JP2951269B2

JP2951269B2 - Ｄｅｐ装置において使用される印刷ヘツド構造

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Publication number: JP2951269B2
Application number: JP8206404A
Authority: JP
Inventors: グイド・デジエ
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2016-07-18
Also published as: US5714992A; DE69600779T2; EP0754557B1; DE69600779D1; JPH09187980A; EP0754557A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は、静電印刷プロセス、さらに
詳細には、直接静電印刷（ＤＥＰ）において使用される
装置において有益な印刷ヘッド構造に関する。ＤＥＰに
おいて、静電印刷は、電子的にアドレス指定可能な印刷
ヘッド構造を用いて、収容部材基板においてトナー送り
出し手段から直接に行われ、トナーは、収容部材基板の
方に画像状に飛翔しなければならない。

【０００２】

【発明の背景】ＤＥＰ（直接静電印刷）において、トナ
ー又は現像材は、収容部材基板上に画像状に直接に堆積
され、後者は、画像の静電潜像を保持しない。優先的
に、収容部材基板は、最終収容部材基板、例えば、普通
紙、透明画等であり、その結果、この堆積段階の後、最
終溶着段階のみが、プリントアウトを仕上げるために必
要とされる。しかし、基板はまた、中間エンドレスたわ
みベルト（例えば、アルミニウム、ポリイミド、等）で
ある。その場合、画像状に堆積されたトナーは、別の最
終基板へ転写されなければならない。

【０００３】これにより、方法は、電荷保有表面におけ
る静電潜像が、潜像を可視にするために、適切な材料に
よって現像される古典的な電位記録法とは異なる。粉末
画像は、該電荷保有表面へ直接に溶着され、直接エレク
トログラフプリントを生成するか、又は粉末画像は、最
終基板へ転写され、その媒体へ溶着される。後者のプロ
セスは、間接エレクトログラフプリントを生ずる。最終
基板は、透明媒体、不透明ポリマーフィルム、用紙等で
ある。

【０００４】ＤＥＰはまた、付加段階と付加部材が静電
潜像を生成するために導入される電子写真法とは著しく
異なる。さらに具体的には、光伝導体が使用され、そし
て充電／露光サイクルが必要である。

【０００５】ＤＥＰ装置は、Ｐｒｅｓｓｍａｎにより、
ＵＳ−Ｐ−３，６８９，９３５において開示される。こ
の文書は、 − 分離層と呼ばれる絶縁材料層と、 − 分離層の一方の側における導電材料の連続層から成
る遮蔽電極と、 − 分離層の他方の側における導電材料の区分層によっ
て形成された複数の制御電極と、 − 少なくとも一つのアパーチュア行とを具備する、多
層粒子変調器又は印刷ヘッド構造を有する静電ラインプ
リンターを開示する。

【０００６】以後、この印刷ヘッド構造は、「古典的」
印刷ヘッドと呼ばれる。各制御電極は、一つのアパーチ
ュアの周りに形成され、他の制御電極から分離される。

【０００７】選択されたポテンシャルが、制御電極の各
々に印加される一方、一定ポテンシャルが、遮蔽電極へ
印加される。トナー送り出し手段と収容部材支持物の間
の全印加推進場は、印刷ヘッド構造のアパーチュア行を
通って帯電トナー粒子を投射する。粒子ストリームの強
度は、制御電極に印加されたポテンシャルのパターンに
従い変調される。変調された帯電粒子ストリームは、変
調された粒子ストリームにおいて介在された収容部材基
板に衝突する。収容部材基板は、線毎の走査印刷を行う
ために、印刷ヘッド構造に垂直な方向において運搬され
る。遮蔽電極は、トナー送り出し手段に直面し、そして
制御電極は、収容部材基板に直面する。直流電界が、印
刷ヘッド構造と収容部材支持物における単一背面電極の
間に印加される。この推進場は、印刷ヘッド構造と背面
電極の間に据えられた収容部材基板へトナーを誘引させ
る。

【０００８】しかし、この種類の印刷エンジンは、最大
及び最小濃度の間で全濃度を変化させるために、かなり
高い電圧源と高価な電子回路を必要とし、装置を複雑か
つ高価にする。さらに、制御電極へ印加された電圧値を
変化させることにより、収容部材における合成濃度が、
変化される。高い阻止電圧は、低い濃度を生じさせるが
また、小さなドットを生じさせ、濃度の関数として画像
のむらにつながる。

【０００９】これらの問題を克服するために、幾つかの
修正が、文献において提案された。ＵＳ−Ｐ−４，９１
２，４８９において、Ｐｒｅｓｓｍａｎによって記載さ
れた如く、遮蔽電極と制御電極の従来の位置順序は、反
転された、これにより、印刷濃度を同調するために必要
な電圧は低下される。好ましい実施態様において、この
特許は、新規の印刷ヘッド構造を開示し、この場合、ト
ナー送り出し手段からのトナー粒子は、まず、いわゆる
シールド電極によって包囲された、大アパーチュアを介
して印刷ヘッド構造に入り、さらに、制御電極によって
包囲された小アパーチュアを通過し、遮蔽電極を介して
構造を出る。大アパーチュア径が、クロストークに関す
る問題を克服するために勧められる。

【００１０】ＥＰ−Ａ−０５８７３６６において、
印刷ヘッド構造とトナー送り出し手段の間の距離が、引
っかき接触を使用することにより、非常に小さくされる
装置が、記載される。結果として、印加推進場を克服す
るために必要とされる電圧は、非常に小さい。しかし、
引っかき接触は、印刷ヘッド構造における非常に耐摩耗
性の頂部層を強く要求する。

【００１１】印刷ヘッド構造とトナー送り出し手段の間
の非常に接近した距離において作動する装置がまた、Ｕ
Ｓ−Ｐ−５，２８１，９８２において記載される。ここ
で、一定であるが非常に小さな間げきが、剛性構成にお
いて創成され、トナー粒子の所望パケットを選択するた
めに、かなり低い電圧の使用を可能にする。しかし、剛
性構成は、印刷ヘッド構造における特殊な電極と、進行
波によるトナー移動を設けるための回路を必要とする。

【００１２】ＵＳ−Ｐ−５，４０２，１５８において、
遮蔽電極のない区分制御電極の唯一の層を有する印刷ヘ
ッド構造が、記載される。制御電極は、トナー付着モジ
ュールから近距離に据えられるために、低電圧による濃
度変調がまた、可能になる。ＵＳ−Ｐ−４，４９１，８
５５により、画像濃度はまた、トナー搬送部材へ印加さ
れた、交流電圧の導入により高められる。結果として、
書き込み時間の短縮が可能である。しかし、画像濃度の
低下を獲得するために、「古典的」印刷ヘッドで必要と
される電圧レベルに比較して、同一又は高電圧レベル
が、印加されなければならない。

【００１３】ＵＳ５，４０４，１５９において、楕円形
又は長円形印刷アパーチュアを使用することが開示さ
れ、この場合、各単一アパーチュアは、制御電極によっ
て包囲される。印刷方向、即ち、印刷が進められる用紙
の移動は、楕円の長軸に垂直である。開示は、楕円形ア
パーチュアが、高解像度を与える際に、円形アパーチュ
アよりも優れることを主張する。

【００１４】上記のすべての特許出願は、安価な駆動電
極を有する高品質画像を送り出す安価なＤＥＰ装置に対
する種々の必要条件の一部を満たす。

【００１５】こうして、印刷濃度の関数として画像むら
のない再現可能な一定方法で高品質画像を生成する、簡
単な安価な装置に基づいたＤＥＰシステムを有する必要
性がなお存在する。

【００１６】

【発明の目的】発明の目的は、均一濃度領域において濃
度変動（バンディング）を実質的に低減させ、低電圧で
印刷することを可能にする、直接静電印刷（ＤＥＰ）装
置において有益な印刷ヘッド構造を提供することであ
る。

【００１７】発明の一層の目的は、画像濃度に拘わら
ず、濃度変動を強く低減させ、均一な画像品質を印刷す
ることを可能にする印刷ヘッド構造を提供することであ
る。

【００１８】発明の一層の目的は、線幅が、光学濃度レ
ベルの関数として変化されない又はほとんど変化されな
い線を印刷することを可能にする、ＤＥＰ装置のための
印刷ヘッドを提供することである。

【００１９】発明の他の目的は、濃度変動のない均一濃
度領域を印刷することができ、同時に、経済的に堅実な
方法で製造される改良印刷ヘッド構造を組み込む改良Ｄ
ＥＰ装置を提供することである。

【００２０】発明の一層の目的及び利点は、以下の説明
から明らかになるであろう。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、印刷アパ
ーチュアと組み合わせた制御電極を具備する絶縁材料か
ら作製された、ＤＥＰ（直接静電印刷）装置において使
用される印刷ヘッド構造（１０６）において、（i）該
印刷ヘッド構造が、個別制御電極（１０６ａ）を具備
し、該個別制御電極の各々が、少なくとも一つのアパー
チュア（１０７）と組み合わされ、（ii）該個別制御電
極（１０６ａ）の各々が、該絶縁材料の一方の側におい
て位置し、（iii）該アパーチュアが矩形であり、長軸
ＷＬ、短軸ＷＤ、及びＡＲ＝ＷＬ／ＷＤとして規定され
た１よりも大きいアスペクト比（ＡＲ）を有することを
特徴とする印刷ヘッド構造（１０６）を提供することに
より実現される。

【００２２】

【発明の実施の形態】文献において、ＤＥＰ（直接静電
印刷）の原理により動作する多数の装置が記載された。

【００２３】ＤＥＰ装置は、中程度の解像度、即ち、１
００ｄｐｉ（４０ドット／ｃｍ）以下の解像度におけ
る、ポスター印刷のために極めて好適である。その場
合、比較的大きな直径を有する印刷アパーチュアが、使
用される。これにより、高印刷速度と、個別アパーチュ
アの詰まりの容易な制御を有するプリンターになる。し
かし、大径アパーチュアはまた、トナー束が該アパーチ
ュアを通過し、低下又はゼロ濃度につながるのを阻止す
ることができるために、非常に高い電源を必要とする。
制御電源は、トナー付着モジュールから近距離において
制御電極を据えることにより、文献において記載された
如く低減されるが、非常に大きな直径のアパーチュアで
は、トナー束を完全に停止させることは不可能である。
このため、低制御電圧で大アパーチュアを動作させるこ
とができるために、先行技術の印刷ヘッド構造への修正
に対する必要性は、現実である。

【００２４】ポスター印刷において、いろいろな濃度レ
ベルにおける均一濃度の大領域が、しばしば、再現され
なければならない。すべてではないにしても大部分の先
行技術の印刷ヘッド構造は、濃度変化だけでなく、個別
ドットサイズの変化により、アパーチュアによって送り
出される濃度を制御する。人の眼は、画像の均一濃度領
域における小（再発）濃度変動を非常に感知するため
に、該ドットサイズ変化が、容易に観察される。そして
均一濃度領域における濃度変動は、一種のバンディング
として出現する。これらの濃度変動は、全濃度の画像部
位と低下画像濃度の画像部位の両方において観察可能で
ある。このため、低制御電圧において動作する印刷ヘッ
ド構造だけでなく、低動作電圧により、高速度で印刷す
ることができ、均一濃度領域における濃度変動を回避す
る印刷ヘッド構造が必要とされる。

【００２５】ＤＥＰ装置において、線を印刷する時、ほ
とんどの場合、線幅は、線の光学濃度が低下される時、
縮小される。即ち、印刷方向（即ち、印刷される基板の
移動方向）にある１００μｍ幅線が、最大光学濃度にお
いて印刷される時、印刷線は、１００μｍの実印刷幅を
有し、同一の１００μｍ幅の線が、例えば、最大光学濃
度の２５％で印刷される時、基板における実結果は、わ
ずかに３０〜５０μｍ幅の線である。こうして、印刷方
向に垂直な方向における再現品質（忠実度）は、改良の
余地を残す。

【００２６】上記の問題は、本発明の印刷ヘッド構造を
使用することにより解決されることがわかった。本発明
による該印刷ヘッド構造は、区分化伝導電極の少なくと
も一つの行と、両伝導及び分離層を通ったアパーチュア
を有する絶縁フィルムを具備し、この場合、該アパーチ
ュアは矩形である。印刷方向（即ち、画像を収容する基
板の移動）は、矩形の最長辺に垂直であることが好まし
い。矩形印刷アパーチュアの使用は、円形アパーチュア
の使用よりもより良い結果を生じ、例えば、楕円アパー
チュアよりもわずかに良い結果を生ずる。図１におい
て、本発明による印刷ヘッド構造の第１実施態様におけ
る電極構成が、示される。この図において、制御電極
（１０６ａ）は、矩形印刷アパーチュア（１０７）を包
囲する。印刷アパーチュアは、長軸ＷＬと、該長軸に垂
直な短軸ＷＤと、ＷＬ／ＷＤとして規定された、１より
も大きなアスペクト比（ＡＲ）を特徴とする。図１にお
いて、アパーチュア（１０７）は、２つの行において互
い違いにされ（ＡＲ＞１の数行のアパーチュアを有す
る、本発明による印刷ヘッド構造を実現することができ
る）、そして連続行におけるアパーチュアは、距離Ｌだ
け相互に重なる。矢印Ｂは、印刷方向を示す。本発明に
よる印刷ヘッド構造において、ＡＲは、常に、１よりも
大きい。距離Ｌ（重複度）は、ゼルであるが、好ましく
は、長軸（ＷＬ）においてアパーチュアの幅の少なくと
も２０％の重なりが存在し、即ち、Ｌ≧０．２０ＷＬで
ある。

【００２７】本発明の第２実施態様において、各制御電
極は、ＡＲ＞１（ＡＲは、該アパーチュアの長軸ＷＬ
の、この長軸に垂直な該アパーチュアの短軸ＷＤに対す
る比として規定された、アスペクト比である）を有する
少なくとも２つの印刷アパーチュアを制御するために使
用され、そして印刷方向は、長軸に垂直であった。本発
明による印刷ヘッドを使用する利点は、この発明の該第
２実施態様による印刷ヘッド構造を使用することによ
り、さらに明白になることがわかった。少なくとも２つ
のアパーチュアが一つの制御電極によって制御される
時、制御電極の部分は、２つの隣接アパーチュアを分離
する。こうして、本発明の第２実施態様による印刷ヘッ
ド構造は、（i）該印刷ヘッド構造が、個別制御電極
（１０６ａ）を具備し、該個別制御電極の各々が、複数
ｉ個のアパーチュア（１０７）を制御し、ｉは１よりも
大きな整数であり、（ii）該個別制御電極（１０６ａ）
の各々が、該絶縁材料の一方の側において位置し、（ii
i）該ｉ個のアパーチュアの各々が、長軸ＷＬ_j（ｊ＝
１．．ｉ）、短軸ＷＤ_j（ｊ＝１．．ｉ）、及びＡＲ＝
ＷＬ_j／ＷＤ_jとして規定された、１よりも大きなアスペ
クト比（ＡＲ）を有し、幅ＷＥ_k（ｋ＝１．．（ｉ−
１））を有する該制御電極のｉ−１個の部分は、該アパ
ーチュア（１０７）の各々を分離することを特徴とす
る。該単一電極によって制御されるすべての印刷アパー
チュアの寸法ＷＤの合計と、アパーチュアを分離し、印
刷アパーチュアの長軸に垂直な方向において測定された
制御電極の該部分の各々の最小長の合計は、好ましく
は、該アパーチュアの長軸ＷＬの最大の１．２０倍以下
である。こうして、各単一制御電極が少なくとも２つの
アパーチュアを制御する印刷ヘッド構造において、公式

【００２８】

【数１】

【００２９】が成り立ち、この場合、ＷＬ_maxは、該寸
法ＷＬ_jの最大のものである。

【００３０】さらに好ましくは、そのような印刷ヘッド
構造において、公式

【００３１】

【数２】

【００３２】が成り立ち、この場合、ＷＬ_maxは、該寸
法ＷＬ_jの最大のものである。

【００３３】さらに好ましい実施態様において、単一制
御電極が複数の印刷アパーチュアを制御するこの発明に
よる印刷ヘッド構造において、公式

【００３４】

【数３】

【００３５】が成り立ち、この場合、ＷＬ_maxは、該寸
法ＷＬ_jの最大のものである。

【００３６】さらに良好な印刷結果（高速、低電圧、及
び等濃度のさらに均一な濃度領域）が、ｉの値が２であ
る時、この発明の該第２実施態様の特定実現による印刷
ヘッド構造で達せられる。この特定実現は、図２におい
て示される。個別電極（１０６ａ）は、アスペクト比Ａ
Ｒ＞１を有する２つのアパーチュア（１０７）を包囲す
る。図２において、ＷＬは、アパーチュアの長軸を再び
示し、ＷＤは短軸を示す。矢印Ｂは、印刷方向（即ち、
画像収容基板の移動方向）を示す。この場合、アパーチ
ュアの数ｉは、２であり、２つのアパーチュアを分離す
る制御電極の部分の数は１であるために、これらの値を
上記の公式に挿入することにより、図２に示された発明
の特定実施態様に対して、（２ＷＤ＋ＷＥ）≦１．２０
ＷＬであることが好ましく、１．０ＷＬ≦（２ＷＤ＋Ｗ
Ｅ）≦１．２０ＷＬであることがより好ましく、そして
（２ＷＤ＋ＷＥ）＝ＷＬであることが一層好ましいこと
がわかる。図２に示された発明の第２実施態様におい
て、両方のアパーチュアは、同一寸法（ＷＤとＷＬ）を
有し、該アパーチュア（１０７）を分離する該制御電極
の該部分の該幅ＷＥ_kの最小のものは、該短軸ＷＤ_jの最
大のものの半幅以上であることが好ましい。

【００３７】こうして、印刷ヘッド構造を矩形アパーチ
ュアで構成し、該矩形アパーチュアの２つ以上を個別制
御電極で制御することにより、低電圧により制御される
２つ以上の矩形アパーチュアによって印刷されるほぼ方
形のドットをプリントにおいて有することが可能であ
る。

【００３８】図２のアパーチュアは、発明のこの実施態
様の好ましい実施態様である矩形として示されるが、ア
パーチュアはまた、ＡＲ＞１であり、単一制御電極が該
アパーチュアの２つを制御する限り、楕円、長円形等で
ある。アパーチュアが楕円である時、長軸ＷＬは、楕円
の長軸であり、そして短軸ＷＤは、楕円の短軸である。
この発明の第２実施態様のこの特定実現による印刷ヘッ
ド構造において、印刷ヘッド構造において存在する制御
電極の各々は、２つのアパーチュアを制御する。また、
図２に示された実施態様において、アパーチュア（１０
７）は、異なる行において互い違いにされ、そして連続
行におけるアパーチュアは、距離Ｌで互いに重なる。距
離Ｌ（重複度）はゼロであるが、好ましくは、長軸（Ｗ
Ｌ）におけるアパーチュアの幅の少なくとも２０％の重
なりが存在し、即ち、Ｌ≧０．２０ＷＬである。

【００３９】この発明による印刷ヘッド構造においてあ
る数のアパーチュアの間の重なり（距離Ｌ）は、１００
％又はＬ＝ＷＬである。

【００４０】そのような重なりを使用する時、印刷ヘッ
ド構造は、アパーチュア行の２つ以上のセットで使用さ
れる。２つ以上の行セットを具備する印刷ヘッド構造の
可能な実施態様は、以下に与えられる。両方の行セット
において、アパーチュアは、１００％よりも小さな距離
Ｌで、即ち、Ｌ＜ＷＬ、で重なるか、又は重なりがない
が、両セットは、１００％で行毎に重なる。例えば、印
刷ヘッド構造は、２つのアパーチュアセットを具備し、
各セットは、４行のアパーチュアを有する（第１セット
に対してＲＡ１〜ＲＡ４、第２セットに対してＲＡ’１
〜ＲＡ’４）。各セットにおいて、アパーチュア行の各
連続対は、１００％未満で重なる。即ち、ＲＡ２は、Ｒ
Ａ１と２０％で重なり、ＲＡ３は、ＲＡ２と２０％で重
なる等である。一つのセットにおける各行のアパーチュ
アは、他方のセットの対応する行におけるアパーチュア
と１００％で重なり、即ち、ＲＡ’１は、１００％でＲ
Ａ１に重なり、ＲＡ’２は、１００％でＲＡ２で重なる
等である。

【００４１】上記の印刷ヘッド構造の利点は、冗長性に
ある。そのような印刷ヘッド構造では、各ドットを少な
くとも２回印刷することが可能であり、その結果、一つ
の電極が誤動作する時、その電極によってアドレス指定
されたドットは、アパーチュア行の第２セットによって
印刷される。冗長性は、アスペクト比ＡＲ＞１を有する
アパーチュアと組み合わせてここで記載されるが、冗長
性の利点は、アパーチュア行の２つ以上のセットを保持
する限り、任意の形状の印刷アパーチュアを有する印刷
ヘッド構造で達成される。

【００４２】図１と図２において、示されたアパーチュ
アは、すべて同一寸法（即ち、ＷＬとＷＤは、すべてア
パーチュアに対して等しい）を有し、そして各アパーチ
ュアのアスペクト比は、１以上である。アパーチュアの
寸法が等しくなく、及び／又はアパーチュアのすべてが
関係アスペクト比ＡＲ＞１を満たすとは限らない本発明
による印刷ヘッド構造を実現することが可能である。幾
つかの状況において、各行において、アパーチュアが等
しいが、アパーチュアの寸法が行毎に変化し、すべての
アパーチュアが１よりも大きなアスペクト比を有する、
アパーチュアの行を組み合わせる印刷ヘッド構造を使用
することが有益である。そのような印刷ヘッド構造の使
用は、印刷解像度、エッジ鮮鋭度、及び等濃度領域の一
様性を微同調するために役立つ。

【００４３】本発明の一つの見地により、該アパーチュ
アの長軸（ＷＬ）は、印刷方向に垂直であり、印刷方向
における線太さを画像濃度に非感応的にする。

【００４４】発明は、単一（個別）制御電極が、アスペ
クト比ＡＲ＞１を有する単一アパーチュア又は一対のア
パーチュアを制御する印刷ヘッド構造と組み合わせて記
載されるが、個別制御電極は、各々、３つ以上のアパー
チュアを制御する。このため、本発明は、各個別制御電
極は、アスペクト比ＡＲ＞１を有する少なくとも２つの
アパーチュア（１０７）を包囲するが、該制御電極の部
分が該アパーチュア（１０７）を分離する印刷ヘッド構
造を包含する。

【００４５】ＡＲ＞１を有する印刷アパーチュアを具備
する本発明による印刷ヘッド構造は、幾つかの形式にお
いて実現される。それは、アパーチュアの周りに制御電
極（１０６ａ）のみを具備し、また、制御電極を保持す
る側とは反対側の絶縁材料の側においてすべての印刷ア
パーチュアに共通な遮蔽電極を具備する。両方の場合
に、印刷ヘッド構造は、トナー送り出し手段と画像収容
部材の間に設置され、制御電極は、トナー送り出し手段
に直面するか、又は制御電極は、画像収容部材に直面す
る。アスペクト比ＡＲ＞１を有する印刷アパーチュアを
具備する本発明による印刷ヘッド構造はまた、個別制御
電極と個別遮蔽電極を有する。その場合に、個別制御及
び遮蔽電極は、例えば、金属被覆により、印刷アパーチ
ュアを通して短絡される。この場合、各アパーチュア
（１０７）の周りに配置された該個別制御電極（１０６
ａ）の各単一電極と該個別遮蔽電極の各単一電極が、該
単一アパーチュア（１０７）を通して金属被覆により相
互に連結され、各アパーチュア（１０７）の周りに単一
印刷電極を形成する印刷ヘッド構造が、獲得される。

【００４６】本発明による印刷ヘッド構造において、制
御電極（１０６ａ）は、ＴＥＦＬＯＮ（ＤｕＰｏｎｔ
ＵＳＡの商品名）、ポリシロキサン樹脂、アクリル樹
脂、又はエポキシ樹脂の非常に薄い被膜の如く、非常に
薄い接着被膜で表面処理される時、長期安定性において
有益であることが立証された。また、薄い超硬層（非常
に低い引っかき性を有する層）、例えば、炭化又は窒化
シリコン等の被膜の使用は、非常に有益である。必要な
らば、両種類の層は、共に存在する。

【００４７】発明はまた、 i）トナー送り出し手段から基板へ電界において帯電ト
ナー粒子の流れを生成する段階と、 ii）印刷アパーチュアと制御電極を具備する印刷ヘッド
構造によって帯電トナー粒子の該流れを画像状変調する
段階であり、該アパーチュアは、矩形であり、長軸Ｗ
Ｌ、短軸ＷＤ、及びＡＲ＝ＷＬ／ＷＤとして規定され
た、１よりも大きなアスペクト比（ＡＲ）を有する段階
と、 iii）該印刷アパーチュアの該長軸ＷＬに垂直な方向に
おいて該基板と該印刷ヘッド構造の間の相対動作を確立
する段階と、 iv）該基板において帯電トナー粒子の該画像状変調流か
らトナー粒子を画像状堆積する段階と、 v）該トナー粒子を該基板に定着する段階とを具備する
直接静電印刷（ＤＥＰ）のための方法を包含する。

【００４８】発明はまた、上記の如く印刷ヘッド構造を
具備するＤＥＰ装置を提供する。

【００４９】発明は、さらに、（i）トナー送り出し手段（１０１）から基板（１０
９）への帯電トナー粒子の流れが生成される電界を設け
るための手段と、（ii）トナー粒子の該流れを画像状変調し、該基板にお
いて該トナー粒子を画像状堆積するための手段であり、ａ）該トナー送り出し手段（１０１）と該基板（１０
９）の間に設置された印刷ヘッド構造であり、個別制御
電極（１０６ａ）を具備し、該個別制御電極の各々は、
印刷ヘッド構造の一方の側において、少なくとも一つの
アパーチュア（１０７）と組み合わされ、該個別制御電
極（１０６ａ）の各々は、該絶縁材料の同一側において
位置し、該アパーチュアは、長軸ＷＬ、短軸ＷＤ、及び
ＡＲ＝ＷＬ／ＷＤとして規定された、１よりも大きなア
スペクト比（ＡＲ）を有する印刷ヘッド構造と、ｂ）該制御電極（Ｖ３）に可変電圧を印加するための電
源とを具備する手段と、（iii）該アパーチュアの該長軸ＷＬに垂直な方向にお
いて該基板と該印刷ヘッド構造の間の相対移動を確立す
るための手段と、（iv）該画像状に堆積されたトナー粒子を該基板へ定着
するための手段とを具備するＤＥＰ装置（直接静電印刷
装置）を提供する。

【００５０】本発明によるＤＥＰ装置の好ましい実施態
様において、トナー送り出し手段（１０１）から基板
（１０９）への帯電トナー粒子の流れが生成される電界
を設けるための該手段が、背面電極（１０５）と、該ト
ナー送り出し手段（１０１）、帯電トナーコンベヤーと
該背面電極（１０５）の間に直流電位差を生成すること
を可能にする電源（図３においてＶ１、Ｖ２とＶ４）と
を具備する。

【００５１】本発明による印刷ヘッド構造（１０６）
は、トナー送り出し手段（１０１）と画像収容部材（１
０９）の間に設置され、制御電極は、トナー送り出し手
段に直面し、又は制御電極は画像収容部材に直面する。
好ましい実施態様において、該印刷ヘッド構造は、該ト
ナー送り出し手段（１０１）と該画像収容基板（１０
９）の間に設置され、その結果、該制御電極は、該トナ
ー送り出し手段に直面する。

【００５２】ＤＥＰ装置において、本発明による印刷ヘ
ッド構造を使用する時、印刷方向は、その長軸（ＷＬ）
における該アパーチュアの幅に垂直であることが好まし
い。

【００５３】ＤＥＰ装置の説明本発明の一つの実施態様
によるＤＥＰを実現するための装置（図３）は、（i）
磁気キャリヤ粒子とトナー粒子を有する多成分現像剤の
ための容器（１０２）と、磁気ブラシ組立体（１０４）
とを具備し、この磁気ブラシ組立体は、ＣＴＣ（帯電ト
ナーコンベヤー）（１０３）の表面に帯電トナー粒子の
層を形成するトナー送り出し手段（１０１）と、（ii）
本発明による印刷ヘッド構造（１０６）から近距離にお
いて収容部材基板（１０９）を案内するための収容部材
支持物（１０５）と、（iii）矢印Ａによって指示され
た方向において印刷ヘッド構造（１０６）と該収容部材
支持物（１０５）の間に、収容部材基板（１０９）と呼
ばれる、該トナー画像のための受容部材を搬送するコン
ベヤー手段（１０８）と、（iv）該トナーを該画像収容
部材基板（１０９）へ定着するための手段（１１０）
と、（v）プラスチック絶縁フィルムから作製された印
刷ヘッド構造（１０６）とを具備する。

【００５４】本発明の特定の実施態様は、片側被覆ポリ
イミド絶縁フィルムから作製される。まず、アパーチュ
アが、銅エッチング技術により銅電極において作製さ
れ、それから、アパーチュアはまた、エキシマレーザー
焼成又はプラズマエッチングによって、該絶縁部材を通
して作製される。それから、制御電極と結線は、技術に
おける当業者には非常に公知な銅エッチング技術により
作製される。個別制御電極（１０６ａ）は、電源へ連結
される。図３に示された実施態様において、印刷ヘッド
構造の一方の側において制御電極のみを具備する印刷ヘ
ッド構造が示されるが、遮蔽電極が制御電極を保持する
面とは反対の印刷ヘッド構造の面において可能である本
発明による印刷ヘッド構造を有するＤＥＰ装置を実現す
ることができる。図３において、ＤＥＰ装置の好まし
い実施態様が示されるが、印刷ヘッド構造（１０６）の
種々の構成を使用して、本発明によるＤＥＰ装置を実現
することができる。例えば、これらの印刷ヘッド構造に
おけるアパーチュアは、形式と寸法が等しい入口及び出
口を有し、又は出口よりも大きな入口を有し、あるいは
その逆に入口よりも大きな出口を有する。また、収容部
材側において制御電極を配置し、又は２つ以上の電極平
面を有する印刷ヘッド構造、例えば、２又は３の導電層
を有する印刷ヘッド構造、を使用することができる。

【００５５】種々の電界が、磁気ブラシ組立体（１０
４）、帯電トナーコンベヤー（１０３）、制御電極（１
０６ａ）、及び金属膜によっても被覆されるならば、収
容部材支持物（１０５）の間に生成される。

【００５６】図１に示された本発明によるＤＥＰ装置の
特定の実施態様において、電圧Ｖ₁が、帯電トナーコン
ベヤー（１０３）のスリーブへ印加され、電圧Ｖ₂が、
磁気ブラシ（１０４）のスリーブへ印加され、Ｖ₃₀〜Ｖ
_3nの範囲を取る電圧Ｖ₃が、個別制御電極（１０６ａ）
へ印加され、そして電圧Ｖ₄が、トナー収容部材の背後
の収容部材支持物へ印加される。ここで、Ｖ₃₀は、制御
電極へ印加された最低電圧レベルであり、Ｖ_3nは、該電
極へ印加された最高電圧である。通常、離散電圧レベル
の選択セットＶ₃₀、Ｖ₃₁、．．が、制御電極へ印加され
る。可変電圧Ｖ ₃の値は、所望のグレーレベルを表現す
る、画像形成信号のデジタル値に応じて、セットから値
Ｖ₃₀とＶ_3nの間で選択される。代替的に、電圧は、グレ
ーレベル値に応じて、時間ベースで変調される。

【００５７】例えば、ＵＳ−Ｐ５，０３６，３４１又は
ＵＳ−Ｐ５，１２１，１４４において記載された如く、
区分化背面電極（１０５）を具備するＤＥＰ装置におい
て、この発明による印刷ヘッド構造を使用することがで
きる。この発明の印刷ヘッド構造はまた、単一の非区分
化背面電極で使用され、そしてまた、画像収容部材のた
めの分離支持物と分離背面電極を使用するＤＥＰ装置に
おいて使用される。

【００５８】本発明による印刷ヘッド構造を使用して、
ＤＥＰ装置を実現することが可能であり、この場合、帯
電トナー粒子は、磁気ブラシ（１０４）から帯電トナー
コンベヤー（１０３）へ最初に持ち込まれず、トナー粒
子は、磁気ブラシ（１０４）から直接に抽出される。そ
のようなＤＥＰ装置において、該トナー送り出し手段
（１０１）は、磁気キャリヤ粒子とトナー粒子を有する
多成分現像剤のための容器（１０２）と、磁気ブラシ組
立体（１０４）とを具備し、該磁気ブラシ組立体（１０
４）から該印刷アパーチュア（１０７）を通して該画像
収容基板（１０９）へ直接に誘引された帯電トナー粒子
を設ける。トナー粒子を磁気ブラシから直接に抽出する
そのようなＤＥＰ装置は、例えば、特公昭６０／２６３
９６２、ＵＳ−Ｐ５，３２７，１６９、及びＥＰ−Ａ６
７５４１７において記載された。

【００５９】本発明の一層の実施態様によるＤＥＰ装置
において、該帯電トナーコンベヤーは、トナー粒子を移
動させるために対応する静電気進行波パターンを発生す
る電極構造を具備する移動ベルト又は固定ベルトであ
る。

【００６０】ＤＥＰ装置において、この発明による印刷
ヘッド構造で、帯電トナー粒子が、該磁気ブラシ組立体
（１０４）から該印刷アパーチュア（１０７）を通し
て、該画像収容基板（１０）へ直接に誘引される時、該
磁気ブラシは、定置コアと回転スリーブを有する形式又
は回転コアと回転又は定置スリーブを有する形式のいず
れかである。

【００６１】トナー粒子が帯電トナーコンベヤーに持ち
込まれるＤＥＰ装置、並びにトナーが磁気ブラシから直
接に誘引されるＤＥＰ装置において使用される該磁気ブ
ラシ組立体が、定置コア／回転スリーブ形式である時、
該磁気キャリヤ粒子は、２５０Ｏｅ（１９．９１ｋＡ／
ｍ）より小さな保磁力を示す軟らかな磁気粒子である。

【００６２】トナー粒子が帯電トナーコンベヤーに持ち
込まれるＤＥＰ装置、並びにトナーが磁気ブラシから直
接に誘引されるＤＥＰ装置において使用される該磁気ブ
ラシ組立体が、回転コア／回転スリーブ形式である時、
該磁気キャリヤ粒子は、２５０Ｏｅ（１９．９１ｋＡ／
ｍ）より大きな保磁力を示す堅い磁気粒子である。

【００６３】多成分現像システムを使用する実施態様に
おいて、ＥＰ−Ａ６７５４１７において記載された如
く、いくつかの形式のキャリヤ粒子が使用される。

【００６４】また、本発明における使用のために適する
トナー粒子は、上記のＥＰ−Ａ６７５４１７において
記載される。本発明による印刷ヘッド構造と組み合わせ
て使用される非常に適切なトナー粒子は、良好に規定さ
れた真円度を有するトナー粒子である。そのようなトナ
ー粒子は、参照としてここに取り入れられた、ＥＰ−Ａ
７１５２１８において詳細に記載された。

【００６５】本発明による印刷ヘッド構造の有益性は、
多成分現像剤で作動するＤＥＰ装置に限定されない。本
発明による印刷ヘッド構造はまた、磁気単成分トナー、
非磁気単成分トナー等を使用する装置において使用され
る。

【００６６】上記のマーキングトナー粒子を利用するＤ
ＥＰ装置は、白黒の付与を可能にする方法でアドレス指
定される。こうして、それは、白黒テキスト及びグラフ
ィック、及び連続色調画像を演色するための古典的なバ
イレベル中間調化のために使用される「２進法」におい
て動作される。

【００６７】本発明によるＤＥＰ装置は、複数のグレー
レベルで画像を演色するために特に適する。グレーレベ
ル印刷は、制御電極（１０６ａ）において印加された電
圧Ｖ₃の振幅変調又はＶ₃の時間変調によって、制御され
る。特定周波数において時間変調のデューティサイクル
を変化させることにより、グレーレベルにおける微小差
を正確に印刷することができる。また、制御電極におい
て印加された電圧Ｖ₃の振幅変調と時間変調の組み合わ
せにより、グレーレベル印刷を制御することができる。

【００６８】例えば、ＥＰ−Ａ６３４８６２において
記載された如く、多重レベル中間調化技術が、本発明に
よる印刷ヘッドに対して使用される。これにより、本発
明によるＤＥＰ装置は、高品質画像を演色することがで
きる。

【００６９】本発明の印刷ヘッド構造を組み込む幾つか
のＤＥＰ装置（各々は異なる色のトナーを有する）は、
任意のＤＥＰ装置又は事実任意の印刷装置（例えば、イ
ンクジェット印刷装置、静電潜像にトナーを付着するモ
ジュール等）の場合と同様に、単一装置において組み合
わされ、高品質画像を生産するカラープリンターを獲得
することを可能にする。ＤＥＰ装置は、カラー画像が該
基板に登録して付着されるようにして、画像収容基板の
近接において直線、円形等で単一装置に組み込まれる。
ＤＥＰ装置は、該画像収容基板の両側において、カラー
画像が一つのパスにおいて登録して形成されるようにし
て、画像収容基板のウェブの両側に沿って排列される。
ＤＥＰ装置を画像収容部材の近接に位置付ける可能な実
施態様は、例えば、電子写真法に向けられたＵＳ−Ｐ
５，１７３，７３５から導出される。トナー付着モジュ
ールをＤＥＰ装置で置き換え、光電性ドラムを中間画像
収容基板で置き換えることができる。非常に良好な登録
品質を有するカラー画像の印刷は、例えば、（ウェブ形
式の）画像収容基板の変位によって駆動されたエンコー
ダを具備する登録制御手段で達成される。エンコーダ
は、例えば、回転する中間画像収容部材の一つにおいて
取り付けられる。このエンコーダは、ウェブ変位を指示
するパルスを生成する。この手段により、移動するウェ
ブは、分離カラー画像（黄、マゼンタ、シアン、随意的
に黒の色分解）が種々のＤＥＰ装置によって付着される
回転する中間画像収容部材と正確に同期される。また、
ウェブ形式における画像収容基板に直接にトナー画像を
堆積する種々のＤＥＰ装置を使用することができる。そ
の場合、ウェブ速度は、補助装置と正確に登録される。
ウェブ形式の資材（基板）に印刷し、登録制御手段を使
用するカラー印刷装置の実施態様は、例えば、ＥＰ−Ａ
６２９９２４、ＥＰ−Ａ６２９９２７とＥＰ６３
１２０４において開示される。上記の文書において開
示された装置は、古典的な電子写真装置として指定され
るが、ＤＥＰ装置を使用する印刷装置に変更することが
できる。種々のＤＥＰ装置を使用するカラー印刷は、ウ
ェブ又はシート形式における画像収容基板において進め
られる。登録手段を使用し、シート材料に印刷するカラ
ー印刷装置は、例えば、ＵＳ−Ｐ５，１１９，１２８に
おいて開示される。

【００７０】ウェブ形式における最終画像収容基板、色
分解の正確な登録、ウェブ速度及びウェブ速度の変化の
測定、幾つかのＤＥＰ装置の配置（一つのパスにおいて
ウェブの両面印刷を可能にするような配置）の組み合わ
せにより、ウェブ形式における収容部材を使用するＤＥ
Ｐ（直接静電印刷）に基づいたカラー印刷装置が開発さ
れる。印刷後、ウェブは、再び巻装され、又は印刷直後
にシートに切断される。このようにして、非常に良好な
画像品質を有するＤＥＰ技術に基づいたカラー印刷装置
が作製される。これらの装置は、非常に小さな品目（例
えば、ＩＤカード、証券印刷等）の印刷、並びに非常に
大きな表面（例えば、ポスター又はサイン印刷）を印刷
するために適合される。

【００７１】一つの装置における本発明によるＤＥＰ装
置を、古典的な電位記録又は電子写真装置と組み合わせ
ることは、都合が良く、この場合、電荷保有表面におけ
る静電潜像が、潜像を可視にするために、適切な材料に
よって現像される。そのような装置において、本発明に
よるＤＥＰ装置と古典的な電位記録装置は、２つの異な
る印刷装置である。両方は、多様なグレーレベルの画像
と、英数字記号及び／又は線を、一つのシート又は基板
上に印刷する。そのような装置において、本発明による
ＤＥＰ装置は、微同調されたグレーレベル（例えば、フ
ァイングレーレベルを含むピクチャー、写真、医療画像
等）を印刷するために使用され、そして古典的な電位記
録装置は、英数字記号、線加工等を印刷するために使用
される。そのようなグラフィックは、グレーレベルの微
同調を必要としない。発明によるＤＥＰ装置を古典的な
電位記録装置と組み合わせるそのような装置において、
両印刷方法の強度が、組み合わされる。

【００７２】

【実施例】ＤＥＰ装置は、実施例を通して使用された。

【００７３】各実施例において、同一トナー粒子及びキ
ャリヤ粒子を使用する同一ＤＥＰ装置が使用された。印
刷ヘッド構造とその定位のみが、変化された。

【００７４】トナー送り出し手段は、定置コア／回転ス
リーブ形式磁気ブラシから帯電トナー粒子を供給された
帯電トナーコンベヤーであった。現像組立体は、２つの
混合棒と一つの計量ローラーを具備した。一方の棒は、
ユニットを通して現像剤を運搬するために使用され、他
方は、トナーを現像剤と混合するために使用された。磁
気ブラシ組立体（１０４）は、いわゆる磁気ローラーか
ら構成され、この場合、ローラー組立体の内側に、５０
０ガウス磁界強度の９個の磁極を示す定置磁気コアを含
み、使用済現像剤を磁気ローラーから落下させる開位置
を有した。磁気ローラーはまた、該定置磁気コアの周り
に嵌まり、磁気ブラシ組立体に２０ｍｍの全径を与える
スリーブを内蔵した。スリーブは、運搬に役立つために
細粒で粗面にされたステンレス鋼から作製された（Ｒａ
＝３μｍ）。

【００７５】スクレーパブレードは、現像剤を磁気ロー
ラーから離脱させるために使用された。そして他方の側
において、ドクターブレードが、該磁気ブラシ組立体の
表面の少量の現像剤を計量するために使用された。スリ
ーブは、１００ｒｐｍにおいて回転し、内部要素は、現
像ユニット内の良好な内部運搬に従うような速度で回転
した。磁気ブラシ組立体（１０４）は、２００Ｖ（これ
は、図３の説明において参照されたＶ₂である）を有す
る直流電力供給へ連結された。

【００７６】該磁気ブラシは、４０ｍｍの直径のテフロ
ン被覆アルミニウムの帯電トナーコンベヤー（１０３）
の表面から６５０ミクロンにおいて配置された。該帯電
トナーコンベヤーのスリーブは、１０Ｖ直流オフセット
（この１０Ｖ直流は、図３の説明において参照されたＶ
₁である）を有する３．０ｋＨｚの周波数の６００Ｖの
方形波振動場による交流電力供給へ連結された。

【００７７】背面電極（１０５）は、６００Ｖ直流（こ
れは、図３の説明において参照されたＶ₄である）にお
いて保持された。

【００７８】平均粒子サイズ５０μｍ、２９ｅｍｕ／ｇ
の飽和度において磁化を有するＭｇＺｎフェライトから
なる巨視的な「軟かい」フェライトキャリヤは、１μｍ
厚アクリル被覆を設けられた。材料は、事実上、残留磁
気を示さなかった。

【００７９】実験のために使用されたトナーは、次の組
成を有した。１８の酸価と５．１×１０¹⁶Ω．ｃｍの体
積抵抗率を有するフマル酸とプロポキシレートビスフェ
ノールＡのコポリマー樹脂の９７部が、Ｃｕフタロシア
ニン顔料の３部（色指数ＰＢ１５：３）とともに、実験
室ニーダーにおいて、１１０℃で３０分間、溶解混合さ
れた。次の構造式（ＣＨ₃）₃Ｎ⁺Ｃ₁₆Ｈ₃₃Ｂｒ^-を有する
抵抗率減少物質が、結合剤に関して０，５％の量におい
て添加された。５％の該アンモニウム塩と混合すること
により、添加された結合剤樹脂の体積抵抗率は、５×１
０¹⁴Ω．ｃｍまで低下された。これは、高抵抗率減少容
量（還元因子１００）であることがわかる。

【００８０】冷却後、凝固質量が、ＡＬＰＩＮＥＦｌ
ｉｅｓｓｂｅｔｔｇｅｇｅｎｓｔｒａｈｌｍｕｅｈｌｅ
形１００ＡＦＧ（商品名）を使用して、微粉状に粉砕さ
れ、さらに、ＡＬＰＩＮＥ多重千鳥分類機形式１００Ｍ
ＺＲ（商品名）を使用して分類された。Ｃｏｕｌｔｅｒ
ＣｏｕｎｔｅｒモデルＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒ（商品
名）によって測定された、分離トナーの合成粒子サイズ
分布は、個数平均６．３μｍ、そして体積平均８．２μ
ｍであることが判明した。トナー質量の流動性を改良す
るために、トナー粒子は、親水性コロイド状シリカ粒子
（ＢＥＴ−値１３０ｍ²／ｇ）の０．５％と混合され
た。

【００８１】静電印刷現像剤が、１０％重量（ｗ／ｗ）
比におけるトナー粒子とコロイド状シリカの該混合物
を、キャリヤ粒子と混合することにより準備された。

【００８２】印刷ヘッド構造（１０６）の前面側と帯電
トナーコンベヤー（１０３）のスリーブの間の距離は、
４００μｍにおいて設定された。該帯電トナーコンベヤ
ー（１０３）の表面と磁気ブラシ（１０４）のスリーブ
の間の距離は、６５０μｍにおいて設定された。画像収
容基板（１０５）に対する支持物（実施例において、該
支持物は、支持機能を背面電極の機能と組み合わせる）
と印刷ヘッド構造（１０６）の背面側（即ち、制御電極
（１０６ａ））の間の距離は、１５０μｍに設定され、
そして用紙は、１ｃｍ／ｓｅｃにおいて移動した。

【００８３】印刷品質の測定実施例と比較例のＤＥＰ構成を使用して、プリントアウ
トが為された。制御電極に印加された電圧（これは、図
３の説明において参照されたＶ₃である）が、０Ｖ〜−
３００Ｖに変化された。合成濃度と印刷方向における単
一個別線に対する線太さが測定された。

【００８４】結果は、表１において要約される。画像濃
度を阻止するために必要な電圧は、ＶＯＬＴによって表
現される（より負でない値が良く、値＜−５００は、−
５００ボルトよりも負の電圧として理解されなければな
らない）。４分の１濃度（最大濃度の４分の１）におけ
る線太のパーセント変化は、ＬＩＮＥによって表現され
る（値が高いほど、良く、正確な印刷は、濃度が最大濃
度のわずかに４分の１である時の線幅で可能であること
を意味する）。

【００８５】実施例１（Ｅ１）印刷ヘッド（１０６）が、５０μｍ厚のポリイミドフィ
ルムから作製され、８μｍ厚銅フィルムで片面被覆され
た。印刷ヘッド構造（１０６）は、複数のアパーチュア
を有した。トナー付着モジュールに面する印刷ヘッド構
造の前面側において、矩形制御電極（１０６ａ）が、２
つの矩形アパーチュアの周りに配置された。矩形制御電
極は、印刷方向において９２０ミクロンの幅と、垂直方
向において７６０ミクロンを有し、矩形アパーチュア
は、６００ミクロンの印刷方向に垂直な幅（ＷＬ）と、
２００ミクロンの方向の幅（ＷＤ）を有した。印刷ヘッ
ド構造は、２行の制御電極を互い違いにさせ（各々は２
つの分離アパーチュアを有する）、重なりはなく、４２
ｄｐｉの解像度を有した。各印刷ヘッド構造に対する解
像度は、標題ＰＩＴＣＨの下で、表１において作表され
る。該制御電極の各々は、高電圧電力供給から個別にア
ドレス指定可能であった。

【００８６】個別にアドレス指定可能な制御電極構造
は、フォトレジスト材料、フィルム露光、及び続くエッ
チング技術を使用する、マイクロエレクトロニクス産業
において使用された従来の技術によって作製された。ア
パーチュア（１０７）は、プラズマエッチング技術によ
ってあけられた。

【００８７】比較例１（ＣＥ１）実施例１において記載されたと同一のプリント構成が、
印刷ヘッド構造が制御電極当たりただ一つのアパーチュ
アを有することを除いて、使用され、この場合、アパー
チュアは、６００マイクロメートルの両方向における幅
を有する方形の形態であった。印刷実験の結果はまた、
表１において示される。

【００８８】実施例２−５（Ｅ２−Ｅ５）実施例１において記載されたと同一のプリント構成が、
印刷ヘッド構造に対して、表１において与えられた如
く、両方向におけるアパーチュア幅、ピッチと重なりに
関するパラメータが、使用されたことを除いて、使用さ
れた。実施例５において、１００％の重なりは、制御電
極の２ラインの一セットの代わりに、２ラインの２セッ
トが使用され、その結果、事実、重複決定（冗長性）シ
ステムが獲得されることを示し、そのため、画像ピクセ
ルは、異なる個別アパーチュアから書かれ、アパーチュ
アの一つにおける小さなずれ（例えば、アパーチュア径
における変化性）は、プリントアウトにおいてあまり見
られないという利点を有することを示す。この実現は、
全品質を明確に高める。印刷実験の結果はまた、表１に
おいて示される。

【００８９】比較例２（ＣＥ２）比較例１において記載されたと同一のレイアウトを有す
る印刷ヘッド構造が、アパーチュアの幅とピッチが変化
されることを除いて、使用された。この比較印刷ヘッド
構造を有する印刷実験の結果はまた、表１において集め
られる。

【００９０】

【表１】

【００９１】＊アパーチュアの長軸ＷＬ、μｍ＊＊この長軸に垂直な方向におけるアパーチュア幅、μ
ｍ（短軸ＷＤ）＋印刷アパーチュアを分離する制御電極の部分の幅＊＊＊アスペクト比＝ＷＬ／ＷＤ｜Ｌ＝ＷＬのパーセントとしての重なり ‖ドット／インチの可能解像度（１００ドット／インチ
＝４０ドット／ｃｍ）ＶＯＬＴ：印刷アパーチュアを封鎖するために必要な電
圧、より負でないほど良い、＜−５００Ｖは、−５００
Ｖよりも負である電圧を意味する。

【００９２】ＬＩＮＥ：最大濃度の４分の１における目
的線太の％表１におけるデータから、本発明による印刷ヘッド構造
のみが、−３００Ｖよりも高い（即ち、より負でない）
電圧レベルにおいて画像濃度を完全に阻止することがで
き、そして印刷方向における線太は、画像濃度に拘わら
ず、ほぼ一定であることは明らかである。この最後の基
準は、画像の全体一様性が、すべての濃度領域において
一定であることを示す。

【００９３】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００９４】１．印刷アパーチュアと組み合わせた制御
電極を具備する絶縁材料から作製された、直接静電印刷
（ＤＥＰ）装置において使用される印刷ヘッド構造（１
０６）において、（i）該印刷ヘッド構造が、個別制御
電極（１０６ａ）を具備し、該個別制御電極の各々が、
少なくとも一つのアパーチュア（１０７）と組み合わさ
れ、（ii）該個別制御電極（１０６ａ）の各々が、該絶
縁材料の一方の側において位置し、（iii）該アパーチ
ュアが矩形であり、長軸ＷＬ、短軸ＷＤ、及びＡＲ＝Ｗ
Ｌ／ＷＤとして規定され、１よりも大きいアスペクト比
（ＡＲ）を有することを特徴とする印刷ヘッド構造（１
０６）。

【００９５】２．印刷アパーチュアと組み合わせた制御
電極を具備する絶縁材料から作製された、ＤＥＰ（直接
静電印刷）装置において使用される印刷ヘッド構造にお
いて、（i）該印刷ヘッド構造が、個別制御電極（１０
６ａ）を具備し、該個別制御電極の各々が、複数ｉ個の
アパーチュア（１０７）を制御し、ｉは、１よりも大き
な整数であり、（ii）該個別制御電極（１０６ａ）の各
々が、該絶縁材料の一方の側において位置し、（iii）
該ｉ個のアパーチュアの各々が、長軸ＷＬ_j（ｊ＝
１．．ｉ）、短軸ＷＤ_j（ｊ＝１．．ｉ）、及びＷＬ_j／
ＷＤ_jとして規定され、１よりも大きいアスペクト比
（ＡＲ）を有し、（iv）幅ＷＥ_k（ｋ＝１．．（ｉ−
１））を有する該制御電極のｉ−１個の部分が、該ｉ個
のアパーチュア（１０７）の各々を分離することを特徴
とする印刷ヘッド構造。

【００９６】３．該アパーチュア（１０７）が矩形であ
る上記２に記載の印刷ヘッド構造。

【００９７】４．ＷＬ_maxが該長軸ＷＬ_jの最大のもので
ある時、

【００９８】

【数４】

【００９９】である上記２又は３にいずれか一つに記載
の印刷ヘッド構造。

【０１００】５．ｉが２に等しい上記２ないし４のいず
れか一つに記載の印刷ヘッド構造。

【０１０１】６．印刷アパーチュアの少なくとも２つの
行が、存在し、この場合、異なる行の該アパーチュア
が、互い違いにされ、重なりＬ／ＷＬ≧０．２０を有す
る上記のいずれか一つに記載の印刷ヘッド構造。

【０１０２】７．アパーチュア行の少なくとも２つのセ
ットを具備し、該行セットにおける該アパーチュアが、
Ｌ／ＷＬ＝１である如く、行毎に重なる上記のいずれか
一つに記載の印刷ヘッド構造。

【０１０３】８．i）トナー送り出し手段から基板へ電
界において帯電トナー粒子の流れを生成する段階と、 ii）印刷アパーチュアと制御電極を具備する印刷ヘッド
構造によって帯電トナー粒子の該流れを画像状変調する
段階であり、該アパーチュアは、矩形であり、長軸Ｗ
Ｌ、短軸ＷＤ、及びＡＲ＝ＷＬ／ＷＤとして規定され
た、１よりも大きなアスペクト比（ＡＲ）を有する段階
と、 iii）該印刷アパーチュアの該長軸ＷＬに垂直な方向に
おいて該基板と該印刷ヘッド構造の間の相対動作を確立
する段階と、 iv）該基板において帯電トナー粒子の該画像状変調流か
ら、トナー粒子を画像状堆積する段階と、 v）該トナー粒子を該基板に定着する段階とを具備する
直接静電印刷（ＤＥＰ）のための方法。

【０１０４】９．上記１ないし８に記載の印刷ヘッド構
造を具備するＤＥＰ装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】矩形印刷アパーチュア（１０７）を示す、本発
明による印刷ヘッド構造の可能な実施態様の概略図であ
る。

【図２】矩形印刷アパーチュア（１０７）を示す、本発
明による印刷ヘッド構造の他の可能な実施態様の概略図
である。

【図３】本発明によるＤＥＰ装置の可能な実施態様の概
略図である。

【符号の説明】

１０１トナー送り出し手段１０３ドナーコンベヤー１０４磁気ブラシ組立体１０５背面電極１０６印刷ヘッド構造１０６ａ制御電極１０７アパーチュア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−246958（ＪＰ，Ａ) 特開平７−61023（ＪＰ，Ａ) 特開平６−246957（ＪＰ，Ａ) 特開平８−227000（ＪＰ，Ａ) 特開平８−112935（ＪＰ，Ａ) 特開平５−77476（ＪＰ，Ａ) 特開平７−68830（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/385

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷アパーチュアと組み合わせた制御電
極を具備する絶縁材料から作製された、ＤＥＰ（直接静
電印刷）装置において使用される印刷ヘッド構造におい
て、（ｉ）該印刷ヘッド構造が、個別制御電極を具備し、該
個別制御電極（１０６ａ）の各々が、複数ｉ個のアパー
チュア（１０７）を制御し、ｉは、１よりも大きな整数
であり、該アパーチュアが、印刷方向Ｂに平行な方向で
相互に前後して配置されており、（ｉｉ）該個別制御電極（１０６ａ）の各々が、該絶縁
材料の一方の側において位置し、（ｉｉｉ）該ｉ個のアパーチュアの各々が、長軸ＷＬｊ
（ｊ＝１．．ｉ）、短軸ＷＤｊ（ｊ＝１．．ｉ）、及び
ＷＬｊ／ＷＤｊとして規定され、１よりも大きいアスペ
クト比（ＡＲ）を有し、（ｉｖ）幅ＷＥｋ（ｋ＝１．．（ｉ−１））を有する該
制御電極のｉ−１個の部分が、該ｉ個のアパーチュアの
各々を分離し、上記幅が印刷方向Ｂに平行であることを
特徴とする印刷ヘッド構造。
【請求項２】ＷＬｍａｘが該長軸ＷＬｊの最大のもの
である時、【数５】である請求項１の印刷ヘッド構造。
【請求項３】ｉが２に等しい請求項１又は２の印刷ヘ
ッド構造。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１に記載の印刷
ヘッド構造を具備するＤＥＰ装置。