JP4391215B2 - Toner conveying device, developing device, and image forming apparatus - Google Patents

Toner conveying device, developing device, and image forming apparatus Download PDF

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Description

本発明は、静電搬送手段の表面上のトナーを静電気力によってその表面に対して相対移動させて搬送するトナー搬送装置、並びに、これを用いる現像装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a toner conveying device that conveys toner on the surface of an electrostatic conveying means by moving relative to the surface by electrostatic force, and a developing device and an image forming apparatus using the toner conveying device.

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置として、特許文献1や特許文献2に記載のものが知られている。これらの画像形成装置では、表面移動する現像ローラ等の現像剤担持体に担持したトナーを、感光体等の潜像担持体との対向位置である現像位置に搬送して、潜像担持体上の静電潜像を現像する。かかる構成では、トナーが表面移動する現像剤担持体と潜像担持体との間で擦れ、何れか一方の表面に固着して、画像に悪影響を及ぼすことがあった。また、現像位置において、トナーを現像剤担持体の表面と潜像担持体上の静電潜像との電位差によって静電移動させるのであるが、この電位差を相当に大きくしなければならなかった。静電移動の開始に先立って、ファンデルワールス力や鏡像力等によるトナーと現像剤担持体との付着力に打ち勝つだけの力をトナーに付与して付着状態を解く必要があり、そのために大きな静電気力を必要とするからである。   Conventionally, there are known image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers described in Patent Document 1 and Patent Document 2. In these image forming apparatuses, toner carried on a developer carrying member such as a developing roller that moves on the surface is transported to a developing position that is opposed to the latent image carrying member such as a photosensitive member, and the toner image is transferred onto the latent image carrying member. The electrostatic latent image is developed. In such a configuration, the toner rubs between the developer carrying member whose surface moves and the latent image carrying member, and adheres to one of the surfaces, which may adversely affect the image. Further, at the development position, the toner is electrostatically moved by the potential difference between the surface of the developer carrying member and the electrostatic latent image on the latent image carrying member, but this potential difference has to be considerably increased. Prior to the start of electrostatic movement, it is necessary to give the toner a force that overcomes the adhesion force between the toner and the developer carrying member due to van der Waals force, mirror image force, etc., and to solve the adhesion state. This is because electrostatic force is required.

一方、現像剤担持体の表面移動に依存することなくトナーを上記現像位置に搬送して現像に寄与させる画像形成装置としては、特許文献3に記載のものが知られている。この画像形成装置の現像装置は、複数の電極が所定ピッチで配設された静電搬送基板の表面上でEH(Electrostatic Transport&Hopping)現象を生じせしめて、トナーを上記現像位置まで搬送する。このEH現象とは、粉体に作用する移相電界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。EH現象が生起せしめられたトナーは、静電搬送基板面上で移相電界によって進行方向の成分を持って飛び跳ねて、基板面方向の移動(搬送)と、基板面に垂直な方向の移動(ホッピング)とを行う。静電搬送基板上でトナーをホッピングさせながら現像位置に搬送することで、表面移動する現像剤担持体を用いた構成では実現が望めなかったほどの低電位現像を実現することができる。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十[V]である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。   On the other hand, an image forming apparatus described in Patent Document 3 is known as an image forming apparatus that transports toner to the development position and contributes to development without depending on the surface movement of the developer carrying member. The developing device of this image forming apparatus causes an EH (Electrostatic Transport & Hopping) phenomenon on the surface of the electrostatic transport substrate on which a plurality of electrodes are arranged at a predetermined pitch, and transports the toner to the development position. The EH phenomenon is a phenomenon in which the energy of the phase-shift electric field acting on the powder is converted into mechanical energy and the powder itself dynamically changes. The toner in which the EH phenomenon has occurred jumps on the surface of the electrostatic transport substrate with a component in the traveling direction due to the phase-shift electric field, and moves in the direction of the substrate surface (transport) and moves in the direction perpendicular to the substrate surface ( Hopping). By transporting the toner to the development position while hopping the toner on the electrostatic transport substrate, it is possible to realize low-potential development that cannot be realized with a configuration using a developer carrier that moves on the surface. For example, toner can be selectively attached to an electrostatic latent image having a potential difference of only a few tens [V] with respect to surrounding non-image portions.

特開平9−197781号公報JP-A-9-197781 特開平9−329947号公報JP-A-9-329947 特開2002−341656号公報JP 2002-341656 A

本発明者らは、EH現象によってトナーを搬送する画像形成装置の試験機を用いて様々な試験を行っているうちに、トナーを静電搬送基板上で良好にホッピングさせることができなくなるといった事態にしばしば遭遇することがあった。そこで、その原因について鋭意研究を行ったところ、次にようなことを見出した。即ち、環境が比較的多湿であると、トナーや静電搬送基板の表面に付着した水分が両者間で液架橋現象を引き起こす。そして、これにより、トナーと静電搬送基板との付着力が高まって、トナーの良好なホッピングが妨げられていたのである。   The present inventors have a situation in which toner cannot be hopped well on an electrostatic transport substrate while various tests are performed using a tester of an image forming apparatus that transports toner by an EH phenomenon. I often encountered it. Then, after earnest research on the cause, we found the following. That is, when the environment is relatively humid, moisture adhering to the surface of the toner or the electrostatic transport substrate causes a liquid cross-linking phenomenon between them. As a result, the adhesive force between the toner and the electrostatic transfer substrate is increased, which prevents good hopping of the toner.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなトナー搬送装置、並びに、これを用いる現像装置及び画像形成装置を提供することである。即ち、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができるトナー搬送装置等である。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide the following toner conveying device, and a developing device and an image forming apparatus using the toner conveying device. That is, it is a toner conveying device or the like that can suppress a situation where toner hopping due to the EH phenomenon is hindered by moisture.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて搬送する静電搬送手段を有するトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、基材と、これに直接あるいは中間層を介して積層された表面層とを有するものを用いるとともに、該基材と該表面層との間に固定された発熱層によって該表面層を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、表面層がそれよりも下側の第2層よりも優れた撥水性を発揮するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、表面層が樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用いたことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、請求項1、2又は3のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、その表面方向におけるトナー搬送方向とこれに直交する搬送直交方向とのうち、該搬送直交方向に延在しながら、トナー搬送方向に並ぶように配設された複数の搬送電極と、これら搬送電極のうちの所定の組合せに共通に導通するように、該組合せに対して該搬送直交方向の両端部で繋がる母線電極対とを有するものを用いるとともに、該母線電極対における電極間に電位差を発生させる電位差発生手段を設け、該電位差によって該組合せ及び母線電極対を発熱させて、上記加熱手段の発熱部として機能させるようにしたことを特徴とするものである
た、請求項の発明は、トナー搬送手段に設けられた静電搬送手段の表面上に存在するトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させながら潜像担持体との対向位置に搬送して、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像装置において、上記トナー搬送手段として、請求項1乃至の何れかのトナー搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナー像に現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項の現像装置を用いたことを特徴とするものである
To achieve the above object, a first aspect of the invention, the toner conveying device having an electrostatic transfer means for transferring the toner on the surface is relatively moved relative to the surface by an electrostatic force, the electrostatic transfer means Using a base material and a surface layer laminated on the base material directly or via an intermediate layer, and heating the surface layer with a heat generating layer fixed between the base material and the surface layer. The heating means to provide is provided.
According to a second aspect of the present invention, in the toner conveying device of the first aspect, the electrostatic conveying means has a surface layer that exhibits water repellency superior to the second layer below it. It is characterized by this.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the toner conveying apparatus according to the first aspect, wherein the electrostatic conveying means has a surface layer made of any one of a resin, an inorganic nitrogen compound, and an inorganic carbon compound. To do .
Also, the invention of claim 4 is the toner conveying device according to claim 1, 2 or 3, as the electrostatic transfer means, among the conveying direction orthogonal the toner conveying direction in the surface direction thereto, the A plurality of transport electrodes arranged so as to be aligned in the toner transport direction while extending in the transport orthogonal direction, and the transport to the combination so as to conduct in common to a predetermined combination of the transport electrodes Using one having a pair of busbar electrodes connected at both ends in the orthogonal direction, and providing a potential difference generating means for generating a potential difference between the electrodes in the busbar electrode pair, causing the combination and the busbar electrode pair to generate heat by the potential difference, It is made to function as a heat generating part of the heating means .
Also, the invention of claim 5, the toner present on the surface of the electrostatic transporting means provided in the conveying means to the position facing the latent image carrier while relatively moving with respect to the surface by an electrostatic force In the developing device that transports and develops the latent image carried on the latent image carrier, the toner transport device according to any one of claims 1 to 4 is used as the toner transport means. is there.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a latent image carrier that carries a latent image; and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier into a toner image. The developing device according to claim 5 is used .

これらの発明においては、静電搬送手段を加熱してその表面からの水分の蒸発を促すことで、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができる In these inventions, by prompting the evaporation of moisture from the surface to heat the electrostatic conveying means, it is possible to suppress a situation hinders the moisture hopping toner by EH phenomenon.

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるレーザープリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ドラム状の感光体11の周りに、帯電手段12、光書込ユニット7、現像装置100、レジストローラ対15、転写ローラ16、定着装置19、ドラムクリーニング装置22、除電ランプ23などを備えている。また、プリンタ筐体の上部に配設された排紙ローラ対20や、プリンタ筐体に対して着脱可能に構成された給紙手段たる給紙カセット13なども備えている。 Now, the present invention laser printer (hereinafter, simply referred to as a printer) as an image forming apparatus of the electrophotographic type described implementation form of application to. Figure 1 is a schematic configuration diagram showing a printer according to the present implementation embodiment. The printer includes a charging unit 12, an optical writing unit 7, a developing device 100, a registration roller pair 15, a transfer roller 16, a fixing device 19, a drum cleaning device 22, a discharge lamp 23, and the like around a drum-shaped photoconductor 11. It has. Further, a pair of paper discharge rollers 20 disposed at the top of the printer housing, a paper feed cassette 13 serving as a paper feed means configured to be detachable from the printer housing, and the like are also provided.

感光体11は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる。このようにして回転駆動される感光体11の表面は、帯電手段12との対向位置を通過する際に、帯電手段12からのコロナ放電等によって一様に帯電せしめられる。光書込ユニット7は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像信号に基づいて、一様帯電後の感光体11の表面に対してレーザー光Lによる光走査を行う。これにより、感光体11の露光部には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体11の回転に伴って現像装置100との対向領域である現像位置まで搬送される。そして、現像装置100から飛翔してくるトナーの付着によってトナー像に現像された後、感光体11と、少なくとも表面が弾性材料からなる転写ローラ16との当接によって形成される転写ニップに送られる。   The photoconductor 11 is rotated clockwise in the drawing by a driving means (not shown). The surface of the photoreceptor 11 that is rotationally driven in this way is uniformly charged by corona discharge or the like from the charging unit 12 when passing the position facing the charging unit 12. The optical writing unit 7 performs optical scanning with the laser light L on the surface of the uniformly charged photoreceptor 11 based on an image signal sent from a personal computer (not shown) or the like. Thereby, an electrostatic latent image is formed on the exposed portion of the photoreceptor 11. The electrostatic latent image is conveyed to a developing position that is a region facing the developing device 100 as the photoconductor 11 rotates. Then, after the toner image is developed by adhesion of toner flying from the developing device 100, the toner image is sent to a transfer nip formed by contact between the photoconductor 11 and a transfer roller 16 having at least a surface made of an elastic material. .

一方、給紙カセット13は、記録体たる転写紙Pを、複数枚重ねた転写紙束の状態で収容しており、その一番上の転写紙Pに給紙ローラ13aを押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ13aを図中反時計回りに回転させて、一番上の転写紙Pを給紙路に向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対15のローラ間に挟まれる。レジストローラ対15は、転写紙Pの先端側を挟み込むと、すぐに両ローラの回転を停止させる。そして、転写紙Pを上記転写ニップにて感光体11上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで再び両ローラを回転させて、転写紙Pを上記転写ニップに向けて送り込む。送り込まれた転写紙Pは、感光体11上のトナー像と重ね合わされる。   On the other hand, the paper feed cassette 13 accommodates a plurality of transfer paper P as a recording medium in a state of a stack of transfer paper, and presses the paper feed roller 13a against the uppermost transfer paper P. Then, the sheet feeding roller 13a is rotated counterclockwise in the drawing at a predetermined timing, and the uppermost transfer sheet P is sent out toward the sheet feeding path. The fed transfer paper P is sandwiched between rollers of a registration roller pair 15 disposed at the end of the paper feed path. When the registration roller pair 15 sandwiches the leading end side of the transfer sheet P, the rotation of both rollers is stopped immediately. Then, both rollers are rotated again at a timing at which the transfer paper P can be superimposed on the toner image on the photoconductor 11 at the transfer nip, and the transfer paper P is fed toward the transfer nip. The transferred transfer paper P is superimposed on the toner image on the photoconductor 11.

上記転写ニップ内においては、図示しない電源によって転写バイアスが印加される転写ローラ16と、感光体11上の静電潜像領域との間に転写電界が形成される。感光体11上のトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響を受けて感光体11表面から転写紙P表面に転写される。そして、感光体11や転写ローラ16の回転に伴って、転写紙Pとともに定着装置19に送られる。   In the transfer nip, a transfer electric field is formed between the transfer roller 16 to which a transfer bias is applied by a power source (not shown) and the electrostatic latent image area on the photoconductor 11. The toner image on the photoconductor 11 is transferred from the surface of the photoconductor 11 to the surface of the transfer paper P under the influence of the transfer electric field and nip pressure. Then, along with the rotation of the photoconductor 11 and the transfer roller 16, it is sent together with the transfer paper P to the fixing device 19.

定着装置19は、ハロゲンランプ等の熱源を内包する定着ローラ19aと、これに所定の圧力で当接する加圧ローラ19bとによって定着ニップを形成しながら、両ローラを互いにニップ内で同方向に移動させるように回転させる。上記転写ニップから定着装置19内に送り込まれた転写紙Pは、この定着ニップに挟まれながら、搬送される過程で、加熱や加圧によってその表面にトナー像が定着せしめられる。定着後の転写紙Pは、排紙ローラ対20のローラ間を経由した後、機外へと排出されてスタックされる。   The fixing device 19 moves both rollers in the same direction within the nip while forming a fixing nip by a fixing roller 19a containing a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller 19b contacting the fixing roller 19a with a predetermined pressure. Rotate to let The transfer paper P fed into the fixing device 19 from the transfer nip is fixed to the surface of the transfer paper P by heating or pressurization while being conveyed while being sandwiched by the fixing nip. After the fixing, the transfer paper P passes between the rollers of the paper discharge roller pair 20 and is then discharged out of the apparatus and stacked.

上記転写ニップを通過した後の感光体11表面には、転写紙Pに転写されずに残ってしまった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体11の表面移動に伴ってドラムクリーニング装置22との対向領域を通過する際に、クリーニングブラシによってドラム表面から機械的に掻き取り除去される。このようにしてクリーニングされた感光体11表面は、除電ランプ23からの光照射によって除電された後、帯電手段によって再び一様帯電せしめられる。なお、帯電手段12として、コロトロン等によるチャージャー方式のものを設けた例について説明したが、帯電バイアスが印加される帯電ローラ等による方式のものでもよい。   On the surface of the photoconductor 11 after passing through the transfer nip, untransferred toner remaining without being transferred onto the transfer paper P is adhered. The untransferred toner is mechanically scraped and removed from the drum surface by the cleaning brush when passing through a region facing the drum cleaning device 22 as the surface of the photoconductor 11 moves. The surface of the photoreceptor 11 cleaned in this way is discharged by light irradiation from the discharging lamp 23, and is then uniformly charged again by the charging means. In addition, although the example which provided the thing of the charger system by corotron etc. as the charging means 12 was demonstrated, the thing of the system by the charging roller etc. to which a charging bias is applied may be used.

図2は、感光体11と、現像装置(100)の静電搬送基板101とを示す拡大構成図である。現像装置(100)内では、図示しない領域にて、後述するトナー供給部から静電搬送基板101上にトナーが供給される。静電搬送基板101は、ガラス等からなる絶縁性基板101dに対して、複数の短冊状の搬送電極が基板長手方向(図の左右方向)に所定のピッチで並ぶように配設されている。これら搬送電極は幅寸法(基板長手方向における寸法)が30[μm]になっており、互いに30[μm]の間隙を介して平行配設されている。このような配設により、絶縁性基板上では短冊状の搬送電極がストライプ状に並べられた構成になっている。なお、絶縁性基板101や各搬送電極の上には、絶縁性材料からなる図示しない絶縁層が被覆されている。   FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the photoreceptor 11 and the electrostatic transfer substrate 101 of the developing device (100). In the developing device (100), toner is supplied onto the electrostatic transport substrate 101 from a toner supply unit described later in a region (not shown). The electrostatic transport substrate 101 is arranged such that a plurality of strip-shaped transport electrodes are arranged at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the substrate (left and right in the figure) with respect to an insulating substrate 101d made of glass or the like. These transport electrodes have a width dimension (dimension in the longitudinal direction of the substrate) of 30 [μm], and are arranged in parallel via a gap of 30 [μm]. With such an arrangement, strip-like transport electrodes are arranged in stripes on the insulating substrate. Note that an insulating layer (not shown) made of an insulating material is coated on the insulating substrate 101 and each transport electrode.

各搬送電極について更に詳しく述べると、それらはA群、第B群、第C群の3種類に分類され、同じ群に属する電極同士は互いに電気的に接続された状態になっている。そして、絶縁性基板101d上では、図中左側から右側に向けて、A群に属するA搬送電極101a、B群に属するB搬送電極101b、C群に属するC搬送電極101cという順序が繰り返されるように、各搬送電極が配設されている。各A搬送電極101a、各B搬送電極101b、各C搬送電極101cに対しては、駆動電源回路30からA相駆動バイアス、B相駆動バイアス、C相駆動バイアスがそれぞれ印加される。なお、同図において、トナーはマイナス極性に帯電しており、静電搬送基板101上にて図中右側から左側に向けて搬送される。   In more detail about each conveyance electrode, they are classified into three types, A group, B group, and C group, and the electrodes belonging to the same group are in an electrically connected state. On the insulating substrate 101d, the order of the A transport electrode 101a belonging to the A group, the B transport electrode 101b belonging to the B group, and the C transport electrode 101c belonging to the C group is repeated from the left side to the right side in the drawing. In addition, each transport electrode is disposed. An A-phase drive bias, a B-phase drive bias, and a C-phase drive bias are applied from the drive power supply circuit 30 to each A transport electrode 101a, each B transport electrode 101b, and each C transport electrode 101c. In the figure, the toner is negatively charged, and is conveyed on the electrostatic conveyance substrate 101 from the right side to the left side in the drawing.

図3は、上述のA相駆動バイアス、B相駆動バイアス及びC相駆動バイアスの波形を示す波形図である。各相では、それぞれ電圧−100[V]、持続時間501[μsec]の直流パルス波が501[μsec]の間隔をおいて出力される。ここで、まず上記C搬送電極(101c)に印加されるC相駆動バイアスに着目してみると、時点t0においては0[V]になっている。このとき、上記C搬送電極(101c)に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っている上記A搬送電極(101a)も0[V]になっている(C相駆動パルス参照)。また、トナー搬送方向下流側で隣り合っている上記B搬送電極(101a)には、−100[V]の電圧が印加されている(B相駆動バイアス参照)。このような状態において、時点t0における上記C搬送電極(101c)上のトナーは、殆ど動かずにそこに留まっている。   FIG. 3 is a waveform diagram showing waveforms of the above-described A-phase drive bias, B-phase drive bias, and C-phase drive bias. In each phase, DC pulse waves having a voltage of −100 [V] and a duration of 501 [μsec] are output at intervals of 501 [μsec]. Here, when paying attention to the C-phase drive bias applied to the C transport electrode (101c), it is 0 [V] at time t0. At this time, the A transport electrode (101a) adjacent to the C transport electrode (101c) on the upstream side in the toner transport direction is also 0 [V] (see C-phase drive pulse). Further, a voltage of −100 [V] is applied to the B transport electrode (101a) adjacent on the downstream side in the toner transport direction (see B-phase drive bias). In such a state, the toner on the C transport electrode (101c) at the time point t0 hardly remains moving and remains there.

その後、334[μsec]が経過して時点t1が到来すると、上記C搬送電極(101c)には、−100[V]の電圧が印加される。すると、上記C搬送電極(101c)上に存在しているマイナス極性のトナーに対して、C搬送電極(101c)と反発する静電気力が作用する。このとき、上記C搬送電極に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っている上記A搬送電極(101a)にも、−100[V]の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っている上記B搬送電極(101b)は、0[V]になっている。このため、上記C搬送電極(101c)上に存在しているマイナス極性のトナーは、上記B搬送電極(101b)に向けて静電移動する。   Thereafter, when 334 [μsec] elapses and the time point t1 arrives, a voltage of −100 [V] is applied to the C transport electrode (101c). Then, an electrostatic force repelling the C transport electrode (101c) acts on the negative polarity toner existing on the C transport electrode (101c). At this time, a voltage of −100 [V] is also applied to the A transport electrode (101a) adjacent to the C transport electrode on the upstream side in the toner transport direction. On the other hand, the B transport electrode (101b) adjacent on the downstream side in the toner transport direction is 0 [V]. For this reason, the negative polarity toner present on the C transport electrode (101c) is electrostatically moved toward the B transport electrode (101b).

その後、更に約334[μsec]が経過して時点t2が到来すると、それまで0[V]であった上記B搬送電極(101b)に、−100[V]の電圧が印加される。そして、上記C搬送電極(101c)上からの静電移動によって上記B搬送電極(101b)上に存在するようになったトナーに対して、B搬送電極(101b)と反発する静電気力が作用する。このとき、B搬送電極(101b)に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っているC搬送電極(101c)にも、−100[V]の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っているA搬送電極(101a)は、0[V]になっている。このため、B搬送電極(101b)上のトナーは、A搬送電極(101a)に向けて静電移動する。   Thereafter, when about 334 [μsec] elapses and the time point t2 arrives, a voltage of −100 [V] is applied to the B transport electrode (101b) which has been 0 [V] until then. Then, an electrostatic force repelling the B transport electrode (101b) acts on the toner that has come to exist on the B transport electrode (101b) due to electrostatic movement from the C transport electrode (101c). . At this time, a voltage of −100 [V] is also applied to the C transport electrode (101c) adjacent to the B transport electrode (101b) on the upstream side in the toner transport direction. On the other hand, the A transport electrode (101a) adjacent on the downstream side in the toner transport direction is 0 [V]. For this reason, the toner on the B transport electrode (101b) is electrostatically moved toward the A transport electrode (101a).

その後、更に約334[μsec]が経過して時点t3が到来すると、それまで0[V]であったA搬送電極(101a)に、−100[V]の電圧が印加される。そして、B搬送電極(101b)からの静電移動によってA搬送電極(101a)上に存在するようになったトナーに対して、A搬送電極と反発する静電気力が作用する。このとき、A搬送電極(101a)に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っているB搬送電極(101b)にも、−100[V]の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っているC搬送電極(101c)は0[V]になっている。このため、A搬送電極(101a)上のトナーは、C搬送電極(101c)に向けて静電移動する。   After that, when about 334 [μsec] elapses and time t3 arrives, a voltage of −100 [V] is applied to the A transport electrode (101a) that has been 0 [V] until then. Then, an electrostatic force that repels the A transport electrode acts on the toner that has been present on the A transport electrode (101a) due to electrostatic movement from the B transport electrode (101b). At this time, a voltage of −100 [V] is also applied to the B transport electrode (101b) adjacent to the A transport electrode (101a) on the upstream side in the toner transport direction. On the other hand, the C carrying electrode (101c) adjacent on the downstream side in the toner carrying direction is 0 [V]. For this reason, the toner on the A transport electrode (101a) moves electrostatically toward the C transport electrode (101c).

以上のような静電移動の繰り返しにより、先に示した図2において、静電搬送手段たる静電搬送基板101は、トナーを静電気力によって自らの表面に対して図中右側から左側に向けて相対移動させて搬送する。そして、静電搬送基板101と感光体11とが所定の間隙を介して対向している現像領域に進入させる。この現像領域において、感光体11の画像部11aは0[V]になっているのに対し、非画像部11bは−100[V]になっている。すると、トナーは現像領域中を図中右側から左側に向けて静電移動する過程で、感光体11の画像部11aに付着して静電潜像を現像する。   By repeating the electrostatic movement as described above, in FIG. 2 shown above, the electrostatic transport substrate 101 as the electrostatic transport means moves the toner from its right side to the left side in the figure with respect to its surface by electrostatic force. Transport relative to each other. Then, the electrostatic transfer substrate 101 and the photoconductor 11 are made to enter a developing region facing each other with a predetermined gap. In this developing area, the image portion 11a of the photoreceptor 11 is 0 [V], while the non-image portion 11b is −100 [V]. Then, the toner adheres to the image portion 11a of the photoconductor 11 and develops the electrostatic latent image in the process of electrostatically moving in the developing area from the right side to the left side in the drawing.

なお、潜像担持体たる感光体11の非画像部11bについては、静電搬送基板101の各搬送電極に印加する駆動バイアスの電位平均値よりも、トナーの帯電極性側に大きな電位を帯びさせる必要がある。例えば、図3に示した各相の駆動バイアスは、それぞれ、持続時間501[μsec]の−100[V]の電位と、持続時間501[μsec]の0[V]の電位との繰り返しであるので、電位平均値は−50[V]になる。一方、図2における感光体11の非画像部11bの電位は、この−50[V]よりもマイナス極性側に大きな−100[V]になっている。このような電位の関係では、現像領域で静電搬送基板101と感光体11の非画像部11bとの間に存在するトナーが、相対的に静電搬送基板101に向けて静電移動するため、非画像部11bへの付着が阻止される。ところが、非画像部11bの電位を駆動バイアスの電位平均値よりもマイナス極性側に小さくしてしまうと、トナーを相対的に非画像部11bに向けて静電移動させ、付着させてしまうおそれがある。そこで、非画像部11bの電位を駆動バイアスの電位平均値よりもトナーの帯電極性側に大きくするのである。   It should be noted that the non-image portion 11b of the photosensitive member 11 serving as a latent image carrier has a larger potential on the charging polarity side of the toner than the potential average value of the drive bias applied to each transport electrode of the electrostatic transport substrate 101. There is a need. For example, the driving bias of each phase shown in FIG. 3 is a repetition of a potential of −100 [V] with a duration of 501 [μsec] and a potential of 0 [V] with a duration of 501 [μsec]. Therefore, the potential average value becomes −50 [V]. On the other hand, the potential of the non-image portion 11b of the photoconductor 11 in FIG. 2 is −100 [V] which is larger on the negative polarity side than −50 [V]. In such a potential relationship, toner existing between the electrostatic transport substrate 101 and the non-image portion 11b of the photoconductor 11 in the development region is electrostatically moved toward the electrostatic transport substrate 101 relatively. Adhesion to the non-image part 11b is prevented. However, if the potential of the non-image portion 11b is made smaller than the average value of the drive bias potential to the negative polarity side, the toner may be electrostatically moved toward the non-image portion 11b and attached. is there. Therefore, the potential of the non-image area 11b is set larger than the potential average value of the drive bias toward the charging polarity side of the toner.

図4は、本プリンタの現像装置100を感光体11とともに示す拡大構成図である。同図において、この現像装置100は、静電搬送基板101、トナー補給部120、トナー供給手段たるトナー供給部140等からなるトナー搬送装置を有している。   FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing the developing device 100 of the printer together with the photoreceptor 11. In FIG. 1, the developing device 100 includes a toner transport device including an electrostatic transport substrate 101, a toner replenishing unit 120, a toner supply unit 140 serving as a toner supply unit, and the like.

図5、図6、図7は、それぞれ、上記トナー供給部140を示す平断面図、縦断面図、横断面図である。トナー供給部140は、図示しないトナーと摩擦促進物質との混合物を収容する混合物収容部たる収容室を有しており、この収容室は仕切壁141によって第1収容室142、第2収容室143の2つに仕切られている。第1収容室142内には、図示しない駆動手段によって回転駆動される第1搬送スクリュウ144が設けられている。また、第2収容室143内には、図示しない駆動手段によって回転駆動される第2搬送スクリュウ145が設けられている。これら第1搬送スクリュウ144,第2搬送スクリュウ145は、回転軸144a,145aの表面に螺旋突起144b,145bが突設せしめられた構造になっている。それぞれ、スクリューピッチ120[mm]、螺旋突起厚み1.5[mm]になっている。また、回転軸144a,145aは、螺旋突起144b,145bの先端を60[mm/sec]の周速で移動させるように回転せしめられる。また、各スクリュウは、アルミ等の導電性材料からなる基材の表面に、厚さ1[μm]程度の絶縁性材料たるポリイミド樹脂層がコーティングされている。   5, 6 and 7 are a plane sectional view, a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing the toner supply unit 140, respectively. The toner supply unit 140 includes a storage chamber that is a mixture storage unit that stores a mixture of toner and a friction promoting substance (not shown). The storage chamber is divided into a first storage chamber 142 and a second storage chamber 143 by a partition wall 141. It is divided into two. In the first storage chamber 142, a first transfer screw 144 that is rotationally driven by a driving unit (not shown) is provided. In the second storage chamber 143, a second transfer screw 145 that is rotationally driven by a driving unit (not shown) is provided. The first transport screw 144 and the second transport screw 145 have a structure in which spiral protrusions 144b and 145b are projected from the surfaces of the rotating shafts 144a and 145a. The screw pitch is 120 [mm] and the thickness of the spiral protrusion is 1.5 [mm], respectively. The rotating shafts 144a and 145a are rotated so that the tips of the spiral protrusions 144b and 145b are moved at a peripheral speed of 60 [mm / sec]. In each screw, the surface of a base material made of a conductive material such as aluminum is coated with a polyimide resin layer which is an insulating material having a thickness of about 1 [μm].

収容室の両端付近には、それぞれ長さL2(例えば25mm)に渡って仕切壁141の設けられていない連通スペースがあり、2つの収容室(142、143)がここで連通している。図5において、第1搬送スクリュウ144は、図示しないスクリュウ駆動系によって回転駆動されるのに伴って、第1収容室142に収容されている上記混合物を図中左側から右側に向けて攪拌搬送する。これによって第1収容室142の図中右側の連通スペースまで搬送された混合物は、第2収容室143内に進入する。そして、スクリュウ駆動系によって回転駆動される第2搬送スクリュウ143によって今度は図中右側から左側に向けて搬送され、第2収容室143の図中左側の連通スペースを経由して第1収容室142内に戻る。このようにして、収容室内では、混合物が攪拌搬送されながら図中反時計回りに循環する。第2収容室143には、図示しないトナー濃度検知手段が配設されており、第2収容室143内の混合物のトナー濃度を検知してトナー濃度信号を図示しない制御部に出力する。この制御部は、トナー濃度信号に応じて、上記トナー補給部(図4の120)を駆動制御することで、適量のトナーを第1収容室142に補給させる。これにより、収容室内の混合物のトナー濃度が所定範囲内に維持される。第2収容室143内に新たに補給されたトナーは、混合物に取り込まれた後、攪拌搬送に伴って摩擦促進物質に摺擦せしめられながら、第1収容室142に送られる。   In the vicinity of both ends of the storage chamber, there is a communication space where the partition wall 141 is not provided over a length L2 (for example, 25 mm), and the two storage chambers (142, 143) communicate with each other. In FIG. 5, the first conveying screw 144 stirs and conveys the mixture contained in the first accommodation chamber 142 from the left side to the right side in the drawing as it is rotationally driven by a screw drive system (not shown). . Thus, the mixture conveyed to the communication space on the right side of the first storage chamber 142 in the drawing enters the second storage chamber 143. Then, it is conveyed from the right side in the drawing to the left side by the second conveyance screw 143 that is rotationally driven by the screw drive system, and passes through the communication space on the left side in the drawing of the second accommodation chamber 143, so that the first accommodation chamber 142. Return inside. In this manner, the mixture circulates counterclockwise in the drawing while being stirred and conveyed in the storage chamber. The second storage chamber 143 is provided with a toner concentration detection unit (not shown), detects the toner concentration of the mixture in the second storage chamber 143, and outputs a toner concentration signal to a control unit (not shown). This control unit drives and controls the toner replenishing unit (120 in FIG. 4) in accordance with the toner concentration signal, thereby replenishing the first storage chamber 142 with an appropriate amount of toner. Thereby, the toner concentration of the mixture in the storage chamber is maintained within a predetermined range. The toner newly replenished in the second storage chamber 143 is taken into the mixture, and then sent to the first storage chamber 142 while being rubbed against the friction promoting material along with the agitation transport.

図6に示すように、第1収容室142の底には、メッシュ146が設けられている。第1収容室142内では、混合物が第1搬送スクリュウ144によって攪拌搬送されながらメッシュ146の上を通過する。このメッシュ146は、厚さ0.08[mm]のステンレス等からなる金属製板状部材に、長径0.2[mm]且つ短径0.15[mm]の複数の孔が約50[%]の開口率になるように設けられたものである。各孔は、その短径方向をスクリュウ軸線方向に沿わせるような姿勢で設けられている。第1搬送スクリュウ144の螺旋突起144b先端と、メッシュ146との間には、所定の間隙が保持されている。この間隙については、トナーの直径の1/5〜10倍程度の範囲に設定することが望ましい。望ましくはキャリア径の1/3〜2倍程度であると、混合物の入れ替え効率や混合攪拌効率が良くなる。本実施形態のプリンタにおいては、0.7〜1.0[mm]程度に設定されている。第1搬送スクリュウ144の螺旋突起144bの先端と、メッシュ146との間には、所定のギャップを設けることが望ましい。   As shown in FIG. 6, a mesh 146 is provided at the bottom of the first storage chamber 142. In the first storage chamber 142, the mixture passes over the mesh 146 while being stirred and transported by the first transport screw 144. The mesh 146 has a metal plate-like member made of stainless steel having a thickness of 0.08 [mm], and a plurality of holes having a major axis of 0.2 [mm] and a minor axis of 0.15 [mm] are about 50 [%]. ] So as to have an aperture ratio of Each hole is provided in such a posture that its minor axis direction is along the screw axis direction. A predetermined gap is held between the tip of the spiral protrusion 144 b of the first transport screw 144 and the mesh 146. This gap is desirably set in a range of about 1/5 to 10 times the diameter of the toner. Desirably, when the carrier diameter is about 1/3 to 2 times the carrier diameter, the mixture replacement efficiency and the mixing and stirring efficiency are improved. In the printer of this embodiment, it is set to about 0.7 to 1.0 [mm]. It is desirable to provide a predetermined gap between the tip of the spiral protrusion 144b of the first transport screw 144 and the mesh 146.

図7に示すように、第1搬送スクリュウ144のアルミ等からなる導電性基材には、スクリュウ電源回路190が接続されている。また、メッシュ146には、メッシュ電源回路191が接続されている。これら電源回路は、何れもスクリュウやメッシュにマイナス極性の電位を生じせしめるものであり、図示しないメイン制御部によってそれぞれ出力電圧が制御される。トナー供給部140から図示しない上述の静電搬送基板(図4の101)にトナーが供給される際には、これら電源回路からの出力によって第1搬送スクリュウ144、メッシュ146がそれぞれトナーと同極性の電位を帯びる。詳しくは、第1搬送スクリュウ144は、メッシュ146よりもトナーと同極性側(マイナス極性側)に大きな電位を帯びる。また、メッシュ146は、図示しない静電搬送基板(101)の各搬送電極に印加される駆動バイアスの平均電圧値よりも、トナーと同極性側に大きな電位を帯びる。   As shown in FIG. 7, a screw power supply circuit 190 is connected to a conductive base material made of aluminum or the like of the first transport screw 144. A mesh power supply circuit 191 is connected to the mesh 146. Each of these power supply circuits generates a negative polarity potential in the screw or mesh, and the output voltage is controlled by a main control unit (not shown). When toner is supplied from the toner supply unit 140 to the above-described electrostatic transfer substrate (101 in FIG. 4) (not shown), the first transfer screw 144 and the mesh 146 have the same polarity as that of the toner by the outputs from these power supply circuits. Of potential. Specifically, the first conveying screw 144 has a larger potential on the same polarity side (minus polarity side) as the toner than the mesh 146. Further, the mesh 146 has a larger potential on the same polarity side as the toner than the average voltage value of the drive bias applied to each transport electrode of the electrostatic transport substrate (101) (not shown).

この駆動バイアスの平均電圧値とは、単位時間あたりにおける駆動バイアスの波形の積分値のことである。例えば、ピークツウピークが0〜−100[V]、デューティー50[%]の矩形波の場合には、駆動歯椅子の平均電圧値が−50[V]となる。デューティーが50[%]よりも高くなる、即ち、−100[V]の出現時間が0[V]の出現時間よりも長くなると、平均電圧値は−50[V]よりもマイナス側に大きくなる。また、ディーティーが50[%]よりも低くなる、即ち、−100[V]の出現時間が0[V]の出現時間よりも短くなると、平均電圧値は−50[V]よりも小さくなる。なお、本発明者らの実験によれば、次に掲げる条件下では、メッシュ146に−0.05〜−3.5[kV]、好ましくは−0.2〜−2.5[kV]のメッシュ電圧を印加すると効果的であった。
・第1搬送スクリュウ144の螺旋突起144bの先端との間隙:1[mm]
・駆動バイアスの平均電圧値:−50[V]
・第1搬送スクリュウ144の電位:接地
The average voltage value of the drive bias is an integrated value of the drive bias waveform per unit time. For example, in the case of a square wave with a peak-to-peak of 0 to −100 [V] and a duty of 50 [%], the average voltage value of the driving tooth chair is −50 [V]. When the duty is higher than 50 [%], that is, when the appearance time of −100 [V] is longer than the appearance time of 0 [V], the average voltage value becomes larger than −50 [V] on the negative side. . Further, when the duty becomes lower than 50 [%], that is, when the appearance time of −100 [V] becomes shorter than the appearance time of 0 [V], the average voltage value becomes smaller than −50 [V]. . According to the experiments by the present inventors, the mesh 146 has −0.05 to −3.5 [kV], preferably −0.2 to −2.5 [kV] under the following conditions. It was effective to apply a mesh voltage.
A gap between the tip of the spiral protrusion 144b of the first transport screw 144: 1 [mm]
・ Average voltage of drive bias: -50 [V]
-Potential of the first conveying screw 144: grounding

トナーとして正帯電性のものを用いる場合に、例えば駆動バイアスの平均電位値が−50[V]であれば、−50[V]よりもプラス側に大きな値のメッシュ電圧をメッシュ146に印加すればよい。より詳しくは、0〜−49[V]のメッシュ電圧である。   When a positively chargeable toner is used, for example, if the average potential value of the drive bias is −50 [V], a mesh voltage having a larger value on the plus side than −50 [V] is applied to the mesh 146. That's fine. More specifically, the mesh voltage is 0 to −49 [V].

第1搬送スクリュウ144に対してメッシュ146よりもマイナス極性側に大きな電位を帯びさせ、且つメッシュ146に対して駆動バイアスの平均電圧値よりもマイナス極性側に大きな電位を帯びさせると図8に示すような電界が形成される。同図において、第1搬送スクリュウ(144)とメッシュ146との間には、スクリュウの螺旋突起144b先端からメッシュ146の孔146a内に向けて延びる電気力線が形成される。また、メッシュ146と図示しない静電搬送基板(101)との間には、孔146aの出口付近から基板に向けて延びる電気力線が形成される。第1搬送スクリュウ(144)によって攪拌搬送される混合物中のトナーは、まず、前者の電気力線の影響を受けて、摩擦帯電粒子の表面から離脱して孔146内に静電移動する。次に、後者の電気力線の影響を受けて孔146を通過した後、静電搬送基板(101)に向けて静電移動する。このような静電移動により、図7に示した第1収容室142内で攪拌搬送される混合物中のトナーが、摩擦帯電物質から分離されて静電搬送基板(101)に供給される。なお、メッシュ146を通過した後のトナーは、メッシュ146の電位よりも平均電圧値の小さい基板上の各搬送電極に向けて相対的に静電移動しながら、基板上でトナー搬送方向にも相対的に静電移動していく。   FIG. 8 shows that the first transport screw 144 has a larger potential on the negative polarity side than the mesh 146 and the mesh 146 has a larger potential on the negative polarity side than the average voltage value of the drive bias. Such an electric field is formed. In the figure, an electric line of force extending from the tip of the screw spiral projection 144b of the screw toward the inside of the hole 146a of the mesh 146 is formed between the first conveying screw (144) and the mesh 146. In addition, electric lines of force extending from the vicinity of the exit of the hole 146a toward the substrate are formed between the mesh 146 and the electrostatic transfer substrate (101) (not shown). The toner in the mixture that is agitated and conveyed by the first conveying screw (144) is first removed from the surface of the frictionally charged particles and electrostatically moved into the hole 146 under the influence of the former lines of electric force. Next, after passing through the hole 146 under the influence of the latter lines of electric force, it is electrostatically moved toward the electrostatic transfer substrate (101). By such electrostatic movement, the toner in the mixture stirred and conveyed in the first storage chamber 142 shown in FIG. 7 is separated from the frictionally charged substance and supplied to the electrostatic conveyance substrate (101). The toner after passing through the mesh 146 is relatively moved in the toner transport direction on the substrate while being relatively electrostatically moved toward the transport electrodes on the substrate having an average voltage value smaller than the potential of the mesh 146. Electrostatic movement.

第1搬送スクリュウ144の螺旋突起144b先端と、メッシュ146との電位差については、両者間の電界強度がトナーと同極性で且つ絶対値が0.3〜3.5[kV/mm]の範囲におさまるように設定することが望ましい。各搬送電極に対する駆動パルスの平均値は、−50[V]である。上記電界強度が3.5[kV/mm]よりも大きくなると、螺旋突起144bから延びる電気力線を孔146aのエッジに集中させてスクリュウからメッシュへの放電を引き起こし易くなるからである。また、0.3[kV/mm]よりも小さくなると、摩擦促進粒子の表面に付着しているトナーに対して、その付着力(鏡像力やファンデルワールス力)よりも大きい静電気力を付与することができなくなるからである。螺旋突起144b先端とメッシュ146との距離が1[mm]である場合には、両者の電位差を絶対値で0.3〜3.5[kV]にすれば、電界強度を上述の範囲に収めることができる。なお、より望ましい電界強度の範囲は、絶対値で0.8〜3.0[kV]である。   Regarding the potential difference between the tip of the spiral protrusion 144b of the first conveying screw 144 and the mesh 146, the electric field strength between them is the same polarity as the toner and the absolute value is in the range of 0.3 to 3.5 [kV / mm]. It is desirable to set it to stay. The average value of drive pulses for each transport electrode is −50 [V]. This is because, when the electric field strength is greater than 3.5 [kV / mm], the electric lines of force extending from the spiral protrusion 144b are concentrated on the edge of the hole 146a, and the discharge from the screw to the mesh is likely to occur. On the other hand, when it becomes smaller than 0.3 [kV / mm], an electrostatic force larger than the adhesion force (image force or van der Waals force) is applied to the toner adhering to the surface of the friction promoting particles. Because it becomes impossible. When the distance between the tip of the spiral protrusion 144b and the mesh 146 is 1 [mm], the electric field strength can be kept within the above range by setting the potential difference between the two to an absolute value of 0.3 to 3.5 [kV]. be able to. A more desirable range of the electric field strength is 0.8 to 3.0 [kV] in absolute value.

本発明者らの実験によれば、螺旋突起144bとメッシュ146との間隙が1[mm]であり、且つメッシュ146を接地して、第1搬送スクリュウ144だけに電圧を印加する場合において、好ましいスクリュウ電圧値は次の通りであった。即ち、−0.3〜−3.5[kV]であった。また、更に好ましいスクリュウ電圧値は、−0.8〜−3.0[kV]であった。   According to the experiments by the present inventors, it is preferable when the gap between the spiral protrusion 144b and the mesh 146 is 1 [mm], and the mesh 146 is grounded and a voltage is applied only to the first conveying screw 144. The screw voltage values were as follows. That is, it was -0.3 to -3.5 [kV]. Further, a more preferable screw voltage value was -0.8 to -3.0 [kV].

また、本発明者らの実験によれば、上記間隙が1[mm]であり、且つ、第1搬送スクリュウ144を接地して、メッシュ146だけに電圧を印加する場合において、好ましいメッシュ電圧を次の通りであった。即ち、−0.05〜−3.5[kV]であった。また、更に好ましいメッシュ電圧値は、−0.2〜−2.5[kV]であった。   Further, according to the experiments by the present inventors, when the gap is 1 [mm] and the first conveying screw 144 is grounded and a voltage is applied only to the mesh 146, the preferred mesh voltage is as follows. It was as follows. That is, it was -0.05 to -3.5 [kV]. Further, a more preferable mesh voltage value was −0.2 to −2.5 [kV].

また、発明者らの実験によれば、スクリュウ電圧及びメッシュ電圧の両方を印加する場合において、両電圧の好ましい合計値は、−0.35〜7.0[kV]であった。また、更に好ましい合計値は、−1.0〜−5.5[kV]であった。   Further, according to the experiments by the inventors, when both the screw voltage and the mesh voltage were applied, the preferable total value of both voltages was -0.35 to 7.0 [kV]. Further, a more preferable total value was -1.0 to -5.5 [kV].

なお、図7に示したように、第2収容室143の底には、メッシュが設けられていない。よって、2つの収容室のうち、第1収容室142内のトナーだけが、静電搬送基板101に供給される。   As shown in FIG. 7, no mesh is provided at the bottom of the second storage chamber 143. Therefore, only the toner in the first storage chamber 142 out of the two storage chambers is supplied to the electrostatic transfer substrate 101.

先に示した図8においては、螺旋突起144bとメッシュ146との間に形成される電界をE1で、メッシュ146と図示しない静電搬送基板(101)との間に形成される電界をE2で示した場合に、「E1>E2」という関係が成立している。このような関係では、図8に示したように、螺旋突起144bから延びる電気力線がメッシュ146の孔の奥深くに進入するとともに、メッシュ146の孔の出口付近から図示しない静電搬送基板に向けて電気力線が延びる。そして、電界E1にて摩擦促進粒子の表面から離脱してメッシュ146に向けて飛翔したトナーが、電界E1の電気力線に沿って孔内に進入した後、今度は孔出口付近から静電搬送基板に向かう電気力線に沿って孔外に出る。よって、トナーを効率良く第1収容室(142)内の摩擦促進粒子から分離して静電搬送基板に供給することができる。一方、電界E1<電界E2とした場合には、マイナス極性のトナーに対し、静電搬送基板からメッシュ146に向けて延びる電気力線が孔出口から孔入口の周囲にまで進入してしまう。そうすると、せっかく摩擦帯電粒子から離脱してメッシュ146に向けて飛翔したトナーが、孔内に進入することができず、結果として混合物から分離することができなくなる。なお、E1、E2は互いに同極性とする。   In FIG. 8 shown above, the electric field formed between the spiral projection 144b and the mesh 146 is E1, and the electric field formed between the mesh 146 and the electrostatic transfer substrate (101) (not shown) is E2. In this case, the relationship “E1> E2” is established. In such a relationship, as shown in FIG. 8, the electric lines of force extending from the spiral protrusion 144 b enter deep inside the hole of the mesh 146, and from the vicinity of the exit of the hole of the mesh 146 toward the electrostatic transfer substrate (not shown). The electric lines of force extend. Then, after the toner that has separated from the surface of the friction promoting particles by the electric field E1 and flew toward the mesh 146 enters the hole along the electric field line of the electric field E1, this time, the toner is electrostatically conveyed from the vicinity of the hole outlet. It goes out of the hole along the electric lines of force toward the substrate. Therefore, the toner can be efficiently separated from the friction promoting particles in the first storage chamber (142) and supplied to the electrostatic transfer substrate. On the other hand, when the electric field E1 <the electric field E2, the electric lines of force extending from the electrostatic conveyance substrate toward the mesh 146 enter the periphery of the hole entrance from the hole exit for the negative polarity toner. In this case, the toner that has separated from the frictionally charged particles and flew toward the mesh 146 cannot enter the hole, and as a result, cannot be separated from the mixture. Note that E1 and E2 have the same polarity.

本プリンタで使用されるトナーの平均粒径(直径)は、r=3〜9[μm]の範囲である。また、本プリンタで使用されるメッシュ146の最短径(直径)は、6r〜1/2Rの範囲である。このRは、摩擦促進粒子の平均粒径(直径)である。具体的には、メッシュ146の孔の最短径は、18〜150[μm]程度である。また、メッシュ146の厚さは、20〜150[μm]である。メッシュ146にある程度の剛性を発揮させるためには、厚みを50[μm]以上にすることが望ましい。   The average particle diameter (diameter) of the toner used in this printer is in the range of r = 3 to 9 [μm]. Further, the shortest diameter (diameter) of the mesh 146 used in the printer is in the range of 6r to 1 / 2R. This R is the average particle diameter (diameter) of the friction promoting particles. Specifically, the shortest diameter of the holes of the mesh 146 is about 18 to 150 [μm]. The mesh 146 has a thickness of 20 to 150 [μm]. In order for the mesh 146 to exhibit a certain degree of rigidity, the thickness is desirably 50 [μm] or more.

E1>E2にする各種電圧の具体的条件としては、螺旋突起144bの先端とメッシュ146との間隙、メッシュ146と静電搬送基板との間隙がともに1[mm]である場合、例えば次のようになる。
・螺旋突起144bとメッシュ146との電位差:−1.1〜−3.5[kV]
・メッシュ146と静電搬送基板(駆動バイアスの電圧平均値)との電位差:−0.05〜−1.0[kV]
As specific conditions for various voltages to satisfy E1> E2, when the gap between the tip of the spiral protrusion 144b and the mesh 146 and the gap between the mesh 146 and the electrostatic transfer substrate are both 1 [mm], for example, become.
-Potential difference between the spiral protrusion 144b and the mesh 146: -1.1 to -3.5 [kV]
-Potential difference between mesh 146 and electrostatic transfer substrate (average voltage of drive bias): -0.05 to -1.0 [kV]

このような構成のトナー供給部140において、第1収容室142や第2収容室143は、トナーに対してこれの摩擦帯電を促進する摩擦帯電物質が混合された混合物を収容する混合物収容部として機能している。また、第1搬送スクリュウ144が、第1収容室内で混合物を介してメッシュ146と対向する対向電極として機能している。   In the toner supply unit 140 having such a configuration, the first storage chamber 142 and the second storage chamber 143 serve as a mixture storage unit that stores a mixture in which a frictionally charged substance that promotes frictional charging of toner is mixed. It is functioning. Moreover, the 1st conveyance screw 144 is functioning as a counter electrode which opposes the mesh 146 via a mixture in a 1st storage chamber.

先に示した図4において、メッシュ146を透過して静電搬送基板101の図中右側端部に供給されたトナーは、EH現象によってホッピングしながら図中右側から左側に向けて搬送される。そして、感光体11に対向する現像領域で一部が静電潜像の現像に寄与する。現像に寄与したかった残りのトナーは、現像領域の図中左側方に配設された回収スクリュウ102によって回収される。そして、オーガ等の回転部材が配設された図示しない回収経路を通って、トナー供給部140内に戻される。これにより、現像に寄与しなかったトナーがリサイクルされる。   In FIG. 4 described above, the toner that has passed through the mesh 146 and is supplied to the right end portion of the electrostatic conveyance substrate 101 in the drawing is conveyed from the right side to the left side in the drawing while hopping due to the EH phenomenon. A part of the development area facing the photoconductor 11 contributes to the development of the electrostatic latent image. The remaining toner that did not contribute to the development is collected by a collection screw 102 disposed on the left side of the development region in the drawing. Then, the toner is returned to the toner supply unit 140 through a collection path (not shown) in which a rotating member such as an auger is provided. Thereby, the toner that has not contributed to the development is recycled.

トナー供給部140の第2収容室143には、トナー補給部120が着脱可能に連結している。このトナー補給部120は、補給用のトナーを収容する収容部121と、トナーを第2収容室143に補給するための補給ホッパ125とを有している。収容部121には、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回りに回転駆動されるアジテータ122が配設されており、これの回転によって収容部121内のトナーが補給部125に向けて送られる。補給ホッパ125は、先細になるテーパー状の構造になっており、底部には補給ローラ126を有している。そして、収容部121から送られてくるトナーをテーパー構造によって補給ローラ126に向けて落とし込みながら、補給ローラ126の回転によって第2収容室143内に補給する。   The toner supply unit 120 is detachably connected to the second storage chamber 143 of the toner supply unit 140. The toner supply unit 120 includes a storage unit 121 that stores toner for supply and a supply hopper 125 for supplying toner to the second storage chamber 143. The storage unit 121 is provided with an agitator 122 that is driven to rotate counterclockwise in the drawing by driving means (not shown), and the toner in the storage unit 121 is sent toward the replenishment unit 125 by this rotation. . The supply hopper 125 has a tapered structure with a taper, and has a supply roller 126 at the bottom. Then, the toner sent from the storage unit 121 is supplied into the second storage chamber 143 by the rotation of the supply roller 126 while being dropped toward the supply roller 126 by the taper structure.

上述のように、本プリンタでは、トナー供給部140が、トナーと摩擦促進物質との混合物を収容する混合物収容部たる収容室(142、143)を有している。また、その内部の混合物を攪拌する攪拌部材たる搬送スクリュウ(144、145)を有している。更に、第1収容室142に設けられたメッシュ146も有している。そして、トナーを収容室内で摩擦促進物質と摩擦せしめて、より確実に摩擦帯電させながら、メッシュ146によってふるいにかけて静電搬送基板101に供給している。かかる構成では、摩擦不足で帯電不良となったトナーを静電搬送基板101上に供給することによるトナーの搬送不良を抑えることができる。   As described above, in the printer, the toner supply unit 140 includes the storage chambers (142, 143) that are the mixture storage unit that stores the mixture of the toner and the friction promoting substance. Moreover, it has the conveyance screw (144,145) which is a stirring member which stirs the mixture inside. Furthermore, it also has a mesh 146 provided in the first storage chamber 142. Then, the toner is rubbed with the friction promoting substance in the storage chamber and is siftered by the mesh 146 and supplied to the electrostatic transfer substrate 101 while more reliably triboelectrically charging. In such a configuration, it is possible to suppress toner conveyance failure caused by supplying toner, which is poorly charged due to insufficient friction, onto the electrostatic conveyance substrate 101.

金属材料からなるメッシュ146については、金属膜(板)のエッチングやエレクトロホーミング(電鋳)などによって容易に製造することができる。メッシュ146の材料としては、可撓性や摩耗耐久性を発揮するものを用いることが望ましい。また、メッシュ146の孔の形状は、丸形、楕円形、四角形、長方形、星形、異形等のものを採用することができる。   The mesh 146 made of a metal material can be easily manufactured by etching a metal film (plate) or electrohoming (electroforming). As a material for the mesh 146, it is desirable to use a material that exhibits flexibility and wear durability. Moreover, the shape of the hole of the mesh 146 can employ a round shape, an oval shape, a square shape, a rectangular shape, a star shape, an irregular shape, or the like.

本プリンタでは、メッシュの孔を楕円形状とし、長手方向の孔の大きさを孔の長さLとし、短手方向の孔の大きさを孔の幅Wとしている。メッシュ146の厚さTについては、20〜150[μm]、好ましくは30〜80[μm]の範囲で設定することが望ましい。このとき、厚さTと、長さLと、幅Wとの関係が、500W≧L、且つ、W/5≦T≦3Wの範囲であることが好ましい。これは、孔の長さLと、幅Wが500W≧Lであると、メッシュ146がある程度強い剛性と、ある程度高い開口率とを両立させるためである。また、幅Wと厚さTとの関係がW/5≦T≦3Wでは金属膜としての平面性や曲率加工が確保できるためである。これにより、メッシュ146の剛性による、ボビン形状や平板の真直性、接触変形と形状回復を機能させることができる。   In this printer, the mesh hole is elliptical, the length of the hole in the longitudinal direction is the length L of the hole, and the size of the hole in the short direction is the width W of the hole. The thickness T of the mesh 146 is desirably set in the range of 20 to 150 [μm], preferably 30 to 80 [μm]. At this time, it is preferable that the relationship between the thickness T, the length L, and the width W is in a range of 500 W ≧ L and W / 5 ≦ T ≦ 3W. This is because when the length L of the hole and the width W are 500 W ≧ L, the mesh 146 has both a certain degree of rigidity and a certain degree of high aperture ratio. Further, when the relationship between the width W and the thickness T is W / 5 ≦ T ≦ 3W, it is possible to ensure flatness and curvature processing as a metal film. Thereby, the bobbin shape, the straightness of the flat plate, the contact deformation, and the shape recovery due to the rigidity of the mesh 146 can be functioned.

メッシュ146の開口率については、20〜70[%]の範囲とすることが好ましい。現像する画像が黒ベタの時、ムラ無くその放出量を確保するためには、かかる範囲にしなければならないことが実験によって確認されたからである。メッシュ146の孔については、トナーの平均粒子径rよりも大きく、摩擦促進粒子Pの平均粒径Rよりも小さいことが必要である。更に、トナーと、摩擦促進粒子Pとの関係については、6r≧W、且つ、2W≦Rとすることが好ましい。トナーの平均粒子径rに対して6r≧Wとすることで、クラウド状のトナーによるメッシュの目詰まり起こり難くなり、メッシュの孔を通してトナーを容易に供給し続けることができる。また、摩擦促進粒子Pの平均粒子Rに対して2W≦Rとすることで、摩擦促進粒子Pの粒径分布や、連続使用で摩擦促進粒子Pが摩耗、小粒径化したときにも、メッシュ146の孔を通過しないように対応できるよう余裕度を持たせている。   The opening ratio of the mesh 146 is preferably in the range of 20 to 70 [%]. This is because, when an image to be developed is solid black, it has been confirmed by experiments that it must be within such a range in order to ensure the discharge amount without unevenness. The pores of the mesh 146 need to be larger than the average particle diameter r of the toner and smaller than the average particle diameter R of the friction promoting particles P. Further, the relationship between the toner and the friction promoting particles P is preferably 6r ≧ W and 2W ≦ R. By setting 6r ≧ W with respect to the average particle diameter r of the toner, clogging of the mesh due to the cloud-like toner is less likely to occur, and the toner can be easily supplied through the holes of the mesh. Further, by setting 2W ≦ R with respect to the average particle R of the friction promoting particles P, the particle size distribution of the friction promoting particles P, and when the friction promoting particles P are worn and reduced in size by continuous use, A margin is provided so that the mesh 146 does not pass through the holes.

メッシュ146の孔については、トナーが入り込む入口側から出口側に向けて先細になる構造にしてもよい。かかる構造にすることで、出口側にて、孔内壁の金属材料部分から静電搬送基板101に向けて電気力線を確実に延ばすことができる。そして、このことにより、孔からのトナーの抜け性を向上させることができる。   The holes of the mesh 146 may be tapered from the entrance side into which the toner enters to the exit side. With this structure, it is possible to reliably extend the lines of electric force from the metal material portion of the inner wall of the hole toward the electrostatic transfer substrate 101 on the outlet side. As a result, the toner can be easily removed from the hole.

また、メッシュ146については、金属材料からなる基体の表面を、絶縁性の保護膜で被覆したものとしても良い。この場合、保護膜については、電界強度劣化を起こさないよう0.5〜30[μm]の薄膜とし、SiO、SiN、Ta、ポリイミド等の材料を用いる。かかる構成のメッシュ146では、帯電したトナーと接触する表面が全て絶縁性の保護膜で覆われることで、基体からトナーへの電荷注入を阻止することができ、帯電量を適正に保つことができる。また、基体と混合物とが接触しないので、混合物、とりわけトナーの劣化も金属部と接触するものと較べて少なくすることができる。 As for the mesh 146, the surface of the base made of a metal material may be covered with an insulating protective film. In this case, the protective film is a thin film having a thickness of 0.5 to 30 [μm] so as not to cause deterioration of the electric field strength, and a material such as SiO 2 , SiN, Ta 2 O 5 , or polyimide is used. In the mesh 146 having such a configuration, the surface that comes into contact with the charged toner is entirely covered with an insulating protective film, so that charge injection from the substrate to the toner can be prevented and the charge amount can be kept appropriate. . Further, since the substrate and the mixture do not come into contact with each other, the deterioration of the mixture, particularly the toner, can be reduced as compared with the case where the substrate comes into contact with the metal part.

また、メッシュ146については、有機樹脂材料からなる基体の外面に、金属材料からなる金属層を蒸着や電鋳によって被覆したものとしても良い。この場合、基体に用いる有機樹脂材料としては、トナー帯電能力の比較的高いものを用いることが望ましい。金属層は、0.5〜5[μm]の厚みの薄膜であり、孔内のトナーがこの薄膜から静電搬送基板101に向けて延びる電気力線に沿って孔内を通過する。かかる構成のメッシュ146では、基体が有機樹脂材料であるため、良好なフレキシブル性と弾性とを発揮するとともに、良好は形状復元性を発揮する。そして、外から力が加わった場合でも、その形状を安定して保つことができる。また、孔内のトナーと接触することでトナーの摩擦帯電を促すこともできる。   As for the mesh 146, a metal layer made of a metal material may be coated on the outer surface of a base made of an organic resin material by vapor deposition or electroforming. In this case, it is desirable to use a material having a relatively high toner charging capability as the organic resin material used for the substrate. The metal layer is a thin film having a thickness of 0.5 to 5 [μm], and the toner in the hole passes through the hole along electric lines of force extending from the thin film toward the electrostatic transfer substrate 101. In the mesh 146 having such a configuration, since the base is an organic resin material, it exhibits excellent flexibility and elasticity, and also exhibits shape restoring properties. And even when force is applied from the outside, the shape can be kept stable. In addition, frictional charging of the toner can be promoted by contacting the toner in the hole.

また、メッシュ146については、金属材料からなる基材におけるスクリュー対向面側に、有機樹脂剤量からなる保護層を貼り合わせたものとしてもよい。この場合、有機樹脂材料としては、トナー帯電能力の比較的高いものを用いることが望ましい。両材料の貼り合わせ法については、加熱接合によるものや、ホットプレスによるものを用いることができる。有機樹脂材料が用いられたメッシュ146は、良好なフレキシブル性、弾性、及び形状復元性を発揮することができる。   Moreover, about the mesh 146, it is good also as what bonded the protective layer which consists of an organic resin agent amount to the screw opposing surface side in the base material which consists of metal materials. In this case, it is desirable to use an organic resin material having a relatively high toner charging capability. As for the bonding method of both materials, a method using heat bonding or a method using hot pressing can be used. The mesh 146 using an organic resin material can exhibit good flexibility, elasticity, and shape restoration.

また、メッシュ146については、トナーが進入する入口側から出口側に向けて広がるテーパー状の形状にしてもよい。外面に向かって傾斜があり、孔径が広がる形状に形成してもよい。出口側に向けて広がる傾斜を孔内壁に形成することで、内壁へのトナー付着を抑えることができる。   Further, the mesh 146 may have a tapered shape that spreads from the entrance side where the toner enters toward the exit side. You may form in a shape which has an inclination toward an outer surface and a hole diameter spreads. By forming the slope extending toward the outlet side on the inner wall of the hole, toner adhesion to the inner wall can be suppressed.

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
現像動作が終了して静電搬送基板101の各搬送電極に対する駆動パルス電圧の印加が停止されると、それまで基板面上でホッピングしながら現像領域に向けて移動していたトナーは、ホッピングを停止して基板面に付着する。また、現像動作中にホッピングしている際には、基板面に対する付着と離脱とを繰り返している。このようにトナーが基板面に付着すると、トナーと基板との間に、クーロン力、ファンデルワールス力、鏡像力、重力などによる付着力が発生する。静電搬送基板101の表面材料については、クーロン力をできる限り抑えるべく、体積固有抵抗が10〜1013[Ω・cm]のものを用いている。各搬送電極への駆動パルス電圧については、これらクーロン力等に打ち勝ってトナーを基板面から離脱させ得る程度に大きな値に設定している。しかしながら、多湿環境下では、表面に水分を含む基板とトナー粒子との間に起こる液架橋現象によって付着力が高まってしまい、トナーを基板面から離脱させることが困難になる。そして、EH現象によるトナー搬送が良好に行われなくなることがあった。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
When the development operation is completed and the application of the drive pulse voltage to each transport electrode of the electrostatic transport substrate 101 is stopped, the toner that has moved toward the development area while hopping on the substrate surface until then hops. Stop and adhere to the substrate surface. In addition, when hopping is performed during the developing operation, the adhesion and separation from the substrate surface are repeated. When the toner adheres to the substrate surface in this way, an adhesion force due to Coulomb force, van der Waals force, mirror image force, gravity, or the like is generated between the toner and the substrate. As the surface material of the electrostatic transfer substrate 101, one having a volume resistivity of 10 9 to 10 13 [Ω · cm] is used in order to suppress the Coulomb force as much as possible. The drive pulse voltage to each transport electrode is set to a value large enough to overcome the Coulomb force and the like so that the toner can be separated from the substrate surface. However, in a humid environment, the adhesive force increases due to the liquid crosslinking phenomenon that occurs between the substrate containing moisture on the surface and the toner particles, making it difficult to remove the toner from the substrate surface. In some cases, toner conveyance due to the EH phenomenon may not be performed well.

そこで、本プリンタでは、現像装置100の静電搬送基板101を加熱する基板加熱手段を設けている。この基板加熱手段は、現像装置100内に配設された発熱源、これに電源を供給する加熱電源回路などから構成されている。発熱源としては、静電搬送基板101と一体形成されたもの、静電搬送基板101に固定されたものなどを用いることができる Therefore, this printer is provided with a substrate heating means for heating the electrostatic transport substrate 101 of the developing device 100. The substrate heating means includes a heat source provided in the developing apparatus 100, a heating power supply circuit for supplying power to the heat source, and the like. The heat source, those formed integrally with the electrostatic transporting substrate 101, etc. be the name of which is fixed to the electrostatic transporting substrate 101 can be used.

本プリンタは、筺体内の温度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない機内温度センサと、筺体内の湿度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない機内湿度センサとを備えている。また、静電搬送基板101の表面温度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない基板面温度センサも備えている。制御部は、これらセンサからの信号に基づいて、上記加熱電源回路からの電源出力をON/OFFして、基板加熱手段による加熱をコントロールする。   This printer includes an in-machine temperature sensor (not shown) that detects the temperature in the enclosure and outputs a detection signal to the control unit, and an in-machine humidity sensor (not shown) that detects the humidity in the enclosure and outputs the detection signal to the control unit. I have. Also provided is a substrate surface temperature sensor (not shown) that detects the surface temperature of the electrostatic transfer substrate 101 and outputs a detection signal to the control unit. Based on the signals from these sensors, the controller turns on / off the power output from the heating power supply circuit to control heating by the substrate heating means.

かかる構成の本プリンタにおいては、静電搬送基板101を加熱してその表面(おもて面)からの水分の蒸発を促すことで、多湿環境下における基板面とトナー粒子との間の液架橋現象を抑える。そして、このことにより、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えるようになっている。   In this printer having such a configuration, the electrostatic transfer substrate 101 is heated to promote the evaporation of moisture from the surface (front surface) thereof, thereby liquid bridge between the substrate surface and the toner particles in a humid environment. Suppress the phenomenon. As a result, the situation in which the toner hopping due to the EH phenomenon is hindered by moisture is suppressed.

多湿環境によって静電搬送基板101の表面に付着している水分については、基板面を40〜60[℃]まで加熱することで、蒸発させることが可能である。また、多湿環境によって基板の表面材料に吸収された水分については、多孔質か否かといった表面構造にもよるが、概ね80[℃]程度まで加熱することで表面材料から離脱させることが可能である。また、表面材料に結合してしまった水分については、材料の官能基にもよるが、概ね120[℃]程度まで加熱することで表面材料から離脱させることが可能である。更には、酸化珪素膜等の結晶水については、180[℃]程度まで加熱することで離脱させることが可能である。   The water adhering to the surface of the electrostatic transfer substrate 101 due to the high humidity environment can be evaporated by heating the substrate surface to 40 to 60 [° C.]. The moisture absorbed by the substrate surface material due to the high humidity environment depends on the surface structure such as whether or not the substrate is porous, but can be removed from the surface material by heating to about 80 [° C.]. is there. Further, the moisture bonded to the surface material can be separated from the surface material by heating to about 120 [° C.] although it depends on the functional group of the material. Furthermore, crystal water such as a silicon oxide film can be separated by heating to about 180 [° C.].

静電搬送基板101の加熱については、比較的長時間持続して加熱する方法でも、一時的に加熱する方法でもよい。熱風の吹き付けによる加熱では、トナーを飛散させてしまわないように、非現像動作中に基板の裏面側から一時的に加熱する方法が望ましい。また、静電搬送基板101に接触させたり、一体形成したりした発熱源を発熱させる方法では、持続加熱、一時的な加熱のどちらでもよい。本発明者らの実験によれば、持続加熱では、静電搬送基板101の表面を機内温度よりも5[℃]以上高くすれば、多湿環境下においてもトナーのホッピングを妨げることなく良好な静電搬送を行うことができた。また、一時的な加熱では、静電搬送基板101の表面を機内温度よりも10[℃]以上高くすれば、多湿環境下においてもトナーのホッピングを妨げることなく良好な静電搬送を行うことができた。   The electrostatic transfer substrate 101 may be heated by a method of heating for a relatively long time or a method of heating temporarily. In heating by blowing hot air, a method of temporarily heating from the back side of the substrate during the non-development operation is desirable so that the toner is not scattered. Further, in the method of generating heat from a heat source that is brought into contact with the electrostatic transfer substrate 101 or formed integrally, either continuous heating or temporary heating may be used. According to the experiments by the present inventors, in continuous heating, if the surface of the electrostatic transport substrate 101 is made 5 [° C.] or more higher than the in-machine temperature, good staticity can be achieved without hindering toner hopping even in a humid environment. Electric transport could be performed. Further, in the temporary heating, if the surface of the electrostatic transport substrate 101 is made 10 [° C.] or more higher than the in-machine temperature, good electrostatic transport can be performed without hindering toner hopping even in a humid environment. did it.

9は、本実施形態に係るプリンタの現像装置の静電搬送基板101を示す部分断面図である。同図において、静電搬送基板101は、ガラス等からなる絶縁性基板101d、アルミ等の導電性材料からなる各搬送電極(101a,b,c)の他に、次に列記するものを有している。発熱源たる発熱層101e、中間層101f、表面層101g等である。これらは何れも、絶縁性基板101のおもて面側に被覆されている。 Figure 9 is a partial cross-sectional view showing an electrostatic transporting substrate 101 of the developing device of the printer according to the present embodiment. In the figure, an electrostatic transfer substrate 101 has the following components in addition to an insulating substrate 101d made of glass or the like, and transfer electrodes (101a, b, c) made of a conductive material such as aluminum. ing. The heat generation layer 101e, the intermediate layer 101f, the surface layer 101g, and the like, which are heat sources. These are all coated on the front surface side of the insulating substrate 101.

上記発熱層101eは、静電搬送基板101を加熱する加熱手段の発熱部となっており、ニッケルクロム(NiCr)等の導電性材料が0.3〜1[μm]程度の厚みで静電搬送基板101のおもて面に被覆されたものである。この発熱層101eには、図示しないリード線を介して、図示しない電源供給回路が接続されている。   The heat generating layer 101e serves as a heat generating part of a heating means for heating the electrostatic transport substrate 101, and a conductive material such as nickel chrome (NiCr) is electrostatically transported with a thickness of about 0.3 to 1 [μm]. The front surface of the substrate 101 is covered. A power supply circuit (not shown) is connected to the heat generating layer 101e via a lead wire (not shown).

上記中間層101fは、耐熱性の絶縁材料が0.5〜2[μm]の厚みで発熱層101e上に被覆された層であり、導電性の発熱層と、導電性の各搬送電極とを絶縁する役割を担っている。かかる中間層101fの上に、各搬送電極や、これらに繋がるバスラインなどが形成されている。   The intermediate layer 101f is a layer in which a heat-resistant insulating material is coated on the heat generating layer 101e with a thickness of 0.5 to 2 [μm], and includes the conductive heat generating layer and each conductive transport electrode. It plays the role of insulation. On the intermediate layer 101f, the respective transport electrodes and bus lines connected to these are formed.

上記表面層101gは、各搬送電極101a,b,cや、これら搬送電極が存在しない中間層101f領域の上に被覆された0.5〜2[μm]程度の層である。ここで、同図において、各搬送電極101a,b,cや、中間層101fは、表面層101gの直下に位置する第2層として機能している。表面層101gを設けずに、第2層たるこれら各搬送電極101a,b,cや、中間層101fを剥き出しのままとしても、静電搬送基板101にトナー搬送機能を発揮させることは可能である。しかしながら、各搬送電極101101a,b,cや、中間層101fが、比較的親水性の良好な材料からなると、たとえ基板面の水分が取り除かれたとしても、トナー粒子表面の水分によって、トナーの良好なホッピングを妨げてしまうおそれがある。そこで、本プリンタでは、各搬送電極101101a,b,cや、中間層101fの上に、これらよりも撥水性に優れた材料からなる表面層101fを被覆している。   The surface layer 101g is a layer of about 0.5 to 2 [μm] coated on each of the transport electrodes 101a, b, c and the intermediate layer 101f region where these transport electrodes do not exist. Here, in the same figure, each of the transport electrodes 101a, b, c and the intermediate layer 101f functions as a second layer located immediately below the surface layer 101g. Even if each of the transport electrodes 101a, b, c and the intermediate layer 101f as the second layer is left exposed without providing the surface layer 101g, the electrostatic transport substrate 101 can exhibit a toner transport function. . However, if each of the transport electrodes 101101a, b, c and the intermediate layer 101f is made of a material having a relatively good hydrophilic property, even if the moisture on the substrate surface is removed, the moisture on the surface of the toner particles is improved. May hinder proper hopping. Therefore, in this printer, the surface layer 101f made of a material having better water repellency is coated on each of the transport electrodes 101101a, b, c and the intermediate layer 101f.

かかる構成では、各搬送電極101a,b,cや、中間層101fを剥き出しのままにする場合に比べて、基板表面に対してより優れた撥水性を発揮させる。そして、このことにより、トナー粒子表面の水分に起因するトナーと基板との間の液架橋現象を抑えて、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。   In such a configuration, superior water repellency is exerted on the substrate surface as compared with the case where each of the transport electrodes 101a, b, c and the intermediate layer 101f is left exposed. As a result, the liquid cross-linking phenomenon between the toner and the substrate caused by the moisture on the surface of the toner particles can be suppressed, and the situation where the hopping of the toner due to the EH phenomenon is hindered by moisture can be more reliably suppressed. .

表面層101fの材料については、第2層よりも優れた撥水性を発揮するものであれば特に制限はない。但し、上述のクーロン力をできるだけ抑えるという観点から、成膜後に体積固有抵抗を10〜1013[Ω・cm]の範囲で発揮するものを用いることが望ましい。体積固有抵抗が1013[Ω・cm]を上回ると、表面層101fに電荷を蓄積させて、トナーの静電搬送性に悪影響を及ぼすおそれがある。また、できるだけ優れた撥水性を発揮させるという観点から、成膜後の臨界表面張力が40[mN/m]以下(30mN/m以下)で、且つ水との接触角が80[°]以上(望ましくは100°以上)のものを用いることが望ましい。成膜後の臨界表面張力を30[mN/m]以下にし、且つ水との接触角を100[°]以上にし得る材料の一例としては、フッ素樹脂が挙げられる。より詳しくは、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(エチレン−フルオロエチレン共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVF(ポリフッ化ビニル)、ECTFE(クロロトリフロオロエチレン−エチレン共重合体)等の、結晶性フッ素樹脂である。また、化学構造の側鎖や主鎖にフッ素気を含む非晶質フッ素樹脂(商品名ルミフロン、バイトン、フローレル、サイトップ、カルレッツなど)でもよい。かかる非晶質フッ素樹脂を用いる場合には、それをスパッタ成膜法や薄膜塗布法などで成膜すればよい。 The material of the surface layer 101f is not particularly limited as long as it exhibits water repellency superior to that of the second layer. However, from the viewpoint of suppressing the above-mentioned Coulomb force as much as possible, it is desirable to use a material that exhibits a volume resistivity in the range of 10 9 to 10 13 [Ω · cm] after film formation. If the volume resistivity exceeds 10 13 [Ω · cm], charges may be accumulated in the surface layer 101f, which may adversely affect the electrostatic transportability of the toner. Further, from the viewpoint of exhibiting as excellent water repellency as possible, the critical surface tension after film formation is 40 [mN / m] or less (30 mN / m or less), and the contact angle with water is 80 [°] or more ( It is desirable to use those preferably 100 ° or more. As an example of a material capable of setting the critical surface tension after film formation to 30 [mN / m] or less and the contact angle with water to 100 [°] or more, a fluororesin can be given. More specifically, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), ETFE (ethylene-fluoroethylene copolymer). , PVDF (polyvinylidene fluoride), PVF (polyvinyl fluoride), ECTFE (chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer) and the like. Further, an amorphous fluororesin (trade name Lumiflon, Viton, Florel, Cytop, Kalrez, etc.) containing fluorine in the side chain or main chain of the chemical structure may be used. When such an amorphous fluororesin is used, it may be formed by a sputtering film forming method or a thin film coating method.

なお、フッ素樹脂は非常に高抵抗であるため、これを表面材料として用いる場合には、表面層101gの厚みを0.05〜0.3[μm]程度にすることが望ましい。こうすることで、体積固有抵抗が1013[Ω・cm]以下の層とすることができる。 In addition, since fluororesin has a very high resistance, when it is used as a surface material, it is desirable that the thickness of the surface layer 101g be about 0.05 to 0.3 [μm]. By doing so, a layer having a volume resistivity of 10 13 [Ω · cm] or less can be obtained.

図9に示したように、本プリンタにおいては、静電搬送基板101を加熱する基板加熱手段として、その発熱部たる発熱層101eが静電搬送基板101に直接固定されたものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板101の表面(表面層101g)を接触による熱伝導で加熱するので、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。なお、加熱中は、各搬送基板101a,b,cの下側に位置する発熱層101eに電圧を印加することになる。この電圧の印加によって静電搬送基板101上の電界を大きく乱してしまう場合には、現像中におけるトナーのホッピングを乱してしまわないように、非現像動作中に加熱することが望ましい。   As shown in FIG. 9, in this printer, as the substrate heating means for heating the electrostatic transport substrate 101, a heating layer 101 e serving as a heat generating portion is directly fixed to the electrostatic transport substrate 101. In such a configuration, since the surface (surface layer 101g) of the electrostatic transport substrate 101 is heated by heat conduction by contact, energy saving can be achieved as compared with the case of heating by radiation. During heating, a voltage is applied to the heat generation layer 101e located below each of the transfer substrates 101a, b, and c. When the electric field on the electrostatic transfer substrate 101 is greatly disturbed by the application of this voltage, it is desirable to heat during non-development operation so as not to disturb toner hopping during development.

また、本プリンタにおいては、基板加熱手段の発熱部たる発熱層101eを、基材たる絶縁性基板101dと、表面層101gとの間に固定したものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板101のうち、最も厚みが大きくなる絶縁性基板101dを介すことなく、発熱層101eから表面層101gに熱伝導させることができる。よって、絶縁性基板101dの裏面側に発熱層101eを固定して、それを介した熱伝導によって表面層101gを加熱する場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。   In this printer, a heating layer 101e, which is a heating part of the substrate heating means, is fixed between an insulating substrate 101d, which is a base material, and a surface layer 101g. In such a configuration, it is possible to conduct heat from the heat generating layer 101e to the surface layer 101g without passing through the insulating substrate 101d having the largest thickness among the electrostatic transfer substrates 101. Therefore, energy saving can be achieved as compared with the case where the heat generating layer 101e is fixed to the back surface side of the insulating substrate 101d and the surface layer 101g is heated by heat conduction therethrough.

図10は、本プリンタの変形例装置における静電搬送基板101を示す部分断面図である。この変形例装置の静電搬送基板101は、図9に示した加熱層(101e)を設けていない。絶縁性基板101dの上に、各搬送電極101a,b,cが直接積層されており、その上に、中間層たる電極保護層101j、表面層101gが順次積層されている。各搬送電極101a,b,cは、アルミやニッケルクロム等の材料からなり、0.1〜0.3[μm]程度の厚みに形成されている。また、電極保護層101jは、SiOやSiON等の材料からなり、各搬送電極を覆っている箇所の厚みが、0.5〜2[μm]程度になっている。また、表面層101gは、上述したフッ素樹脂からなり、0.05〜0.3[μm]程度の厚みに形成されている。 FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the electrostatic transport substrate 101 in a modified apparatus of the printer. The electrostatic transfer substrate 101 of this modified apparatus is not provided with the heating layer (101e) shown in FIG. The transport electrodes 101a, b, and c are directly laminated on the insulating substrate 101d, and an electrode protective layer 101j and a surface layer 101g, which are intermediate layers, are sequentially laminated thereon. Each of the transport electrodes 101a, b, and c is made of a material such as aluminum or nickel chrome, and has a thickness of about 0.1 to 0.3 [μm]. The electrode protective layer 101j is made of a material such as SiO 2 or SiON, and the thickness of the portion covering each transport electrode is about 0.5 to 2 [μm]. The surface layer 101g is made of the above-described fluororesin and has a thickness of about 0.05 to 0.3 [μm].

図11は、同変形例装置の静電搬送基板101を示す部分平面図である。この図では、便宜上、表面層や電極保護層の図示を省略している。同図において、矢印y、xは、それぞれ基板面方向におけるトナー搬送方向、これに直交する搬送直交方向を示している。各搬送電極101a,b,cは、搬送直交方向xに延在しながら、トナー搬送方向yに並ぶように配設されている。静電搬送基板101の搬送直交方向xの両端近傍には、A群バスライン対101A、B群バスライン対101B、C群バスライン対101Cが、トナー搬送方向yに延在するように形成されている。そして、それぞれ、A搬送電極101a、B搬送電極101b、C搬送電極101cに接続されている。現像動作中(トナー搬送中)には、各バスライン対(101A〜C)には、それぞれ図示しない駆動用電源回路と、基板加熱手段の加熱電源回路とが接続されている。現像動作中(トナー搬送中)には、駆動用電源回路により、各バスライン対の2つの電極のうち、図中右側のものと、図中左側のものとに、同じ値の駆動パルス電圧が出力される。一方、非現像動作中には、基板加熱手段の加熱電源回路により、各バスライン対に加熱用の直流電圧が出力される。このとき、各バスライン対における図中右側の電極と、図中左側の電極とに電位差が生じせしめられる。すると、各バスライン対や、それに繋がっている各搬送電極に電流が生じて、各バスライン対や各搬送電極が発熱する。そして、この発熱により、表面層(101g)が加熱される。即ち、本変形例装置では、母船電極たる各バスライン対や、各搬送電極を、基板加熱手段の発熱部として兼用しているのである。かかる構成では、加熱専用の発熱部を静電搬送基板101に設けることによるコストアップを回避しつつ、各バスラインや搬送電極を発熱させて、表面層(101g)を加熱することができる。   FIG. 11 is a partial plan view showing the electrostatic transfer substrate 101 of the modified apparatus. In this figure, illustration of the surface layer and the electrode protective layer is omitted for convenience. In the figure, arrows y and x indicate the toner transport direction in the substrate surface direction and the transport orthogonal direction perpendicular thereto. Each of the transport electrodes 101a, b, and c is arranged so as to be aligned in the toner transport direction y while extending in the transport orthogonal direction x. Near both ends of the electrostatic conveyance substrate 101 in the conveyance orthogonal direction x, a group A bus line pair 101A, a group B bus line pair 101B, and a group C bus line pair 101C are formed so as to extend in the toner conveyance direction y. ing. Then, they are connected to the A transport electrode 101a, the B transport electrode 101b, and the C transport electrode 101c, respectively. During the developing operation (during toner conveyance), a driving power supply circuit (not shown) and a heating power supply circuit of the substrate heating unit are connected to each of the bus line pairs (101A to 101C). During the developing operation (during toner conveyance), the drive power supply circuit applies a drive pulse voltage of the same value to the right electrode in the figure and the left electrode in the figure among the two electrodes of each bus line pair. Is output. On the other hand, during the non-development operation, a heating DC voltage is output to each bus line pair by the heating power supply circuit of the substrate heating means. At this time, a potential difference is generated between the right electrode in the drawing and the left electrode in the drawing in each bus line pair. Then, a current is generated in each bus line pair and each transport electrode connected thereto, and each bus line pair and each transport electrode generate heat. The heat generation heats the surface layer (101 g). That is, in this modified apparatus, each bus line pair as a mother ship electrode and each transport electrode are also used as a heat generating portion of the substrate heating means. In such a configuration, it is possible to heat the surface layer (101g) by generating heat in each bus line and the transport electrode while avoiding an increase in cost due to the provision of the heating unit dedicated to heating in the electrostatic transport substrate 101.

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例に係るプリンタについて説明する。
図12は、本実施例に係るプリンタの静電搬送基板101を示す部分断面図である。同図において、静電搬送基板101は、ガラス等からなる絶縁性基板101dの上に、各搬送電極101a,b,cが直接被覆されており、その上に、体積固有抵抗が10〜1013[Ω・cm]の表面層101gが被覆されている。また、絶縁性基板101dの裏面には、NiCr等からなる厚み0.3〜5[μm](望ましくは0.3〜1μm)の発熱層101eが被覆され、その上に、断熱性に優れた材料からなる断熱層101hが被覆されている。
Next, a printer according to an example in which a more characteristic configuration is added to the printer according to the embodiment will be described.
Figure 12 is a partial cross-sectional view showing an electrostatic transporting substrate 101 of the printer according to the present embodiment. In the figure, an electrostatic transfer substrate 101 is formed by directly covering each transfer electrode 101a, b, c on an insulating substrate 101d made of glass or the like, and having a volume resistivity of 10 9 to 10. A surface layer 101 g of 13 [Ω · cm] is coated. Further, the back surface of the insulating substrate 101d is coated with a heat generating layer 101e made of NiCr or the like having a thickness of 0.3 to 5 [μm] (preferably 0.3 to 1 μm), and on top of that, the heat insulating property is excellent. A heat insulating layer 101h made of a material is covered.

表面層101gの材料には、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかが用いられている。一般に、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物は、疎水性に優れている。かかる性質の樹脂としては、上述のフッ素樹脂の他、ポリエチレン樹脂、パリレン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂(カプトン、アラアミド、ユーピレックス)などが挙げられる。また、無機窒素化合物としては、シリコンナイトライド(Si)、窒化ボロン(BN)などが挙げられる。また、無機炭素化合物としては、SiCなどが挙げられる。 As the material for the surface layer 101g, any one of resin, inorganic nitrogen compound, and inorganic carbon compound is used. In general, resins, inorganic nitrogen compounds, and inorganic carbon compounds are excellent in hydrophobicity. Examples of the resin having such properties include polyethylene resin, parylene resin, silicon resin, polyimide resin (Kapton, Aramid, Upilex) in addition to the above-described fluororesin. Examples of inorganic nitrogen compounds include silicon nitride (Si 3 N 4 ) and boron nitride (BN). Moreover, SiC etc. are mentioned as an inorganic carbon compound.

ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、パリレン樹脂も非常に高抵抗の材料であるが、0.05〜0.3[μm]の薄厚にすることで、1013[μm]以下の体積固有抵抗の表面層101gを形成することが可能である。シリコンナイトライド(Si)や窒化ボロン(BN)は、非常に高抵抗の材料である。しかし、次のようにすれば、これらからなる厚み0.1〜2[μm]程度の表面層101gの体積固有抵抗を10〜1013[Ω・cm]にすることが可能である。即ち、成膜時の導入ガスの比率、真空度、基板温度、プラズマ温度などを調整して、その組成中に自由電子を存在せしめるのである。 Polyimide resin, silicon resin, and parylene resin are also very high-resistance materials, but by reducing the thickness to 0.05 to 0.3 [μm], the surface layer 101 g having a volume resistivity of 10 13 [μm] or less. Can be formed. Silicon nitride (Si 3 N 4 ) and boron nitride (BN) are very high resistance materials. However, the volume resistivity of the surface layer 101g having a thickness of about 0.1 to 2 [μm] made of these can be set to 10 9 to 10 13 [Ω · cm] by the following. That is, by adjusting the ratio of the introduced gas during film formation, the degree of vacuum, the substrate temperature, the plasma temperature, etc., free electrons are present in the composition.

かかる構成の本プリンタでは、表面層101gの材料として、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかを用いることで、表面層101gに次のような性状を発揮させることができる。即ち、臨界表面張力(γc)が50[mN/m]以下で、且つ、水に対する接触角が60〜115[°]という性状である。そして、表面層101gに優れた撥水性を発揮させることが可能である。よって、トナー粒子表面の水分に起因するトナーと基板との間の液架橋現象を抑えて、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。   In the printer having such a configuration, the surface layer 101g can exhibit the following properties by using any of resin, inorganic nitrogen compound, and inorganic carbon compound as the material of the surface layer 101g. That is, the critical surface tension (γc) is 50 [mN / m] or less and the contact angle with water is 60 to 115 [°]. The surface layer 101g can exhibit excellent water repellency. Therefore, the liquid cross-linking phenomenon between the toner and the substrate due to the moisture on the surface of the toner particles can be suppressed, and the situation where the toner hopping due to the EH phenomenon is hindered by moisture can be more reliably suppressed.

本プリンタにおいても、静電搬送基板101を加熱する基板加熱手段として、その発熱部たる発熱層101eが静電搬送基板101に直接固定されたものを用いて、静電搬送基板101の表面(表面層101g)を接触による熱伝導で加熱するようになっている。よって、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。   In this printer as well, as the substrate heating means for heating the electrostatic transport substrate 101, the surface of the electrostatic transport substrate 101 (surface) is used by using a heating layer 101e that is a heat generating portion directly fixed to the electrostatic transport substrate 101. The layer 101g) is heated by heat conduction by contact. Therefore, energy saving can be achieved compared to the case of heating by radiation.

また、本プリンタでは、発熱層101eを絶縁性基板101dのおもて面側に固定するのではなく、基材たる絶縁性基板101dの裏面側に固定している。かかる構成では、発熱層101eとして、フィルム状のもので基板全面を覆うものではなく、複雑に蛇行する線状パターンのものを用いたとしても、次に説明する理由によって表面層101gを面方向に均等に加熱することができる。即ち、発熱層101eの熱を、最も厚みのある絶縁性基板101dを介して面方向に拡散させながら、表面層101gに伝導させるからである。   In this printer, the heat generating layer 101e is not fixed to the front surface side of the insulating substrate 101d, but is fixed to the back surface side of the insulating substrate 101d as a base material. In such a configuration, even if the heat generating layer 101e is not a film-like one that covers the entire surface of the substrate, but has a complicatedly meandering linear pattern, the surface layer 101g is oriented in the plane direction for the reason described below. It can be heated evenly. That is, the heat of the heat generating layer 101e is conducted to the surface layer 101g while diffusing in the surface direction through the thickest insulating substrate 101d.

図13は、本実施例に係るプリンタの変形例装置における静電搬送基板101を、基板加熱手段の加熱部とともに示す拡大構成図である。同図において、基板加熱手段の加熱部150は、静電搬送基板101とほぼ同じ面積を有する扁平状の形状になっており、内部に図示しないコイル、ハロゲンランプ等の発熱源を有している。この加熱部150は、耐熱性接着剤151によって静電搬送基板101の裏面に固定されている。 13, an electrostatic transport substrate 101 in the modification unit of the printer according to the present real施例is an enlarged configuration view illustrating with heating portion of the substrate heating unit. In the figure, a heating unit 150 of the substrate heating means has a flat shape having substantially the same area as the electrostatic transfer substrate 101, and has a heat source such as a coil and a halogen lamp (not shown) inside. . The heating unit 150 is fixed to the back surface of the electrostatic transfer substrate 101 with a heat resistant adhesive 151.

次に、参考形態のプリンタについて説明する。なお、本参考形態に係るプリンタの基本的な構成は、実施形態に係るプリンタと同様であるので、同プリンタと異なる点だけを説明する。 Next, a printer according to a reference embodiment will be described. The basic configuration of a printer according to this preferred embodiment is similar to the printer according to the implementation mode, it will be described only the differences from the same printer.

図14は、本参考形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筺体の外の空気を吸引して、加熱又は除湿しながら筺体の内部に排出する空気加熱手段又は空気除湿手段たる空気取り込み装置200を備えている。この空気取り込み装置200により、加熱又は除湿した空気を筺体内に送り込んで、静電搬送基板(101)の表面やトナーからの水分の蒸発を促す。このことにより、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができる。 Figure 14 is a schematic configuration diagram showing a printer according to this preferred embodiment. This printer includes an air intake device 200 as air heating means or air dehumidifying means that sucks air outside the housing and discharges it into the housing while heating or dehumidifying it. By this air intake device 200, heated or dehumidified air is sent into the housing to promote evaporation of moisture from the surface of the electrostatic transfer substrate (101) and toner. As a result, it is possible to suppress a situation in which toner hopping due to the EH phenomenon is hindered by moisture.

これまで、現像装置を1つだけ備えて単色画像を形成するプリンタについて説明したが、複数の現像装置によって多色画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。また、静電搬送部材として、板状の静電搬送基板101を用いた例について説明したが、ベルト状のものやドラム状のものを用いた画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。   So far, a printer that has a single developing device and forms a single color image has been described. However, the present invention can also be applied to an image forming device that forms a multicolor image by a plurality of developing devices. Further, the example in which the plate-shaped electrostatic transport substrate 101 is used as the electrostatic transport member has been described, but the present invention can also be applied to an image forming apparatus using a belt-shaped member or a drum-shaped member. is there.

以上、実施形態のプリンタにおいては、静電搬送手段たる静電搬送基板101として、表面層101gがそれよりも下側の第2層である中間層101fや各搬送電極101a,b,cよりも優れた撥水性を発揮するものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、各搬送電極101a,b,cや、中間層101fを剥き出しのままにしたり、第2層よりも撥水性の劣る表面層を形成したりする場合に比べて、トナー粒子表面の水分によるトナーと基板表面との液架橋現象を抑えて、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。 As described above, in the printer of the embodiment , as the electrostatic transfer substrate 101 serving as the electrostatic transfer means, the surface layer 101g is lower than the intermediate layer 101f, which is the second lower layer, and the transfer electrodes 101a, b, c. A material that exhibits excellent water repellency is used. In such a configuration, for the reasons described above, compared to the case where the respective transport electrodes 101a, b, c and the intermediate layer 101f are left exposed or a surface layer having a lower water repellency than the second layer is formed. By suppressing the liquid cross-linking phenomenon between the toner and the substrate surface due to moisture on the surface of the toner particles, it is possible to more reliably suppress the situation where the toner hopping due to the EH phenomenon is hindered by moisture.

また、実施例のプリンタにおいては、静電搬送基板101として、表面層101gが樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、表面層101gの優れた撥水性により、トナー粒子表面の水分によるトナーと基板表面との液架橋現象を抑えて、EH現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。 In the printer of the embodiment, as the electrostatic transport substrate 101, the surface layer 101g is made of any of resin, inorganic nitrogen compound, and inorganic carbon compound. In such a configuration, for the reasons described above, the excellent water repellency of the surface layer 101g suppresses the liquid crosslinking phenomenon between the toner and the substrate surface due to moisture on the surface of the toner particles, and hinders toner hopping due to the EH phenomenon due to moisture. Such a situation can be suppressed more reliably.

また、実施形態実施例のプリンタにおいては、基板加熱手段として、その発熱部が静電搬送基板101に直接固定されたものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板101の表面(表面層101g)を接触による熱伝導で加熱するので、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。 In the printers of the embodiments and examples , as the substrate heating unit, a heating unit whose heat generating portion is directly fixed to the electrostatic transfer substrate 101 is used. In such a configuration, since the surface (surface layer 101g) of the electrostatic transport substrate 101 is heated by heat conduction by contact, energy saving can be achieved as compared with the case of heating by radiation.

また、実施形態のプリンタにおいては、静電搬送基板101として、基材たる絶縁性基板101dと、表面層101gとの間に、基板加熱手段の発熱部が固定されたものを用いている。かかる構成では、絶縁性基板101dの裏面側に発熱部を固定して、それを介した熱伝導によって表面層101gを加熱する場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。 In the printer of the embodiment , the electrostatic transport substrate 101 is a substrate in which the heat generating portion of the substrate heating means is fixed between the insulating substrate 101d as a base material and the surface layer 101g. In such a configuration, energy saving can be achieved as compared with the case where the heat generating portion is fixed to the back surface side of the insulating substrate 101d and the surface layer 101g is heated by heat conduction therethrough.

また、実施形態のプリンタにおいては、静電搬送基板101として、搬送直交方向xに延在しながら、トナー搬送方向yに並ぶように配設された複数の搬送電極101a,b,cと、これら搬送電極のうちの所定の組合せ(A群,B群,C群)に共通に導通するように、その組合せに対して搬送直交方向xの両端部で繋がる母線電極対たるA,B,C張るライン対101A,B,Cとを有するものを用いている。また、各バスライン対における2つの電極間に電位差を発生させる電位差発生手段たる加熱電源回路を設けている。そして、その電位差によって各搬送電極やバスライン対を発熱させて、基板加熱手段の発熱部として機能させている。かかる構成では、加熱専用の発熱部を静電搬送基板101に設けることによるコストアップを回避しつつ、各バスラインや搬送電極を発熱させて、表面層(101g)を加熱することができる。 In the printer of the embodiment , as the electrostatic transport substrate 101, a plurality of transport electrodes 101a, 101b, and 101c arranged in the toner transport direction y while extending in the transport orthogonal direction x, and these A, B, and C are connected to a pair of bus electrodes connected to both ends of the conveyance orthogonal direction x with respect to the combination so as to conduct in common to a predetermined combination (A group, B group, and C group) of the conveyance electrodes. A line pair 101A, B, and C is used. In addition, a heating power supply circuit is provided as a potential difference generating means for generating a potential difference between two electrodes in each bus line pair. Then, each transport electrode or bus line pair is caused to generate heat by the potential difference to function as a heating portion of the substrate heating means. In such a configuration, it is possible to heat the surface layer (101g) by generating heat in each bus line and the transport electrode while avoiding an increase in cost due to the provision of the heating unit dedicated to heating in the electrostatic transport substrate 101.

また、実施例のプリンタにおいては、基板加熱手段として、発熱部が絶縁性基板101dの裏面に固定されたものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、発熱部として、基板面に沿って複雑に蛇行する線状パターンのものを用いたとしても、表面層101gを面方向に均等に加熱することができる。 Further, in the printer of the embodiment, as the substrate heating means, a heating part in which the heat generating part is fixed to the back surface of the insulating substrate 101d is used. In such a configuration, for the reason described above, the surface layer 101g can be evenly heated in the plane direction even if a linear pattern that meanders in a complicated manner along the substrate surface is used as the heat generating portion.

施形態に係るプリンタを示す概略構成図。Schematic diagram showing a printer according to the implementation embodiments. 同プリンタの感光体と現像装置の静電搬送基板とを示す拡大構成図。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram illustrating a photoconductor of the printer and an electrostatic transfer substrate of a developing device. プリンタの静電搬送基板の搬送電極に印加されるA相駆動バイアス、B相駆動バイアス及びC相駆動バイアスの波形を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing waveforms of an A-phase driving bias, a B-phase driving bias, and a C-phase driving bias that are applied to a transport electrode of an electrostatic transport substrate of a printer. 同現像装置を同感光体とともに示す拡大構成図。FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the developing device together with the photoconductor. 同現像装置のトナー供給部を示す平断面図。FIG. 3 is a plan sectional view showing a toner supply unit of the developing device. 同トナー供給部を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the toner supply unit. 同トナー供給部を示す横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the toner supply unit. 同トナー供給部の第1搬送スクリュウとメッシュとの間に形成される電界を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an electric field formed between a first conveying screw and a mesh of the toner supply unit. 実施形態に係るプリンタの現像装置の静電搬送基板を示す部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating an electrostatic transport substrate of the developing device of the printer according to the embodiment . 同プリンタの変形例装置における静電搬送基板を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the electrostatic conveyance board | substrate in the modified example apparatus of the printer. 同変形例装置の静電搬送基板を示す部分平面図。The fragmentary top view which shows the electrostatic conveyance board | substrate of the modification apparatus. 実施例に係るプリンタの静電搬送基板を示す部分断面図。Partial cross-sectional view showing an electrostatic transporting substrate of the printer according to the embodiment. 同プリンタの変形例装置における静電搬送基板を基板加熱手段の加熱部とともに示す拡大構成図。The enlarged block diagram which shows the electrostatic conveyance board | substrate in the modified example apparatus of the printer with the heating part of a board | substrate heating means. 参考形態に係るプリンタを示す概略構成図。 1 is a schematic configuration diagram showing a printer according to a reference form.

符号の説明Explanation of symbols

11 感光体(潜像担持体)
100 現像装置
101 静電搬送基板(静電搬送手段)
101a A搬送電極
101b B搬送電極
101c C搬送電極
101d 表面層
101e 発熱層(発熱部)
101f 中間層(第2層)
101A Aバスライン対(母線電極対)
101B Bバスライン対(母線電極対)
101C Cバスライン対(母線電極対)
150 発熱部
200 空気取り込み装置(空気加熱手段、空気除湿手段)
y トナー搬送方向
x 搬送直交方向
11 Photoconductor (latent image carrier)
100 Developing Device 101 Electrostatic Transport Substrate (Electrostatic Transport Unit)
101a A transport electrode 101b B transport electrode 101c C transport electrode 101d Surface layer 101e Heat generation layer (heat generation section)
101f Intermediate layer (second layer)
101A A bus line pair (bus electrode pair)
101B B bus line pair (bus electrode pair)
101C C bus line pair (bus electrode pair)
150 Heating unit 200 Air intake device (air heating means, air dehumidifying means)
y Toner transport direction x Transport orthogonal direction

Claims (6)

表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて搬送する静電搬送手段を有するトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、基材と、これに直接あるいは中間層を介して積層された表面層とを有するものを用いるとともに、
該基材と該表面層との間に固定された発熱層によって該表面層を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とするトナー搬送装置。
In a toner conveying apparatus having electrostatic conveying means for conveying toner on a surface by moving relative to the surface by electrostatic force,
As the electrostatic transfer means, using a substrate and a surface layer laminated on the substrate directly or via an intermediate layer,
A toner conveying device comprising a heating means for heating the surface layer by a heat generating layer fixed between the substrate and the surface layer .
請求項1のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、上記表面層がそれよりも下側の第2層よりも優れた撥水性を発揮するものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
The toner conveying device according to claim 1.
As the electrostatic transfer means, the toner conveying device, characterized in that said surface layer with which exhibits excellent water repellency than the second layer lower than that.
請求項1のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、上記表面層が樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置
The toner conveying device according to claim 1.
As the electrostatic transfer means, the surface layer resin, an inorganic nitrogen compound, a toner conveying device characterized by using one made of any of inorganic carbon compounds.
請求項1、2又は3のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、その表面方向におけるトナー搬送方向とこれに直交する搬送直交方向とのうち、該搬送直交方向に延在しながら、トナー搬送方向に並ぶように配設された複数の搬送電極と、これら搬送電極のうちの所定の組合せに共通に導通するように、該組合せに対して該搬送直交方向の両端部で繋がる母線電極対とを有するものを用いるとともに、該母線電極対における電極間に電位差を発生させる電位差発生手段を設け、該電位差によって該組合せ及び母線電極対を発熱させて、上記加熱手段の発熱部として機能させるようにしたことを特徴とするトナー搬送装置
In the toner conveying device according to claim 1, 2, or 3 ,
As the electrostatic transport means, a plurality of transports arranged so as to be aligned in the toner transport direction while extending in the transport orthogonal direction out of the toner transport direction in the surface direction and the transport orthogonal direction orthogonal thereto. In this bus electrode pair, the electrode has a pair of bus electrodes connected to both ends of the transport orthogonal direction with respect to the combination so as to conduct in common to a predetermined combination of the transport electrodes. A toner conveying apparatus, comprising: a potential difference generating means for generating a potential difference between the electrodes, wherein the combination and the bus electrode pair are heated by the potential difference to function as a heat generating portion of the heating means .
トナー搬送手段に設けられた静電搬送手段の表面上に存在するトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させながら潜像担持体との対向位置に搬送して、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像装置において、
上記トナー搬送手段として、請求項1乃至の何れかのトナー搬送装置を用いたことを特徴とする現像装置。
The toner present on the surface of the electrostatic transport means provided in the toner transport means is transported to a position facing the latent image carrier while being moved relative to the surface by electrostatic force, and the latent image carrier In the developing device for developing the carried latent image,
As the conveying means, a developing device which is characterized by using any of the toner conveying device according to claim 1 to 4.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナー像に現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置
In an image forming apparatus comprising: a latent image carrier that carries a latent image; and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier into a toner image.
An image forming apparatus using the developing device according to claim 5 as the developing means .
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