(57)【要約】【課題】供給対象上で生じる現像剤の縞状のむらを軽減することができる、現像剤供給装置を提供する。【解決手段】トナー供給装置１では、第１電極１２および第２電極１３により進行波電界が形成され、その進行波電界により、トナーが第１最下流電極１２Ａおよび第２最下流電極１３Ｃに向けて搬送される。そして、第１最下流電極１２Ａおよび第２最下流電極１３Ｃ上まで搬送されたトナーは、現像ローラ５に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧が第１最下流電極１２Ａおよび第２最下流電極１３Ｃに印加されたときに、それぞれ第１最下流電極１２Ａおよび第２最下流電極１３Ｃ上から現像ローラ５に飛び移る。第１最下流電極１２Ａの電圧変化の位相と第２最下流電極１３Ｃの電圧変化の位相とは、互いに逆位相の関係をなす。したがって、現像ローラ５には、第１最下流電極１２Ａおよび第２最下流電極１３Ｃから交互にトナーが供給される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した粉末状の現像剤を供給対象に供給するための現像剤供給装置であって、
現像剤を貯留する容器と、
前記供給対象に対して所定の直線距離を隔てた第１最下流位置および当該第１最下流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、現像剤を前記第１最下流位置に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第１電極と、
前記供給対象に対して前記所定の直線距離を隔てた第２最下流位置および当該第２最下流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、現像剤を前記第２最下流位置に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第２電極と、
前記第１最下流位置に配置される前記第１電極の電圧変化の位相と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極の電圧変化の位相とがずれるように、前記第１電極および前記第２電極に、同じ周波数で大きさが変化する電圧を印加する電源回路とを備えている、現像剤供給装置。
【請求項２】
前記電源回路は、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極の電圧変化の位相と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極の電圧変化の位相とが逆位相となるように、前記第１電極および前記第２電極に電圧を印加する、請求項１に記載の現像剤供給装置。
【請求項３】
前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の電位差により形成される電界の強さおよび前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の電位差により形成される電界の強さが、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極との間の電位差により形成される電界の強さよりも大きい、請求項１または２に記載の現像剤供給装置。
【請求項４】
前記電源回路は、前記第１電極および前記第２電極に、同じ振幅の波形を有する電圧を印加し、
前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の距離および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の距離が、当該第１電極と当該第２電極との電位差により形成される電界の向きにおける当該第１電極と当該第２電極との間の距離よりも短い、請求項３に記載の現像剤供給装置。
【請求項５】
前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の距離および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の距離が、当該第１電極と当該第２電極との電位差により形成される電界の向きにおける当該第１電極と当該第２電極との間の距離以上であり、
前記電源回路は、前記第１電極および前記第２電極に、それぞれ前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の電位差および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の電位差よりも小さい振幅の波形を有する電圧を印加する、請求項３に記載の現像剤供給装置。
【請求項６】
一端が前記供給対象に対向し、当該一端と前記供給対象との対向方向に延びる支持基板を備え、
前記第１電極が、前記支持基板の一方面に配置され、
前記第２電極が、前記支持基板の前記一方面と反対側の他方面に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項７】
一方面が前記供給対象側に向けて配置される支持基板を備え、
前記第１電極および前記第２電極が、前記支持基板の前記一方面に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項８】
前記支持基板は、前記一方面側が凸となるように途中部で屈曲し、その屈曲した部分が前記供給対象に最も近接した部分となるように配置され、
前記第１電極が、前記支持基板の屈曲した部分に対する一方側に配置され、
前記第２電極が、前記支持基板の屈曲した部分に対する前記一方側と反対側の他方側に配置されている、請求項７に記載の現像剤供給装置。
【請求項９】
前記第１電極が一方面に配置される第１支持基板と、
前記第２電極が一方面に配置される第２支持基板とを備え、
前記第１支持基板の前記第１最下流位置側の端部と、前記第２支持基板の前記第２最下流位置側の端部とが近接している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項１０】
前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記第１最下流位置に隣り合う位置に配置される前記第１電極との間の距離が、当該隣り合う位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の直線距離よりも短く、
前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記第２最下流位置に隣り合う位置に配置される前記第２電極との間の距離が、当該隣り合う位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の直線距離よりも短い、請求項７〜９のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に隔絶するためのシールド部材を備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項１２】
前記供給対象に対して距離を隔てた最上流位置および当該最上流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、前記供給対象から現像剤を引き寄せて、当該現像剤を前記容器に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第３電極を備えている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の現像剤供給装置。
【請求項１３】
前記供給対象が、その周面に現像剤を担持する現像ローラである、請求項１２に記載の現像剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電した粉末状の現像剤を供給対象に供給するための現像剤供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面の移動に伴って、感光体の表面に静電潜像が形成された後、感光体の表面にトナーが供給される。これにより、静電潜像がトナー像に現像され、感光体の表面にトナー像が担持される。そして、そのトナー像が感光ドラムの表面から直接または中間転写ベルトを介して用紙に転写されることにより、用紙への画像（トナー像）の形成が達成される。
【０００３】
感光体の表面にトナーを供給するための装置（静電潜像をトナー像に現像するための現像装置）としては、トナーを収容する筐体内に現像ローラおよびブレードを備える構成のものが一般的である。
現像ローラの表面の一部は、筐体から露出している。そして、現像ローラは、筐体から露出した部分において、感光体の表面に接触するように配置されている。ブレードは、現像ローラの軸方向に沿って延びる薄板状に形成されており、その上端部が筐体に支持され、下端部が現像ローラの表面に圧接されている。筐体内のトナーは、現像ローラの表面上に供給され、現像ローラの回転に伴って、ブレードと現像ローラの表面との間を通過する。このとき、現像ローラの表面上のトナーは、一定厚さの薄層となる。そして、このトナーの薄層が感光体の表面に接触するときに、感光体の表面（静電潜像）に供給される。
【０００４】
このような構成により、現像ローラの表面上にトナーをむらなく供給することができる。また、現像ローラから感光体の表面上にトナーをむらなく供給することができる。そのため、従来の画像形成装置では、静電潜像のトナー像への高精度な現像、ひいては用紙への高画質な画像の形成が達成されている。
しかしながら、現像ローラの表面上でブレードによりトナーが擦られるため、画像形成回数が増えるにつれて、筐体内のトナーが劣化していく。また、トナーがブレードに固着するという問題もある。
【０００５】
そこで、進行波電界によりトナーをその供給対象に向けて搬送して供給する構成が提案されている。この構成では、たとえば、帯電したトナーを収容するトナーボックス部と感光体に対向する位置との間に、多数の電極を一定間隔で並列に配置した基板が設けられる。そして、互いに隣り合う電極に位相がずれて変化するパルス状電圧が印加されることにより、基板上に進行波電界が形成され、トナーが基板上を感光体に向けて搬送される。トナーが感光体に対向する電極上まで搬送されると、そのトナーが感光体の表面に転移し、感光体の表面へのトナーの供給が達成される（たとえば、特許文献１参照）。そのため、この構成では、ブレードで擦られることによるトナーの劣化やブレードへのトナーの固着の問題を生じることがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−９８８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
感光体に対向する電極（この項において「対向電極」という。）には、感光体に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧（この項において「反発電圧」という。）と、電極に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧（この項において「吸着電圧」という。）とが交互に印加される。そして、その対向電極上のトナーは、反発電圧が対向電極に印加されたときに、感光体の表面における対向電極と対向する部分に転移し、吸着電圧が対向電極に印加されている間は、感光体の表面に転移しない。
【０００８】
ところが、対向電極に吸着電圧が印加されている間にも、感光体の表面は移動する。したがって、その間に対向電極と対向する感光体の表面上の部分は、次に反発電圧が対向電極に印加されたときには、すでに対向電極と対向しない位置まで移動している。そのため、その部分にトナーが供給されず、感光体の表面上でトナーが縞状のむらとなるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、供給対象上で生じる現像剤の縞状のむらを軽減することができる、現像剤供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、帯電した粉末状の現像剤を供給対象に供給するための現像剤供給装置であって、現像剤を貯留する容器と、前記供給対象に対して所定の直線距離を隔てた第１最下流位置および当該第１最下流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、現像剤を前記第１最下流位置に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第１電極と、前記供給対象に対して前記所定の直線距離を隔てた第２最下流位置および当該第２最下流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、現像剤を前記第２最下流位置に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第２電極と、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極の電圧変化の位相と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極の電圧変化の位相とがずれるように、前記第１電極および前記第２電極に、同じ周波数で大きさが変化する電圧を印加する電源回路とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記電源回路が、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極の電圧変化の位相と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極の電圧変化の位相とが逆位相となるように、前記第１電極および前記第２電極に電圧を印加することを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の電位差により形成される電界の強さおよび前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の電位差により形成される電界の強さが、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記第２最下流位置に配置される前記第２電極との間の電位差により形成される電界の強さよりも大きいことを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記電源回路は、前記第１電極および前記第２電極に、同じ振幅の波形を有する電圧を印加し、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の距離および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の距離が、当該第１電極と当該第２電極との電位差により形成される電界の向きにおける当該第１電極と当該第２電極との間の距離よりも短いことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の距離および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の距離が、当該第１電極と当該第２電極との電位差により形成される電界の向きにおける当該第１電極と当該第２電極との間の距離以上であり、前記電源回路は、前記第１電極および前記第２電極に、それぞれ前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の電位差および前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の電位差よりも小さい振幅の波形を有する電圧を印加することを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、一端が前記供給対象に対向し、当該一端と前記供給対象との対向方向に延びる支持基板を備え、前記第１電極が、前記支持基板の一方面に配置され、前記第２電極が、前記支持基板の前記一方面と反対側の他方面に配置されていることを特徴としている。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、一方面が前記供給対象側に向けて配置される支持基板を備え、前記第１電極および前記第２電極が、前記支持基板の前記一方面に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記支持基板は、前記一方面側が凸となるように途中部で屈曲し、その屈曲した部分が前記供給対象に最も近接した部分となるように配置され、前記第１電極が、前記支持基板の屈曲した部分に対する一方側に配置され、前記第２電極が、前記支持基板の屈曲した部分に対する前記一方側と反対側の他方側に配置されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明において、前記第１電極が一方面に配置される第１支持基板と、前記第２電極が一方面に配置される第２支持基板とを備え、前記第１支持基板の前記第１最下流位置側の端部と、前記第２支持基板の前記第２最下流位置側の端部とが近接していることを特徴としている。
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか一項に記載の発明において、前記第１最下流位置に配置される前記第１電極と前記第１最下流位置に隣り合う位置に配置される前記第１電極との間の距離が、当該隣り合う位置に配置される前記第１電極と前記供給対象との間の直線距離よりも短く、前記第２最下流位置に配置される前記第２電極と前記第２最下流位置に隣り合う位置に配置される前記第２電極との間の距離が、当該隣り合う位置に配置される前記第２電極と前記供給対象との間の直線距離よりも短いことを特徴としている。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の発明において、前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に隔絶するためのシールド部材を備えていることを特徴としている。
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の発明において、前記供給対象に対して距離を隔てた最上流位置および当該最上流位置と前記容器との間の複数の位置に配置され、前記供給対象から現像剤を引き寄せて、当該現像剤を前記容器に向けて移動させる進行波電界を形成するための複数の第３電極を備えていることを特徴としている。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記供給対象が、その周面に現像剤を担持する現像ローラであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、現像剤を貯留する容器と供給対象に対して所定の直線距離を隔てた第１最下流位置との間には、複数の第１電極が配置されている。また、容器と供給対象に対して所定の直線距離（供給対象と第１最下流位置との間の直線距離と同じ直線距離）を隔てた第２最下流位置との間には、複数の第２電極が配置されている。そして、第１電極および第２電極には、電源回路から同じ周波数で交流状に変化する電圧が印加される。
【００２０】
これにより、第１電極および第２電極上に、それぞれ進行波電界が形成される。容器に貯留されている現像剤は、それらの進行波電界により、第１最下流位置および第２最下流位置に向けて搬送される。そして、第１最下流位置および第２最下流位置まで搬送された現像剤は、供給対象に引きつけられるクーロン力が現像剤に作用するような電圧（この項において「反発電圧」という。）が第１最下流位置に配置されている第１電極（この項において「第１最下流電極」という。）および第２最下流位置に配置されている第２電極（この項において「第２最下流電極」という。）に印加されたときに、それぞれ第１電極および第２電極上から供給対象に飛び移る。
【００２１】
第１最下流電極に印加される電圧と第２最下流電極に印加される電圧とは、互いに位相をずらして変化するので、第１最下流電極および第２最下流電極には、反発電圧がタイミングをずらして印加される。したがって、供給対象には、第１最下流電極および第２最下流電極から現像剤がタイミングをずらして供給される。その結果、供給対象に現像剤が供給されない期間が短くなるので、供給対象上で生じる現像剤の縞状のむらを軽減することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、第１最下流電極の電圧変化の位相と、第２最下流電極の電圧変化の位相とは、互いに逆位相の関係をなす。したがって、第１最下流電極に反発電圧が印加されない期間には、第２最下流電極に反発電圧が印加され、第２最下流電極に反発電圧が印加されない期間には、第１最下流電極に反発電圧が印加される。そのため、第１最下流電極から供給対象に現像剤が供給されない期間には、第２最下流電極から供給対象に現像剤が供給され、第２最下流電極から供給対象に現像剤が供給されない期間には、第１最下流電極から供給対象に現像剤が供給される。その結果、供給対象に現像剤をむらなく供給することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、第１最下流電極に反発電圧が印加されているときには、その第１最下流電極と供給対象との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「第１電界」という。）が形成される。また、第２最下流電極に反発電圧が印加されているときには、その第２最下流電極と供給対象との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「第２電界」という。）が形成される。さらに、第１最下流電極および第２最下流電極の一方に反発電圧が印加され、その他方に反発電圧が印加されていないときには、第１最下流電極と第２最下流電極との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「電極間電界」という。）が形成される。そして、第１電界および第２電界の強さは、その両方が電極間電界の強さよりも大きい。そのため、第１最下流電極および第２最下流電極に反発電圧が印加されたときに、第１最下流電極と第２最下流電極との間での現像剤の移動を生じることなく、第１最下流電極および第２最下流電極から供給対象に現像剤を良好に供給することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、電源回路から第１電極および第２電極に、同じ振幅の波形を有する電圧が印加される。この場合、第１最下流電極と供給対象との間の距離および第２最下流電極と供給対象との間の距離の両方が、電極間電界の向きにおける第１最下流電極と第２最下流電極との間の距離よりも短くされる。これにより、第１電界および第２電界の強さの両方を、電極間電界の強さよりも大きくすることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、第１最下流電極と供給対象との間の距離および第２最下流電極と供給対象との間の距離の両方が、電極間電界の向きにおける第１最下流電極と第２最下流電極との間の距離以上である。この場合、電源回路から第１電極および第２電極に、それぞれ第１最下流電極と供給対象との間の電位差および第２最下流電極と供給対象との間の電位差よりも小さい振幅の波形を有する電圧が印加される。これにより、第１電界および第２電界の強さの両方を、電極間電界の強さよりも大きくすることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、現像剤供給装置には、第１電極および第２電極を支持する支持基板が備えられている。第１電極は、支持基板の一方面に配置され、第２電極は、支持基板の他方面に配置されている。そして、支持基板は、一端が供給対象に対向し、その一端と供給対象との対向方向に延びるように設けられている。そのため、たとえば、第１最下流電極と第２最下流電極とが支持基板を挟んで対向するように配置されることにより、第１最下流電極および供給対象間の直線距離と第２最下流電極および供給対象間の直線距離とを必然的に等しくすることができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、現像剤供給装置には、第１電極および第２電極を支持する支持基板が備えられている。第１電極および第２電極は、支持基板の一方面に配置されている。そして、支持基板は、その一方面が供給対象側に向けて配置される。そのため、たとえば、支持基板と供給対象との最短直線距離を通る直線に関して対称をなす２つの位置に、それぞれ第１最下流電極および第２最下流電極が配置されることにより、第１最下流電極および供給対象間の直線距離と第２最下流電極および供給対象間の直線距離とを必然的に等しくすることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、支持基板は、一方面側が凸となるように途中部で屈曲している。第１電極および第２電極は、それぞれ支持基板の屈曲した部分に対する一方側および他方側に配置されている。そして、支持基板は、その屈曲した部分が供給対象に最も近接した部分となるように配置されている。支持基板が屈曲していることにより、支持基板が屈曲していない構成と比較して、電極間電界の向きにおける第１最下流電極と第２最下流電極との間の距離を長くすることができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、第１電極および第２電極は、それぞれ第１支持基板および第２支持基板に配置されている。第１支持基板および第２支持基板は、第１支持基板の第１最下流位置側の端部と第２支持基板の第２最下流位置側の端部とが近接するように配置されている。したがって、それらの端部が供給対象に対向して配置されることにより、各端部に配置される第１電極および第２電極をそれぞれ第１最下流電極および第２最下流電極とすることができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、第１最下流電極とそれに隣り合う第１電極（この項において「第１隣接電極」という。）との間の距離が、その第１隣接電極と供給対象との間の距離よりも短い。また、第２最下流電極とそれに隣り合う第２電極（この項において「第２隣接電極」という。）との間の距離が、その第２隣接電極と供給対象との間の距離よりも短い。そのため、第１隣接電極および第２隣接電極に反発電圧が印加されたときに、第１隣接電極および第２隣接電極から供給対象への現像剤の移動を生じることなく、第１隣接電極および第２隣接電極からそれぞれ第１最下流電極および第２最下流電極に現像剤を良好に移動させることができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、第１電極と第２電極との間に、それらを電気的に隔絶するためのシールド部材が介在されている。そのため、第１電極と第２電極との間に不所望な電界が形成されるのを防止することができ、第１電極により形成される進行波電界および第２電極により形成される進行波電界がその不所望な電界により乱されるのを防止することができる。その結果、進行波電界による現像剤の良好な搬送を確保することができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明によれば、供給対象に対して距離を隔てた最上流位置と容器との間に、複数の第３電極が形成されている。第３電極に交流状に変化する電圧が印加されることにより、第３電極上に進行波電界が形成され、この進行波電界により、供給対象から第３電極上に現像剤が引き寄せられて、第３電極上を現像剤が容器に向けて移動する。よって、供給対象上の不要な現像剤を容器に回収することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明によれば、現像ローラ上の不要な現像剤（たとえば、感光体上に供給されなかった現像ローラ上の現像剤）を容器に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すトナー搬送基板の断面図であり、トナー搬送基板の断面構造をトナー搬送基板に対する電圧印加のための構成とともに図解的に示す。
【図３】図３は、図２に示す第１〜第４電源回路が発生する電圧の波形を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３に示す時刻Ｔ１におけるトナー搬送基板によるトナーの搬送の様子を図解的に示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３に示す時刻Ｔ２におけるトナー搬送基板によるトナーの搬送の様子を図解的に示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図３に示す時刻Ｔ３におけるトナー搬送基板によるトナーの搬送の様子を図解的に示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図３に示す時刻Ｔ４におけるトナー搬送基板によるトナーの搬送の様子を図解的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第５実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の第６実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
Ａ．第１実施形態
Ａ−１．トナー供給装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。
【００３６】
現像剤供給装置の一例としてのトナー供給装置１は、プリンタなどの画像形成装置に、感光ドラム２の表面に形成される静電潜像を現像するための現像装置の形態で備えられている。
トナー供給装置１は、現像剤の一例である正帯電性の非磁性１成分のトナーを貯留するための容器３を備えている。容器３の上面には、矩形状の開口４が形成されている。開口４には、供給対象の一例としての現像ローラ５が開口４を塞ぐように配置されている。より具体的には、現像ローラ５は、回転軸が開口４の長手方向に沿うように配置され、その周面の一部が開口４から容器３の外部に露出している。そして、現像ローラ５の周面の容器３から露出した部分は、感光ドラム２の周面に接触している。現像ローラ５は、たとえば、接地されている。これにより、現像ローラ５には、０Ｖが印加される。
【００３７】
画像形成装置では、感光ドラム２の周面が現像ローラ５との間に所定の電位差が形成されるような電位（たとえば、−５００Ｖ）に一様に帯電された後、その周面が選択的に露光されることにより、感光ドラム２の周面に静電潜像が形成される。感光ドラム２の回転により、その静電潜像が現像ローラ５の周面に対向すると、静電潜像と現像ローラ５との間の電位差により、現像ローラ５から静電潜像にトナーが供給される。これにより、静電潜像がトナー像に現像され、そのトナー像が感光ドラム２の周面から直接または中間転写ベルトを介して用紙に転写されることにより、用紙への画像（トナー像）の形成が達成される。
【００３８】
トナーは、容器３の底部に貯留されている。容器３内には、その底部に貯留されているトナーを攪拌により正極性に帯電させるための部材（アジテータ）などが設けられていてもよい。
容器３内には、その底部に溜まっているトナーを現像ローラ５に向けて搬送するためのトナー搬送基板６と、現像ローラ５の周面上の不要なトナーを回収するためのトナー回収基板７とが設けられている。
【００３９】
トナー搬送基板６は、たとえば、容器３の底部から上方に向けて延び、途中部が現像ローラ５側に屈曲して、その先端が現像ローラ５の周面に水平方向に対向している。トナー搬送基板６に電圧が印加されることにより、トナー搬送基板６の周囲に進行波電界が形成され、この進行波電界により、容器３の底部に貯留されているトナーが現像ローラ５に向けて搬送される。そして、トナー搬送基板６の先端まで搬送されたトナーは、トナー搬送基板６から現像ローラ５の周面に飛び移る。これにより、現像ローラ５の周面へのトナーの供給が達成され、現像ローラ５の周面にトナーの薄層が担持される。トナー搬送基板６の具体的な構成は、後で詳しく説明する。
【００４０】
トナー回収基板７は、現像ローラ５に対して、トナー搬送基板６と反対側に配置されている。トナー回収基板７は、たとえば、その基端が現像ローラ５の周面に対向し、水平方向に延び、途中部が下方に屈曲して、容器３の底部に向けて延びている。トナー回収基板７の具体的な構成は、トナー搬送基板６と同様である。トナー回収基板７に電圧が印加されると、現像ローラ５とトナー回収基板７との間の電位差により、現像ローラ５の周面からトナー回収基板７にトナーが飛び移る。そして、トナー回収基板７の周囲に形成される進行波電界により、トナーが容器３の底部に向けて搬送される。これにより、現像ローラ５から容器３の底部へのトナーの回収が達成される。
Ａ−２．トナー搬送基板の構成
図２は、図１に示すトナー搬送基板の断面図であり、トナー搬送基板の断面構造をトナー搬送基板に対する電圧印加のための構成とともに図解的に示す。
【００４１】
トナー搬送基板６は、支持基板１１と、支持基板１１の一方面に配置される複数の第１電極１２と、支持基板１１の他方面（第１電極１２が配置される面と反対側の面）に配置される複数の第２電極１３とを備えている。
支持基板１１は、ポリイミドなどの絶縁性材料からなる２つの樹脂層１４の間に金属などの導電性材料からなるシールド部材の一例としてのシールド層１５を挟み込んだ積層構造を有している。支持基板１１は、現像ローラ５の軸方向に現像ローラ５の幅よりも大きな幅を有し、その幅方向と直交する方向に長く延びる長尺状に形成されている。シールド層１５は、接地されている。したがって、電界がシールド層１５の両側に跨って形成されることはない。
【００４２】
第１電極１２は、銅薄膜からなり、支持基板１１の長手方向と直交する方向（現像ローラ５の軸方向）に延びる矩形状に形成されている。そして、第１電極１２は、支持基板１１の一方の樹脂層１４上に、支持基板１１の長手方向に等間隔で配置され、全体としてストライプ状をなしている。トナー搬送方向の最下流側に配置される第１電極１２（この項において「第１最下流電極１２１」という。）の位置と現像ローラ５の周面との間は、所定の直線距離Ｄ１だけ間隔が空けられている。樹脂層１４上には、表面が平滑面であるコーティング層１６が形成されており、第１電極１２は、コーティング層１６により被覆されている。
【００４３】
第１最下流電極１２１およびこの第１最下流電極１２１から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第１電極１２には、電源回路の一例としての第１電源回路ＶＡが接続されている。第１最下流電極１２１から３番目の第１電極１２およびこの第１電極１２から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第１電極１２には、電源回路の一例としての第２電源回路ＶＢが接続されている。第１最下流電極１２１から２番目の第１電極１２およびこの第１電極１２から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第１電極１２には、電源回路の一例としての第３電源回路ＶＣが接続されている。そして、残りの第１電極１２、つまり第１最下流電極１２１に隣接する第１電極１２（この項において「第１隣接電極１２２」という。）および第１隣接電極１２２から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第１電極１２には、電源回路の一例としての第４電源回路ＶＤが接続されている。
【００４４】
第２電極１３は、銅薄膜からなり、支持基板１１の長手方向と直交する方向（現像ローラ５の軸方向）に延びる矩形状に形成されている。そして、第２電極１３は、第１電極１２が配置されている樹脂層１４と異なる樹脂層１４上に、各第１基板１２と支持基板１１を挟んで対向するように、支持基板１１の長手方向に等間隔で配置され、全体としてストライプ状をなしている。トナー搬送方向の最下流側に配置される第２電極１３（この項において「第２最下流電極１３１」という。）の位置と現像ローラ５の周面との間は、直線距離Ｄ１と等しい直線距離Ｄ２だけ間隔が空けられている。樹脂層１４上には、表面が平滑面であるコーティング層１７が形成されており、第２電極１３は、コーティング層１７により被覆されている。
【００４５】
なお、コーティング層１６，１７は、トナーとの摩擦抵抗が低い材料からなることが好ましく、そのような材料としては、ポリイミドが例示される。
また、直線距離Ｄ１，Ｄ２は、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１に電圧が印加されたときに、それらの間に生じる電位差により形成される電界の向きに沿った第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間の距離Ｄ３よりも短い。
【００４６】
第２最下流電極１３１および第２最下流電極１３１から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第２電極１３は、第３電源回路ＶＣに接続されている。第２最下流電極１３１から３番目の第２電極１３およびこの第２電極１３から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第２電極１３は、第４電源回路ＶＤに接続されている。第２最下流電極１３１から２番目の第２電極１３およびこの第２電極１３から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第２電極１３には、第１電源回路ＶＡが接続されている。そして、残りの第２電極１３、つまり第２最下流電極１３１に隣接する第２電極１３（この項において「第２隣接電極１３２」という。）および第２隣接電極１３２から４×ｎ（ｎ：１以上の整数）番目に配置されている第２電極１３には、第２電源回路ＶＢが接続されている。
【００４７】
なお、トナー回収基板７の具体的な構成は、トナー搬送基板６と同様であり、図１に示すように、支持基板１９の一方面および他方面にそれぞれ複数の第３電極２０および第４電極２１が等間隔に配置された構成であるから、その詳細な説明は省略する。
また、第１電源回路ＶＡに接続された第１電極１２、第２電源回路ＶＢに接続された第１電極１２、第３電源回路ＶＣに接続された第１電極１２および第４電源回路ＶＤに接続された第１電極１２を区別する場合には、第１電源回路ＶＡに接続された第１電極１２を「第１電極１２Ａ」と記載し、第２電源回路ＶＢに接続された第１電極１２を「第１電極１２Ｂ」と記載し、第３電源回路ＶＣに接続された第１電極１２を「第１電極１２Ｃ」と記載し、第４電源回路ＶＤに接続された第１電極１２を「第１電極１２Ｄ」と記載する。
【００４８】
第１電源回路ＶＡに接続された第２電極１３、第２電源回路ＶＢに接続された第２電極１３、第３電源回路ＶＣに接続された第２電極１３および第４電源回路ＶＤに接続された第２電極１３を区別する場合には、第１電源回路ＶＡに接続された第２電極１３を「第２電極１３Ａ」と記載し、第２電源回路ＶＢに接続された第２電極１３を「第２電極１３Ｂ」と記載し、第３電源回路ＶＣに接続された第２電極１３を「第２電極１３Ｃ」と記載し、第４電源回路ＶＤに接続された第２電極１３を「第２電極１３Ｄ」と記載する。
Ａ−３．電圧波形
図３は、図２に示す第１〜第４電源回路が発生する電圧の波形を示す図である。
【００４９】
第１電源回路ＶＡ、第２電源回路ＶＢ、第３電源回路ＶＣおよび第４電源回路ＶＤは、同一の一定周波数で振幅が最小値と最大値とに交互に変化するパルス波電圧を発生する。パルス波電圧の周波数は、たとえば、３００Ｈｚである。また、パルス波電圧の最小値および最大値は、たとえば、それぞれ０Ｖおよび２００Ｖである。
第２電源回路ＶＢが発生するパルス波電圧の位相は、第１電源回路ＶＡが発生するパルス波電圧の位相に対して９０°遅れている。
【００５０】
第３電源回路ＶＣが発生するパルス波電圧の位相は、第２電源回路ＶＢが発生するパルス波電圧の位相に対して９０°遅れ、第１電源回路ＶＡが発生するパルス波電圧の位相に対して１８０°遅れている。すなわち、第３電源回路ＶＣが発生するパルス波電圧は、第１電源回路ＶＡが発生するパルス波電圧の位相と逆位相で変化する。
第４電源回路ＶＤが発生するパルス波電圧の位相は、第３電源回路ＶＣが発生するパルス波電圧の位相に対して９０°遅れ、第２電源回路ＶＢが発生するパルス波電圧の位相に対して１８０°遅れている。すなわち、第４電源回路ＶＤが発生するパルス波電圧は、第２電源回路ＶＢが発生するパルス波電圧の位相と逆位相で変化する。
【００５１】
これにより、第１最下流電極１２１（１２Ａ）および第１最下流電極１２１から４×ｎ番目に配置されている第１電極１２Ａの電圧変化の位相と、第３電源回路ＶＣに接続された第２最下流電極１３１（１３Ｃ）および第２最下流電極１３１から４×ｎ番目に配置されている第２電極１３Ｃの電圧変化の位相とは、逆位相の関係をなす。
また、第１最下流電極１２１から３番目の第１電極１２Ｂおよびこの第１電極１２Ｂから４×ｎ番目に配置されている第１電極１２Ｂの電圧変化の位相と、第２最下流電極１３１から３番目の第２電極１３Ｄおよびこの第２電極１３から４×ｎ番目に配置されている第２電極１３Ｄの電圧変化の位相とは、逆位相の関係をなす。
【００５２】
また、第１最下流電極１２１から２番目の第１電極１２Ｃおよびこの第１電極１２Ｃから４×ｎ番目に配置されている第１電極１２Ｃの電圧変化の位相と、第２最下流電極１３から２番目の第２電極１３Ａおよびこの第２電極１３Ａから４×ｎ番目に配置されている第２電極１３Ａの電圧変化の位相とは、逆位相の関係をなす。
また、第１隣接電極１２２（１２Ｄ）および第１隣接電極１２２から４×ｎ番目に配置されている第１電極１２Ｄの電圧変化の位相と、第２隣接電極１３２（１３Ｂ）および第２隣接電極１３２から４×ｎ番目に配置されている第２電極１３Ｂの電圧変化の位相とは、逆位相の関係をなす。
Ａ−４．トナー搬送のメカニズム
図４Ａ〜４Ｄは、トナー搬送基板によるトナーの搬送の様子を図解的に示す断面図である。以下では、パルス波電圧の最小値および最大値がそれぞれ０Ｖおよび２００Ｖであるとして、トナー搬送基板６によるトナーの搬送のメカニズムについて説明する。
【００５３】
第１電源回路ＶＡ、第２電源回路ＶＢ、第３電源回路ＶＣおよび第４電源回路ＶＤから第１電極１２にパルス波電圧が印加されることにより、第１電極１２上には、進行波電界が形成される。この進行波電界により、第１電極１２を被覆するコーティング層１６上を正極性に帯電したトナーが容器３の底部から現像ローラ５に向けて搬送される。
また、第１電源回路ＶＡ、第２電源回路ＶＢ、第３電源回路ＶＣおよび第４電源回路ＶＤから第２電極１３にパルス波電圧が印加されることにより、第２電極１３上には、進行波電界が形成される。この進行波電界により、第２電極１３を被覆するコーティング層１７上を正極性に帯電したトナーが容器３の底部から現像ローラ５に向けて搬送される。
【００５４】
具体的には、図３に示す時刻Ｔ１においては、第１電源回路ＶＡに接続された第１電極１２Ａおよび第２電極１３Ａに２００Ｖが印加され、第２電源回路ＶＢに接続された第１電極１２Ｂおよび第２電極１３Ｂに０Ｖが印加され、第３電源回路ＶＣに接続された第１電極１２Ｃおよび第２電極１３Ｃに０Ｖが印加され、第４電源回路ＶＤに接続された第１電極１２Ｄおよび第２電極１３Ｄに２００Ｖが印加される。
【００５５】
したがって、時刻Ｔ１においては、図４Ａに示すように、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｂとの間に、第１電極１２Ａから第１電極１２Ｂに向かう方向の電界が形成される。また、第１電極１２Ｃと第１電極１２Ｄとの間には、第１電極１２Ｄから第１電極１２Ｃに向かう方向の電界が形成される。そのため、これらの電界から受けるクーロン力により、コーティング層１６上のトナーは、第１電極１２Ｂと第１電極１２Ｃとの間上に集まる。
【００５６】
また、時刻Ｔ１においては、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｂとの間に、第２電極１３Ａから第２電極１３Ｂに向かう方向の電界が形成される。また、第２電極１３Ｃと第２電極１３Ｄとの間には、第２電極１３Ｄから第２電極１３Ｃに向かう方向の電界が形成される。そのため、これらの電界から受けるクーロン力により、コーティング層１７上のトナーは、第２電極１３Ｂと第２電極１３Ｃとの間上に集まる。
【００５７】
次に、図３に示す時刻Ｔ２においては、第１電極１２Ａおよび第２電極１３Ａに２００Ｖが印加され、第１電極１２Ｂおよび第２電極１３Ｂに２００Ｖが印加され、第１電極１２Ｃおよび第２電極１３Ｃに０Ｖが印加され、第１電極１２Ｄおよび第２電極１３Ｄに０Ｖが印加される。
したがって、時刻Ｔ２においては、図４Ｂに示すように、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｄとの間に、第１電極１２Ａから第１電極１２Ｄに向かう方向の電界が形成される。また、第１電極１２Ｂと第１電極１２Ｃとの間には、第１電極１２Ｂから第１電極１２Ｃに向かう方向の電界が形成される。そのため、第１電極１２Ｂと第１電極１２Ｃとの間に集まっていたコーティング層１６上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第１電極１２Ｃと第１電極１２Ｄとの間上に集まる。
【００５８】
また、時刻Ｔ２においては、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｄとの間に、第２電極１３Ａから第２電極１３Ｄに向かう方向の電界が形成される。また、第２電極１３Ｂと第２電極１３Ｃとの間には、第２電極１３Ｂから第２電極１３Ｃに向かう方向の電界が形成される。そのため、第２電極１３Ｂと第２電極１３Ｃとの間に集まっていたコーティング層１７上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第２電極１３Ｃと第２電極１３Ｄとの間上に集まる。
【００５９】
その後、図３に示す時刻Ｔ３においては、第１電極１２Ａおよび第２電極１３Ａに０Ｖが印加され、第１電極１２Ｂおよび第２電極１３Ｂに２００Ｖが印加され、第１電極１２Ｃおよび第２電極１３Ｃに２００Ｖが印加され、第１電極１２Ｄおよび第２電極１３Ｄに０Ｖが印加される。
したがって、時刻Ｔ３においては、図４Ｃに示すように、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｂとの間に、第１電極１２Ｂから第１電極１２Ａに向かう方向の電界が形成される。また、第１電極１２Ｃと第１電極１２Ｄとの間には、第１電極１２Ｃから第１電極１２Ｄに向かう方向の電界が形成される。そのため、第１電極１２Ｃと第１電極１２Ｄとの間に集まっていたコーティング層１６上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｄとの間上に集まる。
【００６０】
また、時刻Ｔ３においては、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｂとの間に、第２電極１３Ｂから第２電極１３Ａに向かう方向の電界が形成される。また、第２電極１３Ｃと第２電極１３Ｄとの間には、第２電極１３Ｃから第２電極１３Ｄに向かう方向の電界が形成される。そのため、第２電極１３Ｃと第２電極１３Ｄとの間に集まっていたコーティング層１７上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｄとの間上に集まる。
【００６１】
その後、図３に示す時刻Ｔ４においては、第１電極１２Ａおよび第２電極１３Ａに０Ｖが印加され、第１電極１２Ｂおよび第２電極１３Ｂに０Ｖが印加され、第１電極１２Ｃおよび第２電極１３Ｃに２００Ｖが印加され、第１電極１２Ｄおよび第２電極１３Ｄに２００Ｖが印加される。
したがって、時刻Ｔ４においては、図４Ｄに示すように、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｄとの間に、第１電極１２Ｄから第１電極１２Ａに向かう方向の電界が形成される。また、第１電極１２Ｂと第１電極１２Ｃとの間には、第１電極１２Ｃから第１電極１２Ｂに向かう方向の電界が形成される。そのため、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｄとの間に集まっていたコーティング層１６上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第１電極１２Ａと第１電極１２Ｂとの間上に集まる。
【００６２】
また、時刻Ｔ４においては、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｄとの間に、第２電極１３Ｄから第２電極１３Ａに向かう方向の電界が形成される。また、第２電極１３Ｂと第２電極１３Ｃとの間には、第２電極１３Ｃから第２電極１３Ｂに向かう方向の電界が形成される。そのため、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｄとの間に集まっていたコーティング層１７上のトナーは、これらの電界から受けるクーロン力により、現像ローラ５側へ移動し、第２電極１３Ａと第２電極１３Ｂとの間上に集まる。
【００６３】
このようにして、トナーは、コーティング層１６，１７上を現像ローラ（図２参照）に向けて搬送される。そして、第１最下流電極１２１上に到達したトナーは、第１最下流電極１２１に２００Ｖが印加されたときに、現像ローラ５とトナーとの間に作用するクーロン力により現像ローラ５の周面に飛び移る。また、第２最下流電極１３１上に集められたトナーは、第２最下流電極１３１に２００Ｖが印加されたときに、現像ローラ５とトナーとの間に作用するクーロン力により現像ローラ５の周面に飛び移る。
Ａ−５．作用効果
以上のように、トナー供給装置１では、第１電極１２および第２電極１３上に、それぞれ進行波電界が形成される。容器３に貯留されているトナーは、それらの進行波電界により、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１に向けて搬送される。そして、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１上まで搬送されたトナーは、現像ローラ５に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧の一例である２００Ｖが第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１に印加されたときに、それぞれ第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１上から現像ローラ５の周面に飛び移る。
【００６４】
第１最下流電極１２１の電圧変化の位相と第２最下流電極１３１の電圧変化の位相とは、互いに逆位相の関係をなす。したがって、第１最下流電極１２１にパルス波電圧の最小値の一例である０Ｖが印加されている期間には、第２最下流電極１３１に２００Ｖが印加され、第２最下流電極１３１に０Ｖが印加されている期間には、第１最下流電極１２１に２００Ｖが印加される。そのため、第１最下流電極１２１から現像ローラ５にトナーが供給されない期間には、第２最下流電極１３１から現像ローラ５にトナーが供給され、第２最下流電極１３１から現像ローラ５にトナーが供給されない期間には、第１最下流電極１２１から現像ローラ５にトナーが供給される。その結果、現像ローラ５の周面にトナーをむらなく供給することができ、現像ローラ５の周面上でトナーの縞状のむらが生じることを防止できる。
【００６５】
第１最下流電極１２１に２００Ｖが印加されているときには、第１最下流電極１２１と現像ローラ５との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「第１電界」という。）が形成される。また、第２最下流電極１３１に２００Ｖが印加されているときには、その第２最下流電極１３１と現像ローラ５との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「第２電界」という。）が形成される。さらに、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１の一方に２００Ｖが印加され、その他方に０Ｖが印加されているときには、第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間に、それらの間の電位差による電界（この項において「電極間電界」という。）が形成される。
【００６６】
トナー供給装置１では、第１最下流電極１２１および現像ローラ５間の直線距離Ｄ１および第２最下流電極１３１および現像ローラ５間の直線距離Ｄ２が第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間の距離Ｄ３よりも短く、第１電極１２および第２電極１３に印加されるパルス波電圧の最大振幅が２００Ｖであり、現像ローラ５の電位が０Ｖであるため、第１電界および第２電界の強さは、その両方が電極間電界の強さよりも大きい。そのため、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１の一方に２００Ｖが印加され、その他方に０Ｖが印加されたときに、第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間でのトナーの移動を生じることなく、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１から現像ローラ５にトナーを良好に供給することができる。
【００６７】
また、第１電極１２は、支持基板１１の一方面に配置され、第２電極１３は、支持基板１１の他方面に配置されている。そして、支持基板１１は、一端が現像ローラ５に対向し、その一端と現像ローラ５との対向方向に延びるように設けられている。そして、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１は、支持基板１１を挟んで対向するように配置されている。このような構成により、直線距離Ｄ１と直線距離Ｄ２とを必然的に等しくすることができる。
【００６８】
また、支持基板１１において、２つの樹脂層１４の間に、接地されたシールド層１５が介在されている。そのため、第１電極１２と第２電極１３とを電気的に隔絶することができ、第１電極１２と第２電極１３との間に不所望な電界が形成されることを防止できる。よって、第１電極１２により形成される進行波電界および第２電極１３により形成される進行波電界がその不所望な電界により乱されるのを防止することができる。その結果、進行波電界による現像剤の良好な搬送を確保することができる。
【００６９】
また、トナー供給装置１には、トナー回収基板７が備えられている。そして、トナー回収基板７の第３電極２０および第４電極２１に対して、第１電極１２および第３電極１３に供給されるようなパルス波電圧が印加されることにより、第３電極２０および第４電極２１上に進行波電界が形成される。現像ローラ５から感光ドラム２に供給されずに現像ローラ５の周面上に残留する不要なトナーは、トナー回収基板７に引き寄せられて、進行波電界により、トナー回収基板７上を容器３に向けて搬送される。よって、現像ローラ５上の不要なトナーを容器３に回収することができる。
Ｂ．第２実施形態
図５は、本発明の第２実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。図５において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。そして、以下では、図５に示す構成について、図１に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００７０】
図５に示すトナー供給装置５１では、トナー回収基板７（図１参照）が省略されている。
トナー搬送基板６の支持基板１１は、容器３の底部から上方に向けて延び、途中部が水平方向に屈曲して、現像ローラ５の下方を延び、さらに下方に屈曲して、その先端が容器３の底部に配置されている。
【００７１】
第１電極１２および第２電極１３は、支持基板１１の外側の面に、それぞれ等間隔に配置されている。具体的には、現像ローラ５の周面と支持基板１１との最短直線距離を通る直線に対してその両側に対称をなす第１最下流位置および第２最下流位置に、それぞれ第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１が配置されている。そして、第１最下流位置および第２最下流位置と容器３の底部との間において、第１電極１２および第２電極１３がそれぞれ同じ一定の間隔Ｄ４で配置されている。
【００７２】
支持基板１１と現像ローラ５との最短直線距離を通る直線に関して対称をなす２つの位置に、それぞれ第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１が配置されることにより、第１最下流電極１２１および現像ローラ５間の直線距離Ｄ１（図２参照）と第２最下流電極１３１および現像ローラ５間の直線距離Ｄ２（図２参照）とは必然的に等しくなっている。
【００７３】
また、間隔Ｄ４は、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２と現像ローラ５の周面との各間の距離Ｄ５よりも小さい。そのため、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２に現像ローラ５に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧（２００Ｖ）が印加されたときに、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２から現像ローラ５へのトナーの移動を生じることなく、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２からそれぞれ第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１にトナーを良好に移動させることができる。
【００７４】
さらに、第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間隔Ｄ６は、間隔Ｄ４よりも大きい。そのため、第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間でトナーの移動を生じるおそれがない。
このような構成を有するトナー供給装置５１においても、トナー回収基板７による作用効果を除いて、図１に示すトナー供給装置１と同様な作用効果を達成することができる。
【００７５】
なお、トナー供給装置５１にトナー回収基板７が備えられていてもよい。
Ｃ．第３実施形態
図６は、本発明の第３実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。図６において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。そして、以下では、図６に示す構成について、図１に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００７６】
図６に示すトナー供給装置６１では、トナー回収基板７（図１参照）が省略されている。
トナー搬送基板６の支持基板１１は、容器３の底部から斜め上方に現像ローラ５の周面の最下点の近傍まで延び、斜め下方に折り返されて、その先端が容器３の底部に配置されている。支持基板１１の屈曲した部分に対する一方側および他方側は、同じ傾斜角で傾斜している。すなわち、支持基板１１は、現像ローラ５の回転中心とその周面の最下点とを通る直線を含む面に対して対称をなし、上方に凸となる山折りの側面視Ｖ字状に屈曲している。
【００７７】
第１電極１２および第２電極１３は、支持基板１１の上面において、それぞれ支持基板１１の屈曲した部分に対する一方側および他方側に、同じ一定の間隔Ｄ４で配置されている。
また、間隔Ｄ４は、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２と現像ローラ５の周面との各間の距離Ｄ５よりも小さい。そのため、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２に現像ローラ５に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧（２００Ｖ）が印加されたときに、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２から現像ローラ５へのトナーの移動を生じることなく、第１隣接電極１２２および第２隣接電極１３２からそれぞれ第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１にトナーを良好に移動させることができる。
【００７８】
そして、支持基板１１が屈曲していることにより、支持基板１１が屈曲していない構成（図５に示す構成）と比較して、電極間電界の向きにおける第１最下流電極１２１と第２最下流電極１３１との間の距離を長くすることができる。
このような構成を有するトナー供給装置６１においても、トナー回収基板７による作用効果を除いて、図１に示すトナー供給装置１と同様な作用効果を達成することができる。
【００７９】
また、容器３の底部の異なる２つの位置から第１電極１２および第２電極１３上をトナーが搬送され、第１電極１２および第２電極１３から現像ローラ５の周面にトナーが供給されるので、現像ローラ５の軸方向においても、現像ローラ５の周面にトナーをむらなく供給することができる。
すなわち、トナーの搬送方向と直交する方向において、容器３の底部に貯留されているトナーの量にむらがあると（トナーの水面が波打っていると）、そのむらに応じて、電極上を搬送されるトナーの量にむらが生じ、そのむらを有する状態で現像ローラ５の周面に対してトナーが供給されることがある。そのため、容器３の底部の１つの位置からトナーが搬送される構成では、現像ローラ５の周面上において、トナーが現像ローラ５の軸方向にむらとなるおそれがある。
【００８０】
これに対し、図６に示す構成では、容器３の底部の異なる２つの位置からそれぞれ第１電極１２および第２電極１３上をトナーが搬送されるので、その搬送方向と直交する方向において、第１電極１２および第２電極１３上を搬送されるトナーの量にむらがあっても、それらのむらが現像ローラ５の周面上で平均化される。その結果、現像ローラ５の周面にトナーをむらなく供給することができ、現像ローラ５の周面上において、トナーが現像ローラ５の軸方向にむらとなるのを防止することができる。
【００８１】
なお、トナー供給装置６１にトナー回収基板７が備えられていてもよい。
Ｄ．第４実施形態
図７は、本発明の第４実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。図７において、図６に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。そして、以下では、図７に示す構成について、図６に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００８２】
図７に示すトナー供給装置７１では、トナー回収基板７（図１参照）が省略されている。
トナー搬送基板６は、２つの第１支持基板および第２支持基板の一例としての支持基板１１Ａ，１１Ｂを備えている。一方の支持基板１１Ａは、一端が容器３の底部に配置され、斜め上方に延び、他端が現像ローラ５の周面の最下点の近傍に配置されている。他方の支持基板１１Ｂは、現像ローラ５の回転中心とその周面の最下点とを通る直線を含む面に対して一方の支持基板１１と対称をなし、一端が容器３の底部に配置され、斜め上方に延び、他端が現像ローラ５の周面の最下点の近傍に配置されている。
【００８３】
第１電極１２および第２電極１３は、それぞれ支持基板１１Ａ，１１Ｂの上面に等間隔で配置されている。
このような構成を有するトナー供給装置７１においても、図６に示すトナー供給装置１と同様な作用効果を達成することができる。すなわち、トナー回収基板７による作用効果を除いて、図１に示すトナー供給装置１と同様な作用効果を達成することができる。また、容器３の底部の異なる２つの位置から第１電極１２および第２電極１３上をトナーが搬送され、第１電極１２および第２電極１３から現像ローラ５の周面にトナーが供給されるので、現像ローラ５の軸方向においても、現像ローラ５の周面にトナーをむらなく供給することができる。
【００８４】
なお、支持基板１１Ａ，１１Ｂは、たとえば、図２に示す支持基板１１と同様の構成のものであってもよいし、図２に示す支持基板１１の構成からそれぞれ第１電極１２および第２電極１３が形成されない面側の樹脂層１４（図２参照）が省略されたものであってもよい。また、トナー供給装置７１にトナー回収基板７が備えられていてもよい。
Ｅ．第５実施形態
図８は、本発明の第５実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。図８において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。そして、以下では、図８に示す構成について、図１に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００８５】
図８に示すトナー供給装置８１では、トナー回収基板７（図１参照）が省略されている。
トナー搬送基板６は、２つの支持基板１１Ａ，１１Ｂを備えている。支持基板１１Ａ，１１Ｂは、それらの間に間隔を空けて、容器３の底部から上方に向けて延び、途中部が現像ローラ５側に屈曲して、その先端が現像ローラ５の周面に水平方向に対向している。
【００８６】
第１電極１２は、支持基板１１Ａの現像ローラ５の近傍で上面をなす面に等間隔で配置されている。第２電極１３は、支持基板１１Ｂの現像ローラ５の近傍で下面をなす面に等間隔で配置されている。なお、このトナー供給装置８１において、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１の位置は、図１に示すトナー供給装置１における第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１の位置とそれぞれ同じである。
【００８７】
このような構成を有するトナー供給装置８１においても、トナー回収基板７による作用効果を除いて、図１に示すトナー供給装置１と同様な作用効果を達成することができる。
なお、支持基板１１Ａ，１１Ｂは、たとえば、図２に示す支持基板１１と同様の構成のものであってもよいし、図２に示す支持基板１１の構成からそれぞれ第１電極１２および第２電極１３が形成されない面側の樹脂層１４（図２参照）が省略されたものであってもよい。また、トナー供給装置８１にトナー回収基板７が備えられていてもよい。
Ｆ．第６実施形態
図９は、本発明の第６実施形態に係るトナー供給装置の構成を図解的に示す断面図である。図９において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号が付されている。そして、以下では、図９に示す構成について、図１に示す構成との相違点のみを説明し、同一の参照符号を付した各部の説明を省略する。
【００８８】
図９に示すトナー供給装置９１では、現像ローラ５が省略されている。そして、容器３の上面には、感光ドラム２に対して側方から対向する開口９２が形成されている。トナー搬送基板６は、容器３の底部から上方に向けて延び、途中部が感光ドラム２側に屈曲して、その先端が開口９２を介して感光ドラム２の周面に水平方向に対向している。
このトナー供給装置９１では、トナー搬送基板６に電圧が印加されることにより、トナー搬送基板６の周囲に進行波電界が形成され、この進行波電界により、容器３の底部に貯留されているトナーが感光ドラム２に向けて搬送される。そして、トナー搬送基板６の先端まで搬送されたトナーは、トナー搬送基板６から感光ドラム２の周面に飛び移る。これにより、感光ドラム２の周面へのトナーの供給が達成され、感光ドラム２の周面に形成された静電潜像のトナー像への現像が達成される。感光ドラム２の周面にトナーをむらなく供給することができるので、静電潜像をトナー像に良好に現像することができる。
Ｇ．その他の変形例
前述の実施形態では、第１最下流電極１２の電圧変化の位相と第２最下流電極１３の電圧変化の位相とは、互いに逆位相の関係をなすとしたが、完全に逆位相の関係をなしていなくてもよい。第１最下流電極１２１の電圧変化の位相と第２最下流電極１３１の電圧変化の位相とがずれてさえいれば、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１には、現像ローラ５に引きつけられるクーロン力がトナーに作用するような電圧（２００Ｖ）がタイミングをずらして印加される。したがって、現像ローラ５または感光ドラム２には、第１最下流電極１２１および第２最下流電極１３１からトナーがタイミングをずらして供給される。その結果、現像ローラ５または感光ドラム２にトナーが供給されない期間が短くなるので、現像ローラ５または感光ドラム２上で生じるトナーの縞状のむらを軽減することができる。
【００８９】
また、図２に示す支持基板１１では、２つの樹脂層１４の間にシールド層１５が介在されているが、第１電極１２と第２電極１３との間に不所望な電界が形成されなければ、シールド層１５は省略されてもよい。たとえば、支持基板の１１の一方面に配置される各第１電極１２とその他方面に配置される各第２電極１３とが互いにずれないで対向していれば、シールド層１５は省略されてもよい。また、支持基板１１の一部において、第１電極１２と第２電極との位置がずれている場合、その一部にのみシールド層１５が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１      トナー供給装置
３      容器
１１    支持基板
１１Ａ  支持基板
１１Ｂ  支持基板
１２    第１電極
１３    第２電極
１５    シールド層
１９    支持基板
２０    第３電極
５１    トナー供給装置
６１    トナー供給装置
７１    トナー供給装置
８１    トナー供給装置
９１    トナー供給装置
１２１  第１最下流電極
１２２  第１隣接電極
１３１  第２最下流電極
１３２  第２隣接電極
Ｄ１    直線距離
Ｄ２    直線距離
Ｄ３    距離
ＶＡ    第１電源回路
ＶＢ    第２電源回路
ＶＣ    第３電源回路
ＶＤ    第４電源回路
【図１】
2010237579.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2010237579.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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