トナー担持体、現像装置及び画像形成装置
【課題】断線によってトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できるトナー担持体並びにそのトナー担持体を備えた現像装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ローラ部材と、ローラ部材に設けられた複数の電極と、前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部と電極とを電気的に接続した。
【解決手段】ローラ部材と、ローラ部材に設けられた複数の電極と、前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部と電極とを電気的に接続した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるトナー担持体、並びに、そのトナー担持体を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるホッピング現像方式を採用した画像形成装置が知られている。ホッピング現像方式では、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー担持体軸方向に長尺で周方向に所定のピッチで配設された複数のホッピング電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。複数のホッピング電極のうち、偶数番目の配列位置にあるものをＡ相電極とし、トナー担持ローラの一端側に設けられＡ相電極の一端と電気的に接続されたＡ相用給電部を介してＡ相用電源からＡ相電極に電気を流してＡ相の繰り返しパルス電圧が印加される。一方、奇数番目の配列位置にあるものをＢ相電極とし、トナー担持ローラの他端側に設けられＢ相電極の一端と電気的に接続されたＢ相用給電部を介してＢ相用電源からＢ相電極に電気を流してＢ相の繰り返しパルス電圧が印加される。これにより、互いに隣り合うＡ相電極とＢ相電極との間に交番電界を形成して、前記交番電界によってトナーに対して働く静電気力によりトナーを電極間でホッピングさせる。そして、ホッピングさせたトナーを、潜像担持体上の潜像に付着させることで現像を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、Ａ相用給電部からＡ相電極に電気が流れる経路やＢ相用給電部からＢ相電極に電気が流れる経路が、電極の一端と給電部とを電気的に接続する接続部分を通る１経路しかないと、その経路の途中で断線が生じた際に給電部から電極に電気が流れなくなる。そのため、トナー担持体上でトナーをホッピンさせる電界が形成できなくなるといった問題が生じる。
【０００４】
ところで、Ａ相電極とＢ相電極とを、両者間に少なくとも１つの絶縁層を介在させる互いに異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いることが考えられる。これは、特許文献１に記載のトナー担持体のように同一平面上にＡ相電極とＢ相電極とを配置した構成で、Ａ相電極とＢ相電極との間で電流のリークが生じ、トナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまうという不具合を解決するものである。
【０００５】
このような、絶縁層を介在させてＡ相電極とＢ相電極とを異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いた場合においても、特許文献１に記載のトナー担持体と同様に、電極の一端と電気的に接続された給電部を介して電源から電極に電気を流してパルス電圧を印加し、給電部から電極に電気が流れる経路が電極の一端と給電部とを電気的に接続する接続部分を通る１経路しかないと、上述したのと同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、断線によってトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できるトナー担持体、並びに、そのトナー担持体を備えた現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ローラ部材と、該ローラ部材に設けられた複数の電極と、前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該給電部と該電極とを電気的に接続したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のトナー担持体において、上記複数の電極は、上記ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極と、該ローラ部材表面と該第１の電極とを覆うように該ローラ部材上に形成された絶縁層上に配設された複数の第２の電極とであり、上記給電部は、前記第１の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部と、前記第２の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部とであり、前記第２の給電部から前記第２の電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該第２の給電部と該第２の電極とを電気的に接続したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のトナー担持体において、上記第２の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２のトナー担持体において、上記第２の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４のトナー担持体において、隣り合う第２の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第２の電極が電気的に接続されたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項２、３、４、５、６または７のトナー担持体において、上記第２の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、複数の電極を有するトナー担持体と、該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、前記トナー担持体として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のトナー担持体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、請求項９の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、給電部から電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部と電極とが電気的に接続されているので、１つの経路中で断線が生じても、他の経路を通って給電部から電極に電気を流すことができる。よって、給電部から電極に電気が流れる経路が１つしかない構成よりも、給電部から電極に電気を安定して流すことができ、その分、前記断線によりトナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、断線によってトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】トナー担持ローラの給電部が設けられた側とは反対側のトナー担持ローラの軸端部分に各外側電極を繋ぐ導体を配設したトナー担持ローラの模式図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態に係る複写機における感光体と現像装置とを示す概略構成図。
【図４】トナー担持ローラを回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図。
【図５】トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図。
【図６】（ａ）外側電極をトナー担持ローラ軸方向に平行で配置したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）外側電極を螺旋状で配置したトナー担持ローラの模式図。
【図７】内側電極及び外側電極にそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフ。
【図８】内側電極及び外側電極への給電構成をローラ軸に沿って切断したときの模式図。
【図９】給電構成を模式的に示す斜視図。
【図１０】トナー担持ローラの片側の軸端部分に設けられた給電部でのみ各外側電極が繋がれたトナー担持ローラの模式図。
【図１１】内側電極及び外側電極への給電構成をローラ軸に沿って切断したときの模式図。
【図１２】給電構成を模式的に示す斜視図。
【図１３】（ａ）直線状の外側電極をトナー担持ローラ軸方向に平行で配置したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）直線状の外側電極をトナー担持ローラの一端側から他端側に向かってトナー担持ローラの表面に巻きつくような螺旋状に配置したトナー担持ローラの模式図。（ｃ）曲線状（波線状）の外側電極４をトナー担持ローラの長手方向に配置したトナー担持ローラの模式図。（ｄ）多角形状の外側電極をトナー担持ローラの長手方向に配置したトナー担持ローラの模式図。
【図１４】（ａ）外側電極がトナー担持ローラ軸方向に平行な直線状パターンで配設された場合の外側電極と規制ブレードとの関係を表した図。（ｂ）外側電極がトナー担持ローラの一端側から他端側に向かってトナー担持ローラの表面に巻きつくような螺旋状で配設された場合の外側電極と規制ブレードとの関係を表した図。
【図１５】（ａ）井桁構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｂ）間隔をあけた井桁構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｃ）千鳥構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｄ）隣り合う外側電極を曲線状の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｅ）隣り合う外側電極をトナー担持ローラの回転方向に対して斜めに配設された直線状の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｆ）隣り合う外側電極を多角形状の直線の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。
【図１６】（ａ）螺旋状で外側電極を配設し、隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第１の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）螺旋状で外側電極を配設し、隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第２の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｃ）螺旋状で外側電極を配設し隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第３の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｄ）螺旋状で外側電極を配設し隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第４の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｅ）曲線状（波線状）の外側電極の隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｆ）多角形状の外側電極の隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機（以下、単に複写機という）の概略構成図である。ＡＤＦ２０１にある原稿トレイ２０２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス２０６上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取り装置２５０によってコンタクトガラス２０６上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト２０４および反転駆動コロによって排出口Ａ（原稿反転排出時の排出口）に排出される。さらに、原稿トレイ２０２に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス２０６上に給送される。
【００１２】
第１トレイ２０８、第２トレイ２０９、第３トレイ２１０に積載された転写紙は、各々第１給紙装置２１１、第２給紙装置２１２、第３給紙装置２１３によって給紙され、縦搬送装置２１４によって感光体２１５に当接する位置まで搬送される。読み取り装置２５０にて読み込まれた画像データは、書き込み装置２５７からのレーザによって感光体２１５に書き込まれ、現像装置２２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体２１５の回転と等速で搬送ベルト２１６によって搬送されながら、感光体２１５上のトナー像が転写される。その後、定着装置２１７にて画像を定着させ、排紙装置２１８に搬送される。排紙装置２１８に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ２１９に排紙される。
【００１３】
なお、現像装置２２７に本発明のトナー担持体を使用することにより、２相の電極を異なる面上に形成しても少ない電力で現像剤をホッピングさせることができ、高信頼かつ高寿命なトナー担持体を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
図３は、実施形態に係る複写機における感光体２１５と現像装置２２７とを示す概略構成図である。同図において、ドラム状の感光体２１５は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、この感光体２１５の図中右側方には、トナー担持体であるトナー担持ローラ２を有する現像装置２２７が配設されている。
【００１５】
現像装置２２７は、トナー担持ローラ２の他、トナー供給ローラ１８や規制ブレード３１を有している。表面がスポンジからなるトナー供給ローラ１８は、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、現像装置２２７内に収容されているトナーをローラ表面に担持する。同図では、トナー供給ローラ１８の回転方向として、トナー担持ローラ２との対向部で表面をトナー担持ローラ２とは逆方向に移動させる方向に設定した例を示した。これとは逆に、前記対向部で表面をトナー担持ローラ２と同じ方向に移動させる方向に設定してもよい。
【００１６】
トナー供給ローラ１８の金属からなる回転軸部材には、供給バイアス電源２４によって供給バイアスが印加される。一方、トナー担持ローラ２には、後述する内側電極や外側電極が複数形成されており、それら電極にはパルス電源２５Ａ，２５Ｂによって繰り返しのパルス電圧（後述する内側電圧や外側電圧）が印加される。これらパルス電圧の平均値は、前述した供給バイアスよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。これにより、トナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との間には、トナーを前者から後者に静電移動させる電界が形成される。
【００１７】
トナー供給ローラ１８の表面に担持されたトナーは、トナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との当接部において、トナー供給ローラ１８からトナー担持ローラ２に供給される。このときの供給量については、供給バイアスの大きさによって調整することが可能である。なお、供給バイアスは、直流電圧であっても、交流電圧であっても、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスであってもよい。
【００１８】
トナー担持ローラ２の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ２の図中反時計回り方向の回転に伴って周回移動する。トナー担持ローラ２の表面において、トナー供給ローラ１８との対向部を通過してから、感光体２１５に対向する現像領域に進入する前の箇所には、片持ち支持される規制ブレード３１が配設されている。トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、ローラの回転に伴って全体的に図中反時計回り方向に移動するトナーは、トナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間に進入すると、規制ブレード３１によりトナー担持ローラ２上のトナーが薄層化されトナー量が規制される。その後、トナー担持ローラ２の回転に伴ってトナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間を抜けると、トナー担持ローラ２上のトナーは再びトナー担持ローラ表面上でホッピングしながら、現像領域へと搬送される。
【００１９】
トナー担持ローラ２は、現像装置２２７のケーシング１１に設けられた開口から外周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光体２１５に対して数十〜数百［μｍ］の間隙を介して対向している。このようにトナー担持ローラ２と感光体２１５とが対向している位置が、本複写機における現像領域となっている。トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら現像領域まで搬送されたトナーは、トナー担持ローラ２と感光体２１５上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像に寄与しなかったトナーは、ホッピングしながらトナー担持ローラ２の回転によってさらに搬送されて、繰り返し利用される。
【００２０】
次に、本複写機におけるトナー担持ローラ２の具体的構成について説明する。
図４は、本複写機におけるトナー担持ローラ２を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層６や絶縁層５は図示していない。また、図５は、本複写機におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。本複写機のトナー担持ローラ２は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極３ａと、最外周側に位置していて内側電極３ａへ印加される電圧（内側電圧）とは異なる電圧（外側電圧）が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極４ａとを備えている。また、内側電極３ａと外側電極４ａとの間にはこれらの間を絶縁するため厚さ０．２［μｍ］から１００［μｍ］の絶縁層５が設けられている。また、外側電極４ａの外周面側を覆う保護層としての表層６も設けられている。すなわち、本複写機のトナー担持ローラ２は、内周側から順に、内側電極３ａ、絶縁層５、外側電極４ａ、表層６の４層構造となっている。
【００２１】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の基体としても機能しており、ステンレス鋼やアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。このほか、内側電極３ａの構成としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリカーボネート（ＰＣ）等からなる樹脂ローラの表面にアルミニウムや銅などの金属層等からなる導電層を形成したものが挙げられる。この導電層の形成方法としては、金属メッキ、蒸着等により形成する方法や、ローラ表面に金属膜を接着する方法などが考えられる。外側電極４ａは導体で構成され、ローラの一方の軸端部から他方の軸端部に、図６（ａ）に示すようにトナー担持ローラ軸方向に平行な直線状で配置されることでトナー担持ローラ２の全域に外側電極４ａを配置している。また、図６（ｂ）に示すように外側電極４ａを螺旋状で配置してもよい。例えば、外側電極４ａは、ローラの軸方向に直径５μｍから２００μｍの線状の電極を、ローラの軸端部から２０［μｍ］から５００［μｍ］の間隔で複数パターンを直線状に配置したり、あるいは螺旋状に巻き付けて配置したりする。絶縁層５は、レジストや光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂などで構成されている。
【００２２】
本複写機では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界、より詳しくは、内側電極３ａの外側電極４ａとは対向していない部分（外側電極４ａの櫛歯間に位置する内側電極３ａの部分）と外側電極４ａの櫛歯部分との間で作られる電界が、表層６の外側に形成されることで、トナー担持ローラ２上のトナーをホッピングさせ、これによりトナーをクラウド化させる。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーは、内側電極３ａに絶縁層５を介して対向した表層部分と、これに隣接する外側電極４ａに対向した表層部分との間を、飛翔しながら往復移動するように、ホッピングすることになる。
【００２３】
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａに印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ２上の内側電極３ａ及び外側電極４ａには、それぞれパルス電源２５Ａ，２５Ｂから第１電圧である内側電圧及び第２電圧である外側電圧が印加される。パルス電源２５Ａ，２５Ｂが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本複写機では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極３ａ及び外側電極４ａの２相構成であり、各電極３ａ，４ａには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
【００２４】
図７は、内側電極３ａ及び外側電極４ａにそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
本複写機において、各電圧は矩形波であり、内側電極３ａと外側電極４ａにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、内側電極３ａと外側電極４ａとの間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層６の外側に形成されるフレア用電界によって表層６上をトナーがホッピングする。
また、本複写機において、内側電圧と外側電圧の中心値Ｖ０は、画像部電位（静電潜像部分の電位）と非画像部電位（地肌部分の電位）との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
【００２５】
ここで、この内側電極３ａと外側電極４ａとに電位差を生じさせると電界が発生する。電界は内側電極３ａと外側電極４ａ間で発生するため、絶縁層５の厚さが厚くなりすぎると、電界が弱くなるため、十分な電界を確保するためには電極間の電位差を大きくする必要がある。そのためローラに高電圧を印可することになりローラの耐久性が低下する。そのため絶縁層５には、高電圧をかけなくても効率よく電界を取り出すための、適正な誘電率を持つ材質の選定と、適正なコート厚さの設定とを行うのが望ましい。
【００２６】
図８は、本複写機における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。図９は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。 本複写機における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面一端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの一端部部分は露出しており、この露出面が給電部４ｂとなる。その露出面で構成される給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。
【００２７】
また、本複写機のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。本複写機では、給電部４ｂがトナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅よりも軸方向外側に位置するように構成している。更に、本複写機では、トナー供給幅内のトナーが給電部４ｂに付着しないように、ローラ一端部に位置する給電部４ｂの軸方向中央側に図示しないトナーシールが設けられている。
【００２８】
なお、本複写機では、第２給電部材として、給電部４ｂに連れ回り回転する給電コロ８を用いているが、これに限らず、例えば、導電性ブラシや導電性板バネなどを用いてもよい。なお、導電性ブラシや、導電性板バネなどのように給電部４ｂに対して摺動する第２給電部材を用いる場合、給電部４ｂとの接点部分の摩耗を抑制するために導電性グリスなど充填するとよい。
【００２９】
また、本複写機では、内側電極３ａの給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を給電部としてもよい。
【００３０】
ここで、例えば特開平３−２１９６７号公報には、担持体を駆動させて現像剤を潜像担持体に搬送する現像装置において、トナー担持体によって搬送される現像剤を予備荷電する予備荷電手段を設けると共に、このトナー担持体上に電界カーテンを作用させる電界カーテン発生手段を設けたことを特徴とする現像装置について開示されている。
【００３１】
また、特開２００７−１３３３７６公報には、互いに絶縁された状態で所定方向に並ぶ複数の電極を有する電極パターンを備えた表面移動可能なトナー担持体を具備し、複数の電極における所定の電極を起点にした奇数番目の電極の集合体である奇数番目電極群と、偶数番目の電極の集合体である偶数番目電極群との間に電位差を生起せしめることで、トナー担持体の表面上の現像剤を電極間で移動させながら、トナー担持体の表面移動によって潜像担持体との対向位置まで搬送して潜像担持体上の潜像に付着させる現像装置において、奇数番目の電極と偶数番目の電極とにそれぞれ互いに位相ズレしたパルス電圧を印加することで、トナー担持体の表面上の現像剤を電極間で移動させるようにした現像装置について開示されている。
【００３２】
更には、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備え、複数種類の電極部材を外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させた、外周面に担持された現像剤を現像領域へ搬送するためのトナー担持体も提案されている。
【００３３】
これら提案されている装置を実現するためには、トナー担持体として、表面に微細ピッチで電極パターンが形成されたローラ状部品が必要となる。このローラ状部品の特に電極パターンの形成が重要であり、実現可能性のある技術としてスクリーン印刷に代表される有版印刷法がある。これは、電極パターンが形成された版を用いて印刷用インクの代わりに導電性ペーストを基板に印刷した後、加熱焼成を行うことにより電極パターンとするものである。有版印刷法は版を必要とするため、少量多品種の生産には向かないが、大量生産では低コスト化が見込める方法である。
【００３４】
また、他の技術としてはインクジェット法がある。これは、インクジェットヘッドを用いて導電性インクを基板にオンデマンドに吐出、パターン形成した後、加熱焼成を行うことにより電極パターンとするものであり、マスクレスのため少量多品種の生産には向いている。
【００３５】
また他の技術としていわゆるフォトリソグラフィーを用いたパターン形成法がある。これは、基材表面に形成した感光性材料に選択的に露光を行うことでパターン形成し、このパターン開口に従って基材表面に予め形成されている金属膜の除去を行うことで、または、このパターン開口に従って金属膜を堆積することにより電極パターンを形成する方法である。微細で高精度なパターン形成が可能な方法である。
【００３６】
しかしながら特開平３−２１９６７号公報及び特開２００７−１３３３７６公報に開示されている現像装置を構成するトナー担持体は、いずれも同一表面上に２相の電極を有している。そのために、隣接するいずれの電極間で短絡が生じても、すべての電極間で電位差が生じなくなり、現像剤をホッピングさせることができなくなるという問題がある。
また、電極は、いずれもトナー担持体の長手方向に長く伸びたパターンであり、両端からそれぞれ異なる相の電源に接続されているために、いずれの電極が断線しても、その近傍においては電圧がかからず現像剤をホッピングさせることができなくなるという問題がある。
【００３７】
ローラを２相の電極が絶縁層により分離された異なる面に形成された構成にすると、同一平面内の隣接する電極間の短絡や２相の電極間での電流のリークなどに対して、特開平３−２１９６７号公報及び特開２００７−１３３３７６公報に開示されている構造よりは強くなる。
【００３８】
詳しく説明すると、ホッピング現像方式で濃度ムラのない現像を実現するためには、トナー担持体における電極の配設ピッチを数十［μｍ］といった微小なものにする必要がある。ところが、微小ピッチで配設された電極に対して、トナーの良好なホッピングのために振幅の大きなパルス電圧を印加すると、電極間で電流のリークを発生させ易くなってしまう。このリークは、具体的には次のようにして発生する。即ち、トナー担持体において、絶縁性基体の表面に沿って所定の間隙を介して並んでいる２相の電極であるＡ相電極とＢ相電極との間には、絶縁材料を介在させている。Ａ相電極とＢ相電極との対向領域に絶縁材料を介在させることで、両電極間での放電の発生を抑えている。ところが、Ａ相電極とＢ相電極と絶縁材料とは、何れも絶縁性基体の表面という同一平面上に形成されており、Ａ相電極と絶縁性基体との界面、絶縁材料と絶縁性基体との界面、Ｂ相電極と絶縁性基体との界面が連続して繋がった状態にある。Ａ相電極とＢ相電極とのうち、少なくとも何れか一方に振幅の大きなパルス電圧が印加されると、その連続した界面で電極間の放電が発生して電流のリークを引き起こしてしまうことがある。このようなリークが生じるとＡ相電極とＢ相電極との間で電位差が生じなくなり、トナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまう。
【００３９】
そこで、Ａ相電極とＢ相電極とを、両者間に少なくとも１つの絶縁層を介在させる互いに異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いることが考えられる。このトナー担持体においては、円筒状基体の表面の全域に金属層を被覆して、この金属層をＡ相電極として機能させている。Ａ相電極の表面上には、樹脂からなる絶縁層を積層している。更に、この絶縁層の表面上において、トナー担持体長手方向に長尺であり周方向に所定ピッチで並ぶ複数のＢ相電極を形成している。Ａ相電極は、筒状の１つの大きな電極であるが、トナー担持体の周方向においては、所定ピッチで並ぶ複数のＢ相電極の間にそれぞれＡ相電極が存在することになる。このため、トナー担持体の表面上において、複数のＢ相電極と、Ａ相電極におけるＢ相電極間に相当する箇所との間で、トナーをホッピングさせることが可能である。また、筒状の大きなＡ相電極と、複数のＢ相電極とを、互いの間に絶縁層を介在させる別々の階層に形成したことで、Ａ相電極とＢ相電極とを連続した界面で繋げない構造になっている。よって、振幅の比較的大きなパルス電圧を印加してもＡ相電極とＢ相電極との間での放電の発生が抑えられ電流のリークが引き起こされるのを抑制することができる。
【００４０】
このローラを製造する工法としては、フォトリソグラフィー工法や、スクリーン印刷やグラビア印刷などの有版印刷工法、インクジェット工法などが考えられる。
【００４１】
これらの工法は平板に対しては良好な生産性を示すが、ローラに対してはいずれも安定した工法とはいえず、ローラの配線パターンが断線する可能性がある。例えば、スクリーン印刷やグラビア印刷などの有版印刷では、導電性ペーストの転写率の低下によって配線パターン断線しやすい。インクジェット方式においては、原理上インクのドットを連結してパターン形成するために、線幅が不均一になり断線が生じやすい。
【００４２】
ここで、図１０に示すようにトナー担持ローラ２の片側の軸端部分に設けられた給電部４ｂからのみ外側電極４ａに給電を行う構成の場合、外側電極４ａの任意の部分では、給電部４ｂから供給された電気が流れる経路が１つしかなく、その経路の途中で一箇所でも断線した場合には、給電部４ｂから見てその断線箇所から先の外側電極４ａに電気が流れない部分が発生する。そのため、その電気が流れない部分の外側電極４ａ近傍のトナー担持ローラ上でトナーをホッピングさせる電界を形成することができなくなる。
【００４３】
したがって、工法の改善とともに、ローラの電極構造自身にも、断線しにくい、あるいは、断線しても機能に影響が少ない、つまりロバストな電極が必要になる。
【００４４】
［構成例１］
そのため、本構成例においては、図１に示すように、トナー担持ローラ２の給電部４ｂが設けられた側とは反対側のトナー担持ローラ２の軸端部分に各外側電極４ａを繋ぐ導体４ｃを配設している。これにより、給電部４ｂから外側電極４ａの任意の部分への給電ルートを少なくとも２経路確保できるので、その経路の途中の一箇所で断線が生じたとしても、断線が生じていない他の経路を介して給電部４ｂから前記外側電極４ａの任意の部分に給電が行われるので、前記外側電極４ａの任意の部分への給電が途切れるのを抑制することができる。
【００４５】
また、トナー担持ローラ２の片側の軸端部分にだけ給電部４ｂを設けるのではなく、トナー担持ローラ２の両方の軸端部分それぞれに給電部４ｂを設ける構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
図１１は、トナー担持ローラ２の両方の軸端部分に外側電極４ａの給電部４ｂを設けた場合における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。図１２は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【００４７】
内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面両端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの両端部分は露出しており、この露出面が給電部４ｂとなる。その露出面で構成される給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材が複数あれば、一部の第２給電部材で接触不良による給電不良が生じても、他の第２給電部材により給電を行うことができるので、安定した給電を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本複写機のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。
【００４９】
トナー担持ローラ２に対する外側電極４ａの配置構成としては、図１３（ａ）に示すような直線状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向にトナー担持ローラ２の軸方向に平行で配置したものであっても良いし、図１３（ｂ）に示すような直線状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に配置しても良い。さらに、図１３（ｃ）に示すような曲線状（波線状）の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向に配置しても良いし、図１３（ｄ）に示すような多角形状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向に配置しても良いし、また、曲線状や多角形状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に配置してもよい。
【００５０】
図１４は外側電極４ａと規制ブレード３１との関係を表した図である。図１４（ａ）に示すように、規制ブレード３１はトナー担持ローラ２に近接して配置されるが、外側電極４ａがトナー担持ローラの軸方向に平行な直線状パターンで配設されていると、トナー担持ローラ２の回転に従って、規制ブレード３１との対向箇所を通過するトナー担持ローラ２の表面に外側電極４ａのある部分とない部分で高低差が生じ、規制ブレード３１の近傍では、規制ブレード３１とトナー担持ローラ２との間にあるトナーによって、押し付け力が変化し外側電極４ａに繰り返し負荷を発生させたり、規制ブレード３１に押し上げ力の変動が発生したりする。外側電極４ａへの繰り返し負荷が生じると外側電極４ａの耐久性が低下し、使用中に外側電極４ａが断線する可能性が高くなる。また、規制ブレード３１の押上げ力の変動が生じると、トナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間隔が変動し、規制ブレード３１によるトナー担持ローラ２上のトナーの規制量を一定にできなくなり、画像の再現性が劣化する。
【００５１】
そのため、図１４（ｂ）に示すように、外側電極４ａをトナー担持ローラ２の軸方向に平行な直線ではなく、トナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に外側電極４ａを配置することで、トナー担持ローラ２が回転しても外側電極４ａのどこかの部分は常に規制ブレード３１と一定の距離関係にあるので、上述したような外側電極４ａへの繰り返し負荷や規制ブレード３１の押上げ力の変動を最小限に抑えることができる。よって、その分、外側電極４ａに断線が生じたり、画像の再現性が劣化したりするのを抑制することができる。
【００５２】
［構成例２］
上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制するためには、上述したように外側電極４ａの任意の部分が給電部４ｂと複数の経路で電気的に接続されていれば良い。このような複数の経路を確保するためには、隣り合う外側電極４ａがトナー担持ローラ軸方向の複数の場所で電気的に接続されていればよい。
【００５３】
例えば、隣り合う外側電極４ａを直線状の導体４ｄで接続し、図１５（ａ）に示すような井桁構造の外側電極４ａや、図１５（ｂ）に示すような間隔をあけた井桁構造の外側電極４ａや、図１５（ｃ）に示すような千鳥構造の外側電極４ａなどにすることで、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができる。また、隣り合う外側電極４ａが導体４ｄで接続される接点をトナー担持ローラ２の回転方向と平行に配設すれれば、トナー担持ローラ２の製造時の手間もかからず、比較的安価に断線への耐性を向上させることができる。
【００５４】
しかしながら、トナー担持ローラ２の回転方向と平行に前記接点を配置した場合には、トナーと外側電極４ａとの関係により、現像時にトナー担持ローラ２の回転方向に筋が出ることがある。このような筋は印字時に画像不良となる虞がある。
【００５５】
そこで、隣り合う外側電極４ａを曲線状または直線状の導体４ｄで接続し、前記接点をトナー担持ローラ２の回転方向と平行でない配置にすることによって、上述したような筋の発生を抑制し、画像品質を向上させることができる。例えば、図１５（ｄ）に示すように隣り合う外側電極４ａを曲線状の導体４ｄで接続したり、図１５（ｅ）に示すように隣り合う外側電極４ａをトナー担持ローラ２の回転方向に対して斜めに配設された直線状の導体４ｄで接続したり、図１５（ｆ）に示すように隣り合う外側電極４ａを多角形状の直線の導体４ｄで接続したりすれば、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができ、且つ、画像品質を確保できる。
【００５６】
また、図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）に示すように、トナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状で外側電極４ａを配設した構成でも、隣り合う外側電極４ａを相互に導体４ｄで接続したり、図１６（ｅ）に示すような曲線状（波線状）の外側電極４ａや図１６（ｆ）に示すような多角形状の外側電極４ａの隣り合う外側電極４ａを相互に導体４ｄで接続したりしても良い。
【００５７】
また、外側電極４ａと、隣り合う外側電極４ａを繋ぐ導体４ｄとをそれぞれ多角形状にした場合には、外側電極４ａと、隣り合う外側電極４ａを繋ぐ導体４ｄとによってハニカム形状（図示せず）が形成されるため、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができる。
【００５８】
また、図１５や図１６で示したように、隣り合う外側電極４ａが導体４ｄで接続される接点を複数設ける構成を採用することで、トナー担持ローラ２が回転しても外側電極４ａのどこかの部分は常に規制ブレード３１と一定の距離関係にあるので、上述したような外側電極４ａへの繰り返し負荷や規制ブレード３１の押上げ力の変動を最小限に抑えることができる。よって、その分、外側電極４ａに断線が生じたり、画像の再現性が劣化したりするのを抑制することができる。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、ローラ部材と、ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極である内側電極３ａと、ローラ部材表面と内側電極３ａとを覆うようにローラ部材上に形成された絶縁層５と、絶縁層５上に配設された複数の第２の電極である外側電極４ａと、内側電極３ａと電気的に接続され、現像装置２２７に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部である給電部３ｂと、外側電極４ａと電気的に接続され、現像装置２２７に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部である給電部４ｂと、を備えたトナー担持体であるトナー担持ローラ２において、給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部４ｂと該外側電極４ａとを電気的に接続したことで、１つの経路中で断線が生じても、他の経路を通って給電部４ｂから外側電極４ａに電気を流すことができる。よって、給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路が１つしかない構成よりも、給電部４ｂから外側電極４ａに電気を安定して流すことができ、その分、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制することができる。また、内側電極３ａと外側電極４ａとを互いの間に絶縁層５を介在させてローラ部材上に別々の階層で形成したので、内側電極３ａと外側電極４ａとが連続した界面で繋がっていない構造になる。これにより、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で電流のリークが引き起こされるのを抑制することができる。よって、前記リークが生じて内側電極３ａと外側電極４ａとの間で電位差が生じなくなり、トナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまうことを抑制することできる。
また、本実施形態によれば、上記外側電極４ａが、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、前記導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極４ａが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、上記外側電極４ａは、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極４ａが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、隣り合う外側電極４ａが互いに直線、曲線または多角形状の導体４ｄで接続された接点を持ち、隣り合う外側電極４ａが電気的に接続されたことで、ある外側電極４ａの隣りに位置する他の外側電極４ａを介して給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路を形成することができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置２２７に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行であることで、トナー担持ローラ２の製造時の手間もかからず、比較的安価に断線への耐性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置２２７に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行でないことで、上述したような筋の発生を抑制し、画像品質を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、給電部４ｂが、上記ローラ部材の軸方向端部にあることで、上述したように現像不良が生じたり給電不良が生じたりするのを抑制することができる。また、トナー担持ローラ２の軸方向端部を除いた中央部から周辺部で安定した電界を形成することができる。
また、本実施形態によれば、複数の電極を有するトナー担持体と、トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、複数の電極にパルス電圧を印加することによって、トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界をトナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって潜像を現像する現像装置２２７において、前記トナー担持体として、本発明のトナー担持ローラ２を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、本発明のトナー担持ローラ２を備えた現像装置２２７を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
２ トナー担持ローラ
３ａ 内側電極
３ｂ 給電部
４ａ 外側電極
４ｂ 給電部
５ 絶縁層
６ 表層
７ 給電ブラシ
８ 給電コロ
１１ ケーシング
１８ トナー供給ローラ
１９ トナー供給スリーブ
２４ 供給バイアス電源
２５Ａ パルス電源
２５Ｂ パルス電源
３１ 規制ブレード
２０２ 原稿トレイ
２０４ 給送ベルト
２０６ コンタクトガラス
２０８ トレイ
２０９ トレイ
２１０ トレイ
２１１ 給紙装置
２１２ 給紙装置
２１３ 給紙装置
２１４ 縦搬送装置
２１５ 感光体
２１６ 搬送ベルト
２１７ 定着装置
２１８ 排紙装置
２１９ 排紙トレイ
２２７ 現像装置
２５０ 読み取り装置
２５７ 書き込み装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開平３−２１９６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３３７６公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられるトナー担持体、並びに、そのトナー担持体を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー担持体の表面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるホッピング現像方式を採用した画像形成装置が知られている。ホッピング現像方式では、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー担持体軸方向に長尺で周方向に所定のピッチで配設された複数のホッピング電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。複数のホッピング電極のうち、偶数番目の配列位置にあるものをＡ相電極とし、トナー担持ローラの一端側に設けられＡ相電極の一端と電気的に接続されたＡ相用給電部を介してＡ相用電源からＡ相電極に電気を流してＡ相の繰り返しパルス電圧が印加される。一方、奇数番目の配列位置にあるものをＢ相電極とし、トナー担持ローラの他端側に設けられＢ相電極の一端と電気的に接続されたＢ相用給電部を介してＢ相用電源からＢ相電極に電気を流してＢ相の繰り返しパルス電圧が印加される。これにより、互いに隣り合うＡ相電極とＢ相電極との間に交番電界を形成して、前記交番電界によってトナーに対して働く静電気力によりトナーを電極間でホッピングさせる。そして、ホッピングさせたトナーを、潜像担持体上の潜像に付着させることで現像を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、Ａ相用給電部からＡ相電極に電気が流れる経路やＢ相用給電部からＢ相電極に電気が流れる経路が、電極の一端と給電部とを電気的に接続する接続部分を通る１経路しかないと、その経路の途中で断線が生じた際に給電部から電極に電気が流れなくなる。そのため、トナー担持体上でトナーをホッピンさせる電界が形成できなくなるといった問題が生じる。
【０００４】
ところで、Ａ相電極とＢ相電極とを、両者間に少なくとも１つの絶縁層を介在させる互いに異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いることが考えられる。これは、特許文献１に記載のトナー担持体のように同一平面上にＡ相電極とＢ相電極とを配置した構成で、Ａ相電極とＢ相電極との間で電流のリークが生じ、トナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまうという不具合を解決するものである。
【０００５】
このような、絶縁層を介在させてＡ相電極とＢ相電極とを異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いた場合においても、特許文献１に記載のトナー担持体と同様に、電極の一端と電気的に接続された給電部を介して電源から電極に電気を流してパルス電圧を印加し、給電部から電極に電気が流れる経路が電極の一端と給電部とを電気的に接続する接続部分を通る１経路しかないと、上述したのと同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、断線によってトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できるトナー担持体、並びに、そのトナー担持体を備えた現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、ローラ部材と、該ローラ部材に設けられた複数の電極と、前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該給電部と該電極とを電気的に接続したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のトナー担持体において、上記複数の電極は、上記ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極と、該ローラ部材表面と該第１の電極とを覆うように該ローラ部材上に形成された絶縁層上に配設された複数の第２の電極とであり、上記給電部は、前記第１の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部と、前記第２の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部とであり、前記第２の給電部から前記第２の電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該第２の給電部と該第２の電極とを電気的に接続したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のトナー担持体において、上記第２の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２のトナー担持体において、上記第２の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４のトナー担持体において、隣り合う第２の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第２の電極が電気的に接続されたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５のトナー担持体において、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項２、３、４、５、６または７のトナー担持体において、上記第２の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、複数の電極を有するトナー担持体と、該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、前記トナー担持体として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のトナー担持体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、請求項９の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、給電部から電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部と電極とが電気的に接続されているので、１つの経路中で断線が生じても、他の経路を通って給電部から電極に電気を流すことができる。よって、給電部から電極に電気が流れる経路が１つしかない構成よりも、給電部から電極に電気を安定して流すことができ、その分、前記断線によりトナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、断線によってトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】トナー担持ローラの給電部が設けられた側とは反対側のトナー担持ローラの軸端部分に各外側電極を繋ぐ導体を配設したトナー担持ローラの模式図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態に係る複写機における感光体と現像装置とを示す概略構成図。
【図４】トナー担持ローラを回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図。
【図５】トナー担持ローラを、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図。
【図６】（ａ）外側電極をトナー担持ローラ軸方向に平行で配置したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）外側電極を螺旋状で配置したトナー担持ローラの模式図。
【図７】内側電極及び外側電極にそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフ。
【図８】内側電極及び外側電極への給電構成をローラ軸に沿って切断したときの模式図。
【図９】給電構成を模式的に示す斜視図。
【図１０】トナー担持ローラの片側の軸端部分に設けられた給電部でのみ各外側電極が繋がれたトナー担持ローラの模式図。
【図１１】内側電極及び外側電極への給電構成をローラ軸に沿って切断したときの模式図。
【図１２】給電構成を模式的に示す斜視図。
【図１３】（ａ）直線状の外側電極をトナー担持ローラ軸方向に平行で配置したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）直線状の外側電極をトナー担持ローラの一端側から他端側に向かってトナー担持ローラの表面に巻きつくような螺旋状に配置したトナー担持ローラの模式図。（ｃ）曲線状（波線状）の外側電極４をトナー担持ローラの長手方向に配置したトナー担持ローラの模式図。（ｄ）多角形状の外側電極をトナー担持ローラの長手方向に配置したトナー担持ローラの模式図。
【図１４】（ａ）外側電極がトナー担持ローラ軸方向に平行な直線状パターンで配設された場合の外側電極と規制ブレードとの関係を表した図。（ｂ）外側電極がトナー担持ローラの一端側から他端側に向かってトナー担持ローラの表面に巻きつくような螺旋状で配設された場合の外側電極と規制ブレードとの関係を表した図。
【図１５】（ａ）井桁構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｂ）間隔をあけた井桁構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｃ）千鳥構造の外側電極が配設されたトナー担持ローラの模式図。（ｄ）隣り合う外側電極を曲線状の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｅ）隣り合う外側電極をトナー担持ローラの回転方向に対して斜めに配設された直線状の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｆ）隣り合う外側電極を多角形状の直線の導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。
【図１６】（ａ）螺旋状で外側電極を配設し、隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第１の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｂ）螺旋状で外側電極を配設し、隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第２の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｃ）螺旋状で外側電極を配設し隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第３の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｄ）螺旋状で外側電極を配設し隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合の第４の例を示したトナー担持ローラの模式図。（ｅ）曲線状（波線状）の外側電極の隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。（ｆ）多角形状の外側電極の隣り合う外側電極を相互に導体で接続した場合のトナー担持ローラの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、本発明の一実施形態に係るデジタル複写機（以下、単に複写機という）の概略構成図である。ＡＤＦ２０１にある原稿トレイ２０２に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部上のプリントキーが押下されると、一番上の原稿からコンタクトガラス２０６上の所定の位置に給送される。給送された原稿は、読み取り装置２５０によってコンタクトガラス２０６上の原稿の画像データを読み取り後、給送ベルト２０４および反転駆動コロによって排出口Ａ（原稿反転排出時の排出口）に排出される。さらに、原稿トレイ２０２に次の原稿が有ることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス２０６上に給送される。
【００１２】
第１トレイ２０８、第２トレイ２０９、第３トレイ２１０に積載された転写紙は、各々第１給紙装置２１１、第２給紙装置２１２、第３給紙装置２１３によって給紙され、縦搬送装置２１４によって感光体２１５に当接する位置まで搬送される。読み取り装置２５０にて読み込まれた画像データは、書き込み装置２５７からのレーザによって感光体２１５に書き込まれ、現像装置２２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体２１５の回転と等速で搬送ベルト２１６によって搬送されながら、感光体２１５上のトナー像が転写される。その後、定着装置２１７にて画像を定着させ、排紙装置２１８に搬送される。排紙装置２１８に搬送された転写紙は、ステープルモードを行わない場合は、排紙トレイ２１９に排紙される。
【００１３】
なお、現像装置２２７に本発明のトナー担持体を使用することにより、２相の電極を異なる面上に形成しても少ない電力で現像剤をホッピングさせることができ、高信頼かつ高寿命なトナー担持体を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
図３は、実施形態に係る複写機における感光体２１５と現像装置２２７とを示す概略構成図である。同図において、ドラム状の感光体２１５は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。そして、この感光体２１５の図中右側方には、トナー担持体であるトナー担持ローラ２を有する現像装置２２７が配設されている。
【００１５】
現像装置２２７は、トナー担持ローラ２の他、トナー供給ローラ１８や規制ブレード３１を有している。表面がスポンジからなるトナー供給ローラ１８は、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されながら、現像装置２２７内に収容されているトナーをローラ表面に担持する。同図では、トナー供給ローラ１８の回転方向として、トナー担持ローラ２との対向部で表面をトナー担持ローラ２とは逆方向に移動させる方向に設定した例を示した。これとは逆に、前記対向部で表面をトナー担持ローラ２と同じ方向に移動させる方向に設定してもよい。
【００１６】
トナー供給ローラ１８の金属からなる回転軸部材には、供給バイアス電源２４によって供給バイアスが印加される。一方、トナー担持ローラ２には、後述する内側電極や外側電極が複数形成されており、それら電極にはパルス電源２５Ａ，２５Ｂによって繰り返しのパルス電圧（後述する内側電圧や外側電圧）が印加される。これらパルス電圧の平均値は、前述した供給バイアスよりも、トナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。これにより、トナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との間には、トナーを前者から後者に静電移動させる電界が形成される。
【００１７】
トナー供給ローラ１８の表面に担持されたトナーは、トナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との当接部において、トナー供給ローラ１８からトナー担持ローラ２に供給される。このときの供給量については、供給バイアスの大きさによって調整することが可能である。なお、供給バイアスは、直流電圧であっても、交流電圧であっても、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスであってもよい。
【００１８】
トナー担持ローラ２の表面上に供給されたトナーは、後述する理由により、トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、トナー担持ローラ２の図中反時計回り方向の回転に伴って周回移動する。トナー担持ローラ２の表面において、トナー供給ローラ１８との対向部を通過してから、感光体２１５に対向する現像領域に進入する前の箇所には、片持ち支持される規制ブレード３１が配設されている。トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら、ローラの回転に伴って全体的に図中反時計回り方向に移動するトナーは、トナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間に進入すると、規制ブレード３１によりトナー担持ローラ２上のトナーが薄層化されトナー量が規制される。その後、トナー担持ローラ２の回転に伴ってトナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間を抜けると、トナー担持ローラ２上のトナーは再びトナー担持ローラ表面上でホッピングしながら、現像領域へと搬送される。
【００１９】
トナー担持ローラ２は、現像装置２２７のケーシング１１に設けられた開口から外周面の一部を露出させている。この露出箇所は、感光体２１５に対して数十〜数百［μｍ］の間隙を介して対向している。このようにトナー担持ローラ２と感光体２１５とが対向している位置が、本複写機における現像領域となっている。トナー担持ローラ２の表面上でホッピングしながら現像領域まで搬送されたトナーは、トナー担持ローラ２と感光体２１５上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像に寄与しなかったトナーは、ホッピングしながらトナー担持ローラ２の回転によってさらに搬送されて、繰り返し利用される。
【００２０】
次に、本複写機におけるトナー担持ローラ２の具体的構成について説明する。
図４は、本複写機におけるトナー担持ローラ２を回転軸に対して直交する方向から見たときの模式図である。なお、説明の都合上、表層６や絶縁層５は図示していない。また、図５は、本複写機におけるトナー担持ローラ２を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。本複写機のトナー担持ローラ２は、中空状のローラ部材で構成されており、その最内周に位置する最内周電極部材又は内周側電極部材としての内側電極３ａと、最外周側に位置していて内側電極３ａへ印加される電圧（内側電圧）とは異なる電圧（外側電圧）が印加される最外周電極部材としての櫛歯状の外側電極４ａとを備えている。また、内側電極３ａと外側電極４ａとの間にはこれらの間を絶縁するため厚さ０．２［μｍ］から１００［μｍ］の絶縁層５が設けられている。また、外側電極４ａの外周面側を覆う保護層としての表層６も設けられている。すなわち、本複写機のトナー担持ローラ２は、内周側から順に、内側電極３ａ、絶縁層５、外側電極４ａ、表層６の４層構造となっている。
【００２１】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の基体としても機能しており、ステンレス鋼やアルミニウム等の導電性材料を円筒状に成型した金属ローラである。このほか、内側電極３ａの構成としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）やポリカーボネート（ＰＣ）等からなる樹脂ローラの表面にアルミニウムや銅などの金属層等からなる導電層を形成したものが挙げられる。この導電層の形成方法としては、金属メッキ、蒸着等により形成する方法や、ローラ表面に金属膜を接着する方法などが考えられる。外側電極４ａは導体で構成され、ローラの一方の軸端部から他方の軸端部に、図６（ａ）に示すようにトナー担持ローラ軸方向に平行な直線状で配置されることでトナー担持ローラ２の全域に外側電極４ａを配置している。また、図６（ｂ）に示すように外側電極４ａを螺旋状で配置してもよい。例えば、外側電極４ａは、ローラの軸方向に直径５μｍから２００μｍの線状の電極を、ローラの軸端部から２０［μｍ］から５００［μｍ］の間隔で複数パターンを直線状に配置したり、あるいは螺旋状に巻き付けて配置したりする。絶縁層５は、レジストや光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂などで構成されている。
【００２２】
本複写機では、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界、より詳しくは、内側電極３ａの外側電極４ａとは対向していない部分（外側電極４ａの櫛歯間に位置する内側電極３ａの部分）と外側電極４ａの櫛歯部分との間で作られる電界が、表層６の外側に形成されることで、トナー担持ローラ２上のトナーをホッピングさせ、これによりトナーをクラウド化させる。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーは、内側電極３ａに絶縁層５を介して対向した表層部分と、これに隣接する外側電極４ａに対向した表層部分との間を、飛翔しながら往復移動するように、ホッピングすることになる。
【００２３】
次に、内側電極３ａ及び外側電極４ａに印加する電圧について説明する。
トナー担持ローラ２上の内側電極３ａ及び外側電極４ａには、それぞれパルス電源２５Ａ，２５Ｂから第１電圧である内側電圧及び第２電圧である外側電圧が印加される。パルス電源２５Ａ，２５Ｂが印加する内側電圧及び外側電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波で三角波でもよい。また、本複写機では、フレア用電極を形成するための電極が内側電極３ａ及び外側電極４ａの２相構成であり、各電極３ａ，４ａには互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
【００２４】
図７は、内側電極３ａ及び外側電極４ａにそれぞれ印加する内側電圧と外側電圧の一例を示すグラフである。
本複写機において、各電圧は矩形波であり、内側電極３ａと外側電極４ａにそれぞれ印加される内側電圧と外側電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。よって、内側電極３ａと外側電極４ａとの間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表層６の外側に形成されるフレア用電界によって表層６上をトナーがホッピングする。
また、本複写機において、内側電圧と外側電圧の中心値Ｖ０は、画像部電位（静電潜像部分の電位）と非画像部電位（地肌部分の電位）との間に設定され、現像条件によって適宜変動する。
【００２５】
ここで、この内側電極３ａと外側電極４ａとに電位差を生じさせると電界が発生する。電界は内側電極３ａと外側電極４ａ間で発生するため、絶縁層５の厚さが厚くなりすぎると、電界が弱くなるため、十分な電界を確保するためには電極間の電位差を大きくする必要がある。そのためローラに高電圧を印可することになりローラの耐久性が低下する。そのため絶縁層５には、高電圧をかけなくても効率よく電界を取り出すための、適正な誘電率を持つ材質の選定と、適正なコート厚さの設定とを行うのが望ましい。
【００２６】
図８は、本複写機における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。図９は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。 本複写機における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面一端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの一端部部分は露出しており、この露出面が給電部４ｂとなる。その露出面で構成される給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。
【００２７】
また、本複写機のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。本複写機では、給電部４ｂがトナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅よりも軸方向外側に位置するように構成している。更に、本複写機では、トナー供給幅内のトナーが給電部４ｂに付着しないように、ローラ一端部に位置する給電部４ｂの軸方向中央側に図示しないトナーシールが設けられている。
【００２８】
なお、本複写機では、第２給電部材として、給電部４ｂに連れ回り回転する給電コロ８を用いているが、これに限らず、例えば、導電性ブラシや導電性板バネなどを用いてもよい。なお、導電性ブラシや、導電性板バネなどのように給電部４ｂに対して摺動する第２給電部材を用いる場合、給電部４ｂとの接点部分の摩耗を抑制するために導電性グリスなど充填するとよい。
【００２９】
また、本複写機では、内側電極３ａの給電部がローラ軸端面である場合について説明したが、これに限らず、例えばローラ軸の周面やローラ本体部の端面を給電部としてもよい。
【００３０】
ここで、例えば特開平３−２１９６７号公報には、担持体を駆動させて現像剤を潜像担持体に搬送する現像装置において、トナー担持体によって搬送される現像剤を予備荷電する予備荷電手段を設けると共に、このトナー担持体上に電界カーテンを作用させる電界カーテン発生手段を設けたことを特徴とする現像装置について開示されている。
【００３１】
また、特開２００７−１３３３７６公報には、互いに絶縁された状態で所定方向に並ぶ複数の電極を有する電極パターンを備えた表面移動可能なトナー担持体を具備し、複数の電極における所定の電極を起点にした奇数番目の電極の集合体である奇数番目電極群と、偶数番目の電極の集合体である偶数番目電極群との間に電位差を生起せしめることで、トナー担持体の表面上の現像剤を電極間で移動させながら、トナー担持体の表面移動によって潜像担持体との対向位置まで搬送して潜像担持体上の潜像に付着させる現像装置において、奇数番目の電極と偶数番目の電極とにそれぞれ互いに位相ズレしたパルス電圧を印加することで、トナー担持体の表面上の現像剤を電極間で移動させるようにした現像装置について開示されている。
【００３２】
更には、互いに異なる電圧が印加される複数種類の電極部材を備え、複数種類の電極部材を外周面法線方向で互いに異なる位置に配置し、各電極部材間に絶縁層を介在させた、外周面に担持された現像剤を現像領域へ搬送するためのトナー担持体も提案されている。
【００３３】
これら提案されている装置を実現するためには、トナー担持体として、表面に微細ピッチで電極パターンが形成されたローラ状部品が必要となる。このローラ状部品の特に電極パターンの形成が重要であり、実現可能性のある技術としてスクリーン印刷に代表される有版印刷法がある。これは、電極パターンが形成された版を用いて印刷用インクの代わりに導電性ペーストを基板に印刷した後、加熱焼成を行うことにより電極パターンとするものである。有版印刷法は版を必要とするため、少量多品種の生産には向かないが、大量生産では低コスト化が見込める方法である。
【００３４】
また、他の技術としてはインクジェット法がある。これは、インクジェットヘッドを用いて導電性インクを基板にオンデマンドに吐出、パターン形成した後、加熱焼成を行うことにより電極パターンとするものであり、マスクレスのため少量多品種の生産には向いている。
【００３５】
また他の技術としていわゆるフォトリソグラフィーを用いたパターン形成法がある。これは、基材表面に形成した感光性材料に選択的に露光を行うことでパターン形成し、このパターン開口に従って基材表面に予め形成されている金属膜の除去を行うことで、または、このパターン開口に従って金属膜を堆積することにより電極パターンを形成する方法である。微細で高精度なパターン形成が可能な方法である。
【００３６】
しかしながら特開平３−２１９６７号公報及び特開２００７−１３３３７６公報に開示されている現像装置を構成するトナー担持体は、いずれも同一表面上に２相の電極を有している。そのために、隣接するいずれの電極間で短絡が生じても、すべての電極間で電位差が生じなくなり、現像剤をホッピングさせることができなくなるという問題がある。
また、電極は、いずれもトナー担持体の長手方向に長く伸びたパターンであり、両端からそれぞれ異なる相の電源に接続されているために、いずれの電極が断線しても、その近傍においては電圧がかからず現像剤をホッピングさせることができなくなるという問題がある。
【００３７】
ローラを２相の電極が絶縁層により分離された異なる面に形成された構成にすると、同一平面内の隣接する電極間の短絡や２相の電極間での電流のリークなどに対して、特開平３−２１９６７号公報及び特開２００７−１３３３７６公報に開示されている構造よりは強くなる。
【００３８】
詳しく説明すると、ホッピング現像方式で濃度ムラのない現像を実現するためには、トナー担持体における電極の配設ピッチを数十［μｍ］といった微小なものにする必要がある。ところが、微小ピッチで配設された電極に対して、トナーの良好なホッピングのために振幅の大きなパルス電圧を印加すると、電極間で電流のリークを発生させ易くなってしまう。このリークは、具体的には次のようにして発生する。即ち、トナー担持体において、絶縁性基体の表面に沿って所定の間隙を介して並んでいる２相の電極であるＡ相電極とＢ相電極との間には、絶縁材料を介在させている。Ａ相電極とＢ相電極との対向領域に絶縁材料を介在させることで、両電極間での放電の発生を抑えている。ところが、Ａ相電極とＢ相電極と絶縁材料とは、何れも絶縁性基体の表面という同一平面上に形成されており、Ａ相電極と絶縁性基体との界面、絶縁材料と絶縁性基体との界面、Ｂ相電極と絶縁性基体との界面が連続して繋がった状態にある。Ａ相電極とＢ相電極とのうち、少なくとも何れか一方に振幅の大きなパルス電圧が印加されると、その連続した界面で電極間の放電が発生して電流のリークを引き起こしてしまうことがある。このようなリークが生じるとＡ相電極とＢ相電極との間で電位差が生じなくなり、トナー担持体上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまう。
【００３９】
そこで、Ａ相電極とＢ相電極とを、両者間に少なくとも１つの絶縁層を介在させる互いに異なった階層に形成した多層構造のトナー担持体を用いることが考えられる。このトナー担持体においては、円筒状基体の表面の全域に金属層を被覆して、この金属層をＡ相電極として機能させている。Ａ相電極の表面上には、樹脂からなる絶縁層を積層している。更に、この絶縁層の表面上において、トナー担持体長手方向に長尺であり周方向に所定ピッチで並ぶ複数のＢ相電極を形成している。Ａ相電極は、筒状の１つの大きな電極であるが、トナー担持体の周方向においては、所定ピッチで並ぶ複数のＢ相電極の間にそれぞれＡ相電極が存在することになる。このため、トナー担持体の表面上において、複数のＢ相電極と、Ａ相電極におけるＢ相電極間に相当する箇所との間で、トナーをホッピングさせることが可能である。また、筒状の大きなＡ相電極と、複数のＢ相電極とを、互いの間に絶縁層を介在させる別々の階層に形成したことで、Ａ相電極とＢ相電極とを連続した界面で繋げない構造になっている。よって、振幅の比較的大きなパルス電圧を印加してもＡ相電極とＢ相電極との間での放電の発生が抑えられ電流のリークが引き起こされるのを抑制することができる。
【００４０】
このローラを製造する工法としては、フォトリソグラフィー工法や、スクリーン印刷やグラビア印刷などの有版印刷工法、インクジェット工法などが考えられる。
【００４１】
これらの工法は平板に対しては良好な生産性を示すが、ローラに対してはいずれも安定した工法とはいえず、ローラの配線パターンが断線する可能性がある。例えば、スクリーン印刷やグラビア印刷などの有版印刷では、導電性ペーストの転写率の低下によって配線パターン断線しやすい。インクジェット方式においては、原理上インクのドットを連結してパターン形成するために、線幅が不均一になり断線が生じやすい。
【００４２】
ここで、図１０に示すようにトナー担持ローラ２の片側の軸端部分に設けられた給電部４ｂからのみ外側電極４ａに給電を行う構成の場合、外側電極４ａの任意の部分では、給電部４ｂから供給された電気が流れる経路が１つしかなく、その経路の途中で一箇所でも断線した場合には、給電部４ｂから見てその断線箇所から先の外側電極４ａに電気が流れない部分が発生する。そのため、その電気が流れない部分の外側電極４ａ近傍のトナー担持ローラ上でトナーをホッピングさせる電界を形成することができなくなる。
【００４３】
したがって、工法の改善とともに、ローラの電極構造自身にも、断線しにくい、あるいは、断線しても機能に影響が少ない、つまりロバストな電極が必要になる。
【００４４】
［構成例１］
そのため、本構成例においては、図１に示すように、トナー担持ローラ２の給電部４ｂが設けられた側とは反対側のトナー担持ローラ２の軸端部分に各外側電極４ａを繋ぐ導体４ｃを配設している。これにより、給電部４ｂから外側電極４ａの任意の部分への給電ルートを少なくとも２経路確保できるので、その経路の途中の一箇所で断線が生じたとしても、断線が生じていない他の経路を介して給電部４ｂから前記外側電極４ａの任意の部分に給電が行われるので、前記外側電極４ａの任意の部分への給電が途切れるのを抑制することができる。
【００４５】
また、トナー担持ローラ２の片側の軸端部分にだけ給電部４ｂを設けるのではなく、トナー担持ローラ２の両方の軸端部分それぞれに給電部４ｂを設ける構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
図１１は、トナー担持ローラ２の両方の軸端部分に外側電極４ａの給電部４ｂを設けた場合における内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成を、ローラ軸に沿って切断したときの模式図である。図１２は、同給電構成を模式的に示す斜視図である。
【００４７】
内側電極３ａ及び外側電極４ａへの給電構成において、内側電極３ａは、トナー担持ローラ２のローラ軸と一体化されており、そのローラ軸端面が給電部３ｂとなる。ローラ軸端面で構成される給電部３ｂには、パルス電源２５Ａに接続された第１給電部材としての給電ブラシ７が当接している。一方、トナー担持ローラ２の外周面両端部分には表層６が設けられておらず、トナー担持ローラ２の外周面における外側電極４ａの両端部分は露出しており、この露出面が給電部４ｂとなる。その露出面で構成される給電部４ｂには、パルス電源２５Ｂに接続された第２給電部材としての給電コロ８が当接している。この給電コロ８は、回転自在に支持されており、トナー担持ローラ２の回転に伴い、給電部４ｂに当接したまま連れ回り回転する。外側電極４ａに外側電圧を印加するための第２給電部材が複数あれば、一部の第２給電部材で接触不良による給電不良が生じても、他の第２給電部材により給電を行うことができるので、安定した給電を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本複写機のように、トナー担持ローラ２の外周面に外側電極４ａの一部分を露出させ、その露出部分を給電部４ｂとして、これに第２給電部材を当接させて給電する方式を採用する場合、その給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上における現像幅（感光体上において静電潜像が形成され得る領域と対向し得る領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂが現像幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間で押しつぶされたトナーが現像に寄与することになり、その部分で現像不良が発生するからである。より好ましくは、給電部４ｂは、トナー担持ローラ２上におけるトナー供給幅（トナー供給スリーブ１９からトナーが供給される領域幅）よりも軸方向外側に位置することが望まれる。なぜなら、給電部４ｂがトナー供給幅内に位置すると、トナー担持ローラ２と給電部４ｂとの間に多量のトナーが介在し、給電不良が起きやすくなるからである。
【００４９】
トナー担持ローラ２に対する外側電極４ａの配置構成としては、図１３（ａ）に示すような直線状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向にトナー担持ローラ２の軸方向に平行で配置したものであっても良いし、図１３（ｂ）に示すような直線状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に配置しても良い。さらに、図１３（ｃ）に示すような曲線状（波線状）の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向に配置しても良いし、図１３（ｄ）に示すような多角形状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の長手方向に配置しても良いし、また、曲線状や多角形状の外側電極４ａをトナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に配置してもよい。
【００５０】
図１４は外側電極４ａと規制ブレード３１との関係を表した図である。図１４（ａ）に示すように、規制ブレード３１はトナー担持ローラ２に近接して配置されるが、外側電極４ａがトナー担持ローラの軸方向に平行な直線状パターンで配設されていると、トナー担持ローラ２の回転に従って、規制ブレード３１との対向箇所を通過するトナー担持ローラ２の表面に外側電極４ａのある部分とない部分で高低差が生じ、規制ブレード３１の近傍では、規制ブレード３１とトナー担持ローラ２との間にあるトナーによって、押し付け力が変化し外側電極４ａに繰り返し負荷を発生させたり、規制ブレード３１に押し上げ力の変動が発生したりする。外側電極４ａへの繰り返し負荷が生じると外側電極４ａの耐久性が低下し、使用中に外側電極４ａが断線する可能性が高くなる。また、規制ブレード３１の押上げ力の変動が生じると、トナー担持ローラ２と規制ブレード３１との間隔が変動し、規制ブレード３１によるトナー担持ローラ２上のトナーの規制量を一定にできなくなり、画像の再現性が劣化する。
【００５１】
そのため、図１４（ｂ）に示すように、外側電極４ａをトナー担持ローラ２の軸方向に平行な直線ではなく、トナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状に外側電極４ａを配置することで、トナー担持ローラ２が回転しても外側電極４ａのどこかの部分は常に規制ブレード３１と一定の距離関係にあるので、上述したような外側電極４ａへの繰り返し負荷や規制ブレード３１の押上げ力の変動を最小限に抑えることができる。よって、その分、外側電極４ａに断線が生じたり、画像の再現性が劣化したりするのを抑制することができる。
【００５２】
［構成例２］
上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制するためには、上述したように外側電極４ａの任意の部分が給電部４ｂと複数の経路で電気的に接続されていれば良い。このような複数の経路を確保するためには、隣り合う外側電極４ａがトナー担持ローラ軸方向の複数の場所で電気的に接続されていればよい。
【００５３】
例えば、隣り合う外側電極４ａを直線状の導体４ｄで接続し、図１５（ａ）に示すような井桁構造の外側電極４ａや、図１５（ｂ）に示すような間隔をあけた井桁構造の外側電極４ａや、図１５（ｃ）に示すような千鳥構造の外側電極４ａなどにすることで、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができる。また、隣り合う外側電極４ａが導体４ｄで接続される接点をトナー担持ローラ２の回転方向と平行に配設すれれば、トナー担持ローラ２の製造時の手間もかからず、比較的安価に断線への耐性を向上させることができる。
【００５４】
しかしながら、トナー担持ローラ２の回転方向と平行に前記接点を配置した場合には、トナーと外側電極４ａとの関係により、現像時にトナー担持ローラ２の回転方向に筋が出ることがある。このような筋は印字時に画像不良となる虞がある。
【００５５】
そこで、隣り合う外側電極４ａを曲線状または直線状の導体４ｄで接続し、前記接点をトナー担持ローラ２の回転方向と平行でない配置にすることによって、上述したような筋の発生を抑制し、画像品質を向上させることができる。例えば、図１５（ｄ）に示すように隣り合う外側電極４ａを曲線状の導体４ｄで接続したり、図１５（ｅ）に示すように隣り合う外側電極４ａをトナー担持ローラ２の回転方向に対して斜めに配設された直線状の導体４ｄで接続したり、図１５（ｆ）に示すように隣り合う外側電極４ａを多角形状の直線の導体４ｄで接続したりすれば、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができ、且つ、画像品質を確保できる。
【００５６】
また、図１６（ａ）、図１６（ｂ）、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）に示すように、トナー担持ローラ２の一端側から他端側に向かってトナー担持ローラ２の表面に巻きつくような螺旋状で外側電極４ａを配設した構成でも、隣り合う外側電極４ａを相互に導体４ｄで接続したり、図１６（ｅ）に示すような曲線状（波線状）の外側電極４ａや図１６（ｆ）に示すような多角形状の外側電極４ａの隣り合う外側電極４ａを相互に導体４ｄで接続したりしても良い。
【００５７】
また、外側電極４ａと、隣り合う外側電極４ａを繋ぐ導体４ｄとをそれぞれ多角形状にした場合には、外側電極４ａと、隣り合う外側電極４ａを繋ぐ導体４ｄとによってハニカム形状（図示せず）が形成されるため、上述したような断線に伴う給電部４ｂから外側電極４ａへの給電不良を抑制することができる。
【００５８】
また、図１５や図１６で示したように、隣り合う外側電極４ａが導体４ｄで接続される接点を複数設ける構成を採用することで、トナー担持ローラ２が回転しても外側電極４ａのどこかの部分は常に規制ブレード３１と一定の距離関係にあるので、上述したような外側電極４ａへの繰り返し負荷や規制ブレード３１の押上げ力の変動を最小限に抑えることができる。よって、その分、外側電極４ａに断線が生じたり、画像の再現性が劣化したりするのを抑制することができる。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、ローラ部材と、ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極である内側電極３ａと、ローラ部材表面と内側電極３ａとを覆うようにローラ部材上に形成された絶縁層５と、絶縁層５上に配設された複数の第２の電極である外側電極４ａと、内側電極３ａと電気的に接続され、現像装置２２７に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部である給電部３ｂと、外側電極４ａと電気的に接続され、現像装置２２７に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部である給電部４ｂと、を備えたトナー担持体であるトナー担持ローラ２において、給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、給電部４ｂと該外側電極４ａとを電気的に接続したことで、１つの経路中で断線が生じても、他の経路を通って給電部４ｂから外側電極４ａに電気を流すことができる。よって、給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路が１つしかない構成よりも、給電部４ｂから外側電極４ａに電気を安定して流すことができ、その分、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのを抑制することができる。また、内側電極３ａと外側電極４ａとを互いの間に絶縁層５を介在させてローラ部材上に別々の階層で形成したので、内側電極３ａと外側電極４ａとが連続した界面で繋がっていない構造になる。これにより、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で電流のリークが引き起こされるのを抑制することができる。よって、前記リークが生じて内側電極３ａと外側電極４ａとの間で電位差が生じなくなり、トナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなってしまうことを抑制することできる。
また、本実施形態によれば、上記外側電極４ａが、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、前記導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極４ａが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、上記外側電極４ａは、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることで、トナー担持体の表面全域に規則正しく外側電極４ａが配置されるので、安定且つ均一な電界を発生させることができる。
また、本実施形態によれば、隣り合う外側電極４ａが互いに直線、曲線または多角形状の導体４ｄで接続された接点を持ち、隣り合う外側電極４ａが電気的に接続されたことで、ある外側電極４ａの隣りに位置する他の外側電極４ａを介して給電部４ｂから外側電極４ａに電気が流れる経路を形成することができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置２２７に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行であることで、トナー担持ローラ２の製造時の手間もかからず、比較的安価に断線への耐性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置２２７に軸支されるものであり、上記接点は、ローラ部材の回転方向と平行でないことで、上述したような筋の発生を抑制し、画像品質を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、給電部４ｂが、上記ローラ部材の軸方向端部にあることで、上述したように現像不良が生じたり給電不良が生じたりするのを抑制することができる。また、トナー担持ローラ２の軸方向端部を除いた中央部から周辺部で安定した電界を形成することができる。
また、本実施形態によれば、複数の電極を有するトナー担持体と、トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、複数の電極にパルス電圧を印加することによって、トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界をトナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって潜像を現像する現像装置２２７において、前記トナー担持体として、本発明のトナー担持ローラ２を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像手段として、本発明のトナー担持ローラ２を備えた現像装置２２７を用いることで、前記断線によりトナー担持ローラ２上でトナーをホッピングさせる電界が形成されなくなるのが抑えられ、濃度ムラなどの現像不良が生じるのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
２ トナー担持ローラ
３ａ 内側電極
３ｂ 給電部
４ａ 外側電極
４ｂ 給電部
５ 絶縁層
６ 表層
７ 給電ブラシ
８ 給電コロ
１１ ケーシング
１８ トナー供給ローラ
１９ トナー供給スリーブ
２４ 供給バイアス電源
２５Ａ パルス電源
２５Ｂ パルス電源
３１ 規制ブレード
２０２ 原稿トレイ
２０４ 給送ベルト
２０６ コンタクトガラス
２０８ トレイ
２０９ トレイ
２１０ トレイ
２１１ 給紙装置
２１２ 給紙装置
２１３ 給紙装置
２１４ 縦搬送装置
２１５ 感光体
２１６ 搬送ベルト
２１７ 定着装置
２１８ 排紙装置
２１９ 排紙トレイ
２２７ 現像装置
２５０ 読み取り装置
２５７ 書き込み装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開平３−２１９６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１３３３７６公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ部材と、
該ローラ部材に設けられた複数の電極と、
前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、
前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該給電部と該電極とを電気的に接続したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項２】
請求項１のトナー担持体において、
上記複数の電極は、上記ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極と、該ローラ部材表面と該第１の電極とを覆うように該ローラ部材上に形成された絶縁層上に配設された複数の第２の電極とであり、
上記給電部は、前記第１の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部と、前記第２の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部とであり、
前記第２の給電部から前記第２の電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該第２の給電部と該第２の電極とを電気的に接続したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項３】
請求項２のトナー担持体において、
上記第２の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項４】
請求項２のトナー担持体において、
上記第２の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするトナー担持体。
【請求項５】
請求項３または４のトナー担持体において、
隣り合う第２の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第２の電極が電気的に接続されたことを特徴とするトナー担持体。
【請求項６】
請求項５のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするトナー担持体。
【請求項７】
請求項５のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするトナー担持体。
【請求項８】
請求項２、３、４、５、６または７のトナー担持体において、
上記第２の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするトナー担持体。
【請求項９】
複数の電極を有するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、
該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、
該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、
前記トナー担持体として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のトナー担持体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項９の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ローラ部材と、
該ローラ部材に設けられた複数の電極と、
前記電極と電気的に接続され、現像装置に設けられた電源から給電される給電部と、を備えたトナー担持体において、
前記給電部から前記電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該給電部と該電極とを電気的に接続したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項２】
請求項１のトナー担持体において、
上記複数の電極は、上記ローラ部材表面に配設された１つ以上の第１の電極と、該ローラ部材表面と該第１の電極とを覆うように該ローラ部材上に形成された絶縁層上に配設された複数の第２の電極とであり、
上記給電部は、前記第１の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第１の電源から給電される第１の給電部と、前記第２の電極と電気的に接続され現像装置に設けられた第２の電源から給電される第２の給電部とであり、
前記第２の給電部から前記第２の電極に電気が流れる経路が２つ以上形成されるように、該第２の給電部と該第２の電極とを電気的に接続したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項３】
請求項２のトナー担持体において、
上記第２の電極は、上記ローラ部材の軸方向に長尺な導電性部材であり、該導電性部材をローラ部材軸方向一端側から他端側に向かって螺旋状、直線状または波線状で配設したことを特徴とするトナー担持体。
【請求項４】
請求項２のトナー担持体において、
上記第２の電極は、幅がほぼ一定であり、直線形状、曲線形状または多角形状をした線状の導電性部材であることを特徴とするトナー担持体。
【請求項５】
請求項３または４のトナー担持体において、
隣り合う第２の電極が互いに直線、曲線または多角形状の導体で接続された接点を持ち、隣り合う第２の電極が電気的に接続されたことを特徴とするトナー担持体。
【請求項６】
請求項５のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行であることを特徴とするトナー担持体。
【請求項７】
請求項５のトナー担持体において、
上記ローラ部材は軸中心で回転可能なように現像装置に軸支されるものであり、
上記接点は、前記ローラ部材の回転方向と平行でないことを特徴とするトナー担持体。
【請求項８】
請求項２、３、４、５、６または７のトナー担持体において、
上記第２の給電部が、上記ローラ部材の軸方向端部にあることを特徴とするトナー担持体。
【請求項９】
複数の電極を有するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面に少なくともトナーを含む現像剤を供給する現像剤供給手段と、
該複数の電極にパルス電圧を印加することによって、該トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせる電界を該トナー担持体の表面上に発生させるホッピング電界発生手段と、を有し、
該トナー担持体の表面に担持されているトナーを潜像担持体と対向する現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像にトナーを付着させることによって該潜像を現像する現像装置において、
前記トナー担持体として、請求項１、２、３、４、５、６、７または８のトナー担持体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像担持体上に形成された潜像に対して現像手段により少なくともトナーを含む現像剤を供給することにより該潜像を現像して得られる画像を、最終的に記録材上に転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項９の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−５９３９４（Ｐ２０１１−５９３９４Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９２５９（Ｐ２００９−２０９２５９）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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