JPH04191763A - 帯電粒子の搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は帯電粒子を搬送する方法に関する。

［従来の技術］ 従来、微小な粒子状物体を搬送させるには空気流をこの
粉体に当てるか、この空気流にこの粉体な巻き込んで、
微小な粒子状物体群を空気流と共に搬送させる方法や、
搬送基体に帯電した微小な粒子状物体を静電的に付着さ
せて、移動する搬送基体と共に搬送する方法等が知られ
ている。さらには斜めに配置させた大きく振動する振動
板上に大きな粒子状物体を載せてこの傾斜に沿って滑り
落ちるのを振動によって助ける搬送方法が知られている
。

［発明が解決しようとするｆｆ題］ しかしこのような方向ては送り込む空気のために微小な
粒子状物体の搬送密度は空気で薄められて疎になり、低
効率な搬送方法てあった。また振動によって搬送を助け
る搬送方法では、大きな振動を起こさせるために大きな
エネルギーが必要であったり、大きな振動音か発生した
りして不都合か生じていた。また、搬送基体に帯電した
微小な粒子状物体を静電的に付着させて、移動する搬送
基体と共に搬送する方法を用いて、静電潜像を現像する
ために現像部に上記帯電された記録用の顕画粒子、いわ
ゆるトナーを供給すると、その一つずつの極性及び帯電
量かまちまちであったり、絶対量か変動しやすく不安定
であるため、現像画像の濃度、諧調性、線画像再現性が
安定しない。また、顕画粒子の帯電量によって搬送基体
に静電的に付着する付着量も変化してしまう。すなわち
、環境変化により湿度が変化し、一定の速度で移動する
搬送基体上に静電的に付着して搬送される帯電した微小
な粒子状物体の量（帯電した微小な粒子状物体の付着し
た層厚）そのものか変動してしまい、如上の画像品質が
変動する等の不都合があった。

さらには、従来は機械的駆動部をなくすことかてきず、
この機械的駆動部の摩耗や振動負荷変動等による故障か
発生しやすかった。

本発明は上述した従来の方法の問題点を解決し、■少な
いエネルギーで、■帯電粒子を高密度で効率良く搬送て
き、■靜かて、■帯電粒子の搬送量の環境依存性もなく
、安定して搬送てき、■静電潜像を現像する際、常に所
望の極性及び電荷量を保持する粒子のみを搬送するのて
画質か安定し、■機械的駆動による故障発生確率も著し
く低い、従来にない帯電粒子の搬送方法の提供を目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 板の片端に一様な撓み振動を励振させることによって他
端方向への横波の進行波を発生させ、板上の帯電性粒子
のうち、板に静電吸着した帯電粒子のみに、振動発生源
へ向う搬送力を与える帯電粒子搬送方法において、 上記粒子として磁性粒子あるいは磁性体を含んだ粒子を
、非磁性の上記搬送板に載せ、該搬送板の粒子搬送方向
の上流付近に配設された磁界発生手段によって上記粒子
を引き付け、所定の帯電量を有する粒子を選択的に搬送
する、 ことにより達成される。

［作用］ 本発明によれば、帯電粒子を磁界発生手段によって搬送
板たる音波伝播部材に引き付け、該部材を超音波励振さ
せ該部材に横波の進行波を与えて、該部材に定常波音場
を移動させることにより、所定の帯電量を有する帯電粒
子を選択的に搬送させるようにしたから、■少ないエネ
ルギーて、■帯電粒子を高密度で効率良く搬送でき、■
静かで、■帯電粒子の搬送量の環境依存性もなく、安定
して搬送てき、■常に所望の電荷量及び極性を保持する
粒子のみを搬送するのて画質か安定し、■機械的駆動に
よる故障発生確率も著しく低く、安定して搬送てきる。

また本発明によれば、上記帯電粒子として、記録用の顕
画粒子を用いることにより、上記０丁０）、■の効果を
もたせて記録用の顕画粒子を搬送できる。さらに、上記
記録用の顕画粒子として帯電された顕画粒子を用いたと
きは、上記効果に加えて特に■、■の効果をもたせて帯
電された顕画粒子を搬送てきる。また５本発明によれば
音波伝播部材を超音波励振させ該部材に横波の進行波を
与えて、該部材間に定常波音場を移動させることにより
、帯電粒子を搬送させるが、音波伝播部材を超音波励振
させ該部材に横波の進行波を与えるには、例えば次のよ
うにすれば良い。進行波の与え方として、 ■音波伝播部材の一端に、横波の超音波励振発生手段を
設ける。

■音波伝播部材にｓｉｎ（ｗｔ）とｃｏｓ（ｗｔ）の横
波の超音波励振をそれぞれに与える超音波励振発生手段
を設け、共振周波数を接近させて励振させる。

［実施例］ 本発明の第一実施例ないし第三実施例を添付図面に基づ
いて説明する。

〈第一実施例〉 先ず１本発明の第一実施例について第１図を用いて説明
する。

第１図て、ｌは平板状の搬送板たる音波伝播部材であり
、下面には磁界発生手段たる磁石３か取り付けられてい
る。また、４は超音波励振手段て、圧電性の振動素子５
とこれを駆動する高周波電源６とホーン７により構成さ
れている。８は超音波励振手段４による振動を板状ステ
ンレス鋼の音波伝播部材ｌの一端に、この音波伝播部材
ｌの幅方向に対して均一に伝えるための伝達手段である
。】０は細長い穴である。この細長い穴１０は音波伝播
部材ｌの幅方向に対して中央部とその両端に相当する部
分に対応する伝達手段８の位置にそれぞれ異なる形状の
穴を設け、超音波励振手段４による振動を板状の音波伝
播部材１に、この音波伝播部材ｌの幅方向に対して均一
に伝えられるように工夫されている。９は付加振動体て
、さらに音波伝播部材１の幅方向に対して超音波励振手
段４による振動が均一に伝えられるように、付加振動体
９か８１図のように伝達手段８の背後に設けて振動調整
をし゛〔いる。ここまてか、超音波発生装置１００であ
る。

次に５音波吸収装置　１０１について述べる。

１１は機械電気変換手段て、機械振動を電気工ネルキー
に変換するためのものである。音波伝播部材１の上記と
反対側の一方（第１図では音波伝達部材ｌの左側）に、
と記と同様に伝達手段８と付加振動体９とを設け、伝達
手段８の背後にこの機械電気変換手段１１か設けられて
いる。Ｉ２は７と同様のホーンである。１３は圧電素子
である。１４は電気抵抗負荷（約３にΩ）で、圧電素子
１３により機械振動を電気エネルギーに変換したエネル
ギーをこの電気抵抗負荷で熱エネルギーに変換して、ａ
板振動をエネルギー吸収してしまうものである。

機械電気変換手段１１は、このホーン１２と圧電素子１
３と電気抵抗負荷１４とで構成されている。これらの目
的は音波伝播部材１を通して伝播してきた機械振動を伝
達手段８で受け、さらに機械電気変換手段１１によりこ
の機械振動をエネルギー吸収してしまうためである。１
５はカイトて、音波伝播部材ｌによって搬送されてきた
帯電粒子たるトナー（粒径か数〜数士鉢−の樹脂性粉体
て中に微小の磁性体か分散されている）１７を回収する
ためのガイドである。

本実施例ては、伝達手段８を通じて超音波励振手段４に
よる振動を板状の音波伝播部材１の一端に伝えて超音波
励振させ、音波伝播部材１に横波の進行波を与えている
。

以上のような本実施例装置においては、先ず、磁石３付
近の音波伝播部材ｌ上にトナー１７を多量に載せておく
。次に音波伝播部材Ｉにｚｏ〜３０ｋ）Ｉアの振動を与
えると、磁力によってトラップされるトナー１７と、右
方向へ移動するトナー１７“か観察される。トナー１７
′のようなトナーは少量であるから、とぎれることなく
続いて搬送される。トナー１７゛はさらに右方へ移動し
、徐々にトナー溜り１７？′を形成していく。クーロン
メーターて磁石３付近のトナー溜り１７とガイド】５内
のトナー１７”の帯電量を比較したところ、トナー１７
は約０μｃ／ｇに対し、トナー】７”はおよそ１０〜２
゜ｇ　ｃ／ｇてあった。磁力の大きな磁石を用いるほど
この電荷量は大きくなる傾向かみられた。すなわち、ト
ナー溜り１７内でトナー粒子同士あるいはトナー粒子と
音波伝播部材ｌとの摩擦帯電により帯電した粒子か音波
伝播部材ｌと鏡映力によって吸着力を得て、搬送された
ものと考えられる。

また１粒子の搬送力を左右する粒子の音波伝播部材１へ
の吸着力は、強すぎても弱すぎても良くなく、良好な状
態を保つ必要がある。そのようなときは、例えば音波伝
播部材ｌヘハイアスを印加することによって、その吸着
力を調整すればよい。

〈第二実施例〉 次に１本発明の第二実施例について第２図を用いて説明
する。なお、第一実施例との共通箇所には同一符号を付
して説明を省略する。

第２図は、電子写真方式を用いた画像形成装置における
現像装置の断面図である。

静電潜像を載せた感光トラム２０か、矢印ａの方向へ回
転し、現像領域Ａを通過する。一方、現像装置２６側で
は、容器２４に貯められたトナー（磁性粉か分散された
樹脂、平均粒径１０〜２０鉢園、高帯電性）の中で、十
分に帯電したものだけか磁石３′の磁力に打ち勝って第
一実施例と同様の原理て高周波型ｓ６によって超音波励
振されたトナー搬送板２２（不動）の上を、矢印すの方
向へ搬送される。また、現像領域Ａへ搬送されるトナー
量は、規制ブレード２３によって調整される。なお、こ
のトナー搬送板２２には、現像バイアス２５か接続され
ており、Ａ部では、このバイアスと感光ドラム２０上の
静電潜像によって電界パターンか形成される。Ａ部へ搬
送されてきた帯電トナー２１は、そのパターンに応して
トナー搬送板２２から感光ドラム２０へ転移し、トナー
画像２７を作る。このトナー画像はこの後転写紙へ移さ
れ、定着装置（図示せず）を通過し、コピーを完了する
。トナー搬送板２２上に残った現像されなかったトナー
２８はｂ′力方向さらに搬送され、容器２４へ戻る。

なお、搬送板２２内の現像領域Ａに磁石３”を設けたり
、規制フレード２３に磁性材料を使用すれば、トナーの
規制効果を高め、かぶり防止に一層効果的である。

く第三実施例〉 次に、本発明の第三実施例について第３図を用いて説明
する。なお、第一実施例との共通箇所には同一符号を付
して説明を省略する。

第−及び第二実施例において、使用する磁石の磁力の大
きさを可変とすることによって、Ｉｌ送されるトナーの
帯電量をコントロールすることがてきると述べた。すな
わち、磁力が大きくなると超音波搬送の力と逆方向の力
か増大するため帯電量か大きくないと、所望の方向へ搬
送されない。しかし、第二実施例で述べたような現像装
置に使用する場合、帯電量の他にその極性も大切である
。

しばしば粒子同士の摩擦などによって、所望の極性と反
対の極性に帯電した粒子が発生し１反転かふり等のトラ
ブルを引き起こすことがある。これを防ぐためには所望
の帯電極性の粒子のみ、現像領域Ａ（第２図）へ選択搬
送する必要かある。そこで本発明を利用し、以下のよう
なことを試みた。

第３図は、第一実施例の第１図とほぼ同しである（簡略
化しである）。違う点は、音波伝播部材の材質を半導体
にした点と、超音波搬送方向と垂直方向に電界を作った
点である。すなわち、電極２９．３０と電源３１によっ
て、音波伝播部材１′の表面及び中に電位勾配を作り、
そこへ帯電したトナー１７か搬送されてくる。すると、
トナーは超音波搬送力によってＣ方向に力を受ける他に
、その極性によって正ならｄ方向、負ならＣ方向への力
を受けるため、トナー１７は１７−ａ　（正極性トナー
）と１７−ｂ　（負極性トナー）に分離する。

以上の工夫を第二実施例の中に付は加えることによって
、所望の帯電量で、かつ、所望の極性のトナーのみ現像
領域Ａに搬送されるため、より高画質な画像を得られる
ようにすることが可能である。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明は、磁界発生手段によっ
て帯電粒子を搬送板に引き付け、超音波浮揚させながら
所定の帯電量を有する帯電粒子を選択的に搬送する方法
により、■少ないエネルギーで、■帯電粒子を高密度て
効率良く搬送でき、■静かで、■帯電粒子の搬送量の環
境依存性もなく、安定して搬送てき、■静電潜像を現像
する際、常に所望の極性及び電荷量を保持する粒子のみ
を搬送できるのて、画質か安定し、■機械的駆動による
故障発生確率も著しく低い、効果を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概略構成を示す斜視
図、第２図は本発明の第二実施例装置の概略構成を示す
断面図、第３図は本発明の第三実施例装置の概略構成を
示す斜視図である。 ｌ・・・・・・搬送板（音波伝播部材）３・・・・・・
磁界発生手段（磁石） １７・・・・・・帯電粒子（トナー）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板の片端に一様な撓み振動を励振させることによ
   って他端方向への横波の進行波を発生させ、板上の帯電
   粒子のうち、板に静電吸着した帯電粒子のみに、振動発
   生源へ向う搬送力を与える帯電粒子の搬送方法において
   、 上記粒子として磁性粒子あるいは磁性体を含んだ粒子を
   、非磁性の上記搬送板に載せ、該搬送板の粒子搬送方向
   の上流付近に配設された磁界発生手段によって上記粒子
   を引き付け、所定の帯電量を有する粒子を選択的に搬送
   する、 ことを特徴とする帯電粒子の搬送方法。
2. （２）帯電粒子が粒子搬送板との摩擦によって所望の極
   性に帯電するように、粒子構成材料及び粒子搬送板材質
   を選択することとする請求項（１）に記載の帯電粒子の
   搬送方法。