JPH04191764A - 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を巻き込んで、
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
。

［発明か解決しようとする課題］ 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
効率な搬送方法であった。また振動によって搬送を助け
る搬送方法ては、大きな振動を起こさせるために大きな
エネルギーか必要であったり、大きな振動音か発生した
りして不都合か生していた。また、１Ｍ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
電量がまちまちであったり、絶対量が変動しやすく不安
定であるため、現像画像の濃度１ｍ調性、線画像再現性
か安定しない。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か変化し、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）そのものが変動してしまい、如上の画像品質
が変動する等の不都合かあった。

さらには、従来は機械的駆動部をなくす、ことができず
、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
いエネルギーて、■帯電粒子を高密度て効率良く搬送て
き、■静かで、〈■帯電粒子の搬送量の環境依存性もな
く、安定して搬送でき、■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、 帯電粒子群中の各粒子を搬送する方法において、粒子搬
送板の搬送方向の下流端で−様な撓み振動を励振させる
ことによって上流方向への横波の進行波を発生し、上記
搬送板に所定の勾配をもたせることによって所定の静電
吸着量を有する帯電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、帯電粒子を勾配をもった粒子によって
搬送板たる音波伝播部材に載せ、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、所定の静電吸着量を有する帯
電粒子を選択的に搬送させるようにしたから、■少ない
エネルギーで、■帯電粒子を高密度で効率良く搬送てき
、■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で画質か安定し、■機械的駆
動による故障発生確率も著しく低く、安定して搬送でき
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■〜■、■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Ｃ）、■の効果をもたせて帯
電された顕画粒子を搬送できる。また、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、例えは次のよ
うにすれば良い。進行波の与え方として、 （頂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。

り）音波伝播部材にｓｉｎ（ｗｔ）とｃｏｓ（ｗｔ）の
横波の超音波励振なそれぞれに与える超音波励振発生手
段を設け、共振岡波数を接近させて励振させる。

［実施例コ 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、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は平板状の粒子搬送板たる音波伝播部材で
搬送方向（第１図中右方）か角度θの登り勾配となって
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。１０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１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ｌの幅方向に対して超音波励振
手段４による振動か均一に伝えられるように、伺加振動
体９か第１図のように伝達手段８の背後に設けて振動調
整をしている。ここまでか、超音波発生装置１００であ
る。

次に、音波吸収袋＠　１０１について述べる。

Ｉ＋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図ては音波伝達部材１の左側）に、
上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。１２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）て、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て熱エネルギーに変換して、機
械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とて構成されている。これらの目
的は音波伝播部材ｌを通じて伝播してきた機械振動を伝
達手段８て受け、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はガイドて、音波伝播部材１によって搬送されてきた
帯電粒子たるトナー（粒径か数〜数十μ■の樹脂性粉体
）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を通して超音波励振手段４に
よる振動を板状の音波伝播部材ｌの一端に伝えて超音波
励振させ、音波伝播部材１に波の進行波を与えている。

次に音波伝播部材ｌに２０〜３０ｋＨ，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、とぎれることなく統い
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
ーで磁石３付近のトナー溜り１７とガイド１５内のトナ
ー】７”の帯電量を比較したところ、トナー１７は約０
μｃ／ｇに対し。

トナー１７″は３よそ１０〜２０μｃ／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内てトナー粒
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１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、粒子の搬送力を左右する粒子の音波伝播部材ｌへ
の吸着力は１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へバ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が、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に貯められた顕画粒子（トナー、高帯電性
）の中て、十分に帯電したものだけか第一実施例と同様
の原理で高周波電源６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が接続されており、Ａ部で
は、このバイアスと感光トラム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２
２から感光トラム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、足着装Ｍ（
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。

（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、粒子を搬送する板の登り
勾配θの大きさを可変とすることによって、＊送される
トナーの帯電量をコントロールすることかてきると述べ
た。すなわち、θか大きくなると搬送板と粒子の摩擦力
か減少するため搬送板に粒子か付着する力は、静電吸着
力のみとなり帯電量か大きくないと、吸着しないのて搬
送されない。しかし、第二実施例で述へたような現像装
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か発生し、反転かふり等のド
ラフルを引き起こすことかある。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（８２図）へ選択
搬送する必要かある。そこて本発明を利用し、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、　ｔＦｊ２９．３０と電［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」、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
るようにすることか可能である。

［発明の効果コ 以上に説明したように、本発明は、超音波浮揚させなか
ら所定の静電吸着力を有する帯電粒子状物体を選択的に
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、■靜かて、■帯電粒子
の搬送量の環境依存性もなく、安定して搬送でき、■静
電潜像を現像する際、常に所♀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、■ン機
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・・・・・・粒子搬送板（音波伝播部材）１７・・・
・・・帯電粒子（トナー）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電粒子群中の各粒子を搬送する方法において、
   粒子搬送板の搬送方向の下流端で一様な撓み振動を励振
   させることによって上流方向への横波の進行波を発生し
   、上記搬送板に所定の勾配をもたせることによって所定
   の静電吸着量を有する帯電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。
3. （３）粒子搬送板へバイアスを印加することとする請求
   項（１）に記載の帯電粒子の搬送方法。