JPH06236117A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 共振子の横モード振動を減衰する。 【構成】 ホーン１５２は、ホーンの接触チップ１５９
とチップ部１５８を通してカットされ、連続プラットフ
ォーム部１５６と圧電エレメント１５０を有する。隣接
するホーンエレメントによって画定される幅の狭いギャ
ップ２００の中に、ダウコーニング７３２ＲＴＶシーラ
ントのような粘弾性材料からなるエネルギー消散媒体２
０２が置かれる。共振子が軸方向に振動すると、ホーン
エレメントは互いに同位相で移動する。ホーンエレメン
ト間に相対運動がなければ、エネルギー吸収媒体の中に
消散されるエネルギーは最小になる。共振子が横方向に
振動すると、ホーンのセグメントは互いに位相を異にし
て動作する。ホーンエレメント間に相対運動が起こる
と、エネルギー吸収材の中へのエネルギー消散は最大に
なる。このように振動の望ましくない交差処理方向の成
分は、このようなエネルギー吸収媒体をエレメント間ギ
ャップへ導入することにより減衰される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真画像形成のた
めの高周波数振動エネルギー生成装置における交差方向
の振動モード抑制に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゼログラフィーのような電子写真用途に
おいて、電荷保持面から最終的な支持体へのトナーの転
写は、一般的には静電的に達成される。現像されたトナ
ー画像は、静電的かつ機械的な力によって電荷保持面に
保たれている。支持体（コピーシートのようなもの）
は、その面と密接に接触させられ、面との間にトナーを
挟む。コロトロンのような静電転写帯電装置は、シート
の裏側に電荷を与え、トナー画像をシートに引きつけ
る。

【０００３】不具合なことに、シートと電荷保持面の間
の境界面は、常に最適であるというわけではない。特に
平らでないシート、つまり、加熱及び／又は加圧フュー
ジング（溶融や定着等）のような定着作用過程をすでに
通過したシート、あるいは孔あき紙、あるいは電荷保持
面に完全に接触しないシート、のようなシートは、シー
トと電荷保持面との接触が不均一になり、ギャップとな
って接触が損なわれる。トナーはこれらのギャップがあ
っては移動できない傾向がある。コピー質の欠陥は、転
写の欠失の結果とされるのである。

【０００４】（溶着）ホーンが完全に分割されても、米
国特許第５，０２５，２９１号で示されたように、装置
の外側エッジでの共振子（振動子）（resonator ）の応
答に欠落があり、また一般的にセグメント間に不均一が
あるということが認められた。類似した欠落は、米国特
許第４，３６３，９９２号において、図１の共振子の応
答を示した図２で示されている。

【０００５】電子写真処理を向上し、かつ可能にするた
めに使用されるタイプの超音波共振子の均一な振動振幅
の秘訣は、望ましい軸方向の共振子の動作（最終支持体
へのトナーの解放を行う電荷保持面に垂直な動作）を、
望ましくない横方向の動作（電荷保持面に平行な、交差
処理方向の動作）から切り離すことである。共振子の設
計パラメータが最適なものにされても、横方向の分割化
と離散電圧の修正は、（米国特許番号第５，０１０，３
６９号、及び米国特許第５，０２５，２９１号、そして
「電子写真画像形成のための高周波数振動エネルギー生
成装置におけるエッジ効果補償（Edge Effect Compensa
tion in High Frequsncy Vibratory Energy Producing
Devices for Electrophtographic Imaging）」と題され
た米国特許出願番号第０７／８８７，０３７号で示され
たように）、この交差処理方向の不均一性を完全に削減
することはないであろう。不均一性の根底の問題は、図
１乃至図３において示されており、図１においては、分
割されたトランスデューサのデザイン（分割されたホー
ンを有している）を示している。図２においては、共振
子の長さ方向に沿って個々のホーンセグメント（区分）
の５キロヘルツの範囲にわたる周波数応答振幅が示さ
れ、軸方向（図示）と横方向（図示）におけるそれぞれ
の応答が示されている。図３では、３２個のセグメント
を有する共振子における６４キロヘルツでの個々のセグ
メントのピーク応答振幅のグラフが示され、矢印で示さ
れた領域においてベンディング（曲げ）及び軸モード交
差カプリング（結合）からくる不均一性が示されてい
る。

【０００６】一次元における機械的な連続挙動は、他次
元における挙動に影響を与えるので、ポアソン効果なる
ものの物理的な結合解除は、図１において、及び米国特
許第５，０２５，２９１号で示されるように、トランス
デューサを分割化することによって要求される。このこ
とは、共振子の長さに沿って望ましくない横モードの影
響を最小にし（しかしそれだけでは除去することはでき
ない）、軸方向のトランスデューサの動作を最大にす
る。理論的には、横モードを完全に除去する構造は、離
散的な共振子セグメントを提供するであろう。このよう
な構造は実際的ではない、なぜなら共振子の振動エネル
ギーは、帯電保持面の全処理幅を横切って幾分結合され
るにちがいないからである。更に、製造及び使用理由の
ために単一のアセンブリを有することが非常に望ましい
のである。このような離散的共振子は個々のセグメント
の間のコンプライアントな（コンプライアンス）結合に
よって、あるいはコンプライアントなセグメントホルダ
ーによって結合されることができるということが本発明
によって思考されるが、ホーンチップの位置合わせと構
造的不安定が、１ミクロンほどの動作中のホーンチップ
の移動によって主な問題となるであろう。このように、
完全な分割化は実用的ではないのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、連続的強
化静電転写のために、電荷保持面からのトナーの機械的
な解放を引き起こすために、電子写真装置の非剛性画像
支持部材に対して、振動エネルギーを均一に与えるため
の共振子が提供され、共振子は、単一構造において複数
の個々に応答するエレメントを含み、エレメント間で横
モードを減衰する。

【０００８】

【課題を解決するための手段と作用】本発明の一態様に
よると、本発明によって意図されるタイプの電子写真装
置は、電荷保持面を有する非剛性部材を含み、この非剛
性部材は電荷保持面に潜像を生成し、トナーで画像を現
像し、用紙あるいはその他の転写部材のシートを、電荷
保持面からシートへのトナーの静電転写のために転写ス
テーションで電荷保持面と密接に接触させる、一連の処
理ステーションを通るエンドレス路に沿って駆動され
る。転写に続いて、電荷保持面は残留トナーと残骸を除
去される。処理ステーションのすべてにおいて表面から
のトナーの解放を向上するために、振動エネルギーを生
成するのに適した共振子が、振動エネルギーを（非剛性
部材に）均一に与えるために非剛性部材の裏側にライン
接触して配置される。共振子は、ホーンと、連続的支持
部材と、共振周波数でホーンを駆動しベルトに振動エネ
ルギーを与える振動生成部材と、を含む。ホーンはプラ
ットフォームあるいはベース部分を含み、ホーン部分は
ベース部分から伸び、接触チップを有する。ホーンは、
接触チップからプラットフォームまで複数のエレメント
に分割され、エレメントは、各々が幾分個々に作用す
る。エレメント間ギャップに、エネルギー吸収媒体が挿
入されて横モード振動が減衰される。

【０００９】僅かに違う実施例では、ホーンは不完全に
分割され、そこではホーンが接触チップからプラットフ
ォーム部分まで分割されるが、非剛性部材との係合のた
めに連続チップ面を残しているのである。エレメント間
ギャップには、エネルギー吸収媒体が挿入されて横モー
ド振動を減衰させるのである。

【００１０】本発明のまた別の態様では、エレメント間
ギャップにエネルギー吸収媒体を挿入するのではなく、
エネルギー吸収媒体が一連のギャップを補ってわたるよ
うにホーンの上流側面あるいは下流側面に付着され、横
モードの振動を減衰する。

【００１１】本発明は、振動の望ましくない交差処理方
向のコンポーネント（成分）が、ホーンのサイドエッジ
に、エネルギー吸収媒体を導入して、ホーンエレメント
間ギャップをブリッジ（架橋）する及び／又はエレメン
ト間ギャップにエネルギー吸収媒体を導入することによ
って減衰させられることができるということを提案す
る。共振子が軸方向に振動する時には、ホーンのエレメ
ントはお互いに同位相で動くであろう。ホーンエレメン
ト間の相対運動がなければ、エネルギー吸収媒体の中に
消散されるエネルギーは最小であろう。しかし、共振子
が横方向に振動すると、ホーンのセグメントはお互いに
位相を異にして運動するであろう。ホーンエレメント間
に相対運動があれば、エネルギー吸収媒体の中に消散さ
れるエネルギーは最大になるであろう。

【００１２】本発明によれば、画像を支持するための電
荷保持面を有する非剛性部材と、電荷保持面に潜像を生
成する手段と、トナーで潜像を像様に現像する手段と、
現像されたトナー画像をコピーシートに静電的に転写す
る手段と、を含み、電荷保持面からのトナー解放を向上
し、比較的高い周波数の振動エネルギーを生成する共振
子を備える画像形成装置であって、前記共振子は、前記
非剛性部材の移動方向のほぼ横方向に、非剛性部材を横
切って接触することに適応される部分を有し、前記共振
子は、非剛性部材に高周波数の振動エネルギーを与える
ための、プラットフォーム部とホーン部と接触部とを有
するホーン部材と、高周波数の振動エネルギーを生成す
るために、前記ホーンプラットフォームに連結された振
動エネルギー生成手段と、軸モードのトナー解放振動を
与えるために、非剛性部材にホーン部材を連結するため
の手段と、を含み、前記ホーン部材は前記ベルト部材を
横切って複数のホーンエレメントに分割され、各々のホ
ーンエレメントはあらゆる隣接するホーンエレメントか
ら離されたホーン部を含み、隣接するホーンエレメント
はホーンエレメント間ギャップを形成し、各々のホーン
は、前記振動エネルギー生成手段によって駆動される
と、電荷保持面からトナーを解放する軸モード及び前記
ホーンエレメント間に不均一応答を起こす横モードで振
動し、前記軸モードの振動は実質的に許容するが、前記
横モードの振動を実質的に減衰するための手段、を含
む、ことからなる。

【００１３】

【実施例】図面（示されているものは本発明の好ましい
実施例を述べる目的のものであって本発明を制限するた
めのものではない）を参照すると、図４において示され
る複写機で使用される多様な処理ステーションが簡単に
示されている。多様な処理エレメントもまた電気的に記
憶されたオリジナル（原稿）から電子写真プリンティン
グ適用において有利な使用を見いだすということが疑い
なく理解されるであろう。

【００１４】本発明が有利な使用を見い出す複写機は、
ベルト１０を使用する。ベルト１０は矢印１２の方向に
移動し、その移動路（パス）のまわりに置かれる多様な
処理ステーションを通ってベルトの連続する部分を継続
的に前進させるのである。

【００１５】ベルト１０はストリッピングローラ１４、
テンションローラ１６、アイドラーローラ１８、及びド
ライブローラ２０のまわりに搭載されている。ドライブ
ローラ２０はベルト駆動のような適切な手段によってモ
ータ（図示されず）に連結される。

【００１６】ベルト１０は望ましいスプリング力によっ
てベルト１０に抗してテンションローラ１６を弾性的に
付勢する一対のスプリング（図示されず）によってテン
ションを保たれている。ストリッピングローラ１４とテ
ンションローラ１６の両方は、回転可能に搭載される。
これらのローラは、ベルト１０が矢印１２の方向に動く
と自由に回転するアイドラーである。

【００１７】図４を引き続き参照すると、まずベルト１
０の一部は帯電ステーションＡを通過する。帯電ステー
ションＡでは、一対のコロナ装置２２と２４が、比較的
高く実質的に均一なマイナス電位に受光体（例えば感光
体）ベルト１０を帯電する。

【００１８】露光ステーションＢでは、原稿がフラッシ
ュランプ３２による照射のために透明プラテン３０上に
フェースダウン状態（上面が下の状態）に位置される。
原稿から反射された光線は、レンズ３４を通して反射さ
れて受光体ベルト１０の帯電された部分に投射され、帯
電された部分の電荷を選択的に消散する。このことによ
り原稿に含まれるインフォメーション領域に対応するベ
ルト上に静電潜像が記録される。

【００１９】その後、ベルト１０は静電潜像を現像ステ
ーションＣに進める。現像ステーションＣでは、現像剤
ユニット３８が、１つあるいはそれ以上のカラーやタイ
プの現像剤ミックス（つまりトナー及びキャリア微粒）
を静電潜像と接触させる。潜像は、キャリア微粒からト
ナー粒子を引きつけ、受光体ベルト１０上にトナー画像
を形成する。ここで使用されるものとしては、トナー
は、微細に分割されたドライインク、及び液体中のトナ
ー懸濁を指している。

【００２０】その後ベルト１０は、現像された潜像を転
写ステーションＤに進める。転写ステーションＤでは、
用紙コピーシートのような支持材料であるシートが、ベ
ルト１０上の現像された潜像と接触するよう移動され
る。最初に、ベルト１０上の潜像は、受光体ベルト１０
とその上のトナー画像との間の引き付け力を減少するた
めにランプ（図示されず）によって転写前の光で露光さ
れる。次にコロナ発生装置４０は、コピーシートを適当
な電位に帯電して、コピーシートを受光体ベルト１０に
付着させ、トナー画像が受光体ベルト１０からシートに
引き付けられる。転写の後、コロナ発生器４２が、ベル
ト１０からコピーシートを離すためにコピーシートを反
対の極性に帯電し、シートがストリッピングローラ１４
でベルト１０から剥がされる。支持材料は、最終支持体
に転写するためにその後の転写ステーションにトナー画
像を運ぶ中間的な面あるいは中間的部材であってもよ
い。このようなタイプの面も、当然電荷を保持するもの
である。さらに、本文中ではベルトタイプの部材が述べ
られたが、本発明では他の実質的に非剛性のあるいはコ
ンプライアントな（しなやかな）部材もまた使用され得
るということが理解されよう。

【００２１】支持材料の複数のシートは、異なる品質、
サイズ、及びタイプの支持材料を保持し得る供給トレイ
５０、５２、５４から転写ステーションＤに進められ
る。シートは、コンベア５６とローラ５８に沿って転写
ステーションＤに進められる。転写の後、シートは、フ
ュージング（溶融や定着等）ステーションＥにシートを
進めるコンベア６２の方に矢印６０の方向に移動し続け
る。

【００２２】フュージングステーションＥは、参照番号
７０によって一般的に示されるフューザアセンブリを含
み、シートに転写されたトナー画像を永久的に固着させ
る。好ましくは、フューザアセンブリ７０は、バックア
ップローラ７４と圧力係合されるように適応された加熱
フューザローラ７２を含み、トナー画像がフューザロー
ラ７２と接触する。このようにして、トナー画像はシー
トに永久的に固着される。

【００２３】フュージングの後、フュージングされた画
像を有するコピーシートはカール除去器７６を通して送
られる。シュート７８により、前進するシートはカール
除去器７６からキャッチトレイ８０、あるいは、とじ
る、ホチキスで留める、ページ順にそろえる等の仕上げ
ステーションに誘導され、オペレータによって機械（複
写機）から取り出される。あるいは、シートはデュープ
レクス（両面）ゲート９２からデュープレクストレイ９
０に進められ、第２面（裏面）にコピーされるためにプ
ロセッサ及びコンベヤ５６にリターンされるのである。

【００２４】プレ−クリーンコロナ発生装置９４は、残
留トナーと汚染物（以後ひとまとめにしてトナーとす
る）をコロナで露光するために設けられ、クリーニング
ステーションＦでのより効果的な除去のために電荷分布
を狭くする。転写後受光体ベルト１０に残っている残留
トナーは、いくつかのよく知られた再生アレンジメント
（装置）のどれかによって、また後述されるアレンジメ
ントに従って再生されて現像ステーションＣに戻される
が、非再生オプションの選択が可能である。

【００２５】述べられたように、本発明に従う複写機
は、いくつかのよく知られた装置のうちのどれかであっ
てもよい。本発明に影響を与えない特定の処理、用紙取
扱い、及び制御アレンジメントにおけるバリエーション
（変更）が行われてもよい。

【００２６】図５を参照すると、向上されたトナー解放
の基礎的な原理が示されており、２０キロヘルツと２０
０キロヘルツの間の周波数ｆで動作するA.C.電源１０２
によって駆動される比較的高周波音響あるいは超音波共
振子１００が、ベルトが転写ステーションＤを通過する
場所と非常に隣接した位置で、ベルト１０の内サイドあ
るいはバックサイドとの振動関係に配置されている。ベ
ルト１０の振動は、ベルト１０からトナーを機械的に解
放するためにベルト１０に像様に現像されたトナーを揺
動し、ベルト１０との用紙の不完全な接触によって引き
起こされるギャップにもかかわらず、転写ステップの間
にトナーをシートに静電的に付着させる。さらに、通常
使用されるものより低い転写フィールド（電界）で転写
効率を増大させることは、そのアレンジメントによって
可能とされる。より低い転写フィールドはエアーブレー
クダウン（空気の絶縁破壊）（画質欠陥の別の原因）の
発生が減少されるので望ましいものである。高められた
トナー転写効率は、シートとベルト１０との接触が最適
である領域でも期待されるものであり、トナー使用効率
の改良、クリーニングシステムＦでの低負担となる。好
ましいアレンジメントでは、共振子１００は、振動面が
ベルト１０に平行で、ベルトの移動方向１２を横切り、
ベルト幅と略同一の長さを有する。本実施例中で述べら
れるベルトは、共振子の振動運動に追随することができ
る程度に非剛性又は幾分フレキシブルな特性を有する。

【００２７】図６を参照すると、共振子１００の振動エ
ネルギーは、多くの方法でベルト１０に連結され得る
が、それについては例えば米国特許第５，０１０，３６
９号に良く示されている。ここで示されるアレンジメン
ト（構成）では、共振子１００は圧電トランスデューサ
エレメント１５０とホーン１５２を含み、それらは共に
バックプレート１５４に支持されている。ホーン１５２
はプラットフォーム部１５６と、ホーンチップ１５８を
含み、接触チップ１５９はベルト１０と接触して共振子
の超音波音響エネルギーをベルト１０に与える。アレン
ジメントを結合させるために、バックプレート１５４
と、圧電トランスデューサエレメント１５０と、ホーン
１５２を通って伸びるファスナー（図示されない）が設
けられることもある。別法としては、エポキシのように
接着剤と伝導性のメッシュ層が、バッキングプレートあ
るいはボルトを必要とすることなく、ホーンと圧電トラ
ンスデューサエレメントを結合するために使用されるこ
ともある。バックプレートを除去することによって、共
振子の構造において必要とされる公差の数が減少され、
特に圧電エレメント（素子）の厚みにおいて大きい公差
が許容される。圧電トランスデューサエレメントにホー
ンを接着結合することについては、「ホーンチップにお
ける均一性の改良のために超音波トランスデューサに結
合されたエネルギー伝導ホーン（Energy Transmitting
Horn Bonded to an Ultrasonic Transducer for Improv
ed Uniformity at the Horn Tip ）」と題された米国特
許出願番号第０７／６２０，５２０号においてよりよく
述べられている。

【００２８】共振子は、受光体１０に共振子１００の係
合を提供するために、真空ボックスアレンジメント（装
置）１６０と真空サプライ（供給源）１６２（真空源は
図示されない）と協働するようにアレンジ（配置）され
得る。図６は、図４で示された機械（複写機）における
受光体のバックサイドと連結接触するようにアレンジさ
れたアセンブリを示し、重要な間隔保持関係を示してい
る。従って、ホーンチップ１５８は略気密状態の真空ボ
ックス１６０を通って伸びており、真空ボックス１６０
は、真空ボックス１６０の上流ウォール（壁）１６４と
下流ウォール（壁）１６６の全長に沿って一つあるいは
それより多くの位置に形成されるアウトレット１６２を
通して、ダイヤフラムポンプあるいはブロワー（図示さ
れない）のような真空源に連結される。ウォール１６４
と１６６は、ホーンチップ１５８にほぼ平行で接触チッ
プ１５９とおよそ共通の平面に伸び、受光体ベルト１０
に隣接する真空ボックス１６０の開口を共に形成し、そ
こで接触チップが受光体に接触する。真空ボックスは、
両端（機械の内サイドと外サイド）で密閉されている
（図示されない）。一組のファスナー１７０は、共振子
１００を真空ボックス１６０に連結するブラケット１７
２と協働して使用される。真空ボックス１６０へのホー
ンチップ１５８の入口は、エラストマー密閉部材１６１
で密閉されており、部材１６１はホーンチップ１５８の
振動を真空ボックス１６０のウォール１６４と１６６か
ら隔離する働きもする。アウトレット１６２を通して真
空状態が真空ボックス１６０に与えられると、ホーン
（接触）チップ１５９がベルト１０に共振子の超音波エ
ネルギーを与えるように、ベルト１０は、ウォール１６
２、１６４及びホーン（接触）チップ１５９と接触する
ように引き付けられる。興味深いことに、真空ボックス
１６０のウォール１６４あるいは１６６は、振動が、シ
ートのタッキング（付着）やデタッキング（付着解除）
処理のダイナミックス、あるいは現像画像の完全性を乱
さないように、振動が要求される領域外のベルトの振動
を減衰させる。真空連結アレンジメント（装置）及び非
真空連結アレンジメントについての他の実施例は米国特
許第５，０１０，３６９号で開示されている。

【００２９】転写向上のためのベルト１０に対して高周
波数音響あるいは超音波エネルギーを適用することは、
転写フィールド（電界）の適用領域内で、また好ましく
は転写コロトロン４０の下の領域内で行われる。転写コ
ロトロン４０に関しての共振子の設置のさらなる説明
は、米国特許第５，０１６，０５５号でなされている。

【００３０】ホーンに対する少なくとも２つの形状が考
えられてきた。図７の（Ａ）を参照すると、断面図で、
ホーンは台形で、略矩形のベース１５６と略三角形のチ
ップ部１５８を有し、三角形チップ部の底面はベース１
５６とほぼ同じサイズを有する。別のものとしては、図
７の（Ｂ）で示されるように、断面図で、ホーンはステ
ップ形状を有し、略矩形のベース部１５６’とステップ
形状のホーンチップ１５８’を有する。台形ホーンは、
励振のより高い固有周波数を伝達し、ステップホーンは
振動のより高い振幅を生成するようである。ホーンの高
さＨは周波数応答及び振幅応答に影響を及ぼし、ベース
の長さに対してチップの長さが短くなると、振動のより
高い周波数と僅かに大きい振幅を発する。ホーンの高さ
Ｈは、およそ１〜１．５インチ（２．５４〜３．８１c
m）の範囲となることが望ましいが、それより大きいあ
るいはそれより小さい長さが除外されるわけではない。
チップ幅Ｗ_T に対するベース幅Ｗ_B の比率もまた応答の
振幅と周波数に影響を与え、その比率がより高いと振動
のより高い振幅と僅かに大きい周波数とを生成する。ベ
ルト１０を横切るホーンの長さＬも、振動の均一性に影
響を与え、より長いホーンだとより均一性のない応答が
生成されるのである。ホーンにとって望ましい材料はア
ルミニウムである。満足のいく圧電材料としては、バー
ニトロン株式会社（Vernitron, Inc. ）（ベッドフォー
ド、オハイオ州）とモントローラ株式会社（Montorola,
Inc. ）によって商標ＰＺＴで売られているジルコン酸
チタン酸鉛を含み、高いＤ₃₃値を有する。変位定数は典
型的には４００〜５００m/v ×１０^-12 である。振動エ
ネルギー源には他のものがあり得、それは本発明を明ら
かに支持するものであり、磁気ひずみ及び電気力学シス
テムを含むがそれに限定されない。

【００３１】長さＬを横切るホーン１５２の構造を考え
る時には、いくつかの問題が提起されなければならな
い。ホーンがその長さに沿って均一な応答を生成するこ
とが非常に望ましく、さもなければ不均一な転写特性が
生じ得る。製造や用途要求にとって、単一構造を有する
ことも非常に望ましいことである。

【００３２】図８では、米国特許第５，０２５，２９１
号によって示されているように、ホーンのセグメントが
示されており、ホーン１５２は完全に分割されている。
この実施例では、ホーンは接触チップ１５９とチップ部
１５８を通して分割され、端の開いたスロットを生成す
るが、連続するプラットフォーム１５６と圧電エレメン
ト１５０を保持する。このようなアレンジメント（構
成）では、各々のセグメントは、その応答に個々に多少
作用する。速度応答は、分割されないホーンチップを横
切るより分割されたホーンチップを横切る方がより大き
くなり、望ましい結果が生じる。ホーンエレメント１〜
Ｎのアレイを作り出すこのようなアレンジメントは、ホ
ーンチップに沿って応答を提供し、図９の（Ｂ）のカー
ブＡで示されるように、接触チップを横切って均一の方
向に向かうが、ホーンのチップを横切る振動の可変固有
周波数を明示する。図９の（Ｂ）のカーブＡは、共振子
を横切って３５０mm／秒から６５０mm／秒で変化する２
４エレメントの共振子の応答を示している。

【００３３】図９の（Ａ）では、本発明に従って、完全
に分割されたホーン１５２の一部分が示されており、ホ
ーンの接触チップ１５９とチップ部１５８を通してカッ
トされ、連続プラットフォーム１５６と圧電エレメント
１５０を有している。隣接するホーンエレメントによっ
て画定される幅の狭いギャップ２００の中に、ダウコー
ニング７３２ＲＴＶシーラント（Dow Corning 732 RTV
sealant)のような粘弾性材料からなるエネルギー消散媒
体２０２が置かれる。振動の望ましくない交差処理方向
の成分はこのようなエネルギー吸収媒体をエレメント相
互間のギャップへ導入することにより減衰されることが
できる。共振子が軸方向に振動すると、ホーンエレメン
トは互いに同位相で移動するであろう。ホーンエレメン
ト間に相対運動がなければ、エネルギー吸収媒体の中に
消散されるエネルギーは最小になる。しかし、共振子が
横方向に振動すると、ホーンのセグメントは互いに位相
を異にして運動する。ホーンエレメント間に相対運動が
起こると、エネルギー吸収材の中へのエネルギー消散は
最大になる。

【００３４】図９の（Ｂ）は、エレメント間ギャップに
エネルギー吸収媒体なしのトランスデューサの応答（カ
ーブＡ）と比較して、エレメント間ギャップにダウコー
ニング７３２ＲＴＶシーラントのような粘弾性材料を有
する場合の同じトランスデューサの応答（カーブＢ）を
示している。カーブＢの方がトランスデューサの応答の
全体的な大きさはより低いが、共振子を横切る応答にお
ける振動は顕著により均一である。図９の（Ｂ）のカー
ブＢは、約２００mm／秒から３００mm／秒まで変化す
る、エレメント間ギャップにおけるエネルギー吸収媒体
を有する２４エレメントの共振子の応答を示している。

【００３５】図１０の（Ａ）において、また本発明の別
の態様によると、ホーンの接触チップ１５９とチップ部
１５８を通してカットされた、完全に分割されたホーン
１５２の一つの一部分が示され、連続プラットフォーム
１５６と圧電エレメント１５０を有している。チップ部
１５８の下流と上流（処理方向と反処理方向）にエネル
ギー消散媒体３００が置かれ、エネルギー消散媒体はこ
の場合には３Ｍ（登録商標）５４８１テフロン（Teflo
n: 登録商標）テープからなる。図１０の（Ｂ）はホー
ン１５２の断面図を示し、チップ部１５８の下流と上流
面におけるテープの位置をより良く示している。振動の
望ましくない交差処理方向の成分は、エレメント間ギャ
ップを架橋するエネルギー吸収媒体のようなものを導入
することによって減衰されることが可能である。典型的
な適用では、テープは共振子の全長にわたって均一に延
出するであろう。共振子が軸方向に振動すると、ホーン
エレメントはお互いに同位相で動くであろう。ホーンエ
レメント間の相対運動がなければエネルギー吸収媒体の
中に消散されるエネルギーは最小になるであろう。しか
し、共振子が横方向に振動すると、ホーンセグメントは
お互いに位相を異にして動くであろう。ホーンエレメン
ト間の相対運動によって、エネルギー吸収媒体の中への
エネルギー消散は最大になるであろう。

【００３６】図１１は、エレメント間ギャップにエネル
ギー吸収媒体なしのトランスデューサの応答（カーブ
Ａ）に比較して、チップ部１５８の下流及び上流面に置
かれたエネルギー消散媒体〔３Ｍ（登録商標）５４８１
テフロン（Teflon: 登録商標）テープ〕を有する場合の
同じ共振子の応答（カーブＢ）を示している。カーブＢ
の方がトランスデューサの応答の全体的な大きさはより
小さいが、共振子を横切る応答における振動は顕著によ
り均一である。図１１の（Ｂ）のカーブＢは共振子を横
切って２５０mm／秒から３５０mm／秒で変化するエレメ
ント間ギャップにおいてエネルギー吸収媒体を有する３
５エレメントの共振子の応答を示している。

【００３７】さらに別の実施例では、図示はされない
が、ホーンは不完全に分割され、ホーンは接触チップか
らプラットフォーム部まで分割されるが、非剛性部材と
の係合のために連続チップ面を残しているのである。エ
レメント間ギャップには、エネルギー吸収媒体が横モー
ドの振動を減衰させるために挿入される。あるいは開示
される実施例に類似するものとして、エネルギー消散媒
体〔３Ｍ（登録商標）５４８１テフロン（登録商標）テ
ープ〕はホーンのチップ部の下流及び上流面に置かれて
もよい。あるいはテープ形状のエネルギー消散媒体は機
能あるいは接触チップ面を横切るように使用しても類似
結果をもたらし得る。

【００３８】図４を再び参照すると、本発明の共振子
は、ほとんど変更することなく電子写真装置のクリーニ
ングステーションにおいても同等の適用を有するという
ことが疑いなく理解されるであろう。従って、図４に示
されるように、共振子はクリーニング前に面からトナー
を機械的に解放するために、クリーニングステーション
Ｆに接近してアレンジ（配置）され得る。さらに、プレ
−クリーン（クリーニング前）処理における改良は、プ
レ−クリーン帯電レベリング（レベル化）と同時に振動
エネルギーを適用することによって起こるということが
信じられる。本発明はこの適用における同等の適用を見
い出すものである。

【００３９】トナーを解放するためにフレキシブル部材
への振動エネルギーの適用の均一性を改良する手段とし
て、開示された共振子は電子写真に適用する場合に数多
くの使用を見い出し得る。使用法の一例は、トナー保持
ドナーベルトからのトナーの解放を引き起こすことにお
いて、潜像に関して現像位置にアレンジ（配置）される
得る。現像の向上は、ドナーベルト表面からトナーを機
械的に解放することと画像にトナーを静電的に引きつけ
ることによって顕著となり得るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】分割されたトランスデューサデザインを示して
いる。

【図２】軸モードと横モードの周波数応答を示してい
る。

【図３】個々のセグメントのピーク応答振幅を示してい
る。

【図４】本発明を組み込む電子写真印刷機を示す略正面
図である。

【図５】転写ステーションと、協働する本発明の超音波
転写向上装置を示す略図である。

【図６】画像形成面に超音波共振子を連結するためのア
レンジメント（構成）の略図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明を使用するのに適し
た２つのタイプのホーンの断面図である。

【図８】本発明を使用しない共振子の図である。

【図９】（Ａ）は図８の共振子に本発明を組み込んだ共
振子を示し、（Ｂ）は本発明を使用した場合と使用しな
い場合の、選択された周波数においてチップを横切る共
振子の応答を比較した図である。

【図１０】（Ａ）は本発明の別法の実施例を組み込んだ
図８の共振子の断面図を示し、（Ｂ）は本発明の別法の
実施例を組み込んだ図９の（Ａ）の共振子の断面図を示
す。

【図１１】本発明を使用する場合と使用しない場合の、
選択された周波数においてチップを横切る共振子の応答
の比較を示すグラフである。

【符号の説明】

１０ ベルト ４０ コロナ発生装置 ４２ コロナ発生器 １００ 共振子 １５０ 圧電トランスデューサ １５２ ホーン １５４ バックプレート １５６ プラットフォーム部 １５８ ホーンチップ １５９ 接触チップ １６０ 真空ボックスアレンジメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド ビー．モントフォート アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド プロスペクト ストリ ート 2181 (72)発明者 ロナルド イー．ストークス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート キャノック ドライブ 29

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を支持するための電荷保持面を有す
   る非剛性部材と、電荷保持面に潜像を生成する手段と、
   トナーで潜像を像様に現像する手段と、現像されたトナ
   ー画像をコピーシートに静電的に転写する手段と、を含
   み、電荷保持面からのトナー解放を向上し、比較的高い
   周波数の振動エネルギーを生成する共振子を備える画像
   形成装置であって、前記共振子は、前記非剛性部材の移
   動方向のほぼ横方向に、非剛性部材を横切って接触する
   ことに適応される部分を有し、前記共振子は、 非剛性部材に高周波数の振動エネルギーを与えるため
   の、プラットフォーム部とホーン部と接触部とを有する
   ホーン部材と、 高周波数の振動エネルギーを生成するために、前記ホー
   ンプラットフォームに連結された振動エネルギー生成手
   段と、 軸モードのトナー解放振動を与えるために、非剛性部材
   にホーン部材を連結するための手段と、 を含み、 前記ホーン部材は前記非剛性部材を横切って複数のホー
   ンエレメントに分割され、各々のホーンエレメントはあ
   らゆる隣接するホーンエレメントから離されたホーン部
   を含み、隣接するホーンエレメントはホーンエレメント
   間ギャップを形成し、各々のホーンは、前記振動エネル
   ギー生成手段によって駆動されると、電荷保持面からト
   ナーを解放する軸モード及び前記ホーンエレメント間に
   不均一応答を起こす横モードで振動し、 前記軸モードの振動は実質的に許容するが、前記横モー
   ドの振動を実質的に減衰するための手段、を含む、 ことからなる画像形成装置。