現像装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】フレア現像方式の現像装置において、現像領域を通過したトナー担持体上のトナーがトナー漏れ防止部材に接触する場合でもトナー飛散が生じるのを抑制することを課題とする。
【解決手段】現像領域に対してトナー担持ローラ２の回転方向Ｂの下流側で現像ケース１１の内壁とトナー担持ローラ外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材１２を、トナー担持ローラ外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持ローラ回転方向下流側に位置するトナー担持ローラ外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置した。
【解決手段】現像領域に対してトナー担持ローラ２の回転方向Ｂの下流側で現像ケース１１の内壁とトナー担持ローラ外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材１２を、トナー担持ローラ外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持ローラ回転方向下流側に位置するトナー担持ローラ外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー担持体上のトナーを現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像に付着させることにより潜像を現像する現像装置、及び、この現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の現像装置としては、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用したものが知られている。例えば、特許文献１に記載の現像装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う２つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものである。それぞれの電極対における２つの電極の間には交番電界が形成される。これにより、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりするといったホッピングの挙動を示す。
【０００３】
このようなホッピングを繰り返しながら、トナー担持体上のトナーはトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像領域まで搬送される。現像領域では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、トナー担持体表面や磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十［Ｖ］である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。
【０００４】
このような現像装置では、現像ケース内に配置されたトナー担持体の表面が潜像担持体と対向できるように、現像ケースに設けられた開口からトナー担持体の表面の一部分（トナー担持体回転方向における一部分）が露出するように構成されている。このような構成においては、現像ケースの開口縁部とトナー担持体の表面との間に隙間が形成されるため、その隙間から現像ケース内のトナーが漏れ出て現像装置外部へ飛散するおそれがある。そのため、上記特許文献１に記載の現像装置のように、トナー担持体の表面露出部分に対してトナー担持体回転方向下流側に位置する開口縁部とトナー担持体の表面との隙間（入口隙間）を塞いでトナーの漏れを防止するシール部材などのトナー漏れ防止部材が設けられている。
【０００５】
トナー担持体の表面露出部分に対してトナー担持体回転方向上流側に位置する開口縁部とトナー担持体の表面との間にも隙間（出口隙間）は存在するが、この隙間と現像ケースの内部空間との間には、現像領域へ搬送するトナー量を規制するための層厚規制部材がトナー担持体の表面に当接配置されている。そのため、現像ケース内部のトナーがこの隙間から漏れ出ることは少ないので、上記特許文献１に記載の現像装置のように、入口隙間だけにトナー漏れ防止部材を設けることが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、入口隙間にトナー漏れ防止部材が設けられた現像装置においては、現像領域を通過した後におけるトナー担持体表面上のトナーが現像ケース内に進入する際に、トナー担持体表面上のトナーがトナー漏れ防止部材と接触する。このとき、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いる一般的な現像方式（非フレア現像方式）の場合には、トナー担持体上のトナーとトナー担持体表面との間の付着力、あるいは、トナー担持体上のトナーとトナー担持体上に磁気的に拘束された磁性キャリアとの間の付着力が大きい。この場合、トナー担持体表面上のトナーは、現像ケース内に進入する際にトナー漏れ防止部材と接触しても、トナー担持体の回転に追従して、トナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間を通過して現像ケース内へ進入することができる。
【０００７】
しかしながら、フレア現像方式の現像装置は、トナー担持体表面上をトナーがホッピングした状態となっており、上述したとおり、トナー担持体表面とトナーとの付着力が小さい。そのため、トナー担持体表面上のトナーの中には、現像ケース内への進入する際にトナー漏れ防止部材と接触してトナー漏れ防止部材に堰き止められ、現像ケース内へ進入することができないものが存在する。このようにトナー漏れ防止部材に堰き止められたトナーが、その自重や画像形成装置内の気流などの作用により、トナー担持体表面から離れる方向へ移動する挙動を示すと、画像形成装置内にトナーが飛散するという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フレア現像方式の現像装置において、現像領域を通過したトナー担持体上のトナーがトナー漏れ防止部材に接触する場合でも、トナー飛散が生じるのを抑制することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、内部にトナーを収容し、潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケースと、互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を備え、上記現像ケースの開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持体と、トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で上記現像ケースの内壁と上記トナー担持体の外周面との隙間を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材とを有し、上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、トナー漏れ防止部材とトナー担持体の外周面との最近接箇所（トナー漏れ防止部材がトナーを介してトナー担持体の外周面に当接する箇所。以下「入口シール箇所」という。）が、トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側の箇所であって、かつ、トナー担持体外周面が鉛直方向上側を向いている箇所となる。これにより、この入口シール箇所のトナー担持体回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域で滞留するトナーは、その自重により、トナー担持体外周面に近づく方向へ移動する。これにより、トナー滞留領域で滞留したトナーについて、トナー担持体表面から離れる方向に向かって移動するような挙動が抑制される結果、トナー飛散が抑制される。
【００１１】
また、トナー滞留領域で滞留するトナーは、そのトナー量が増えることで十分なホッピングができない状態になり、その結果、トナー担持体の回転に追従してトナー担持体回転方向下流側へ移動しやすくなる。更に、本発明においては、トナー滞留領域で滞留するトナーは、その自重により、入口シール箇所へ近づく方向へ移動するので、徐々に入口シール箇所を通過して現像ケース内に進入することになる。したがって、トナー滞留領域で滞留するトナーの量が増大してトナー担持体上からこぼれ落ちるような事態は発生しない。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、フレア現像方式の現像装置において、現像領域を通過したトナー担持体上のトナーがトナー漏れ防止部材に接触する場合でも、トナー飛散が生じるのを抑制することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】同画像形成装置における感光体と現像装置とを示す概略構成図である。
【図３】構成例１におけるトナー担持ローラの電極配置を説明するために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である。
【図４】同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である。
【図５】構成例２におけるトナー担持ローラの電極配置を説明するための斜視図である。
【図６】同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である。
【図７】同トナー担持ローラの電極配置を平面展開した説明図である。
【図８】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の一例を示すグラフである。
【図９】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の他の例を示すグラフである。
【図１０】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の更に他の例を示すグラフである。
【図１１】同現像装置の入口隙間近傍を拡大した説明図である。
【図１２】入口シール箇所に対してトナー担持ローラ回転方向上流側近傍に、ホッピング抑制電界を形成するための導電部材を配置した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、フレア現像方式の現像装置を利用して構成され、潜像担持体としての感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に各色のトナー像を形成し、これらを中間転写体としての中間転写ベルト４８上で重ねてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。なお、イエロー用の部材には符号に「Ｙ」を付し、マゼンタ用の部材には符号に「Ｍ」を付し、シアン用の部材には符号に「Ｃ」を付し、ブラック用の部材には符号に「Ｋ」を付す。
【００１５】
イエローのトナー像を感光体４９Ｙに形成する場合、まず、回転駆動する感光体４９Ｙの表面を帯電装置４１Ｙによって一様に帯電する帯電処理を行う。帯電処理がなされた感光体４９Ｙの表面部分には、潜像形成手段としての露光装置４２によって、イエロー用の画像情報に応じた書込光が照射され、これにより静電潜像が形成される。感光体４９Ｙの表面上に形成された静電潜像には、現像装置１Ｙと対向する現像領域においてイエロートナーが供給され、静電潜像に付着したイエロートナーによりイエロー用トナー像が形成される。他色のトナー像についても、イエローと同様の方法により形成される。
【００１６】
このようにして、各感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に形成された各色トナー像は、中間転写ベルト４８と対向する一次転写領域において、図示しない電源から一次転写バイアスが印加される一次転写手段としての各色の一次転写ローラ４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにより、互いに重なり合うように、中間転写ベルト４８上へ順次転写される。これにより、中間転写ベルト４８上にカラートナー像が形成される。この一次転写時に一次転写されずに感光体４９Ｙ上に残留したイエロートナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置４４Ｙによって感光体４９Ｙ上から除去される。他色の残留トナーについても、イエローと同様の方法により除去される。
【００１７】
また、中間転写ベルト４８上のカラートナー像が二次転写領域に到達するタイミングに合わせて、画像形成装置下部に配置された給紙装置から記録材としての記録紙が給送される。この記録紙は、図示しない電源から二次転写バイアスが印加される二次転写手段としての二次転写ローラ４５と中間転写ベルト４８を介して対向する二次転写領域に搬送される。二次転写ローラ４５は、中間転写ベルト４８の内周面に当接して中間転写ベルト４８を張架支持する支持ローラの１つであり、中間転写ベルト４８上のカラートナー像は、二次転写領域において、記録紙上に二次転写される。二次転写時に二次転写されずに中間転写ベルト４８上に残留したトナーは、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置４７によって中間転写ベルト４８上から除去される。一方、カラートナー像が転写された記録紙は、定着装置４６によりカラートナー像が定着されて記録紙上にカラー画像が形成され、画像形成装置外部へ排出される。
【００１８】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、複数の潜像担持体を使用したタンデム型の画像形成装置について説明したが、どのような方式のものでもよい。例えば、１つの潜像担持体上に各色トナー像を順番に形成し、各トナー像を中間転写体上に重ねて転写することで中間転写体上にカラートナー像を形成する方式や、１つの潜像担持体上で各色トナー像を互いに重ね合わせて形成し、その重ね合わせトナー像を中間転写体や記録材上に直接転写する方式などであってもよい。
【００１９】
次に、本実施形態における現像装置の構成及び動作について説明する。
なお、各色の現像装置は、使用するトナーの色が異なるだけでその基本構成は同一であるため、以下の説明では、色分け符号を省略して説明する。
本実施形態で使用するトナーは、重合法で作成されたものを用い、平均粒径が５．２［μｍ］であり、円形度が０．９８であり、安息角が３３［°］であり、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーを使用している。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置における感光体４９と現像装置１とを示す概略構成図である。
ドラム状の感光体４９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４９の図中左側方には、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１が配設されている。現像装置１は、現像ケース１１の内部に、図中反時計回りに回転駆動されるパドルスクリュー１４を備えたトナー収容部１５を備えている。このトナー収容部１５には、マイナス帯電性のトナーが収容されている。
【００２１】
トナー供給ローラ１８は、図中反時計回り方向に回転駆動されるローラ状部材であり、トナー供給ローラ１８の表面によって汲み上げられたトナーは、トナー供給ローラ１８の回転に伴って搬送される。トナー供給ローラ１８の図中右側方では、トナー担持ローラ２がトナー供給ローラと当接した状態で回転駆動されている。トナー供給ローラ１８上のトナーは、トナー担持ローラ２との摺擦やトナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との電位差などの作用を受けて、トナー担持ローラ２の表面上に供給される。
【００２２】
トナー担持ローラ２は、現像装置１の現像ケース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４９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４９とが対向している領域が、本画像形成装置における現像領域となっている。
【００２３】
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の回転に伴って、層厚均一化部材としての規制ブレード２３との対向領域（規制領域）へ搬送される。本実施形態の規制ブレード２３は、リン青銅やＳＵＳまたは弾性ゴム等の材料で板状に形成されたものを現像ケース１１に片持ち支持し、その自由端部をトナー担持ローラ２の外周面に対して１０［Ｎ／ｍ］以上１００［Ｎ／ｍ］以下の範囲内の当接圧力で当接させたものを使用しているが、これに限らず、例えばローラのものなどを使用してもよい。トナー担持ローラ２に担持されたトナーは、トナー担持ローラ２の外周面と規制ブレード２３との間に挟まれながら規制領域を通過することにより、所望の層厚にトナー層が均一化されるとともに、トナーが摩擦帯電してトナーの帯電量が増加する。
【００２４】
規制領域に進入する前におけるトナー担持ローラ２上のトナーの帯電量及びトナー量が適切であると、現像領域でのトナー飛散や地肌汚れが少なくて済む。好ましくは、規制ブレード進入前において、トナー担持ローラ２上のトナー帯電量は、１０［μＣ／ｇ］以上６０［μＣ／ｇ］以下の範囲が好ましく、トナー担持ローラ２上のトナー量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］以上１．０［ｍｇ／ｃｍ２］以下の範囲であることが好ましい。
【００２５】
規制領域を通過したトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って、ホッピング状態で現像領域へ搬送される。現像領域では、トナー担持ローラ２の平均表面電位と感光体４９の表面電位との電位差に応じた現像電界の作用によって、トナー担持ローラ２上のトナーが感光体４９の表面上の静電潜像部分に移動して現像処理が行われる。現像領域で感光体４９の表面へ移動せずにトナー担持ローラ２上に残ったトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像装置内に戻される。
【００２６】
〔構成例１〕
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成の一例（以下、本例を「構成例１」という。）について説明する。
図３は、本構成例１におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ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。
図４は、本構成例１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。
本構成例１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、その内周側に位置する内周側電極部材としての内側電極３ａと、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）が印加される外周側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、本構成例１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。
【００２７】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の軸芯部材（基体）としても機能しており、ＳＵＳ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。
【００２８】
内側電極３ａの外周面側は絶縁層５に覆われている。本構成例１において、この絶縁層５は、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。また、本構成例１において、絶縁層５の厚みは、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さくなると、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の絶縁性が十分に保てなくなり、内側電極３ａと外側電極４ａとの間でリークが発生してしまう可能性が高くなる。一方、絶縁層５の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成できる値に設定されることになる。本構成例１では、メラミン樹脂からなる絶縁層５の厚みを２０［μｍ］としている。絶縁層５はスプレー法やディップ法等によって内側電極３ａ上に均一な膜厚で形成することができる。
【００２９】
絶縁層５の上には外側電極４ａが形成される。本構成例１において、この外側電極４ａは、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の外側電極４ａの形成方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、絶縁層５の上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを絶縁層５の上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。
【００３０】
外側電極４ａ及び絶縁層５の外周面側は、表層６により覆われている。トナーは、表層６上でホッピングを繰り返す際、この表層６との接触摩擦によって帯電する。トナーに正規帯電極性（本実施形態ではマイナス極性）を与えるため、本構成例１では、表層６の材料として、シリコーン、ナイロン（登録商標）、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。本構成例１ではポリカーボネートを採用している。また、表層６は、外側電極４ａを保護する役割も持ち合わせているので、表層６の膜厚としては、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極４ａが露出し、トナー担持ローラ２上に担持されたトナーやトナー担持ローラ２に接触するその他の部材を通じてリークしてしまうおそれがある。一方、表層６の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界を形成できる値に設定されることになる。表層６は、絶縁層５と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。
【００３１】
本構成例１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。
【００３２】
〔構成例２〕
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成の他の例（以下、本例を「構成例２」という。）について説明する。
図５は、本構成例２におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するための斜視図である。
図６は、本構成例２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。
図７は、本構成例２におけるトナー担持ローラ２の電極配置を平面展開した説明図である。
【００３３】
上記構成例１では、トナー担持ローラ２の電極構成が、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であったが、本構成例２では、２種類の電極をそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成したものである。
【００３４】
本構成例２のトナー担持ローラ２は、支持基板７上に２種類の電極３ｃ，４ｃが所定の間隔で配置され、その上に無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層６が積層されている。なお、図６において、各電極３ｃ，４ｃから延びる線は、各電極３ｃ，４ｃに電圧を印加するための導電線を示しており、各線の重なる部分のうち黒丸で示した部分だけが電気的に接続されており、他の部分は電気的に絶縁状態である。各電極３ｃ，４ｃに対しては、本体側の電源２５Ａ，２５Ｂから２相の異なる駆動電圧が印加される。
【００３５】
トナー担持ローラ２は、トナーをホッピングさせるための電界を発生する２種類の電極群３ｃ，４ｃを有し、偶数番目の電極群３ｃと奇数番目の電極群４ｃにそれぞれ図示しない駆動回路から、例えば逆位相の駆動波形が印加され、２相の電極間に時間周期的な電位差が形成される。
【００３６】
トナー担持ローラ２の支持基板７としては、樹脂等の絶縁性材料、あるいはＳＵＳ等の導電性材料からなる基板にＳｉＯ2等の絶縁膜を成膜したもの等を適用できる。電極３ｃ，４ｃは、支持基板７上に、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０［μｍ］の厚さ、好ましくは０．５〜２．０［μｍ］の厚さで成膜し、これをフォトリソグラフィ技術等で所要の電極形状にパターニングして形成している。
【００３７】
トナー担持ローラ２上の電極幅Ｌ及び電極間隔Ｒは、トナーのホッピング効率に大きく影響する。なお、電極ピッチＰは、Ｐ＝Ｒ＋Ｌで定義される。
電極３ｃと電極４ｃとの間にあるトナーはほぼ水平方向の電界により、トナー担持ローラ２の外周面に沿って隣接する電極３ｃ，４ｃまで移動する。これに対して、電極３ｃ，４ｃに近接したトナー担持ローラ２の外周面上に乗っているトナーは、少なくとも外周面の法線方向成分も持った初速が与えられることから、多くはトナー担持ローラ２の外周面から離れて飛翔する。特に、電極端面付近にあるトナーは、隣接電極を飛び越えて移動するため、電極幅Ｌが広い場合には、その電極上に乗っているトナーの数が多くなり、移動距離の大きいトナーが増える。ただし、電極幅Ｌが広すぎると、電極中央付近の電界強度が低下するためにトナーが電極に付着し、ホッピング効率が低下することになる。
【００３８】
また、電極間隔Ｒは、距離と印加電圧との関係から電極間の電界強度を決定し、間隔Ｒが狭い程電界強度は当然強く、ホッピングの初速が得られやすい。しかし、電極から電極へ移動するようなトナーについては、一回の移動距離が短くなり、駆動周波数を高くしないとホッピングしている時間が短くなり、着地している時間が長くなる。この点を考慮して、低電圧で効率よくトナーを搬送、ホッピングするための適正な電極間隔が設定される。
【００３９】
さらに、電極表面を覆う表面保護層６の厚さも電極表面の電界強度に影響を与え、特に垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率を決定することをも見出した。したがって、トナー担持ローラ２の電極幅Ｌ、電極間隔Ｒ、表面保護層６の厚さの関係を適正に設定することによって、低電圧で効率的なホッピングを行うことができる。本構成例２では、電極幅Ｌはトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下とし、かつ、電極間隔Ｒもトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。また、表面保護層６は、例えば、ＳｉＯ2、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2、ＴｉＯ4、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ2Ｏ5等を適用でき、厚さは０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］で形成している。
【００４０】
また、表面保護層６の上にポリカーボネートなどの有機材料をコートしても良い。ジルコニア、あるいは二成分現像剤のキャリアのコート材料として一般的に使われる材料、例えばシリコーン系樹脂を選択することもできる。表面保護層６は、絶縁性、耐久性、トナー担持ローラ自体の製法、及び使用するトナーとの帯電列との関係から適宜選択される。
【００４１】
本構成例２のトナー担持ローラ２の製法について説明する。
第１の製法例は、フレキシブルな電極パターンを形成し、それを支持ドラム（支持基板７）に巻きつけてトナー担持ローラ２を形成する方法である。フレキシブルなファインピッチ薄層電極を有する基板の一例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００［μｍ］）を基材として、その上に蒸着法によって０．１〜０．３［μｍ］のＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等を成膜する。幅が３０〜６０［ｃｍ］のものであれば、ロール・トゥ・ロールの装置で製造可能であり、量産性が非常に高まる。共通バスラインは同時に幅１〜５［ｍｍ］程度の電極を形成する。
【００４２】
この蒸着法の具体的手段としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、イオンビーム法、等の方法が可能である。例えば、スパッタ法で電極を形成する場合において、ポリイミドとの密着性を向上させるため、Ｃｒ膜を介在させても良いし、プラズマ処理やプライマー処理によっても密着性を向上させることができる。
【００４３】
また、蒸着法以外の工法としては、電着法によっても薄層電極を形成することができる。この場合は、上記ポリイミドの基材上に、まず、無電解メッキによって電極を形成する。塩化Ｓｎ、塩化Ｐｄ、塩化Ｎｉに順次浸漬して下地電極を形成した後、Ｎｉ電解液中で電解メッキを行ってＮｉ膜１〜３［μｍ］をロール・トゥ・ロールで製造することが可能である。
【００４４】
そして、これらの薄膜電極にレジスト塗布、パターニング、エッチングで電極を形成する。この場合、０．１〜３［μｍ］厚さの薄層電極であれば、フォトリソグラフィ、エッチング処理によって５［μｍ］〜数１０［μｍ］幅又は間隔のファインパターン電極を精度良く形成することができる。
【００４５】
次いで、表面保護層６として、ＳｉＯ2 、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2等を厚さ０．５〜２［μｍ］をスパッタ等により形成する。或いは、表面保護層６として、ＰＩ（ポリイミド）を厚さ２〜５［μｍ］にロールコータ、その他コーティング装置により塗布し、ベークして仕上げる。ＰＩのままで支障を生じるときには、更に最表面にＳｉＯ2、その他無機膜を０．１〜０．５［μｍ］の厚みにスパッタ等で形成すればよい。
【００４６】
このようなフレキシブル基板を構成することによって、円筒形状のドラムに貼り付けたり、或いは、部分的に曲面形状にしたりすることが容易に行える。
【００４７】
第２の製法例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００［μｍ］）を基材として、その上に電極材料として、厚さ１０〜２０［μｍ］のＣｕ、ＳＵＳ等を使用することも可能である。この場合は、逆に金属材の上にポリイミドをロールコータにて２０〜１００［μｍ］塗布してベークする。その後、金属材をフォトリソグラフィ、エッチング処理によって電極の形状にパターン化し、その電極面上に保護層６としてポリイミドをコーティング、金属材電極の厚さ１０〜２０［μｍ］に応じた凹凸がある場合は平坦化して完成する。
【００４８】
例えば、粘度５０〜１００００［ｃｐｓ］、より好ましくは１００〜３００［ｃｐｓ］のポリイミド系材料、ポリウレタン系材料をスピンコートして放置することによって、材料の表面張力によって基板の凹凸がスムージングされ、搬送部材最表面が平坦化される。
【００４９】
第３の製法例は、フレキシブル基板の強度を上げた例として、基材として厚さ２０〜３０［μｍ］のＳＵＳ、Ａｌ材等を用いて、その表面に絶縁層（電極と基材との間の絶縁）として５［μｍ］程度の希釈したポリイミド材をロールコータによりコーティングする。そして、このポリイミドを例えば１５０［℃］、３０分のプリベークし、３５０［℃］、６０分のポストベークして、薄層ポリイミド膜を形成して支持基板とする。
【００５０】
その後、密着性向上のプラズマ処理やプライマー処理を施した後、薄層電極層としてＮｉ−Ｃｒを０．１〜０．２［μｍ］の厚みに蒸着し、フォトリソグラフィ、エッチングによって数１０［μｍ］のファインパターンの電極を形成する。さらに、表面に前記ＳｉＯ2、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2等の表面保護層６を０．５〜１［μｍ］程度の厚みにスパッタにより形成することで、フレキシブル搬送部材を得ることができる。また、ＳｉＯ2等の上にポリカーボネートなどの有機材料をコートしても良い。
【００５１】
トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのフレア用電界を形成することが重要となるが、このような大きなフレア用電界を形成するためにはトナー担持ローラ２に設けられる２種類の電極間に大きな電位差を形成する必要がある。しかし、このような大きな電位差を安定して形成するためには、これらの２種類の電極間を安定かつ有効に絶縁し、リークを防止することが重要である。
【００５２】
上記構成例２のように、フレア用電界を形成するための２種類の電極３ｃ，４ｃをそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成した場合、その櫛歯状電極の形成品質が悪いと、２種類の電極３ｃ，４ｃ間の絶縁性が著しく低下し、リークが起きやすい。具体的には、例えば、エッチングで電極形成する場合には除去すべき金属膜の一部が残存していたり、インクジェット法やスクリーン印刷法で電極形成する場合には電極間に導電ペーストが付着してしまったりする事態が起こり得る。このような事態が生じると、２種類の電極３ｃ，４ｃ間でリークが起きやすいなり、適正なフレア用電界を形成することができなくなる。また、ローラの樹脂表面上に櫛歯状電極を高い品質で形成したとしても、２種類の櫛歯状電極３ｃ，４ｃを形成した後にその外周面側を絶縁材で覆うことにより電極間に絶縁材を充填して電極間の絶縁性を得るため、電極間にはローラの樹脂表面と絶縁材との界面が形成され、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると電極間の絶縁性が著しく低下する。
【００５３】
これに対し、上記構成例１は、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であるため、これらの電極間にリークの原因となり得るような界面は存在しない。また、トナー担持ローラ２の製造段階において、リークの原因となり得る導電材が電極間に介在する可能性も非常に少なくできる。したがって、本構成例１によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁することができ、比較的大きな電圧を印加する場合でもリークを効果的に防止することができる。以下の説明では、構成例１のトナー担持ローラ２を用いて説明するが、構成例２のトナー担持ローラ２であっても同様である。
【００５４】
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、本実施形態では、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。
【００５５】
図８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。
本実施形態において、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だけズレた同じ大きさ（ピークツーピーク電圧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。本実施形態において、Ｖｐｐは１００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内であるのが好ましい。Ｖｐｐが１００［Ｖ］より小さいと、十分なフレア用電界を表層６上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Ｖｐｐが２０００［Ｖ］より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Ｖｐｐを５００［Ｖ］に設定している。
また、本実施形態において、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。
【００５６】
本実施形態において、内側電圧と外側電圧の周波数ｆは、０．１［ｋＨｚ］以上１０［ｋＨｚ］以下であるのが好ましい。０．１［ｋＨｚ］より小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、１０［ｋＨｚ］より大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数ｆを５００［Ｈｚ］に設定している。
【００５７】
図９は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、内側電極３ａについては、図８に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極４ａについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００５８】
図１０は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
この例では、外側電極４ａについては、図８に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、内側電極３ａについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例も、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００５９】
次に、本発明の特徴部分である、現像上シール部材１２の配置について説明する。
図１１は、本実施形態における現像装置の入口隙間近傍を拡大した説明図である。
本実施形態においては、現像ケース１１の開口から露出したトナー担持ローラ２の表面部分（表面露出部分）に対してトナー担持体回転方向下流側に位置する現像ケースの開口縁部１１ａとトナー担持ローラ２の外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように、トナー漏れ防止部材としての現像上シール部材１２が設けられている。この現像上シール部材１２が入口隙間を塞いでいることにより、その入口隙間から現像ケース１１内のトナーが漏れ出て現像装置外部へ飛散するのを防止している。
【００６０】
ここで、本実施形態のようなフレア現像方式の現像装置においては、トナー担持ローラ２上のトナーがホッピングしているため、トナー担持ローラ２とトナーとの付着力が小さい。そのため、現像上シール部材１２と接触したトナーの中には、現像上シール部材１２とトナー担持ローラ２の外周面との最近接箇所（現像上シール部材１２がトナーを介してトナー担持ローラ２の外周面に当接する箇所）である入口シール箇所Ｅを通過できないトナーが発生する。その結果、入口シール箇所Ｅを通過できないトナーは、この入口シール箇所Ｅに対してトナー担持ローラ回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域Ｄに滞留し、このトナーがトナー担持ローラ回転方向上流側に向かって移動して現像ケースから遠ざかると、トナー飛散が引き起こされる。
【００６１】
本実施形態における現像上シール部材１２は、図１１に示すように、トナー担持ローラ２の外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持ローラ回転方向下流側に位置するトナー担持ローラ外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されている。よって、本実施形態の入口シール箇所Ｅのトナー担持ローラ回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域Ｄに滞留するトナーは、その自重により、トナー担持ローラ外周面に近づく方向、かつ、入口シール箇所Ｅへ近づく方向へ移動する。これにより、トナー滞留領域Ｄで滞留したトナーについては、トナー担持ローラ回転方向上流側に向かって移動するようなトナーの挙動が抑制される。よって、トナー飛散が抑制される。
【００６２】
しかも、本実施形態においては、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、その量が増えることで十分なホッピングができない状態となり、その結果、トナー担持ローラ２の回転に追従してトナー担持ローラ回転方向下流側へ移動しやすくなる。加えて、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、その自重により、入口シール箇所Ｅへ近づく方向へ移動する。よって、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、徐々に入口シール箇所Ｅを通過して現像ケース１１内に進入することになる。したがって、トナー滞留領域Ｄに大量のトナーが滞留するような事態は発生せず、トナー滞留領域Ｄに滞留したトナーがトナー担持ローラ２上からこぼれ落ちてトナー飛散が発生するような事態は生じない。
【００６３】
また、本実施形態の現像上シール部材１２は、現像ケース１１に片持ち支持されたシート状部材であり、その自由端が支持部に対してトナー担持ローラ２の回転方向下流側に位置するように設けられている。そして、トナー担持ローラ２の回転方向上流側を向いた現像上シール部材１２の面（トナー担持ローラ２の外周面と対向する面）が、トナーを介してトナー担持ローラ２の外周面に腹当たりするように配置されている。このような構成により、トナー滞留領域Ｄは、現像上シール部材１２の面とトナー担持ローラ２の外周面とによって囲まれた楔形状となり、入口シール箇所Ｅを通過できなかったトナーをその楔形状内に保持することができ、トナー飛散を抑制できる。
【００６４】
また、図１２に示すように、トナー滞留領域Ｄ内のトナーが入口シール箇所Ｅを通過するのを促進させるために、入口シール箇所Ｅに対してトナー担持ローラ回転方向上流側近傍に、トナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を設けてもよい。
【００６５】
図１２に示すホッピング抑制手段は、入口シール箇所Ｅのトナー担持ローラ回転方向上流側近傍でトナー担持ローラ２の外周面と対向するように、導電部材である導電ワイヤー１３を、トナー担持ローラ２の回転軸方向にわたって配置したものである。この導電ワイヤー１３には、マイナス極性（正規帯電極性）に帯電したトナーを導電ワイヤー１３側からトナー担持ローラ２の外周面側へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界が形成されるような交流電圧又は直流電圧が印加される。例えば、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して小さくなるような交流バイアスを印加する。このようにしてホッピング抑制電界を形成することで、トナー滞留領域Ｄに存在するトナーのホッピングが抑制され、トナー滞留領域Ｄ内におけるトナーの入口シール箇所Ｅの通過を促進させることができる。
【００６６】
具体的な構成について例示すれば、以下のとおりである。
導電ワイヤー１３として、直径６０［μｍ］のものを用い、導電ワイヤー１３とトナー担持ローラ２の外周面との最近接部のギャップが５０［μｍ］となるように配置する。トナー担持ローラ２として上記構成例２に示したものを用い、各電極群３ｃ，４ｃに対し、オフセット電圧が−３００［Ｖ］で、周波数が２［ｋＨｚ］で、ピークツーピーク電圧が６００［Ｖ］の矩形波バイアスを印加した場合、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して小さくなるような交流バイアスを導電ワイヤー１３に印加する。本実施形態のように、導電部材として細いワイヤー部材を用いることにより、必要最小限の領域にのみホッピング抑制電界を発生させることができる。
【００６７】
なお、トナーの正規帯電極性がプラス極性である場合には、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して大きくなるような交流バイアス又は直流バイアスを導電ワイヤー１３に印加すればよい。
【００６８】
このようにして、入口シール箇所Ｅを通過して現像ケース１１内に収容されたトナー担持ローラ２上のトナーは、トナー供給ローラ１８との当接位置でトナー担持ローラ２上から回収される。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーはホッピングしているため、トナー担持ローラ２とトナーとの付着力が小さく、容易にトナー担持ローラ２上からトナーを回収できる。
【００６９】
なお、本実施形態では、ホッピング抑制手段の導電部材として、ワイヤー部材を用いた例について説明したが、板状部材であってもよい。この場合の具体的な構成の例としては、トナー担持ローラ２として上記構成例２に示したものを用い、各電極群３ｃ，４ｃに対し、オフセット電圧が−３００［Ｖ］で、周波数が１［ｋＨｚ］で、ピークツーピーク電圧が５００［Ｖ］の矩形波バイアスを印加する。
【００７０】
また、ホッピング抑制手段の導電部材として、導電性材料で形成された現像上シール部材１２を用い、この現像上シール部材１２に所定の電圧を印加してホッピング抑制電界を形成するようにしてもよい。
【００７１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
内部にトナーを収容し、感光体４９等の潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケース１１と、互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材３ａ，４ａ，３ｃ，４ｃを備え、現像ケース１１の開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持ローラ２等のトナー担持体と、トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で現像ケース１１の内壁とトナー担持体の外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように配置される現像上シール部材１２等のトナー漏れ防止部材とを有し、上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース１１内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする。
これによれば、上述したように、フレア現像方式の現像装置のようにトナー担持体とトナーとの付着力が小さくてトナー漏れ防止部材に接触したトナーが現像ケース１１内に進入しにくい場合でも、トナー漏れ防止部材により現像ケースへの進入を阻止されたトナーの飛散が生じるのを抑制できる。
【００７２】
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記トナー漏れ防止部材は、上記現像ケース１１に支持されたシート状部材である。
これによれば、簡易な構成で、トナー漏れ防止部材を実現できる。
【００７３】
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、上記トナー漏れ防止部材を導電性材料で形成し、該トナー漏れ防止部材に所定の電圧を印加してトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする。
これによれば、ホッピングが抑制されたトナーがトナー担持体の回転に追従してトナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間の入口シール箇所Ｅを通過しやすくなるので、トナー飛散が更に抑制される。
【００７４】
（態様Ｄ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所である入口シール箇所Ｅに対してトナー担持体回転方向上流側近傍（トナー滞留領域Ｄ）にトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする。
これによれば、ホッピングが抑制されたトナーがトナー担持体の回転に追従してトナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間の入口シール箇所Ｅを通過しやすくなるので、トナー飛散が更に抑制される。
【００７５】
（態様Ｅ）
上記態様Ｄにおいて、上記ホッピング抑制手段は、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍（トナー滞留領域Ｄ）で該トナー担持体の外周面と対向配置された導電ワイヤー１３等の導電部材に所定の電圧を印加することにより上記ホッピング抑制電界を形成するものであり、上記導電部材に印加される電圧は、正規帯電極性に帯電したトナーを上記導電部材から上記トナー担持体の外周面へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界を形成する交流電圧又は直流電圧であることを特徴とする。
これによれば、簡易な構成で、トナーのホッピングを抑制でき、トナー飛散の抑制を図ることができる。
【００７６】
（態様Ｆ）
上記態様Ｄ又はＥにおいて、上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される板状部材であることを特徴とする。
これによれば、トナー滞留領域Ｄという狭い領域に導電部材を配置することが容易となる。
【００７７】
（態様Ｇ）
上記態様Ｄ又はＥにおいて、上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される導電ワイヤー１３等のワイヤー部材であることを特徴とする。
これによれば、トナー滞留領域Ｄという狭い領域に導電部材を配置することが容易となるだけでなく、必要最小限の範囲にだけホッピング抑制電界を形成できる。
【００７８】
（態様Ｈ）
感光体４９等の潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、上記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、画像形成装置内のトナー飛散を抑制できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 現像装置
２ トナー担持ローラ
３ａ 内側電極
４ａ 外側電極
３ｃ，４ｃ 電極
５ 絶縁層
６ 表層
７ 支持基板
１１ 現像ケース
１２ 現像上シール部材
１３ 導電ワイヤー
１８ トナー供給ローラ
２３ 規制ブレード
２５Ａ，２５Ｂ 電源
４８ 中間転写ベルト
４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ 感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２００９−０３６９２９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー担持体上のトナーを現像領域へ搬送して潜像担持体上の潜像に付着させることにより潜像を現像する現像装置、及び、この現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の現像装置としては、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いるのではなく、トナー担持体の外周面上でホッピングさせたトナーを現像に用いるフレア現像方式を採用したものが知られている。例えば、特許文献１に記載の現像装置は、周方向に所定のピッチで配設された複数の電極を具備する筒状のトナー担持体を有している。これら電極は、互いに隣り合う２つの電極からなる電極対が繰り返し配設されたものである。それぞれの電極対における２つの電極の間には交番電界が形成される。これにより、電極対における一方の電極の上に位置していたトナーが浮上して他方の電極の上に着地したり、他方の電極の上から浮上して一方の電極の上に着地したりするといったホッピングの挙動を示す。
【０００３】
このようなホッピングを繰り返しながら、トナー担持体上のトナーはトナー担持体の回転駆動に伴う表面移動よって現像領域まで搬送される。現像領域では、潜像担持体上の潜像の近傍まで浮上したトナーが、トナー担持体の電極に向けて下降することなく、潜像による電界に引かれて潜像に付着する。かかる構成では、トナー担持体表面や磁性キャリアなどに吸着しているトナーではなく、ホッピングによって吸着力を発揮していないトナーを現像に用いる。これにより、従来の一成分現像方式や二成分現像方式では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十［Ｖ］である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。
【０００４】
このような現像装置では、現像ケース内に配置されたトナー担持体の表面が潜像担持体と対向できるように、現像ケースに設けられた開口からトナー担持体の表面の一部分（トナー担持体回転方向における一部分）が露出するように構成されている。このような構成においては、現像ケースの開口縁部とトナー担持体の表面との間に隙間が形成されるため、その隙間から現像ケース内のトナーが漏れ出て現像装置外部へ飛散するおそれがある。そのため、上記特許文献１に記載の現像装置のように、トナー担持体の表面露出部分に対してトナー担持体回転方向下流側に位置する開口縁部とトナー担持体の表面との隙間（入口隙間）を塞いでトナーの漏れを防止するシール部材などのトナー漏れ防止部材が設けられている。
【０００５】
トナー担持体の表面露出部分に対してトナー担持体回転方向上流側に位置する開口縁部とトナー担持体の表面との間にも隙間（出口隙間）は存在するが、この隙間と現像ケースの内部空間との間には、現像領域へ搬送するトナー量を規制するための層厚規制部材がトナー担持体の表面に当接配置されている。そのため、現像ケース内部のトナーがこの隙間から漏れ出ることは少ないので、上記特許文献１に記載の現像装置のように、入口隙間だけにトナー漏れ防止部材を設けることが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、入口隙間にトナー漏れ防止部材が設けられた現像装置においては、現像領域を通過した後におけるトナー担持体表面上のトナーが現像ケース内に進入する際に、トナー担持体表面上のトナーがトナー漏れ防止部材と接触する。このとき、トナー担持体表面や磁性キャリアに吸着させたトナーを現像に用いる一般的な現像方式（非フレア現像方式）の場合には、トナー担持体上のトナーとトナー担持体表面との間の付着力、あるいは、トナー担持体上のトナーとトナー担持体上に磁気的に拘束された磁性キャリアとの間の付着力が大きい。この場合、トナー担持体表面上のトナーは、現像ケース内に進入する際にトナー漏れ防止部材と接触しても、トナー担持体の回転に追従して、トナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間を通過して現像ケース内へ進入することができる。
【０００７】
しかしながら、フレア現像方式の現像装置は、トナー担持体表面上をトナーがホッピングした状態となっており、上述したとおり、トナー担持体表面とトナーとの付着力が小さい。そのため、トナー担持体表面上のトナーの中には、現像ケース内への進入する際にトナー漏れ防止部材と接触してトナー漏れ防止部材に堰き止められ、現像ケース内へ進入することができないものが存在する。このようにトナー漏れ防止部材に堰き止められたトナーが、その自重や画像形成装置内の気流などの作用により、トナー担持体表面から離れる方向へ移動する挙動を示すと、画像形成装置内にトナーが飛散するという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フレア現像方式の現像装置において、現像領域を通過したトナー担持体上のトナーがトナー漏れ防止部材に接触する場合でも、トナー飛散が生じるのを抑制することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、内部にトナーを収容し、潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケースと、互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を備え、上記現像ケースの開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持体と、トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で上記現像ケースの内壁と上記トナー担持体の外周面との隙間を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材とを有し、上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、トナー漏れ防止部材とトナー担持体の外周面との最近接箇所（トナー漏れ防止部材がトナーを介してトナー担持体の外周面に当接する箇所。以下「入口シール箇所」という。）が、トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側の箇所であって、かつ、トナー担持体外周面が鉛直方向上側を向いている箇所となる。これにより、この入口シール箇所のトナー担持体回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域で滞留するトナーは、その自重により、トナー担持体外周面に近づく方向へ移動する。これにより、トナー滞留領域で滞留したトナーについて、トナー担持体表面から離れる方向に向かって移動するような挙動が抑制される結果、トナー飛散が抑制される。
【００１１】
また、トナー滞留領域で滞留するトナーは、そのトナー量が増えることで十分なホッピングができない状態になり、その結果、トナー担持体の回転に追従してトナー担持体回転方向下流側へ移動しやすくなる。更に、本発明においては、トナー滞留領域で滞留するトナーは、その自重により、入口シール箇所へ近づく方向へ移動するので、徐々に入口シール箇所を通過して現像ケース内に進入することになる。したがって、トナー滞留領域で滞留するトナーの量が増大してトナー担持体上からこぼれ落ちるような事態は発生しない。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明によれば、フレア現像方式の現像装置において、現像領域を通過したトナー担持体上のトナーがトナー漏れ防止部材に接触する場合でも、トナー飛散が生じるのを抑制することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】同画像形成装置における感光体と現像装置とを示す概略構成図である。
【図３】構成例１におけるトナー担持ローラの電極配置を説明するために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である。
【図４】同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である。
【図５】構成例２におけるトナー担持ローラの電極配置を説明するための斜視図である。
【図６】同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である。
【図７】同トナー担持ローラの電極配置を平面展開した説明図である。
【図８】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の一例を示すグラフである。
【図９】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の他の例を示すグラフである。
【図１０】トナー担持ローラに設けられる２種類の電極にそれぞれ印加する電圧の更に他の例を示すグラフである。
【図１１】同現像装置の入口隙間近傍を拡大した説明図である。
【図１２】入口シール箇所に対してトナー担持ローラ回転方向上流側近傍に、ホッピング抑制電界を形成するための導電部材を配置した例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
本実施形態に係る画像形成装置は、フレア現像方式の現像装置を利用して構成され、潜像担持体としての感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に各色のトナー像を形成し、これらを中間転写体としての中間転写ベルト４８上で重ねてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。なお、イエロー用の部材には符号に「Ｙ」を付し、マゼンタ用の部材には符号に「Ｍ」を付し、シアン用の部材には符号に「Ｃ」を付し、ブラック用の部材には符号に「Ｋ」を付す。
【００１５】
イエローのトナー像を感光体４９Ｙに形成する場合、まず、回転駆動する感光体４９Ｙの表面を帯電装置４１Ｙによって一様に帯電する帯電処理を行う。帯電処理がなされた感光体４９Ｙの表面部分には、潜像形成手段としての露光装置４２によって、イエロー用の画像情報に応じた書込光が照射され、これにより静電潜像が形成される。感光体４９Ｙの表面上に形成された静電潜像には、現像装置１Ｙと対向する現像領域においてイエロートナーが供給され、静電潜像に付着したイエロートナーによりイエロー用トナー像が形成される。他色のトナー像についても、イエローと同様の方法により形成される。
【００１６】
このようにして、各感光体４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ上に形成された各色トナー像は、中間転写ベルト４８と対向する一次転写領域において、図示しない電源から一次転写バイアスが印加される一次転写手段としての各色の一次転写ローラ４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋにより、互いに重なり合うように、中間転写ベルト４８上へ順次転写される。これにより、中間転写ベルト４８上にカラートナー像が形成される。この一次転写時に一次転写されずに感光体４９Ｙ上に残留したイエロートナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置４４Ｙによって感光体４９Ｙ上から除去される。他色の残留トナーについても、イエローと同様の方法により除去される。
【００１７】
また、中間転写ベルト４８上のカラートナー像が二次転写領域に到達するタイミングに合わせて、画像形成装置下部に配置された給紙装置から記録材としての記録紙が給送される。この記録紙は、図示しない電源から二次転写バイアスが印加される二次転写手段としての二次転写ローラ４５と中間転写ベルト４８を介して対向する二次転写領域に搬送される。二次転写ローラ４５は、中間転写ベルト４８の内周面に当接して中間転写ベルト４８を張架支持する支持ローラの１つであり、中間転写ベルト４８上のカラートナー像は、二次転写領域において、記録紙上に二次転写される。二次転写時に二次転写されずに中間転写ベルト４８上に残留したトナーは、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置４７によって中間転写ベルト４８上から除去される。一方、カラートナー像が転写された記録紙は、定着装置４６によりカラートナー像が定着されて記録紙上にカラー画像が形成され、画像形成装置外部へ排出される。
【００１８】
本実施形態では、画像形成装置の一例として、複数の潜像担持体を使用したタンデム型の画像形成装置について説明したが、どのような方式のものでもよい。例えば、１つの潜像担持体上に各色トナー像を順番に形成し、各トナー像を中間転写体上に重ねて転写することで中間転写体上にカラートナー像を形成する方式や、１つの潜像担持体上で各色トナー像を互いに重ね合わせて形成し、その重ね合わせトナー像を中間転写体や記録材上に直接転写する方式などであってもよい。
【００１９】
次に、本実施形態における現像装置の構成及び動作について説明する。
なお、各色の現像装置は、使用するトナーの色が異なるだけでその基本構成は同一であるため、以下の説明では、色分け符号を省略して説明する。
本実施形態で使用するトナーは、重合法で作成されたものを用い、平均粒径が５．２［μｍ］であり、円形度が０．９８であり、安息角が３３［°］であり、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーを使用している。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置における感光体４９と現像装置１とを示す概略構成図である。
ドラム状の感光体４９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４９の図中左側方には、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１が配設されている。現像装置１は、現像ケース１１の内部に、図中反時計回りに回転駆動されるパドルスクリュー１４を備えたトナー収容部１５を備えている。このトナー収容部１５には、マイナス帯電性のトナーが収容されている。
【００２１】
トナー供給ローラ１８は、図中反時計回り方向に回転駆動されるローラ状部材であり、トナー供給ローラ１８の表面によって汲み上げられたトナーは、トナー供給ローラ１８の回転に伴って搬送される。トナー供給ローラ１８の図中右側方では、トナー担持ローラ２がトナー供給ローラと当接した状態で回転駆動されている。トナー供給ローラ１８上のトナーは、トナー担持ローラ２との摺擦やトナー供給ローラ１８とトナー担持ローラ２との電位差などの作用を受けて、トナー担持ローラ２の表面上に供給される。
【００２２】
トナー担持ローラ２は、現像装置１の現像ケース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４９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４９とが対向している領域が、本画像形成装置における現像領域となっている。
【００２３】
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の回転に伴って、層厚均一化部材としての規制ブレード２３との対向領域（規制領域）へ搬送される。本実施形態の規制ブレード２３は、リン青銅やＳＵＳまたは弾性ゴム等の材料で板状に形成されたものを現像ケース１１に片持ち支持し、その自由端部をトナー担持ローラ２の外周面に対して１０［Ｎ／ｍ］以上１００［Ｎ／ｍ］以下の範囲内の当接圧力で当接させたものを使用しているが、これに限らず、例えばローラのものなどを使用してもよい。トナー担持ローラ２に担持されたトナーは、トナー担持ローラ２の外周面と規制ブレード２３との間に挟まれながら規制領域を通過することにより、所望の層厚にトナー層が均一化されるとともに、トナーが摩擦帯電してトナーの帯電量が増加する。
【００２４】
規制領域に進入する前におけるトナー担持ローラ２上のトナーの帯電量及びトナー量が適切であると、現像領域でのトナー飛散や地肌汚れが少なくて済む。好ましくは、規制ブレード進入前において、トナー担持ローラ２上のトナー帯電量は、１０［μＣ／ｇ］以上６０［μＣ／ｇ］以下の範囲が好ましく、トナー担持ローラ２上のトナー量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］以上１．０［ｍｇ／ｃｍ２］以下の範囲であることが好ましい。
【００２５】
規制領域を通過したトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って、ホッピング状態で現像領域へ搬送される。現像領域では、トナー担持ローラ２の平均表面電位と感光体４９の表面電位との電位差に応じた現像電界の作用によって、トナー担持ローラ２上のトナーが感光体４９の表面上の静電潜像部分に移動して現像処理が行われる。現像領域で感光体４９の表面へ移動せずにトナー担持ローラ２上に残ったトナーは、トナー担持ローラ２の回転に伴って現像装置内に戻される。
【００２６】
〔構成例１〕
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成の一例（以下、本例を「構成例１」という。）について説明する。
図３は、本構成例１におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するためにトナー担持ローラ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。
図４は、本構成例１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。
本構成例１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、その内周側に位置する内周側電極部材としての内側電極３ａと、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）が印加される外周側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、本構成例１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。
【００２７】
内側電極３ａは、トナー担持ローラ２の軸芯部材（基体）としても機能しており、ＳＵＳ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。
【００２８】
内側電極３ａの外周面側は絶縁層５に覆われている。本構成例１において、この絶縁層５は、ポリカーボネートやアルキッドメラミン等で形成されている。また、本構成例１において、絶縁層５の厚みは、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さくなると、内側電極３ａと外側電極４ａとの間の絶縁性が十分に保てなくなり、内側電極３ａと外側電極４ａとの間でリークが発生してしまう可能性が高くなる。一方、絶縁層５の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界（外部電界）を形成できる値に設定されることになる。本構成例１では、メラミン樹脂からなる絶縁層５の厚みを２０［μｍ］としている。絶縁層５はスプレー法やディップ法等によって内側電極３ａ上に均一な膜厚で形成することができる。
【００２９】
絶縁層５の上には外側電極４ａが形成される。本構成例１において、この外側電極４ａは、アルミニウム、銅、銀などの金属で形成されている。櫛歯状の外側電極４ａの形成方法としては、種々の方法が考えられる。例えば、絶縁層５の上にメッキや蒸着によって金属膜を形成し、フォトレジスト・エッチングによって櫛歯状の電極を形成するという方法が挙げられる。また、インクジェット方式やスクリーン印刷によって導電ペーストを絶縁層５の上に付着させて櫛歯状の電極を形成するという方法も考えられる。
【００３０】
外側電極４ａ及び絶縁層５の外周面側は、表層６により覆われている。トナーは、表層６上でホッピングを繰り返す際、この表層６との接触摩擦によって帯電する。トナーに正規帯電極性（本実施形態ではマイナス極性）を与えるため、本構成例１では、表層６の材料として、シリコーン、ナイロン（登録商標）、ウレタン、アルキッドメラミン、ポリカーボネート等が使用される。本構成例１ではポリカーボネートを採用している。また、表層６は、外側電極４ａを保護する役割も持ち合わせているので、表層６の膜厚としては、３［μｍ］以上であるのが好ましい。３［μｍ］よりも小さいと、経時使用による膜削れ等で外側電極４ａが露出し、トナー担持ローラ２上に担持されたトナーやトナー担持ローラ２に接触するその他の部材を通じてリークしてしまうおそれがある。一方、表層６の厚みの好適範囲の上限値は、内側電極３ａと外側電極４ａとの間で作られる電界が表層６よりも外側に形成され、表層６の外側に強いフレア用電界を形成できる値に設定されることになる。表層６は、絶縁層５と同様にスプレー法やディッピング法等によって形成することができる。
【００３１】
本構成例１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。
【００３２】
〔構成例２〕
次に、本実施形態におけるトナー担持ローラ２の具体的構成の他の例（以下、本例を「構成例２」という。）について説明する。
図５は、本構成例２におけるトナー担持ローラ２の電極配置を説明するための斜視図である。
図６は、本構成例２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。
図７は、本構成例２におけるトナー担持ローラ２の電極配置を平面展開した説明図である。
【００３３】
上記構成例１では、トナー担持ローラ２の電極構成が、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であったが、本構成例２では、２種類の電極をそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成したものである。
【００３４】
本構成例２のトナー担持ローラ２は、支持基板７上に２種類の電極３ｃ，４ｃが所定の間隔で配置され、その上に無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層６が積層されている。なお、図６において、各電極３ｃ，４ｃから延びる線は、各電極３ｃ，４ｃに電圧を印加するための導電線を示しており、各線の重なる部分のうち黒丸で示した部分だけが電気的に接続されており、他の部分は電気的に絶縁状態である。各電極３ｃ，４ｃに対しては、本体側の電源２５Ａ，２５Ｂから２相の異なる駆動電圧が印加される。
【００３５】
トナー担持ローラ２は、トナーをホッピングさせるための電界を発生する２種類の電極群３ｃ，４ｃを有し、偶数番目の電極群３ｃと奇数番目の電極群４ｃにそれぞれ図示しない駆動回路から、例えば逆位相の駆動波形が印加され、２相の電極間に時間周期的な電位差が形成される。
【００３６】
トナー担持ローラ２の支持基板７としては、樹脂等の絶縁性材料、あるいはＳＵＳ等の導電性材料からなる基板にＳｉＯ2等の絶縁膜を成膜したもの等を適用できる。電極３ｃ，４ｃは、支持基板７上に、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０［μｍ］の厚さ、好ましくは０．５〜２．０［μｍ］の厚さで成膜し、これをフォトリソグラフィ技術等で所要の電極形状にパターニングして形成している。
【００３７】
トナー担持ローラ２上の電極幅Ｌ及び電極間隔Ｒは、トナーのホッピング効率に大きく影響する。なお、電極ピッチＰは、Ｐ＝Ｒ＋Ｌで定義される。
電極３ｃと電極４ｃとの間にあるトナーはほぼ水平方向の電界により、トナー担持ローラ２の外周面に沿って隣接する電極３ｃ，４ｃまで移動する。これに対して、電極３ｃ，４ｃに近接したトナー担持ローラ２の外周面上に乗っているトナーは、少なくとも外周面の法線方向成分も持った初速が与えられることから、多くはトナー担持ローラ２の外周面から離れて飛翔する。特に、電極端面付近にあるトナーは、隣接電極を飛び越えて移動するため、電極幅Ｌが広い場合には、その電極上に乗っているトナーの数が多くなり、移動距離の大きいトナーが増える。ただし、電極幅Ｌが広すぎると、電極中央付近の電界強度が低下するためにトナーが電極に付着し、ホッピング効率が低下することになる。
【００３８】
また、電極間隔Ｒは、距離と印加電圧との関係から電極間の電界強度を決定し、間隔Ｒが狭い程電界強度は当然強く、ホッピングの初速が得られやすい。しかし、電極から電極へ移動するようなトナーについては、一回の移動距離が短くなり、駆動周波数を高くしないとホッピングしている時間が短くなり、着地している時間が長くなる。この点を考慮して、低電圧で効率よくトナーを搬送、ホッピングするための適正な電極間隔が設定される。
【００３９】
さらに、電極表面を覆う表面保護層６の厚さも電極表面の電界強度に影響を与え、特に垂直方向成分の電気力線への影響が大きく、ホッピングの効率を決定することをも見出した。したがって、トナー担持ローラ２の電極幅Ｌ、電極間隔Ｒ、表面保護層６の厚さの関係を適正に設定することによって、低電圧で効率的なホッピングを行うことができる。本構成例２では、電極幅Ｌはトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下とし、かつ、電極間隔Ｒもトナー平均粒径の１倍以上２０倍以下としている。また、表面保護層６は、例えば、ＳｉＯ2、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2、ＴｉＯ4、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔａ2Ｏ5等を適用でき、厚さは０．５〜１０［μｍ］、好ましくは０．５〜３［μｍ］で形成している。
【００４０】
また、表面保護層６の上にポリカーボネートなどの有機材料をコートしても良い。ジルコニア、あるいは二成分現像剤のキャリアのコート材料として一般的に使われる材料、例えばシリコーン系樹脂を選択することもできる。表面保護層６は、絶縁性、耐久性、トナー担持ローラ自体の製法、及び使用するトナーとの帯電列との関係から適宜選択される。
【００４１】
本構成例２のトナー担持ローラ２の製法について説明する。
第１の製法例は、フレキシブルな電極パターンを形成し、それを支持ドラム（支持基板７）に巻きつけてトナー担持ローラ２を形成する方法である。フレキシブルなファインピッチ薄層電極を有する基板の一例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００［μｍ］）を基材として、その上に蒸着法によって０．１〜０．３［μｍ］のＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等を成膜する。幅が３０〜６０［ｃｍ］のものであれば、ロール・トゥ・ロールの装置で製造可能であり、量産性が非常に高まる。共通バスラインは同時に幅１〜５［ｍｍ］程度の電極を形成する。
【００４２】
この蒸着法の具体的手段としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、イオンビーム法、等の方法が可能である。例えば、スパッタ法で電極を形成する場合において、ポリイミドとの密着性を向上させるため、Ｃｒ膜を介在させても良いし、プラズマ処理やプライマー処理によっても密着性を向上させることができる。
【００４３】
また、蒸着法以外の工法としては、電着法によっても薄層電極を形成することができる。この場合は、上記ポリイミドの基材上に、まず、無電解メッキによって電極を形成する。塩化Ｓｎ、塩化Ｐｄ、塩化Ｎｉに順次浸漬して下地電極を形成した後、Ｎｉ電解液中で電解メッキを行ってＮｉ膜１〜３［μｍ］をロール・トゥ・ロールで製造することが可能である。
【００４４】
そして、これらの薄膜電極にレジスト塗布、パターニング、エッチングで電極を形成する。この場合、０．１〜３［μｍ］厚さの薄層電極であれば、フォトリソグラフィ、エッチング処理によって５［μｍ］〜数１０［μｍ］幅又は間隔のファインパターン電極を精度良く形成することができる。
【００４５】
次いで、表面保護層６として、ＳｉＯ2 、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2等を厚さ０．５〜２［μｍ］をスパッタ等により形成する。或いは、表面保護層６として、ＰＩ（ポリイミド）を厚さ２〜５［μｍ］にロールコータ、その他コーティング装置により塗布し、ベークして仕上げる。ＰＩのままで支障を生じるときには、更に最表面にＳｉＯ2、その他無機膜を０．１〜０．５［μｍ］の厚みにスパッタ等で形成すればよい。
【００４６】
このようなフレキシブル基板を構成することによって、円筒形状のドラムに貼り付けたり、或いは、部分的に曲面形状にしたりすることが容易に行える。
【００４７】
第２の製法例としては、ポリイミドのベースフィルム（厚さ２０〜１００［μｍ］）を基材として、その上に電極材料として、厚さ１０〜２０［μｍ］のＣｕ、ＳＵＳ等を使用することも可能である。この場合は、逆に金属材の上にポリイミドをロールコータにて２０〜１００［μｍ］塗布してベークする。その後、金属材をフォトリソグラフィ、エッチング処理によって電極の形状にパターン化し、その電極面上に保護層６としてポリイミドをコーティング、金属材電極の厚さ１０〜２０［μｍ］に応じた凹凸がある場合は平坦化して完成する。
【００４８】
例えば、粘度５０〜１００００［ｃｐｓ］、より好ましくは１００〜３００［ｃｐｓ］のポリイミド系材料、ポリウレタン系材料をスピンコートして放置することによって、材料の表面張力によって基板の凹凸がスムージングされ、搬送部材最表面が平坦化される。
【００４９】
第３の製法例は、フレキシブル基板の強度を上げた例として、基材として厚さ２０〜３０［μｍ］のＳＵＳ、Ａｌ材等を用いて、その表面に絶縁層（電極と基材との間の絶縁）として５［μｍ］程度の希釈したポリイミド材をロールコータによりコーティングする。そして、このポリイミドを例えば１５０［℃］、３０分のプリベークし、３５０［℃］、６０分のポストベークして、薄層ポリイミド膜を形成して支持基板とする。
【００５０】
その後、密着性向上のプラズマ処理やプライマー処理を施した後、薄層電極層としてＮｉ−Ｃｒを０．１〜０．２［μｍ］の厚みに蒸着し、フォトリソグラフィ、エッチングによって数１０［μｍ］のファインパターンの電極を形成する。さらに、表面に前記ＳｉＯ2、ＢａＴｉＯ2、ＴｉＯ2等の表面保護層６を０．５〜１［μｍ］程度の厚みにスパッタにより形成することで、フレキシブル搬送部材を得ることができる。また、ＳｉＯ2等の上にポリカーボネートなどの有機材料をコートしても良い。
【００５１】
トナーを安定してクラウド化させるためには、相応する大きさのフレア用電界を形成することが重要となるが、このような大きなフレア用電界を形成するためにはトナー担持ローラ２に設けられる２種類の電極間に大きな電位差を形成する必要がある。しかし、このような大きな電位差を安定して形成するためには、これらの２種類の電極間を安定かつ有効に絶縁し、リークを防止することが重要である。
【００５２】
上記構成例２のように、フレア用電界を形成するための２種類の電極３ｃ，４ｃをそれぞれ櫛歯状に形成して同心円上に配置し、互いの櫛歯部分が相手の櫛歯間に入り込むように構成した場合、その櫛歯状電極の形成品質が悪いと、２種類の電極３ｃ，４ｃ間の絶縁性が著しく低下し、リークが起きやすい。具体的には、例えば、エッチングで電極形成する場合には除去すべき金属膜の一部が残存していたり、インクジェット法やスクリーン印刷法で電極形成する場合には電極間に導電ペーストが付着してしまったりする事態が起こり得る。このような事態が生じると、２種類の電極３ｃ，４ｃ間でリークが起きやすいなり、適正なフレア用電界を形成することができなくなる。また、ローラの樹脂表面上に櫛歯状電極を高い品質で形成したとしても、２種類の櫛歯状電極３ｃ，４ｃを形成した後にその外周面側を絶縁材で覆うことにより電極間に絶縁材を充填して電極間の絶縁性を得るため、電極間にはローラの樹脂表面と絶縁材との界面が形成され、この界面を通じたリークが生じやすく、比較的大きな電圧を印加すると電極間の絶縁性が著しく低下する。
【００５３】
これに対し、上記構成例１は、内側電極３ａの上に絶縁層５を設け、その絶縁層上に櫛歯状の外側電極４ａを形成した構成であるため、これらの電極間にリークの原因となり得るような界面は存在しない。また、トナー担持ローラ２の製造段階において、リークの原因となり得る導電材が電極間に介在する可能性も非常に少なくできる。したがって、本構成例１によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの間を安定かつ有効に絶縁することができ、比較的大きな電圧を印加する場合でもリークを効果的に防止することができる。以下の説明では、構成例１のトナー担持ローラ２を用いて説明するが、構成例２のトナー担持ローラ２であっても同様である。
【００５４】
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、本実施形態では、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。
【００５５】
図８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。
本実施形態において、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だけズレた同じ大きさ（ピークツーピーク電圧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。本実施形態において、Ｖｐｐは１００［Ｖ］以上２０００［Ｖ］以下の範囲内であるのが好ましい。Ｖｐｐが１００［Ｖ］より小さいと、十分なフレア用電界を表層６上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Ｖｐｐが２０００［Ｖ］より大きいと、経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Ｖｐｐを５００［Ｖ］に設定している。
また、本実施形態において、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。
【００５６】
本実施形態において、内側電圧と外側電圧の周波数ｆは、０．１［ｋＨｚ］以上１０［ｋＨｚ］以下であるのが好ましい。０．１［ｋＨｚ］より小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、１０［ｋＨｚ］より大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数ｆを５００［Ｈｚ］に設定している。
【００５７】
図９は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の他の例を示すグラフである。
この例では、内側電極３ａについては、図８に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、外側電極４ａについては、直流電圧が印加される。この場合、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例によれば、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００５８】
図１０は、内側電極３ａ及び外側電極４ａへ印加する内側電圧と外側電圧の更に他の例を示すグラフである。
この例では、外側電極４ａについては、図８に示したものと同様の内側電圧が印加されるが、内側電極３ａについては、直流電圧が印加される。この場合も、電極間の電位差はＶｐｐ／２となる。よって、この例におけるＶｐｐの好適な範囲は、２００［Ｖ］以上４０００［Ｖ］以下である。この例も、内側電極３ａと外側電極４ａとの位相差を考慮する必要がなく、電源コストが安くなる。
【００５９】
次に、本発明の特徴部分である、現像上シール部材１２の配置について説明する。
図１１は、本実施形態における現像装置の入口隙間近傍を拡大した説明図である。
本実施形態においては、現像ケース１１の開口から露出したトナー担持ローラ２の表面部分（表面露出部分）に対してトナー担持体回転方向下流側に位置する現像ケースの開口縁部１１ａとトナー担持ローラ２の外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように、トナー漏れ防止部材としての現像上シール部材１２が設けられている。この現像上シール部材１２が入口隙間を塞いでいることにより、その入口隙間から現像ケース１１内のトナーが漏れ出て現像装置外部へ飛散するのを防止している。
【００６０】
ここで、本実施形態のようなフレア現像方式の現像装置においては、トナー担持ローラ２上のトナーがホッピングしているため、トナー担持ローラ２とトナーとの付着力が小さい。そのため、現像上シール部材１２と接触したトナーの中には、現像上シール部材１２とトナー担持ローラ２の外周面との最近接箇所（現像上シール部材１２がトナーを介してトナー担持ローラ２の外周面に当接する箇所）である入口シール箇所Ｅを通過できないトナーが発生する。その結果、入口シール箇所Ｅを通過できないトナーは、この入口シール箇所Ｅに対してトナー担持ローラ回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域Ｄに滞留し、このトナーがトナー担持ローラ回転方向上流側に向かって移動して現像ケースから遠ざかると、トナー飛散が引き起こされる。
【００６１】
本実施形態における現像上シール部材１２は、図１１に示すように、トナー担持ローラ２の外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持ローラ回転方向下流側に位置するトナー担持ローラ外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されている。よって、本実施形態の入口シール箇所Ｅのトナー担持ローラ回転方向上流側に隣接するトナー滞留領域Ｄに滞留するトナーは、その自重により、トナー担持ローラ外周面に近づく方向、かつ、入口シール箇所Ｅへ近づく方向へ移動する。これにより、トナー滞留領域Ｄで滞留したトナーについては、トナー担持ローラ回転方向上流側に向かって移動するようなトナーの挙動が抑制される。よって、トナー飛散が抑制される。
【００６２】
しかも、本実施形態においては、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、その量が増えることで十分なホッピングができない状態となり、その結果、トナー担持ローラ２の回転に追従してトナー担持ローラ回転方向下流側へ移動しやすくなる。加えて、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、その自重により、入口シール箇所Ｅへ近づく方向へ移動する。よって、トナー滞留領域Ｄで滞留するトナーは、徐々に入口シール箇所Ｅを通過して現像ケース１１内に進入することになる。したがって、トナー滞留領域Ｄに大量のトナーが滞留するような事態は発生せず、トナー滞留領域Ｄに滞留したトナーがトナー担持ローラ２上からこぼれ落ちてトナー飛散が発生するような事態は生じない。
【００６３】
また、本実施形態の現像上シール部材１２は、現像ケース１１に片持ち支持されたシート状部材であり、その自由端が支持部に対してトナー担持ローラ２の回転方向下流側に位置するように設けられている。そして、トナー担持ローラ２の回転方向上流側を向いた現像上シール部材１２の面（トナー担持ローラ２の外周面と対向する面）が、トナーを介してトナー担持ローラ２の外周面に腹当たりするように配置されている。このような構成により、トナー滞留領域Ｄは、現像上シール部材１２の面とトナー担持ローラ２の外周面とによって囲まれた楔形状となり、入口シール箇所Ｅを通過できなかったトナーをその楔形状内に保持することができ、トナー飛散を抑制できる。
【００６４】
また、図１２に示すように、トナー滞留領域Ｄ内のトナーが入口シール箇所Ｅを通過するのを促進させるために、入口シール箇所Ｅに対してトナー担持ローラ回転方向上流側近傍に、トナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を設けてもよい。
【００６５】
図１２に示すホッピング抑制手段は、入口シール箇所Ｅのトナー担持ローラ回転方向上流側近傍でトナー担持ローラ２の外周面と対向するように、導電部材である導電ワイヤー１３を、トナー担持ローラ２の回転軸方向にわたって配置したものである。この導電ワイヤー１３には、マイナス極性（正規帯電極性）に帯電したトナーを導電ワイヤー１３側からトナー担持ローラ２の外周面側へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界が形成されるような交流電圧又は直流電圧が印加される。例えば、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して小さくなるような交流バイアスを印加する。このようにしてホッピング抑制電界を形成することで、トナー滞留領域Ｄに存在するトナーのホッピングが抑制され、トナー滞留領域Ｄ内におけるトナーの入口シール箇所Ｅの通過を促進させることができる。
【００６６】
具体的な構成について例示すれば、以下のとおりである。
導電ワイヤー１３として、直径６０［μｍ］のものを用い、導電ワイヤー１３とトナー担持ローラ２の外周面との最近接部のギャップが５０［μｍ］となるように配置する。トナー担持ローラ２として上記構成例２に示したものを用い、各電極群３ｃ，４ｃに対し、オフセット電圧が−３００［Ｖ］で、周波数が２［ｋＨｚ］で、ピークツーピーク電圧が６００［Ｖ］の矩形波バイアスを印加した場合、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して小さくなるような交流バイアスを導電ワイヤー１３に印加する。本実施形態のように、導電部材として細いワイヤー部材を用いることにより、必要最小限の領域にのみホッピング抑制電界を発生させることができる。
【００６７】
なお、トナーの正規帯電極性がプラス極性である場合には、導電ワイヤー１３の平均電位がトナー担持ローラ２に設けられた２種類の電極３ａ，４ａに印加されるバイアスの平均電位に対して大きくなるような交流バイアス又は直流バイアスを導電ワイヤー１３に印加すればよい。
【００６８】
このようにして、入口シール箇所Ｅを通過して現像ケース１１内に収容されたトナー担持ローラ２上のトナーは、トナー供給ローラ１８との当接位置でトナー担持ローラ２上から回収される。このとき、トナー担持ローラ２上のトナーはホッピングしているため、トナー担持ローラ２とトナーとの付着力が小さく、容易にトナー担持ローラ２上からトナーを回収できる。
【００６９】
なお、本実施形態では、ホッピング抑制手段の導電部材として、ワイヤー部材を用いた例について説明したが、板状部材であってもよい。この場合の具体的な構成の例としては、トナー担持ローラ２として上記構成例２に示したものを用い、各電極群３ｃ，４ｃに対し、オフセット電圧が−３００［Ｖ］で、周波数が１［ｋＨｚ］で、ピークツーピーク電圧が５００［Ｖ］の矩形波バイアスを印加する。
【００７０】
また、ホッピング抑制手段の導電部材として、導電性材料で形成された現像上シール部材１２を用い、この現像上シール部材１２に所定の電圧を印加してホッピング抑制電界を形成するようにしてもよい。
【００７１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
内部にトナーを収容し、感光体４９等の潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケース１１と、互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材３ａ，４ａ，３ｃ，４ｃを備え、現像ケース１１の開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持ローラ２等のトナー担持体と、トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で現像ケース１１の内壁とトナー担持体の外周面との隙間（入口隙間）を塞ぐように配置される現像上シール部材１２等のトナー漏れ防止部材とを有し、上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース１１内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点Ｈよりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする。
これによれば、上述したように、フレア現像方式の現像装置のようにトナー担持体とトナーとの付着力が小さくてトナー漏れ防止部材に接触したトナーが現像ケース１１内に進入しにくい場合でも、トナー漏れ防止部材により現像ケースへの進入を阻止されたトナーの飛散が生じるのを抑制できる。
【００７２】
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記トナー漏れ防止部材は、上記現像ケース１１に支持されたシート状部材である。
これによれば、簡易な構成で、トナー漏れ防止部材を実現できる。
【００７３】
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、上記トナー漏れ防止部材を導電性材料で形成し、該トナー漏れ防止部材に所定の電圧を印加してトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする。
これによれば、ホッピングが抑制されたトナーがトナー担持体の回転に追従してトナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間の入口シール箇所Ｅを通過しやすくなるので、トナー飛散が更に抑制される。
【００７４】
（態様Ｄ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所である入口シール箇所Ｅに対してトナー担持体回転方向上流側近傍（トナー滞留領域Ｄ）にトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする。
これによれば、ホッピングが抑制されたトナーがトナー担持体の回転に追従してトナー漏れ防止部材とトナー担持体表面との間の入口シール箇所Ｅを通過しやすくなるので、トナー飛散が更に抑制される。
【００７５】
（態様Ｅ）
上記態様Ｄにおいて、上記ホッピング抑制手段は、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍（トナー滞留領域Ｄ）で該トナー担持体の外周面と対向配置された導電ワイヤー１３等の導電部材に所定の電圧を印加することにより上記ホッピング抑制電界を形成するものであり、上記導電部材に印加される電圧は、正規帯電極性に帯電したトナーを上記導電部材から上記トナー担持体の外周面へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界を形成する交流電圧又は直流電圧であることを特徴とする。
これによれば、簡易な構成で、トナーのホッピングを抑制でき、トナー飛散の抑制を図ることができる。
【００７６】
（態様Ｆ）
上記態様Ｄ又はＥにおいて、上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される板状部材であることを特徴とする。
これによれば、トナー滞留領域Ｄという狭い領域に導電部材を配置することが容易となる。
【００７７】
（態様Ｇ）
上記態様Ｄ又はＥにおいて、上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される導電ワイヤー１３等のワイヤー部材であることを特徴とする。
これによれば、トナー滞留領域Ｄという狭い領域に導電部材を配置することが容易となるだけでなく、必要最小限の範囲にだけホッピング抑制電界を形成できる。
【００７８】
（態様Ｈ）
感光体４９等の潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、上記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
これによれば、画像形成装置内のトナー飛散を抑制できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 現像装置
２ トナー担持ローラ
３ａ 内側電極
４ａ 外側電極
３ｃ，４ｃ 電極
５ 絶縁層
６ 表層
７ 支持基板
１１ 現像ケース
１２ 現像上シール部材
１３ 導電ワイヤー
１８ トナー供給ローラ
２３ 規制ブレード
２５Ａ，２５Ｂ 電源
４８ 中間転写ベルト
４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｋ 感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２００９−０３６９２９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナーを収容し、潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケースと、
互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を備え、上記現像ケースの開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持体と、
トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で上記現像ケースの内壁と上記トナー担持体の外周面との隙間を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材とを有し、
上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材は、上記現像ケースに支持されたシート状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材を導電性材料で形成し、
該トナー漏れ防止部材に所定の電圧を印加してトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍にトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記ホッピング抑制手段は、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍で該トナー担持体の外周面と対向配置された導電部材に所定の電圧を印加することにより上記ホッピング抑制電界を形成するものであり、
上記導電部材に印加される電圧は、正規帯電極性に帯電したトナーを上記導電部材から上記トナー担持体の外周面へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界を形成する交流電圧又は直流電圧であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４又は５の現像装置において、
上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される板状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４又は５の現像装置において、
上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置されるワイヤー部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、請求項１乃至７のいずれか１項に記載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】
内部にトナーを収容し、潜像担持体の表面との対向箇所が開口した現像ケースと、
互いに異なる電圧が印加される少なくとも２種類の電極部材を備え、上記現像ケースの開口を介して外周面の一部が露出するように配置されたトナー担持体と、
トナー担持体の外周面と潜像担持体の表面とが対向する現像領域に対してトナー担持体回転方向下流側で上記現像ケースの内壁と上記トナー担持体の外周面との隙間を塞ぐように配置されるトナー漏れ防止部材とを有し、
上記少なくとも２種類の電極部材に対して互いに異なる電圧を印加することによりトナーをホッピングさせるためのホッピング電界を上記トナー担持体の外周面上に形成し、上記現像ケース内のトナーを上記トナー担持体の外周面上に担持して該トナー担持体を回転させることにより、ホッピングした状態のトナーを現像領域へ搬送して該潜像担持体上の潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材は、上記トナー担持体の外周面上における鉛直方向最上地点よりもトナー担持体回転方向下流側に位置する該トナー担持体の外周面部分であって、かつ、鉛直方向上側を向いている外周面部分と最近接するように配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材は、上記現像ケースに支持されたシート状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材を導電性材料で形成し、
該トナー漏れ防止部材に所定の電圧を印加してトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２の現像装置において、
上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍にトナーのホッピングを抑制するホッピング抑制電界を形成するホッピング抑制手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記ホッピング抑制手段は、上記トナー漏れ防止部材と上記トナー担持体との最近接箇所に対してトナー担持体回転方向上流側近傍で該トナー担持体の外周面と対向配置された導電部材に所定の電圧を印加することにより上記ホッピング抑制電界を形成するものであり、
上記導電部材に印加される電圧は、正規帯電極性に帯電したトナーを上記導電部材から上記トナー担持体の外周面へ向かう方向へ移動させるホッピング抑制電界を形成する交流電圧又は直流電圧であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４又は５の現像装置において、
上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置される板状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４又は５の現像装置において、
上記導電部材は、上記トナー担持体の外周面と所定のギャップを介して対向配置されるワイヤー部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像担持体の潜像にトナーを付着させることにより該潜像を現像し、これによる得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記潜像担持体上の潜像を現像する手段として、請求項１乃至７のいずれか１項に記載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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９２５８１（Ｐ２０１３−９２５８１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３２３７（Ｐ２０１１−２３３２３７）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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