画像形成装置
【課題】 現像剤担持面上にて現像剤をより均一に担持させること。
【解決手段】 画像形成部による画像形成時においては、搬送バイアス及び担持バイアスを印加することで、現像剤搬送経路にて現像剤を搬送しつつ、現像剤担持面に現像剤を担持させる。一方、画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後においては、搬送バイアスを印加する一方で担持バイアスを印加しないことで、現像剤担持面に現像剤を担持させないようにしつつ、現像剤搬送経路にて現像剤を搬送する。
【解決手段】 画像形成部による画像形成時においては、搬送バイアス及び担持バイアスを印加することで、現像剤搬送経路にて現像剤を搬送しつつ、現像剤担持面に現像剤を担持させる。一方、画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後においては、搬送バイアスを印加する一方で担持バイアスを印加しないことで、現像剤担持面に現像剤を担持させないようにしつつ、現像剤搬送経路にて現像剤を搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、特開２００８−７０８０３号公報等に開示されているものが知られている。かかる公報に開示された装置は、静電潜像担持体（感光体ドラム）と、現像剤担持部材（現像ローラ）と、現像剤電界搬送手段と、を備えている。
【０００３】
前記現像剤担持部材は、所定の現像領域にて前記静電潜像担持体と対向するように設けられている。この現像剤担持部材は、帯電した現像剤を担持するための現像剤担持面を有している。
【０００４】
前記現像剤電界搬送手段は、前記現像領域よりも前記現像剤担持面の移動方向（前記現像ローラの回転方向）における上流側にて、当該現像剤担持面と所定の距離を隔てて対向するように配置されている。この現像剤電界搬送手段は、複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界によって、前記現像剤を搬送するように構成されている。
【０００５】
かかる構成においては、進行波状の電界によって搬送された前記現像剤は、前記現像剤電界搬送手段と前記現像剤担持面とが対向する位置にて、当該現像剤担持面に付着する。これにより、当該現像剤担持面上に、前記現像剤が担持される。
【０００６】
前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤は、当該現像剤担持面の移動によって前記現像領域に達することで、静電潜像の現像に供される。これにより、前記静電潜像担持体の周面である静電潜像担持面上にて、前記現像剤が、前記静電潜像に対応して画像状に配列した状態で付着する。すなわち、前記静電潜像担持面上に、前記現像剤による画像が形成される。
【発明の概要】
【０００７】
この種の装置において、前記現像剤担持面上における前記現像剤の担持状態にムラが生じると、当該担持ムラに対応した画像形成濃度のムラが生じる。したがって、良好に画像形成を行うためには、前記現像剤担持面上にて前記現像剤をより均一に担持させることが重要である。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。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、帯電した粉末状の現像剤を、画像形成部にて、画像状に配列することで画像形成を行うように構成されている。かかる画像形成装置は、現像剤担持部材と、供給用電界搬送基板と、搬送バイアス印加手段と、担持バイアス印加手段と、バイアス制御手段と、を備えている。なお、かかる画像形成装置は、さらに、回収用電界搬送基板と、回収バイアス印加手段と、を備えていてもよい。
【０００９】
前記現像剤担持部材は、前記画像形成部と対向配置されている。この現像剤担持部材は、現像剤担持面（主走査方向と平行な円柱面状の周面であって、前記現像剤を担持する面）を有している。そして、この現像剤担持部材は、前記現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動するように当該主走査方向と平行な軸を中心として回転することで、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤を前記画像形成部に供給するように構成されている。
【００１０】
前記供給用電界搬送基板は、複数の供給用搬送電極を備えている。これら複数の供給用搬送電極は、前記主走査方向と交差する現像剤搬送経路に沿って配列されている。この供給用電界搬送基板は、これら複数の供給用搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により、前記現像剤を搬送するように構成されている。また、この供給用電界搬送基板は、前記現像剤搬送経路における前記現像剤の搬送方向における上流端と下流端との間の担持領域にて前記現像剤担持面と対向するように設けられている。
【００１１】
前記搬送バイアス印加手段は、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するための前記搬送バイアスを、前記供給用電界搬送基板に（すなわち複数の前記供給用搬送電極間に）印加するように設けられている。
【００１２】
前記担持バイアス印加手段は、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に担持バイアスを印加するように設けられている。この担持バイアスは、前記担持領域にて前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤を移行させることで、当該現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるための電圧である。
【００１３】
前記回収用電界搬送基板は、複数の回収用搬送電極を備えている。これら複数の回収用搬送電極は、前記現像剤搬送経路に沿って配列されている。この回収用電界搬送基板は、これら複数の回収用搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により、前記現像剤を、現像剤貯留部に向けて搬送するように構成されている。また、この回収用電界搬送基板は、前記画像形成部と対向する位置よりも前記現像剤担持面の移動方向における下流側の回収領域にて、当該現像剤担持面と対向するように設けられている。
【００１４】
前記回収バイアス印加手段は、前記回収用電界搬送基板に（すなわち複数の前記回収用搬送電極間に）回収バイアスを印加するように設けられている。この回収バイアスは、前記回収領域にて前記現像剤担持面から前記回収用電界搬送基板に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上から前記現像剤を回収するとともに、当該回収領域から前記現像剤貯留部に向けて前記現像剤を搬送するための電圧である。
【００１５】
前記バイアス制御手段は、少なくとも前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御するようになっている。すなわち、当該画像形成装置に前記回収用電界搬送基板及び前記回収バイアス印加手段が設けられている場合、前記バイアス制御手段は、前記搬送バイアス印加手段、前記担持バイアス印加手段、及び前記回収バイアス印加手段の動作を制御するようになっている。
【００１６】
本発明の特徴は、前記バイアス制御手段が、以下の動作を実行すべく、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御するようになっていることにある：（１）前記画像形成部による画像形成時においては、前記搬送バイアス及び前記担持バイアスを印加することで、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送しつつ、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させる。（２）一方、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後においては、前記搬送バイアスを印加する一方で前記担持バイアスを印加しないことで、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送する。
【００１７】
かかる構成においては、前記画像形成部による画像形成時に、前記バイアス制御手段は、前記供給用電界搬送基板に前記搬送バイアスを印加するとともに、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に前記担持バイアスを印加するように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する。これにより、前記現像剤が、前記供給用電界搬送基板上を、前記担持領域に向かって搬送される。そして、前記担持領域にて、前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤が移行することで、当該現像剤担持面上に前記現像剤が担持される。
【００１８】
ところで、前記画像形成部による画像形成動作が比較的長時間連続して行われるような場合に、前記現像剤担持面上に、スジ状の担持ムラが発生することがあり得る。この担持ムラは、前記主走査方向と直交する方向のスジが当該主走査方向に沿って並んだような状態となって発生する。すなわち、この担持ムラは、前記主走査方向における前記現像剤担持面上の担持量ムラであり、これにより当該主走査方向における画像形成濃度ムラが発生してしまう。
【００１９】
この担持ムラが発生した場合に、装置を分解して前記供給用電界搬送基板上（前記担持領域にて前記現像剤担持面と対向する表面上）を観察した結果、当該担持ムラの前記主走査方向におけるパターンに対応する、前記現像剤の付着（残留）パターンが、当該供給用電界搬送基板上に発生していることが確認された。かかる付着パターンは、前記担持領域にて、前記現像剤の搬送及び前記現像剤担持面上への担持が行われているうちに、前記供給用電界搬送基板上に何らかの原因（局所的な付着物の付着あるいは局所的なチャージアップが考えられる）によって生じた、「搬送履歴」であると考えられる。
【００２０】
そこで、本発明においては、前記バイアス制御手段は、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後に、前記供給用電界搬送基板に前記搬送バイアスを印加する一方で前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に前記担持バイアスを印加しないように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する。すると、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ、前記現像剤が前記供給用電界搬送基板上を搬送される。これにより、上述の「搬送履歴」が緩和あるいは解消され、以て上述のような担持ムラの発生が抑制される。
【００２１】
このように、本発明によれば、前記現像剤担持面上における前記現像剤の担持状態のムラが効果的に抑制される。したがって、本発明によれば、前記現像剤担持面上にて前記現像剤をより均一に担持させることで、より良好な画像形成が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る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に示されているトナー供給装置を拡大した側断面図である。
【図３】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４】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５】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【図６】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【図７】比較例による不具合を説明するための模式図である。
【図８】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
＜レーザープリンタの構成＞
図１を参照すると、レーザープリンタ１は、用紙搬送機構２と、感光体ドラム３と、帯電器４と、スキャナーユニット５と、トナー供給装置６と、を備えている。レーザープリンタ１内に備えられた、図示しない給紙トレイには、シート状の用紙Ｐが積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構２は、用紙Ｐを所定の用紙搬送経路ＰＰに沿って搬送するように構成されている。
【００２５】
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。この静電潜像担持面ＬＳは、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な円筒面であって、電位分布による静電潜像が形成されるとともに、当該静電潜像に対応した位置にて本発明の現像剤としてのトナーＴ（図２参照）を担持するようになっている。感光体ドラム３は、前記主走査方向と平行な軸を中心として図中矢印で示されている方向（反時計回り）に回転駆動されることで、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って静電潜像担持面ＬＳが移動するように構成されている。
【００２６】
帯電器４は、静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されている。この帯電器４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像担持面ＬＳを一様に正帯電させるように構成されている。
【００２７】
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（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を生成し、生成したレーザービームＬＢを静電潜像担持面ＬＳにおけるスキャン位置ＳＰにて結像させるとともに、その結像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）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：反時計回り）における下流側の位置に設けられている。
【００２８】
トナー供給装置６は、感光体ドラム３の回転方向におけるスキャン位置ＳＰよりも下流側の現像領域ＤＡ（この現像領域ＤＡが本発明の画像形成部に対応する）にて静電潜像担持面ＬＳ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、帯電したトナーＴ（図２参照）を、現像領域ＤＡにて、感光体ドラム３（静電潜像担持面ＬＳ）に供給するように構成されている。ここで、現像領域ＤＡとは、トナー供給装置６が静電潜像担持面ＬＳと対向する領域である。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。
【００２９】
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。
【００３０】
用紙搬送機構２は、一対のレジストローラ２１と、転写ローラ２２と、を備えている。レジストローラ２１は、用紙Ｐを所定のタイミングにて感光体ドラム３と転写ローラ２２との間に向けて送り出すように構成されている。転写ローラ２２は、転写位置ＴＰにて用紙搬送経路ＰＰを隔てて静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されていて、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転駆動されるようになっている。この転写ローラ２２は、図示しないバイアス電源回路に接続されている。すなわち、転写ローラ２２と感光体ドラム３との間で、静電潜像担持面ＬＳ上に付着したトナーＴ（図２参照）を用紙Ｐに転写させるための所定の転写バイアスが印加されるようになっている。
【００３１】
＜＜トナー供給装置＞＞
トナー供給装置６の側断面図（前記主走査方向を法線とする面による断面図）である図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、その内側の空間における底部であるトナー貯留部６１ａには、粉末状の乾式現像剤であるトナー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、非磁性一成分の、黒色トナーである。トナーボックス６１の頂部であって、感光体ドラム３と対向する位置には、開口部６１ｂが形成されている。すなわち、開口部６１ｂ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。
【００３２】
本発明の現像剤担持部材としての現像ローラ６２は、前記主走査方向と平行な円柱面状の周面であるトナー担持面６２ａを有するローラ状の部材であって、トナー担持面６２ａが開口部６１ｂを介してトナーボックス６１の外側に露出するように、トナーボックス６１内に収容されている。
【００３３】
この現像ローラ６２は、現像領域ＤＡと対向するように配置されている。すなわち、本発明の現像剤担持面としてのトナー担持面６２ａの頂部が現像領域ＤＡにて感光体ドラム３における静電潜像担持面ＬＳと所定のギャップを隔てて最近接しつつ対向するように、現像ローラ６２が配置されている。
【００３４】
現像ローラ６２は、トナーボックス６１における開口部６１ｂの近傍にて、前記主走査方向と平行な軸を中心として回動可能に支持されている。すなわち、現像ローラ６２は、前記主走査方向と平行な軸を中心とした図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転によって、トナー担持面６２ａが前記主走査方向と直交する方向に移動することで、トナー担持面６２ａ上に担持されたトナーＴを現像領域ＤＡに供給するように構成されている。
【００３５】
トナーボックス６１の内部であって、現像ローラ６２の下方には、供給用電界搬送基板６３が設けられている。供給用電界搬送基板６３は、側断面視にて上方に向かって凸形状となるような半円筒状に形成されている。供給用電界搬送基板６３は、その外側（上側）表面であるトナー搬送面ＴＴＳを有している。
【００３６】
供給用電界搬送基板６３は、トナーＴを、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、進行波状の電界により、トナー搬送経路ＴＴＰに沿ったトナー搬送方向ＴＴＤに搬送するように構成されている。ここで、トナー搬送経路ＴＴＰは、トナー搬送面ＴＴＳに沿ってトナーＴが進行波状の電界によって搬送される経路であって、側断面視にて上方に凸状の略半円状に形成されている。このトナー搬送経路ＴＴＰは、前記主走査方向と交差（直交）するようになっている。また、トナー搬送方向ＴＴＤは、側断面視におけるトナー搬送経路ＴＴＰ上の任意の点における接線方向である。
【００３７】
供給用電界搬送基板６３のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端６３ａ及び下流端６３ｂは、トナーボックス６１内に貯留されたトナーＴに浸漬されるように、トナー貯留部６１ａ内に配置されている。供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送面ＴＴＳの頂部であって供給用電界搬送基板６３のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端６３ａ及び下流端６３ｂとの中間部分が、担持領域ＣＡにて、現像ローラ６２におけるトナー担持面６２ａの下端部と最近接しつつ対向するように設けられている。この担持領域ＣＡは、トナー搬送経路ＴＴＰの頂部であって、トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端と下流端との中間位置に設けられている。
【００３８】
供給用電界搬送基板６３は、上流端６３ａから下流端６３ｂに向けてトナーＴを搬送することで、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａにトナーＴを供給しつつ、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａに担持されなかったトナーＴをトナー貯留部６１ａに戻すように構成されている。本実施形態においては、供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送方向ＴＴＤが担持領域ＣＡにおけるトナー担持面６２ａの移動方向（図中左方向）とは反対方向（図中二点鎖線の矢印参照：右方向あるいは時計回り方向）となるように構成されている。なお、供給用電界搬送基板６３の内部構成の詳細については後述する。
【００３９】
トナーボックス６１の内部であって、現像ローラ６２の側方には、略平板状の回収用電界搬送基板６４が設けられている。回収用電界搬送基板６４のトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流端は、トナーボックス６１内に貯留されたトナーＴに浸漬されるように、トナー貯留部６１ａ内に配置されている。回収用電界搬送基板６４のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端は、トナー担持面６２ａの移動方向における現像領域ＤＡよりも下流側且つ担持領域ＣＡよりも上流側の回収領域ＲＡにて、トナー担持面６２ａと対向するように設けられている。
【００４０】
回収用電界搬送基板６４は、現像領域ＤＡにて静電潜像担持面ＬＳ側に移行せずにトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴを、回収領域ＲＡにてトナー担持面６２ａから回収する（すなわち剥離する）とともに、この回収したトナーＴをトナー貯留部６１ａに戻すように構成されている。なお、回収用電界搬送基板６４の内部構成の詳細については後述する。
【００４１】
現像ローラ６２、供給用電界搬送基板６３、及び回収用電界搬送基板６４は、バイアス印加部６５と電気的に接続されている。バイアス印加部６５は、バイアス制御部６６と電気的に接続されている。バイアス制御部６６は、レーザープリンタ１の各部（バイアス印加部６５を含む）の動作を制御するためのマイクロコンピュータであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックラップＲＡＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、等を備えている。バイアス印加部６５及びバイアス制御部６６の詳細については後述する。
【００４２】
＜＜＜搬送基板＞＞＞
図３を参照すると、供給用電界搬送基板６３及び回収用電界搬送基板６４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。
【００４３】
具体的には、供給用電界搬送基板６３は、供給用搬送電極６３１と、支持フィルム層６３２と、電極被覆層６３３と、オーバーコート層６３４と、から構成されている。回収用電界搬送基板６４は、回収用搬送電極６４１と、支持フィルム層６４２と、電極被覆層６４３と、オーバーコート層６４４と、から構成されている。回収用電界搬送基板６４は、供給用電界搬送基板６３とほぼ同一の構成であるので、以下、供給用電界搬送基板６３の内部構造について説明する（回収用電界搬送基板６４の内部構造の説明については、以下の供給用電界搬送基板６３の内部構造についての説明が適宜援用される。）。
【００４４】
供給用搬送電極６３１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、薄膜状の銅箔によって形成されている。複数の供給用搬送電極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。
【００４５】
トナー搬送経路ＴＴＰに沿って多数配列された各供給用搬送電極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に接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＤに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＡに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された供給用搬送電極６３１・・・が、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って順に配列されている（電源回路ＶＡ〜ＶＤは、図２における後述の供給バイアス電源回路６５２あるいは回収バイアス電源回路６５３の構成要素である。）。
【００４６】
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、供給用電界搬送基板６３は、各供給用搬送電極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に搬送するように構成されている。
【００４７】
複数の供給用搬送電極６３１は、支持フィルム層６３２の表面上に形成されている。支持フィルム層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。電極被覆層６３３は、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この電極被覆層６３３は、支持フィルム層６３２における供給用搬送電極６３１が設けられている表面、及び供給用搬送電極６３１を覆うように設けられている。電極被覆層６３３の上には、オーバーコート層６３４が設けられている。オーバーコート層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。
【００４８】
＜＜＜バイアス印加部＞＞＞
再び図２を参照すると、バイアス印加部６５は、現像バイアス電源回路６５１と、供給バイアス電源回路６５２と、回収バイアス電源回路６５３と、を備えている。
【００４９】
ここで、図５及び図６は、図１に示されているレーザープリンタ１の動作説明のためのタイムチャート、すなわち、図２に示されている現像バイアス電源回路６５１，供給バイアス電源回路６５２，及び回収バイアス電源回路６５３の出力電圧を示すタイムチャートである。図５及び図６において、（ｉ）は静電潜像担持面ＬＳの表面電位（ＶＬは露光部電位）を示し、（ii）は現像バイアス電源回路６５１の出力電圧を示し、（iii）は供給バイアス電源回路６５２の出力電圧を示している。
【００５０】
現像バイアス電源回路６５１は、現像ローラ６２と電気的に接続されている。この現像バイアス電源回路６５１は、図５及び図６の（ii）に示されているように、＋５００Ｖの直流電圧を出力することで、現像ローラ６２に（より正確には静電潜像担持面ＬＳにおける電位ＶＬの露光部と現像ローラ６２との間に）５００Ｖの現像バイアスを印加し得るように構成されている。
【００５１】
供給バイアス電源回路６５２は、供給用電界搬送基板６３と電気的に接続されている。この供給バイアス電源回路６５２は、図４並びに図５及び図６の（iii）に示されているように、０Ｖ／＋５００Ｖ、又は＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧を出力するように構成されている。
【００５２】
すなわち、供給バイアス電源回路６５２は、供給用電界搬送基板６３に（より正確には複数の供給用搬送電極６３１間に）、トナーＴをトナー搬送経路ＴＴＰに沿って搬送するための振幅２５０Ｖの多相交流電圧である搬送バイアスを印加するようになっている。また、供給バイアス電源回路６５２は、現像バイアス電源回路６５１が＋５００Ｖの直流電圧を出力している状態で、＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧を出力することで、現像ローラ６２と供給用電界搬送基板６３との間に、＋１０００Ｖのピーク電圧発生時にて正帯電のトナーＴを供給用電界搬送基板６３からトナー担持面６２ａに移行させることでトナー担持面６２ａ上に担持させるための、５００Ｖの担持バイアスを印加するようになっている。
【００５３】
回収バイアス電源回路６５３は、回収用電界搬送基板６４と電気的に接続されている。この回収バイアス電源回路６５３は、−５００Ｖ／０Ｖの多相交流電圧を出力するように構成されている。すなわち、回収バイアス電源回路６５３は、正帯電のトナーＴを回収領域ＲＡにてトナー担持面６２ａから回収用電界搬送基板６４に移行させることで回収するとともに、このトナーＴを回収領域ＲＡからトナー貯留部６１ａに向けて搬送するための回収バイアスを印加するようになっている。
【００５４】
バイアス制御部６６は、現像バイアス電源回路６５１、供給バイアス電源回路６５２、及び回収バイアス電源回路６５３の動作（電圧出力状態）を制御するようになっている。具体的には、バイアス制御部６６は、以下の動作を実行すべく、供給バイアス電源回路６５２の動作を制御するようになっている：（１）現像領域ＤＡにおける静電潜像現像時（画像形成時）には、搬送バイアス及び担持バイアスを印加することで、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴを搬送しつつ、トナー担持面６２ａにトナーＴを担持させる。（２）一方、現像領域ＤＡにおける静電潜像現像を行わない時（非画像形成時）であって、上述の画像形成時の直前及び直後には、搬送バイアスを印加する一方で担持バイアスを印加しないことで、トナー担持面６２ａにトナーＴを担持させないようにしつつ、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴを搬送する。
【００５５】
＜レーザープリンタの動作説明＞
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ１による動作の概要を、実施形態の構成による作用・効果とともに、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００５６】
＜＜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。
【００５７】
＜＜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、トナー像（トナーＴが画像状に配列することによって形成される像：以下同様）が担持される。
【００５８】
＜＜＜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によって一様に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（反時計回り）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。
【００５９】
このスキャン位置ＳＰにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームＬＢによって静電潜像担持面ＬＳが露光される。すなわち、レーザービームＬＢが、前記主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面ＬＳに照射される。このレーザービームＬＢの変調状態に応じて、静電潜像担持面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像が形成される。静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像は、感光体ドラム３の図中矢印で示されている方向（反時計回り）の回転により、トナー供給装置６と対向する現像領域ＤＡに向かって移動する。
【００６０】
＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２及び図３を参照すると、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴは、供給用電界搬送基板６３における上流端６３ａにて、オーバーコート層６３４との接触や摩擦等により帯電する。この帯電したトナーＴは、供給用電界搬送基板６３に備えられた複数の供給用搬送電極６３１に対する搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により、上流端６３ａから担持領域ＣＡに向かって、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送される。
【００６１】
供給用電界搬送基板６３によってトナー搬送方向ＴＴＤに搬送中のトナーＴは、担持領域ＣＡに達すると、トナー担持面６２ａ側に移行し、トナー担持面６２ａ上に担持される。なお、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａ側に移行しなかったものは、担持領域ＣＡから下流端６３ｂに向かって搬送されることで、トナー貯留部６１ａに戻される。
【００６２】
担持領域ＣＡにて正帯電のトナーＴが担持されたトナー担持面６２ａは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、現像領域ＤＡまで移動する。これにより、トナーＴが現像領域ＤＡに供給される。この現像領域ＤＡ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、トナー像が、静電潜像担持面ＬＳ上に担持される。
【００６３】
現像領域ＤＡを通過したトナー担持面６２ａ上には、「現像履歴」が残留している。すなわち、かかるトナー担持面６２ａ上には、静電潜像担持面ＬＳ上に形成されたトナー像を反転したネガ像に対応する状態で、現像領域ＤＡにて消費されなかったトナーＴが残留している。かかる残留分のトナーＴは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、回収領域ＲＡまで移動する。この回収領域ＲＡにて、トナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴは、回収用電界搬送基板６４によって回収される。回収用電界搬送基板６４によって回収されたトナーＴは、回収バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界によってトナー貯留部６１ａに向かって搬送されることで、トナー貯留部６１ａに戻される。
【００６４】
回収領域ＲＡを経て残留分のトナーＴが良好に回収（除去あるいは剥離）されることで「現像履歴」が解消されたトナー担持面６２ａは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、再度担持領域ＣＡに達し、新たにトナーＴが担持される。したがって、担持領域ＣＡにて「現像履歴」が残留した状態のトナー担持面６２ａ上にそのままトナーＴが再度担持されることで後続の形成画像にゴーストが発生することが、良好に抑制される。
【００６５】
＜＜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（反時計回り）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。このトナー像は、その後、図示しない定着手段によって、用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上に、トナーＴによる画像が形成される。
【００６６】
＜本実施形態の構成による作用・効果＞
以下、本実施形態の構成による作用・効果について、図面を参照しつつ、より詳細に説明する。
【００６７】
図５は、画像形成を開始する際の動作を示すタイムチャートである。まず、時刻ｔ１にて、現像バイアス電源回路６５１が＋５００Ｖの直流電圧を出力する（チャート（ii）参照）。その後、時刻ｔ２〜ｔ３にて、供給バイアス電源回路６５２が０Ｖ／＋５００Ｖの多相交流電圧を出力する（チャート（iii）参照）。このため、画像形成の直前である時刻ｔ２〜ｔ３においては、搬送バイアスが印加される一方、担持バイアスは印加されない。よって、時刻ｔ２〜ｔ３においては、トナー担持面６２ａにトナーＴが担持されないようにしつつ、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴが搬送される（かかる搬送態様を、以下「スルー搬送」と称する。）。
【００６８】
その後、時刻ｔ３にて、供給バイアス電源回路６５２の出力が＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧に切り替えられる（チャート（iii）参照）。このため、時刻ｔ３以降においては、搬送バイアス及び担持バイアスが印加されることで、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴが搬送されつつ、トナー担持面６２ａにトナーＴが担持される。そして、時刻ｔ３以降において、静電潜像担持面ＬＳにおける静電潜像の形成及び現像（画像形成）が実行される（チャート（ｉ）及び（iii）参照）。
【００６９】
図６は、画像形成を（一旦）終了する際の動作を示すタイムチャートである。静電潜像担持面ＬＳにおける静電潜像の形成及び現像（画像形成）が終了すると（チャート（ｉ）参照）、まず、時刻ｔ４にて、供給バイアス電源回路６５２の出力が、＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧から０Ｖ／＋５００Ｖの多相交流電圧に切り替えられる（チャート（iii）参照）。このため、画像形成の直後である時刻ｔ４〜ｔ５においては、搬送バイアスが印加される一方、担持バイアスは印加されない。よって、時刻ｔ４以降はトナー担持面６２ａに対するトナーＴの担持が停止され、時刻ｔ４〜ｔ５においても上述の「スルー搬送」が行われる。
【００７０】
時刻ｔ５にて供給バイアス電源回路６５２の出力が停止（０Ｖ）された後（チャート（iii）参照）、時刻ｔ６にて、現像バイアス電源回路６５１の出力が停止（０Ｖ）される（チャート（ii）参照）。
【００７１】
ここで、図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５にて、画像形成時（時刻ｔ３〜ｔ４）と同様に、供給バイアス電源回路６５２の出力が＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧であった場合、形成画像に、前記副走査方向に沿った「縦スジ」が発生する。この「縦スジ」は、前記主走査方向における、形成画像の濃度ムラである。
【００７２】
このとき、装置を分解して観察すると、図７の（ｉ）に示されているように、上述の「縦スジ」に対応するパターンの担持ムラが、現像ローラ６２におけるトナー担持面６２ａに生じている。この担持ムラは、前記主走査方向におけるトナー担持面６２ａ上のトナーＴの担持量のムラである。なお、図７の（ｉ）における現像ローラ６２よりも下方に示された横縞模様は、供給用搬送電極６３１に対応してトナー搬送面ＴＴＳに付着（残留）したトナーＴのパターンである。
【００７３】
トナー搬送面ＴＴＳから現像ローラ６２を離して、トナー搬送面ＴＴＳにおける上述の担持領域ＣＡに対応する部分を観察してみると、図７の（ii）に示されているように、当該担持ムラの前記主走査方向におけるパターンに対応する、トナーＴの付着（残留）パターンが、トナー搬送面ＴＴＳ上に発生していることが確認された（図中上側の「ギザギザ」な部分参照）。かかる付着パターンは、担持領域ＣＡにて、トナーＴの搬送及びトナー担持面６２ａ上への担持が行われているうちに、トナー搬送面ＴＴＳ上に何らかの原因（局所的な付着物の付着あるいは局所的なチャージアップが考えられる）によって生じた、「搬送履歴」であると考えられる。
【００７４】
これに対し、本実施形態においては、図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５にて、上述の「スルー搬送」を行うことで、図７に示されているような不具合の発生が効果的に解消され得る。このように、本実施形態の構成によれば、トナー担持面６２ａ上におけるトナーＴの担持状態のムラが効果的に抑制される。したがって、本発明によれば、トナー担持面６２ａ上にてトナーＴをより均一に担持させることで、より良好な画像形成が行われる。
【００７５】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
【００７９】
（１）本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。また、露光光源としては、レーザースキャナ以外のもの（ＬＥＤ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、蛍光体、等）が好適に用いられ得る。この場合、「主走査方向」は、発光素子（ＬＥＤ等）の配列方向と平行な方向となる。
【００８０】
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。
【００８１】
（２）図４を参照すると、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。また、上述の実施形態においては、４つの電源回路ＶＡ〜ＶＤが設けられるとともに、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の位相が９０°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、３つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が１２０°ずつ異なるようになっていてもよい。
【００８２】
（３）感光体ドラム３と現像ローラ６２とは、接触していてもよい。
【００８３】
（４）供給用電界搬送基板６３の構成は、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、オーバーコート層６３４は省略され得る。
【００８４】
供給用電界搬送基板６３は、半円柱状の支持部材によって支持されていてもよい。また、供給用電界搬送基板６３の頂部は、平板状に形成されていてもよい。この場合、供給用電界搬送基板６３は、側断面視にて台形状に形成され得る（側断面視にて台形状の支持部材によって支持され得る）。
【００８５】
また、供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送方向ＴＴＤが担持領域ＣＡにおけるトナー担持面６２ａの移動方向（図中左方向）と同一方向となるように構成されていてもよい。
【００８６】
（５）図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５の、少なくともいずれか一方にて、上述の「スルー搬送」を行うことで、図７に示されているような不具合の発生が効果的に解消される。
【００８７】
図８は、図１に示されているレーザープリンタ１の動作説明のためのタイムチャートである。ここで、図８における（ｉ）ないし（iii）は、図５と同様である。図８における（iv）は、回収バイアス電源回路６５３の出力電圧を示している。
【００８８】
図８に示されているように、画像形成を開始する際、まず初めに（時刻ｔ１より前に：図８における（ii）及び（iv）参照）現像ローラ６２を回転させつつ回収バイアスを印加して先に回収用電界搬送基板６４を動作させることで、前回の画像形成動作終了後にトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴを回収用電界搬送基板６４によって回収した後に、スルー搬送及びトナー担持を行うようにしてもよい。これにより、前回の画像形成動作終了後にトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴが供給用電界搬送基板６３側に移行することが、効果的に防止され得る。
【００８９】
（６）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。
【符号の説明】
【００９０】
１ … レーザープリンタ 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
６１ … トナーボックス ６１ａ … トナー貯留部
６２ … 現像ローラ ６２ａ … トナー担持面
６３ … 供給用電界搬送基板 ６３ａ … 上流端
６３ｂ … 下流端 ６３１ … 供給用搬送電極
６４ … 回収用電界搬送基板 ６４１ … 回収用搬送電極
６５ … バイアス印加部 ６６ … バイアス制御部
６５２ … 供給バイアス電源回路 ６５３ … 回収バイアス電源回路
ＣＡ … 担持領域 ＤＡ … 現像領域
ＬＳ … 静電潜像担持面 ＲＡ … 回収領域
Ｔ … トナー ＴＴＤ … トナー搬送方向
ＴＴＰ … トナー搬送経路 ＴＴＳ … トナー搬送面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００８−７０８０３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、特開２００８−７０８０３号公報等に開示されているものが知られている。かかる公報に開示された装置は、静電潜像担持体（感光体ドラム）と、現像剤担持部材（現像ローラ）と、現像剤電界搬送手段と、を備えている。
【０００３】
前記現像剤担持部材は、所定の現像領域にて前記静電潜像担持体と対向するように設けられている。この現像剤担持部材は、帯電した現像剤を担持するための現像剤担持面を有している。
【０００４】
前記現像剤電界搬送手段は、前記現像領域よりも前記現像剤担持面の移動方向（前記現像ローラの回転方向）における上流側にて、当該現像剤担持面と所定の距離を隔てて対向するように配置されている。この現像剤電界搬送手段は、複数の搬送電極を備えていて、これら複数の搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界によって、前記現像剤を搬送するように構成されている。
【０００５】
かかる構成においては、進行波状の電界によって搬送された前記現像剤は、前記現像剤電界搬送手段と前記現像剤担持面とが対向する位置にて、当該現像剤担持面に付着する。これにより、当該現像剤担持面上に、前記現像剤が担持される。
【０００６】
前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤は、当該現像剤担持面の移動によって前記現像領域に達することで、静電潜像の現像に供される。これにより、前記静電潜像担持体の周面である静電潜像担持面上にて、前記現像剤が、前記静電潜像に対応して画像状に配列した状態で付着する。すなわち、前記静電潜像担持面上に、前記現像剤による画像が形成される。
【発明の概要】
【０００７】
この種の装置において、前記現像剤担持面上における前記現像剤の担持状態にムラが生じると、当該担持ムラに対応した画像形成濃度のムラが生じる。したがって、良好に画像形成を行うためには、前記現像剤担持面上にて前記現像剤をより均一に担持させることが重要である。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。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、帯電した粉末状の現像剤を、画像形成部にて、画像状に配列することで画像形成を行うように構成されている。かかる画像形成装置は、現像剤担持部材と、供給用電界搬送基板と、搬送バイアス印加手段と、担持バイアス印加手段と、バイアス制御手段と、を備えている。なお、かかる画像形成装置は、さらに、回収用電界搬送基板と、回収バイアス印加手段と、を備えていてもよい。
【０００９】
前記現像剤担持部材は、前記画像形成部と対向配置されている。この現像剤担持部材は、現像剤担持面（主走査方向と平行な円柱面状の周面であって、前記現像剤を担持する面）を有している。そして、この現像剤担持部材は、前記現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動するように当該主走査方向と平行な軸を中心として回転することで、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤を前記画像形成部に供給するように構成されている。
【００１０】
前記供給用電界搬送基板は、複数の供給用搬送電極を備えている。これら複数の供給用搬送電極は、前記主走査方向と交差する現像剤搬送経路に沿って配列されている。この供給用電界搬送基板は、これら複数の供給用搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により、前記現像剤を搬送するように構成されている。また、この供給用電界搬送基板は、前記現像剤搬送経路における前記現像剤の搬送方向における上流端と下流端との間の担持領域にて前記現像剤担持面と対向するように設けられている。
【００１１】
前記搬送バイアス印加手段は、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するための前記搬送バイアスを、前記供給用電界搬送基板に（すなわち複数の前記供給用搬送電極間に）印加するように設けられている。
【００１２】
前記担持バイアス印加手段は、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に担持バイアスを印加するように設けられている。この担持バイアスは、前記担持領域にて前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤を移行させることで、当該現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるための電圧である。
【００１３】
前記回収用電界搬送基板は、複数の回収用搬送電極を備えている。これら複数の回収用搬送電極は、前記現像剤搬送経路に沿って配列されている。この回収用電界搬送基板は、これら複数の回収用搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により、前記現像剤を、現像剤貯留部に向けて搬送するように構成されている。また、この回収用電界搬送基板は、前記画像形成部と対向する位置よりも前記現像剤担持面の移動方向における下流側の回収領域にて、当該現像剤担持面と対向するように設けられている。
【００１４】
前記回収バイアス印加手段は、前記回収用電界搬送基板に（すなわち複数の前記回収用搬送電極間に）回収バイアスを印加するように設けられている。この回収バイアスは、前記回収領域にて前記現像剤担持面から前記回収用電界搬送基板に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上から前記現像剤を回収するとともに、当該回収領域から前記現像剤貯留部に向けて前記現像剤を搬送するための電圧である。
【００１５】
前記バイアス制御手段は、少なくとも前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御するようになっている。すなわち、当該画像形成装置に前記回収用電界搬送基板及び前記回収バイアス印加手段が設けられている場合、前記バイアス制御手段は、前記搬送バイアス印加手段、前記担持バイアス印加手段、及び前記回収バイアス印加手段の動作を制御するようになっている。
【００１６】
本発明の特徴は、前記バイアス制御手段が、以下の動作を実行すべく、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御するようになっていることにある：（１）前記画像形成部による画像形成時においては、前記搬送バイアス及び前記担持バイアスを印加することで、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送しつつ、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させる。（２）一方、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後においては、前記搬送バイアスを印加する一方で前記担持バイアスを印加しないことで、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ、前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送する。
【００１７】
かかる構成においては、前記画像形成部による画像形成時に、前記バイアス制御手段は、前記供給用電界搬送基板に前記搬送バイアスを印加するとともに、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に前記担持バイアスを印加するように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する。これにより、前記現像剤が、前記供給用電界搬送基板上を、前記担持領域に向かって搬送される。そして、前記担持領域にて、前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤が移行することで、当該現像剤担持面上に前記現像剤が担持される。
【００１８】
ところで、前記画像形成部による画像形成動作が比較的長時間連続して行われるような場合に、前記現像剤担持面上に、スジ状の担持ムラが発生することがあり得る。この担持ムラは、前記主走査方向と直交する方向のスジが当該主走査方向に沿って並んだような状態となって発生する。すなわち、この担持ムラは、前記主走査方向における前記現像剤担持面上の担持量ムラであり、これにより当該主走査方向における画像形成濃度ムラが発生してしまう。
【００１９】
この担持ムラが発生した場合に、装置を分解して前記供給用電界搬送基板上（前記担持領域にて前記現像剤担持面と対向する表面上）を観察した結果、当該担持ムラの前記主走査方向におけるパターンに対応する、前記現像剤の付着（残留）パターンが、当該供給用電界搬送基板上に発生していることが確認された。かかる付着パターンは、前記担持領域にて、前記現像剤の搬送及び前記現像剤担持面上への担持が行われているうちに、前記供給用電界搬送基板上に何らかの原因（局所的な付着物の付着あるいは局所的なチャージアップが考えられる）によって生じた、「搬送履歴」であると考えられる。
【００２０】
そこで、本発明においては、前記バイアス制御手段は、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後に、前記供給用電界搬送基板に前記搬送バイアスを印加する一方で前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に前記担持バイアスを印加しないように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する。すると、前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ、前記現像剤が前記供給用電界搬送基板上を搬送される。これにより、上述の「搬送履歴」が緩和あるいは解消され、以て上述のような担持ムラの発生が抑制される。
【００２１】
このように、本発明によれば、前記現像剤担持面上における前記現像剤の担持状態のムラが効果的に抑制される。したがって、本発明によれば、前記現像剤担持面上にて前記現像剤をより均一に担持させることで、より良好な画像形成が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る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に示されているトナー供給装置を拡大した側断面図である。
【図３】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４】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５】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【図６】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【図７】比較例による不具合を説明するための模式図である。
【図８】図１に示されているレーザープリンタの動作説明のためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
＜レーザープリンタの構成＞
図１を参照すると、レーザープリンタ１は、用紙搬送機構２と、感光体ドラム３と、帯電器４と、スキャナーユニット５と、トナー供給装置６と、を備えている。レーザープリンタ１内に備えられた、図示しない給紙トレイには、シート状の用紙Ｐが積み重ねられた状態で収容されている。用紙搬送機構２は、用紙Ｐを所定の用紙搬送経路ＰＰに沿って搬送するように構成されている。
【００２５】
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。この静電潜像担持面ＬＳは、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な円筒面であって、電位分布による静電潜像が形成されるとともに、当該静電潜像に対応した位置にて本発明の現像剤としてのトナーＴ（図２参照）を担持するようになっている。感光体ドラム３は、前記主走査方向と平行な軸を中心として図中矢印で示されている方向（反時計回り）に回転駆動されることで、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って静電潜像担持面ＬＳが移動するように構成されている。
【００２６】
帯電器４は、静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されている。この帯電器４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型の帯電器であって、静電潜像担持面ＬＳを一様に正帯電させるように構成されている。
【００２７】
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（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を生成し、生成したレーザービームＬＢを静電潜像担持面ＬＳにおけるスキャン位置ＳＰにて結像させるとともに、その結像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）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：反時計回り）における下流側の位置に設けられている。
【００２８】
トナー供給装置６は、感光体ドラム３の回転方向におけるスキャン位置ＳＰよりも下流側の現像領域ＤＡ（この現像領域ＤＡが本発明の画像形成部に対応する）にて静電潜像担持面ＬＳ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、帯電したトナーＴ（図２参照）を、現像領域ＤＡにて、感光体ドラム３（静電潜像担持面ＬＳ）に供給するように構成されている。ここで、現像領域ＤＡとは、トナー供給装置６が静電潜像担持面ＬＳと対向する領域である。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。
【００２９】
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。
【００３０】
用紙搬送機構２は、一対のレジストローラ２１と、転写ローラ２２と、を備えている。レジストローラ２１は、用紙Ｐを所定のタイミングにて感光体ドラム３と転写ローラ２２との間に向けて送り出すように構成されている。転写ローラ２２は、転写位置ＴＰにて用紙搬送経路ＰＰを隔てて静電潜像担持面ＬＳと対向するように配置されていて、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転駆動されるようになっている。この転写ローラ２２は、図示しないバイアス電源回路に接続されている。すなわち、転写ローラ２２と感光体ドラム３との間で、静電潜像担持面ＬＳ上に付着したトナーＴ（図２参照）を用紙Ｐに転写させるための所定の転写バイアスが印加されるようになっている。
【００３１】
＜＜トナー供給装置＞＞
トナー供給装置６の側断面図（前記主走査方向を法線とする面による断面図）である図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、その内側の空間における底部であるトナー貯留部６１ａには、粉末状の乾式現像剤であるトナー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、非磁性一成分の、黒色トナーである。トナーボックス６１の頂部であって、感光体ドラム３と対向する位置には、開口部６１ｂが形成されている。すなわち、開口部６１ｂ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。
【００３２】
本発明の現像剤担持部材としての現像ローラ６２は、前記主走査方向と平行な円柱面状の周面であるトナー担持面６２ａを有するローラ状の部材であって、トナー担持面６２ａが開口部６１ｂを介してトナーボックス６１の外側に露出するように、トナーボックス６１内に収容されている。
【００３３】
この現像ローラ６２は、現像領域ＤＡと対向するように配置されている。すなわち、本発明の現像剤担持面としてのトナー担持面６２ａの頂部が現像領域ＤＡにて感光体ドラム３における静電潜像担持面ＬＳと所定のギャップを隔てて最近接しつつ対向するように、現像ローラ６２が配置されている。
【００３４】
現像ローラ６２は、トナーボックス６１における開口部６１ｂの近傍にて、前記主走査方向と平行な軸を中心として回動可能に支持されている。すなわち、現像ローラ６２は、前記主走査方向と平行な軸を中心とした図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転によって、トナー担持面６２ａが前記主走査方向と直交する方向に移動することで、トナー担持面６２ａ上に担持されたトナーＴを現像領域ＤＡに供給するように構成されている。
【００３５】
トナーボックス６１の内部であって、現像ローラ６２の下方には、供給用電界搬送基板６３が設けられている。供給用電界搬送基板６３は、側断面視にて上方に向かって凸形状となるような半円筒状に形成されている。供給用電界搬送基板６３は、その外側（上側）表面であるトナー搬送面ＴＴＳを有している。
【００３６】
供給用電界搬送基板６３は、トナーＴを、トナー搬送面ＴＴＳ上にて、進行波状の電界により、トナー搬送経路ＴＴＰに沿ったトナー搬送方向ＴＴＤに搬送するように構成されている。ここで、トナー搬送経路ＴＴＰは、トナー搬送面ＴＴＳに沿ってトナーＴが進行波状の電界によって搬送される経路であって、側断面視にて上方に凸状の略半円状に形成されている。このトナー搬送経路ＴＴＰは、前記主走査方向と交差（直交）するようになっている。また、トナー搬送方向ＴＴＤは、側断面視におけるトナー搬送経路ＴＴＰ上の任意の点における接線方向である。
【００３７】
供給用電界搬送基板６３のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端６３ａ及び下流端６３ｂは、トナーボックス６１内に貯留されたトナーＴに浸漬されるように、トナー貯留部６１ａ内に配置されている。供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送面ＴＴＳの頂部であって供給用電界搬送基板６３のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端６３ａ及び下流端６３ｂとの中間部分が、担持領域ＣＡにて、現像ローラ６２におけるトナー担持面６２ａの下端部と最近接しつつ対向するように設けられている。この担持領域ＣＡは、トナー搬送経路ＴＴＰの頂部であって、トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端と下流端との中間位置に設けられている。
【００３８】
供給用電界搬送基板６３は、上流端６３ａから下流端６３ｂに向けてトナーＴを搬送することで、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａにトナーＴを供給しつつ、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａに担持されなかったトナーＴをトナー貯留部６１ａに戻すように構成されている。本実施形態においては、供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送方向ＴＴＤが担持領域ＣＡにおけるトナー担持面６２ａの移動方向（図中左方向）とは反対方向（図中二点鎖線の矢印参照：右方向あるいは時計回り方向）となるように構成されている。なお、供給用電界搬送基板６３の内部構成の詳細については後述する。
【００３９】
トナーボックス６１の内部であって、現像ローラ６２の側方には、略平板状の回収用電界搬送基板６４が設けられている。回収用電界搬送基板６４のトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流端は、トナーボックス６１内に貯留されたトナーＴに浸漬されるように、トナー貯留部６１ａ内に配置されている。回収用電界搬送基板６４のトナー搬送方向ＴＴＤにおける上流端は、トナー担持面６２ａの移動方向における現像領域ＤＡよりも下流側且つ担持領域ＣＡよりも上流側の回収領域ＲＡにて、トナー担持面６２ａと対向するように設けられている。
【００４０】
回収用電界搬送基板６４は、現像領域ＤＡにて静電潜像担持面ＬＳ側に移行せずにトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴを、回収領域ＲＡにてトナー担持面６２ａから回収する（すなわち剥離する）とともに、この回収したトナーＴをトナー貯留部６１ａに戻すように構成されている。なお、回収用電界搬送基板６４の内部構成の詳細については後述する。
【００４１】
現像ローラ６２、供給用電界搬送基板６３、及び回収用電界搬送基板６４は、バイアス印加部６５と電気的に接続されている。バイアス印加部６５は、バイアス制御部６６と電気的に接続されている。バイアス制御部６６は、レーザープリンタ１の各部（バイアス印加部６５を含む）の動作を制御するためのマイクロコンピュータであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックラップＲＡＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、等を備えている。バイアス印加部６５及びバイアス制御部６６の詳細については後述する。
【００４２】
＜＜＜搬送基板＞＞＞
図３を参照すると、供給用電界搬送基板６３及び回収用電界搬送基板６４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。
【００４３】
具体的には、供給用電界搬送基板６３は、供給用搬送電極６３１と、支持フィルム層６３２と、電極被覆層６３３と、オーバーコート層６３４と、から構成されている。回収用電界搬送基板６４は、回収用搬送電極６４１と、支持フィルム層６４２と、電極被覆層６４３と、オーバーコート層６４４と、から構成されている。回収用電界搬送基板６４は、供給用電界搬送基板６３とほぼ同一の構成であるので、以下、供給用電界搬送基板６３の内部構造について説明する（回収用電界搬送基板６４の内部構造の説明については、以下の供給用電界搬送基板６３の内部構造についての説明が適宜援用される。）。
【００４４】
供給用搬送電極６３１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、薄膜状の銅箔によって形成されている。複数の供給用搬送電極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。
【００４５】
トナー搬送経路ＴＴＰに沿って多数配列された各供給用搬送電極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に接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＤに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＡに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＢに接続された供給用搬送電極６３１，電源回路ＶＣに接続された供給用搬送電極６３１・・・が、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って順に配列されている（電源回路ＶＡ〜ＶＤは、図２における後述の供給バイアス電源回路６５２あるいは回収バイアス電源回路６５３の構成要素である。）。
【００４６】
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、供給用電界搬送基板６３は、各供給用搬送電極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に搬送するように構成されている。
【００４７】
複数の供給用搬送電極６３１は、支持フィルム層６３２の表面上に形成されている。支持フィルム層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。電極被覆層６３３は、絶縁性の合成樹脂から構成されている。この電極被覆層６３３は、支持フィルム層６３２における供給用搬送電極６３１が設けられている表面、及び供給用搬送電極６３１を覆うように設けられている。電極被覆層６３３の上には、オーバーコート層６３４が設けられている。オーバーコート層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。
【００４８】
＜＜＜バイアス印加部＞＞＞
再び図２を参照すると、バイアス印加部６５は、現像バイアス電源回路６５１と、供給バイアス電源回路６５２と、回収バイアス電源回路６５３と、を備えている。
【００４９】
ここで、図５及び図６は、図１に示されているレーザープリンタ１の動作説明のためのタイムチャート、すなわち、図２に示されている現像バイアス電源回路６５１，供給バイアス電源回路６５２，及び回収バイアス電源回路６５３の出力電圧を示すタイムチャートである。図５及び図６において、（ｉ）は静電潜像担持面ＬＳの表面電位（ＶＬは露光部電位）を示し、（ii）は現像バイアス電源回路６５１の出力電圧を示し、（iii）は供給バイアス電源回路６５２の出力電圧を示している。
【００５０】
現像バイアス電源回路６５１は、現像ローラ６２と電気的に接続されている。この現像バイアス電源回路６５１は、図５及び図６の（ii）に示されているように、＋５００Ｖの直流電圧を出力することで、現像ローラ６２に（より正確には静電潜像担持面ＬＳにおける電位ＶＬの露光部と現像ローラ６２との間に）５００Ｖの現像バイアスを印加し得るように構成されている。
【００５１】
供給バイアス電源回路６５２は、供給用電界搬送基板６３と電気的に接続されている。この供給バイアス電源回路６５２は、図４並びに図５及び図６の（iii）に示されているように、０Ｖ／＋５００Ｖ、又は＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧を出力するように構成されている。
【００５２】
すなわち、供給バイアス電源回路６５２は、供給用電界搬送基板６３に（より正確には複数の供給用搬送電極６３１間に）、トナーＴをトナー搬送経路ＴＴＰに沿って搬送するための振幅２５０Ｖの多相交流電圧である搬送バイアスを印加するようになっている。また、供給バイアス電源回路６５２は、現像バイアス電源回路６５１が＋５００Ｖの直流電圧を出力している状態で、＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧を出力することで、現像ローラ６２と供給用電界搬送基板６３との間に、＋１０００Ｖのピーク電圧発生時にて正帯電のトナーＴを供給用電界搬送基板６３からトナー担持面６２ａに移行させることでトナー担持面６２ａ上に担持させるための、５００Ｖの担持バイアスを印加するようになっている。
【００５３】
回収バイアス電源回路６５３は、回収用電界搬送基板６４と電気的に接続されている。この回収バイアス電源回路６５３は、−５００Ｖ／０Ｖの多相交流電圧を出力するように構成されている。すなわち、回収バイアス電源回路６５３は、正帯電のトナーＴを回収領域ＲＡにてトナー担持面６２ａから回収用電界搬送基板６４に移行させることで回収するとともに、このトナーＴを回収領域ＲＡからトナー貯留部６１ａに向けて搬送するための回収バイアスを印加するようになっている。
【００５４】
バイアス制御部６６は、現像バイアス電源回路６５１、供給バイアス電源回路６５２、及び回収バイアス電源回路６５３の動作（電圧出力状態）を制御するようになっている。具体的には、バイアス制御部６６は、以下の動作を実行すべく、供給バイアス電源回路６５２の動作を制御するようになっている：（１）現像領域ＤＡにおける静電潜像現像時（画像形成時）には、搬送バイアス及び担持バイアスを印加することで、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴを搬送しつつ、トナー担持面６２ａにトナーＴを担持させる。（２）一方、現像領域ＤＡにおける静電潜像現像を行わない時（非画像形成時）であって、上述の画像形成時の直前及び直後には、搬送バイアスを印加する一方で担持バイアスを印加しないことで、トナー担持面６２ａにトナーＴを担持させないようにしつつ、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴを搬送する。
【００５５】
＜レーザープリンタの動作説明＞
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ１による動作の概要を、実施形態の構成による作用・効果とともに、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００５６】
＜＜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。
【００５７】
＜＜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、トナー像（トナーＴが画像状に配列することによって形成される像：以下同様）が担持される。
【００５８】
＜＜＜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によって一様に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（反時計回り）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。
【００５９】
このスキャン位置ＳＰにて、画像情報に基づいて変調されたレーザービームＬＢによって静電潜像担持面ＬＳが露光される。すなわち、レーザービームＬＢが、前記主走査方向に沿って走査されつつ、静電潜像担持面ＬＳに照射される。このレーザービームＬＢの変調状態に応じて、静電潜像担持面ＬＳ上の正電荷が消失する部分が生じる。これにより、静電潜像担持面ＬＳ上に、正電荷のパターン（画像状分布）による静電潜像が形成される。静電潜像担持面ＬＳに形成された静電潜像は、感光体ドラム３の図中矢印で示されている方向（反時計回り）の回転により、トナー供給装置６と対向する現像領域ＤＡに向かって移動する。
【００６０】
＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２及び図３を参照すると、トナーボックス６１内に貯留されているトナーＴは、供給用電界搬送基板６３における上流端６３ａにて、オーバーコート層６３４との接触や摩擦等により帯電する。この帯電したトナーＴは、供給用電界搬送基板６３に備えられた複数の供給用搬送電極６３１に対する搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により、上流端６３ａから担持領域ＣＡに向かって、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送される。
【００６１】
供給用電界搬送基板６３によってトナー搬送方向ＴＴＤに搬送中のトナーＴは、担持領域ＣＡに達すると、トナー担持面６２ａ側に移行し、トナー担持面６２ａ上に担持される。なお、担持領域ＣＡにてトナー担持面６２ａ側に移行しなかったものは、担持領域ＣＡから下流端６３ｂに向かって搬送されることで、トナー貯留部６１ａに戻される。
【００６２】
担持領域ＣＡにて正帯電のトナーＴが担持されたトナー担持面６２ａは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、現像領域ＤＡまで移動する。これにより、トナーＴが現像領域ＤＡに供給される。この現像領域ＤＡ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、トナー像が、静電潜像担持面ＬＳ上に担持される。
【００６３】
現像領域ＤＡを通過したトナー担持面６２ａ上には、「現像履歴」が残留している。すなわち、かかるトナー担持面６２ａ上には、静電潜像担持面ＬＳ上に形成されたトナー像を反転したネガ像に対応する状態で、現像領域ＤＡにて消費されなかったトナーＴが残留している。かかる残留分のトナーＴは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、回収領域ＲＡまで移動する。この回収領域ＲＡにて、トナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴは、回収用電界搬送基板６４によって回収される。回収用電界搬送基板６４によって回収されたトナーＴは、回収バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界によってトナー貯留部６１ａに向かって搬送されることで、トナー貯留部６１ａに戻される。
【００６４】
回収領域ＲＡを経て残留分のトナーＴが良好に回収（除去あるいは剥離）されることで「現像履歴」が解消されたトナー担持面６２ａは、現像ローラ６２の図中矢印で示されている方向（時計回り）の回転駆動により、再度担持領域ＣＡに達し、新たにトナーＴが担持される。したがって、担持領域ＣＡにて「現像履歴」が残留した状態のトナー担持面６２ａ上にそのままトナーＴが再度担持されることで後続の形成画像にゴーストが発生することが、良好に抑制される。
【００６５】
＜＜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（反時計回り）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。このトナー像は、その後、図示しない定着手段によって、用紙Ｐ上に定着される。これにより、用紙Ｐ上に、トナーＴによる画像が形成される。
【００６６】
＜本実施形態の構成による作用・効果＞
以下、本実施形態の構成による作用・効果について、図面を参照しつつ、より詳細に説明する。
【００６７】
図５は、画像形成を開始する際の動作を示すタイムチャートである。まず、時刻ｔ１にて、現像バイアス電源回路６５１が＋５００Ｖの直流電圧を出力する（チャート（ii）参照）。その後、時刻ｔ２〜ｔ３にて、供給バイアス電源回路６５２が０Ｖ／＋５００Ｖの多相交流電圧を出力する（チャート（iii）参照）。このため、画像形成の直前である時刻ｔ２〜ｔ３においては、搬送バイアスが印加される一方、担持バイアスは印加されない。よって、時刻ｔ２〜ｔ３においては、トナー担持面６２ａにトナーＴが担持されないようにしつつ、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴが搬送される（かかる搬送態様を、以下「スルー搬送」と称する。）。
【００６８】
その後、時刻ｔ３にて、供給バイアス電源回路６５２の出力が＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧に切り替えられる（チャート（iii）参照）。このため、時刻ｔ３以降においては、搬送バイアス及び担持バイアスが印加されることで、トナー搬送経路ＴＴＰにてトナーＴが搬送されつつ、トナー担持面６２ａにトナーＴが担持される。そして、時刻ｔ３以降において、静電潜像担持面ＬＳにおける静電潜像の形成及び現像（画像形成）が実行される（チャート（ｉ）及び（iii）参照）。
【００６９】
図６は、画像形成を（一旦）終了する際の動作を示すタイムチャートである。静電潜像担持面ＬＳにおける静電潜像の形成及び現像（画像形成）が終了すると（チャート（ｉ）参照）、まず、時刻ｔ４にて、供給バイアス電源回路６５２の出力が、＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧から０Ｖ／＋５００Ｖの多相交流電圧に切り替えられる（チャート（iii）参照）。このため、画像形成の直後である時刻ｔ４〜ｔ５においては、搬送バイアスが印加される一方、担持バイアスは印加されない。よって、時刻ｔ４以降はトナー担持面６２ａに対するトナーＴの担持が停止され、時刻ｔ４〜ｔ５においても上述の「スルー搬送」が行われる。
【００７０】
時刻ｔ５にて供給バイアス電源回路６５２の出力が停止（０Ｖ）された後（チャート（iii）参照）、時刻ｔ６にて、現像バイアス電源回路６５１の出力が停止（０Ｖ）される（チャート（ii）参照）。
【００７１】
ここで、図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５にて、画像形成時（時刻ｔ３〜ｔ４）と同様に、供給バイアス電源回路６５２の出力が＋５００Ｖ／＋１０００Ｖの多相交流電圧であった場合、形成画像に、前記副走査方向に沿った「縦スジ」が発生する。この「縦スジ」は、前記主走査方向における、形成画像の濃度ムラである。
【００７２】
このとき、装置を分解して観察すると、図７の（ｉ）に示されているように、上述の「縦スジ」に対応するパターンの担持ムラが、現像ローラ６２におけるトナー担持面６２ａに生じている。この担持ムラは、前記主走査方向におけるトナー担持面６２ａ上のトナーＴの担持量のムラである。なお、図７の（ｉ）における現像ローラ６２よりも下方に示された横縞模様は、供給用搬送電極６３１に対応してトナー搬送面ＴＴＳに付着（残留）したトナーＴのパターンである。
【００７３】
トナー搬送面ＴＴＳから現像ローラ６２を離して、トナー搬送面ＴＴＳにおける上述の担持領域ＣＡに対応する部分を観察してみると、図７の（ii）に示されているように、当該担持ムラの前記主走査方向におけるパターンに対応する、トナーＴの付着（残留）パターンが、トナー搬送面ＴＴＳ上に発生していることが確認された（図中上側の「ギザギザ」な部分参照）。かかる付着パターンは、担持領域ＣＡにて、トナーＴの搬送及びトナー担持面６２ａ上への担持が行われているうちに、トナー搬送面ＴＴＳ上に何らかの原因（局所的な付着物の付着あるいは局所的なチャージアップが考えられる）によって生じた、「搬送履歴」であると考えられる。
【００７４】
これに対し、本実施形態においては、図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５にて、上述の「スルー搬送」を行うことで、図７に示されているような不具合の発生が効果的に解消され得る。このように、本実施形態の構成によれば、トナー担持面６２ａ上におけるトナーＴの担持状態のムラが効果的に抑制される。したがって、本発明によれば、トナー担持面６２ａ上にてトナーＴをより均一に担持させることで、より良好な画像形成が行われる。
【００７５】
＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を、単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態及び下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（特に先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、発明の保護及び利用を目的とする特許法の目的に反し、許されない。
【００７９】
（１）本発明の適用対象は、単色のレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、カラーのレーザープリンタや、単色及びカラーの複写機等の、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に対して、好適に適用され得る。このとき、感光体の形状は、上述の実施形態のようなドラム状でなくてもよい。例えば、平板状や無端ベルト状等であってもよい。また、露光光源としては、レーザースキャナ以外のもの（ＬＥＤ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、蛍光体、等）が好適に用いられ得る。この場合、「主走査方向」は、発光素子（ＬＥＤ等）の配列方向と平行な方向となる。
【００８０】
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。
【００８１】
（２）図４を参照すると、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の波形は、矩形波状以外にも、正弦波状や三角波状等の任意のものが用いられ得る。また、上述の実施形態においては、４つの電源回路ＶＡ〜ＶＤが設けられるとともに、各電源回路ＶＡ〜ＶＤが発生する電圧の位相が９０°ずつ異なっていた。もっとも、本発明はこれに限定されず、例えば、３つの電源回路が備えられるとともに、各電源回路が発生する電圧の位相が１２０°ずつ異なるようになっていてもよい。
【００８２】
（３）感光体ドラム３と現像ローラ６２とは、接触していてもよい。
【００８３】
（４）供給用電界搬送基板６３の構成は、上述の実施形態のものに限定されない。例えば、オーバーコート層６３４は省略され得る。
【００８４】
供給用電界搬送基板６３は、半円柱状の支持部材によって支持されていてもよい。また、供給用電界搬送基板６３の頂部は、平板状に形成されていてもよい。この場合、供給用電界搬送基板６３は、側断面視にて台形状に形成され得る（側断面視にて台形状の支持部材によって支持され得る）。
【００８５】
また、供給用電界搬送基板６３は、トナー搬送方向ＴＴＤが担持領域ＣＡにおけるトナー担持面６２ａの移動方向（図中左方向）と同一方向となるように構成されていてもよい。
【００８６】
（５）図５における時刻ｔ２〜ｔ３、及び図６における時刻ｔ４〜ｔ５の、少なくともいずれか一方にて、上述の「スルー搬送」を行うことで、図７に示されているような不具合の発生が効果的に解消される。
【００８７】
図８は、図１に示されているレーザープリンタ１の動作説明のためのタイムチャートである。ここで、図８における（ｉ）ないし（iii）は、図５と同様である。図８における（iv）は、回収バイアス電源回路６５３の出力電圧を示している。
【００８８】
図８に示されているように、画像形成を開始する際、まず初めに（時刻ｔ１より前に：図８における（ii）及び（iv）参照）現像ローラ６２を回転させつつ回収バイアスを印加して先に回収用電界搬送基板６４を動作させることで、前回の画像形成動作終了後にトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴを回収用電界搬送基板６４によって回収した後に、スルー搬送及びトナー担持を行うようにしてもよい。これにより、前回の画像形成動作終了後にトナー担持面６２ａ上に残留したトナーＴが供給用電界搬送基板６３側に移行することが、効果的に防止され得る。
【００８９】
（６）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。
【符号の説明】
【００９０】
１ … レーザープリンタ 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
６１ … トナーボックス ６１ａ … トナー貯留部
６２ … 現像ローラ ６２ａ … トナー担持面
６３ … 供給用電界搬送基板 ６３ａ … 上流端
６３ｂ … 下流端 ６３１ … 供給用搬送電極
６４ … 回収用電界搬送基板 ６４１ … 回収用搬送電極
６５ … バイアス印加部 ６６ … バイアス制御部
６５２ … 供給バイアス電源回路 ６５３ … 回収バイアス電源回路
ＣＡ … 担持領域 ＤＡ … 現像領域
ＬＳ … 静電潜像担持面 ＲＡ … 回収領域
Ｔ … トナー ＴＴＤ … トナー搬送方向
ＴＴＰ … トナー搬送経路 ＴＴＳ … トナー搬送面
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００８−７０８０３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した粉末状の現像剤を、画像形成部にて、画像状に配列することで画像形成を行うように構成された、画像形成装置において、
主走査方向と平行な円柱面状の周面であって前記現像剤を担持する現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動するように当該主走査方向と平行な軸を中心として回転することで、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤を前記画像形成部に供給するように、前記画像形成部と対向配置された、現像剤担持部材と、
前記主走査方向と交差する現像剤搬送経路に沿って配列された複数の供給用搬送電極を備えていて、これら複数の供給用搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により前記現像剤を搬送するように構成され、前記現像剤搬送経路における前記現像剤の搬送方向における上流端と下流端との間の担持領域にて前記現像剤担持面と対向するように設けられた、供給用電界搬送基板と、
前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するために、前記搬送バイアスを、前記供給用電界搬送基板に印加するように設けられた、搬送バイアス印加手段と、
前記担持領域にて前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるための電圧である担持バイアスを、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に印加するように設けられた、担持バイアス印加手段と、
前記画像形成部による画像形成時に前記搬送バイアス及び前記担持バイアスを印加することで前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送しつつ前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させる一方、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後にて前記搬送バイアスを印加する一方で前記担持バイアスを印加しないことで前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する、バイアス制御手段と、
を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、画像形成装置において、
前記現像剤搬送経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、これら複数の回収用搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により前記現像剤を現像剤貯留部に向けて搬送するように構成され、前記画像形成部と対向する位置よりも前記現像剤担持面の移動方向における下流側の回収領域にて当該現像剤担持面と対向するように設けられた、回収用電界搬送基板と、
前記回収領域にて前記現像剤担持面から前記回収用電界搬送基板に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上から前記現像剤を回収するとともに、当該回収領域から前記現像剤貯留部に向けて前記現像剤を搬送するための、回収バイアスを、前記回収用電界搬送基板に印加するように設けられた、回収バイアス印加手段と、
をさらに備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１】
帯電した粉末状の現像剤を、画像形成部にて、画像状に配列することで画像形成を行うように構成された、画像形成装置において、
主走査方向と平行な円柱面状の周面であって前記現像剤を担持する現像剤担持面が前記主走査方向と直交する方向に移動するように当該主走査方向と平行な軸を中心として回転することで、前記現像剤担持面上に担持された前記現像剤を前記画像形成部に供給するように、前記画像形成部と対向配置された、現像剤担持部材と、
前記主走査方向と交差する現像剤搬送経路に沿って配列された複数の供給用搬送電極を備えていて、これら複数の供給用搬送電極への多相交流電圧である搬送バイアスの印加に伴って発生する進行波状の電界により前記現像剤を搬送するように構成され、前記現像剤搬送経路における前記現像剤の搬送方向における上流端と下流端との間の担持領域にて前記現像剤担持面と対向するように設けられた、供給用電界搬送基板と、
前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するために、前記搬送バイアスを、前記供給用電界搬送基板に印加するように設けられた、搬送バイアス印加手段と、
前記担持領域にて前記供給用電界搬送基板から前記現像剤担持面に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上に前記現像剤を担持させるための電圧である担持バイアスを、前記現像剤担持部材と前記供給用電界搬送基板との間に印加するように設けられた、担持バイアス印加手段と、
前記画像形成部による画像形成時に前記搬送バイアス及び前記担持バイアスを印加することで前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送しつつ前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させる一方、前記画像形成部による非画像形成時であって少なくとも画像形成時の前及び／又は後にて前記搬送バイアスを印加する一方で前記担持バイアスを印加しないことで前記現像剤担持面に前記現像剤を担持させないようにしつつ前記現像剤搬送経路にて前記現像剤を搬送するように、前記搬送バイアス印加手段及び前記担持バイアス印加手段の動作を制御する、バイアス制御手段と、
を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の、画像形成装置において、
前記現像剤搬送経路に沿って配列された複数の回収用搬送電極を備えていて、これら複数の回収用搬送電極への多相交流電圧の印加に伴って発生する進行波状の電界により前記現像剤を現像剤貯留部に向けて搬送するように構成され、前記画像形成部と対向する位置よりも前記現像剤担持面の移動方向における下流側の回収領域にて当該現像剤担持面と対向するように設けられた、回収用電界搬送基板と、
前記回収領域にて前記現像剤担持面から前記回収用電界搬送基板に前記現像剤を移行させることで当該現像剤担持面上から前記現像剤を回収するとともに、当該回収領域から前記現像剤貯留部に向けて前記現像剤を搬送するための、回収バイアスを、前記回収用電界搬送基板に印加するように設けられた、回収バイアス印加手段と、
をさらに備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１５８７１９（Ｐ２０１１−１５８７１９Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４９９（Ｐ２０１０−２０４９９）
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【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２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１日（２０１０．２．１）
【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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