JP3626427B2 - 現像装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は潜像担持体（像担持体）上に形成される静電潜像を現像剤などによって現像する現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関し、特に、進行波電界を用いて現像剤を搬送する機構（電界カーテン）を利用するものに係わる。
【０００２】
また、上記の静電潜像は所定の電荷を付与して帯電させた像担持体上に光情報を書き込んだものだけでなく、イオンフロー方式のように誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真プロセスを用いた画像形成装置に適用される現像装置としては、現在、像担持体に現像剤担持体を接触させずに現像を行う非接触方式の現像装置が注目されており、パウダークラウド法、ジャンピング法や電界カーテン（進行波電界）を利用した方法が提案されている。
【０００４】
そして、電界カーテンを発生させる手段としては、例えば、特開平９−６８８６４号公報に開示されるように、金属または樹脂で形成された支持基材と、この支持基材上に積層された絶縁層とを備え、この絶縁層内に電界カーテン作用を発生させる電極が３本を１組として、複数組が順次連続して埋設された構成となっており、各電極に対して多相電圧の印加により形成される進行波電界によって、現像剤を各電極の表面上で搬送するようにしている。
【０００５】
また、このように電界カーテンを発生させる各電極の表面上にはポリミイドなどからなる誘電層が設けられ、この誘電層を、有機絶縁材料やゴム材料などからなる無端ベルトにより周方向から被覆し、この無端ベルトを誘電層の表面上（電極の表面上）において周方向に微速駆動（現像剤の搬送速度の１０分の１ないし１００分の１程度の駆動速度）させ、各電極により形成される進行波電界によって、現像剤を無端ベルト上で搬送するようにした現像装置もある。この場合、誘電層をその表面にて微速駆動する無端ベルトにより被覆することで、誘電層の表面上での局所的な現像剤との接触による摩擦帯電や現像剤の固着が防止され、これらの放置により発生する局所的な電位上昇に起因した実効的な現像電界の乱れなども防止して、現像剤が安定して搬送されるようになされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如き誘電層（各電極）の表面を無端ベルトにより被覆するようにした現像装置においては、各電極により形成されるベルト表面上での進行波電界の分布形成状態を所望する均一な状態にするには、各電極の表面から無端ベルトの表面までの距離を均一にしておく必要がある。
【０００７】
その場合、誘電層の表面に対し無端ベルトを密着させた状態にしておけばよいのであるが、無端ベルトに張力を付与して誘電層の表面に対し無端ベルトが密着した状態で駆動すると、誘電層の表面に対する無端ベルトの摩擦力が増大し、安定したベルト駆動を行うことができないばかりでなく、無端ベルトに対する摩擦負荷の増加によって無端ベルトが破損するおそれもある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、誘電層の表面に対し無端ベルトを密着状態で駆動させた際に無端ベルトの摩擦力の増大を抑制し、無端ベルトの破損を防止しつつ安定したベルト駆動を行うことができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電層によって被覆している現像剤搬送部材をその表面上において微速駆動する無端ベルトにより覆い、上記各電極に対して多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を無端ベルト上で搬送するようにした現像装置を前提とする。そして、上記誘電層の各電極表面から無端ベルトまでの厚みａ（ｍ）と、各電極の基材から誘電層までの厚みｂ（ｍ）とを、
ａ＜ｂ
の関係を満たすように設定している。
【００１０】
この特定事項により、各電極を誘電層で被覆した現像剤搬送部材の表面は、誘電層の厚みａ（ｍ）よりも各電極の厚みｂ（ｍ）の方が大きくなっているために実質的に凹凸形状となる。このため、無端ベルトに張力を付与して現像剤搬送部材の表面（誘電層の表面）に対し無端ベルトを密着状態で駆動させた際に、現像剤搬送部材の表面に対する無端ベルトの接触面積が減少し、現像剤搬送部材の表面に対する無端ベルトの摩擦力が低減され、安定したベルト駆動を行うことが可能となる上、無端ベルトに対する摩擦負荷の低減によって無端ベルトの破損を防止することが可能となる。
【００１１】
しかも、無端ベルトは、誘電層により被覆される各電極の表面部位、つまり現像剤搬送部材の各電極対応部位に対し密着しているので、各電極の表面から無端ベルトの表面までの距離が均一となり、各電極により形成されるベルト表面上での進行波電界の分布形成状態を所望する均一な状態とすることが可能となり、ベルト表面上において現像剤を安定状態で搬送することが可能となる。
【００１２】
ここで、各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とを、
ｗ＜（１／２）×λ
の関係を満たすように設定している場合には、電極間ピッチλに対する各電極の幅ｗが最適に設定され、現像剤搬送部材の電極パターンがエッチングによって良好に形成されることになる。
【００１３】
つまり、現像剤搬送部材の電極パターンをエッチングにより形成する際に、エッチングファクタと呼ばれる電極パターンの鈍り（各電極の断面を本来は矩形状にしたいのが台形状となってしまうこと）が発生するため、各電極の厚みｂによって電極の幅ｗが増大してしまうことになる。これは、一般的に、電極を形成する際のエッチングファクタの度合いが、台形の上辺に対して下辺の延び分が１となる場合に電極の厚みがおおよそ２程度となるからであり、電極の厚みがあまりに大きすぎると、エッチングファクタによる電極の幅の増大が問題となる場合が発生するからである。
【００１４】
その場合、電極の幅ｗ（現像剤搬送部材の表面側の幅）が電極間ピッチλの１／２よりも小さく設定されているので、エッチングファクタの影響によって各電極の根元付近での幅が増大することがなく、各電極の根元付近まで誘電層を回り込ませて各電極が誘電層によって確実に被覆されることになる。これにより、現像剤搬送部材の表面を良好な凹凸形状とすることが可能となる上、電極間でのリークの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
また、各電極の基材から誘電層までの厚みｂ（ｍ）と、各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とを、
λ＞ｂ
の関係を満たすように設定している場合には、現像剤搬送部材の電極パターンがエッチングによって良好に形成されることになる。
【００１６】
このとき、現像剤搬送部材の電極パターンをエッチングにより形成する際に、エッチングファクタ（電極パターンの鈍り）が発生しているために、電極の厚みｂがあまりに大きすぎれば電極の根元付近（基材付近）での幅が電極間ピッチとほぼ同等の長さとなって、隣接電極との間隔がなくなってしまうことになるが、各電極の電極間ピッチλ（ｍ）を各電極の厚みｂ（ｍ）よりも大きく設定することで、エッチングファクタによる電極の根元付近での幅の増大が抑制され、各電極の根元付近（基材付近）の幅が電極間ピッチよりも小さくなって、隣接電極との間隔が十分に確保され、電極間でのリークの発生を効果的に抑制することが可能となり、十分な進行波電界を形成することが可能となる。
【００１７】
更に、上述した現像装置を画像形成装置に備えている場合には、無端ベルトに対する摩擦負荷の低減によって無端ベルトの破損を防止しつつ安定してベルト駆動するベルト表面上で現像剤を安定状態で搬送し得る画像形成装置を提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係わる現像装置を備えた画像形成装置を示し、この画像形成装置Ｘの内部には、像担持体としての円筒状の感光体ドラム１が設けられている。この感光体ドラム１を中心として、その周囲に、帯電部材２、露光部材３、現像装置４、転写部材５、クリーニング部材６、および除電部材７が順に配置されている。また、感光体ドラム１と転写部材５との間には、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路が設けられている。この用紙搬送路の搬送方向から見て感光体ドラムの下流側には、上下一対の定着ローラ８１，８１を備えた定着装置８が配置されている。
【００２０】
電子写真プロセスでは、感光体ドラム１に原稿像、あるいはホストコンピュータ（図示せず）からのデータに対応した静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置によって可視化され、用紙Ｐ上に転写されて画像形成が行われる。
【００２１】
感光体ドラム１は、基材１１上に光導電層１２が形成されており、帯電部材２から上記各部材３〜７の配置順に従って回転可能となっている。まず、感光体ドラム１の表面（光導電層１２）は、帯電部材２によって所定の電位となるまで帯電される。所定電位まで帯電された感光体ドラム１の表面は、感光体ドラム１の回転によって露光部材３の位置まで到達する。この露光部材３は書き込み手段であり、画像情報に基づいて、たとえばレーザーなどの光によって帯電している感光体ドラム１の表面上に画像を書き込む。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって現像装置４の位置まで到達する。
【００２２】
現像装置４では、トナー搬送部材４１（現像剤搬送部材）上を搬送されるトナーによって、感光体ドラム１の表面の静電潜像をトナー像として現像する。トナー像が担持された感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって転写部材５の位置まで到達する。
【００２３】
転写部材５は、感光体ドラム１の表面上のトナー像を、用紙Ｐ上に転写する。感光体ドラム１から用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置８によって用紙Ｐ上に定着される。
【００２４】
トナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によってクリーニング部材６の位置まで到達する。クリーニング部材６は、感光体ドラム１の表面に残留しているトナーや紙粉などを除去する。クリーニング部材６によってクリーニングされた感光体ドラム１の表面は、この感光体ドラム１の回転によって除電部材７の位置まで到達する。除電部材７は、感光体ドラム１の表面に残留している電位を除去する。上述した一連の動作によって一回の画像形成が終了する。
【００２５】
上記感光体ドラム１としては、たとえば、アルミニウムなどの金属ドラムを基材１１として、その外周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）などの光導電層１２が薄膜状に形成されてなる構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２６】
上記帯電部材２としては、たとえばタングステンワイヤなどの帯電線・金属製のシールド板、グリッド板などよりなるコロナ帯電器や帯電ローラ、帯電ブラシなどの構成が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２７】
上記露光部材３としては、たとえば半導体レーザや発光ダイオードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２８】
上記転写部材５としては、たとえば、コロナ転写器、転写ローラ、転写ブラシなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００２９】
上記クリーニング部材６としては、クリーニングブレードなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３０】
上記除電部材７としては、除電ランプなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３１】
本実施形態では、トナー搬送部材４１と感光体ドラム１との間には一定の間隔が設けられ、感光体ドラム１の表面の静電潜像を非接触で現像する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー搬送部材と感光体ドラムの表面とを接触させて接触現像を行う構成であっても構わない。
【００３２】
上記現像装置４は、図２に示すように、ケーシング４０と、トナー搬送部材４１と、ミキシングパドル４２と備えている。ケーシング４０はトナーを内部に収容するものである。ミキシングパドル４２は、ケーシング４０内に収容されているトナーを混合するためのものである。
【００３３】
上記トナー搬送部材４１は、感光体ドラム１の現像領域Ａに対向して略平面を形成するようなベルト形状となっている。なお、本実施形態では、トナー搬送部材４１としてベルト形状のものを示しているが、トナー搬送部材４１の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、半円弧状のものでも構わない。
【００３４】
また、トナー搬送部材４１は、現像装置４における上下方向に対して若干傾斜して、感光体ドラム１の表面における現像領域Ａの接線に対して略平行となるように配置されている。また、ベルト形状のトナー搬送部材４１が上記配置を保持できるように、トナーを搬送する表面とは反対側の面に、トナー搬送部材４１を保持する支持部材４３が設けられている。
【００３５】
上記トナー搬送部材４１の表面（感光体ドラム１との対向面）には、その表面を周方向に覆うように無端ベルト４９が設けられている。この無端ベルト４９は、現像装置４のケーシング４０に設けられた駆動ローラ４９ａによって、所定の周速度で駆動される。このように、無端ベルト４９が所定の周速度で駆動することによって、トナー搬送部材４１の表面が常に刷新され、この表面上での帯電およびトナー固着が防止されるようになっている。この場合、無端ベルト４９の駆動速度は、トナーの搬送速度に対して１０分の１ないし１００分の１程度に設定され、例えば、赤外線センサを２つ設け、各々でトナーの到達した時間を検知する方法、または高速度ビデオカメラを用いて測定することが可能である。
【００３６】
そして、無端ベルト４９には、トナー搬送部材４１の表面に対し密着した状態となるように一定の張力が付与されており、その表面上において進行波発生電極４１ｂ（後述する）により形成された進行波電界（電界カーテン）が均一に作用するようになっている。この無端ベルト４９としては、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリ４フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの有機絶縁材料や、シリコン、イソプレン、ブタジエンなどのゴム材料が適用される。そして、無端ベルト４９の厚みは、トナー搬送部材４１の電極間ピッチにもよるが、５μｍ〜２００μｍ、好ましくは１０μｍ〜１００μｍが好適である。また、駆動ローラ４９ａとしては、ＳＵＳまたは鉄などの金属ローラ部材や、これを芯金にしてその表面にゴム、フィルムやスポンジなどの部材を被覆したものが用いられる。
【００３７】
トナー搬送部材４１の下方側端部には、無端ベルト４９の表面上を搬送されるトナーを供給する供給部材４４が設けられている。一方、トナー搬送部材の上方側端部には、無端ベルト４９の表面のトナーを回収する回収部材４５が設けられている。
【００３８】
また、トナー搬送部材４１には、多相交流電源４７と現像バイアス電源４８とが直列に接続されている。上記供給部材４４および回収部材４５は、いずれも円筒形状を呈し、ベルト形状のトナー搬送部材４１の表面に対し回転可能に接触している。
【００３９】
上記供給部材４４は、ケーシング４０内に収容されているトナーを無端ベルト４９上に供給するためのものであり、その材質としては特に限定されるものではないが、たとえばシリコーン、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合体）などのソリッドゴム、発泡ゴムなどが挙げられる。また、カーボンブラックやイオン導電剤を添加することによって導電性を付与してもよい（電圧印加も可能）。上記供給部材４４と無端ベルト４９との接触圧力や供給部材４４に印加する電圧値を適切な値に設定し、供給部材４４にトナーを帯電させる機能を付加するようにしても良い。あるいは、上記供給部材４４の前段に、例えば薄板状のブレード（材料としては、上記供給部材４４と同じものが使用可能）を設けトナーを帯電させるようにしても構わない。
【００４０】
上記回収部材４５は、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に寄与しないトナーを回収して現像装置４内に戻すためのものであり、その材質としては、特に限定されないが、たとえば上記供給部材４４と同様のものを使用することができる。
【００４１】
上記支持部材４３は、ベルト形状のトナー搬送部材４１を感光体ドラム１の現像領域Ａに対向した状態を保持するためのもので、その構成は特に限定されるものではない。たとえば、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ：アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂などを挙げることができる。
【００４２】
上記トナー搬送部材４１は、その表面に対し無端ベルト４９を密着させた状態で、無端ベルト４９上における電界カーテン作用によりトナーを搬送するものであり、図３に示すように、絶縁層よりなる基材４１ａ上に、電界カーテン作用を発生させる進行波発生電極４１ｂ，…が、４本を一組として複数組が順次連続して配設されている。このトナー搬送部材４１の表面側は誘電層４１ｃによって覆われている。そして、これらの電極４１ｂ，…にトナー搬送のための多相交流電源４７から、多相の交流電圧が印加されることにより、無端ベルト４９上においてそれと平行となる方向に電界カーテンが発生し、これによって現像領域Ａまで電界カーテン作用によりトナーを搬送するようになっている。
【００４３】
上記トナー搬送部材４１の具体例を挙げると、たとえば、基材４１ａ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）、進行波発生電極４１ｂ：銅（厚さ１８μｍ）、誘電層４１ｃ：ポリイミド（厚さ２５μｍ）といった構成を挙げることができる。なお、本実施の形態では、４本の進行波発生電極４１ｂ，…を１組とし、これら各組の進行波発生電極４１ｂ，…に対して、たとえば図４に示すような電圧波形の４相の交番電圧を印加し、進行波発生電極４１ｂ，…上に進行波電界を形成しているが、特にこれに限定されるものではなく、３本の進行波発生電極を１組として３相の交番電圧を印加しても構わない。また、感光体ドラム１とトナー搬送部材４１との間に現像電界が形成されるようにバイアス電圧（現像バイアス）が印加されていることが好ましい。
【００４４】
上記電圧波形は、正弦波や台形波などでもよく、電圧値の範囲としては、進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間で絶縁破壊が発生しないように、例えば１０Ｖ〜２ｋＶ程度が好ましく、周波数の範囲としては、１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚが好ましく用いられる。ただし、これらの電圧値や周波数については、進行波発生電極素子の形状、トナーの搬送速度、トナーの使用材料などによって適正値を設定すればよく、特に限定されるものではない。
【００４５】
そして、本発明の特徴部分として、上記各進行波発生電極４１ｂは、幅４０μｍ〜２５０μｍの微小電極となっており、これが５０ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）〜３００ｄｐｉ、つまり約５００μｍ〜８５μｍの電極間ピッチλ（μｍ）を保って互いに平行に配置されている。また、図５に示すように、上記誘電層４１ｃの各進行波発生電極４１ｂ表面から無端ベルト４９裏面までの厚みａ（μｍ）と、各進行波発生電極４１ｂの基材４１ａから誘電層４１ｃ裏面までの厚みｂ（ｍ）とは、
ａ＜ｂ
の関係を満たすように設定されている。
【００４６】
このように、各進行波発生電極４１ｂを誘電層４１ｃで被覆したトナー搬送部材４１の表面は、誘電層４１ｃの厚みａ（ｍ）よりも各進行波発生電極４１ｂの厚みｂ（ｍ）の方が大きくなっているために実質的に凹凸形状となる。このため、無端ベルト４９に張力を付与してトナー搬送部材４１の表面（誘電層４１ｃの表面）に対し無端ベルト４９を密着状態で駆動させた際に、トナー搬送部材４１の表面に対する無端ベルト４９の接触面積が減少し、トナー搬送部材４１の表面に対する無端ベルト４９の摩擦力が低減され、安定したベルト駆動を行うことができる上、無端ベルト４９に対する摩擦負荷の低減によって無端ベルト４９の破損を防止することができる。
【００４７】
しかも、無端ベルト４９は、誘電層４１ｃにより被覆される各進行波発生電極４１ｂの表面部位、つまりトナー搬送部材４１の各進行波発生電極対応部位に対し密着しているので、各進行波発生電極４１ｂの表面から無端ベルト４９の表面までの距離が均一となり、各進行波発生電極４１ｂにより形成される無端ベルト４９表面上での進行波電界の分布形成状態を所望する均一な状態とすることができ、無端ベルト４９表面上においてトナーを安定状態で搬送することができることになる。
【００４８】
また、各進行波発生電極４１ｂの配列方向の幅ｗ（μｍ）と、その各進行波発生電極４１ｂの電極間ピッチλ（μｍ）とは、
ｗ＜（１／２）×λ
の関係を満たすように設定されている。
【００４９】
これによって、各進行波発生電極４１ｂの電極間ピッチλに対する各進行波発生電極４１ｂの幅ｗが最適に設定され、トナー搬送部材４１の電極パターンがエッチングによって良好に形成されることになる。
【００５０】
つまり、トナー搬送部材４１の電極パターンをエッチングにより形成する際に、エッチングファクタと呼ばれる電極パターンの鈍り（各進行波発生電極４１ｂの断面を本来は矩形状にしたいのが台形状となってしまうこと）が発生するため、各進行波発生電極４１ｂの厚みｂによって各進行波発生電極４１ｂの幅ｗが増大してしまうことになる。これは、図６に示すように、各進行波発生電極４１ｂを形成する際のエッチングファクタの鈍り度合いＺが、台形の上辺に対して下辺の延び分が１となる場合に各進行波発生電極４１ｂの厚みが一般的におおよそ２程度となるからであり、各進行波発生電極４１ｂの厚みがあまりに大きすぎると、エッチングファクタによる各進行波発生電極４１ｂの幅の増大が問題となる場合が発生するからである。
【００５１】
その場合、各進行波発生電極４１ｂの幅ｗ（トナー搬送部材４１の表面側の幅）が電極間ピッチλの１／２よりも小さく設定することで、エッチングファクタの影響によって各進行波発生電極４１ｂの根元付近での幅が増大することがなく、各進行波発生電極４１ｂの根元付近まで誘電層４１ｃを回り込ませて各進行波発生電極４１ｂが誘電層４１ｃによって確実に被覆されることになる。これにより、トナー搬送部材４１の表面を良好な凹凸形状とすることができ、各進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間でのリークの発生を効果的に抑制することができることになる。
【００５２】
また、図５に示すように、各進行波発生電極４１ｂの基材４１ａから誘電層４１ｃ裏面までの厚みｂ（μｍ）と、各進行波発生電極４１ｂの電極間ピッチλ（μｍ）とは、
λ＞ｂ
の関係を満たすように設定されている。
【００５３】
これによって、トナー搬送部材４１の電極パターンがエッチングによって良好に形成されることになる。
【００５４】
このとき、トナー搬送部材４１の電極パターンをエッチングにより形成する際に、エッチングファクタ（電極パターンの鈍り）が発生しているために、図７に示すように、各進行波発生電極４１ｂの厚みｂ´があまりに大きすぎれば、各進行波発生電極４１ｂの根元付近（基材４１ａ付近）における幅ｋが電極間ピッチλとほぼ同等の長さとなって、隣接する進行波発生電極４１ｂとの間隔ｎがなくなってしまうことになるが、図５に示すように、各進行波発生電極４１ｂの電極間ピッチλ（μｍ）を各進行波発生電極４１ｂの厚みｂ（μｍ）よりも大きく設定することで、エッチングファクタによる進行波発生電極４１ｂの根元付近での幅ｋの増大が抑制され、この各進行波発生電極４１ｂの根元付近（基材４１ａ付近）の幅ｋが電極間ピッチλよりも小さくなって、隣接する進行波発生電極４１ｂとの間隔ｎが十分に確保され、進行波発生電極４１ｂ，４１ｂ間でのリークの発生を効果的に抑制することができ、十分な進行波電界（電界カーテン）を形成することができる。
【００５５】
更に、このような現像装置４を画像形成装置Ｘに備えることで、無端ベルト４９に対する摩擦負荷の低減によって無端ベルト４９の破損を防止しつつ安定してベルト駆動される無端ベルト４９表面上でトナーを安定状態で搬送し得る画像形成装置Ｘを提供することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態は、所定の電荷を付与して帯電させた感光体ドラム上に光情報を書き込んだ静電潜像に限定されるものではなく、イオンフロー方式のように、誘電体上に直接静電荷潜像を形成するものや、トナージェット方式のように、複数の開口部を有する電極に対し任意の電圧を印加することで空間に静電像を形成して現像剤を記録媒体に飛翔させて直接画像形成を行うものにも適用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、多相電圧の印加により進行波電界を形成する各電極の厚みｂ（ｍ）を、基材上の電極を被覆する誘電層の厚みａ（ｍ）よりも大きく設定することで、現像剤搬送部材の表面を実質的に凹凸形状とし、現像剤搬送部材の表面に対する無端ベルトの接触面積を減少させて、現像剤搬送部材の表面に対する無端ベルトの摩擦力を低減し、安定したベルト駆動を行うことができる上、無端ベルトに対する摩擦負荷の低減によって無端ベルトの破損を防止することができる。しかも、無端ベルトを現像剤搬送部材の各電極対応部位に対し密着させていることで、各電極の表面から無端ベルトの表面までの距離を均一とし、ベルト表面上での進行波電界の分布形成状態を所望する均一な状態にでき、ベルト表面上において現像剤を安定状態で搬送することができる。
【００５８】
ここで、各電極の幅ｗ（ｍ）を、電極間ピッチλ（ｍ）の半分値よりも小さく設定することで、エッチングファクタの影響による各電極の根元付近での幅の増大を防止し、各電極の根元付近まで誘電層を回り込ませて各電極を誘電層によって確実に被覆でき、現像剤搬送部材の表面を良好な凹凸形状とすることができる上、電極間でのリークの発生を効果的に抑制することができる。
【００５９】
また、電極間ピッチλ（ｍ）を、各電極の厚みｂ（ｍ）よりも大きく設定することで、エッチングファクタによる電極の幅ｗの増大を抑制し、各電極の根元付近の幅を電極間ピッチよりも小さくして隣接電極との間隔を十分に確保し、電極間でのリークの発生を効果的に抑制することができ、十分な進行波電界を形成することができる。
【００６０】
更に、このような現像装置を画像形成装置に備えることで、摩擦負荷の低減による無端ベルトの破損を防止しつつ安定してベルト駆動するベルト表面上で現像剤を安定状態で搬送し得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる現像装置が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】現像装置の構成を示す模式図である。
【図３】トナー搬送部材の構成を示す模式図である。
【図４】トナー搬送部材に印加される電圧波形を示す波形図である。
【図５】誘電層の厚み、各電極の厚みおよび幅、電極間ピッチをそれぞれ規定したトナー搬送部材の説明図である。
【図６】エッチングファクタの鈍り度合いと各進行波発生電極の厚みとの関係を示す説明図である。
【図７】各進行波発生電極の厚みが大きすぎる場合の電極根元付近の幅の増大関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（像担持体）
４ 現像装置
４１ トナー搬送部材（現像剤搬送部材）
４１ｂ 進行波発生電極（電極）
４１ｃ 誘電層
４９ 無端ベルト
ａ 誘電層の厚み
ｂ 電極の厚み
ｗ 電極の幅
λ 電極間ピッチλ
Ａ 現像領域
Ｘ 画像形成装置

Claims (4)

1. 静電潜像をその表面に担持している像担持体に対向する現像領域に配置し、基材上に所定間隔を存して複数配列された電極を誘電層によって被覆している現像剤搬送部材をその表面上において微速駆動する無端ベルトにより覆い、上記各電極に対して多相電圧の印加により形成される進行波電界によって現像剤を無端ベルト上で搬送するようにした現像装置において、
   上記誘電層の各電極表面から無端ベルトまでの厚みａ（ｍ）と、各電極の基材から誘電層までの厚みｂ（ｍ）とは、
   ａ＜ｂ
   の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
2. 上記請求項１に記載の現像装置において、
   各電極の配列方向の幅ｗ（ｍ）と、その各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とは、
   ｗ＜（１／２）×λ
   の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
3. 上記請求項１または請求項２に記載の現像装置において、
   各電極の基材から誘電層までの厚みｂ（ｍ）と、各電極の電極間ピッチλ（ｍ）とは、
   λ＞ｂ
   の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
4. 上記請求項１ないし請求項３のいずれか１つ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。

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