JPS60115962A - 複写機の現像装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、複写機の現像装置に関する。

〔技術的背景〕

従来、複写機の現像装置において、トナー担持体として
は、円筒形状又はベルト形状のものが用いられている。

その理由はいくつかあるが、その一つは、円筒形状おる
いはベルト形状にした場合、トナーの回収搬送が便利で
あるからである。しかし、円筒状又はベルト形状のトナ
ー担持体を用いる場合は、現像装置はその内部に必ず回
転駆動系を必要とすることになり、したがって、利用で
きる現像法が制限され、しかも少くとも現像装置を薄型
化することは困難であった。

これに対し、本発明者らは、先にトナー担持体を板状体
で形成した、第１図及び第２図に示す如き構成の現像装
置ｉｊｉ、を提案した。第１図は概略斜視図、第２図は
その要部拡大図である。図において、１は静電潜像保持
部制である感光体ドラム、２は該感光体ドラトに一定間
隔をもって対峙するトナー担持体と圧電振動子とを設け
た振動板、３は振動板２の支持部拐、４はトナー担持体
にトナーを供給するだめのトナー供給部で、下部開口部
にばｌ・ナ一層形成ブレード５が設けられていて、該ブ
レード５により規制されたトナ一層が、トナー担持体に
供給されるようになっている。６は振動板２の下方に配
置されたトナー受けで、トナー」１持体より落下するｌ
・ナーを受けるものである。７はｌ・ナー受け６からト
ナー供給部４へ、ｌ・ナーを回収するための男−ガと呼
ばれるトナー回収部材である。そ（７て、振動板２に取
付けられている圧電振動子８ば、第２図に示すように、
圧電素子９）とその両面に設けられた電極１０．１１と
て形成されでおり、該電極１０．１１には高周波電源１
２が接続さＩしている。なお、Ｊ３は磁界発生手段で、
前記振動板２に対し前記感光体ドラム１と反対側に配置
さねている。Ｍｆｄｌ−ナー担Ｊ端体を兼ね／こ圧１昆
振動子８の成極１０」二に供給され／こ１・す−である
。

このように構成された現ｒ象装置において、トナーを供
給して動作させると、１・す−担持体を兼ねた電極１０
上に供給されたトナー１４には、高周波電圧の印加され
た圧電振動子８の振動による感光体ドラム１方向への力
学的な力と、感光体ｌ・ジノ・１の静電潜像による静電
気力と、重力と、更に（Ｉ：」−１磁性ｌ・ナーを使用
した場合には、磁界発生手段１：３に」。る磁気吸引力
の４つの力が力［１わり、これらの力のバランスを取る
ことにより、感光体］・ジノ、１の画像部のみに、選択
的にトナー１４をイて１着させることができるものであ
る。

なお、ここで用いている！’界発牛手段】：（し１、必
頓のものではなく、該手段１３を用いない場合でも、感
光体ｌ・ラム１の画像７５Ｊ（のみにトナーを選択的に
刺着させることができるが、磁性ｌ・ナーを使用した場
合、磁界発生手段を用いると、上り効果的にトナーを選
択的にイ：］着させることができるものである。丑だ、
トナー供給部は圧電振動子の電極を利用することなく、
別個に形成し圧電振動子上に配［ｄすることもできるも
のである。

この現像装置に用いる圧電素子としては、チタノ酸／ル
コン酸鉛、チタン酸）くリウムの一ヒラミックス等が用
いられ、印加する高周波電圧■による変位計Ｘは、厚み
縦振動を利用する場合、ｘ　−（１３：＋Ｖ（ここでｄ
３３は圧電定数）で−ｒ＝ｊえられる。したかって、印
加電圧を変えることにより、圧電素子の変位、つ寸りは
トナーの飛翔距離が変化するので、この印加′電圧は、
静′ｒａ　／ｉ　Ｉ（４）の非画像部しこｄ、フッブリ
が生じないように設定される。この印加′＋［月三ｔ」
１、トナー供給部と感）１０体トラムとの間隔や、トナ
ー粒径、振動板の形、太きへ、厚さ、支４寺方法、弾性
率等により変化−ｊ゛るが、通′１；；、数Ｖ〜敬百■
１＋７−−１−’−’５−ＩＭ−）１ムー・ドブｒ、１
．τ１１波数についても、′ｔｔｊ　Ｉ玉量様、種々の
因子によって異なるが、振動板の振動による音の発生を
抑えるためには、振動の共振周波数が超音波領域で得ら
れるように、通常２０１＼ＩＩ／。

〜数Ｍｌｉｚに設定される。なお、発生音かあ７ｔす問
題にならない場合には、用聴域に設定されることもある
。

との現ｒ象装置は、圧電振動子を用い−Ｃいるものであ
るため、圧電振動子の特性を利用した機能をもたせるこ
ともできるのである。例えｔ」１、印加する高周波電圧
を偏倚させた場合、第３図に小才、Ｌうに、振動板２が
一方向に７弯曲するので、この偏倚を調整して、ｌ・ナ
ー担持体と感光体Ｉ・ラドとの間隔を調整し、画像両度
調整を行なうことかｉｉＪ能であり、また、第２図に示
した電流計１５で、）Ｉ：主振動子を含む系に流れる電
流を測定することに、Ｌす、ｌ・ナー担持体上に供給さ
れている］・ナーｉ１′１イＬ検知することもてきるも
のである。

また、この現像装置は、−成分系現１３；剤を一用いた
非接触現像装置でありながら、従来の一成分系現像方法
である、パウダークララｌ−法やインプレノ／ヨン法に
比へ、トナーを感光体トラムの画像部のみに選択的に４
７１着さぜるととができるため、カブリのない角工明な
コピー画像が得られるものである。

光 更には寸だ、この現像１・し置ｔ；１１、　Ａ’日数枚
複写プロセスにおいて廟用性を示すものである。例えば
、磁気プラノ現像方式をこのような複写プロセスに適用
した場合な」１、多数回現像を行なううちに、現像剤中
のキートリアを介し−Ｃ１静電潜像画像部の電荷がリー
クしたり、現像バイアスを加えているときには、逆に非
画像部に電荷が注入されたりして、画像が乱れ、更には
、磁気プランの穂が感光体ドラムを擦ることによって、
摩擦帯電による電荷の影響が出るんどの不具合な現象が
生ずるものである。しかし、この現像装置においては、
基本的にはトナ一層と感光体Ｉ・ラムとは非接触である
ため、」二記のような不都合は生ぜず、−露光で多数枚
複写を行なってもカプリや画像部れは生じないものであ
る。

捷た同様に、この−露光多数枚複写プロセスに、ジャン
ピング方式を適用した場合には、印加交流・電圧のため
に静電潜像が乱されてし１い、使用不可能なものである
が、この場ｆ象装置においては、高周波電圧は圧電振動
子の電極間に印加され、感光体ドラムには影響を与えな
いので、その静電潜像を乱さず、多数枚現像の後におい
ても（〔（工明な画像が得られるものである。

以上のように、先に提案し７’ｊ現像装置は、多くの長
所を備えていて、且つ薄型化の可能性があるものである
が、回転駆動系を持たないため、トナーの回収搬送に難
点があり、例えば、第１図に示した如く、オーガと呼ば
れる１・す−回収ＹｔｌＩ　４Ａを用いても、装置が大
型化してし甘う欠点があっ／こ。

〔発明の目的〕

本発明は、上記提案技術の欠点を改良する／こめなされ
たもので、回転１駆動系を治しないコンパクトで薄型化
をはかった複写機の現像装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明は、前述の先に提案した現像装置におけるトナー
回収手段を、電界カーテンパネル、又は及Ｏ・電界ホッ
パーからなる′電界カーテン搬送装置で構成し、現像装
置を小型化１］一つ薄型化するものである。

〔発明の実施例〕

実施例の説明に先立ち、本発明に係る現像装置のトナー
回収手段に用いる、電界カーテンパネル、電界ホッパー
からなる電界カーテン搬送装置について説明する。

゛電界カーテンパイ・ル及び′１（Ｌ界ホッパーは、原
理的には、いずれも、交流不平等′電界中において、粉
体が示す電気力学的な現象を利用するものであり、第４
図にその原理図イＬ示ず。第４図において、２１．２１
は電極を示し、交流電諒２２より交流電圧が印加されて
いる。この場合、′ｉｌｊ気力線は、点線の如く場所的
にその密度が変化しており、１だ、交流であるので、時
間的にも変化していて、交流不平等電界を形成している
。かかる電界中に、帯電粒子２３が存在すると、該粒子
２３は平均遠心力ｆ＋と５ト」白グレーヂスエント力「
２か受げ一矛σ）を−ノ］である合成反発力ｆＯを受け
て、該粒子２３は浮上する。

この際、例えば、電極２１を第５図に示すように、多数
配列し、三相交流ｕ、　ｖ、　ｗ　ＣＶ　Ｃ０３（θｌ
、Ｖ　ｃｏｓ（ωｔ−２″Ｅ／３）、ＶＣＯＳ（ω１−
４’に／３　）　）］を加えた場合は、電界は進行波不
平等電界となり、粒子１ｄ−その進行波の方向に、電極
２１に刺着することなく搬送される。

このような構成、機能をもつものが電界カーテンであり
、第６図に示すように、リンク状の電極２４を用いて交
流（図示の場合は単４１４交流）を印加したものが電界
ホッパー５である。−１ｌ：た、第７図に示すように、
電極２６をセラミック等の絶縁物２７でサンドイッチ状
に配設して、高絶縁性を保持しつつパネル化したものが
、電界カーテンパネル２８である。

本発明は、このような構成及び機能をもつ′電界カーテ
ンパネル、あるいは電界ホッパーを、第８図に示すよう
に、トナー回収搬送手段に用いることにより、回転駆動
系を持たない、コンパクトな薄型の現像装置を構成する
ものである。

すなわち、第８図り」、本発明の一実施例を示ずイ既略
余Ｆ視図て、第１１ン１と同−勾５号を伺した部分ｔよ
、同−又は同等の４’ｉ／ｉ成）７１３利を示」。同図
においで、：３１幻ｊ・ツー−受け６に接続し／こ電界
カーテンパネルて、３２は一ψ１“１１；を該電界カー
テンパネル３１に接続し、他Ｑ１ｉｌｉを１・す〜供給
部４に連結し／Ｃ電界ホッパーである。このように、「
［Ｌ界カーテンパイ・ル：３１及び′電界ポツパー３２
を配置することにより、１・す−受りｆｉ　Ｋ落下した
１す−に」２、前記′電界カープーンパイ・ル３１及び
電界ポツパー；３２の粒子搬送作用により、ｌ・ナー供
給部４−＼回収さλ［る。この電界力〜ラーンバイ・ル
、あるいは電界ホノ・ζ・〜し１１、非常に薄型に、あ
るいは小型コノパクトに形成できるので、偏平な板状［
・カー」υ持体夕用いた現（象部と相俟って、現１象装
置を４．叶めて小型に旧つ；：、ｊ！型に（１１１成す
ることかてきる。

′ｒ↓上界カーテンパイ・ル又ｉｆ、　’ｉｌｉ：界ホ
ッパーに印加する交流市川として一１数Ｖ−数−１−Ｋ
Ｖ程度の値か選はれるが、上限値は絶縁破壊が生じない
ような値に制限される。捷／ζ、周波数は数１−１ｚ〜
数’「１−１１程度に選定されるが、５０又は６０１］
ｚてもｌ・カー搬送という目的は十分に達成される。

１だ、電界カーテンバ不ノ１あるいは電界ホッパー等の
電界カーデン搬送装置により搬送さ才する粒子は、先に
述べたように帯電わン子て−なけＪＬばならないが、′
Ｍ子写真複写槻の現ｊ宋装置にお・いて用いる１・カー
は、シン−１・による摩擦やトナー、同志の摩擦により
帯電しており、この点に関し７でｔ」−問題は生しない
。／こた現像の安定性−や搬送の安定１（１，から、高
抵抗のトナーを用いるのか灯Ａしい。

し発明の効果〕 以上詳細に説明しに二ように、本発明＋（＋２、版状ト
ナー担」侍体を用い、１ヘナ一回収手段としてｌｊ；界
カーテンパネルや′電界ポツパーを用いて現像人世を′
−２−構成したので、回転駆動系を皮しない：１ンバク
トな薄型の現像装置を４〃供することができる。

−４）で、ベルト状の感光体と組み合わぜるＣとにより
、複写機全体を更に小型薄型化する（二とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先に提案した現ｆ象装置の、概略斜視図、第
２図は、その要部拡大図、第３図は、圧電振動子に偏倚
電圧を印加した場合の圧電振動子の変位態様を示す図、
第４図は、電界カーテンの原理を説明する説明図、第５
図は、三相交流を印加した電界カーテンを示す図、第６
図は、？Ｊｉ、界ホッパーを示す図、第７図は、”ｆｌ
ｉ界カーテンパネルを示す図、第８図は、本発明の一実
施例の概略斜視図である。 図において、Ｉは感光体ドジノ１．２は振動板、４はト
ナー供給部、５はトナ一層形成プレート、６ばｌ・ナー
受け、７ばトナー供給部拐、８はＬＥ電電動動子９は圧
電素子、１０．１１は電極、工２は高周波電源、１３は
磁界発生手段、１４はトナ・−１２１ハ電極、２３は帯
電粒子、別はリング状電極、２５は電界ホッパー、２６
は電極、２７は絶縁物、２８．３１は電界カーテンパネ
ル、３２は電界ホッパーを示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像保持部材と一定間隔で対峙させたトナー
   担持体と、該トナー担持体上にトナーを供給するトナー
   供給部と、前記トナー担持体に接するように設けられた
   高周波電圧が印加される圧電振動子とを備え、前記ト枦
   面持体を振動させてトナーを飛翔させ、前記静電潜像保
   持部材に転移させて現像するようにした複写機の現像装
   置において、前記トナー供給部に、電界カーテン搬送装
   置からなるトナー回収手段を連結し、前記静電潜像保持
   部材に転移しないトナーをトナー供給部に回収するよう
   に構成したことを特徴とする複写機の現像装置。
2. （２）前記電界カーテン搬送装置は、電界カーテンパネ
   ル又は及び電界ホッパーで構成されでいる？　ト　ル　
   ル塾Ｐｋ　県　１ト　ム　Ｉ？ＣルｒｈｌフＸウ　ａ）
   答ば旧　白Ｔ　１　頂舌−類ｔσ）複写機の現像装置。
3. （３）　前記トナー担持体に供給されるトナーは、高抵
   抗トナーであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の複写機の現像装置。
4. （４）前記圧電振動子に対し、前記静電ａ像保持部材と
   反対側に配置した磁界発生手段を備え、高抵抗磁性トナ
   ーを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の複写機の現像装置。