JP4194250B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は画像形成装置に関し、特に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、潜像担持体に転写しなかった現像剤もしくはトナーは現像ローラの回転により現像装置内に回収し、新たに現像剤もしくはトナーを攪拌・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搬送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もある。
【0005】
【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付着させる画像形成装置にあっては、現像ローラから強電界の静電圧や交流電圧によるトナー吸引で潜像担持体にトナーを付着させて現像しているため、潜像担持体のブラシ打痕、穂後やトナー飛散が生じ易く、地汚れが生じる。特に、現像の際には、トナーの帯電量の大きさに左右されず、小さい帯電トナーも潜像担持体に付着するため、現像プロセスの過程で潜像担持体との付着力が小さい帯電トナーが飛散し易いという課題がある。
【0006】
また、摩擦帯電やコロナ放電帯電によってトナーを帯電させた場合、飽和帯電したトナーと不飽和帯電のトナーとが混在し、大きな帯電分布を有することになる。このようなトナーを強制的に磁気ブラシや転写ローラなどを用いて現像ローラに転写すると、現像ローラの現像速度(線速100cm/sec程度)の速さでは、一旦現像ローラに担持させた現像剤のうちの電荷が小さなトナーは離脱して、トナーが飛散したり、形成画像の地汚れが生じ易くなるという課題がある。
【0007】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、構成が簡単でトナー飛散が少なく高い画像品質が得られる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
潜像担持体上にトナーを供給し、この潜像担持体上の潜像を現像して画像を形成する画像形成装置において、
帯電した前記トナーを搬送面に沿って静電力で一端部側に向かって搬送するための空間進行波電界を発生させる複数の電極を有し、前記一端部側から前記潜像担持体に向かって前記トナーを飛翔させる、前記電極面側が対峙する一対の搬送基板と、
前記一対の搬送基板の前記一端部の前記電極間に交流電界を発生させ、前記搬送基板の一端部側から飛翔するトナーによるトナークラウドを発生させる手段と、を備え、
前記搬送基板の前記複数の電極は、トナーの飛翔搬送方向に沿って順次段階的に配置密度を高くして配置されている
構成とした。
【0009】
ここで、一対の対峙した搬送基板にそれぞれ対峙する中間搬送基板を備えていることが好ましい。
【0010】
また、搬送基板に対峙してトナーを搬送面に沿って静電力で他端部側に向かって搬送する逆搬送基板を有することが好ましい。さらに、現像に使用されなかったトナーを回収するトナーガターを有することが好ましい。このトナーガターには回収したトナーを逆方向に搬送する逆搬送部材を有することが好ましい。
【0011】
さらに、搬送基板の電極と潜像担持体との間に直流電界を発生させる手段を備えていることが好ましい。また、搬送基板の外面側に設けた電極と前記潜像担持体との間に直流電界を発生させる手段を備えていることが好ましい。
【0012】
【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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
次に、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、帯電したトナーを対峙する搬送基板30、30の搬送面30a、30aに沿って静電力で一端部側(以下「飛翔側」とも称する。)に向かって搬送し、搬送基板30、30の一端部側から潜像担持体である感光体ドラム1に向かってトナーを飛翔させるトナー飛翔装置31を備えている。
【0017】
そして、このトナー飛翔装置31の搬送基板30、30間に帯電したトナーをトナーボックス部32から送り込む搬送路部材33、33と、トナーボックス部32に供給するトナーを帯電させる帯電ローラ34及びこの帯電ローラ34の周面に接触させて配置した帯電ブレード35と、トナーホッパ部36内のトナーを帯電ローラ34付近まで搬送するアジテータ37とを備えている。
【0018】
さらに、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30から飛翔されて使用されなかった未使用トナーを回収する回収手段であるトナーガター38、38と、このトナーガター38で回収されたトナーをトナーボックス部32に静電力で逆方向に搬送して戻すための逆搬送路部材39、39等とを備えている。
【0019】
そこで、この現像装置6におけるトナー飛翔装置31を構成する搬送基板30について図3及び図4を参照して説明する。なお、図3は同搬送基板の模式的断面説明図、図4は同搬送基板の平面説明図である。
この搬送基板30は、長尺の平板状の支持基板41上に、静電力でトナーを搬送するための空間進行波電界を発生させる多数の電極42、42、……を3本を1セットとして設け、更に搬送面を形成する搬送面形成部材43を積層し、この搬送面形成部材43の表面にトナーとの接触抵抗を低減する表面コート層44を成膜したものであり、搬送面に沿ってトナーを静電力で加速しながら搬送する。
【0020】
ここで、支持基板41としては、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材料からなる基板、或いは、SUSなどの導電性材料からなる基板にSiO2等の絶縁膜を成膜したものを用いることができる。ここでは、厚さ0.9〜1.1mmのガラス基板を用いた。
【0021】
電極42は、支持基板41上にAl、Ni‐Cr等の導電性材料を0.1〜0.2μm厚で成膜し、これをフォトリソ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。この電極42の配置密度は、トナー径の1/3〜100倍のライン/スペース(L/S)であることが、良好な搬送速度と量を確保するために好ましく、特にトナー粒径の1/2〜5倍であることが好ましい。また、電極42の幅はトナー径の1〜3倍であることが、良好な搬送速度と搬送量を確保するために好ましい。
【0022】
そこで、電極42は、図4に示すように、トナー飛翔搬送方向と直交する方向に配列し、トナー飛翔搬送方向に沿って順次段階的に配置密度を高くして(配置間隔を狭くして)配置している。すなわち、例えば、トナー供給側からトナー飛翔側に向かって、領域Aでは電極42を100μm間隔で、領域Bでは電極42を20μm間隔で、領域Cでは電極42を10μm間隔で、領域Dでは電極42を5μm間隔で配置している。また、電極42の幅はトナーの平均粒径が8μmとして10μm幅としている。
【0023】
搬送面形成部材43としては、比誘電率の大きな絶縁膜、例えばSiO2(シリコン酸化膜)又はTa2O5(五酸化タンタル、比誘電率28)を厚さ0.5〜1μm厚で成膜して形成している。また、ポリイミドを用いる場合、ポリイミドは比誘電率が3.6程度であるが、基板にコーティングするときBaTiO3の微粒子を1%程度添加することで見かけの比誘電率は10〜12になる。
【0024】
この搬送面形成部材43の比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。したがって、より確実に帯電したトナーを低電圧で、飛翔可能な速度で搬送するために、搬送面形成部材43は比誘電率が10以上である材料で形成することが好ましい。厚さ1μmのポリイミドフィルムを用いて実験したところ、DC500Vの走査駆動電圧が必要になるが、これに上述したようにBaTiO3の微粒子を1%程度添加したときには300Vの駆動電圧で相当の結果が得られた。
【0025】
表面コート層44は、搬送面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、例えばPTFE、PFAなどのフッ素系樹脂材料を0.1〜0.3μm厚でコートして形成している。
【0026】
ここで、トナー飛翔装置31を構成する搬送基板30は1枚でもよいが、この実施形態では、2枚の搬送基板30、30を用いて、搬送基板30の搬送面30a、30aを対向(対峙)させて配置している。このときの2枚の搬送基板30、30の対向間隔は30〜200μmの範囲にしている。
【0027】
このように複数枚の搬送基板30を用いることによって単位時間当たりで搬送して飛翔させることできるトナー量を増加することができるとともに、駆動する搬送基板30を選択することによって搬送、飛翔させるトナー量を制御することができるようになる。
【0028】
また、搬送路部材33及び逆搬送路部材39も上述した搬送基板30と基本的構成を同じくし、ここでは図示しないが、支持基板としての絶縁性のフレキシブル基板上に、多数の電極を所定の間隔で配置し、更に搬送面を形成する搬送面形成部材を積層し、この搬送面形成部材の表面にトナーとの接触抵抗を低減する表面コート層を成膜したものである。これらの搬送路部材33及び逆搬送路部材39においては電極の配置密度は略等間隔としている。
【0029】
次に、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30によるトナーの搬送及び飛翔(噴射)動作について図5乃至図8をも参照して説明する。
先ず、このトナー飛翔装置31においては、図5に示すように、搬送基板30、30の3本の電極42、42、42を1セットとして、各電極42に3相の駆動電圧(駆動波形)Va、Vb、Vcをそれぞれ電極印加する駆動回路(ドライバ)50、50を設けている。この駆動回路50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はそれぞれ+電位、−電位、0電位(非印加)の三値をとる電圧波形である。
【0030】
ここで、図6に示すように、搬送基板30上に負帯電したトナーTがあり、搬送基板30の連続した複数の電極42に、▲1▼で示すようにそれぞれ「+」、「−」、「0」、「+」、「−」が印加され、「0」の電極42上に負帯電トナーTが位置するとき、負帯電トナーTには図で左側の「−」の電極42との間で反発力が、右側の「+」の電極42との間で吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは「+」の電極42側に移動する。
【0031】
そして、例えば、図7に示すような変化パターンで駆動回路50から3相の駆動電圧Va、Vb、Vcを三本の電極42毎に印加している場合、搬送基板30の連続した複数の電極42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」になった電極42と負帯電トナーTとの間には力が作用しなくなり、負帯電トナーTは「0」から「−」になった電極42との間で反発力が、「−」から「+」になった電極42との間で吸引力がそれぞれ作用するので、負帯電トナーTは更に「+」の電極42側に移動する。
【0032】
このように電極42に印加する駆動波形の電位を変化させて見かけ上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て、負帯電トナーTは「+」の電極42側に引かれながら移動するので、搬送基板30の搬送面に沿って負帯電トナーTが搬送される。なお、正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ることで搬送できる。以下では負帯電トナーで説明する。
【0033】
ここで、搬送基板30は、一端部側(飛翔側)に向かうに従って前述したように電極42の配置間隔を狭く形成しているので、負帯電したトナーTにはより強く吸引力と反発力が作用することになり、トナーTは飛翔側に向かうに従って搬送速度が段階的(図4の領域A→領域B→領域C→領域Dの順)に増加して、トナーTは最終的に搬送基板30の一端部から飛翔する(噴射される。)。
【0034】
なお、駆動回路50から搬送基板30の各電極42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8に示すように「0」を用いないで三本の電極42のうちの連続する二本の電極42に対する駆動波形を「+」、他の一本の電極42に対する駆動波形を「−」にするパターンであっても、負帯電トナーTは搬送基板30に搬送面に沿って加速されながら搬送され、飛翔側から飛翔する。本実施形態の搬送基板30を用いて飛翔するトナー速度を測定したところ、印加電圧や周波数にもよるが、概ね0.5m〜5m/secの飛翔速度が得られた。
【0035】
そこで、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9をも参照して説明する。
先ず、同図に示すように、現像装置16のトナー飛翔装置31の搬送基板30、30によって負帯電したトナーTを加速しながら搬送して飛翔側から感光体ドラム1に向けて飛翔させる。これによって、飛翔された負帯電トナーTは感光体ドラム1表面の正電荷がある部分(画像部分)に付着して潜像が現像される。
【0036】
このとき、搬送基板30、30の一端部(飛翔側)側の電極42、42に対して交流電源52からの交流電圧を印加して、搬送基板30、30間に交流電界(交流電場)を発生させておくと、搬送基板30、30から飛翔されたトナー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53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。すなわち、この画像形成装置においては、搬送基板30、30の一端部(飛翔側)側の電極42、42と交流電源52とでトナークラウドを発生させる手段である交流電場を印加する手段を構成している。
【0037】
このように、帯電したトナーを搬送基板の搬送面に沿って静電力で一端部側に向かって搬送し、搬送基板の一端部側から潜像担持体に向かってトナーを飛翔させるので、非接触で直接トナーを付着させることができ、装置が簡単になって低コスト化を図れる。そして、静電トナー搬送はクーロン力による搬送であることから、帯電量の小さなトナー、無帯電のトナー、逆極性帯電のトナーは所定の方向に搬送されず、ある閾値以上の帯電トナーのみが搬送されて、現像に供するトナーの帯電量が均一化し、現像プロセスでのトナーの再離脱が低減して、地汚れが少なくなり、画像品質が向上する。
【0038】
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、上述したように搬送基板でトナーを搬送して飛翔させるようにすることで、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。
【0039】
次に、この画像形成装置におけるトナー回収作用について図10をも参照して説明する。なお、同図はトナー回収作用の説明に供する説明図である。
上述したように搬送基板30、30からトナーが飛翔して感光体ドラム1上の潜像領に域付着するが、すべてのトナーが現像に使用されるものではなく、搬送基板30、30から飛翔したが現像に供されないトナーも生じる。
【0040】
そこで、対峙する搬送基板30、30の外方側にトナーガター38、38を設けて、現像部から離散しようとする未使用のトナーを付着させて回収する。このトナーガター38、38には、前述したように逆搬送路部材39、39を設けており、この逆搬送路部材39、39も前述した搬送基板30、30と同様な構成によって空間進行波電界による静電力でトナーを供給側(他端部側)に搬送することができるので、トナーボックス部32側にトナーを戻して、再使用に供することができる。
【0041】
このように搬送基板30から飛翔した未使用のトナーを回収する回収手段を備えることによって、トナーの飛散を確実に防止でき、更に回収手段にトナーを静電力で供給側に逆搬送する手段を備えることにより、トナーを再利用でき、コストの低減を図ることができる。
【0042】
なお、上述したトナーガター38にトナーと順/逆のバイアス電圧を交互に印加すると、トナーの吸引と離脱が行われるようになり、飛散するトナーを回収するとともに、回収したトナーを再度搬送基板30の飛翔側に戻して再利用することができる。この場合には逆搬送路部材39でトナーボックス部32に回収トナーを戻す必要は必ずしもない。
【0043】
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11を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置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のトナー飛翔装置31の搬送基板30、30として、多数の電極42を略等間隔で搬送方向に沿って配置したものを用いている。また、駆動回路55として、搬送基板30の各電極42に対して3種類の周波数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とを出力するものを用いている。
【0044】
そして、駆動回路55の周波数f1の三相の駆動波形Va1、Vb1、Vc1を搬送基板30の飛翔側の所要の領域の電極42、42……に、周波数f2の三相の駆動波形Va2、Vb2、Vc2を搬送基板30の中間部の領域の電極42、42……に、周波数f3の三相の駆動波形Va3、Vb3、Vc3を搬送基板30の供給側の所要の領域の電極42、42……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実施形態と同様であるの説明及び図示は省略している。
【0045】
このように構成することで、搬送基板30、30の電極42、42は略等間隔で配置されているが、搬送基板30の各電極42に印加される駆動波形Va、Vb、Vcの周波数は供給側から飛翔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、搬送基板30の供給側から与えられたトナーは、電極42、42…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、トナーは搬送基板30の搬送面に沿って加速されながら搬送され、飛翔側(一端部側)から感光体ドラム1に向かって飛翔する。
【0046】
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する場合には、前記実施形態のように電極の配置密度を変化させる場合と比較し、搬送基板の電極の配置を略等間隔にできるという利点があるが、他方、駆動回路側の構成が若干複雑になる。したがって、いずれの形態を採用するかは駆動回路や搬送基板の製作コストなどを考慮して選択すればよく、また、搬送基板の電極の配置密度を飛翔側ほど狭くしながら、かつ、駆動波形の周波数も段階的に高くする駆動回路を用いることもできる。
【0047】
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12を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、現像装置6のトナー飛翔装置31の搬送基板30、30として、多数の電極42を略等間隔で搬送方向に沿って配置したものを用いている。また、駆動回路56として、搬送基板30の各電極42に対して3種類の波高値Vp1の三相の駆動波形Vap1、Vbp1、Vcp1と、波高値Vp2の三相の駆動波形Vap2、Vbp2、Vcp2と、波高値Vp3(Vp1>Vp2>Vp3)の三相の駆動波形Vap3、Vbp3、Vcp3とを出力するものを用いている。
【0048】
そして、駆動回路56の波高値Vp1の三相の駆動波形Vap1、Vbp1、Vcp1を搬送基板30の飛翔側の所要の領域の電極42、42……に、波高値Vp2の三相の駆動波形Vap2、Vbp2、Vcp2を搬送基板30の中間部の領域の電極42、42……に、波高値Vp3の三相の駆動波形Vap3、Vbp3、Vcp3を搬送基板30の供給側の所要の領域の電極42、42……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実施形態と同様であるの説明及び図示は省略している。
【0049】
このように構成することで、搬送基板30、30の電極42、42には略等間隔で配置されているが、搬送基板30の各電極42に印加される駆動波形Va、Vb、Vcの波高値は供給側から飛翔側に向かって段階的(この例ではVp3、Vp2、Vp1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波高値が高いほど単時間で変化することになるので、搬送基板30の供給側から与えられたトナーは、電極42、42…に与えられる駆動波形の波高値が高くなるに従って移動速度が速くなり、したがって、トナーは搬送基板30の搬送面に沿って加速されながら搬送され、飛翔側(一端部側)から感光体ドラム1に向かって飛翔する。
【0050】
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13を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、現像装置6のトナー飛翔装置31の搬送基板30、30として、多数の電極42を略等間隔で搬送方向に沿って配置したものを用いている。また、前述した駆動回路50を備えるとともに、搬送基板30の各電極42のうちのいずれかの電極42(ここでは、供給側の電極42)に対して駆動回路50からの三相の駆動波形Va、Vb、Vcよりもディユーティ比が高い駆動波形Vad、Vbd、Vcdを印加する駆動回路57を備えている。
【0051】
このように構成したので、駆動回路57からデューティ比の高い駆動波形Vad、Vbd、Vcdを印加することによって、トナーには搬送基板30から飛翔する初速が与えられ、その後駆動回路50からの駆動波形Va、Vb、Vcが印加される電極42による静電力でその初速をほぼ維持した状態で搬送され、搬送基板30の飛翔側(一端部側)から感光体ドラム1に向かって飛翔する。
【0052】
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14を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態におけるトナー飛翔装置31は、前述した搬送基板30と同じく、片面を搬送面とする搬送基板30A、30Aとの間に両面を搬送面とする中間搬送基板30Bを配置したものであり、各搬送基板30A、30Aの搬送面及び中間搬送基板30Bの2つの搬送面でトナーを搬送して飛翔させるようにしている。
【0053】
このように構成したので、トナー飛翔装置31で単位時間当たりに搬送できるトナー量が前記各実施形態の2倍になり、高速記録で使用するトナー量にも十分に対応することができる。すなわち、記録速度が高速になるに従って、画像にもよるが消費されるトナー量が多くなり、現像に必要なトナーの補給が間に合わなくなることがあるので、より多くの搬送基板を備えることによって、簡単な構成で多くのトナーを搬送できるようになって、記録速度の高速化に対応することができる。
【0054】
この場合、同図に示すように、中間搬送基板30Bを両側の搬送基板30A、30Aよりも飛翔側を後退させて配置し、両側の搬送基板30A、30A間に交流電源52から交流電圧を印加して交流電界を発生させ、トナークラウドを発生させる。
【0055】
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15を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30の飛翔側端部の電極42、42間に前述したように交流電源52から交流電圧を印加するとともに、感光体ドラム1と一方(ここでは下側)の搬送基板30の飛翔側端部の電極42との間に直流電界を発生させる手段である直流電源60からの直流電圧を印加している。
【0056】
このように構成したので、例えば、交流電源52からAC±300Vを、直流電源60からDC500Vを印加すると、下側の搬送基板30には感光体ドラム1との間に常に+500Vが印加され、上側の搬送基板30には200V(=500−(+300))と800V(500−(−300))の電圧が交互に印加されることになり、上側の搬送基板30と感光体ドラム1との間に交番電界による電界振動が発生する。
【0057】
これにより、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30から飛翔した帯電したトナーTによって形成されるトナークラウドは交番電界による電界振動によって拡散されることになり、感光体ドラム1との間での付着/離脱の頻度が向上する。したがって、より高精度に目的とする感光体ドラム1の電荷にトナーを付着させることができ、画像品質が向上する。
【0058】
次に、本発明に係る画像形成装置の第7実施形態について図16を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30との間に前述したように交流電源52から交流電圧を印加するとともに、搬送基板30、30の外面に設けた電極部61、61と感光体ドラム1との間に直流電界を発生させる手段である直流電源60からの直流電圧を印加している。
【0059】
このように構成したので、各搬送基板30、30と感光体ドラム1との間には直流バイアス電界が発生し、トナー飛翔装置31の搬送基板30、30から飛翔して交流電界によりクラウド状態になったトナーTが直流バイアス電界間に封じ込められることなる。したがって、トナーの飛散が防止され、より画像品質が向上する。
【0060】
次に、本発明に係る画像形成装置の第8実施形態について図17を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、トナー飛翔装置31として搬送基板30、30の供給側にトナーを蓄積する凹部形状の蓄積部70を形成したものを備え、上側の搬送基板30に対して前述した図7に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加する駆動回路71と、下側の搬送基板30に対して図18に示すように図7とは逆の変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加する駆動回路72とを備えている。
【0061】
このように構成したので、トナー飛翔装置31の上側の搬送基板30からは前述したと同様にトナーが搬送されて感光体ドラム1に向かって飛翔されるが、下側の搬送基板30は逆の変化パターンの駆動波形が印加されているため、トナーは逆方向(飛翔側から供給側の方向)に搬送されることになる。すなわち、下側の搬送基板30は逆搬送基板となる。
【0062】
このように構成したので、現像装置6のトナーボックス部32から供給されるトナーを蓄積部70、70に蓄積しておくことができ、搬送基板30、30で途切れることなくトナーを搬送して飛翔させることができる。すなわち、トナーの使用量が多い場合には、連続的にトナーを搬送、飛翔させなければならないが、このとき搬送基板30、30へのトナー補給が間に合わなくなるとトナー不足が発生することになるので、蓄積部70、70にトナーを蓄積しながら搬送、飛翔させることで、連続的に安定したトナーの搬送、飛翔を行うことができ、画像品質の劣化を防止することができる。
【0063】
加えて、感光体ドラム1に付着せずに反跳するトナーは下側の搬送基板30によって供給側に搬送されて蓄積部70に戻され、この下側の搬送基板30の蓄積部70に戻されたトナーは上側の搬送基板30に移送されながら再び現像に供される。これによって、トナーの有効利用を図れるとともに、反跳トナーの飛散が防止されて画像品質の向上を図れる。
【0064】
次に、本発明に係る画像形成装置の第9実施形態について図19を参照して説明する。なお、同図は同画像形成装置の現像装置部分の要部説明図である。
この実施形態では、トナー飛翔装置31の上側の搬送基板30に対して前述した図7に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加する駆動回路71と、下側の搬送基板30に対して図7に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加するモードと、図18に示すように図7とは逆の変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加するモードとを有する駆動回路73とを備えている。
【0065】
そして、駆動回路73に対しては図示しない制御部からモードを切り替えるモード切替信号を与えている。このモード切替信号は、例えば画像形成装置が待機中であるときに図18に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加するモードを選択する信号である。
【0066】
このように構成したので、通常の画像を形成する記録中は、下側の搬送基板30に対しても駆動回路73からは図7に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加するので、上下いずれの搬送基板30、30もトナーを飛翔側に搬送して飛翔させ、一枚の搬送基板30の2倍の搬送量でトナーを飛翔させて現像することができる。
【0067】
そして、待機モードになると、下側の搬送基板30に対して駆動回路73からは図18に示すような変化パターンで駆動波形Va、Vb、Vcを変化させて印加するので、下側の搬送基板30はトナーを逆方向に搬送するようになり、その結果、トナーは搬送基板30、30との間で循環される状態になって、飛翔しなくなる。このように、待機中などにはトナーが飛翔しなくなるので、トナーの飛散がより確実に防止され、画像品質の向上を図れる。
【0068】
また、このように2枚の搬送基板を設けて、その一方の搬送基板はトナーを飛翔させる搬送基板として用いるとともに、トナーを供給側に搬送する逆搬送基板としても使用することにより、構成が簡単になる。
【0069】
次に、上記各実施形態のトナー飛翔装置31におけるトナー搬送形態の他の例について図20を参照して説明する。
上記各実施形態におけるトナー飛翔装置31のように少なくとも2枚の搬送基板30、30の搬送面を対向して配置した場合、駆動電圧と搬送面間のギャップを設定することで、2枚の搬送基板30、30の各電極42に印加する駆動波形を同期させると、上側の搬送基板30によって発生する電界カーテン81と上側の搬送基板30によって発生する電界カーテン82とが繋がった状態になる。
【0070】
このように電界カーテン81、82が繋がった状態になると、トナーは移動しなくなり、電界カーテン81、82が繋がっていない部分でトナーは層状化する。そこで、これらの電界カーテン81、82を所繋がったまま所要の時定数で飛翔側方向に移動させることで、トナーは層状態のまま、飛翔側に搬送されることになり、間欠的にトナーを層状に搬送することができる。
【0071】
この場合搬送基板30からはより多くのトナーが供給されることになり、画像によっては未使用トナーが多くなるので、トナーガター38によって未使用トナーを回収して、逆搬送路部材39で供給側にトナーを逆送する。ここで、この逆搬送路部材39の構成について簡単に説明すると、フレキシブル基板91に空間進行波電界を発生させる複数の電極92を設け、搬送面形成部材93で被覆して表面に表面コート層94を成膜したものであり、フレキシブル基板91を用いることで任意の形状の搬送面を形成することができ、トナーガター38に倣わせて配置することができる。
【0072】
なお、上記各実施形態ではトナーを加速して飛翔させる例で説明しているが、一定の搬送速度のまま搬送基板の一端部から噴出させる(これも「飛翔」に含める)ように構成することもできる。この場合には、複数の電極は等間隔で配置して、同じ駆動波形を位相をずらして印加すればよい。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、帯電したトナーを搬送面に沿って静電力で一端部側に向かって搬送するための空間進行波電界を発生させる複数の電極を有し、一端部側から潜像担持体に向かってトナーを飛翔させる、電極面側が対峙する一対の搬送基板と、一対の搬送基板の一端部の電極間に交流電界を発生させ、搬送基板の一端部側から飛翔するトナーによるトナークラウドを発生させる手段と、を備え、搬送基板の複数の電極は、トナーの飛翔搬送方向に沿って順次段階的に配置密度を高くして配置されている構成としたので、簡単な構成で均一な帯電量のトナーを搬送してトナークラウドを発生させることができ、トナー飛散も少なくなり、画像品質が向上する。
【0074】
ここで、一対の対峙した搬送基板にそれぞれ対峙する中間搬送基板を備えていることで、より多くの量のトナーを搬送することができる。
【0075】
また、搬送基板に対峙してトナーを搬送面に沿って静電力で他端部側に向かって搬送する逆搬送基板を有することで、未使用トナーを簡単な構成で回収してトナー飛散を防止することができ、トナーの再利用も容易になる。さらに、現像に使用されなかったトナーを回収するトナーガターを有することで、より確実にトナー飛散を防止することができる。このトナーガターには回収したトナーを逆方向に搬送する逆搬送部材を有することで、回収したトナーの再利用が容易になる。
【0076】
さらに、搬送基板の電極と潜像担持体との間に直流電界を発生させる手段を備えていることで、トナークラウドを振動させることができて、より効率的な現像を行うことができる。また、搬送基板の外面側に設けた電極と潜像担持体との間に直流電界を発生させる手段を備えていることで、直流電界間にトナーを封じ込めてトナー飛散をより確実に防止できるとともに、トナークラウドの広さが広がて潜像担持体との接触面積が広くなり、トナー抜けのない良好な高濃度現像を行うことができる。
【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】同現像装置にトナー飛翔装置の搬送基板の模式的断面説明図
【図4】同搬送基板の平面説明図
【図5】同トナー飛翔装置の動作説明に供する説明図
【図6】同搬送基板によるトナー搬送の原理説明に供する説明図
【図7】同搬送基板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8】同搬送基板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9】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10】同画像形成装置におけるトナー回収動作の説明に供する説明図
【図11】本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図12】本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図13】本発明の第4実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図14】本発明の第5実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図15】本発明の第6実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図16】本発明の第7実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図17】本発明の第8実施形態に係る画像形成装置の現像装置部分の要部説明図
【図18】同実施形態の説明に供する逆搬送の駆動波形パターンの説明に供する説明図
【図19】同実施形態の他の例を説明する現像装置部分の要部説明図
【図20】トナー搬送形態の他の例の説明に供する現像装置部分の要部説明図
【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、30、30A…搬送基板、30B…中間搬送基板、33…搬送路部材、38…トナーガター、39…逆搬送路部材、31…トナー飛翔装置、41…支持基板、42…電極、43…搬送路形成部材、44…表面コート層、52…交流電源、60…直流電源、70…蓄積部。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that develops a latent image on a latent image carrier to form an image.
[0002]
[Prior art]
As an image forming apparatus such as a copying apparatus, a printer, or a facsimile, an electrophotographic process is used to form a latent image on a latent image carrier, and a developer (hereinafter referred to as “toner”) is attached to the latent image for development. In some cases, a visible image is formed and the toner image is transferred to a recording medium (transfer paper) to form an image.
[0003]
In such an image forming apparatus, as a developing device for developing a latent image, conventionally, the toner stirred in the developing device is carried on the surface of the developing roller as a developer carrying member, and the developing roller is rotated. The developer or toner that is transported to a position facing the surface of the latent image carrier, develops the latent image on the latent image carrier, and is not transferred to the latent image carrier after completion of development, is rotated by a developing roller. There is a known one in which the developer or toner is newly agitated and charged, and is again carried on the developing roller and transported.
[0004]
Further, as described in JP-A-5-19615, as a developing device, toner is transported by using electrostatic force on the surface of the developing roller, and the developing roller is driven by a suction force generated between the latent image carrier and the developing roller. The toner is separated from the surface and adhered to the surface of the latent image carrier, or as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-181375 or the like, using a transport substrate that transports the toner with an electrostatic force. In some cases, the toner is transported to a position facing the latent image carrier, and the toner is separated from the transport surface by the suction force generated between the toner and the latent image carrier, and is attached to the surface of the latent image carrier.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus in which the toner is attached to the latent image carrier using the developing roller described above, the toner is attached to the latent image carrier by the toner attraction by a strong electric field or an alternating voltage from the developing roller. Development, the latent image carrier is likely to cause brush marks, spikes, and toner scattering, resulting in scumming. In particular, during development, a small amount of charged toner adheres to the latent image carrier regardless of the amount of charge of the toner, so that the charged toner has a low adhesion to the latent image carrier during the development process. There is a problem that is easily scattered.
[0006]
In addition, when the toner is charged by frictional charging or corona discharge charging, the saturated charged toner and the unsaturated charged toner are mixed and have a large charge distribution. When such toner is forcibly transferred to the developing roller using a magnetic brush, a transfer roller or the like, the developer once carried on the developing roller at a developing speed of the developing roller (linear speed of about 100 cm / sec). Among them, there is a problem that the toner having a small charge is separated, and the toner is scattered or the background of the formed image is easily stained.
[0007]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that has a simple configuration, has less toner scattering, and provides high image quality.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
In an image forming apparatus for supplying toner onto a latent image carrier and developing the latent image on the latent image carrier to form an image,
ChargedAboveA plurality of electrodes for generating a spatial traveling wave electric field for conveying toner toward the one end side by electrostatic force along the conveying surface;AboveFrom one end sideAboveCausing the toner to fly toward the latent image carrier,A pair of electrode surfaces facing each otherA transfer substrate;
An alternating electric field is generated between the electrodes at the one end of the pair of transport substrates,Means for generating a toner cloud by toner flying from one end side of the transport substrate; and,With
The plurality of electrodes on the transport substrate are disposed with increasing density in stages along the toner transport direction.
The configuration.
[0009]
here,It is preferable that an intermediate transport substrate facing each of the pair of transport substrates facing each other is provided.
[0010]
In addition, it is preferable to have a reverse conveyance substrate that conveys toner toward the other end portion by electrostatic force along the conveyance surface facing the conveyance substrate. Furthermore, it is preferable to have a toner gutter that collects toner that has not been used for development. This toner gutter preferably has a reverse conveying member for conveying the collected toner in the reverse direction.
[0011]
Furthermore, it is preferable that a means for generating a DC electric field is provided between the electrode of the transport substrate and the latent image carrier. It is preferable that a means for generating a direct current electric field is provided between the electrode provided on the outer surface side of the transport substrate and the latent image carrier.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of the image forming apparatus.
The overall outline and operation of the image forming apparatus will be described. A photosensitive drum 1 (for example, an organic photosensitive member: OPC), which is a latent image carrier, is rotationally driven clockwise in FIG. When a document is placed on the
[0013]
Here, the scanned document image is read as an image signal by the
[0014]
Then, the electrostatic latent image on the surface of the
[0015]
On the other hand, the toner remaining on the surface of the
[0016]
Next, the developing
The developing
[0017]
Then, the
[0018]
Further,
[0019]
Therefore, the
This
[0020]
Here, as the
[0021]
The
[0022]
Therefore, as shown in FIG. 4, the
[0023]
As the transport
[0024]
By increasing the relative dielectric constant of the transport
[0025]
The
[0026]
Here, the number of the
[0027]
By using a plurality of
[0028]
Further, the
[0029]
Next, toner conveyance and flying (jetting) operations by the
First, in the
[0030]
Here, as shown in FIG. 6, there is negatively charged toner T on the
[0031]
For example, when three-phase drive voltages Va, Vb, and Vc are applied to the three
[0032]
In this way, by changing the potential of the drive waveform applied to the
[0033]
Here, since the
[0034]
Note that the change pattern of the three-phase drive voltages Va, Vb, and Vc applied from the
[0035]
Therefore, the developing operation using the developing
First, as shown in the figure, the negatively charged toner T is conveyed by the
[0036]
At this time, an AC voltage from the
[0037]
In this way, the charged toner is transported toward the one end side by electrostatic force along the transport surface of the transport substrate, and the toner is ejected from the one end portion side of the transport substrate toward the latent image carrier. In this case, the toner can be adhered directly, and the apparatus can be simplified and the cost can be reduced. Since electrostatic toner conveyance is based on coulomb force, toners with a small charge amount, uncharged toners, and reverse polarity charged toners are not conveyed in a predetermined direction, and only charged toners above a certain threshold are conveyed. As a result, the charge amount of the toner used for the development is made uniform, the re-detachment of the toner in the development process is reduced, the background stain is reduced, and the image quality is improved.
[0038]
Further, toner deterioration is reduced as compared with the case where the developing roller is used as the developing means. That is, normally, the toner is charged by frictional charging, a film is formed on the developing roller together with the magnetic carrier, and the toner electrostatically attached to the carrier is made into a magnetic brush shape, which is brought into contact with the latent image carrier and developed. For this reason, the toner is kneaded by the developing roller and further pulverized into fine powder,2, TiO2For example, additives are imprinted on the resin part of the toner, and the characteristics of the toner are deteriorated, resulting in functional failure. On the other hand, as described above, the toner is further pulverized into a fine powder by being transported and flying on the transport substrate.2, TiO2Thus, the additive is not imprinted on the resin part of the toner, and the characteristic deterioration is also reduced.
[0039]
Next, the toner collecting action in this image forming apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory diagram for explaining the toner collecting action.
As described above, the toner flies from the
[0040]
Therefore,
[0041]
Thus, by providing the collecting means for collecting the unused toner flying from the
[0042]
In addition, when a forward / reverse bias voltage is applied alternately to the
[0043]
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a main part explanatory view for explaining a developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, as the
[0044]
Then, the three-phase drive waveforms Va1, Vb1, Vc1 of the frequency f1 of the
[0045]
With this configuration, the
[0046]
As described above, when the toner is accelerated by changing the frequency of the drive waveform stepwise, the arrangement of the electrodes on the transport substrate is compared with the case where the arrangement density of the electrodes is changed as in the above embodiment. However, the configuration on the drive circuit side is slightly complicated. Therefore, which form should be adopted may be selected in consideration of the manufacturing cost of the drive circuit and the transfer board, and the arrangement density of the electrodes on the transfer board is made narrower toward the flight side, and the drive waveform A drive circuit that increases the frequency stepwise can also be used.
[0047]
Next, a third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, as the
[0048]
Then, the three-phase drive waveforms Vap1, Vbp1, and Vcp1 of the peak value Vp1 of the
[0049]
With this configuration, the
[0050]
Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, as the
[0051]
With this configuration, by applying drive waveforms Vad, Vbd, and Vcd having a high duty ratio from the
[0052]
Next, an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In the
[0053]
With this configuration, the amount of toner that can be transported per unit time by the
[0054]
In this case, as shown in the figure, the
[0055]
Next, a sixth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, an AC voltage is applied from the
[0056]
With this configuration, for example, when AC ± 300V is applied from the
[0057]
As a result, the toner cloud formed by the charged toner T flying from the
[0058]
Next, a seventh embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, an AC voltage is applied from the
[0059]
With this configuration, a DC bias electric field is generated between each of the
[0060]
Next, an image forming apparatus according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, the
[0061]
With this configuration, the toner is transported from the
[0062]
With this configuration, the toner supplied from the
[0063]
In addition, the toner that does not adhere to the
[0064]
Next, a ninth embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This figure is an explanatory view of the main part of the developing device portion of the image forming apparatus.
In this embodiment, a
[0065]
A mode switching signal for switching modes is given to the
[0066]
With this configuration, during recording for forming a normal image, the drive waveforms Va, Vb, and Vc are changed from the
[0067]
In the standby mode, the
[0068]
Further, by providing two transport substrates as described above, one of the transport substrates can be used as a transport substrate for flying toner and also as a reverse transport substrate for transporting toner to the supply side, thereby simplifying the configuration. become.
[0069]
Next, another example of the toner conveyance mode in the
When the transport surfaces of at least two
[0070]
When the
[0071]
In this case, a larger amount of toner is supplied from the
[0072]
In each of the above-described embodiments, the toner is described as being accelerated and flying. However, the toner is ejected from one end portion of the transfer substrate at a constant transfer speed (this is also included in “flying”). You can also. In this case, the plurality of electrodes may be arranged at equal intervals, and the same drive waveform may be applied with the phase shifted.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention,It has a plurality of electrodes that generate a space traveling wave electric field to convey charged toner toward the one end side by electrostatic force along the conveying surface, and the toner flies from one end side toward the latent image carrier. A pair of transport substrates facing each other on the electrode surface side, and a means for generating an alternating electric field between the electrodes at one end of the pair of transport substrates and generating a toner cloud due to toner flying from one end of the transport substrate. Since the plurality of electrodes of the transport substrate are arranged with increasing arrangement density step by step along the toner transport direction,A toner having a uniform charge amount can be transported with a simple configuration to generate a toner cloud, toner scattering is reduced, and image quality is improved.
[0074]
here,By providing the intermediate transport substrate facing each of the pair of transport substrates facing each other, a larger amount of toner can be transported.
[0075]
In addition, by having a reverse conveyance board that conveys toner toward the other end with electrostatic force along the conveyance surface against the conveyance board, unused toner can be collected with a simple configuration to prevent toner scattering The toner can be easily reused. Furthermore, by having a toner gutter that collects toner that has not been used for development, toner scattering can be more reliably prevented. The toner gutter includes a reverse conveying member that conveys the collected toner in the reverse direction, so that the collected toner can be easily reused.
[0076]
Further, by providing means for generating a DC electric field between the electrode of the transport substrate and the latent image carrier, the toner cloud can be vibrated, and more efficient development can be performed. In addition, by providing means for generating a DC electric field between the electrode provided on the outer surface side of the transport substrate and the latent image carrier, toner can be contained between the DC electric fields to prevent toner scattering more reliably. In addition, the area of the toner cloud is widened and the contact area with the latent image carrier is widened, and good high-density development without toner omission can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a developing device of the image forming apparatus.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory diagram of a conveyance board of a toner flying device in the developing device.
FIG. 4 is an explanatory plan view of the transfer substrate.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the toner flying device.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the principle of toner conveyance by the conveyance substrate.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of a change pattern of a drive waveform applied to the transport substrate.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining another example of a change pattern of a drive waveform applied to the transport substrate.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the principle of the developing operation in the image forming apparatus.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a toner collecting operation in the image forming apparatus.
FIG. 11 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 15 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory view of a main part of a developing device portion of an image forming apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a reverse conveyance drive waveform pattern for explaining the embodiment;
FIG. 19 is a main part explanatory view of a developing device for explaining another example of the embodiment;
FIG. 20 is a main part explanatory view of a developing device part for explaining another example of a toner conveyance mode;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
帯電した前記トナーを搬送面に沿って静電力で一端部側に向かって搬送するための空間進行波電界を発生させる複数の電極を有し、前記一端部側から前記潜像担持体に向かって前記トナーを飛翔させる、前記電極面側が対峙する一対の搬送基板と、
前記一対の搬送基板の前記一端部の前記電極間に交流電界を発生させ、前記搬送基板の一端部側から飛翔するトナーによるトナークラウドを発生させる手段と、を備え、
前記搬送基板の前記複数の電極は、トナーの飛翔搬送方向に沿って順次段階的に配置密度を高くして配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for supplying toner onto a latent image carrier and developing the latent image on the latent image carrier to form an image,
A plurality of electrodes for generating a space traveling wave electric field for conveying the charged toner toward the one end side by electrostatic force along the conveying surface, from the one end side toward the latent image carrier; A pair of transport substrates facing the electrode surface side for causing the toner to fly; and
Wherein between the electrodes of the one end of the pair of conveying the substrate to generate an alternating electric field, and means for generating a toner cloud by toner flying from one end of the transfer board,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of electrodes of the transport substrate are disposed with increasing density in a stepwise manner along a toner transport direction .
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