JP4497220B2 - 画像形成装置及び現像剤供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び現像剤供給装置に関する。

画像形成装置において、帯電した現像剤（トナー）を、進行波電界を用いて搬送する機構が、従来多数知られている（例えば、特開昭５９−１８１３７１号公報、特開昭６２−３６２２２号公報、特開昭６３−１３０７４号公報、特開平５−１９６１６号公報、特開２００５−２２２５３号公報、特開２００８−２６７５９号公報、等）。かかる機構においては、絶縁性の基板の上に、多数本の線状電極が、一列に並べられている。

上述の構成においては、多数本の前記線状電極に対して、多相の交流電圧が順次印加されることで、進行波電界が形成される。帯電した前記現像剤は、この進行波電界の作用により、所定方向に搬送される。
特開昭５９−１８１３７１号公報 特開昭６２−３６２２２号公報 特開昭６３−１３０７４号公報 特開平５−１９６１６号公報 特開２００５−２２２５３号公報 特開２００８−２６７５９号公報

上述したような機構において、前記現像剤の搬送状態が不良になると、形成画像に悪影響が生じる。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、帯電した現像剤を、進行波電界でより良好に搬送しつつ、良好な画像形成動作を行い得る、画像形成装置及び現像剤供給装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の画像形成装置は、現像剤担持体と、現像剤供給装置と、を備えている。前記現像剤担持体は、現像剤担持面を有している。この現像剤担持面は、主走査方向と平行な面であって、多数の微粒子からなる現像剤による画像が担持される面である。

前記現像剤担持体としては、例えば、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た潜像形成面を有する静電潜像担持体が用いられ得る。あるいは、前記現像剤担持体としては、例えば、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って搬送される記録媒体（用紙）が用いられ得る。あるいは、前記現像剤担持体としては、例えば、前記記録媒体と対向することで当該記録媒体上に前記現像剤を転写し得るように構成・配置された、ドラム状あるいはベルト状の中間転写体が用いられ得る。これらの場合、前記現像剤担持面は、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って移動するようになっている。

本発明の現像剤供給装置は、所定極性に帯電した前記微粒子と前記所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子とを含む前記現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、前記現像剤担持体に対して供給するように構成されている。ここで、前記所定極性の前記微粒子、又は、当該微粒子及びこれと逆の極性の前記微粒子が、形成画像中の画線部を構成するものとして用いられるようになっている。

本発明の現像剤供給装置は、搬送電圧印加部と、複数の搬送電極と、を備えている。複数の前記搬送電極は、前記現像剤搬送経路に面した現像剤搬送面に沿って配列されている。前記搬送電圧印加部は、複数の前記搬送電極に進行波状の搬送電圧を印加し得るように、複数の前記搬送電極と電気的に接続されている。

本発明の特徴は、前記搬送電圧印加部が、前記所定極性の前記微粒子の方が当該所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子よりも飛翔高さが高くなるような波形の前記搬送電圧を、前記搬送電極に印加するように構成されたことにある。

例えば、前記所定極性が正極性である場合、前記搬送電圧印加部は、前記現像剤の搬送方向における下流側に向かって複数の前記搬送電極における電位分布を形成した場合に、立ち下がりより立ち上がりもの方が急激となるような波形の、前記搬送電圧を出力するように構成され得る。

具体的には、前記搬送電圧印加部は、基準電位との間に第一の電位差を有し前記基準電位よりも高い電位を第一高電位とし、前記第一高電位との間に前記第一の電位差よりも大きな第二の電位差を有し前記第一高電位よりも高い電位を第二高電位とすると、一周期における電位変動が、時間経過順に、前記第一高電位、前記基準電位、前記第二高電位、前記第一高電位、となるような前記搬送電圧を出力するように構成され得る。

かかる構成を有する本発明の画像形成装置及び現像剤供給装置は、以下のように動作する。

前記現像剤搬送面に沿って設けられた複数の前記搬送電極に、進行波状の電圧が印加される。これにより、帯電した前記現像剤が、前記現像剤搬送面上にて、前記現像剤搬送方向に沿って搬送される。そして、前記現像剤担持面と前記現像剤搬送面との間の距離が最短となる位置の近傍にて、前記現像剤担持面上に、前記現像剤搬送体上にて搬送されてきた前記所定極性の前記微粒子による画像が、形成・担持される。

ここで、かかる構成においては、上述のように、前記所定極性の前記微粒子及びこれとは逆の極性に帯電した前記微粒子を含む前記現像剤が搬送される。また、前記所定極性の前記微粒子の方が当該所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子よりも飛翔高さが高くなるような波形の前記搬送電圧が、前記搬送電圧印加部によって前記搬送電極に印加される。これにより、帯電した前記現像剤が進行波電界でより良好に搬送されつつ、良好な画像形成動作が行われ得る。

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、本実施形態の画像形成装置の一実施形態に係るレーザープリンタ１の概略構成を示す図である。

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、制御装置７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に沿って搬送し得るように構成されている。

本発明の現像剤担持体としての感光体ドラム３の周面には、本発明の現像剤担持面としての潜像形成面ＬＳが形成されている。潜像形成面ＬＳは、主走査方向（図中ｚ方向）と平行な円筒面として形成されている。この潜像形成面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。

感光体ドラム３は、潜像形成面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、中心軸Ｃを中心として、図中矢印で示されている方向に回転駆動され得るように構成されている。

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。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。

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。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上の位置であって、帯電器４よりも感光体ドラム３の回転方向（図１における反時計方向）における下流側の位置にて結像させる（露光する）ように構成されている。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）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と対向するように配置されている。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。

制御装置７は、レーザープリンタ１に備えられている各部の駆動を制御する制御回路や、各部に所定の電圧を出力する電源回路等を備えている。

次に、レーザープリンタ１の各部のより詳細な構成について説明する。

＜＜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。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の周面である潜像形成面ＬＳと、用紙Ｐを挟んで対向するように配置されている。転写ローラ２２は、図中矢印で示されている方向（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、転写ローラ２２には、制御装置７に含まれるバイアス電源回路に接続されている。

＜＜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。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。

ドラム本体３１は、前記主走査方向と平行な中心軸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。

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気伝導性を示す、正帯電性の光導電層から構成されている。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。

＜＜トナー供給装置＞＞
図２を参照すると、トナー供給装置６は、微粒子状の乾式現像剤（粉体現像剤）であるトナーＴを、帯電した状態で、トナー搬送方向ＴＴＤに搬送しつつ、潜像形成面ＬＳに供給し得るように構成されている。

トナー供給装置６のケーシングをなすトナーボックス６１は、頂板６１ａと、底板６１ｂと、側板６１ｃと、から構成されている。トナーボックス６１の内部には、正帯電性トナーＴ１と、負帯電性トナーＴ２とが、互いに混合された状態で、ほぼ同量収容されている。

頂板６１ａは、平面視にて長方形状の板状部材であって、水平面と平行に配置されている。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軸正方向に向かうにしたがって、ｙ軸正方向上昇するように傾斜して配置されている。頂板６１ａ及び底板６１ｂにおける外縁の４辺が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。）と接続されることで、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。

頂板６１ａには、トナー通過孔６１ｄが形成されている。トナー通過孔６１ｄは、頂板６１ａと感光層３２とが近接している位置に形成されている。このトナー通過孔６１ｄ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。トナー通過孔６１ｄ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形成されている。

トナーボックス６１の内部には、トナー搬送体６２が収容されている。トナー搬送体６２は、所定の厚さを有する板状の部材である。このトナー搬送体６２は、中央構成部６２ａと、上流側構成部６２ｂと、下流側構成部６２ｃと、を備えている。

中央構成部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、平面視にて略長方形状に形成されている。中央構成部６２ａは、その前記副走査方向（図中ｘ軸方向）における中心が、トナー通過孔６１ｄの前記副走査方向における中心と一致するような位置に設けられている。すなわち、この中央構成部６２ａは、トナー通過孔６１ｄ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。

上流側構成部６２ｂは、中央構成部６２ａの、トナー搬送方向ＴＴＤにおける上流側の端部からさらに上流側に、且つ斜め下方に延設されている。すなわち、上流側構成部６２ｂは、中央構成部６２ａに向かうにつれて斜め上方に上昇するように配置された板状部材として設けられている。また、上流側構成部６２ｂのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最上流側の端部がトナーボックス６１の最深部近傍に達することで、トナーＴの量が僅かになった場合であっても上流側構成部６２ｂの一部（下部）がトナーＴの中に埋没するように、当該上流側構成部６２ｂが設けられている。

下流側構成部６２ｃは、中央構成部６２ａの、トナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側の端部からさらに下流側に、且つ斜め下方に延設されている。すなわち、上流側構成部６２ｂは、中央構成部６２ａから離れるにつれて斜め下方に下降するように配置された板状部材として設けられている。また、下流側構成部６２ｃのトナー搬送方向ＴＴＤにおける最下流側の端部が、トナーボックス６１の底板６１ｂの近傍であってトナー搬送方向ＴＴＤにおける最下流側の側板６１ｃの近傍（すなわち、トナーボックス６１の最浅部近傍）に達することで、トナーＴがスムーズに底板６１ｂに還流し得るように、当該下流側構成部６２ｃが設けられている。

トナー搬送体６２は、前記主走査方向と平行なトナー搬送面ＴＳを有している。このトナー搬送面ＴＳが感光体ドラム３における潜像形成面ＬＳと対向するように、トナー搬送体６２が配置されている。このトナー搬送体６２は、搬送電極６２ｄと、支持板６２ｅと、コーティング膜６２ｆと、から構成されている。

図３は、図２に示されているトナー搬送体６２と感光体ドラム３とが対向している部分を拡大した側断面図である。以下、図２及び図３を参照しつつ、トナー搬送体６２の内部構成について説明する。

トナー搬送経路ＴＴＰ（進行波電界によってトナーＴが搬送される経路：トナー搬送面ＴＳに沿って設けられる。）に沿って、トナー搬送面ＴＳの近傍に位置するように、複数の搬送電極６２ｄが配置されている。各搬送電極６２ｄは、金属薄膜からなる細線状（太さ０．１ｍｍ程度、ピッチ０．２ｍｍ程度）の配線パターンであって、前記主走査方向に長手方向を有するように、互いに平行に設けられている。これらの搬送電極６２ｄは、前記副走査方向に沿って、等間隔に配列されている（図２や図３においては、図示の明瞭化のため、搬送電極６２ｄその他の各部の寸法や位置関係が、実際よりも誇張された形で示されているものとする。）。

搬送電極６２ｄは、合成樹脂製の板状部材である支持板６２ｅの上に形成されている。搬送電極６２ｄが形成された支持板６２ｅの表面は、合成樹脂であるナイロン製のコーティング膜６２ｆによって被覆されている。この合成樹脂製のコーティング膜６２ｆの表面によって、トナー搬送面ＴＳが構成されている。

トナーボックス６１の最深部であって、トナー搬送体６２における上流側構成部６２ｂの下端部よりも下方には、攪拌子であるアジテータ６３が設けられている。アジテータ６３は、トナーボックス６１の最深部にてトナーＴを攪拌して流動させて、トナーＴとトナー搬送面ＴＳとの摩擦や、トナーＴ同士の（正帯電性トナーＴ１と負帯電性トナーＴ２との）摩擦を生じさせることで、トナーＴを帯電させ得るように、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転可能に構成されている。

制御装置７は、搬送電圧印加部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、及び７１ｄを備えている。前記副走査方向（図中ｘ軸方向）に沿って多数配列された各搬送電極６２ｄのうちの、３本置きに配列された１つのグループ（図中ＥＡ）は、同一の搬送電圧印加部７１ａに接続されている。同様に、図中ＥＢで示されている搬送電極６２ｄのグループは同一の搬送電圧印加部７１ｂに接続され、図中ＥＣで示されている搬送電極６２ｄのグループは同一の搬送電圧印加部７１ｃに接続され、図中ＥＤで示されている搬送電極６２ｄのグループは同一の搬送電圧印加部７１ｄに接続されている。

すなわち、搬送電圧印加部７１ａに接続された搬送電極ＥＡ，搬送電圧印加部７１ｂに接続された搬送電極ＥＢ，搬送電圧印加部７１ｃに接続された搬送電極ＥＣ，搬送電圧印加部７１ｄに接続された搬送電極ＥＤ，搬送電圧印加部７１ａに接続された搬送電極ＥＡ，搬送電圧印加部７１ｂに接続された搬送電極ＥＢ・・・が、前記副走査方向に沿って順に配列されている。

搬送電圧印加部７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、及び７１ｄは、交番電圧を出力可能な電源回路であって、ほぼ同一の形状で位相が１／４波長ずつシフトした波形の交流電圧を発生させるように構成されている。

図４は、図３に示されている搬送電圧印加部７１ａないし７１ｄが出力する搬送電圧の波形を示したグラフである。搬送電圧印加部７１ａは、図４に示されているように、第一高電位（＋１００Ｖ）から基準電位（０Ｖ）にステップ状に下降する（この電位差は本発明の第一の電位差に相当する）とともに基準電位（０Ｖ）から第二高電位（＋３００Ｖ）にステップ状に急激に上昇した後、第二高電位（＋３００Ｖ）から第一高電位（＋１００Ｖ）にステップ状に下降する（この電位差は本発明の第二の電位差に相当する）ような、矩形波状の搬送電圧ＶＡを出力するように構成されている。

搬送電圧印加部７１ｂは、搬送電圧ＶＡとほぼ同じ形状であって、当該搬送電圧ＶＡよりも１／４波長だけ進んだ位相の搬送電圧ＶＢを出力するように構成されている。すなわち、搬送電圧ＶＡが基準電位（０Ｖ）から第二高電位（＋３００Ｖ）に急激に立ち上がる際に搬送電圧ＶＢが第一高電位（＋１００Ｖ）から基準電位（０Ｖ）に下降し、搬送電圧ＶＡが第二高電位（＋３００Ｖ）である間に搬送電圧ＶＢが基準電位（０Ｖ）から第二高電位（＋３００Ｖ）に上昇し、搬送電圧ＶＡが第二高電位（＋３００Ｖ）から第一高電位（＋１００Ｖ）に下降する際に搬送電圧ＶＢが第二高電位（＋３００Ｖ）に維持され、搬送電圧ＶＡが第一高電位（＋１００Ｖ）から基準電位（０Ｖ）に下降する際に搬送電圧ＶＢが第二高電位（＋３００Ｖ）から第一高電位（＋１００Ｖ）に下降するように、搬送電圧印加部７１ｂが構成されている。

同様に、搬送電圧印加部７１ｃは、搬送電圧ＶＡとほぼ同じ形状であって、搬送電圧ＶＢよりも１／４波長だけ進んだ位相の搬送電圧ＶＣを出力するように構成されている。また、搬送電圧印加部７１ｄは、搬送電圧ＶＡとほぼ同じ形状であって、搬送電圧ＶＣよりも１／４波長だけ進んだ位相の搬送電圧ＶＤを出力するように構成されている。

このように、各搬送電極６２ｄは、搬送電圧印加部７１ａないし７１ｄによって進行波状の電圧が印加され、これにより、トナー搬送面ＴＳ上にて、トナーＴをトナー搬送方向ＴＴＤに搬送し得るような進行波状の電界を形成するように、構成及び配置されている。

＜レーザープリンタの動作＞
次に、上述のように構成されたレーザープリンタ１の動作について、各図面を適宜参照しつつ説明する。

＜＜給紙動作＞＞
図１を参照すると、図示しない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、感光体ドラム３と転写ローラ２２とが対向する位置である転写位置まで給送される。

＜＜潜像形成面上へのトナー像の担持＞＞
上述のように用紙Ｐが前記転写位置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。

＜＜＜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。

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（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、正電荷の画像状分布による静電潜像が形成される。

潜像形成面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と対向する位置に向かって移動する。

＜＜＜帯電トナーの搬送・供給＞＞＞
図２を参照すると、アジテータ６３が、図中矢印で示されている方向（時計回り）に回転する。これにより、トナーＴと上流側構成部６２ｂにおけるトナー搬送面ＴＳ（図３における合成樹脂製のコーティング膜６２ｆの表面）との摩擦や、トナーＴ同士の（正帯電性トナーＴ１と負帯電性トナーＴ２との）摩擦が生じる。この摩擦により、正帯電性トナーＴ１が正極性に、負帯電性トナーＴ２が負極性に、それぞれ帯電させられる。

トナー搬送体６２における複数の搬送電極６２ｄに対して、図４に示されているような搬送電圧ＶＡないしＶＤが印加される。これにより、トナー搬送面ＴＳ上には、所定の進行波状の電界が形成される。この電界により、トナーＴが、上流側構成部６２ｂにおける斜面状のトナー搬送面ＴＳを上っていき、中央構成部６２ａに達する。そして、トナーＴは、トナー搬送体６２と最も近接する位置（最近接位置Ｐ０）まで、トナー搬送経路ＴＴＰに沿って搬送される。

この最近接位置Ｐ０の近傍にて、潜像形成面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、正帯電性トナーＴ１が付着する。すなわち、正帯電性トナーＴ１によって、潜像形成面ＬＳに形成された静電潜像が現像される。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。潜像形成面ＬＳ上に担持されずに最近接位置Ｐ０を通過したトナーＴは、下流側構成部６２ｃを経て、トナーボックス６１の底部に戻される。

＜＜＜静電潜像の現像＞＞＞
図５は、図３に示されている感光層３２とトナー搬送体６２とが最も近接する位置である最近接位置Ｐ０の周辺を拡大して示す側断面図である。以下、図４及び図５を参照しつつ、静電潜像の現像の様子について説明する。

上述のような搬送電圧ＶＡないしＶＤの印加により、正帯電性トナーＴ１及び負帯電性トナーＴ２は、図５におけるｙ方向にホッピングしながら、トナー搬送方向ＴＴＤに移動する（図中二点鎖線の矢印参照）

ここで、図４における時点ｔ１にて、搬送電極ＥＡの電位が基準電位（０Ｖ）から第二高電位（＋３００Ｖ）に大きく立ち上がる際に、搬送電極ＥＢの電位は基準電位（０Ｖ）となる。このとき、搬送電極ＥＡと隣り合う搬送電極ＥＤの電位は、搬送電極ＥＡと同じ第二高電位（＋３００Ｖ）であり、基準電位（０Ｖ）の搬送電極ＥＢと第二高電位（＋３００Ｖ）の搬送電極ＥＤとの間に位置する搬送電極ＥＣの電位は第一高電位（＋１００Ｖ）である。

すると、図５に示されているように、搬送電極ＥＡと、これと隣り合う搬送電極ＥＢと、の間（以下、ＡＢ間電圧と称する。他も同様。）の電圧が最大となる。これにより、正帯電性トナーＴ１が、現像電界（正帯電性トナーＴ１の潜像形成面ＬＳへの飛翔のため、すなわち、静電潜像の現像のための電界）が作用する範囲（図中一点鎖線参照）に達するまで、高くホッピングする。一方、ＢＣ間電圧（本発明の第一の電位差に相当する）、ＣＤ間電圧（本発明の第二の電位差に相当する）、及びＤＡ間電圧は、ＡＢ間電圧（上述の第一及び第二の電位差の和に相当する）よりも小さい。よって、負帯電性トナーＴ２は、正帯電性トナーＴ１よりも低くホッピングする。

図５の（ｉ）に示されているように、非画線部（トナーＴによるドットが形成されない部分）に対応する、感光層３２の表面電位（潜像形成面ＬＳの電位）は、Ｖ０＝＋３００Ｖである。この場合、高くホッピングした正帯電性トナーＴ１は、静電潜像による反発力の作用で、潜像形成面ＬＳ上に付着することなく、トナー搬送面ＴＳに着地する。一方、負帯電性トナーＴ２は、静電潜像による吸引力を受ける範囲まではホッピングしないので、トナー搬送面ＴＳに着地する。

図５の（ii）に示されているように、画線部（トナーＴによるドットが形成される部分）に対応する、感光層３２の表面電位（潜像形成面ＬＳの電位）は、ＶＬ＝＋５０Ｖである。この場合、高くホッピングした正帯電性トナーＴ１は、現像電界による作用で、潜像形成面ＬＳ上に付着する。一方、負帯電性トナーＴ２は、上述の通り比較的低くホッピングする。また、負帯電性トナーＴ２は、静電潜像による吸引力を受けない。よって、負帯電性トナーＴ２は、潜像形成面ＬＳ上に付着することなく、トナー搬送面ＴＳに着地する。

＜＜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（反時計回り）に回転することにより、前記転写位置に向けて搬送される。そして、この転写位置にて、トナー像が、潜像形成面ＬＳから用紙Ｐ上に転写される。

＜実施形態の構成による作用・効果＞
本実施形態においては、正帯電性トナーＴ１と負帯電性トナーＴ２とが混合されたトナーＴが用いられている。これにより、トナーＴやトナー搬送体６２の過剰な帯電によって発生するトナーＴの搬送不良の発生が、効果的に抑制される。すなわち、本実施形態によれば、トナーＴが進行波電界によって良好に搬送される。

ここで、本実施形態においては、トナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側に向かって搬送電極６２ｄにおける電位分布を形成した場合に、立ち下がりよりも立ち上がりの方が急激となるような波形の特徴的な搬送電圧ＶＡないしＶＤが印加される。そして、このような特徴的な搬送電圧ＶＡないしＶＤの印加により、正帯電性トナーＴ１の移動の際の隣接する搬送電極６２ｄ間の大きな電圧が急激に形成される一方、負帯電性トナーＴ２の移動の際の隣接する搬送電極６２ｄ間の小さな電圧が比較的緩やかに形成される。

このため、正帯電性トナーＴ１の方が、負帯電性トナーＴ２よりも飛翔高さが高くなる。よって、本実施形態によれば、正帯電性トナーＴ１による選択的な現像と、非画線部への負帯電性トナーＴ２の付着による「白地かぶり」の抑制とが、良好に行われ得る。

＜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。

（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。

（２）上述の実施形態においては、本発明の現像剤担持体に相当するものは感光体ドラム３であった。しかしながら、本発明はこれに限定されない。

例えば、本発明の現像剤担持体としては、トナーＴを薄い層状に担持する円筒面状のトナー担持面を備えていて感光体ドラム３に対向するように設けられた、現像ローラあるいは現像スリーブが相当し得る。

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。この場合、本発明の現像剤担持体に相当するものは、用紙Ｐや、ドラム状あるいはベルト状の中間転写体、等となり得る。

（３）搬送電圧ＶＡないしＶＤは、ステップ状に限定されない。例えば、搬送電圧ＶＡないしＶＤは、図６に示されているように、なだらかな直線状あるいは曲線状に立ち下がり、急激に（真上に）立ち上がるような波形であってもよい。

（４）搬送電圧は、上述の実施形態のような４相に限定されない。例えば、搬送電圧は、３相であってもよい。この場合、複数の搬送電極６２ｄは、２本おきに同一の搬送電圧印加部と接続される。

（５）上述の実施形態の構成は、トナーＴのうちの正帯電性トナーＴ１のみによって画像形成するようになっていた。しかしながら、本発明は、かかる構成に限定されない。例えば、トナーＴのうちの負帯電性トナーＴ２のみによって画像形成するような構成に対しても、本発明は好適に適用され得る。この場合、搬送電圧ＶＡ等として、例えば、立ち下がりが急激で立ち上がりがなだらかとなるような波形が用いられ得る。

あるいは、正帯電性トナーＴ１と負帯電性トナーＴ２とのうちの一方によって一旦画像形成した後、他方によって再度画像形成するような構成（例えば特開平５−１９６１６号公報参照）に対しても、本発明は好適に適用され得る。この場合、一方によって画像形成が行われた後、搬送電圧の波形が切り換えられて他方による画像形成が行われ得る。

（６）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。

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。

本実施形態の画像形成装置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図である。 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２に示されているトナー搬送体と感光体ドラムとが対向している部分を拡大した側断面図である。 図３に示されている搬送電圧印加部が出力する搬送電圧の波形を示したグラフである。 図３に示されている感光層とトナー搬送体とが最も近接する位置である最近接位置Ｐ０の周辺を拡大して示す側断面図である。 図４に示されている搬送電圧の波形の変形例を示したグラフである。

符号の説明

１…レーザープリンタ
２…用紙搬送機構
３…感光体ドラム
３２…感光層
４…帯電器
５…スキャナーユニット
６…トナー供給装置
６２…トナー搬送体
６２ｄ（ＥＡ〜ＥＤ）…搬送電極
７…制御装置
７１ａ…搬送電圧印加部
７１ｂ…搬送電圧印加部
７１ｃ…搬送電圧印加部
７１ｄ…搬送電圧印加部
ＬＳ…潜像形成面
Ｔ…トナー
Ｔ１…正帯電性トナー
Ｔ２…負帯電性トナー
ＴＳ…トナー搬送面
ＴＴＰ…トナー搬送経路

Claims (4)

1. 主走査方向と平行な面であって、多数の微粒子からなる現像剤が担持される現像剤担持面を有する、現像剤担持体と、
   所定極性に帯電した前記微粒子と前記所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子とを含む前記現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、前記現像剤担持体に対して供給するように構成された、現像剤供給装置と、
   を備え、
   前記現像剤供給装置は、
   前記現像剤搬送経路に面した現像剤搬送面に沿って配列された、複数の搬送電極と、
   複数の前記搬送電極に進行波状の搬送電圧を印加し得るように、複数の前記搬送電極と電気的に接続された、搬送電圧印加部と、
   を備え、
   前記搬送電圧印加部は、前記所定極性の前記微粒子の方が当該所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子よりも飛翔高さが高くなるような波形の前記搬送電圧を前記搬送電極に印加するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
2. 所定極性に帯電した微粒子と前記所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子とを含む現像剤を、現像剤搬送経路に沿って搬送しつつ、主走査方向と平行な面であって前記現像剤が担持される現像剤担持面を有する現像剤担持体に対して供給するように構成された、現像剤供給装置であって、
   前記現像剤搬送経路に面した現像剤搬送面に沿って配列された、複数の搬送電極と、
   複数の前記搬送電極に進行波状の搬送電圧を印加し得るように、複数の前記搬送電極と電気的に接続された、搬送電圧印加部と、
   を備え、
   前記搬送電圧印加部は、前記所定極性の前記微粒子の方が当該所定極性とは逆の極性に帯電した前記微粒子よりも飛翔高さが高くなるような波形の前記搬送電圧を前記搬送電極に印加するように構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
3. 請求項２に記載の、現像剤供給装置であって、
   前記所定極性は正極性であり、
   前記搬送電圧印加部は、
   前記現像剤の搬送方向における下流側に向かって複数の前記搬送電極における電位分布を形成した場合に、立ち下がりよりも立ち上がりの方が急激となるような波形の、前記搬送電圧を出力するように構成さ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、現像剤供給装置であって、
   前記搬送電圧印加部は、
   基準電位との間に第一の電位差を有し前記基準電位よりも高い電位を第一高電位とし、前記第一高電位との間に前記第一の電位差よりも大きな第二の電位差を有し前記第一高電位よりも高い電位を第二高電位とすると、
   一周期における電位変動が、時間経過順に、前記第一高電位、前記基準電位、前記第二高電位、前記第一高電位、となるような前記搬送電圧を出力するように構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。

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