JPS6236222A - 粉体搬送装置 - 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】 搬送する粉体搬送装置に関し、一般的な粉体の搬送を行
う装置全体に関する。

（従来技術） 従来、粉体搬送は、コーティング、静電潜像への現像等
に利用されており、特に現像の分野では電界を利用した
電界カーテン方式として特公昭４７−４７８１１号公報
、特公昭５４−１２６６７号公報、特公昭５７−９８５
６号公報及び特開昭５８−２０２２１７号公報等に開示
されている。” これらの公報は、所定の一方向のみに粉体を搬送したり
粉体を反発させる等といった粉体搬送装置に関するもの
を示し、具体的には多相正弦波交流を駆動源とした進行
波型電界を利用しその進行方向に粉体を搬送するもので
ある。

しかしながら、これらの粉体搬送は、粉体の帯電状態、
特に極性に関係なく行われていたために、搬送中におい
て、極性の異なる粉体が漿果し　　　　□て搬送不良を
起こしたり、不要な極性の粉体が混在してしまうことに
より数々の不都合を将来してしまうといった欠点がある
。

（本発明の目的） 切に搬送できる装置の提供を目的とする。

（本発明の概要） 本発明はその目的を達成するもので、その特徴が互いに
所定間隔を介して配こされている複数個の電極が配置さ
れる一方向側に関して隣り合う電極間の電位差が該一方
向側に正であって負極帯電粒子を移動できる電圧閾値と
なるように、且つ上記電極が配置される該一方向側とは
反対方向側に関して隣り合う電極間の電位差が該反対方
向側に負であって正極帯電粒子を移動できる電圧閾値と
なるように、上記電極へ印加される交番駆動電圧を制御
する手段を有することである。

本発明の目的及び概要は以下の説明から理解されよう。

（実施例） 以下の説明においては、電極群をｎ個ごとに電気的に接
続することによりｎ相の各同相電極群を形成している構
成を電界カーテンと称する。以下、図面を参照しながら
、粉体の分別方法の原理と具体的な装置構成について説
明する。

第１図は本発明の実施例で、１は誘電体からなる電界カ
ーテン基板、２は電極、３はトリポ極性分別を行なうた
めの、駆動電源とその制御手段を含めたブロックである
。

電極２は通常の電界カーテンと同じ構成であり、基板ｌ
上に平行かつ等間隔に設置されている。駆動電源・制御
手段３からは第２図で示される如き３相の電圧波形が出
力され、各相は図の如く順次２木置きに各電極２に印加
される。従って各電極の並びに対応して、各相（Φ１　
、Φ２　。

Φ３）の並び方は向かって左側から順次Φ１　。

Φ２　、Φ３の順に繰り返されるような並びになる。

駆動電源・制御手段３から出力される電圧波形は、−回
交番した後に暫時ゼロ電位を保つという過程を１周期と
した矩形波であり、プラス電位。

マイナス電位、ゼロ電位の順にｌ／３周期毎に変化して
いる。そしてこの出力はΦ１　、Φ２　、Φ３の３相か
ら成り、各相は以下の如く１／３周期づつ位相がずれて
いる。

Φｌ＝Φ１　（ｔ） Φ２＝Φ＋　　（ｔ＝Ｔ／３） Φ３＝Φ＋　　（ｔ　＝　２　Ｔ　／　３　）ここでｔ
は時間、Ｔは周期を示している。

そしてこめ駆動電圧の波高値ａは、電極間にこの波高値
の電位差が生じても、帯電粒子が隣接する電極部へ移動
しないものに制限してあり、逆に波高値の２倍、即ち、
駆動電圧、のビーク・ピーク値２ａは帯電粒子を隣接す
る電極部へ確実に移動できるように設定しである。つま
り、この場合力構成としては、電極間粒子移動の電圧閾
値が、駆動電圧の波高値とピーク・ピーク値との間に来
るように設定することが必要である。

このような駆動電圧を前述した如く、各電極に印加する
と、後述するトリポ極性分別原理により結果的には、ト
リポ極性マイナスの粒子４は、矢印の方向（電極配置方
向に関して一方向側へ）つまり向かって右側に搬送され
、トリポ極性プラスの粒子５はこれとは逆の矢印βの方
向（電極配置方向に関して反対の方向）つまり向かって
左側に搬送される。この粒子のトリポ極性により搬送方
向を異にする作用によって、該電界カーテン上の粉体粒
子はそのトリポ極性により分別される。

ここで第２図におけるΦｌ　、Φ２　、Φ３の矩形波パ
ターンを与えた時に各電極間に発生する電位差について
説明しながら、第３図に示す負極性物体ｅと正極性粉体
■の移動を説明する。

トリポ極性分別原理については。

ｌ）所定極性とは反対となる電位差（正極に対して電位
降下、負極に対しては電位上昇）を一定方向側のみに与
えること、 ２）交番電界中に、電極間粒子移動の電圧閾値を越、え
る電位差を電極間に与えること。

が重要である。第２図、第３図中ｔ、−ｔ８は順に経過
する時間を示し、矩形波パターンのｌ／３周期に相当し
ており、第３図のラインは電極を示している。

まず、ｔ１時にプラス極性粒子とマイナス極性粒子がΦ
１相電極上及びΦ１相電極とその陽電極（Φ２及びΦ３
）との間にあるとする（各極性粒子をｅｅとして図示）
、この位置を第３図中では位ｇ１０で示し、その移動を
上面図で示しである。

この時点では隣接する電極との間に、電位差２ａは生じ
ていないので両極性粉体は移動しない。

次のｔｚ時には矩形波パターンΦｌが０電位からプラス
電位に、Φ２がマイナス電位からゼロ電位に、Φ３がプ
ラス電位からマイナス電位となり粉体粒子が位置する電
極部の矩形波パターンΦ１とΦ２との間に電極間粒子移
動の閾値を越える電位差２ａが生じる為、プラス粒子の
みがマイナス電位に引かれて隣りの矩形波パターンΦ３
が与えら５れている電極上に移動する。さらにｔ３時に
はΦｌがマイナス電位、Φ２がプラス電位、Φ３がゼロ
電位となりマイナス粒子が位置する電極部の矩形波パタ
ーンΦ１　とΦ２の間に該閾値を越える電位差２ａが生
じる為、前段階でΦｌ電極上及びその近傍に残されたマ
イナス粒子のみがプラス電位に引かれて隣のΦ２電極上
に移動する０次のｔ４時にはΦ１がゼロ電位、Φ？がマ
イナス電位、Φ３がプラス電位となりマイナス粒子が位
置する電極部の矩形波パターンΦ２とプラス粒子が位置
する電極部の矩形波パターンΦ３との間に該閾値を越え
る電位差２ａが生じる為、プラス粒子はΦ２のマイナス
電位に引かれ、Φ３電極上から隣のΦ２電極上に移動し
、同時にマイナス粒子はΦ３のプラス電位に引かれΦ２
電極上から隣のΦ３電極上に移動する０次のｔ５以降に
ついても図中の如く、同様にプラス・マイナス各粒子は
移動していく為、結局プラス・マイナス各粒子は以下の
ように各相の電極上を移動していくことになる。

このプラス粒子とマイナス粒子の軌跡を時間単位でみる
と（各時間ごとの電極位置を並置して比較できるように
示しである）、第３図の如く移動。

することになる、つまり、第１図のように各相の電極が
並んでいる場合には、プラス粒子はβ方向に、マイナス
粒子はα方向に移動することになる。

第４図は本発明でいう駆動型圧印手段と交番駆動電圧制
御手段との実施例ブロック図で、前述したトリボ極性分
別の為の３相電圧波形を出力する所謂トリボ極性分別駆
動電源の実施構成例を示している。基準パルス発生回路
１４によりトリボ極性分別波形を信号発生回路１５にて
作りそれを増幅するという手法を取っている。

第５図は前述した信号発生回路の実施例であり、主にＪ
−にフリップフロップ６　（７４ＬＳ１１２）、アンド
ロジック７　（７４ＬＳＯ８）及びフォトカプラー８か
ら構成されている。出力信号の波高値は可変抵抗９−１
０によりコントロールすることができる。

尚、本実施例では３相のトリボ極性分別駆動電圧を利用
しているが、３相に限られる訳ではなく４相、５相およ
びｎ相のものを利用することも可能である。但しｎ相の
トリボ極性分別駆動電圧−形は、トリボ極性分別作用を
持たせる為に、１周期に１、回交番し、交番時間ｔ　ａ
　ｆ）　ｎ　／　２倍以上を１周期とし、各相の交番タ
イミングが順次交番時間ｔａの半分づつずれる構成をと
れば良い、−例として矩、形波パルス波形Φｌ〜Φ５の
５相のトリボ極性分別駆動電圧波形及び各相の電極への
配線・接続を第６図に示した。

この場合も、駆動電圧の波高値については前述したトリ
ボ分別作用を醸し出す為に、電極間移動閾値（電圧）が
該波高値より大きく駆動電圧のピーク・ピーク値（波高
値の２倍）以下の間に来るように設定することが好まし
い、さらに、波高値が該閾値の１／２より小になると粉
体粒子の移動・搬送は全く行われなくなり、波高値が該
閾値よりも大きくな、ると粉体粒子はそのトリボ極性に
関係なく一方向（本実施例の場合α方向）のみに搬送さ
れ、トリボ分別作用はなくなってしまうことがあるので
、（閾値Ｘｉ／２）≦波高値く閾値とすることが好まし
い。

また、トリポ極性分別駆動電圧波形は第２図。

第６図の例に限られる訳ではなく、第７図に示すような
タイプのものでも同様な効果が得られる。

前者（第２図、第６図）はプラス−マイナスの順に交番
しているのに対して、後者（第７図）はマイナス・プラ
スの順に交番している点が異なっており１例えばこの第
７図の駆動電圧を第１図の電界カーテンにそのまま印加
するとプラス及びマイナス極性の粒子はそれぞれ図中矢
印（α、β）と全く逆の方向にそれぞれ搬送される。

さらに、本実施例ではトリポ極性分別駆動電圧波形とし
て矩形的波形を用いているが、第８図に示した如き曲線
的波形及び三角波的なもの等も用いることができる。

第９図はトリポ極性分別電界カーテンを静電記録装置の
現像装置に応用した実施例であり、１１は静電潜像担持
体、１２はトナーホッパー、１３はプラス極性の静電潜
像である。

ここでトリポ極性分別電界カーテンは片側が潜像担持体
に対向し、該電界カーテンの各相電極はプラス粒子がβ
方向に、マイナス粒子がα方向に搬送されるように設定
されている。従ってホッパー１２から該電界カーテン上
にトナーが供給されると、該トナー粒子の内プラス極性
のものはβ方向に搬送され、マイナス極性のものはα方
向に搬送される。この場合α方向に搬送されるマイナス
トナー粒子はやがて潜像相持体とそれに対向した電界カ
ーテンとで挟まれた現像領域に到達し、この場合で該ト
ナー粒子は駆動電圧の交番による交番電界の作用を受け
ながら静電潜像上に吸着され、所謂ジャンピング現像（
特公昭５８−３２３７５号参照）が行なわれる。

一般に静電記録の現像については、静電潜像と逆極性の
トナーが用いられるが該トナー中には潜像と同極性のト
ナー粒子が多少台まれている。このトナー粒子は“反転
トナー”と呼ばれており所謂“地かぶり”という画質劣
化の原因となっている。しかしこの実施例の如くトリポ
極性分別電界カーテンを利用することにより、この反転
トナー先取り除いて必要極性のトナー粒子のみで現像す
ることができる為“地かぶり”のない良好な画質が得ら
れる。

逆に第９図実施例で潜像を負極性とした時は、矩形波パ
ルスを第２図の如く与えれば、帯電粉体の移動方向が逆
になり、適切な現像が行える。

以上説明したように電界カーテンの駆動電圧にトリポ極
性分別作用を持つ波形のものを使用することにより、粉
体粒子のトリポ極性によりその搬送方向を異ならしめ、
該粒子をトリポ極性別に分別する効果がある。

また、このトリポ極性分別電界カーテンを静電記録の現
像装置に応用すれば、所謂“地かぶり”のない良好な画
質が得られる。

（効　　果） 本発明は、帯電粒子の極性を分別できるので、両極性の
帯電粒子の混在による不都合を解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトリポ極性分別電界カーテンの断面図、第２図
は該電界カーテン駆動電圧波形図、第３図は第１．２図
による帯電粒子の移動説明図、該電界カーテン別の実施
例の断面図、第７図、第８図は夫々別タイプの該電界カ
ーテン駆動電圧波形図、第９図は該電界カーテンの静電
記録現像装置への応用例側面図である。 １は電界カーテン基板（誘電体）、２は電極、３はトリ
ポ極性分別駆動電源、４はマイナス粒子、５はプラス粒
子、６はＪ−にフリップフロップロジック、７はアンド
ロジック、８はフォトカプラー、９．ｌＯは可変抵抗、
１１は静電層、像担持体、１２はトナーホッパー、１３
は静電潜像。 ｈφ、ｆ２６ζ、ｈもφ１も

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに所定間隔を介して配置されている複数個の
   電極と、該電極へ交番する駆動電圧を印加する手段と、
   を備え、帯電している粒子を搬送する装置において、 上記電極が配置される一方向側に関して隣り合う電極間
   の電位差が該一方向側に正であって負極帯電粒子を移動
   できる電圧閾値となるように、且つ 上記電極が配置される該一方向側とは反対方向側に関し
   て隣り合う電極間の電位差が該反対方向側に負であって
   正極帯電粒子を移動できる電圧閾値となるように、 上記電極へ印加される交番駆動電圧を制御する手段を有
   し、粒子帯電極性に応じて粉体を分別することを特徴と
   する粉体搬送装置。