JP4947102B2 - 現像剤供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電した粉末状の現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、供給対象に対して供給するように構成された、現像剤供給装置に関する。

この種の装置として、特開昭６０−１１５９６２号公報、特開平１１−８４８６２号公報、特開２００１−１３９１４４号公報、特開２００１−２０９２４６号公報、特開２００２−２８７４９５号公報、特開２００４−１５１５９６号公報、特開２００４−２１２４７９号公報、特開２００４−３４０９９６号公報、等に開示されているものが知られている。これらの装置は、現像剤搬送方向に沿って配列された複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極に対する駆動電圧の印加により発生する電界によって前記現像剤を搬送するように構成されている。

この種の装置において、前記現像剤の電界による搬送（電界搬送）の状態にムラが生じると、形成画像濃度ムラ等の不具合が生じる。よって、良好な画像形成動作を行うためには、前記現像剤の電界搬送状態を可及的に均一にすることが必要である。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、この種の装置における、前記現像剤の電界搬送状態を、より均一にすることにある。

＜構成＞
本発明の現像剤供給装置は、帯電した粉末状の現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、供給対象に対して供給するように構成されている。この現像剤供給装置は、搬送基板と、バイアス印加対向部材と、を備えている。

前記搬送基板は、前記現像剤搬送経路に沿って配列された複数の搬送電極を備えていて、これらの搬送電極への電圧印加に伴って発生する電界により、前記現像剤搬送経路に沿って前記現像剤を搬送するように構成されている。

前記搬送基板は、上方搬送基板を備え得る。この上方搬送基板は、前記現像剤を前記現像剤搬送経路に沿って上方に搬送するように設けられている。また、この上方搬送基板は、平板状に構成され得る。

本現像剤供給装置は、箱状のケーシングをさらに備え得る。このケーシングは、前記供給対象に向けて開口する開口部を有していて、この開口部よりも下方の現像剤貯留部にて前記現像剤を貯留するように構成されている。この場合、前記搬送基板は、前記ケーシングの内壁面にて支持され得る。

本現像剤供給装置は、さらに、バイアス印加対向部材を備えている。このバイアス印加対向部材は、前記現像剤の搬送中に回転するローラ部材から構成され得る。

前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤搬送経路の一部にて前記搬送基板と対向するように配置されていて、交流バイアス電圧が印加されることで前記現像剤の搬送状態を均一化させるように設けられている。換言すれば、前記バイアス印加対向部材は、前記搬送基板（前記上方搬送基板）の一部と対向するように配置されている。本発明の特徴は、本現像剤供給装置が、かかるバイアス印加対向部材を備えたことにある。

前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤搬送経路の現像剤搬送方向における上流側の一部分に対応するように設けられ得る。具体的には、例えば、前記バイアス印加対向部材は、前記上方搬送基板の下部に対向するように設けられ得る。あるいは、例えば、前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤貯留部に貯留されている前記現像剤よりも上方に設けられ得る。

＜作用＞
かかる構成においては、帯電した粉末状の前記現像剤は、複数の前記搬送電極に（多相交流）電圧が印加されることで発生する電界により、前記搬送基板上を前記現像剤搬送経路に沿って搬送される。

このような、電界による前記現像剤の搬送中（電界搬送中）に、前記バイアス印加対向部材には、交流バイアス電圧が印加される。すると、電界搬送中の前記現像剤は、前記バイアス印加対向部材に対する交流バイアス電圧の印加に伴って発生する電界の作用を受ける。これにより、電界搬送中の前記現像剤の搬送状態が均一化される。

具体的には、例えば、前記現像剤の集合体が、前記バイアス印加対向部材に対する交流バイアス電圧の印加に伴って発生する電界の作用を受ける（このとき当該集合体が前記バイアス印加対向部材と衝突することがあり得る）。かかる作用により、当該集合体が、ほぐされる。

ここで、本発明においては、前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤搬送経路の一部にて前記搬送基板と対向するように配置されている。換言すれば、前記バイアス印加対向部材は、前記搬送基板（前記上方搬送基板）の一部と対向するように配置されている。これにより、前記現像剤の搬送の阻害を可及的に抑制しつつ、その搬送状態が均一化される。

上述のように、本発明の現像剤供給装置によれば、前記現像剤の電界搬送状態を、より均一にすることができる。したがって、本発明によれば、前記供給対象への前記現像剤の供給動作が、より適切に行われるようになる。

本発明の一実施形態が適用された画像形成装置としてのレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。 図１に示されているトナー供給装置を拡大した側断面図である。 図２に示されている搬送基板を拡大した側断面図である。 図３に示されている各電源回路の出力波形の一例を示すグラフである。 図２に示されているトナー供給装置の一変形例の概略構成を示す側断面図である。

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

なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

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

レーザープリンタ１内に備えられた、図示しない給紙トレイには、シート状の用紙Ｐが積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構２は、用紙Ｐを所定の用紙搬送経路ＰＰに沿って搬送し得るように構成されている。

本発明の供給対象としての感光体ドラム３の周面には、静電潜像担持面ＬＳが形成されている。静電潜像担持面ＬＳは、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な円筒面として形成されている。この静電潜像担持面ＬＳは、電位分布による静電潜像が形成されるとともに、当該静電潜像に対応した位置にて本発明の現像剤としてのトナーＴ（図２参照）を担持するように構成されている。

感光体ドラム３は、前記主走査方向と平行な中心軸Ｃを中心として、図中矢印で示されている方向（図１における時計回り）に回転駆動され得るように構成されている。すなわち、静電潜像担持面ＬＳが、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って移動し得るように、感光体ドラム３が構成されている。

帯電器４は、静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されている。この帯電器４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像担持面ＬＳを一様に正帯電させ得るように構成されている。

スキャナーユニット５は、画像データに基づいて変調されたレーザービームＬＢを生成するように構成されている。すなわち、スキャナーユニット５は、画素の有無によって発光のＯＮ／ＯＦＦが制御された、所定の波長帯域のレーザービームＬＢを生成するように構成されている。

また、スキャナーユニット５は、生成されたレーザービームＬＢを、静電潜像担持面ＬＳにおけるスキャン位置ＳＰにて結像させる（露光する）ように構成されている。ここで、スキャン位置ＳＰは、帯電器４よりも、感光体ドラム３の回転方向（図１における矢印で示されている方向：図中時計回り）における下流側の位置に設けられている。

さらに、スキャナーユニット５は、静電潜像担持面ＬＳ上にてレーザービームＬＢが結像される位置を、前記主走査方向に沿って等速度にて移動させる（走査する）ことで、静電潜像担持面ＬＳ上に静電潜像を形成し得るように構成されている。

本発明の現像剤供給装置としてのトナー供給装置６は、感光体ドラム３と対向するように、感光体ドラム３の下方に配置されている。トナー供給装置６は、現像位置ＤＰにて、トナーを帯電した状態で静電潜像担持面ＬＳに供給し得るように構成されている。ここで、現像位置ＤＰとは、トナー供給装置６が静電潜像担持面ＬＳと対向する位置である。このトナー供給装置６の詳細な構成については後述する。

次に、レーザープリンタ１の各部の具体的な構成について、より詳細に説明する。

用紙搬送機構２は、一対のレジストローラ２１と、転写ローラ２２と、を備えている。

レジストローラ２１は、用紙Ｐを所定のタイミングにて感光体ドラム３と転写ローラ２２との間に向けて送り出し得るように構成されている。

転写ローラ２２は、感光体ドラム３の外周面である静電潜像担持面ＬＳと、転写位置ＴＰにて、用紙Ｐを挟んで対向するように配置されている。また、転写ローラ２２は、図中矢印で示されている方向（反時計回り）に回転駆動され得るように構成されている。

転写ローラ２２は、図示しないバイアス電源回路に接続されている。すなわち、転写ローラ２２と感光体ドラム３との間で、静電潜像担持面ＬＳ上に付着したトナー（現像剤）を用紙Ｐに転写させるための所定の転写バイアス電圧が印加されるようになっている。

＜＜トナー供給装置＞＞
図２は、図１に示されているトナー供給装置６を拡大した一部分解側断面図である。図２を参照すると、トナー供給装置６は、帯電したトナーＴを、電界によりトナー搬送経路ＴＴＰに沿って搬送しつつ、感光体ドラム３に対して供給するように構成されている。

トナー供給装置６のケーシング６０は、その主要部分（全体における大部分という意味であって、重要部分という意味ではない。）が側断面視にてほぼ長円状に形成された箱状部材であって、その長手方向が上下方向（図中ｙ軸方向）と平行となるように配置されている。ケーシング６０の内部には、粉末状の乾式現像剤としてのトナーＴが収容されている。なお、本実施形態においては、トナーＴは、正帯電性、非磁性１成分の、黒色トナーである。

ケーシング６０は、フロントパネル６０ｂと、リアパネル６０ａと、底板６０ｃと、天板６０ｄと、一対の側壁６０ｅと、補助タンク６０ｆと、から構成されている。このケーシング６０は、合成樹脂によって一体に形成されている。

リアパネル６０ａは、主走査方向及び高さ方向と平行な平板状の部材であって、水平面に対して直交するように立設されている。リアパネル６０ａは、上端部がその他の部分よりも薄く形成されている。

フロントパネル６０ｂは、リアパネル６０ａと平行な平板状の部材であって、リアパネル６０ａの上端部と同じ厚さに形成されている。フロントパネル６０ｂ及びリアパネル６０ａは、それぞれの上端縁が主走査方向に平行で同じ高さになるように、互いに対向して設けられている。

底板６０ｃは、主走査方向と平行な中心軸線を有する半円筒状の部材であって、リアパネル６０ａ及びフロントパネル６０ｂのそれぞれの下端部と接続されている。この底板６０ｃにおける、リアパネル６０ａとの接続部以外の部分は、フロントパネル６０ｂと同じ厚さに形成されている。

天板６０ｄは、主走査方向と平行な中心軸線を有する薄肉半円筒状の部材であって、リアパネル６０ａ及びフロントパネル６０ｂのそれぞれの上端縁と接続されている。この天板６０ｄは、リアパネル６０ａの上述の上端部、及びフロントパネル６０ｂと同じ厚さに形成されている。

また、天板６０ｄの頂部であって、感光体ドラム３と対向する位置に、トナー供給用開口部６０ｄ１が形成されている。すなわち、トナー供給用開口部６０ｄ１は、感光体ドラム３に向けて上方に開口するように設けられている。

フロントパネル６０ｂ、リアパネル６０ａ、底板６０ｃ、及び天板６０ｄによって形成された、側断面視にて略長円状の合成樹脂フレームの側方を塞ぐように、一対の側壁６０ｅが設けられている。そして、ケーシング６０、フロントパネル６０ｂ、リアパネル６０ａ、底板６０ｃ、天板６０ｄ、及び一対の側壁６０ｅによって囲まれた空間における底部に、本体側トナー貯留室６０ｇが形成されている。本発明の現像剤貯留部としての本体側トナー貯留室６０ｇは、トナー供給用開口部６０ｄ１よりも下方にて、トナーＴを所定量貯留し得るようになっている。

ケーシング６０の下端部であって、本体側トナー貯留室６０ｇの側方には、補助タンク６０ｆが設けられている。補助タンク６０ｆは、リアパネル６０ａ側にて、本体側トナー貯留室６０ｇと隣接するように配置されている。

補助タンク６０ｆは、主走査方向に長手方向を有する箱状部材であって、その主走査方向における幅がケーシング６０の主走査方向における幅と同一になるように形成されている。本実施形態においては、補助タンク６０ｆの下半分は上方に開口する薄肉半円筒状に形成されていて、上半分は下方に開口する側断面視逆Ｕ字状に形成されている。そして、補助タンク６０ｆの内部の空間（特に上述の半円筒状の下半分に対応する部分）によって、トナー量調整室６０ｈが形成されている。

リアパネル６０ａの最下端部には、貫通孔である連通孔６０ｋが形成されている。連通孔６０ｋは、本体側トナー貯留室６０ｇの頂部とトナー量調整室６０ｈとを連通させるように設けられている。本実施形態においては、この連通孔６０ｋは、本体側トナー貯留室６０ｇ及びトナー量調整室６０ｈの主走査方向におけるほぼ全幅分にわたって連続して形成されている。すなわち、連通孔６０ｋは、後述する現像ローラ６２の、主走査方向（すなわち本体側トナー貯留室６０ｇの幅方向）における全長にわたって形成されている。

リアパネル６０ａの下端部であって、連通孔６０ｋの上方には、貫通孔であるトナー補充口６０ｍが形成されている。本実施形態においては、このトナー補充口６０ｍもまた、リアパネル６０ａの主走査方向におけるほぼ全幅分にわたって連続して形成されている。

リアパネル６０ａ側にてケーシング６０に隣接するように、トナー投入状態制御部６１が設けられている。トナー投入状態制御部６１は、ケーシング６０の上述の主要部分（すなわちトナー搬送経路ＴＴＰを形成する部分）に対するトナーＴの投入状態を制御するように構成されている。

トナー投入状態制御部６１は、トナー投入部６１ａを備えている。トナー投入部６１ａは、連通孔６０ｋの上方にて、本体側トナー貯留室６０ｇ内にトナーＴを投入するように構成されている。本実施形態においては、トナー投入部６１ａは、本体側トナー貯留室６０ｇの主走査方向（すなわち本体側トナー貯留室６０ｇの幅方向）における全長にわたって均一にトナーＴを投入するように構成されている。

具体的には、トナー投入部６１ａは、投入部ケース６１ａ１と、その内部に収容された投入スクリュー６１ａ２と、を備えている。投入部ケース６１ａ１は、トナータンクを構成する箱状部材であって、その内部にはトナーＴが比較的多量に収容（貯留）されている。投入部ケース６１ａ１の下端部は、トナー補充口６０ｍを塞ぐように、リアパネル６０ａに装着されている。

リアパネル６０ａに装着された、投入部ケース６１ａ１の下端部の内側の空間には、投入スクリュー６１ａ２が収容されている。投入スクリュー６１ａ２は、円筒状のシャフトと、そのシャフトの外周に形成されたらせん状の羽と、から構成されている。また、投入部ケース６１ａ１の下端部には、投入用開口部６１ａ３が形成されている。投入用開口部６１ａ３は、トナー補充口６０ｍと連通するように、当該トナー補充口６０ｍの主走査方向における全長にわたって連続して形成されている。

すなわち、トナー投入部６１ａは、投入スクリュー６１ａ２が回転駆動されることで、投入用開口部６１ａ３及びトナー補充口６０ｍを介して本体側トナー貯留室６０ｇ内にトナーＴを少量ずつ投入するように構成されている。

トナー量調整室６０ｈの底部と投入部ケース６１ａ１の上部とは、トナー輸送手段６１ｂによって接続されている。トナー輸送手段６１ｂは、フレキシブルチューブと、このチューブの内部に設けられた螺旋状コイルばねからなるオーガと、を備えていて、トナー量調整室６０ｈの底部から投入部ケース６１ａ１の上部へトナーＴを輸送するように構成されている。

ケーシング６０の内側には、上述の現像ローラ６２が収容されている。現像ローラ６２は、円柱面状の周面であるトナー担持面６２ａを有していて主走査方向と平行な軸を中心として回転駆動されるローラ状の部材であって、ケーシング６０によって、回動可能に支持されている。

現像ローラ６２は、トナー供給用開口部６０ｄ１にて感光体ドラム３と対向するように設けられている。すなわち、現像ローラ６２におけるトナー担持面６２ａが現像位置ＤＰにて感光体ドラム３における静電潜像担持面ＬＳと近接し所定間隔（５００μｍ程度）のギャップを介して対向するように、ケーシング６０及び現像ローラ６２が配置されている。

ケーシング６０の内部には、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って、搬送基板６３が設けられている。搬送基板６３は、ケーシング６０の内壁面に固定されている。本実施形態においては、搬送基板６３は、底部搬送基板６３ａと、上方搬送基板６３ｂと、回収基板６３ｃと、を備えている。なお、搬送基板６３（底部搬送基板６３ａ、上方搬送基板６３ｂ、及び回収基板６３ｃ）の内部構成の詳細については後述する。

底部搬送基板６３ａは、本体側トナー貯留室６０ｇの底面を構成するように、ケーシング６０の内側の空間における底部に配置されている。すなわち、底部搬送基板６３ａは、底板６０ｃの内壁面にて支持されている。また、底部搬送基板６３ａは、上方搬送基板６３ｂの下端部と滑らかに接続されている。この底部搬送基板６３ａは、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴを、上方搬送基板６３ｂの下端部に向けて搬送するように、当該下端部と接続されている。

上方搬送基板６３ｂは、フロントパネル６０ｂ及び天板６０ｄの内壁面にて支持されている。この上方搬送基板６３ｂは、底部搬送基板６３ａから受け渡されたトナーＴを、上方の現像ローラ６２及び現像位置ＤＰに向けてトナー搬送方向ＴＴＤに搬送するように構成されている。

本実施形態においては、上方搬送基板６３ｂの上端部は、現像ローラ６２の中心よりも上方まで、具体的には、トナー供給用開口部６０ｄ１に達する位置まで設けられている。この上端部は、現像ローラ６２における円柱面状のトナー担持面６２ａと一定間隔（３００μｍ程度）のギャップを隔てて対向するように、凹状の曲面状に屈曲されている。また、上方搬送基板６３ｂのその他の部分は、平板状に形成されていて、トナーＴを垂直上方に搬送するように立設されている。

回収基板６３ｃは、天板６０ｄのトナー供給用開口部６０ｄ１よりもリア側（図中右側）の部分及びリアパネル６０ａの上端部における、内壁面にて支持されている。すなわち、回収基板６３ｃは、上方搬送基板６３ｂの上端部と対向するように、連通孔６０ｋの上方に設けられている。本実施形態においては、回収基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける終端部は、現像ローラ６２の下端に対応する位置に設けられている。

回収基板６３ｃは、現像位置ＤＰにて消費されなかったトナーＴを現像ローラ６２から回収するとともに、この回収されたトナーＴを下方の本体側トナー貯留室６０ｇに向けて搬送するように構成されている。具体的には、回収基板６３ｃの上半分の部分は、現像ローラ６２と一定間隔（現像位置ＤＰにおける感光体ドラム３と現像ローラ６２とのギャップの間隔よりも狭い間隔：３００μｍ程度）のギャップを隔てて対向するように、凹状の曲面状に屈曲されている。また、回収基板６３ｃの下半分の部分は、トナーＴを垂直下方に搬送するように設けられている。

搬送基板６３における底部搬送基板６３ａ及び上方搬送基板６３ｂは、搬送電源回路６４と電気的に接続されている。回収基板６３ｃは、回収電源回路６５と電気的に接続されている。現像ローラ６２は、現像バイアス電源回路６６と電気的に接続されている。

搬送電源回路６４、回収電源回路６５、及び現像バイアス電源回路６６は、トナーＴをトナー搬送経路ＴＴＰに沿ってトナー搬送方向ＴＴＤに循環させる（本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴを現像ローラ６２に一旦担持させつつ現像位置ＤＰまで供給し、現像位置ＤＰにて静電潜像担持面ＬＳ上の静電潜像をトナーＴにより良好に現像するとともに、現像位置ＤＰにて消費されなかったトナーＴを現像ローラ６２から回収して下方の本体側トナー貯留室６０ｇに還流させる）ために必要な電圧を出力するようになっている。

ケーシング６０の内側の空間内における底部には、バイアス印加対向部材６７が収容されている。本実施形態においては、バイアス印加対向部材６７は、円柱状のローラ部材であって、両側壁６０ｅによって回転自在に支持されている。このバイアス印加対向部材６７は、トナーＴの電界搬送中に、図中矢印で示されている方向（トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向）に回転駆動されるようになっている。

バイアス印加対向部材６７の中心軸６７ａは、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ１：底板６０ｃと補助タンク６０ｆの底部との接合部の高さにより規定される）よりも高い位置に設けられている。具体的には、この中心軸６７ａは、上方搬送基板６３ｂの下端部と対向する位置に設けられている。

本実施形態においては、バイアス印加対向部材６７は、その円柱面状の外周面の略下半分が、上方搬送基板６３ｂの下端部及び底部搬送基板６３ａと０．３ｍｍ程度のギャップを隔てて対向するように設けられている。すなわち、バイアス印加対向部材６７は、その円柱面状の外周面の略上半分が、上方搬送基板６３ｂの下端部（本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴのレベルよりも上方）にて当該上方搬送基板６３ｂと最近接するように配置されている。

バイアス印加対向部材６７の中心軸６７ａは、搬送均一化用バイアス電源回路６８と電気的に接続されている。搬送均一化用バイアス電源回路６８は、上方搬送基板６３ｂの下端部（トナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流部）にてトナーＴの搬送状態を均一化させるための交流バイアス電圧を、バイアス印加対向部材６７に出力するようになっている。この交流バイアス電圧には、バイアス印加対向部材６７の外周面と搬送基板６３とが最近接している領域のトナー搬送方向ＴＴＤにおける最下流端（終端）にてトナーＴが搬送基板６３（すなわち上方搬送基板６３ｂの下端部）側に移動するようなオフセットが設定されている。

＜＜＜搬送基板＞＞＞
図３は、図２に示されている搬送基板６３を拡大した側断面図である。

図３を参照すると、搬送基板６３は、薄板状の部材であって、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有している。具体的には、搬送基板６３は、搬送電極６３１と、搬送電極支持フィルム６３２と、搬送電極コーティング層６３３と、搬送電極オーバーコーティング層６３４と、から構成されている。

搬送電極６３１（なお、底部搬送基板６３ａにおける搬送電極６３１を底部搬送電極６３１ａ、上方搬送基板６３ｂにおける搬送電極６３１を垂直搬送電極６３１ｂ、回収基板６３ｃにおける搬送電極６３１を回収電極６３１ｃと称する。）は、前記主走査方向と平行な（すなわち前記副走査方向と直交する）長手方向を有する線状の配線パターンであって、厚さが数十μｍ程度の銅箔によって形成されている。複数の搬送電極６３１は、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って配列されていて、互いに平行に配置されている。

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

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

このように、搬送基板６３は、各搬送電極６３１に対して上述のような駆動電圧が印加されて、トナー搬送経路ＴＴＰに沿った進行波状の電界が発生することで、正帯電したトナーＴをトナー搬送方向ＴＴＤに搬送し得るように構成されている。

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

搬送電極コーティング層６３３の上には、搬送電極オーバーコーティング層６３４（なお、底部搬送基板６３ａにおける搬送電極オーバーコーティング層６３４を底部オーバーコーティング層６３４ａ、上方搬送基板６３ｂにおける搬送電極オーバーコーティング層６３４を供給オーバーコーティング層６３４ｂ、回収基板６３ｃにおける搬送電極オーバーコーティング層６３４を回収オーバーコーティング層６３４ｃと称する。）が設けられている。すなわち、上述の搬送電極コーティング層６３３は、搬送電極オーバーコーティング層６３４と搬送電極６３１との間に形成されている。搬送電極オーバーコーティング層６３４の表面は、トナーＴがスムーズに搬送され得るように、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。

本実施形態においては、供給オーバーコーティング層６３４ｂ及び回収オーバーコーティング層６３４ｃは、同一の材料（ポリエステル）によって形成されている。そして、この材料としては、トナーの帯電量を適正値にする摩擦帯電材料であって、摩擦帯電列における位置が、底部オーバーコーティング層６３４ａを構成する材料（ポイリミド）よりも、プラス側すなわちトナーＴの帯電極性と同極性側となるものが用いられている。

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

＜＜給紙動作＞＞
まず図１を参照すると、図示しない前記給紙トレイ上に積載された用紙Ｐの先端が、レジストローラ２１まで送られる。このレジストローラ２１にて、用紙Ｐの斜行が補正されるとともに、搬送タイミングが調整される。その後、用紙Ｐは、転写位置ＴＰまで給送される。

＜＜潜像形成面上へのトナー像の担持＞＞
上述のように用紙Ｐが転写位置ＴＰに向けて搬送されている間に、感光体ドラム３の周面である静電潜像担持面ＬＳ上に、以下のようにしてトナーＴによる像が担持される。

＜＜＜静電潜像の形成＞＞＞
感光体ドラム３の静電潜像担持面ＬＳは、まず、帯電器４によって、正極性に一様に帯電される。

帯電器４によって帯電された静電潜像担持面ＬＳは、感光体ドラム３の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転により、スキャナーユニット５と対向する（正対する）位置であるスキャン位置ＳＰまで、前記副走査方向に沿って移動する。

このスキャン位置ＳＰにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームＬＢが、前記主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面ＬＳに照射される。このレーザービームＬＢの変調状態に応じて、静電潜像担持面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像が形成される。

静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像は、感光体ドラム３の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転により、トナー供給装置６と対向する現像位置ＤＰに向かって移動する。

＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２及び図３を参照すると、ケーシング６０内に貯留されているトナーＴは、底部搬送基板６３ａにおける底部オーバーコーティング層６３４ａとの接触や摩擦等により帯電する。底部搬送基板６３ａにおける底部オーバーコーティング層６３４ａと接触あるいは近接している、帯電したトナーＴは、底部搬送電極６３１ａに対する印加電圧によって発生する電界により、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送され、上方搬送基板６３ｂに受け渡される。

上方搬送基板６３ｂは、その下端部にて底部搬送基板６３ａから受け渡されたトナーＴを、垂直上方に搬送する。このとき、上方搬送基板６３ｂにおける供給オーバーコーティング層６３４ｂは、底部搬送基板６３ａにおける底部オーバーコーティング層６３４ａとは異なり、搬送中の正帯電のトナーＴをさらに正帯電にする機能が低い。よって、垂直搬送基板上を搬送中の前記現像剤の帯電状態の変化が、可及的に抑制され得る。

ここで、底部搬送基板６３ａから受け渡されたトナーＴには、帯電状態が不良なもの（逆極性すなわち負極性に帯電したものや無帯電のものなど）が混入している。もっとも、本実施形態の構成においては、これらの帯電不良なトナーＴは、上方搬送基板６３ｂの下端部にて垂直上方に搬送される際に、下方に落下し、本体側トナー貯留室６０ｇ内へ還流する。

上方搬送基板６３ｂの下端部にて垂直上方に搬送されはじめたトナーＴは、バイアス印加対向部材６７に対する交流バイアス電圧の印加に伴って発生する電界の作用を受ける（このときトナーＴやその集合体がバイアス印加対向部材６７と衝突することがあり得る）。かかる作用により、トナーＴの搬送状態が均一化される。具体的には、例えば、トナーＴの集合体が、ほぐされる。

上述のようにして、正帯電のトナーＴが、均一に搬送されつつ、現像位置ＤＰに供給される。この現像位置ＤＰの近傍にて、静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像が、トナーＴによって現像される。すなわち、静電潜像担持面ＬＳ上であって、静電潜像における正電荷が消失した部分に、トナーＴが付着する。これにより、トナーＴによる画像（以下、「トナー像」と称する。）が、静電潜像担持面ＬＳ上に担持される。

現像位置ＤＰを通過した（現像位置ＤＰにて消費されなかった）トナー担持面６２ａ上のトナーＴは、上述の回収バイアスの作用で、回収基板６３ｃ側に移行する。すなわち、かかるトナーは、回収基板６３ｃによってトナー担持面６２ａから回収される。

トナー担持面６２ａから回収基板６３ｃ側に移行したトナーＴは、回収電極６３１ｃに対する印加電圧によって発生する電界により、下方の本体側トナー貯留室６０ｇに向けて搬送される。

回収基板６３ｃの下端部にて、トナーＴは、垂直下方に搬送される。このとき、トナーＴには、重力と同方向の慣性が作用する。そして、回収基板６３ｃの下端部よりも下方においては、トナーＴは、重力と、この重力と同方向の慣性の作用で、本体側トナー貯留室６０ｇに落下する。よって、回収基板６３ｃが本体側トナー貯留室６０ｇに達するまで設けられていなくても、トナーＴが本体側トナー貯留室６０ｇに良好に還流する。

上述のように、本実施形態の構成においては、バイアス印加対向部材６７は、トナー搬送経路ＴＴＰの最上流側のごく一部分にて、搬送基板６３と対向するように配置されている。換言すれば、バイアス印加対向部材６７は、上方搬送基板６３ｂの下端部と対向するように配置されている。

このため、トナーＴの搬送の阻害を可及的に抑制しつつ、その搬送状態が均一化される。具体的には、搬送基板６３とバイアス印加対向部材６７との間にトナーＴが詰まることが、可及的に抑制される。また、バイアス印加対向部材６７に対する交流バイアス電圧の印加に伴って発生する電界の作用で、搬送基板６３によるトナーＴの電界搬送が乱されることが、可及的に抑制される。

ここで、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ１）を一定に保持する動作について説明する（このレベルＴＬ１の変動は、上方搬送基板６３ｂの下端部におけるトナー選別動作や、バイアス印加対向部材６７によるトナー搬送状態均一化動作に影響を与えるからである。）。かかる動作は、トナー投入部６１ａによって本体側トナー貯留室６０ｇ内にトナーＴを投入しつつ、連通孔６０ｋ及びトナー量調整室６０ｈによって本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴの貯留量を調整することによって行われる。

具体的には、トナー投入部６１ａによるトナーＴの投入量が充分多くされる。これとともに、トナー量調整室６０ｈ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ２）が連通孔６０ｋの下端（本体側トナー貯留室６０ｇとトナー量調整室６０ｈとの間に形成された尾根状の凸部の上端）よりも常時低くなるように、トナー輸送手段６１ｂの駆動状態が制御される。

すなわち、トナー投入部６１ａによるトナーＴの投入量よりも、トナー輸送手段６１ｂによるトナー量調整室６０ｈからのトナーＴの排出量の方が多くなるように、トナー投入部６１ａ及びトナー輸送手段６１ｂの駆動量が制御される。これにより、トナー量調整室６０ｈ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ２）が、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ１）よりも、常時低くなる。

このとき、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴは、バイアス印加対向部材６７の回転によって良好に流動化され、あたかも液体であるかのような挙動を示す。したがって、連通孔６０ｋを介して、本体側トナー貯留室６０ｇ内からトナー量調整室６０ｈへトナーＴがスムーズに溢れ出る。これにより、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴのレベル（図中ＴＬ１）が、連通孔６０ｋの下端付近にて、ほぼ一定に保持される。すなわち、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴの貯留量が、良好に調整される。

＜＜潜像形成面から用紙へのトナー像の転写＞＞
図１を参照すると、上述のようにして感光体ドラム３の静電潜像担持面ＬＳ上に担持されたトナー像は、当該静電潜像担持面ＬＳが図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転することにより、転写位置ＴＰに向けて搬送される。そして、この転写位置ＴＰにて、トナー像が、静電潜像担持面ＬＳから用紙Ｐ上に転写される。

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

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

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

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

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

あるいは、本発明は、上述の電子写真方式以外の方式（例えば、感光体を用いないトナージェット方式、イオンフロー方式、マルチスタイラス電極方式、等）の画像形成装置に対しても、好適に適用され得る。

（ｂ）上方搬送基板６３ｂの主要部（上述の上端部以外の平板状の部分）は、実質的に上下方向に沿って立設していればよく、多少傾いていてもよい。同様に、回収基板６３ｃも、多少傾いていてもよい。

（ｃ）回収基板６３ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける終端部（すなわち下端部）は、トナー補充口６０ｍまで設けられていてもよい。

（ｄ）搬送基板６３の構成も、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、搬送電極オーバーコーティング層６３４は省略され得る（この場合、上述の実施形態における搬送電極オーバーコーティング層６３４の材料選択と同様に、搬送電極コーティング層６３３の材料選択が行われる。）。あるいは、搬送電極６３１が搬送電極支持フィルム６３２内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層６３３及び搬送電極オーバーコーティング層６３４の双方が省略され得る。

（ｅ）図５は、図２に示されているトナー供給装置６の一変形例の概略構成を示す側断面図である。図５に示されているように、バイアス印加対向部材６７は、平板状に構成されていてもよい。この平板状のバイアス印加対向部材６７は、本体側トナー貯留室６０ｇに貯留されているトナーＴよりも上方に設けられている。

平板状のバイアス印加対向部材６７は、上方搬送基板６３ｂの下端部よりもやや上方に設けられ得る。この場合、上述のような上方搬送基板６３ｂの下端部におけるトナー選別動作を経て、薄層化されつつ上方に搬送中のトナーＴが、バイアス印加対向部材６７と対向する。これにより、トナー搬送状態の均一化が、よりいっそう良好に行われ得る。

また、かかる構成においては、ケーシング６０の内側の空間内における底部には、アジテータ６９が収容されていてもよい。この場合、アジテータ６９は、その回転羽根６９ａの先端が搬送基板６３の表面と摺動するように構成されている。アジテータ６９は、主走査方向と平行な回転中心軸を中心として所定方向（図中反時計回り）に回動されることで、本体側トナー貯留室６０ｇ内のトナーＴを攪拌して流動化させるとともに、当該本体側トナー貯留室６０ｇから溢れ出たトナーＴをトナー量調整室６０ｈ側に送出するようになっている。

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

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

１ … レーザープリンタ
２ … 用紙搬送機構
３ … 感光体ドラム（供給対象）
４ … 帯電器
５ … スキャナーユニット
６ … トナー供給装置（現像剤供給装置）
６０ … ケーシング
６０ｄ１ … トナー供給用開口部
６０ｇ … 本体側トナー貯留室（現像剤貯留部）
６１ … トナー投入状態制御部
６２ … 現像ローラ
６３ … 搬送基板
６３ａ … 底部搬送基板
６３ｂ … 上方搬送基板
６３ｃ … 回収基板
６３１ … 搬送電極
６４ … 搬送電源回路
６５ … 回収電源回路
６６ … 現像バイアス電源回路
６７ … バイアス印加対向部材
６８ … 搬送均一化用バイアス電源回路
ＤＰ … 現像位置
ＬＳ … 静電潜像担持面
Ｐ … 用紙
ＰＰ … 用紙搬送経路
ＳＰ … スキャン位置
Ｔ … トナー
ＴＰ … 転写位置
ＴＴＤ … トナー搬送方向（現像剤搬送経路方向）
ＴＴＰ … トナー搬送経路（現像剤搬送経路）

特開昭６０−１１５９６２号公報 特開平１１−８４８６２号公報 特開２００１−１３９１４４号公報 特開２００１−２０９２４６号公報 特開２００２−２８７４９５号公報 特開２００４−１５１５９６号公報 特開２００４−２１２４７９号公報 特開２００４−３４０９９６号公報

Claims (4)

1. 帯電した粉末状の現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、供給対象に対して供給するように構成された、現像剤供給装置において、
   前記現像剤搬送経路に沿って配列された複数の搬送電極を備え、これらの搬送電極への電圧印加に伴って発生する電界により、前記現像剤搬送経路に沿って前記現像剤を搬送するように構成された、搬送基板と、
   前記現像剤搬送経路の一部にて前記搬送基板と対向するように配置されていて、交流バイアス電圧が印加されることで前記現像剤の搬送状態を均一化させるように設けられた、バイアス印加対向部材と、
   を備え、
   前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤の搬送中に回転するローラ部材からなることを特徴とする、現像剤供給装置。
2. 請求項１に記載の、現像剤供給装置であって、
   前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤搬送経路の現像剤搬送方向における上流側の一部分に対応するように設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の、現像剤供給装置であって、
   前記搬送基板は、前記現像剤を前記現像剤搬送経路に沿って上方に搬送するように設けられた上方搬送基板を備え、
   前記バイアス印加対向部材は、前記上方搬送基板の下部に対向するように設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。
4. 請求項３に記載の、現像剤供給装置において、
   前記供給対象に向けて開口する開口部を有し、この開口部よりも下方の現像剤貯留部にて前記現像剤を貯留するように構成された、箱状のケーシングを、さらに備え、
   前記搬送基板は、前記ケーシングの内壁面にて支持され、
   前記バイアス印加対向部材は、前記現像剤貯留部に貯留されている前記現像剤よりも上方に設けられたことを特徴とする、現像剤供給装置。

Images