現像剤電界搬送装置
【課題】現像剤の搬送方向における搬送状態が適切に設定され得る現像剤電界搬送装置を提供する。
【解決手段】薄板状の搬送電極基板（６３）は、現像剤搬送方向に沿って配列された複数の搬送電極（６３ａ）を備えている。搬送電極基板（６３）は、平板状の平坦部（ＦＰ）と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部（ＢＰ）と、を有している。屈曲部（ＢＰ）における隣り合う搬送電極（６３ａ）同士の間隔が、平坦部（ＦＰ）における隣り合う搬送電極（６３ａ）同士の間隔よりも小さくなるように、搬送電極基板（６３）が構成されている。
【解決手段】薄板状の搬送電極基板（６３）は、現像剤搬送方向に沿って配列された複数の搬送電極（６３ａ）を備えている。搬送電極基板（６３）は、平板状の平坦部（ＦＰ）と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部（ＢＰ）と、を有している。屈曲部（ＢＰ）における隣り合う搬送電極（６３ａ）同士の間隔が、平坦部（ＦＰ）における隣り合う搬送電極（６３ａ）同士の間隔よりも小さくなるように、搬送電極基板（６３）が構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この装置は、現像剤搬送部材を備えている。この現像剤搬送部材は、基材と、この基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極と、を有している。この現像剤搬送部材は、これらの電極に対して多相の交番電圧を印加することで形成される進行波電界によって、前記現像剤を搬送し得るように構成されている。
【０００３】
この種の装置としては、例えば、特公平５−３１１４６号公報、特開２００２−９１１５９号公報、特開２００３−９８８２６号公報、特開２００４−３３３８４５号公報、特開２００５−２７５１２７号公報等に開示されているものが知られている。
【特許文献１】特開昭５９−１８１３７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１５０３号公報
【特許文献３】特開２００３−９８８２６号公報
【特許文献４】特開２００４−３３３８４５号公報
【特許文献５】特開２００５−２７５１２７号公報
【発明の開示】
【０００４】
上述した構成において、前記基材に、平板状の平坦部と、前記現像剤の搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、が設けられることがある。この場合、前記屈曲部と前記平坦部との間で、電界強度に差が生じる。
【０００５】
具体的には、この種の装置においては、複数の前記電極が等間隔で配置されている。よって、従来のこの種の装置においては、前記屈曲部における電界強度が、前記平坦部における電界強度よりも小さくなっていた。このような電界強度の差が生じると、前記屈曲部と前記平坦部との間で、前記現像剤の搬送力（搬送速度）に差が生じることとなる。
【０００６】
すると、前記現像剤搬送部材における特定の箇所（例えば、搬送力が小さな前記屈曲部、あるいは搬送力に差が生じる前記屈曲部と前記平坦部との境界付近）にて、前記現像剤の搬送が滞る。これによって、形成画像に乱れが生じ得る。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、前記現像剤の搬送方向における搬送状態が適切に設定され得る現像剤電界搬送装置、当該現像剤電界搬送装置を備えることで前記現像剤の供給状態が適切に設定され得る現像剤供給装置、及び当該現像剤供給装置を備えることで前記現像剤による画像形成がより良好に行われ得る画像形成装置、を提供することにある。
【０００８】
本発明の現像剤電界搬送装置は、帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成されている。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、現像剤供給装置と、を備えている。
【００１０】
前記静電潜像担持体は、潜像形成面を有する。この潜像形成面は、所定の主走査方向と平行に形成されている。この潜像形成面は、電位分布による静電潜像が形成され得るように構成されている。そして、前記静電潜像担持体は、前記潜像形成面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構成されている。
【００１１】
前記現像剤供給装置は、前記静電潜像担持体と対向するように配置されている。この現像剤供給装置は、現像剤を帯電した状態で前記潜像形成面に供給し得るように構成されている。この現像剤供給装置は、前記現像剤電界搬送装置を備えている。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の現像剤電界搬送装置、現像剤供給装置、及び画像形成装置は、以下のように構成されている。
【００１３】
前記現像剤電界搬送装置は、薄板状の搬送電極基板を備えている。この搬送電極基板には、複数の搬送電極が設けられている。これらの搬送電極は、前記現像剤搬送方向に沿って配列されている。また、この搬送電極基板は、平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有している。
【００１４】
本発明の特徴は、前記屈曲部における電界が、前記平坦部における電界と等しくなるように構成されていることにある。
【００１５】
具体的には、本発明においては、前記搬送電極基板が以下のように構成されている：前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔が、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔よりも小さく設定されている。
【００１６】
この場合、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように、前記搬送電極基板が構成され得る。
【００１７】
本発明の現像剤電界搬送装置においては、前記平坦部と前記屈曲部とで、電界が等しくなる。よって、前記搬送電極基板における特定の箇所（例えば前記屈曲部、あるいは当該屈曲部と前記平坦部との境界付近）での、前記現像剤の搬送の滞りの発生が、可及的に抑制され得る。
【００１８】
したがって、本発明によれば、前記現像剤搬送方向における前記現像剤の搬送状態が、適切に設定され得る。すなわち、前記搬送電極基板による前記現像剤の搬送が、スムーズに行われ得る。これにより、前記静電潜像担持体への前記現像剤の供給状態が、適切に設定され得る。また、前記現像剤による画像形成が、より良好に行われ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜レーザープリンタの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタ１の概略構成を示す側面図である。
【００２２】
図１を参照すると、本発明の画像形成装置としてのレーザープリンタ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。
【００２３】
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に沿って搬送し得るように構成されている。
【００２４】
本発明の静電潜像担持体（現像剤担持体）としての感光体ドラム３の周面には、本発明の潜像形成面（現像剤担持面）としての潜像形成面ＬＳが形成されている。
【００２５】
潜像形成面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。潜像形成面ＬＳは、電位分布による静電潜像が形成され得るように構成されている。
【００２６】
感光体ドラム３は、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、潜像形成面ＬＳが、所定の移動方向、すなわち、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って、移動し得るように、感光体ドラム３が構成されている。
【００２７】
帯電器４は、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳを一様に正帯電させ得るように構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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、潜像形成面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。
【００３０】
さらに、スキャナーユニット５は、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳ上に静電潜像を形成し得るように構成されている。
【００３１】
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と対向するように配置されている。トナー供給装置６は、現像位置ＤＰにて、後述する乾式現像剤としてのトナーを帯電した状態で潜像形成面ＬＳに供給し得るように構成されている。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。
【００３２】
＜レーザープリンタの各部の構成＞
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、詳細に説明する。
【００３３】
＜＜用紙搬送機構＞＞
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。
【００３４】
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。
【００３５】
転写ローラ２２は、感光体ドラム３の外周面である潜像形成面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。
【００３６】
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、潜像形成面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。
【００３７】
＜＜感光体ドラム＞＞
図２は、図１に示されている感光体ドラム３とトナー供給装置６とが対向している部分を拡大した側断面図である。
【００３８】
図２を参照すると、感光体ドラム３は、ドラム本体３１と、感光層３２と、から構成されている。
【００３９】
ドラム本体３１は、ｚ軸と平行な中心軸Ｃを有する円筒状の部材であって、アルミニウム等の金属から構成されている。このドラム本体３１は、接地されている。
【００４０】
感光層３２は、ドラム本体３１の外周を覆うように設けられている。この感光層３２は、所定波長のレーザー光の露光によって電子伝導性を示す、正帯電性の光導電層から構成されている。
【００４１】
潜像形成面ＬＳは、感光層３２の外周面によって構成されている。すなわち、帯電器４（図１参照）によって一様に正帯電された後に、スキャン位置ＳＰにてレーザービームＬＢが走査されることで、正電荷のパターンからなる静電潜像ＬＩが形成されるように、潜像形成面ＬＳ（感光層３２）が構成されている。
【００４２】
＜＜トナー供給装置の概略構成＞＞
図２を参照すると、トナー供給装置６のケーシングをなすトナーボックス６１は、箱状部材であって、その内部に微粒子状の乾式現像剤としてのトナーＴを貯留し得るように構成されている。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、黒色のものが用いられている。
【００４３】
トナーボックス６１における頂板６１ａは、感光体ドラム３と近接するように配置されている。この頂板６１ａは、平面視にて長方形状の平板状部材であって、水平面と平行に配置されている。
【００４４】
頂板６１ａには、トナーＴがトナーボックス６１の内部から感光層３２に向けて図中ｙ軸方向に沿って移動する際に通過し得る貫通孔としての、トナー通過孔６１ａ１が形成されている。このトナー通過孔６１ａ１は、平面視にて、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）における感光層３２の幅と略同じ長さの長辺を有するとともに前記副走査方向（図中ｘ軸方向）と平行な短辺を有する長方形状に形成されている。
【００４５】
トナー通過孔６１ａ１は、頂板６１ａと感光層３２とが最近接している位置の近傍に設けられている。また、トナー通過孔６１ａ１は、その前記副走査方向（図中ｘ軸方向）における中心が、現像位置ＤＰとほぼ一致するように形成されている。
【００４６】
トナーボックス６１における底板６１ｂは、平面視にて長方形状の板状部材であって、頂板６１ａの下方に配置されている。底板６１ｂは、図中ｘ軸方向に向かうにしたがって、ｙ軸方向に上昇するように傾斜して配置されている。
【００４７】
頂板６１ａ及び底板６１ｂにおける外縁の４辺は、４枚の側板６１ｃ（図２においてはこのうちの２枚の側板６１ｃのみが示されている。）によって囲まれている。これら４枚の側板６１ｃの上端及び下端が頂板６１ａ及び底板６１ｂと一体的に接続されることで、トナーボックス６１は、トナーＴを外部に漏らさないように収容し得るように構成されている。
【００４８】
トナーボックス６１の最深部には、トナー撹拌部６１ｄが設けられている。トナー撹拌部６１ｄは、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴ（後述する所定のトナー搬送方向ＴＴＤに搬送される前のトナーＴ）を撹拌することで、当該トナーＴの集合体に流体の如き流動性を与え得るように構成されている。
【００４９】
本実施形態においては、トナー撹拌部６１ｄは、トナーボックス６１における一対の側板６１ｃによって回動可能に支持された羽根車状の回転体から構成されている。
【００５０】
＜＜トナー電界搬送体の構成＞＞
トナーボックス６１の内部には、本発明の現像剤電界搬送装置としての、トナー電界搬送体６２が収容されている。
【００５１】
トナー電界搬送体６２は、トナー搬送面ＴＴＳを有している。トナー搬送面ＴＴＳは、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行に形成されている。
【００５２】
トナー電界搬送体６２は、トナー搬送面ＴＴＳと潜像形成面ＬＳとが、現像位置ＤＰにて最も近接した状態で対向するように配置されている。すなわち、トナー搬送面ＴＴＳと潜像形成面ＬＳとが最も近接する最近接位置が、現像位置ＤＰと一致するように、トナー電界搬送体６２が配置されている。
【００５３】
トナー電界搬送体６２は、所定の厚さを有する板状の部材である。このトナー電界搬送体６２は、正帯電したトナーＴを、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、所定のトナー搬送方向ＴＴＤに搬送し得るように構成されている。ここで、トナー搬送方向ＴＴＤは、トナー搬送面ＴＴＳと平行な方向であって、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）と垂直な方向である。すなわち、このトナー搬送方向ＴＴＤは、前記副走査方向（図中ｘ軸方向）に沿った方向である。
【００５４】
トナー電界搬送体６２は、中央平坦部６２ａと、上流側平坦部６２ｂと、下流側平坦部６２ｃと、上流側屈曲部６２ｄと、下流側屈曲部６２ｅと、を有している。
【００５５】
中央平坦部６２ａは、感光体ドラム３の前記主走査方向における幅と略同じ長さの長辺を有するとともに、感光体ドラム３の直径よりも長い短辺を有する、略平板状の部分である。この中央平坦部６２ａは、平面視にて略長方形状に形成されている。また、この中央平坦部６２ａは、トナー通過孔６１ａ１を挟んで潜像形成面ＬＳと対向するように、頂板６１ａと略平行に配置されている。
【００５６】
上流側平坦部６２ｂは、中央平坦部６２ａよりもトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側に設けられた、略平板状の部分である。この上流側平坦部６２ｂは、中央平坦部６２ａに向かうにつれて上昇する斜面を形成するように設けられている。この上流側平坦部６２ｂの下端部（トナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流側の端部）は、トナー撹拌部６１ｄの近傍に設けられている。
【００５７】
下流側平坦部６２ｃは、中央平坦部６２ａよりもトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側に設けられた、略平板状の部分である。この下流側平坦部６２ｃは、中央平坦部６２ａから離れるにつれて下降する斜面を形成するように設けられている。この下流側平坦部６２ｃの下端部（下流側平坦部６２ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最下流側の端部）は、トナーボックス６１における底板６１ｂと近接するように設けられている。
【００５８】
中央平坦部６２ａと上流側平坦部６２ｂとの間には、上流側屈曲部６２ｄが設けられている。また、中央平坦部６２ａと下流側平坦部６２ｃとの間には、下流側屈曲部６２ｅが設けられている。これらの上流側屈曲部６２ｄ及び下流側屈曲部６２ｅは、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って曲げられた部分である。
【００５９】
＜＜＜搬送電極基板＞＞＞
図３は、図２に示されているトナー供給装置６における、現像位置ＤＰの周辺を拡大した側断面図である。
【００６０】
図３を参照すると、トナー電界搬送体６２は、搬送電極基板６３を備えている。搬送電極基板６３は、トナーボックス６１における頂板６１ａ及びトナー通過孔６１ａ１を挟んで、潜像形成面ＬＳと対向するように配置されている。
【００６１】
搬送電極基板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、搬送電極基板６３は、搬送電極６３ａと、搬送電極支持フィルム６３ｂと、搬送電極コーティング層６３ｃと、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄと、から構成されている。
【００６２】
搬送電極６３ａは、前記主走査方向と平行な（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として形成されている。すなわち、搬送電極６３ａは、厚さが数十μｍ程度の銅箔からなる。また、複数の搬送電極６３ａは、互いに平行に配置されている。そして、これらの搬送電極６３ａは、前記副走査方向に沿って配列されている。
【００６３】
また、搬送電極６３ａは、トナー搬送面ＴＴＳに沿って配置されている。すなわち、搬送電極６３ａは、トナー搬送面ＴＴＳの近傍に配置されている。
【００６４】
前記副走査方向に沿って多数配列された各搬送電極６３ａは、３本置きに同一の電源回路に接続されている。
【００６５】
すなわち、電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＤに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３ａ・・・が、前記副走査方向に沿って順に配列されている。
【００６６】
ここで、各電源回路ＶＡないしＶＤは、ほぼ同一波形の交流電圧（搬送電圧）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。
【００６７】
このように、搬送電極基板６３は、各搬送電極６３ａに対して上述のような搬送電圧が印加されて、前記副走査方向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。
【００６８】
複数の搬送電極６３ａは、本発明のベース層としての搬送電極支持フィルム６３ｂの表面上に形成されている。搬送電極支持フィルム６３ｂ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。
【００６９】
本発明の中間層としての搬送電極コーティング層６３ｃ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６３ｃは、搬送電極支持フィルム６３ｂにおける搬送電極６３ａが設けられている表面、及び搬送電極６３ａを覆うように設けられている。
【００７０】
搬送電極コーティング層６３ｃの上には、本発明の表面層としての搬送電極オーバーコーティング層６３ｄ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６３ｃは、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄと搬送電極６３ａとの間に形成されている。
【００７１】
そして、上述のトナー搬送面ＴＴＳは、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの表面からなり、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。
【００７２】
搬送電極基板６３は、平板状の搬送基板支持部材６４によって支持されている。
【００７３】
図４Ａは、図３に示されている搬送電極基板６３を平坦に伸ばした状態にして拡大した側断面図である。図４Ｂは、図４Ａに示されている搬送電極基板６３を屈曲させた状態を示す側断面図である。
【００７４】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本実施形態においては、屈曲部ＢＰにてトナー搬送面ＴＴＳに生じる進行波状の電界の強度が、平坦部ＦＰと等しくなるように、電極間距離（あるいは隣り合う搬送電極６３ａ同士の間隔）が設定されている。ここで、「屈曲部ＢＰ」は、上流側屈曲部６２ｄあるいは下流側屈曲部６２ｅに対応するものである。また、「平坦部ＦＰ」は、中央平坦部６２ａ、上流側平坦部６２ｂ、あるいは下流側平坦部６２ｃに対応するものである。
【００７５】
すなわち、本実施形態においては、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂは、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりも小さく設定されている。具体的には、屈曲部ＢＰにおける屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、搬送電極基板６３の厚さをｔ、屈曲部ＢＰにおける搬送電極６３ａの数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように、搬送電極基板６３が構成されている。
【００７６】
＜レーザープリンタの動作の概要＞
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ１による動作の概要について、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００７７】
＜＜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。
【００７８】
＜＜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の周面である潜像形成面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。
【００７９】
＜＜＜静電潜像の形成＞＞＞
感光体ドラム３の潜像形成面ＬＳは、まず、帯電器４によって、正極性に一様に帯電される。
【００８０】
帯電器４によって帯電された潜像形成面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。
【００８１】
図２を参照すると、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、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、潜像形成面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像ＬＩが形成される。
【００８２】
潜像形成面ＬＳに形成された静電潜像ＬＩ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。
【００８３】
＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２を参照すると、トナー撹拌部６１ｄによって、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴが流動化される。具体的には、トナー撹拌部６１ｄを構成する羽根車が、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転する。
【００８４】
このトナー撹拌部６１ｄの動作により、トナーＴと上流側平坦部６２ｂにおけるトナー搬送面ＴＴＳ（図３における合成樹脂製の搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの表面）とが摩擦する。これにより、トナーＴが正極性に帯電させられる。
【００８５】
ここで、上述したように、トナー電界搬送体６２（上流側平坦部６２ｂ）のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側（図中左側）の端部が、トナーＴの中に埋没している。よって、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴが、上流側平坦部６２ｂにおけるトナー搬送面ＴＴＳ上に常に供給される。
【００８６】
また、トナー電界搬送体６２における複数の搬送電極６３ａに対して、進行波状の搬送電圧が印加される。これにより、トナー搬送面ＴＴＳ上には、所定の進行波状の電界が形成される。この進行波状の電界により、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って搬送される。
【００８７】
図５は、図３に示されている電源回路ＶＡないしＶＤが発生する電圧の波形を示したグラフである。図６Ａないし図６Ｃは、図３に示されている搬送電極基板６３におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。なお、図３にて電源回路ＶＡと接続されている搬送電極６３ａは、図６Ａないし図６Ｃにおいて、搬送電極６３ａＡと示されている。搬送電極６３ａＢないし搬送電極６３ａＤも同様である。
【００８８】
以下、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送される様子について、図５及び図６Ａないし図６Ｃを参照しつつ説明する。
【００８９】
図５に示されているように、各電源回路ＶＡないしＶＤから、ほぼ同一波形の交流電圧が、電源回路ＶＡから電源回路ＶＤに向かう順に位相が９０°ずつ遅れるように出力される。
【００９０】
図５における時点ｔ１においては、図６Ａに示されているように、搬送電極６３ａＡと搬送電極６３ａＢとの間の位置であるＡＢ間位置にて、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向き（ｘと反対の方向）の電界ＥＦ１が形成される。
【００９１】
一方、搬送電極６３ａＣと搬送電極６３ａＤとの間の位置であるＣＤ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向き（ｘ方向）の電界ＥＦ２が形成される。
【００９２】
また、搬送電極６３ａＢと搬送電極６３ａＣとの間の位置であるＢＣ間位置、及び搬送電極６３ａＤと搬送電極６３ａＡとの間の位置であるＤＡ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の電界が形成されない。
【００９３】
すなわち、時点ｔ１においては、前記ＡＢ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向きの静電力を受ける。
【００９４】
また、前記ＢＣ間位置及び前記ＤＡ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の静電力をほとんど受けない。
【００９５】
また、前記ＣＤ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向きの静電力を受ける。
【００９６】
よって、時点ｔ１においては、正帯電のトナーＴは、前記ＤＡ間位置に集められる。
【００９７】
同様に、時点ｔ２においては、図６Ｂに示されているように、正帯電のトナーＴは、前記ＡＢ間位置に集められる。次いで、時点ｔ３になると、図６Ｃに示されているように、正帯電のトナーＴは、前記ＢＣ間位置に集められる。
【００９８】
すなわち、トナーＴが集められる領域が、時間の経過に伴い、トナー搬送面ＴＴＳ上を、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って移動していく。
【００９９】
このように、各搬送電極６３ａに対して、図５に示されているような電圧が印加されることで、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、進行波状の電界が形成される。これにより、正帯電したトナーＴが、図中ｙ方向にホッピングしつつ、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って搬送される。
【０１００】
＜＜＜静電潜像の現像＞＞＞
図３を参照すると、上述のようにして正帯電のトナーＴは、現像位置ＤＰに供給される。
【０１０１】
この現像位置ＤＰの近傍にて、潜像形成面ＬＳに形成された静電潜像ＬＩが、トナーＴによって現像される。すなわち、潜像形成面ＬＳ上であって、静電潜像ＬＩ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、潜像形成面ＬＳ上に担持される。
【０１０２】
＜＜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の潜像形成面ＬＳ上に担持されたトナー像は、当該潜像形成面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、潜像形成面ＬＳから用紙Ｐ上に転写される。
【０１０３】
＜実施形態の構成による作用・効果＞
本実施形態においては、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂと、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆとの関係は、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように設定されている。
【０１０４】
そこで、電極間隔Ｄｂと電極間隔Ｄｆとの関係の違いに基づく、トナー搬送面ＴＴＳ上における電界強度の違いを、計算機シミュレーションした結果について、図７及び図８に示す。
【０１０５】
図７は、図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板６３を、トナー搬送面ＴＴＳの側断面視における長さを固定長（長さが変化しない）として搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が縮むようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。ここで、図７の上側のグラフは、搬送電極６３ａの電位を示すものである。また、図７の下側のグラフは、これに対応する電界強度を示すものである。
【０１０６】
同様に、図８は、図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板６３を、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面の側断面視における長さを固定長としてトナー搬送面ＴＴＳ側が伸びるようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【０１０７】
ここで、搬送電極基板６３のシミュレーション条件は、以下の通りである（図４Ａ及び図４Ｂ参照のこと）。
【０１０８】
・屈曲前の搬送電極支持フィルム６３ｂの厚さ２６μｍ、同比誘電率５；搬送電極６３ａの厚さ１８μｍ、同幅（副走査方向における寸法）１００μｍ、電極間隔１００μｍ；搬送電極コーティング層６３ｃの最大厚さ（搬送電極６３ａが設けられていない部分における厚さ）４３μｍ、同最小厚さ（搬送電極６３ａが設けられている部分における厚さ）２５μｍ、同比誘電率２．３；搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの厚さ１２．５μｍ、同比誘電率５；トナー搬送面ＴＴＳの外側は空気。
【０１０９】
・屈曲部ＢＰの前記「固定長」２．４ｍｍ、屈曲の中心角θ＝９０度、屈曲部ＢＰの両端の平坦部ＦＰの長さ各０．８ｍｍ。
【０１１０】
・境界条件については、両平坦部ＦＰの、屈曲部ＢＰから遠い側の端部は連続しているものとし（周期境界条件）、屈曲部ＢＰの屈曲の中心点から２５ｍｍ遠方にて電位が０Ｖであるものとした。
【０１１１】
図７のシミュレーション結果は、トナー搬送面ＴＴＳの長さが変化せず搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が縮むように搬送電極基板６３を屈曲させた場合のものである。この場合、図７のシミュレーション結果を参照すると、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとで電界強度がほぼ等しくなっている。
【０１１２】
図８のシミュレーション結果は、トナー搬送面ＴＴＳ側が伸びるように搬送電極基板６３を屈曲させた場合のものである。この場合、図８のシミュレーション結果を参照すると、屈曲部ＢＰにおける電界強度が、平坦部ＦＰよりも低下している。
【０１１３】
ここで、実際に搬送電極基板６３を屈曲させる場合の、屈曲の態様について考察する。
【０１１４】
搬送電極支持フィルム６３ｂは、上述の通り、比較的厚い合成樹脂フィルムであり、その上に設けられた搬送電極コーティング層６３ｃ等は、比較的薄いコーティング層である。
【０１１５】
よって、これらのコーティング層よりも、搬送電極支持フィルム６３ｂの方が、強度が高い。したがって、実際に搬送電極基板６３を屈曲させる場合、図８のシミュレーション結果に対応する、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面側の長さが固定長であって搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が伸びるような態様となるものと想定される。
【０１１６】
したがって、図７のシミュレーション結果に対応する屈曲条件を得るためには、図４Ａを参照すると、屈曲の前段階にて、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂが、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりも小さくなるようにする必要がある。
【０１１７】
具体的には、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、屈曲部ＢＰにおける、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面の前記長さをＬbase、同底面の屈曲半径をＲ、トナー搬送面ＴＴＳの前記長さをＬsurface、とすると、
Ｌbase＝Ｒθ
Ｌsurface＝（Ｒ＋ｔ）θ＝Ｌbase＋ｔθ
【０１１８】
よって、搬送電極基板６３の屈曲により、トナー搬送面ＴＴＳの長さがｔθだけ伸びることとなる。このトナー搬送面ＴＴＳの伸びを補償するためには、屈曲前の屈曲部ＢＰの長さを、通常よりもｔθだけ小さくすることが必要である。したがって、搬送電極６３ａの幅が屈曲部ＢＰと平坦部ＦＰとで一定であるとすると、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂの合計を、通常よりもｔθだけ小さくすることとなる。すると、以下の式が成立する。
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
【０１１９】
このように、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂが、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりもｔθ／Ｎだけ小さくなるようにすることで、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとの電界強度をほぼ等しくすることが可能になる。これにより、屈曲部ＢＰ、あるいは屈曲部ＢＰと平坦部ＦＰとの境界付近での、トナーＴ現像剤の搬送の滞りの発生が、可及的に抑制され得る。
【０１２０】
したがって、本実施形態の構成によれば、トナー搬送方向ＴＴＤにおけるトナーＴの搬送状態が、適切に設定され得る。すなわち、搬送電極基板６３によるトナーＴの搬送が、スムーズに行われ得る。これにより、感光体ドラム３へのトナーＴの供給状態が、適切に設定され得る。また、トナーＴによる用紙Ｐ上への画像形成が、より良好に行われ得る。
【０１２１】
＜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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
（１）本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（２）図３を参照すると、搬送電極基板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６３ｄは省略され得る。あるいは、搬送電極６３ａが搬送電極支持フィルム６３ｂ内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層６３ｃ及び搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの双方が省略され得る。
【０１２８】
（３）図４を参照すると、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとの境界付近にて、隣り合う搬送電極６３ａ同士の間隔が段階的に変更されていてもよい。
【０１２９】
（４）図５を参照すると、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。
【０１３０】
また、上述の実施形態においては、４つの電源回路ＶＡ〜ＶＤが設けられるとともに、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の位相が９０°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、３つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が１２０°ずつ異なるようになっていてもよい。
【０１３１】
（５）その他、いちいち言及しないが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、これら以外の種々の変形が可能である。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示されている感光体ドラムとトナー供給装置とが対向している部分を拡大した側断面図である。
【図３】図２に示されているトナー供給装置における、現像位置の周辺を拡大した側断面図である。
【図４Ａ】図３に示されている搬送電極基板を平坦に伸ばした状態にして拡大した側断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されている搬送電極基板を屈曲させた状態を示す側断面図である。
【図５】図３に示されている電源回路が発生する電圧の波形を示したグラフである。
【図６Ａ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図６Ｂ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図６Ｃ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図７】図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板を、トナー搬送面の側断面視における長さを固定長として搬送電極支持フィルム及び搬送電極コーティング層側が縮むようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板を、搬送電極支持フィルムの底面の側断面視における長さを固定長としてトナー搬送面側が伸びるようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３４】
１…レーザープリンタ（画像形成装置）
２…用紙搬送機構
３…感光体ドラム
４…帯電器
５…スキャナーユニット
６…トナー供給装置（現像剤供給装置）
２１…レジストローラ
２２…転写ローラ
３１…ドラム本体
３２…感光層
６１…トナーボックス
６１ａ…頂板
６１ａ１…トナー通過孔
６１ｂ…底板
６１ｃ…側板
６１ｄ…トナー撹拌部
６２…トナー電界搬送体（現像剤電界搬送装置）
６２ａ…中央平坦部（平坦部）
６２ｂ…上流側平坦部（平坦部）
６２ｃ…下流側平坦部（平坦部）
６２ｄ…上流側屈曲部（屈曲部）
６２ｅ…下流側屈曲部（屈曲部）
６３…搬送電極基板
６３ａ…搬送電極
６３ｂ…搬送電極支持フィルム（ベース層）
６３ｃ…搬送電極コーティング層（中間層）
６３ｄ…搬送電極オーバーコーティング層（表面層）
６４…搬送基板支持部材
ＦＰ…平坦部
ＢＰ…屈曲部
Ｃ…中心軸
ＤＰ…現像位置
ＬＢ…レーザービーム
ＬＩ…静電潜像
ＬＳ…潜像形成面
Ｐ…用紙
ＳＰ…スキャン位置
Ｔ…トナー
ＴＰ…転写位置
ＴＴＤ…トナー搬送方向
ＴＴＳ…トナー搬送面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この装置は、現像剤搬送部材を備えている。この現像剤搬送部材は、基材と、この基材上に所定の間隔をあけて複数配列された電極と、を有している。この現像剤搬送部材は、これらの電極に対して多相の交番電圧を印加することで形成される進行波電界によって、前記現像剤を搬送し得るように構成されている。
【０００３】
この種の装置としては、例えば、特公平５−３１１４６号公報、特開２００２−９１１５９号公報、特開２００３−９８８２６号公報、特開２００４−３３３８４５号公報、特開２００５−２７５１２７号公報等に開示されているものが知られている。
【特許文献１】特開昭５９−１８１３７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１５０３号公報
【特許文献３】特開２００３−９８８２６号公報
【特許文献４】特開２００４−３３３８４５号公報
【特許文献５】特開２００５−２７５１２７号公報
【発明の開示】
【０００４】
上述した構成において、前記基材に、平板状の平坦部と、前記現像剤の搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、が設けられることがある。この場合、前記屈曲部と前記平坦部との間で、電界強度に差が生じる。
【０００５】
具体的には、この種の装置においては、複数の前記電極が等間隔で配置されている。よって、従来のこの種の装置においては、前記屈曲部における電界強度が、前記平坦部における電界強度よりも小さくなっていた。このような電界強度の差が生じると、前記屈曲部と前記平坦部との間で、前記現像剤の搬送力（搬送速度）に差が生じることとなる。
【０００６】
すると、前記現像剤搬送部材における特定の箇所（例えば、搬送力が小さな前記屈曲部、あるいは搬送力に差が生じる前記屈曲部と前記平坦部との境界付近）にて、前記現像剤の搬送が滞る。これによって、形成画像に乱れが生じ得る。
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、前記現像剤の搬送方向における搬送状態が適切に設定され得る現像剤電界搬送装置、当該現像剤電界搬送装置を備えることで前記現像剤の供給状態が適切に設定され得る現像剤供給装置、及び当該現像剤供給装置を備えることで前記現像剤による画像形成がより良好に行われ得る画像形成装置、を提供することにある。
【０００８】
本発明の現像剤電界搬送装置は、帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成されている。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、現像剤供給装置と、を備えている。
【００１０】
前記静電潜像担持体は、潜像形成面を有する。この潜像形成面は、所定の主走査方向と平行に形成されている。この潜像形成面は、電位分布による静電潜像が形成され得るように構成されている。そして、前記静電潜像担持体は、前記潜像形成面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構成されている。
【００１１】
前記現像剤供給装置は、前記静電潜像担持体と対向するように配置されている。この現像剤供給装置は、現像剤を帯電した状態で前記潜像形成面に供給し得るように構成されている。この現像剤供給装置は、前記現像剤電界搬送装置を備えている。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の現像剤電界搬送装置、現像剤供給装置、及び画像形成装置は、以下のように構成されている。
【００１３】
前記現像剤電界搬送装置は、薄板状の搬送電極基板を備えている。この搬送電極基板には、複数の搬送電極が設けられている。これらの搬送電極は、前記現像剤搬送方向に沿って配列されている。また、この搬送電極基板は、平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有している。
【００１４】
本発明の特徴は、前記屈曲部における電界が、前記平坦部における電界と等しくなるように構成されていることにある。
【００１５】
具体的には、本発明においては、前記搬送電極基板が以下のように構成されている：前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔が、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔よりも小さく設定されている。
【００１６】
この場合、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように、前記搬送電極基板が構成され得る。
【００１７】
本発明の現像剤電界搬送装置においては、前記平坦部と前記屈曲部とで、電界が等しくなる。よって、前記搬送電極基板における特定の箇所（例えば前記屈曲部、あるいは当該屈曲部と前記平坦部との境界付近）での、前記現像剤の搬送の滞りの発生が、可及的に抑制され得る。
【００１８】
したがって、本発明によれば、前記現像剤搬送方向における前記現像剤の搬送状態が、適切に設定され得る。すなわち、前記搬送電極基板による前記現像剤の搬送が、スムーズに行われ得る。これにより、前記静電潜像担持体への前記現像剤の供給状態が、適切に設定され得る。また、前記現像剤による画像形成が、より良好に行われ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜レーザープリンタの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタ１の概略構成を示す側面図である。
【００２２】
図１を参照すると、本発明の画像形成装置としてのレーザープリンタ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。
【００２３】
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に沿って搬送し得るように構成されている。
【００２４】
本発明の静電潜像担持体（現像剤担持体）としての感光体ドラム３の周面には、本発明の潜像形成面（現像剤担持面）としての潜像形成面ＬＳが形成されている。
【００２５】
潜像形成面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。潜像形成面ＬＳは、電位分布による静電潜像が形成され得るように構成されている。
【００２６】
感光体ドラム３は、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、潜像形成面ＬＳが、所定の移動方向、すなわち、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って、移動し得るように、感光体ドラム３が構成されている。
【００２７】
帯電器４は、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳを一様に正帯電させ得るように構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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、潜像形成面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。
【００３０】
さらに、スキャナーユニット５は、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳ上に静電潜像を形成し得るように構成されている。
【００３１】
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と対向するように配置されている。トナー供給装置６は、現像位置ＤＰにて、後述する乾式現像剤としてのトナーを帯電した状態で潜像形成面ＬＳに供給し得るように構成されている。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。
【００３２】
＜レーザープリンタの各部の構成＞
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、詳細に説明する。
【００３３】
＜＜用紙搬送機構＞＞
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。
【００３４】
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。
【００３５】
転写ローラ２２は、感光体ドラム３の外周面である潜像形成面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。
【００３６】
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、潜像形成面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。
【００３７】
＜＜感光体ドラム＞＞
図２は、図１に示されている感光体ドラム３とトナー供給装置６とが対向している部分を拡大した側断面図である。
【００３８】
図２を参照すると、感光体ドラム３は、ドラム本体３１と、感光層３２と、から構成されている。
【００３９】
ドラム本体３１は、ｚ軸と平行な中心軸Ｃを有する円筒状の部材であって、アルミニウム等の金属から構成されている。このドラム本体３１は、接地されている。
【００４０】
感光層３２は、ドラム本体３１の外周を覆うように設けられている。この感光層３２は、所定波長のレーザー光の露光によって電子伝導性を示す、正帯電性の光導電層から構成されている。
【００４１】
潜像形成面ＬＳは、感光層３２の外周面によって構成されている。すなわち、帯電器４（図１参照）によって一様に正帯電された後に、スキャン位置ＳＰにてレーザービームＬＢが走査されることで、正電荷のパターンからなる静電潜像ＬＩが形成されるように、潜像形成面ＬＳ（感光層３２）が構成されている。
【００４２】
＜＜トナー供給装置の概略構成＞＞
図２を参照すると、トナー供給装置６のケーシングをなすトナーボックス６１は、箱状部材であって、その内部に微粒子状の乾式現像剤としてのトナーＴを貯留し得るように構成されている。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、黒色のものが用いられている。
【００４３】
トナーボックス６１における頂板６１ａは、感光体ドラム３と近接するように配置されている。この頂板６１ａは、平面視にて長方形状の平板状部材であって、水平面と平行に配置されている。
【００４４】
頂板６１ａには、トナーＴがトナーボックス６１の内部から感光層３２に向けて図中ｙ軸方向に沿って移動する際に通過し得る貫通孔としての、トナー通過孔６１ａ１が形成されている。このトナー通過孔６１ａ１は、平面視にて、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）における感光層３２の幅と略同じ長さの長辺を有するとともに前記副走査方向（図中ｘ軸方向）と平行な短辺を有する長方形状に形成されている。
【００４５】
トナー通過孔６１ａ１は、頂板６１ａと感光層３２とが最近接している位置の近傍に設けられている。また、トナー通過孔６１ａ１は、その前記副走査方向（図中ｘ軸方向）における中心が、現像位置ＤＰとほぼ一致するように形成されている。
【００４６】
トナーボックス６１における底板６１ｂは、平面視にて長方形状の板状部材であって、頂板６１ａの下方に配置されている。底板６１ｂは、図中ｘ軸方向に向かうにしたがって、ｙ軸方向に上昇するように傾斜して配置されている。
【００４７】
頂板６１ａ及び底板６１ｂにおける外縁の４辺は、４枚の側板６１ｃ（図２においてはこのうちの２枚の側板６１ｃのみが示されている。）によって囲まれている。これら４枚の側板６１ｃの上端及び下端が頂板６１ａ及び底板６１ｂと一体的に接続されることで、トナーボックス６１は、トナーＴを外部に漏らさないように収容し得るように構成されている。
【００４８】
トナーボックス６１の最深部には、トナー撹拌部６１ｄが設けられている。トナー撹拌部６１ｄは、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴ（後述する所定のトナー搬送方向ＴＴＤに搬送される前のトナーＴ）を撹拌することで、当該トナーＴの集合体に流体の如き流動性を与え得るように構成されている。
【００４９】
本実施形態においては、トナー撹拌部６１ｄは、トナーボックス６１における一対の側板６１ｃによって回動可能に支持された羽根車状の回転体から構成されている。
【００５０】
＜＜トナー電界搬送体の構成＞＞
トナーボックス６１の内部には、本発明の現像剤電界搬送装置としての、トナー電界搬送体６２が収容されている。
【００５１】
トナー電界搬送体６２は、トナー搬送面ＴＴＳを有している。トナー搬送面ＴＴＳは、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行に形成されている。
【００５２】
トナー電界搬送体６２は、トナー搬送面ＴＴＳと潜像形成面ＬＳとが、現像位置ＤＰにて最も近接した状態で対向するように配置されている。すなわち、トナー搬送面ＴＴＳと潜像形成面ＬＳとが最も近接する最近接位置が、現像位置ＤＰと一致するように、トナー電界搬送体６２が配置されている。
【００５３】
トナー電界搬送体６２は、所定の厚さを有する板状の部材である。このトナー電界搬送体６２は、正帯電したトナーＴを、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、所定のトナー搬送方向ＴＴＤに搬送し得るように構成されている。ここで、トナー搬送方向ＴＴＤは、トナー搬送面ＴＴＳと平行な方向であって、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）と垂直な方向である。すなわち、このトナー搬送方向ＴＴＤは、前記副走査方向（図中ｘ軸方向）に沿った方向である。
【００５４】
トナー電界搬送体６２は、中央平坦部６２ａと、上流側平坦部６２ｂと、下流側平坦部６２ｃと、上流側屈曲部６２ｄと、下流側屈曲部６２ｅと、を有している。
【００５５】
中央平坦部６２ａは、感光体ドラム３の前記主走査方向における幅と略同じ長さの長辺を有するとともに、感光体ドラム３の直径よりも長い短辺を有する、略平板状の部分である。この中央平坦部６２ａは、平面視にて略長方形状に形成されている。また、この中央平坦部６２ａは、トナー通過孔６１ａ１を挟んで潜像形成面ＬＳと対向するように、頂板６１ａと略平行に配置されている。
【００５６】
上流側平坦部６２ｂは、中央平坦部６２ａよりもトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側に設けられた、略平板状の部分である。この上流側平坦部６２ｂは、中央平坦部６２ａに向かうにつれて上昇する斜面を形成するように設けられている。この上流側平坦部６２ｂの下端部（トナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流側の端部）は、トナー撹拌部６１ｄの近傍に設けられている。
【００５７】
下流側平坦部６２ｃは、中央平坦部６２ａよりもトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側に設けられた、略平板状の部分である。この下流側平坦部６２ｃは、中央平坦部６２ａから離れるにつれて下降する斜面を形成するように設けられている。この下流側平坦部６２ｃの下端部（下流側平坦部６２ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最下流側の端部）は、トナーボックス６１における底板６１ｂと近接するように設けられている。
【００５８】
中央平坦部６２ａと上流側平坦部６２ｂとの間には、上流側屈曲部６２ｄが設けられている。また、中央平坦部６２ａと下流側平坦部６２ｃとの間には、下流側屈曲部６２ｅが設けられている。これらの上流側屈曲部６２ｄ及び下流側屈曲部６２ｅは、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って曲げられた部分である。
【００５９】
＜＜＜搬送電極基板＞＞＞
図３は、図２に示されているトナー供給装置６における、現像位置ＤＰの周辺を拡大した側断面図である。
【００６０】
図３を参照すると、トナー電界搬送体６２は、搬送電極基板６３を備えている。搬送電極基板６３は、トナーボックス６１における頂板６１ａ及びトナー通過孔６１ａ１を挟んで、潜像形成面ＬＳと対向するように配置されている。
【００６１】
搬送電極基板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、搬送電極基板６３は、搬送電極６３ａと、搬送電極支持フィルム６３ｂと、搬送電極コーティング層６３ｃと、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄと、から構成されている。
【００６２】
搬送電極６３ａは、前記主走査方向と平行な（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として形成されている。すなわち、搬送電極６３ａは、厚さが数十μｍ程度の銅箔からなる。また、複数の搬送電極６３ａは、互いに平行に配置されている。そして、これらの搬送電極６３ａは、前記副走査方向に沿って配列されている。
【００６３】
また、搬送電極６３ａは、トナー搬送面ＴＴＳに沿って配置されている。すなわち、搬送電極６３ａは、トナー搬送面ＴＴＳの近傍に配置されている。
【００６４】
前記副走査方向に沿って多数配列された各搬送電極６３ａは、３本置きに同一の電源回路に接続されている。
【００６５】
すなわち、電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＤに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＡに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極６３ａ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極６３ａ・・・が、前記副走査方向に沿って順に配列されている。
【００６６】
ここで、各電源回路ＶＡないしＶＤは、ほぼ同一波形の交流電圧（搬送電圧）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。
【００６７】
このように、搬送電極基板６３は、各搬送電極６３ａに対して上述のような搬送電圧が印加されて、前記副走査方向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。
【００６８】
複数の搬送電極６３ａは、本発明のベース層としての搬送電極支持フィルム６３ｂの表面上に形成されている。搬送電極支持フィルム６３ｂ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。
【００６９】
本発明の中間層としての搬送電極コーティング層６３ｃ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６３ｃは、搬送電極支持フィルム６３ｂにおける搬送電極６３ａが設けられている表面、及び搬送電極６３ａを覆うように設けられている。
【００７０】
搬送電極コーティング層６３ｃの上には、本発明の表面層としての搬送電極オーバーコーティング層６３ｄ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６３ｃは、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄと搬送電極６３ａとの間に形成されている。
【００７１】
そして、上述のトナー搬送面ＴＴＳは、搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの表面からなり、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。
【００７２】
搬送電極基板６３は、平板状の搬送基板支持部材６４によって支持されている。
【００７３】
図４Ａは、図３に示されている搬送電極基板６３を平坦に伸ばした状態にして拡大した側断面図である。図４Ｂは、図４Ａに示されている搬送電極基板６３を屈曲させた状態を示す側断面図である。
【００７４】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本実施形態においては、屈曲部ＢＰにてトナー搬送面ＴＴＳに生じる進行波状の電界の強度が、平坦部ＦＰと等しくなるように、電極間距離（あるいは隣り合う搬送電極６３ａ同士の間隔）が設定されている。ここで、「屈曲部ＢＰ」は、上流側屈曲部６２ｄあるいは下流側屈曲部６２ｅに対応するものである。また、「平坦部ＦＰ」は、中央平坦部６２ａ、上流側平坦部６２ｂ、あるいは下流側平坦部６２ｃに対応するものである。
【００７５】
すなわち、本実施形態においては、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂは、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりも小さく設定されている。具体的には、屈曲部ＢＰにおける屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、搬送電極基板６３の厚さをｔ、屈曲部ＢＰにおける搬送電極６３ａの数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように、搬送電極基板６３が構成されている。
【００７６】
＜レーザープリンタの動作の概要＞
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ１による動作の概要について、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００７７】
＜＜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。
【００７８】
＜＜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の周面である潜像形成面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。
【００７９】
＜＜＜静電潜像の形成＞＞＞
感光体ドラム３の潜像形成面ＬＳは、まず、帯電器４によって、正極性に一様に帯電される。
【００８０】
帯電器４によって帯電された潜像形成面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。
【００８１】
図２を参照すると、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、潜像形成面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、潜像形成面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、潜像形成面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像ＬＩが形成される。
【００８２】
潜像形成面ＬＳに形成された静電潜像ＬＩ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。
【００８３】
＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２を参照すると、トナー撹拌部６１ｄによって、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴが流動化される。具体的には、トナー撹拌部６１ｄを構成する羽根車が、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転する。
【００８４】
このトナー撹拌部６１ｄの動作により、トナーＴと上流側平坦部６２ｂにおけるトナー搬送面ＴＴＳ（図３における合成樹脂製の搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの表面）とが摩擦する。これにより、トナーＴが正極性に帯電させられる。
【００８５】
ここで、上述したように、トナー電界搬送体６２（上流側平坦部６２ｂ）のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側（図中左側）の端部が、トナーＴの中に埋没している。よって、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴが、上流側平坦部６２ｂにおけるトナー搬送面ＴＴＳ上に常に供給される。
【００８６】
また、トナー電界搬送体６２における複数の搬送電極６３ａに対して、進行波状の搬送電圧が印加される。これにより、トナー搬送面ＴＴＳ上には、所定の進行波状の電界が形成される。この進行波状の電界により、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って搬送される。
【００８７】
図５は、図３に示されている電源回路ＶＡないしＶＤが発生する電圧の波形を示したグラフである。図６Ａないし図６Ｃは、図３に示されている搬送電極基板６３におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。なお、図３にて電源回路ＶＡと接続されている搬送電極６３ａは、図６Ａないし図６Ｃにおいて、搬送電極６３ａＡと示されている。搬送電極６３ａＢないし搬送電極６３ａＤも同様である。
【００８８】
以下、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送される様子について、図５及び図６Ａないし図６Ｃを参照しつつ説明する。
【００８９】
図５に示されているように、各電源回路ＶＡないしＶＤから、ほぼ同一波形の交流電圧が、電源回路ＶＡから電源回路ＶＤに向かう順に位相が９０°ずつ遅れるように出力される。
【００９０】
図５における時点ｔ１においては、図６Ａに示されているように、搬送電極６３ａＡと搬送電極６３ａＢとの間の位置であるＡＢ間位置にて、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向き（ｘと反対の方向）の電界ＥＦ１が形成される。
【００９１】
一方、搬送電極６３ａＣと搬送電極６３ａＤとの間の位置であるＣＤ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向き（ｘ方向）の電界ＥＦ２が形成される。
【００９２】
また、搬送電極６３ａＢと搬送電極６３ａＣとの間の位置であるＢＣ間位置、及び搬送電極６３ａＤと搬送電極６３ａＡとの間の位置であるＤＡ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の電界が形成されない。
【００９３】
すなわち、時点ｔ１においては、前記ＡＢ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向きの静電力を受ける。
【００９４】
また、前記ＢＣ間位置及び前記ＤＡ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の静電力をほとんど受けない。
【００９５】
また、前記ＣＤ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向きの静電力を受ける。
【００９６】
よって、時点ｔ１においては、正帯電のトナーＴは、前記ＤＡ間位置に集められる。
【００９７】
同様に、時点ｔ２においては、図６Ｂに示されているように、正帯電のトナーＴは、前記ＡＢ間位置に集められる。次いで、時点ｔ３になると、図６Ｃに示されているように、正帯電のトナーＴは、前記ＢＣ間位置に集められる。
【００９８】
すなわち、トナーＴが集められる領域が、時間の経過に伴い、トナー搬送面ＴＴＳ上を、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って移動していく。
【００９９】
このように、各搬送電極６３ａに対して、図５に示されているような電圧が印加されることで、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、進行波状の電界が形成される。これにより、正帯電したトナーＴが、図中ｙ方向にホッピングしつつ、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って搬送される。
【０１００】
＜＜＜静電潜像の現像＞＞＞
図３を参照すると、上述のようにして正帯電のトナーＴは、現像位置ＤＰに供給される。
【０１０１】
この現像位置ＤＰの近傍にて、潜像形成面ＬＳに形成された静電潜像ＬＩが、トナーＴによって現像される。すなわち、潜像形成面ＬＳ上であって、静電潜像ＬＩ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、潜像形成面ＬＳ上に担持される。
【０１０２】
＜＜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の潜像形成面ＬＳ上に担持されたトナー像は、当該潜像形成面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、潜像形成面ＬＳから用紙Ｐ上に転写される。
【０１０３】
＜実施形態の構成による作用・効果＞
本実施形態においては、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂと、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆとの関係は、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように設定されている。
【０１０４】
そこで、電極間隔Ｄｂと電極間隔Ｄｆとの関係の違いに基づく、トナー搬送面ＴＴＳ上における電界強度の違いを、計算機シミュレーションした結果について、図７及び図８に示す。
【０１０５】
図７は、図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板６３を、トナー搬送面ＴＴＳの側断面視における長さを固定長（長さが変化しない）として搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が縮むようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。ここで、図７の上側のグラフは、搬送電極６３ａの電位を示すものである。また、図７の下側のグラフは、これに対応する電界強度を示すものである。
【０１０６】
同様に、図８は、図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板６３を、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面の側断面視における長さを固定長としてトナー搬送面ＴＴＳ側が伸びるようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【０１０７】
ここで、搬送電極基板６３のシミュレーション条件は、以下の通りである（図４Ａ及び図４Ｂ参照のこと）。
【０１０８】
・屈曲前の搬送電極支持フィルム６３ｂの厚さ２６μｍ、同比誘電率５；搬送電極６３ａの厚さ１８μｍ、同幅（副走査方向における寸法）１００μｍ、電極間隔１００μｍ；搬送電極コーティング層６３ｃの最大厚さ（搬送電極６３ａが設けられていない部分における厚さ）４３μｍ、同最小厚さ（搬送電極６３ａが設けられている部分における厚さ）２５μｍ、同比誘電率２．３；搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの厚さ１２．５μｍ、同比誘電率５；トナー搬送面ＴＴＳの外側は空気。
【０１０９】
・屈曲部ＢＰの前記「固定長」２．４ｍｍ、屈曲の中心角θ＝９０度、屈曲部ＢＰの両端の平坦部ＦＰの長さ各０．８ｍｍ。
【０１１０】
・境界条件については、両平坦部ＦＰの、屈曲部ＢＰから遠い側の端部は連続しているものとし（周期境界条件）、屈曲部ＢＰの屈曲の中心点から２５ｍｍ遠方にて電位が０Ｖであるものとした。
【０１１１】
図７のシミュレーション結果は、トナー搬送面ＴＴＳの長さが変化せず搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が縮むように搬送電極基板６３を屈曲させた場合のものである。この場合、図７のシミュレーション結果を参照すると、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとで電界強度がほぼ等しくなっている。
【０１１２】
図８のシミュレーション結果は、トナー搬送面ＴＴＳ側が伸びるように搬送電極基板６３を屈曲させた場合のものである。この場合、図８のシミュレーション結果を参照すると、屈曲部ＢＰにおける電界強度が、平坦部ＦＰよりも低下している。
【０１１３】
ここで、実際に搬送電極基板６３を屈曲させる場合の、屈曲の態様について考察する。
【０１１４】
搬送電極支持フィルム６３ｂは、上述の通り、比較的厚い合成樹脂フィルムであり、その上に設けられた搬送電極コーティング層６３ｃ等は、比較的薄いコーティング層である。
【０１１５】
よって、これらのコーティング層よりも、搬送電極支持フィルム６３ｂの方が、強度が高い。したがって、実際に搬送電極基板６３を屈曲させる場合、図８のシミュレーション結果に対応する、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面側の長さが固定長であって搬送電極支持フィルム６３ｂ及び搬送電極コーティング層６３ｃ側が伸びるような態様となるものと想定される。
【０１１６】
したがって、図７のシミュレーション結果に対応する屈曲条件を得るためには、図４Ａを参照すると、屈曲の前段階にて、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂが、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりも小さくなるようにする必要がある。
【０１１７】
具体的には、図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、屈曲部ＢＰにおける、搬送電極支持フィルム６３ｂの底面の前記長さをＬbase、同底面の屈曲半径をＲ、トナー搬送面ＴＴＳの前記長さをＬsurface、とすると、
Ｌbase＝Ｒθ
Ｌsurface＝（Ｒ＋ｔ）θ＝Ｌbase＋ｔθ
【０１１８】
よって、搬送電極基板６３の屈曲により、トナー搬送面ＴＴＳの長さがｔθだけ伸びることとなる。このトナー搬送面ＴＴＳの伸びを補償するためには、屈曲前の屈曲部ＢＰの長さを、通常よりもｔθだけ小さくすることが必要である。したがって、搬送電極６３ａの幅が屈曲部ＢＰと平坦部ＦＰとで一定であるとすると、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂの合計を、通常よりもｔθだけ小さくすることとなる。すると、以下の式が成立する。
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
【０１１９】
このように、屈曲部ＢＰにおける電極間隔Ｄｂが、平坦部ＦＰにおける電極間隔Ｄｆよりもｔθ／Ｎだけ小さくなるようにすることで、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとの電界強度をほぼ等しくすることが可能になる。これにより、屈曲部ＢＰ、あるいは屈曲部ＢＰと平坦部ＦＰとの境界付近での、トナーＴ現像剤の搬送の滞りの発生が、可及的に抑制され得る。
【０１２０】
したがって、本実施形態の構成によれば、トナー搬送方向ＴＴＤにおけるトナーＴの搬送状態が、適切に設定され得る。すなわち、搬送電極基板６３によるトナーＴの搬送が、スムーズに行われ得る。これにより、感光体ドラム３へのトナーＴの供給状態が、適切に設定され得る。また、トナーＴによる用紙Ｐ上への画像形成が、より良好に行われ得る。
【０１２１】
＜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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
（１）本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（２）図３を参照すると、搬送電極基板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６３ｄは省略され得る。あるいは、搬送電極６３ａが搬送電極支持フィルム６３ｂ内に埋め込まれることで、搬送電極コーティング層６３ｃ及び搬送電極オーバーコーティング層６３ｄの双方が省略され得る。
【０１２８】
（３）図４を参照すると、平坦部ＦＰと屈曲部ＢＰとの境界付近にて、隣り合う搬送電極６３ａ同士の間隔が段階的に変更されていてもよい。
【０１２９】
（４）図５を参照すると、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。
【０１３０】
また、上述の実施形態においては、４つの電源回路ＶＡ〜ＶＤが設けられるとともに、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の位相が９０°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、３つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が１２０°ずつ異なるようになっていてもよい。
【０１３１】
（５）その他、いちいち言及しないが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、これら以外の種々の変形が可能である。
【０１３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施形態が適用されたレーザープリンタの概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示されている感光体ドラムとトナー供給装置とが対向している部分を拡大した側断面図である。
【図３】図２に示されているトナー供給装置における、現像位置の周辺を拡大した側断面図である。
【図４Ａ】図３に示されている搬送電極基板を平坦に伸ばした状態にして拡大した側断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示されている搬送電極基板を屈曲させた状態を示す側断面図である。
【図５】図３に示されている電源回路が発生する電圧の波形を示したグラフである。
【図６Ａ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図６Ｂ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図６Ｃ】図３に示されている搬送電極基板におけるトナー搬送面ＴＴＳの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図７】図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板を、トナー搬送面の側断面視における長さを固定長として搬送電極支持フィルム及び搬送電極コーティング層側が縮むようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】図４Ａに示されている平板状の搬送電極基板を、搬送電極支持フィルムの底面の側断面視における長さを固定長としてトナー搬送面側が伸びるようにしつつ、図４Ｂに示されているように屈曲させた場合の、シミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３４】
１…レーザープリンタ（画像形成装置）
２…用紙搬送機構
３…感光体ドラム
４…帯電器
５…スキャナーユニット
６…トナー供給装置（現像剤供給装置）
２１…レジストローラ
２２…転写ローラ
３１…ドラム本体
３２…感光層
６１…トナーボックス
６１ａ…頂板
６１ａ１…トナー通過孔
６１ｂ…底板
６１ｃ…側板
６１ｄ…トナー撹拌部
６２…トナー電界搬送体（現像剤電界搬送装置）
６２ａ…中央平坦部（平坦部）
６２ｂ…上流側平坦部（平坦部）
６２ｃ…下流側平坦部（平坦部）
６２ｄ…上流側屈曲部（屈曲部）
６２ｅ…下流側屈曲部（屈曲部）
６３…搬送電極基板
６３ａ…搬送電極
６３ｂ…搬送電極支持フィルム（ベース層）
６３ｃ…搬送電極コーティング層（中間層）
６３ｄ…搬送電極オーバーコーティング層（表面層）
６４…搬送基板支持部材
ＦＰ…平坦部
ＢＰ…屈曲部
Ｃ…中心軸
ＤＰ…現像位置
ＬＢ…レーザービーム
ＬＩ…静電潜像
ＬＳ…潜像形成面
Ｐ…用紙
ＳＰ…スキャン位置
Ｔ…トナー
ＴＰ…転写位置
ＴＴＤ…トナー搬送方向
ＴＴＳ…トナー搬送面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置において、
フィルム状のベース層と、
前記ベース層上に設けられていて、前記現像剤搬送方向に沿って配列された、複数の搬送電極と、
前記搬送電極を覆うように設けられた表面層と、
前記表面層と前記ベース層との間に設けられた中間層と、
から構成された薄板状の搬送電極基板を備え、
前記搬送電極基板は、
平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有し、
前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【請求項２】
帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置において、
前記現像剤搬送方向に沿って配列された複数の搬送電極が設けられた薄板状の搬送電極基板を備え、
前記搬送電極基板は、
平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有し、
前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔が、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤電界搬送装置であって、
前記搬送電極基板は、
前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【請求項１】
帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置において、
フィルム状のベース層と、
前記ベース層上に設けられていて、前記現像剤搬送方向に沿って配列された、複数の搬送電極と、
前記搬送電極を覆うように設けられた表面層と、
前記表面層と前記ベース層との間に設けられた中間層と、
から構成された薄板状の搬送電極基板を備え、
前記搬送電極基板は、
平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有し、
前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【請求項２】
帯電した現像剤を、電界により所定の現像剤搬送方向に沿って搬送し得るように構成された、現像剤電界搬送装置において、
前記現像剤搬送方向に沿って配列された複数の搬送電極が設けられた薄板状の搬送電極基板を備え、
前記搬送電極基板は、
平板状の平坦部と、前記現像剤搬送方向に沿って曲げられた屈曲部と、を有し、
前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔が、前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤電界搬送装置であって、
前記搬送電極基板は、
前記平坦部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｆ、前記屈曲部における隣り合う前記搬送電極同士の間隔をＤｂ、前記屈曲部における屈曲形状を側断面視にて円弧であると仮定した場合の当該円弧に対応する中心角をθ、前記搬送電極基板の厚さをｔ、前記屈曲部における前記搬送電極の数をＮとすると、
Ｄｆ−Ｄｂ＝ｔθ／Ｎ
となるように構成されたことを特徴とする、現像剤電界搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３２５５（Ｐ２００９−３２５５Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５１３９（Ｐ２００７−１６５１３９）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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