(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を帯電した状態で所定の供給対象に供給し得るように構成された、現像剤供給装置において、
前記現像剤を収容し得るように構成された、現像剤ケースと、
平滑な表面である現像剤搬送面上にて進行波状の電界を形成することで、当該現像剤搬送面に沿って前記現像剤を搬送し得るように構成されていて、前記現像剤搬送面から前記供給対象に前記現像剤を供給し得るように前記供給対象と対向して配置された、現像剤搬送体と、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面を平坦化するために、当該現像剤の溜まりを加振して流動化させるように設けられた、平坦化部材と、
を備え、
前記現像剤搬送体は、
前記現像剤搬送面における、前記現像剤ケース内の前記現像剤と対向する部分である、ピックアップ表面を有していて、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動することで、前記平坦化手段によって平坦化された前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と前記ピックアップ表面との位置関係を一定に維持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。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤供給装置であって、
前記現像剤搬送面は、前記供給対象と対向する部分である、供給表面をさらに備えていて、
前記供給表面が前記供給対象と対向しつつ、前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように、構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤供給装置であって、
前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動することで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と、前記ピックアップ表面とが、常に接触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。
【請求項４】
請求項３に記載の現像剤供給装置であって、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と、前記ピックアップ表面の最下端部とが、常に接触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。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の現像剤供給装置であって、
前記供給対象は、円筒形状の部分を有していて、
前記現像剤搬送体は、前記円筒形状の中心軸を中心として回動することで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように、構成されたことを特徴とする、現像剤供給装置。
【請求項６】
所定の主走査方向と平行な面であって帯電した状態の現像剤が担持され得る現像剤担持面を有するとともに、当該現像剤担持面が前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って移動し得るように構成された、現像剤担持体と、
前記現像剤を、帯電した状態で前記副走査方向に沿って移動させつつ、前記現像剤担持体に対して供給し得るように構成された、現像剤供給装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記現像剤供給装置は、
前記現像剤を収容し得るように構成された、現像剤ケースと、
前記現像剤ケース内の前記現像剤、及び前記現像剤担持面と対向する平滑な表面である現像剤搬送面を備えていて、進行波状の電界を形成することで前記現像剤搬送面に沿って前記現像剤を搬送し得るように構成され、前記現像剤搬送面から前記現像剤担持体に前記現像剤を供給し得るように前記現像剤担持体と対向して配置された、現像剤搬送体と、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面を平坦化するために、当該現像剤の溜まりを加振して流動化させるように設けられた、平坦化部材と、
を備え、
前記現像剤搬送体は、
前記現像剤搬送面における、前記現像剤ケース内の前記現像剤と対向する部分である、ピックアップ表面を有していて、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動することで、前記平坦化手段によって平坦化された前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と前記ピックアップ表面との位置関係を一定に維持するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記現像剤搬送面は、前記供給対象と対向する部分である、供給表面をさらに備えていて、
前記供給表面が前記現像剤担持体と対向しつつ、前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように、構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置であって、
前記現像剤搬送体は、
前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動することで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と、前記ピックアップ表面とが、常に接触するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置であって、
前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と、前記ピックアップ表面の最下端部とが、常に接触するように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記現像剤担持体は、円筒形状の部分を有していて、
前記現像剤搬送体は、前記円筒形状の中心軸を中心として回動することで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように、構成され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、現像剤供給装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、進行波電界を用いて現像剤（トナー）を搬送する機構（以下、「現像剤電界搬送機構」と称する。）を備えたものが知られている（例えば、特開昭５８−２２０１５６号公報、特開昭５９−１８１３７１号公報、特開昭６３−５８３８６号公報、特開２００３−２４１５０３号公報、特開２００４−４５９４３号公報、等）。
【０００３】
この現像剤電界搬送機構は、絶縁層からなる基材と、複数の電極と、を備えている。これらの電極は、前記基材上に、所定の間隔をあけて配列されている。
【０００４】
前記現像剤電界搬送装置においては、複数の前記電極に対して、多相の交番電圧が印加される。これにより、進行波状の電界が形成される。この電界によって、前記現像剤が所定方向に搬送される。
【特許文献１】特開昭５８−２２０１５６号公報
【特許文献２】特開昭５９−１８１３７１号公報
【特許文献３】特開昭６３−５８３８６号公報
【特許文献４】特開２００３−２４１５０３号公報
【特許文献５】特開２００４−４５９４３号公報
【発明の開示】
【０００５】
この種の装置において、前記現像剤の搬送状態が、搬送方向と垂直な幅方向にて不均一となる場合がある。このような不均一が発生すると、形成された画像にも濃度ムラが生じてしまう。
【０００６】
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、進行波状の電界による現像剤の搬送・供給がより均一に行われ得る現像剤供給装置を提供することにある。また、本発明の目的は、このような現像剤供給装置を備えることで、現像剤による静電潜像の現像が良好に行われ得る現像装置を提供することにある。さらに、本発明の目的は、このような現像剤供給装置を備えることで、濃度ムラの発生が効果的に抑制され、良好な画像を形成可能な、画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の現像剤供給装置は、現像剤を帯電した状態で所定の供給対象に供給し得るように構成されている。
【０００８】
本発明の画像形成装置は、前記現像剤供給装置と、前記供給対象としての現像剤担持体と、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、所定の主走査方向と平行な面であって、帯電した状態の現像剤が担持され得るように構成されている。そして、前記現像剤担持体は、前記現像剤担持面が前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って移動し得るように構成されている。この場合、前記現像剤供給装置は、前記現像剤を、帯電した状態で前記副走査方向に沿って移動させつつ、前記現像剤担持体に対して供給し得るように構成されている。
【０００９】
なお、本発明の現像剤供給装置は、前記画像形成装置の内部に配置された前記現像剤担持体と対向するように配置され且つ当該画像形成装置に対して脱着自在に装着され得る。
【００１０】
本発明の現像装置は、前記現像剤供給装置と、前記現像剤担持体としての静電潜像担持体と、を備えている。この静電潜像担持体は、前記現像剤担持面としての潜像形成面を有している。前記潜像形成面は、電位分布による静電潜像が形成され得るように構成されている。
【００１１】
前記現像剤供給装置は、現像剤ケースと、現像剤搬送体と、を備えている。
【００１２】
前記現像剤ケースは、前記現像剤を収容し得るように構成されている。
【００１３】
前記現像剤搬送体は、その表面（現像剤搬送表面）から前記供給対象に前記現像剤を供給し得るように、前記供給対象と対向して配置されている。前記画像形成装置における前記現像剤搬送表面は、前記現像剤ケース内の前記現像剤、及び前記現像剤担持面と対向する表面である。この現像剤搬送体は、進行波状の電界を形成することで、前記現像剤搬送表面に沿って前記現像剤を搬送し得るように構成されている。
【００１４】
本発明の特徴は、前記現像剤搬送体が、前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように構成されていることにある。例えば、前記現像剤供給装置は、前記収容量の増減に応じて前記現像剤搬送体が上下動することで、前記現像剤搬送表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤と常時接触するように構成され得る。あるいは、前記現像剤供給装置は、前記収容量の増減に応じて前記現像剤搬送体が上下動することで、前記現像剤搬送表面と前記現像剤ケース内の前記現像剤との間隔が一定になるように構成され得る。
【００１５】
具体的には、前記現像剤搬送体は、以下のように構成され得る：この現像剤搬送体は、供給表面と、ピックアップ表面と、を備えている。前記供給表面は、前記現像剤搬送表面における、前記供給対象と対向する部分である。前記ピックアップ表面は、前記現像剤搬送表面における、前記現像剤ケース内の前記現像剤と対向する部分である。そして、本現像剤搬送体は、前記供給表面が前記供給対象と対向しつつ、前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように構成されている。
【００１６】
また、前記現像剤ケース内の前記現像剤の溜まりの上面と、前記ピックアップ表面とが、常に接触するように、前記ピックアップ表面が前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動され得る。
【００１７】
前記現像剤供給装置は、以下のように構成され得る：本現像剤供給装置は、前記現像剤ケースに設けられた平坦化部材をさらに備えている。この平坦化部材は、前記溜まりの前記上面を平坦化し得るように構成されている。
【００１８】
本発明の構成においては、例えば、画像形成動作が行われることで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量が徐々に減少する。すると、前記現像剤ケース内の前記現像剤の前記上面が、徐々に低下する。
【００１９】
ここで、本発明の構成によれば、前記上面の低下に伴って、前記現像剤搬送体が下方に移動され得る。これにより、前記上面と、前記現像剤搬送表面における当該上面と対向する部分（前記ピックアップ表面）と、の位置関係が、可及的に維持され得る。よって、前記現像剤搬送表面における前記部分から搬送が開始される前記現像剤の量が、当該部分の幅方向（前記現像剤の搬送方向と垂直な方向）すなわち前記主走査方向について、可及的に均一とされ得る。
【００２０】
以上の通り、本発明によれば、進行波状の電界による前記現像剤の搬送・供給が、より均一に行われ得る。また、形成される画像における濃度ムラの発生が効果的に抑制され、良好な画像が形成され得る。
【００２１】
特に、本発明によれば、前記平坦化部材による前記上面の平坦化動作（前記現像剤の撹拌等）をそれほど激しく行わなくても、前記現像剤の搬送・供給が、より均一に行われ得る。したがって、前記現像剤の耐久性が向上する。
【００２２】
前記現像剤供給装置は、以下のように構成され得る：前記供給対象は、円筒形状の部分を有している。前記現像剤搬送体は、前記円筒形状の中心軸を中心として回動することで、前記現像剤ケース内の前記現像剤の収容量に応じて上下動するように構成されている。
【００２３】
かかる構成によれば、前記上面の変動に伴う前記現像剤搬送体の上下動の際に、前記現像剤搬送表面と、前記供給対象の表面（前記現像剤担持面）と、の距離が、ほぼ一定に維持される。よって、前記現像剤の供給状態及び画像形成状態が、簡略な装置構成により、良好に安定化され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
＜画像形成装置の概略構成＞
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザープリンタ１の概略構成を示す側断面図である。
【００２７】
図１を参照すると、このレーザープリンタ１の内部には、用紙搬送機構２と、現像ユニット３と、が設けられている。この現像ユニット３は、潜像形成部４と、トナー供給装置５と、を備えている。また、レーザープリンタ１の内部には、定着装置６が設けられている。
【００２８】
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、複数の用紙搬送ローラ２１を備えていて、用紙Ｐを所定の用紙搬送経路ＰＰに沿って搬送し得るように構成されている。
【００２９】
本発明の現像装置としての現像ユニット３は、レーザープリンタ１の本体フレーム（図示せず）に対して着脱可能に構成されている。この現像ユニット３は、レーザープリンタ１が受領した画像情報に応じて、微粒子状の乾式現像剤としてのトナーＴを、用紙Ｐ上に配列させるように構成されている。なお、本実施形態においては、トナーＴは、正帯電性、非磁性１成分の、黒色のものが用いられているものとする。
【００３０】
現像ユニット３は、転写ローラ３１を備えている。転写ローラ３１は、潜像形成部４における感光体ドラム４１と、用紙搬送経路ＰＰを挟んで対向するように配置されている。この転写ローラ３１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３１と感光体ドラム４１との間に、正極性に帯電したトナーＴ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ことで、転写ローラ３１と感光体ドラム４１とが最近接する位置である転写位置ＴＲＰにて、感光体ドラム４１上のトナーＴが用紙Ｐに転写されるようになっている。
【００３１】
定着装置６は、転写位置ＴＲＰよりも、用紙搬送方向ＰＦＤにおける下流側に設けられている。ここで、用紙搬送方向ＰＦＤとは、用紙搬送経路ＰＰ上の或る位置における、用紙Ｐの移動方向に沿った接線方向をいうものとする。この定着装置６は、用紙Ｐを加熱及び加圧することで、トナーＴによる画像を用紙Ｐ上に定着させ得るように構成されている。
【００３２】
＜現像装置の詳細な構成＞
図２は、図１に示されている現像ユニット３の周辺を拡大して示す側断面図である。以下、本実施形態の現像ユニット３の詳細な構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００３３】
＜＜潜像形成部＞＞
本発明の供給対象、現像剤担持体、及び静電潜像担持体としての、上述の感光体ドラム４１は、ドラムボディ４１ａと、感光体層４１ｂと、から構成されている。
【００３４】
ドラムボディ４１ａは、主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行な中心軸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。このドラムボディ４１ａと転写ローラ３１との間に、上述の転写バイアス電圧が印加されるように、ドラムボディ４１ａは上述のバイアス電源回路に接続されている。
【００３５】
感光体層４１ｂは、ドラムボディ４１ａの外周を覆うように設けられている。この感光体層４１ｂは、所定波長のレーザー光の露光によって電子伝導性を示す、正帯電性の光導電層から構成されている。
【００３６】
感光体層４１ｂの表面である、本発明の現像剤担持面としての潜像形成面４１ｂ１は、前記主走査方向と平行な円柱面として形成されている。この潜像形成面４１ｂ１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。また、この潜像形成面４１ｂ１は、帯電した状態のトナーＴが、前記静電潜像に対応するパターンで担持され得るように構成されている。
【００３７】
この感光体ドラム４１は、前記主走査方向と平行な前記軸を中心として、図中矢印方向（反時計回り）に回転駆動されるように構成されている。すなわち、潜像形成面４１ｂ１が、所定の移動方向、すなわち、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って、移動し得るように、感光体ドラム４１が構成されている。
【００３８】
潜像形成部４は、上述の感光体ドラム４１の他に、帯電器４２と、スキャナーユニット４３と、を備えている。
【００３９】
帯電器４２は、転写位置ＴＲＰよりも、潜像形成面４１ｂ１の移動方向における下流側にて、潜像形成面４１ｂ１と対向するように配置されている。この帯電器４２は、スコロトロン型の帯電器であって、潜像形成面４１ｂ１を一様に正帯電させ得るように構成されている。
【００４０】
スキャナーユニット４３は、帯電器４２よりも、潜像形成面４１ｂ１の移動方向における下流側にて、潜像形成面４１ｂ１と対向するように配置されている。
【００４１】
スキャナーユニット４３は、画像データに基づいて変調されたレーザービームＬＢを生成するように構成されている。すなわち、スキャナーユニット４３は、画素の有無によって発光のＯＮ／ＯＦＦが制御された、所定の波長帯域のレーザービームＬＢを生成するように構成されている。
【００４２】
また、スキャナーユニット４３は、生成されたレーザービームＬＢを潜像形成面４１ｂ１上にて結像させるように構成されている。さらに、スキャナーユニット４３は、潜像形成面４１ｂ１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。
【００４３】
すなわち、スキャナーユニット４３は、潜像形成面４１ｂ１を露光することで、潜像形成面４１ｂ１上に前記静電潜像を形成し得るように構成されている。
【００４４】
＜＜現像剤供給装置＞＞
図１及び図２を参照すると、本発明の現像剤供給装置としてのトナー供給装置５は、現像位置ＤＰにて感光体ドラム４１と対向するように配置されている。トナー供給装置５は、帯電したトナーＴを前記副走査方向に沿って移動させつつ、当該トナーＴを現像位置ＤＰにて潜像形成面４１ｂ１に供給し得るように、以下のように構成されている。
【００４５】
トナー供給装置５のケーシングをなすトナーボックス５１は、箱状部材であって、その内部にてトナーＴを貯留し得るように構成されている。すなわち、本発明の現像剤ケースとしてのトナーボックス５１内には、トナーＴの集合体であるトナー溜まりＴＰが収容されている。
【００４６】
トナーボックス５１には、平坦化部材５２が装着されている。本実施形態の平坦化部材５２は、板状の圧電振動子からなり、トナーボックス５１の底板の裏側（トナーＴが貯留される空間に面する側と反対側）に固定されている。この平坦化部材５２は、トナー溜まりＴＰの上面（以下、「トナー溜まり表面ＴＰＳ」という）を平坦化し得るように構成されている。
【００４７】
トナー供給装置５には、トナー量センサ５３が備えられている。トナー量センサ５３は、トナーボックス５１内のトナーＴの貯留量すなわちトナー溜まり表面ＴＰＳの位置に応じた信号を出力するように構成されている。本実施形態においては、トナーボックス５１は、光学センサからなり、トナーボックス５１の側面に装着されている。
【００４８】
＜＜＜現像剤搬送体＞＞＞
トナー供給装置５には、本発明の現像剤搬送体としてのピックアップ基板５４が備えられている。本実施形態においては、ピックアップ基板５４は、筒形状に形成されている。
【００４９】
ピックアップ基板５４は、進行波状の電界を形成することで、前記筒形状における外側表面であるトナー搬送面５４ａ上にて、トナーＴをトナー搬送方向ＴＴＤに搬送し得るように構成されている。
【００５０】
本実施形態においては、トナー搬送面５４ａは、前記主走査方向（図中ｚ軸方向）と平行に形成されている。すなわち、トナー搬送方向ＴＴＤが前記主走査方向と垂直な方向となるように、ピックアップ基板５４が構成されている。
【００５１】
また、本実施形態においては、ピックアップ基板５４は、側断面視にて、上下方向に沿った長手方向を有する長円状（対向する２つの半円同士を直線で接続した形状）に形成されている。そして、ピックアップ基板５４の前記長手方向における一端部であってトナー溜まりＴＰと対向する部分（図中下端部）は、トナーボックス５１内に配置されている。
【００５２】
ここで、トナー搬送面５４ａにおける、トナー溜まり表面ＴＰＳと対向する部分（トナー搬送面５４ａにおける下端部）を、以下「ピックアップ表面５４ａ１」と称する。同様に、トナー搬送面５４ａにおける、ピックアップ表面５４ａ１よりもトナー搬送方向ＴＴＤにおける下流側であって、当該ピックアップ基板５４からトナーＴを他の部材（供給対象）に供給し得る部分（後述する現像基板５６と対向する部分）を、以下「供給表面５４ａ２」と称する。
【００５３】
本実施形態においては、ピックアップ表面５４ａ１は、下向きの略円柱面状に形成されている。また、供給表面５４ａ２は、垂直に切り立った略平面状に形成されている。
【００５４】
図３は、図２に示されているピックアップ基板５４を拡大した側断面図である。図３を参照すると、ピックアップ基板５４は、フレキシブルプリント配線基板と同様の構成を有している。具体的には、ピックアップ基板５４は、ベース層５４ｂと、搬送電極５４ｃと、コーティング層５４ｄと、を備えている。
【００５５】
ベース層５４ｂ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によって形成されている。
【００５６】
搬送電極５４ｃは、厚さが数十μｍ程度の銅箔からなり、ベース層５４ｂの表面上に形成されている。この搬送電極５４ｃは、前記主走査方向と平行な（前記副走査方向と直交する）長手方向を有する線状の配線パターンとして形成されている。
【００５７】
コーティング層５４ｄは、絶縁性の合成樹脂から構成されている。このコーティング層５４ｄは、ベース層５４ｂにおける搬送電極５４ｃが設けられている表面、及び搬送電極５４ｃを覆うように設けられている。このコーティング層５４ｄの表面である上述のトナー搬送面５４ａは、凹凸の極めて少ない平滑な面として形成されている。
【００５８】
ここで、搬送電極５４ｃは、トナー搬送面５４ａに沿って配置されている。すなわち、搬送電極５４ｃは、トナー搬送面５４ａの近傍に配置されている。
【００５９】
また、複数の搬送電極５４ｃは、互いに平行に配置されている。これら複数の搬送電極５４ｃは、前記副走査方向に沿って配列されている。これら複数の搬送電極５４ｃの各々は、３本置きに同一の電源回路に接続されている。
【００６０】
すなわち、電源回路ＶＡに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＤに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＡに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＢに接続された搬送電極５４ｃ，電源回路ＶＣに接続された搬送電極５４ｃ・・・が、前記副走査方向に沿って順に配列されている。
【００６１】
図４は、図３に示されている電源回路ＶＡないしＶＤが発生する電圧の波形を示したグラフである。図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（搬送電圧）を出力し得るように構成されている。また、各電源回路ＶＡないしＶＤが発生する電圧の波形における位相が、９０°ずつ異なるように、各電源回路ＶＡないしＶＤが構成されている。すなわち、電源回路ＶＡから電源回路ＶＤに向かう順に、電圧の位相が９０°ずつ遅れるようになっている。
【００６２】
再び図１及び図２を参照すると、ピックアップ基板５４は、可動支持体５５によって支持されている。可動支持体５５は、アルミニウム等の金属からなり、前記バイアス電源回路に接続されている。この可動支持体５５は、図示しない周知の上下動機構によって、図中上下動し得るように構成されている。
【００６３】
すなわち、本実施形態におけるピックアップ基板５４は、供給表面５４ａ２が前記供給対象と対向しつつ、ピックアップ表面５４ａ１がトナーボックス５１内のトナーＴの収容量に応じて可動支持体５５によって上下動されるように構成されている。
【００６４】
具体的には、本実施形態におけるトナー供給装置５は、前記収容量の増減に応じてピックアップ基板５４が上下動することで、ピックアップ表面５４ａ１がトナー溜まりＴＰと常時接触するように構成されている。換言すれば、本実施形態におけるトナー供給装置５は、前記収容量の増減に応じてピックアップ基板５４が上下動することで、ピックアップ表面５４ａ１とトナー溜まり表面ＴＰＳとの間隔が一定になるように構成されている。
【００６５】
ピックアップ基板５４と感光体ドラム４１との間には、現像基板５６が配置されている。現像基板５６は、上述のピックアップ基板５４と同様の構成を備えている。
【００６６】
現像基板５６は、供給表面５４ａ２と対向するように配置されている。本実施形態においては、現像基板５６は、円筒形状の現像基板支持体５７の周面上にて支持されている。ここで、ピックアップ基板５４（供給表面５４ａ２）と現像基板５６とが対向する位置を、以下、「供給位置ＦＰ」と称する。
【００６７】
現像基板支持体５７は、アルミニウム等の金属からなり、前記バイアス電源回路に接続されている。
【００６８】
すなわち、可動支持体５５と現像基板支持体５７との間に、正帯電のトナーＴをピックアップ基板５４から現像基板５６に転写させるための所定の供給バイアス電圧が印加されるようになっている。また、現像基板支持体５７とドラムボディ４１ａとの間に、正帯電のトナーＴを前記静電潜像に応じて現像基板５６上から感光体層４１ｂ（潜像形成面４１ｂ１）上に移動させるための所定の現像バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００６９】
＜画像形成装置の動作＞
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、図面を適宜参照しつつ説明する。
【００７０】
＜＜画像形成動作の概要＞＞
まず図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が、用紙搬送ローラ２１によって、用紙搬送経路ＰＰに沿って転写位置ＴＲＰまで給送される。この間に、感光体ドラム４１の周面である潜像形成面４１ｂ１上に、以下のようにしてトナーＴによる像が担持される。
【００７１】
潜像形成面４１ｂ１は、まず、帯電器４２によって、正極性に一様に帯電される。
【００７２】
帯電器４２によって帯電された潜像形成面４１ｂ１は、感光体ドラム４１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４３と対向する位置まで、前記副走査方向に沿って移動する。この位置にて、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４１ｂ１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４１ｂ１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４１ｂ１上に、正電荷のパターン（画像状分布）による前記静電潜像が形成される。
【００７３】
潜像形成面４１ｂ１に形成された前記静電潜像は、感光体ドラム４１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、現像位置ＤＰに向かって移動する。
【００７４】
図３を参照すると、複数の搬送電極５４ｃに対して、図４に示されているような進行波状の電圧が印加される。これにより、トナー搬送面５４ａ上には、所定の進行波状の電界が形成される。この進行波状の電界により、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面５４ａ上にて、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って、以下のようにして搬送される。
【００７５】
図５Ａないし図５Ｃは、図３に示されているトナー搬送面５４ａの周辺を拡大して示す側断面図である。なお、図３において、電源回路ＶＡと接続されている搬送電極５４ｃは、図５Ａないし図５Ｃにおいて、搬送電極５４ｃＡと示されている。搬送電極５４ｃＢないし搬送電極５４ｃＤも同様である。
【００７６】
以下、正帯電のトナーＴが、トナー搬送面５４ａ上における、トナー搬送方向ＴＴＤの搬送の様子について、図３、図４、及び図５Ａないし図５Ｃを参照しつつ説明する。
【００７７】
図４に示されているように、各電源回路ＶＡないしＶＤから、ほぼ同一波形の交流電圧が、電源回路ＶＡから電源回路ＶＤに向かう順に位相が９０°ずつ遅れるように出力される。
【００７８】
図４における時点ｔ１においては、図５Ａに示されているように、搬送電極５４ｃＡと搬送電極５４ｃＢとの間の位置であるＡＢ間位置にて、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向きの電界ＥＦ１が形成される。
【００７９】
一方、搬送電極５４ｃＣと搬送電極５４ｃＤとの間の位置であるＣＤ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向きの電界ＥＦ２が形成される。
【００８０】
また、搬送電極５４ｃＢと搬送電極５４ｃＣとの間の位置であるＢＣ間位置、及び搬送電極５４ｃＤと搬送電極５４ｃＡとの間の位置であるＤＡ間位置には、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の電界が形成されない。
【００８１】
すなわち、時点ｔ１においては、前記ＡＢ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと逆向きの静電力を受ける。
【００８２】
また、前記ＢＣ間位置及び前記ＤＡ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤに沿った方向の静電力をほとんど受けない。
【００８３】
また、前記ＣＤ間位置にて、正帯電のトナーＴは、トナー搬送方向ＴＴＤと同じ向きの静電力を受ける。
【００８４】
よって、時点ｔ１においては、正帯電のトナーＴは、前記ＤＡ間位置に集められる。同様に、時点ｔ２においては、正帯電のトナーＴは、前記ＡＢ間位置に集められる。次いで、時点ｔ３になると、正帯電のトナーＴは、前記ＢＣ間位置に集められる。
【００８５】
すなわち、トナーＴが集められる領域が、時間の経過に伴い、トナー搬送面５４ａ上を、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って移動していく。
【００８６】
このように、各搬送電極５４ｃに対して、図４に示されているような電圧が印加されることで、トナー搬送面５４ａ上にて、進行波状の電界が形成される。これにより、正帯電したトナーＴが、図中上下方向にホッピングしつつ、トナー搬送方向ＴＴＤに沿って搬送される。
【００８７】
図２を参照すると、平坦化部材５２によって、トナー溜まりＴＰが加振される。これにより、トナー溜まりＴＰが液体のように振る舞い、トナー溜まり表面ＴＰＳは水面のような平滑な表面となる。
【００８８】
ここで、ピックアップ表面５４ａ１の最下端部（トナー溜まり表面ＴＰＳと最も近接する部分）がトナー溜まり表面ＴＰＳと接触するような位置に、ピックアップ基板５４の位置が、可動支持体５５によって設定されている。
【００８９】
よって、トナー溜まり表面ＴＰＳとピックアップ表面５４ａ１との接触部分を基点として、正帯電のトナーＴが、当該ピックアップ表面５４ａ１上をトナー搬送方向ＴＴＤに搬送される。そして、このトナーＴは、ピックアップ表面５４ａ１及び供給表面５４ａ２を駆け上り、供給位置ＦＰまで搬送される。
【００９０】
ピックアップ基板５４によって供給位置ＦＰまで搬送されたトナーＴは、この供給位置ＦＰにて、上述の供給バイアス電圧によって、現像基板５６上に転写される。すなわち、現像基板５６がピックアップ基板５４からトナーＴを受け取る。そして、この現像基板５６は、上述のピックアップ基板５４の場合と同様に、トナーＴを現像位置ＤＰに向けて図中矢印で示されている方向に搬送する。
【００９１】
そして、現像位置ＤＰの近傍にて、トナーＴによって、潜像形成面４１ｂ１上の前記静電潜像が現像される。すなわち、潜像形成面４１ｂ１上であって、前記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Ｔによる画像（以下、「トナー像」と称する。）が、潜像形成面４１ｂ１上に担持される。
【００９２】
図１を参照すると、上述のようにして潜像形成面４１ｂ１上に担持されたトナー像は、当該潜像形成面４１ｂ１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ＴＲＰに向けて搬送される。そして、この転写位置ＴＲＰにて、トナー像が、潜像形成面４１ｂ１から用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって、用紙Ｐの表面上に定着される。
【００９３】
＜＜実施形態の構成による作用・効果＞＞
図６は、図２に示されているトナー供給装置５の動作状態を示す側断面図である。
【００９４】
画像形成動作に伴ってトナーボックス５１内のトナーＴの収容量が減少した場合、トナー溜まり表面ＴＰＳが下降する。このトナー溜まり表面ＴＰＳの位置あるいは下降量は、トナー量センサ５３からの出力に基づいて検知される。この場合、トナー量センサ５３からの出力に基づいて、図６に示されているように、可動支持体５５が下降する。
【００９５】
一方、トナーボックス５１内にトナーＴが補充された場合、トナー溜まり表面ＴＰＳが上昇する。このトナー溜まり表面ＴＰＳの位置あるいは上昇量は、トナー量センサ５３からの出力に基づいて検知される。この場合、トナー量センサ５３からの出力に基づいて、図２に示されているように、可動支持体５５が上昇する。
【００９６】
このように、本実施形態の構成においては、トナー量センサ５３からの出力に基づいて、可動支持体５５の上下方向の位置が調整される。すると、図２や図６に示されているように、ピックアップ表面５４ａ１の最下端部とトナー溜まり表面ＴＰＳとの所定の態様の接触状態が良好に維持される。よって、ピックアップ表面５４ａ１における進行波状の電界が良好に作用する範囲内のトナーＴが、供給位置ＦＰまで搬送される。
【００９７】
本実施形態の構成によれば、供給位置ＦＰにおけるトナーＴの供給量が安定化する。特に、前記主走査方向における供給量のばらつきが可及的に抑制される。これにより、現像位置ＤＰにおけるトナーＴの供給量も安定化する。したがって、用紙Ｐ上に形成される画像における濃度ムラの発生が効果的に抑制され、良好な画像が形成され得る。
【００９８】
また、本実施形態においては、トナー搬送動作中に、平坦化部材５２によって、トナー溜まりＴＰが加振される。これにより、トナー溜まり表面ＴＰＳが水面のように平滑化される。よって、当該トナー溜まり表面ＴＰＳとピックアップ表面５４ａ１との接触状態が、前記主走査方向について可及的に均一化される。したがって、トナーＴの供給状態が、前記主走査方向について可及的に均一化される。
【００９９】
さらに、本実施形態においては、ピックアップ表面５４ａ１が下向きの略円柱面状に形成されていて、供給表面５４ａ２が垂直に切り立った略平面状に形成されている。
【０１００】
かかる構成によれば、所定の極性及び帯電量に良好に帯電したトナーＴのみが、ピックアップ表面５４ａ１及び供給表面５４ａ２を駆け上り、供給位置ＦＰまで搬送される。そして、このように「選別された」良好なトナーＴのみが、現像基板５６によって現像位置ＤＰまで搬送される。したがって、白地部分への低帯電や逆帯電のトナーＴの付着による形成画像の乱れの発生が、可及的に抑制され得る。
【０１０１】
＜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実施形態等を単に例示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態によって何ら限定されるべきものではない。よって、当然に、上述の実施形態に示された具体的構成に対しては、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得る。
【０１０２】
以下、変形例について幾つか例示する。ここで、以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、当該変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。
【０１０３】
もっとも、変形例とて、下記のものに限定されるものではないことは、いうまでもない。本願発明を、上述の実施形態や下記変形例の記載に基づいて限定解釈することは、（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、許されない。
【０１０４】
また、上述の実施形態の構成、及び下記の各変形例に記載された構成は、技術的に矛盾しない範囲において、適宜複合して適用され得ることも、いうまでもない。
【０１０５】
（１）本発明の適用対象は、単色の画像を形成可能な、いわゆるモノクロレーザープリンタに限定されない。例えば、本発明は、多色（フルカラー）の画像形成が可能な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。
【０１０６】
あるいは、本発明は、上述の電子写真方式以外の方式の画像形成装置（例えば、感光体を用いないトナージェット方式及びイオンフロー方式の画像形成装置等）に対しても、好適に適用され得る。
【０１０７】
（２）転写ローラ３１は、現像ユニット３の外部に設けられていてもよい。
【０１０８】
（３）板状の圧電振動子からなる平坦化部材５２は、トナーボックス５１の内側に配置されていてもよいし、トナーボックス５１の一部を構成していてもよい。
【０１０９】
なお、平坦化部材５２は、圧電振動子に限定されない。例えば、回転羽根からなるアジテータであってもよい。
【０１１０】
（４）トナー量センサ５３は、レーザープリンタ１における上述の図示しない本体フレームに装着されていてもよい。
【０１１１】
また、トナー量センサ５３は、省略され得る。
【０１１２】
この場合、ピックアップ基板５４（可動支持体５５）は、例えば、画像形成回数や運転時間等に応じて下降し、トナーＴの補充あるいはトナーボックス５１の交換に応じて所定の初期位置に復帰する（当該初期位置まで上昇する）ように構成され得る。
【０１１３】
あるいは、この場合、ピックアップ基板５４は、トナー溜まり表面ＴＰＳの上に載置されることで、当該トナー溜まり表面ＴＰＳの下降に伴って下降し、当該トナー溜まり表面ＴＰＳの上昇により押し上げられるように構成され得る。なお、かかる構成においては、可動支持体５７は省略され得る。
【０１１４】
（５）ピックアップ基板５４や現像基板５６の構成も、上述の実施形態にて示されているものに全く限定されない。例えば、コーティング層５４ｄは省略され得る。
【０１１５】
（６）ピックアップ基板５４と現像基板５６とは、融合され得る。すなわち、両者のいずれか一方が省略され得る。
【０１１６】
図７は、図２に示されているトナー供給装置５の一つの変形例の構成を示す側断面図である。また、図８は、図７に示されている変形例のトナー供給装置５の動作状態を示す側断面図である。なお、図７及び図８においては、トナー量センサ５３（図２及び図６参照）の図示が省略されているものとする。
【０１１７】
図７及び図８を参照すると、本発明の現像剤搬送体としての現像基板５６は、上述の実施形態と同様に、円筒状に形成されている。
【０１１８】
本変形例においては、現像基板５６は、トナーボックス５１におけるトナーＴを収容する空間と対向するように配置されている。すなわち、現像基板５６の外側表面であるトナー搬送面５６ａは、トナー溜まりＴＰ及び感光体ドラム４１と対向するように配置されている。
【０１１９】
トナー搬送面５６ａにおけるトナー溜まりＴＰと対向する部分であるピックアップ表面５６ａ１は、下向きの略円柱面状に形成されている。また、トナー搬送面５６ａにおける感光体ドラム４１と対向する部分である供給表面５６ａ２は、側方に向いた略円柱面状に形成されている。
【０１２０】
さらに、本変形例においては、ドラムボディ４１ａの中心軸４１ｃは、上述の図示しない本体フレームに固定されている。そして、ドラムボディ４１ａの前記中心軸と、現像基板支持体５７の中心軸５６ｃとは、接続部材３２０によって接続されている。すなわち、現像基板支持体５７は、ドラムボディ４１ａにおける円筒形状の中心軸４１ｃを回動中心として、その回りを回動するように構成されている。
【０１２１】
かかる構成においては、トナーボックス５１内のトナーＴの収容量に応じて、現像基板支持体５７及びこれに支持された現像基板５６が、中心軸４１ｃを中心として回動する。これにより、現像基板５６におけるピックアップ表面５６ａ１が、トナー溜まり表面ＴＰＳの変動に伴って上下動する。
【０１２２】
かかる本変形例の構成によれば、トナー溜まり表面ＴＰＳの変動に伴う現像基板５６の上下動の際に、供給表面５６ａ２と潜像形成面４１ｂ１との距離が、ほぼ一定に維持される。よって、トナーＴの供給状態及び画像形成状態が、簡略な装置構成により、良好に安定化され得る。
【０１２３】
（６）潜像形成部４の構成も、上述の実施形態等に開示されているものに限定されない。
【０１２４】
図９は、図７及び図８に示されているトナー供給装置５の変形例（図２に示されているトナー供給装置５の他の変形例）の構成を示す側断面図である。
【０１２５】
図９を参照すると、感光体ユニット４１’は、ベルト支持ローラ４１ａ’と、感光体ベルト４１ｂ’と、を備えている。ベルト支持ローラ４１ａ’は、図７におけるドラムボディ４１ａに相当するものである。感光体ベルト４１ｂ’は、無端ベルト状に形成されている。すなわち、図９においては、図７における感光体層４１ｂが無端ベルト状の感光体ベルト４１ｂ’に置換されたものである。
【０１２６】
かかる構成においても、上述の実施形態や変形例と同様の作用・効果を奏する。
【０１２７】
（７）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、本発明の範囲内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。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態であるレーザープリンタの概略構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示されている現像ユニットの周辺を拡大して示す側断面図である。
【図３】図２に示されているピックアップ基板を拡大した側断面図である。
【図４】図３に示されている電源回路が発生する電圧の波形を示したグラフである。
【図５Ａ】図３に示されているトナー搬送面の周辺を拡大して示す側断面図である。
【図５Ｂ】図３に示されているトナー搬送面の周辺を拡大して示す側断面図である。
【図５Ｃ】図３に示されているトナー搬送面の周辺を拡大して示す側断面図である。
【図６】図２に示されているトナー供給装置の動作状態を示す側断面図である。
【図７】図２に示されているトナー供給装置の一つの変形例の構成を示す側断面図である。
【図８】図７に示されている変形例のトナー供給装置の動作状態を示す側断面図である。
【図９】図７及び図８に示されているトナー供給装置の変形例、あるいは図２に示されているトナー供給装置の他の変形例の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…レーザープリンタ（画像形成装置）
３…現像ユニット（現像装置）
３２０…接続部材
４…潜像形成部
４１…感光体ドラム（供給対象・現像剤担持体・静電潜像担持体）
４１ａ…ドラムボディ
４１ｂ…感光体層
４１ｂ１…潜像形成面（現像剤担持面）
４１ｃ…中心軸
４１’感光体ユニット
４１ａ’…ベルト支持ローラ
４１ｂ’…感光体ベルト
５…トナー供給装置（現像剤供給装置）
５１…トナーボックス（現像剤ケース）
５２…平坦化部材
５３…トナー量センサ
５４…ピックアップ基板（現像剤搬送体）
５４ａ…トナー搬送面（現像剤搬送表面）
５４ａ１…ピックアップ表面
５４ａ２…供給表面
５４ｂ…ベース層
５４ｃ…搬送電極
５５…可動支持体
５６…現像基板（供給対象・現像剤搬送体）
５６ａ…トナー搬送面（現像剤搬送表面）
５６ａ１…ピックアップ表面
５６ａ２…供給表面
５６ｃ…中心軸
５７…現像基板支持体
ＤＰ…現像位置
ＦＰ…供給位置
Ｐ…用紙
ＰＰ…用紙搬送経路
Ｔ…トナー（現像剤）
ＴＰ…トナー溜まり
ＴＲＰ…転写位置
ＴＰＳ…トナー溜まり表面
ＴＴＤ…トナー搬送方向
【図１】
0004674597.tif 000002
【図２】
0004674597.tif 000003
【図３】
0004674597.tif 000004
【図４】
0004674597.tif 000005
【図５Ａ】
0004674597.tif 000006
【図５Ｂ】
0004674597.tif 000007
【図５Ｃ】
0004674597.tif 000008
【図６】
0004674597.tif 000009
【図７】
0004674597.tif 000010
【図８】
0004674597.tif 000011
【図９】
0004674597.tif 000012