JPH08118711A - パウダージェット画像形成装置における印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、グリッド電極が設けられている
印字ヘッドにおいても、マトリクス状電極部における超
音波振動が均一となるパウダージェット画像形成装置に
おける印字ヘッドを提供することを目的とする。 【構成】 パウダージェット画像形成装置における印字
ヘッドにおいて、第１電極２１と現像剤供給ローラ１と
の間に、絶縁層２０表面と平行に、グリッド電極３０が
設けられており、グリット電極３０の記録紙搬送方向の
一端部が超音波振動子５０を介して印字ヘッド本体２０
１に固定され、グリット電極３０の記録紙搬送方向の他
端部がスペーサ７０を介して印字ヘッド本体２０１に固
定されることにより、グリット電極３０が印字ヘッド本
体２０１に取り付けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パウダージェット画
像形成装置における印字ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、図７に示すようなパウダー
ジェット画像形成装置を既に開発している。このパウダ
ージェット画像形成装置は、所定の極性、たとえば負極
性に帯電されたトナーの通過を制御する印字ヘッド２
と、トナーを印字ヘッド２に供給するためのトナー供給
ローラ１と、記録紙Ｐを印字ヘッド２がわに導くための
記録紙搬送ローラ３と、記録紙Ｐに転写されたトナーを
記録紙Ｐに定着させるための定着ローラ４とを備えてい
る。

【０００３】印字ヘッド２は、図８に示すように、絶縁
基板（絶縁層）２０と、絶縁基板２０の記録紙搬送方向
（矢印Ｑで示す方向）の後半部に形成されたマトリクス
状電極部４０と、絶縁基板２０上の記録紙搬送方向前半
部に設けられた超音波振動発生源５０とから構成されて
いる。

【０００４】マトリクス状電極部４０は、図９および図
１０に示すように、絶縁基板２０のトナー供給ローラ１
がわの表面に形成された複数の第１電極２１と、絶縁基
板２０の記録紙搬送ローラ３がわの表面に形成された複
数の第２電極２２とを備えている。複数の第１電極２１
および複数の第２電極２２によって、マトリクス状電極
部が構成されている。各第１電極２１と各第２電極２２
との各交点位置には、印字ヘッド２を貫通するトナー通
過孔２３が開けられている。

【０００５】各第１電極２１には、オン電圧（たとえば
−１００Ｖ）およびオフ電圧（たとえば＋３００Ｖ）と
が選択的に印加される。各第２電極２２には、オン電圧
（たとえば０Ｖ）およびオフ電圧（たとえば−２００
Ｖ）とが選択的に印加される。図１１は、各第１電極２
１の印加電圧Ｖ１−０〜Ｖ１−７の変化を示している。
図１１に示すように、各第１電極２１はダイミックスキ
ャン制御され、所定単位時間間隔で印加電圧が順次オン
される。そして、第１電極２１および第２電極２２の両
方の印加電圧がオン電圧のときのみ、それらの交点にあ
るトナー挿通孔２３をトナーが通過しドット印字が行わ
れる。

【０００６】記録紙Ｐは、記録紙搬送ローラ３によっ
て、第１電極２１と直角方向にかつ第１電極２１のダイ
ナミックスキャンによる制御が進む方向（図８および図
９に矢印Ｑで示す方向）に搬送される。記録紙搬送ロー
ラ３には、＋５００Ｖの電圧が印加されている。トナー
供給ローラ１は接地されており、その表面電位は０Ｖで
ある。

【０００７】超音波振動発生源５０は、トナー挿通孔２
３にトナーが目詰まりするのを防止したり、トナー挿通
孔２３にトナーをスムーズに通過させるために、印字ヘ
ッド２に超音波振動を与えるものである。超音波振動発
生源５０は、４つの超音波振動子５１、５２、５３、５
４から構成されている。各超音波振動子５１〜５４の振
動周波数は、約３００〜５００ＫＨｚ程度である。

【０００８】上記のパウダージェット画像形成装置で
は、トナー供給ローラ１と第１電極２１との間の電界に
よって、トナー供給ローラ１側から第１電極２１上にト
ナーが供給される。そして、第１電極２１と第２電極２
２との間の電界によって、第１電極２１上に溜められた
トナーがトナー挿通孔２３を通過して、記録紙に転写さ
れる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、トナー供給
ローラ１から印字ヘッド２へのトナーの供給は、トナー
供給ローラ１の電位とオフ電圧時の第１電極２１の電位
との差によって生じる電界（トナー供給用電界）の作用
により行われる。ところが、トナー供給ローラ１の外面
は曲面であるため、印字が行われる際、印字ヘッド２の
各第１電極２１とトナー供給ローラ１外面との距離が異
なる。このため、各第１電極２１付近におけるトナー供
給用電界が異なる。したがって、上記パウダージェット
画像形成装置では、画像濃度ムラが発生するという問題
がある。

【００１０】そこで、本出願人は、各第１電極２１付近
におけるトナー供給用電界を一定にするために、図１２
に示すように、グリッド電極３０を備えた印字ヘッド１
００を開発した。この印字ヘッド１００は、図８〜図１
０に示す印字ヘッド２と同じ構造の印字ヘッド本体１０
１と、印字ヘッド本体１０１のトナー供給ローラ１側表
面にスペーサ６０を介して取りつけられたグリッド電極
３０とを備えている。グリッド電極３０は、印字ヘッド
本体１０１と平行に配されている。

【００１１】このような印字ヘッド１００では、印字ヘ
ッド本体１０１の各第１電極２１とグリッド電極３０と
の距離が一定となる。このため、グリッド電極３０に所
定の電圧を印加することにより、各第１電極２１とグリ
ッド電極３０との間に、トナーを第１電極２１に供給す
るための電界を均一に発生させることができる。

【００１２】しかしながら、この印字ヘッド１００で
は、印字ヘッド１００に印加された振動がグリッド電極
３０に伝達され、この振動が印字ヘッド１００に印加さ
れた振動と干渉するため、超音波振動発生源５０による
振動が乱されるとい問題がある。

【００１３】この発明は、グリッド電極が設けられてい
る印字ヘッドにおいても、マトリクス状電極部における
超音波振動が均一となるパウダージェット画像形成装置
における印字ヘッドを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明によるパウダー
ジェット画像形成装置における第１の印字ヘッドは、絶
縁層の現像剤供給部がわ表面に形成された複数本の第１
電極と、絶縁層の記録紙搬送部がわ表面に形成された複
数本の第２電極とによってマトリクス状電極部が形成さ
れており、第１電極と第２電極との各交点に現像剤挿通
孔が開けられているパウダージェット画像形成装置にお
ける印字ヘッドにおいて、第１電極と現像剤供給ローラ
との間に、絶縁層表面と平行に、グリッド電極が設けら
れており、グリット電極の記録紙搬送方向の一端部が超
音波振動子を介して印字ヘッド本体に固定され、グリッ
ト電極の記録紙搬送方向の他端部がスペーサを介して印
字ヘッド本体に固定されることにより、グリット電極が
印字ヘッド本体に取り付けられていることを特徴とす
る。

【００１５】上記スペーサとしては、振動を吸収しやす
い材質のものを用いることが好ましい。

【００１６】この発明によるパウダージェット画像形成
装置における第２の印字ヘッドは、絶縁層の現像剤供給
部がわ表面に形成された複数本の第１電極と、絶縁層の
記録紙搬送部がわ表面に形成された複数本の第２電極と
によってマトリクス状電極部が形成されており、第１電
極と第２電極との各交点に現像剤挿通孔が開けられてい
るパウダージェット画像形成装置における印字ヘッドに
おいて、第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層
表面と平行に、グリッド電極が設けられており、グリッ
ト電極の記録紙搬送方向の両端部がそれぞれスペーサを
介して印字ヘッド本体に固定されることにより、グリッ
ト電極が印字ヘッド本体に取り付けられており、一方の
スペーサとの間で印字ヘッド本体を挟む配置で、超音波
振動子が印字ヘッド本体に固定されていることを特徴と
する。

【００１７】超音波振動子との間で印字ヘッド本体を挟
んでいる一方のスペーサとして振動を伝達しやすい材質
のものを用い、他方のスペーサとして振動を吸収しやす
い材質のものを用いることが好ましい。

【００１８】

【作用】この発明によるパウダージェット画像形成装置
における第１の印字ヘッドでは、第１電極と現像剤供給
ローラとの間に、絶縁層表面と平行に、グリッド電極が
設けられている。グリッド電極は、グリット電極の記録
紙搬送方向の一端部が超音波振動子を介して印字ヘッド
本体に固定され、グリット電極の記録紙搬送方向の他端
部がスペーサを介して印字ヘッド本体に固定されること
により、印字ヘッド本体に取り付けられている。

【００１９】このような印字ヘッドでは、超音波振動子
による振動が、印字ヘッド本体とグリット電極とに別々
に独立して印加されかつ伝達される。このため、印字ヘ
ッド本体に伝達された振動がグリット電極に伝達された
振動によって乱されることがないので、印字ヘッド本体
のマトリクス状電極部に伝達される振動が均一となる。

【００２０】この発明によるパウダージェット画像形成
装置における第２の印字ヘッドでは、第１電極と現像剤
供給ローラとの間に、絶縁層表面と平行に、グリッド電
極が設けられている。グリッド電極は、グリット電極の
記録紙搬送方向の両端部がそれぞれスペーサを介して印
字ヘッド本体に固定されることにより、印字ヘッド本体
に取り付けられている。一方のスペーサとの間で印字ヘ
ッド本体を挟む配置で、超音波振動子が印字ヘッド本体
に固定されている。

【００２１】このような印字ヘッドでは、超音波振動子
による振動が、超音波振動子との間で印字ヘッド本体を
挟んでいるスペーサと、印字ヘッド本体とに同時に印加
される。そして、スペーサに印加された振動はグリット
電極に伝達され、印字ヘッド本体に印加された振動は印
字ヘッド本体に伝達される。したがって、印字ヘッド本
体に伝達された振動がグリット電極に伝達された振動に
よって乱されることがないので、印字ヘッド本体のマト
リクス状電極部に伝達される振動が均一となる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。

【００２３】（１）第１実施例の説明 図１を参照して、この発明の第１実施例について説明す
る。

【００２４】図１は、印字ヘッド２００の概略構成を示
している。この印字ヘッド２００は、図８〜図１０に示
すマトリクス状電極部４０を有する印字ヘッド本体２０
１と、印字ヘッド本体２０１に取りつけられた超音波振
動子５０と、印字ヘッド本体２０１に取りつけられたグ
リッド電極３０とを備えている。

【００２５】グリッド電極３０としては、第２電極２２
の長さ方向にのびたスリットが、第１電極２１の長さ方
向に間隔をおいて複数形成された平板状のものが用いら
れている。

【００２６】グリッド電極３０は、その記録紙搬送方向
（図１に矢印Ｑで示す方向）の前端部が超音波振動子５
０を介して印字ヘッド本体２０１に固定され、その記録
紙搬送方向の後端部がスペーサ７０を介して印字ヘッド
本体２０１に固定されることにより、印字ヘッド本体２
０１に取り付けられている。スペーサ７０としては、樹
脂等の振動をよく吸収する材質のものが用いられてい
る。

【００２７】このような印字ヘッド２００では、超音波
振動子５０に電圧を印加すると、印字ヘッド本体２０１
とグリッド電極３０とに独立して振動を印加することが
できる。そして、印字ヘッド本体２０１とグリッド電極
３０とに印加された振動は、これらを別々に伝達する。

【００２８】したがって、印字ヘッド本体２０１に印加
された振動と、グリッド電極３０とに印加された振動と
が互いに干渉しないので、印字ヘッド本体２０１に伝達
される振動が乱されるといったことがない。このため、
マトリクス状電極部４０に伝達される振動が均一にな
り、濃度むらのない画像が得られる。

【００２９】（２）第２実施例の説明 次に、図２を参照して、この発明の第２実施例について
説明する。

【００３０】図２は、印字ヘッド３００の概略構成を示
している。この印字ヘッド３００は、図８〜図１０に示
すマトリクス状電極部４０を有する印字ヘッド本体３０
１と、印字ヘッド本体３０１に取りつけられた超音波振
動子５０と、印字ヘッド本体３０１に取りつけられたグ
リッド電極３０とを備えている。

【００３１】グリッド電極３０としては、第２電極２２
の長さ方向にのびたスリットが、第１電極２１の長さ方
向に間隔をおいて複数形成された平板状のものが用いら
れている。グリッド電極３０は、その記録紙搬送方向
（図２に矢印Ｑで示す方向）の前端部および後端部が、
それぞれスペーサ７１、７２を介して印字ヘッド本体３
０１に固定されることにより、印字ヘッド本体３０１に
取り付けられている。

【００３２】両スペーサ７１、７２のうち、記録紙搬送
方向の前側にあるスペーサ７１としては、アルミニウム
等の振動を良く伝達する材質のものが用いられ、記録紙
搬送方向の後側にあるスペーサ７２としては、樹脂等の
振動をよく吸収する材質のものが用いられている。

【００３３】超音波振動子５０は、記録紙搬送方向の前
側にあるスペーサ７１との間で、印字ヘッド本体３０１
を挟む配置で、印字ヘッド本体３０１の記録紙搬送ロー
ラ３（図７参照）側表面に固定されている。

【００３４】このような印字ヘッド３００では、超音波
振動子５０に電圧を印加すると、印字ヘッド本体３０１
とスペーサ７１とに振動が同時に印加される。印字ヘッ
ド本体３０１に印加された振動は、印字ヘッド本体３０
１のマトリクス状電極部４０に伝達される。スペーサ７
１に印加された振動は、グリッド電極３０に伝達され
る。

【００３５】したがって、印字ヘッド本体３０１に印加
された振動と、グリッド電極３０とに伝達された振動と
が互いに干渉しないので、印字ヘッド本体３０１に伝達
される振動が乱されるといったことがない。このため、
マトリクス状電極部４０に伝達される振動が均一にな
り、濃度むらのない画像が得られる。

【００３６】図３は、図８に示すように、グリッド電極
３０が設けられていない印字ヘッド２のマトリクス状電
極部の振動を測定した結果を示している。

【００３７】測定条件は、以下の通りである。４つの超
音波振動子が一列状に並んで設けられている。各超音波
振動子の長さ、幅および厚さは、それぞれ５０ｍｍ、４
ｍｍ、１ｍｍであり、全超音波振動子による振動印加幅
は２００ｍｍである。超音波振動子への印加電圧は、４
０Ｖｐｐ（正弦波）である。超音波振動子への印加電圧
の周波数は、超音波振動子の共振周波数と等しい周波数
の４００ＫＨｚである。超音波振動子とそれに最も近い
トナー挿通孔２３との距離は、５〜８ｍｍである。測定
位置は、超音波振動子５０に最も近いトナー挿通孔２３
の近傍である。

【００３８】図４は、図１２に示すように、グリッド電
極３０が設けられている印字ヘッド１００のマトリクス
状電極部の振動を測定した結果を示している。測定条件
は、図３の場合と同じである。

【００３９】図３と図４とを比較すると、グリッド電極
３０が設けられている印字ヘッド１００では、グリッド
電極３０が設けられていない印字ヘッド２に比べて、振
動が乱れていることが分かる。

【００４０】図５は、図１の第１実施例の印字ヘッド２
００のマトリクス状電極部の振動を測定した結果を示し
ている。図６は、図２の第２実施例の印字ヘッド３００
のマトリクス状電極部の振動を測定した結果を示してい
る。

【００４１】測定条件は、次の点が図３の場合の異なっ
ている。すなわち、１個の超音波振動子のみが設けられ
ている。超音波振動子の長さ、幅および厚さは、それぞ
れ３０ｍｍ、４ｍｍ、１ｍｍであり、振動印加幅は３０
ｍｍである。

【００４２】図５および図６の測定結果から分かるよう
に、第１実施例および第２実施例の印字ヘッド２００、
３００では、図１２の印字ヘッド１００に比べて、振動
が乱れていないことが分かる。

【００４３】

【発明の効果】この発明によれば、マトリクス状電極部
における超音波振動が均一となるパウダージェット画像
形成装置における印字ヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の印字ヘッドを示す概略
構成図である。

【図２】この発明の第２実施例の印字ヘッドを示す概略
構成図である。

【図３】グリッド電極が設けられていない印字ヘッド２
のマトリクス状電極部での振動の測定結果を示すグラフ
である。

【図４】グリッド電極が設けられている印字ヘッド１０
０のマトリクス状電極部での振動の測定結果を示すグラ
フである。

【図５】図１の印字ヘッド２００のマトリクス状電極部
での振動の測定結果を示すグラフである。

【図６】図２の印字ヘッド３００のマトリクス状電極部
での振動の測定結果を示すグラフである。

【図７】パウダージェット画像形成装置の概略構成を示
す構成図である。

【図８】従来の印字ヘッドを示す概略斜視図である。

【図９】図８のマトリクス状電極部を示す平面図であ
る。

【図１０】図９のａ−ａ線に沿う断面図である。

【図１１】各第１電極への印加電圧の変化を示すタイム
チャートである。

【図１２】グリット電極が設けられた印字ヘッドを示す
概略構成図である。

【符号の説明】

２００、３００ 印字ヘッド ２０ 絶縁層 ２１ 第１電極 ２２ 第２電極 ２３ トナー挿通孔 ３０ グリッド電極 ５０ 超音波振動子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁層の現像剤供給部がわ表面に形成さ
   れた複数本の第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部がわ表
   面に形成された複数本の第２電極とによってマトリクス
   状電極部が形成されており、第１電極と第２電極との各
   交点に現像剤挿通孔が開けられているパウダージェット
   画像形成装置における印字ヘッドにおいて、 第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層表面と平
   行に、グリッド電極が設けられており、グリット電極の
   記録紙搬送方向の一端部が超音波振動子を介して印字ヘ
   ッド本体に固定され、グリット電極の記録紙搬送方向の
   他端部がスペーサを介して印字ヘッド本体に固定される
   ことにより、グリット電極が印字ヘッド本体に取り付け
   られていることを特徴とするパウダージェット画像形成
   装置における印字ヘッド。
2. 【請求項２】 上記スペーサとして、振動を吸収しやす
   い材質のものが用いられている請求項１記載のパウダー
   ジェット画像形成装置における印字ヘッド。
3. 【請求項３】 絶縁層の現像剤供給部がわ表面に形成さ
   れた複数本の第１電極と、絶縁層の記録紙搬送部がわ表
   面に形成された複数本の第２電極とによってマトリクス
   状電極部が形成されており、第１電極と第２電極との各
   交点に現像剤挿通孔が開けられているパウダージェット
   画像形成装置における印字ヘッドにおいて、 第１電極と現像剤供給ローラとの間に、絶縁層表面と平
   行に、グリッド電極が設けられており、グリット電極の
   記録紙搬送方向の両端部がそれぞれスペーサを介して印
   字ヘッド本体に固定されることにより、グリット電極が
   印字ヘッド本体に取り付けられており、一方のスペーサ
   との間で印字ヘッド本体を挟む配置で、超音波振動子が
   印字ヘッド本体に固定されていることを特徴とするパウ
   ダージェット画像形成装置における印字ヘッド。
4. 【請求項４】 超音波振動子との間で印字ヘッド本体を
   挟んでいる一方のスペーサとして振動を伝達しやすい材
   質のものが用いられ、他方のスペーサとして振動を吸収
   しやすい材質のものが用いられている請求項３記載のパ
   ウダージェット画像形成装置における印字ヘッド。