JP2011095526A - 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。
【解決手段】 本発明の現像剤電界搬送装置は、搬送基板と、浮遊現像剤衝突部材と、を備えている。搬送基板は、現像剤搬送経路における中途の凸状屈曲位置にて凸状に屈曲されている。浮遊現像剤衝突部材は、現像剤搬送経路における上流側にて凸状屈曲位置に隣接する上流側隣接部による現像剤の搬送方向先に配置されている。上流側隣接部によって搬送中の現像剤のうちの、上流側隣接部の表面から離隔した位置にて浮遊するものは、浮遊現像剤衝突部材に衝突することで、上流側隣接部及び下流側隣接部が存在しない下方の空間に向けて落下する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、現像剤電界搬送装置に関する。

この種の装置として、特開平１１−８４８６２号公報、特開２００１−２０９２４６号公報、特開２００２−２８７４９５号公報、特開２００５−１９５９５３号公報、特開２００８−７６４９４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、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駆動電圧の印加により発生する進行波状の電界（以下、「進行波電界」と称する。）によって現像剤を搬送するように構成されている。

本発明者らの鋭意研究により、この種の装置において、上述の進行波電界による搬送中に、以下の現象が生じていることが判明した。前記搬送電極の近傍（すなわち前記搬送電極を備えた搬送基板の表面近傍）においては、所望の極性及び帯電量に帯電された前記現像剤が比較的多く存在する。一方、前記搬送電極から比較的離れた位置（すなわち前記搬送基板の前記表面から離隔した位置）においては、帯電量の小さなものや前記極性とは逆の極性に帯電したものが比較的多く存在する（以下、これを「浮遊現像剤」と称する。）。

上述の浮遊現像剤は、電界搬送中に、気流等によって、前記現像剤の搬送方向に搬送される。その結果、かかる浮遊現像剤が供給対象（静電潜像担持体等）に供給されることで、画像形成装置における形成画像の乱れ等の不具合が生じる。よって、この種の装置における前記現像剤の搬送状態を適切にすることで、良好な画像形成が行われるようになる。

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。

本発明の現像剤電界搬送装置は、搬送基板と、浮遊現像剤衝突部材と、を備えている。

前記搬送基板は、帯電した粉末状の現像剤を（進行波）電界により搬送するように構成されている。この搬送基板は、前記現像剤の搬送経路における中途の凸状屈曲位置にて凸状に屈曲されている。この搬送基板は、上流側隣接部と下流側隣接部とを含んでいる。前記上流側隣接部は、前記凸状屈曲位置よりも前記搬送経路における上流側にて当該凸状屈曲位置に隣接する部分である。前記下流側隣接部は、前記凸状屈曲位置よりも前記搬送経路における下流側にて当該凸状屈曲位置に隣接する部分である。

前記上流側隣接部は、その表面である現像剤搬送面が下方を向くように設けられ得る。このとき、前記下流側隣接部は、前記上流側隣接部によって搬送されてきた前記現像剤を上方に搬送するように設けられ得る。また、前記搬送基板は、前記上流側隣接部に向けて前記現像剤を鉛直上方に搬送するように設けられた垂直搬送部を備え得る。

前記浮遊現像剤衝突部材は、前記上流側隣接部による前記現像剤の搬送方向先に配置されている。すなわち、本発明の現像剤電界搬送装置は、前記上流側隣接部によって搬送中の前記現像剤のうちの、前記現像剤搬送面から離隔した位置にて浮遊するものが、前記浮遊現像剤衝突部材に衝突することで、前記上流側隣接部及び前記下流側隣接部が存在しない下方の空間に向けて落下するように構成されている。

前記浮遊現像剤衝突部材は、前記下流側隣接部と対向するように配置され得る。この場合、追加搬送基板がさらに設けられ得る。この追加搬送基板は、前記浮遊現像剤衝突部材に支持されていて、前記現像剤を（進行波）電界により搬送するように構成されている。

前記浮遊現像剤衝突部材は、前記上流側隣接部における前記現像剤の搬送方向と直交する表面である浮遊現像剤衝突面を有している。前記浮遊現像剤衝突部材は、前記浮遊現像剤衝突面が鉛直方向と平行になるように設けられ得る。この場合、前記下流側隣接部は、前記現像剤を鉛直上方に搬送するように設けられている。

かかる構成においては、前記上流側隣接部によって搬送中の前記現像剤のうちの、前記現像剤搬送面から離隔した位置にて浮遊するもの（以下、「浮遊現像剤」と称する。）は、前記浮遊現像剤衝突部材に衝突する。そして、この浮遊現像剤は、前記上流側隣接部及び前記下流側隣接部が存在しない下方の空間に向けて落下する。

一方、前記上流側隣接部により搬送中の前記現像剤のうちの前記浮遊現像剤以外の部分、すなわち、前記上流側隣接部における前記現像剤搬送面近傍にて搬送中の前記現像剤は、前記凸状屈曲位置よりも前記搬送経路における下流側の前記下流側隣接部に到達する。かかる現像剤は、前記下流側隣接部によって、前記搬送経路における下流側に搬送される。

なお、前記垂直搬送部による鉛直上方への搬送によって、前記現像剤のうちの、帯電状態が不良（無帯電、低帯電、逆帯電等）なものとそれ以外のものとが、ある程度選別される（帯電状態が不良なものが下方に落下することで前記搬送経路から離脱する）。このため、前記搬送基板が前記垂直搬送部を備えている場合、前記上流側隣接部においては、帯電状態が不良な前記現像剤の量が、ある程度少なくなっている。よって、かかる場合においては、前記凸状屈曲位置にて前記現像剤がさらに選別を受けることで、当該凸状屈曲位置を経て前記下流側隣接部に達した前記現像剤の特性が、より良好となる。

また、前記追加搬送基板が設けられている場合、前記現像剤搬送面の近傍にて搬送中の良好な帯電特性の前記現像剤が、前記凸状屈曲位置よりも前記搬送方向における下流側に、良好に搬送される。

上述のように、本発明の現像剤電界搬送装置によれば、前記現像剤のうちの、前記浮遊現像剤と、それ以外の良好に帯電されたものとが、前記凸状屈曲位置にて良好に選別される。したがって、本発明によれば、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。

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。

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。

＜レーザープリンタの構成＞
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、シート状の用紙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を所定の用紙搬送経路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、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な円筒面として形成されている。この静電潜像担持面ＬＳは、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本発明の現像剤としてのトナーＴ（図２参照）を担持するようになっている。感光体ドラム３は、前記主走査方向と平行な中心軸Ｃを中心として、図中矢印で示されている方向に回転駆動されるようになっている。すなわち、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って静電潜像担持面ＬＳが移動するように、感光体ドラム３が構成されている。

帯電器４は、静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されている。この帯電器４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像担持面ＬＳを一様に正帯電させ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レーザービームＬＢを生成するように構成されている。すなわち、スキャナーユニット５は、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を生成するように構成されている。また、スキャナーユニット５は、生成されたレーザービームＬＢを、静電潜像担持面ＬＳにおけるスキャン位置ＳＰにて結像させるように構成されている。ここで、スキャン位置ＳＰは、帯電器４よりも、感光体ドラム３の回転方向（図１における矢印で示されている方向）における下流側の位置に設けられている。さらに、スキャナーユニット５は、静電潜像担持面ＬＳ上にてレーザービームＬＢが結像される位置を、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。トナー供給装置６は、現像位置ＤＰにて、トナーＴ（図２参照）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。このトナー供給装置６の詳細な構成については後述する。

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。また、転写ローラ２２は、図中矢印で示されている方向に回転駆動されるようになっている。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。すなわち、転写ローラ２２と感光体ドラム３との間で、静電潜像担持面ＬＳ上に付着したトナーＴ（図２参照）を用紙Ｐに転写させるための所定の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。

＜＜トナー供給装置＞＞
図２を参照すると、トナー供給装置６のケーシングをなすトナーボックス６１は、側断面視にて略Ｕ字状に形成された箱状部材であって、その長手方向が鉛直方向（図中上下方向すなわちｙ軸方向）と平行となるように配置されている。

トナーボックス６１は、前記主走査方向と平行な軸線を有し側断面視にて上方に開口する半円筒状のボックス底壁６１ａを有している。ボックス底壁６１ａは、トナーボックス６１の底部に設けられている。ボックス底壁６１ａの前後方向（前記主走査方向及び鉛直方向と直交する方向：図中左右方向すなわちｘ軸方向）における一端から上方に延びるように、背面パネル６１ｂが立設されている。背面パネル６１ｂは、第一垂直部６１ｂ１と、水平部６１ｂ２と、第二垂直部６１ｂ３と、から構成されている。

第一垂直部６１ｂ１は、前記主走査方向及び鉛直方向と平行な平板状の部材であって、ボックス底壁６１ａの前記一端（背面側の端）から鉛直上方に延びるように設けられている。水平部６１ｂ２は、水平面と略平行な平板状の部材であって、第一垂直部６１ｂ１の上端からトナーボックス６１の内側に向かって突出するように設けられている。第二垂直部６１ｂ３は、前記主走査方向及び鉛直方向と平行な平板状の部材であって、水平部６１ｂ２の前後方向における前面側（図中右側）の端から上方に向かって延びるように設けられている。第一垂直部６１ｂ１、水平部６１ｂ２、及び第二垂直部６１ｂ３は、一体に成形されている。

ボックス底壁６１ａの前後方向における他端（前面側の端）から鉛直上方に延びるように、前面パネル６１ｃが立設されている。前面パネル６１ｃは、前記主走査方向及び鉛直方向と平行な平板状の部材であって、背面パネル６１ｂと対向するように設けられている。

トナーボックス６１の内部には、粉末状の乾式現像剤としてのトナーＴが収容されている。すなわち、トナーＴは、トナーボックス６１の内側の空間における底部の、略半円柱状の部分である、トナー貯留部６１ｄ内に貯留されている。なお、本実施形態においては、トナーＴは、正帯電性、非磁性１成分の、黒色トナーである。

トナーボックス６１の頂部であって、感光体ドラム３と対向する位置には、開口部６１ｅが形成されている。すなわち、開口部６１ｅは、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。

現像ローラ６２は、円柱面状の周面であるトナー担持面６２ａを有するローラ状の部材であって、感光体ドラム３と対向するように設けられている。すなわち、トナー担持面６２ａが現像位置ＤＰにて感光体ドラム３における静電潜像担持面ＬＳと近接しつつ所定間隔のギャップを介して対向するように、現像ローラ６２が配置されている。

現像ローラ６２は、トナーボックス６１における、開口部６１ｅが形成された上端部にて、回動可能に支持されている。本実施形態においては、現像ローラ６２は、前記主走査方向と平行な回転中心軸がトナーボックス６１の内側に位置することで、トナー担持面６２ａのほぼ半分がトナーボックス６１の外側の露出するように、トナーボックス６１に収容されている。

トナーボックス６１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。トナー搬送経路ＴＴＰは、側断面視にて鉛直方向に長手方向を有する循環経路であって、搬送基板６３の表面であるトナー搬送面ＴＴＳに沿って形成されている。また、トナー搬送方向ＴＴＤは、トナーＴがトナー搬送経路ＴＴＰに沿って搬送される方向である（典型的には、トナー搬送方向ＴＴＤは、側断面視におけるトナー搬送経路ＴＴＰ上の任意の点での接線方向となる。）。本実施形態においては、搬送基板６３は、底部搬送基板６３ａと、垂直搬送基板６３ｂと、回収基板６３ｃと、中間搬送基板６３ｄと、を備えている。なお、搬送基板６３（底部搬送基板６３ａ、垂直搬送基板６３ｂ、回収基板６３ｃ、及び中間搬送基板６３ｄ）の内部構成の詳細については後述する。

底部搬送基板６３ａは、ボックス底壁６１ａの内壁面に支持されている。すなわち、底部搬送基板６３ａは、トナー貯留部６１ｄの底面を構成するように、トナーボックス６１の内側の空間における底部に配置されている。底部搬送基板６３ａは、搬送基板６３の底部の、側断面視にて半円筒形状に屈曲された凹状の曲板状の部分であって、垂直搬送基板６３ｂの下端と滑らかに接続されている。すなわち、底部搬送基板６３ａは、トナー貯留部６１ｄ内のトナーＴを、垂直搬送基板６３ｂの下端に向けて搬送するように、当該下端と接続されている。

垂直搬送基板６３ｂは、垂直搬送部６３ｂ１と、上流側隣接部６３ｂ２と、下流側隣接部６３ｂ３と、を有している。垂直搬送部６３ｂ１は、背面パネル６１ｂにおける第一垂直部６１ｂ１の内壁面に支持されている。上流側隣接部６３ｂ２は、背面パネル６１ｂにおける水平部６１ｂ２の内壁面に支持されている。下流側隣接部６３ｂ３は、背面パネル６１ｂにおける第二垂直部６１ｂ３の内壁面に支持されている。

垂直搬送部６３ｂ１は、トナー貯留部６１ｄ内に貯留されたトナーＴを、上流側隣接部６３ｂ２に向けて鉛直上方に搬送するように設けられている。上流側隣接部６３ｂ２は、その表面であるトナー搬送面ＴＴＳが下方を向くことで、トナーＴを水平方向に搬送するように設けられている。下流側隣接部６３ｂ３は、上流側隣接部６３ｂ２によって搬送されてきたトナーＴを鉛直上方に搬送するように設けられている。本実施形態においては、垂直搬送基板６３ｂの上端すなわち下流側隣接部６３ｂ３の上端は、現像ローラ６２よりも低い位置に設けられている。

上述のように、垂直搬送基板６３ｂにおける、上流側隣接部６３ｂ２及び下流側隣接部６３ｂ３の部分は、トナー搬送経路ＴＴＰにおける中途の凸状屈曲位置ＣＢＰにて凸状に、ほぼ直角に屈曲されている。すなわち、上流側隣接部６３ｂ２は、凸状屈曲位置ＣＢＰよりもトナー搬送経路ＴＴＰにおける上流側にて凸状屈曲位置ＣＢＰに隣接する部分である。また、下流側隣接部６３ｂ３は、凸状屈曲位置ＣＢＰよりもトナー搬送経路ＴＴＰにおける下流側にて凸状屈曲位置ＣＢＰに隣接する部分である。

回収基板６３ｃは、前面パネル６１ｃの内壁面に支持されている。本実施形態においては、回収基板６３ｃの上端は、現像ローラ６２の下端部とほぼ同じ高さとなるように設けられている。

中間搬送基板６３ｄは、現像ローラ６２の下方に配置されている。中間搬送基板６３ｄは、トナー搬送方向ＴＴＤにおける中央部６３ｄ１と、上流部６３ｄ２と、下流部６３ｄ３と、からなり、側断面視にて略Ｍ字状に形成されている。

中央部６３ｄ１は、トナー担持面６２ａに倣った側断面視にて円弧状の部分を有していて、かかる部分がトナー担持面６２ａと所定間隔のギャップを隔てて対向するように設けられている。

本発明の追加搬送基板としての上流部６３ｄ２は、中央部６３ｄ１のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端から鉛直下方に延びるように設けられている。上流部６３ｄ２の下端（トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端）は、垂直搬送基板６３ｂにおける上流側隣接部６３ｂ２によるトナーＴの搬送方向先よりも上方に設けられている。すなわち、上流部６３ｄ２は、上流側隣接部６３ｂ２によって搬送されたトナーＴが凸状屈曲位置ＣＢＰより先までそのまま直進した場合に当該トナーＴが衝突しないように設けられている。また、上流部６３ｄ２は、背面パネル６１ｂにおける第二垂直部６１ｂ３、及び垂直搬送基板６３ｂにおける下流側隣接部６３ｂ３と、所定間隔のギャップを隔てて対向するように設けられている。すなわち、上流部６３ｄ２は、そのトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側の部分が垂直搬送基板６３ｂにおける下流側隣接部６３ｂ３と対向するように設けられている。

下流部６３ｄ３は、中央部６３ｄ１のトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流端から鉛直下方に延びるように設けられている。そして、下流部６３ｄ３は、回収基板６３ｃと所定間隔のギャップを隔てて対向するように設けられている。

すなわち、中間搬送基板６３ｄは、上流部６３ｄ２にて垂直搬送基板６３ｂにおける下流側隣接部６３ｂ３からトナーＴを受け渡され、この受け渡されたトナーＴをトナー搬送方向ＴＴＤに搬送しつつ中央部６３ｄ１にてトナー担持面６２ａに供給し、トナー担持面６２ａ上に担持されなかったトナーＴを下流部６３ｄ３にて回収基板６３ｃに受け渡すようになっている。

中間搬送基板６３ｄは、本発明の浮遊現像剤衝突部材としての対向部材６４の表面に支持されている。すなわち、対向部材６４は、その表面に中間搬送基板６３ｄを支持するために、現像ローラ６２の下方に配置されている。対向部材６４の、垂直搬送基板６３ｂにおける下流側隣接部６３ｂ３と対向する面である、本発明の浮遊現像剤衝突面としての搬送側対向面６４ａは、前記主走査方向及び鉛直方向と平行な面であって、垂直搬送基板６３ｂにおける上流側隣接部６３ｂ２によるトナーＴの搬送方向先に設けられている。すなわち、搬送側対向面６４ａは、上流側隣接部６３ｂ２におけるトナーＴの搬送方向と直交するように設けられている。

以上のように、対向部材６４は、上流側隣接部６３ｂ２によるトナーＴの搬送方向先に配置されている。また、対向部材６４は、下流側隣接部６３ｂ３と対向するように配置されている。さらに、中間搬送基板６３ｄにおける上流部６３ｄ２は、垂直搬送基板６３ｂにおける下流側隣接部６３ｂ３と対向するように、対向部材６４に支持されている。そして、対向部材６４における搬送側対向面６４ａは、中間搬送基板６３ｄにおける上流部６３ｄ２が設けられていない部分（上流部６３ｄ２よりも下方の部分）であって、上流側隣接部６３ｂ２によって搬送されたトナーＴが凸状屈曲位置ＣＢＰより先までそのまま直進した場合に当該トナーＴが衝突する位置に設けられている。

底部搬送基板６３ａ及び垂直搬送基板６３ｂは、搬送電源回路６５と電気的に接続されている。中間搬送基板６３ｄは、中間搬送電源回路６６と電気的に接続されている。回収基板６３ｃは、回収電源回路６７と電気的に接続されている。現像ローラ６２は、現像バイアス電源回路６８と電気的に接続されている。

搬送電源回路６５、中間搬送電源回路６６、回収電源回路６７、及び現像バイアス電源回路６８は、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に循環させる（トナー貯留部６１ｄ内のトナーＴを現像ローラ６２に一旦担持させつつ現像位置ＤＰまで供給するとともに、現像位置ＤＰにて消費されなかったトナーＴを現像ローラ６２から回収して下方のトナー貯留部６１ｄに還流させる）ために必要な電圧を出力するようになっている。

＜＜＜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、薄板状の部材であって、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有している。具体的には、搬送基板６３は、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（なお、底部搬送基板６３ａにおける搬送電極６３１を底部搬送電極６３１ａ、垂直搬送基板６３ｂにおける搬送電極６３１を垂直搬送電極６３１ｂ、回収基板６３ｃにおける搬送電極６３１を回収電極６３１ｃ、中間搬送基板６３ｄにおける搬送電極６３１を中間搬送電極６３１ｄと称する。）は、前記主走査方向と平行な（すなわち前記副走査方向と直交する）長手方向を有する線状の配線パターンであって、銅箔によって形成されている。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。

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６５等の構成要素である。）。

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す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、搬送基板６３は、各搬送電極６３１に対して上述のような駆動電圧が印加されて、トナー搬送経路ＴＴＰに沿った進行波電界が発生することで、正帯電したトナーＴをトナー搬送方向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。搬送電極オーバーコーティング層６３４の表面は、トナーＴがスムーズに搬送され得るように、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。

＜レーザープリンタの動作説明＞
次に、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。

＜＜給紙動作＞＞
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。

＜＜潜像形成面上へのトナー像の担持＞＞
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。

＜＜＜静電潜像の形成＞＞＞
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の図中矢印で示されている方向の回転により、スキャナーユニット５と対向する（正対する）位置であるスキャン位置ＳＰまで、前記副走査方向に沿って移動する。

このスキャン位置ＳＰにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームＬＢによって静電潜像担持面ＬＳが露光される。すなわち、レーザービームＬＢが、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の図中矢印で示されている方向の回転により、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。

＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２及び図３を参照すると、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴは、底部搬送基板６３ａにおける搬送電極オーバーコーティング層６３４との接触や摩擦等により帯電する。底部搬送基板６３ａにおける搬送電極オーバーコーティング層６３４と接触あるいは近接している、帯電したトナーＴは、底部搬送電極６３１ａに対する印加電圧によって発生する進行波電界により、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送され、垂直搬送基板６３ｂに受け渡される。

底部搬送電極６３１ａから垂直搬送基板６３ｂに受け渡されたトナーＴは、垂直搬送部６３ｂ１によって鉛直上方に搬送される。垂直搬送部６３ｂ１を経たトナーＴは、次に、上流側隣接部６３ｂ２にて、水平に「背面搬送」される。ここで、「背面搬送」とは、トナー搬送面ＴＴＳが下方を向くような搬送態様である。

ところで、底部搬送基板６３ａから垂直搬送基板６３ｂに受け渡されたトナーＴには、帯電状態が不良なもの（逆極性すなわち負極性に帯電したものや、低帯電あるいは無帯電のもの、等。）が混入している。

図５は、図３に示されている搬送基板６３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５（Ｉ）に示されているように、トナーＴは、搬送基板６３の表面に近接する下層部と、当該表面から離隔して浮遊する表層部（浮遊トナー）と、の二層に分かれるような挙動を示す。そして、下層部においては帯電状態が良好な（すなわち正帯電の）ものが比較的多い一方、表層部においては逆帯電（すなわち負帯電）等の帯電状態が不良なものが比較的多い傾向にある（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。）。

この点、まず、本実施形態の構成においては、垂直搬送部６３ｂ１によって鉛直上方に搬送されている際や、上流側隣接部６３ｂ２によって背面搬送されている際に、浮遊トナーに多く含まれる帯電状態が不良なトナーＴの一部は、トナー搬送経路ＴＴＰから逸脱し、下方に落下する。すなわち、垂直搬送部６３ｂ１にて、トナーＴにおける、帯電状態が良好なものと不良なものとが、ある程度選別される。トナー搬送経路ＴＴＰから逸脱して下方に落下してきたトナーＴは、トナー貯留部６１ｄに還流する。

次に、垂直搬送部６３ｂ１及び上流側隣接部６３ｂ２によってある程度の選別作用を受けたトナーＴは、凸状屈曲位置ＣＢＰに達する。この凸状屈曲位置ＣＢＰにて、トナー搬送経路ＴＴＰが、水平方向から鉛直上方に屈曲する。このとき、浮遊トナーは、トナー搬送経路ＴＴＰ（トナー搬送方向ＴＴＤ）の屈曲に追随できず、対向部材６４における搬送側対向面６４ａに衝突する。搬送側対向面６４ａに衝突した浮遊トナーは、上流側隣接部６３ｂ２及び下流側隣接部６３ｂ３が存在しない下方の空間に向けて落下し、トナー貯留部６１ｄに還流する。すなわち、上流側隣接部６３ｂ２によって搬送中のトナーＴは、凸状屈曲位置ＣＢＰにて、さらなる選別作用を受ける。

凸状屈曲位置ＣＢＰを経たトナーＴ（主としてトナー搬送面ＴＴＳに近接する上述の下層部のもの）は、下流側隣接部６３ｂ３に受け渡される。そして、下流側隣接部６３ｂ３と中間搬送基板６３ｄにおける上流部６３ｄ２とが対向している位置にて、トナーＴが下流側隣接部６３ｂ３から中間搬送基板６３ｄに受け渡される。このとき、中間搬送基板６３ｄに受け渡されるトナーＴは、上述のような選別作用により、帯電状態が不良なものが良好に除去された状態となっている。

上流部６３ｄ２にてトナーＴを受け取った中間搬送基板６３ｄは、現像ローラ６２と対向する中央部６３ｄ１にて、トナー担持面６２ａに、帯電状態が不良なものが良好に除去された状態のトナーＴを供給する。これにより、トナー担持面６２ａ上に、所望の帯電状態のトナーＴが良好に担持される。トナー担持面６２ａ上に担持されずに中間搬送基板６３ｄ側に残留したトナーＴは、下流部６３ｄ３にて、回収基板６３ｃに受け渡され、回収基板６３ｃによってトナー貯留部６１ｄまで搬送される。

現像ローラ６２の回転駆動により、トナー担持面６２ａ上のトナーＴが現像位置ＤＰまで移動することで、トナーＴが現像位置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上であって、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。

＜＜潜像形成面から用紙へのトナー像の転写＞＞
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が図中矢印で示されている方向に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。

もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。

（１）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。

（２）図４を参照すると、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。

また、上述の実施形態においては、４つの電源回路ＶＡ〜ＶＤが設けられるとともに、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の位相が９０°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、３つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が１２０°ずつ異なるようになっていてもよい。

（３）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。

（４）搬送基板６３の構成は、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、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。

垂直搬送部６３ｂ１及び／又は下流側隣接部６３ｂ３は、鉛直方向に対して多少傾いていてもよい。同様に、回収基板６３ｃも、鉛直方向に対して多少傾いていてもよい。また、上流側隣接部６３ｂ２も、水平面に対して多少傾いていてもよい。

中間搬送基板６３ｄにおける上流部６３ｄ２の下端は、垂直搬送基板６３ｂにおける上流側隣接部６３ｂ２によるトナーＴの搬送方向先に設けられていてもよい。すなわち、上流部６３ｄ２は、上流側隣接部６３ｂ２によって搬送されたトナーＴが凸状屈曲位置ＣＢＰより先までそのまま直進した場合に当該トナーＴが衝突する位置に設けられていてもよい。この場合、中間搬送基板６３ｄにおける上流部６３ｄ２が本発明の浮遊現像剤衝突部材に相当し、かかる上流部６３ｄ２の表面が本発明の浮遊現像剤衝突面に相当することとなる。

中間搬送基板６３ｄの全部又は一部は、省略され得る。この場合、例えば、下流側隣接部６３ｂ３のトナー搬送方向ＴＴＤにおける終端（上端）が、現像ローラ６２の中心軸と同じ高さまで設けられる。あるいは、回収基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける始端（上端）が、現像ローラ６２の中心軸と同じ高さまで設けられる。

回収基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける終端（下端）は、底部搬送基板６３ａよりも上方であってもよい。

対向部材６４すなわち搬送側対向面６４ａを構成する材質は、トナーＴが衝突した際にかかるトナーＴを所望極性（上述の例では正極性）に帯電させるように選択され得る。

（５）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の技術的範囲に含まれることは当然である。

また、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 ３…感光体ドラム
６…トナー供給装置 ６１…トナーボックス
６２…現像ローラ ６２ａ…トナー担持面
６３…搬送基板 ６３ｂ…垂直搬送基板
６３ｂ１…垂直搬送部 ６３ｂ２…上流側隣接部
６３ｂ３…下流側隣接部 ６３ｃ…回収基板
６３ｄ…中間搬送基板 ６３ｄ１…中央部
６３ｄ２…上流部（追加搬送基板） ６３ｄ３…下流部
６４…対向部材（浮遊現像剤衝突部材） ６４ａ…搬送側対向面（浮遊現像剤衝突面）
ＣＢＰ…凸状屈曲位置 ＤＰ…現像位置
ＬＳ…静電潜像担持面 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

特開平１１−８４８６２号公報 特開２００１−２０９２４６号公報 特開２００２−２８７４９５号公報 特開２００５−１９５９５３号公報 特開２００８−７６４９４号公報

Claims (7)

1. 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ていて、前記現像剤の搬送経路における中途の凸状屈曲位置にて凸状に屈曲され、前記凸状屈曲位置よりも前記搬送経路における上流側にて当該凸状屈曲位置に隣接する部分である上流側隣接部と前記凸状屈曲位置よりも前記搬送経路における下流側にて当該凸状屈曲位置に隣接する部分である下流側隣接部とを含む、搬送基板と、
   前記上流側隣接部によって搬送中の前記現像剤のうちの、当該上流側隣接部の表面から離隔した位置にて浮遊するものが、衝突することで、当該上流側隣接部及び前記下流側隣接部が存在しない下方の空間に向けて落下するように、当該上流側隣接部による前記現像剤の搬送方向先に配置された、浮遊現像剤衝突部材と、
   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、
   前記上流側隣接部は、その表面である現像剤搬送面が下方を向くように設けられ、
   前記下流側隣接部は、前記上流側隣接部によって搬送されてきた前記現像剤を上方に搬送するように設けられたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記浮遊現像剤衝突部材は、前記下流側隣接部と対向するように配置されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
4. 請求項３に記載の、現像剤電界搬送装置において、
   前記浮遊現像剤衝突部材に支持されていて、前記現像剤を電界により搬送するように構成された、追加搬送基板をさらに備えたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
5. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記搬送基板は、前記上流側隣接部に向けて前記現像剤を鉛直上方に搬送するように設けられた、垂直搬送部を備えたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
6. 請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記浮遊現像剤衝突部材は、前記上流側隣接部における前記現像剤の搬送方向と直交する表面である浮遊現像剤衝突面を有することを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
7. 請求項６に記載の、現像剤電界搬送装置であって、
   前記浮遊現像剤衝突部材は、前記浮遊現像剤衝突面が鉛直方向と平行になるように設けられ、
   前記下流側隣接部は、前記現像剤を鉛直上方に搬送するように設けられたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。

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