JP2011048129A - 現像剤電界搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤の搬送状態をより適切にすること。
【解決手段】 本発明の現像剤電界搬送装置は、現像剤交流発生手段を備えている。この現像剤交流発生手段は、現像剤搬送面の法線方向に現像剤の流れを発生させることで、現像剤搬送面上にて搬送中の現像剤における表層部と、当該現像剤搬送面と近接する下層部と、の間で、現像剤の交流を生じさせるようになっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、帯電した粉末状の現像剤を電界により搬送するように構成された、現像剤電界搬送装置に関する。

この種の装置として、特開２００１−２０９２４６号公報、特開２００２−２８７４９５号公報、特開２００３−２９５６１５号公報、特開２００８−７０５８７号公報、特開２００９−３３０７号公報、等に開示されているものが知られている。かかる装置は、現像剤搬送経路に沿って配列された複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極に対する電圧印加により発生する電界によって前記現像剤を搬送するように構成されている。

ところで、進行波状の電界によって搬送中の前記現像剤が、下層部（前記搬送電極に近接する層）と表層部（前記下層部よりも前記搬送電極から離隔した層）との二層に分かれるような挙動を示すこと、及び、前記現像剤の帯電量は前記表層部にて低く前記下層部にて高い傾向にあることが、本発明者による計算機シミュレーションによって判明した。

もっとも、前記下層部にも帯電量の低いものが存在する一方、前記表層部にも帯電量の高いものが存在する。したがって、例えば、上述の二層のうち前記表層部と前記下層部とを分離して前記下層部の前記現像剤を現像に供した場合、通常の（従来の）電界搬送においては、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤を現像位置まで搬送する効率について、向上の余地があった。

上述のように、従来のこの種の装置においては、前記現像剤の搬送状態について、まだまだ改善の余地がある。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、前記現像剤の搬送状態をより適切にすることにある。

＜構成＞
本発明の対象となる現像剤電界搬送装置は、帯電した粉末状の現像剤を（空気中にて）電界により搬送するように構成されている。例えば、本発明の現像剤電界搬送装置は、所定の現像剤供給対象（静電潜像担持体すなわち感光体、等。）に前記現像剤を供給するように構成され得る。

具体的には、本発明の現像剤電界搬送装置は、複数の搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する電界により、現像剤搬送経路に沿って前記現像剤を搬送するように構成されている。ここで、前記搬送電極は、主走査方向に沿った長手方向を有している。そして、複数の前記搬送電極は、前記主走査方向と交差する前記現像剤搬送経路に沿って配列されている。

複数の前記搬送電極は、現像剤搬送体によって支持されている。すなわち、この現像剤搬送体は、前記現像剤搬送経路に面する当該現像剤搬送体の表面である現像剤搬送面に沿って、複数の前記搬送電極を支持するように構成されている。

本発明の現像剤電界搬送装置は、現像剤交流発生手段を備えている。この現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させることで、前記現像剤搬送面上にて搬送中の前記現像剤における表層部と、当該現像剤搬送面と近接する下層部と、の間で、前記現像剤の交流を生じさせるようになっている。すなわち、本発明の特徴は、前記現像剤電界搬送装置が、上述のような構成を有する現像剤交流発生手段を備えたことにある。

前記現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面に向けて前記現像剤及び／又は空気を吹き付けるように構成され得る。具体的には、例えば、前記現像剤交流発生手段は、前記現像剤搬送面に衝突するような気流を発生するように構成された気流発生手段である。

＜作用＞
かかる構成においては、複数の前記搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って、進行波状の電界が発生する。かかる電界の作用で、前記現像剤は、前記現像剤搬送面上にて、前記現像剤搬送方向に搬送される。このとき、上述のように、前記現像剤が、前記下層部と前記表層部との二層に分かれるような挙動を示す。

そこで、前記現像剤交流発生手段により、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させる。すると、前記表層部と前記下層部との間で、前記現像剤の交流が発生する。これにより、例えば、前記表層部と前記下層部との間での、前記現像剤の再分配が生じ得る。具体的には、前記表層部に存在する、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤が、前記下層部側に移行し得る。あるいは、例えば、衝突や摩擦により、低帯電量のものが帯電して高帯電量化し得る。

上述のように、本発明の現像剤電界搬送装置によれば、前記現像剤の搬送状態をより適切にすることが可能になる。具体的には、例えば、現像に適した適切な帯電量の前記現像剤を現像位置まで搬送する効率が向上する。

本発明の一実施形態が適用された画像形成装置としてのレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。 図１に示されているトナー供給装置を拡大した側断面図である。 図２に示されている搬送基板を拡大した側断面図である。 図３に示されている各電源回路の出力波形の一例を示すグラフである。 図３に示されている搬送基板上にて進行波電界により搬送中のトナーの挙動の計算機シミュレーションの結果を示す図である。 図２に示されているトナー供給装置の一変形例の概略構成を示す側断面図である。 図２に示されているトナー供給装置の他の変形例の概略構成を示す側断面図である。

＜レーザープリンタの構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタ１の概略構成を示す側面図である。図１を参照すると、レーザープリンタ１は、用紙搬送機構２と、感光体ドラム３と、帯電器４と、スキャナーユニット５と、トナー供給装置６と、を備えている。

レーザープリンタ１内に備えられた、図示しない給紙トレイには、用紙Ｐが積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構２は、用紙Ｐを用紙搬送経路ＰＰに沿って搬送するように構成されている。感光体ドラム３は、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な中心軸Ｃを中心として回転駆動されるように構成されている。感光体ドラム３の周面には、静電潜像担持面ＬＳが形成されている。静電潜像担持面ＬＳは、前記主走査方向と平行な円筒面であって、電位分布による静電潜像が形成されるとともに当該静電潜像に対応した位置にてトナーＴ（図２参照）を担持するように構成されている。

スキャナーユニット５は、画像データに基づいて変調された（画素の有無によって発光のＯＮ／ＯＦＦが制御された）所定の波長帯域のレーザービームＬＢを、スキャン位置ＳＰにて静電潜像担持面ＬＳ上に結像させる（露光する）とともに、この結像位置を前記主走査方向に沿って等速度にて移動させる（走査する）ことで、静電潜像担持面ＬＳ上に静電潜像を形成するように構成されている。

トナー供給装置６は、感光体ドラム３と対向するように、感光体ドラム３の下方に配置されている。このトナー供給装置６は、現像位置ＤＰにて、トナーを帯電した状態で静電潜像担持面ＬＳに供給するように構成されている。ここで、現像位置ＤＰとは、トナー供給装置６が静電潜像担持面ＬＳと対向する位置である。

次に、レーザープリンタ１の各部の具体的な構成について、より詳細に説明する。

用紙搬送機構２は、一対のレジストローラ２１と、転写ローラ２２と、を備えている。レジストローラ２１は、用紙Ｐを所定のタイミングにて、感光体ドラム３と転写ローラ２２との間の転写位置ＴＰに向けて送り出すように構成されている。転写ローラ２２は、感光体ドラム３の外周面である静電潜像担持面ＬＳと、転写位置ＴＰにて、用紙Ｐを挟んで対向するように配置されている。転写ローラ２２は、図示しないバイアス電源回路に接続されている。

＜＜トナー供給装置＞＞
図２は、図１に示されているトナー供給装置６を拡大した一部分解側断面図である。図２を参照すると、トナー供給装置６は、帯電したトナーＴを感光体ドラム３（静電潜像担持面ＬＳ）に供給するように構成されている。

トナー供給装置６のケーシングである本体ケーシング６０は、側断面視にてほぼ長円状に形成された箱状部材であって、その長手方向が上下方向（図中ｙ軸方向）と平行となるように配置されている。本体ケーシング６０の内部には、粉末状の乾式現像剤としてのトナーＴ（正帯電性、非磁性１成分、黒色）が収容されている。本体ケーシング６０は、本体側リアパネル６０ａと、本体側フロントパネル６０ｂと、本体側底板６０ｃと、本体側天板６０ｄと、一対の側壁６０ｅと、から構成されている。

平板状の部材である本体側リアパネル６０ａ及び本体側フロントパネル６０ｂは、それぞれの上端縁が前記主走査方向に平行で同じ高さになるように、互いに対向して設けられている。本体側リアパネル６０ａの下端部には、トナー補充用開口部６０ｆが、本体側リアパネル６０ａの前記主走査方向におけるほぼ全幅分にわたって形成されている。

本体側底板６０ｃにおける、側断面視にて円弧状の部分（トナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側の部分）の上端は、本体側フロントパネル６０ｂと接続されている。また、本体側底板６０ｃの、平板状の部分（トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側の部分）におけるリア側の端（図中右端）は、トナー補充用開口部６０ｆに対応する位置に設けられている。

本体側天板６０ｄは、前記主走査方向と平行な中心軸線を有する薄肉半円筒状の部材であって、本体側リアパネル６０ａ及び本体側フロントパネル６０ｂのそれぞれの上端縁と接続されている。本体側リアパネル６０ａ、本体側フロントパネル６０ｂ、本体側底板６０ｃ、及び本体側天板６０ｄによって形成された、側断面視にて略長円状の合成樹脂フレームの側方を塞ぐように、一対の側壁６０ｅが設けられている。本体側天板６０ｄの頂部であって、感光体ドラム３と対向する位置には、現像用開口部６０ｈが、感光体ドラム３に向けて上方に開口するように設けられている。

本体側リアパネル６０ａ側にて本体ケーシング６０に隣接するように、トナー収容カートリッジ６１が設けられている（図中２点鎖線参照：実線はトナー収容カートリッジ６１が本体ケーシング６０から脱着された状態を示している）。トナー収容カートリッジ６１は、箱状部材であって、その内部にはトナーＴが収容（貯留）されている。

トナー収容カートリッジ６１における、本体ケーシング６０と対向（接触）する側には、平板状のトナーカートリッジ側フロントパネル６１ａが設けられている。また、トナー収容カートリッジ６１の底板であるトナーカートリッジ側底板６１ｂは、平板状に形成されている。トナーカートリッジ側フロントパネル６１ａの下端部には、トナー送出用開口部６１ｃが形成されている。このトナー送出用開口部６１ｃは、トナーカートリッジ側フロントパネル６１ａが本体ケーシング６０における本体側リアパネル６０ａと接合された際に、トナー補充用開口部６０ｆと連通する（略一致する）ように形成されている。

本体ケーシング６０の内側には、現像ローラ６２が収容されている。現像ローラ６２は、円柱面状の周面であるトナー担持面６２ａを有し、前記主走査方向と平行な軸を中心として回転駆動される、ローラ状の部材であって、本体ケーシング６０によって回転可能に支持されている。現像ローラ６２は、現像用開口部６０ｈにて感光体ドラム３と対向するように設けられている。

本体ケーシング６０の内部には、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って、搬送基板６３が設けられている。搬送基板６３は、本体ケーシング６０の内壁面に固定されている。すなわち、トナー搬送経路ＴＴＰは、搬送基板６３の表面であるトナー搬送面ＴＴＳに沿った、側断面視にて略長円状に形成されている。そして、搬送基板６３は、正帯電した粉末状のトナーＴを、トナー搬送経路ＴＴＰと平行なトナー搬送方向ＴＴＤ（トナー搬送経路ＴＴＰの側断面視における接線方向）に搬送するように構成されている。本実施形態においては、搬送基板６３は、底部搬送基板６３ａと、上方搬送基板６３ｂと、下方搬送基板６３ｃと、を備えている。

底部搬送基板６３ａは、本体側底板６０ｃの内壁面に支持されていて、上方搬送基板６３ｂの下端部と滑らかに接続されている。上方搬送基板６３ｂは、本体側フロントパネル６０ｂ及び本体側天板６０ｄの内壁面に支持されている。下方搬送基板６３ｃは、本体側リアパネル６０ａの内壁面に支持されている。本実施形態においては、下方搬送基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける終端部は、トナー補充用開口部６０ｆに対応する位置まで設けられている。

底部搬送基板６３ａ及び上方搬送基板６３ｂは、搬送電源回路６４と電気的に接続されている。下方搬送基板６３ｃは、回収電源回路６５と電気的に接続されている。搬送電源回路６４及び回収電源回路６５は、後述するように、多相（本実施形態においては４相）交流電圧を出力するように構成されている。現像ローラ６２は、現像バイアス電源回路６６と電気的に接続されている。

本体ケーシング６０の内側の空間内における、現像ローラ６２よりも下方であって、上方搬送基板６３ｂに近接する位置には、遮蔽板６７が、水平面と平行に配置されている。遮蔽板６７の上方搬送基板６３ｂと対向する側の端部である規制端部６７ａと、上方搬送基板６３ｂと、の間には、所定のギャップ（詳細は後述する）が設けられている。

トナー供給装置６は、また、トナー投入状態制御手段６８を備えている。トナー投入状態制御手段６８は、本体ケーシング６０とトナー収容カートリッジ６１との間でのトナーＴの出し入れを調整するために、トナー補充用開口部６０ｆとトナー送出用開口部６１ｃとが連通する位置にて、本体ケーシング６０とトナー収容カートリッジ６１とに跨るように設けられている。

トナー投入状態制御手段６８は、支持体６８ａと、第一投入状態制御基板６８ｂと、第二投入状態制御基板６８ｃと、を備えている。第一投入状態制御基板６８ｂ及び第二投入状態制御基板６８ｃは、支持体６８ａによって支持されている。支持体６８ａは、前記主走査方向と平行な中心軸線を有する円柱状に形成されている。

第一投入状態制御基板６８ｂは、下方搬送基板６３ｃの下端部に面するように設けられている。第二投入状態制御基板は、底部搬送基板６３ａに面するように設けられている。具体的には、第一投入状態制御基板６８ｂは、支持体６８ａの上半分を覆うように設けられている。第二投入状態制御基板６８ｃは、支持体６８ａの下半分を覆うように設けられている。第一投入状態制御基板６８ｂ及び第二投入状態制御基板６８ｃは、搬送基板６３と同様の構造を有している。

エアダクト６９は、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部（トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流部）と対向するように設けられている。エアダクト６９には、トナー搬送面ＴＴＳに向かって開口するエア噴出用開口部６９ａが形成されている。エア噴出用開口部６９ａは、前記主走査方向に沿って設けられている。このエアダクト６９は、エア噴出用開口部６９ａから空気を噴出することで、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部にて、トナー搬送面ＴＴＳに向けて空気を吹き付ける（トナー搬送面ＴＴＳに衝突するような気流を発生する）ように、構成及び配置されている。

＜＜＜搬送基板＞＞＞
図３は、図２に示されている搬送基板６３を拡大した側断面図である。図３を参照すると、搬送基板６３は、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有する薄板状の部材であって、搬送電極６３１と、搬送電極支持フィルム６３２と、搬送電極コーティング層６３３と、搬送電極オーバーコーティング層６３４と、から構成されている。

搬送電極６３１は、前記主走査方向と平行な長手方向を有する線状の配線パターンである。複数の搬送電極６３１は、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って配列されていて、互いに平行に配置されている。すなわち、搬送基板６３は、トナー搬送経路ＴＴＰに面する表面であるトナー搬送面ＴＴＳに沿って、複数の搬送電極６３１を支持するように構成されている。

トナー搬送経路ＴＴＰに沿って多数配列された各搬送電極６３１は、３本置きに同一の電源回路に接続されている。すなわち、電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＤに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３１・・・が、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って順に配列されている（なお、これらの電源回路ＶＡないしＶＤは、図２における搬送電源回路６４や回収電源回路６５の構成要素である。）。

ここで、図４は、図３に示されている各電源回路ＶＡないしＶＤの出力波形の一例を示すグラフである。本実施形態においては、図４に示されているように、各電源回路ＶＡないしＶＤは、ほぼ同一波形の交流電圧である駆動電圧を出力し得るように構成されている。また、各電源回路ＶＡないしＶＤが発生する電圧の波形における位相が、９０°ずつ異なるように、各電源回路ＶＡないしＶＤが構成されている。すなわち、電源回路ＶＡから電源回路ＶＤに向かう順に、電圧の位相が９０°ずつ遅れるようになっている。

このように、トナー供給装置６（図２参照）は、複数の搬送電極６３１への多相（本実施形態においては４相）交流電圧の印加に伴って発生する電界により、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナーＴを、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送するように構成されている。

複数の搬送電極６３１は、搬送電極支持フィルム６３２の表面上に形成されている。搬送電極支持フィルム６３２は、可撓性のフィルムであって、ポリイミド樹脂等の絶縁性の合成樹脂から構成されている。搬送電極コーティング層６３３は、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この搬送電極コーティング層６３３は、搬送電極支持フィルム６３２における搬送電極６３１が設けられている表面、及び搬送電極６３１を覆うように設けられている。搬送電極コーティング層６３３の上には、搬送電極オーバーコーティング層６３４が設けられている。すなわち、上述の搬送電極コーティング層６３３は、搬送電極オーバーコーティング層６３４と搬送電極６３１との間に形成されている。

＜レーザープリンタの動作説明＞
以下、上述のように構成されたレーザープリンタ１による動作の概要を、実施形態の構成による作用・効果とともに、図面を適宜参照しつつ説明する。

まず図１を参照すると、図示しない前記給紙トレイ上に積載された用紙Ｐの先端が、レジストローラ２１まで送られる。このレジストローラ２１にて、用紙Ｐの斜行が補正されるとともに、搬送タイミングが調整される。その後、用紙Ｐは、転写位置ＴＰまで給送される。上述のように用紙Ｐが転写位置ＴＰに向けて搬送されている間に、感光体ドラム３の周面である静電潜像担持面ＬＳ上に、以下のようにしてトナーＴによる像が担持される。

感光体ドラム３の静電潜像担持面ＬＳは、まず、帯電器４によって、正極性に一様に帯電される。帯電器４によって帯電された静電潜像担持面ＬＳは、感光体ドラム３の回転により、スキャン位置ＳＰまで、前記主走査方向と直交する方向に移動する。

画像情報に基づいて変調されたレーザービームＬＢが、スキャン位置ＳＰにて、前記主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面ＬＳに照射される。このレーザービームＬＢの変調状態に応じて、静電潜像担持面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像が形成される。静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像は、感光体ドラム３の回転により、トナー供給装置６と対向する現像位置ＤＰに向かって移動する。

図５は、図３に示されている搬送基板６３（底部搬送基板６３ａ）上にて進行波電界により搬送中のトナーＴの挙動の計算機シミュレーションの結果を示す図である。この計算機シミュレーションは、個別要素法を用いて、以下の条件の下で行った（ｘ，ｙ，ｚ方向は図２等参照）。なお、計算の簡略化のため、搬送電極６３１の厚さは０とし、搬送電極コーティング層６３３及び搬送電極オーバーコーティング層６３４は厚さ２５μｍで比誘電率２．５と仮定して、計算を行った。
計算空間範囲：ｘ方向０．８ｍｍ，ｙ方向２．０ｍｍ，ｚ方向０．０３ｍｍ
計算時間：０．０４秒
搬送電極６３１のｘ方向の幅：０．１ｍｍ
隣り合う搬送電極６３１間のｘ方向の隙間：０．１ｍｍ
印加電圧：＋３００Ｖ／−３００Ｖ（矩形波）
トナーＴについて
粒子数：２０００個
粒子径：１０μｍ（球形）
１粒子あたりの電荷：平均２ｆＣ（標準偏差４ｆＣの正規分布）
密度：１．３ｇ／ｃｍ^３

図２及び図３を参照すると、正帯電したトナーＴは、搬送電極６３１に対する印加電圧によって発生する進行波電界により、底部搬送基板６３ａにおけるトナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送される。このとき、図５（Ｉ）に示されているように、トナーＴは、搬送基板６３（底部搬送基板６３ａ）に近接する下層部と、その上方の表層部と、の二層に分かれるような挙動を示す。

このように、下層部とその上側の表層部との二層に分かれつつ電界搬送中のトナーＴは、底部搬送基板６３ａにおける側断面視にて円弧状の部分（トナー搬送方向ＴＴＤにおける下流部）から、上方搬送基板６３ｂに、スムーズに受け渡される。上方搬送基板６３ｂは、その下端部にて底部搬送基板６３ａから受け渡されたトナーＴを、垂直上方に搬送する。

ここで、底部搬送基板６３ａから上方搬送基板６３ｂに受け渡されたトナーＴのうち、正帯電量の低い（弱帯電、無帯電、及び負帯電のものを比較的多く含む）表層部は、重力の作用、及び遮蔽板６７によって、トナー搬送経路ＴＴＰから離脱させられ、その後下方に落下する。これにより、底部搬送基板６３ａから上方搬送基板６３ｂに受け渡されたトナーＴのうち、正帯電量の高い（すなわち静電潜像の現像に適した帯電量のものを多く含む）下層部が、遮蔽板６７における規制端部６７ａと上方搬送基板６３ｂにおけるトナー搬送面ＴＴＳとの間のギャップを通過して、現像位置ＤＰに向けて搬送される。

上述のギャップを通過したトナーＴは、一旦現像ローラ６２に担持された後、現像位置ＤＰに供給される。この現像位置ＤＰの近傍にて、静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像が、トナーＴによって現像される。すなわち、静電潜像担持面ＬＳ上の、静電潜像における正電荷が消失した部分に、トナーＴが付着する。これにより、トナーＴによる画像（以下、「トナー像」と称する。）が、静電潜像担持面ＬＳ上に担持される。

ところで、図５（Ｉ）に示されているように、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部（トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流部）にて電界搬送中に二層に分かれたトナーＴの帯電量は、表層部にて低く下層部にて高い傾向にある（図５（II）参照：表層部は図中実線に、下層部は破線に、それぞれ対応する。）。もっとも、図５（II）に示されているように、表層部においても、下層部においても、帯電量分布が、ゼロを跨いで比較的広くなっている。したがって、下層部にも静電潜像の現像に適さないもの（正帯電量の低いものや負帯電のもの）が存在する一方、表層部にも静電潜像の現像に適したもの（正帯電量の高いもの）が存在する。

そこで、本実施形態においては、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部にて、エアダクト６９により、トナー搬送面ＴＴＳに向けて空気が吹き付けられる（図２における白抜き矢印参照）。すると、トナー搬送面ＴＴＳの法線方向にトナーＴの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーＴの交流が発生する。これにより、例えば、表層部と下層部との間での、トナーＴの再分配が生じ得る。具体的には、表層部に存在していた、現像に適した適切な帯電量のトナーＴが、下層部側に移行するとともに、下層部に存在していた、現像に適さないものが、表層部側に移行し得る。あるいは、例えば、低帯電量であったものが、衝突や摩擦により帯電して高帯電量化し得る。

現像位置ＤＰを通過した（現像位置ＤＰにて消費されなかった）トナー担持面６２ａ上のトナーＴは、回収バイアスの作用で、下方搬送基板６３ｃ側に移行する。すなわち、かかるトナーＴは、下方搬送基板６３ｃによってトナー担持面６２ａから回収される。下方搬送基板６３ｃによってトナー担持面６２ａから回収されたトナーＴは、進行波電界により、下方に搬送される。

下方搬送基板６３ｃの下端部までトナーＴが垂直下方に搬送されると、かかるトナーＴは、トナー投入状態制御手段６８に達する。ここで、トナー投入状態制御手段６８は、トナー補充用開口部６０ｆとトナー送出用開口部６１ｃとが連通する位置（図２参照）にて、本体ケーシング６０とトナー収容カートリッジ６１との間でのトナーＴの出し入れを調整する。この調整は、具体的には、各搬送電極６３１（図３参照）に対して印加される上述のような駆動電圧（図４参照）と同様の多相交流電圧を第一投入状態制御基板６８ｂ及び第二投入状態制御基板６８ｃに対して印加することによって行われる。すなわち、第一投入状態制御基板６８ｂ及び第二投入状態制御基板６８ｃに対する多相交流電圧の印加状態（図４と同一あるいは逆の位相関係）に応じて、本体ケーシング６０とトナー収容カートリッジ６１との間でのトナーＴの出し入れが行われる。

図１を参照すると、上述のようにして感光体ドラム３の静電潜像担持面ＬＳ上に担持されたトナー像は、当該静電潜像担持面ＬＳが回転することにより、転写位置ＴＰに向けて搬送される。そして、この転写位置ＴＰにて、トナー像が、静電潜像担持面ＬＳから用紙Ｐ上に転写される。

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態にて説明されているものと同様の構成及び機能を有する部材に対しては、上述の実施形態と同様の符号が用いられ得るものとする。そして、かかる部材の説明については、技術的に矛盾しない範囲内において、上述の実施形態における説明が援用され得るものとする。

本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。また、露光光源としては、レーザースキャナ以外のもの（ＬＥＤ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、蛍光体、等）が好適に用いられ得る。あるいは、本発明は、上述の電子写真方式以外の方式（例えば、感光体を用いないトナージェット方式、イオンフロー方式、マルチスタイラス電極方式、等）の画像形成装置に対しても、好適に適用され得る。

感光体ドラム３と現像ローラ６２とは、接触していてもよい。

搬送基板６３の配置や構成も、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、上方搬送基板６３ｂは、図２に示されているように、鉛直方向と平行に配置されることでトナーＴを鉛直上方に搬送するものであってもよいし、鉛直方向に対して交差するように配置されることで鉛直上方と交差する方向にトナーＴを搬送するものであってもよい（下方搬送基板６３ｃについても同様である）。また、搬送電極オーバーコーティング層６３４は省略され得る。あるいは、搬送電極６３１が搬送電極支持フィルム６３２内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層６３３及び搬送電極オーバーコーティング層６３４の双方が省略され得る。第一投入状態制御基板６８ｂ及び第二投入状態制御基板６８ｃについても同様である。

遮蔽板６７は、省略され得る。トナー投入状態制御手段６８は、回転可能なローラ部材であってもよい。

図６は、図２に示されているトナー供給装置６の一変形例の概略構成を示す側断面図である。図６に示されている変形例のトナー供給装置６においては、トナー補充用開口部６０ｆが、遮蔽板６７の上方搬送基板６３ｂと対向する規制端部６７ａと上方搬送基板６３ｂとの間のギャップと同程度の高さに、スリット状に形成されている。すなわち、本体側リアパネル６０ａ及び下方搬送基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側の平板状の部分の、下端部が、底部搬送基板６３ａの最低部の平板状の部分と近接しつつ対向する位置まで延長されている。そして、下方搬送基板６３ｃは、その下端部が、底部搬送基板６３ａの最低部の平板状の部分と対向することで、当該部分にトナーＴを吹き付けるように設けられている。

本体ケーシング６０とトナー収容カートリッジ６１とは、互いに前後方向（図中ｚ軸方向）に離隔するように設けられている。そして、互いに前後方向（図中ｚ軸方向）に離隔した、トナー補充用開口部６０ｆとトナー送出用開口部６１ｃの下端部との間を架け渡すように、本体側底板６０ｃ及び底部搬送基板６３ａの最低部の平板状の部分が延長されている。また、かかる底部搬送基板６３ａの延長部分を上方から覆うように、平板状の底部搬送基板カバー６０ａ１が、本体側リアパネル６０ａの下端からトナー収容カートリッジ６１に向かって前後方向に延びるように設けられている。

本変形例におけるトナー投入状態制御手段６８は、ローラ状の部材であって、トナー送出用開口部６１ｃにてトナー収容カートリッジ６１に回転可能に支持されている。トナーカートリッジ側フロントパネル６１ａの下端部には、ローラ状のトナー投入状態制御手段６８の円柱面状の周面を覆うように、ローラーカバー６１ａ１が設けられている。

上述の構成を有する、本変形例のトナー供給装置６においては、ローラ状のトナー投入状態制御手段６８が回転駆動されることで、正帯電のトナーＴが、底部搬送基板６３ａのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流部（図中右側の端部）に供給される。底部搬送基板６３ａのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流部に供給されたトナーＴは、底部搬送基板６３ａの最低部の平板状の部分にて、トナー搬送方向ＴＴＤに（図中左方に）搬送される。

このとき、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部にて、下方搬送基板６３ｃの下端部により、トナーＴが吹き付けられる（図６における白抜き矢印参照）。これにより、トナー搬送面ＴＴＳの法線方向にトナーＴの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーＴの交流が発生する。

図７は、図２に示されているトナー供給装置６の他の変形例の概略構成を示す側断面図である。この図７に示されている変形例のトナー供給装置６は、図６における遮蔽板６７の構成に変更を加えたものである。すなわち、図７に示されている遮蔽板６７は、水平板部６７１と、立板部６７２と、を備え、側断面視にて逆さＬ字状に形成されている。

水平板部６７１は、図６に示されている遮蔽板６７に相当する平板状の部材であって、水平面と平行に配置されている。水平板部６７１の上方搬送基板６３ｂと対向する規制端部６７１ａと、上方搬送基板６３ｂと、の間には、上述のような所定のギャップが設けられている。

立板部６７２は、水平板部６７１の下方搬送基板６３ｃと対向する側の端部（前後方向における規制端部６７１ａとは反対側の端部）に接続された平板状の部材であって、当該端部から下方に延びるように設けられている。立板部６７２は、その下端部６７２ａが、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部と、トナー補充用開口部６０ｆの高さと同程度のギャップを隔てて対向するように設けられている。また、立板部６７２の下端部６７２ａは、下方搬送基板６３ｃの下端部と、トナー補充用開口部６０ｆの高さと同程度のギャップを隔てて対向するように設けられている。

上述の構成を有する、本変形例のトナー供給装置６においては、側断面視にて逆さＬ字状に形成された遮蔽板６７の内側（図中左側）に、水平板部６７１の規制端部６７１ａと上方搬送基板６３ｂとの間のギャップと、立板部６７２の下端部６７２ａと底部搬送基板６３ａとの間のギャップと、の二つの開口部を有する、ほぼ密閉されたような空間が形成される。

このため、水平板部６７１の規制端部６７１ａと上方搬送基板６３ｂとの間のギャップをトナーＴが通過する際に発生する気流（図７における上向きの白抜き矢印参照）により、立板部６７２の下端部６７２ａと底部搬送基板６３ａとの間のギャップを通して、上述の空間に空気が吸入される。このとき、立板部６７２の下端部６７２ａと下方搬送基板６３ｃの下端部との間のギャップにて、底部搬送基板６３ａに衝突するような方向の（図中下向きの）気流が発生する。これにより、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部にて、トナーＴ及び空気が吹き付けられ（図７における下向きの白抜き矢印参照）、トナー搬送面ＴＴＳの法線方向にトナーＴの流れが発生し、表層部と下層部との間でのトナーＴの交流が発生する。

なお、立板部６７２は、鉛直線と平行に設けられていてもよいが、図７に示されているように鉛直線に対して傾斜するように設けられてもよい。すなわち、立板部６７２と下方搬送基板６３ｃ（現像ローラ６２よりも下側の平板状の部分）との間のギャップが、下方に向かうにつれて狭くなるように、立板部６７２が設けられていてもよい。これにより、底部搬送基板６３ａにおける平板状の最低部に衝突する気流の勢いが、表層部と下層部との間でのトナーＴの交流を良好に発生させ得る程度にまで確保され得る。

その他、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。

１ … レーザープリンタ ２ … 用紙搬送機構
３ … 感光体ドラム ４ … 帯電器
５ … スキャナーユニット ６ … トナー供給装置
６０ … 本体ケーシング ６１ … トナー収容カートリッジ
６２ … 現像ローラ ６３ … 搬送基板
６３ａ … 底部搬送基板 ６３ｂ … 上方搬送基板
６３ｃ … 下方搬送基板 ６３１ … 搬送電極
６４ … 搬送電源回路 ６５ … 回収電源回路
６６ … 現像バイアス電源回路 ６７ … 遮蔽板
６７ａ … 規制端部 ６７１ … 水平板部
６７１ａ … 規制端部 ６７２ … 立板部
６７２ａ … 下端部 ６８ … トナー投入状態制御手段
６９ … エアダクト ６９ａ … エア噴出用開口部
Ｔ … トナー ＴＴＤ … トナー搬送方向
ＴＴＰ … トナー搬送経路 ＴＴＳ … トナー搬送面

特開２００１−２０９２４６号公報 特開２００２−２８７４９５号公報 特開２００３−２９５６１５号公報 特開２００８−７０５８７号公報 特開２００９−３３０７号公報

Claims (3)

1. 主走査方向に沿った長手方向を有していて前記主走査方向と交差する現像剤搬送経路に沿って配列された複数の搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する電界により、前記現像剤搬送経路に沿って、帯電した粉末状の現像剤を搬送するように構成された、現像剤電界搬送装置において、
   前記現像剤搬送経路に面する表面である現像剤搬送面に沿って、複数の前記搬送電極を支持するように構成された、現像剤搬送体と、
   前記現像剤搬送面上にて搬送中の前記現像剤における、表層部と、当該現像剤搬送面と近接する下層部と、の間で、前記現像剤の交流が生じるように、前記現像剤搬送面の法線方向に沿って前記現像剤の流れを発生させる、現像剤交流発生手段と、
   を備えたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
2. 請求項１に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記現像剤交流発生手段は、
   前記現像剤搬送面に向けて前記現像剤及び／又は空気を吹き付けるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
3. 請求項２に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記現像剤交流発生手段は、
   前記現像剤搬送面に衝突するような気流を発生するように構成された、気流発生手段であることを特徴とする、現像剤電界搬送装置。

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