(57)【要約】【課題】  ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態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】  トナーをＥＨ現象によって現像領域まで搬送する静電搬送基板１０１に対して加熱処理を施す基板加熱手段を設けた。この基板加熱手段は、静電搬送基板１０１の絶縁性基板１０１ｄ上に被覆された発熱層１０１ｅと、これに電源を供給する電源供給回路とから主に構成されている。発熱層１０１ｅの発熱によって静電搬送基板１０１を加熱して、その表面層１０１ｇから水分の蒸発を促すことで、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができる。【選択図】  図９
2005173453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて搬送する静電搬送手段を有するトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段を加熱する加熱手段を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、
上記静電搬送手段として、表面層がそれよりも下側の第２層よりも優れた撥水性を発揮するもの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のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、表面層が樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用いたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３のトナー搬送装置において、
上記加熱手段として、その発熱部が上記静電搬送手段に直接固定され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５】
請求項４のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、基材と、これに直接あるいは中間層を介して積層された表面層とを有するものを用いるとともに、上記加熱手段として、上記発熱部が該基材と該表面層との間に固定されたものを用いることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項６】
請求項５のトナー搬送装置において、
上記静電搬送手段として、その表面方向におけるトナー搬送方向とこれに直交する搬送直交方向とのうち、該搬送直交方向に延在しながら、トナー搬送方向に並ぶように配設された複数の搬送電極と、これら搬送電極のうちの所定の組合せに共通に導通するように、該組合せに対して該搬送直交方向の両端部で繋がる母線電極対とを有するものを用いるとともに、該母線電極対における電極間に電位差を発生させる電位差発生手段を設け、該電位差によって該組合せ及び母線電極対を発熱させて、上記加熱手段の発熱部として機能させるようにしたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項７】
請求項４のトナー搬送装置において、
上記加熱手段として、上記発熱部が該基材の裏面に直接あるいは中間層を介して固定されたものを用いることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項８】
トナー搬送手段に設けられた静電搬送手段の表面上に存在するトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させながら潜像担持体との対向位置に搬送して、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像装置において、
上記トナー搬送手段として、請求項１乃至７の何れかのトナー搬送装置を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナー像に現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項８の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【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トナー像に現像する現像手段と、これらを内包する筺体とを備え、且つ、表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて該潜像担持体との対向位置まで搬送する静電搬送手段を該現像手段に有する画像形成装置において、
上記筺体の外から送られてくる空気を加熱又は除湿して該筺体の中に排出する空気加熱手段又は空気除湿手段を設け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、静電搬送手段の表面上のトナーを静電気力によってその表面に対して相対移動させて搬送するトナー搬送装置、並びに、これ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、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位置に搬送して、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、現像位置において、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、現像剤担持体の表面移動に依存することなくトナーを上記現像位置に搬送して現像に寄与させる画像形成装置としては、特許文献３に記載のものが知られている。この画像形成装置の現像装置は、複数の電極が所定ピッチで配設された静電搬送基板の表面上でＥＨ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＆Ｈｏｐｐｉｎｇ）現象を生じせしめて、トナーを上記現像位置まで搬送する。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、粉体自身が動的に変動する現象をいう。ＥＨ現象が生起せしめられたトナーは、静電搬送基板面上で移相電界によって進行方向の成分を持って飛び跳ねて、基板面方向の移動（搬送）と、基板面に垂直な方向の移動（ホッピング）とを行う。静電搬送基板上でトナーをホッピングさせながら現像位置に搬送することで、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実現することができる。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】特開２００２−３４１６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、ＥＨ現象によってトナーを搬送する画像形成装置の試験機を用いて様々な試験を行っているうちに、トナーを静電搬送基板上で良好にホッピングさせることができなくなるといった事態にしばしば遭遇することがあった。そこで、その原因について鋭意研究を行ったところ、次にようなことを見出した。即ち、環境が比較的多湿であると、トナーや静電搬送基板の表面に付着した水分が両者間で液架橋現象を引き起こす。そして、これにより、トナーと静電搬送基板との付着力が高まって、トナーの良好なホッピングが妨げられていたのである。
【０００６】
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、次のようなトナー搬送装置、並びに、これ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。即ち、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができるトナー搬送装置等である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて搬送する静電搬送手段を有するトナー搬送装置において、上記静電搬送手段を加熱する加熱手段を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、上記静電搬送手段として、表面層がそれよりも下側の第２層よりも優れた撥水性を発揮するもの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のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、表面層が樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用い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１、２又は３のトナー搬送装置において、上記加熱手段として、その発熱部が上記静電搬送手段に直接固定され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５の発明は、請求項４のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、基材と、これに直接あるいは中間層を介して積層された表面層とを有するものを用いるとともに、上記加熱手段として、上記発熱部が該基材と該表面層との間に固定されたものを用いる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５のトナー搬送装置において、上記静電搬送手段として、その表面方向におけるトナー搬送方向とこれに直交する搬送直交方向とのうち、該搬送直交方向に延在しながら、トナー搬送方向に並ぶように配設された複数の搬送電極と、これら搬送電極のうちの所定の組合せに共通に導通するように、該組合せに対して該搬送直交方向の両端部で繋がる母線電極対とを有するものを用いるとともに、該母線電極対における電極間に電位差を発生させる電位差発生手段を設け、該電位差によって該組合せ及び母線電極対を発熱させて、上記加熱手段の発熱部として機能させるようにし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４のトナー搬送装置において、上記加熱手段として、上記発熱部が該基材の裏面に直接あるいは中間層を介して固定されたものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、トナー搬送手段に設けられた静電搬送手段の表面上に存在するトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させながら潜像担持体との対向位置に搬送して、該潜像担持体に担持される潜像を現像する現像装置において、上記トナー搬送手段として、請求項１乃至７の何れかのトナー搬送装置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、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナー像に現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項８の現像装置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トナー像に現像する現像手段と、これらを内包する筺体とを備え、且つ、表面上のトナーを静電気力によって該表面に対して相対移動させて該潜像担持体との対向位置まで搬送する静電搬送手段を該現像手段に有する画像形成装置において、上記筺体の外から送られてくる空気を加熱又は除湿して該筺体の中に排出する空気加熱手段又は空気除湿手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
これらの発明において、請求項１の構成を備えるものでは、静電搬送手段を加熱してその表面からの水分の蒸発を促すことで、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができる。
また、請求項１０の構成を備えるものでは、加熱又は除湿した空気を画像形成装置の筺体内に送り込んで、静電搬送基板の表面やトナーからの水分の蒸発を促すことで、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態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】
【０００９】
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プリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した第１実施形態について説明する。図１は、本第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ドラム状の感光体１１の周りに、帯電手段１２、光書込ユニット７、現像装置１００、レジストローラ対１５、転写ローラ１６、定着装置１９、ドラムクリーニング装置２２、除電ランプ２３などを備えている。また、プリンタ筐体の上部に配設された排紙ローラ対２０や、プリンタ筐体に対して着脱可能に構成された給紙手段たる給紙カセット１３なども備えている。
【００１０】
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せしめられる。このようにして回転駆動される感光体１１の表面は、帯電手段１２との対向位置を通過する際に、帯電手段１２からのコロナ放電等によって一様に帯電せしめられる。光書込ユニット７は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像信号に基づいて、一様帯電後の感光体１１の表面に対してレーザー光Ｌによる光走査を行う。これにより、感光体１１の露光部には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体１１の回転に伴って現像装置１００との対向領域である現像位置まで搬送される。そして、現像装置１００から飛翔してくるトナーの付着によってトナー像に現像された後、感光体１１と、少なくとも表面が弾性材料からなる転写ローラ１６との当接によって形成される転写ニップに送られる。
【００１１】
一方、給紙カセット１３は、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おり、その一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ１３ａを押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ１３ａを図中反時計回りに回転させて、一番上の転写紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、給紙路の末端に配設されたレジストローラ対１５のローラ間に挟まれる。レジストローラ対１５は、転写紙Ｐの先端側を挟み込むと、すぐに両ローラの回転を停止させる。そして、転写紙Ｐを上記転写ニップにて感光体１１上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで再び両ローラを回転させて、転写紙Ｐを上記転写ニップに向けて送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、感光体１１上のトナー像と重ね合わされる。
【００１２】
上記転写ニップ内においては、図示しない電源によって転写バイアスが印加される転写ローラ１６と、感光体１１上の静電潜像領域との間に転写電界が形成される。感光体１１上のトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響を受けて感光体１１表面から転写紙Ｐ表面に転写される。そして、感光体１１や転写ローラ１６の回転に伴って、転写紙Ｐとともに定着装置１９に送られる。
【００１３】
定着装置１９は、ハロゲンランプ等の熱源を内包する定着ローラ１９ａと、これに所定の圧力で当接する加圧ローラ１９ｂとによって定着ニップを形成しながら、両ローラを互いにニップ内で同方向に移動させるように回転させる。上記転写ニップから定着装置１９内に送り込まれた転写紙Ｐは、この定着ニップに挟まれながら、搬送される過程で、加熱や加圧によってその表面にトナー像が定着せしめられる。定着後の転写紙Ｐは、排紙ローラ対２０のローラ間を経由した後、機外へと排出されてスタックされる。
【００１４】
上記転写ニップを通過した後の感光体１１表面には、転写紙Ｐに転写されずに残ってしまった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、感光体１１の表面移動に伴ってドラムクリーニング装置２２との対向領域を通過する際に、クリーニングブラシによってドラム表面から機械的に掻き取り除去される。このようにしてクリーニングされた感光体１１表面は、除電ランプ２３からの光照射によって除電された後、帯電手段によって再び一様帯電せしめられる。なお、帯電手段１２として、コロトロン等によるチャージャー方式のものを設けた例について説明したが、帯電バイアスが印加される帯電ローラ等による方式のものでもよい。
【００１５】
図２は、感光体１１と、現像装置（１００）の静電搬送基板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、後述するトナー供給部から静電搬送基板１０１上にトナーが供給される。静電搬送基板１０１は、ガラス等からなる絶縁性基板１０１ｄ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、絶縁性基板上では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、絶縁性基板１０１や各搬送電極の上には、絶縁性材料からなる図示しない絶縁層が被覆されている。
【００１６】
各搬送電極について更に詳しく述べると、それらはＡ群、第Ｂ群、第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、絶縁性基板１０１ｄ上では、図中左側から右側に向けて、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という順序が繰り返されるように、各搬送電極が配設されている。各Ａ搬送電極１０１ａ、各Ｂ搬送電極１０１ｂ、各Ｃ搬送電極１０１ｃに対しては、駆動電源回路３０からＡ相駆動バイアス、Ｂ相駆動バイアス、Ｃ相駆動バイアス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、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。
【００１７】
図３は、上述のＡ相駆動バイアス、Ｂ相駆動バイアス及びＣ相駆動バイアス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相駆動バイアスに着目してみると、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相駆動バイアス参照）。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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、静電搬送手段たる静電搬送基板１０１は、トナーを静電気力によって自らの表面に対して図中右側から左側に向けて相対移動させて搬送する。そして、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させる。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。
【００２２】
なお、潜像担持体たる感光体１１の非画像部１１ｂについては、静電搬送基板１０１の各搬送電極に印加する駆動バイアス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バイアスは、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の電位を駆動バイアス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の電位を駆動バイアス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。
【００２３】
図４は、本プリンタの現像装置１００を感光体１１とともに示す拡大構成図である。同図において、この現像装置１００は、静電搬送基板１０１、トナー補給部１２０、トナー供給手段たるトナー供給部１４０等からなるトナー搬送装置を有している。
【００２４】
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摩擦促進物質との混合物を収容する混合物収容部た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。
【００２５】
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制御部に出力する。この制御部は、トナー濃度信号に応じて、上記トナー補給部（図４の１２０）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。
【００２６】
図６に示すように、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。この間隙については、トナーの直径の１／５〜１０倍程度の範囲に設定することが望ましい。望ましくはキャリア径の１／３〜２倍程度であると、混合物の入れ替え効率や混合攪拌効率が良くなる。本実施形態のプリンタにおいては、０．７〜１．０［ｍｍ］程度に設定されている。第１搬送スクリュウ１４４の螺旋突起１４４ｂの先端と、メッシュ１４６との間には、所定のギャップを設けることが望ましい。
【００２７】
図７に示すように、第１搬送スクリュウ１４４のアルミ等からなる導電性基材には、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静電搬送基板（図４の１０１）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、図示しない静電搬送基板（１０１）の各搬送電極に印加される駆動バイアス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。
【００２８】
この駆動バイアスの平均電圧値とは、単位時間あたりにおける駆動バイアス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。なお、本発明者らの実験によれば、次に掲げる条件下では、メッシュ１４６に−０．０５〜−３．５［ｋＶ］、好ましくは−０．２〜−２．５［ｋＶ］のメッシュ電圧を印加すると効果的であった。
・第１搬送スクリュウ１４４の螺旋突起１４４ｂの先端との間隙：１［ｍｍ］
・駆動バイアスの平均電圧値：−５０［Ｖ］
・第１搬送スクリュウ１４４の電位：接地
【００２９】
トナーとして正帯電性のものを用いる場合に、例えば駆動バイアスの平均電位値が−５０［Ｖ］であれば、−５０［Ｖ］よりもプラス側に大きな値のメッシュ電圧をメッシュ１４６に印加すればよい。より詳しくは、０〜−４９［Ｖ］のメッシュ電圧である。
【００３０】
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に対して駆動バイアス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、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。
【００３１】
第１搬送スクリュウ１４４の螺旋突起１４４ｂ先端と、メッシュ１４６との電位差については、両者間の電界強度がトナーと同極性で且つ絶対値が０．３〜３．５［ｋＶ／ｍｍ］の範囲におさまるように設定することが望ましい。各搬送電極に対する駆動パルスの平均値は、−５０［Ｖ］である。上記電界強度が３．５［ｋＶ／ｍｍ］よりも大きくなると、螺旋突起１４４ｂから延びる電気力線を孔１４６ａのエッジに集中させてスクリュウからメッシュへの放電を引き起こし易くなるからである。また、０．３［ｋＶ／ｍｍ］よりも小さくなると、摩擦促進粒子の表面に付着しているトナーに対して、その付着力（鏡像力やファンデルワールス力）よりも大きい静電気力を付与することができなくなるからである。螺旋突起１４４ｂ先端とメッシュ１４６との距離が１［ｍｍ］である場合には、両者の電位差を絶対値で０．３〜３．５［ｋＶ］にすれば、電界強度を上述の範囲に収めることができる。なお、より望ましい電界強度の範囲は、絶対値で０．８〜３．０［ｋＶ］である。
【００３２】
本発明者らの実験によれば、螺旋突起１４４ｂとメッシュ１４６との間隙が１［ｍｍ］であり、且つメッシュ１４６を接地して、第１搬送スクリュウ１４４だけに電圧を印加する場合において、好ましいスクリュウ電圧値は次の通りであった。即ち、−０．３〜−３．５［ｋＶ］であった。また、更に好ましいスクリュウ電圧値は、−０．８〜−３．０［ｋＶ］であった。
【００３３】
また、本発明者らの実験によれば、上記間隙が１［ｍｍ］であり、且つ、第１搬送スクリュウ１４４を接地して、メッシュ１４６だけに電圧を印加する場合において、好ましいメッシュ電圧を次の通りであった。即ち、−０．０５〜−３．５［ｋＶ］であった。また、更に好ましいメッシュ電圧値は、−０．２〜−２．５［ｋＶ］であった。
【００３４】
また、発明者らの実験によれば、スクリュウ電圧及びメッシュ電圧の両方を印加する場合において、両電圧の好ましい合計値は、−０．３５〜７．０［ｋＶ］であった。また、更に好ましい合計値は、−１．０〜−５．５［ｋＶ］であった。
【００３５】
なお、図７に示したように、第２収容室１４３の底には、メッシュが設けられていない。よって、２つの収容室のうち、第１収容室１４２内のトナーだけが、静電搬送基板１０１に供給される。
【００３６】
先に示した図８においては、螺旋突起１４４ｂとメッシュ１４６との間に形成される電界をＥ１で、メッシュ１４６と図示しない静電搬送基板（１０１）との間に形成される電界をＥ２で示した場合に、「Ｅ１＞Ｅ２」という関係が成立している。このような関係では、図８に示したように、螺旋突起１４４ｂから延びる電気力線がメッシュ１４６の孔の奥深くに進入するとともに、メッシュ１４６の孔の出口付近から図示しない静電搬送基板に向けて電気力線が延びる。そして、電界Ｅ１にて摩擦促進粒子の表面から離脱してメッシュ１４６に向けて飛翔したトナーが、電界Ｅ１の電気力線に沿って孔内に進入した後、今度は孔出口付近から静電搬送基板に向かう電気力線に沿って孔外に出る。よって、トナーを効率良く第１収容室（１４２）内の摩擦促進粒子から分離して静電搬送基板に供給することができる。一方、電界Ｅ１＜電界Ｅ２とした場合には、マイナス極性のトナーに対し、静電搬送基板からメッシュ１４６に向けて延びる電気力線が孔出口から孔入口の周囲にまで進入してしまう。そうすると、せっかく摩擦帯電粒子から離脱してメッシュ１４６に向けて飛翔したトナーが、孔内に進入することができず、結果として混合物から分離することができなくなる。なお、Ｅ１、Ｅ２は互いに同極性とする。
【００３７】
本プリンタで使用されるトナーの平均粒径（直径）は、ｒ＝３〜９［μｍ］の範囲である。また、本プリンタで使用されるメッシュ１４６の最短径（直径）は、６ｒ〜１／２Ｒの範囲である。このＲは、摩擦促進粒子の平均粒径（直径）である。具体的には、メッシュ１４６の孔の最短径は、１８〜１５０［μｍ］程度である。また、メッシュ１４６の厚さは、２０〜１５０［μｍ］である。メッシュ１４６にある程度の剛性を発揮させるためには、厚みを５０［μｍ］以上にすることが望ましい。
【００３８】
Ｅ１＞Ｅ２にする各種電圧の具体的条件としては、螺旋突起１４４ｂの先端とメッシュ１４６との間隙、メッシュ１４６と静電搬送基板との間隙がともに１［ｍｍ］である場合、例えば次のようになる。
・螺旋突起１４４ｂとメッシュ１４６との電位差：−１．１〜−３．５［ｋＶ］
・メッシュ１４６と静電搬送基板（駆動バイアスの電圧平均値）との電位差：−０．０５〜−１．０［ｋＶ］
【００３９】
このような構成のトナー供給部１４０において、第１収容室１４２や第２収容室１４３は、トナーに対してこれの摩擦帯電を促進する摩擦帯電物質が混合された混合物を収容する混合物収容部として機能している。また、第１搬送スクリュウ１４４が、第１収容室内で混合物を介してメッシュ１４６と対向する対向電極として機能している。
【００４０】
先に示した図４において、メッシュ１４６を透過して静電搬送基板１０１の図中右側端部に供給されたトナーは、ＥＨ現象によって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、現像領域の図中左側方に配設された回収スクリュウ１０２によって回収される。そして、オーガ等の回転部材が配設された図示しない回収経路を通って、トナー供給部１４０内に戻される。これにより、現像に寄与しなかったトナーがリサイクルされる。
【００４１】
トナー供給部１４０の第２収容室１４３には、トナー補給部１２０が着脱可能に連結している。このトナー補給部１２０は、補給用のトナーを収容する収容部１２１と、トナーを第２収容室１４３に補給するための補給ホッパ１２５とを有している。収容部１２１には、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回りに回転駆動されるアジテータ１２２が配設されており、これの回転によって収容部１２１内のトナーが補給部１２５に向けて送られる。補給ホッパ１２５は、先細になるテーパー状の構造になっており、底部には補給ローラ１２６を有している。そして、収容部１２１から送られてくるトナーをテーパー構造によって補給ローラ１２６に向けて落とし込みながら、補給ローラ１２６の回転によって第２収容室１４３内に補給する。
【００４２】
上述のように、本プリンタでは、トナー供給部１４０が、トナーと摩擦促進物質との混合物を収容する混合物収容部たる収容室（１４２、１４３）を有している。また、その内部の混合物を攪拌する攪拌部材たる搬送スクリュウ（１４４、１４５）を有している。更に、第１収容室１４２に設けられたメッシュ１４６も有している。そして、トナーを収容室内で摩擦促進物質と摩擦せしめて、より確実に摩擦帯電させながら、メッシュ１４６によってふるいにかけて静電搬送基板１０１に供給している。かかる構成では、摩擦不足で帯電不良となったトナーを静電搬送基板１０１上に供給することによるトナーの搬送不良を抑えることができる。
【００４３】
金属材料からなるメッシュ１４６については、金属膜（板）のエッチングやエレクトロホーミング（電鋳）などによって容易に製造することができる。メッシュ１４６の材料としては、可撓性や摩耗耐久性を発揮するものを用いることが望ましい。また、メッシュ１４６の孔の形状は、丸形、楕円形、四角形、長方形、星形、異形等のものを採用することができる。
【００４４】
本プリンタでは、メッシュの孔を楕円形状とし、長手方向の孔の大きさを孔の長さＬとし、短手方向の孔の大きさを孔の幅Ｗとしている。メッシュ１４６の厚さＴについては、２０〜１５０［μｍ］、好ましくは３０〜８０［μｍ］の範囲で設定することが望ましい。このとき、厚さＴと、長さＬと、幅Ｗとの関係が、５００Ｗ≧Ｌ、且つ、Ｗ／５≦Ｔ≦３Ｗの範囲であることが好ましい。これは、孔の長さＬと、幅Ｗが５００Ｗ≧Ｌであると、メッシュ１４６がある程度強い剛性と、ある程度高い開口率とを両立させるためである。また、幅Ｗと厚さＴとの関係がＷ／５≦Ｔ≦３Ｗでは金属膜としての平面性や曲率加工が確保できるためである。これにより、メッシュ１４６の剛性による、ボビン形状や平板の真直性、接触変形と形状回復を機能させることができる。
【００４５】
メッシュ１４６の開口率については、２０〜７０［％］の範囲とすることが好ましい。現像する画像が黒ベタの時、ムラ無くその放出量を確保するためには、かかる範囲にしなければならないことが実験によって確認されたからである。メッシュ１４６の孔については、トナーの平均粒子径ｒよりも大きく、摩擦促進粒子Ｐの平均粒径Ｒよりも小さいことが必要である。更に、トナーと、摩擦促進粒子Ｐとの関係については、６ｒ≧Ｗ、且つ、２Ｗ≦Ｒとすることが好ましい。トナーの平均粒子径ｒに対して６ｒ≧Ｗとすることで、クラウド状のトナーによるメッシュの目詰まり起こり難くなり、メッシュの孔を通してトナーを容易に供給し続けることができる。また、摩擦促進粒子Ｐの平均粒子Ｒに対して２Ｗ≦Ｒとすることで、摩擦促進粒子Ｐの粒径分布や、連続使用で摩擦促進粒子Ｐが摩耗、小粒径化したときにも、メッシュ１４６の孔を通過しないように対応できるよう余裕度を持たせている。
【００４６】
メッシュ１４６の孔については、トナーが入り込む入口側から出口側に向けて先細になる構造にしてもよい。かかる構造にすることで、出口側にて、孔内壁の金属材料部分から静電搬送基板１０１に向けて電気力線を確実に延ばすことができる。そして、このことにより、孔からのトナーの抜け性を向上させることができる。
【００４７】
また、メッシュ１４６については、金属材料からなる基体の表面を、絶縁性の保護膜で被覆したものとしても良い。この場合、保護膜については、電界強度劣化を起こさないよう０．５〜３０［μｍ］の薄膜とし、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｔａ２Ｏ５、ポリイミド等の材料を用いる。かかる構成のメッシュ１４６では、帯電したトナーと接触する表面が全て絶縁性の保護膜で覆われることで、基体からトナーへの電荷注入を阻止することができ、帯電量を適正に保つことができる。また、基体と混合物とが接触しないので、混合物、とりわけトナーの劣化も金属部と接触するものと較べて少なくすることができる。
【００４８】
また、メッシュ１４６については、有機樹脂材料からなる基体の外面に、金属材料からなる金属層を蒸着や電鋳によって被覆したものとしても良い。この場合、基体に用いる有機樹脂材料としては、トナー帯電能力の比較的高いものを用いることが望ましい。金属層は、０．５〜５［μｍ］の厚みの薄膜であり、孔内のトナーがこの薄膜から静電搬送基板１０１に向けて延びる電気力線に沿って孔内を通過する。かかる構成のメッシュ１４６では、基体が有機樹脂材料であるため、良好なフレキシブル性と弾性とを発揮するとともに、良好は形状復元性を発揮する。そして、外から力が加わった場合でも、その形状を安定して保つことができる。また、孔内のトナーと接触することでトナーの摩擦帯電を促すこともできる。
【００４９】
また、メッシュ１４６については、金属材料からなる基材におけるスクリュー対向面側に、有機樹脂剤量からなる保護層を貼り合わせたものとしてもよい。この場合、有機樹脂材料としては、トナー帯電能力の比較的高いものを用いることが望ましい。両材料の貼り合わせ法については、加熱接合によるものや、ホットプレスによるものを用いることができる。有機樹脂材料が用いられたメッシュ１４６は、良好なフレキシブル性、弾性、及び形状復元性を発揮することができる。
【００５０】
また、メッシュ１４６については、トナーが進入する入口側から出口側に向けて広がるテーパー状の形状にしてもよい。外面に向かって傾斜があり、孔径が広がる形状に形成してもよい。出口側に向けて広がる傾斜を孔内壁に形成することで、内壁へのトナー付着を抑えることができる。
【００５１】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
現像動作が終了して静電搬送基板１０１の各搬送電極に対する駆動パルス電圧の印加が停止されると、それまで基板面上でホッピングしながら現像領域に向けて移動していたトナーは、ホッピングを停止して基板面に付着する。また、現像動作中にホッピングしている際には、基板面に対する付着と離脱とを繰り返している。このようにトナーが基板面に付着すると、トナーと基板との間に、クーロン力、ファンデルワールス力、鏡像力、重力などによる付着力が発生する。静電搬送基板１０１の表面材料については、クーロン力をできる限り抑えるべく、体積固有抵抗が１０９〜１０１３［Ω・ｃｍ］のものを用いている。各搬送電極への駆動パルス電圧については、これらクーロン力等に打ち勝ってトナーを基板面から離脱させ得る程度に大きな値に設定している。しかしながら、多湿環境下では、表面に水分を含む基板とトナー粒子との間に起こる液架橋現象によって付着力が高まってしまい、トナーを基板面から離脱させることが困難になる。そして、ＥＨ現象によるトナー搬送が良好に行われなくなることがあった。
【００５２】
そこで、本プリンタでは、現像装置１００の静電搬送基板１０１を加熱する基板加熱手段を設けている。この基板加熱手段は、現像装置１００内に配設された発熱源、これに電源を供給する加熱電源回路などから構成されている。発熱源としては、静電搬送基板１０１と一体形成されたもの、静電搬送基板１０１に固定されたもの、静電搬送基板１０１と所定の間隙を介して対向するように配設されたものなどを用いることができる。これらのうち、静電搬送基板１０１と所定の間隙を介して配設されるものとしては、加熱対象を輻射によって加熱するランプヒータや、加熱エアーを静電搬送基板１０１に吹き付けるものなどが挙げられる。
【００５３】
本プリンタは、筺体内の温度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない機内温度センサと、筺体内の湿度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない機内湿度センサとを備えている。また、静電搬送基板１０１の表面温度を検知して検知信号を制御部に出力する図示しない基板面温度センサも備えている。制御部は、これらセンサからの信号に基づいて、上記加熱電源回路からの電源出力をＯＮ／ＯＦＦして、基板加熱手段による加熱をコントロールする。
【００５４】
かかる構成の本プリンタにおいては、静電搬送基板１０１を加熱してその表面（おもて面）からの水分の蒸発を促すことで、多湿環境下における基板面とトナー粒子との間の液架橋現象を抑える。そして、このことにより、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えるようになっている。
【００５５】
多湿環境によって静電搬送基板１０１の表面に付着している水分については、基板面を４０〜６０［℃］まで加熱することで、蒸発させることが可能である。また、多湿環境によって基板の表面材料に吸収された水分については、多孔質か否かといった表面構造にもよるが、概ね８０［℃］程度まで加熱することで表面材料から離脱させることが可能である。また、表面材料に結合してしまった水分については、材料の官能基にもよるが、概ね１２０［℃］程度まで加熱することで表面材料から離脱させることが可能である。更には、酸化珪素膜等の結晶水については、１８０［℃］程度まで加熱することで離脱させることが可能である。
【００５６】
静電搬送基板１０１の加熱については、比較的長時間持続して加熱する方法でも、一時的に加熱する方法でもよい。熱風の吹き付けによる加熱では、トナーを飛散させてしまわないように、非現像動作中に基板の裏面側から一時的に加熱する方法が望ましい。また、静電搬送基板１０１に接触させたり、一体形成したりした発熱源を発熱させる方法では、持続加熱、一時的な加熱のどちらでもよい。本発明者らの実験によれば、持続加熱では、静電搬送基板１０１の表面を機内温度よりも５［℃］以上高くすれば、多湿環境下においてもトナーのホッピングを妨げることなく良好な静電搬送を行うことができた。また、一時的な加熱では、静電搬送基板１０１の表面を機内温度よりも１０［℃］以上高くすれば、多湿環境下においてもトナーのホッピングを妨げることなく良好な静電搬送を行うことができた。
【００５７】
次に、第１実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
［実施例１］
図９は、本実施例１に係るプリンタの現像装置の静電搬送基板１０１を示す部分断面図である。同図において、静電搬送基板１０１は、ガラス等からなる絶縁性基板１０１ｄ、アルミ等の導電性材料からなる各搬送電極（１０１ａ，ｂ，ｃ）の他に、次に列記するものを有している。発熱源たる発熱層１０１ｅ、中間層１０１ｆ、表面層１０１ｇ等である。これらは何れも、絶縁性基板１０１のおもて面側に被覆されている。
【００５８】
上記発熱層１０１ｅは、静電搬送基板１０１を加熱する加熱手段の発熱部となっており、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等の導電性材料が０．３〜１［μｍ］程度の厚みで静電搬送基板１０１のおもて面に被覆されたものである。この発熱層１０１ｅには、図示しないリード線を介して、図示しない電源供給回路が接続されている。
【００５９】
上記中間層１０１ｆは、耐熱性の絶縁材料が０．５〜２［μｍ］の厚みで発熱層１０１ｅ上に被覆された層であり、導電性の発熱層と、導電性の各搬送電極とを絶縁する役割を担っている。かかる中間層１０１ｆの上に、各搬送電極や、これらに繋がるバスラインなどが形成されている。
【００６０】
上記表面層１０１ｇは、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃや、これら搬送電極が存在しない中間層１０１ｆ領域の上に被覆された０．５〜２［μｍ］程度の層である。ここで、同図において、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆは、表面層１０１ｇの直下に位置する第２層として機能している。表面層１０１ｇを設けずに、第２層たるこれら各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆを剥き出しのままとしても、静電搬送基板１０１にトナー搬送機能を発揮させることは可能である。しかしながら、各搬送電極１０１１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆが、比較的親水性の良好な材料からなると、たとえ基板面の水分が取り除かれたとしても、トナー粒子表面の水分によって、トナーの良好なホッピングを妨げてしまうおそれがある。そこで、本プリンタでは、各搬送電極１０１１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆの上に、これらよりも撥水性に優れた材料からなる表面層１０１ｆを被覆している。
【００６１】
かかる構成では、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆを剥き出しのままにする場合に比べて、基板表面に対してより優れた撥水性を発揮させる。そして、このことにより、トナー粒子表面の水分に起因するトナーと基板との間の液架橋現象を抑えて、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。
【００６２】
表面層１０１ｆの材料については、第２層よりも優れた撥水性を発揮するものであれば特に制限はない。但し、上述のクーロン力をできるだけ抑えるという観点から、成膜後に体積固有抵抗を１０９〜１０１３［Ω・ｃｍ］の範囲で発揮するものを用いることが望ましい。体積固有抵抗が１０１３［Ω・ｃｍ］を上回ると、表面層１０１ｆに電荷を蓄積させて、トナーの静電搬送性に悪影響を及ぼすおそれがある。また、できるだけ優れた撥水性を発揮させるという観点から、成膜後の臨界表面張力が４０［ｍＮ／ｍ］以下（３０ｍＮ／ｍ以下）で、且つ水との接触角が８０［°］以上（望ましくは１００°以上）のものを用いることが望ましい。成膜後の臨界表面張力を３０［ｍＮ／ｍ］以下にし、且つ水との接触角を１００［°］以上にし得る材料の一例としては、フッ素樹脂が挙げられる。より詳しくは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン−フルオロエチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＥＣＴＦＥ（クロロトリフロオロエチレン−エチレン共重合体）等の、結晶性フッ素樹脂である。また、化学構造の側鎖や主鎖にフッ素気を含む非晶質フッ素樹脂（商品名ルミフロン、バイトン、フローレル、サイトップ、カルレッツなど）でもよい。かかる非晶質フッ素樹脂を用いる場合には、それをスパッタ成膜法や薄膜塗布法などで成膜すればよい。
【００６３】
なお、フッ素樹脂は非常に高抵抗であるため、これを表面材料として用いる場合には、表面層１０１ｇの厚みを０．０５〜０．３［μｍ］程度にすることが望ましい。こうすることで、体積固有抵抗が１０１３［Ω・ｃｍ］以下の層とすることができる。
【００６４】
図９に示したように、本プリンタにおいては、静電搬送基板１０１を加熱する基板加熱手段として、その発熱部たる発熱層１０１ｅが静電搬送基板１０１に直接固定されたものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板１０１の表面（表面層１０１ｇ）を接触による熱伝導で加熱するので、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。なお、加熱中は、各搬送基板１０１ａ，ｂ，ｃの下側に位置する発熱層１０１ｅに電圧を印加することになる。この電圧の印加によって静電搬送基板１０１上の電界を大きく乱してしまう場合には、現像中におけるトナーのホッピングを乱してしまわないように、非現像動作中に加熱することが望ましい。
【００６５】
また、本プリンタにおいては、基板加熱手段の発熱部たる発熱層１０１ｅを、基材たる絶縁性基板１０１ｄと、表面層１０１ｇとの間に固定したものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板１０１のうち、最も厚みが大きくなる絶縁性基板１０１ｄを介すことなく、発熱層１０１ｅから表面層１０１ｇに熱伝導させることができる。よって、絶縁性基板１０１ｄの裏面側に発熱層１０１ｅを固定して、それを介した熱伝導によって表面層１０１ｇを加熱する場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。
【００６６】
図１０は、本プリンタの変形例装置における静電搬送基板１０１を示す部分断面図である。この変形例装置の静電搬送基板１０１は、図９に示した加熱層（１０１ｅ）を設けていない。絶縁性基板１０１ｄの上に、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃが直接積層されており、その上に、中間層たる電極保護層１０１ｊ、表面層１０１ｇが順次積層されている。各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃは、アルミやニッケルクロム等の材料からなり、０．１〜０．３［μｍ］程度の厚みに形成されている。また、電極保護層１０１ｊは、ＳｉＯ２やＳｉＯＮ等の材料からなり、各搬送電極を覆っている箇所の厚みが、０．５〜２［μｍ］程度になっている。また、表面層１０１ｇは、上述したフッ素樹脂からなり、０．０５〜０．３［μｍ］程度の厚みに形成されている。
【００６７】
図１１は、同変形例装置の静電搬送基板１０１を示す部分平面図である。この図では、便宜上、表面層や電極保護層の図示を省略している。同図において、矢印ｙ、ｘは、それぞれ基板面方向におけるトナー搬送方向、これに直交する搬送直交方向を示している。各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃは、搬送直交方向ｘに延在しながら、トナー搬送方向ｙに並ぶように配設されている。静電搬送基板１０１の搬送直交方向ｘの両端近傍には、Ａ群バスライン対１０１Ａ、Ｂ群バスライン対１０１Ｂ、Ｃ群バスライン対１０１Ｃが、トナー搬送方向ｙに延在するように形成されている。そして、それぞれ、Ａ搬送電極１０１ａ、Ｂ搬送電極１０１ｂ、Ｃ搬送電極１０１ｃに接続されている。現像動作中（トナー搬送中）には、各バスライン対（１０１Ａ〜Ｃ）には、それぞれ図示しない駆動用電源回路と、基板加熱手段の加熱電源回路とが接続されている。現像動作中（トナー搬送中）には、駆動用電源回路により、各バスライン対の２つの電極のうち、図中右側のものと、図中左側のものとに、同じ値の駆動パルス電圧が出力される。一方、非現像動作中には、基板加熱手段の加熱電源回路により、各バスライン対に加熱用の直流電圧が出力される。このとき、各バスライン対における図中右側の電極と、図中左側の電極とに電位差が生じせしめられる。すると、各バスライン対や、それに繋がっている各搬送電極に電流が生じて、各バスライン対や各搬送電極が発熱する。そして、この発熱により、表面層（１０１ｇ）が加熱される。即ち、本変形例装置では、母船電極たる各バスライン対や、各搬送電極を、基板加熱手段の発熱部として兼用しているのである。かかる構成では、加熱専用の発熱部を静電搬送基板１０１に設けることによるコストアップを回避しつつ、各バスラインや搬送電極を発熱させて、表面層（１０１ｇ）を加熱することができる。
【００６８】
［実施例２］
図１２は、本実施例２に係るプリンタの静電搬送基板１０１を示す部分断面図である。同図において、静電搬送基板１０１は、ガラス等からなる絶縁性基板１０１ｄの上に、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃが直接被覆されており、その上に、体積固有抵抗が１０９〜１０１３［Ω・ｃｍ］の表面層１０１ｇが被覆されている。また、絶縁性基板１０１ｄの裏面には、ＮｉＣｒ等からなる厚み０．３〜５［μｍ］（望ましくは０．３〜１μｍ）の発熱層１０１ｅが被覆され、その上に、断熱性に優れた材料からなる断熱層１０１ｈが被覆されている。
【００６９】
表面層１０１ｇの材料には、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかが用いられている。一般に、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物は、疎水性に優れている。かかる性質の樹脂としては、上述のフッ素樹脂の他、ポリエチレン樹脂、パリレン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂（カプトン、アラアミド、ユーピレックス）などが挙げられる。また、無機窒素化合物としては、シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ボロン（ＢＮ）などが挙げられる。また、無機炭素化合物としては、ＳｉＣなどが挙げられる。
【００７０】
ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、パリレン樹脂も非常に高抵抗の材料であるが、０．０５〜０．３［μｍ］の薄厚にすることで、１０１３［μｍ］以下の体積固有抵抗の表面層１０１ｇを形成することが可能である。シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）や窒化ボロン（ＢＮ）は、非常に高抵抗の材料である。しかし、次のようにすれば、これらからなる厚み０．１〜２［μｍ］程度の表面層１０１ｇの体積固有抵抗を１０９〜１０１３［Ω・ｃｍ］にすることが可能である。即ち、成膜時の導入ガスの比率、真空度、基板温度、プラズマ温度などを調整して、その組成中に自由電子を存在せしめるのである。
【００７１】
かかる構成の本プリンタでは、表面層１０１ｇの材料として、樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかを用いることで、表面層１０１ｇに次のような性状を発揮させることができる。即ち、臨界表面張力（γｃ）が５０［ｍＮ／ｍ］以下で、且つ、水に対する接触角が６０〜１１５［°］という性状である。そして、表面層１０１ｇに優れた撥水性を発揮させることが可能である。よって、トナー粒子表面の水分に起因するトナーと基板との間の液架橋現象を抑えて、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。
【００７２】
本プリンタにおいても、静電搬送基板１０１を加熱する基板加熱手段として、その発熱部たる発熱層１０１ｅが静電搬送基板１０１に直接固定されたものを用いて、静電搬送基板１０１の表面（表面層１０１ｇ）を接触による熱伝導で加熱するようになっている。よって、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。
【００７３】
また、本プリンタでは、発熱層１０１ｅを絶縁性基板１０１ｄのおもて面側に固定するのではなく、基材たる絶縁性基板１０１ｄの裏面側に固定している。かかる構成では、発熱層１０１ｅとして、フィルム状のもので基板全面を覆うものではなく、複雑に蛇行する線状パターンのものを用いたとしても、次に説明する理由によって表面層１０１ｇを面方向に均等に加熱することができる。即ち、発熱層１０１ｅの熱を、最も厚みのある絶縁性基板１０１ｄを介して面方向に拡散させながら、表面層１０１ｇに伝導させるからである。
【００７４】
図１３は、本第２実施例に係るプリンタの変形例装置における静電搬送基板１０１を、基板加熱手段の加熱部とともに示す拡大構成図である。同図において、基板加熱手段の加熱部１５０は、静電搬送基板１０１とほぼ同じ面積を有する扁平状の形状になっており、内部に図示しないコイル、ハロゲンランプ等の発熱源を有している。この加熱部１５０は、耐熱性接着剤１５１によって静電搬送基板１０１の裏面に固定されている。
【００７５】
次に、本発明を適用した第２実施形態のプリンタについて説明する。なお、本第２実施形態に係るプリンタの基本的な構成は、第１実施形態に係るプリンタと同様であるので、同プリンタと異なる点だけを説明する。
【００７６】
図１４は、本第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、筺体の外の空気を吸引して、加熱又は除湿しながら筺体の内部に排出する空気加熱手段又は空気除湿手段たる空気取り込み装置２００を備えている。この空気取り込み装置２００により、加熱又は除湿した空気を筺体内に送り込んで、静電搬送基板（１０１）の表面やトナーからの水分の蒸発を促す。このことにより、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態を抑えることができる。
【００７７】
これまで、現像装置を１つだけ備えて単色画像を形成するプリンタについて説明したが、複数の現像装置によって多色画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。また、静電搬送部材として、板状の静電搬送基板１０１を用いた例について説明したが、ベルト状のものやドラム状のものを用いた画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００７８】
以上、実施例１のプリンタにおいては、静電搬送手段たる静電搬送基板１０１として、表面層１０１ｇがそれよりも下側の第２層である中間層１０１ｆや各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃよりも優れた撥水性を発揮するものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、各搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃや、中間層１０１ｆを剥き出しのままにしたり、第２層よりも撥水性の劣る表面層を形成したりする場合に比べて、トナー粒子表面の水分によるトナーと基板表面との液架橋現象を抑えて、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。
【００７９】
また、実施例２のプリンタにおいては、静電搬送基板１０１として、表面層１０１ｇが樹脂、無機窒素化合物、無機炭素化合物の何れかからなるものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、表面層１０１ｇの優れた撥水性により、トナー粒子表面の水分によるトナーと基板表面との液架橋現象を抑えて、ＥＨ現象によるトナーのホッピングを湿気によって妨げてしまうといった事態をより確実に抑えることができる。
【００８０】
また、実施例１や２のプリンタにおいては、基板加熱手段として、その発熱部が静電搬送基板１０１に直接固定されたものを用いている。かかる構成では、静電搬送基板１０１の表面（表面層１０１ｇ）を接触による熱伝導で加熱するので、輻射による加熱を行う場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。
【００８１】
また、実施例１のプリンタにおいては、静電搬送基板１０１として、基材たる絶縁性基板１０１ｄと、表面層１０１ｇとの間に、基板加熱手段の発熱部が固定されたものを用いている。かかる構成では、絶縁性基板１０１ｄの裏面側に発熱部を固定して、それを介した熱伝導によって表面層１０１ｇを加熱する場合に比べて、省エネルギー化を図ることができる。
【００８２】
また、実施例１のプリンタにおいては、静電搬送基板１０１として、搬送直交方向ｘに延在しながら、トナー搬送方向ｙに並ぶように配設された複数の搬送電極１０１ａ，ｂ，ｃと、これら搬送電極のうちの所定の組合せ（Ａ群，Ｂ群，Ｃ群）に共通に導通するように、その組合せに対して搬送直交方向ｘの両端部で繋がる母線電極対たるＡ，Ｂ，Ｃ張るライン対１０１Ａ，Ｂ，Ｃとを有するものを用いている。また、各バスライン対における２つの電極間に電位差を発生させる電位差発生手段たる加熱電源回路を設けている。そして、その電位差によって各搬送電極やバスライン対を発熱させて、基板加熱手段の発熱部として機能させている。かかる構成では、加熱専用の発熱部を静電搬送基板１０１に設けることによるコストアップを回避しつつ、各バスラインや搬送電極を発熱させて、表面層（１０１ｇ）を加熱することができる。
【００８３】
また、実施例２のプリンタにおいては、基板加熱手段として、発熱部が絶縁性基板１０１ｄの裏面に固定されたものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、発熱部として、基板面に沿って複雑に蛇行する線状パターンのものを用いたとしても、表面層１０１ｇを面方向に均等に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタの感光体と現像装置の静電搬送基板とを示す拡大構成図。
【図３】プリンタの静電搬送基板の搬送電極に印加されるＡ相駆動バイアス、Ｂ相駆動バイアス及びＣ相駆動バイアスの波形を示す波形図。
【図４】同現像装置を同感光体とともに示す拡大構成図。
【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】実施例１に係るプリンタの現像装置の静電搬送基板を示す部分断面図。
【図１０】同プリンタの変形例装置における静電搬送基板を示す部分断面図。
【図１１】同変形例装置の静電搬送基板を示す部分平面図。
【図１２】実施例２に係るプリンタの静電搬送基板を示す部分断面図。
【図１３】同プリンタの変形例装置における静電搬送基板を基板加熱手段の加熱部とともに示す拡大構成図。
【図１４】第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【符号の説明】
【００８５】
１１                  感光体（潜像担持体）
１００                現像装置
１０１                静電搬送基板（静電搬送手段）
１０１ａ              Ａ搬送電極
１０１ｂ              Ｂ搬送電極
１０１ｃ              Ｃ搬送電極
１０１ｄ              表面層
１０１ｅ              発熱層（発熱部）
１０１ｆ              中間層（第２層）
１０１Ａ              Ａバスライン対（母線電極対）
１０１Ｂ              Ｂバスライン対（母線電極対）
１０１Ｃ              Ｃバスライン対（母線電極対）
１５０                発熱部
２００                空気取り込み装置（空気加熱手段、空気除湿手段）
ｙ                    トナー搬送方向
ｘ                    搬送直交方向
【図１】
2005173453.tif 000003
【図２】
2005173453.tif 000004
【図３】
2005173453.tif 000005
【図４】
2005173453.tif 000006
【図５】
2005173453.tif 000007
【図６】
2005173453.tif 000008
【図７】
2005173453.tif 000009
【図８】
2005173453.tif 000010
【図９】
2005173453.tif 000011
【図１０】
2005173453.tif 000012
【図１１】
2005173453.tif 000013
【図１２】
2005173453.tif 000014
【図１３】
2005173453.tif 000015
【図１４】
2005173453.tif 000016