JP2003280388A

JP2003280388A - 現像装置及び現像方法、画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number: JP2003280388A
Application number: JP2002082248A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 捷夫酒井; Masanori Horiie; 正紀堀家; Yoichiro Miyaguchi; 耀一郎宮口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP3998497B2

Abstract

(57)【要約】【課題】潜像担持体の移動によるトナー飛散が生じ
る。【構成】搬送基板１の現像領域１２では感光体ドラム
１０上の潜像の画像部に対してはトナーＴがドラム１０
側に向かい、非画像部に対してはトナーＴがドラム１０
と反対側に向かう方向の電界を形成し、回収領域１３で
はトナーＴが潜像の画像部及び非画像部のいずれに対し
ても感光体ドラム１０と反対側に向かう方向の電界を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現像装置及び現像方法、
画像形成装置及び画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の
画像形成装置として、電子写真プロセスを用いて、潜像
担持体に潜像を形成し、この潜像に粉体である現像剤
（以下「トナー」ともいう。）を付着させて現像してト
ナー像として可視像化し、このトナー像を記録媒体に転
写し、或いは中間転写部材に一旦転写した後記録媒体に
転写することで画像を形成するものがある。

【０００３】このような画像形成装置において、潜像を
現像する現像装置としては、従来から、現像装置内で攪
拌されたトナーを現像剤担持体である現像ローラ表面に
担持し、現像ローラを回転させることによって潜像担持
体の表面に対向する位置まで搬送し、潜像担持体の潜像
を現像し、現像終了後、潜像担持体に転写しなかったト
ナーは現像ローラの回転により現像装置内に回収し、新
たにトナーを攪拌・帯電して再び現像ローラに担持して
搬送するようにしたものが知られている。

【０００４】また、画像形成装置としては、特開平９−
１９７７８１号公報、特開平９−３２９９４７号公報に
記載されているように、潜像担持体と現像ローラとの間
にＤＣとＡＣの重畳電圧を印加して、非接触で現像ロー
ラから潜像担持体にトナーを転移させる所謂ジャンピン
グ現像と称する方式で現像するものも知られている。

【０００５】さらに、画像形成装置としては、特開平９
−１９７８０７号公報に記載されているように、一成分
現像方式と同じく現像ローラを用いてトナーを現像領域
に搬送し、現像領域では電極群にＡＣ電圧を印加してト
ナーをクラウド化するようにしたもの、特開平５−３１
１４６号公報、同５−３１１４７号公報に記載されてい
るように、静電搬送基板を用いて、トナーを潜像担持体
に対向する位置まで搬送し、振動、浮遊、スモーク化さ
せて、潜像担持体との間で生じる吸引力で搬送面からト
ナーを分離して潜像担持体表面に付着させるようにした
ものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】粉体を用いる画像形成
装置における現在の課題は、画質とコストと環境をいか
にして満足するかということである。画質について言え
ば、カラー画像を形成する場合に、直径わずか約３０μ
ｍの１２００dpiの孤立１ドットをいかに現像するか、
それも好ましくは地汚れなしに現像するかということで
ある。また、コストについて言えば、パーソナルのレー
ザプリンタを考えた場合、現像器や現像剤の単体コスト
のみならず、メンテナンス及び最終処分費用まで含めた
トータルのコストを下げることが重要になる。さらに、
環境について言えば、特に、微小粉末であるトナーが装
置外に飛散することを防止することが重要になる。

【０００７】ここで、トータルコスト面から見ると、キ
ャリアとトナーを使用する二成分現像よりも、トナーの
みを使用する一成分現像が絶対的に有利である。また、
感光体や現像ローラの耐久性、すなわちそのランニング
コストを考慮すると、両者が機械的に接触しない、非接
触現像が有利である。色がきれいな磁性トナーはいまだ
開発されていないので、現状では、必須のカラー現像の
ためには非磁性トナーを使う必要がある。

【０００８】これらの点から言えば、一成分非磁性トナ
ーの非接触現像が好ましく、特に、可動部を有しない方
式が好ましい。この点、前述した静電搬送基板を用い
て、トナーを潜像担持体に対向する位置まで搬送し、振
動、浮遊、スモーク化させて、潜像担持体との間で生じ
る吸引力で搬送面からトナーを分離して潜像担持体表面
に付着させるようにした現像装置ないし画像形成装置は
有利である。

【０００９】しかしながら、この現像装置では、現像領
域で、トナーを振動、浮遊、スモーク化、クラウド化す
るために、現像に寄与しなかったトナーが浮遊し、感光
体の移動に伴って生じている気流に巻き込まれて飛散し
てしまう欠陥を有しているという課題があることが判明
した。

【００１０】このような飛散トナーが生じると、潜像担
持体に付着して形成した画像の地肌部を汚したり、装置
内を汚して誤動作を生じさせたり、さらには機外に飛散
するという環境上の問題を引き起こすことになる。

【００１１】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、特に飛散粉体の発生を可及的に低減できる現像
装置及び現像方法、この現像装置を備えることで特に飛
散粉体の発生を可及的に低減した画像形成装置及び現像
方法を用いることで特に飛散粉体の発生を可及的に低減
する画像形成方法を提供することを目的とする。

【００１２】なお、本明細書では、ＥＴＨ（イース：Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃＴｒａｎｓｐｏｒｔ＆Ｈ
ｏｐｐｉｎｇ）現象を用いて現像を行う（これを「ＥＴ
Ｈ現像」という。）装置で説明する。ここで、ＥＴＨ現
象とは、粉体が移相電界のエネルギーを与えられ、その
エネルギーが機械的なエネルギーに変換されて、粉体自
身が動的に変動する現象をいう。このＥＴＨ現象は、静
電気力による粉体の水平方向の移動（搬送）と垂直方向
の移動（ホッピング）を含む現象であり、静電搬送部材
の表面を、移相電界によって粉体が進行方向の成分を持
って飛び跳ねる現象である。

【００１３】搬送部材上の粉体の振る舞いを区別して表
現する場合、基板水平方向への移動については、「搬
送」、「搬送速度」、「搬送方向」、「搬送距離」とい
う表現を使用し、基板垂直方向への飛翔（移動）につい
ては、「ホッピング」、「ホッピング速度」、「ホッピ
ング方向」、「ホッピング高さ（距離）」という表現を
使用し、搬送部材上での「搬送及びホッピング」は「移
送」と総称する。なお、搬送装置、搬送基板という用語
に含まれる「搬送」は「移送」と同義である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る現像装置は、現像領域通過後の領域で
粉体が潜像潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形
成する手段を備えているものである。

【００１５】また、本発明に係る現像装置は、現像領域
で、粉体が潜像の画像部に対しては潜像担持体側に向か
い、非画像部に対しては粉体が潜像担持体と反対側に向
かう方向の電界を形成し、現像領域通過後の領域で、粉
体が潜像潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成
する手段を備えているものである。

【００１６】ここで、現像領域通過後に形成される電界
の強さは潜像担持体に付着した粉体を潜像担持体面より
引き剥がさない範囲であることが好ましい。

【００１７】また、電界を発生する手段は、粉体を搬送
させるための進行波電界を発生させるための複数の電極
を有する搬送部材と、この搬送部材の各電極にｎ相の電
位を印加する手段とを含むことが好ましい。

【００１８】この場合、潜像担持体側の電位に対して進
行波電界を発生させるために搬送部材に印加する電位
が、現像領域で、粉体が潜像の画像部に対しては潜像担
持体側に向かい、非画像部に対しては粉体が潜像担持体
と反対側に向かう方向の電界が形成され、現像領域通過
後の領域で、粉体が潜像潜像担持体と反対側に向かう方
向の電界が形成される電位であることが好ましい。

【００１９】また、負帯電粉体を用いる場合には、搬送
部材に印加される電圧の平均値電位が、現像領域では潜
像の画像部電位と非画像部電位の間となり、現像領域通
過後の領域では潜像の画像部電位と非画像部電位の両電
位よりも高い電位であることが、正帯電粉体を用いる場
合には、搬送部材に印加される電圧の平均値電位が、現
像領域では潜像の画像部電位と非画像部電位の間とな
り、現像領域通過後の領域では潜像の画像部電位と非画
像部電位の両電位よりも低い電位であることが好まし
い。

【００２０】さらに、潜像担持体と搬送部材との間のギ
ャップに応じて搬送部材に異なるバイアス電圧を印加
し、又は搬送部材に印加する電位を異ならせることが好
ましい。或いは、潜像担持体と搬送部材との間のギャッ
プが現像領域と現像領域通過後の領域で略同じであるこ
とが好ましく、この場合、搬送部材が湾曲面を形成可能
な部材で形成されていることが好ましく、更に搬送部材
の湾曲面を形成している部分が現像領域通過後の領域で
あることが、搬送部材の湾曲面を形成している部分は潜
像担持体との間のギャップが潜像担持体の移動方向下流
側ほど広くなっていることが好ましい。

【００２１】さらにまた、負帯電粉体を用いる場合に
は、搬送部材の電極に対して、現像領域では０〜−Ｖ１
の電圧が、現像領域通過後の領域では０〜＋Ｖ２の電圧
が印加されること、正帯電粉体を用いる場合には、搬送
部材の電極に対して、現像領域では０〜＋Ｖ３の電圧
が、現像領域通過後の領域では０〜−Ｖ４の電圧が印加
されることが好ましく、これらの場合、搬送部材の電極
に対して印加する駆動波形を生成する回路にはクランプ
回路を含むことが好ましい。

【００２２】また、負帯電粉体を用いる場合には、搬送
部材の電極に対して、現像領域では−Ｖ５〜−Ｖ６（Ｖ
５＞Ｖ６）の電圧が、現像領域通過後の領域では＋Ｖ７
〜＋Ｖ８（Ｖ８＞Ｖ７）電圧が印加されること、正帯電
粉体を用いる場合には、搬送部材の電極に対して、現像
領域では＋Ｖ９〜Ｖ１０（Ｖ１０＞Ｖ９）の電圧が、現
像領域通過後の領域では−Ｖ１１〜−Ｖ１２（Ｖ１２＞
Ｖ１１）の電圧が印加されることが好ましく、これらの
場合、搬送部材の電極に対して印加する駆動波形を生成
する回路にはクランプ回路を含み、このクランプ回路に
は直流バイアス電圧を発生する手段を含むことが、そし
て、直流バイアス電圧を発生する手段はは直流バイアス
電圧の値を変化可能なことが好ましい。

【００２３】本発明に係る現像方法は、現像領域通過後
の領域で粉体を潜像潜像担持体と反対側に向かわせる方
向の電界を形成して、現像領域通過後の領域で粉体を引
き戻すものである。

【００２４】本発明に係る画像形成装置は、本発明に係
る現像装置を備えて潜像を現像して画像を形成するもの
である。

【００２５】本発明に係る画像形成方法は、本発明に係
る現像方法を用いて潜像を現像して画像を形成するもの
である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る現像装置
の第１実施形態について図１を参照して説明する。な
お、同図は同現像装置の概略構成図である。

【００２７】この現像装置は、粉体であるトナーＴを搬
送、ホッピング、回収するための電界を発生するための
複数の電極１０２を有する搬送部材である搬送基板１
と、この搬送基板１の各電極１０２に対して所要の電界
を発生させるためのｎ相（ここでは３相とする。）の異
なる駆動波形Ｖａ１〜Ｖｃ１及びＶａ２〜Ｖｃ２を与え
る駆動回路２とを備えている。

【００２８】ここでは、搬送基板１は、駆動波形Ｖａ１
〜Ｖｃ１及びＶａ２〜Ｖｃ２を与える電極１０２の範囲
及び潜像担持体である感光体ドラム１０との関係におい
て、トナーＴを感光体ドラム１０近傍まで移送する搬送
領域１１、感光体ドラム１の潜像にトナーＴを付着させ
てトナー像を形成するための現像領域１２、トナーＴを
搬送基板１側に回収するための現像領域通過後の領域
（これを、以下「回収領域」という。）１３とに分けら
れる。

【００２９】そして、この現像装置１は、搬送基板１の
搬送領域１１ではトナーＴを感光体ドラム１０の近傍ま
で移送し、現像領域１２では感光体ドラム１０上の潜像
の画像部に対してはトナーＴがドラム１０側に向かい、
非画像部に対してはトナーＴがドラム１０と反対側（搬
送基板側）に向かう方向の電界を形成して、トナーＴを
潜像に付着させて現像を行うための電界を発生し、回収
領域１３ではトナーＴが潜像の画像部及び非画像部のい
ずれに対しても感光体ドラム１０と反対側（搬送基板
側）に向かう方向の電界を形成する。

【００３０】これにより、現像領域では感光体ドラム１
０上の潜像にトナーが付着して可視像化され、現像に寄
与しなかったトナーは感光体ドラム１０の回転方向（移
動方向）下流側の回収領域で搬送基板１側に回収される
ので、飛散トナーの発生が防止される。なお、回収領域
は現像領域よりも潜像担持体の移動方向下流側とするこ
とで、確実に浮遊トナーの回収を行うことができる。

【００３１】そこで、まず、この現像装置における搬送
基板１の構成について図２及び図３を参照して詳細に説
明する。なお、図２は同搬送基板１の概略断面説明図、
図３は同搬送基板の平面説明図である。この搬送基板１
は、ベース基板１０１上に複数の電極１０２、１０２、
１０２……を３本を１セットとして、トナー移送方向
（トナー進行方向、トナー移動方向：図２で矢示方向と
する。）に沿って所要の間隔で配置し、この上に搬送面
を形成する絶縁性の搬送面形成部材となり、電極１０２
の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料
で形成した表面保護層１０３を積層したものである。

【００３２】ここで、支持基板１０１としては、ガラス
基板、樹脂基板或いはセラミックス基板等の絶縁性材料
からなる基板、或いは、ＳＵＳなどの導電性材料からな
る基板にＳｉＯ_２等の絶縁膜を成膜したもの、ポリイミ
ドフィルムなどのフレキシブルに変形可能な材料からな
る基板などを用いることができる。

【００３３】電極１０２は、支持基板１０１上にＡｌ、
Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜１０μｍ厚、好ま
しくは０．５〜２．０μｍで成膜し、これをフォトリソ
技術等を用いて所要の電極形状にパターン化して形成し
ている。これらの複数の電極１０２の粉体進行方向にお
ける幅Ｌは移動させる粉体の平均粒径の１倍以上２０倍
以下とし、かつ、電極１０２、１２の粉体進行方向の間
隔Ｒも移動させる粉体の平均粒径の１倍以上２０倍以下
としている。

【００３４】表面保護層１０３としては、例えばＳｉＯ
_２、ＴｉＯ_２、ＴｉＯ_４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴｉＮ、Ｔ
ａ_２Ｏ_５などを厚さ０．５〜１０μｍ、好ましくは厚さ
０．５〜３μｍで成膜して形成している。

【００３５】次に、このように構成した搬送基板１にお
けるトナーの静電搬送の原理について説明する。搬送基
板１の複数の電極１０２に対してｎ相の駆動波形を印加
することにより、複数の電極１０２によって移相電界
（進行波電界）が発生し、搬送基板１上の帯電したトナ
ーは反発力及び／又は吸引力を受けて移送方向にホッピ
ングと搬送を含んで移動する。

【００３６】例えば、搬送基板１の複数の電極１０２に
対して図４に示すようにグランドＧ（０Ｖ）と正の電圧
＋との間で変化する３相のパルス状駆動波形Ａ（Ａ
相）、Ｂ（Ｂ相）、Ｃ（Ｃ相）をタイミングをずらして
印加する。

【００３７】このとき、図５に示すように、搬送基板１
上に負帯電トナーＴがあり、搬送基板１の連続した複数
の電極１０２に同図にで示すようにそれぞれ「Ｇ」、
「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」が印加されたとする
と、負帯電トナーＴは「＋」の電極１０２上に位置す
る。

【００３８】次のタイミングで複数の電極１０２には
に示すようにそれぞれ「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、
「＋」、「Ｇ」が印加され、負帯電トナーＴには同図で
左側の「Ｇ」の電極１０２との間で反発力が、右側の
「＋」の電極１０２との間で吸引力がそれぞれ作用する
ので、負帯電トナーＴは「＋」の電極１０２側に移動す
る。さらに、次のタイミングで複数の電極１０２には
に示すようにそれぞれ「Ｇ」、「＋」、「Ｇ」、
「Ｇ」、「＋」が印加され、負帯電トナーＴには同様に
反発力と吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナー
Ｔは更に「＋」の電極１０２側に移動する。

【００３９】このように複数の電極１０２に電圧の変化
する複相の駆動波形を印加することで、搬送基板１上に
は進行波電界が発生し、この進行波電界の進行方向に負
帯電トナーＴは搬送及びホッピングを行いながら移動す
る。なお、正帯電トナーの場合には駆動波形の変化パタ
ーンを逆にすることで同様に同方向に移動する。

【００４０】これを図６を参照して具体的に説明する
と、同図（ａ）に示すように、搬送基板１の電極Ａ〜Ｆ
がいずれも０Ｖ（Ｇ）で搬送基板１上に負帯電トナーＴ
が載っている状態から、同図（ｂ）に示すように電極
Ａ、Ｄに「＋」が印加されると、負帯電トナーＴは電極
Ａ及び電極Ｄに吸引されて電極Ａ、Ｄ上に移る。次のタ
イミングで、同図（ｃ）に示すように、電極Ａ、Ｄがい
ずれも「０」になり、電極Ｂ、Ｅに「＋」が印加される
と、電極Ａ、Ｄ上のトナーＴは反発力を受けるととも
に、電極Ｂ、Ｅの吸引力を受けることになって、負帯電
トナーＴは電極Ｂ及び電極Ｅに移送される。さらに、次
のタイミングで、同図（ｄ）に示すように、電極Ｂ、Ｅ
がいずれも「０」になり、電極Ｃ、Ｆに「＋」が印加さ
れると、電極Ｂ、Ｅ上のトナーＴは反発力を受けるとと
もに、電極Ｃ、Ｆの吸引力を受けることになって、負帯
電トナーＴは電極Ｃ及び電極Ｆに移送される。このよう
に進行波電界によって負帯電トナーは順次図において右
方向に移送されることになる。

【００４１】次に、駆動回路２の全体構成について図７
を参照して説明する。この駆動回路２は、パルス信号を
生成出力するパスル信号発生回路２１と、このパルス信
号発生回路２１からのパルス信号を入力して駆動波形Ｖ
ａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を生成出力する波形増幅器２２
ａ、２２ｂ、２２ｃと、パルス信号発生回路２１からの
パルス信号を入力して駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２
を生成出力する波形増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃとを
有する。

【００４２】パルス信号発生回路２１は、例えばロジッ
クレベルの入力パルスを受けて、各１２０°に位相シフ
トした２組みパルスで、次段の波形増幅器２２ａ〜２２
ｃ、２３ａ〜２３ｃに含まれるスイッチング手段、例え
ばトランジスタを駆動して１００Ｖのスイッチングを行
うことができるレベルの出力電圧１０〜１５Ｖのパルス
信号を生成して出力する。

【００４３】波形増幅器２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、搬
送領域１１の各電極１０２及び回収領域１３の各電極１
０２に対して、例えば図８に示すように、各相の＋１０
０Ｖの印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの１／３である
約３３％に設定した（これを「搬送電圧パターン」又は
「回収搬送電圧パターン」という。）３相の駆動波形
（駆動パルス）Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を印加する。

【００４４】波形増幅器２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、現
像領域１１の各電極１０２に対して、例えば図９又は図
１０に示すように、各相の＋１００Ｖ又は０Ｖの印加時
間ｔａを繰り返し周期ｔｆの２／３である約６７％に設
定した（これを「ホッピング電圧パターン」という。）
３相の駆動波形（駆動パルス）Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２
を印加する。

【００４５】そこで、搬送基板１を用いたＥＴＨ現像の
原理について説明する。ＥＴＨ現像はトナーの静電搬送
を利用するものであるが、従来の静電搬送を用いた現像
装置のように、静電搬送に伴なって自然発生的に生じる
トナーのスモーク化、クラウド化を利用して現像するの
ではなく、トナーを積極的に潜像担持体に向かって打ち
上げて現像するものである。

【００４６】ＥＴＨ現象は、従来の静電搬送基板を用い
ただけでは発生せず、電極幅、電極間隔と駆動波形との
関係を設定することで発生することが見出されている
が、この点については後述する。そこで、まず、ＥＨＴ
現象に含まれるホッポング現象の基本原理について、実
験と対応させながら二次元差分法でシミュレーションを
行った結果を基にして説明する。

【００４７】このシミュレーション対象領域の略図を図
１１に示している。なお、都合により重力の方向を上向
きに取っている。ここでは、搬送基板１の電極１０２と
反対側に導電性基板１０４を配置して常時接地してい
る。また、搬送基板１に対向して感光体ドラム１０とし
てのＯＰＣ層１５を配置し、ＯＰＣ層１５には導電性基
板１６を設けて常時接地している。そして、ＯＰＣ層１
５上に静電潜像１７を載せている。また、負帯電トナー
を用いて反転現像（電荷のない部分にトナーを付着させ
る現像方式）するため、静電潜像１７の画像部には電荷
がなく、非画像部（地肌部）に電荷が存在している。

【００４８】搬送基板１の電極１０２とＯＰＣ層１５と
の間隔は２００μｍとし、トナーＴの平均粒径は８μ
ｍ、平均帯電量Ｑ／ｍは−２０μＣ／ｇ、ＯＰＣ層１５
上の電荷密度は、−３．０ｅ-4〔ｃ／ｍ²〕である（Ｏ
ＰＣ層が全面がこの電荷密度で帯電された時その表面電
位は−１６９Ｖになる。）。トナーＴは１４０個を２層
にシミュレーション幅７００μｍに均一に並べた。

【００４９】上記の条件の内でＯＰＣ層１５の帯電電荷
密度を「ゼロ」とした場合に、搬送基板１上に並んだ隣
り合う３本の電極Ａ，Ｂ，Ｃに、それぞれ＋１００Ｖ／
０Ｖ／＋１００Ｖを印加したときの、電極Ｂ近傍の電界
ベクトルは図１２に示すようになる。

【００５０】なお、同図では、電極Ｃ近傍の電界は、電
極Ｂを挟んで電極Ａと対称なので省略している。また、
トナーも省略している。両電極１０２、１０２の下側
が、ＯＰＣ層１５に向かう空間である（ＯＰＣ層１５は
図示していない。）。また、図示できないが、左側の電
極Ａの近傍の電位は＋１００Ｖに近く、右側の電極Ｂの
近傍の電位は０Ｖに近く、両電極Ａ、Ｂより離れた空間
の電位は＋５０Ｖ前後である。さらに、同図中、矢印は
その場所の電界ベクトルを示し、その向きが電界の向き
であり、その長さが電界の強さを示している。

【００５１】この図１２から分かるように、＋１００Ｖ
が印加された電極Ｂのセンターからその下方（実際は上
方）の空間にかけては、電界ベクトルが垂直に上を向い
ている。この結果、この時、電極Ｂのセンターにいた負
帯電トナーには、まっすぐ下向き（実際は上向き）の静
電力が働き、下向きに（実際は上向き）に加速され、搬
送基板１を離れた後も、電界ベクトルの向きに従ってま
っすぐ下降（実際は上昇）させられることが分かる。

【００５２】ここで、電極Ａ，Ｃに印加する電圧を５０
Ｖ，１００Ｖ、１５０Ｖにしたときの電極Ｂのセンター
から真下（真上）の空間における垂直（Ｙ）方向電界の
一例を図１３に示している。

【００５３】この図１３から、電極Ｂより約５０μｍ下
降（上昇）すると、電界ベクトルの大きさはほとんどゼ
ロになるので、ここまで加速されてきたトナーは、この
付近では空気の粘性抵抗で減速され、その先では、電界
の向きが反転するので、逆向きの静電力を受けて下
（上）向きの速度を失うことが予想される。

【００５４】さらに、直径８μｍ、比帯電量Ｑ／ｍ＝−
２０μＣ／ｇのトナーを電極Ｂのセンターに置き、電極
Ａ，Ｃに印加する電圧を５０Ｖ，１００Ｖ、１５０Ｖに
したときの、当該トナーのＹ方向位置とＹ方向速度のシ
ミュレーション結果を１０μsecごとに１６０μsecまで
図１４に示している。なお、これは、電極幅３０μｍ、
電極間隔３０μｍとした電極構成である。

【００５５】この図１４より分かるように、電極Ｂの両
隣りの電極Ａ，Ｃに＋１００Ｖが印加された場合、電極
Ｂのセンターに置かれたトナーは、５０〜６０μsec後
に、電極Ｂの上方４０〜５０μｍに達し、その時点で上
昇速度が１ｍ／secになり、その後は、徐々に減速され
ながらも、さらに上昇を続けている。

【００５６】このように、電極上にトナーをまっすぐ打
ち上げる条件は、上記のシミュレーション結果から、負
帯電トナーの場合には、０Ｖになった電極の両側の電極
の電位が等しく、０Ｖより高く、かつ、その０Ｖの電極
上にトナーが存在することがである。なお、正帯電トナ
ーの場合には、０Ｖになった電極の両側の電極の電位が
等しく、０Ｖより低く（例えば−１００Ｖ）高く、か
つ、その０Ｖの電極上にトナーが存在することがであ
る。

【００５７】この条件を最も充足する駆動波形パターン
は、前述した図９又は図１０に示すように各相の＋１０
０Ｖ又は０Ｖの印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの２／
３である約６７％に設定したホッピング電圧パターンで
ある。そこで、本実施形態においては、このホッピング
電圧パターンを有する駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２
を現像領域１２に対応する搬送基板１の各電極１０２に
対して印加するようにしている。

【００５８】これに対して、トナーの搬送を行うための
駆動波形パターンとしては、前述した図８に示すパター
ンが最も適している。すなわち、駆動波形Ｖａ（Ａ
相）、Ｖｂ（Ｂ相）、Ｖｃ（Ｃ相）を印加する場合、各
相の＋１００Ｖの印加時間ｔａを繰り返し周期ｔｆの１
／３である約３３％に設定した搬送電圧パターンであ
る。そこで、本実施形態においては、この搬送電圧パタ
ーンを有する駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を搬送領
域１１に対応する搬送基板１の各電極１０２に対して印
加するようにしている。

【００５９】この搬送電圧パターンでは、Ｂ相電極に注
目すると、Ｂ相電極の印加電圧が０Ｖになった時間にお
いては、Ａ相電極の印加電圧は０Ｖ、Ｃ相電極の印加電
圧は＋電圧であり、トナーの進行方向はＡ→Ｃであるか
ら、Ｂ相電極上のトナーはＡ相電極との間では反発さ
れ、Ｃ相電極との間では吸引される方向の電界を受ける
ことになり、搬送効率が高くなり、特に高速搬送を行う
ことができる。

【００６０】なお、ホッピング電圧パターンの駆動波形
を印加した場合でも、０Ｖ電極のセンターに位置したト
ナー以外は、横方向への力も受けるため、すべてのトナ
ーがいっせいに高く打ち上げられるというものではな
く、水平方向に移動するトナーもあり、逆に、搬送電圧
パターンの駆動波形を印加した場合でも、トナーの位置
によっては、大きな角度で斜めに打ち上げられて水平に
移動するよりも上昇距離の方が大きいものがある。

【００６１】したがって、搬送領域１１の各電極１０２
に印加する駆動波形パターンは前述した図８に示す搬送
電圧パターンに限られるものではなく、また、現像領域
１２の各電極１０２に印加する駆動波形パターンも前述
した図９又は図１０に示すホッポング電圧パターンに限
られるものではない。

【００６２】これを一般的に言えば、各電極に対してｎ
相（ｎは３以上の整数）のパルス状電圧（駆動波形）を
印加して進行波電界を発生させる場合、１相あたりの電
圧印加時間が｛繰り返し周期時間×（ｎ−１）／ｎ｝未
満となる電圧印加デューティとすることによって、搬
送、ホッピングの効率を上げることができる。例えば、
３相の駆動波形を用いる場合には、各相の電圧印加時間
ｔａを繰り返し周期時間ｔｆの２／３である約６７％未
満に設定し、４相の駆動波形を用いる場合には、各相の
電圧印加時間を繰り返し周期時間の３／４である７５％
未満に設定することが好ましい。

【００６３】他方、電圧印加デューティーは｛繰り返し
周期時間／ｎ｝以上に設定することが好ましい。例え
ば、３相の駆動波形を用いる場合には、各相の電圧印加
時間ｔａを繰り返し周期時間ｔｆの１／３である約３３
％以上に設定することが好ましい。

【００６４】すなわち、注目電極に印加する電圧と進行
方向上流側隣接電極及び下流側隣接電極に印加する各電
圧との間には、上流側隣接電極が反発、下流側隣接電極
が吸引という時間を設定することによって、効率を向上
することができる。特に、駆動周波数が高い場合は、
｛繰り返し周期時間／ｎ｝以上で｛繰り返し周期時間×
(ｎ−１)／ｎ｝未満の範囲内に設定することにより、注
目電極上のトナーに対する初期速度が得られやすくな
る。

【００６５】次に、ＯＰＣ層１５上に反転現像用の電荷
パターンを乗せ、図１０に示すホッピング電圧パターン
の駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２を各電極１０２に印
加したときのトナーＴの挙動の一例について図１５以降
を参照して時間を追って説明する。

【００６６】なお、同図に示すように、ＯＰＣ層１５上
の潜像１７は、反転現像用の電荷がない部分を画像部１
７ａとし、電荷がある部分を非画像部（又は「地肌部」
という。）１７ｂとする。また、ＯＰＣ層１５表面の電
位は約−１５０Ｖ、潜像部１７の内の画像部１７ａの部
分での表面の電位は約０Ｖである。また、電極１０２に
印加するホッピング電圧パターンの電圧値も図１０に示
すように「−１００Ｖ」と「０Ｖ」にしている。

【００６７】先ず、図１５は現像開始０μsec後にはト
ナーは搬送基板１上に位置している。この状態から、ホ
ッピング電圧パターンを印加した時に状態を図１６以降
に示している。図１６は電圧パターンの印加開始から１
００μsec経過した時点でのトナーの分布を示してい
る。この図１６の分布を図１５と比較すると、−１００
Ｖの電極（Ｂ相電極）１０２上にいたトナーが上方に
（図では下方に）または、斜め左右に飛び出したことが
分かる。

【００６８】図１７は２００μsec経過後のトナー分布
を示している。同図からは、ＯＰＣ層１５上の潜像１７
のうちの電荷のない、電位が０Ｖの画像部１７ａにトナ
ーが付着し、反転現像が始まっていることが分かる。一
方、電荷があり、電位が約−１５０Ｖの地肌部１７ｂで
はトナーがＯＰＣ層１５に到達していないことが分か
る。また、図１６と比較すると、−１００Ｖの電極の位
置が一つ隣に移動して、そこから、新たにトナーが打ち
上げられつつあることも分かる。

【００６９】図１８は３００μsec経過後のトナー分布
を示している。同図からは、ＯＰＣ層１５上の潜像１７
のうちの電荷のない、電位が０Ｖの画像部１７ａに付着
するトナーの数が、図１７より増えて現像が進んでいる
ことが分かる。一方、地肌部１７ｂでは、最初に打ち上
げられたトナーが、ＯＰＣ層１５と搬送基板１間に形成
されている逆電界で搬送基板１側に戻りつつあることが
分かる。

【００７０】図１９は５００μsec経過後のトナー分布
を示している。同図からは、現像が更に進んでいるが地
肌部１７ｂに付着するトナーはまったくないことが分か
る。

【００７１】図２０は１０００μsec経過後のトナー分
布を示している。同図と図１９とを比較すると、現像が
更に進んでいるが、その違いは小さいことが分かる。

【００７２】図２１は１５００μsec経過後のトナー分
布を示している。同図と図２０とを比較すると、画像部
１７ａに付着しているトナーの数は同じで、この間では
現像が進まなかったこと、すなわち、現像は開始１ｍse
c後でほぼ飽和したことが分かる。

【００７３】図２２は２００００μsec経過後のトナー
分布を示している。同図と図２１とを比較すると、この
間ではまったく現像が進んでいないことが分かる。

【００７４】以上の説明のようにＥＴＨ現像ではトナー
をホッピングさせることによって潜像担持体の静電潜像
を一成分現像方式で反転現像を行うことができる。すな
わち、現像領域で、トナーが潜像の画像部に対しては潜
像担持体側に向かい、非画像部に対してはトナーが潜像
担持体と反対側に向かう方向の電界を形成する手段を備
えることによって現像を行うことができる。

【００７５】本発明者らは更に鋭意研究を重ねた結果、
上述したようにＥＴＨ現像では地肌部にトナーが付着し
ないため、地肌汚れが生じないはずであるにもかかわら
ず、未だ地肌汚れが生じ得ることを確認した。

【００７６】すなわち、本発明者らは上述した搬送基板
を製作して、同じような粒径と帯電量を有するトナーを
用いて、厚さ１５μｍのＯＰＣ層を有する感光体ドラム
で、表面電位−１７０Ｖに帯電後レーザービーム光学系
により潜像を形成し、周速２００ｍｍ／secで回転する
感光体ドラムより０．２００ｍｍ離して搬送基板を固定
し、前記搬送電圧パターンを印加して該トナーを搬送基
板上を感光体ドラムの周速と等しい速度で搬送し、更に
搬送基板が感光体ドラムと最接近する０．４ｍｍ幅の領
域（これを「現像領域」とした。）の電極に対してだけ
前記ホッピング電圧パターンに切り替えて該潜像を反転
現像し、ＯＰＣ感光体ドラム上に形成された該トナー画
像を公知の方法で、転写、定着してきれいな白紙上に黒
トナー画像を形成した。

【００７７】この結果、形成した画像の地肌部には地汚
れが生じており、また、多数枚プリント試験を繰り返す
うちに機内にトナーが付着していることが認められたこ
とから、高速度カメラにより、現像領域のトナーの動き
を観察したところ、現像に寄与せず（感光体に付着せ
ず）かつ、搬送基板に戻らなかったトナーが、感光体ド
ラムの回転に伴ってその周辺に発生した気流に巻き込ま
れていくことが判明した。

【００７８】また、地肌部よりも画像部の方が飛散トナ
ーが増えることが判明した。さらに、ＯＰＣ層の帯電電
位を高くすると飛散は少なくなることも判明した。ま
た、通常、従来の現像方式ではトナーの帯電量が下がっ
た時トナー飛散が増加していたが、ＥＴＨ現像方式で
は、逆に、トナーの帯電量が低い方がトナー飛散が少な
くなることも判明した。

【００７９】これらのことから、図２０ないし図２２に
示すように、感光体ドラムの回転に伴う気流が一番強い
画像部の直上（下）で浮遊しているトナーが、感光体ド
ラムの回転の気流に巻き込まれて飛散したことが確認さ
れた。

【００８０】画像部に対して後行するトナーが滞留する
原因については、空中のトナーに働く力が無くなったと
考えられる。

【００８１】本来、画像部の近傍には負帯電トナーを画
像部に引き付ける電界が形成されているので、この電界
が、無くなって、又は弱くなって、後行のトナーが画像
部に引き付けられなくなたと考えられる。前述したよう
に、ＯＰＣ層の電荷密度は−３．０ｅ-4〔Ｃ／ｍｍ^２〕
であるが、−２０μＣ／ｇに帯電しているトナーが、１
平方ｃｍに１．５ｍｇ集まると、その電荷密度も−３．
０ｅ-4〔Ｃ／ｍｍ^２〕になる。

【００８２】実際には、飽和現像でも、１平方ｃｍに
１．５ｍｇのトナーが乗ることはないが、その半分程度
が乗っているとすると、地肌部と画像部の電位差が半減
して電界も半減しトナーの滞留が始まると考えられる。
これは、電荷分布を均一と仮定した場合であるが、トナ
ー間のクーロン反発力を考えると、１個の後行のトナー
は複数の先行付着トナーより反発されて先に（潜像担持
体側に）進めなくなったと考えることもできる。

【００８３】そこで、本発明においては現像領域通過後
の領域でトナーを搬送基板１側に引き戻す電界を発生さ
せる手段を備えた。すなわち、この第１実施形態では、
上述したように搬送基板１に回収領域１３を設けて、こ
の回収領域１３の電極１０２に対しては駆動回路２から
回収搬送電圧パターンの駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ
１を印加する。つまり、ここでは、搬送領域１１の電極
１０２に印加する搬送電圧パターンの駆動波形をそのま
ま回収領域１３の電極１０２に印加する回収搬送電圧パ
ターンの駆動波形として用いている。

【００８４】このように、現像領域通過後の領域でトナ
ーが潜像潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成
する手段を備えることによって、浮遊トナーを搬送基板
１側に回収することができ、この結果トナーの再利用も
可能になる。

【００８５】この点についてより詳細に説明する。前述
した図１５以降を参照して説明したようにＯＰＣ層１５
上に反転現像用の電荷パターンを乗せ、図１０に示すホ
ッピング電圧パターンの駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ
２を各電極１０２に印加して現像を行った後、図８に示
す回収搬送電圧パターンの駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖ
ｃ１を各電極１０２に印加したときのトナーＴの挙動の
一例について図２３以降を参照して時間を追って説明す
る。

【００８６】先ず、図２３は各電極１０２に印加する電
圧を回収搬送電圧パターンの駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、
Ｖｃ１に切り替えた後１００μsecを経過したときのト
ナーの分布を示している。前述した図２０と比較すると
分かるように、画像部１７ａ上（実際は下）に浮遊して
いたトナーが、搬送基板１側に引き寄せられ始めてい
る。また、画像部１７ａのみならず、もともと地肌部１
７ｂに対応して搬送基板１側の空中にいたトナーも更に
搬送基板１側に引き寄せられ始めている。

【００８７】図２４は切り替え後２００μsecを経過し
たときのトナーの分布を示している。図２３と比較する
と、画像部１７ａ、地肌部１７ｂともにトナーは更に搬
送基板１側に引き寄せられていることが分かる。

【００８８】図２５は切り替え後４００μsecを経過し
たときのトナーの分布を示している。画像部１７ａに対
応して浮遊していたトナーの搬送基板１側への回収が更
に進んでいることが分かる。ただし、地肌部１７ｂに対
応する部分では新たに打ち上げられるトナーがあるため
に少し膨らんでいる。

【００８９】図２６は切り替え後７００μｓｅｃを経過
したときのトナーの分布を示している。画像部１７ａに
対応する浮遊トナー中、最後尾に位置するトナーも搬送
基板１との間の中途まで進んでいることが分かる。

【００９０】図２７は切り替え後１０００μｓｅｃを経
過したときのトナーの分布を示している。最後尾のトナ
ーも、搬送基板１側に入り、ＯＰＣ層１５側には浮遊ト
ナーがまったく存在しなくなったことが分かる。

【００９１】この場合、画像部１７ａに付着しているト
ナーは、搬送基板１側に引き戻されない。これは、帯電
しているトナーと誘電体であるＯＰＣ感光層との間には
強い鏡像力が働いている。また、電荷の有無とは関係な
しに、トナーとＯＰＣ層の間には、ファンデルワールツ
力、液間架橋力も働いている。さらに、画像部が小さい
場合には、エッジ電界による静電力も働く。これらの力
が合わさってトナーをＯＰＣ側に押しているので、浮遊
トナーのように搬送基板１側に引き戻されることがない
のである。なお、浮遊トナーには、ファンデルワールツ
力と液間架橋力は働かず、また鏡像力も実質的にゼロで
あることから、搬送基板１側に引き戻される。

【００９２】ただし、後述するように、搬送基板側の電
極に印加する電位を高めていくと感光体ドラム上に付着
したトナーまで引き戻されるので、現像領域通過後に形
成する電界の強さは、潜像担持体に付着したトナーを潜
像担持体面より引き剥がさない範囲であることが好まし
い。この場合、付着力の弱いトナーは引き剥がした方が
よい場合もあり、全く引き剥がすことのない電界の強さ
でなければならないということではない。

【００９３】なお、上述したシミュレーションでは、画
像部１７ａの２層目以上のトナーはすべて、搬送基板１
側に回収されたが、これはシミュレーションではトナー
間の付着力をゼロにしたためであり、実際は、トナー同
士の間にも、ファンデルワールツ力、液間架橋力は働く
ので、２層目のトナーも１層目のトナーに付着して残
る。

【００９４】このように、現像領域通過後の領域におい
て、トナーを潜像担持体側と反対側の方向に向かう電界
を発生させる手段を備えることによって、飛散トナーの
発生を大幅に低減することができる。

【００９５】この場合、搬送部材である搬送基板の電極
に印加する電圧の平均値電位は、現像領域では潜像の画
像部電位と非画像部電位の間とすることで、ＥＴＨ現像
を行うことができ、負帯電トナーを用いるときには、現
像領域通過後の領域（回収領域）では潜像の画像部電位
と非画像部電位の両電位よりも高い電位とし、正帯電ト
ナーを用いるときには、現像領域通過後の領域では潜像
の画像部電位と非画像部電位の両電位よりも低い電位と
することで、浮遊しているトナーを搬送基板側に回収す
ることができる。

【００９６】ここで、上述した図１０に示すホッピング
電圧パターンの駆動波形を発生するための波形増幅器２
３ａ〜２３ｃ（これらを符号「２３」で表記する。）の
一例について図２８を参照して説明する。なお、前述し
たように図１０に示すホッピング電圧パターンの駆動波
形は、各相が０〜−１００Ｖのパルス波形で、電位が相
対的に＋の時間（０Ｖの時間）が６７％デューティーの
波形であるが、ここでは、電位が相対的に＋の時間（０
Ｖの時間）が３３％デューティーの波形で説明する。

【００９７】波形増幅器２３は、入力信号を分圧するた
めの抵抗Ｒ１、Ｒ２と、スイッチング用のトランジスタ
Ｔｒ１と、コレクタ抵抗Ｒ３と、トランジスタＴｒ２
と、電流制限抵抗Ｒ４と、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ５、
ダイオードＤ１からなるクランプ回路２５とで構成して
いる。

【００９８】この波形増幅器２３に対し、前述したパル
ス信号発生回路２１から図２９（ａ）に示すように、例
えば、０〜１５Ｖの図示の波形で１５Ｖのデューティー
が約６７％の入力信号ＩＮが与えられると、この入力信
号ＩＮは抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧されてトランジスタＴｒ
１のベースに入力され、トランジスタＴｒ１がスイッチ
ングを動作することで、位相が反転され、０〜＋１００
Ｖにレベルアップされた同図（ｂ）に示すような電圧波
形（コレクタ電圧）ｍが得られる。

【００９９】このコレクタ電圧ｍをトランジスタＴｒ２
が受け、同じレベルの波形を低インピーダンスで出力す
る。このトランジスタＴｒ２のエミッタに接続されたク
ランプ回路２５は、＋波形に対しては時定数が小さく、
−波形に対しては時定数がコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ５
で決定されるが、パルスの周期に対してこの時定数を十
分大きな値に設定することで、クランプ回路２５から
は、同図（ｃ）に示すように、０レベルがクランプされ
た０〜−１００Ｖの出力波形ＯＵＴが得られる。

【０１００】次に、上述した図８に示す回収搬送電圧パ
ターンの駆動波形を発生するための波形増幅器２２ａ〜
２２ｃ（これらを符号「２２」で表記する。）の一例に
ついて図３０を参照して説明する。前述したように図８
に示す回収搬送電圧パターンの駆動波形は、各相が０〜
＋１００Ｖのパルス波形で、電位が相対的に＋の時間
（＋１００Ｖの時間）が３３％デューティーの波形の例
である。

【０１０１】波形増幅器２２は、入力信号を分圧するた
めの抵抗Ｒ１、Ｒ２と、スイッチング用のトランジスタ
Ｔｒ１と、コレクタ抵抗Ｒ３と、トランジスタＴｒ２
と、電流制限抵抗Ｒ４と、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ５、
ダイオードＤ２からなるクランプ回路２６とで構成して
いる。すなわち、波形増幅器２３のクランプ回路２５の
ダイオードＤ１と波形増幅器２２のクランプ回路２６の
ダイオードＤ２の向きが異なるだけである。

【０１０２】この波形増幅器２２に対し、前述したパル
ス信号発生回路２１から図３１（ａ）に示すように、例
えば、０〜１５Ｖの図示の波形で１５Ｖのデューティー
が約６７％の入力信号ＩＮが与えられると、この入力信
号ＩＮは抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧されてトランジスタＴｒ
１のベースに入力され、トランジスタＴｒ１がスイッチ
ングを動作することで、位相が反転され、０〜＋１００
Ｖにレベルアップされた同図（ｂ）に示すような電圧波
形（コレクタ電圧）ｍが得られる。

【０１０３】このコレクタ電圧ｍをトランジスタＴｒ２
が受け、同じレベルの波形を低インピーダンスで出力す
る。このトランジスタＴｒ２のエミッタに接続されたク
ランプ回路２６は、−波形に対しては時定数が小さく、
＋波形に対しては時定数がコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ５
で決定されるが、パルスの周期に対してこの時定数を十
分大きな値に設定することで、クランプ回路２６から
は、同図（ｃ）に示すように、０レベルがクランプされ
た０〜＋１００Ｖの出力波形ＯＵＴが得られる。

【０１０４】このように、搬送基板の各電極に印加する
駆動波形をコンデンサ、抵抗、ダイオードから構成され
るクランプ回路で形成することで、簡単な回路構成で、
また、低レベル側をクランプすることでドリフトのな
い、波高値が一定で安定な波形が得られるので、正確な
トナー搬送、ホッピングが可能になる。

【０１０５】ここで、トナーの帯電極性と搬送基板１の
電極１０２に印加する電圧（電位）との関係について説
明すると、負帯電トナーを用いる場合には、現像領域で
は０〜−Ｖ１の電圧とし、現像領域通過後の領域では０
〜＋Ｖ２の電圧とする、つまりホッピング用駆動波形の
電圧は０〜−Ｖとし、回収搬送用駆動波形の電圧は０〜
＋Ｖとすることで、上述したように駆動回路の構成が簡
単で、信頼性が向上する。

【０１０６】同様に、正帯電トナーを用いる場合には、
現像領域では０〜＋Ｖ３の電圧とし、現像領域通過後の
領域では０〜−Ｖ４の電圧とする、つまりホッピング用
駆動波形の電圧は０〜＋Ｖとし、回収搬送用駆動波形の
電圧は０〜−Ｖとすることで、上述したように駆動回路
の構成が簡単で、信頼性が向上する。

【０１０７】なお、上述した電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ
４は、同じ絶対値の電圧であって、ことなる絶対値の電
圧であってもよい。

【０１０８】ここで、トナーの搬送及びホッピングを行
うための搬送基板１の複数の電極１０２の幅（電極幅）
Ｌ及び電極間隔Ｒ、並びに表面保護層１０３について説
明する。搬送基板１における電極幅Ｌと電極間隔Ｒはト
ナーの搬送効率、ホッピング効率に大きく影響する。す
なわち、電極と電極の間にあるトナーはほぼ水平方向の
電界により、基板表面を隣接する電極まで移動する。こ
れに対して、電極上に乗っているトナーは、少なくとも
垂直方向の成分も持った初速が与えられることから、多
くは基板面から離れて飛翔する。

【０１０９】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て搬送効率が上がる。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、搬送効率が低下
することになる。そこで、本発明者らは鋭意研究した結
果、低電圧で効率よく粉体を搬送、ホッピングするため
の適正な電極幅があることを見出した。

【０１１０】また、電極間隔Ｒは、距離と印加電圧の関
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、搬送、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
しないと移動効率が上がらないことになる。これについ
ても、本発明者らは鋭意研究した結果、低電圧で効率よ
く粉体を搬送、ホッピングするための適正な電極間隔が
あることを見出した。

【０１１１】さらに、電極表面を覆う表面保護層の厚さ
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。

【０１１２】そこで、搬送基板の電極幅、電極間隔、表
面保護層厚さの関係を適正に設定することによって、電
極表面でのトナー吸着問題を解決し、低電圧で効率的な
移動を行うことができる。

【０１１３】より詳しく説明すると、まず、電極幅Ｌに
ついては、電極幅Ｌをトナー径（粉体径）の１倍とした
ときは、最低１個のトナーを乗せて搬送、ホピングする
ための幅寸法であり、これより狭いとトナーに作用する
電界が少なくなり、搬送力、飛翔力が低下して実用上は
十分でない。

【０１１４】また、電極幅Ｌが広くなるに従って、特
に、電極上面中央付近で、電気力線が進行方向（水平方
向）に傾斜し、垂直方向の電界の弱い領域が発生し、ホ
ッピングの発生力が小さくなる。電極幅Ｌがあまり広く
なると、極端な場合、トナーの帯電電荷に応じた鏡像
力、ファンデルワールス力、水分等による吸着力が勝
り、トナーの堆積が発生することがある。

【０１１５】そして、搬送及びホッピングの効率から、
電極の上にトナー２０個程度が乗る幅であれば吸着が発
生しにくく、１００Ｖ程度の低電圧の駆動波形で効率良
く搬送、ホッピングの動作が可能である。それ以上広い
と部分的に吸着が発生する領域が生じる。例えば、トナ
ーの平均粒径を５μmとすると、５μｍ〜１００μｍま
での範囲に相当する。

【０１１６】電極幅Ｌのより好ましい範囲は、駆動波形
による印加電圧を１００Ｖ以下の低電圧でより効率的に
駆動するため、粉体の平均粒径の２倍以上〜１０倍以下
である。電極幅Ｌをこの範囲内とすることで、電極表面
中央付近の電界強度の低下が１／３以下に抑えられ、ホ
ッピングの効率低下は１０％以下となって、効率の大幅
な低下をきたすことがなくなる。これは、例えば、トナ
ーの平均粒径を５μｍとすると、１０μｍ〜５０μｍの
範囲に相当する。

【０１１７】さらに、より好ましくは、電極幅Ｌは、粉
体の平均粒径の２倍以上〜６倍以下の範囲である。これ
は、例えば、トナーの平均粒径を５μｍとすると、１０
μｍ〜３０μｍに相当する範囲である。この範囲とする
ことによって非常に効率が良くなることが判明してい
る。

【０１１８】ここで、図３２に示すように、搬送基板１
上の電極１０２の幅（電極幅）Ｌを３０μｍ、電極間隔
Ｒを３０μｍ、電極１０２の厚みを５μｍ、表面保護層
１０３の厚みを０．１μｍとし、隣接する２つの電極１
０２、１２にそれぞれ＋１００Ｖ、０Ｖを印加し、電極
幅Ｌ、電極間隔Ｒに対する搬送電界ＴＥ、ホッピング電
界ＨＥの強度を測定した結果を図３３及び図３４に示し
ている。

【０１１９】なお、各評価データはシミュレーションと
実測、および粒子の振る舞いについて高速度ビデオによ
り実測評価した結果である。図３２では細部を分かり易
くするために電極１０２は２つを示しているが、実際の
シミュレーション、及び実験は前述したように十分な数
の電極を有する領域について評価している。また、トナ
ーＴの粒径は８μｍ、電荷量は−２０μＣ／ｇである。

【０１２０】これらの図３３及び図３４で示す電界の強
度は電極表面の代表点の値であり、搬送電界ＴＥの代表
点ＴＥａは図３２に示す電極端部５μｍ上方の点、ホッ
ピング電界ＨＥの代表点ＨＥａは図３２に示す電極中央
部５μｍ上方の点とし、それぞれＸ方向、Ｙ方向のトナ
ーに作用する一番電界の強い代表点に相当する。

【０１２１】これらの図３３及び図３４から、トナーの
搬送、ホッピングに作用する力を付与できる電界として
は（５Ｅ＋５）Ｖ／ｍ以上、吸着の問題がない好ましい
電界としては（１Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上、さらに十分な力
を付与できるより好ましい電界としては（２Ｅ＋６）Ｖ
／ｍ以上の範囲であることが分かる。

【０１２２】電極間隔Ｒについては、間隔が広くなるほ
ど搬送方向の電界強度は低下するため、上記電界強度の
範囲に対応する値としても同様で、前述したように、ト
ナーの平均粒径の１倍以上〜２０倍以下、好ましくは２
倍以上〜１０倍以下、さらにより好ましくは２倍以上〜
６倍以下である。

【０１２３】また、図３４からホッピングの効率は電極
間隔Ｒが広がると低下するが、トナー平均粒径の２０倍
までは実用上のホッピング効率が得られる。トナー平均
粒径の２０倍を越えるとやはり多くのトナーの吸着力が
無視できなくなり、ホッピングが全く発生しないトナー
が発生するため、この点でも電極間隔Ｒはトナーの平均
粒径の２０倍以下とする必要がある。

【０１２４】以上のように、Ｙ方向の電界強度は電極幅
Ｌ、電極間隔Ｒで決定され、狭い方が電界強度は高くな
る。また、電極端部寄りのＸ方向の電界強度も電極間隔
Ｒで決定され、狭い方が電界強度は高くなる。

【０１２５】このように、電極のトナー進行方向におけ
る幅をトナーの平均粒径の１倍以上２０倍以下で、か
つ、電極のトナー進行方向の間隔を粉体の平均粒径の１
倍以上２０倍以下とすることによって、電極上又は電極
間にある帯電したトナーに対し、その鏡像力、ファンデ
ルワールス力、その他、吸着力にうち勝って、トナーを
搬送、ホッピングさせるのに十分な静電力を作用させる
ことができ、トナーの滞留が防止されて、低電圧で安定
して効率的に搬送及びホッピングをさせることができ
る。

【０１２６】本発明者らの研究するところによると、ト
ナーの平均粒径が２〜１０μｍ、Ｑ／ｍが負帯電の場合
には−３〜−４０μＣ／ｇ、より好ましくは、−１０〜
−３０μＣ／ｇ、正帯電の場合には＋３〜＋４０μＣ／
ｇ、より好ましくは、＋１０〜＋３０μＣ／ｇであると
きに、特に、上述した電極構成による搬送及びホッピン
グを効率的に行うことができた。

【０１２７】次に、表面保護層１０３について説明す
る。表面保護層を設けることにより、電極の汚れ、微粒
子等の付着が無く、表面を搬送に好適な条件で維持する
ことができ、高湿度環境での沿面リークの回避でき、Ｑ
／ｍの変動が無く、粉体の帯電電荷量を安定に維持する
ことができる。

【０１２８】ここで、図３２の構成において表面保護層
の厚さを０．１〜８０μｍの範囲で変化させたときのＸ
方向の電界強度を計算値で求めた結果を図３５に示して
いる。

【０１２９】この表面保護層１０３の誘電率εは空気よ
り高い値であり、通常ε＝２以上である。同図から分か
るように、この表面保護層の膜厚（電極表面からの厚
さ）が厚すぎると、表面のトナーに作用する電界強度が
低下する。そこで、搬送効率、耐温湿度環境等を考慮す
ると、搬送動作に対して効率低下を問題にしないで実用
可能な表面保護層厚さは、３０％効率が低下する１０μ
ｍ以下、より好ましくは効率低下が数％に押さえられる
５μｍ以下である。

【０１３０】また、電極表面のホッピングに作用する電
界強度の例を図３６及び図３７に示している。図３６は
表面保護層の厚みを５μｍとした例、図３７は表面保護
層の厚みを３０μｍとした例であり、いずれも電極幅３
０μｍ、電極間隔３０μｍで印加電圧０Ｖ、１００Ｖと
している。

【０１３１】これらの各図から分かるように、表面保護
層の厚さが厚くなると空気より誘電率が高い保護層から
隣接する電極方向へ向かう電界が増加するため、表面の
垂直方向成分が減少するとともに、保護層の厚み分、表
面のトナーに作用する電界強度が低下する。

【０１３２】すなわち、ホッピングに作用する垂直方向
成分の電気力線は保護層厚さに大きく依存する。１００
Ｖ程度の低電圧で効率的にホッピングに作用する力を付
与できる電界は、吸着の問題がない好ましい電界として
（１Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上、さらに十分な力を付与できる
より好ましい電界としては（２Ｅ＋６）Ｖ／ｍ以上の範
囲であり、そのための保護層厚さとしては１０μｍ以
下、より好ましくは５μｍ以下である。

【０１３３】なお、表面保護層の材料としては、比抵抗
は１０＊Ｅ６Ωｃｍ以上、誘電率εが２以上の材料を用
いることが好ましい。

【０１３４】このように、電極表面を覆う表面保護層を
設け、この表面保護層の厚さを１０μｍ以下とすること
で、特に粉体に対して垂直方向成分の電界をより強く作
用させることができ、ホッピングの効率を上げることが
できる。

【０１３５】次に、移動させるトナーの帯電極性と表面
保護層の最外層の材料の関係について説明する。なお、
表面保護層の最外層とは、表面保護層が単一層の場合に
は当該層を、表面保護層が複数層から形成される場合に
は粉体が接触する面を形成する層をいう。

【０１３６】画像形成装置に用いられるトナーを搬送す
る場合、トナーの８０％以上を占める樹脂材料として
は、溶融温度、カラーにおいては透明性等が考慮され、
一般的にはスチレン−アクリル系の共重合体、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂等が用いられ
る。トナーの帯電特性はこれらの樹脂の影響を受ける
が、積極的に帯電量をコントロールする目的で帯電制御
剤が加えられる。ブラックトナー（ＢＫ）用の帯電制御
剤としては、正帯電の場合は、例えば、ニグロシン系染
料、四級アンモニウム塩類、負帯電の場合は、例えば、
アゾ系含金属錯体、サリチル酸金属錯体が使用される。
また、カラートナー用の帯電制御剤としては、正帯電の
場合は、例えば、四級アンモニウム塩類、イミダゾール
系錯体類、負帯電の場合は、例えば、サリチル酸金属錯
体や塩類、有機ホウ素塩類が使用される。

【０１３７】一方、これらのトナーは、搬送基板上を移
相電界（進行波電界）によって搬送、またはホッピング
する動作によって、表面保護層と接触、剥離を繰り返す
ため、トナーが摩擦帯電の影響を受けることになるが、
その帯電量と極性は材料相互の帯電系列によって決まっ
てくる。

【０１３８】この場合、トナーの帯電量を主に帯電制御
剤によって決定される飽和帯電量、または多少低下する
程度に維持することで、搬送、ホッピング、感光体現像
にとっての効率を向上させることができる。

【０１３９】そこで、トナーの帯電極性が負の場合は、
少なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料とし
て、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いら
れる材料の近傍（搬送、ホッピングの領域が少ない場
合）に位置する材料か、または正端側に位置する材料を
使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、サリ
チル酸金属錯体の場合はこの近傍に位置するポリアミド
系が好ましい。例えば、ポリアミド（ナイロン：商品
名）６６、ナイロン（商品名）１１等を用いる。

【０１４０】また、トナーの帯電極性が正の場合は、少
なくとも表面保護層の最表面を形成する層の材料とし
て、摩擦帯電系列上でトナーの帯電制御剤として用いら
れる材料の近傍（搬送、ホッピングの領域が少ない場
合）に位置する材料か、または負端側に位置する材料を
使用することが好ましい。例えば、帯電制御剤が、四級
アンモニウム塩類の場合はこの近傍、またはフッ素等の
テフロン（登録商標）系材料を用いる。

【０１４１】次に、電極１０２の厚みについて説明す
る。上述したように電極表面を覆う数μｍ厚さの表面保
護層を形成した場合、表面保護層の下に電極がある領域
とない領域に対応して、搬送基板表面には凹凸が生じる
ことになる。このとき、電極の厚さを３μｍ以下の薄層
に形成することによって、保護膜表面の凹凸を問題にす
ることなくトナー等、５μm程度の粉体をスムースに搬
送することができる。したがって、電極を３μｍ以下の
厚みに形成すれば、搬送基板表面の平坦化処理等を必要
しないで、薄層の表面保護層を有する搬送基板を実用化
でき、搬送、ホッピングのための電界強度が低下するこ
ともなくなり、より効率的な搬送、ホッピングを行うこ
とができる。

【０１４２】次に、本発明に係る現像装置の第２実施形
態について図３８を参照以降をも参照して説明する。こ
の第２実施形態では、第１実施形態の駆動回路２に代え
て、搬送基板１の搬送領域１１、現像領域１２及び回収
領域１３の各電極１０２に対して、それぞれ駆動波形Ｖ
ａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１、Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２、Ｖａ
３、Ｖｂ３、Ｖｃ３を印加する駆動回路３２を備えてい
る。

【０１４３】ここで、駆動回路３２から回収領域１３の
各電極１０３に出力する回収搬送駆動波形Ｖａ３、Ｖｂ
３、Ｖｃ３は、図３９に示すように、搬送駆動波形Ｖａ
１、Ｖｂ１、Ｖｃ１にＤＣ＋５０Ｖのバイアス電圧を加
えたものであり、各Ａ〜Ｃ相の波形は１２０°ずつ位相
がシフトした＋５０〜＋１５０Ｖのパルス波形である。

【０１４４】この駆動波形を生成するために駆動回路３
２に含まれる回収搬送電圧用の波形増幅器２４は、図４
０に示すように、前述した波形増幅器２２のクランプ回
路２６のＧＮＤ方向とは逆向きのダイオードＤ２及び抵
抗Ｒ５とシリーズに＋５０Ｖの電源回路２７を挿入した
のものであり、前記波形増幅器２２の出力波形に＋５０
ＶのＤＣ電圧がバイアスされ、結果として＋５０〜＋１
５０Ｖの波形が得られる。

【０１４５】このように、搬送基板の各電極に印加する
駆動波形をコンデンサ、抵抗、ダイオード及びバイアス
電圧発生手段から構成されるクランプ回路で形成するこ
とで、簡単な回路構成で、また、低レベル側をクランプ
することでドリフトのない、波高値が一定で安定な波形
が得られるので、正確なトナー搬送、ホッピングが可能
になるとともに、また、低レベル側が０Ｖでない所定の
バイアス波形を簡単な電源回路を挿入するだけで構成で
き、感光体と搬送基板の間のバイアス電界を調整するこ
とが可能になって最適な画像が得られる条件を容易に設
定できる。

【０１４６】この実施形態のように、回収領域１３の各
電極１０２に印加する駆動波形にＤＣバイアスを重畳す
ることによって、より回収効率が向上し、飛散トナーの
発生を確実に防止できる。

【０１４７】すなわち、前述したように現像領域通過後
の領域でトナーを搬送基板１側に引き戻す電界を形成す
る手段を設けることによって、トナーの飛散は大変少な
くなったが、まだゼロにはならなかった。その原因を究
明したところ、高速度カメラの映像と上記シミュレーシ
ョンより、搬送基板１に近い側でも、回転するＯＰＣ感
光体ドラム１０に引かれて空気の移動が生じていること
に起因していることが判明した。

【０１４８】そこで、回収領域１３の各電極１０２に印
加する駆動波形に＋５０ＶのＤＣバイアスを重畳して電
界強度を高くしたことによって、飛散トナーの発生が略
ゼロになった。なお、このときの駆動波形の平均電圧は
８３．３Ｖになる。

【０１４９】このときのトナーＴの挙動の一例について
図４１に示している。同図は、各電極１０２に印加する
電圧を回収搬送電圧パターンの駆動波形Ｖａ３、Ｖｂ
３、Ｖｃ３に切り替えた後１０００μsecを経過したと
きのトナーの分布を示すものであり、第１実施形態の図
２７と同じ経過時間である。この図４１と前記の図２７
とを対比すると分かるように、トナーが搬送基板１側に
引き寄せられている。

【０１５０】さらに研究を研究を重ねた結果、バイアス
電圧にも適正値があることが判明した。すなわち、ＤＣ
バイアス電圧を＋１００Ｖにした（駆動波形は＋１００
〜＋２００Ｖになり、平均電圧は＋１３３．３Ｖにな
る。）ときのトナーＴの挙動の一例を図４２に示してい
る。同図は、各電極１０２に印加する電圧を回収搬送電
圧パターンの駆動波形Ｖａ３、Ｖｂ３、Ｖｃ３に切り替
えた後１０００μsecを経過したときのトナーの分布を
示すものであり、前述した図４１と対比すると分かるよ
うに、さらにトナーが搬送基板１側に引き寄せられてい
るが、搬送基板１に引き付ける静電力が強くなり、搬送
されないトナーがかなり生じる。

【０１５１】さらに、ＤＣバイアス電圧を＋１５０Ｖに
した（駆動波形は＋１５０〜＋２５０Ｖになり、平均電
圧は＋１８３．３Ｖになる。）ときのトナーＴの挙動の
一例を図４３に示している。同図は、各電極１０２に印
加する電圧を回収搬送電圧パターンの駆動波形Ｖａ３、
Ｖｂ３、Ｖｃ３に切り替えた後１０００μsecを経過し
たときのトナーの分布を示すものであり、前述した図４
２と対比すると分かるように、さらに搬送基板１に引き
付ける静電力が強くなり、ＯＰＣ層１５上に付着してい
たトナーまで搬送基板１に引き戻され、現像した画像が
消えている。

【０１５２】すなわち、回収搬送電圧のプラスバイアス
には適正値があり、低すぎては、浮遊トナーを、ＯＰＣ
感光体ドラムの回転に伴って発生している気流中から、
ほとんど空気の移動のない搬送基板側に引き寄せること
ができず、逆に高すぎると、トナーが搬送できなくな
り、ついには、いったん現像されたトナーまで回収され
て画像が消えてしまうことになる。

【０１５３】次に、本発明に係る現像装置の第３実施形
態について説明する。この実施形態は、ＯＰＣ感光体ド
ラム１０の表面電位を高くするとともに、ホッピング電
圧パターンの駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２に−ＤＣ
バイアス電圧を重畳したものである。

【０１５４】すなわち、ＯＰＣ感光体層１５の帯電電荷
密度を、−４．０ｅ-4〔Ｃ／m*m〕に、電位として、−
２２０Ｖに上げた。一方、現像領域１２の各電極１０２
に印加する駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２として、図
４４に示すように−５０ＶのＤＣ電圧をバイアスし、−
５０Ｖ〜−１５０Ｖの駆動波形とした。なお、同図でも
相対的に＋の時間が３３％デューティーの波形としてい
る。

【０１５５】この駆動波形を生成するための前述した波
形増幅器２３は、図４５に示すように、図２８に示す回
路のクランプ回路２５のＧＮＤ方向のダイオードＤ１及
び抵抗Ｒ５とシリーズに−５０Ｖの電源回路２８を挿入
したのものであり、前記波形増幅器２３の出力波形に−
５０ＶのＤＣ電圧がバイアスされ、結果として−５０〜
−１５０Ｖの波形が得られる。

【０１５６】このときのトナーＴの挙動の一例について
図４６に示している。同図は、現像終了時のトナーの分
布を示すものであり、第１実施形態の図２０と比較する
と分かるように、画像部１７ａに付着するトナー数が２
倍近くなっている。

【０１５７】このように、この実施形態では、画像部に
付着する（現像する）トナーが増えて、画像濃度が高
く、地汚れのない画像を形成することができる。

【０１５８】これらの第２、第３実施形態を組み合わせ
て、搬送基板の各電極に対し、負帯電トナーを用いる場
合には、現像領域では−Ｖ５〜−Ｖ６（Ｖ５＞Ｖ６）の
電圧を、現像領域通過後の領域では＋Ｖ７〜＋Ｖ８（Ｖ
８＞Ｖ７）電圧を印加する、つまり、現像領域では−Ｖ
〜−（Ｖ＋α）の電圧を、現像領域通過後の領域では＋
Ｖ〜＋（Ｖ＋α）電圧を印加する駆動波形とすることに
よって、トナーによる現像量及び浮遊トナーの回収量を
より高めることができる。

【０１５９】同様に、正帯電トナーを用いる場合には、
現像領域では＋Ｖ９〜Ｖ１０（Ｖ１０＞Ｖ９）の電圧
を、現像領域通過後の領域では−Ｖ１１〜−Ｖ１２（Ｖ
１２＞Ｖ１１）の電圧を印加する、つまり、現像領域で
は＋Ｖ〜＋（Ｖ＋α）の電圧を、現像領域通過後の領域
では−Ｖ〜−（Ｖ＋α）電圧を印加する駆動波形とする
ことによって、トナーによる現像量及び浮遊トナーの回
収量をより高めることができる。

【０１６０】なお、電圧Ｖ９、Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２
は、同じ絶対値あってもよいし、異なる絶対値であって
もよい。

【０１６１】次に、本発明に係る現像装置の第４実施形
態について説明する。この実施形態では、前記第１実施
形態と同様の駆動波形の電圧パターンを用いて、搬送基
板１とＯＰＣ感光体１０との間隔を２００μｍから４０
０μｍに広げたものである。

【０１６２】このときのトナーＴの挙動の一例について
図４７に示している。同図は、回収搬送電圧パターンの
駆動波形を印加した後１０００μsecを経過した時のト
ナーの分布を示すものであり、第２実施形態の図４１と
比較しても、相対的に浮遊していたトナーが搬送基板１
側に引き寄せられていることが分かる。このように、一
層トナーの飛散を防止することができる。

【０１６３】次に、本発明に係る現像装置の第５実施形
態について図４８を参照して説明する。この実施形態で
は、フレキシブル支持基板１１１に複数の電極１０２を
設け、保護層１０３を形成した搬送基板４１を用いて、
この搬送基板４１のうちの回収領域１３に対応する部分
を感光体ドラム１０の表面形状に倣わせて湾曲させてい
る。

【０１６４】すなわち、前記第１実施形態において感光
体ドラム１０の回転数を上げる（周速をあげる）と、ト
ナーの飛散が生じるようになった。これは、感光体ドラ
ム１０と搬送基板１との間隔（ギャップ）が感光体ドラ
ム１０下流側になるほど広がっているため、トナー回収
時間が短くなって、浮遊トナーを、搬送基板１側に十分
引き付ける前にＯＰＣ感光層が搬送基板１より遠ざかっ
て行ってしまうことが原因であると考えられる。

【０１６５】そこで、搬送基板４１としてフレキシブル
基板を用いて感光体ドラム１０とのギャップを回収領域
１３で略同じに保持することで、十分なトナー回収のた
めの時間を確保でき、浮遊トナーを搬送基板４１側に引
き付けることができるので、トナーの飛散が解消され
る。

【０１６６】この場合、現像時間が不足するときには、
図４９に示すように、現像領域１２でも、フレキシブル
な搬送基板４１を湾曲させてＯＰＣ感光体ドラム１０の
曲率に合わせて湾曲させることで、現像時間を確保する
ことができるようになる。

【０１６７】また、搬送基板４１を湾曲させる場合、湾
曲面を形成している部分は潜像担持体（感光体ドラム
１）との間のギャップが潜像担持体の移動方向下流側ほ
ど広くなっているようにすることで、空気の流れが乱れ
ることなく速やかに減衰でき、浮遊トナーの回収をより
確実に行うことができる。

【０１６８】ここで、フレキシブルなファインピッチ薄
層電極を有する搬送基板の一例としては、ポリイミドの
ベースフィルム（厚さ２０〜１００μｍ）を基材（支持
基板１１１）として、その上に蒸着法によって０．１〜
３μｍのＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ-Ｃｒ等を成膜する。幅３０
〜６０ｃｍ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１〜５ｍｍ程度の電極を形成する。

【０１６９】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、前処理と
して、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。

【０１７０】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、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１〜３μｍをロール・トゥ・ロー
ルで製造することが可能である。

【０１７１】そして、これらの薄膜電極にレジスト塗
布、パタンニング、エッチングで電極１０２を形成す
る。この場合、０．１〜３μｍ厚さの薄層電極であれ
ば、フォトリソ、エッチング処理によって５μｍ〜数１
０μｍ幅、又は間隔のファインパタン電極を精度良く形
成することができる。

【０１７２】次いで、表面保護層１０３としてＳｉ
Ｏ_２、ＴｉＯ_２等を厚さ０．５〜２μｍをスパッタ等に
より形成する。或いは、表面保護層としてＰＩ（ポリイ
ミド）を厚さ２〜５μｍ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ＳｉＯ_２、
その他無機膜を０．１〜２μｍの厚みにスパッタ等で形
成すればよい。

【０１７３】また、別の例としては、ポリイミドのベー
スフィルム（厚さ２０〜１００μｍ）を基材（支持基板
１１１）として、その上に電極材料として、厚さ１０〜
２０μｍ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２０〜１００μｍ塗布してベークする。その
後、金属材をフォトリソ、エッチング処理によって電極
１０２の形状にパターン化し、その電極１０２面上に保
護層１０３としてポリイミドをコーティング、金属材電
極の厚さ１０〜２０μｍに応じた凹凸がある場合は、適
正な段差を含む、準平坦化を行う。

【０１７４】例えば、粘度５０〜１０，０００ｃｐｓ、
より好ましくは１００〜３００ｃｐｓ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、搬送基板最表面が平坦化される。その
後、熱処理により安定した保護フィルム膜材となる。

【０１７５】さらに、フレキシブル搬送基板の強度を上
げた更に他の例としては、基材として厚さ２０〜３０μ
ｍ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５μｍ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、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１０１とする。

【０１７６】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
０．１〜２μｍの厚みに蒸着し、フォトリソ、エッチン
グによって数１０μｍのファインパタンの電極１０２を
形成する。さらに、表面にＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の表面
保護層１０３を０．５〜１μｍ程度の厚みにスパッタに
より形成することで、フレキシブル搬送基板を得ること
ができる。

【０１７７】次に、本発明に係る現像装置の第６実施形
態について説明する。上述したように感光体ドラム１０
の回転数を上げる（周速をあげる）と、感光体ドラム１
０と搬送基板１との間隔（ギャップ）が感光体ドラム１
０下流側になるほど広がっているため、トナー回収時間
が短くなって、浮遊トナーを、搬送基板１側に十分引き
付ける前にＯＰＣ感光層が搬送基板１より遠ざかってし
まうことになる。

【０１７８】そこで、この実施形態では、ハードタイプ
の搬送基板１を使って、搬送基板１とＯＰＣ感光体ドラ
ム１０の間隔が広がるのに合わせて、回収搬送電圧パタ
ーンの駆動波形に加えるプラスバイアス電圧を順次増加
させるようにしたものである。これにより、周速が上が
ったときにもトナー飛散を解消することができる。

【０１７９】このときの回収領域１３の長さに対するＯ
ＰＣ感光体ドラム１０と平板状の搬送基板１間のギャッ
プ、及びそれに対するプラスバイアス電圧の関係を表１
に示している。このときの条件は、次のとおりである。
なお、なお、もともと地肌部はＯＰＣ感光体層側に浮遊
するトナーは少なく、また、回収電界も画像部に比較し
て大きいので、画像部の回収電界が一定に維持されるよ
うにバイアス電圧を設定した

【０１８０】（条件）直径６０ｍｍの感光体ドラムと平板状搬送基板。回収領域１３は感光体ドラムセンター直下より始まる。回収搬送電圧パターンは＋１００Ｖ，０Ｖ，０Ｖ（＋バ
イアス５０Ｖ）静電潜像電位は、画像部０Ｖ、地肌部−１７０Ｖ。トナーの帯電極性は負（−２０μＣ／ｇ）

【０１８１】

【表１】

【０１８２】次に、本発明に係る現像装置の第７実施形
態について図５０を参照して説明する。この実施形態
は、搬送基板１（又は搬送基板４１）の各電極１０２に
印加する駆動波形のバイアス電圧を変化できるようにし
たものである。図５０はこの場合のホッピング電圧パタ
ーンの駆動波形を出力するための波形増幅器２３の一例
を示すものであり、図４５の回路において、固定電圧を
出力するバイアス電源回路２８に代えて、出力電圧を可
変できるバイアス電源回路２９を備えている。なお、搬
送電圧パターン、或いは回収搬送電圧パターンの駆動波
形を出力するための波形増幅器２２、２４についても同
様にバイアス電圧を可変とすることができる。また、バ
イアス電源回路２９の出力電圧は、図示しない主制御部
によって調整できるようにしている。

【０１８３】すなわち、トナーの帯電量や、ＯＰＣ感光
体の表面電位が、使用環境の温湿度や、プリンタの使用
時間によって変化し、また、複写機の場合は、濃度の薄
い原稿をより濃く複写したい場合や、逆に、地肌を飛ば
して複写したい場合がある。そこで、この実施形態のよ
うにバイアス値を変化できるようにすることで、環境の
変化や、機械の変化、原稿の濃淡にかかわらず常に良好
な画像をトナーの飛散無しに形成することができる。

【０１８４】また、バイアス電圧をフィードパック制御
する構成でなくても、機械組み立て後の機械間の特性バ
ラツキをこのバイアス電圧を調整することで最適な画像
が得られるように調整することもできる。

【０１８５】次に、本発明に係る現像装置の第８実施形
態について図５１を参照して説明する。この実施形態
は、上記各実施形態において回収領域１３では搬送基板
を用いてトナーを回収する構成としていたものに代え
て、回収領域１３を持たない搬送基板６１を用いて現像
を行うとともに、現像領域１２の出口付近に、トナーが
潜像担持体である感光体ドラム１と反対側に向かう方向
の電界を形成する手段として回収ローラ６２を設け、こ
の回収ローラ６２にバイアス電源６３から電界発生用の
バイアス電圧を印加し、また回収ローラ６２表面から回
収トナーを剥離する回収ブレード６４を設けている。

【０１８６】この実施形態において、具体的に、現像領
域１２の出口に、直径２０ｍｍの金属ローラからなる回
収ローラ６２を、ＯＰＣ感光体ドラム１０より０．５ｍ
ｍのギャップを空けて配置し、この回収ローラ６２にバ
イアス電圧として＋５００Ｖを印加したところ、浮遊ト
ナーの大部分は金属ローラである回収ローラ６２に静電
付着し、トナーの飛散が低減した。

【０１８７】さらに、金属ローラである回収ローラ６２
を、ＯＰＣ感光体ドラム１０と同方向に回転させ、その
間のギャップで、両ローラを逆方向に移動させて、感光
体ドラム６２によって発生する気流を止めたところ、す
べてのトナーを回収することができ、トナー飛散がなく
なった。

【０１８８】このように、トナーが潜像担持体である感
光体ドラム１と反対側に向かう方向の電界を形成する手
段としては、搬送基板に限られるものではなく、ローラ
部材或いは、平板状部材などを用いることもできる。

【０１８９】次に、上記各実施形態で説明したシュミレ
ーションで用いたトナーの粒径（半径）の分布を図５２
に、帯電量Ｑ／ｍの分布を図５３にそれぞれ示してい
る。なお、これらの分布は従来のトナーにおける実測値
を基にした一例である。

【０１９０】次に、本発明に係る現像装置を含む本発明
に係る画像形成装置の第１実施形態について図５４を参
照して説明する。この画像形成装置の全体の概略及び動
作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム３０１
は基体３０２上に感光体層３０３を形成してなり、同図
で矢示方向に回転駆動される。この感光体ドラム３０１
は帯電装置３０５によって一様に帯電され、露光部３０
６からの読み取り画像に応じたレーザー光による書き込
みにより、感光体ドラム３０１の表面に静電潜像が形成
される。

【０１９１】そして、この感光体ドラム３０１表面の静
電潜像は、本発明に係る現像装置３１６によってトナー
が付着されて可視像化され、この可視像は、給紙カセッ
ト３１７から給紙された転写紙（記録媒体）３１９に転
写電源３２１からの電圧が印加される転写コロ３２０に
よって転写され、この可視像が転写された転写紙３１９
は、感光体ドラム３０１の表面より分離されて、定着ユ
ニット３２３のローラ間を通って、可視像が定着され、
機外の排紙トレイへと排紙される。

【０１９２】一方、転写が終了した感光体ドラム３０１
の表面に残留しているトナーはクリーニング装置３２５
によって除去され、感光体ドラム３０１の表面に残留し
ている電荷は除電ランプ３２６によって消去される。

【０１９３】そこで、現像装置３１６について説明する
と、現像装置３１６内には粉体であるトナーの帯電を施
す部材の一例として帯電ブラシ３３１ａ、３３１ｂの両
ブラシが接触するように配置され回転動作し、トナータ
ンク３３２から送り込まれるトナーＴはブラシ３３１
ａ、３３１ｂによる摩擦を受けて帯電が施される。

【０１９４】帯電が施されトナーは、搬送基板３４１に
送り込まれ、この搬送基板３４１上を搬送、ホッピング
されて潜像担持体３０１に対向する現像領域に送られ
て、所要の現像を行った後、現像に供されなったトナー
は搬送基板３４１の終端から落下して、逆送搬送基板３
４２によってトナーに帯電を施す部材（帯電ブラシ３３
１ｂ）に逆送される。

【０１９５】なお、搬送基板３４１及び逆送搬送基板３
４２の構成は、前記搬送基板１と同様であり、搬送基板
３４１及び逆送搬送基板３４２の各電極に駆動波形を与
える駆動回路の構成も図示は省略するが、前記現像装置
の各実施形態で説明した同様である。

【０１９６】このように構成することで、飛散トナーが
少なく、高い現像品質で現像を行って高画質の画像を形
成することができる。

【０１９７】次に、本発明に画像形成装置の第２実施形
態について図５５を参照して説明する。なお、同図は同
画像形成装置の全体概略構成図である。この画像形成装
置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体であ
る感光体ドラム４０１（例えば、有機感光体：ＯＰＣ）
は同図で時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス
４０２上に原稿を載置し、図示しないプリントスタート
スイッチを押すと、原稿照明光源４０３とミラー４０４
とを含む走査光学系４０５と、ミラー４０６、４０７を
含む走査光学系４０８とが移動して、原稿画像の読み取
りが行われる。

【０１９８】ここで、走査された原稿画像がレンズ４０
９の後方に配置した画像読み取り素子４１０で画像信号
として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化
され画像処理される。そして、この画像処理をした信号
でレーザーダイオード（ＬＤ）を駆動し、このレーザー
ダイオードからのレーザー光をポリゴンミラー４１３で
反射した後、ミラー４１４を介して感光体ドラム４０１
上に照射する。この感光体ドラム４０１は帯電装置４１
５によって一様に帯電されており、レーザー光による書
き込みにより、感光体ドラム４０１の表面に静電潜像が
形成される。

【０１９９】そして、この感光体ドラム４０１表面の静
電潜像は、本発明に係る現像装置４１６によってトナー
が付着されて可視像化され、この可視像（トナー像）
は、給紙部４１７Ａ又は４１７Ｂから給紙コロ４１８Ａ
又は４１８Ｂで給紙された転写紙（記録媒体）４１９に
転写チャージャ４２０のコロナ放電により転写される。
この可視像が転写された転写紙４１９は、分離チャージ
ャ４２１により感光体ドラム４０１の表面より分離され
て、搬送ベルト４２２によって搬送され、定着ローラ対
４２３の圧接部を通って、可視像が定着され、機外の排
紙トレイ４２４へと排紙される。

【０２００】一方、転写が終了した感光体ドラム４０１
の表面に残留しているトナーはクリーニング装置４２５
によって除去され、感光体ドラム４０１の表面に残留し
ている電荷は除電ランプ４２６によって消去される。

【０２０１】現像装置４１６は、図５６に示すように、
トナーを収納するトナーホッパ部４３１と、このトナー
ホッパ部４３１内のトナーを攪拌するアジテータ４３２
と、トナーホッパ部４３１内のトナーを帯電させてトナ
ーボックス部４３３に供給する帯電ローラ４３４及びこ
の帯電ローラ４３４の周面に接触させて配置したドクタ
ーブレード４３５とを備えている。

【０２０２】また、トナーボックス部４３３内に供給さ
れたトナーを現像のために搬送、ホッポングするために
搬送する搬送基板４４１と、この搬送基板４４１の終端
から落下する現像に供されなかったトナーを帯電を施す
部材（帯電ローラ４３４）に戻す方向に搬送する逆送搬
送基板４４２とを備えている。

【０２０３】なお、上記第１実施形態でも述べたとお
り、搬送基板４４１及び逆送搬送基板４４２の構成は、
前記搬送基板１と同様であり、搬送基板４４１及び逆送
搬送基板４４２の各電極に駆動波形を与える駆動回路の
構成も図示は省略するが、前記現像装置の各実施形態で
説明した同様である。

【０２０４】このように構成することで、飛散トナーが
少なく、高い現像品質で現像を行って高画質の画像を形
成することができる。

【０２０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
装置によれば、現像領域通過後の領域で粉体が潜像潜像
担持体と反対側に向かう方向の電界を形成する手段を備
えているので、飛散粉体を可及的に低減することがで
き、また、現像品質が向上する。

【０２０６】また、本発明に係る現像装置によれば、現
像領域で、粉体が潜像の画像部に対しては潜像担持体側
に向かい、非画像部に対しては粉体が潜像担持体と反対
側に向かう方向の電界を形成し、現像領域通過後の領域
で、粉体が潜像潜像担持体と反対側に向かう方向の電界
を形成する手段を備えているので、簡単な構成で、飛散
粉体を可及的に低減することができ、また、現像品質が
向上する。

【０２０７】本発明に係る現像方法によれば、現像領域
通過後の領域で粉体を潜像潜像担持体と反対側に向かわ
せる方向の電界を形成して、現像領域通過後の領域で粉
体を引き戻すので、飛散粉体を可及的に低減することが
でき、また、現像品質が向上する。

【０２０８】本発明に係る画像形成装置によれば、本発
明に係る現像装置を備えて潜像を現像して画像を形成す
るので、飛散粉体が少なく、高画質画像を形成すること
ができる。

【０２０９】本発明に係る画像形成方法によれば、本発
明に係る現像方法を用いて潜像を現像して画像を形成す
るので、飛散粉体が少なく、高画質画像を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の第１実施形態を説明す
る概略構成図

【図２】同装置の搬送基板の正面説明図

【図３】同搬送基板の平面説明図

【図４】搬送基板に与える駆動波形の一例を説明する説
明図

【図５】粉体の搬送、ホッピングの説明に供する説明図

【図６】粉体の搬送、ホッピングの具体例の説明に供す
る説明図

【図７】同装置の駆動回路の一例を示すブロック図

【図８】搬送電圧パターン及び回収搬送電圧パターンの
駆動波形の一例を示す説明図

【図９】ホッピング電圧パターンの駆動波形の一例を示
す説明図

【図１０】ホッピング電圧パターンの駆動波形の他の例
を示す説明図

【図１１】ホッピングの原理の説明に供するシュミレー
ション対象領域の説明図

【図１２】電極近傍の電界ベクトルの説明に供する説明
図

【図１３】印加電圧とホッピング方向電界と０Ｖ電極セ
ンターからの高さの関係の一例を説明する説明図

【図１４】印加電圧に対するＹ方向速度及びホッピング
高さの関係の一例を説明する説明図

【図１５】ＥＴＨ現像におけるホッピング電圧パターン
の駆動波形を印加して現像を開始する直前（０μsec
後）のトナー位置の説明に供する説明図

【図１６】同じく１００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図１７】同じく２００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図１８】同じく３００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図１９】同じく５００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図２０】同じく１０００μsec後のトナー位置の説明
に供する説明図

【図２１】同じく１５００μsec後のトナー位置の説明
に供する説明図

【図２２】同じく２０００μsec後のトナー位置の説明
に供する説明図

【図２３】同じく現像終了後回収搬送電圧パターンの駆
動波形を印加して１００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図２４】同じく２００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図２５】同じく４００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図２６】同じく７００μsec後のトナー位置の説明に
供する説明図

【図２７】同じく１０００μsec後のトナー位置の説明
に供する説明図

【図２８】ホッピング電圧パターン用波形増幅器の一例
を説明する説明図

【図２９】同波形増幅器の説明に供する各部の波形の説
明図

【図３０】回収搬送電圧パターン及び搬送電圧パターン
用波形増幅器の一例を説明する説明図

【図３１】同波形増幅器の説明に供する各部の波形の説
明図

【図３２】同装置の搬送基板の電極幅及び電極間隔の説
明に供する説明図

【図３３】電極幅と０Ｖ電極端の電界（Ｘ方向）の関係
の一例を説明する説明図

【図３４】電極幅と０Ｖ電極端の電界（Ｙ方向）の関係
の一例を説明する説明図

【図３５】表面保護層の膜厚と電界強度の関係の一例を
説明する説明図

【図３６】表面保護層の膜厚と電界強度の関係の説明に
供する説明図

【図３７】表面保護層の膜厚と電界強度の関係の説明に
供する説明図

【図３８】本発明に係る現像装置の第２実施形態を説明
する概略構成図

【図３９】同装置の回収搬送電圧パターンの駆動波形の
説明図

【図４０】同回収搬送電圧パターンの駆動波形を生成す
る波形増幅器の一例を説明する説明図

【図４１】同回収搬送電圧パターンの駆動波形を印加し
て１０００μsec後のトナー位置の説明に供する説明図

【図４２】同回収搬送電圧パターンのバイアス電圧を＋
１００Ｖにした駆動波形を印加して１０００μsec後の
トナー位置の説明に供する説明図

【図４３】同回収搬送電圧パターンのバイアス電圧を＋
１５０Ｖにした駆動波形を印加して１０００μsec後の
トナー位置の説明に供する説明図

【図４４】本発明に係る現像装置の第３実施形態におけ
るホッピング電圧パターンの駆動波形を説明する説明図

【図４５】同ホッピング電圧パターンの駆動波形を生成
する波形増幅器の一例を示す説明図

【図４６】同実施形態の現像終了時のトナー位置の説明
に供する説明図

【図４７】本発明に係る現像装置の第４実施形態におけ
る回収搬送電圧パターンの駆動波形を印加した後１００
０μsecを経過した時のトナー位置の説明に供する説明
図

【図４８】本発明に係る現像装置の第５実施形態の説明
に供する要部概略構成図

【図４９】同実施形態の他の例の説明に供する要部概略
構成図

【図５０】本発明に係る現像装置の第７施形態における
ホッピング電圧パターンの駆動波形生成用の波形増幅器
を説明する説明図

【図５１】本発明に係る現像装置の第８実施形態の説明
に供する要部概略構成図

【図５２】シュミレーションで用いたトナーの半径分布
を示す説明図

【図５３】シュミレーションで用いたトナーの帯電量Ｑ
／ｍ分布を示す説明図

【図５４】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を
説明する概略構成図

【図５５】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を
説明する概略構成図

【図５６】同画像形成装置の現像装置部分の拡大説明図

【符号の説明】

１、４１、６１…搬送基板、２…駆動回路、１０…感光
体ドラム、１１…搬送領域、１２…現像領域、１３…回
収領域、１０１…支持基板、１０２…電極、２２ａ〜２
２ｃ、２３ａ〜２３ｃ…波形増幅器、３０１…感光体ド
ラム、３４１…搬送基板、３４２…逆送搬送基板、４０
１…感光体ドラム（潜像担持体）、４０５、４０８…走
査光学系、４１３…ポリゴンミラー、４１５…帯電装
置、４１６…現像装置、４３４…帯電ローラ、４４１…
搬送基板、４４２…逆送搬送基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮口耀一郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H073 AA01 AA05 BA02 BA07 BA09 BA13 BA23 BA45 CA02 CA14 2H077 AA37 AC13 AC16 AD06 AD35 AD37 AE10 BA07 DB08 EA14 EA16 FA13 FA14 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上に粉体を付着させて潜像担
持体上の潜像を現像するための現像装置において、現像
領域通過後の領域で前記粉体が前記潜像潜像担持体と反
対側に向かう方向の電界を形成する手段を備えているこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項２】潜像担持体上に粉体を付着させて潜像担
持体上の潜像を現像するための現像装置において、現像
領域で、前記粉体が前記潜像の画像部に対しては前記潜
像担持体側に向かい、非画像部に対しては前記粉体が前
記潜像担持体と反対側に向かう方向の電界を形成し、現
像領域通過後の領域で、前記粉体が前記潜像潜像担持体
と反対側に向かう方向の電界を形成する手段を備えてい
ることを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の現像装置におい
て、前記現像領域通過後に形成される電界の強さは前記
潜像担持体に付着した粉体を潜像担持体面より引き剥が
さない範囲であ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のいずれかに記載の現
像装置において、前記電界を発生する手段は、前記粉体
を搬送させるための進行波電界を発生させるための複数
の電極を有する搬送部材と、この搬送部材の各電極にｎ
相の電位を印加する手段とを含むことを特徴とする現像
装置。
【請求項５】請求項４に記載の現像装置において、前
記潜像担持体側の電位に対して前記進行波電界を発生さ
せるために前記搬送部材に印加する電位が、前記現像領
域で、前記粉体が前記潜像の画像部に対しては前記潜像
担持体側に向かい、非画像部に対しては前記粉体が前記
潜像担持体と反対側に向かう方向の電界が形成され、現
像領域通過後の領域で、前記粉体が前記潜像潜像担持体
と反対側に向かう方向の電界が形成される電位であるこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項６】請求項４又は５に記載の現像装置におい
て、前記搬送部材に印加される電圧の平均値電位が、前
記現像領域では前記潜像の画像部電位と非画像部電位の
間となり、前記現像領域通過後の領域では前記潜像の画
像部電位と非画像部電位の両電位よりも高い電位である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項７】請求項４又は５に記載の現像装置におい
て、前記搬送部材に印加される電圧の平均値電位が、前
記現像領域では前記潜像の画像部電位と非画像部電位の
間となり、前記現像領域通過後の領域では前記潜像の画
像部電位と非画像部電位の両電位よりも低い電位である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項８】請求項４ないし７のいずれかに記載の現
像装置において、前記潜像担持体と前記搬送部材との間
のギャップに応じて前記搬送部材に異なるバイアス電圧
を印加し、又は前記搬送部材に印加する電位を異ならせ
ることを特徴とする現像装置。
【請求項９】請求項４ないし７のいずれかに記載の現
像装置において、前記潜像担持体と前記搬送部材との間
のギャップが前記現像領域と前記現像領域通過後の領域
で略同じであることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】請求項９に記載の現像装置において、
前記搬送部材が湾曲面を形成可能な部材で形成されてい
ることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の現像装置におい
て、前記搬送部材の湾曲面を形成している部分が前記現
像領域通過後の領域であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の現像装置におい
て、前記搬送部材の湾曲面を形成している部分は前記潜
像担持体との間のギャップが潜像担持体の移動方向下流
側ほど広くなっていることを特徴とする現像装置。
【請求項１３】請求項４ないし１２のいずれかに記載
の現像装置において、前記搬送部材の電極に対して、前
記現像領域では０〜−Ｖ１の電圧が、現像領域通過後の
領域では０〜＋Ｖ２の電圧が印加されることを特徴とす
る現像装置。
【請求項１４】請求項４ないし１２のいずれかに記載
の現像装置において、前記搬送部材の電極に対して、前
記現像領域では０〜＋Ｖ３の電圧が、現像領域通過後の
領域では０〜−Ｖ４の電圧が印加されることを特徴とす
る現像装置。
【請求項１５】請求項１３又は１４に記載の現像装置
において、前記搬送部材の電極に対して印加する駆動波
形を生成する回路にはクランプ回路を含むことを特徴と
する現像装置。
【請求項１６】請求項４ないし１２のいずれかに記載
の現像装置において、前記搬送部材の電極に対して、前
記現像領域では−Ｖ５〜−Ｖ６（Ｖ５＞Ｖ６）の電圧
が、現像領域通過後の領域では＋Ｖ７〜＋Ｖ８（Ｖ８＞
Ｖ７）電圧が印加されることを特徴とする現像装置。
【請求項１７】請求項４ないし１２のいずれかに記載
の現像装置において、前記搬送部材の電極に対して、前
記現像領域では＋Ｖ９〜Ｖ１０（Ｖ１０＞Ｖ９）の電圧
が、現像領域通過後の領域では−Ｖ１１〜−Ｖ１２（Ｖ
１２＞Ｖ１１）の電圧が印加されることを特徴とする現
像装置。
【請求項１８】請求項１６又は１７に記載の現像装置
において、前記搬送部材の電極に対して印加する駆動波
形を生成する回路にはクランプ回路を含み、このクラン
プ回路には直流バイアス電圧を発生する手段を含むこと
を特徴とする現像装置。
【請求項１９】請求項１８に記載の現像装置におい
て、前記直流バイアス電圧を発生する手段は直流バイア
ス電圧の値を変化可能なことを特徴とする現像装置。
【請求項２０】潜像担持体上に粉体を付着させて潜像
担持体上の潜像を現像するための現像方法において、現
像領域通過後の領域で前記粉体を前記潜像潜像担持体と
反対側に向かわせる方向の電界を形成して、現像領域通
過後の領域で前記粉体を引き戻すことを特徴とする現像
方法。
【請求項２１】潜像担持体上に粉体を付着させて潜像
担持体上の潜像を現像して画像を形成する画像形成装置
において、前記請求項１ないし１９のいずれかに記載の
現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】潜像担持体上に粉体を付着させて潜像
担持体上の潜像を現像して画像を形成する画像形成方法
において、前記請求項２０に記載の現像方法で前記潜像
を現像して画像を形成することを特徴とする画像形成方
法。