JPH0367667A - 静電プリンタヘッド構成体及びスタイラス形状 - 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】 技術分野 本発明は、静電プリンタに関するものであって、更に詳
細には、−従来のスタイラスによって発生されるものと
比較して記録媒体上に発生されるバラ・　フグラウンド
ノイズを減少する独特な断面を有するスタイラスを使用
する静電プリントヘッドに関するものである。

従来技術 静電プリンタは従来公知である。この様なプリンタは、
例えば、米国特許第４，６７２．３３９号、第４，６７
２，４００号、第４．７３１．　５４２号に記載されて
いる。静電プリンタは、導電性のスタイラスを具備する
プリントヘッドを使用している。典型的には、これらの
スタイラスは断面が円形状であり、互いに密接して配設
されており且つ絶縁物質において分離されている。媒体
がこれらのスタイラスの側を通過し且つ電圧が選択され
たスタイラスに印加されると、選択されたスタイラスに
隣接する媒体上に静電荷が付与され、従って爾後におい
て、該媒体はトナーを吸引保持し、その際に電荷画像を
可視的とさせる。このメカニズムは当該技術分野におい
て公知である。媒体上のプリントが高密度であり且つ結
果的に得られる画像品質が所望のものであるように媒体
を最適な速度でプリントすることが可能であることを確
保するために矩形断面を持ったスタイラスが使用されて
いるが、矩形断面スタイラスは、はぼ１対１のアスペク
ト比を有するように選択されている（即ち、断面の長さ
に対する幅の比は約１対１である）。厚さが幅よりもか
なり小さい矩形状のスタイラスも使用されている。例え
ば、米国特許第４．５２１，７９０号「中間調を有する
ビデオ画像の静電プリンタ（Ｅｇｅｃｔｒｏｓｔａｔｉ
ｃ　　Ｐｒ１ｎｔｅｒ　　ｏｆ　　Ｖｉｄｅｏ　　Ｂｉ
ｃｔｕｒｅｓ　　ｗｉｔｈ　　Ｇｒｅｙ　　Ｔｏｎｅｓ
）Ｊは、幅寸法が長さ寸法よりも著しく小さな実質的に
長尺状とした断面形状を有する電極を具備した書込みヘ
ッドを開示している。しかしながら、この米国特許のス
タイラスは、マルチプレクス型配列において使用される
場合には、媒体が静電プリントヘッドのスタイラスを通
過して移動する速度においてかなりの犠牲を必要とする
。

静電印刷は、典型的に、プリント即ち印刷を行なうため
に二つの電源を使用する。一方の電源は、バイアス源と
して説明することが可能であるが、それはスタイラスと
プリント媒体との間で電荷の転送を発生させるのに必要
なレベル以下のレベルのスタイラスとプリント媒体との
間の電圧差を発生する。このバイアス電圧は、通常、当
該技術分野において公知のプリント媒体の導電層へ導電
性バックプレート構成を介して該媒体へ印加される。

バイアス電圧は、更に、−組の正面プレートから容量性
結合を介して媒体へ印加される。この様な構成は、例え
ば、米国特許第３，６１１，４１９号に記載されている
。一方、スタイラスに直接的にＤＣバイアス電圧を付与
することも可能である。

何れの場合においても、プリントを行なうために必要と
される付加的な電圧が、プリント媒体上に所望の画像を
発生させるような態様で制御された付加的な電気的パル
ス回路を介して選択したスタイラスへ供給される。

従来のスタイラスの問題の一つは、プリントが行なわれ
る電圧以下のＤＣバイアス電圧がヘッドスタイラスへ印
加されるので、何れかのスタイラスからプリント媒体へ
偶発的な放電が発生し、それは爾後の現像において、媒
体上に形成することを所望される画像と何ら関係のない
変色がランダムに媒体に発生する。この「バックグラウ
ンドノイズ」は不所望であり、完全に除去されないとし
ても、非常に低いレベルへ減少させねばならない。

そのためには、ＤＣバイアス電圧はより低いレベルへ低
下させねばならず、且つ従って、プリントヘッドにおけ
る種々のスタイラスへ所要のプリント電圧を供給するた
めのＤＣバイアス回路と関連して使用されるパルス回路
は、以前必要であったものよりも一層大きな電圧の振れ
が可能であるようになされねばならない。このことは、
コストを増加させ且つエレクトロニクスを複雑なものと
させ且つ隣接するスタイラス間の新たな一層高い電圧の
ためにスタイラス間の絶縁物質の劣化に起因してプリン
トヘッドの寿命を短くすることとなる。

目　　的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、新規な形状のスタイ
ラスを使用する静電プリントヘッドを提供することを目
的とする。

構成 本発明における新規なスタイラスの構成は、プリント媒
体上に高品質の画像を与えるために必要とされる電圧の
振れの振幅を減少させることを可能とし、従って、スタ
イラスを駆動するために使用される電子部品の複雑性及
び寸法を減少させ且つコストを低下させることを可能と
している。更に、本発明によって必要とされるより低い
パルス電圧は、静電プリントヘッド内のスタイラス間の
絶縁性物質が劣化することを減少させ、従って本発明に
基づいて構成されたスタイラスを使用する静電プリント
ヘッドの動作寿命を長期化させている。パルス電圧がこ
の様に低いので、本発明は、従来可能であったよりも一
層近接させて配置させたスタイラスを具備するプリント
ヘッドの構成とすることを可能としている。

本発明によれば、各スタイラスは、矩形形状を有するよ
うに形成されており、該スタイラスの厚さは、バックグ
ラウンドノイズを除去するか又は実質的に減少させ、且
つ従来技術におけるよりも一層小さな振幅のスタイラス
駆動電圧スイングを使用することを可能とするように選
択されている。

本発明者の知得したところによれば、プリント媒体上に
表われるバックグラウンドノイズは、かなりの範囲に亘
って、スタイラスの表面及び端部の粗さの関数である。

各スタイラスの表面及び端部から突出する突出部は、増
大した電界の点として作用し、その際にスタイラス及び
画像を形成すべきプリント媒体上のランダム点の間にお
いて滑らかな表面のスタイラスによって経験されるより
もより低い電圧レベルにおいて大気中でブレークダウン
が発生する。この様なランダムなブレークダウンは、ス
タイラス電圧とプリント媒体電圧との間の差異が、高密
度のプリントを行なうためにスタイラスの全表面に亘っ
て持続的ブレークダウンを発生させるのに必要とされる
レベルへスタイラス上の電圧を増加させる前のバイアス
電圧レベルにある場合に発生する。この様なランダムな
ブレークダウンが発生すると、スタイラス上の突起に直
接隣接する媒体の表面の部分に電子が転送され、その際
に媒体のこれらの部分の上に偶発的な電荷画像の区域を
形成する。これらの電荷画像は、後に適宜の現像装置に
よって現像され、可視的な偶発的画像を形成する。従っ
て、媒体がＤＣバイアス電圧に維持されたスタイラスを
通過して移動すると、このスタイラスに隣接する媒体の
表面上に不所望の変色及びストリークが表われる場合が
ある。

本発明者の行なった実験においては、かなりの幅である
が種々の選択した厚さを有するスタイラスを電圧源へ接
続させた。そして、各スタイラスへ印加する電圧を二つ
の選択した値の間において時間に関し直線的に増加させ
た。典型的に、スタイラスへ印加させた一１００ｖでス
タートし、約５分の時間に亘って、スタイラス上の電圧
を一６００ｖへ変化させた。同時的に、プリント媒体を
スタイラスを通過して移動させた。従って、プリント媒
体がスタイラスを通過して移動すると、スタイラス上の
電圧は時間の関数として変化した（即ち、増加又は減少
）。時間が経過し且つスタイラス上の電圧が増加すると
、スタイラス上の電圧がシャープで鮮明で且つ高密度の
画像を形成するのに必要な電圧レベルに到達する前にス
タイラスに隣接するプリント媒体の表面上に小さな変色
及びストリークが表われた。この様な変色の一例を第１
ａ図に示してあり、その場合、従来技術のヘッドにおい
て使用されているスタイラスと同一の厚さのスタイラス
を使用して静電媒体上にプリントを行なった。第１ａ図
の「バックグラウンド」として示した部分は、スタイラ
スの時期単向の部分放電の結果として発生するプリント
媒体の変色を表わしている。第１ａ図において「直線性
」として示した部分は、プリント媒体上の電荷（即ち、
電圧）がスタイラス電圧の爾後の増加と共に直線的に増
加するような態様でプリント媒体上にスタイラスによっ
て付与された電荷を示している。図面のこの部分におい
て、スタイラスに隣接するプリント媒体の部分に付与さ
れた電荷量は、スタイラス上の電圧におけるインクリメ
ント的増加に直接的（即ち、直線的）に比例している。

第１ｂ図は、従来技術のスタイラスに印加したのと同一
の態様で本発明の一実施例に基づいて構成されたスタイ
ラスへ電圧を印加することにより得られるプリント媒体
上の着色状態を示している。白部分は、スタイラス上の
電圧が直線性に対するスレッシュホールド以下である場
合には、スタイラスから媒体へ放電が発生していないこ
とを表わしている。

第１ｂ図の右側の暗い部分は、スタイラス電圧における
変化の関数として直線的に変化するスタイラスからプリ
ント媒体へ放電させるのに十分なスタイラス上の電圧に
対応するプリントされた画像である。注意すべきことで
あるが、第１ａ図及び第１ｂ図に示した如きプリント媒
体は、左側へ搬送しており（即ち、第１ａ図及び第１ｂ
図の両方において時間は右側へ増加する）且つ第１ａ図
及び第１ｂ図に示した水平方向の帯状部は、各々、約０
．５インチ（１，２７ｃｍ）の幅を持った一つの拡張型
スタイラスによって形成されたものである。

０．０００５インチ（０，０１２７ｍｍ）以下の厚さに
スタイラスが形成されている銅スタイラスを使用する本
発明の一実施例によれば、従来技術において使用されて
いるパルス電圧よりも低いシャープで鮮明で高密度の画
像を形成するためのパルス電圧を使用して、画像を形成
する媒体上のバックグラウンドノイズを著しく減少させ
たへ・ソドを提供することが可能である。

実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。尚、以下の説明は、本発明の
詳細な説明する例示的なためのものであって、本発明の
技術的範囲を制限することを意図してなされるものでは
ない。

第２図は、スタイラス表面上に形成された突起１１ａ、
ｌｌｂ、ｌｉｅを有する円形断面のスタイラス１０を示
している（例えば、１９８３年１２月６日付で発行され
た「千鳥状記録ヘッドに使用するクワドラスキャンスタ
イラス（Ｑｕａｄｒａｓｃａｎ　　Ｓｔｙ、１７　ｉ　
　ｆｏｒ　　Ｕｓｅ　　ｉｎＳｔａｇｇｅｒｅｄ　　Ｒ
ｅｃｏｒｄｉｎｇ　　Ｈｅａｄ）Ｊという名称の米国特
許第４，４１９゜６７９号に開示されているような静電
プリントヘッドにおける複数個のスタイラスの一つであ
る）。

プリント媒体１２は、スタイラス１０の表面１１を通過
して左側へ移動する状態に示しである。スタイラス１０
に電圧が印加されると、スタイラス上の突起（例えば、
ｌｌａ、ｌｌｂ、１ｌｃ）は偶発的放電を行なう場所と
して作用するものと考えられる（これらの突起は、誇張
して描かれており寸法通りに示されているわけではない
）。この様な偶発的放電が発生すると、第１ａ図に「バ
ックグラウンド」として示したタイプのバックグラウン
ドノイズがプリント媒体１２上に発生する。

電界はスタイラスの端部（円形であるか正方形であるか
に拘らず）−層高いので、スタイラスの中央ではなくス
タイラスの端部において偶発的ブレークダウンが最初に
発生する。これは、当該技術分野において公知である。

この同一の偶発的ブレークダウンは、何らかの小さな局
所的なスタイラス表面の不規則部分において開始される
ものと考えられる。本発明者の知見によれば、この様な
不規則形状の寸法が減少すると、偶発的ブレークダウン
の発生の確率が増大する。しかしながら、ある点におい
て、その様な不規則形状の寸法を更に減少させると、偶
発的放電が発生する確率がもはや変化しなくなる。

本発明者は、各スタイラスを矩形状の断面とし次いでス
タイラスの厚さを減少させることによって、究極的にス
タイラスの厚さは偶発的放電を発生する表面凹凸（不規
則形状）の寸法に近付くものとの仮定に基づいて実験を
行なった。スタイラス自身が表面凹凸の寸法と等しい寸
法に近付くと、スタイラス放電のための平均電圧は、表
面凹凸放電が発生する平均電圧に近付き、その際にバッ
クグラウンドが発生する領域が減少する。このことを検
証するために、本発明者は、矩形断面のスタイラスの放
電特性を厚さの関数として実験を行なった。第３図乃至
第５図は、この実験の幾つかの結果を示している。第３
図は、この実験の一部を示しており、時間と共に上昇す
る電圧Ａをスタイラスへ印加し、且つスタイラス上方の
移動中のプリント媒体上に誘起された電圧を電圧Ｂとし
て示しである。時間ＴＯにおいて、時間に関して直線的
に上昇する電圧Ａがスタイラスへ印加される。

スタイラスに対向する移動中のプリント媒体（典型的に
は、誘電体を被覆した用紙）上の電圧Ｂは、時間Ｔ１に
至るまで約０のままである。Ｔ１とＴ２との間の期間中
の第３図において「Ｃ」として示した曲線Ｂの部分にお
いては、プリント媒体上の電圧Ｂは、プリント媒体上の
ランダムなバックグラウンド画像が形成されたことを反
映する「ノイズ」を示している。これは、前述した如く
、スタイラスとプリント媒体との間の大気の偶発的な間
欠的ブレークダウンに起因するものである。この偶発的
ブレークダウンは、第２図に示したスタイラス１０の表
面１１における突起１１ａ、１１ｂ、ｌｌｃなどのよう
な不完全部分に起因して高電界を有するスタイラスの表
面部分によって発生されるものと考えられる。時間Ｔ２
において、スタイラス上の電圧Ａは値Ａ２に到達する。

時間Ｔ２の後に、プリント媒体上の電圧Ｂは、スタイラ
ス上の電圧Ａと実質的に同一の割合で時間に関してほぼ
直線的に増加する。これは、本システムの動作の直線的
部分である。スタイラス上の電圧ＡがＡ３に到達すると
、プリント媒体上の電圧Ｂが８３に到達し、且つ爾後の
現像によって、媒体上にシャープで鮮明で且つ高密度の
画像が形成される。

第３図は、電圧をスタイラス上で比較的ゆっくりと増加
させた場合に、どの点においてプリント媒体上にバック
グラウンドノイズが発生するかを決定するための実験の
一部として得られたものである。実際の動作においては
、スタイラスはデジタル的な態様で動作し、且つそれは
オンであるか（その場合に、スタイラス上の電圧は点Ａ
３において示したものである）又はオフである（その場
合には、スタイラス上の電圧は、典型的に、バックグラ
ウンドノイズを完全に除去するようにＡ１の下側に選択
された点Ａ４におけるものである）。

−膜内には、スタイラスをターンオンする時とターンオ
フする時との電圧スイング（振れ）を最小とすることが
望ましい。これを達成するために、スタイラス上の電圧
差Ａ３−Ａ４は可及的に小さくすべきである。オン状態
にあるスタイラスに対応するプリント媒体上の電圧は、
Ｂ３として示した電圧であり、且つスタイラスがオフし
ている場合のプリント媒体上の電圧はＢ４として示した
電圧であり、それは基本的にはＯである。従来のエレク
トロニクスによって駆動される従来のヘッドにおいては
、スタイラスがターンオンされていると、スタイラス電
圧は時間と共に迅速に増加しくＡ４からＡ３へ上昇する
には、典型的に１乃至１０マイクロ秒かかる）、一方ス
タイラス上の電圧がオンである（即ち、点Ａ３）間の時
間は典型的に８０マイクロ秒である。点Ａ３から点Ａ４
へのスタイラス上の電圧の降下時間も迅速である（典型
的には、１乃至１０マイクロ秒）。第３図を見ると、ス
タイラスがオフである場合のスタイラス上の電圧はＡ１
によって示したレベルよりも多少高いレベルにある場合
には、バックグラウンドノイズがプリント媒体上に発生
され、且つその結果、プリント媒体上の電圧Ｂは、スタ
イラスの凹凸によって発生される偶発的放電のプロセス
と共にスタイラス上の電圧Ａの存在に起因して時間と共
に多少変動する。当然、プリント媒体上の電圧Ｂが第３
図に示した曲線上において領域Ｃの左側である電圧Ｂ４
へ移動し従ってプリント媒体上にバックグラウンドノイ
ズが形成されないようにスタイラス上のオフ電圧をＡ４
へ低下させることが可能である。しかしながら、これを
行なうことは、プリント（印字）及び非プリント（非印
字）との間の電圧差（Ａ３−Ａ４）を増加させ、且つ必
要とされる電圧スイングが一層大きくなるために駆動回
路は一層複雑化し且つ高価なものとなる。

勿論、電圧差Ａ３−Ａｌがプリント即ち印字するために
スタイラスによって使用されたとしても、エレクトロニ
クスによって与えられるべき所要の電圧スイングは、プ
リント媒体上のバックグラウンドノイズを減少させるの
に必要であり且つプリント媒体上にシャープで鮮明で高
密度の画像を形成するのに貢献することのない電圧差Ａ
２−Ａｌを包含している。従って、これは好ましいこと
ではない。勿論、コスト及び複雑性を最小とするための
目的は、「印字」から「非印字」への電圧スイングを可
及的に小さくすることである。付加的な目的は、印字中
に、シャープで鮮明で高密度の画像を与える媒体上に「
印字用」電圧Ｂ３を発生し且つ印字中でない場合には、
プリント媒体にバックグラウンド変色が発生することの
ないＯｖの「非印字用」電圧をプリント媒体上に与える
ことである。

この問題は、プリント即ち印字が多重化された一連の駆
動電圧によって制御される場合の通常の静電プリントヘ
ッドにおいて複雑化されている。

この様な多重化システムにおいては、互いに均一に離隔
された複数個のスタイラスが、多数のグループに区分け
して接続されており、従って、特定のグループの一つの
スタイラスが印字のために選択され且つパルス動作され
ると、他のグループの対応する全てのスタイラスが同様
にパルス動作される。実際の印字は、一連のバックプレ
ートを介してプリント媒体へ結合されている２番目のパ
ルス電圧によって行なわれる。この２番目のパルス電圧
は、局所的にプリント媒体へ印加され、且つ特定のグル
ープのスタイラスの周りの空間的に画定された領域内に
「バイアス」電圧を確立すべく作用する。一つのグルー
プにおける１個のスタイラスが付勢されると、他のグル
ープのスタイラスに関連するバックプレートが活性化さ
れないとしても、他のグループの各々における対応する
スタイラスは同様に付勢され、従って選択されなかった
グループにおけるスタイラスはプリント媒体上にシャー
プで鮮明な高密度の画像を印字することはない。スタイ
ラス上のパルス動作電圧のレベルが第３図におけるＡ１
とＡ２との間の範囲内にある場合には、これらの他の選
択されなかったグループのスタイラスの下側においてプ
リント媒体上にしばしば「ゴースト」と呼ばれる薄い画
像が形成される。このゴースト現象は、１９７４年２月
１２日付で発行された米国特許第３，７９２，４９５号
に記載されている。プリント媒体の電気的特性が正しく
ない場合にも、ゴーストが形成される場合がある。プリ
ント媒体の導電層の抵抗が最適でない場合には、選択さ
れたバックプレートからの局所的に印加される「バイア
ス」電圧は、不当に広がり且つ選択されたスタイラスグ
ループの外側のスタイラスに影響を与え、プリント媒体
と選択されたグループ近傍の選択されなかったグループ
における対応する選択されたスタイラスとの間の電圧差
をＡ１とＡ２との間の範囲内とさせる。

このゴースト現象を除去するか又は減少させるために、
バックプレートへ供給されるパルス動作用電圧を増加さ
せることが可能であり、且つスタイラスへ印加されるパ
ルス動作用電圧を使用してプリント媒体上の電荷を第３
図における電圧Ａ１以下とさせることが可能である。し
かしながら、選択されたスタイラスのグループに隣接す
るバックプレート上のパルス動作用電圧を増加させると
、プリント媒体上に印字しないように選択された選択さ
れたグループ内のスタイラスがプリント媒体とＡ１とＡ
２との間の領域内にあるそれ自身との間の電圧差を経験
し、その際にこれらの非選択状態のスタイラスの下側に
バックグラウンドノイズを発生させるように、スタイラ
スとプリント媒体との間に電圧差を発生する。この様な
利益考量は当該技術において公知である。

本発明の詳細な説明から明らかになる如く、スタイラス
にベリリウム銅又は均等の特性を有する別の物質を使用
することにより、上述した如きゴースト現象及び偶発的
な書込みを除去するか最小とする一方、従来の多重化プ
リントシステムにおいてより広い範囲のスタイラス電圧
及びバックプレート電圧を使用することを可能とする静
電プリンタヘッドを構成することを可能とする。この様
な従来の多重化構成を第８図に示しである。

第８図において、１個の静電プリントヘッド内のスタイ
ラスを構成する４組７１，７２，７３゜７４のスタイラ
スの各々を駆動するために四つの駆動回路Ｄｌ乃至Ｄ４
が使用されている。プリント媒体７６の導電性裏側と接
触するそれぞれのフィールドプレート（又は、バックプ
レート）７５１．７５−２．７５−３．７５−４．７５
−５をそれぞれ駆動するために五つの付加的なドライバ
回路Ｂ１乃至Ｂ５が概略示しである。プリント媒体は、
静電印刷の技術分野において公知なタイプのものである
。フィールドプレート７５−１乃至７５−５は、プリン
ト媒体７６の裏側上に示しであるが、これは基本的なこ
とではない。当該技術において公知な如く、プレート７
５−１乃至７５−５は、スタイラスと同一側のプリント
媒体７６上に配置することが可能であり、且つプレート
７５−１乃至７５−５上の電位は、プリント媒体７６の
後側の導電層へ誘電体層を介してプリント媒体７６と容
量的に結合される。動作について説明すると、例えばス
タイラス７１−１などのような選択されたスタイラスが
印字を行なう場合、スタイラス７１−１が位置されてい
るグループ７１のスタイラス（即ち、スタイラス７１−
１．７１−２．７１−３．７１−４．７１−５を包含し
ている）が選択された駆動電圧Ｅ３（典型的には、−２
７５Ｖ）へ駆動され、且つバックプレート７５−１は電
圧Ｅ４（典型的ニハ、＋２７５ｖ）へ駆動される。従っ
て、グループ７１におけるスタイラスとバックプレート
７５−１近傍の領域におけるプリント媒体７６の導電層
との間の電圧差は、スタイラス７１−１の隣接したプリ
ント媒体上に電荷を付与するようなものである。グルー
プ７１内のその他のスタイラスが印字を行なうことを所
望される場合には、バックプレート７５−１が０へ復帰
させた後に、バックプレート７５−２乃至７５−５の四
つのバックプレートに隣接するグループ７１内の選択さ
れたスタイラスを印字させるためにこれらのその他のス
タイラスに対向するバックプレートを７５−２乃至７５
−５の順番に活性化させねばならない。実際上、プリン
ト媒体７６上に印字を行なうべく選択される例えばバッ
クプレート７５−１などのような与えられたバックプレ
ートに隣接する全てのスタイラスは、それらの適宜のド
ライバ回路によって同時的に駆動される。従って、バッ
クプレー）７５−１が活性化され且つ電圧Ｅ４へ上昇さ
れる場合には、印字すべく選択されているバックプレー
ト７５−１に隣接する全てのスタイラス７１−１．７２
−１．７３−１．７４−１は実際にそのように行なう。

爾後に、バックプレート７５−２に隣接するグループ７
１乃至７４内の選択されたスタイラスは同時的に活性化
され、従って、バックプレート７５−２が電圧Ｅ４へ上
昇されると、印字すべく選択されるスタイラスは実際に
そのことを行なう。残りのバックプレートに隣接するス
タイラスの残りのものは同様に活性化され、且つ選択さ
れたスタイラスは、バックプレート７５，３．７５−４
．７５−５の逐次的な活性化に関連して印字を行なうべ
く駆動される。

電圧ＡＩ（第３図において、プリント媒体上のバックグ
ラウンドノイズが開始するスタイラス上の電圧として示
しである）、電圧Ａ２（スタイラス上の電圧増加に応答
してプリント媒体上に付与される電荷が直線的となるス
タイラス上の電圧）及び電圧Ａ３（爾後にトナーを付与
するとプリント媒体上に鮮明且つ高密度の画像が発生す
るようにプリント媒体上に電荷を付与すべくスタイラス
が正常に動作するスタイラス上の電圧）に関するスタイ
ラスの厚さの影響を決定するために実験を行なった。注
意すべきことであるが、電圧Ａ２は、基本的に、プリン
ト媒体上で０Ｖ（Ｂ２）であり、従って、理論的には、
プリント媒体上に画像はないが、爾後に、電圧Ａ２を超
えてスタイラス上の電圧が増加すると、プリント媒体上
の電圧が対応して増加し、従ってプリント媒体上の画像
濃度が増加する。

第４図を参照すると、本発明に基づき静電プリントヘッ
ドにおいて使用されるスタイラスの厚さを減少すること
の利点が概念的に示されている。

第４図は、スタイラスの厚さを減少することにより、Ａ
３（シャープで鮮明な高密度画像が形成されるスタイラ
ス上の電圧）とＡｌ（バックグラウンド画像が形成され
ることのないスタイラス上の電圧）との間の電圧差が減
少されることを示している。下側の曲線Ａ１は、バック
グラウンドノイズがプリント媒体上に表われ始める時の
スタイラスの厚さの関数としてのスタイラス上の電圧に
対応している。スタイラスの厚さが第４図における点Ｆ
１以下に減少すると、バックグラウンド現象に対するス
レッシュホールド電圧Ａ１が増加する。

曲線Ａ３は、所望の画像濃度がプリント媒体上に形成さ
れるスタイラス上の電圧に対応している。

この電圧Ａ３は比較的一定である。第４図は、スタイラ
スの厚さを減少することにより、これらの電圧（Ａｌ及
びＡ３）の間の差は著しく減少される。第４図における
曲線Ａ２は、プリント媒体上に電荷が直線的に付与され
始める時点のスタイラス上の電圧を表わしている。点り
において、二つの電圧Ａ１及びＡ２はほぼ同一となる。

点りに対応するスタイラス厚さＤｌにおいて、スタイラ
スの厚さは、偶発的電荷転送を発生する突起の寸法の程
度の寸法であると仮定される。従って、厚さＤ１以下の
スタイラスの場合、直線的印字を行なう場合にスタイラ
ス電圧Ａ（第３図）がスレッシュホールド（Ａ２）より
も多少低い場合には、プリント媒体上に偶発的なストリ
ーク又は不所望なマークが実質的に発生されることはな
い。点りにおいて、電圧Ａ２は、実質的に電圧Ａ１と等
しい。

従って、電圧差Ａ３−Ａｌは最小とされる。一実施例に
おいては、銅スタイラスを使用した。第４図における二
つの曲線Ａ１及びＡ２が近付き始める点（曲線Ａ１上の
点Ｆ）におけるスタイラス厚さＦｌは０．０００５イン
チ（０，０１２７ｍｍ）であった。従って、約０．００
０５インチ以下のスタイラスの厚さとした場合には、シ
ャープで鮮明で高密度の印字を発生し且つ不所望の偶発
的な変色のない印字を発生するのに必要な電圧差Ａ３−
Ａｌが減少される。

実験例１ 第７図は、プリント媒体上に形成される画像に対するス
タイラスの厚さの影響を決定するために使用された装置
を概略示している。

０．０００５インチの厚さの銅フイルム７２（第７図参
照）を、プリント回路（Ｐ　Ｃ）基板電気的絶縁性基板
７１上に形成した。このラミネートしたＰＣＣ基板銅酸
成体、ガラス−エポキシ物質からなる領域７３ａ及び７
３ｂを銅ＰＣ基板積層構成体に隣接させて厚いガラス−
エポキシ積層体間に装着させた。このスタイラス７２Ａ
を有する複合ガラスエポキシ銅基板積層体の上部表面７
４を丸くさせて、約２乃至３インチの半径を与えた（こ
の半径はこの実験において特に臨界的なものではない）
。次いで、プリント媒体７５（マサチュウセッツ州すウ
スハドリーのジェームスリバーグラフィックス社から供
給されているタイプ２０８９の絶縁性用紙）を、第７図
に示した如く、スタイラス７２ａ（導電性物質７２の端
部表面）を具備する領域７４上方を通過させた。次いで
、第３図及び第４図に示した如き電圧ＡＩ、Ａ２゜Ａ３
を決定した。このことは、絶縁用紙を０．　５インチ／
秒の速度でスタイラスに隣接させ且つそれを通過して移
動させながら、ＴＲＥＫ高電圧オペアンプにューヨーク
州メジナのトレックインコーポレイテッドから発売され
ているモデル６０１）へ接続したウェーブチック社のフ
ァンクション発生器（カルフォルニア州すンディエゴの
ウェーブチック社から発売されているモデル８０１）を
使用して、通常の電圧（ある時は０であるが、ある時は
例えば２００ＶのようなＯ以外の電圧）から負の方向に
スタイラス電圧を直線的に増加させることによって行な
った。この実験装置は例えば米国特許第４，７３１，５
４２号に記載されるような装置に据え付けた。プリント
媒体の裏側は、ニューヨーク州ロチェスターのシュリー
ゲルコーポレーションから市販されている導電性遷移と
接触させ、それはプリント媒体をスタイラス実験装置に
対して押圧すべく作用し、プリント媒体に垂直方向の力
を付与してプリント媒体をスタイラスから１０ミクロン
の平均距離に維持した。このことは従来公知である。絶
縁性用紙上の電圧Ｂを、静電電圧計（ＴＲＥＫモデル５
６５）で測定した。

次いで、電圧Ｂを、スタイラス上の電圧Ａと共に、時間
の関数としてプロットした。その結果を第５図に示しで
ある。０．０００５インチ厚さの銅スタイラス（約０．
５インチ幅）の場合、電圧Ａ１は約２３５Ｖであり且つ
Ａ２は約３６０Ｖであった。従って、絶縁性用紙上でバ
ックグラウンド現象が明白となる電圧Ａ１と用紙上に付
与される電荷が直線的となる電圧Ａ２との間の差異は約
１２５ｖである。従って、バックグラウンド現象を回避
するためには、スタイラス上の電圧Ａは、スタイラスが
「オフ」である場合に２３５Ｖ（電圧Ａ１）以下に降下
されねばならず且つ高密度の印字を発生するのに必要な
付加的な電圧だけ３６０ｖ（電圧Ａ２）を超えて上昇さ
れねばならない。高密度印字を発生するのに必要な付加
的な電圧は、典型的に、１５０Ｖである。高密度印字を
発生するのに必要な電圧Ａ３は第３図に示してあり、ブ
リント媒体上の電圧Ｂ３に対応している。従って、プリ
ント媒体上に印字がなされない状態からプリント媒体上
に高密度の許容可能な印字が行なわれる状態へ移行する
ためにはスタイラス上に約２７５ｖの電圧スイングが必
要とされる。この様な大きな電圧の振れは高価なエレク
トロニクスを必要とする。

更に、静電プリントヘッドは複数個のスタイラスを有し
ており、各スタイラスは近接して離隔されており且つ直
ぐに隣接するスタイラスからは絶縁性物質によって分離
されている。例えば第３図に示した如きプリント即ち印
字を行なうために一つのスタイラス上に例えばＡ３など
のような電圧を印加し且つバックグラウンド現象を除去
するために直ぐ隣接するスタイラスが例えばＡ１などの
ような電圧以下であることの条件は、これら二つの隣接
するスタイラス間に大きな電圧差を発生する。電圧差Ａ
３−Ａｌは、二つの直接的に隣接するスタイラス間に電
流の流れを発生する場合がある。このことを第９図に示
しである。第９図において、スタイラス９０にはＡｌ（
第３図参照）に実質的に等しい電圧が印加されており、
従ってスタイラス９０は媒体９５に対し印字を行なうこ
とはない。スタイラス９１にはＡ３に実質的に等しい電
圧が印加されており、従ってそれは媒体９５へ十分な電
荷転送を行ない、シャープで鮮明な高密度の画像を発生
させる。電圧差Ａ３−Ａｌは、スタイラス９１と媒体９
５との間の放電によって発生される電界の存在下におい
てスタイラス９１と９０との間に電流の流れを発生させ
る。この電界は静電プリントヘッド９６と媒体９５との
間にトラップされている。電圧差Ａ３−Ａｌの大きさの
ために、スタイラス９１からスタイラス９０へ流れる電
流は、絶縁性物質９８を劣化させ且つスタイラス９１と
９０との間にピッチング区域９４を発生し従ってプリン
トヘッド９６の性能に悪影響を与えるようなレベルのも
のである。このピッチングによって発生される静電プリ
ントヘッドの性能における現象に応答して、従来のスタ
イラスにおいては、必要性から、互いに一層離れて配置
されており、従ってそのように離隔距離を増加すること
により不所望の電流の流れを減少させその際にプリント
ヘッドの寿命を増加させている。増加した距離とさせる
条件は、プリントヘッドにおいて達成可能な分解能を制
限し、且つ印字するために選択され、た二つの隣接する
スタイラスの着色画像の間の白色区域を形成するために
従来技術のスタイラスによって発生されるスポット寸法
を制限し、その際に発生される画像の密度を制限してい
る。この効果は米国特許第３，７９８．６０９号及び第
３．１５７，４５６号に記載されている。

第１０Ａ図において、従来技術のスタイラスで得ること
が可能な分解能に与えるスタイラス間の増加した距離の
影響を示すために幾つかの行のスタイラス（１０１−１
０４）が図示されている。低分解能プリンタにおいては
、スタイラス１０１は大きく且つスタイラス間の距離ｄ
は例えば二つの隣接するスタイラスが同時的に印字する
場合に印字される全区域の小さな割合である。より高い
分解能のプリンタにおいては、スタイラス間の不所望の
電流を制限するためにはスタイラス間に同一の距離ｄを
維持することが必要であるが、プリントヘッドは与えら
れたヘッド長に対してより多数のスタイラスを有してい
るので（即ち、より高い分解能）、スタイラス間の区域
は全印字区域のより大きな割合となり、且つその結果得
られる印字密度乃至は濃度が減少する。この効果はスタ
イラス１０３において明らかであり、その場合、所望の
分解能は、不所望の電流を減少するためにスタイラス間
において必要とされる距離ｄに密接に関係している。勿
論、この問題は、長いプリントヘッド寿命と共に高分解
能で高密度乃至は濃度の画像印字を同時的に提供するプ
リントヘッドを製造するために、２行、３行更には４行
のスタイラスを具備する従来技術のプリントヘッド構成
を生み出すこととなった。

例えば１０４の如きスタイラス形態は、隣接するスタイ
ラス間に大きな間隔を維持しながら高分解能を達成する
ことが可能であるが、この様なヘッドは、製造中にスタ
イラスの各行を正確に整合させることが必要であり且つ
それら二つの行の間で情報の格納（バッファ動作）を行
なうことが必要である。このことは従来公知である。各
スタイラスは０．００２５インチの程度のものであり且
つプリントヘッドの長さは３６インチ又はそれ以上であ
ることを考えると、この様な複数個の整合させた行から
なるスタイラスを具備するヘッドを製造することの困難
性はかなりなものである。この様な困難性は、本願出願
と同日に出願された発明者Ｄｏｇｇｅ　ｔ　ｔ、Ｍｉ　
ｔ　ｃｈａ　ｒｄ、Ｄａｈｊ７ｑｕｉｓｔの「改良型静
電プリントヘッド（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　　Ｅｊ；１ｅｃ
ｔｒｏｓｔａｔｉｃＰｒｉｎｔｈｅａｄ）Ｊという名称
の米国特許出願に記載されている。

本発明のスタイラスは、スタイラス間の距離が従来技術
のスタイラスよりもより小さな数値とすることが可能な
ヘッドを構成することを可能としており、その際に高光
学的密度のプリント即ち印字を発生することが可能であ
り単一行又は複数行のスタイラスを具備しより高い分解
能を発生することが可能なヘッドを提供することを可能
としている。このことは、バックグラウンド領域Ｃ（第
３図参照）を除去するか又は減少させることによって達
成されている。バックグラウンド領域Ｃを減少させると
、電圧差Ａ２−Ａｌ　（第３図及び第４図参照）が減少
され、そのことは隣接するスタイラス間の所要の電圧差
を減少させ、従って隣接するスタイラス間の不所望の電
流の流れを低下させ、そのことはスタイラス間の絶縁物
質の寿命を増加させ、その際にプリントヘッド自体の寿
命を増加させることを可能としている。従って、印字な
しの状態から印字動作状態へスタイラス上の電圧の変化
は可及的に小さいものであることが望ましい。本発明に
よれば、本発明者は、スタイラスを従来当該技術におい
て適切であると考えられていたものよりもかなり薄くす
ることによってスタイラス間の電圧差を著しく減少させ
ることが可能であることを見出した。

実験例２ ２番目の実験は、薄いクロム接着層によってカフトン（
Ｋａｐｔｏｎ）フィルム基板付着させた基本的に銅から
なる１５００Ａの厚さのスタイラスを使用して行なった
。

この実験においては、導電層７２（第７図）は薄いクロ
ム層（この層の厚さは正確には分からないが、約５０乃
至１００Ａであると考えられる）から構成されており、
その上に厚い銅の層（銅の厚さは、複合層の全体的厚さ
が約１５００人であると考えられるようなものである）
を形成した。

銅とカプトンとの間のクロム層は、銅がクロムにはよく
接着するがカプトンには良好に接着しないために必要な
ものである。一方、銅はクロムによく接着する。その結
果得られるカプトンとクロムと銅の積層体の両側には、
ガラスエポキシ複合物質７３ａ及び７３ｂを形成した。

このガラスエポキシ物質７３ａ、７３ｂは、プリント回
路基板製造者及び販売者から通常人手可能なものである
。

スタイラスの各々の側部におけるこの物質の厚さは、通
常、３／８インチ程度であった。テストスタイラス及び
裏打ち積層体を形成するカプトン及び導電層のそれぞれ
の端部７１ａ及び７２ａは、最初に積層した状態でガラ
スエポキシ物質７３ａ及び７３ｂから突出している。こ
れらの端部及びそれに隣接するガラスエポキシ物質は、
爾後平滑化され且つ研磨されて、本構成体の上部表面７
４において約２乃至３インチの半径が形成される。

このことは、プリント媒体が表面７４及びテストスタイ
ラス７２ａの上方を容易に通過することを可能としてい
る（典型的には、プリント媒体は、実験例１において使
用したのと同一の製造者による誘電体によって被覆され
た用紙である）。実験例１における如く、アリゲータク
リップによって導電層７２への接続を形成し、且つ電圧
Ａを層７２へ供給し且つ絶縁性用紙７５をスタイラスを
通過して移動させながら実験例１における如くに変化さ
せた。絶縁性用紙７５を、静電プリンタに使用する用紙
を製造する技術分野において公知な如く、用紙の表面に
おけるスペーサ粒子によるか又は用紙ストックの平均的
粗さによって、スタイラス７２から約１０ミクロンの平
均距離に保持した。

電圧Ａｌ、　Ａ２．　Ａ３　（第３図及び第４図）を決
定した。電圧Ａ１及びＡ２は一致し且つ第５図において
グラフ上の点２によって示した如く約３８５ｖであった
。電圧Ａ３は約５３５ｖであった。

電圧差Ａ３−Ａｌは約１５０ｖであった。

従って、媒体上へ電荷を直接的に付与するためのスレッ
シュホールド（例えば、スタイラス７２上の電圧におけ
る増加（第７図）はプリント媒体７５上に付与される電
荷を直線的に増加させる）は、プリント媒体上のバック
グラウンドノイズ形成用のスレッシュホールドと等しい
。従って、実際上、実質的にバックグラウンド現象を発
生する電圧領域（第３図における曲線Ｂ上の領域Ｃに対
応する領域）は存在せず、従って電荷転送における直線
的増加が開始するスタイラス電圧Ａ２下側の媒体上にバ
ックグラウンドノイズは発生しない。

従って、媒体上にバックグラウンド現象が発生する領域
Ｃ（第３図）（即ち、スタイラス７２上の電圧における
増加と媒体７５上に付与される電荷における増加との間
に直線関係が存在しない区域）が除去されている。注意
すべきことであるが、第３図においてＡ２からＡ３への
スタイラス電圧における増加に応答して電荷が直線的に
プリント媒体上に付与されるが、Ａ２とＡ３との間のス
タイラス電圧によって発生される現像区域は、実質的に
Ａ３に等しいスタイラス電圧で形成される画像よりも低
品質の画像を媒体上に形成する。実際上、スタイラス画
像を媒体上に印字することが望まれる場合には、スタイ
ラス上の電圧を迅速に電圧Ａ３へ上昇させ、プリント媒
体上に付与される電荷が良好な画像を与えるのに十分で
あることを確保する。その他の幾つかの銅の厚さについ
て研究を行ない、その結果得られた電圧Ａ１及びＡ２を
第５図のグラフに示しである。この研究結果の示すとこ
ろによれば、１２００ＯＡよりも薄いスタイラスは、電
圧差Ａ２−Ａｌにおいてほとんど付加的な現象を示すこ
とはない。

実験例３ クロムであると考えられる中間接着層を使用して０．０
００１フインチの厚さのチタンスタイラスをカプトン上
に形成した。その結果得られる構成体は、第７図に示し
たものと同一であり、銅に対してチタン電極物質７２を
置換したものである。

絶縁性用紙７５をスタイラス７２の上部表面７２ａ上方
を通過させた。本実験では、約３６５ｖの電圧Ａ２及び
３００ｖの電圧Ａ１を発生した。これらの結果は、０．
０００１フインチの厚さの銅スタイラスの場合に得られ
た結果とほぼ同様であった（第５図参照）。

実際上、薄いスタイラス（１２００ＯＡの程度）は作業
性の困難性があり製造上困難である。従って、電圧差Ａ
２−Ａｌを減少させるために第５図に示した１２００Ｏ
Ａよりも厚いスタイラスを使用すると共にバックグラウ
ンド領域Ｃ（第３図）における現象を達成することがで
きる構成を検討した。本発明によれば、開発中のシステ
ムにおいて許容可能なバックグラウンド現象の量及び許
容可能な複雑性及びエレクトロニクスのコストと適合性
があるスタイラスの厚さを選択することが可能である。

第５図に示した如く、許容可能な電圧差Ａ２−Ａｌの大
きさを識別することが可能であり、次いでその電圧差を
得るために必要なスタイラスの厚さを決定することが可
能である。従って、許容可能なバックグラウンド現象の
量とシステムにおいて許容可能なスタイラス間の電圧差
の両方を選択し次いで所望の結果を達成するために適宜
のスタイラス厚さを決定することが可能であるので、シ
ステムを設計する上で著しい柔軟性が与えられている。

スタイラスの厚さを決定する上で考慮すべき要因として
は、静電プリントヘッドを製造するコスト、プリントヘ
ッド内のスタイラスを駆動するために使用される電子回
路のコスト、プリントヘッドの寿命、及び媒体上に形成
される画像品質などである。システムのコストは、シス
テムの有用な寿命の値を有しており、それは隣接するス
タイラス間の最大電圧に依存する。このスタイラス間の
電圧は、静電プリントヘッドの寿命を決定する。なぜな
らば、隣接するスタイラス間の絶縁物質の劣化は、隣接
するスタイラス間の直接的な関数であるからである。

第３図、第４図及び第５図に示した電圧Ａ１はかなり実
質的な電圧であるが（この電圧は、−２００乃至−４０
０Ｖの範囲内にある）、この電圧は全てのスタイラス及
びスタイラスパルス動作用エレクトロニクスへ印加する
ことが可能であり、従ってスタイラス間の電圧差はＡ１
とＡ３との間の差異のみを表わしており、スタイラスへ
印加された電圧の絶対値ではない。勿論、回路全体を電
圧Ａ１へバイアスさせることも可能であり、又はプリン
ト媒体をバイアスさせたバックプレートを使用して電圧
レベルＡ１へバイアスさせることも可能である。

チタンで形成したスタイラス及び銅で形成したスタイラ
スは完全に適合性がある結果を与えるものと思われるが
、少なくともかなりの部分が亜鉛であると思われるスタ
イラス及びアルミニウムからなる別のスタイラスに関す
る付加的なテストは異なった結果を発生した。実際に、
亜鉛及びアルミニウムのスタイラスは、銅及びチタンで
得られた結果と適合性のないものであった。しかしなが
ら、スタイラスとしてこれらの物質を使用して得られる
曲線の一般的な形状が、実際に、銅又はチタンのスタイ
ラスを使用して得られる曲線の形状と類似したものであ
るか否かを決定するのに十分なテストはこれらの物質（
即ち、亜鉛及びアルミニウム）に関して行なっていない
。

ベリリウム及びベリリウム−銅スタイラスを使用してテ
ストを行なった。ベリリウム又はベリリウム銅のスタイ
ラスを使用して広範囲の厚さに亘っての完全な実験結果
を得たわけではないが、第５図は０．０００３インチの
ベリリウムスタイラスに対する電圧Ａ２とＡ１との間の
差異を示している。第５図に示した如く、この差は約５
５Ｖである。従って、０．０００３インチのベリリウム
から形成したスタイラスを具備する静電プリントヘッド
と共に使用する電子回路は、現像を行なう前に絶縁性の
プリント媒体の表面上に１５０ｖが所望される場合に、
オフ状態と約２０５ｖのオン状態との間の電圧スイング
を必要とする。この様な回路は、２７５Ｖを必要とする
従来の静電プリンタヘッドに使用する回路よりも一層廉
価である。

従って、約５５Ｖの電圧差Ａ２−Ａｌを採用した場合に
は、０．０００３インチのベリリウムスタイラスを静電
プリントヘッド内に使用することが可能となり、且つス
タイラスの材料として銅を使用した場合に必要とされる
ものよりも一層厚いスタイラスを使用して本発明の意図
した結果を達成することが可能である。しかしながら、
ベリリウムは極めて高価である。

０．０００５インチのベリリウム−銅スタイラス及び０
．００２インチのベリリウム−銅スタイラスは、同様に
、純粋な銅を使用して得られる場合よりも電圧差Ａ２−
Ａｌに対しより低い値を達成した。従って、静電プリン
トヘッドの一部を形成するために本発明の原理に基づい
て、ベリリウム−銅スタイラスを使用することが可能で
ある。

ベリリウム−銅と関連する電圧差Ａ２−Ａｌは同じ厚さ
の銅の場合よりも一層低いものであり且つ比較的低コス
トの電子的駆動回路を与えるものであるという知見に基
づいて、本発明者は、本発明に基づく静電プリントヘッ
ドにおけるスタイラスの材料としてベリリウム−銅は適
切な物質であることが判明した。勿論、０．００２イン
チのベリリウム−銅スタイラスからの実験結果が示すと
ころによれば、スタイラスが事実上正方形であるように
十分に厚いものであったとしても、優れた静電プリント
ヘッドを構成することが可能である。

０．００２インチのベリリウム−銅から得られた実験結
果が示すところによれば、マンドレル上に丸いワイヤを
嵌着することによって構成される静電プリントヘッドも
優れた印字品質を与えるものである。

以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種
々の変形が可能であることは勿論である。例えば、上述
した実施例においては、銅、チタン、アルミニウム、ベ
リリウム、ベリリウム−銅をスタイラス材料として使用
しているが、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
、これらの材料と異なった材料及び異なった厚さのスタ
イラスを使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は直線印字用の電圧レベル以下の著しいバック
グラウンドノイズを発生する拡張型スタイラスによって
プリント媒体上に形成された画像を示す説明図、第１ｂ
図は直線印字用の電圧レベル以下のバックグラウンドノ
、イズを発生しないか又はほとんど発生することのない
本発明に基づいて構成された拡張型スタイラスによって
プリント媒体上に形成された画像を示した説明図、第２
図は第１ａ図に示したタイプのバックグラウンドノイズ
を発生するものと考えられるスタイラスの表面及び端部
上の粗い突起を示した概略図、第３図は時間に関しての
スタイラスへ印加された電圧及びスタイラス上の電圧が
スタイラス上の電圧によって誘起されたプリント媒体（
例えば用紙）上の電圧が直線関係となる前の点に到達す
る前の期間中におけるバックグラウンドノイズの発生を
示したプリント媒体上に表われる対応する電圧を示した
グラフ図、第４図はスタイラスの厚さの関数としてプリ
ント媒体上にシャープで鮮明で高密度の画像が形成され
るスタイラス電圧Ａ３とプリント媒体上の電圧が直線的
となるスタイラス電圧Ａ２とプリント媒体上にバックグ
ラウンド現象が発生し始めるスタイラス電圧Ａ１とを示
しており且つ本発明によって可能とされた所要のスタイ
ラスパルス動作電圧が減少された状態を概念的な形態で
示した説明図、第５図はプリント媒体上にバックグラウ
ンドノイズが表われ始めるスタイラス上の電圧と矩形状
断面のスタイラスの厚さの関数としてプリント媒体上に
直線的印字が開始するスタイラス上の電圧との間の差異
を示した銅スタイラスを使用した場合の実験データ及び
その他のスタイラス物質を使用した場合の実験データを
示したグラフ図、第６図は本発明に基づいてバックグラ
ウンドノイズを著しく減少させるためにｒｔＪの厚さで
形成したスタイラスを示した概略図、第７図は例えばガ
ラス−エポキシ積層体などのような絶縁性保持物質内に
装着した本発明に基づいて構成したテストスタイラスを
示した概略図、第８図は群別したスタイラスへ電圧を印
加して所定の画像をプリント媒体上に選択的に形成させ
る従来技術の多重化構成を示した概略図、第９図はスタ
イラス９１の上部表面に直接隣接するプリント媒体９５
の部分の上に電荷を付与するために十分な電圧にスタイ
ラス９１が駆動された場合に高電圧に保持されているス
タイラス９１から低電圧に保持されている直接隣接した
スタイラス９０へ流れる電流の状態を示した説明図、第
１０Ａ図は、従来技術のスタイラスで得ることが可能な
分解能に与えるスタイラス間の増加した距離の影響を示
した説明図、である。 （符号の説明） １０ニスタイラス １１：突起 １２ニブリント媒体 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧＵＲＥｌａ ＦＩＧＵＲＥｌｂ ＦＩＧＵＲＥ２ ＦＩＧＵＲＥ３ ＦＩＧＵＲＥ４ ＦＩＧＵＲＥ９ ＦＩＧＵＲＥ１０Ａ 手続補正書坊式） 平成２年８月２２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電体被覆媒体上に静電荷を付与すべく配列された
   複数個のスタイラスを具備する静電プリントヘッドにお
   いて、各スタイラスが矩形状断面を有しており、且つ該
   断面の厚さは、スタイラス上の電圧上昇に対し前記媒体
   上に付与される電荷量が実質的に直線的に増加するスタ
   イラス上の最低電圧と不所望のバックグラウンド画像が
   前記媒体上に形成される前記スタイラス上の最低電圧と
   の間の差異が選択した数以下であるように選択されてい
   ることを特徴とする静電プリントヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラスが
   銅物質を有していることを特徴とする静電プリントヘッ
   ド。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記スタイラス約
   ０．０００５インチ未満の厚さを有していることを特徴
   とする静電プリントヘッド。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラスの
   厚さが約０．００００６インチ未満であることを特徴と
   する静電プリントヘッド。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラスが
   チタンを有することを特徴とする静電プリントヘッド。 ６、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラスが
   ベリリウム−銅を有することを特徴とする静電プリント
   ヘッド。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラスの
   厚さが、スタイラス電圧における増加がスタイラス上の
   電圧に直線的に比例する態様で前記スタイラスに隣接す
   る前記媒体上に電荷を付与する前記スタイラス上の電圧
   が前記媒体上にバックグラウンドノイズが見えるように
   なる電圧と実質的に同一であるように選択されており、
   従って一つのスタイラス上の電圧が隣接する媒体上に画
   像を形成すべく選択されたレベルにあり且つ隣接するス
   タイラス上の電圧が隣接する媒体上に画像を形成しない
   ように選択されている場合のスタイラス間の電圧差が最
   小とされていることを特徴とする静電プリントヘッド。 ８、特許請求の範囲第７項において、前記スタイラスが
   ベリリウム−銅から構成されていることを特徴とする静
   電プリントヘッド。 ９、特許請求の範囲第７項において、前記スタイラスが
   銅物質を有することを特徴とする静電プリントヘッド。 １０、特許請求の範囲第９項において、前記スタイラス
   が、約０．００００６インチ以下の厚さを有するように
   選択されていることを特徴とする静電プリントヘッド。 １１、特許請求の範囲第７項において、前記スタイラス
   がチタンを有することを特徴とする静電プリントヘッド
   。 １２、特許請求の範囲第７項において、前記スタイラス
   がベリリウム−銅を有することを特徴とする静電プリン
   トヘッド。 １３、特許請求の範囲第１項において、前記スタイラス
   の厚さが、そのスタイラスに隣接する媒体上に画像をプ
   リントすべく選択されているスタイラス上の電圧とこの
   隣接する媒体上に画像を形成しないように選択されてい
   る隣接したスタイラス上の電圧との間の電圧差が所望の
   寿命を達成するようなものに選択されていることを特徴
   とする静電プリントヘッド。 １４、特許請求の範囲第１３項において、前記スタイラ
   スが銅物質を有することを特徴とする静電プリントヘッ
   ド。 １５、特許請求の範囲第１３項において、前記スタイラ
   スがチタン物質を有することを特徴とする静電プリント
   ヘッド。 １６、特許請求の範囲第１３項において、前記スタイラ
   スがベリリウム−銅物質を有することを特徴とする静電
   プリントヘッド。 １７、各々が矩形状断面を有すると共に誘電体プリント
   媒体上に静電荷を付与すべく配列されている複数個のス
   タイラスを具備する静電プリントヘッドにおいて、前記
   スタイラス断面の厚さが、プリントすべく選択されてい
   るスタイラスとプリントしないように選択されている隣
   接したスタイラスとの間の電圧差が隣接するスタイラス
   間に流れる電流が選択した数値以下であるように選択さ
   れているように選択されていることを特徴とする静電プ
   リントヘッド。 １８、特許請求の範囲第１７項において、前記スタイラ
   スが銅物質を有することを特徴とする静電プリントヘッ
   ド。 １９、特許請求の範囲第１７項において、前記スタイラ
   スがチタン物質を有することを特徴とする静電プリント
   ヘッド。 ２０、特許請求の範囲第１７項において、前記スタイラ
   スがベリリウム−銅物質を有することを特徴とする静電
   プリントヘッド。 ２１、誘電体プリント媒体上に静電荷を付与すべく配列
   された複数個のスタイラスを具備する静電プリンタにお
   いて、前記スタイラスがベリリウムの合金から構成され
   ていることを特徴とする静電プリンタ。