(57)【要約】【課題】  トナー静電搬送基板１０１の製造時における基板１０２の取り扱い性を向上させつつ、トナー静電搬送基板１０１からの搬送電極１０１の剥がれを抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  基板１０２と、これの表面上で互いに所定方向に並ぶように配設された複数の搬送電極（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ）とを有するトナー静電搬送基板と、各搬送電極に印加するためのパルス電圧を発生する図示しない駆動電源回路とを備え、各搬送電極にパルス電圧信号を印加することで生ずる静電気力により、トナー静電搬送基板１０１の表面上のトナーを各搬送電極の並び方向に移動させて搬送する画像形成装置において、基板１０２として、絶縁性材料中にシリカ等の微粒子を含有するものを用い、その表面に、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層１０９を被覆し、且つ、複数の搬送電極をその中間層１０９の表面上に設けた。【選択図】  図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、これの表面上で互いに所定方向に並ぶように配設された複数の搬送電極とを有する搬送電極搭載部材と、
各搬送電極に印加するためのパルス電圧を発生するパルス電圧発生手段とを備え、
各搬送電極に該パルス電圧信号を印加することで生ずる静電気力により、該搬送電極搭載部材の表面上のトナーを各搬送電極の並び方向に移動させて搬送するトナー搬送装置において、
上記基材として、絶縁性材料中に微粒子を含有するものを用い、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層を該基材の表面に被覆し、且つ、複数の上記搬送電極を該中間層の表面上に設けたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
請求項１のトナー搬送装置において、
上記中間層の材料として、絶縁性の有機化合物を用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２のトナー搬送装置において、
上記パルス電圧発生手段として、互いにパルス周期の異なる３種類以上のパルス電圧信号を発生するものを用い、
互いに同じ種類の上記パルス電圧信号を印加する搬送電極同士を共通電極によって接続して、互いに導通した状態で同じ種類の上記パルス電圧信号が印加される導通電極群を少なくとも上記パルス電圧信号の種類の数だけ構成し、
且つ、これら導通電極群のうち、少なくとも１つについては、他の導通電極群の表面に絶縁性材料によって形成した電極上絶縁層の上に形成したことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項４】
請求項３のトナー搬送装置において、
上記中間層又は電極上絶縁層の表面に、２つ以上の上記導通電極群を形成したことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項５】
請求項３又は４のトナー搬送装置において、
上記電極上絶縁層の材料として、絶縁性の有機化合物を用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れかのトナー搬送装置において、
上記搬送電極搭載部材として、上記電極上絶縁層の表面に形成した上記導通電極群、及び、該電極上絶縁層の表面における電極非形成面に、絶縁性材料からなる絶縁性表面層を被覆したものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項７】
請求項６のトナー搬送装置において、
上記絶縁性表面層の絶縁性材料として、上記基材の材料、上記中間層の材料、及び上記電極上絶縁層の材料よりも、軟化温度の低いものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項８】
請求項３乃至７の何れかのトナー搬送装置において、
上記搬送電極搭載部材として、上記共通電極に、上記パルス電圧発生手段から延びる配線を接続するための端子部を複数設けたものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項９】
基材の表面上に複数の搬送電極が形成された搬送電極搭載部材と、各搬送電極に印加するためのパルス電圧信号を発生するパルス電圧発生手段とを有するトナー搬送装置を備え、各搬送電極に該パルス電圧信号を印加することで生ずる静電気力により、該搬送電極搭載部材の表面上のトナーを各搬送電極の並び方向に移動させながら潜像担持体との対向部に搬送することで、該対向部で該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像装置において、
上記トナー搬送装置として、請求項１乃至８の何れかのものを用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項９のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の搬送電極が所定方向に並ぶように配設された搬送電極搭載部材の表面上のトナーを静電気力によって搬送電極の並び方向に移動させて搬送するトナー搬送装置に関するものである。また、かかるトナー搬送装置を用いる現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置としては、特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。これらの画像形成装置では、表面移動する現像ローラ等の現像剤担持体に担持したトナーを、感光体等の潜像担持体との対向位置である現像領域に搬送して、潜像担持体上の静電潜像を現像する。かかる構成では、トナーが表面移動する現像剤担持体と潜像担持体との間で擦れ、何れか一方の表面に固着して、画像に悪影響を及ぼすことがあった。また、現像領域において、トナーを現像剤担持体の表面と潜像担持体上の静電潜像との電位差によって静電移動させるのであるが、この電位差を相当に大きくしなければならなかった。静電移動の開始に先立って、ファンデルワールス力や鏡像力等によるトナーと現像剤担持体との付着力に打ち勝つだけの力をトナーに付与して付着状態を解く必要があり、そのために大きな静電気力を必要とするからである。
【０００３】
一方、画像形成装置としては、特許文献３や特許文献４に記載のように、表面移動する現像剤担持体を用いずに潜像担持体上の潜像を現像するものも知られている。これらの画像形成装置の現像装置は、複数の搬送電極が所定ピッチで配設された搬送電極搭載部材としてのトナー静電搬送基板を有している。そして、このトナー静電搬送基板の表面上でＥＨ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＆Ｈｏｐｐｉｎｇ）現象を生じせしめて、トナーを現像領域まで搬送する。このＥＨ現象とは、粉体に作用する移相電界のエネルギーが機械的なエネルギーに変換されて、粉体が相対的に基板面方向に移動する速度成分を持って基板面上で飛び跳ねるいわゆるホッピングという動作を行う現象である。トナー静電搬送基板上でトナーをホッピングさせながら現像領域に搬送することで、表面移動する現像剤担持体を用いた構成では実現が望めなかったほどの低電位現像を行うことが可能である。例えば、周囲の非画像部との電位差が僅か数十［Ｖ］である静電潜像にトナーを選択的に付着させることも可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９７７８１号公報
【特許文献２】特開平９−３２９９４７号公報
【特許文献３】特許第３０９０５４３号公報
【特許文献４】特開２００４−１９８６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の画像形成装置のトナー静電搬送基板は、ポリイミドフィルム等の絶縁性材料からなる基材の表面に、フォトリソグラフィー法などによって複数の搬送電極が形成されたものである。かかるトナー静電搬送基板を製造する際には、複数枚重ねられた絶縁性の基材の束から、基材を１枚ずつ引き剥がして搬送電極形成工程に送ることが一般的に行われる。ところが、前述の束においては、ポリイミド等の絶縁性材料からなる基材同士が帯電によって互いに静電吸着するため、１枚ずつ引き剥がすという作業に手間を要してしまう。
【０００６】
そこで、本発明者らは、絶縁性の基材として、シリカ等の微粒子が分散されたものを用いて、トナー静電搬送基板を製造する実験を行った。すると、かかる基材では、微粒子によって表面に微妙な凹凸が形成されていることから、束から基材を１枚ずつ引き剥がす作業が非常に容易になることがわかった。
【０００７】
しかしながら、このような基板では、銅やアルミなどといった導電性材料からなる搬送電極が基材の表面から剥がれ易くなることが判明した。搬送電極が剥がれ易くなるのは次のような理由からである。即ち、導電性材料からなる搬送電極と、ポリイミド等の絶縁性材料からなる基材とは、比較的接合に難い関係にある。このような関係にある搬送電極と基材の表面との間に、基材に分散せしめられたシリカ等の微粒子によって基材の表面に形成されている凹凸が介在することから、搬送電極が基材の表面から剥がれ易くなるのである。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、搬送電極搭載部材の製造時における基材の取り扱い性を向上させつつ、搬送電極搭載部材からの搬送電極の剥がれを抑えることができるトナー搬送装置を提供することである。また、かかるトナー搬送装置を用いる現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基材と、これの表面上で互いに所定方向に並ぶように配設された複数の搬送電極とを有する搬送電極搭載部材と、各搬送電極に印加するためのパルス電圧を発生するパルス電圧発生手段とを備え、各搬送電極に該パルス電圧信号を印加することで生ずる静電気力により、該搬送電極搭載部材の表面上のトナーを各搬送電極の並び方向に移動させて搬送するトナー搬送装置において、上記基材として、絶縁性材料中に微粒子を含有するものを用い、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層を該基材の表面に被覆し、且つ、複数の上記搬送電極を該中間層の表面上に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のトナー搬送装置において、上記中間層の材料として、絶縁性の有機化合物を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のトナー搬送装置において、上記パルス電圧発生手段として、互いにパルス周期の異なる３種類以上のパルス電圧信号を発生するものを用い、互いに同じ種類の上記パルス電圧信号を印加する搬送電極同士を共通電極によって接続して、互いに導通した状態で同じ種類の上記パルス電圧信号が印加される導通電極群を少なくとも上記パルス電圧信号の種類の数だけ構成し、且つ、これら導通電極群のうち、少なくとも１つについては、他の導通電極群の表面に絶縁性材料によって形成した電極上絶縁層の上に形成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のトナー搬送装置において、上記中間層又は電極上絶縁層の表面に、２つ以上の上記導通電極群を形成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４のトナー搬送装置において、上記電極上絶縁層の材料として、絶縁性の有機化合物を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５の何れかのトナー搬送装置において、上記搬送電極搭載部材として、上記電極上絶縁層の表面に形成した上記導通電極群、及び、該電極上絶縁層の表面における電極非形成面に、絶縁性材料からなる絶縁性表面層を被覆したものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６のトナー搬送装置において、上記絶縁性表面層の絶縁性材料として、上記基材の材料、上記中間層の材料、及び上記電極上絶縁層の材料よりも、軟化温度の低いものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項３乃至７の何れかのトナー搬送装置において、上記搬送電極搭載部材として、上記共通電極に、上記パルス電圧発生手段から延びる配線を接続するための端子部を複数設けたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、基材の表面上に複数の搬送電極が形成された搬送電極搭載部材と、各搬送電極に印加するためのパルス電圧信号を発生するパルス電圧発生手段とを有するトナー搬送装置を備え、各搬送電極に該パルス電圧信号を印加することで生ずる静電気力により、該搬送電極搭載部材の表面上のトナーを各搬送電極の並び方向に移動させながら潜像担持体との対向部に搬送することで、該対向部で該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像装置において、上記トナー搬送装置として、請求項１乃至８の何れかのものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、上記現像装置として、請求項９のものを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
これらの発明においては、搬送電極搭載部材の基材として、絶縁性材料中に微粒子を含有するものを用いている。このような基材は、素材である絶縁性材料中に含有せしめられた微粒子により、表面に微妙な凹凸が形成されている。そして、この凹凸により、搬送電極搭載部材の製造の際に、複数の基材が重ねられた束の中から基材を１枚ずつ引き剥がす作業を容易にする。これにより、搬送電極搭載部材の製造時における基材の取り扱い性を向上させることができる。
また、これらの発明においては、基材と、複数の搬送電極との間に、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層を介在させている。この中間層は、絶縁性材料からなるため、導電性材料からなる搬送電極に比べて、絶縁性材料からなる基材と接合し易い。このため、微粒子による微妙な凹凸が形成されている基材の表面に対しても、良好に接合する。また、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層の表面は、微粒子による微妙な凹凸が形成されていないので、凹凸による搬送電極の剥がれを回避する。これらの結果、搬送電極搭載部材からの搬送電極の剥がれを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるレーザー複写機（以下、単に複写機という）に適用した実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。複写機本体の上部には、コンタクトガラス１、走査光学系２などを有するスキャナ装置が設けられている。原稿がコンタクトガラス１上に載置された後、図示しないコピースタートボタンが押されると、このスキャナ装置による原稿の読み取りが開始される。具体的には、原稿照明光源３や反射ミラー４，５，６などを有する移動部が原稿面方向に移動しながら、コンタクトガラス１上の原稿に対して光走査を行う。この光走査によって得られた原稿反射光は、レンズ７を透過した後に画像読取素子８によって画像信号として読み込まれてデジタル画像処理が施される。処理後の信号は、図示しないレーザーダイオード（ＬＤ）を駆動してレーザー光を出射させる。出射したレーザー光は、ポリゴンミラー９上で反射して主走査方向に偏向せしめられながら、ミラー１０を介して潜像担持体たる感光体１１を走査する。この走査に先立ち、ドラム状の感光体１１は図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動されながら、ドラム帯電器１２によって一様帯電せしめられる。そして、表面に上述のレーザー光が走査されて静電潜像を担持する。この静電潜像は、現像装置１００によってトナー像に現像される。
【００１２】
上記感光体１１には、図中下方からチャージャユニットが対向している。このチャージャユニットの図中左側には、２つの給紙カセット１３、１４が配設されており、それぞれカセット内に記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容している。コピー動作がスタートすると、画像情報に応じたサイズ及び姿勢の転写紙Ｐを収容している方の給紙カセット（１３又は１４）の給紙コロ（１３ａ又は１４ａが回転駆動されて、転写紙束の一番上の転写紙Ｐを給紙路に送り出す。この給紙路の最下流側には、レジストローラ対１５が配設されており、給紙手段から送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込む。そして、挟み込んだ転写紙を感光体１１上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、感光体１１と上記チャージャユニットとの対向部に向けて送り出す。この対向部においては、チャージャユニットの転写チャージャ１６から生起せしめられるコロナ放電の影響により、感光体１１上のトナー像が転写紙Ｐに静電転写される。その後、分離チャージャ１７によって感光体１１から分離された転写紙Ｐは、張架ローラに張架されながら無端移動せしめられる搬送ベルト１８によって定着手段１９に送られる。定着手段１９は、内部に熱源を有する加熱ローラと、これに所定の圧力で当接する加圧ローラとによって形成される定着ニップに挟まれて、加熱されながら加圧される。この加熱や加圧の影響により、トナー像が転写紙Ｐ上に定着せしめられる。このようにしてトナー像が定着された転写紙Ｐは、排紙ローラ対２０を経て機外のスタック部２１上にスタックされる。
【００１３】
上記チャージャユニットとの対向位置を通過した後の感光体１１は、その表面に付着している転写残トナーがクリーニング手段２２によって除去された後、除電ランプ２３によって除電されて初期化せしめられる。
【００１４】
図２は、感光体１１と、現像装置（１００）のトナー静電搬送基板１０１とを示す拡大構成図である。現像装置（１００）内では、図示しない領域にて、後述する供給部からトナー静電搬送基板１０１上にトナーが供給される。トナー静電搬送基板１０１は、樹脂等の絶縁性材料からなる基板１０２に対して、複数の短冊状の搬送電極が基板長手方向（図の左右方向）に所定のピッチで並ぶように配設されている。これら搬送電極は幅寸法（基板長手方向における寸法）が３０［μｍ］になっており、互いに３０［μｍ］の間隙を介して平行配設されている。このような配設により、搬送電極搭載部材たるトナー静電搬送基板１０１は、絶縁性の基材たる基板１０２上に短冊状の搬送電極がストライプ状に並べられた構成になっている。なお、基板１０２や各搬送電極の上には、絶縁性材料からなる図示しない表面層が被覆されている。
【００１５】
各搬送電極について詳しく説明すると、それらはＡ群、Ｂ群、Ｃ群の３種類に分類され、同じ群に属する電極同士は互いに電気的に接続された状態になっている。そして、基板１０２上では、図中左側から、Ａ群に属するＡ搬送電極１０１ａ、Ｂ群に属するＢ搬送電極１０１ｂ、Ｃ群に属するＣ搬送電極１０１ｃという配列が繰り返されるように、各搬送電極が配設されている。Ａ搬送電極１０１ａ、Ｂ搬送電極１０１ｂ、Ｃ搬送電極１０１ｃに対しては、駆動電源回路３０からＡ相駆動パルス電圧、Ｂ相駆動パルス電圧、Ｃ相駆動パルス電圧がそれぞれ印加される。なお、同図において、トナーはマイナス極性に帯電しており、トナー静電搬送基板１０１上にて図中右側から左側に向けて搬送される。
【００１６】
図３は、上述のＡ相駆動パルス電圧、Ｂ相駆動パルス電圧及びＣ相駆動パルス電圧の波形を示す波形図である。各相では、それぞれ電圧−１００［Ｖ］、持続時間５０１［μｓｅｃ］の直流パルス波が５０１［μｓｅｃ］の間隔をおいて出力される。ここで、まず上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）に印加されるＣ相駆動パルス電圧に着目してみると、時点ｔ０においては０［Ｖ］になっている。このとき、上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っている上記Ａ搬送電極（１０１ａ）も０［Ｖ］になっている（Ｃ相駆動パルス参照）。また、トナー搬送方向下流側で隣り合っている上記Ｂ搬送電極（１０１ａ）には、−１００［Ｖ］の電圧が印加されている（Ｂ相駆動パルス電圧参照）。このような状態において、時点ｔ０における上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）上のトナーは、殆ど動かずにそこに留まっている。
【００１７】
その後、３３４［μｓｅｃ］が経過して時点ｔ１が到来すると、上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）には、−１００［Ｖ］の電圧が印加される。すると、上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）上に存在しているマイナス極性のトナーに対して、Ｃ搬送電極（１０１ｃ）と反発する静電気力が作用する。このとき、上記Ｃ搬送電極に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っている上記Ａ搬送電極（１０１ａ）にも、−１００［Ｖ］の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っている上記Ｂ搬送電極（１０１ｂ）は、０［Ｖ］になっている。このため、上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）上に存在しているマイナス極性のトナーは、上記Ｂ搬送電極（１０１ｂ）に向けて静電移動する。
【００１８】
その後、更に約３３４［μｓｅｃ］が経過して時点ｔ２が到来すると、それまで０［Ｖ］であった上記Ｂ搬送電極（１０１ｂ）に、−１００［Ｖ］の電圧が印加される。そして、上記Ｃ搬送電極（１０１ｃ）上からの静電移動によって上記Ｂ搬送電極（１０１ｂ）上に存在するようになったトナーに対して、Ｂ搬送電極（１０１ｂ）と反発する静電気力が作用する。このとき、Ｂ搬送電極（１０１ｂ）に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っているＣ搬送電極（１０１ｃ）にも、−１００［Ｖ］の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っているＡ搬送電極（１０１ａ）は、０［Ｖ］になっている。このため、Ｂ搬送電極（１０１ｂ）上のトナーは、Ａ搬送電極（１０１ａ）に向けて静電移動する。
【００１９】
その後、更に約３３４［μｓｅｃ］が経過して時点ｔ３が到来すると、それまで０［Ｖ］であったＡ搬送電極（１０１ａ）に、−１００［Ｖ］の電圧が印加される。そして、Ｂ搬送電極（１０１ｂ）からの静電移動によってＡ搬送電極（１０１ａ）上に存在するようになったトナーに対して、Ａ搬送電極と反発する静電気力が作用する。このとき、Ａ搬送電極（１０１ａ）に対してトナー搬送方向上流側で隣り合っているＢ搬送電極（１０１ｂ）にも、−１００［Ｖ］の電圧が印加されている。一方、トナー搬送方向下流側で隣り合っているＣ搬送電極（１０１ｃ）は０［Ｖ］になっている。このため、Ａ搬送電極（１０１ａ）上のトナーは、Ｃ搬送電極（１０１ｃ）に向けて静電移動する。
【００２０】
以上のような静電移動の繰り返しにより、先に示した図２において、トナー静電搬送基板１０１上のトナーは図中右側から左側に向けて、ホッピングしながら静電移動していく。そして、トナー静電搬送基板１０１と感光体１１とが所定の間隙を介して対向している現像領域に進入する。この現像領域において、感光体１１の画像部１１ａは０［Ｖ］になっているのに対し、非画像部１１ｂは−１００［Ｖ］になっている。すると、トナーは現像領域中を図中右側から左側に向けて静電移動する過程で、感光体１１の画像部１１ａに付着して静電潜像を現像する。
【００２１】
なお、Ａ，Ｂ，Ｃ相という３相の駆動パルス電圧と、Ａ，Ｂ，Ｃ搬送電極（１０１ａ〜ｃ）という３種類の搬送電極との組合せを用いてトナーを静電搬送する例について説明したが、次のような組合せを用いてもよい、即ち、４層以上の駆動パルス電圧と、４種類以上の搬送電極との組合せである。
【００２２】
また、駆動パルス電圧として、矩形パルス波を印加する例について説明したが、三角波や正弦波などといった他の形状のパルス波を印加してもよい。
【００２３】
また、感光体１１の非画像部１１ｂについては、トナー静電搬送基板１０１の各搬送電極に印加する駆動パルス電圧の電位平均値よりも、トナーの帯電極性側に大きな電位を帯びさせる必要がある。例えば、図３に示した各相の駆動パルス電圧は、それぞれ、持続時間５０１［μｓｅｃ］の−１００［Ｖ］の電位と、持続時間５０１［μｓｅｃ］の０［Ｖ］の電位との繰り返しであるので、電位平均値は−５０［Ｖ］になる。一方、図２における感光体１１の非画像部１１ｂの電位は、この−５０［Ｖ］よりもマイナス極性側に大きな−１００［Ｖ］になっている。このような電位の関係では、現像領域でトナー静電搬送基板１０１と感光体１１の非画像部１１ｂとの間に存在するトナーが、相対的にトナー静電搬送基板１０１に向けて静電移動するため、非画像部１１ｂへの付着が阻止される。ところが、非画像部１１ｂの電位を駆動パルス電圧の電位平均値よりもマイナス極性側に小さくしてしまうと、トナーを相対的に非画像部１１ｂに向けて静電移動させ、付着させてしまうおそれがある。そこで、非画像部１１ｂの電位を駆動パルス電圧の電位平均値よりもトナーの帯電極性側に大きくするのである。
【００２４】
トナー静電搬送基板１０１の基材たる基板１０２としては、ポリイミドやエポキシ樹脂などといった絶縁性の高分子有機系材料（樹脂）からなる単一のシ−ト状のフィルムを用いることができる。また、フィルムの両面又は片面に、有機系材料または無機化合物からなる複数の層を設けたものでもよい。これらの基板１０２を用いてトナー静電搬送基板１０１を製造するためには、基板１０２の表面上に複数の搬送電極や配線パタ−ンを形成する必要がある。
【００２５】
基板１０２の表面上に薄膜の搬送電極や配線パタ−ンを形成するプロセスは主として、配線となる薄膜の成膜工程、パタ−ニングのためのフォトリソグラフィー工程からなる。成膜工程としては、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、スピンコ−ト法などによる成膜が行われる。フォトリソグラフィー工程中のエッチング工程としては、ウエットエッチングやドライエッチングがあり、その他、これらの工程に加えて各種の薬液を用いた洗浄工程などが加わる。これらの工程で、基板１０２は高熱やプラズマ雰囲気中にさらされ、また、各種の薬液に浸される。サブトラクト法（金属層の不要な部分を除去して必要な部分を残す方法）を用いて搬送電極や配線パターンを形成する場合には、これら一連の工程が数回繰り返される。
【００２６】
図４は、現像装置１００と感光体１１とを示す拡大構成図である。同図において現像装置１００は、トナーを感光体１１との対向領域である現像領域に向けて搬送するトナー搬送装置１２０と、このトナー搬送装置１２０にトナーを供給するトナー供給部１４０とを備えている。また、トナー搬送装置１２０は、トナーを搬送するトナー搬送部と、これのトナー静電搬送基板１０１の各搬送電極に供給するための駆動パルス電圧を発生する駆動電源回路３０とを有している。なお、現像装置１００においては、トナー静電搬送基板１０１、駆動電源回路３０などによってトナー搬送装置が構成されている。
【００２７】
図５、図６、図７は、それぞれ、上記トナー供給部１４０を示す平断面図、縦断面図、横断面図である。トナー供給部１４０は、図示しないトナーと、これの摩擦帯電を助長するためのガラスビーズ等の摩擦促進物質との混合物を収容する収容室を有しており、この収容室は仕切壁１４１によって第１収容室１４２、第２収容室１４３の２つに仕切られている。第１収容室１４２内には、図示しない駆動手段によって回転駆動される第１搬送スクリュウ１４４が設けられている。また、第２収容室１４３内には、図示しない駆動手段によって回転駆動される第２搬送スクリュウ１４５が設けられている。これら第１搬送スクリュウ１４４，第２搬送スクリュウ１４５は、回転軸１４４ａ，１４５ａの表面に螺旋突起１４４ｂ，１４５ｂが突設せしめられた構造になっている。それぞれ、スクリューピッチ１２０［ｍｍ］、螺旋突起厚み１．５［ｍｍ］になっている。また、回転軸１４４ａ，１４５ａは、螺旋突起１４４ｂ，１４５ｂの先端を６０［ｍｍ／ｓｅｃ］の周速で移動させるように回転せしめられる。また、各スクリュウは、アルミ等の導電性材料からなる基材の表面に、厚さ１［μm］程度の絶縁性材料たるポリイミド樹脂層がコーティングされている。
【００２８】
収容室の両端付近には、それぞれ長さＬ２（例えば２５ｍｍ）に渡って仕切壁１４１の設けられていない連通スペースがあり、２つの収容室（１４２、１４３）がここで連通している。図５において、第１搬送スクリュウ１４４は、図示しないスクリュウ駆動系によって回転駆動されるのに伴って、第１収容室１４２に収容されている上記混合物を図中左側から右側に向けて攪拌搬送する。これによって第１収容室１４２の図中右側の連通スペースまで搬送された混合物は、第２収容室１４３内に進入する。そして、スクリュウ駆動系によって回転駆動される第２搬送スクリュウ１４３によって今度は図中右側から左側に向けて搬送され、第２収容室１４３の図中左側の連通スペースを経由して第１収容室１４２内に戻る。このようにして、収容室内では、混合物が攪拌搬送されながら図中反時計回りに循環する。第２収容室１４３には、図示しないトナー濃度検知手段が配設されており、第２収容室１４３内の混合物のトナー濃度を検知してトナー濃度信号を図示しない補給制御部に出力する。この補給制御部は、トナー濃度信号に応じて、図示しないトナー補給部を駆動制御することで、適量のトナーを第１収容室１４２に補給させる。これにより、収容室内の混合物のトナー濃度が所定範囲内に維持される。第２収容室１４３内に新たに補給されたトナーは、混合物に取り込まれた後、攪拌搬送に伴って摩擦促進物質に摺擦せしめられながら、第１収容室１４２に送られる。
【００２９】
図６に示したように、第１収容室１４２の底には、メッシュ１４６が設けられている。第１収容室１４２内では、混合物が第１搬送スクリュウ１４４によって攪拌搬送されながらメッシュ１４６の上を通過する。このメッシュ１４６は、厚さ０．０８［ｍｍ］のステンレス等からなる金属製板状部材に、長径０．２［ｍｍ］且つ短径０．１５［ｍｍ］の複数の孔が約５０［％］の開口率になるように設けられたものである。各孔は、その短径方向をスクリュウ軸線方向に沿わせるような姿勢で設けられている。第１搬送スクリュウ１４４の螺旋突起１４４ｂ先端と、メッシュ１４６との間には、所定の間隙が保持されている。
【００３０】
図７に示すように、第１搬送スクリュウ１４４の導電性基材には、スクリュウ電源回路１９０が接続されている。また、メッシュ１４６には、メッシュ電源回路１９１が接続されている。これら電源回路は、何れもスクリュウやメッシュにマイナス極性の電位を生じせしめるものであり、図示しないメイン制御部によってそれぞれ出力電圧が制御される。トナー供給部１４０から図示しない上述のトナー搬送部（１２０）にトナーが供給される際には、これら電源回路からの出力によって第１搬送スクリュウ１４４、メッシュ１４６がそれぞれトナーと同極性の電位を帯びる。詳しくは、第１搬送スクリュウ１４４は、メッシュ１４６よりもトナーと同極性側（マイナス極性側）に大きな電位を帯びる。また、メッシュ１４６は、図示しないトナー静電搬送基板（１０１）の各搬送電極に印加される駆動パルス電圧の平均電圧値よりも、トナーと同極性側に大きな電位を帯びる。
【００３１】
この駆動パルス電圧の平均電圧値とは、単位時間あたりにおける駆動パルス電圧の波形の積分値のことである。例えば、ピークツウピークが０〜−１００［Ｖ］、デューティー５０［％］の矩形波の場合には、駆動歯椅子の平均電圧値が−５０［Ｖ］となる。デューティーが５０［％］よりも高くなる、即ち、−１００［Ｖ］の出現時間が０［Ｖ］の出現時間よりも長くなると、平均電圧値は−５０［Ｖ］よりもマイナス側に大きくなる。また、ディーティーが５０［％］よりも低くなる、即ち、−１００［Ｖ］の出現時間が０［Ｖ］の出現時間よりも短くなると、平均電圧値は−５０［Ｖ］よりも小さくなる。
【００３２】
第１搬送スクリュウ１４４に対してメッシュ１４６よりもマイナス極性側に大きな電位を帯びさせ、且つメッシュ１４６に対して駆動パルス電圧の平均電圧値よりもマイナス極性側に大きな電位を帯びさせると図８に示すような電界が形成される。同図において、第１搬送スクリュウ（１４４）とメッシュ１４６との間には、スクリュウの螺旋突起１４４ｂ先端からメッシュ１４６の孔１４６ａ内に向けて延びる電気力線が形成される。また、メッシュ１４６と図示しないトナー静電搬送基板（１０１）との間には、孔１４６ａの出口付近から基板に向けて延びる電気力線が形成される。第１搬送スクリュウ（１４４）によって攪拌搬送される混合物中のトナーは、まず、前者の電気力線の影響を受けて、摩擦帯電粒子の表面から離脱して孔１４６内に静電移動する。次に、後者の電気力線の影響を受けて孔１４６を通過した後、トナー静電搬送基板（１０１）に向けて静電移動する。このような静電移動により、図７に示した第１収容室１４２内で攪拌搬送される混合物中のトナーが、摩擦帯電物質から分離されてトナー静電搬送基板（１０１）に供給される。なお、メッシュ１４６を通過した後のトナーは、メッシュ１４６の電位よりも平均電圧値の小さい基板上の各搬送電極に向けて相対的に静電移動しながら、基板上でトナー搬送方向にも相対的に静電移動していく。
【００３３】
先に示した図４において、トナー搬送装置１２０は、先に説明したトナー静電搬送基板１０１の他に、回収ローラ１２１、掻き取りブレード１２２、回収トレイ１２３、回収スクリュウ１２４等を有している。トナー供給部１４０のメッシュ１４６を通過してトナー搬送装置１２０のトナー静電搬送基板１０１における図中右側端部付近に供給されたトナーは、ＥＨ現象によって基板表面上をホッピングしながら図中右側から左側に向けて搬送される。そして、感光体１１に対向する現像領域で一部が静電潜像の現像に寄与する。現像に寄与したかった残りのトナーは、現像領域を通過した後に、トナー静電搬送基板１０１の先端部に至る。この先端部は、後端側から約９０［°］折れ曲がった形状になっている。先端部まで移動してきたトナーは、先端部の各搬送電極によって発せられる静電気力によって基板面上をホッピングして、回収ローラ１２１の付近まで搬送される。回収ローラ１２１は、金属製の芯金に絶縁性材料からなるローラ部が形成されたもので、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。この芯金はアース接続されているため、トナー静電搬送基板１０１と回収ローラ１２１との間には、トナーを相対的に基板面から回収ローラ１２１に向けて移動させる電界が形成される。回収ローラ１２１の付近まで搬送されてきたトナーは、この電界の影響によって基板面上から回収ローラ１２１表面に転位する。そして、回収ローラ１２１の回転に伴って、ローラと掻き取りブレード１２２との当接位置まで移動し、ここで掻き取りブレード１２２によってローラ表面から掻き取られる。掻き取られたトナーは、回収トレイ１２３内に落下し、トレイ内に配設されている回収スクリュウ１２４の回転に伴ってスクリュウ軸線方向に搬送される。そして、図示しない上述のトナー補給部に回収される。
【００３４】
次に、本複写機の特徴的な構成について説明する。
トナー静電搬送基板１０１の基板１０２の材料としては、樹脂等の絶縁性有機化合物や、ガラスなどを用いることができる。絶縁性有機化合物は、ガラスと比較して、耐熱性、耐薬品性、収縮性の点で劣るが、耐衝撃性に優れている。長寿命化や耐久性の観点からすれば、絶縁性有機化合物を用いることが望ましい。絶縁性有機化合物の耐熱温度は、化合物の種類にもよるが、ガラスと比べて１００℃以上低いのが一般的である。上述した成膜工程においては、どうしても基板１０２が高温にさらされるので、できるだけ耐熱性に優れた絶縁性有機化合物を用いることが望ましい。
【００３５】
耐熱性に優れた絶縁性有機化合物としては、ポリイミドやポリアミドが挙げられる。これらの材料からなる基板は、耐熱性に優れるだけでなく、可撓性や柔軟性にも優れており、円筒形状や屈曲のある形状に成形することもできる。市販のポリイミドシ−トの多くは、加熱して溶融するという「熱可塑性」を持たないものが主流となっている。また、近年においては、難燃性向上などの観点から、絶縁性有機化合物たる樹脂シートに、無機微粒子粉末を含有せしめたものが市場に広く出回っている。例えば、カプトン（デュポン社登録商標）に代表されるポリイミドシートでは、前駆体であるポリアミック酸溶液にテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）と水を加え、加熱しフィルムに焼成する際の熱で、ＴＥＯＳをシリカ微粒子に変化させるゾルゲル法で形成されている。そのため、超低温から超高温（−２６９〜＋４００℃）の幅広い条件化で使用が可能とされている。また、本発明者らの実験によれば、このように無機微粒子粉末を含有せしめた樹脂シートでは、トナー静電搬送基板１０１の製造工程において、シート束から１枚のシート（基板１０２）を引き剥がすといった作業を容易に行えることから、シートの取り扱い性を向上させて製造コストを低減し得ることがわかった。
【００３６】
図９は、トナー静電搬送基板１０１を示す平面図である。また、図１０、図１１、図１２、図１３は、ぞれぞれ、図９におけるＡ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面、Ｃ−Ｃ’断面、Ｄ−Ｄ’断面を示す断面図である。なお、図９においては、便宜上、斜線を付して各電極を示している。
【００３７】
トナー静電搬送基板１０１に形成された複数の搬送電極は、上述したように、Ａ相駆動パルス電圧が印加されるＡ搬送電極１０１ａと、Ｂ相駆動パルス電圧が印加されるＢ搬送電極１０１ｂと、Ｃ相駆動パルス電圧が印加されるＣ搬送電極１０１ｃとに分類される。全てのＡ搬送電極１０１ａは、それぞれ図９における左端がＡ相共通電極１０３に連結している。各Ａ搬送電極１０１ａとＡ相共通電極１０３とは一体形成されており、全体として、Ａ相共通電極１０３から複数のＡ搬送電極１０１ａが櫛歯状に延びた櫛状のＡ相導通電極群を構成している。
【００３８】
また、同様にして、全てのＢ搬送電極１０１ｂは、それぞれ図９における右端がＢ相共通電極１０４に連結しており、全体として、Ｂ相共通電極１０４から複数のＢ搬送電極１０１ｂが櫛歯状に延びた櫛状のＢ相導通電極群を構成している。
【００３９】
また、全てのＣ搬送電極１０１ｃは、それぞれ図９における左端がＣ相共通電極１０５に連結しており、これらが全体として、Ｃ相共通電極１０５から複数のＣ搬送電極１０１ｃが櫛歯状に延びた櫛状のＣ相導通電極群を構成している。；
【００４０】
Ａ相導通電極群と、Ｂ相導通電極群とは、互いに共通電極を背に向けながら自らの櫛歯（搬送電極）を相手の櫛歯間に位置させるような姿勢になっており、互いに交差しないように配設されている。これに対し、Ｃ相導通電極群は、その櫛先側においては、自らの櫛歯（Ｃ搬送電極）をＢ搬送電極１０１ｂとＡ搬送電極１０１ａとの間に位置させるようになっているものの、櫛元側においては、Ｃ相共通電極１０５を、Ａ搬送電極１０１ａやＢ搬送電極１０１ｂに交差させるような姿勢になっている。但し、図１０〜図１３に示したように、Ｃ相導通電極群は、Ａ相導通電極群やＢ相導通電極群よりも高層の箇所に形成されている。よって、Ｃ相共通電極１０５と、Ａ搬送電極１０１ａ、Ｂ搬送電極１０１ｂとの交差は立体交差となっており、互いに導通しているわけではない。
【００４１】
図１０〜図１３において、トナー静電搬送基板１０１の基板１０２は、ポリイミドやポリアミドなどといった絶縁性の有機化合物中にシリカ等の無機微粒子を含有したものである。このような基板１０２の表面には、絶縁性の有機化合物中に微粒子を含有しない材料からなる中間層１０９が一様な厚みで被覆されている。この中間層１０９の表面には、Ａ搬送電極１０１ａ等からなるＡ相導通電極群や、Ｂ搬送電極１０１ｂ等からなるＢ相導通電極群が形成されている。また、中間層１０９の表面における電極非形成箇所には、絶縁性材料からなる電極間埋め込み層１１０が形成されている。基板１０２を第１層目として数えると、一様に形成された中間層１０９による第２層の上に、Ａ相導通電極群、Ｂ相導通電極群及び電極間埋め込み層１１０からなる第３層が形成されているのである。
【００４２】
この第３層の表面には、一様な厚みの電極上絶縁層１１１からなる第４層が形成されており、この電極上絶縁層１１１は絶縁性材料からなる。そして、第５層は、電極上絶縁層１１１の表面に形成されたＣ搬送電極１０１ｃ等からなるＣ相導通電極群となっている。さらに、この上に形成された絶縁性材料からなる表面層１１２が第６層となっている。
【００４３】
基板１０２の厚みとしては、３０〜２００μｍが成形の観点から好ましい。更に好ましくは、５０〜１７５μｍである。また、基板１０２としては、成形条件に合わせた硬さのものを選択するのことが望ましい。
【００４４】
中間層１０９の材料としては、熱硬化性又は熱可塑性の樹脂に、シリカ等の無機微粒子を含有せしめたものを用いることができる（例えばポリイミド樹脂やポリイミドアミド樹脂等）。また、高分子有機材料と、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ４、ＳｉＯＮ、ＢＮ、ＴＩＮ、Ｔａ２Ｏ５等の無機化合物とを混合した素材に、シリカ等の微粒子を含有せしめたものでもよい。
【００４５】
以上の構成のトナー静電搬送基板１０１については、例えば以下のようにして製造することが可能である。即ち、まず、基板１０２として、図１４に示すように、高耐熱性のポリイミド樹脂中にシリカ微粒子が分散せしめられたポリイミドシートを用意する。このポリイミドシートを、アセトンにて清浄し、２５０〜３００℃のクリ−ンオ−ブン中にて水分子を飛ばした後、室温に戻す。そして、室温に戻った直後に、微粒子を含まない（又は微粒子が工程中で溶解する）ポリイミド又はポリイミドアミドの軟化体を１〜２μｍの厚みでポリイミドシート表面上に塗布した後、３００℃で１時間加熱して軟化体を硬化させる。これにより、図１５に示すように、ポリイミドシートからなる基板１０２の表面に、一様な厚みの中間層１０９を形成する。
【００４６】
このようにして中間層１０９を形成したら、次に、２００℃程度までクリ−ンオ−ブンを降温せしめた後、オーブンから基板を取り出す。そして、中間層１０９の表面に、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｌからなる金属膜を速やかに成膜する。このときの基板加熱温度は６０〜８０℃とする。また、金属膜としては、厚み６００〜１０００Å程度のＮｉ−Ｃｒ膜上に、厚み３０００〜３５００Å程度のＡｌ膜を被覆したものとする。
【００４７】
かかる金属膜を成膜したら、フォトリソグラフィー法により、図１６に示すように、金属膜をＡ相導通電極群やＢ相導通電極群の形状に加工する。このとき、Ａｌ用のエッチング液としてリン酸系のものを用いる。また、Ｎｉ−Ｃｒ用のエッチング液として、硝酸セリウム液（Ｃｅ）を用いる。
【００４８】
中間層１０９の表面にＡ相導通電極群やＢ相導通電極群を形成したら、次に、基板を１２０℃で２０分乾燥させた後、スパッタにてＳｉＯ２からなる電極間埋め込み層１１０を３０００Å程度の厚みで形成する。この時、共通電極における後述する端子部分は露出させる必要があるため、マスク処理を施す必要がある。
【００４９】
次いで、図１７に示すように、電極間埋め込み層１１０や導通電極群からなる第３層の表面に、微粒子を含まない（あるいは微粒子が工程中で溶解する）絶縁性材料によって電極上絶縁層１１１を形成する。このときの絶縁性材料の可溶温度は２００℃以下が好ましいが、皮膜の特性として、耐熱性、耐薬品性に優れ、柔軟かつ強靱で、応力緩和性に優れた材料を選択することが望ましい。電極上絶縁層１１１の厚みとしては、２〜３μｍ程度が望ましい。後述する共通電極の端子部分は露出させる必要があるため、マスク処理を施しておく。
【００５０】
電極上絶縁層１１１を形成したら、次に、その表面にＮｉ−Ｃｒ／Ａｌの２層構造からなる金属膜を成膜する。膜厚としては、Ｎｉ−Ｃｒは６００〜１０００Å、Ａｌは３０００〜３５００Åとする。この金属膜を、フォトリソグラフィー法により加工して、図１８に示すようにＣ相導通電極群を形成する。そして、図１９に示すように、形成されたＣ導通電極群や、電極上絶縁層１１１の非電極形成箇所の表面に、絶縁性材料からなる表面層１１２を形成する。具体的には、電極上絶縁層１１１に用いた熱硬化性、熱可塑性のポリイミドワニスをスピナ−、ロ−ルコ−タ等にて２〜３μｍ塗布する。このとき、加熱温度は、上記層間絶縁膜１７形成時の同温度もしくは、以下の温度で固めることが好ましい。形成温度を前歴の熱履歴より低い温度にすることにより、熱収縮を小さく押さえ膜剥がれ等の欠陥を発生させないためである。なお、表面層１１２には、トナーの帯電極性を制御する目的で、帯電制御剤を添加してもよい。
【００５１】
以上のようにしてトナー静電搬送基板１０１を製造するのであるが、製造方法はこれまで説明した態様に限られるものではない。これまで説明した態様とは異なる態様により、中間層１０９や電極上絶縁層１１１を形成してもよい。
【００５２】
参考までに、これまで説明した態様とは異なるトナー静電搬送基板１０１の製造方法について説明する。この方法では、基板１０２として、ポリイミド中にシリカが分散せしめられた厚み２５μｍのポリイミドシートを、３０μｍのステンレス板に貼り付けたものを用いる。この基板１０２のポリイミドシート面を、アセトンにて清浄した後、２５０〜３００℃に保たれたクリ−ンオ−ブンにてシート中の水分子を跳ばす。そして、オーブン内を室温に戻した後、微粒子を含まない（もしくは製造工程中で微粒子が絶縁性材料中に可溶する）ポリイミドの軟化体をシート面に１〜２μｍの厚みで塗布する。その後、クリーンオーブン内において３００℃程度の温度で１時間ほど加熱する。これにより、基板１０２のポリイミドシート面上に中間層１０９を形成する。次いで、２００℃程度までクリ−ンオ−ブン内を降温せしめた後、基板をオーブンから取り出して速やかにＮｉ−Ｃｒ／Ａｌの２層金属膜を中間層１０９の表面上に形成する。この際、加熱温度については６０〜８０℃程度にする。また、Ｎｉ−Ｃｒ膜の厚みについては６００〜１０００Å程度にする。また、Ａｌ膜の厚みについては３０００〜３５００Å程度にする。
【００５３】
中間層１０９の表面上に２層金属膜を形成したら、次に、これをフォトリソグラフィー法によって加工してＡ相導通電極群及びＢ相導通電極群を得る。Ａｌ用のエッチング液としてはリン酸系のものを用いる。また、Ｎｉ−Ｃｒ用のエッチング液としては、硝酸セリウム液（Ｃｅ）を用いる。
【００５４】
Ａ相導通電極群及びＢ相導通電極群を加工したら、次に、１２０℃、２０分の環境下にて水分を飛ばした後、速やかにスパッタにてＳｉＯ２からなる電極間埋め込み層１１０を３０００Åの厚みで形成する。この際、導通電極群内における後述する端子部については、マスク処理を施しておく。
【００５５】
このようにして、各導通電極群や電極間埋め込み層１１０からなる第３層を形成したら、その表面上に、微粒子を含まない（もしくは製造工程中で微粒子が導電性材料中に溶解する）絶縁性材料による電極上絶縁層１１１を形成する。このときの加熱温度は２００℃以下で、加熱時間は１時間程度にすることが好ましい。また、絶縁性材料としては、耐熱性、耐薬品性に優れ、柔軟かつ強靱で、応力緩和性に優れたものを用いることが望ましい。層厚については２〜３μｍ程度とし、各導通電極群における後述する端子部の表面には電極上絶縁層１１１を形成しないようにする。
【００５６】
電極上絶縁層１１１による第４層を形成したら、その表面に、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｌからなる２層構成の金属膜を形成する。この際、Ｎｉ−Ｃｒの膜厚については６００〜１０００Å程度にする。また、Ａｌの膜厚については３０００〜３５００Å程度にする。そして、このような厚みの金属膜をフォトリソグラフィー法によって加工して、Ｃ相導通電極群を得る。この際に、Ａｌ用のエッチング液としてはリン酸系のものを用いる。また、Ｎｉ−Ｃｒ用のエッチング液としては、硝酸セリウム液（Ｃｅ）を用いる。
【００５７】
最後に、得られたＣ相導通電極群の表面や、電極上絶縁層１１１の表面における非電極形成箇所に、表面層１１２を被覆する。この表面層１１２については、電極上絶縁層１１１と同じ絶縁性材料を、スピナ−、ロ−ルコ−タ等にて２〜３μｍ塗布して形成する。このときの加熱温度は、電極上絶縁層１１１を形成するときと同じ温度か、それよりも少し低めにすることが望ましい。表面層１１２には、帯電制御剤を添加して、トナ−の帯電極性を制御することも可能である。
【００５８】
図２０は、トナー静電搬送基板１０１におけるトナー搬送方向の一端部と、これに電源を導くためのＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２００の一端部とを示す斜視図である。トナー静電搬送基板１０１のＡ相共通電極１０３、Ｂ相共通電極１０４、Ｃ相共通電極１０５のそれぞれ延在方向においける一端部には、Ａ相端子部１０６、Ｂ相端子部１０７、Ｃ相端子部１０８が形成されている。これら端子部は、それぞれ共通電極と同じ材料によって共通電極に一体形成されたものであるが、共通電極とは異なり、表面上に電極上絶縁層や表面層が形成されておらず、外気に露出した状態になっている。このようなＡ相端子部１０６、Ｂ相端子部１０７、Ｃ相端子部１０８には、それぞれＦＰＣ２００に形成された銅等からなるＡ相リード電極２０１、Ｂ相リード電極２０２、Ｃ相リード電極２０３がハンダ等によって接合されている。
【００５９】
図２１は、トナー静電搬送基板１０１と、これに対する電源供給系とを示すブロック図である。同図において、パルス電圧発生手段たる駆動電源回路３０は、パルス信号を発生するパルス信号発生回路３１、Ａ相波形増幅器３２ａ、Ｂ相波形増幅器３２ｂ、Ｃ相波形増幅器３２ｃ等を有している。パルス信号発生回路３１は、先に図３に示したＡ相駆動パルス電圧、Ｂ相駆動パルス電圧及びＣ相駆動パルス電圧の元となるＡ相パルス電圧、Ｂ相パルス電圧、Ｃ相パルス電圧を発生する。Ａ相パルス電圧は、Ａ相波形増幅器３２ａによって増幅された後、駆動電源回路３０から出力されて、ＦＰＣ２００のＡ相リード電極２０１に導かれる。そして、Ａ相リード電極２０１に接合されたトナー静電搬送基板１０１のＡ相端子部１０６と、Ａ相共通電極１０３とを介して、各Ａ搬送電極１０１ａに供給される。同様にして、パルス信号発生回路３１から発せられたＢ相パルス電圧は、Ｂ相波形増幅器３２ｂによって増幅された後、Ｂ相リード電極２０２と、Ｂ相端子部１０７と、Ｂ相共通電極１０４とを介して、各Ｂ搬送電極１０１ｂに供給される。また、パルス信号発生回路３１から発せられたＣ相パルス電圧は、Ｃ相波形増幅器３２ｃによって増幅された後、Ｃ相リード電極２０３と、Ｃ相端子部１０８と、Ｃ相共通電極１０５とを介して、各Ｃ搬送電極１０１ｃに供給される。
【００６０】
トナー静電搬送基板１０１のＡ相共通電極１０３、Ｂ相共通電極１０４、Ｃ相共通電極１０５における延在方向（各搬送電極の並び方向）の一端部には、図２０に示したように、Ａ相端子部１０６、Ｂ相端子部１０７、Ｃ相端子部１０８が形成されている。これにより、図２０に示したように、トナー搬送基板１０１のトナー搬送方向における一端側から、各駆動パルス電圧を導くためのＦＰＣ２００を接続することが可能になっている。
【００６１】
但し、Ａ相共通電極１０３、Ｂ相共通電極１０４、Ｃ相共通電極１０５には、先に、図９に示したように、その延在方向の一端部だけでなく、その延在箇所における途中にも、Ａ相端子部１０６、Ｂ相端子部１０７、Ｃ相端子部１０８を設けている。これにより、トナー静電搬送基板１０１に対し、そのトナー搬送方向の一端部側からだけではく、図２２に示すように、トナー搬送方向と直交する方向における両端側からも、ＦＰＣ２００を接続することができるようになっている。かかる構成では、トナー静電搬送基板１０１に対し、その周囲における２方向以上の方向からＦＰＣ２００を接続することを可能にして、レイアウト自由度を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態に係る複写機では、表面層１１２の絶縁性材料として、基板１０２の材料、中間層１０９の材料、及び電極上絶縁層１１１の材料よりも軟化温度の低いものを用いている。
【００６３】
図２３は、実施形態に係る複写機の第１変形例装置における現像装置３００を示す概略構成図である。この第１変形例装置の現像装置３００は、トナー静電搬送基板３０１として、扁平状に形成されたものではなく、筒状に形成されたものを有している。筒状のトナー静電搬送基板３０１においては、その筒の周方向に各搬送電極が所定ピッチで並ぶように形成されている。かかる構成のトナー静電搬送基板３０１では、トナーが筒表面の周方向に沿ってホッピングして、基板表面上をエンドレスで周回移動する。本発明者らの実験によれば、この周回移動の際、トナーが筒表面よりも重力方向の下方に位置する場所にあっても、筒表面から離脱することなく、筒表面上に保持され、筒周面方向に沿って移動することが確認された。
【００６４】
現像装置３００の水平方向における一端部には、トナー収容部３０２が形成されており、ここに図示しないトナーが収容されている。トナー収容部３０２内には、図示しない駆動手段により、回転軸３０３ａを中心に図中時計回りに回転駆動されるアジテータ３０３が配設されている。トナー収容部３０２内のトナーは、このアジテータ３０３の回転により、図中右側から左側へと攪拌搬送されて、帯電ローラ３０４の表面に供給される。
【００６５】
図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ３０４は、図示しない電源によって図中反時計回りに回転駆動される芯金と、これの表面に被覆された絶縁性材料からなるローラ部とを有している。アジテータ３０３によって搬送されるトナーは、帯電ローラ３０４の絶縁性のローラ部表面に捕捉される。そして、ローラ部とともに回転する際に、ローラ部に当接するドクターブレード３０５によってローラ部上での層厚が規制された後、筒状のトナー静電搬送基板１０１との対向部に至る。この対向部において、帯電ローラ３０４上のトナーがトナー静電搬送基板１０１上に転位して、筒状のトナー静電搬送基板１０１の表面上を周方向に沿って搬送され、感光体１１との対向領域である現像領域に至る。
【００６６】
現像領域に至ったトナーのうち、一部は、トナー静電搬送基板１０１の表面上から感光体１１の表面上に転位して、潜像の現像に寄与する。現像に寄与しなかったトナーは、そのまま現像領域を通過する。そして、帯電ローラ３０４との対向領域、ドクターブレード３０５による層厚規制位置を順次通過した後、再び現像領域に進入する。
【００６７】
図２４は、実施形態に係る複写機の第１変形例装置における現像装置４００を示す概略構成図である。この現像装置４００は、トナー供給部４４０と、トナー搬送装置４２０とを有しており、トナー供給部４４０の構成は、実施形態に係る複写機の現像装置１００におけるトナー供給部１４０の構成と同様である。
【００６８】
図２４における現像装置４００のトナー搬送装置４２０は、搬送電極搭載部材として、無端ベルト状に形成されたトナー静電搬送ベルト４０１を有している。このトナー静電搬送ベルト４０１は、第１張架ローラ４０２、第２張架ローラ４０３、第３張架ローラ４０４にそれぞれ掛け回されてテンション張架されている。
【００６９】
トナー供給部４４０から送り出されたトナーは、トナー静電搬送ベルト４０１の表面上に供給される。そして、トナー静電搬送ベルト４０１の表面上を、ベルト周方向に沿ってホッピングしながら、ベルト表面上をエンドレスで周回移動する。本発明者らの実験によれば、この周回移動の際、トナーがトナー静電搬送ベルト４０１表面よりも重力方向の下方に位置する場所にあっても、ベルト表面から離脱することなく、ベルト表面上に保持されながらベルト周方向に沿って移動することが確認された。
【００７０】
トナー供給部４４０からトナー静電搬送ベルト４０１に供給されたトナーは、まず、鉛直方向上側を向くベルト上部張架面上で、図中左側から右側に向けて移動する。そして、トナー静電搬送ベルト４０１の上部張架面に対して感光体１１が所定の間隙を介して対向する現像領域に進入して、一部のトナーが現像に寄与する。現像に寄与しなかったトナーは、第１張架ローラ４０２によるベルト掛け回し箇所の曲率に沿って移動して、鉛直方向下側を向くベルト下部張架面上に回り込む。そして、ベルト下部張架面に対して帯電チャージャ４０５が所定の間隙を介して対向している帯電領域に進入して、ここで帯電が助長される。
【００７１】
帯電領域を通過したトナーは、第２張架ローラ４０３によるベルト掛け回し箇所の曲率に沿って移動して、第２張架ローラ４０３と第３張架ローラ４０４との間におけるベルト展張箇所の表面上に回り込む。そして、その表面に沿って鉛直方向下側から上側に向けて移動した後、第３張架ローラ４０４によるベルト掛け回し箇所の曲率によって移動して、ベルト上部張架面上に戻る。
【００７２】
以上、実施形態に係る複写機においては、トナー静電搬送基板１０１の基材たる基板１０２として、絶縁性材料中に微粒子を含有するものを用い、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層１０９を基板１０２の表面に被覆し、且つ、複数の搬送電極（１０１ａ，ｂ，ｃ）を中間層１０９の表面上に設けている。かかる構成では、基板１０２と、複数の搬送電極との間に、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層１０９を介在させている。この中間層１０９は、導電性材料からなる搬送電極に比べて、絶縁性の基板１０２と接合し易い。このため、微粒子による微妙な凹凸が形成されている基板１０２の表面に対しても、良好に接合する。また、微粒子を含有しない絶縁性材料からなる中間層１０９の表面は、微粒子による微妙な凹凸が形成されていないので、凹凸による搬送電極の剥がれを回避する。これらの結果、トナー静電搬送基板１０１からの搬送電極の剥がれを抑えることができる。
【００７３】
また、実施形態に係る複写機においては、中間層１０９の材料として、絶縁性の有機化合物を用いている。かかる構成では、中間層１０９が、無機化合物からなるものに比べて伸縮性に優れたものになるため、トナー静電搬送基板１０１を全体として変形自在な可撓性のあるものに仕上げた場合に、より優れた耐久性を発揮させることができる。
【００７４】
また、実施形態に係る複写機においては、パルス電圧発生手段たる駆動電源回路３０として、互いにパルス周期の異なる３種類のパルス電圧信号を発生するものを用いている。これにより、２種類以下のパルス電圧信号を発生するものを用いる場合に比べて、トナーの静電搬送性を向上させることができる。また、本複写機においては、互いに同じ種類のパルス電圧信号を印加する搬送電極同士を共通電極によって接続して、互いに導通した状態で同じ種類のパルス電圧信号が印加される導通電極群をパルス電圧信号の種類の数だけ構成している（Ａ相導通電極群、Ｂ相導通電極群、Ｃ相導通電極群）。これにより、各搬送電極にそれぞれ配線を個別に接続しなくても、共通電極に対してパルス電圧信号を印加するだけで、各搬送電極にそれぞれパルス電圧信号を導くことができる。更に、本複写機においては、３つの導通電極群のうち、Ｃ導通電極群については、他の導通電極群の表面に絶縁性材料によって形成した電極上絶縁層１１１の上に形成している。これにより、Ｃ導通電極群と、他の導通電極群とを立体交差させて互いの短絡を防止している。かかる構成では、複雑な形状の複数の導通電極群の短絡を回避するために、基板にスルーホールを設けて、基板の裏面側に設けた共通電極に各搬送電極を接続するといった手法を採用することなく、基板のおもて面側に、全ての導通電極群の共通電極を配設することができる。
【００７５】
また、実施形態に係る複写機においては、中間層１０９の表面に、Ａ相導通電極群及びＢ相導通電極群という２つの導通電極群を形成している。かかる構成では、全ての導通電極群をそれぞれ異なる階層に設ける場合に比べて、トナー静電搬送基板１０１の層数を減らして、その厚みを低減することができる。
【００７６】
また、実施形態に係る複写機においては、電極上絶縁層１１１の材料として、絶縁性の有機化合物を用いている。かかる構成では、電極上絶縁層１１１が、無機化合物からなるものに比べて伸縮性に優れたものになるため、トナー静電搬送基板１０１を全体として変形自在な可撓性のあるものに仕上げた場合に、より優れた耐久性を発揮させることができる。
【００７７】
また、実施形態に係る複写機では、トナー静電搬送基板１０１として、電極上絶縁層１１１の表面に形成した導通電極群、及び、電極上絶縁層１１１の表面における電極非形成面に、絶縁性材料からなる表面層１１２を被覆している。かかる構成では、トナーと各電極との直接接触を回避して、接触による各電極の劣化を解消することができる。
【００７８】
また、実施形態に係る複写機では、表面層１１２の絶縁性材料として、基板１０２の材料、中間層１０９の材料、及び電極上絶縁層１１１の材料よりも、軟化温度の低いものを用いている。かかる構成では、表面層１１２を形成する際の表面層材料の熱により、基板１０２、中間層１０９、電極上絶縁層１１１を軟化させてしまうことによる電極形成精度の劣化を回避することができる。
【００７９】
また、実施形態に係る複写機においては、トナー静電搬送基板１０１として、Ａ相共通電極１０３、Ｂ相共通電極１０４、Ｃ相共通電極１０５に、それぞれ、Ａ相端子部１０６、Ｂ相端子部１０７、Ｃ相端子部１０８を複数設けたものを用いている。かかる構成では、基板の周囲において２以上の方向からパルス電圧用の配線を引き込むことができるので、それぞれ端子部を１個しか設けない場合に比べて、レイアウト自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機の感光体とトナー静電搬送基板とを示す拡大構成図。
【図３】同トナー静電搬送基板の搬送電極に印加されるＡ相駆動パルス電圧、Ｂ相駆動パルス電圧及びＣ相駆動パルス電圧の波形を示す波形図。
【図４】同複写機の現像装置と感光体とを示す拡大構成図。
【図５】同現像装置のトナー供給部を示す平断面図。
【図６】同トナー供給部を示す縦断面図。
【図７】同トナー供給部を示す横断面図。
【図８】同トナー供給部の第１搬送スクリュウとメッシュとの間に形成される電界を示す模式図。
【図９】同トナー静電搬送基板を示す平面図。
【図１０】図９におけるＡ−Ａ’断面を示す断面図。
【図１１】図９におけるＢ−Ｂ’断面を示す断面図。
【図１２】図９におけるＣ−Ｃ’断面を示す断面図。
【図１３】図９におけるＤ−Ｄ’断面を示す断面図。
【図１４】同トナー静電搬送基板の基板を示す断面図。
【図１５】同基板の表面に中間層が形成された搬送基板前駆体を示す断面図。
【図１６】同中間層の表面にＡ相導通電極群とＢ相導通電極群とが形成された搬送基板前駆体を示す断面図。
【図１７】第３層の表面に電極上絶縁層が形成された搬送基板前駆体を示す断面図。
【図１８】同電極上絶縁層の表面にＣ相導通電極群が形成された搬送基板前駆体を示す断面図。
【図１９】第５層の表面に表面層が形成された搬送基板前駆体を示す断面図。
【図２０】同トナー静電搬送基板におけるトナー搬送方向の一端部と、これに電源を導くためのＦＰＣの一端部とを示す斜視図。
【図２１】同トナー静電搬送基板と、これに対する電源供給系とを示すブロック図。
【図２２】トナー静電搬送基板に対して、トナー搬送方向と直交する方向の両端側からＦＰＣを接続した例を示す斜視図。
【図２３】同複写機の第１変形例装置における現像装置を示す概略構成図。
【図２４】同複写機の第２変形例装置における現像装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００８１】
１１        感光体（潜像担持体）
３０        駆動電源回路（パルス電圧発生手段）
１０１      トナー静電搬送基板（搬送電極搭載部材）
１０１ａ    Ａ搬送電極
１０１ｂ    Ｂ搬送電極
１０１ｃ    Ｃ搬送電極
１０２      基板（基材）
１０３      Ａ相共通電極
１０４      Ｂ相共通電極
１０５      Ｃ相共通電極
１０６      端子部
１０７      端子部
１０８      端子部
１０９      中間層
１１１      電極上絶縁層
１１２      表面層（絶縁性表面層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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