(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を静電力で搬送する静電搬送装置において、
前記粉体を搬送面に沿って静電力で移動させるための電界を発生させる複数の電極を有する第１基板と、
この第１基板にギャップをおいて対向配置され、傾斜面及びこの傾斜面よりも傾斜角度が急峻な急峻面とを有する断面形状が略鋸歯状をなす第２基板とを備え、
前記第２基板は、該第２基板を振動させる手段として、圧電材料層とこれを挟む電極を有する振動発生基板を分割溝で分割して形成された分割振動発生基板を備え、
前記分割振動発生基板の電極ピッチは前記第１基板の電極ピッチと略同じであって、かつ前記分割振動発生基板の電極と前記第１基板の電極は互いに対面するよう配設されており、
前記分割振動発生基板の電極に対して、前記第１基板の電極に対する駆動波形と同期をとって交流又は直流パルスを印加することにより、前記分割振動発生基板を振動させる
ことを特徴とする静電搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電搬送装置において、前記分割振動発生基板上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材を設け、さらに、該搬送面形成部材の傾斜面の略頂上部付近に電極を設け、前記搬送面形成部材の傾斜面上の電極に対して駆動波形を印加することを特徴とする静電搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の静電搬送装置において、前記第２基板の傾斜面と急峻面の底部側連続部が曲面形状をなすことを特徴とする静電搬送装置。
【請求項４】
潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、請求項１ないし３のいずれかに記載の静電搬送装置を備え、この静電搬送装置の静電搬送基板の先端部が前記潜像担持体近傍に臨むことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、請求項１ないし３のいずれかに記載の静電搬送装置を備え、前記トナーを前記潜像担持体に付着させる現像手段に対して前記静電搬送装置で前記トナーを送り込むことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置が請求項４に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は静電搬送装置、現像装置及び画像形成装置に関し、特に粉体を静電力で搬送する静電搬送装置、潜像担持体にトナーを付着させる現像装置、潜像担持体の潜像を現像して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として、電子写真プロセスを用いて、潜像担持体に潜像を形成し、この潜像に現像剤（以下「トナー」という。）を付着させて現像して可視像化し、このトナー像を記録媒体（転写紙）に転写することで画像を形成するものがある。
【０００３】
このような画像形成装置において、潜像を現像する現像装置としては、従来から、現像装置内で攪拌されたトナーを現像剤担持体である現像ローラ表面に担持し、現像ローラを回転させることによって潜像担持体の表面に対向する位置まで搬送し、潜像担持体の潜像を現像し、現像終了後、潜像担持体に付着しなかったトナーは現像ローラの回転により現像装置内に回収し、新たにトナーを攪拌・帯電して再び現像ローラに担持して搬送するようにしたものが知られている。
【０００４】
また、現像装置としては、特開平５−１９６１５号公報に記載されているように、現像ローラ表面において静電力を用いてトナー搬送を搬送し、潜像担持体との間で生じる吸引力で現像ローラ表面からトナーを分離して潜像担持体表面に付着させるようにしたもの、或いは、特開昭５９−１８１３７５号などに記載されているように、トナーを静電力で搬送する静電搬送基板を用いて、トナーを潜像担持体に対向する位置まで搬送し、潜像担持体との間で生じる吸引力で静電搬送基板からトナーを分離して潜像担持体表面に付着させるようにしたもの、特開平７−２２７９９５号公報に記載されているように、トナーを搬送する搬送基板に振動を励振させて搬送させるもの、特開平４−２０４５７０号公報に記載されているように、帯電粒子の搬送を静電力を用いて行うとともに搬送基板を振動により励振して帯電粒子を搬送するものなどが知られている。
る。
【０００５】
さらに、他の画像形成装置として、トナーを担持する現像ローラや特開平９−１４１９１２号公報に記載されているストライプ状の電極が形成された電極基板を用いて、アパーチャ部までトナーを担持搬送し、記録媒体との間に制御用電極を、記録媒体の背面に背面電極をそれぞれ配置し、背面電極と現像ローラとの間で電界を発生させることで、トナーを記録媒体方向に飛翔可能とし、このトナーの飛翔を制御電極で選択的に制御することによって、記録媒体に画像を形成するいわゆる飛翔型（トナージェット型）画像形成装置も知られている。
【０００６】
また、トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送装置として、特開平７−２６７３６３号公報に記載されているように、空間進行波電界を用いて搬送するものがある。これは、電極に駆動電圧を印加することにより、電極の周辺に空間的な進行波電界が形成され、進行波電界により帯電された粉体に反発力と駆動力が働き、粉体が電界進行方向に搬送されるものである。この空間進行波電界を用いてトナーなどの粉体を分級する分級装置として、例えば特開平８−１４９８５９号公報に記載されているように、静電力と重力、遠心力等を作用させて分級（分別）を行うようにしたものが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した現像ローラを用いてトナーを潜像担持体に与える現像装置を備えた画像形成装置、或いは、現像ローラにトナーを担持させて、現像ローラから電界制御で記録媒体にトナーを飛翔させる飛翔型画像形成装置にあっては、現像ローラを用いるため現像装置が大型化し、画像形成装置全体の小型化、低コスト化を図ることができない。
【０００８】
また、静電搬送でトナーを搬送する現像装置にあっては確実にトナーを搬送することができない。すなわち、静電搬送を行うためには帯電粒体を予め所定の帯電電荷に帯電させておく必要あるが、現状で電子写真等に用いられるトナーにおいては帯電電荷量はバラツキが確認されている。粒体の帯電電荷が異なる場合には、同一の搬送電界を用いても、粒体には同一の搬送力が与えられないため、搬送量の精度及び搬送速度の制御ができないという課題がある。
【０００９】
一方、搬送基板を振動させて、振動によるエネルギーにより粒体を搬送するものは、粒体を帯電させておく必要がなく搬送できるメリットはあるが、振動条件のみで搬送速度を制御できるものの、粒体に与えられる搬送力が、粒体と搬送基板との接触の摩擦力によるために、粒体と搬送基板との間で摩擦力がかかりにくい条件、例えば、粒体径が小さく軽すぎて搬送基板からのエネルギーが十分得られない場合には、粒体が搬送基板より浮きスリップしてしまい搬送力が低下してしまうという課題がある。
【００１０】
さらに、帯電粒子の搬送を静電力と搬送基板の振動により行うものは、搬送基板から浮き上がる帯電粒子が潜像担持体の回転などによって生じる渦流などの風圧によって逆送されるなどして、所要の搬送方向に確実に搬送することができないという課題がある。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、粉体を確実に所要の方向に搬送でき、搬送効率を向上した静電搬送装置、この静電搬送装置を用いた高い画像品質で現像を行うことのできる現像装置、この現像装置を用いて高画質画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る静電搬送装置は、
粉体を静電力で搬送する静電搬送装置において、
前記粉体を搬送面に沿って静電力で移動させるための電界を発生させる複数の電極を有する第１基板と、
この第１基板にギャップをおいて対向配置され、傾斜面及びこの傾斜面よりも傾斜角度が急峻な急峻面とを有する断面形状が略鋸歯状をなす第２基板とを備え、
前記第２基板は、該第２基板を振動させる手段として、圧電材料層とこれを挟む電極を有する振動発生基板を分割溝で分割して形成された分割振動発生基板を備え、
前記分割振動発生基板の電極ピッチは前記第１基板の電極ピッチと略同じであって、かつ前記分割振動発生基板の電極と前記第１基板の電極は互いに対面するよう配設されており、
前記分割振動発生基板の電極に対して、前記第１基板の電極に対する駆動波形と同期をとって交流又は直流パルスを印加することにより、前記分割振動発生基板を振動させる
構成とした。
なお、本明細書において「粉体」は、「微粒子」、「微粉末」、「粒子」、「粉末」、「粒体」、「微粉体」などを含む意味である。
【００１３】
ここで、前記分割振動発生基板上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材を設け、さらに、該搬送面形成部材の傾斜面の略頂上部付近に電極を設け、前記搬送面形成部材の傾斜面上の電極に対して駆動波形を印加する構成とできる。また、前記第２基板の傾斜面と急峻面の底部側連続部が曲面形状をなす構成とできる。
【００２２】
本発明に係る現像装置は、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置であって、本発明に係る静電搬送装置を備え、この静電搬送装置の静電搬送基板の先端部が潜像担持担持体近傍に臨む構成としたものである。
【００２３】
本発明に係る現像装置は、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置であって、本発明に係る静電搬送装置を備え、トナーを潜像担持体に付着させる現像手段に対して静電搬送装置でトナーを送り込む構成としたものである。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置は、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置であって、本発明に係る現像装置を備えたものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図１を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の全体概略構成図である。
この画像形成装置の全体の概略及び動作を説明すると、潜像担持体である感光体ドラム１（例えば、有機感光体：ＯＰＣ）は同図で時計方向に回転駆動される。コンタクトガラス２上に原稿を載置し、図示しないプリントスタートスイッチを押すと、原稿照明光源３とミラー４とを含む走査光学系５と、ミラー６、７を含む走査光学系８とが移動して、原稿画像の読み取りが行われる。
【００２６】
ここで、走査された原稿画像がレンズ９の後方に配置した画像読み取り素子１０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理される。そして、この画像処理をした信号でレーザーダイオード（ＬＤ）を駆動し、このレーザーダイオードからのレーザー光をポリゴンミラー１３で反射した後、ミラー１４を介して感光体ドラム１上に照射する。この感光体ドラム１は帯電装置１５によって一様に帯電されており、レーザー光による書き込みにより、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
【００２７】
そして、この感光体ドラム１表面の静電潜像は、本発明に係る静電搬送装置を含む本発明に係る現像装置１６によってトナーが付着されて可視像化され、この可視像は、給紙部１７Ａ又は１７Ｂから給紙コロ１８Ａ又は１８Ｂで給紙された転写紙（記録媒体）１９に転写チャージャ２０のコロナ放電により転写される。この可視像が転写された転写紙１９は、分離チャージャ２１により感光体ドラム１の表面より分離されて、搬送ベルト２２によって搬送され、定着ローラ対２３の圧接部を通って、可視像が定着され、機外の排紙トレイ２４へと排紙される。
【００２８】
一方、転写が終了した感光体ドラム１の表面に残留しているトナーはクリーニング装置２５によって除去され、感光体ドラム１の表面に残留している電荷は除電ランプ２６によって消去される。
【００２９】
次に、この画像形成装置における本発明に係る静電搬送装置を備えた本発明に係る現像装置１６について図２を参照して説明する。なお、同図は同現像装置の概略構成図である。
この現像装置１６は、トナーを収納するトナーホッパ部３１と、このトナーホッパ部３１内のトナーを攪拌するアジテータ３２と、トナーホップ部３１内のトナーを帯電させてトナーボックス部３３に供給する帯電ローラ３４及びこの帯電ローラ３４の周面に接触させて配置したドクターブレード３５と、トナーボックス部３３内のトナーを静電力で搬送して潜像担持体である感光体ドラム１に向かってトナーを噴出させる本発明に係る静電搬送装置３６と、現像に供されなかったトナーを回収するトナー回収部材３８と、トナー回収部材３８に回収されるトナーを静電力で搬送してトナーボックス部３３に戻すトナー逆搬送部材３９とを備えている。
【００３０】
静電搬送装置３６は、先端部が感光体ドラム１近傍に臨み、帯電したトナーを静電力で搬送して先端部から感光体ドラム１に向かって噴出する搬送面４１ａを有する第１基板でもある静電搬送基板４１と、この静電搬送基板４１の搬送面４１ａに対向する搬送面４２ａを有し、振動が付与される第２基板でもある振動搬送基板４２とを備えている。
【００３１】
そして、これらの静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間にトナーボックス部３３内のトナーを静電力で搬送して送り込む送り込み基板４３、４３とを備え、これらの送り込み基板４３、４３の一端部は静電搬送基板４１及び振動搬送基板４２にそれぞれに接合し、他端部は帯電ローラ３４側に配置している。
【００３２】
ここで、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２とは、図３にも示すように、搬送面４１ａ、４２ａを対向させて所定のギャップｄを置いて配置し、搬送方向と直交する方向（感光体ドラム１の軸方向）の両端部をスペーサ部材４４を介して接合し、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２とのギャップ空間４６をトナーが搬送される通路としている。このように、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２とを接合して一体化することにより、ギャップｄを維持することができる。
【００３３】
このときの２枚の静電搬送基板４１と振動搬送基板４２とのギャップ（対向間隔）ｄは、トナーの粒径、帯電量、駆動電圧などを考慮して決定するが、搬送する粉体であるトナーの粒径の２倍〜１００倍の範囲内、より好ましくは５倍〜２５倍の範囲内にすることが好ましい。実験によると、ギャップ（対向間隔）ｄをトナーの粒径の２倍未満にした場合には不帯電トナーに帯電トナーが妨害されて搬送効率が低下し、ギャップ（対向間隔）ｄがトナーの粒径の１００倍を越える場合には振動搬送基板４２による振動飛翔で得られるトナー搬送効果が十分に発揮されない。
【００３４】
そこで、この静電搬送装置３６を構成する静電搬送基板４１の第１実施例の異なる例について図４乃至図６を参照して説明する。なお、図４は同静電搬送基板の一例の搬送方向に沿う模式的断面説明図、図５は同静電搬送基板の他の例の模式的断面説明図、図６は各例の静電搬送基板の電極パターンを説明する平面説明図である。
【００３５】
これらの静電搬送基板４１は、リジッドな支持部材である支持基板５１に、空間進行波電界を発生させるための複数本の電極５２を搬送方向と交差（直交に限らない。）する方向に所要の間隔で配置し、この支持基板５１上に駆動電極５２表面及び駆動電極５２、５２間を被覆する絶縁膜５３を形成し、さらに絶縁膜５３表面に機能性材料層である表面層５４をコーティングしたものである。なお、図４の例と図５の例は搬送面４１ａを凹凸面とするか平坦面とするかの違いのみである。
【００３６】
支持基板５１は、ガラス基板、樹脂基板或いはセラミックス基板等の絶縁性基板、または、ＳＵＳ、シリコン基板などの導電性基板の表面に絶縁層を成膜したものを用いている。
【００３７】
ここで、導電性支持基板を用いた場合には、導電性基板を接地することが好ましい。すなわち、支持基板５１を導電性基板で形成した場合、駆動電極５２に空間進行波電界を発生させるための高速駆動パルスを印加することによる電荷の移動と、トナーが静電搬送基板４１に接触して移動することに伴って導電性支持基板の帯電が発生するので、導電性支持基板を接地することによって常に導電性支持基板の静電位を一定し、残留電荷の発生を低減することができる。なお、この支持基板５１は感光体ドラム１の幅と略同程度の幅を有している。
【００３８】
駆動電極５２は、支持基板５１上にＡｌ、Ｎｉ−Ｃｒ、ＴｉＮ、ポリシリコン、或いはＴｉ、Ｗ、Ｍｏなどの高温金属膜等の導電性材料を０．１〜２μｍの厚みで成膜し、これをフォトリソグラフィ技術等の半導体技術を用いて電極形状にパターン化して形成している。
【００３９】
この場合、駆動電極５２の厚みＴと搬送方向の幅Ｌが、Ｔ／Ｌ＝０．１以上の関係になるように形成することが好ましい。例えば、駆動電極５２は厚みＴ＝２μｍ、幅Ｌ＝１０μｍで形成する。このように、駆動電極５２の厚みＴを幅Ｌの０．１以上にすることにより、隣接する駆動電極５２における電界強度が増し、トナーを効率良く、所定方向に搬送することが可能となる。実験によると、電極５２の厚みが増すほど搬送量が多くなり、厚みを薄くするに従って搬送量も減少することが確認された。
【００４０】
また、駆動電極５２の厚みＴと電極５２、５２間の間隔Ｒは、Ｒ／Ｔ＝１０〜３×１０３の関係になるように、好ましくはＲ／Ｔ＝５０〜３００の関係になるように形成することが好ましい。例えば、駆動電極５２を厚みＴ＝２μｍとすると、間隔Ｒ＝１００μｍで形成する。このように駆動電極５２の電極間距離Ｒが電極５２の厚みに対して１０倍から３×１０３の関係になるようにすることで、駆動電極５２によって発生する空間進行電界とトナーの反発・吸引との調和がとれて、トナーを効率的に搬送できる。
【００４１】
絶縁膜５３としては、ポリイミド、ＳｉＯ２（シリコン酸化膜）、Ｔａ２Ｏ５（五酸化タンタル）などの無機材料或いは有機材料を用いることができる。この絶縁膜５３としては、ヤング率が３０〜５０００ｋｇ／ｍｍ２、誘電率ε＝２〜３００の範囲のものであることが好ましい。この絶縁膜５３の誘電率を大きくすることによって、駆動電圧の低電圧化を図ることができるとともに、粒子（トナー）の駆動反跳と搬送速度が大きくなる。
【００４２】
上述したように支持基板５１がリジッドな基板である場合には、絶縁膜５３のヤング率を３０〜５０００ｋｇ／ｍｍ２として誘電率を選ぶことで駆動電極５２、５２間の電界強度が高まり、シミョレーションでは絶縁膜５３の膜厚が１〜２μｍで、誘電率ε＝３〜２０程度では電界強度の大きさは大差がなかった。絶縁膜５３の膜厚が５〜１０μｍ以上になると寄与が大きくなる。また、ＢａＴｉＯ３膜のように誘電率ε＝５００〜８００となると、その電界強度を高める効果が大きく、一層、駆動電極５５間のトナー移動が効率よく行われる。
【００４３】
表面層５４は、特に搬送面４１ａと帯電トナー界面と接触抵抗の低減を図る機能を有する膜であり、この接触抵抗の低減のためには臨界表面エネルギーＥｇが３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下の材料が好ましく、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素系樹脂材料を０．１〜１μｍの厚みでコートして形成している。フッ素系樹脂を用いることで、容易に低コストで所望の表面層５４を形成することができる。
【００４４】
次に、振動搬送基板４２の第１実施例について図７を参照して説明する。なお、同図は同振動搬送基板４２の搬送方向に沿う模式的断面説明図である。
この振動搬送基板４２は、ガラス、金属、セラミックス等からなる支持基板６１上に振動発生基板６２を積層し、この振動発生基板６２上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材６３を設け、更に搬送面形成部材６３上に表面層６４を形成したものである。
【００４５】
振動発生基板６２は、セラミックス製の圧電層６５を挟んでに電極６６、６７を積層したものである。搬送面形成部材６３は、絶縁性又は導電性基板、例えばシリコン、ＳＵＳ、Ｎｉ、ポリイミド等で形成している。この搬送面形成部材６３には、搬送方向に向かって第１基板である静電搬送基板４１に接近するように傾斜した傾斜面６３ａと、この傾斜面６３ａよりも傾斜角度が大きい急峻面６３ｂとを形成して、断面形状で鋸歯状に形成している。
【００４６】
ここで、搬送面形成部材６３の傾斜面６３ａと急峻面６３ｂのピッチは静電搬送基板４１の駆動電極５２のライン／スペース（ピッチ）と略同じか又は１０倍以内の範囲で形成する。傾斜面６３ａと急峻面６３ｂのピッチが駆動電極５２のピッチの１０倍を越えると、静電搬送基板４１による搬送と振動搬送基板４２による搬送との相乗効果を十分に発揮することができないことがある。
【００４７】
また、搬送面形成部材６３の傾斜面６３ａの傾斜角度θ１は５〜６０°の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜４５°の範囲内である。振動搬送基板４２上の帯電トナーが十分なエネルギーを受けて搬送方向（図においては右から左へ）に進行し、さらに、前方帯電トナーに衝突することにより加速エネルギーを与える。このとき、傾斜面６３ａの角度θ１が５°より小さい場合、振動搬送基板４２上の帯電トナーを十分に振動飛翔させることができないことから、駆動電圧の上昇を招くことになる。一方、傾斜面６３ａの角度θ１が６０°より大きい場合は、振動飛翔トナーが多いときなどに、振動飛翔トナーが進行トナーにぶつかり進行エネルギーを奪ってトナー搬送の効率を妨げる結果となることがある。
【００４８】
また、搬送面形成部材６３の急峻面６３ｂの急峻角度θ２は４５〜１２０°の範囲が好ましく、より好ましくは６０〜９０°の範囲内である。これは、急峻角度θ２が１２０°より大きい場合、振動搬送基板４２の傾斜面６３ａにおいて、急峻面６３ｂに近い部分のトナーが振動飛翔しても急峻面６３ｂの頂部にぶつかり再度傾斜面６３ａに落下することとなってトナーの滞留が生じ易くなる。一方、急峻角度θ２が４５°より小さい場合、トナーが急峻面６３ｂに堆積してしまうことがあり、いずれにしても搬送効率が低下するおそれがある。
【００４９】
さらに、搬送面形成部材６３のヤング率は３０〜１５０００ｋｇ／ｍｍ2の範囲内であることが好ましい。この搬送面形成部材は、振動伝搬部材となるので、ヤング率の大きな材料を選択することにより、振動発生基板６２で発生する振動を損失することなく伝搬することができて、搬送効率を向上することができる。
【００５０】
表面層６４は、静電搬送基板４１の表面層５３と同様に特に搬送面４２ａとトナー界面と接触抵抗の低減を図る機能を有する膜であり、この接触抵抗の低減のためには臨界表面エネルギーＥｇが３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下の材料が好ましく、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素系樹脂材料を０．１〜１μｍの厚みでコートして形成している。フッ素系樹脂を用いることで、容易に低コストで所望の表面層６４を形成することができる。なお、搬送面形成部材６３に導電性基板を用いた場合には搬送面形成部材６３の表面に絶縁膜を形成して、この絶縁膜表面に表面層６４を形成する。このような表面層６４を設けることで絶縁及びトナーに対する接触抵抗を緩和させることができて低電圧化が図れる。
【００５１】
これらの静電搬送基板４１と振動搬送基板４２とは前述したようにスペーサ４４を介して互いの搬送面を対向させて接合しているが、このとき配置に際しては、アライメントマークを用いて静電搬送基板４１の駆動電極５２と振動搬送基板４２の急峻面６３ｂが一致するよう接合する。
【００５２】
次に、送り込み基板４３の異なる例について図８及び図９をも参照して説明する。なお、各図は同送り込み基板４３の送り方向に沿う断面説明図である。
図８に示す送り込み基板４３は、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルな絶縁性基板からなる支持部材である支持基板７１上に、静電搬送基板４１と同様に、複数本の電極７２を搬送方向と交差（直交に限らない。）する方向に所要の間隔で配置し、支持基板７１上に空間進行電界を発生させるための駆動電極７２表面及び駆動電極７２、７２間を被覆する絶縁膜７３を形成し、さらに絶縁膜７３表面に表面層７４をコーティングしたものである。
【００５３】
フレキシブルな支持基板７１については絶縁膜７３としてヤング率３０〜５００ｋｇ／ｍｍ２で、誘電率ε＝２〜３００のものを用いることにより、駆動電極７２、７２間の電界強度を強めることができる。また、支持基板７１は導電性基板に絶縁層を形成したものでもよい。そして、各送り込み基板４３は静電搬送基板４１の支持基板５１と振動搬送基板４２の支持基板６１に接合している。
【００５４】
図９に示す送り込み基板４３は、ポリイミドフィルムなどのフレキシブルな絶縁性基板からなる支持部材である支持基板７１上に搬送面形成部材７３を積層し、この搬送面形成部材７３に振動搬送基板４２と同様な傾斜面７３ａ及び急峻面７３ｂを形成し、更に傾斜面７３ａに空間進行電界を発生させるための駆動電極７２を搬送方向と交差（直交に限らない。）する方向に所要の間隔で配置して、搬送面形成部材７３の表面を表面層７４で被覆したものである。
【００５５】
このように支持基板７１をフレキシブル基板とすることで自在な湾曲が可能となって装置のコンパクト化が図れるとともに、形状依存性が容易になってトナーボックス部等への装着が簡単になる。
【００５６】
次に、静電搬送装置３６によるトナーの搬送動作について図１０乃至図１５をも参照して説明する。
先ず、この静電搬送装置３６においては、図１０に示すように、静電搬送基板４１の３本の駆動電極５２、５２、５２を１セットとして、各駆動電極５２に３相の駆動電圧（駆動波形）Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃをそれぞれ印加する駆動回路（ドライバ）８１を設けている。この駆動回路８１から出力する駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃにはそれぞれ若干の遅延時間を持たせ、また駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは、いずれも＋電位、−電位、０電位（非印加）の三値をとる電圧波形である。一方、振動搬送基板４２の電極６６、６７間に振動発生基板６２を振動させるための交流又は直流パルスの駆動波形を印加する駆動回路８２を設けている。
【００５７】
ここで、図１１に示すように、静電搬送基板４１上に正帯電したトナーＴがあり、静電搬送基板４１の連続した複数の駆動電極５２に、▲１▼で示すようにそれぞれ「−」、「＋」、「０」、「−」、「＋」が印加され、「０」の駆動電極５２上に正帯電トナーＴが位置するとき、正帯電トナーＴには図で左側の「＋」の駆動電極５２との間で反発力が、右側の「−」の駆動電極５２との間で吸引力がそれぞれ作用するので、正帯電トナーＴは「−」の駆動電極５２側に移動する。
【００５８】
ここで、例えば、図１２に示すような変化パターンで駆動回路８１から３相駆動電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを三本の駆動電極５２毎に印加している場合、静電搬送基板４１の連続した複数の駆動電極５２に印加する電圧は▲２▼で示すようにそれぞれ「０」、「−」、「＋」、「０」、「−」のように変化する。したがって、「−」から「０」になった駆動電極５２と正帯電トナーＴとの間には力が作用しなくなり、正帯電トナーＴは「０」から「＋」になった駆動電極５２との間で反発力が、「＋」から「−」になった駆動電極５２との間で吸引力がそれぞれ作用するので、正帯電トナーＴは更に「−」の駆動電極５２側に移動する。
【００５９】
このように駆動電極５２に印加する駆動波形の電位を変化させて見かけ上の駆動波形を移動させることによって空間進行波電界が発生し、正帯電トナーＴは「−」の駆動電極５２側に引かれながら移動するので、静電搬送基板４１の搬送面４１ａに沿って正帯電トナーＴが搬送される。
【００６０】
なお、駆動回路８１から静電搬送基板４１の各駆動電極５２に印加する３相の駆動電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの変化パターンは上記の例に限るものではなく、例えば図１３に示すように「０」を用いないで三本の駆動電極５２のうちの連続する二本の駆動電極５２に対する駆動波形を「−」、他の一本の駆動電極５２に対する駆動波形を「＋」にするパターンであっても、正帯電トナーＴは静電搬送基板４１に搬送面に沿って搬送される。また、「−」を用いないで三本の駆動電極５２のうちの連続する二本の駆動電極５２に対する駆動波形を「０」、他の一本の駆動電極５２に対する駆動波形を「＋」にするパターンであっても、正帯電トナーＴは静電搬送基板４１に搬送面４１ａに沿って搬送される。
【００６１】
また、３相の駆動電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの変化パターンとして図１４に示すように図１２とは逆の変化パターンを用いれば正帯電トナーＴは図１１と逆方向に搬送される。同様に、図１５に示すように図１３とは逆の変化パターンを用いても正帯電トナーＴは図１１と逆方向に搬送される。さらに、負帯電トナーの場合には駆動波形の変化パターンを逆にすれば良い。
【００６２】
このように静電搬送基板４１によって送り込み基板４３から送り込まれた帯電したトナーは空間進行波電界によって感光体ドラム１側に静電力で搬送される。
【００６３】
一方、振動搬送基板４２は電極６６、６７間に交流又は直流パルスの駆動波形が印加されることで圧電層６５が振動し、この振動が搬送面形成部材６３に伝搬されて搬送面４２ａが振動する。このとき、振動搬送基板４２は電極６６、６７に印加する静電搬送基板４１の電極５２に印加する駆動波形（３相交流波形）と同期する３相交流波形或いは直流パルスとして、振動搬送基板４２と静電搬送基板４１との駆動波形は同期させる。
【００６４】
この振動搬送基板４２の搬送面４２ａに振動が生じることによって、振動搬送基板４２上の帯電トナーが振動飛翔し、前方トナーに衝突することによって加速エネルギーを与え、帯電トナーが搬送方向に進行する。また、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間にはギャップ空間４６が形成されており、感光体ドラム１が回転することによって吸引作用が生じて先端部側に空気の流れが生じ、この空気の流れによって帯電トナーＴには一層搬送方向のエネルギーが作用するので、帯電トナーは空気の流れによっても搬送方向に進行する。
【００６５】
このように静電搬送装置３６の静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間に送り込まれた帯電トナーは静電力と振動力による相乗効果によって感光体ドラム１側に搬送される。そして、静電力と振動力による相乗効果でトナーを搬送することで、多くのトナーを効率的に搬送することができる。
【００６６】
そして、振動搬送基板が搬送方向に対して急峻面が形成されているため帯電量の少ないトナーの逆送を防止でき、傾斜面上の帯電トナーを搬送方向に確実に搬送でき、搬送方向の制御できるとともに搬送量の均一化が図れる。また、上記のように感光体ドラム１の回転による吸引作用が生じるものの、装置内では種々の要因から搬送方向と逆方向に向かう空気の流れが生じることがあり、この場合には搬送されるトナーに対して逆方向に力が作用することになるが、急峻面があることからこの急峻面に逆送トナーが衝突して搬送方向に跳ね返され、より確実にトナーを搬送方向に搬送することができる。
【００６７】
次に、以上のように構成した画像形成装置における現像装置１６を用いた現像作用について図１６をも参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像原理説明図である。
この画像形成装置においては、現像装置１６のトナーホッパ３１のトナーがアジテータ３２で攪拌されながら帯電ローラ３４に運ばれ、帯電ローラ３４の回転（図で左回り方向）によってドクタブレード３５との摩擦帯電で所定の極性に帯電されてトナーボックス部３３に送り込まれる。
【００６８】
そして、このトナーボックス部３２のトナーは、送り込み基板４３、４３に前述したような駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃが印加されることで送り込み基板４３に沿って搬送されて静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間に送り込まれる。このとき、送り込み基板４３、４３と静電搬送基板４１及び振動搬送基板４２とを接合しているのでトナーのスムーズな移送が行われる。また、送り込み基板４３として図９に示すように断面形状を鋸歯状に形成した搬送面を有する基板を用いることで、空気の流れによる帯電トナーの逆送が防止されて、より確実にトナーを静電搬送基板４１及び振動搬送基板４２間に送り込むことができる。
【００６９】
さらに、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間に送り込まれたトナーは、静電搬送基板４１に前述したような駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃが印加され、振動搬送基板４２に前述したように圧電層６５を振動させる駆動波形が印加されることで、静電搬送基板４１及び振動搬送基板４２に沿って多くの搬送量でスムーズに搬送されて、感光体ドラム１との対向部方向に向けて噴出側から順次供給される。
【００７０】
これによって、噴出された正帯電トナーＴは感光体ドラム１表面の負電荷がある部分（画像部分）に付着して感光体ドラム１上の潜像が現像される。このとき、静電搬送基板４１及び振動搬送基板４２によるトナー搬送が効率的に確実に行われることから、現像に必要とされる十分なトナー量の供給を確保することができる。
【００７１】
この場合、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２の噴出側に交流電源８３からの交流電圧を印加して、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２の先端部間に交流電界を発生させておくと、静電搬送基板４１と振動搬送基板４２との間から噴出したトナーＴが交流電界によってクラウド状態になるトナークラウド８４が発生し、感光体ドラム１の潜像に対して均質にトナーが付着するので、画像品質が向上する。
【００７２】
このように、本発明に係る静電搬送装置を備えて帯電したトナーを静電搬送基板及び振動搬送基板の搬送面に沿って静電力及び振動飛翔による相乗作用で搬送して、潜像担持体にトナーを供給付着させる現像装置を備えることによって、非接触で直接トナーを潜像担持体表面に付着させることができ、静電搬送を用いた高画像品質の現像が可能になるとともに、装置が簡単になって低コスト化を図れる。
【００７３】
また、現像ローラを現像手段とする場合に比べてトナーの劣化が少なくなる。すなわち、通常は、摩擦帯電で、トナーを帯電させ、現像ローラに磁性キャリヤとともに製膜し、キャリヤに静電付着したトナーを磁気ブラシ状にして、潜像担持体に接触させて現像するが、このため、トナーは現像ローラで混練り状態となり、さらに微粉末に粉砕されたり、ＳｉＯ２，ＴｉＯ２等、添加物がトナーの樹脂部に刷り込まれるなどして、トナーの特性劣化が発生して、機能障害が発生する。これに対して、上述したように静電搬送基板でトナーを搬送することで、トナーが更に微粉末に粉砕されたり、ＳｉＯ２，ＴｉＯ２等、添加物がトナーの樹脂部に刷り込まれることがなく、特性劣化も低減する。
【００７４】
さらに、現像ローラなどの現像剤担持体を回転させることなく潜像担持体にトナーを搬送するので、現像装置内でのトナー固着がなくなり、また、トナーが静電力により担持されるため現像部周りのシール部からのトナー飛散の低減を図ることができ、画像品質の向上が図れる。また、現像装置に特殊な材料を用いることなくコンパクトに形成できるので、コストの低減が図れる。
【００７５】
また、上記実施形態のように静電搬送基板及び振動搬送基板を板状にすることで、トナー収納部から潜像担持体まで間のトナー移送手段が大幅に小型化することができ、この点でも画像形成装置等の小型化、薄型化を図ることができる。
【００７６】
次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図１８を参照して説明する。なお、同図は本発明に係る現像装置の静電搬送装置に係わる部分を説明する要部説明図である。
この実施形態では、現像装置１６の静電搬送装置３６の静電搬送基板４１の各駆動電極５２、５２…に対して駆動波形を印加する駆動回路８５として、静電搬送基板４１の各駆動電極５２に対して周波数ｆ１の三相の駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１と、周波数ｆ２の三相の駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２と、周波数ｆ３（ｆ１＞ｆ２＞ｆ３）の三相の駆動波形Ｖａ３、Ｖｂ３、Ｖｃ３との３種類の駆動周波数の駆動波形を出力するものを用いている。
【００７７】
そして、駆動回路８５の周波数ｆ１の三相の駆動波形Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１を静電搬送基板４１の噴出側の所要の領域の駆動電極５２、５２……に、周波数ｆ２の三相の駆動波形Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖｃ２を静電搬送基板４１の中間部の領域の駆動電極５２、５２……に、周波数ｆ３の三相の駆動波形Ｖａ３、Ｖｂ３、Ｖｃ３を静電搬送基板４１の供給側の所要の領域の電極５２、５２……に、それぞれ印加するようにしている。その他の構成は前記第１実施形態の現像装置１６と同様であるので説明及び図示は省略している。
【００７８】
このように構成することで、静電搬送基板４１の各駆動電極５２に印加される駆動波形Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの周波数は供給側から噴出側に向かって段階的（この例ではｆ３、ｆ２、ｆ１の三段階）に高くなる。ここで、帯電したトナーに作用する吸引力と反発力は駆動波形の周波数が高いほど単時間で変化することになるので、静電搬送基板４１の供給側から与えられたトナーは、駆動電極５２、５２…に与えられる駆動波形の周波数が高くなるに従って移動速度が速くなり、したがって、トナーは静電搬送基板４１の搬送面に沿って加速されながら搬送され、噴出側（一端部側）から感光体ドラム１に向かって飛翔する。
【００７９】
このように、駆動波形の周波数を段階的に変化させて与えることによってトナーを加速して潜像担持体に向けて飛翔させることができ、より確実に潜像担持体にトナーを付着させることができる。
【００８０】
次に、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について図１９及び図２０を参照して説明する。なお、図１９は同画像形成装置における本発明に係る現像装置の本発明に係る静電搬送装置の要部説明図、図１８は同静電搬送装置の振動搬送基板の拡大断面説明図である。
【００８１】
この静電搬送装置３６は、前述した静電搬送基板４１と、これに対向する振動搬送基板９２とを備えている。この振動搬送基板９２は、振動搬送基板４２と略同様の構成であるが、ガラス、金属、セラミックス等からなる支持基板６１上にそれぞれ搬送方向に沿って複数の独立した振動発生手段である分割振動発生基板９３を配列し、これらの分割振動発生基板９３上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材６３を設け、更に搬送面形成部材６３上に表面層６４を形成したものである。
【００８２】
分割振動発生基板９３は、前述したように圧電層６５を挟んで電極６６、６７を積層してなる振動発生基板を分割溝９４で分割して形成したものであり、この分割振動発生基板９３は圧電素子である。そして、この分割振動発生基板９２の配列ピッチは静電搬送基板４１の駆動電極５２の配列ピッチと略同様にしている。
【００８３】
そして、図１８に示すように、駆動回路８６から各分割振動発生基板９３の電極６６、６７に対して静電搬送基板４１の駆動電極５２、５２に対する駆動波形と同期をとって交流又は直流パルスを印加して、静電搬送基板４１の駆動電極５２による電界の発生と同期したタイミングで各分割振動発生基板９３を振動させる。なお、各分割振動発生基板９３の電極６６、６７に対する駆動波形の印加は、例えば電極６７に対して基板９３の感光体ドラム軸方向の一端部側から、電極６８に対しては基板９３の感光体ドラム軸方向の他端部側から行う。
【００８４】
このように、複数の独立した振動発生手段（振動発生基板）を静電搬送基板４１の駆動電極５２の配列ピッチに合わせて配列することにより、前述した画像形成装置の第１実施形態で述べた作用効果に加えて、静電搬送基板４１の駆動電極５２による電界発生と当該電極５２に対応する振動搬送基板９２側の振動をより確実に合わせることができて、より搬送効率が向上する。
【００８５】
次に、本発明に係る画像形成装置の第４実施形態について図２０及び図２１を参照して説明する。なお、図２０は同画像形成装置における本発明に係る現像装置の本発明に係る静電搬送装置の要部説明図、図２０は同静電搬送装置の振動搬送基板の拡大断面説明図である。
【００８６】
この静電搬送装置３６は、前述した静電搬送基板４１と、これに対向する振動搬送基板１０２とを備えている。この振動搬送基板１０２は、振動搬送基板９２と略同様の構成であるが、ガラス、金属、セラミックス等からなる支持基板６１上に複数のそれぞれ独立した分割振動発生基板９３を搬送方向に沿って配列し、これらの分割振動発生基板９３上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材６３を設け、更に搬送面形成部材６３の傾斜面６３ａの略頂部付近に駆動電極１０３を形成して表面層６４で被覆したものである。
【００８７】
そして、図２０に示すように、前述したように駆動回路８６から各分割振動発生基板９３の電極６６、６７に対して静電搬送基板４１の駆動電極５２、５２に対する駆動波形と同期をとって交流又は直流パルスを印加して、静電搬送基板４１の駆動電極５２による電界の発生と同期したタイミングで各分割振動発生基板９３を振動させる。
【００８８】
それとともに、振動搬送基板１０２の駆動電極１０３に対して静電搬送基板４１の駆動電極５２に対すると同様に、駆動回路（ドライバ）１０４から３本の駆動電極１０３、１０３、１０３を１セットとして、各駆動電極１０３に３相の駆動電圧（駆動波形）Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃをそれぞれ印加する。これにより、振動搬送基板１０２は振動によるトナー搬送とともに静電力によるトナー搬送をも行うことができて、更に搬送量を増加して搬送効率を向上することができる。
【００８９】
ここで、上述した各実施形態で用いることができる振動搬送基板の他の実施例について図２２を参照して説明する。なお、同図は振動搬送基板の搬送方向に沿う要部拡大断面説明図である。
この振動搬送基板１１２は前述した振動搬送基板４２と同様な構成であるが、搬送面形成部材６３に形成した搬送方向に向かって静電搬送基板４１に接近する傾斜面６３ａと、この傾斜面６３ａよりも傾斜角度が大きい急峻面６３ｂとの底部側の連続部６３ｃを曲面形状に形成したものである。
【００９０】
このように、傾斜面６３ａと急峻面６３ｂとの底部側連続部６３ｃを曲面形状に形成することで、連続部６３ｃにトナーが滞留することを防止できて、より搬送効率が向上するとともにスムーズな搬送を行うことができる。なお、ここでは、振動搬送基板１１２は振動搬送基板４２と同様な構成としているが、振動搬送基板９２、１０２と同様な構成とすることもできる。
【００９１】
次に、本発明に係る画像形成装置の第５実施形態について図２３及び図２４を参照して説明する。なお、図２３は同画像形成装置の本発明に係る現像装置の本発明に係る静電搬送装置の要部説明図、図２４は同静電搬送装置の対向基板の拡大断面説明図である。
【００９２】
この静電搬送装置１３６は、前述した静電搬送基板４１と、これに対向する第２基板である対向基板１４２とを備えている。この対向基板１４２は、ガラス、金属、セラミックス等からなる支持基板１５１に搬送面１５３となる静電搬送基板４１に向かって接近する傾斜面１５３ａとこの傾斜面１５３ａよりも傾斜角の大きい急峻面１５３ｂとを形成するとともに、傾斜面１５３ａと急峻面１５３ｂとの底部側の連続部１５３ｃを曲面形状に形成し、更に搬送面１５３に表面層１５４を形成したものである。
【００９３】
ここで、傾斜面１５３ａと急峻面１５３ｂのピッチは静電搬送基板４１の駆動電極５２のライン／スペース（ピッチ）と略同じか又は１０倍以内の範囲で形成することが好ましい。傾斜面１５３ａと急峻面１５３ｂのピッチが駆動電極５２のピッチの１０倍を越えると、急峻面１５３ｂによるトナーの反跳効果が薄れて逆送防止効果が低減するおそれがある。
【００９４】
また、傾斜面１５３ａの傾斜角度θ３は５〜６０°の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜４５°の範囲内である。対向基板１４２上の帯電トナーが十分なエネルギーを受けて搬送方向（図においては右から左へ）に進行し、さらに、前方帯電トナーに衝突することにより加速エネルギーを与える。これは角度θ３が小さい場合、静電搬送基板４１からの電界による静電力が得られず対向基板１４２上の帯電トナーを十分に搬送させることができないことから、駆動電圧の昇圧を招くこととなる。一方、傾斜面１５３ａの角度θ３が大きい場合は、対向基板１４２上のトナーは傾斜面１５３ａの底部方向に落ち込んでトナー搬送の効率を妨げることになる。
【００９５】
表面層１５４は、静電搬送基板４１の表面層５４と同様に特に搬送面１５３とトナー界面と接触抵抗の低減を図る機能を有する膜であり、この接触抵抗の低減のためには臨界表面エネルギーＥｇが３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下の材料が好ましく、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素系樹脂材料を０．１〜１μｍの厚みでコートして形成している。
【００９６】
これらの静電搬送基板４１と対向基板１４２とは、前述した静電搬送基板４２と振動搬送基板４２と同様に、スペーサを介して互いの搬送面を対向させて接合し、ギャップ空間１４６をトナーを搬送する通路としている。
【００９７】
このときの２枚の静電搬送基板４１と対向基板１４２とのギャップ（対向間隔）ｄは、トナーの粒径、帯電量、駆動電圧などを考慮して決定するが、搬送する粉体であるトナーの粒径の２倍〜１００倍の範囲内、より好ましくは５倍〜２５倍の範囲内にすることが好ましい。実験によると、ギャップ（対向間隔）ｄをトナーの粒径の２倍未満にした場合には不帯電トナーに帯電トナーが妨害されて搬送効率が低下し、ギャップ（対向間隔）ｄがトナーの粒径の１００倍を越える場合には対向基板１４２によるトナー搬送効果が十分に得られない。
【００９８】
このように構成した静電搬送装置１３６においては、前述したように静電搬送基板４１による静電力によって帯電トナーが搬送される。それとともに、静電搬送装置１３６の先端部が臨む感光体ドラム１が回転することによる吸引作用が生じて、静電搬送基板４１と対向基板１４２との間にはトナー搬送方向の風の流れが発生し、この流れと静電搬送基板４１からの静電力によって帯電トナーは十分なエネルギーを受けて搬送方向（図２３においては右から左へ）に進行し、さらに、前方帯電トナーに衝突することにより加速エネルギーを与えて搬送させる。また、急峻面１５３ｂを持たせているので、急峻面にぶつかったトナーは、衝突時のエネルギーでもって搬送方向に跳ね飛ばされ他の帯電トナーとともに搬送方向に移動し、トナーの逆送が防止される。
【００９９】
このように第２基板を振動搬送基板としないで、傾斜面と急峻面とを有する断面形状が鋸歯状をなす対向基板とすることによっても、単なる静電搬送基板のみの場合に比べて、装置内で生じる逆送方向の空気の流れによるトナーの逆送を防止できて順方向（搬送方向）にトナーを効率的に搬送することができる。
【０１００】
そして、接触で直接トナーを潜像担持体表面に付着させることができ、静電搬送を用いた高画像品質の現像が可能になるとともに、装置が簡単になって低コスト化を図れる。さらに、現像ローラ等のメカ的動力を用いることなくトナーの搬送を行うことができ、トナーの搬送に際して、この実施形態のように板状の静電搬送基板や対向基板を使用することで、トナー収納部から潜像担持体との間のトナー移送手段が大幅に小型化することができ、高画像品質の画像を形成できる画像形成装置の小型化、薄型化が図れる。
【０１０１】
次に、本発明に係る画像形成装置の第６実施形態について図２６及び図２７を参照して説明する。なお、図２５は同画像形成装置の本発明に係る現像装置の本発明に係る静電搬送装置の要部説明図、図２６は同静電搬送装置の対向基板の拡大断面説明図である。
【０１０２】
この静電搬送装置１３６は、前述した静電搬送基板４１と、これに対向する第２基板である対向静電搬送基板１６２とを備えている。この対向静電搬送基板１６２は、上記第５実施形態の対向基板１４２と同様の構成であるが、搬送面１５３の傾斜面１５３ａの略頂部に空間進行波電界を発生させるための駆動電極１６３を設けている。そして、この対向静電搬送基板１６２の駆動電極１６３にも静電搬送基板４１の駆動電極５２に対する駆動波形と同期した３相交流波形を駆動回路１６４によって印加して空間進行波電界を発生させる。
【０１０３】
これにより、帯電したトナーは上下の静電搬送基板４１と対向静電搬送基板１６２との静電力を受けて搬送されるとともに、感光体ドラム１の吸引作用によるエネルギーも受けることになり、より多くの搬送量で搬送することができる。
【０１０４】
次に、本発明に係る画像形成装置の第７実施形態及び第８実施形態について図２７及び図２８を参照して説明する。両図は、各実施形態の画像形成装置の本発明に係る現像装置の本発明に係る静電搬送装置の要部説明図である。
図２７に示す第７実施形態に係る画像形成装置における現像装置を構成する静電搬送装置１７６は、前述した第４実施形態に係る振動搬送基板１０２とこの振動搬送基板１０２との間でトナー通路１７７を形成する蓋部材１７８を備え、振動搬送基板１０２と蓋部材１７８は前記各実施形態と同様に所定のギャップをおいて接合している。
【０１０５】
この実施形態では、振動搬送基板１０２の静電力と振動及び感光体ドラム１による順方向の空気の流れによってトナーの搬送が行われる。このようにしても、装置内の空気の流れによるトナーの逆送が防止されるので、トナーを単純な静電力と振動で搬送する場合に比べて十分な量のトナーを効率的に搬送することができる。
【０１０６】
図２８に示す第８実施形態に係る画像形成装置における現像装置を構成する静電搬送装置１８６は、前述した第６実施形態に係る対向静電搬送基板１６２とこの対向静電搬送基板１６２との間でトナー通路１８７を形成する蓋部材１８８を備え、対向静電搬送基板１６２と蓋部材１８８は前記各実施形態と同様に所定のギャップをおいて接合している。
【０１０７】
この実施形態では、対向静電搬送基板１６２の静電力及び感光体ドラム１による順方向の空気の流れによってトナーの搬送が行われる。このようにしても、装置内の空気の流れによるトナーの逆送が防止されるので、トナーを単純な静電力で搬送する場合に比べて十分な量のトナーを効率的に搬送することができる。
【０１０８】
次に、本発明に係る現像装置の他の例について図２９をも参照して説明する。この現像装置は、感光体ドラム１の潜像を現像手段である現像ローラ１９１を用いて現像するものであり、この現像ローラ１９１に対して前述した図９に示す送り込み基板４３を用いてトナーを送り込むようにしている。
【０１０９】
このように送り込み基板４３を用いて現像ローラ１９１にトナーを供給することによって現像ローラ１９１の回転による風圧の影響が低減して、確実にトナーを現像ローラ１９１に供給することができ、トナーの静電搬送を行うことによって現像装置の小型化を図ることができる。
【０１１０】
なお、上記各実施形態においてはトナーを静電力で搬送する静電搬送装置で説明したが、トナー以外の粉体の搬送を行う装置にも同様に適用することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る静電搬送装置によれば、粉体を搬送面に沿って静電力で移動させるための電界を発生させる複数の電極を有する第１基板と、この第１基板にギャップをおいて対向配置され、傾斜面及びこの傾斜面よりも傾斜角度が急峻な急峻面とを有する断面形状が略鋸歯状をなす第２基板とを備え、第２基板は、該第２基板を振動させる手段として、圧電材料層とこれを挟む電極を有する振動発生基板を分割溝で分割して形成された分割振動発生基板を備え、分割振動発生基板の電極ピッチは第１基板の電極ピッチと略同じであって、かつ分割振動発生基板の電極と第１基板の電極は互いに対面するよう配設されており、分割振動発生基板の電極に対して、第１基板の電極に対する駆動波形と同期をとって交流又は直流パルスを印加することにより、分割振動発生基板を振動させる構成としたので、粉体の逆送が防止されて粉体を確実に効率的に搬送することができる。
【０１１２】
ここで、分割振動発生基板上に搬送面を形成する振動伝搬部材である搬送面形成部材を設け、さらに、該搬送面形成部材の傾斜面の略頂上部付近に電極を設け、搬送面形成部材の傾斜面上の電極に対して駆動波形を印加する構成とすることで、搬送量を増加して搬送効率を向上できる。また、第２基板の傾斜面と急峻面の底部側連続部が曲面形状をなす構成とすることで、連続部における粉体の滞留を防止できて、粉体搬送効率がより向上する。
【０１２３】
本発明に係る現像装置によれば、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置であって、本発明に係る静電搬送装置を備え、この静電搬送装置の静電搬送基板の先端部が潜像担持担持体近傍に臨む構成としたので、安定した搬送量で現像に必要なトナー搬送を行うことができて、現像品質が向上し、また現像装置に小型化を図れる。
【０１２４】
本発明に係る現像装置によれば、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置であって、本発明に係る静電搬送装置を備え、トなーを潜像担持体に付着させる現像手段に対して静電搬送装置でトナーを送り込むようにしたので、安定した搬送量で現像に必要なトナー供給を行うことができて、現像品質が向上し、また現像装置に小型化を図れる。
【０１２５】
本発明に係る画像形成装置によれば、潜像担持体上にトナーを付着させて潜像担持体上の潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置であって、本発明に係る現像装置を備えたので、高い画像品質で画像を形成できるとともに、装置全体の小型化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体概略構成図
【図２】同画像形成装置の現像装置の一例を示す概略構成図
【図３】同現像装置の静電搬送装置の側面説明図
【図４】同静電搬送装置における静電搬送基板の一例を示す搬送方向に沿う模式的断面説明図
【図５】同静電搬送装置における静電搬送基板の他の例を示す搬送方向に沿う模式的断面説明図
【図６】同静電搬送基板の平面説明図
【図７】同静電搬送装置における振動搬送基板の一例を示す搬送方向に沿う模式的断面説明図
【図８】同静電搬送装置における送り込み基板の一例を示す搬送方向に沿う模式的断面説明図
【図９】同静電搬送装置における送り込み基板の他の例を示す搬送方向に沿う模式的断面説明図
【図１０】同静電搬送装置の駆動部を説明する説明図
【図１１】同静電搬送装置による粉体搬送の原理説明に供する説明図
【図１２】同静電搬送装置の駆動電極に印加する駆動波形の変化パターンの一例を説明する説明図
【図１３】同静電搬送装置の駆動電極に印加する駆動波形の変化パターンの他の例を説明する説明図
【図１４】同静電搬送装置の駆動電極に印加する駆動波形の変化パターンの更に他の例を説明する説明図
【図１５】同静電搬送装置の駆動電極に印加する駆動波形の変化パターンの更にまた他の例を説明する説明図
【図１６】同画像形成装置における現像動作の原理説明に供する説明図
【図１７】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図１８】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図１９】同静電搬送装置の振動搬送基板の搬送方向に沿う要部拡大説明図
【図２０】本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図２１】同静電搬送装置の振動搬送基板の搬送方向に沿う要部拡大説明図
【図２２】振動搬送基板の他の例を説明する搬送方向に沿う要部拡大説明図
【図２３】本発明の第５実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図２４】同静電搬送装置の対向基板の搬送方向に沿う要部拡大説明図
【図２５】本発明の第６実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図２６】同静電搬送装置の対向静電搬送基板の搬送方向に沿う要部拡大説明図
【図２７】本発明の第７実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図２８】本発明の第８実施形態に係る画像形成装置の静電搬送装置部分の要部説明図
【図２９】本発明に係る現像装置の他の例を示す要部説明図
【符号の説明】
１…感光体ドラム（潜像担持体）、５、８…走査光学系、１３…ポリゴンミラー、１５…帯電装置、１６…現像装置、１７Ａ，１７Ｂ…給紙部、２０…転写チャージャ、２１…分離チャジージャ、２３…定着ローラ対、３１…粉体ホッパ部、３４…帯電ローラ、３６…静電搬送装置、４１…静電搬送基板、４２、９２、１０２、１１２…振動搬送搬送基板、４３…送り込み基板、５１…支持基板、５２…駆動電極、５３…絶縁膜、５４…表面層、６１…支持基板、６２…振動発生基板、６３…搬送面形成部材、６３ａ…傾斜面、６３ｂ…急峻面、６３ｃ…連続部、６４…表面層、９３…分割振動発生基板、１０３…電極、１４２…対向基板、１５３ａ…傾斜面、１５３ｂ…急峻面、１５３ｃ…連続部、１６２…対向静電搬送基板。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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