JPS5866969A - 静電帯電像の着色装置 - 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】

本発明は、エアロゾル形成によりトナー粒子を用いて情
報担持体上の靜電帯電像ｗＭ色下るための着色装置に関
τる。 エレクトログラフィックおよびエレクトロフオ（７） トゲラフイック装置１＝おいては、たとえば１重転写要
素の表面りに静電帯電像が作り出さａ、この静電帯電像
は現像ステーノヨンにおいてトナー粒子によって着色さ
几そしてこのようにして工じたトナー像は担体（＝とえ
ば紙）に転写される。 静電帯電像が最終の担体（たとえばエレクトログラフイ
ンク紙あるいは誘電体紙）上に直接作り出されるような
印刷ｇ置も公知である。 以下では、上述した種項の装置において、トナー粒子が
堆積Ｔるための静電帯電像全担持Ｔる部分は情報担持体
と称することにＴる。 マスタ　センイチ著６不均一交番電界および直流電界に
おける帯電エアロゾル粒子の電気力学特性”チューリッ
ヒ（１９７３年）によって、粒子がテフロン製励起嘆の
ところで静電帯電させられそしてその後その際に生じた
エアロゾルが進行波タイプの電気カーテンによってＲｈ
として形成さルた紙台のところに送られるような粒子線
方法が公知である。エアロゾルは帯域フィルタ部分にお
ｇｌ いて粒子線に変換さル、この粒子線の粒子は対同電権Ｉ
：工って引寄せられる。この対向電場の前Ｃ：は紙が配
置さｎている。粒子線は制御部において偏向電極により
紙Ｉ：回かつて所定方向に向けられる。 しかしながら、この粒子線方法は上述の種類の装置には
適しない。というのは、この装置においては、情報担持
体の大表面を均一に着色することが必要であるからであ
る。 従って１本発明の目的は、像消去が早くかつ着色速度が
早い場合に大表面への着色を均一にできかつ像バックグ
ラクンドを良好にできるような静電帯電像の着色装置χ
提供することを目的とする。 このような目的は１本発明Ｉ：よれば、励起噂および電
極の列を備えている供給管路と、排出管路と、現像隙間
とｔ備え、その電極に交流電圧を印加して、前記現像隙
間、供給管路および排出雪路内に不均一交番電界を形成
Ｔることによって達成される。 本発明による装置によれば、トナー粒子は不均一交番電
界により作られる電気カーテンＩ：、ｃつてエアロゾル
雲の形にまとめられて、非直線形飛行路内を運搬さｆ′
Ｌ％セして情報担持体のところを通過する間できる限り
大切に取扱われてその情報担持体の表面に集められると
いう利点が奏される。 従って、情報担持体の表面とのトナー粒子の相互接触作
用の制置は強制的に高められる。 トナー粒子は電界によって所定の運搬方向に動かさ几る
。この電界は直流電圧電位および振動モードの振幅、周
ａ数、形式を適当に選定ＴることＩ＝Ｌって素早くしか
も時間遅ルなく制御Ｔることができるので、現像ｌ！Ｊ
間の電気的な広さ、トナー粉塵の大きさおよび竪動速度
従ってトナー粒子ｏ）流量および飛行路の形は直ちＣ二
しかも根本的にお互いシ：関係せずに調整τることかで
きる。トナー粒子の非直線形飛行路によって、トナー粉
塵の良好な混合および等しい分配が得られる。現像隙間
の導球における本発明のｔｉｎ列は同時に中間担持体に
対τる対向電照として作用し、このことＩ：より大きな
表面への均一な着色が可能になる。 次に本発明ン図面に小し之実施例に基づいて詳細に説明
する。 ＠１図１＝示した７触タイプの電気的カーテンは並列配
置された円筒状電橋１の列を宵しており、これらの電橋
は一つの面上にお互いに絶縁して配置さ几、そして三相
電＠４から三相交流心土が供給さ几ている。これらの電
橋は順々にＵ、Ｖ、Ｗ相と接続さ几ている。多相交流磁
圧を印７１ＤＴると伝搬形不均−電界が作られ、そ几に
より進行波タイプの電気カーテンが生じる。各電泳１は
６鰭の直径を有している。−電１間隔１１はＮｏ龍の大
きさである。を峰ｌ上Ｃ：は絶縁膜が設けられており。 この絶縁膜は１１１４１とガルバニック結合され、そし
てこの絶縁膜上にはトナー粒子３が存在している。この
トナー粒子は償触帯電により静電的に帯電し、そして落
とされる。それ（ゆえに、絶縁膜は励起Ｍ２と称するこ
とＣ：する。この励起膜２はＰＴＦＥ箔から構成されて
いる。嵜−１に単相交流電圧が印加されると、阻と嗅と
してのみ作用Ｔる静止波タイプの電気カーテンが作られ
る。進行波タイプの電気カーテンは阻止機能のほかに運
搬機能を有している。 第２図では、現１象隙間７円において、トナー粒子３が
このトナー粒子３の移動方向と反対方向“Ｃ二回転Ｔる
円筒形の清報担持体５のところに堆積させられている。 この情報担持体５の円筒表面と荒行に、現像隙間７の＠
城における励起膜２の後ζ二［［１’　　が配置されて
り）る。これらの電泳には多相交流電圧が印加されてい
る。現像隙間フ内には図示されていない貯蔵容器からト
ナー粒子３を供給Ｔるための供給管路１０が開口してい
る。排出管路８は情報担持体５ｆ二堆積させら几なかっ
たトナー粒子３を現摩隙間７から導出Ｔる。現像隙間フ
、供給管路ＸＯおよび排出管路８は情報担持体５の横幅
に亘って形成されている。 供給管路１０お工び排出管ｖｇ８１ま、お互いに並んで
配置さ几てそ几ぞルの管路の回りｔ取ｊｔｌｌんＣいる
電％１と、供給管路１０および排出管路８をそれぞれ完
全に取囲む励起＠２とによって構成されている。各室Ｍ
ｌおよび１′　はそれぞれ励起膜２とガルバニック結合
さル、そして多相交流磁圧が供給されろ。 貯蔵容器から供給管路１０内に運び込まれるトナー粒子
３はお互いの間での償触によりおよび

【または】励起１
［２との償触により帯電させられる。 この帯電はまず第１Ｎ：励起膜２にぶつかってはね上が
る間の摩擦電気により行なわれる。そ几ゆえ。 この励起１１２は、トナー粒子３の電荷の所望電性に合
う摩擦゛１気特性を［Ｔるような材料から製作されてい
る。電気的に帯電させらｔ′Ｌ７：トナー粒子３は落と
され、そして、電Ａｌｌ二より作られた伝搬形不均−交
番電界によって現ｆＩＩｌｌＪ間）内に運搬される。現
像ｌ！ｌＩ間フで、トナー粒子３は電＆１′≦：Ｌり発
圧さルて阻止膜として作用する交番電界Ｃ二よって情報
担持体５０表面上Ｉ：果めらｆＬｌそれ１：エリ情報担
持体５の−ＡＩｌｋ＋とのトナー粒子の相互嘴触作用の
割合が強制的シニ高めら几る。このようにして、静電帯
電像の着色は高速かつ一様に行なわれる。電極１′は同
時ｇ二情報担持ｉ＊ａに対する対同電権として作用し、
このことは大きな表面への均−ｑｔ色を可能にＴる。帯
電させられていないトナー粒子良は徘牛管路８馨介して
排出さルるｔｏこの排出管路８は供給管路１０のように
構成されている。 進行波タイプの交番電界においては、帯電したトナー粒
子３がサイクロイド形あるいは類似の形の軌道内を運搬
される。このような非直線形飛行路Ｃ二よって、トナー
粒子３はむらなく一様に分配さル。 かつ混合さ几る。このトナー粒子３の飛行路および移動
速度は直流電圧′磁位お工び交番電界の振動モードの振
幅、周波数、形式？適当に選定Ｔるこ−↑によって電！
ｋ１．１／の電界（：エリ制御される。 情報担持体５の着色は、勿論、この情報担持体５がドナ
ー粒子３の移動か同に回転でるか、あるいはこの情報担
持体５が停としている場合にも１行なわ几る。 ６電８Ｉｌを適正な方法で配置した場合には、現僧隙間
フ、供給管路１０お工び排出管路８はいかなる空間状態
においても重力に抗して動作することができる。 第３図に示じた本発明の他の実施例においては。 排出管路８は供給管路１０と接続されている。この接続
は現像隙間フから離れている開口部がそ几ぞｎお互いに
接続されることによって行なわれる。 供給管路工０は勿論さらに好酸容器と接続さルている。 このようにして１．情報担持体５上に堆積させられなか
ったトナー粒子３は循瑠路内に送られる。 ′＠４図においては、励起膜２は電Ｊ＆ｌと電気的に接
続さ几ている。このことは並列に接続された直流電圧電
極６の列によって行なわれる。各直流電圧電極６は励起
ＩＩ！２と［Ｎ接続されており、電極１に対して並列に
配置されている。Ｕ、Ｖ、Ｗ相導体はそれぞれ整流器９
Ｙ介して直流電圧電極６と接続されている。直流電圧電
極６と励起膜２との一対の材料は、直流電圧電極６の電
荷が励起１１２上に伝わるように選定さ几る。しかして
、励起＠２６：電荷を与えることによりトナー粒子３の
摩擦電気的な帯電が高められる。というのは、トナー粒
子３では、放出さｎた電荷が補充されるからである。電
−１および直流電圧電極６は二重１権として構成するこ
ともできる。電極１および（または〕直直流電圧電極は
支持体（たとえば台板］上Ｃ：設けることができる０ ｇＭ５図は現像隙間フの断面図である。この第５図にお
いては、励起＠２は図示さ几ていない。現偉！ｌｒＡフ
の広さは、トナー粒子３が゛噂権１′の交番電界により
作られた電気カーテンによって情報担持体５の表面に押
付けられるように選定される。 電極１１および励起膜は現像隙間７の桶において一部分
が情報推持体５の端面を越えて側面方向へ接触しないよ
うに延ばされている。このようにＵ字形に曲げらｎだ電
−１′によって作らｆ′した電気カーテンは、トナー粒
子３が励起＄２と情報推持体５との間の隙間を通って現
像隙間７から出て行くのを阻止する。 第６図は現像隙１１Ｊ１７　＋７）池の例の断面図であ
る。 電極１′はＵ字形に曲げられてルする。電−１′の両端
部は清報担持体５の円筒表面の近くまで接触しないよう
にもたらされている。励起膜２と情報担持体５との間の
隙間の密閉は電気カーテンによって行なわれる。 第７図においては、現像ＩＩＪ間マ、ニトナー粒子３を
運び込まれるために、４個の並列の供給管路１０が設け
ら几ている。従って、情報担持体５の着色はより高速で
かつよりむらなく一様に行なうことが可能になる。余っ
たトナー粒子３の排出は排出管路８を介して行なわれる
。 電気的に帯電させらｆ′したトナー粒Ｐ３の運搬；エガ
ス流、ｒｅとえば空気流によっても行なうこともできる
。この空気流は負圧によって作り出てことができ、従っ
て漏洩声失が発生しない。 ＠８ｖ！Ｊには、十分気密に＊’ｔされた現像隙間７Ｉ
カ示すルている。情報担持体５と回ルい合っている面は
直流電圧電極６として構成されている。この直流電圧電
極は現像ｌｌ１％”ｌ”の全幅および全長に亘って形成
さルており、そして、トナー粒子を情報担持体５に対し
て押付ける定めに、このトナー粒子３と同じ電気電性に
帯電させられている。 情報担持体５の表面および直流電圧電極６に対Ｔる空気
流の相対速度に起因して、ガス流（空気流）内には乱流
が発生する。この乱流は、直流電圧電極６の近くｌ二存
在するトナー粒子３も情報担持体５の表面上へもたらさ
れるように作用Ｔる。 この乱流形成ン強めるために、現像隙間７１の壁には乱
流ポケット１２が設けられる。＠９図には、このような
乱壕ポケノ１４２’４直流電圧電檎６に形成した実施例
が示さルている。この乱売ポケット１２は通過するガス
流に乱売を発生させるへこみから成る。 管路境界の表面および現像隙間７′の前側境界の表面は
振動させることができ、その結果トナー粒子３は境界壁
土に堆積下ることができなくなる。 その振動はたとえば超音波Ｙ用いて生じさせることがで
きる。 ガス流のガス分子は、エアロゾル密度かむらなく均一に
分配されて保持され続けるように、同様に強く振動させ
られる。この振動は同様に超音波Ｙ用いて生じさせるこ
とができる。 第１０図においては、情報担持体５のところに３つの現
像隙間７／が設けらルており、これらの現像隙間フＩは
それぞれ供給管路１０お工び排出管路８Ｃ接続されてい
る。トナー粒子３はガス流の助けによって現像隙間フＩ
内に運び込ま・れる。現像隙間フζ供給管路１０お工び
排出管路８の全幅に亘って誘導板１５が設けられている
。こ几らの誘導板は凹面に形成されており、大きなカー
ブでトナー粒子３を情報担持体５のところに送り、また
この情報担持体５のところから運び去る。凹曲面の半径
は、供給管路１０つ）ら現ｒ１１呻１ｆｎ７’内に至る
移行部およびこの現像隙間７１から排出管路Ｂ内に至る
移行部に、はぼ円形の湾曲部Ｙ再Ｔる管路が形成される
ように設計されている。こり）管烙内に吹き込ま１また
トナー粒子３は遠心力によって情報担持体５の表面に押
付けられる。こび）、ｒ、うな管路！多数並列配素てる
ことは、同時（二多電のトナー粒子を情報担持体５の表
面上（二もたらＴことができるという利点’＆Ｗする。

【図面の簡単な説明】

第１１．図は便触タイプの電気カーテンの概略図、第２
図は本発明の一実施例すＪ概略図、第３図は本発明の他
の実施例の概略図、＠４図は第２図および第３図に示し
た実施例の部分的詳細図、第５図および＠６図は現像Ｖ
ｌｊ間のそルぞれ異なる例の横断面図、′＠７図は本発
明のさらＣ二他Ｕ）実施例の概略図、第８図は現像隙間
Ｃ１）縦１ｊｌＴ［Ｉｉ］因、第９図は第８図に示しｔ
現像Ｉ！１ｉ間の部分的詳細図、第１０図は本発明のさ
らζ：異なる実施例の概略（８）である。 ｌ・・・市梅、　２・・・励起嗅、　３・・・トナー粒
子、　　５・・・情報担持体、　６・・・直扁電圧電梅
、　７．７’・・・現像隙間、　８・・・排出管路。 ９・・・整流器、　１０・・・供給管路、　　１５・・
・誘導板。 （５１１８）代理人弁理士冨村　溜 ＦＩＧ４ ＦＩＧ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　エアロゾル形成によりトナー粒子ン用いて情報担
   持体上の静電帯電像を着色Ｔるπめの着色装置において
   、励起＠（２）および電極（１１の列を備えている供給
   管路（１０）と−排出管路（８）と、現像隙間（７）と
   を備え。 前記電極（１）に交流電圧を印加して、前記現像隙間（
   ））、供給管路【１ｏ】および排出管路（８）内に不均
   一交番電界を形成したことｔ特徴とＴる静電帯電像の着
   色装置。 ２）　前記現像隙間に付属する電極（ｌ）、前記供給管
   路（ｌＯ）および前記排出管路（３）には多相交／ｊＩ
   Ｅ電圧が印加さルて、進行波タイプの電気カーテンが作
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記−の静
   電帯電像の着色装置。 ３）　前記現像隙間（７）の広さは、トナー粉塵の電気
   的に帯電させらｆしたトナー粒子（３）が前記電気カー
   テンによってまとめら几て前記情報担持体の表面に押付
   けられかっこの情報担持体のそばを通って運搬さ几るよ
   うに形成されていること？特徴とする特許請求の範囲第
   １項または纂２項記載の静電帯電像の着色装置。 ４）　前記励起＠（２）は前記電Ｉｈ［ＩＪと電気的に
   贋続されていることン特徴とＴる特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかの項記載の静電帯電像の看色装
   ａ０ ５）　前記交帽電圧は直流電圧に重畳していることを特
   徴とする特許請求の範囲Ｎｘ項ないしＮａ項のいずれか
   の頃記載の静電帯電像の着色装ａ０ ６）　前記トナー粉塵のトナー粒子（３］の飛行路およ
   び前記トナー粉塵の移動速度は、直流電圧電位および交
   番電界の振動モードの振唱。 周波数、形式を適当１：ｆｆｉ￥Ｔることによって。 電極【１】の電界により変更可能かっ制哩可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の静電帯電像
   の着色装置。 フ）前記現像隙間（））に付ｒｒ４Ｔる電極（１）は、
   情報担持体（５］に対して大きな表面を着色Ｔるための
   対向電池として作用するように構成されていることｔ特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず几か
   の項記載の静電帯電像の着色装置。 ８）　前記励起襖【２】と前記型部（１）との間Ｉ：は
   直流電圧電極（６）の列が設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの項
   記載の静電帯電像の着色装置。 ９）　前記直流電圧電極（６］のみが剪記励起嘆（２］
   と電気的（二拶続さルていることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項記載の静電帯電像の着色装置。 ｌリ　前記型ＩＪｉ（１）は整流器【９】を介して前記
   直流電圧電極【６）と僅鋳されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第８ｑ４または第９項記載の静電帯電像
   の着色装置。 １１】　　前記電極（１）と前記直流電圧電極（６〕と
   は二重電極として構成さルていることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項なしル＠ｌｏ項のいずれかの項記載の
   静電帯電像の着色装置。 １２）　　前記電極（１）および（または〕前記直流電
   圧電電極６］は支持体の上に設けられていることン特徴
   とＴる特許請求の範囲＠５項ないし＠１１項のいず几ｏ
   ｒｂり項記載の静電帯電像の着色装置。 １３】　　前記型＆（１）は＠Ｊ己現（１１１Ｊ間（７
   ］の領域において前記情報担持体（５）を越えて側面方
   向に廣触しないように低ばさ２１ていること馨特徴とＴ
   る特許請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかの項
   記載の静電帯電像の着色装置。 １４）前記型！（１１は前記税法隙間（７］の碩謔にお
   いて前記情報担持体（５）の表面近くまで接触しないよ
   うにもたらさ几ていること？特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第１２項のいずルかの項記載の静電帯磁像
   の着色装置。 １５）　　前記トナー粒子（３）は空気流によって運搬
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静
   電帯電像の着色装置。 １６）１つ以上の現像隙間（）】が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の静電帯電像
   の着色装置。 １フ）　前記空気流は負圧によって作り出されるーこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項または第１６項記
   載の静電帯ｉ像の着色装置。 １Ｂ）前記現像隙間（マ）は、前記情報担持体Ｃ５）と
   向かい合う面を備えて前記トナー粒子（３）の１性を有
   する直流電圧電極（６）ＣＬって形成されることｔ特徴
   とする特許請求の範囲第１５項ないし第１７項のいずれ
   かの項記載の静電帯電１象の着色装置。 上り）　　前記供給管路（１０および（ま茫は〕排出管
   路（８）は、前記トナー粒子（３）の楢性χ有し面とし
   て構成された前記直流電圧電極（６〕によって形成さル
   ていることン特徴とする特許請求の範囲第１５項ないし
   第１８項のいずれかの項記載の静電帯電像の着色装置。 ２０）　　前記［流電圧’ＫＭ（６）は前記空気流の乱
   流を強めるための装置を唱えていることを特徴とする特
   許１求の範囲第１８項ま定は＠１９項記載の静電帯電像
   の着色装置。 ２１】　　前記空気流の乱流を強めるための装置として
   は乱流ポケッ）＋１２）が設けられるこ′とｔ特徴とτ
   る特許請求の範囲第２０項記載の静電帯電像の着色装置
   。 ２２）接触タイプの励起頃のように形成さ几た管路お工
   び（または］現像隙１ｍが設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１５項ないし第２１項のいずれか
   の項記載の静電帯電像の着色装置。 ２３】　　前記現像隙間の表面は、前記トナー粒子（３
   ）の堆積を咀１ヒ下るために、振動させられることを特
   徴とする特許請求ｂ）ｉ！Ａ囲第２２項記載の静電帯電
   像の着色装置。 ２４】　　前記振動は超音波振動であることＹ特徴とＴ
   る特許請求のＷＡ四Ｎ２３項記載の静電帯電像の着色装
   置。 ２５）　　前記現像Ｐ間（７，７勺Ｃ：は、前記トナー
   粒子（３）に前記情報担持体（５］のところで大きなカ
   ーブを描いて通過させるような誘導板【１５）が設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項、な
   いし＠２３項のいずれかの項記載の静電帯電像の着色装
   置。