JP2002278274A

JP2002278274A - 静電搬送装置・静電搬送方法・画像形成装置

Info

Publication number: JP2002278274A
Application number: JP2001080413A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 捷夫酒井; Yoichiro Miyaguchi; 耀一郎宮口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの帯電状態に拘らず静電搬送効率及び
現像寄与率を向上できるようにする。【解決手段】静電搬送装置は、感光体ドラム１の近傍
に位置し、複数の電極を有する搬送基板３１を有してい
る。搬送基板３１には主としてトナー搬送を行う領域５
５と、主としてトナーポンピングを行う領域５６が存在
し、領域５５には搬送基板３１に対向するように共通電
極板７０が設けられている。該共通電極板７０には電源
７２によりトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に用いられる現像手段としての静
電搬送装置及び静電搬送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体上に形成された静電潜像をトナ
ー像として可視像化する現像方法の一つにＴＰＭ（Ｔｏ
ｎｅｒ−Ｐｈａｓｅ−Ｍａｔｃｈ）静電搬送技術を用い
た静電搬送方式がある。この方式は、、複数の電極が所
定間隔で設けられた搬送基板の該電極群に時間的に変化
する電位を順次印加し、各電極間に交番電界を発生させ
て吸引力と反発力を交互に生じさせることによって帯電
トナーを搬送基板に沿って移動させるとともに、電気力
線によって像担持体方向に上昇・浮遊させて現像するも
のである。この静電搬送方式では、像担持体の静電潜像
面に対向しない部分では、電気力線は電極同士の間にお
いては強いが電極の中心付近では極めて弱い。このた
め、電極上にトナーが堆積し、堆積したトナーによって
静電搬送が阻害されるという問題があった。

【０００３】この問題に対処すべく、特開平５９−１８
１３６９号公報には、像担持体と対向しない部位におい
て搬送基板に対向する電極板を設け、該対向電極板に、
例えば搬送基板上の電極群に印加する電位の半分の同極
性の電位を印加する構成が開示されている。このように
した場合、搬送基板の電極群の電位は対向電極板の電位
より高くなったり低くなったりし、その結果、トナーは
対向電極板に行ったり戻ったりしながら搬送基板に沿っ
て進行する。特に、各電極の中心付近にいたトナーが対
向電極板に移動するため、堆積トナーがほとんど存在し
なくなり、トナー搬送効率を上げることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成においては、搬送中に搬送基板の電極の近傍を離れ
て空中に飛散し、浮遊するトナーが発生するという問題
があった。また、トナーはその全てが同一極性に帯電す
るとは限らず、逆極性に帯電するトナーも存在するが、
逆極性に帯電しているトナーは逆方向に搬送されて本来
の搬送を妨げるとともに、現像に寄与しないという問題
があった。

【０００５】そこで、本発明は、トナーの帯電状態に拘
らず静電搬送効率及び現像寄与率を向上できる静電搬送
装置、静電搬送方法、該静電搬送装置を有する画像形成
装置の提供を、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、複数の電極を備え像担持
体の近傍に設けられる搬送基板を有し、該電極群に時間
的に変化する電位を印加して帯電した画像形成用の粉末
（以下、トナーと称する。）を該搬送基板に沿って移動
させるとともに該像担持体方向へ移動させる静電搬送装
置において、上記電極群の少なくとも一部に対向するよ
うに共通電極が設けられ、該共通電極に上記トナーの帯
電極性と同極性の電圧を印加し、該共通電極に付着した
正規の帯電極性と異なる極性に帯電しているトナーに、
該共通電極より正規の帯電極性と同極性の電荷を注入し
て該トナーの帯電極性を反転させる、という構成を採っ
ている。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
静電搬送装置において、上記搬送基板上の電極の表面が
薄い絶縁層で覆われている、という構成を採っている。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の静電搬送装置において、上記共通電極の表面が裸
である、という構成を採っている。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項１乃至３
のうちの一つに記載の静電搬送装置において、上記トナ
ーが、中抵抗トナーである、という構成を採っている。

【００１０】請求項５記載の発明では、請求項１乃至３
のうちの一つに記載の静電搬送装置において、上記トナ
ーが、島状電極トナーである、という構成を採ってい
る。

【００１１】請求項６記載の発明では、請求項１乃至３
のうちの一つに記載の静電搬送装置において、上記トナ
ーが、整流性トナーである、という構成を採っている。

【００１２】請求項７記載の発明では、請求項１乃至３
のうちの一つに記載の静電搬送装置において、上記トナ
ーが、導電性トナーである、という構成を採っている。

【００１３】請求項８記載の発明では、像担持体上に形
成された静電潜像を静電搬送装置によりトナー像として
可視像化し、該トナー像を記録材に転写して画像形成を
行う画像形成装置において、上記静電搬送装置が、請求
項１乃至７のうちの一つに記載のものである、という構
成を採っている。

【００１４】請求項９記載の発明では、搬送基板上に設
けられた電極群に時間的に変化する電位を印加して帯電
した画像形成用の粉末（以下、トナーと称する。）を該
搬送基板に沿って移動させるとともに該像担持体方向へ
移動させる静電搬送方法において、上記電極群の少なく
とも一部に対向するように共通電極が設け、該共通電極
に上記トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加し、該共
通電極に付着した正規の帯電極性と異なる極性に帯電し
ているトナーに、該共通電極より正規の帯電極性と同極
性の電荷を注入して該トナーの帯電極性を反転させる、
という手順を採っている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。まず、図１に基づいて、本実施形態
における画像形成装置としての複写機の概略構成及び動
作を説明する。像担持体としての感光体ドラム１は、時
計回り方向に回転駆動される。コンタクトガラス２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３とミラー４とを含む走査光学系
５と、ミラー６，７を含む走査光学系８が移動して原稿
画像の読み取りが行われる。走査された原稿画像はレン
ズ９の後方に配置された画像読み取り素子１０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
化されて画像処理される。画像処理された信号でレーザ
ーダイオード（ＬＤ）が駆動され、該レーザーダイオー
ド（ＬＤ）からのレーザー光はポリゴンミラー１３で反
射した後、ミラー１４を介して感光体ドラム１上に照射
される。感光体ドラム１は、帯電装置１５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１の表面に静電潜像が形成される。

【００１６】感光体ドラム１表面の静電潜像は、現像手
段としての静電搬送装置１６によって現像され、トナー
像として可視像化される。該トナー像は、給紙部１７Ａ
または１７Ｂから給紙コロ１８Ａまたは１８Ｂで給紙さ
れた転写紙（記録材）１９に転写チャージャ２０のコロ
ナ放電により転写される。トナー像を転写された転写紙
１９は、分離チャージャ２１により感光体ドラム１の表
面より分離される。そして搬送ベルト２２によって搬送
され、定着ローラ対２３の圧接部でトナー像を定着され
た後、機外の排紙トレイ２４へと排紙される。転写後に
感光体ドラム１の表面に残留しているトナーはクリーニ
ング装置２５によって除去され、感光体ドラム１の表面
に残留している電荷は除電ランプ２６によって消去され
る。

【００１７】次に、静電搬送装置１６を図２乃至図５に
基づいて詳細に説明する。静電搬送装置１６は、図２に
示すように、帯電したトナーを搬送面に沿って静電力で
一端部側へ搬送するとともに、感光体ドラム１の近傍で
トナーを静電力でポンピングさせる搬送基板３１と、ト
ナーボックス３２と、該トナーボックス３２から搬送基
板３１に帯電したトナーを送り込むフレキシブル搬送基
板３３と、搬送基板３１の一部に対向するように設けら
れた共通電極板７０と、該共通電極板７０にトナーの帯
電極性と同極性の電圧を印加する電源７２と、トナーボ
ックス３２に供給するトナーを帯電させる帯電ローラ３
４と、該帯電ローラ３４の周面に接触する帯電ブレード
３５と、トナー供給部３６と、該トナー供給部３６内の
トナーを攪拌するトナー供給スクリュー３７と、搬送基
板３１の一端部を外れたトナーを回収してトナーボック
ス３２に戻すトナー回収部３８と、後述する搬送基板３
１の電極に対してトナー搬送及びトナーポンピングのた
めの駆動波形（５〜１００Ｖ程度）を印加する第１駆動
回路４１、第２駆動回路４２等を有している。感光体ド
ラム１と搬送基板３１との間にはＤＣ電源４３より、現
像バイアス電圧であるＤＣバイアス（１００〜２００Ｖ
程度）が印加される。

【００１８】搬送基板３１は、図３に示すように、感光
体ドラム１の軸方向で該感光体ドラム１と略同じ幅を有
する支持基板５１と、該支持基板５１の上に設けられた
多数の電極５２と、該電極５２の表面を覆う薄肉の絶縁
層５３と、該絶縁層５３の表面に設けられた表面コート
層５４を有している。各電極５２は、図４に示すよう
に、感光体ドラム１の軸方向に延びており、感光体ドラ
ム１の軸方向と直交する搬送方向において所定の間隔で
配設されている。表面コート層５４はトナーとの接触を
低減するために設けられている。支持基板５１として
は、ガラス基板、樹脂基板あるいはセラミック基板等の
絶縁性材料からなる基板、あるいは、ＳＵＳなどの導電
性材料からなる基板にＳｉＯ₂ 等の絶縁膜を成膜したも
のを用いることができる。電極５２は、支持基板５１上
にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ等の導電性材料を０．１〜０．２μ
ｍ厚で成膜し、これをフォトリソ技術等の半導体技術を
用いて電極形状にパターン化している。各電極５２の間
隔はトナー径の２〜１０倍であることが良好な搬送速度
と搬送量を確保するために好ましい。また、搬送方向に
おける電極５２の幅はトナー径の１〜３倍であることが
良好な搬送速度と搬送量を確保するために好ましい。

【００１９】絶縁層５３としては、例えばＳｉＯ₂ 、Ｓ
ｉＯＮ、ＴｉＮ、Ｔａ₂ Ｏ₅ などを厚さ０．１μｍ以下
で成膜して形成している。絶縁層５３として比誘電率の
大きな材料を用いることによって、駆動電圧の低電圧化
を図ることができるとともに、粒子（トナー）の駆動反
跳と搬送速度が大きくなる。表面コート層５４は、搬送
面と帯電トナー界面との接触抵抗の低減を図る機能を有
する膜であり、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素系
樹脂材料を０．１〜０．３μｍ厚でコートして形成して
いる。フレキシブル搬送基板３３は、搬送基板３１と基
本的構成は同様であるが、図５に示すように、支持基板
及び絶縁層を兼ねた絶縁性のＦＰＣ基板６１に多数の電
極６２を所定の間隔で配設し、ＦＰＣ基板６１の搬送面
側に表面コート層６４を成膜したものである。

【００２０】駆動電源としての第１駆動回路４１は、図
５に示すように、搬送基板３１の主としてトナー搬送を
行う領域５５の３本の電極５２，５２，５２を１セット
として、各電極５２に複相（ここでは３相）のパルス状
駆動電圧（駆動波形）Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１をそれぞ
れ印加する。同じく駆動電源としての第２駆動回路４２
は、搬送基板３１の主としてトナーポンピングを行う領
域５６の３本の電極５２，５２，５２を１セットとし
て、各電極５２に複相（ここでは３相）のパルス状駆動
電圧（駆動波形）Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２をそれぞれ印
加する。第１駆動回路４１、第２駆動回路４２によるパ
ルス状駆動電圧は、例えば６相としてもよい。

【００２１】第１駆動回路４１は、パルス状駆動電圧
（駆動波形）Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を第１駆動周波数
ｆ１で出力し、第２駆動回路４２はパルス状駆動電圧
（駆動波形）Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２を第１駆動周波数
ｆ１よりも高いトナーがポンピングを生じる第２駆動周
波数ｆ２（ｆ２＞Ｆ１）で出力する。具体的には、第１
駆動周波数ｆ１は１ＫＨｚ〜２０ＫＨｚの範囲内で、第
２駆動周波数ｆ２は１８ＫＨｚ〜４５ＫＨｚの範囲内
で、使用するトナー径の範囲、求める搬送速度、ポンピ
ングの程度などに応じて選択することが好ましい。

【００２２】共通電極板７０は、図５に示すように、搬
送基板３１の主としてトナー搬送を行う領域５５を覆う
ように設けられており、図示しないが、搬送基板３１と
同様の支持基板と、該支持基板の搬送基板３１との対向
面全体に設けられた電極を有している。

【００２３】次に、図６乃至図８に基づいて、静電搬送
装置１６によるトナーの搬送及びポンピング動作を説明
する。まず、図６に示すように、グランドＧと正の電圧
＋との間で変化するパルス状駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ
をタイミングをずらして印加する。このとき、図７に示
すように、搬送基板３１上に負帯電したトナーＴがあ
り、搬送基板３１の連続した複数の電極５２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、トナーＴは「＋」の電極
５２上に位置する。

【００２４】次のタイミングで複数の電極５２にはに
示すようにそれぞれ「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」、
「Ｇ」が印加され、トナーＴには図中左側の「Ｇ」の電
極５２との間で反発力が、右側の「＋」の電極５２との
間で吸引力がそれぞれ作用する。このため、トナーＴは
「＋」の電極５２側に移動する。さらに次のタイミング
で複数の電極５２にはに示すようにそれぞれ「Ｇ」、
「＋」、「Ｇ」、「Ｇ」、「＋」が印加され、トナーＴ
には同様に反発力吸引力が作用するので、トナーＴはさ
らに「＋」の電極５２側に移動する。

【００２５】このように電極５２に印加する駆動波形の
電位を変化させて見かけ上駆動波形を移動させることに
よって、トナーＴは「＋」の電極５２側に引かれながら
移動するので、搬送基板３１の搬送面に沿ってトナーＴ
が搬送される。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搬送できる。

【００２６】搬送基板３１の電極５２に印加するパルス
状駆動波形の駆動周波数を高くするに従って、トナーの
移動速度（搬送速度）も速くなるが、トナーＴが「＋」
の電極５２に移動しようとするときにその電極５２が
「Ｇ」に変化すると、トナーＴはその電極５２のさらに
次の電極５２に移動しようとして飛び跳ねるポンピング
現象が発生する。実験によると、パルス状駆動波形の駆
動周波数が１ＫＨｚ〜２０ＫＨｚの範囲内ではトナーＴ
は主として搬送され、１８ＫＨｚ〜４５ＫＨｚの範囲内
では、トナーＴのポンピング現象が大きくなった。この
場合、駆動周波数の一部が重複しているのは、ポンピン
グ現象の発生がトナー粒径、駆動電圧などにも影響され
るためである。

【００２７】本実施形態では、第１駆動回路４１から搬
送基板３１の主としてトナー搬送を行う領域５５の電極
５２，５２，５２・・・に対しては１ＫＨｚ〜２０ＫＨ
ｚの第１駆動周波数ｆ１のパルス状駆動電圧（駆動波
形）Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１をそれぞれ印加することに
より、トナーＴを搬送基板３１の搬送面に沿って感光体
ドラム１の近傍に搬送する。第２駆動回路４２から搬送
基板３１の感光体ドラム１の近傍の領域５６（現像部）
の電極５２，５２，５２・・・に対しては１８ＫＨｚ〜
４５ＫＨｚの第２駆動周波数ｆ２のパルス状駆動電圧
（駆動波形）Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２をそれぞれ印加す
ることで、図８に示すように、感光体ドラム１の近傍で
トナーＴをポンピングさせる。

【００２８】ポンピングするトナーＴの中には、トナー
Ｔの進行方向に対して逆反跳するトナーＴもあるが、全
体として搬送方向にゆっくりと搬送される。実験による
と、ポンピングしているトナーは、５０μｍ〜３００μ
ｍ程搬送基板３１上でポンピング現象しているが、さら
に感光体ドラム１と搬送基板３１との間のＤＣバイアス
により、ポンピングしているトナーが加速されて５００
μｍ〜１ｍｍまでポンピングが拡散することを確認して
いる。なお、図８では共通電極板７０を省略している。

【００２９】以上が本実施形態における静電搬送動作の
概要であるが、共通電極板７０が無い構成では、搬送中
にトナーＴが電極５２の近傍を離れて空中に飛散し、浮
遊する場合がある。また、逆極性に帯電しているトナー
は逆方向に搬送され、現像に寄与せず、その結果画像濃
度が低下する場合がある。これらの問題を実験結果を踏
まえて以下に具体的に説明する。

【００３０】（実験１）ガラス基板上に、幅１０μｍ、
長さ５０ｍｍのネサ電極群を、電極間間隔２０μｍで３
００本形成して搬送基板を作製し、ネサ電極を３本ごと
に同一の電源につなげた。３つの電源を電源Ａ，Ｂ，Ｃ
とする。試作の一成分現像器で、平均帯電量−１５μＣ
／ｇに帯電させた平均粒径８．０μｍの電子写真用乾式
トナーを、ガラス基板の一端に電極群の一部を覆うよう
に置き、電源Ａ，Ｂ，Ｃの電圧を１００μｓｅｃごと
に、３００μｓｅｃ周期で、それぞれ＋１００Ｖ、＋１
００Ｖ、０Ｖ、＋１００Ｖ、０Ｖ、＋１００Ｖ、０Ｖ、
＋１００Ｖ、＋１００Ｖと切り替えたところ、トナーは
２００ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送基板上を他端側へ移動
した。

【００３１】トナーの移動状態を高速度カメラで撮影
し、スロー再生してトナーの動きを研究したところ、僅
かではあるが、一部のトナーが上方に飛散して浮遊する
のが確認された。飛散・浮遊トナーは、複写機やプリン
タの機内を汚し、誤動作や画像の汚れの原因になる。ま
た、機外に排出された場合は人間の健康にも悪影響を与
える可能性があるんどえ、排除しなければならない。従
来、各種の方法で浮遊トナーの回収が行われてきたが、
元から発生させないのが一番よい対策である。

【００３２】かかる観点から、搬送基板から０．１ｍｍ
離してガラス板をおいた。これで飛散するトナーは防止
できたが、しばらく使っているとガラス板がトナーで真
っ黒になり、それが時々搬送基板上に落下してそこだけ
トナー搬送ができなくなり、スジ状にトナーの無い部分
ができることが確認された。そこで、ただのガラス板の
代わりに、片面にネサ電極を有するガラス板を共通電極
として、電極面を下向けにして、すなわち、搬送基板に
対向するようにして、同様に０．１ｍｍ離して置き、そ
こに−５０Ｖを印加したところ、飛散浮遊トナーが大幅
に減少するのが確認された。

【００３３】同一条件で行ったコンピュータシミュレー
ションの結果を、図９、図１０に示す。図９は共通電極
が無い場合で、図１０は共通電極があってそこに−５０
Ｖを印加した場合である。但し、共通電極、搬送基板は
表示していない。共通電極が無い場合には実験電極７４
から上空に向かって伸びている電気力線があるが、図１
０の場合には、電気力線は全て横に伸びていることが判
る。このため、実験電極７４に加わる電圧が変化して、
実験電極７４より浮いたトナーが上空に飛散浮遊するこ
となく、全て隣の実験電極７４に移動できたものと思わ
れる。この場合、共通電極を置いたことだけでなく、そ
こにトナーの帯電極性と同極性の電圧である−５０Ｖの
電圧を印加したことが重要である。上述の特開平５９−
１８１３６９号公報に記載の技術の如く、電極に印加す
る電圧の中間の値、すなわち、同極性の＋５０Ｖを印加
した場合は、同公報に記載されているようにトナーは共
通電極に飛来する。

【００３４】本実施形態では、上記実験結果に基づい
て、共通電極板７０には、電源７２によりトナーの帯電
極性と同極性の電圧−５０Ｖが印加される。これによ
り、共通電極板７０と搬送基板３１間の空間には、負帯
電したトナーＴを搬送基板３１方向に戻す静電力を作用
させる向きの電界が形成される。従って、負帯電したト
ナーＴが共通電極板７０に飛来することが抑制される。

【００３５】（実験２）実験１において、トナーの飛散
は減少したが、それでもなお長時間使用中には共通電極
がトナーで汚れるおが確認された。該トナーを集めてそ
の帯電量を測定したところ、＋３．５μＣ／ｇであるこ
とが判った。すなわち、本来の帯電極性である負と逆の
正に帯電したトナーが共通電極に飛来した訳である。こ
れは、電気力線の向きから見ても当然の結果と言える。
また、この状況は、逆帯電したトナーを分離できたこと
を意味するが、やはり長い時間の間には、共通電極に堆
積してついには搬送基板に落下して静電搬送を乱すこと
になる。トナーの量が十分であれば、画像形成に寄与し
ない逆帯電トナーを排除しても画像濃度は確保できる
が、現像領域に搬送されるトナーの量が少ない場合に
は、全てのトナーを有効に使わないと目的とする画像濃
度が得られなくなる。

【００３６】従って、１００％のトナーが正規に、この
場合には負に帯電しているのが理想的である。しかしな
がら、乾式トナーの摩擦帯電メカニズムを考えるとそれ
は不可能に近い。ところが、共通電極に飛来して付着し
ていたトナーが時々、搬送基板に戻り、そのまま正規の
方向に搬送されていくのが観察された。この現象は＋５
０Ｖの電圧を印加された共通電極に飛来して接触した正
帯電トナー（逆帯電トナー）に、共通電極により負電荷
が注入され、その帯電極性が正から負に反転したと考え
られる。この方法（装置）で逆帯電トナーを選別し、そ
の帯電極性を正規の極性に戻して搬送基板へ戻すことが
できれば、非常に効率的である。

【００３７】そこで、各種のトナーで、電荷注入の様子
を観察した。その結果、通常の電子写真の乾式一成分、
及び二成分現像に使用されているいわゆる高抵抗トナー
では電荷注入は非常に起こりにくいが、中抵抗トナー、
整流性トナー、島状電極トナー及び導電性トナーでは低
電界且つ短時間で電荷注入が行われることが判った。特
に定義はないが、一般的に、１０¹²Ωｃｍ以上のトナー
を高抵抗トナー、１０⁸ 〜１０¹⁰Ωｃｍのトナーを中抵
抗トナーと呼んでいる。この場合の低電界は１．０ｅ＋
６Ｖ／ｍを指す。一般的に言えば高電界といえる。この
場合の短時間とは１秒以下である。見方によっては長時
間である。整流性トナーを除く他の３種類のトナーの場
合は、電極の表面をＳｉＯ₂ の薄層（＜０．１μｍ）で
オーバーコートしておかないと、搬送基板から電荷注入
が起きてトナーの帯電量が変化することも判った。当然
のことであるが、共通電極表面を絶縁層で覆うと電荷注
入が起こらないことも確認された。

【００３８】本実施形態では上記実験結果に基づいて、
搬送基板３１の電極５２の表面に絶縁層５３を設け、且
つ共通電極板７０の電極表面は裸としている。島状電極
トナーとは、絶縁物質の表面に微小な導電性物質をそれ
ぞれ島状に多数備えた形状のトナーをいう。整流性トナ
ーとは、印加される電圧の範囲内で正又は負のどちらか
にしか帯電しないという特性（整流性）を示すトナーを
いう。

【００３９】各トナーにおける電荷注入のメカニズムは
特開平９−３１４８９３号公報に記載されているのと同
様である。すなわち、導電性トナーと整流性トナーの場
合には、共通電極板７０の電極から注入された電荷がト
ナーの表面を移動して搬送基板３１側に移り、その状態
で該トナーが搬送基板３１に向かって飛翔する（特開平
９−３１４８９３号公報の図８参照）。中抵抗トナーの
場合には、注入された電荷がトナーの表面を移動してい
る途中で飛翔が始まると考えられる。島状電極トナーの
場合には島状電極に注入された電荷は搬送基板３１側に
移動できず、そのまま飛翔すると考えられる（特開平９
−３１４８９３号公報の図９参照）。

【００４０】

【発明の効果】請求項１，８又は９記載の発明によれ
ば、電極群の少なくとも一部に対向するように共通電極
が設けられ、該共通電極にトナーの帯電極性と同極性の
電圧を印加し、該共通電極に付着した正規の帯電極性と
異なる極性に帯電しているトナーに、該共通電極より正
規の帯電極性と同極性の電荷を注入して該トナーの帯電
極性を反転させる構成としたので、逆極性に帯電したト
ナーによる正規帯電トナーの静電搬送阻害を抑制できる
ので、静電搬送効率を向上できるとともに、逆極性に帯
電したトナーによる無駄を抑制して現像寄与率を向上さ
せることができる。

【００４１】請求項２又は８記載の発明によれば、搬送
基板上の電極の表面が薄い絶縁層で覆われている構成と
したので、搬送基板からの電荷注入を防止できる。

【００４２】請求項３又は８記載の発明によれば、共通
電極の表面が裸である構成としたので、該共通電極から
の電荷注入を容易にすることができる。

【００４３】請求項４又は８記載の発明によれば、トナ
ーとして中抵抗トナーを使用するので、共通電極からの
電荷注入を容易にすることができる。

【００４４】請求項５又は８記載の発明によれば、トナ
ーとして島状電極トナーを使用するので、共通電極から
の電荷注入を容易にすることができる。

【００４５】請求項６又は８記載の発明によれば、トナ
ーとして整流性トナーを使用するので、共通電極からの
電荷注入を容易にすることができる。

【００４６】請求項７又は８記載の発明によれば、トナ
ーとして導電性トナーを使用するので、共通電極からの
電荷注入を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置として
の複写機の概要正面図である。

【図２】静電搬送装置の概要正面図である。

【図３】搬送基板の概要断面図である。

【図４】搬送基板の概要平面図である。

【図５】搬送基板の電気的接続関係を示す図である。

【図６】駆動波形の印加に係るタイミングチャートであ
る。

【図７】トナーの静電搬送原理を示す図である。

【図８】トナーの静電搬送及びポンピング状態を示す図
である。

【図９】共通電極が無い場合の電気力線のシミュレーシ
ョン図である。

【図１０】共通電極がある場合の電気力線のシミュレー
ション図である。

【符号の説明】

１像担持体としての感光体ドラム３１搬送基板５３電極７０共通電極としての共通電極板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電極を備え像担持体の近傍に設けら
れる搬送基板を有し、該電極群に時間的に変化する電位
を印加して帯電した画像形成用の粉末（以下、トナーと
称する。）を該搬送基板に沿って移動させるとともに該
像担持体方向へ移動させる静電搬送装置において、上記電極群の少なくとも一部に対向するように共通電極
が設けられ、該共通電極に上記トナーの帯電極性と同極
性の電圧を印加し、該共通電極に付着した正規の帯電極
性と異なる極性に帯電しているトナーに、該共通電極よ
り正規の帯電極性と同極性の電荷を注入して該トナーの
帯電極性を反転させることを特徴とする静電搬送装置。
【請求項２】請求項１記載の静電搬送装置において、上記搬送基板上の電極の表面が薄い絶縁層で覆われてい
ることを特徴とする静電搬送装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の静電搬送装置におい
て、上記共通電極の表面が裸であることを特徴とする静電搬
送装置。
【請求項４】請求項１乃至３のうちの一つに記載の静電
搬送装置において、上記トナーが、中抵抗トナーであることを特徴とする静
電搬送装置。
【請求項５】請求項１乃至３のうちの一つに記載の静電
搬送装置において、上記トナーが、島状電極トナーであることを特徴とする
静電搬送装置。
【請求項６】請求項１乃至３のうちの一つに記載の静電
搬送装置において、上記トナーが、整流性トナーであることを特徴とする静
電搬送装置。
【請求項７】請求項１乃至３のうちの一つに記載の静電
搬送装置において、上記トナーが、導電性トナーであることを特徴とする静
電搬送装置。
【請求項８】像担持体上に形成された静電潜像を静電搬
送装置によりトナー像として可視像化し、該トナー像を
記録材に転写して画像形成を行う画像形成装置におい
て、上記静電搬送装置が、請求項１乃至７のうちの一つに記
載のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】搬送基板上に設けられた電極群に時間的に
変化する電位を印加して帯電した画像形成用の粉末（以
下、トナーと称する。）を該搬送基板に沿って移動させ
るとともに該像担持体方向へ移動させる静電搬送方法に
おいて、上記電極群の少なくとも一部に対向するように共通電極
が設け、該共通電極に上記トナーの帯電極性と同極性の
電圧を印加し、該共通電極に付着した正規の帯電極性と
異なる極性に帯電しているトナーに、該共通電極より正
規の帯電極性と同極性の電荷を注入して該トナーの帯電
極性を反転させることを特徴とする静電搬送方法。