JP2001301223A

JP2001301223A - 印字装置

Info

Publication number: JP2001301223A
Application number: JP2000116544A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hirooka; 信行廣岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-10-30

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の小型化、低コスト化、低エネルギー化、
印刷速度の高速化のすべての条件をバランス良く満たす
とともに、特に、定在波の形成及び粒子配列の形成を容
易にする印字装置を得る。【解決手段】両端部がフレーム３０に固定された梁状の
粒子保持板３２が圧電振動子３６により振動させられ
る。このため、粒子供給装置３４から粒子保持板３２に
供給された粒子２８は略等間隔に配列する。略等間隔に
配列した粒子２８は、レーザー露光装置５２により用紙
に吐出される。これにより、従来のように流体中に粒子
を供給し流体収容容器を振動させて粒子を略等間隔に配
列させていた印字装置と比較して、簡易な構成で、かつ
容易に粒子２８を略等間隔に配列できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファックス等に適用される着色粒子を用いて可視画
像を形成する画像形成装置に用いられ、粒子を用紙など
の画像形成媒体上に飛翔させ画像を形成する印字装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像保持媒体に文字などからなる
画像を表示する手段としては、印刷方式、電子写真方
式、インクジェット方式などがある。これら印字方式
は、それぞれ以下に示すような特徴及び問題点を持って
いる。

【０００３】第１に、印刷方式は、インクを版（活字、
スクリーンなど）を通し、選択的に紙（画像保持媒体）
に印刷（画像形成）する。かかる印刷方式は、高速で同
じものを大量に印刷することが可能であり、大量に同じ
ものを印刷する場合のコストが低いという特徴を有して
いるが、装置が大きく高価であり、オフィスユース、パ
ーソナルユースには適していない。また、印刷の際に、
版などの製作に費用がかかるため同じものを大量に印刷
する際はコストを低くすることが可能だが、少量印刷す
るだけではコストが高くなってしまう問題点がある。

【０００４】第２に、電子写真方式では、帯電した現像
剤（粒子）を現像ロール（現像剤担持体）に磁気力又は
静電気力で保持し、静電潜像の書き込まれた感光体（潜
像担持体）に選択的に静電現像し、紙（画像保持媒体）
に転写することで画像を形成する。かかる電子写真方式
では、印刷ほどではないものの高速に画像形成すること
が可能であり、版などを必要としていないのでコストを
低くすることが可能であるという特徴を有している。し
かしながら、多くの電力を必要とすることから、一部の
小型白黒専用モデルを除きパーソナルユースには適して
いない。

【０００５】第３に、インクジェット方式では、インク
を熱や振動を用い直接紙（画像保持媒体）に転写するこ
とで画像を形成する。かかるインクジェット方式では、
印字部がノズルやインク吐出部材などからなるヘッドの
みであり、小型で装置構成が簡単であることから、他の
方法に比べ装置が安価であり、主にパーソナルユース向
けに用いられている。しかし、印刷速度は上記２方式に
比べ非常に遅いという問題点を有している。

【０００６】ここで、表面定在波を利用した技術として
は、表面定在波のメニスカスから超音波によりインクを
霧化させ印字するといった構成のインクジェットプリン
タヘッドが提案されている。しかしながら、かかる方法
では、色材に液体を利用しているため、乾燥、離散化に
要するエネルギーが多大であるという問題点がある。

【０００７】発明者らは、加振により液体表面に定在波
を形成させ、波の節部分に配列形成した粒子をレーザー
光で照射し、吐出させるといった構成の印字装置を提案
した。しかしながら、かかる構成では、液体は加振時に
おいて、所望とする周波数以外の周波数成分の影響を受
けやすいため、液体による表面定在波の形成と粒子配列
の形成が容易でないことがわかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記事実を考慮し、装置の小型化、低コスト化、低エネル
ギー化、印刷速度の高速化のすべての条件をバランス良
く満たすとともに、定在波の形成及び粒子配列の形成を
容易にすることができる印字装置を提供することを課題
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の印字装
置では、粒子を保持し、両端部が少なくとも一方向に拘
束された梁状の粒子保持手段と、粒子保持手段に粒子を
供給する粒子供給手段と、粒子保持手段を振動させ粒子
保持手段に供給された粒子を略等間隔に配列させる加振
手段と、配列した粒子を粒子と対向する媒体上に吐出さ
せる吐出手段と、を含んで構成されたことを特徴とす
る。

【００１０】次に、請求項１に記載の印字装置の作用及
び効果について説明する。

【００１１】両端部が少なくとも一方向に拘束された梁
状の粒子保持手段が加振手段により振動させられる。こ
のため、粒子供給手段から粒子保持手段に供給された粒
子は略等間隔に配列させられる。略等間隔に配列した粒
子は、吐出手段により媒体上に吐出される。

【００１２】これにより、従来のように、流体中に粒子
を供給し流体収容容器を振動させて粒子を略等間隔に配
列させていた印字装置と比較して、簡易な構成で、か
つ、容易に粒子を略等間隔に配列することができる。

【００１３】請求項２に記載の印字装置では、粒子保持
手段は並列に複数設けられていることが好ましい。

【００１４】請求項３に記載の印字装置では、加振手段
は複数有するものであり、各加振手段が各粒子保持手段
にそれぞれ設けられていることが好ましい。

【００１５】請求項４に記載の印字装置では、加振手段
は粒子保持手段の軸方向に所定間隔ずらして設けられて
いるものであり、それぞれの粒子保持手段に供給された
粒子を略等間隔に配列させたことが好ましい。

【００１６】請求項５に記載の印字装置では、粒子保持
手段の両端部が固定されていることが好ましい。

【００１７】請求項６に記載の印字装置では、粒子保持
手段の両端部が支持されていることが好ましい。

【００１８】請求項７に記載の印字装置では、粒子保持
手段の両端部のうち一方の端部が固定され、他方の端部
が支持されていることが好ましい。

【００１９】請求項８に記載の印字装置では、粒子保持
手段は弾性体であり、粒子保持手段の縦弾性係数Ｅ（Ｇ
Ｐａ）と密度ρ（ｋｇ／ｍ³）との比（Ｅ／ρ）は、
１．２×１０⁶以上であることが好ましい。

【００２０】請求項９に記載の印字装置では、粒子保持
手段の中立軸に関する断面二次モーメントＩ（ｍｍ⁴）
と断面積Ａ（ｍｍ²）との比（Ｉ／Ａ）が８．３×１０
^-4以上であることが好ましい。

【００２１】請求項１０に記載の印字装置では、加振手
段は、粒子保持手段に長手方向に亘って取り付けられて
いることが好ましい。

【００２２】請求項１１に記載の印字装置では、加振手
段は、粒子保持手段の長手方向の端部に設けられている
ことが好ましい。

【００２３】請求項１２に記載の印字装置では、加振手
段は、圧電振動子であることが好ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の第１実施形態に係る印字装置について説明する。

【００２５】本実施形態に係る印字装置は、図１に示す
画像形成装置１０の印字部分に用いられている。図１に
示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１
２と、画像形成装置本体１２内部に配置されイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色を印字する印字装置
１４と、印字装置１４下部に配置され用紙１６を収容し
た用紙収容トレイ１８と、用紙収容トレイ１８内部の用
紙１６を用紙搬送経路へ送出す送出ローラ２０と、用紙
搬送経路に沿って配置され、上記各印字装置１４まで用
紙を搬送させる用紙搬送ローラ２２と、各印字装置１４
に対向して配置され、各印字装置１４上方に用紙を搬送
させる用紙搬送装置２４と、粒子２８（図２参照）を用
紙１６上に固着させる定着装置２６を含んで構成されて
いる。

【００２６】図２に示すように、上記画像形成装置１０
に用いられる印字装置１４は、梁状の粒子保持板３２を
備えている。ここで、粒子保持板３２の長手方向（Ｘ方
向）の両端部は、フレーム３０に固定されており固定端
となっている。したがって、粒子保持板３２の両端部
は、あらゆる方向に完全に拘束されている。

【００２７】粒子保持板３２の断面は、図３（ａ）に示
すように、矩形断面（長方形断面）になっている。粒子
保持板３２の断面積Ａは小さい方が好ましい。なお、矩
形断面の他に、粒子保持板３２の断面形状は図３（ｂ）
〜（ｈ）に示す形状であってもよい。

【００２８】また、粒子保持板３２の断面形状の中立軸
に関する断面二次モーメントＩは、後述の圧電振動子３
６の低周波数領域で高解像度の粒子配列を形成するた
め、できるだけ大きい方が好ましい。具体的には、粒子
保持板３２の中立軸に関する断面二次モーメントＩと、
矩形断面とした場合の粒子保持板の中立軸に関する断面
二次モーメントＩ₁との比（Ｉ／Ｉ₁）は、１以上である
ことが好ましい。

【００２９】また、中立軸に関する断面二次モーメント
Ｉと断面積Ａとの関係では、粒子保持板３２の中立軸に
関する断面二次モーメントＩ（ｍｍ⁴）と断面積Ａ（ｍ
ｍ²）との比（Ｉ／Ａ（単位））が８．３×１０^-4以上
であることが好ましい。

【００３０】また、後述の圧電振動子３６の低周波数領
域で高解像度の粒子配列を形成するため、粒子保持板３
２の縦弾性係数Ｅは大きく、密度ρは小さい方が好まし
い。すなわち、縦弾性係数Ｅ（ＧＰａ）と密度ρ（ｋｇ
／ｍ³）との比（Ｅ／ρ）が大きい方が好ましく、１．
２×１０⁶以上であるとよい。

【００３１】また、粒子保持板３２の材料として、金
属、プラスチック、ゴム等の弾性体が適しており、具体
的には、ＡＢＳ、塩化ビニル、ポリカーボネイド、アク
リル、ポリプロピレン、ポリエチレン、金、銀、銅、亜
鉛、アルミニウム、鉄、ステンレス、ガラス等が用いら
れる。これらの材料の中でも、例えば透明のＡＢＳ材の
ようにレーザー光を透過する材質が好ましい。

【００３２】ここで、一例として、断面二次モーメント
Ｉが８．３３×１０¹³（ｍ⁴）、縦弾性係数Ｅが１．５
×１０⁹（Ｐａ）であるＡＢＳ板の固有周波数と弾性定
在波の波長との関係は、図４に示されている。図４は、
縦軸に弾性定在波の波長を示し、横軸に粒子保持板３２
の固有周波数を示した対数グラフである。図４に示すよ
うに、弾性定在波の波長は、固有振動数の増加に伴ない
直線的に減少していくことが確認できる。

【００３３】また、粒子保持板３２の近傍には、粒子保
持板３２の上面に粒子２８を供給する粒子供給装置３４
が設けられている。なお、流体収容容器３２の上方（図
２中矢印Ｙ方向）には、粒子２８が付着する画像記録媒
体としての用紙１６が位置する構成である。

【００３４】また、粒子保持板３２の底面には、長手方
向（軸方向）に亘って圧電振動子３６（加振手段）が設
けられている。圧電振動子３６は、後述するレーザー光
を回避した位置に設けられることが好ましい。なお、レ
ーザー光を回避した位置に設けられていなくても、圧電
振動子３６がレーザー光を透過する材質で構成されてい
ればよい。

【００３５】また、圧電振動子３６には、圧電振動子３
６を駆動制御する駆動装置３８が電気的に接続されてい
る。このため、駆動装置３８により圧電振動子３６が駆
動されると、圧電振動子３６により粒子保持板３２全体
が加振され、粒子保持板３２に弾性定在波（以下、適宜
「定在波」という。）が形成される。すなわち、粒子保
持板３２には、凸凹が形成されており、凹部分が波の
節、凸部分が波の腹となる。

【００３６】上記粒子供給装置３４から粒子保持板３２
の上面に供給された粒子２８は、それぞれ波の節部分に
捕捉され、高精度な粒子配列が形成される。

【００３７】ここで、粒子２８と粒子２８の間隔、すな
わち画像解像度は、弾性定在波の波長を変えることによ
って制御することができる。また、弾性定在波の波長
は、駆動装置３８による制御で圧電振動子３６の周波数
を変えることにより、容易に変化させることができる。

【００３８】なお、粒子保持板３２の上面に供給された
粒子２８は所定の付着力により粒子保持板３２に付着す
るとともに、粒子保持板３２の上面の寸法が粒子２８の
直径に対して極めて大きいので、振動により粒子２８が
粒子保持板２８からこぼれ落ちることはない。また、図
３（ｂ）、（ｆ）、（ｈ）に示すように、粒子保持板３
２に溝３３を形成することにより、粒子２８が粒子保持
板３２からごぼれ落ちるのを防止してもよい。

【００３９】図６に示すように、弾性定在波は、経時的
に振動する部分と振動せず静止している部分が存在し、
振動する部分が腹、振動しない部分が節である。粒子２
８間の距離は、腹と腹の間隔に等しく、定在波波長の半
波長となる。例えば、粒子保持板３２として用いたＡＢ
Ｓ樹脂を周波数２８０ＭＨｚ程度で加振すれば、波長４
０μｍの表面定在波が形成できるため、このときの粒子
間距離は、半波長の２０μｍとなる。これは、粒子１個
を１画素としたとき、１２００ｓｐｉ（ＳｐｏｔＰｅ
ｒＩｎｃｈ）相当の印字が可能であることを示してい
る。

【００４０】また、圧電振動子３６による比較的低い周
波数で１２００ｓｐｉ相当の印字を可能にするために
は、図５に示すように複数本（例えば５本）の粒子保持
板３２を並列に設け、それぞれの粒子保持板３２に別々
の圧電振動子３６をその軸方向に所定間隔ずらして設け
ることにより、弾性定在波の節に捕捉された粒子２８を
略等間隔にずらした５列の千鳥状配置にしてもよい。こ
の場合、節と節との間隔が１００μｍであれば、２０μ
ｍ間隔の粒子配列の形成が可能となり、このときの周波
数１６．５ＭＨｚとなる。このように、周波数を低くす
ることで消費エネルギーを低減することができる。

【００４１】なお、単一の圧電振動子３６を用いた場合
でも、例えば、隣接する粒子保持板３２をずらして設け
たり、あるいは粒子保持板３２上の固定位置をずらす等
の方法により、粒子２８を千鳥状の配置することができ
る。

【００４２】また、配列形成した粒子２８を吐出させる
粒子吐出装置として、粒子保持板３２の下方（図２中Ｙ
方向と反対方向）には、電子写真画像形成装置における
レーザー露光装置とほぼ同じ構成のレーザー露光装置５
２が設けられている。

【００４３】図２に示すように、レーザー露光装置５２
は、レーザー光源５４と、レーザー光源５４から出射す
るレーザー光を制御するレーザー光制御用駆動装置５６
と、レーザー光源５４から出射されたレーザー光を補正
するレーザー光成形レンズ５８と、レーザー光成形レン
ズ５８で補正されたレーザー光を回転走査する回転多面
ミラー６０と、回転多面ミラー６０で反射されたレーザ
ー光を粒子保持板３２上面の粒子２８下部に照射する照
射ミラー６２と、で構成されている。

【００４４】このようにレーザー露光装置５２を用いる
ことにより、画像信号に対応して選択的にレーザー光を
粒子２８に照射することによって、粒子２８を用紙１６
の方向に吐出させることができる。すなわち、高出力の
レーザー光で粒子２８を照射すれば、粒子２８の一部は
短時間で数千℃まで温度が上昇し気化するので、この膨
張力を利用して粒子２８の吐出が可能となる。吐出した
粒子２８は、用紙１６に衝突し、ファンデルワールス力
などの付着力により保持され、可視画像となる。

【００４５】なお、粒子２８を吐出する手段として上記
膨張力を利用する以外の方法として、例えば、光導電性
を有した粒子２８を用い、この粒子２８にレーザー光を
照射し粒子２８が保持していた電荷を減衰させ、この場
に電界を作用させてもよい。これにより、電荷が減衰し
ていない粒子だけを選択的に吐出させることができる。
かかる方法は、粒子保持板３２が金、銀などのレーザー
光を透過しない材質で構成されている場合にも有効であ
る。なお、粒子保持板３２が透過性の材質で構成されて
いる場合でも、この方法が利用できる。

【００４６】次に、本実施形態の印字装置１４の作用及
び効果について説明する。

【００４７】駆動装置３８により圧電振動子３６を駆動
し、粒子保持板３２を加振する。これにより、図２に示
すように、粒子保持板３２は振動し、粒子保持板３２に
は弾性定在波が形成される。このとき、粒子供給装置３
４から粒子保持板３２上に供給された粒子２８は、弾性
定在波の節部分に捕捉され配列を形成する。

【００４８】ここで、粒子保持板３２の両端部は、フレ
ーム３０に固定されている。すなわち、フレーム３０か
ら固定端モーメント、水平反力及び垂直反力が作用して
いる状態となっている。このため、流体に表面定在波を
形成する場合と比較して、粒子保持板３２に弾性定在波
を容易に形成させることができ、粒子２８の配列を容易
に形成することができる。

【００４９】さらに、両端固定としているため、粒子保
持板３２のいかなる部位に定在波の節が形成され、いか
なる部位に腹が形成されるかを公式により容易に算出で
きるため、定在波形成位置を予測することができる。

【００５０】ここで、固有周波数ｆと、縦弾性係数Ｅ、
密度（比重）ρ、断面二次モーメントＩ、断面積Ａとの
関係は以下の式１で表される。なお、ｌは粒子保持板３
２の長さ、ηは振動数係数である。

【００５１】

【数１】

【００５２】本発明のように、粒子保持板３２の縦弾性
係数Ｅ（ＧＰａ）と密度ρ（ｋｇ／ｍ³）との比（Ｅ／
ρ）が１．２×１０⁶以上とすることにより、粒子保持
板３２の固有周波数ｆを大きくすることができる。固有
周波数ｆを大きくすることにより、図４に示すように弾
性定在波の波長が短くなり、粒子２８間の間隔を狭くで
きる。このため、圧電振動子３６による比較的低い加振
周波数で高解像度の弾性定在波を形成できる。なお、
１．２×１０⁶未満では、粒子保持板３２を振動させる
のに大きな電力が必要となり、かえって高コストとなる
ため不適当となる。

【００５３】また、粒子保持板３２の中立軸に関する断
面二次モーメントＩ（ｍｍ⁴）と断面積Ａ（ｍｍ²）との
比（Ｉ／Ａ）を８．３×１０^-4以上とすることにより、
粒子保持板３２に生ずる固有周波数ｆが大きくなるた
め、弾性定在波の波長を小さくできる。このため、圧電
振動子３６による比較的低い加振周波数で、粒子保持板
３２に高解像度の定在波を形成することができる。

【００５４】また、加振手段として、周知の圧電振動子
３６を利用することにより、粒子保持板３２を高い周波
数で振動させることができ、弾性定在波の波長を短くで
きるため、粒子２８間の間隔を狭くできる。

【００５５】また、この圧電振動子３６を粒子保持板３
２の長手方向の下面に直接取り付けることにより、粒子
保持板３２全体を効率良く振動させることができ、容易
に弾性定在波を形成することができる。

【００５６】以上のように、粒子２８を多数配列した状
態で、周知のように、レーザー光制御用駆動装置５６に
より制御されたレーザー光源５４からレーザー光が出射
し、レーザー光成形レンズ５８で補正されて回転多面ミ
ラー６０で反射された後、レーザー光は照射ミラー６２
により粒子２８の下部に照射される。すなわち、粒子保
持板３２はレーザー光を透過する材質で形成されている
ため、粒子保持板３２の下面から侵入したレーザー光は
粒子保持板３２の上面の粒子２８の下部に照射される。

【００５７】高出力のレーザー光により粒子２８が照射
されると、粒子２８の一部は短時間で数千℃まで温度が
上昇して気化し、この膨張力により粒子２８は吐出され
る。吐出した粒子２８は、用紙１６に衝突し、ファンデ
ルワールス力などの付着力により保持され、これにより
可視画像となる。

【００５８】なお、本実施形態の印字装置１４では、粒
子２８を利用することにより、色材を画素単位に離散化
するためのエネルギーを液体により画像を形成する印字
装置と比較して低減できる。また、粒子２８の配列を多
数形成し、レーザー走査速度を速くすることによって、
高速で印字することができる。また、粒子保持板３２を
弾性体とすることにより、圧電振動子３６による加振周
波数以外の周波数成分の影響を軽減し、流体収容容器内
部の流体に形成される表面定在波における課題であった
波の揺らぎを解消できる。

【００５９】さらに、印字装置１４としても、前記流体
使用の装置と比較して、流体収容容器等が不要となり、
粒子保持板３２を固定するだけで足りるので、大幅に簡
略化できる。また、従来の電子写真方式、インクジェッ
ト方式と比較しても装置の簡略化、及び小型化を実現で
きる。

【００６０】次に、本発明の第２実施形態に係る印字装
置について説明する。

【００６１】図７に示すように、本実施形態の印字装置
１００は、第１実施形態の粒子保持板３２の長手方向の
両端部の拘束条件を変えた形態である。なお、第１実施
形態と同様の構成には、同符号を付すとともに適宜説明
を省略する。

【００６２】図７に示すように、本実施形態の印字装置
１００を構成する粒子保持板１０２の長手方向両端部
は、支持板１０６に支持されている。すなわち、この両
端部は、支持板１０６から図７中Ｙ方向に反力が作用す
るが、Ｘ方向の反力及び回転モーメントは生じない力学
状態となっている。

【００６３】また、本実施形態では、粒子保持板１０２
としてレーザー光を透過するガラス板が用いられてお
り、このガラス板の下面には長手方向に亘って加振手段
としての圧電性フィルム１０４が取付けられている。

【００６４】本実施形態の印字装置１００によれば、第
１実施形態の印字装置１４と同様の作用及び効果を奏す
るが、特に、粒子保持板１０２を支持板１０６上に置く
だけなので、フレーム３０に粒子保持板３２の両端部を
固定する場合と比較して、粒子保持板１０２ひいては印
字装置１００の構成を簡略化できる。

【００６５】また、圧電振動子３６に代えて圧電性フィ
ルム１０４を用いたことにより、印字装置１００を小型
化することができる。

【００６６】次に、本発明の第３実施形態に係る印字装
置について説明する。

【００６７】図８に示すように、本実施形態の印字装置
２００は、第１実施形態の粒子保持板３２の長手方向の
両端部の拘束条件を変えた形態である。なお、第１実施
形態と同様の構成には、同符号を付すとともに適宜説明
を省略する。

【００６８】図８に示すように、本実施形態の印字装置
２００は、本実施形態の印字装置２００を構成する粒子
保持板２０２の長手方向両端部のうち、一方の端部は支
持板２０６上に支持されている。また、他方の端部はフ
レーム２０８に固定されている。すなわち、この両端部
のうち一方の端部は支持板２０６から図８中Ｙ方向には
反力が作用するがＸ方向の反力及び回転モーメントは生
じず、他方の端部はフレーム２０８から図８中Ｘ方向及
びＹ方向に反力が作用するとともに回転モーメントも生
ずる力学状態となっている。

【００６９】また、本実施形態では、粒子保持板２０２
の支持される一方の端部には、加振手段としてのスピー
カー２０４が取付けられている。スピーカー２０４は、
周知のように、磁石とコイルで構成され電磁気力により
振動を発生させる装置である。したがって、スピーカー
２０４が振動することにより、粒子保持板２０２が振動
し弾性定在波が形成される。

【００７０】本実施形態の印字装置２００によれば、第
１実施形態の印字装置１４と同様の作用及び効果を奏す
るが、特に、粒子保持板２０２の一方の端部を支持する
構成としたので、第１実施形態と比較して、粒子保持板
２０２ひいては印字装置２００の構成を簡略化できる。

【００７１】また、加振手段としてのスピーカー２０４
をレーザー光から回避した粒子保持板２０２の一方の端
部に取付けたので、スピーカー２０４がレーザー光を遮
ることはない。加えて、レーザー露光装置５２を粒子保
持板２０２の下方（Ｙ方向と反対方向）のスペースに配
置できる。このため、上記スペースを有効に利用でき、
印字装置２００を小型化することができる。

【００７２】また、粒子保持板２０２をスピーカー２０
４の可聴周波数領域で振動させることにより振幅の大き
な定在波を形成できる。このため、容易に定在波を形成
できる。

【００７３】なお、本実施形態では、第１実施形態にお
いても説明したように、光導電性の粒子２８を用い、こ
の粒子２８にレーザー光を照射し電荷を減衰させた後、
電界を作用させ、電荷が減衰していない粒子２８のみを
選択的に吐出させる構成である。

【００７４】かかる吐出方法は、粒子保持板２０２がレ
ーザー光を透過しない材質で形成されている場合に特に
有効である。すなわち、粒子保持板２０２が光透過性を
有していない場合には、例えば粒子保持板２０２上の粒
子２８に直接レーザー光が照射できる位置にレーザー露
光装置を設け、このレーザー露光装置からのレーザー光
を粒子２８に照射することにより、電荷が減衰していな
い粒子２８を用紙１６に向かって容易に吐出させること
ができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明の印字装置によれば、装置の小型
化、低コスト化、低エネルギー化、印刷速度の高速化の
すべての条件をバランス良く満たすとともに、定在波の
形成及び粒子配列の形成を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る印字装置が用いら
れた画像形成装置の概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る印字装置の概略構
成図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る印字装置を構成す
る粒子保持手段の断面図である。

【図４】固有周波数と波長との関係を示すグラフであ
る。

【図５】粒子を千鳥状に配置させた状態図である。

【図６】弾性定在波の形成を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る印字装置の概略構
成図である。

【図８】本発明の第３実施形態に係る印字装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

１４印字装置１６用紙（媒体）２８粒子３２粒子保持板（粒子保持手段）３４粒子供給装置（粒子供給手段）３６圧電振動子（加振手段）５２レーザー露光装置（吐出手段）１００印字装置１０２粒子保持板（粒子保持手段）１０４圧電性フィルム（加振手段）２００印字装置２０２粒子保持板（粒子保持手段）２０４スピーカー（加振手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子を保持し、両端部が少なくとも一方向
に拘束された梁状の粒子保持手段と、前記粒子保持手段に粒子を供給する粒子供給手段と、前記粒子保持手段を振動させ該粒子保持手段に供給され
た粒子を略等間隔に配列させる加振手段と、前記配列した粒子を該粒子と対向する媒体上に吐出させ
る吐出手段と、を含んで構成されたことを特徴とする印字装置
【請求項２】前記粒子保持手段は、並列に複数設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載の印字装置。
【請求項３】前記加振手段は、複数有するものであり、前記各加振手段が前記各粒子保持手段にそれぞれ設けら
れていることを特徴とする請求項２に記載の印字装置。
【請求項４】前記加振手段は、前記粒子保持手段の軸方
向に所定間隔ずらして設けられているものであり、それ
ぞれの該粒子保持手段に供給された前記粒子を略等間隔
に配列させたことを特徴とする請求項３に記載の印字装
置。
【請求項５】前記粒子保持手段の両端部が固定されてい
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
載の印字装置。
【請求項６】前記粒子保持手段の両端部が支持されてい
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
載の印字装置。
【請求項７】前記粒子保持手段の両端部のうち一方の端
部が固定され、他方の端部が支持されていることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の印字装
置。
【請求項８】前記粒子保持手段は弾性体であり、該粒子保持手段の縦弾性係数Ｅ（ＧＰａ）と密度ρ（ｋ
ｇ／ｍ³）との比（Ｅ／ρ）は、１．２×１０⁶以上であ
ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記
載の印字装置。
【請求項９】前記粒子保持手段の中立軸に関する断面二
次モーメントＩ（ｍｍ⁴）と断面積Ａ（ｍｍ²）との比
（Ｉ／Ａ）が８．３×１０^-4以上であることを特徴とす
る請求項８に記載の印字装置。
【請求項１０】前記加振手段は、前記粒子保持手段に長
手方向に亘って取り付けられていることを特徴とする請
求項１乃至９のいずれか１項に記載の印字装置。
【請求項１１】前記加振手段は、前記粒子保持手段の長
手方向の端部に設けられていることを特徴とする請求項
１、２、３、５、６、７、８又は９に記載の印字装置。
【請求項１２】前記加振手段は、圧電振動子であること
を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の
印字装置。