JPH1078710A - 静電写真式印刷装置のための回転可能な円筒形共振装置 - Google Patents
静電写真式印刷装置のための回転可能な円筒形共振装置Info
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- JPH1078710A JPH1078710A JP9204143A JP20414397A JPH1078710A JP H1078710 A JPH1078710 A JP H1078710A JP 9204143 A JP9204143 A JP 9204143A JP 20414397 A JP20414397 A JP 20414397A JP H1078710 A JPH1078710 A JP H1078710A
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- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/16—Transferring device, details
- G03G2215/1604—Main transfer electrode
- G03G2215/1609—Corotron
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の静止型共振装置に付随する不均一な振
動エネルギー（画質を低下させる）の問題を解決するこ
とである。 【解決手段】 本発明の回転可能な円筒形共振装置は、
像形成部材の移動方向に直角な縦軸線に沿って配置され
る。共振装置の円筒形の形は、像形成部材と接触を保ち
ながら共振装置の回転を許すことにより、共振装置の接
触表面と像形成部材間の摩擦力を減らして共振装置およ
び像形成部材の磨耗（不均一な振動エネルギーを引き起
こす）を減らす。共振装置は、その長さに沿って周波数
応答と振動振幅を均一にするため複数の個別の共振器要
素で構成することができる。各共振器要素は（１）振動
エネルギーを発生する振動エネルギー発生セグメント
（たとえば圧電トランスジューサ）と、（２）圧電トラ
ンスジューサに結合されていて、振動エネルギーを圧電
トランスジューサから像形成部材へ伝える導波管セグメ
ントから成っている。
動エネルギー（画質を低下させる）の問題を解決するこ
とである。 【解決手段】 本発明の回転可能な円筒形共振装置は、
像形成部材の移動方向に直角な縦軸線に沿って配置され
る。共振装置の円筒形の形は、像形成部材と接触を保ち
ながら共振装置の回転を許すことにより、共振装置の接
触表面と像形成部材間の摩擦力を減らして共振装置およ
び像形成部材の磨耗（不均一な振動エネルギーを引き起
こす）を減らす。共振装置は、その長さに沿って周波数
応答と振動振幅を均一にするため複数の個別の共振器要
素で構成することができる。各共振器要素は（１）振動
エネルギーを発生する振動エネルギー発生セグメント
（たとえば圧電トランスジューサ）と、（２）圧電トラ
ンスジューサに結合されていて、振動エネルギーを圧電
トランスジューサから像形成部材へ伝える導波管セグメ
ントから成っている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般には隣接表面に振
動エネルギーを加える装置、より詳細には柔軟性に富む
表面すなわち可撓性表面（たとえば静電写真式印刷装置
において見られるようなベルト形部材）に振動エネルギ
ーを加える場合に役に立つ回転可能な円筒形の共振装置
に関する。
動エネルギーを加える装置、より詳細には柔軟性に富む
表面すなわち可撓性表面（たとえば静電写真式印刷装置
において見られるようなベルト形部材）に振動エネルギ
ーを加える場合に役に立つ回転可能な円筒形の共振装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真式印刷プロセスの種々の工程は
振動エネルギーを用いて増強できることが判った。振動
エネルギーはトナー粒子が在留している可撓性表面に加
えられる。振動エネルギーは、トナー粒子が在留する表
面とトナー粒子との付着力を弱めることによって、表面
からトナー粒子の解放を増大する働きをする。上記の代
わりに、振動エネルギーを用いてトナーまたは支持表面
の内部に熱を発生させ、熱で推進される処理（たとえば
定着）を増大することもできる。
振動エネルギーを用いて増強できることが判った。振動
エネルギーはトナー粒子が在留している可撓性表面に加
えられる。振動エネルギーは、トナー粒子が在留する表
面とトナー粒子との付着力を弱めることによって、表面
からトナー粒子の解放を増大する働きをする。上記の代
わりに、振動エネルギーを用いてトナーまたは支持表面
の内部に熱を発生させ、熱で推進される処理（たとえば
定着）を増大することもできる。
【０００３】振動エネルギーを加えることが特に役に立
つことが判った代表的なプロセスの１つが静電写真式印
刷プロセスの転写工程である。一般に、像形成表面たと
えば感光体から荷電トナー粒子を第２支持表面たとえば
コピー用紙または中間転写ベルトへ転写するプロセス処
理は、像形成表面上にトナー粒子を保持する付着力に打
ち勝つことによって可能になる。通常の静電写真式印刷
装置の場合、像支持表面間のトナー像の転写は、コロナ
発生装置を使用する静電誘導によって達成される。その
場合は、第２支持表面が像形成表面に直接接触した状態
に置かれ、第２支持表面の裏面へコロナ電荷がスプレー
される。コロナ放電はトナー粒子の極性とは反対の極性
をもつイオンを発生するので、トナー粒子は像形成表面
から第２支持表面へ静電気的に吸引され、転写される。
現像剤をコピー用紙へ転移させる通常のプロセスは荷電
トナー粒子を像形成表面から物理的に離脱させて第２支
持表面へ転移させる必要があるので、転写プロセスの重
要な面は、トナー粒子に作用する付着力に打ち勝つため
に転写領域内で強い静電界と（または）他の力を加え、
維持することに集中している。振動エネルギーを用いて
転写プロセスを支援することは、たとえば米国特許第
３，８５４，９７４号に像形成表面からトナーの解放を
増大する手段として開示されている。最近では、集束振
動エネルギーを発生するのに適した共振器を像形成表面
の裏面に沿って配置し、像形成表面に均一な振動エネル
ギーを加える装置が、たとえば、米国特許第４，９８
７，４５６号、同第５，００５，０５４号、同第５，０
１０，３６９号、同第５，０１６，０５５号、同第５，
０８１，５００号、および同第５，２１０，５７７号に
開示されている。上に挙げた諸装置では、像形成表面か
らトナー粒子を吸引するには転写区域内の電界だけでは
不十分であるのにもかかわらず、トナーの転移が有効に
起きるように像形成表面からトナー粒子を機械的に解放
させることにより、トナーの転写を支援している。静電
写真式印刷プロセスにおいて振動エネルギーを都合よく
使用する同様な応用は、米国特許第４，８３３，５０３
号に開示されているような現像機器内の音波によるトナ
ー解放、米国特許第５，０３０，９９９号に開示されて
いるような音響による清掃支援、および米国特許第５，
３３９，１４７号に開示されているような超音波発熱に
よる定着に向けられた。
つことが判った代表的なプロセスの１つが静電写真式印
刷プロセスの転写工程である。一般に、像形成表面たと
えば感光体から荷電トナー粒子を第２支持表面たとえば
コピー用紙または中間転写ベルトへ転写するプロセス処
理は、像形成表面上にトナー粒子を保持する付着力に打
ち勝つことによって可能になる。通常の静電写真式印刷
装置の場合、像支持表面間のトナー像の転写は、コロナ
発生装置を使用する静電誘導によって達成される。その
場合は、第２支持表面が像形成表面に直接接触した状態
に置かれ、第２支持表面の裏面へコロナ電荷がスプレー
される。コロナ放電はトナー粒子の極性とは反対の極性
をもつイオンを発生するので、トナー粒子は像形成表面
から第２支持表面へ静電気的に吸引され、転写される。
現像剤をコピー用紙へ転移させる通常のプロセスは荷電
トナー粒子を像形成表面から物理的に離脱させて第２支
持表面へ転移させる必要があるので、転写プロセスの重
要な面は、トナー粒子に作用する付着力に打ち勝つため
に転写領域内で強い静電界と（または）他の力を加え、
維持することに集中している。振動エネルギーを用いて
転写プロセスを支援することは、たとえば米国特許第
３，８５４，９７４号に像形成表面からトナーの解放を
増大する手段として開示されている。最近では、集束振
動エネルギーを発生するのに適した共振器を像形成表面
の裏面に沿って配置し、像形成表面に均一な振動エネル
ギーを加える装置が、たとえば、米国特許第４，９８
７，４５６号、同第５，００５，０５４号、同第５，０
１０，３６９号、同第５，０１６，０５５号、同第５，
０８１，５００号、および同第５，２１０，５７７号に
開示されている。上に挙げた諸装置では、像形成表面か
らトナー粒子を吸引するには転写区域内の電界だけでは
不十分であるのにもかかわらず、トナーの転移が有効に
起きるように像形成表面からトナー粒子を機械的に解放
させることにより、トナーの転写を支援している。静電
写真式印刷プロセスにおいて振動エネルギーを都合よく
使用する同様な応用は、米国特許第４，８３３，５０３
号に開示されているような現像機器内の音波によるトナ
ー解放、米国特許第５，０３０，９９９号に開示されて
いるような音響による清掃支援、および米国特許第５，
３３９，１４７号に開示されているような超音波発熱に
よる定着に向けられた。
【０００４】上に挙げた米国特許に開示されているよう
に、集束振動エネルギーを発生するのに適した典型的な
共振器は、一般に、振動運動を隣接する表面に結合する
ために隣接表面に接触する作用先端部をもつ共振導波部
材に結合されたトランスジューサ要素を含んでいる。導
波部材の作用先端部において振動運動に相当な利得を得
るために、導波部材の形状はトランスジューサによって
そのベースに加えられた振動エネルギーに応動するよう
に設計されている。共振器は、その作用先端部が振動を
引き起こすように、振動エネルギーが加えられる表面に
ぴったり接触した状態で配置される。共振器は一般に振
動エネルギーが加えられる移動表面に対し固定して配置
される。
に、集束振動エネルギーを発生するのに適した典型的な
共振器は、一般に、振動運動を隣接する表面に結合する
ために隣接表面に接触する作用先端部をもつ共振導波部
材に結合されたトランスジューサ要素を含んでいる。導
波部材の作用先端部において振動運動に相当な利得を得
るために、導波部材の形状はトランスジューサによって
そのベースに加えられた振動エネルギーに応動するよう
に設計されている。共振器は、その作用先端部が振動を
引き起こすように、振動エネルギーが加えられる表面に
ぴったり接触した状態で配置される。共振器は一般に振
動エネルギーが加えられる移動表面に対し固定して配置
される。
【０００５】静電写真式印刷装置の場合は、不均一な振
動運動は直ちに画質の欠陥に結びつくので、共振器の先
端部から被振動表面へ伝えられる振動運動が均一である
ことが不可欠である。振動運動の不均一性は共振装置の
不均一な周波数応答から生じることがあるが、不均一性
に関係する多くの問題は、たとえば固定して配置された
共振器の先端部に逆らって移動表面（感光体ベルト）が
絶えず移動することによって生じる擦り作用が過大な磨
耗と共振器の先端部の機能劣化を引き起こし、共振振動
数が変化する結果、現れることが判った。さらに、継ぎ
目をもつエンドレス移動表面の場合は、継ぎ目が共振器
の先端部に逆らって通過するとき、相当なトルクスパイ
クを発生するので、移動表面に沿って振動が突然発生す
ることがある。また、振動エネルギーは振動エネルギー
発生部材に接触している移動表面へ伝わるので、移動表
面にかかる抗力が小さい振動エネルギー発生部材を提供
することが望ましい。
動運動は直ちに画質の欠陥に結びつくので、共振器の先
端部から被振動表面へ伝えられる振動運動が均一である
ことが不可欠である。振動運動の不均一性は共振装置の
不均一な周波数応答から生じることがあるが、不均一性
に関係する多くの問題は、たとえば固定して配置された
共振器の先端部に逆らって移動表面（感光体ベルト）が
絶えず移動することによって生じる擦り作用が過大な磨
耗と共振器の先端部の機能劣化を引き起こし、共振振動
数が変化する結果、現れることが判った。さらに、継ぎ
目をもつエンドレス移動表面の場合は、継ぎ目が共振器
の先端部に逆らって通過するとき、相当なトルクスパイ
クを発生するので、移動表面に沿って振動が突然発生す
ることがある。また、振動エネルギーは振動エネルギー
発生部材に接触している移動表面へ伝わるので、移動表
面にかかる抗力が小さい振動エネルギー発生部材を提供
することが望ましい。
【０００６】共振導波部材と振動させる表面間の直接接
触に関連する問題に答えて、いろいろな概念が開示され
た。１つの典型的な解決案が米国特許第５，５１２，９
８９号に開示されている。この解決案では、振動エネル
ギー源から表面へ効率的かつ有効に、一般にそれに付随
する問題を起こさずに、振動エネルギーを伝えることが
できるように、共振器の露出端部にカップリング・カバ
ーが接合されている。もう１つの解決案においては、共
振装置は像形成部材に隣接して開口を形成する真空プレ
ナムを含む真空装置と、一対の弾性キャップ部材を含む
カップリング・カバーを有する。真空装置は真空プレナ
ムの開口に十分な真空圧を加えて像形成部材を導波部材
へ吸引する。各キャップ部材は真空プレナムと像形成部
材の間に置かれるように真空プレナム上にその開口に沿
って取り付けられている。この真空装置は、重要なアラ
イメントを容易にするほかに、共振器と像形成表面間の
境界面にカップリング・カバーを導入することによっ
て、望ましくない処理方向に直角な振動成分を最小限度
にする。
触に関連する問題に答えて、いろいろな概念が開示され
た。１つの典型的な解決案が米国特許第５，５１２，９
８９号に開示されている。この解決案では、振動エネル
ギー源から表面へ効率的かつ有効に、一般にそれに付随
する問題を起こさずに、振動エネルギーを伝えることが
できるように、共振器の露出端部にカップリング・カバ
ーが接合されている。もう１つの解決案においては、共
振装置は像形成部材に隣接して開口を形成する真空プレ
ナムを含む真空装置と、一対の弾性キャップ部材を含む
カップリング・カバーを有する。真空装置は真空プレナ
ムの開口に十分な真空圧を加えて像形成部材を導波部材
へ吸引する。各キャップ部材は真空プレナムと像形成部
材の間に置かれるように真空プレナム上にその開口に沿
って取り付けられている。この真空装置は、重要なアラ
イメントを容易にするほかに、共振器と像形成表面間の
境界面にカップリング・カバーを導入することによっ
て、望ましくない処理方向に直角な振動成分を最小限度
にする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に共振導
波部材と移動表面との接触、より詳細には従来の静止型
の共振導波部材の作用先端部において起きる磨耗と抗力
に起因する不均一な振動エネルギーの問題に対する代替
解決案を目指している。詳細には、本発明は移動表面に
沿う磨耗を減らすために回転自在に設置できる円筒形共
振装置を考えている。この円筒形共振装置は、製造上都
合がよいほか、先行特許文献に開示された従来の静止型
の共振装置にまさる作用上の利点を備えている。
波部材と移動表面との接触、より詳細には従来の静止型
の共振導波部材の作用先端部において起きる磨耗と抗力
に起因する不均一な振動エネルギーの問題に対する代替
解決案を目指している。詳細には、本発明は移動表面に
沿う磨耗を減らすために回転自在に設置できる円筒形共
振装置を考えている。この円筒形共振装置は、製造上都
合がよいほか、先行特許文献に開示された従来の静止型
の共振装置にまさる作用上の利点を備えている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の実施態
様として、ほぼ均一な振動エネルギーを隣接表面に与え
るように構成された円筒形共振装置を含む共振器手段を
備えた静電写真式印刷装置を提供する。静電写真式印刷
装置はさらに処理方向に移動するトナー支持表面を備え
ている。共振器手段は前記トナー支持表面の裏面に接触
した状態で配置されており、ほぼ均一な振動エネルギー
出力をトナー支持表面に与えてトナー粒子とトナー支持
表面間の付着力を機械的に低減させる。静電写真式印刷
装置は、さらに共振器手段の均一な振動エネルギー出力
が熱を発生するようになっている形で提供される。
様として、ほぼ均一な振動エネルギーを隣接表面に与え
るように構成された円筒形共振装置を含む共振器手段を
備えた静電写真式印刷装置を提供する。静電写真式印刷
装置はさらに処理方向に移動するトナー支持表面を備え
ている。共振器手段は前記トナー支持表面の裏面に接触
した状態で配置されており、ほぼ均一な振動エネルギー
出力をトナー支持表面に与えてトナー粒子とトナー支持
表面間の付着力を機械的に低減させる。静電写真式印刷
装置は、さらに共振器手段の均一な振動エネルギー出力
が熱を発生するようになっている形で提供される。
【０００９】本発明は、第２の実施態様として、回転可
能な軸部材、前記回転可能な軸部材に取り付けられた円
筒形トランスジューサ、および前記トランスジューサに
取り付けられ、前記トランスジューサから振動エネルギ
ーを伝えるようにトランスジューサに結合された円筒形
共振導波部材から成る円筒形共振装置を提供する。トラ
ンスジューサは電気的入力に応答して振動エネルギーを
発生する圧電物質を含んでいてもよい。共振装置は、さ
らに電気的入力を前記トランスジューサに与えるＡＣ電
圧源を備えている。
能な軸部材、前記回転可能な軸部材に取り付けられた円
筒形トランスジューサ、および前記トランスジューサに
取り付けられ、前記トランスジューサから振動エネルギ
ーを伝えるようにトランスジューサに結合された円筒形
共振導波部材から成る円筒形共振装置を提供する。トラ
ンスジューサは電気的入力に応答して振動エネルギーを
発生する圧電物質を含んでいてもよい。共振装置は、さ
らに電気的入力を前記トランスジューサに与えるＡＣ電
圧源を備えている。
【００１０】本発明は、第３の実施態様として、移動表
面へ均一な振動エネルギーを加える共振装置を含む、処
理方向に移動する可撓性表面から粒子の解放を支援する
装置を提供する。前記共振装置は処理方向に直角な軸線
に沿って移動表面と接触するように構成された円筒形共
振装置から成っている。
面へ均一な振動エネルギーを加える共振装置を含む、処
理方向に移動する可撓性表面から粒子の解放を支援する
装置を提供する。前記共振装置は処理方向に直角な軸線
に沿って移動表面と接触するように構成された円筒形共
振装置から成っている。
【００１１】
【００１２】本発明に係る共振器の説明の前に、図１０
を参照して、静電写真式印刷装置を説明する。光導電性
材料１２と導電性基層１４を有する感光体ベクトル１０
は、３つのローラ２０、２２及び２３によって矢印１６
で示す処理方向に移動させられる。感光体ベルト１０
は、帯電ステーションＡにおいて、コロナ帯電装置２６
によって一様帯電され、次に、像形成（露光）ステーシ
ョンＢにおいて、プラテン３０に置かれた原稿書類２８
の像が、ランプ３２によって反射されてレンズ３４によ
って結像されて、感光体ベルト１０に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像ステーションＣにおいて、
ハウジング４０で囲まれた現像装置３６の磁気ブラシロ
ーラ３８からのトナーによって現像される。現像装置３
６にはトナー補給装置４２が設けられている。現像後、
転写ステーションＤにおいて、感光体ベルト１０のトナ
ー像がコピー用紙５４へ転写される。コピー用紙５４
は、トレイ５８上の用紙スタック５２からローラ５０に
よって給送され、転写ステーションＤにおいて、コピー
用紙は、転写用コロナ放電装置４４によって、感光体ベ
ルト１０上のトナー像を受ける。転写ステーションＤに
おいて、本発明に係る共振器１００が設けられ、感光体
ベルトからトナー粒子を解放するのを支援又は増大して
いる。トナー像が転写されたコピー用紙５６は、用紙剥
離用コロナ放電装置４６の補助を受けて感光体ベルト１
０から剥離され、定着ステーションＥに送られる。定着
ステーションＥにおいて、コピー用紙上のトナー像は、
加熱ローラ及び加圧ローラ６２及び６４によって定着さ
れ、通路６６を経て出力トレイ６８へ排出される。転写
ステーションＤを通過した後、感光体ベルト１０は、清
掃ステーションＦにおいて、ブラシ７０によって残留ト
ナーが清掃され、また、放電ランプ（図示せず）によっ
て、静電潜像が除去される。
を参照して、静電写真式印刷装置を説明する。光導電性
材料１２と導電性基層１４を有する感光体ベクトル１０
は、３つのローラ２０、２２及び２３によって矢印１６
で示す処理方向に移動させられる。感光体ベルト１０
は、帯電ステーションＡにおいて、コロナ帯電装置２６
によって一様帯電され、次に、像形成（露光）ステーシ
ョンＢにおいて、プラテン３０に置かれた原稿書類２８
の像が、ランプ３２によって反射されてレンズ３４によ
って結像されて、感光体ベルト１０に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、現像ステーションＣにおいて、
ハウジング４０で囲まれた現像装置３６の磁気ブラシロ
ーラ３８からのトナーによって現像される。現像装置３
６にはトナー補給装置４２が設けられている。現像後、
転写ステーションＤにおいて、感光体ベルト１０のトナ
ー像がコピー用紙５４へ転写される。コピー用紙５４
は、トレイ５８上の用紙スタック５２からローラ５０に
よって給送され、転写ステーションＤにおいて、コピー
用紙は、転写用コロナ放電装置４４によって、感光体ベ
ルト１０上のトナー像を受ける。転写ステーションＤに
おいて、本発明に係る共振器１００が設けられ、感光体
ベルトからトナー粒子を解放するのを支援又は増大して
いる。トナー像が転写されたコピー用紙５６は、用紙剥
離用コロナ放電装置４６の補助を受けて感光体ベルト１
０から剥離され、定着ステーションＥに送られる。定着
ステーションＥにおいて、コピー用紙上のトナー像は、
加熱ローラ及び加圧ローラ６２及び６４によって定着さ
れ、通路６６を経て出力トレイ６８へ排出される。転写
ステーションＤを通過した後、感光体ベルト１０は、清
掃ステーションＦにおいて、ブラシ７０によって残留ト
ナーが清掃され、また、放電ランプ（図示せず）によっ
て、静電潜像が除去される。
【００１３】次に、本発明の振動エネルギー支援転写装
置によって支援されたトナー解放の原理について詳しく
説明する。典型的な転写ステーションは、振動エネルギ
ー発生装置すなわち共振器１００から成る本発明に係る
回転可能な円筒形共振器を備えている。共振器１００
は、ＡＣ電圧源９８で駆動される比較的高い周波数のト
ランスジューサ要素を有することができる。共振器１０
０は、振動エネルギーを感光体ベルト１０に加えて該感
光体ベルト上のトナー粒子を像の形状のまま揺さぶって
自由にするため、感光体ベルト１０の裏面に接触した状
態で配置される。この振動エネルギーはトナー粒子と感
光体ベルトの間の吸着力を消失させることによって、感
光体ベルトの表面からトナー粒子を機械的に解放する。
転写プロセスを支援するため、解放されたトナー粒子が
同時に転写コロトロンによって生じた静電界の作用を受
けるように、共振器１００は転写コロナ放電装置４４の
場所に相応する場所に配置することが好ましい。好まし
い実施例の場合、共振器は光導電性ベルト１０に接触す
る振動表面がベルトの移動方向１６を横切るように設計
されている。ベルト１０は十分に柔軟性に富む、すなわ
ち可撓性があり、共振器１００の振動運動による作用を
受けることができるという特徴を有するので、その振動
はベルト１０の表面からトナーを機械的に解放して、転
写処理の際にトナーをコピー用紙へより効率的に静電吸
引することができる。そのほかに、共振器１００によっ
て与えられる振動エネルギー支援により、通常より低い
転写電界で高い転写効率が得られる。高い転写効率はよ
りすぐれたコピー品質をもたらすほか、トナー消費量を
改善し、かつ清掃装置にかかる負担を減らす効果をもた
らす。前に述べたように、典型的な振動転写支援サブシ
ステムは、米国特許第４，９８７，４５６号、同第５，
０１６，０５５号、および同第５，０８１，５００号に
記載されている。静電写真式印刷装置における振動支援
トナー解放のこれ以上の詳細は、“Acoustically Assis
ted Xerographic Toner Transfer”by Crowley, et a
l., published by The Society for Imaging Science a
nd Technology(IS&T) Final Program and Proceedings,
8th International Congress on Advances in Non-Imp
act Printing Technologies, October 25-30, 1992 を
参照されたい。前に列挙した特許文献によって振動運動
支援転写装置が知られていることは判るであろうが、本
発明に係る共振器１００は回転可能な円筒形装置の形で
提供されるので、ベルトと共振器間の抗力が減少する、
そしてもし所望ならば、共振器１００の磨耗を防止する
ためベルトと共振器間の摩擦力が最小になるように共振
器１００をベルト１０の処理方向に回転させることがで
きる。以下、本発明の回転可能な円筒形共振装置の独自
の細部構造を説明する。
置によって支援されたトナー解放の原理について詳しく
説明する。典型的な転写ステーションは、振動エネルギ
ー発生装置すなわち共振器１００から成る本発明に係る
回転可能な円筒形共振器を備えている。共振器１００
は、ＡＣ電圧源９８で駆動される比較的高い周波数のト
ランスジューサ要素を有することができる。共振器１０
０は、振動エネルギーを感光体ベルト１０に加えて該感
光体ベルト上のトナー粒子を像の形状のまま揺さぶって
自由にするため、感光体ベルト１０の裏面に接触した状
態で配置される。この振動エネルギーはトナー粒子と感
光体ベルトの間の吸着力を消失させることによって、感
光体ベルトの表面からトナー粒子を機械的に解放する。
転写プロセスを支援するため、解放されたトナー粒子が
同時に転写コロトロンによって生じた静電界の作用を受
けるように、共振器１００は転写コロナ放電装置４４の
場所に相応する場所に配置することが好ましい。好まし
い実施例の場合、共振器は光導電性ベルト１０に接触す
る振動表面がベルトの移動方向１６を横切るように設計
されている。ベルト１０は十分に柔軟性に富む、すなわ
ち可撓性があり、共振器１００の振動運動による作用を
受けることができるという特徴を有するので、その振動
はベルト１０の表面からトナーを機械的に解放して、転
写処理の際にトナーをコピー用紙へより効率的に静電吸
引することができる。そのほかに、共振器１００によっ
て与えられる振動エネルギー支援により、通常より低い
転写電界で高い転写効率が得られる。高い転写効率はよ
りすぐれたコピー品質をもたらすほか、トナー消費量を
改善し、かつ清掃装置にかかる負担を減らす効果をもた
らす。前に述べたように、典型的な振動転写支援サブシ
ステムは、米国特許第４，９８７，４５６号、同第５，
０１６，０５５号、および同第５，０８１，５００号に
記載されている。静電写真式印刷装置における振動支援
トナー解放のこれ以上の詳細は、“Acoustically Assis
ted Xerographic Toner Transfer”by Crowley, et a
l., published by The Society for Imaging Science a
nd Technology(IS&T) Final Program and Proceedings,
8th International Congress on Advances in Non-Imp
act Printing Technologies, October 25-30, 1992 を
参照されたい。前に列挙した特許文献によって振動運動
支援転写装置が知られていることは判るであろうが、本
発明に係る共振器１００は回転可能な円筒形装置の形で
提供されるので、ベルトと共振器間の抗力が減少する、
そしてもし所望ならば、共振器１００の磨耗を防止する
ためベルトと共振器間の摩擦力が最小になるように共振
器１００をベルト１０の処理方向に回転させることがで
きる。以下、本発明の回転可能な円筒形共振装置の独自
の細部構造を説明する。
【００１４】前に述べたように、振動エネルギー支援転
写装置で支援するトナー解放の原理は、転写コロトロン
４４と一直線に並んだ位置にベルト１０の裏面と直接接
触して配置された比較的高い周波数の円筒形共振器１０
０によって容易に達成される。前に列挙した特許文献に
記載されている現像装置と同様に、円筒形共振器を都合
よく使用して、共振器の上に在留するトナー粒子へ振動
エネルギーを直接加えることができることは認められる
であろう。さらに、この分野で知られているように、円
筒形共振器１００を使用して支持体またはトナー粒子内
で直接に熱を発生させて、溶融定着に利用することもで
きる。
写装置で支援するトナー解放の原理は、転写コロトロン
４４と一直線に並んだ位置にベルト１０の裏面と直接接
触して配置された比較的高い周波数の円筒形共振器１０
０によって容易に達成される。前に列挙した特許文献に
記載されている現像装置と同様に、円筒形共振器を都合
よく使用して、共振器の上に在留するトナー粒子へ振動
エネルギーを直接加えることができることは認められる
であろう。さらに、この分野で知られているように、円
筒形共振器１００を使用して支持体またはトナー粒子内
で直接に熱を発生させて、溶融定着に利用することもで
きる。
【００１５】図１に示すように、共振器１００は導波要
素９２を締まりばめ、または別の方法で接合したトラン
スジューサ要素９０を有することができる。好ましい実
施例の場合、共振器１００を構成するトランスジューサ
９０と導波部材９２の組合せはさらに導電性軸８９に取
り付けられる。導電性軸８９は、トランスジューサ要素
９０に電気的バイアスを与えるため電源たとえば２０ｋ
Ｈｚ〜２００ｋＨｚの周波数（一般には、約６０ｋＨｚ
の周波数）で動作するＡＣ電圧源９８に接続されてい
る。共振器が使用される用途と環境に応じて、２０ｋＨ
ｚ〜２００ｋＨｚ以外のいろいろな周波数を使用しても
よいことは理解されるであろう。軸８９は一般に円筒形
共振器の固定支持体になることもできるし、あるいは円
筒形共振器の回転軸になることもできる。これに関連し
て、本発明の円筒形共振器は、静止要素として構成する
こともできるし、あるいはベルト１０の搬送運動と共に
回転する（すなわち表面が接触した状態で回転する）要
素として構成することもできることは認められるであろ
う。静止型形態は先行文献の装置に比べて生じる抗力は
減っており、かつ製造上の利点を利用できるのに対し、
共振器の回転は摩擦をさらに減らして導波部材９２の磨
耗をより少なくする。さらに、回転型形態は円筒形共振
器と移動表面の間に生じた摩擦力によって円筒形共振器
を容易に回転させることもできるし、あるいは駆動源
（図示せず）たとえば軸８９に結合した駆動モーターで
駆動して回転させることもできると仮定している。
素９２を締まりばめ、または別の方法で接合したトラン
スジューサ要素９０を有することができる。好ましい実
施例の場合、共振器１００を構成するトランスジューサ
９０と導波部材９２の組合せはさらに導電性軸８９に取
り付けられる。導電性軸８９は、トランスジューサ要素
９０に電気的バイアスを与えるため電源たとえば２０ｋ
Ｈｚ〜２００ｋＨｚの周波数（一般には、約６０ｋＨｚ
の周波数）で動作するＡＣ電圧源９８に接続されてい
る。共振器が使用される用途と環境に応じて、２０ｋＨ
ｚ〜２００ｋＨｚ以外のいろいろな周波数を使用しても
よいことは理解されるであろう。軸８９は一般に円筒形
共振器の固定支持体になることもできるし、あるいは円
筒形共振器の回転軸になることもできる。これに関連し
て、本発明の円筒形共振器は、静止要素として構成する
こともできるし、あるいはベルト１０の搬送運動と共に
回転する（すなわち表面が接触した状態で回転する）要
素として構成することもできることは認められるであろ
う。静止型形態は先行文献の装置に比べて生じる抗力は
減っており、かつ製造上の利点を利用できるのに対し、
共振器の回転は摩擦をさらに減らして導波部材９２の磨
耗をより少なくする。さらに、回転型形態は円筒形共振
器と移動表面の間に生じた摩擦力によって円筒形共振器
を容易に回転させることもできるし、あるいは駆動源
（図示せず）たとえば軸８９に結合した駆動モーターで
駆動して回転させることもできると仮定している。
【００１６】トランスジューサ９０は例えばジルコン酸
チタン酸鉛から製造することができる圧電物質の形で、
又はピエゾ高分子材料の或る形で提供することが好まし
い。他方、導波部材９２はアルミニウムまたは一定のポ
リマーを含む種々の別材料から作ることが好ましい。図
２に示すように、たとえば導波部材９２は圧電トランス
ジューサ９０と境界を接するベース部分９６と、圧電ト
ランスジューサ９０から振動エネルギーが運ばれる移動
表面に接触する露出接触表面９９を有する。
チタン酸鉛から製造することができる圧電物質の形で、
又はピエゾ高分子材料の或る形で提供することが好まし
い。他方、導波部材９２はアルミニウムまたは一定のポ
リマーを含む種々の別材料から作ることが好ましい。図
２に示すように、たとえば導波部材９２は圧電トランス
ジューサ９０と境界を接するベース部分９６と、圧電ト
ランスジューサ９０から振動エネルギーが運ばれる移動
表面に接触する露出接触表面９９を有する。
【００１７】上述の半径方向励起共振器の実際の実施例
においては、圧電チューブを受け入れるための穴を円筒
形導波部材にあけることが習慣的に行われてきた。実際
には、圧電チューブを導波部材の穴に容易に滑り込ませ
ることができるように、穴は普通より少し小さくあけ
（たとえば直径で０．００１〜０．００２インチ）、導
波部材を加熱して穴を膨張させる。そのあと、室温まで
冷却すると、圧電チューブと円筒形導波部材とが圧縮ば
めになり、接着層を用いずに両者はぴったり結合され
る。代案として、或る直接塗布方法で圧電物質を導波部
材の内面に塗布してもよい。たとえば、ポリ塩化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）の共重合体をスピン注型技術を用いて
導波部材チューブの内面に塗布することができる。もち
ろん、この方法は、そのあと静電界でＰＶＤＦ塗膜をポ
ールして圧電特性をもつ物質にする必要があろう。
においては、圧電チューブを受け入れるための穴を円筒
形導波部材にあけることが習慣的に行われてきた。実際
には、圧電チューブを導波部材の穴に容易に滑り込ませ
ることができるように、穴は普通より少し小さくあけ
（たとえば直径で０．００１〜０．００２インチ）、導
波部材を加熱して穴を膨張させる。そのあと、室温まで
冷却すると、圧電チューブと円筒形導波部材とが圧縮ば
めになり、接着層を用いずに両者はぴったり結合され
る。代案として、或る直接塗布方法で圧電物質を導波部
材の内面に塗布してもよい。たとえば、ポリ塩化ビニリ
デン（ＰＶＤＦ）の共重合体をスピン注型技術を用いて
導波部材チューブの内面に塗布することができる。もち
ろん、この方法は、そのあと静電界でＰＶＤＦ塗膜をポ
ールして圧電特性をもつ物質にする必要があろう。
【００１８】少なくも一部はトナー粒子が在留する表面
に印加される振動エネルギーの周波数と、たぶんもっと
重要であるが表面の処理幅に沿った振動エネルギーの均
一性は、振動エネルギーの印加から生じる静電写真プロ
セスへの利益と改善に直接関係していることが既に先行
文献に示されている。この特徴は、共振器１００の長さ
に沿った共振器１００の周波数応答の均一性に直接関係
している。たとえば、音響支援転写装置の場合、共振器
の長さに沿った不均一な周波数応答が不均一な転写特性
をもたらし、また出力コピーのふぞろいの画質を生み出
すことがある。さらに、ここに列挙した先行文献におい
て、上記の不均一性の根本問題は或る次元の機械的な行
動が他の次元の機械的な行動に影響を及ぼすことである
ので、静電写真プロセスを支援しかつ可能にするために
使用する形式の超音波共振器の端から端まで周波数応答
とその振動振幅を均一にする鍵は、共振器の望ましくな
い横運動（振動させる表面に平行な、処理方向１６に直
角な運動）から望ましい軸方向運動（振動させる表面に
直角な運動）を切り離すことであることが注目された。
上記の切離しは、トランスジューサと（または）導波部
材をセグメント化して、共振器の長さに沿った望ましく
ない横モードの影響を最小限度にすることによって達成
された。従って、製造および応用上の要求には共振器を
単体構造の形で提供することは非常に望ましいが、処理
幅振動の均一性を改善するばかりでなく、導波部材の端
から端まで速度応答を高めるために、共振器を個々に振
動する部分にセグメント化することは知られている。
に印加される振動エネルギーの周波数と、たぶんもっと
重要であるが表面の処理幅に沿った振動エネルギーの均
一性は、振動エネルギーの印加から生じる静電写真プロ
セスへの利益と改善に直接関係していることが既に先行
文献に示されている。この特徴は、共振器１００の長さ
に沿った共振器１００の周波数応答の均一性に直接関係
している。たとえば、音響支援転写装置の場合、共振器
の長さに沿った不均一な周波数応答が不均一な転写特性
をもたらし、また出力コピーのふぞろいの画質を生み出
すことがある。さらに、ここに列挙した先行文献におい
て、上記の不均一性の根本問題は或る次元の機械的な行
動が他の次元の機械的な行動に影響を及ぼすことである
ので、静電写真プロセスを支援しかつ可能にするために
使用する形式の超音波共振器の端から端まで周波数応答
とその振動振幅を均一にする鍵は、共振器の望ましくな
い横運動（振動させる表面に平行な、処理方向１６に直
角な運動）から望ましい軸方向運動（振動させる表面に
直角な運動）を切り離すことであることが注目された。
上記の切離しは、トランスジューサと（または）導波部
材をセグメント化して、共振器の長さに沿った望ましく
ない横モードの影響を最小限度にすることによって達成
された。従って、製造および応用上の要求には共振器を
単体構造の形で提供することは非常に望ましいが、処理
幅振動の均一性を改善するばかりでなく、導波部材の端
から端まで速度応答を高めるために、共振器を個々に振
動する部分にセグメント化することは知られている。
【００１９】図１の実施例に示すように、共振導波部材
と（または）トランスジューサの長さに沿って配置され
た一連の半径スロットを導波部材９２に設けることがで
きる。これらの半径スロットは共振器１００をセグメン
ト化して、共振器の長さに沿った振動エネルギーの望ま
しくない横モードの影響を除去する、または少なくとも
最小限度にする複数の共振要素の効果を生み出す。実際
は、以下に検討するように、代替実施例ばかりでなく追
加の有益な効果を可能にする複数の個別に励起される個
別導波部材セグメントで共振器１００を構成することが
できる。本発明の一実施例に従って、セグメント化した
複数の円筒形トランスジューサ／導波部材セグメントが
単一軸に沿って組み立てられて、像形成表面の全処理幅
の端から端まで均一な振動エネルギーを加える全幅共振
装置が作られる。
と（または）トランスジューサの長さに沿って配置され
た一連の半径スロットを導波部材９２に設けることがで
きる。これらの半径スロットは共振器１００をセグメン
ト化して、共振器の長さに沿った振動エネルギーの望ま
しくない横モードの影響を除去する、または少なくとも
最小限度にする複数の共振要素の効果を生み出す。実際
は、以下に検討するように、代替実施例ばかりでなく追
加の有益な効果を可能にする複数の個別に励起される個
別導波部材セグメントで共振器１００を構成することが
できる。本発明の一実施例に従って、セグメント化した
複数の円筒形トランスジューサ／導波部材セグメントが
単一軸に沿って組み立てられて、像形成表面の全処理幅
の端から端まで均一な振動エネルギーを加える全幅共振
装置が作られる。
【００２０】最も基本的な形の場合、図２の断面図に示
すように、各共振要素はその幅に沿って均一な断面寸法
をもつ（いわゆる均一導波部材セグメントの形をした）
導波部材を有する。この図は、「半径方向励起トランス
ジューサ・セグメント」を示す。この場合、圧電トラン
スジューサ・セグメント９０の支配的な電気的膨張特性
の向きは垂直な矢印１０２，１０４で示した望ましいト
ランスジューサ出力の方向にある。図２の半径方向に励
起された均一導波部材共振器の場合は、圧電トランスジ
ューサ９０が電気的膨張を起こし、その電気的膨張が導
波部材９２の接触表面９９にピストン状の運動を生成す
る。半径方向励起トランスジューサ・セグメントの典型
的な実施例の場合、長さ１／２インチ、外径１インチの
アルミニウム導波部材の部分に１／４インチの穴が設け
られている。それに相応する長さ１／２インチ、外径
０．２５１インチのピエゾセラミック素子（例えば、Mo
rganMatroch Inc. から入手できる、約０．０２０イン
チの側壁をもつＰＺＴ５Ａ）をアルミニウム導波部材の
穴の中に挿入した。有限要素解析によって測定したとこ
ろ、この独特の装置は約１１４ｋＨｚの半径モード共振
周波数と、１ボルト当たり４．４インチ／秒の表面振動
速度を示した。
すように、各共振要素はその幅に沿って均一な断面寸法
をもつ（いわゆる均一導波部材セグメントの形をした）
導波部材を有する。この図は、「半径方向励起トランス
ジューサ・セグメント」を示す。この場合、圧電トラン
スジューサ・セグメント９０の支配的な電気的膨張特性
の向きは垂直な矢印１０２，１０４で示した望ましいト
ランスジューサ出力の方向にある。図２の半径方向に励
起された均一導波部材共振器の場合は、圧電トランスジ
ューサ９０が電気的膨張を起こし、その電気的膨張が導
波部材９２の接触表面９９にピストン状の運動を生成す
る。半径方向励起トランスジューサ・セグメントの典型
的な実施例の場合、長さ１／２インチ、外径１インチの
アルミニウム導波部材の部分に１／４インチの穴が設け
られている。それに相応する長さ１／２インチ、外径
０．２５１インチのピエゾセラミック素子（例えば、Mo
rganMatroch Inc. から入手できる、約０．０２０イン
チの側壁をもつＰＺＴ５Ａ）をアルミニウム導波部材の
穴の中に挿入した。有限要素解析によって測定したとこ
ろ、この独特の装置は約１１４ｋＨｚの半径モード共振
周波数と、１ボルト当たり４．４インチ／秒の表面振動
速度を示した。
【００２１】この半径方向励起トランジューサ・セグメ
ントの場合、想像線１０３で示すように、電気的膨張特
性の向きは望ましい共振器出力と同じ方向である。しか
し、共振器出力１０３のこの図的表現から判るように、
共振器の周波数応答は「エッジ効果フォールオフ」とし
て知られる現象に特徴がある。このエッジ効果フォール
オフ現象はすべての３次元の機械的連続体が示す周知の
「ポアソン効果」（ある方向の膨張が膨張方向と直交す
る方向の希釈をもたらす）に起因している。従って、図
２に示すように、上述のセグメント化の使用にもかかわ
らず、導波部材によって生成された周波数応答と得られ
た振動エネルギーは著しく不均一になることがある。上
述のエッジ効果フォールオフ現象は共振器の長さに沿っ
て不均一な周波数応答のさらに別の発生源を生み出し、
さらに導波部材の共振状態に関連するエネルギーを消散
させる傾向があるので、トランスジューサに加えられた
入力エネルギーは最大周波数応答を発生しない。図３に
示すように、いわゆる輪郭応答（contoured response)
導波部材を提供することによって、この結果を最小限度
にする、もしくは除去することができる。本発明のこの
代替実施例の場合は、導波部材セグメント９２に対し重
要な変更がなされている。すなわち、導波部材の一部分
の軸方向の寸法はベース９６および接触表面９９の縦方
向寸法よりかなり小さく作られる。この導波部材セグメ
ントの幾何学的図形は想像線１０８で示したエッジ効果
フォールオフ現象を最小限度にする、または除去するの
で、より均一な周波数応答出力が得られることが判っ
た。さらに、本発明の円筒形共振器の場合は、輪郭応答
導波部材の動作周波数を導波部材の直径と無関係にする
ことができるので、半径方向寸法を変えずに、特定の輪
郭応答導波部材の寸法を変えることによって、周波数応
答および均一性を最適にすることができる。
ントの場合、想像線１０３で示すように、電気的膨張特
性の向きは望ましい共振器出力と同じ方向である。しか
し、共振器出力１０３のこの図的表現から判るように、
共振器の周波数応答は「エッジ効果フォールオフ」とし
て知られる現象に特徴がある。このエッジ効果フォール
オフ現象はすべての３次元の機械的連続体が示す周知の
「ポアソン効果」（ある方向の膨張が膨張方向と直交す
る方向の希釈をもたらす）に起因している。従って、図
２に示すように、上述のセグメント化の使用にもかかわ
らず、導波部材によって生成された周波数応答と得られ
た振動エネルギーは著しく不均一になることがある。上
述のエッジ効果フォールオフ現象は共振器の長さに沿っ
て不均一な周波数応答のさらに別の発生源を生み出し、
さらに導波部材の共振状態に関連するエネルギーを消散
させる傾向があるので、トランスジューサに加えられた
入力エネルギーは最大周波数応答を発生しない。図３に
示すように、いわゆる輪郭応答（contoured response)
導波部材を提供することによって、この結果を最小限度
にする、もしくは除去することができる。本発明のこの
代替実施例の場合は、導波部材セグメント９２に対し重
要な変更がなされている。すなわち、導波部材の一部分
の軸方向の寸法はベース９６および接触表面９９の縦方
向寸法よりかなり小さく作られる。この導波部材セグメ
ントの幾何学的図形は想像線１０８で示したエッジ効果
フォールオフ現象を最小限度にする、または除去するの
で、より均一な周波数応答出力が得られることが判っ
た。さらに、本発明の円筒形共振器の場合は、輪郭応答
導波部材の動作周波数を導波部材の直径と無関係にする
ことができるので、半径方向寸法を変えずに、特定の輪
郭応答導波部材の寸法を変えることによって、周波数応
答および均一性を最適にすることができる。
【００２２】図４及び図５に、本発明の回転可能な円筒
形共振装置の代替実施例を示す。この実施例の場合は、
上述の「半径方向」励起トランジューサとは対照的に、
「軸方向」励起トランジューサが設けられている。軸方
向励起トランジューサは、共振導波部材９２の側縁の一
部分に突き合わせて置かれた圧電円板９１を用いて作ら
れる。この場合、圧電円板９１の支配的な電気膨張特性
の向きはトランスジューサ出力の方向と直交する方向で
ある。従って、図４および図５において、トランスジュ
ーサ９１の電気励起は導波部材のベースに沿って水平線
の方向１０６に振動エネルギーを発生し、その振動エネ
ルギーが今度は共振器要素の接触表面９９に沿って垂直
線の方向１０８に振動エネルギーを発生する。想像線１
０３は、同様に軸方向励起トランジューサ９１によって
生じた接触表面９９のピストン状の運動の輪郭を示す。
形共振装置の代替実施例を示す。この実施例の場合は、
上述の「半径方向」励起トランジューサとは対照的に、
「軸方向」励起トランジューサが設けられている。軸方
向励起トランジューサは、共振導波部材９２の側縁の一
部分に突き合わせて置かれた圧電円板９１を用いて作ら
れる。この場合、圧電円板９１の支配的な電気膨張特性
の向きはトランスジューサ出力の方向と直交する方向で
ある。従って、図４および図５において、トランスジュ
ーサ９１の電気励起は導波部材のベースに沿って水平線
の方向１０６に振動エネルギーを発生し、その振動エネ
ルギーが今度は共振器要素の接触表面９９に沿って垂直
線の方向１０８に振動エネルギーを発生する。想像線１
０３は、同様に軸方向励起トランジューサ９１によって
生じた接触表面９９のピストン状の運動の輪郭を示す。
【００２３】次に図６〜図８に、本発明が考えている静
電写真式印刷装置に使用する回転可能な円筒形共振装置
のいろいろな好ましい実施例を示す。複数の狭い幅の円
筒形トランスジューサ／導波部材の組立体を共通軸８９
上に一緒に積み重ねることによって、本発明に係る全幅
円筒形共振装置が作られる。軸８９が本発明の回転可能
な円筒形共振器の共通の縦回転軸になることは理解され
るであろう。この場合、回転軸は一般に振動させる表面
の移動方向にほぼ直角である。
電写真式印刷装置に使用する回転可能な円筒形共振装置
のいろいろな好ましい実施例を示す。複数の狭い幅の円
筒形トランスジューサ／導波部材の組立体を共通軸８９
上に一緒に積み重ねることによって、本発明に係る全幅
円筒形共振装置が作られる。軸８９が本発明の回転可能
な円筒形共振器の共通の縦回転軸になることは理解され
るであろう。この場合、回転軸は一般に振動させる表面
の移動方向にほぼ直角である。
【００２４】図６は、半径方向に励起されるセグメント
化した均一導波部材を示す。共通軸８９上に置かれた単
一の圧電トランスジューサ要素９０に取り付けられた複
数の狭い幅の円筒形均一導波部材９２が全幅円筒形共振
装置１００を構成している。軸８９は種々の技術と方
法、たとえば共振装置１００に直接にインサート成形ポ
リマー樹脂を注型することによって、または装置に挿入
した中実ロッドによって具体化することができる。共振
装置が回転できるように、軸８９は通常は軸の両端に置
かれた軸受部材８８によって支持されている。軸８９は
共振器セグメント間の隔離を維持するため比較的低いヤ
ング率の材料を用いて作られる。軸は、共振セグメント
間の隔離をよりいっそう確実にするため、均質のものに
してもよいし、あるいは圧電トランスジューサ要素９０
に接触するより低いヤング率の層をもつ複合材料の形で
提供してもよい。各共振器セグメントの間にポリマー製
スペーサまたはワッシャ（図示せず）を挿入することに
よって、よりいっそう隔離することができる。軸は、ト
ランスジューサの圧電物質に電気的に接触する共通電極
を提供するため導電性材料から作ることが好ましい。
化した均一導波部材を示す。共通軸８９上に置かれた単
一の圧電トランスジューサ要素９０に取り付けられた複
数の狭い幅の円筒形均一導波部材９２が全幅円筒形共振
装置１００を構成している。軸８９は種々の技術と方
法、たとえば共振装置１００に直接にインサート成形ポ
リマー樹脂を注型することによって、または装置に挿入
した中実ロッドによって具体化することができる。共振
装置が回転できるように、軸８９は通常は軸の両端に置
かれた軸受部材８８によって支持されている。軸８９は
共振器セグメント間の隔離を維持するため比較的低いヤ
ング率の材料を用いて作られる。軸は、共振セグメント
間の隔離をよりいっそう確実にするため、均質のものに
してもよいし、あるいは圧電トランスジューサ要素９０
に接触するより低いヤング率の層をもつ複合材料の形で
提供してもよい。各共振器セグメントの間にポリマー製
スペーサまたはワッシャ（図示せず）を挿入することに
よって、よりいっそう隔離することができる。軸は、ト
ランスジューサの圧電物質に電気的に接触する共通電極
を提供するため導電性材料から作ることが好ましい。
【００２５】特にここに記載した軸方向励起トランスジ
ューサに役に立つ１つの代替の組立方法は、図７に示す
ように、両端部にネジを切った軸８９を使用し、ネジ付
きの各端部にワッシャ８７とナット８６を取り付け、十
分な締付けトルクを加えて軸８９に取り付けた複数の共
振器セグメントを圧縮する。この結果、各共振セグメン
ト間に振動連結を与えるため各導波部材間の境界面が十
分に圧縮された状態で、複数の軸方向に励起される輪郭
応答導波部材９２が軸８９に取り付けられる。図７は、
特に高エネルギーを加える場合たとえば超音波定着に役
に立つ形態を示す。この場合には、各導波部材セグメン
ト間の境界面は個々の圧電円板９１から成っている。代
案として、図８の実施例に示すように、装置の各端部に
のみ軸方向圧電素子を設置することによって、比較的低
エネルギーを加える場合たとえば振動支援現像および
（または）転写をより経済的に支援することができる。
この実施例では、軸の各端部にある圧電円板から振動エ
ネルギーが各セグメントを横切り、各導波部材の圧接境
界面を通して伝わるように、各導波部材セグメントは隣
の導波部材セグメントと直接境界面で接している。
ューサに役に立つ１つの代替の組立方法は、図７に示す
ように、両端部にネジを切った軸８９を使用し、ネジ付
きの各端部にワッシャ８７とナット８６を取り付け、十
分な締付けトルクを加えて軸８９に取り付けた複数の共
振器セグメントを圧縮する。この結果、各共振セグメン
ト間に振動連結を与えるため各導波部材間の境界面が十
分に圧縮された状態で、複数の軸方向に励起される輪郭
応答導波部材９２が軸８９に取り付けられる。図７は、
特に高エネルギーを加える場合たとえば超音波定着に役
に立つ形態を示す。この場合には、各導波部材セグメン
ト間の境界面は個々の圧電円板９１から成っている。代
案として、図８の実施例に示すように、装置の各端部に
のみ軸方向圧電素子を設置することによって、比較的低
エネルギーを加える場合たとえば振動支援現像および
（または）転写をより経済的に支援することができる。
この実施例では、軸の各端部にある圧電円板から振動エ
ネルギーが各セグメントを横切り、各導波部材の圧接境
界面を通して伝わるように、各導波部材セグメントは隣
の導波部材セグメントと直接境界面で接している。
【００２６】さらに別の代替実施例では、図９に示すよ
うに、共振装置１００を部分セグメント化した実施例と
して提供することができる。図８の形態と同様に、圧電
円板は共振器装置の両端部に軸８９とナット／ワッシャ
で締め付けられている。この部分セグメント化形態は共
振装置のセグメントの間に連続境界面を与える。部分セ
グメント化共振装置の各端部をネジを切った端部にする
ことにより、この部分セグメント化形態の軸を完全に除
去することができることは認められるであろう。完全セ
グメント化は理想的な総合的な振動均一性を生み出すこ
とができるが、共振器要素の長さに沿った部分セグメン
ト化は製造プロセスには好ましいかもしれない（ブレー
ド式トランスジューサ設計の場合）。しかし、本発明の
円筒形トランスジューサ要素の幾何学的形状も同様に完
全セグメント化ブレード導波部材の製造上の困難さを取
り除く傾向があるので、本発明の円筒形の幾何学的形状
を都合よく利用して、導波部材を完全セグメント化する
ことができる。
うに、共振装置１００を部分セグメント化した実施例と
して提供することができる。図８の形態と同様に、圧電
円板は共振器装置の両端部に軸８９とナット／ワッシャ
で締め付けられている。この部分セグメント化形態は共
振装置のセグメントの間に連続境界面を与える。部分セ
グメント化共振装置の各端部をネジを切った端部にする
ことにより、この部分セグメント化形態の軸を完全に除
去することができることは認められるであろう。完全セ
グメント化は理想的な総合的な振動均一性を生み出すこ
とができるが、共振器要素の長さに沿った部分セグメン
ト化は製造プロセスには好ましいかもしれない（ブレー
ド式トランスジューサ設計の場合）。しかし、本発明の
円筒形トランスジューサ要素の幾何学的形状も同様に完
全セグメント化ブレード導波部材の製造上の困難さを取
り除く傾向があるので、本発明の円筒形の幾何学的形状
を都合よく利用して、導波部材を完全セグメント化する
ことができる。
【００２７】前に検討したように、不均一な転写特性に
よって生じる画像欠陥を防止するために、共振装置１０
０はその長さに沿って均一な応答を発生することが非常
に望ましい。以上、説明した諸実施例はその長さの端か
ら端までほぼ均一な周波数応答をもつ全幅共振器を提供
する場合に有効であることが示されたが、周波数応答と
それによって生じる振動エネルギーの均一性は同じまた
は同様な電気的入力信号に応じて変動のため変化するか
もしれないことが判った。このため、均一性の要求を満
たすため、決められた共振装置に組み込む前に個々の各
共振器要素ごとに共通入力信号に対する応答の振幅を測
定して、所定の動作帯域幅内で同じまたはほぼ同等な応
答振幅をもつ共振器要素のみで前記決められた共振装置
を作ることができる。代案として、個々の振幅出力すな
わち周波数応答と無関係に、別個の共振器要素を組み合
わせて共振装置を作り、各別個の共振器要素へ別個の独
立した電位を与えることによって、均一な振動エネルギ
ーを与える共振装置を得ることができる。この手法は、
米国特許第５，５１２，９９０号に開示されており、各
共振器要素９２に関連する個々のトランスジューサ・セ
グメント９０に接続された独立に制御できる電圧源を設
置することによって容易に実施することができる。好ま
しい実施例の場合、各トランスジューサ・セグメント９
０に個々の接触リード線が接続されており、そのリード
線はシステムコントローラまたは別のソフトウェア制御
マイクロプロセッサによって遠隔制御できる一連の可変
抵抗器を含む回路基板に接続されている。各個別共振器
要素の出力はコントローラによって調整され、所定値に
設定される。従って、この代替実施例の場合は、複数の
共振器要素のそれぞれが所定の動作帯域幅内でほぼ均一
な周波数応答特性を提供するように各共振器要素の周波
数応答と振幅を特別に仕立てるため、各共振器要素に入
力電圧が個別に与えられる。各共振器要素の非均一な周
波数応答を補償してその全長の端から端まで均一な周波
数応答をもつ共振装置を作りだすことができるように、
ベルトの処理幅の端から端まで均一な振動エネルギーを
発生するよう各要素の応答と振幅を特別に仕立てること
が好ましい。
よって生じる画像欠陥を防止するために、共振装置１０
０はその長さに沿って均一な応答を発生することが非常
に望ましい。以上、説明した諸実施例はその長さの端か
ら端までほぼ均一な周波数応答をもつ全幅共振器を提供
する場合に有効であることが示されたが、周波数応答と
それによって生じる振動エネルギーの均一性は同じまた
は同様な電気的入力信号に応じて変動のため変化するか
もしれないことが判った。このため、均一性の要求を満
たすため、決められた共振装置に組み込む前に個々の各
共振器要素ごとに共通入力信号に対する応答の振幅を測
定して、所定の動作帯域幅内で同じまたはほぼ同等な応
答振幅をもつ共振器要素のみで前記決められた共振装置
を作ることができる。代案として、個々の振幅出力すな
わち周波数応答と無関係に、別個の共振器要素を組み合
わせて共振装置を作り、各別個の共振器要素へ別個の独
立した電位を与えることによって、均一な振動エネルギ
ーを与える共振装置を得ることができる。この手法は、
米国特許第５，５１２，９９０号に開示されており、各
共振器要素９２に関連する個々のトランスジューサ・セ
グメント９０に接続された独立に制御できる電圧源を設
置することによって容易に実施することができる。好ま
しい実施例の場合、各トランスジューサ・セグメント９
０に個々の接触リード線が接続されており、そのリード
線はシステムコントローラまたは別のソフトウェア制御
マイクロプロセッサによって遠隔制御できる一連の可変
抵抗器を含む回路基板に接続されている。各個別共振器
要素の出力はコントローラによって調整され、所定値に
設定される。従って、この代替実施例の場合は、複数の
共振器要素のそれぞれが所定の動作帯域幅内でほぼ均一
な周波数応答特性を提供するように各共振器要素の周波
数応答と振幅を特別に仕立てるため、各共振器要素に入
力電圧が個別に与えられる。各共振器要素の非均一な周
波数応答を補償してその全長の端から端まで均一な周波
数応答をもつ共振装置を作りだすことができるように、
ベルトの処理幅の端から端まで均一な振動エネルギーを
発生するよう各要素の応答と振幅を特別に仕立てること
が好ましい。
【００２８】ここに引用した特許文献に示されているよ
うに、真空供給装置（図示せず）と（または）共振器カ
ップリング・カバーを含む真空プレナム（図示せず）装
置に関連して、本発明の円筒形共振装置を設計してもよ
いことは理解されるであろう。この装置の場合、共振装
置１００は内側と外側のどちらかの端でシールされた上
流壁と下流壁によって形成された気密の真空プレナムで
取り囲まれており、真空プレナムの前記壁は感光体ベル
ト１０に隣接する開口を真空プレナムに形成するため共
通平面まで延びている。真空プレナムは真空源すなわち
負空気圧源（たとえばダイアフラム・ポンプ）に接続さ
れているので、振動させる表面は吸引されて共振器に接
触し、振動エネルギーが与えられる。この装置は共振器
１００を感光体ベルト１０に確実に接触させると同時
に、共振器の接触表面の不整に関係なく、共振器１００
とベルト１０の接触領域に沿って連続状態を維持する。
うに、真空供給装置（図示せず）と（または）共振器カ
ップリング・カバーを含む真空プレナム（図示せず）装
置に関連して、本発明の円筒形共振装置を設計してもよ
いことは理解されるであろう。この装置の場合、共振装
置１００は内側と外側のどちらかの端でシールされた上
流壁と下流壁によって形成された気密の真空プレナムで
取り囲まれており、真空プレナムの前記壁は感光体ベル
ト１０に隣接する開口を真空プレナムに形成するため共
通平面まで延びている。真空プレナムは真空源すなわち
負空気圧源（たとえばダイアフラム・ポンプ）に接続さ
れているので、振動させる表面は吸引されて共振器に接
触し、振動エネルギーが与えられる。この装置は共振器
１００を感光体ベルト１０に確実に接触させると同時
に、共振器の接触表面の不整に関係なく、共振器１００
とベルト１０の接触領域に沿って連続状態を維持する。
【図１】本発明に係る回転可能な円筒形共振装置の斜視
図である。
図である。
【図２】半径方向に励起される均一導波部材トランスジ
ューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の一実施例
の直径に沿った横断面図である。
ューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の一実施例
の直径に沿った横断面図である。
【図３】半径方向に励起される輪郭応答導波部材トラン
スジューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の代替
実施例の直径に沿った横断面図である。
スジューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の代替
実施例の直径に沿った横断面図である。
【図４】半径方向に励起される均一導波部材トランスジ
ューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の別の代替
実施例の直径に沿った横断面図である。
ューサ・セグメントを示す、円筒形共振装置の別の代替
実施例の直径に沿った横断面図である。
【図５】半径方向に励起される輪郭応答導波部材トラン
スジューサ・セグメントを示す、直径に沿った横断面図
である。
スジューサ・セグメントを示す、直径に沿った横断面図
である。
【図６】本発明に係るセグメント化した円筒形共振装置
の第１形態の平面図である。
の第１形態の平面図である。
【図７】本発明に係るセグメント化した円筒形共振装置
の第２形態の平面図である。
の第２形態の平面図である。
【図８】本発明に係るセグメント化した円筒形共振装置
の第３形態の平面図である。
の第３形態の平面図である。
【図９】本発明に係る部分セグメント化した円筒形共振
装置の平面図である。
装置の平面図である。
【図１０】本発明に係る共振装置を設けた静電写真式印
刷装置の概略図である。
刷装置の概略図である。
１０ 感光体ベルト １６ 処理方向 ８６ ナット ８７ ワッシャ ８８ 軸受 ８９ 軸 ９０ 圧電トランスジューサ ９１ 円板形圧電トランスジューサ ９２ 導波部材（共振器要素） ９６ ベース ９８ ＡＣ電圧源 ９９ 接触表面 １００ 共振器（共振装置） １０２ トランスジューサ出力の方向 １０３ 共振器の出力 １０４ 接触表面における振動エネルギーの方向 １０６ トランスジューサ出力の方向 １０８ 接触表面における振動エネルギーの方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ジェイ ノーウォーク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ラークストン ドライヴ 1074 (72)発明者 クリストファー スネリング アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ハイ メドウ ドライ ヴ ５
Claims (4)
- 【請求項１】 ほぼ均一な振動エネルギー出力を与える
ように構成された実質的に円筒形共振装置を含む共振器
手段を備えたことを特徴とする静電写真式印刷装置。 - 【請求項２】 回転可能な軸部材と、該回転可能な軸部
材上に取り付けられた実質的に円筒形トランスジューサ
と、該トランスジューサに取り付けられていて、該トラ
ンスジューサから振動エネルギーを伝えるように結合さ
れた円筒形共振導波部材とから成ることを特徴とする円
筒形共振装置。 - 【請求項３】 処理方向に移動する実質的に可撓性の移
動表面へ均一な振動エネルギーを加える共振装置を備
え、該移動表面からの粒子の解放を増大する装置であっ
て、前記共振装置が、前記処理方向を横切る軸線に沿っ
て前記移動表面と接触するように構成された円筒形共振
装置を有することを特徴とする粒子解放支援装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の粒子解放増大装置にお
いて、前記円筒形共振装置が、回転可能な軸部材と、該
回転可能な軸部材に取り付けられたトランスジューサ
と、該トランスジューサに取り付けられていて、該トラ
ンスジューサから前記移動表面へ振動エネルギーを伝え
るように結合された共振導波手段とから成ることを特徴
とする粒子解放増大装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/689166 | 1996-08-07 | ||
| US08/689,166 US5697035A (en) | 1996-08-07 | 1996-08-07 | Cylindrical and rotatable resonating assembly for use in electrostatographic applications |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078710A true JPH1078710A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3848440B2 JP3848440B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=24767309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20414397A Expired - Fee Related JP3848440B2 (ja) | 1996-08-07 | 1997-07-30 | 静電写真式印刷装置のための回転可能な円筒形共振装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5697035A (ja) |
| EP (1) | EP0823675B1 (ja) |
| JP (1) | JP3848440B2 (ja) |
| DE (1) | DE69725248T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012101535A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Xerox Corp | 高周波運動発生器を用いた画像貫通装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19816511A1 (de) * | 1997-08-18 | 1999-02-25 | Heidelberger Druckmasch Ag | Zylinder für eine Druckmaschine |
| US6049160A (en) * | 1998-07-13 | 2000-04-11 | The State University Of New Jersey Rutgers | Radial ceramic piezoelectric composites |
| US6208824B1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-03-27 | Xerox Corporation | Apparatus for non-interactive electrophotographic development using resonating donor member |
| US7512367B2 (en) * | 2006-02-08 | 2009-03-31 | Xerox Corporation | Ultrasonic backer for bias transfer systems |
| DE102014101856A1 (de) | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Sonotrode mit Aufdickung |
| RU2705181C1 (ru) * | 2019-04-05 | 2019-11-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) | Широкополосный гидроакустический пьезопреобразователь |
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|---|---|---|---|---|
| US3854974A (en) * | 1970-08-28 | 1974-12-17 | Xerox Corp | Method for transferring a toner image |
| FR2280115A1 (fr) * | 1974-07-22 | 1976-02-20 | Eastman Kodak Co | Procede de transfert d'une image de poudre et appareil electrographique de reproduction mettant en oeuvre ce procede |
| US4111546A (en) * | 1976-08-26 | 1978-09-05 | Xerox Corporation | Ultrasonic cleaning apparatus for an electrostatographic reproducing machine |
| JPS6295564A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-02 | Hitachi Metals Ltd | 現像装置 |
| US5065194A (en) * | 1990-05-29 | 1991-11-12 | Eastman Kodak Company | Piezo film cleaner |
| US5016055A (en) * | 1990-07-02 | 1991-05-14 | Xerox Corporation | Method and apparatus for using vibratory energy with application of transfer field for enhanced transfer in electrophotographic imaging |
| US5081500A (en) * | 1990-07-02 | 1992-01-14 | Xerox Corporation | Method and apparatus for using vibratory energy to reduce transfer deletions in electrophotographic imaging |
| US5010369A (en) * | 1990-07-02 | 1991-04-23 | Xerox Corporation | Segmented resonator structure having a uniform response for electrophotographic imaging |
| US4987456A (en) * | 1990-07-02 | 1991-01-22 | Xerox Corporation | Vacuum coupling arrangement for applying vibratory motion to a flexible planar member |
| JP3086037B2 (ja) * | 1990-12-11 | 2000-09-11 | ゼロックス コーポレイション | 像形成装置及び像形成用シート |
| US5282005A (en) * | 1993-01-13 | 1994-01-25 | Xerox Corporation | Cross process vibrational mode suppression in high frequency vibratory energy producing devices for electrophotographic imaging |
| US5357324A (en) * | 1993-11-29 | 1994-10-18 | Xerox Corporation | Apparatus for applying vibratory motion to a flexible planar member |
| US5512989A (en) * | 1994-10-31 | 1996-04-30 | Xerox Corporation | Resonator coupling cover for use in electrostatographic applications |
| US5523827A (en) * | 1994-12-14 | 1996-06-04 | Xerox Corporation | Piezo active donor roll (PAR) for store development |
| US5512990A (en) * | 1994-12-27 | 1996-04-30 | Xerox Corporation | Resonating assembly having a plurality of discrete resonator elements |
-
1996
- 1996-08-07 US US08/689,166 patent/US5697035A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-25 EP EP97305612A patent/EP0823675B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-25 DE DE69725248T patent/DE69725248T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-30 JP JP20414397A patent/JP3848440B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012101535A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Xerox Corp | 高周波運動発生器を用いた画像貫通装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3848440B2 (ja) | 2006-11-22 |
| DE69725248T2 (de) | 2004-07-29 |
| EP0823675A1 (en) | 1998-02-11 |
| DE69725248D1 (de) | 2003-11-06 |
| US5697035A (en) | 1997-12-09 |
| EP0823675B1 (en) | 2003-10-01 |
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