JPS58134753A - プリンタ−印字機構 - 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】 本発明は乾式インクを偏肉させながら飛翔させる事によ
シ直兼用紙に印字あるいは印画するプリンター印字機構
に関するもＯである。　　　・本発明の目的は、乾式イ
ンクを静電付１させ九回転体上の光照射部所を光偏向器
によシずらす事によシ、静電付着解除され走転式インク
の飛翔方向を偏向させる事によシ、偏向印字機構を極め
て簡略にする事で・ある、　　　　　　　　　　　−本
発明の他の目的は、乾式インクを静電付着させ九回転体
上の光照射箇所を光偏向器によ〕ずらす事により、静電
付着解除さされた乾式インクの飛翔方向を偏向させ、偏
向印字を可能にする事により印字速度を高からしめる事
である。

本発明のさらに他の目的は、回転体上に静電付着したト
ナーを信号変調し走光による光導電効果と回転体の遠心
力によって直接とばす事によりてする事によシ、インク
ジェットプリンタのようなインクによるノズルの目詰〕
の問題を根本的に削除し、動作時の不実発生率を著しく
低減させ品質信頼性を向上させる事である。

本発明のさらに他の目的は、回転体上に静電付着し走ト
ナーを信号変調し走光によってとばす事によ）印字時に
おける騒音の低減をはかる事である。

本発明Ｏさらに他の目的は、乾式インクを静電付着させ
次回転体上の光照射箇所を光偏向器によ〕ずらす事によ
シ、静電付着解除され九晩式インタの飛翔方向を偏向さ
せ印字する事によ〉印字品質を向上させ精彩度を向上さ
せ、さらＫａ印字可能字種を増大させる事である。

昨今、情報機器の発達に伴ない、プリンターの高速化中
高機能化が叫ばれている、一方従来よ〉インパクトドツ
トプリンター中インクジェットプリンターが実際に商品
化されてきているが、現在に至っては根本的に時代Ｏ１
！請である高速化中高機能化には答えきれていないのが
現状である。

第１図に、従来のインパクトドツトプリンターの基本的
印字機構の説明図、第２１１に従来０インクジエツトプ
リンターの基本的印字機構の説明図を示す、以下、第１
図と第２図の原理について若干説勇する。

第１図中１祉、ワイヤー駆動部である電磁石、２は印字
を直接ヤえるワイヤー、３はインクリーン、４は用紙、
５は用紙の台となるプラテン、６□ はワイヤーのガイドを示し、第３図は印字ワイヤト・［ −を７〜１２本縦−列に配し、これを横に走査する事に
よりマトリックス状に印字した例を示すものである。ま
ず第１図におけるインパクトドツトプリンタでは、印字
備考はワイヤー駆動部える電磁石（第１ｔＥｌ中１）に
電気信号で与えられる。電磁石が通電されると電磁石は
ワイヤー（図中２）を押し出すようＫｍき、ワイヤーは
インクリボン（図中３．）を用紙（図中４）Ｋ押しつけ
る。するとワ（−Ｙ−によって押しつけられた部分のイ
ンクリボンからインクかにじみ出し用紙に転写されるわ
けである。このようなワイヤ二を例えば１文字の縦寸法
分の内に縦一列に多、数、個装置しくワイヤ０＊＊０最
小限界によ）縦一列−７〜１２ドツＦが限界）これを横
に走査する関に１必要なワイヤーを打点していけば図３
に例示するような文字が印字される。

一方第２図において７はインクタンク、８は与える振動
、９はノズル、１０はインク粒子、１１は荷電電極、１
２は偏向電極、１３はインク回収板、１４は用紙を示す
亀のである。第２図におけるインクジェットプリンター
の根本Ｉｉ、Ｉｌは−ｙｌａｉｇｈＯ黴小変形・理論に
よってお）、微小ノズルよ）押し出された噴流に噴流方
向の縦振動を与えると、ある条件の下で噴流が粒子化す
る事を用いている。

このインク粒子を図中１１の荷電−極にて帯電し、必要
な時にインク粒子に図中１２の偏向電極にて電界を加え
るとインク粒子の飛翔方向が偏肉しインク粒子はとびつ
づけて用紙に達し印字されるが偏向電極に電界を加えな
ければインク粒子は直進し、図中１３のインク回収板に
当九）用紙に到達しない、このように偏向電極に信号電
界を加える事によって、第３図と同様にマトリックス状
に用紙にインク粒子を衝突させる事によシ印字する。

このような第１図および第２図に示し九ような従来のプ
リンター印字機構では次に示すような欠点が存在する。

まず従来のプリンター印字機構は、例えば第１図に示す
ようなインパクトドツトプリンターは、ワイヤーのガイ
どの延夛上の用紙をワイヤーによってインパクト印字す
る為、印字の偏向自体が原理的に無理であシ、この対策
の為、印字ワイヤーを多数個並列に設けなければならず
、このために微細な機械的加工を要する為、極めて機構
が複雑であシ、いわゆる印字を同一直線上の複数個の箇
所にドツトを打って行なうという印字の偏向が極めて被
雑なもので６つ九。また第２図に示すようなインクジェ
ットプリンターにおいても連続的に発射されてくるイン
ク小滴を、これを上下から挾む偏向電極によって静電力
的に偏向しなければな。

らないものであプ、静電力学的に偏向角度が限定され、
しかも連続して発射されてくるインク小滴の前後の相互
影響管補正する機構あるいは回路、が必要であｉ１従っ
て偏向印字機構の簡略化が離しいものであった。

さらに従来のプリンターは、印字速度が原理的に限界が
あるものであう九。例えば第１図に示すインパクトドツ
トプリンタは電磁石の信号反応速度、ワイヤーの動力学
的な応答速度によ）印字速度は決ｔｂ、高速化の為にワ
イヤー駆動条件に無塩があるす印字濃度が低下す奉、−
の問題の為、印字速度は市販品でせいぜい１３０字／字
種度であつえ。ま九第２図に示すインクジェットプリン
ターにおいても、ノズル目詰まシ対策の為にも、前後す
る流体粒子の静電的な影響を排除すゐ為にも印字速度は
２８０字／字種度が限界であった。

ｔ＆、第１図のインパクトドツトプリンターは極めて細
いワイヤーを電磁石によって駆動する為に機械的構造が
極めて複雑であシ、機械的構造が複雑な分だけ動作時の
信頼性祉低いものとなってい良、第２図のインクジェッ
トプリンターにおいても４１に細いノズルのインクによ
る目詰ま〉等によって動作信頼性が極めて低く、今だに
プリンターの主ＲＫなシ得ないものがあるものであつえ
。

また従来のプリンターは、例えば第１図にお叶るプリン
ターでは印字そのものｔ９イヤーによる機械的なインバ
ク）Ｋよっている為、騒音の大きい４のであっ九。

さらに従来のプＪ！ンターは次の理由で印字ｗＩｉ素密
度の粗いもので今り友、まず第１図に示すインパクトド
ツトプリン、ターではワイヤー径の限界によシ一つのド
ツト寸゛法をある値以下にする事が不可能であった、す
なわちある値以上の印字濃度を得る為にはワイヤーを細
くする為に印字応力を増太しなければならないが、印字
応力を増大しすぎるとインクリボンやワイヤーが破揮し
てしまい、こういったワイヤーあるいはインクリボンの
強度的な限界からワイヤー径を小さくするＫは限界があ
）、従ってマトリックス文字の画素密度の向上には限界
があるものであつ九、ｍ在では１　ｗｍ　！！？）４〜
５ドツトの画素密度が限界とされている。またインクジ
ェットプリンタにおいては、まず第一に画素密度を上げ
る為にはノズル径を小さくしなければならない、そうす
るとノズルのインクによる目詰シが起ζ）やすくなる。

第二Ｋ、ノズル径を小さくしすぎると粒子化安定性が失
なわれる。

等の理由で画素密度に限界があシ、現在で４１■轟シロ
ドツトくらいが限界である。

以上述べるように従来のプリンター印字機構は偏向印字
が複雑である、印字速度が低い、品質信頼性が低い、騒
音が大きい、印字品質が悪く精彩度に欠は印字字種が少
ない勢種々欠点を有するものであつ九。

本発明はかかる欠点を除去するものであ〉、時代の趨性
える情報機器の発達に伴なうプリンターの高速化あるい
は高機能化の要請に答えるものである。第４図は本発ｖ
ＡＫよるプリンター印字機構の印字原理を示すものであ
り、図中１８はトナー１６は回転°円板、１７は感光性
のある帯電層、１９は回転円板の回転方向、２０Ｆｉ光
偏向器、２１祉レーザー光、２２は偏向され九レーザー
光、２３は飛翔するトナー、２４は偏向して飛翔するト
ナー、２５は用紙を示すものである。以下第４１１に基
づいて本発明の基本的原理を説明する。

本発明は、光偏向器を用いて照射光軸を偏向しトナーの
飛翔方向を偏向させるところに最大の特徴がある。まず
回転円板の外周部Ｋａ感光性帯電製が塗布、蒸着等によ
〕形成されている。感光性帯電層の材質としては光導電
効果のある日−系、８＄Ｔ、系、酸化亜鉛系、あるいは
ＣｄＢ系等種々考えられるが、材質のいかんは本発明の
構成とは基本的には関係しない。このような感光性帯電
層をコロナ放電等により帯電させ、この感光性帯電層Ｏ
上に上記感光性帯電層とは逆極性の帯電を施したトナー
を一様散布すると上記感光性帯電層の上にはこのドナー
が静電付着する。従ってトナーを静電付着させたｔま回
転円板を高速回転させてもこの１１ではトナーは回転円
板からは離脱しない。第４ＷＪの１８は回転円板の感光
性帯電層上に静電付着し°九トナーを示すものである。

ドナーは例えば熱容融性の樹脂によって作られる。ζζ
ま２１に示すように回転円板上に静電付着ｊ、九トナー
の上にレーザー光等の光を照射すると、光導電効果によ
って光照射部の感光性帯電層は′導電性とな夛電荷が導
電部を通って回転板へ逃げトナーの静電付着力は解除さ
れる。この時回転板は高速で回転している為、静電付着
力を解除され九トナーｉ図中２６の矢印の方向へ２３の
ように遠心力で飛び出し、ついＫは用紙へ達して印字さ
れる。用紙側に飛び出してき九トナ゛Ｌとは逆極性の電
荷を帯電□させておけば、飛び出してきたトナーは質量
不足による飛翔力の不足を補って充分用紙に吸い寄せら
れる。上記の照射する光としてはガスレーザー、半導体
レーザー、ＩＩ罵り、その他があシ、照射する光の与え
方は光導電効果を効率良く起むさせる為、第４図以外に
円板の内側から４−える方法もあ□る。ｔ７’ｃ）ナー
は有色性のものばかシでなく、最初透明で加熱溶融後発
色するものもあシ、これを用いるとトナーを通過して光
を感光性導電膜に到達させる事ができる―ζこで感光体
上に静電付着したトナーに照射するレーザー光ｉの光を
第４図２００光偏向器で２２のように偏向させてやれば
、感光性回転体上でトナ」が静電付着を解除される位置
がずれ、従って回転体の遠心力によりて゛回転体からト
ナーが離脱する位置がずれる為、トナーの飛翔方向は第
４図２４の□ように偏向される。ｉ−て偏向印字が可能
となるわけばあるが、照射光を回転−の回転方向に照射
する事によ）第４図に示すよう”に縦方向に印字可偏向
させるばかシでなく、照射光を回転体の回転一方向に偏
向させ横方向−偏向印字する事も可能である。

反射鏡を用いたものを示すものであり第５図（ｃＬｌは
一方向のみの偏向器、ＣｂＩ及びｌＣ１は二方向偏向器
の例を示す、各・反射鏡は各々図中の矢印２７〜３１０
方向に駆動可能であ夛、入射光は図中の点線矢印のよう
に偏向される。

第４図よシ明らかなように本発明によるプリンター印字
機構は、上記の原理説明で述べるように光偏向器によっ
て回転体上に照射する光を偏向させるだ＃ｆで乾式イン
クの飛翔方向を偏向させる事ができ、回転体を機械的に
特殊に駆動する事なく光軸操作だけで偏向印字が可能で
あシ偏向印字機構を極めて簡略にする事が可能である。

′を九本発明によるプリンター印字−一は、実質的にメ
カ的な駆動を用いずに光によ諷指令によっ） イ乾式インクを用紙上にとばして印判している為しかも
トナー飛翔方向の一偏向が可能で効率良く印字していく
□事が可能な為、印字速度を極めて高くする事ができる
ものである。　　　　　′さらに本発明によるプリンタ
ー印字機構は、イ／ぶクトドットプリンタ二のような純
メカ的な印字機構でもなく、インクジェットプリンター
のよ′うな目詰ｔｂの心配のあるノズル機構を用いてい
るのでもなく、ただ単に偏向され信号変調を受１九光の
力と回転体の遠心力によってのみトナーをとばし印字し
ている為、メカ的な故障率が極めて低く、従って動作時
の品質信頼性が極めて高いものである。

さらに本発明によるプリンター印字機構は、機械的打点
部がなく、基本的に振動子衝撃等による音の発生源がな
い為、印字時の騒音が低めて低いものである。

さらに本発明によるプリンター印字機構は、いわゆる回
転体上に照射された光の焦点径に相当する部分のトナ〒
のみを印字の為にとばず為、微細な印字が可能であシ、
しかも光偏向器によって偏向した光により、トナーの飛
翔方向を偏向させる事ができ、従って用紙上への印字点
位置を微妙に調整する事ができる為、印字品質を向上さ
せ、精彩度・を向させ、さらｋは印字可能字種を増大さ
せる事ができるものである。もちろん各種印画やグラフ
ィックをも可能とするものである。さらには光変調信号
および光偏向度を調整する事により印字あるいは印画等
の拡大縮少をも可能とするものであり、印字能力の多様
性を著しく高めるものである。

以上述べたように本発明によるプリンター印字機構は、
偏向印字を極めて容易にし、印字速度を向上させ、品質
の信頼性を向上させ、印字騒音管低減させ、さらＫは印
字精彩度を向上させる等種々利点を有するものであシ、
プリンターの新しい展開を可能とし、時代の要請に答え
てプリンターをよシ一層、普及化せしめる事を可能とす
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・・従来のプリンター印字機構の一例（インパク
トドツトプリレター） 第２図・・従来のプリンター印ｉ機構の他の一例（イン
クジェットプリンター） 第３図・・従来のプリンター印字機構におけるマトリッ
クス状文字の印字例 第４図・・本発明によるプリンター印字機構の例第５図
・・反射鏡を用い走光偏向器の例１〜ワイヤー駆動用電
磁石 ２〜ワイヤー ３〜インクリボン ４〜用紙 ５〜台部 ６〜ワイヤーガイド ７〜インク゛室 ８〜振動方向 ９〜ノズル １０〜インク粒子 １１〜荷電電極 １２〜偏向電極 １３〜インク回収板 １４〜用紙 １５〜復帰用バネ　　、。 １６〜回転円板 １７〜感光性のある帯電層 １８〜トナー １９〜回板回転の回転方向 Ｉ〜光偏向器 ２１〜レーザー光 η〜偏向されたレーザー光 る〜飛翔するトナー 腕〜偏向して飛翔するトナー ５〜用紙 謳〜トナー飛翔方向 ２７〜３１〜光偏向器としての反射鏡駆動方向以　　　
上 出願人　株式会社−訪精工金 代理人　弁理士最　上　　務 ｊ 輩３１刀 ！Ｓ１父

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速−転する感光性の帯電層を持つ大円１［秋Ｔｏ
   ゐいは円形断面を少なくとも一ケ所以上有する一転体と
   照射光軸を偏向させる事のできる光偏向器を有し、上記
   回転体の回転外周部には加＃Ｉ＆によって１ＷＩＩＡ５
   ｉ！着する事のできる乾式インクＣ′トナー）を静電付
   着してミー、上記トナーの静電付着部に印字−石いは印
   画信号にて光変調され走光を上記偏向器を通して偏向照
   射する事Ｋ　１　）　、光導電効果によ）上記トナーＯ
   静電付着力を解除させ、高適關転する上記回転体Ｏ遠心
   力によりて上記静電付着力を解除され九トナーを畳過紙
   等の記録媒体上に偏向飛翔させ、印字あるいは印−すゐ
   事を４Ｉ微とするプリンター印字機構。 ２、静電付着力解除により、遠心力でとばされ九トナー
   を記録媒体上に容易に到達せしめる為、記録媒体あるい
   は記録媒体Ｏ台部１靜電−を帯電させておく事を特徴と
   する特許請求Ｏ範囲第１項記載のブリ・り印字機−０ ３、光偏向−として回転駆動可能な反射鏡を用い九番を
   特徴とする特許請求Ｏ範囲第１項記載Ｏプリンタ印字機
   構。 ４、光偏向器として回転駆動可能な反射鏡を用い九番を
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の□ プリンタ印字機構。