JPH04164659A - トナージェット記録装置 - Google Patents

トナージェット記録装置

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JPH04164659A
JPH04164659A JP2291116A JP29111690A JPH04164659A JP H04164659 A JPH04164659 A JP H04164659A JP 2291116 A JP2291116 A JP 2291116A JP 29111690 A JP29111690 A JP 29111690A JP H04164659 A JPH04164659 A JP H04164659A
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JP
Japan
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aperture
vibration
electrode
aperture electrode
toner
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JP2291116A
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English (en)
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Naoto Iwao
直人 岩尾
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/41Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing
    • B41J2/415Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit
    • B41J2/4155Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/22Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
    • G03G15/34Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner
    • G03G15/344Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
    • G03G15/346Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array by modulating the powder through holes or a slit

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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、トナー流を直接制御して記録を行うトナージ
ェット記録装置に関する。
[従来の技術] トナージェット記録装置は、例えば米国特許第3689
35号明細書に報告されている。これはトナークラウダ
ーと、アパーチャ電極と、対向電極とから構成されてい
る。前記トナークラウダーは、帯電したトナーのクラウ
ドを発生し、そのトナークラウドを前記アパーチャ電極
の近傍に供給する手段である。このアパーチャ電極は、
前記トナークラウドからのトナーの流れを変調制御する
制御手段であり、多数のアパーチャすなわち開口部を備
えた絶縁層と、その絶縁層の一方の面に設けられた第1
電極層と、その絶縁層の他方の面に設けられ、前記多数
のアパーチャの各々に対し独立に設けられた多数の第2
電極とから構成される。
さらに前記対向電極は、紙などの被記録体を吸着保持す
るもので、アパーチャ電極と対向して配置される。以上
のように構成されたトナージェット記録装置においては
、トナークラウダーにより供給されたトナー流を、アパ
ーチャ電極と対向電極に印加する電気信号により制御し
て、紙などの被記録体上に記録する。
しかしながら、このトナージェット記録装置により記録
を行う場合、アパーチャ電極のアパーチャ部に、トナー
による穴詰まりが発生するという問題があった。すなわ
ち、例えば240DPIの記録密度を得ようとすると、
ドツトの大きさは最大100μmであるので、そのアパ
ーチャ電極のアパーチャの内径を最大50μm程度と小
さくする必要があり、トナー粒子が鏡像力等によりアパ
ーチャ電極上に堆積し、その結果、トナー粒子によりア
パーチャ電極が目詰まりを起こし、常に安定した画像出
力を得ることが困難であるという問題があった。
そこで本出願人は、アパーチャ電極を振動させてトナー
粒子の堆積を防ぐことを特許出願した。
この方法は、アパーチャ電極に励振される振動により発
生する振動加速度により、アパーチャ電極上に堆積しよ
うとするトナー粒子に、堆積の原因となる前記鏡像力等
より大きな反発力を加えることで、トナー粒子の堆積を
防ごうとする方法である。この方式でトナーの堆積を防
止するために容易に考えられる方法は、アパーチャ電極
上のアパーチャ部近傍が、腹部になる振動を励振するこ
とである。
[発明が解決しようとする課題] しかし、アパーチャ電極の幅は記録幅(紙などの被記録
体の幅と同一であることが望ましい)と少なくとも同等
以上必要である。それゆえ、アパーチャ部全幅にわたっ
て効果的にトナー粒子の堆積を防止するには、この幅の
中でアパーチャ部ヲ同相且つ均一な振幅で振動させる必
要がある。そのためには、この幅でアパーチャ電極の形
状及び物性が高精度で均一でなければならない。もしそ
の形状や物性に不均一があれば定在波が発生して、アパ
ーチャ部を同相且つ均一な振幅で振動させることができ
ず、定在波の節部においては目詰まり防止の効果は期待
できない。その結果一部のアパーチャ電極では、十分な
トナー粒子の堆積防止の効果をあげることが困難であっ
た。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、すべてのアパーチャ部の目詰ま
りを均−且つ効果的に防止し、常に安定した画像出力が
得られるトナージェット記録装置を提供することにある
[課題を解決するための手段] この目的を達成するために、本発明のトナージェット記
録装置は、帯電したトナーを変調制御するアパーチャ電
極と、そのアパーチャ電極に振動を励振する励振装置と
を備えるトナージェット記録装置で、前記励振装置によ
り励振される振動が、前記アパーチャ電極上を伝播する
進行波であることを特徴とする。
このとき前記アパーチャ電極に励振される進行波の進行
方向が、そのアバ−チャ電極上に設けられたアパーチャ
列の方向であることが望ましい。
[作用コ 上記の構成を有する本発明のトナージェット記録装置に
おいては、励振装置により前記アパーチャ電極に、アパ
ーチャ列の方向に進む進行波を励振することにより、ア
パーチャ電極の全ての位置のアパーチャ部で十分な振幅
を得ることが容易となり、その結果、トナーがアパーチ
ャ部に詰まることを容易に防止できる。
[実施例] 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
第4図に於いて、トナージェット記録装置100は、記
録部101と、熱定着部102とから構成される。この
トナージェット記録装置100の側部には、挿入口11
7と、取り出し口118とが、設けられている。記録部
101に於いて、前記挿入口117から入った普通紙な
どの媒体Pに、画像などが記録される。そして、熱定着
部102に於いて、この媒体上の画像などが定着される
更に、媒体Pは、ガイド115を経由して、取り出し口
118へと送られる。
記録部101は、回転可能なブラシローラ103と、ア
パーチャ電極1と、対向電極112とから構成される。
前記ブラシローラ103の周囲には、ブラシローラ10
3の回転方向に従って、回転可能な供給ローラ104と
、掻き部材110とが、それぞれ、ブラシローラ103
に、接触して設けられる。また、前記供給ローラ104
には、供給ブレード111が、接触して設けられる。こ
の供給ブレード111の上には、トナーTが貯蔵される
。そして、この供給ブレード111によって、トナーT
が、強制的に、前記供給ローラ104に供給される。
供給ローラ104及び供給ブレード111は、ケースK
によって、覆われる。
前記アパーチャ電極lは前記ブラシローラ103の上方
に設けられている。
次に第1図を参照して、上記アパーチャ電極の構成を説
明する。第1図に於いて、アパーチャ電極1は、多数の
アパーチャ11と、絶縁層106と、基準電極層107
と、多数の制御電極層108と、このアパーチャ電極1
に進行波を励振する励振装置2から構成される。
前記アパーチャ電極1は、所定の周波数fr[kHz]
で、第2図に示す曲げ振動をするようにその形状寸法を
予め調整しである。
また、前記励振装置2は、アパーチャ電極1を励振する
ために前記アパーチャ電極1のX方向の一方の端部に着
設された励振体21と、そのアパーチャ電極1のX方向
他方端部に着設された反射波吸収体22からなる。前記
励振体21は共振周波数がf r [kHz]のランジ
ュバン振動子で構成されていて、周波数f r [kH
z]の電気信号を出力する駆動回路31に電気的に接続
されている。また、前記反射波吸収体22は励振体21
と同様にランジュバン振動子からなり、インピーダンス
体32に電気的に接続され、前記インピータンス体32
は、その反射波吸収体22により吸収された振動エネル
ギーを消費することで反射波の発生を抑制するものであ
る。つまり前記インピーダンス体を調整することにより
反射波吸収体側のアパーチャ電極11の振動に対するイ
ンピータンスが可変される。そのため前記インピーダン
ス体のインピーダンス(抵抗値、リアクタンス値)を適
宜調整することにより、インピーダンスマツチングがな
され、励振体21側からみたアパーチャ電極は、振動に
関して無限に続くものと等価になる。従って反射波が発
生せず、進行波のみとなる。
このため定在波の発生が抑えられる。
さらに、前記アパーチャ11は、アパーチャ電極1のZ
方向中央部近傍に絶縁層106に開口して設けられ、−
列に配置されてアパーチャ列12を形成している。また
、前記基準電極層107は、前記絶縁層106の前記ブ
ラシローラ103側に設けられる。更に、前記制御電極
層108は、前記絶縁層106の上面に、前記アパーチ
ャ11の周りに、独立に設けられる。前記基準電極層1
07はアースに、多数の前記制御電極層108は、それ
ぞれ、図示しない多数の信号ソースSに接続されている
このアパーチャ電極1を挟んで、前記ブラシローラ10
3の反対側に、このアパーチャ電極1と所定のスペース
を持って前記対向電極112が設けられる。このスペー
スを、挿入口117から入って、ガイド115と一対の
補助ローラ116とを経由して送られた媒体Pが、通過
する。この対向電極112は、電源E2(マイナス(−
))に接続される。この電圧印加によって、前記アパー
チャ電極1のアパーチャ11を通過してきたトナーTが
、媒体Pに移動吸着される。
熱定着部102は、熱源を持ったヒートローラ113と
、プレスローラ114とがら構成される。
そして、このヒートローラ113と、プレスローラ11
4とは、媒体Pがこの間を通過できるように、配置され
る。
次に第4図に基づいて、上記トナージェット記録装置の
動作を説明する。挿入口117から挿入された媒体Pは
、記録部101へ搬送される。記録部101に於て、ト
ナーTが、供給ブレード111によって、供給ローラ1
04に押しつけられて、そして、担持せしめられる。そ
して、供給ローラ104によって、このトナーTが、ブ
ラシローラ103に供給される。このときトナーTは、
供給ローラ104及びブラシローラ103と接触しつつ
、摩擦して、そして、例えば、プラス(+)に帯電する
。プラス(+)に帯電したトナーTは、ブラシローラ1
03に担持される。
アパーチャ電極1付近に於いて、掻き部材110によっ
て、ブラシローラ103が掻かれる。そして、弾性によ
って、ブラシがちとに戻るとき、ブラシに適量に担持さ
れたトナーTが、跳ね上がる。この結果、トナーTが、
クラウド状になって、アパーチャ電極1に供給される。
そして、信号ソースSからアパーチャ電極1の制御電極
層108に印加される電圧によって、トナーTの流れが
変調される。
その際、励振体21に駆動回路31から、周波数f r
 [kHz]の電気信号を印加すると、アパーチャ電極
1には第3図に示す様な進行波が励振される。この時、
帯電されたトナー粒子が、鏡像力等によりアパーチャ列
12近傍に付着しようとしても、アパーチャ列12の位
置には、前記振動による大きな振動加速度が発生してい
るので、付着できない。その結果、常に安定に、トナー
流が、前記信号ソースSにより変調され、媒体P上に記
録される。
対向電極に接続されたマイナス(−)電源E2によって
、変調されたプラス(+)帯電したトナーTは、対向電
極の方へ飛翔する。そして、このトナーTは、ガイド1
15と、一対の補助ローラ116とに導かれてきた媒体
Pに吸引される。
その後、媒体Pが熱定着部102へと搬送される。そし
て、この場所で、前記媒体P上の画像が、ヒートローラ
113とプレスローラ114とによって圧接されること
により、定着される。この定着方法は、一般的な方法で
あるため、詳細な説明は省略する。そして、最後に、画
像形成された媒体Pが、ガイド115を経由して、取り
出し口118へと搬送されて、そして、取り出される。
次に、第1図乃至第3図に基づいて、上述のように構成
されたアパーチャ電極1の目詰まり防止の作用を説明す
る。画像形成時に前記励振体21に駆動回路31から所
定の周波数f r [kHz]の電気信号を印加すると
、このアパーチャ電極1には、第2図に示すような曲げ
振動が励振さる。
この振動がX方向に伝播し、伝播した振動がアパーチャ
電極1の他端に到達すると、反射波吸収体22にその振
動エネルギーが吸収され、その吸収されたエネルギーが
インピーダンス体32で消費される。このため反射波は
発生せず、アパーチャ電極1上には、第3図に示すよう
に、X方向に、すなわちアパーチャ列12の方向に添っ
て進む進行波が発生する。このように構成されたアパー
チャ電極1においては、アパーチャ列12近傍で十分な
振動振幅を得ることが出来るので、アパーチャ電極1上
のどの位置に設けられたアパーチャ11でも十分な振動
振幅を得゛ることが可能となり、その結果、全てのアパ
ーチャ11の位置で、最大の振動加速度を得ることがで
きる。このためトナーがアパーチャ電極1のアパーチャ
11近傍に付着することがなくなり、その結果アパーチ
ャ11の目詰まりを防止することが可能となる。この目
詰まり防止の効果は振動の加速度が大きいほど高い。従
って効果的に目詰まりを防止するには、振動の振幅及び
周波数を上げればよい。一般的に高い周波数を励振しよ
うとすると、その振幅は小さくなる。このためアパーチ
ャ電極の材質などに応じて励振周波数を適宜決定する必
要がある。
なお、本実施例においては、アパーチャ電極に励振され
る振動を第2図に示す曲げ振動を例にして説明したが、
この振動に限定されるものではなく、他の振動モードで
あっても、進行波を励振できる振動モードであれば、同
様の効果を上げることが可能であり、アパーチャ電極上
を伝播する表面波を利用することも可能である。
また、本実施例に於いては、アパーチャ電極に励振され
る振動がその振動の進行方向に直交する方向について最
低次の振動を例にして説明したが、進行方向に直交する
面内ではその次数はさらに高次であっても、アパーチャ
部近傍に振動の腹部がある振動モードであれば、本発明
と同様の効果を発揮できる。
さらに、本実施例では、アパーチャ電極に進行波を励振
する方法として、ランジュバン振動子を用いる方法を例
示したが、これに限定されるものではなく、電気エネル
ギーを機械エネルギーに変換できる素子であれば、圧電
素子、あるいは電歪素子、磁歪素子等を直接用いること
もできる。
さらにまた、進行波を励振する方法として励振体と反射
波吸収体を用いる方法を例に挙げて説明したか、この方
法に限定されるものではなく、進行波を励振できる方法
であれば、他の方法であっても、何等本発明の効果を損
なうものではない。
その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能である。
[発明の効果] 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、アパーチャ電極上の全てのアパーチャ位置近傍に於い
て十分な振動振幅を得ることが容易になり、帯電トナー
がアパーチャ電極上に堆積することを未然に防ぐことか
、容易且つ効果的に可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第4図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第1図はアパーチャ電極の構成を示す斜視図
、第2図はアパーチャ電極に励振される曲げ振動を表わ
す説明図、第3図はアパーチャ電極とその電極に励振さ
れる進行波を対比して模式的に表した説明図、第4図は
第1図に示したアパーチャ電極を用いたトナージェット
記録装置の概略構成を示す説明図である。 図中、1はアパーチャ電極、2は励振装置、12はアパ
ーチャ列、100はトナージェット記録装置である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、帯電したトナーを変調制御するアパーチャ電極と、 そのアパーチャ電極に振動を励振する励振装置と、 を備えるトナージェット記録装置に於いて、前記励振装
    置により励振される振動が、前記アパーチャ電極上を伝
    播する進行波であることを特徴とするトナージェット記
    録装置。
JP2291116A 1990-10-29 1990-10-29 トナージェット記録装置 Pending JPH04164659A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2291116A JPH04164659A (ja) 1990-10-29 1990-10-29 トナージェット記録装置
US07/783,248 US5293181A (en) 1990-10-29 1991-10-28 Image recording apparatus

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JP2291116A JPH04164659A (ja) 1990-10-29 1990-10-29 トナージェット記録装置

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JP (1) JPH04164659A (ja)

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