現像装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制する。
【解決手段】像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動する現像剤保持体１と、現像剤保持体１と像保持体１０との間に離間配置され、少なくとも板状の導電性部材２ａを有する電極部材２と、振動電界を形成し且つ現像剤保持体１上に保持された現像剤Ｔを振動させる振動電界形成装置３と、電極部材２のうち、現像領域Ｗに対応して設けられ、振動させられた現像剤Ｔを像保持体１０の静電潜像ｚ側に飛翔させる第１の開口５と、電極部材２のうち現像領域Ｗに対応し且つ第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向下流側に設けられ、第１の開口５を経て像保持体１０側に飛翔した現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１側に戻す第２の開口６と、を備える。
【解決手段】像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動する現像剤保持体１と、現像剤保持体１と像保持体１０との間に離間配置され、少なくとも板状の導電性部材２ａを有する電極部材２と、振動電界を形成し且つ現像剤保持体１上に保持された現像剤Ｔを振動させる振動電界形成装置３と、電極部材２のうち、現像領域Ｗに対応して設けられ、振動させられた現像剤Ｔを像保持体１０の静電潜像ｚ側に飛翔させる第１の開口５と、電極部材２のうち現像領域Ｗに対応し且つ第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向下流側に設けられ、第１の開口５を経て像保持体１０側に飛翔した現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１側に戻す第２の開口６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における現像装置としては例えば特許文献１，２に記載のものが既に提供されている。
特許文献１には、トナー担持体と、このトナー担持体との対向位置に複数の制御電極が一方向に並設された対向電極と、トナー担持体と対向電極との間に設けられ、対向電極の各制御電極と対向方向で重なり合う位置にゲートが形成されている制御グリッドと、トナーを画像形成信号に応じて飛翔制御する電極電位制御手段とを備え、対向電極のうち、制御電極の少なくとも隣接面と制御グリッド側の面が絶縁層で封着された画像形成装置が開示されている。
特許文献２には、帯電したトナー層を担持して搬送するスリーブと、スリーブから飛翔するトナーを通過させる複数の開口が形成され、外部からの画像信号に応じてトナーの通過を制御する現像剤通過制御手段としてのＦＰＣと、通過したトナーが着弾する中間像保持ベルトと、スリーブに担持されたトナー層の飛翔部分に機械的振動を与える振動手段とを備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２０９５２号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献２】特開２０００−２１１１８２号公報（発明の実施の形態，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、静電潜像が保持された像保持体に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体との対向部にて前記像保持体の周速より速い周速で同方向に移動する現像剤保持体と、この現像剤保持体と前記像保持体との間で前記現像剤保持体に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材を有する電極部材と、この電極部材の導電性部材と前記現像剤保持体との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体上に保持された現像剤を前記電極部材との間で振動させる振動電界形成装置と、前記電極部材のうち、前記像保持体と前記現像剤保持体との間で現像に供される現像領域に対応して設けられ、前記現像剤保持体と前記電極部材との間で振動させられた現像剤を前記像保持体の静電潜像側に飛翔させる第１の開口と、前記電極部材のうち前記現像領域に対応し且つ前記第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口を経て前記像保持体側に飛翔した現像剤の一部を現像剤保持体側に戻す第２の開口と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記電極部材のうち、少なくとも第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向上流側に前記導電性部材を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る現像装置において、前記電極部材の導電性部材の表面露出部のうち、前記現像領域及び前記振動電界により現像剤が振動する領域は絶縁性被覆層で被覆されていることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る現像装置において、前記電極部材は前記現像領域に対応した部位にも前記導電性部材を有し、前記振動電界形成装置は、前記電極部材の導電性部材に対し像保持体の静電潜像の画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、前記電極部材の導電性部材と現像剤保持体との間に振動電界を形成するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る現像装置において、前記現像剤保持体はロール状部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って延びる切り口で構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び第２の開口が現像剤保持体の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする現像装置である。
請求項９に係る発明は、請求項１ないし８いずれかに係る現像装置において、前記電極部材のうち第１の開口と第２の開口との間に位置する仕切り部は、当該電極部材の他の部分に比べて像保持体側が凹み且つ現像剤保持体側が突出するように構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口は、像保持体側口が現像剤保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、前記第２の開口は、現像剤保持体側口が像保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられていることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項１１に係る発明は、静電潜像を保持して移動する像保持体と、この像保持体に対向して離間配置され且つ前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤にて現像する請求項１ないし１０いずれかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る画像形成装置において、像保持体は、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１３に係る発明は、請求項１２に係る画像形成装置において、複数の色成分の静電潜像が保持される前記像保持体と、複数の色成分の現像剤を夫々有し且つ前記像保持体に対向して離間配置されて選択的に使用可能に設けられ、前記像保持体に保持された各色成分の静電潜像を対応する現像剤にて現像する複数の前記現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、第１の開口に至る手前の領域にて現像剤保持体に保持された現像剤を振動電界により振動させることができ、振動させられた現像剤を第１の開口を通じて現像に供することができる。
請求項３に係る発明によれば、現像に供する現像剤の電荷量の変化を抑えることができる。
請求項４に係る発明によれば、現像領域に電極部材の導電性部材が及んでいる態様であっても、電極部材のうち現像領域に面した部位に現像剤を付着させることなく、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、電極部材の第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を容易に生成することができ、これに伴って、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項６に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口における気流を現像領域の長手方向に亘って略均一にすることができる。
請求項７に係る発明によれば、電極部材として薄板状部材を使用したとしても、第１の開口及び第２の開口周辺の剛性を確保することができ、第１の開口及び第２の開口の形状変化を抑えることができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有していない態様に比べて、像保持体側に向かう現像剤量をより多く確保することができる。
請求項９に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口の仕切り部の構造を工夫することで、第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を生成し易くすることができる。
請求項１０に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口の形状を工夫することで、第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を容易に案内することができる。
請求項１１に係る発明によれば、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することが可能な現像装置を含む画像形成装置を容易に構築することができる。
請求項１２に係る発明によれば、像保持体として画素電極を用いた態様であっても、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項１３に係る発明によれば、共通の像保持体に対して複数の現像装置を選択的に使用したとしても、像保持体上に先に保持された色成分の現像像を乱すことなく、像保持体に対して各色成分の現像像を重ね現像することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す画像形成装置の現像装置の要部を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる像保持体の構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）は画素電極の構成を示す説明図であり、（ｂ）は等価回路を示す説明図である。
【図５】図４に示す画素電極の駆動方式を示す説明図である。
【図６】実施の形態１で用いられる現像装置の構成を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は図６で使用可能な現像剤の例を示す説明図である。
【図８】実施の形態１に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図９】（ａ）は図８で示す電極部材を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は図８で示す電極部材の他の例を示す説明図、（ｄ）は（ｃ）中Ｄ方向から見た矢視図である。
【図１０】（ａ）は静電潜像パターンと電極部材へ印加される直流電圧との関係を模式的に示す説明図、（ｂ）は静電潜像パターンへの現像剤の付着状態を模式的に示す説明図である。
【図１１】（ａ）は現像ロールと電極部材とを近接する平行板とみなしたモデルにおいて両者間の気流と空気の密度の変化とを示す説明図、（ｂ）は電極部材が長い場合のモデルにおいて両者間の気流と空気の密度の変化とを示す説明図である。
【図１２】実施の形態１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は比較の形態１，２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１４】実施の形態１に係る現像装置の変形形態を示す説明図である。
【図１５】実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１６】実施の形態２で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図１７】実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は図１７で示す電極部材を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図ある。
【図１９】実施の形態３で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２０】実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図２１】実施の形態４に係る現像装置の変形形態４−１の要部を示す説明図である。
【図２２】（ａ）は実施の形態４で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図、（ｂ）は変形形態４−１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２３】実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図２４】実施の形態５に係る現像装置の変形形態５−１の要部を示す説明図である。
【図２５】（ａ）は実施の形態５で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図、（ｂ）は変形形態５−１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２６】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、静電潜像電位と現像量との関係を調べたグラフ図である。
【図２７】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、静電潜像電位と非画像部領域における現像量（所謂かぶり量）との関係を調べたグラフ図である。
【図２８】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、重ね現像時における現像量を調べたグラフ図である。
【図２９】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、図２７における重ね現像時の現像量減衰率を示す説明図である。
【図３０】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、図２６〜図２９の結果をまとめた説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、静電潜像ｚを保持して移動する像保持体１０と、この像保持体１０に対向して離間配置され且つ前記像保持体１０に保持された静電潜像ｚを現像剤Ｔにて現像する現像装置１１と、を備えたものである。
本実施の形態において、現像装置１１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、静電潜像ｚが保持された像保持体１０に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体１０との対向部にて前記像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動する現像剤保持体１と、この現像剤保持体１と前記像保持体１０との間で前記現像剤保持体１に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材２ａを有する電極部材２と、この電極部材２の導電性部材２ａと前記現像剤保持体１との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体１上に保持された現像剤Ｔを前記電極部材２との間で振動させる振動電界形成装置３と、前記電極部材２のうち、前記像保持体１０と前記現像剤保持体１との間で現像に供される現像領域Ｗに対応して設けられ、前記現像剤保持体１と前記電極部材２との間で振動させられた現像剤Ｔを前記像保持体１０の静電潜像ｚ側に飛翔させる第１の開口５と、前記電極部材２のうち前記現像領域Ｗに対応し且つ前記第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口５を経て前記像保持体１０側に飛翔した現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１側に戻す第２の開口６と、を備えたものである。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１０は静電潜像ｚを保持して移動するものであれば、感光体、誘電体の他に画素電極を有する態様など適宜選定して差し支えなく、移動態様は代表的には回転移動であるが、これに限られず、進退移動であっても差し支えない。
また、像保持体１０も一つでもよいし、複数でも差し支えない。また、本願の方式の現像装置１１は像保持体１０に対して少なくとも一つ対向して離間配置されていればよく、本願以外の方式の現像装置と組み合わせて使用してもよい。
更に、現像剤保持体１は、像保持体１０に対向して離間配置され、粉体現像剤（所謂トナー）を保持するものであればよいが、本実施の形態では、像保持体１０との対向部にて像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動することを要する。これは、第２の開口６による現像剤Ｔの一部（現像に供されない余分な現像剤）を戻すための気流ＡＦ２を生成する上で必要な要件である。これは、例えば両者の周速が同一若しくは逆の関係に設定された場合には、第２の開口６を通じて像保持体１０側の現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１に向かわせる気流は生成され難いことによる。
更にまた、電極部材２は少なくとも板状の導電性部材２ａを有していればよく、この導電性部材２ａとしては現像剤保持体１との間に振動電界を形成する必要がある領域に配設するようにすればよい。具体的には現像領域Ｗ（像保持体１０と現像剤保持体１との対向部のうち像保持体１０上の静電潜像ｚに対して実質的に現像に寄与する領域）よりも現像剤保持体１の移動方向の上流側に導電性部材２ａを少なくとも有していればよく、現像領域Ｗ、現像領域Ｗよりも現像剤保持体１の移動方向下流側に及んで導電性部材２ａを配設してもよいことは勿論である。よって、電極部材２全体が導電性部材２ａで構成される態様もあるし、電極部材２の一部に導電性部材２ａを設けると共に、残りの部分に非導電性部材（絶縁性部材）を設けるようにする態様も含まれる。
また、振動電界形成装置３については、電極部材２の導電性部材２ａと現像剤保持体１との間に振動電界を形成するものであれば適宜選定して差し支えない。
【００１２】
更に、第１の開口５は振動させられた現像剤Ｔを像保持体１０上に静電潜像ｚによる電位差に基づく潜像電界によって像保持体１０側に導くものであり、現像剤保持体１側から像保持体１０側への気流ＡＦ１に乗って現像剤Ｔを移動させる。
更にまた、第２の開口６は像保持体１０側に導かれた現像剤Ｔのうち現像に供されなかった余剰現像剤を現像剤保持体１側に導くものであり、主として、像保持体１０よりも周速が速い現像剤保持体１の移動に伴って生成される気流に起因して像保持体１０側から現像剤保持体１側に向かう気流ＡＦ２に乗って余剰現像剤を移動させる。
また、第１の開口５，第２の開口６の形状や大きさは適宜選定して差し支えないし、また、第１の開口５及び第２の開口６は現像剤保持体１の移動方向に沿って少なくとも一つ設けられていればよい。例えば第１の開口５、第２の開口６の少なくとも一方を複数設けてもよいし、また、第１の開口５と第２の開口６との間に気流が実質的に移動しない開口を設けても何ら差し支えない。
【００１３】
次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、電極部材２の代表的態様としては、少なくとも第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向上流側に導電性部材２ａを有するものが挙げられる。この場合、第１の開口５より現像剤保持体１の移動方向上流側に導電性部材２ａを設けておけば、第１の開口５に至る手前の領域で振動電界を形成し、これにより振動させられた現像剤Ｔを第１の開口５に導くことが可能である。
また、電極部材２の好ましい態様としては、図１（ｂ）に示すように、電極部材２の導電性部材２ａの表面露出部のうち、前記現像領域Ｗ及び前記振動電界により現像剤Ｔが振動する領域は絶縁性被覆層２ｂで被覆されている態様が挙げられる。絶縁性被覆層２ｂにより導電性部材２ａの表面露出部を被覆すると、被覆層がない場合には、表面露出部にて現像剤Ｔの帯電量がリークする虞れがあるが、本態様では、前述したリークが抑えられる点で好ましい。
更に、図１（ｂ）に示すように、現像領域Ｗに電極部材２の導電性部材２ａが及んでいる態様における振動電界形成装置３の好ましい態様としては、電極部材２の導電性部材２ａに対し像保持体１０の静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、電極部材２の導電性部材２ａと現像剤保持体１との間に振動電界を形成するものが挙げられる。仮に、振動電界形成装置３のうち現像領域Ｗに導電性部材２ａが及んでいない態様では、少なくとも振動電界を形成するための交流電圧を有するものであればよいが、現像領域Ｗに導電性部材２ａが及んでいる態様では、静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳することが必要である。これは、このような直流電圧を重畳しない場合には、現像領域Ｗに面した電極部材２に現像剤Ｔが付着する懸念があることによる。
更にまた、現像剤保持体１の代表的態様としては、ロール状部材が挙げられる。本態様では、電極部材２と現像剤保持体１との間の隙間が現像領域Ｗで最も狭く、現像領域Ｗから離れるにつれて拡開する態様であるから、現像剤保持体１の移動に伴って生成される気流は第１の開口５から押し出され、逆に、第２の開口６からは現像剤保持体１側に引っ張られる点で、気流の流れを生成し易い点で好ましい。
【００１４】
また、第１の開口５及び第２の開口６の代表的態様としては、現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口で構成されている態様が挙げられる。本態様では、第１の開口５及び第２の開口６は現像領域Ｗの途中で仕切られていないため、気流が各開口５，６の中間部位で遮られることがない。
更に、第１の開口５及び第２の開口６の別の代表的態様としては、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されている態様が挙げられる。本態様では、複数に分割された孔を区画する部分が孔の形状を保持する枠として働く。
更にまた、第１の開口５及び第２の開口６の好ましい態様としては、第１の開口５及び第２の開口６が現像剤保持体１の移動方向に沿って複数設けられている態様が挙げられる。代表的には第１の開口５と第２の開口６とが現像剤保持体１の移動方向に沿って夫々複数設けられていればよいが、スムーズな気流の流れを考慮すれば、例えば第１の開口５，第２の開口６，第１の開口５，第２の開口６のように、夫々が交互に設けられている態様が好ましい。
また、第１の開口５及び第２の開口６の別の好ましい態様としては、電極部材２のうち第１の開口５と第２の開口６との間に位置する仕切り部は、当該電極部材２の他の部分に比べて像保持体１０側が凹み且つ現像剤保持体１側が突出するように構成されている態様が挙げられる。本態様では、仕切り部の凹みと突出部が気流の流れを規制する機能部材として働く。
また、第１の開口５及び第２の開口６の更に別の好ましい態様としては、第１の開口５は、像保持体１０側口が現像剤保持体１側口に比べて現像剤保持体１の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、第２の開口６は、現像剤保持体１側口が像保持体１０側口に比べて現像剤保持体１の移動方向に変位するように傾斜して設けられている態様が挙げられる。本態様では、第１の開口５，第２の開口６の形状を気流の流れに合わせることで、気流を案内する機能部材として働く。
【００１５】
また、画像形成装置として有効な態様としては、像保持体１０が、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えた態様が挙げられる。この方式は感光体や誘電体を使用した態様に比べて静電潜像の潜像電位が小さいため、現像剤量の増加を確保しつつ、非画像部への現像剤の付着を防止する方式が有効である。
更に、共通の像保持体１０に対して複数の現像装置１１を選択的に使用する態様で、像保持体１０として画素電極を使用する場合には、画素電極を使用した像保持体１０では静電潜像ｚの潜像電位が小さいが、前述した現像装置１１は、静電潜像ｚの画像部に対しては充分に現像剤を供給し、かつ、静電潜像ｚの非画像部に対しては余剰現像剤を供給しない方式であるため、複数の色成分の静電潜像ｚが対応する色成分の現像剤にて重ね現像される。
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、画像形成装置筐体（以下装置筐体）２１内に複数の色成分（イエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））の画像が作製可能な作像エンジン２２を配設し、装置筐体２１内の作像エンジン２２の下方には記録材を供給するための記録材供給装置２３を配設すると共に、装置筐体２１の頂部には記録材が排出収容可能な記録材収容受け２４を設け、装置筐体２１内には記録材供給装置２３から供給された記録材が作像エンジン２２を通過した後に記録材収容受け２４に搬送するための搬送経路２５を略鉛直方向に沿って設け、この搬送経路２５のうち作像エンジン２２に対向する部位には作像エンジン２２の画像が記録材側に転写可能な転写装置２６を配設し、更に、この搬送経路２５の転写装置２６の下流側には記録材に転写された画像に対し定着処理が施される定着装置２７を配設したものである。
本実施の形態では、作像エンジン２２は、電子写真方式を採用したもので、各色成分の静電潜像を保持して回転する像保持体３０と、この像保持体３０の周囲に設けられ、当該像保持体３０に保持された各色成分の静電潜像を対応する色成分の粉体現像剤（本例ではトナー）で選択的に現像する複数の現像装置３１（本例では３１ａ〜３１ｄ）と、像保持体３０と転写装置２６との対向部よりも像保持体３０の回転方向下流側に設けられ、像保持体３０上の残留物（転写後の残留現像剤や記録材の紙粉等）を例えば板状清掃部材３２ａにて清掃する清掃装置３２と、を備えている。
尚、転写装置２６としては、例えば像保持体３０に対向する転写部材２６ａに転写バイアスを印加し、搬送経路２５内の記録材に対し像保持体３０に保持された現像像を静電的に転写する方式が用いられる。また、定着装置２７としては、例えば少なくとも表面が加熱される加熱定着部材２７ａとこれに対向して加圧配置されて接触転動する加圧定着部材２７ｂとを用い、両者２７ａ，２７ｂ間に記録材を通過させ、記録材上の未定着像を加熱加圧定着する方式が用いられる。
【００１７】
＜像保持体＞
本実施の形態において、像保持体３０は、例えば図３に示すように、可撓性フィルム材上に多数の画素電極３４が行列配列状（所謂マトリクス状）に形成された画素電極フィルム３３を回転可能な支持体である剛体ドラム３５上に巻き付けて固定支持したものとなっている。
本例において、画素電極フィルム３３は、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して製作されたもので、例えばポリイミド製の可撓性フィルム材上に画素電極３４を行列配列したものである。そして、このように行列配列された画素電極３４は、例えば剛体ドラム３５の回転軸方向に沿った方向をデータライン、剛体ドラム３５の回転方向に沿った方向を走査ラインとし、各画素電極３４に対応するデータライン及び走査ラインはまとめられて適宜数のデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７に接続されている。尚、画素電極フィルム３３は画素電極３４を覆うように全体が図示外の保護膜で覆われており、また、図中符号３５ａは、剛体ドラム３５の外周面の一部に回転軸方向に沿って開口された溝である。
【００１８】
−画素電極の周辺構造−
次に、画素電極フィルム３３の画素電極３４及びその周辺構造について説明する。
本実施の形態において、画素電極フィルム３３の各画素電極３４は、図４（ａ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）３８を用い、蓄積容量３９及び配線（ソース線Ｌｓ、ゲート線Ｌｇ等）が夫々付加されている。
そして、各画素電極３４間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３８のソースｓが結線されるソース線Ｌｓ、走査ライン毎にＴＦＴ３８のゲートｇが結線されるゲート線Ｌｇとしてまとめられている。また、ＴＦＴ３８のドレインｄには画素電極３４と蓄積容量３９が並列に接続され、蓄積容量３９の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、図４（ｂ）のような等価回路を呈するように構成されている。
【００１９】
画素電極３４は画素電極フィルム３３に対しマトリクス状に多数並べられた構成のために、画素電極３４の駆動回路は次のように行われる。
つまり、画素電極フィルム３３には、図５に示すように、データライン及び走査ライン毎に予め決めた数の画素電極３４が配列されており、各画素電極３４をスイッチングするＴＦＴ３８のソースｓ側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３６へ接続される一方、ＴＦＴ３８のゲートｇ側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３７に接続されている。また、これらのデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７は、像保持体３０に設けられた像書込制御装置８０によって駆動され、像書込制御装置８０によってデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７を駆動することで、目的の画素電極３４に画像信号に基づいた潜像電圧が印加され、蓄積容量３９によって保持される。尚、図５では画素電極３４は省略しているが、図４（ｂ）に示すように、ＴＦＴ３８と蓄積容量３９との間に画素電極３４が接続されていることは言うまでもない。
【００２０】
＜現像装置＞
−現像装置の構成例−
本実施の形態において、各色成分の現像装置３１（３１ａ〜３１ｄ）は、使用する現像剤が異なる以外は略同様な構成を備えている。
本実施の形態に係る現像装置３１は、図６に示すように、粉体現像剤Ｔ（本実施の形態では導電性の粉体現像剤（所謂トナー）を使用している）が収容される現像容器４０を有し、この現像容器４０のうち像保持体３０に対向した部位に現像用開口４０ａを開設すると共に、この現像用開口４０ａに面して像保持体３０と離間配置され且つ対向部位で同方向に回転する現像剤保持体としての現像ロール４１を配設し、像保持体３０と現像ロール４１との対向部位にて像保持体３０上に形成された静電潜像を現像して可視像化するものである。
更に、現像ロール４１の像保持体３０側と異なる側には、現像ロール４１との間にて現像剤Ｔに電荷注入を行う電荷注入部材としての電荷注入ロール４３が設けられ、互いに軽く接触又は微小間隙をもって支持された状態で対向部位では互いに同方向に回転している。本例では、電荷注入ロール４３の周速ｖｃが現像ロール４１の周速ｖｄより速くなるように設定されている。そして、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との間には、両者の対向部位にある現像剤に対して電荷注入を行うための注入電界を形成する注入電源９１が設けられている。つまり、本実施の形態では電荷注入ロール４３や注入電源９１等で現像剤に対する電荷注入がなされ、現像ロール４１上には安定した帯電量が与えられた現像剤が供される。
【００２１】
また、本実施の形態では、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との対向部位より電荷注入ロール４３の回転方向上流側に、電荷注入ロール４３上に現像剤の薄層を形成する板状の層規制部材４５が設けられており、この層規制部材４５によって電荷注入ロール４３上の現像剤Ｔの層厚規制がなされることで、層厚規制がなされた現像剤Ｔが現像ロール４１との対向部位に搬送されて電荷注入がなされる。
更に、現像容器４０内の電荷注入ロール４３の奥側には現像剤Ｔを撹拌する撹拌部材としてのアジテータ４８が設けられ、電荷注入ロール４３側への現像剤Ｔの供給を行うようになっている。
ここで、本実施の形態における現像ロール４１としては、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）の芯金にシリコーンゴム等の弾性層を設け、その表面を高抵抗のフッ素樹脂系コート層等の被覆層で被覆したものが用いられる。また、層規制部材４５としては、例えば厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステンレス製の板ばねに例えばシリコーンゴムやＥＰＤＭゴム等の弾性材を接着剤等により固着し、現像容器４０の一部に層規制部材４５の一端を固定すると共に、現像ロール４１の表面に層規制部材４５の自由端側を軽く接触させるようにしたものが用いられる。
特に、本実施の形態の現像装置３１には、現像ロール４１と像保持体３０との対向部には電極部材５０が配設されており、この電極部材５０と現像ロール４１との間には振動電界電源９０が設けられ、像保持体３０に保持された静電潜像に対して現像ロール４１に保持された現像剤Ｔを飛翔させるための振動電界が両者間に形成されるようになっている。
電極部材５０及び振動電界電源９０の詳細は後述する。
【００２２】
−現像剤の構成例−
本実施の形態で用いられる現像剤Ｔは、絶縁性トナーの表面に、例えばＩＴＯ微粒子を付着させて導電性基体を得た後、更に、その表面に絶縁性微粉を付着させた構成のものとなっている。具体例としては、絶縁性トナーとして例えば平均粒径が６．５μｍの球形状のものを用い、ＩＴＯ微粒子を１５ｗｔ％加えて、サンプルミル（協立理工製ＳＫ−Ｍ１０型）にて１２０００ｒｐｍで３０秒間混合し、その後、精製したラテックス微粉（絶縁性トナーと同一の樹脂）を加え、水冷されたサンプルミルにて１２０００ｒｐｍで３０分間混合することで、現像剤を作製したものが挙げられる。尚、現像剤としては、これに限らず、注入帯電型現像剤であればよく、その作製方法も公知の技術を用いるようにすればよい。
このような現像剤では、高い電界強度の注入電界が作用すると、現像剤相互間では精製したラテックス微粉による絶縁層を介して導電性基体同士が接触する形となり、この絶縁層に高電界が作用することでトンネル効果等によって導通し、現像剤に対する電荷注入がなされる。
【００２３】
現像剤Ｔとしては、これに限らず、例えば図７（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）８１を有し、この導電性コア８１の周囲を絶縁性の被覆層（例えば絶縁性樹脂層）８２で被覆すると共に、導電性コア８１の一部が露出するように絶縁性の被覆層８２に適宜数の凹部８３を設けたものが用いられる。このような現像剤Ｔは、重合法や各種公知のカプセル化技術等で作製することができる。このとき、導電性コア８１としては、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
このような態様の現像剤Ｔに対し高電界を作用させる低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界強度については、現像剤の主として凹部８３の占有割合、あるいは、絶縁性の被覆層８２の厚さなどに依存する。
このメカニズムについては、次のように推測される。つまり、導電性コア８１が絶縁性の被覆層８２にて被覆されているため、導電性コア８１自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することが殆どなく、絶縁性の被覆層８２を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が作用した時、トンネル効果等により導通することによる。
【００２４】
また、このような現像剤Ｔの他の態様としては、例えば図７（ｂ）に示すように、導電性コア８１を絶縁性若しくは半導電性の被覆層８４にて被覆し、半導電性の被覆層８４の厚さｈを適宜調整することにより、現像剤の抵抗を調整可能としたものが挙げられる。このとき、半導電性の被覆層８４については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コア８１としては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００２５】
−電極部材−
本実施の形態において、電極部材５０は、例えば図８に示すように、像保持体３０と現像ロール４１との間で像保持体３０及び現像ロール４１に対向して離間配置されており、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎを挟んで現像ロール４１の回転方向上流側から下流側に向かって延びる板状の導電性部材５１を有している。この導電性部材５１としては例えばステンレス鋼やりん青銅の矩形形状の板材が用いられる。
本例では、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎの寸法ｍは１５０〜５００μｍ程度に設定されており、導電性部材５１は厚さ５０〜１５０μｍの薄板にて構成されている。
この導電性部材５１のうち、像保持体３０と現像ロール４１との間で現像に供される現像領域Ｗ（例えば１〜５ｍｍ程度）内には、現像ロール４１の回転方向に沿って上流側から順に第１の開口６１及び第２の開口６２が開設されている。
本例では、図９（ａ）（ｂ）に示すように、現像領域Ｗのうち、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎを挟んで第１の開口６１及び第２の開口６２が設けられており、第１の開口６１及び第２の開口６２はいずれも現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３として構成されている。
ここで、第１の開口６１，第２の開口６２の切り口（スリット）６３の長手方向に交差する幅寸法をｋ１，ｋ２とし、電極部材５０のうち第１の開口６１及び第２の開口６２との間の仕切り部５３の長手方向に交差する幅寸法をｓとすれば、各開口６１，６２の幅寸法ｋ１，ｋ２を同じに設定してもよいし、異なるように設定しても差し支えない。例えばｋ１＞ｋ２、つまり第２の開口６２の幅寸法ｋ２に比し第１の開口６１の幅寸法ｋ１を大きく設定する場合には、第１の開口６１面積が相対的に広くなる分現像剤を現像に供する機会を増加させることが可能になり、また、第２の開口６２面積が相対的に狭くなる分、第２の開口６２を通過する気流を速くすることで余剰現像剤の戻りを促進させる上で好ましい。逆に、ｋ２＞ｋ１、つまり第１の開口６１の幅寸法ｋ１に比し第２の開口６２の幅寸法ｋ２を大きく設定する場合には、第１の開口６１面積が相対的に狭くなる分第１の開口６１を通過する気流を速くすることで現像に供する現像剤の像保持体３０に向かう運動量を増加させることが可能になり、また、第２の開口６２面積が相対的に広くなる分、第２の開口６２に対して余剰現像剤を通過させる機会を増加することが可能である。これらは、像保持体３０と電極部材５０との隙間および電極部材５０と現像ロール４１との隙間などに応じて調整することでより最適な条件を選択することができる。
また、両開口６１，６２間の仕切り部５３の幅寸法ｓについては、後述する第１の開口６１を通じた気流ＡＦ１と第２の開口６２を通じた気流ＡＦ２とが生成可能な範囲で適宜選定して差し支えないが、両者の気流ＡＦ１，ＡＦ２を乱さないという観点からすれば、第１の開口６１の幅寸法ｋ１以上に設定するのが好ましい。
【００２６】
更に、本例では、導電性部材５１の表裏面及び第１の開口６１，第２の開口６２の内壁面のうち、現像領域Ｗ及び現像領域Ｗを挟んだ現像ロール４１の回転方向上流側、下流側に位置する部位は絶縁性被覆層５２にて被覆されている。
この絶縁性被覆層５２は、振動若しくは飛翔する現像剤Ｔが導電性部材５１に接触すると、現像剤Ｔの帯電量がリークする懸念があるため、このリークを抑える働きをする。
本例では、例えば溶剤に可溶した樹脂溶液を塗布して加熱炉で溶剤を蒸発させることで成膜された絶縁性被覆層５２が形成される。このような絶縁性被覆層５２としては、例えばフェノール、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＡなどの樹脂を用いるものであってもよいし、樹脂を用いる代わりに例えばチタニア系やアルミナ系のセラミックコートを施すようにしても差し支えない。そして、絶縁性被覆層５２の抵抗は、現像剤Ｔが接触した際に現像剤Ｔに対して電極部材５０からの電荷注入が及ばないように、１０１２Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有するものが好ましい。尚、このような絶縁性被覆層５２を電極部材５０の一部に設ける方法については、公知の技術を用いるようにすればよく、例えば一方向からのスプレー塗布やマスキング等の手法を利用すればよい。
【００２７】
−振動電界電源−
本実施の形態では、振動電界電源９０は、図８に示すように、電極部材５０の導電性部材５１と現像ロール４１との間に交流電圧ＶＣを印加する交流電源９０ａと、前記両者５１，４１間に直流電圧ＶＤを印加する直流電源９０ｂとを備え、前記両者５１，４１間に直流電圧ＶＤを重畳した交流電圧ＶＣが印加されるようになっている。
ここで、交流電圧ＶＣとしては、現像領域Ｗよりも現像ロール４１の回転方向上流側にて導電性部材５１と現像ロール４１との間で現像剤Ｔが振動可能な程度の振動電界を形成するものであれば適宜選定して差し支えなく、本例では、例えば周波数が１〜１０ｋＨｚでＶp-p（ピークツウピーク電圧）が０．８〜２ｋＶに設定されている。
また、本例では、導電性部材５１が現像領域Ｗに面した部位に存在するため、負帯電ト
ナーを用いると、図１０（ａ）に示すように、直流電圧ＶＤとしては、像保持体３０に保持される静電潜像ｚ（画像部領域ｚｉ，非画像部領域ｚｂ）の画像部電位ＶＨと非画像部電位ＶＬとの中間電位になる条件下にて適宜選定して差し支えない。本例では、静電潜像ｚとしては多階調画像が想定されており、画像部電位ＶＨは多階調濃度に応じて変化するものであるから、最大濃度画像に対応した画像部電位ＶＨ（max）に限らず、低濃度画像をも含めた範囲の電位を想定し、ＶＬ＜ＶＤ＜ＶＨを満たすように設定されている。
このように設定しておけば、図１０（ｂ）に示すように、現像領域Ｗに対応した部位に電極部材５０の導電性部材５１が存在したとしても、電極部材５０と像保持体３０の静電潜像ｚの画像部領域ｚｉとの間には画像部領域ｚｉ側に現像剤Ｔを引き寄せる電界が生成されることから、現像剤Ｔは電極部材５０に付着することなく、画像部領域ｚｉ側に向かって移動し、現像に供される。
【００２８】
＜画像形成装置の作動＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
図２に示す画像形成装置において、例えばフルカラーモードの作像処理が行われると仮定すると、先ず、像保持体３０に最初の色成分の静電潜像が形成される。ここで、像保持体３０で静電潜像を形成する場合には、像保持体３０の画素電極３４（図４参照）に対して図５に示す像書込制御装置８０によって、各色成分の画像信号に応じた潜像電圧を印加するようにすればよい。そしてこの色成分に対応した現像装置３１（例えば３１ａ）が働き、像保持体３０上の静電潜像が対応する色成分の現像剤にて可視像化される。
この後、次の色成分の静電潜像が形成され、この色成分に対応した現像装置３１（例えば３１ｂ）が働き、像保持体３０上の静電潜像が対応する色成分の現像剤にて可視像化される。この後、他の色成分の画像についても略同様の作像処理が繰り返される。そして、像保持体３０上には複数の色成分の現像像が重ね現像される。
この後、像保持体３０上の各色成分の現像像は記録材供給装置２３から供給された記録材に対し転写装置２６によって転写され、定着装置２７による定着処理が施される。
【００２９】
＜現像装置の作動＞
現像装置３１は、現像剤に対して電荷を注入する電荷注入工程と、注入された現像剤を振動電界にて振動されて現像する現像工程とを実施する。
−電荷注入工程−
次に、図６を用いて現像剤に対する電荷注入工程を中心に説明する。
アジテータ４８により撹拌された現像剤Ｔは、電荷注入ロール４３側に供給された後、電荷注入ロール４３の回転に伴って搬送され、層規制部材４５にてその層厚が規制されて電荷注入ロール４３上には例えば単層以下の略均一な現像剤層が形成される。この均一に形成された現像剤層は、電荷注入ロール４３と現像ロール４１とが対向する対向部位にて互いに同方向に回転する両者間に挟まれた状態で擦られながら、注入電源９１による注入電界によって電荷注入される。このとき、特に本実施の形態では、電荷注入ロール４３の周速が現像ロール４１の周速より速く設定されているため、現像剤への有効な擦りがなされ、良好な電荷注入がなされる。
この場合、電荷注入ロール４３と現像ロール４１との間に挟まれた現像剤Ｔは電荷注入ロール４３と接触する確率が高められ、しかも、現像剤Ｔとの接触抵抗を小さくすることが可能になり、現像剤Ｔの見かけ上の抵抗が小さくなり、現像剤Ｔは低抵抗な状態のまま有効に電荷注入がなされる。そのため、注入電界としては、比較的低電界であっても現像剤Ｔには効率的に電荷注入が行われる。
このように、単層以下になった現像剤Ｔに対して電荷注入を行うことで、現像剤Ｔに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴ（Wrong Sign Toner：トナー本来の帯電極性とは異なる逆極性に帯電されたトナー）の発生が抑えられる。そして、電荷注入ロール４３との対向部位を経た現像ロール４１上には、略均一な電荷注入がなされた単層以下の現像剤層が形成され、現像ロール４１と像保持体３０との対向部の現像領域Ｗに搬送される。尚、このような電荷注入方式にあっては、現像剤層間にせん断力が与えられるため、現像剤同士が分極状態で重なることが防止され、注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生は抑えられる。
【００３０】
−現像工程−
次に、像保持体３０と現像ロール４１との対向部の現像領域Ｗでの現像剤Ｔの挙動について説明する。
図８に示すように、像保持体３０側に現像ロール４１に付着している現像剤Ｔを飛翔させるには、電極部材５０と現像ロール４１との間の振動電界ＥＳにて現像ロール４１から現像剤Ｔを剥離して両者５０，４１間で振動させ、振動した現像剤Ｔをクラウド化させる。
この状態において、クラウド化した現像剤Ｔは、第１の開口６１を通じて気流と共に像保持体３０側に飛翔し、像保持体３０上の静電潜像ｚを現像することに供される。
一方、像保持体３０側に飛翔した現像剤Ｔのうち現像に供されない余剰現像剤は第２の開口６２を通じて気流と共に現像ロール４１側に戻り、現像ロール４１の回転に伴って現像ロール４１の表面に再付着する。
このように、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に現像剤Ｔが多く供給されることから、像保持体３０上の静電潜像ｚは充分な現像剤Ｔにて現像される。一方、現像に供されない余剰現像剤は現像ロール４１側に戻るため、像保持体３０上の静電潜像ｚのうち非画像部領域に余剰現像剤が付着するという所謂かぶり現象は抑えられる。
【００３１】
ここで、第１の開口６１，第２の開口６２での現像剤Ｔの挙動の要因については以下のように推測される。
今、図１１（ａ）に示すように、電極部材５０と現像ロール４１とを近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材（現像ロール４１に相当）が進行し、空気の流れが定常状態になっているとする。このとき、平行対向部材４１の進行方向に電極部材５０の始まりＡと終わりＪがあるとすれば、進行している平行対向部材４１の表面によって空気Airは進行方向に引きずられ、それに対向して静止している電極部材５０表面によって抵抗を受けるため、基本的には、電極部材５０の始まりＡ付近では空気Airが引き込まれることから周囲の大気よりも気圧ＰＡが低く、終わりＪの付近では空気Airの速度ｖａが遅くなる代わりに、運ばれてきた空気Airが集積することから周囲の大気より気圧ＰＪが高くなっている。
また、図１１（ｂ）に示すように、静止した電極部材５０の長さが長くなると、始まりＡから進入した空気Airがより長い時間抵抗を受けるため、終わりＪにおける気圧ＰＪはより高くなる。但し、静止した電極部材５０が充分に長ければ、気圧は電極部材５０の始まりＡから終わりＪの間のある地点で飽和していると考えられる。飽和地点は、平行対向部材４１と電極部材５０の表面粗さ、間隙、速度差によって変化する。また、平行対向部材４１の速度が速いほど始まりＡの気圧は低く、終わりＪの気圧は高くなる。
【００３２】
また、図１２に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材である像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材である現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように２箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）があるものとする。
このとき、像保持体３０と電極部材５０との隙間（Gap）ａと、電極部材５０と現像剤保持体４１との間の隙間（Gap）ｂに着目すると、図１１の説明によれば、平行対向部材（現像剤保持体４１又は像保持体３０）の速度が速いほど電極部材５０の始まりＡの気圧は低く終わりＪの気圧は高くなるため、電極部材５０の始まりＡでは気圧がａ＞ｂとなるが、第１の開口６１の入口Ｂ付近に至ると、現像剤保持体４１に面したａ側の気圧の増加分が像保持体３０側に面したｂ側の気圧の増加分より大きいためにａ＜ｂとなる。その気圧差によって実線矢印のようにｂ→ａの気流ＡＦ１を生じる。次にＥにおけるａとｂの引き込み力の差は、Ｃ−Ｄ間が短ければ、Ｃ−Ｄ間で生成される気圧差は小さく、距離の長いＥ−Ｊ間で生成される気圧差によって、点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
【００３３】
特に、本実施の形態では、電極部材５０は現像領域Ｗ及び現像剤Ｔの振動領域には導電性部材５１を有するが、導電性部材５１の表面露出部は絶縁性被覆層５２で被覆されているため、帯電した現像剤Ｔが不必要にリークする懸念はない。
また、本実施の形態では、現像領域Ｗに対応した部位に電極部材５０の導電性部材５１が存在するが、前述したように、導電性部材５１へ印加する直流電圧ＶＤのレベルを工夫することで、電極部材５０の現像領域Ｗに面した部位への現像剤Ｔの付着は有効に抑えられる。
更に、本例では、第１の開口６１及び第２の開口６２は現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３で構成されているため、現像領域Ｗの長手方向に沿う気流ＡＦ１，ＡＦ２の気圧分布は略均一に保たれる。
【００３４】
尚、実施の形態１では、第１の開口６１及び第２の開口６２はいずれも現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３として構成されているが、これに限られるものではなく、図９（ｃ）（ｄ）に示すように、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔６４で構成されていてもよい。尚、本態様では、孔６４の数、大きさは適宜選定して差し支えないが、本例では、両者は同じ数、大きさのものが採用されている。
本態様によれば、孔６４間を仕切る仕切り部６５が孔６４の枠として働き、導電性部材５１の剛性を高めるように機能するため、導電性部材５１の孔６４の形状が変形する懸念はない。また、孔６４の径寸法ｄは孔６４間の仕切り部６５の寸法ｘに比べて少なくとも大きく設定するようにすれば、第１の開口６１，第２の開口６２を通過する気流が仕切り部６５で広く遮られることがなく、現像領域Ｗの長手方向に沿って各開口６１，６２を通過する気流の圧力分布が孔６４と仕切り部６５との間で大きな差になり難い点で好ましい。
【００３５】
◎比較の形態１，２
図１３（ａ）（ｂ）は比較の形態１，２に係る現像装置３１’の要部を示す。
同図において、比較の形態１，２に係る現像装置３１’の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０’を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
ここで、比較の形態１で用いられる電極部材５０’は、像保持体３０と現像ロール４１との対向部のうち現像に供する現像領域Ｗよりも現像ロール４１の回転方向上流側に導電性部材５１を配設し、導電性部材５１の表面露出部を絶縁性被覆層５２で被覆したものである。
また、比較の形態２で用いられる電極部材５０’は、像保持体３０と現像ロール４１との対向部のうち現像に供する現像領域Ｗを含んで延びる導電性部材５１を配設し、現像領域Ｗに対応した箇所に現像領域Ｗの長手方向に延びるスリット又は長手方向で複数に分割された孔からなる開口６７を開設し、この開口６７も含めて導電性部材５１の表面露出部を絶縁性被覆層５２で被覆したものである。
比較の形態１，２によれば、現像ロール４１上の現像剤Ｔは電極部材５０’との間で振動させられ、電極部材５０’の先端部又は開口６７から像保持体３０側に飛翔して当該像保持体３０の静電潜像ｚ側に供給される。
このとき、現像ロール４１の周速を速く設定すれば、現像剤の増量を満たすことは可能であるが、余剰現像剤が像保持体３０側に残存してしまうため、像保持体３０の静電潜像ｚの非画像部領域に対して余剰現像剤が付着してしまう懸念は残る。
【００３６】
◎変形形態１−１
実施の形態１では、電極部材５０は導電性部材５１が全体に及んで設けられているが、これに限られるものではなく、例えば図１４に示すように、電極部材５０は、現像領域Ｗに対し現像ロール４１の回転方向上流側に位置する部位に導電性部材５１を設け、現像領域Ｗを含んで現像ロール４１の回転方向下流側に位置する部位に非導電性部材（絶縁性部材）５５を設け、非導電性部材５５の現像領域Ｗに対応した部位に第１の開口６１及び第２の開口６２を開設したものである。本態様では、導電性部材５１の現像剤Ｔの振動領域及び第１の開口６１の内面に面した表面露出部は絶縁性被覆層５２にて被覆されている。
本態様では、実施の形態１と同様に、電極部材５０は、現像ロール４１との間で振動電界ＥＳを生成し、現像ロール４１上の現像剤Ｔを振動させた後、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に現像剤Ｔを供給し、第２の開口６２を通じて余剰現像剤を現像ロール４１側に戻す。
このとき、電極部材５０のうち現像領域Ｗに面した部位は非導電性部材５５で構成されているため、現像領域Ｗにおいて電極部材５０の非導電性部材５５が電位を持つことはなく、実施の形態１のように、導電性部材５１に像保持体３０の静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧ＶＤ（図８参照）を印加する必要はない。
【００３７】
◎実施の形態２
図１５は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を実施の形態１よりも長い仕切り部５３を介して開設し、更に、第１の開口６１と第２の開口６２との間の仕切り部５３に第３の開口６８を開設したものである。
これらの開口６１，６２，６８については、実施の形態１と同様に、現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３（図９参照）として構成してもよいし、あるいは、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔６４（図９参照）として構成して差し支えない。
【００３８】
本実施の形態によれば、図１６に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材としての像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材としての現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように３箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８）があるものとする。
本例では、基本的には実施の形態１の２開口方式と同じ気流ＡＦ１がＢ−Ｃ間で実線矢印のように発生する。そして、第３の開口６８に相当するＤ−Ｅ間の空気の流れは定かではないが、Ｄ−Ｅ間で隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるため、Ｄ−Ｅ間では第３の開口６８を通過する気流は少なく、Ｄ−Ｅ間の下流に位置するＦ−Ｇ間では、現像剤保持体４１の回転に伴って生成される気流に引っ張られて点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
本例においては、第３の開口６８は第１の開口６１，第２の開口６２としての機能を発揮していないが、例えば第３の開口６８の面積を適宜調整したり、第１の開口６１又は第２の開口６２寄りに第３の開口６８の位置をシフトさせることで、第３の開口６８を第１の開口６１又は第２の開口６２として補助的に機能させるようにすることも可能である。
尚、Ｃ−Ｄ間、Ｅ−Ｆ間の長さにも依存するが、実施の形態１の２開口方式に比べて、最上流と最下流の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）に挟まれた領域の電極部材５０の長さを実施の形態１の２開口方式よりも長く設定可能であるため、現像剤量によっては実施の形態１の２開口方式より現像量を増加させる可能性もあるものと推測される。
【００３９】
◎実施の形態３
図１７は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を実施の形態１よりも長い仕切り部５３を介して開設し、第１の開口６１及び第２の開口６２の間の仕切り部５３には、更に、現像ロール４１の回転方向に沿って第３の開口６８，第４の開口６９を開設したものである。
これらの開口６１，６２，６８，６９については適宜選定して差し支えないが、本例では、これらの開口６１，６２，６８，６９は、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数の長尺孔７０を仕切り部７１にて仕切りながら分割したものである。特に、本例では、これらの開口６１，６２，６８，６９の夫々の仕切り部７１は現像領域Ｗの長手方向において夫々異なる位置に設けられており、現像領域Ｗの長手方向のうち特定の部位で気流の一部が遮られる事態は有効に抑えられている。尚、本例の仕切り部７１は現像ロール４１の回転方向に対して斜めに傾斜して設けられているが、これは開口６１，６２，６８，６９の長手方向位置によって、仕切り部７１の存在する位置と存在しない位置があること、あるいは開口６１，６８，６９，６２と進行する間に仕切り部７１の存在する開口としない開口の組み合わせが長手方向の位置によって異なることから、これらの違いによる空気流の違いをできる限り軽減する効果を有するものである。
【００４０】
本実施の形態によれば、図１９に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材としての像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材としての現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように４箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）があるものとする。
本例では、基本的には、実施の形態２の３開口方式と同じ気流ＡＦ１がＢ−Ｃ間（第１の開口６１）で実線矢印のように発生する。そして、第３の開口６８及び第４の開口６９に相当するＤ−Ｇ間の空気の流れは定かではないが、Ｄ−Ｇ間では隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるため、Ｄ−Ｇ間の下流に位置するＨ−Ｉ間（第２の開口６２）では、現像剤保持体４１の回転に伴って生成される気流に引っ張られて点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
【００４１】
本例においては、Ｄ−Ｇ間では隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるものの、第３の開口６８は現像剤保持体４１の回転方向上流側に位置する第１の開口６１の気流ＡＦ１の影響を受け、一方、第４の開口６９は現像剤保持体４１の回転方向下流側に位置する第２の開口６２の気流ＡＦ２の影響を受けると考えられるので、第３の開口６８には隙間ａ→ｂに向かう気流ＡＦ２’が生成され易く、また、第４の開口６９には隙間ｂ→ａに向かう気流ＡＦ１’が生成され易いと推測される。
この結果、本実施の形態では、図１９に示すように、第１の開口６１は気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に現像剤Ｔを供給し、第３の開口６８は気流ＡＦ２’に乗って現像剤保持体４１側に余剰現像剤Ｔの一部を一旦戻すように機能し、更に、第４の開口６９は気流ＡＦ１’に乗って像保持体３０側に現像剤Ｔの一部を再度供給するように機能し、第２の開口６２は気流ＡＦ２に乗って現像剤保持体４１側に余剰現像剤Ｔを戻す。
本例では、例えば第３の開口６８，第４の開口６９の面積を適宜調整したり、第１の開口６１や第２の開口６２寄りに第３の開口６８又は第４の開口６９の位置をシフトさせることで、第３の開口６８，第４の開口６９による第１の開口６１又は第２の開口６２として機能の程度を調整することは可能である。
また、本例では、Ｃ−Ｄ間、Ｅ−Ｆ間、Ｇ−Ｈ間の長さにも依存するが、実施の形態１の２開口方式や実施の形態２の３開口方式に比べて、最上流と最下流の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）に挟まれた領域の電極部材５０の長さを実施の形態１の２開口方式等よりも長く設定可能であるため、現像剤量によっては実施の形態１，２より現像量を増加させる可能性もあるものと推測される。
【００４２】
◎実施の形態４
図２０は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を仕切り部５３を介して開設したものであるが、実施の形態１と異なり、前記仕切り部５３は、当該電極部材５０の他の部分に比べて像保持体３０側が表面からｃだけ凹む凹部５６を有すると共に、現像ロール４１側がｊ（本例ではｊ＝ｃ）だけ突出する凸部５７を有している。
本例では、このような電極部材５０を製造する場合には、板状の導電性部材５１のうち前記仕切り部５３を含む領域をプレス加工した後に、このプレス加工部を挟んで又は一部プレス加工部に及んで第１の開口６１，第２の開口６２を孔開け加工するようにすればよい。
本実施の形態によれば、図２２（ａ）に示すように、実施の形態１と略同様に、第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２が生成され、電極部材５０と現像ロール４１との間で振動電界Ｅｓにより振動した現像剤Ｔを第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に供給し、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２に乗って現像ロール４１側に戻す。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２間の仕切り部５３は現像ロール４１側の隙間ｂに対し凸部５７が突出しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は前記凸部５７にせき止められて第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、仕切り部５３に凹部５６を有しているため、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は仕切り部５３の凹部５６の部分で拡開した後に第２の開口６２縁部にせき止められて第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
【００４３】
◎変形形態４−１
本実施の形態では、電極部材５０は２開口方式を採用したもので構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば実施の形態３に示す４開口方式に適用することも可能である。
本例では、電極部材５０は、図２１に示すように、実施の形態３と略同様に現像領域Ｗに対応する部位に４つの開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）を有しているが、実施の形態３と異なり、第１の開口６１と第３の開口６８との間の仕切り部５３ａ、及び、第４の開口６９と第２の開口６２との間の仕切り部５３ｃは、像保持体３０側に凹部５６を有すると共に、現像ロール４１側に凸部５７を有するように構成されているのに対し、第３の開口６８と第４の開口６９との間の仕切り部５３ｂは、像保持体３０側に凸部５７を有すると共に、現像ロール４１側に凹部５６を有するように構成されている。
このため、本変形形態によれば、図２２（ｂ）に示すように、実施の形態３と略同様に、第１の開口６１で気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２で気流ＡＦ２が生成されると共に、第３の開口６８で気流ＡＦ２’が生成され易く、第４の開口６９で気流ＡＦ１’が生成され易い。特に、本形態では、仕切り部５３（５３ａ〜５３ｃ）には気流ＡＦ１（又はＡＦ１’），ＡＦ２（又はＡＦ２’）を誘導する凹部５６，凸部５７が設けられているため、実施の形態３に比べて、各開口６１，６８，６９，６２の気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を生成し易い。
【００４４】
◎実施の形態５
図２３は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を仕切り部５３を介して開設したものであるが、実施の形態１と異なり、第１の開口６１は、像保持体３０側口が現像ロール４１側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜した傾斜面７５を有し、第２の開口６２は、現像ロール４１側口が像保持体３０側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜する傾斜面７６を有している。
本実施の形態によれば、図２５（ａ）に示すように、実施の形態１と略同様に、第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２が生成され、電極部材５０と現像ロール４１との間で振動電界Ｅｓにより振動した現像剤Ｔを第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に供給し、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２に乗って現像ロール４１側に戻す。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２はそれぞれ傾斜面７５，７６を有しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は第１の開口６１の傾斜面７５に沿って当該第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は第２の開口６２の傾斜面７６に沿って当該第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
特に、本実施の形態では、第１の開口６１及び第２の開口６２の間の仕切り部５３の像保持体３０側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっているため、第１の開口６１からの気流ＡＦ１は第２の開口６２への気流ＡＦ２に移行し易くなっている。
【００４５】
◎変形形態５−１
本実施の形態では、電極部材５０は２開口方式を採用したもので構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば実施の形態３に示す４開口方式に適用することも可能である。
本例では、電極部材５０は、図２４に示すように、実施の形態３と略同様に現像領域Ｗに対応する部位に４つの開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）を有しているが、実施の形態３と異なり、第１の開口６１及び第４の開口６９は、像保持体３０側口が現像ロール４１側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜した傾斜面７５を有し、第２の開口６２及び第３の開口６８は、現像ロール４１側口が像保持体３０側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜する傾斜面７６を有している。
このため、本変形形態によれば、図２５（ｂ）に示すように、実施の形態３と略同様に、第１の開口６１で気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２で気流ＡＦ２が生成されると共に、第３の開口６８で気流ＡＦ２’が生成され易く、第４の開口６９で気流ＡＦ１’が生成され易い。特に、本形態では、各開口６１，６８，６９，６２は気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を誘導する傾斜面７５又は７６を有するため、実施の形態３に比べて、各開口６１，６８，６９，６２の気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を生成し易い。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２はそれぞれ傾斜面７５，７６を有しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は第１の開口６１の傾斜面７５に沿って当該第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は第２の開口６２の傾斜面７６に沿って当該第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
特に、本変形形態でも、第１の開口６１及び第３の開口６８間の仕切り部５３ａ、並びに、第４の開口６９及び第２の開口６２間の仕切り部５３ｃの像保持体３０側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっており、また、第３の開口６８及び第４の開口６９間の仕切り部５３ｂの現像ロール４１側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっているため、第１の開口６１からの気流ＡＦ１の一部は第３の開口６８への気流ＡＦ２’に移行し易く、第３の開口６８からの気流ＡＦ２’は第４の開口６９への気流ＡＦ１’に移行し易く、第４の開口６９からの気流ＡＦ１’は開口６８，６９を通じて移動しなかった気流ＡＦ１の残りとともに第２の開口６２への気流ＡＦ２に移行し易くなっている。
【実施例】
【００４６】
実施の形態１〜５及びその変形形態並びに比較の形態１，２を用いて実施例１〜６並びに比較例１〜４を作成し、静電潜像電位と現像量との関係、非画像部領域へ付着する現像量（所謂かぶり量）、重ね現像時の現像量、重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（像乱れ）について測定し、それらの性能を評価するようにした。
◎実施例１
実施の形態１に係る現像装置（２開口方式の電極部材）を以下の条件で使用した。
・電極部材の長手方向に交差する幅寸法：１０ｍｍ
・電極部材と現像ロールとの最近接距離：１５０μｍ
・電極部材と像保持体との最近接距離：１００μｍ
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．２ｋＶ
・像保持体の静電潜像電位：１００Ｖ
◎実施例２
実施の形態２に係る現像装置（３開口方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例３
実施の形態４に係る現像装置（２開口・仕切り部変形方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例４
実施の形態５に係る現像装置（２開口・傾斜方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例５
変形形態４−１に係る現像装置（４開口・仕切り部変形方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例６
変形形態５−１に係る現像装置（４開口・傾斜方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎比較例１
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎比較例２
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を比較例１の条件を一部変更して使用した。
変更した条件は以下の通りである。
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．５ｋＶ
◎比較例３
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を比較例１の条件を一部変更して使用した。
変更した条件は以下の通りである。
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．８ｋＶ
◎比較例４
比較の形態２に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
【００４７】
＜静電潜像電位と現像量との関係＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し静電潜像電位を変化させて現像量を調べたところ、図２６に示す結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４について静電潜像電位を１００Ｖにしたとしても、比較例３のＶp-pを大きくすればグレード４以上の許容レベルに至るものはあるが、それ以外についてはいずれも許容レベル以下であった。
これに対し、実施例１〜６について静電潜像電位を変化させて現像量を調べたところ、静電潜像電位を７５Ｖにしたとき、グレード４以上の許容レベルに至ることが理解された。
このとき、実施例１，２はほとんど現像量が同程度であり、これよりも、実施例３，４が多くなり、更に、実施例５，実施例６の順に現像量を増量することが可能であることが確認された。
このように、実施例１〜６については、Ｖp-pが１．２ｋＶ程度の振動電界を用いるだけで、いずれも十分な現像量が供給されることが把握された。
＜静電潜像電位とかぶり量との関係＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し静電潜像電位を変化させて非画像部領域（背景部領域）に付着する現像量（かぶり量）を調べたところ、図２７に示す結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４については、非画像部領域の静電潜像電位が−５０Ｖ、−１５Ｖのとき、いずれもグレード１．５以下の許容レベルには至らないことが確認され、実施例１〜６については、非画像部領域の静電潜像電位が−５０Ｖ、−１５Ｖ、１０Ｖのとき、いずれもグレード１．５以下の許容レベルであることが把握された。
【００４８】
＜重ね現像時の現像量＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し、４つの現像装置３１（例えば３１ａ〜３１ｄ）を用い、予め決められた静電潜像電位（Ｖcontrast＝７５Ｖ）のソリッド画像を２回現像後に、非画像部領域（Ｖcontrast＝−５０Ｖ）について２回現像を施す一連のプロセスを行い、１回毎の現像量（ｇ／ｍ２）を測定したところ、図２８の結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４は現像量が少ないばかりか、特に、比較例２，３については非画像部領域について２回現像を施すと現像量が減少しているという傾向が見られる。
これに対し、実施例１〜６はいずれもソリッド画像に対する現像量は比較例に比べて多く、かつ、非画像部領域について２回現像を施したとしても、比較例のように、現像量が減少するという傾向は見られなかった。
＜重ね現像時の前色現像像の乱れ度合＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し、前述した重ね現像時の現像量の測定結果に基づいて、非画像部領域についての２回現像（３回目現像，４回目現像）のときの現像量の減衰率（％）を測定した結果を図２９に示す。
同図によれば、比較例２，３は減衰率が１０％以下の許容レベルに至らないことが理解される。比較例１，４及び実施例１〜６はいずれも減衰率が１０％以下の許容レベル内に収まっているが、実施例１〜６の方が比較例１，４に比べてより減衰率（％）が小さいことが確認される。特に、実施例３〜６が実施例１，２に比べて減衰率（％）はより小さいことが理解される。
この減衰率（％）は、重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（掻き取り等）に相当する像乱れを示す指標であることから、減衰率が小さいということは重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（像乱れ）が少ないことを意味する。
【００４９】
実施例１〜６及び比較例１〜４についての以上の性能評価をまとめたものを図３０に示す。
同図において、現像量、かぶり量、像乱れについて、○は許容レベル内である基準を満すことを意味し、×は前記基準を満していないことを意味するものであり、総合評価の欄では、現像量、かぶり量、像乱れのいずれも○である場合を○、一つでも×がある場合を×とした。
同図によれば、実施例１〜６はいずれも総合評価が○であることが理解され、比較例１〜４に比べて、かぶり量、像乱れを抑えながら、現像量を増加させる点で優れていることが把握される。
尚、比較例３を見ると、Ｖp-pを大きく設定することで現像量の増量は見込まれるが、かぶり量、像乱れとの両立が困難であることが理解される。
別途、比較例１〜４に対し、現像ロール、電極部材、像保持体の各隙間を小さく設定したモデルについても、現像量、かぶり量、像乱れについて同様な実験を行ったが、略同様な結果しか得られなかった。これは、現像剤をクラウド化する振動電界が強いために、像保持体の静電潜像近くまで現像剤が運ばれて現像され易い一方で、像保持体に現像剤が強く衝突して付着してしまうことで現像剤が多くなることや、静電潜像近くまで現像剤をクラウド化する振動電界が達するために、既に現像されている前色に相当する現像像を乱してしまうためと推測される。
【符号の説明】
【００５０】
１…現像剤保持体，２…電極部材，２ａ…導電性部材，２ｂ…絶縁性被覆層，３…振動電界形成装置，５…第１の開口，６…第２の開口，１０…像保持体，１１…現像装置，ＡＦ１…第１の開口での気流の向き，ＡＦ２…第２の開口での気流の向き，ｖｐ…像保持体の周速，ｖｄ…現像剤保持体の周速，ｚ…静電潜像，Ｔ…現像剤，Ｗ…現像領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における現像装置としては例えば特許文献１，２に記載のものが既に提供されている。
特許文献１には、トナー担持体と、このトナー担持体との対向位置に複数の制御電極が一方向に並設された対向電極と、トナー担持体と対向電極との間に設けられ、対向電極の各制御電極と対向方向で重なり合う位置にゲートが形成されている制御グリッドと、トナーを画像形成信号に応じて飛翔制御する電極電位制御手段とを備え、対向電極のうち、制御電極の少なくとも隣接面と制御グリッド側の面が絶縁層で封着された画像形成装置が開示されている。
特許文献２には、帯電したトナー層を担持して搬送するスリーブと、スリーブから飛翔するトナーを通過させる複数の開口が形成され、外部からの画像信号に応じてトナーの通過を制御する現像剤通過制御手段としてのＦＰＣと、通過したトナーが着弾する中間像保持ベルトと、スリーブに担持されたトナー層の飛翔部分に機械的振動を与える振動手段とを備えた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２０９５２号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献２】特開２０００−２１１１８２号公報（発明の実施の形態，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、静電潜像が保持された像保持体に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体との対向部にて前記像保持体の周速より速い周速で同方向に移動する現像剤保持体と、この現像剤保持体と前記像保持体との間で前記現像剤保持体に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材を有する電極部材と、この電極部材の導電性部材と前記現像剤保持体との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体上に保持された現像剤を前記電極部材との間で振動させる振動電界形成装置と、前記電極部材のうち、前記像保持体と前記現像剤保持体との間で現像に供される現像領域に対応して設けられ、前記現像剤保持体と前記電極部材との間で振動させられた現像剤を前記像保持体の静電潜像側に飛翔させる第１の開口と、前記電極部材のうち前記現像領域に対応し且つ前記第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口を経て前記像保持体側に飛翔した現像剤の一部を現像剤保持体側に戻す第２の開口と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記電極部材のうち、少なくとも第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向上流側に前記導電性部材を有するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る現像装置において、前記電極部材の導電性部材の表面露出部のうち、前記現像領域及び前記振動電界により現像剤が振動する領域は絶縁性被覆層で被覆されていることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれかに係る現像装置において、前記電極部材は前記現像領域に対応した部位にも前記導電性部材を有し、前記振動電界形成装置は、前記電極部材の導電性部材に対し像保持体の静電潜像の画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、前記電極部材の導電性部材と現像剤保持体との間に振動電界を形成するものであることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれかに係る現像装置において、前記現像剤保持体はロール状部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って延びる切り口で構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし５いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口及び第２の開口が現像剤保持体の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする現像装置である。
請求項９に係る発明は、請求項１ないし８いずれかに係る現像装置において、前記電極部材のうち第１の開口と第２の開口との間に位置する仕切り部は、当該電極部材の他の部分に比べて像保持体側が凹み且つ現像剤保持体側が突出するように構成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９いずれかに係る現像装置において、前記第１の開口は、像保持体側口が現像剤保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、前記第２の開口は、現像剤保持体側口が像保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられていることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項１１に係る発明は、静電潜像を保持して移動する像保持体と、この像保持体に対向して離間配置され且つ前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤にて現像する請求項１ないし１０いずれかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る画像形成装置において、像保持体は、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項１３に係る発明は、請求項１２に係る画像形成装置において、複数の色成分の静電潜像が保持される前記像保持体と、複数の色成分の現像剤を夫々有し且つ前記像保持体に対向して離間配置されて選択的に使用可能に設けられ、前記像保持体に保持された各色成分の静電潜像を対応する現像剤にて現像する複数の前記現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項２に係る発明によれば、第１の開口に至る手前の領域にて現像剤保持体に保持された現像剤を振動電界により振動させることができ、振動させられた現像剤を第１の開口を通じて現像に供することができる。
請求項３に係る発明によれば、現像に供する現像剤の電荷量の変化を抑えることができる。
請求項４に係る発明によれば、現像領域に電極部材の導電性部材が及んでいる態様であっても、電極部材のうち現像領域に面した部位に現像剤を付着させることなく、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項５に係る発明によれば、電極部材の第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を容易に生成することができ、これに伴って、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項６に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口における気流を現像領域の長手方向に亘って略均一にすることができる。
請求項７に係る発明によれば、電極部材として薄板状部材を使用したとしても、第１の開口及び第２の開口周辺の剛性を確保することができ、第１の開口及び第２の開口の形状変化を抑えることができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有していない態様に比べて、像保持体側に向かう現像剤量をより多く確保することができる。
請求項９に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口の仕切り部の構造を工夫することで、第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を生成し易くすることができる。
請求項１０に係る発明によれば、電極部材の第１の開口及び第２の開口の形状を工夫することで、第１の開口を通じて現像剤保持体側から像保持体側へ向かう気流、及び、第２の開口を通じて像保持体側から現像剤保持体側に向かう気流を容易に案内することができる。
請求項１１に係る発明によれば、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することが可能な現像装置を含む画像形成装置を容易に構築することができる。
請求項１２に係る発明によれば、像保持体として画素電極を用いた態様であっても、現像剤保持体と電極部材との間の振動電界により現像剤を振動させて像保持体上の静電潜像側に飛翔させるに当たり、像保持体側に向かう現像剤量を十分に確保し、かつ、像保持体上の静電潜像のうち非画像部への現像剤付着を抑制することができる。
請求項１３に係る発明によれば、共通の像保持体に対して複数の現像装置を選択的に使用したとしても、像保持体上に先に保持された色成分の現像像を乱すことなく、像保持体に対して各色成分の現像像を重ね現像することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す画像形成装置の現像装置の要部を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる像保持体の構成を示す説明図である。
【図４】（ａ）は画素電極の構成を示す説明図であり、（ｂ）は等価回路を示す説明図である。
【図５】図４に示す画素電極の駆動方式を示す説明図である。
【図６】実施の形態１で用いられる現像装置の構成を示す説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は図６で使用可能な現像剤の例を示す説明図である。
【図８】実施の形態１に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図９】（ａ）は図８で示す電極部材を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は図８で示す電極部材の他の例を示す説明図、（ｄ）は（ｃ）中Ｄ方向から見た矢視図である。
【図１０】（ａ）は静電潜像パターンと電極部材へ印加される直流電圧との関係を模式的に示す説明図、（ｂ）は静電潜像パターンへの現像剤の付着状態を模式的に示す説明図である。
【図１１】（ａ）は現像ロールと電極部材とを近接する平行板とみなしたモデルにおいて両者間の気流と空気の密度の変化とを示す説明図、（ｂ）は電極部材が長い場合のモデルにおいて両者間の気流と空気の密度の変化とを示す説明図である。
【図１２】実施の形態１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は比較の形態１，２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１４】実施の形態１に係る現像装置の変形形態を示す説明図である。
【図１５】実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１６】実施の形態２で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図１７】実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１８】（ａ）は図１７で示す電極部材を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図ある。
【図１９】実施の形態３で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２０】実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図２１】実施の形態４に係る現像装置の変形形態４−１の要部を示す説明図である。
【図２２】（ａ）は実施の形態４で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図、（ｂ）は変形形態４−１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２３】実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図２４】実施の形態５に係る現像装置の変形形態５−１の要部を示す説明図である。
【図２５】（ａ）は実施の形態５で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図、（ｂ）は変形形態５−１で用いられる電極部材周辺での現像剤の挙動原理を示す説明図である。
【図２６】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、静電潜像電位と現像量との関係を調べたグラフ図である。
【図２７】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、静電潜像電位と非画像部領域における現像量（所謂かぶり量）との関係を調べたグラフ図である。
【図２８】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、重ね現像時における現像量を調べたグラフ図である。
【図２９】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、図２７における重ね現像時の現像量減衰率を示す説明図である。
【図３０】比較例１〜４及び実施例１〜６に係る現像装置を用い、図２６〜図２９の結果をまとめた説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態の概要を示す。
同図において、画像形成装置は、静電潜像ｚを保持して移動する像保持体１０と、この像保持体１０に対向して離間配置され且つ前記像保持体１０に保持された静電潜像ｚを現像剤Ｔにて現像する現像装置１１と、を備えたものである。
本実施の形態において、現像装置１１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、静電潜像ｚが保持された像保持体１０に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体１０との対向部にて前記像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動する現像剤保持体１と、この現像剤保持体１と前記像保持体１０との間で前記現像剤保持体１に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材２ａを有する電極部材２と、この電極部材２の導電性部材２ａと前記現像剤保持体１との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体１上に保持された現像剤Ｔを前記電極部材２との間で振動させる振動電界形成装置３と、前記電極部材２のうち、前記像保持体１０と前記現像剤保持体１との間で現像に供される現像領域Ｗに対応して設けられ、前記現像剤保持体１と前記電極部材２との間で振動させられた現像剤Ｔを前記像保持体１０の静電潜像ｚ側に飛翔させる第１の開口５と、前記電極部材２のうち前記現像領域Ｗに対応し且つ前記第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口５を経て前記像保持体１０側に飛翔した現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１側に戻す第２の開口６と、を備えたものである。
【００１１】
このような技術的手段において、像保持体１０は静電潜像ｚを保持して移動するものであれば、感光体、誘電体の他に画素電極を有する態様など適宜選定して差し支えなく、移動態様は代表的には回転移動であるが、これに限られず、進退移動であっても差し支えない。
また、像保持体１０も一つでもよいし、複数でも差し支えない。また、本願の方式の現像装置１１は像保持体１０に対して少なくとも一つ対向して離間配置されていればよく、本願以外の方式の現像装置と組み合わせて使用してもよい。
更に、現像剤保持体１は、像保持体１０に対向して離間配置され、粉体現像剤（所謂トナー）を保持するものであればよいが、本実施の形態では、像保持体１０との対向部にて像保持体１０の周速ｖｐより速い周速ｖｄで同方向に移動することを要する。これは、第２の開口６による現像剤Ｔの一部（現像に供されない余分な現像剤）を戻すための気流ＡＦ２を生成する上で必要な要件である。これは、例えば両者の周速が同一若しくは逆の関係に設定された場合には、第２の開口６を通じて像保持体１０側の現像剤Ｔの一部を現像剤保持体１に向かわせる気流は生成され難いことによる。
更にまた、電極部材２は少なくとも板状の導電性部材２ａを有していればよく、この導電性部材２ａとしては現像剤保持体１との間に振動電界を形成する必要がある領域に配設するようにすればよい。具体的には現像領域Ｗ（像保持体１０と現像剤保持体１との対向部のうち像保持体１０上の静電潜像ｚに対して実質的に現像に寄与する領域）よりも現像剤保持体１の移動方向の上流側に導電性部材２ａを少なくとも有していればよく、現像領域Ｗ、現像領域Ｗよりも現像剤保持体１の移動方向下流側に及んで導電性部材２ａを配設してもよいことは勿論である。よって、電極部材２全体が導電性部材２ａで構成される態様もあるし、電極部材２の一部に導電性部材２ａを設けると共に、残りの部分に非導電性部材（絶縁性部材）を設けるようにする態様も含まれる。
また、振動電界形成装置３については、電極部材２の導電性部材２ａと現像剤保持体１との間に振動電界を形成するものであれば適宜選定して差し支えない。
【００１２】
更に、第１の開口５は振動させられた現像剤Ｔを像保持体１０上に静電潜像ｚによる電位差に基づく潜像電界によって像保持体１０側に導くものであり、現像剤保持体１側から像保持体１０側への気流ＡＦ１に乗って現像剤Ｔを移動させる。
更にまた、第２の開口６は像保持体１０側に導かれた現像剤Ｔのうち現像に供されなかった余剰現像剤を現像剤保持体１側に導くものであり、主として、像保持体１０よりも周速が速い現像剤保持体１の移動に伴って生成される気流に起因して像保持体１０側から現像剤保持体１側に向かう気流ＡＦ２に乗って余剰現像剤を移動させる。
また、第１の開口５，第２の開口６の形状や大きさは適宜選定して差し支えないし、また、第１の開口５及び第２の開口６は現像剤保持体１の移動方向に沿って少なくとも一つ設けられていればよい。例えば第１の開口５、第２の開口６の少なくとも一方を複数設けてもよいし、また、第１の開口５と第２の開口６との間に気流が実質的に移動しない開口を設けても何ら差し支えない。
【００１３】
次に、本実施の形態の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、電極部材２の代表的態様としては、少なくとも第１の開口５よりも現像剤保持体１の移動方向上流側に導電性部材２ａを有するものが挙げられる。この場合、第１の開口５より現像剤保持体１の移動方向上流側に導電性部材２ａを設けておけば、第１の開口５に至る手前の領域で振動電界を形成し、これにより振動させられた現像剤Ｔを第１の開口５に導くことが可能である。
また、電極部材２の好ましい態様としては、図１（ｂ）に示すように、電極部材２の導電性部材２ａの表面露出部のうち、前記現像領域Ｗ及び前記振動電界により現像剤Ｔが振動する領域は絶縁性被覆層２ｂで被覆されている態様が挙げられる。絶縁性被覆層２ｂにより導電性部材２ａの表面露出部を被覆すると、被覆層がない場合には、表面露出部にて現像剤Ｔの帯電量がリークする虞れがあるが、本態様では、前述したリークが抑えられる点で好ましい。
更に、図１（ｂ）に示すように、現像領域Ｗに電極部材２の導電性部材２ａが及んでいる態様における振動電界形成装置３の好ましい態様としては、電極部材２の導電性部材２ａに対し像保持体１０の静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、電極部材２の導電性部材２ａと現像剤保持体１との間に振動電界を形成するものが挙げられる。仮に、振動電界形成装置３のうち現像領域Ｗに導電性部材２ａが及んでいない態様では、少なくとも振動電界を形成するための交流電圧を有するものであればよいが、現像領域Ｗに導電性部材２ａが及んでいる態様では、静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳することが必要である。これは、このような直流電圧を重畳しない場合には、現像領域Ｗに面した電極部材２に現像剤Ｔが付着する懸念があることによる。
更にまた、現像剤保持体１の代表的態様としては、ロール状部材が挙げられる。本態様では、電極部材２と現像剤保持体１との間の隙間が現像領域Ｗで最も狭く、現像領域Ｗから離れるにつれて拡開する態様であるから、現像剤保持体１の移動に伴って生成される気流は第１の開口５から押し出され、逆に、第２の開口６からは現像剤保持体１側に引っ張られる点で、気流の流れを生成し易い点で好ましい。
【００１４】
また、第１の開口５及び第２の開口６の代表的態様としては、現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口で構成されている態様が挙げられる。本態様では、第１の開口５及び第２の開口６は現像領域Ｗの途中で仕切られていないため、気流が各開口５，６の中間部位で遮られることがない。
更に、第１の開口５及び第２の開口６の別の代表的態様としては、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されている態様が挙げられる。本態様では、複数に分割された孔を区画する部分が孔の形状を保持する枠として働く。
更にまた、第１の開口５及び第２の開口６の好ましい態様としては、第１の開口５及び第２の開口６が現像剤保持体１の移動方向に沿って複数設けられている態様が挙げられる。代表的には第１の開口５と第２の開口６とが現像剤保持体１の移動方向に沿って夫々複数設けられていればよいが、スムーズな気流の流れを考慮すれば、例えば第１の開口５，第２の開口６，第１の開口５，第２の開口６のように、夫々が交互に設けられている態様が好ましい。
また、第１の開口５及び第２の開口６の別の好ましい態様としては、電極部材２のうち第１の開口５と第２の開口６との間に位置する仕切り部は、当該電極部材２の他の部分に比べて像保持体１０側が凹み且つ現像剤保持体１側が突出するように構成されている態様が挙げられる。本態様では、仕切り部の凹みと突出部が気流の流れを規制する機能部材として働く。
また、第１の開口５及び第２の開口６の更に別の好ましい態様としては、第１の開口５は、像保持体１０側口が現像剤保持体１側口に比べて現像剤保持体１の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、第２の開口６は、現像剤保持体１側口が像保持体１０側口に比べて現像剤保持体１の移動方向に変位するように傾斜して設けられている態様が挙げられる。本態様では、第１の開口５，第２の開口６の形状を気流の流れに合わせることで、気流を案内する機能部材として働く。
【００１５】
また、画像形成装置として有効な態様としては、像保持体１０が、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えた態様が挙げられる。この方式は感光体や誘電体を使用した態様に比べて静電潜像の潜像電位が小さいため、現像剤量の増加を確保しつつ、非画像部への現像剤の付着を防止する方式が有効である。
更に、共通の像保持体１０に対して複数の現像装置１１を選択的に使用する態様で、像保持体１０として画素電極を使用する場合には、画素電極を使用した像保持体１０では静電潜像ｚの潜像電位が小さいが、前述した現像装置１１は、静電潜像ｚの画像部に対しては充分に現像剤を供給し、かつ、静電潜像ｚの非画像部に対しては余剰現像剤を供給しない方式であるため、複数の色成分の静電潜像ｚが対応する色成分の現像剤にて重ね現像される。
【００１６】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置２０は、画像形成装置筐体（以下装置筐体）２１内に複数の色成分（イエロ（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ））の画像が作製可能な作像エンジン２２を配設し、装置筐体２１内の作像エンジン２２の下方には記録材を供給するための記録材供給装置２３を配設すると共に、装置筐体２１の頂部には記録材が排出収容可能な記録材収容受け２４を設け、装置筐体２１内には記録材供給装置２３から供給された記録材が作像エンジン２２を通過した後に記録材収容受け２４に搬送するための搬送経路２５を略鉛直方向に沿って設け、この搬送経路２５のうち作像エンジン２２に対向する部位には作像エンジン２２の画像が記録材側に転写可能な転写装置２６を配設し、更に、この搬送経路２５の転写装置２６の下流側には記録材に転写された画像に対し定着処理が施される定着装置２７を配設したものである。
本実施の形態では、作像エンジン２２は、電子写真方式を採用したもので、各色成分の静電潜像を保持して回転する像保持体３０と、この像保持体３０の周囲に設けられ、当該像保持体３０に保持された各色成分の静電潜像を対応する色成分の粉体現像剤（本例ではトナー）で選択的に現像する複数の現像装置３１（本例では３１ａ〜３１ｄ）と、像保持体３０と転写装置２６との対向部よりも像保持体３０の回転方向下流側に設けられ、像保持体３０上の残留物（転写後の残留現像剤や記録材の紙粉等）を例えば板状清掃部材３２ａにて清掃する清掃装置３２と、を備えている。
尚、転写装置２６としては、例えば像保持体３０に対向する転写部材２６ａに転写バイアスを印加し、搬送経路２５内の記録材に対し像保持体３０に保持された現像像を静電的に転写する方式が用いられる。また、定着装置２７としては、例えば少なくとも表面が加熱される加熱定着部材２７ａとこれに対向して加圧配置されて接触転動する加圧定着部材２７ｂとを用い、両者２７ａ，２７ｂ間に記録材を通過させ、記録材上の未定着像を加熱加圧定着する方式が用いられる。
【００１７】
＜像保持体＞
本実施の形態において、像保持体３０は、例えば図３に示すように、可撓性フィルム材上に多数の画素電極３４が行列配列状（所謂マトリクス状）に形成された画素電極フィルム３３を回転可能な支持体である剛体ドラム３５上に巻き付けて固定支持したものとなっている。
本例において、画素電極フィルム３３は、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して製作されたもので、例えばポリイミド製の可撓性フィルム材上に画素電極３４を行列配列したものである。そして、このように行列配列された画素電極３４は、例えば剛体ドラム３５の回転軸方向に沿った方向をデータライン、剛体ドラム３５の回転方向に沿った方向を走査ラインとし、各画素電極３４に対応するデータライン及び走査ラインはまとめられて適宜数のデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７に接続されている。尚、画素電極フィルム３３は画素電極３４を覆うように全体が図示外の保護膜で覆われており、また、図中符号３５ａは、剛体ドラム３５の外周面の一部に回転軸方向に沿って開口された溝である。
【００１８】
−画素電極の周辺構造−
次に、画素電極フィルム３３の画素電極３４及びその周辺構造について説明する。
本実施の形態において、画素電極フィルム３３の各画素電極３４は、図４（ａ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子として例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）３８を用い、蓄積容量３９及び配線（ソース線Ｌｓ、ゲート線Ｌｇ等）が夫々付加されている。
そして、各画素電極３４間の結線は、データライン毎にＴＦＴ３８のソースｓが結線されるソース線Ｌｓ、走査ライン毎にＴＦＴ３８のゲートｇが結線されるゲート線Ｌｇとしてまとめられている。また、ＴＦＴ３８のドレインｄには画素電極３４と蓄積容量３９が並列に接続され、蓄積容量３９の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示せず）、図４（ｂ）のような等価回路を呈するように構成されている。
【００１９】
画素電極３４は画素電極フィルム３３に対しマトリクス状に多数並べられた構成のために、画素電極３４の駆動回路は次のように行われる。
つまり、画素電極フィルム３３には、図５に示すように、データライン及び走査ライン毎に予め決めた数の画素電極３４が配列されており、各画素電極３４をスイッチングするＴＦＴ３８のソースｓ側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ３６へ接続される一方、ＴＦＴ３８のゲートｇ側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ３７に接続されている。また、これらのデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７は、像保持体３０に設けられた像書込制御装置８０によって駆動され、像書込制御装置８０によってデータ用ドライバ３６及び走査用ドライバ３７を駆動することで、目的の画素電極３４に画像信号に基づいた潜像電圧が印加され、蓄積容量３９によって保持される。尚、図５では画素電極３４は省略しているが、図４（ｂ）に示すように、ＴＦＴ３８と蓄積容量３９との間に画素電極３４が接続されていることは言うまでもない。
【００２０】
＜現像装置＞
−現像装置の構成例−
本実施の形態において、各色成分の現像装置３１（３１ａ〜３１ｄ）は、使用する現像剤が異なる以外は略同様な構成を備えている。
本実施の形態に係る現像装置３１は、図６に示すように、粉体現像剤Ｔ（本実施の形態では導電性の粉体現像剤（所謂トナー）を使用している）が収容される現像容器４０を有し、この現像容器４０のうち像保持体３０に対向した部位に現像用開口４０ａを開設すると共に、この現像用開口４０ａに面して像保持体３０と離間配置され且つ対向部位で同方向に回転する現像剤保持体としての現像ロール４１を配設し、像保持体３０と現像ロール４１との対向部位にて像保持体３０上に形成された静電潜像を現像して可視像化するものである。
更に、現像ロール４１の像保持体３０側と異なる側には、現像ロール４１との間にて現像剤Ｔに電荷注入を行う電荷注入部材としての電荷注入ロール４３が設けられ、互いに軽く接触又は微小間隙をもって支持された状態で対向部位では互いに同方向に回転している。本例では、電荷注入ロール４３の周速ｖｃが現像ロール４１の周速ｖｄより速くなるように設定されている。そして、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との間には、両者の対向部位にある現像剤に対して電荷注入を行うための注入電界を形成する注入電源９１が設けられている。つまり、本実施の形態では電荷注入ロール４３や注入電源９１等で現像剤に対する電荷注入がなされ、現像ロール４１上には安定した帯電量が与えられた現像剤が供される。
【００２１】
また、本実施の形態では、現像ロール４１と電荷注入ロール４３との対向部位より電荷注入ロール４３の回転方向上流側に、電荷注入ロール４３上に現像剤の薄層を形成する板状の層規制部材４５が設けられており、この層規制部材４５によって電荷注入ロール４３上の現像剤Ｔの層厚規制がなされることで、層厚規制がなされた現像剤Ｔが現像ロール４１との対向部位に搬送されて電荷注入がなされる。
更に、現像容器４０内の電荷注入ロール４３の奥側には現像剤Ｔを撹拌する撹拌部材としてのアジテータ４８が設けられ、電荷注入ロール４３側への現像剤Ｔの供給を行うようになっている。
ここで、本実施の形態における現像ロール４１としては、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）の芯金にシリコーンゴム等の弾性層を設け、その表面を高抵抗のフッ素樹脂系コート層等の被覆層で被覆したものが用いられる。また、層規制部材４５としては、例えば厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステンレス製の板ばねに例えばシリコーンゴムやＥＰＤＭゴム等の弾性材を接着剤等により固着し、現像容器４０の一部に層規制部材４５の一端を固定すると共に、現像ロール４１の表面に層規制部材４５の自由端側を軽く接触させるようにしたものが用いられる。
特に、本実施の形態の現像装置３１には、現像ロール４１と像保持体３０との対向部には電極部材５０が配設されており、この電極部材５０と現像ロール４１との間には振動電界電源９０が設けられ、像保持体３０に保持された静電潜像に対して現像ロール４１に保持された現像剤Ｔを飛翔させるための振動電界が両者間に形成されるようになっている。
電極部材５０及び振動電界電源９０の詳細は後述する。
【００２２】
−現像剤の構成例−
本実施の形態で用いられる現像剤Ｔは、絶縁性トナーの表面に、例えばＩＴＯ微粒子を付着させて導電性基体を得た後、更に、その表面に絶縁性微粉を付着させた構成のものとなっている。具体例としては、絶縁性トナーとして例えば平均粒径が６．５μｍの球形状のものを用い、ＩＴＯ微粒子を１５ｗｔ％加えて、サンプルミル（協立理工製ＳＫ−Ｍ１０型）にて１２０００ｒｐｍで３０秒間混合し、その後、精製したラテックス微粉（絶縁性トナーと同一の樹脂）を加え、水冷されたサンプルミルにて１２０００ｒｐｍで３０分間混合することで、現像剤を作製したものが挙げられる。尚、現像剤としては、これに限らず、注入帯電型現像剤であればよく、その作製方法も公知の技術を用いるようにすればよい。
このような現像剤では、高い電界強度の注入電界が作用すると、現像剤相互間では精製したラテックス微粉による絶縁層を介して導電性基体同士が接触する形となり、この絶縁層に高電界が作用することでトンネル効果等によって導通し、現像剤に対する電荷注入がなされる。
【００２３】
現像剤Ｔとしては、これに限らず、例えば図７（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）８１を有し、この導電性コア８１の周囲を絶縁性の被覆層（例えば絶縁性樹脂層）８２で被覆すると共に、導電性コア８１の一部が露出するように絶縁性の被覆層８２に適宜数の凹部８３を設けたものが用いられる。このような現像剤Ｔは、重合法や各種公知のカプセル化技術等で作製することができる。このとき、導電性コア８１としては、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂等からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
このような態様の現像剤Ｔに対し高電界を作用させる低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界強度については、現像剤の主として凹部８３の占有割合、あるいは、絶縁性の被覆層８２の厚さなどに依存する。
このメカニズムについては、次のように推測される。つまり、導電性コア８１が絶縁性の被覆層８２にて被覆されているため、導電性コア８１自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することが殆どなく、絶縁性の被覆層８２を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が作用した時、トンネル効果等により導通することによる。
【００２４】
また、このような現像剤Ｔの他の態様としては、例えば図７（ｂ）に示すように、導電性コア８１を絶縁性若しくは半導電性の被覆層８４にて被覆し、半導電性の被覆層８４の厚さｈを適宜調整することにより、現像剤の抵抗を調整可能としたものが挙げられる。このとき、半導電性の被覆層８４については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コア８１としては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００２５】
−電極部材−
本実施の形態において、電極部材５０は、例えば図８に示すように、像保持体３０と現像ロール４１との間で像保持体３０及び現像ロール４１に対向して離間配置されており、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎを挟んで現像ロール４１の回転方向上流側から下流側に向かって延びる板状の導電性部材５１を有している。この導電性部材５１としては例えばステンレス鋼やりん青銅の矩形形状の板材が用いられる。
本例では、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎの寸法ｍは１５０〜５００μｍ程度に設定されており、導電性部材５１は厚さ５０〜１５０μｍの薄板にて構成されている。
この導電性部材５１のうち、像保持体３０と現像ロール４１との間で現像に供される現像領域Ｗ（例えば１〜５ｍｍ程度）内には、現像ロール４１の回転方向に沿って上流側から順に第１の開口６１及び第２の開口６２が開設されている。
本例では、図９（ａ）（ｂ）に示すように、現像領域Ｗのうち、像保持体３０と現像ロール４１との最近接部位Ｎを挟んで第１の開口６１及び第２の開口６２が設けられており、第１の開口６１及び第２の開口６２はいずれも現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３として構成されている。
ここで、第１の開口６１，第２の開口６２の切り口（スリット）６３の長手方向に交差する幅寸法をｋ１，ｋ２とし、電極部材５０のうち第１の開口６１及び第２の開口６２との間の仕切り部５３の長手方向に交差する幅寸法をｓとすれば、各開口６１，６２の幅寸法ｋ１，ｋ２を同じに設定してもよいし、異なるように設定しても差し支えない。例えばｋ１＞ｋ２、つまり第２の開口６２の幅寸法ｋ２に比し第１の開口６１の幅寸法ｋ１を大きく設定する場合には、第１の開口６１面積が相対的に広くなる分現像剤を現像に供する機会を増加させることが可能になり、また、第２の開口６２面積が相対的に狭くなる分、第２の開口６２を通過する気流を速くすることで余剰現像剤の戻りを促進させる上で好ましい。逆に、ｋ２＞ｋ１、つまり第１の開口６１の幅寸法ｋ１に比し第２の開口６２の幅寸法ｋ２を大きく設定する場合には、第１の開口６１面積が相対的に狭くなる分第１の開口６１を通過する気流を速くすることで現像に供する現像剤の像保持体３０に向かう運動量を増加させることが可能になり、また、第２の開口６２面積が相対的に広くなる分、第２の開口６２に対して余剰現像剤を通過させる機会を増加することが可能である。これらは、像保持体３０と電極部材５０との隙間および電極部材５０と現像ロール４１との隙間などに応じて調整することでより最適な条件を選択することができる。
また、両開口６１，６２間の仕切り部５３の幅寸法ｓについては、後述する第１の開口６１を通じた気流ＡＦ１と第２の開口６２を通じた気流ＡＦ２とが生成可能な範囲で適宜選定して差し支えないが、両者の気流ＡＦ１，ＡＦ２を乱さないという観点からすれば、第１の開口６１の幅寸法ｋ１以上に設定するのが好ましい。
【００２６】
更に、本例では、導電性部材５１の表裏面及び第１の開口６１，第２の開口６２の内壁面のうち、現像領域Ｗ及び現像領域Ｗを挟んだ現像ロール４１の回転方向上流側、下流側に位置する部位は絶縁性被覆層５２にて被覆されている。
この絶縁性被覆層５２は、振動若しくは飛翔する現像剤Ｔが導電性部材５１に接触すると、現像剤Ｔの帯電量がリークする懸念があるため、このリークを抑える働きをする。
本例では、例えば溶剤に可溶した樹脂溶液を塗布して加熱炉で溶剤を蒸発させることで成膜された絶縁性被覆層５２が形成される。このような絶縁性被覆層５２としては、例えばフェノール、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＡなどの樹脂を用いるものであってもよいし、樹脂を用いる代わりに例えばチタニア系やアルミナ系のセラミックコートを施すようにしても差し支えない。そして、絶縁性被覆層５２の抵抗は、現像剤Ｔが接触した際に現像剤Ｔに対して電極部材５０からの電荷注入が及ばないように、１０１２Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有するものが好ましい。尚、このような絶縁性被覆層５２を電極部材５０の一部に設ける方法については、公知の技術を用いるようにすればよく、例えば一方向からのスプレー塗布やマスキング等の手法を利用すればよい。
【００２７】
−振動電界電源−
本実施の形態では、振動電界電源９０は、図８に示すように、電極部材５０の導電性部材５１と現像ロール４１との間に交流電圧ＶＣを印加する交流電源９０ａと、前記両者５１，４１間に直流電圧ＶＤを印加する直流電源９０ｂとを備え、前記両者５１，４１間に直流電圧ＶＤを重畳した交流電圧ＶＣが印加されるようになっている。
ここで、交流電圧ＶＣとしては、現像領域Ｗよりも現像ロール４１の回転方向上流側にて導電性部材５１と現像ロール４１との間で現像剤Ｔが振動可能な程度の振動電界を形成するものであれば適宜選定して差し支えなく、本例では、例えば周波数が１〜１０ｋＨｚでＶp-p（ピークツウピーク電圧）が０．８〜２ｋＶに設定されている。
また、本例では、導電性部材５１が現像領域Ｗに面した部位に存在するため、負帯電ト
ナーを用いると、図１０（ａ）に示すように、直流電圧ＶＤとしては、像保持体３０に保持される静電潜像ｚ（画像部領域ｚｉ，非画像部領域ｚｂ）の画像部電位ＶＨと非画像部電位ＶＬとの中間電位になる条件下にて適宜選定して差し支えない。本例では、静電潜像ｚとしては多階調画像が想定されており、画像部電位ＶＨは多階調濃度に応じて変化するものであるから、最大濃度画像に対応した画像部電位ＶＨ（max）に限らず、低濃度画像をも含めた範囲の電位を想定し、ＶＬ＜ＶＤ＜ＶＨを満たすように設定されている。
このように設定しておけば、図１０（ｂ）に示すように、現像領域Ｗに対応した部位に電極部材５０の導電性部材５１が存在したとしても、電極部材５０と像保持体３０の静電潜像ｚの画像部領域ｚｉとの間には画像部領域ｚｉ側に現像剤Ｔを引き寄せる電界が生成されることから、現像剤Ｔは電極部材５０に付着することなく、画像部領域ｚｉ側に向かって移動し、現像に供される。
【００２８】
＜画像形成装置の作動＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
図２に示す画像形成装置において、例えばフルカラーモードの作像処理が行われると仮定すると、先ず、像保持体３０に最初の色成分の静電潜像が形成される。ここで、像保持体３０で静電潜像を形成する場合には、像保持体３０の画素電極３４（図４参照）に対して図５に示す像書込制御装置８０によって、各色成分の画像信号に応じた潜像電圧を印加するようにすればよい。そしてこの色成分に対応した現像装置３１（例えば３１ａ）が働き、像保持体３０上の静電潜像が対応する色成分の現像剤にて可視像化される。
この後、次の色成分の静電潜像が形成され、この色成分に対応した現像装置３１（例えば３１ｂ）が働き、像保持体３０上の静電潜像が対応する色成分の現像剤にて可視像化される。この後、他の色成分の画像についても略同様の作像処理が繰り返される。そして、像保持体３０上には複数の色成分の現像像が重ね現像される。
この後、像保持体３０上の各色成分の現像像は記録材供給装置２３から供給された記録材に対し転写装置２６によって転写され、定着装置２７による定着処理が施される。
【００２９】
＜現像装置の作動＞
現像装置３１は、現像剤に対して電荷を注入する電荷注入工程と、注入された現像剤を振動電界にて振動されて現像する現像工程とを実施する。
−電荷注入工程−
次に、図６を用いて現像剤に対する電荷注入工程を中心に説明する。
アジテータ４８により撹拌された現像剤Ｔは、電荷注入ロール４３側に供給された後、電荷注入ロール４３の回転に伴って搬送され、層規制部材４５にてその層厚が規制されて電荷注入ロール４３上には例えば単層以下の略均一な現像剤層が形成される。この均一に形成された現像剤層は、電荷注入ロール４３と現像ロール４１とが対向する対向部位にて互いに同方向に回転する両者間に挟まれた状態で擦られながら、注入電源９１による注入電界によって電荷注入される。このとき、特に本実施の形態では、電荷注入ロール４３の周速が現像ロール４１の周速より速く設定されているため、現像剤への有効な擦りがなされ、良好な電荷注入がなされる。
この場合、電荷注入ロール４３と現像ロール４１との間に挟まれた現像剤Ｔは電荷注入ロール４３と接触する確率が高められ、しかも、現像剤Ｔとの接触抵抗を小さくすることが可能になり、現像剤Ｔの見かけ上の抵抗が小さくなり、現像剤Ｔは低抵抗な状態のまま有効に電荷注入がなされる。そのため、注入電界としては、比較的低電界であっても現像剤Ｔには効率的に電荷注入が行われる。
このように、単層以下になった現像剤Ｔに対して電荷注入を行うことで、現像剤Ｔに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴ（Wrong Sign Toner：トナー本来の帯電極性とは異なる逆極性に帯電されたトナー）の発生が抑えられる。そして、電荷注入ロール４３との対向部位を経た現像ロール４１上には、略均一な電荷注入がなされた単層以下の現像剤層が形成され、現像ロール４１と像保持体３０との対向部の現像領域Ｗに搬送される。尚、このような電荷注入方式にあっては、現像剤層間にせん断力が与えられるため、現像剤同士が分極状態で重なることが防止され、注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生は抑えられる。
【００３０】
−現像工程−
次に、像保持体３０と現像ロール４１との対向部の現像領域Ｗでの現像剤Ｔの挙動について説明する。
図８に示すように、像保持体３０側に現像ロール４１に付着している現像剤Ｔを飛翔させるには、電極部材５０と現像ロール４１との間の振動電界ＥＳにて現像ロール４１から現像剤Ｔを剥離して両者５０，４１間で振動させ、振動した現像剤Ｔをクラウド化させる。
この状態において、クラウド化した現像剤Ｔは、第１の開口６１を通じて気流と共に像保持体３０側に飛翔し、像保持体３０上の静電潜像ｚを現像することに供される。
一方、像保持体３０側に飛翔した現像剤Ｔのうち現像に供されない余剰現像剤は第２の開口６２を通じて気流と共に現像ロール４１側に戻り、現像ロール４１の回転に伴って現像ロール４１の表面に再付着する。
このように、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に現像剤Ｔが多く供給されることから、像保持体３０上の静電潜像ｚは充分な現像剤Ｔにて現像される。一方、現像に供されない余剰現像剤は現像ロール４１側に戻るため、像保持体３０上の静電潜像ｚのうち非画像部領域に余剰現像剤が付着するという所謂かぶり現象は抑えられる。
【００３１】
ここで、第１の開口６１，第２の開口６２での現像剤Ｔの挙動の要因については以下のように推測される。
今、図１１（ａ）に示すように、電極部材５０と現像ロール４１とを近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材（現像ロール４１に相当）が進行し、空気の流れが定常状態になっているとする。このとき、平行対向部材４１の進行方向に電極部材５０の始まりＡと終わりＪがあるとすれば、進行している平行対向部材４１の表面によって空気Airは進行方向に引きずられ、それに対向して静止している電極部材５０表面によって抵抗を受けるため、基本的には、電極部材５０の始まりＡ付近では空気Airが引き込まれることから周囲の大気よりも気圧ＰＡが低く、終わりＪの付近では空気Airの速度ｖａが遅くなる代わりに、運ばれてきた空気Airが集積することから周囲の大気より気圧ＰＪが高くなっている。
また、図１１（ｂ）に示すように、静止した電極部材５０の長さが長くなると、始まりＡから進入した空気Airがより長い時間抵抗を受けるため、終わりＪにおける気圧ＰＪはより高くなる。但し、静止した電極部材５０が充分に長ければ、気圧は電極部材５０の始まりＡから終わりＪの間のある地点で飽和していると考えられる。飽和地点は、平行対向部材４１と電極部材５０の表面粗さ、間隙、速度差によって変化する。また、平行対向部材４１の速度が速いほど始まりＡの気圧は低く、終わりＪの気圧は高くなる。
【００３２】
また、図１２に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材である像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材である現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように２箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）があるものとする。
このとき、像保持体３０と電極部材５０との隙間（Gap）ａと、電極部材５０と現像剤保持体４１との間の隙間（Gap）ｂに着目すると、図１１の説明によれば、平行対向部材（現像剤保持体４１又は像保持体３０）の速度が速いほど電極部材５０の始まりＡの気圧は低く終わりＪの気圧は高くなるため、電極部材５０の始まりＡでは気圧がａ＞ｂとなるが、第１の開口６１の入口Ｂ付近に至ると、現像剤保持体４１に面したａ側の気圧の増加分が像保持体３０側に面したｂ側の気圧の増加分より大きいためにａ＜ｂとなる。その気圧差によって実線矢印のようにｂ→ａの気流ＡＦ１を生じる。次にＥにおけるａとｂの引き込み力の差は、Ｃ−Ｄ間が短ければ、Ｃ−Ｄ間で生成される気圧差は小さく、距離の長いＥ−Ｊ間で生成される気圧差によって、点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
【００３３】
特に、本実施の形態では、電極部材５０は現像領域Ｗ及び現像剤Ｔの振動領域には導電性部材５１を有するが、導電性部材５１の表面露出部は絶縁性被覆層５２で被覆されているため、帯電した現像剤Ｔが不必要にリークする懸念はない。
また、本実施の形態では、現像領域Ｗに対応した部位に電極部材５０の導電性部材５１が存在するが、前述したように、導電性部材５１へ印加する直流電圧ＶＤのレベルを工夫することで、電極部材５０の現像領域Ｗに面した部位への現像剤Ｔの付着は有効に抑えられる。
更に、本例では、第１の開口６１及び第２の開口６２は現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３で構成されているため、現像領域Ｗの長手方向に沿う気流ＡＦ１，ＡＦ２の気圧分布は略均一に保たれる。
【００３４】
尚、実施の形態１では、第１の開口６１及び第２の開口６２はいずれも現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３として構成されているが、これに限られるものではなく、図９（ｃ）（ｄ）に示すように、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔６４で構成されていてもよい。尚、本態様では、孔６４の数、大きさは適宜選定して差し支えないが、本例では、両者は同じ数、大きさのものが採用されている。
本態様によれば、孔６４間を仕切る仕切り部６５が孔６４の枠として働き、導電性部材５１の剛性を高めるように機能するため、導電性部材５１の孔６４の形状が変形する懸念はない。また、孔６４の径寸法ｄは孔６４間の仕切り部６５の寸法ｘに比べて少なくとも大きく設定するようにすれば、第１の開口６１，第２の開口６２を通過する気流が仕切り部６５で広く遮られることがなく、現像領域Ｗの長手方向に沿って各開口６１，６２を通過する気流の圧力分布が孔６４と仕切り部６５との間で大きな差になり難い点で好ましい。
【００３５】
◎比較の形態１，２
図１３（ａ）（ｂ）は比較の形態１，２に係る現像装置３１’の要部を示す。
同図において、比較の形態１，２に係る現像装置３１’の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０’を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
ここで、比較の形態１で用いられる電極部材５０’は、像保持体３０と現像ロール４１との対向部のうち現像に供する現像領域Ｗよりも現像ロール４１の回転方向上流側に導電性部材５１を配設し、導電性部材５１の表面露出部を絶縁性被覆層５２で被覆したものである。
また、比較の形態２で用いられる電極部材５０’は、像保持体３０と現像ロール４１との対向部のうち現像に供する現像領域Ｗを含んで延びる導電性部材５１を配設し、現像領域Ｗに対応した箇所に現像領域Ｗの長手方向に延びるスリット又は長手方向で複数に分割された孔からなる開口６７を開設し、この開口６７も含めて導電性部材５１の表面露出部を絶縁性被覆層５２で被覆したものである。
比較の形態１，２によれば、現像ロール４１上の現像剤Ｔは電極部材５０’との間で振動させられ、電極部材５０’の先端部又は開口６７から像保持体３０側に飛翔して当該像保持体３０の静電潜像ｚ側に供給される。
このとき、現像ロール４１の周速を速く設定すれば、現像剤の増量を満たすことは可能であるが、余剰現像剤が像保持体３０側に残存してしまうため、像保持体３０の静電潜像ｚの非画像部領域に対して余剰現像剤が付着してしまう懸念は残る。
【００３６】
◎変形形態１−１
実施の形態１では、電極部材５０は導電性部材５１が全体に及んで設けられているが、これに限られるものではなく、例えば図１４に示すように、電極部材５０は、現像領域Ｗに対し現像ロール４１の回転方向上流側に位置する部位に導電性部材５１を設け、現像領域Ｗを含んで現像ロール４１の回転方向下流側に位置する部位に非導電性部材（絶縁性部材）５５を設け、非導電性部材５５の現像領域Ｗに対応した部位に第１の開口６１及び第２の開口６２を開設したものである。本態様では、導電性部材５１の現像剤Ｔの振動領域及び第１の開口６１の内面に面した表面露出部は絶縁性被覆層５２にて被覆されている。
本態様では、実施の形態１と同様に、電極部材５０は、現像ロール４１との間で振動電界ＥＳを生成し、現像ロール４１上の現像剤Ｔを振動させた後、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に現像剤Ｔを供給し、第２の開口６２を通じて余剰現像剤を現像ロール４１側に戻す。
このとき、電極部材５０のうち現像領域Ｗに面した部位は非導電性部材５５で構成されているため、現像領域Ｗにおいて電極部材５０の非導電性部材５５が電位を持つことはなく、実施の形態１のように、導電性部材５１に像保持体３０の静電潜像ｚの画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧ＶＤ（図８参照）を印加する必要はない。
【００３７】
◎実施の形態２
図１５は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を実施の形態１よりも長い仕切り部５３を介して開設し、更に、第１の開口６１と第２の開口６２との間の仕切り部５３に第３の開口６８を開設したものである。
これらの開口６１，６２，６８については、実施の形態１と同様に、現像領域Ｗの長手方向に沿って延びる切り口（スリット）６３（図９参照）として構成してもよいし、あるいは、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数に分割された孔６４（図９参照）として構成して差し支えない。
【００３８】
本実施の形態によれば、図１６に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材としての像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材としての現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように３箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８）があるものとする。
本例では、基本的には実施の形態１の２開口方式と同じ気流ＡＦ１がＢ−Ｃ間で実線矢印のように発生する。そして、第３の開口６８に相当するＤ−Ｅ間の空気の流れは定かではないが、Ｄ−Ｅ間で隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるため、Ｄ−Ｅ間では第３の開口６８を通過する気流は少なく、Ｄ−Ｅ間の下流に位置するＦ−Ｇ間では、現像剤保持体４１の回転に伴って生成される気流に引っ張られて点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
本例においては、第３の開口６８は第１の開口６１，第２の開口６２としての機能を発揮していないが、例えば第３の開口６８の面積を適宜調整したり、第１の開口６１又は第２の開口６２寄りに第３の開口６８の位置をシフトさせることで、第３の開口６８を第１の開口６１又は第２の開口６２として補助的に機能させるようにすることも可能である。
尚、Ｃ−Ｄ間、Ｅ−Ｆ間の長さにも依存するが、実施の形態１の２開口方式に比べて、最上流と最下流の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）に挟まれた領域の電極部材５０の長さを実施の形態１の２開口方式よりも長く設定可能であるため、現像剤量によっては実施の形態１の２開口方式より現像量を増加させる可能性もあるものと推測される。
【００３９】
◎実施の形態３
図１７は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を実施の形態１よりも長い仕切り部５３を介して開設し、第１の開口６１及び第２の開口６２の間の仕切り部５３には、更に、現像ロール４１の回転方向に沿って第３の開口６８，第４の開口６９を開設したものである。
これらの開口６１，６２，６８，６９については適宜選定して差し支えないが、本例では、これらの開口６１，６２，６８，６９は、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、現像領域Ｗの長手方向に沿って複数の長尺孔７０を仕切り部７１にて仕切りながら分割したものである。特に、本例では、これらの開口６１，６２，６８，６９の夫々の仕切り部７１は現像領域Ｗの長手方向において夫々異なる位置に設けられており、現像領域Ｗの長手方向のうち特定の部位で気流の一部が遮られる事態は有効に抑えられている。尚、本例の仕切り部７１は現像ロール４１の回転方向に対して斜めに傾斜して設けられているが、これは開口６１，６２，６８，６９の長手方向位置によって、仕切り部７１の存在する位置と存在しない位置があること、あるいは開口６１，６８，６９，６２と進行する間に仕切り部７１の存在する開口としない開口の組み合わせが長手方向の位置によって異なることから、これらの違いによる空気流の違いをできる限り軽減する効果を有するものである。
【００４０】
本実施の形態によれば、図１９に示すように、電極部材５０、像保持体３０及び現像ロール４１を近接した平行板と仮定し、静止した電極部材５０面に近接して平行対向部材としての像保持体３０が、反対側の面に近接して平行対向部材としての現像剤保持体（現像ロール４１に相当）が進行し、像保持体３０の周速ｖｐより現像剤保持体４１の周速ｖｄが大きいとする。そして、電極部材５０には、図のように４箇所の開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）があるものとする。
本例では、基本的には、実施の形態２の３開口方式と同じ気流ＡＦ１がＢ−Ｃ間（第１の開口６１）で実線矢印のように発生する。そして、第３の開口６８及び第４の開口６９に相当するＤ−Ｇ間の空気の流れは定かではないが、Ｄ−Ｇ間では隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるため、Ｄ−Ｇ間の下流に位置するＨ−Ｉ間（第２の開口６２）では、現像剤保持体４１の回転に伴って生成される気流に引っ張られて点線矢印のような気流ＡＦ２を生じるものと推測される。
【００４１】
本例においては、Ｄ−Ｇ間では隙間ａ−ｂ間の気圧が平均化されるものの、第３の開口６８は現像剤保持体４１の回転方向上流側に位置する第１の開口６１の気流ＡＦ１の影響を受け、一方、第４の開口６９は現像剤保持体４１の回転方向下流側に位置する第２の開口６２の気流ＡＦ２の影響を受けると考えられるので、第３の開口６８には隙間ａ→ｂに向かう気流ＡＦ２’が生成され易く、また、第４の開口６９には隙間ｂ→ａに向かう気流ＡＦ１’が生成され易いと推測される。
この結果、本実施の形態では、図１９に示すように、第１の開口６１は気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に現像剤Ｔを供給し、第３の開口６８は気流ＡＦ２’に乗って現像剤保持体４１側に余剰現像剤Ｔの一部を一旦戻すように機能し、更に、第４の開口６９は気流ＡＦ１’に乗って像保持体３０側に現像剤Ｔの一部を再度供給するように機能し、第２の開口６２は気流ＡＦ２に乗って現像剤保持体４１側に余剰現像剤Ｔを戻す。
本例では、例えば第３の開口６８，第４の開口６９の面積を適宜調整したり、第１の開口６１や第２の開口６２寄りに第３の開口６８又は第４の開口６９の位置をシフトさせることで、第３の開口６８，第４の開口６９による第１の開口６１又は第２の開口６２として機能の程度を調整することは可能である。
また、本例では、Ｃ−Ｄ間、Ｅ−Ｆ間、Ｇ−Ｈ間の長さにも依存するが、実施の形態１の２開口方式や実施の形態２の３開口方式に比べて、最上流と最下流の開口（第１の開口６１，第２の開口６２）に挟まれた領域の電極部材５０の長さを実施の形態１の２開口方式等よりも長く設定可能であるため、現像剤量によっては実施の形態１，２より現像量を増加させる可能性もあるものと推測される。
【００４２】
◎実施の形態４
図２０は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を仕切り部５３を介して開設したものであるが、実施の形態１と異なり、前記仕切り部５３は、当該電極部材５０の他の部分に比べて像保持体３０側が表面からｃだけ凹む凹部５６を有すると共に、現像ロール４１側がｊ（本例ではｊ＝ｃ）だけ突出する凸部５７を有している。
本例では、このような電極部材５０を製造する場合には、板状の導電性部材５１のうち前記仕切り部５３を含む領域をプレス加工した後に、このプレス加工部を挟んで又は一部プレス加工部に及んで第１の開口６１，第２の開口６２を孔開け加工するようにすればよい。
本実施の形態によれば、図２２（ａ）に示すように、実施の形態１と略同様に、第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２が生成され、電極部材５０と現像ロール４１との間で振動電界Ｅｓにより振動した現像剤Ｔを第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に供給し、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２に乗って現像ロール４１側に戻す。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２間の仕切り部５３は現像ロール４１側の隙間ｂに対し凸部５７が突出しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は前記凸部５７にせき止められて第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、仕切り部５３に凹部５６を有しているため、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は仕切り部５３の凹部５６の部分で拡開した後に第２の開口６２縁部にせき止められて第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
【００４３】
◎変形形態４−１
本実施の形態では、電極部材５０は２開口方式を採用したもので構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば実施の形態３に示す４開口方式に適用することも可能である。
本例では、電極部材５０は、図２１に示すように、実施の形態３と略同様に現像領域Ｗに対応する部位に４つの開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）を有しているが、実施の形態３と異なり、第１の開口６１と第３の開口６８との間の仕切り部５３ａ、及び、第４の開口６９と第２の開口６２との間の仕切り部５３ｃは、像保持体３０側に凹部５６を有すると共に、現像ロール４１側に凸部５７を有するように構成されているのに対し、第３の開口６８と第４の開口６９との間の仕切り部５３ｂは、像保持体３０側に凸部５７を有すると共に、現像ロール４１側に凹部５６を有するように構成されている。
このため、本変形形態によれば、図２２（ｂ）に示すように、実施の形態３と略同様に、第１の開口６１で気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２で気流ＡＦ２が生成されると共に、第３の開口６８で気流ＡＦ２’が生成され易く、第４の開口６９で気流ＡＦ１’が生成され易い。特に、本形態では、仕切り部５３（５３ａ〜５３ｃ）には気流ＡＦ１（又はＡＦ１’），ＡＦ２（又はＡＦ２’）を誘導する凹部５６，凸部５７が設けられているため、実施の形態３に比べて、各開口６１，６８，６９，６２の気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を生成し易い。
【００４４】
◎実施の形態５
図２３は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す。
同図において、現像装置３１の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる電極部材５０を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、電極部材５０は、実施の形態１と略同様な導電性部材５１を有しており、この導電性部材５１のうち現像領域Ｗに対応した部位に、第１の開口６１及び第２の開口６２を仕切り部５３を介して開設したものであるが、実施の形態１と異なり、第１の開口６１は、像保持体３０側口が現像ロール４１側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜した傾斜面７５を有し、第２の開口６２は、現像ロール４１側口が像保持体３０側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜する傾斜面７６を有している。
本実施の形態によれば、図２５（ａ）に示すように、実施の形態１と略同様に、第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２が生成され、電極部材５０と現像ロール４１との間で振動電界Ｅｓにより振動した現像剤Ｔを第１の開口６１を通じて気流ＡＦ１に乗って像保持体３０側に供給し、第２の開口６２を通じて気流ＡＦ２に乗って現像ロール４１側に戻す。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２はそれぞれ傾斜面７５，７６を有しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は第１の開口６１の傾斜面７５に沿って当該第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は第２の開口６２の傾斜面７６に沿って当該第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
特に、本実施の形態では、第１の開口６１及び第２の開口６２の間の仕切り部５３の像保持体３０側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっているため、第１の開口６１からの気流ＡＦ１は第２の開口６２への気流ＡＦ２に移行し易くなっている。
【００４５】
◎変形形態５−１
本実施の形態では、電極部材５０は２開口方式を採用したもので構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば実施の形態３に示す４開口方式に適用することも可能である。
本例では、電極部材５０は、図２４に示すように、実施の形態３と略同様に現像領域Ｗに対応する部位に４つの開口（第１の開口６１，第２の開口６２，第３の開口６８，第４の開口６９）を有しているが、実施の形態３と異なり、第１の開口６１及び第４の開口６９は、像保持体３０側口が現像ロール４１側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜した傾斜面７５を有し、第２の開口６２及び第３の開口６８は、現像ロール４１側口が像保持体３０側口に比べて現像ロール４１の回転方向に変位するように傾斜する傾斜面７６を有している。
このため、本変形形態によれば、図２５（ｂ）に示すように、実施の形態３と略同様に、第１の開口６１で気流ＡＦ１が生成され、第２の開口６２で気流ＡＦ２が生成されると共に、第３の開口６８で気流ＡＦ２’が生成され易く、第４の開口６９で気流ＡＦ１’が生成され易い。特に、本形態では、各開口６１，６８，６９，６２は気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を誘導する傾斜面７５又は７６を有するため、実施の形態３に比べて、各開口６１，６８，６９，６２の気流ＡＦ１，ＡＦ２’，ＡＦ１’，ＡＦ２を生成し易い。
このとき、第１の開口６１及び第２の開口６２はそれぞれ傾斜面７５，７６を有しているので、第１の開口６１より現像ロール４１の回転方向上流側からの空気は第１の開口６１の傾斜面７５に沿って当該第１の開口６１側に誘導され易く、また、像保持体３０側の隙間ａでは、第１の開口６１を通じて像保持体３０側に流れ込んだ空気は第２の開口６２の傾斜面７６に沿って当該第２の開口６２へと誘導され易くなり、前述した気流ＡＦ１，ＡＦ２が生成され易くなる。
特に、本変形形態でも、第１の開口６１及び第３の開口６８間の仕切り部５３ａ、並びに、第４の開口６９及び第２の開口６２間の仕切り部５３ｃの像保持体３０側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっており、また、第３の開口６８及び第４の開口６９間の仕切り部５３ｂの現像ロール４１側は傾斜面７５，７６が隣接する屈曲部７７として連なっているため、第１の開口６１からの気流ＡＦ１の一部は第３の開口６８への気流ＡＦ２’に移行し易く、第３の開口６８からの気流ＡＦ２’は第４の開口６９への気流ＡＦ１’に移行し易く、第４の開口６９からの気流ＡＦ１’は開口６８，６９を通じて移動しなかった気流ＡＦ１の残りとともに第２の開口６２への気流ＡＦ２に移行し易くなっている。
【実施例】
【００４６】
実施の形態１〜５及びその変形形態並びに比較の形態１，２を用いて実施例１〜６並びに比較例１〜４を作成し、静電潜像電位と現像量との関係、非画像部領域へ付着する現像量（所謂かぶり量）、重ね現像時の現像量、重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（像乱れ）について測定し、それらの性能を評価するようにした。
◎実施例１
実施の形態１に係る現像装置（２開口方式の電極部材）を以下の条件で使用した。
・電極部材の長手方向に交差する幅寸法：１０ｍｍ
・電極部材と現像ロールとの最近接距離：１５０μｍ
・電極部材と像保持体との最近接距離：１００μｍ
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．２ｋＶ
・像保持体の静電潜像電位：１００Ｖ
◎実施例２
実施の形態２に係る現像装置（３開口方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例３
実施の形態４に係る現像装置（２開口・仕切り部変形方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例４
実施の形態５に係る現像装置（２開口・傾斜方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例５
変形形態４−１に係る現像装置（４開口・仕切り部変形方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎実施例６
変形形態５−１に係る現像装置（４開口・傾斜方式の電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎比較例１
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
◎比較例２
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を比較例１の条件を一部変更して使用した。
変更した条件は以下の通りである。
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．５ｋＶ
◎比較例３
比較の形態１に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を比較例１の条件を一部変更して使用した。
変更した条件は以下の通りである。
・振動電界Ｅｓ：周波数１０ｋＨｚ，Ｖp-p １．８ｋＶ
◎比較例４
比較の形態２に係る現像装置（現像領域の上流側のみの電極部材）を実施例１と同様な条件で使用した。
【００４７】
＜静電潜像電位と現像量との関係＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し静電潜像電位を変化させて現像量を調べたところ、図２６に示す結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４について静電潜像電位を１００Ｖにしたとしても、比較例３のＶp-pを大きくすればグレード４以上の許容レベルに至るものはあるが、それ以外についてはいずれも許容レベル以下であった。
これに対し、実施例１〜６について静電潜像電位を変化させて現像量を調べたところ、静電潜像電位を７５Ｖにしたとき、グレード４以上の許容レベルに至ることが理解された。
このとき、実施例１，２はほとんど現像量が同程度であり、これよりも、実施例３，４が多くなり、更に、実施例５，実施例６の順に現像量を増量することが可能であることが確認された。
このように、実施例１〜６については、Ｖp-pが１．２ｋＶ程度の振動電界を用いるだけで、いずれも十分な現像量が供給されることが把握された。
＜静電潜像電位とかぶり量との関係＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し静電潜像電位を変化させて非画像部領域（背景部領域）に付着する現像量（かぶり量）を調べたところ、図２７に示す結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４については、非画像部領域の静電潜像電位が−５０Ｖ、−１５Ｖのとき、いずれもグレード１．５以下の許容レベルには至らないことが確認され、実施例１〜６については、非画像部領域の静電潜像電位が−５０Ｖ、−１５Ｖ、１０Ｖのとき、いずれもグレード１．５以下の許容レベルであることが把握された。
【００４８】
＜重ね現像時の現像量＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し、４つの現像装置３１（例えば３１ａ〜３１ｄ）を用い、予め決められた静電潜像電位（Ｖcontrast＝７５Ｖ）のソリッド画像を２回現像後に、非画像部領域（Ｖcontrast＝−５０Ｖ）について２回現像を施す一連のプロセスを行い、１回毎の現像量（ｇ／ｍ２）を測定したところ、図２８の結果が得られた。
同図によれば、比較例１〜４は現像量が少ないばかりか、特に、比較例２，３については非画像部領域について２回現像を施すと現像量が減少しているという傾向が見られる。
これに対し、実施例１〜６はいずれもソリッド画像に対する現像量は比較例に比べて多く、かつ、非画像部領域について２回現像を施したとしても、比較例のように、現像量が減少するという傾向は見られなかった。
＜重ね現像時の前色現像像の乱れ度合＞
実施例１〜６及び比較例１〜４に対し、前述した重ね現像時の現像量の測定結果に基づいて、非画像部領域についての２回現像（３回目現像，４回目現像）のときの現像量の減衰率（％）を測定した結果を図２９に示す。
同図によれば、比較例２，３は減衰率が１０％以下の許容レベルに至らないことが理解される。比較例１，４及び実施例１〜６はいずれも減衰率が１０％以下の許容レベル内に収まっているが、実施例１〜６の方が比較例１，４に比べてより減衰率（％）が小さいことが確認される。特に、実施例３〜６が実施例１，２に比べて減衰率（％）はより小さいことが理解される。
この減衰率（％）は、重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（掻き取り等）に相当する像乱れを示す指標であることから、減衰率が小さいということは重ね現像時の前色現像像の乱れ度合（像乱れ）が少ないことを意味する。
【００４９】
実施例１〜６及び比較例１〜４についての以上の性能評価をまとめたものを図３０に示す。
同図において、現像量、かぶり量、像乱れについて、○は許容レベル内である基準を満すことを意味し、×は前記基準を満していないことを意味するものであり、総合評価の欄では、現像量、かぶり量、像乱れのいずれも○である場合を○、一つでも×がある場合を×とした。
同図によれば、実施例１〜６はいずれも総合評価が○であることが理解され、比較例１〜４に比べて、かぶり量、像乱れを抑えながら、現像量を増加させる点で優れていることが把握される。
尚、比較例３を見ると、Ｖp-pを大きく設定することで現像量の増量は見込まれるが、かぶり量、像乱れとの両立が困難であることが理解される。
別途、比較例１〜４に対し、現像ロール、電極部材、像保持体の各隙間を小さく設定したモデルについても、現像量、かぶり量、像乱れについて同様な実験を行ったが、略同様な結果しか得られなかった。これは、現像剤をクラウド化する振動電界が強いために、像保持体の静電潜像近くまで現像剤が運ばれて現像され易い一方で、像保持体に現像剤が強く衝突して付着してしまうことで現像剤が多くなることや、静電潜像近くまで現像剤をクラウド化する振動電界が達するために、既に現像されている前色に相当する現像像を乱してしまうためと推測される。
【符号の説明】
【００５０】
１…現像剤保持体，２…電極部材，２ａ…導電性部材，２ｂ…絶縁性被覆層，３…振動電界形成装置，５…第１の開口，６…第２の開口，１０…像保持体，１１…現像装置，ＡＦ１…第１の開口での気流の向き，ＡＦ２…第２の開口での気流の向き，ｖｐ…像保持体の周速，ｖｄ…現像剤保持体の周速，ｚ…静電潜像，Ｔ…現像剤，Ｗ…現像領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が保持された像保持体に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体との対向部にて前記像保持体の周速より速い周速で同方向に移動する現像剤保持体と、
この現像剤保持体と前記像保持体との間で前記現像剤保持体に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材を有する電極部材と、
この電極部材の導電性部材と前記現像剤保持体との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体上に保持された現像剤を前記電極部材との間で振動させる振動電界形成装置と、
前記電極部材のうち、前記像保持体と前記現像剤保持体との間で現像に供される現像領域に対応して設けられ、前記現像剤保持体と前記電極部材との間で振動させられた現像剤を前記像保持体の静電潜像側に飛翔させる第１の開口と、
前記電極部材のうち前記現像領域に対応し且つ前記第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口を経て前記像保持体側に飛翔した現像剤の一部を現像剤保持体側に戻す第２の開口と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記電極部材のうち、少なくとも第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向上流側に前記導電性部材を有するもの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記載の現像装置において、
前記電極部材の導電性部材の表面露出部のうち、前記現像領域及び前記振動電界により現像剤が振動する領域は絶縁性被覆層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の現像装置において、
前記電極部材は前記現像領域に対応した部位にも前記導電性部材を有し、
前記振動電界形成装置は、前記電極部材の導電性部材に対し像保持体の静電潜像の画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、前記電極部材の導電性部材と現像剤保持体との間に振動電界を形成するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤保持体はロール状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って延びる切り口で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び第２の開口が現像剤保持体の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれかに記載の現像装置において、
前記電極部材のうち第１の開口と第２の開口との間に位置する仕切り部は、当該電極部材の他の部分に比べて像保持体側が凹み且つ現像剤保持体側が突出するように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口は、像保持体側口が現像剤保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、
前記第２の開口は、現像剤保持体側口が像保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
静電潜像を保持して移動する像保持体と、
この像保持体に対向して離間配置され且つ前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤にて現像する請求項１ないし１０いずれかに記載の現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
像保持体は、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
複数の色成分の静電潜像が保持される前記像保持体と、複数の色成分の現像剤を夫々有し且つ前記像保持体に対向して離間配置されて選択的に使用可能に設けられ、前記像保持体に保持された各色成分の静電潜像を対応する現像剤にて現像する複数の前記現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が保持された像保持体に対向して離間配置され、粉体現像剤を外表面に保持し且つ前記像保持体との対向部にて前記像保持体の周速より速い周速で同方向に移動する現像剤保持体と、
この現像剤保持体と前記像保持体との間で前記現像剤保持体に対向して離間配置され、少なくとも板状の導電性部材を有する電極部材と、
この電極部材の導電性部材と前記現像剤保持体との間に振動電界を形成し且つ前記現像剤保持体上に保持された現像剤を前記電極部材との間で振動させる振動電界形成装置と、
前記電極部材のうち、前記像保持体と前記現像剤保持体との間で現像に供される現像領域に対応して設けられ、前記現像剤保持体と前記電極部材との間で振動させられた現像剤を前記像保持体の静電潜像側に飛翔させる第１の開口と、
前記電極部材のうち前記現像領域に対応し且つ前記第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向下流側に設けられ、前記第１の開口を経て前記像保持体側に飛翔した現像剤の一部を現像剤保持体側に戻す第２の開口と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記電極部材のうち、少なくとも第１の開口よりも現像剤保持体の移動方向上流側に前記導電性部材を有するもの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記載の現像装置において、
前記電極部材の導電性部材の表面露出部のうち、前記現像領域及び前記振動電界により現像剤が振動する領域は絶縁性被覆層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれかに記載の現像装置において、
前記電極部材は前記現像領域に対応した部位にも前記導電性部材を有し、
前記振動電界形成装置は、前記電極部材の導電性部材に対し像保持体の静電潜像の画像部電位と非画像部電位との中間電位に相当する直流電圧を重畳させ、前記電極部材の導電性部材と現像剤保持体との間に振動電界を形成するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤保持体はロール状部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って延びる切り口で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記現像領域の長手方向に沿って複数に分割された孔で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口及び第２の開口が現像剤保持体の移動方向に沿って複数設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれかに記載の現像装置において、
前記電極部材のうち第１の開口と第２の開口との間に位置する仕切り部は、当該電極部材の他の部分に比べて像保持体側が凹み且つ現像剤保持体側が突出するように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれかに記載の現像装置において、
前記第１の開口は、像保持体側口が現像剤保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられ、
前記第２の開口は、現像剤保持体側口が像保持体側口に比べて現像剤保持体の移動方向に変位するように傾斜して設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
静電潜像を保持して移動する像保持体と、
この像保持体に対向して離間配置され且つ前記像保持体に保持された静電潜像を現像剤にて現像する請求項１ないし１０いずれかに記載の現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像形成装置において、
像保持体は、移動可能な支持体と、この支持体の移動方向及びこの移動方向に交差する交差方向に沿って画像単位毎に行列配置される画素電極と、各画素電極に対して予め決められた画像信号に基づいた潜像電圧を印加することで静電潜像を書き込む静電潜像書込装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
複数の色成分の静電潜像が保持される前記像保持体と、複数の色成分の現像剤を夫々有し且つ前記像保持体に対向して離間配置されて選択的に使用可能に設けられ、前記像保持体に保持された各色成分の静電潜像を対応する現像剤にて現像する複数の前記現像装置と、
を備え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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１２−２０８１８９（Ｐ２０１２−２０８１８９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１９２０（Ｐ２０１１−７１９２０）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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