JPH0397583A - 直接静電印刷方法とその装置 - Google Patents
直接静電印刷方法とその装置Info
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- JPH0397583A JPH0397583A JP2176091A JP17609190A JPH0397583A JP H0397583 A JPH0397583 A JP H0397583A JP 2176091 A JP2176091 A JP 2176091A JP 17609190 A JP17609190 A JP 17609190A JP H0397583 A JPH0397583 A JP H0397583A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/385—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
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- B41J2/4155—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material for electrostatic printing by passing charged particles through a hole or a slit for direct electrostatic printing [DEP]
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
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- G03G15/344—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array
- G03G15/346—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the powder image is formed directly on the recording material, e.g. by using a liquid toner by selectively transferring the powder to the recording medium, e.g. by using a LED array by modulating the powder through holes or a slit
-
- G—PHYSICS
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- G03G2217/00—Details of electrographic processes using patterns other than charge patterns
- G03G2217/0008—Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member
- G03G2217/0025—Process where toner image is produced by controlling which part of the toner should move to the image- carrying member where the toner starts moving from behind the electrode array, e.g. a mask of holes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、静電印刷装置、より詳細には直接静電印刷装
置のためのトナー除去回収装置に関するものである。
置のためのトナー除去回収装置に関するものである。
従来の技術
各種の静電印刷法の中で最も知られ、広く使用されてい
るのは、電荷保持表面の上に形成した静電潜像を適当な
トナーで現像して可視化し、現像した像を普通紙へ転写
するゼログラフィー法である。
るのは、電荷保持表面の上に形成した静電潜像を適当な
トナーで現像して可視化し、現像した像を普通紙へ転写
するゼログラフィー法である。
それほど有名でもなく、また使用されてもいないが、直
接静電印刷として知られる静電印刷方式がある。この印
刷方式は、トナーすなわち現像剤を普通紙（特殊処理が
施されてない紙）の上に像の形状に直接堆積させる点が
前述のゼログラフィ一方式とは異なる。米国特許第３．
６８９，９３５号（１９７２年９月５日）に、この方式
の印刷装置が開示されている。
接静電印刷として知られる静電印刷方式がある。この印
刷方式は、トナーすなわち現像剤を普通紙（特殊処理が
施されてない紙）の上に像の形状に直接堆積させる点が
前述のゼログラフィ一方式とは異なる。米国特許第３．
６８９，９３５号（１９７２年９月５日）に、この方式
の印刷装置が開示されている。
この米国特許には、絶縁層、前記絶縁層の一の側にある
連続導電層および前記絶縁層の他の側にある区分導電層
から成る多層粒子変調器すなわち印字ヘッドを備えた静
電ラインプリンタが記載されている。多層粒子変調器に
は、少なくとも１列の貫通開口が設けら・れている。前
記開口の周囲に部分的に設けられた区分導電層の各区分
は、他のすべての区分から絶縁して隔離されている。区
分導電層の各区分には選択された電圧が印加されるが、
連続導電層には一定の電圧が印加される。この結果生じ
た電場によって荷電粒子が推進され、粒子変調器の開口
列を通過する。そのとき区分導電層の区分に印加された
電位パターンに応じて荷電粒子流の密度が変調される。
連続導電層および前記絶縁層の他の側にある区分導電層
から成る多層粒子変調器すなわち印字ヘッドを備えた静
電ラインプリンタが記載されている。多層粒子変調器に
は、少なくとも１列の貫通開口が設けら・れている。前
記開口の周囲に部分的に設けられた区分導電層の各区分
は、他のすべての区分から絶縁して隔離されている。区
分導電層の各区分には選択された電圧が印加されるが、
連続導電層には一定の電圧が印加される。この結果生じ
た電場によって荷電粒子が推進され、粒子変調器の開口
列を通過する。そのとき区分導電層の区分に印加された
電位パターンに応じて荷電粒子流の密度が変調される。
変調された粒子流は、粒子変調器に対し並進する像受容
部材に衝突して一行づつ走査印字する。前記米国特許の
静電プリンタにおいては、制御部材に対しトナ一の供給
が一様に行われないため、像受容部材に形威された像に
むらが生じやすい。また高速印字は困難であり、印字ヘ
ッドの開口がトナーで詰まりやすい。
部材に衝突して一行づつ走査印字する。前記米国特許の
静電プリンタにおいては、制御部材に対しトナ一の供給
が一様に行われないため、像受容部材に形威された像に
むらが生じやすい。また高速印字は困難であり、印字ヘ
ッドの開口がトナーで詰まりやすい。
米国特許第４，４９１，８５５号（１９８５年１月１日
）は、複数のスリット状開口を有する制御装置を用いて
荷電粒子の通過を制御して可視像を像受容部材の上に直
接記録する方法および装置を開示している。
）は、複数のスリット状開口を有する制御装置を用いて
荷電粒子の通過を制御して可視像を像受容部材の上に直
接記録する方法および装置を開示している。
発明者は、制御電極へ荷電粒子を供給する改良型トナー
供給装置によって、高速かつ安定な記録が可能になった
述べている。この供給装置の特徴は、荷電粒子が支持部
材上に載っていることと、支持部材と制御電極の間に交
番電場を印加していることである。この米国特許の発明
者は、この装置を用いれば、前記米国特許第３．６８９
，９３５号について述べた問題点を解決できる、すなわ
ち荷電粒子を飛散させずに制御電極へ十分に供給できる
と述べている。
供給装置によって、高速かつ安定な記録が可能になった
述べている。この供給装置の特徴は、荷電粒子が支持部
材上に載っていることと、支持部材と制御電極の間に交
番電場を印加していることである。この米国特許の発明
者は、この装置を用いれば、前記米国特許第３．６８９
，９３５号について述べた問題点を解決できる、すなわ
ち荷電粒子を飛散させずに制御電極へ十分に供給できる
と述べている。
米国特許第４，５６８．９９５号（１９８６年２月４日
）は、イメージ情報に基づく可視像を現像剤で普通紙の
上に直接形或する記録装置を開示している。この記録装
置は、普通紙に面して所定の距離だけ離して配置された
現像ローラーを備えている。そのほかに、この記録装置
は、イメージ情報に従って普通祇と現像ローラー間に電
場を発生し、現像ローラー上の現像剤を普通紙へ向けて
推進する記録電極と、前記記録電極に接続された信号源
を備えている。現像ローラーには、相互に絶縁された複
数の電極が一方向に伸びている。隣接する電極間に交番
電場を発生させ、隣接する電極間の電気力線に沿って現
像剤を振動させることによって現像剤を現像ローラーか
ら自由にするため、電極に交流電源と直流電源が接続さ
れている。この米国特許の記録装置の修正態様において
は、記録電極の下にトナー容器が設置されている。トナ
ー容器は、記録電極に面して開口が設けられた上面と、
大量のトナーを保持する傾斜底面を有する。トナー容器
の内部には、現像剤支持部材として、記録電極から所定
の距離をおいて電極の端に向かい合う姿勢で固定された
トナー支持板と、トナー攪拌器が設置されている。
）は、イメージ情報に基づく可視像を現像剤で普通紙の
上に直接形或する記録装置を開示している。この記録装
置は、普通紙に面して所定の距離だけ離して配置された
現像ローラーを備えている。そのほかに、この記録装置
は、イメージ情報に従って普通祇と現像ローラー間に電
場を発生し、現像ローラー上の現像剤を普通紙へ向けて
推進する記録電極と、前記記録電極に接続された信号源
を備えている。現像ローラーには、相互に絶縁された複
数の電極が一方向に伸びている。隣接する電極間に交番
電場を発生させ、隣接する電極間の電気力線に沿って現
像剤を振動させることによって現像剤を現像ローラーか
ら自由にするため、電極に交流電源と直流電源が接続さ
れている。この米国特許の記録装置の修正態様において
は、記録電極の下にトナー容器が設置されている。トナ
ー容器は、記録電極に面して開口が設けられた上面と、
大量のトナーを保持する傾斜底面を有する。トナー容器
の内部には、現像剤支持部材として、記録電極から所定
の距離をおいて電極の端に向かい合う姿勢で固定された
トナー支持板と、トナー攪拌器が設置されている。
米国特許第４，６４７，１７９号（１９８７年３月３日
）は、像形成表面に粉末像を形威するために使用するト
ナー搬送装置を開示している。この搬送装置の特徴は、
トナー粒子をトナー供給源から像形威表面へ搬送するた
めの進行静電波コンベヤを備えていることである。この
コンベヤは一定の間隔をおいて配置された複数の電極で
構威された直線電極アレイから成っている。隣接する電
極が共同して進行静電波を作るよう〜、移相された電圧
を印加する多相交流電圧源が電極アレイに接続されてい
る。
）は、像形成表面に粉末像を形威するために使用するト
ナー搬送装置を開示している。この搬送装置の特徴は、
トナー粒子をトナー供給源から像形威表面へ搬送するた
めの進行静電波コンベヤを備えていることである。この
コンベヤは一定の間隔をおいて配置された複数の電極で
構威された直線電極アレイから成っている。隣接する電
極が共同して進行静電波を作るよう〜、移相された電圧
を印加する多相交流電圧源が電極アレイに接続されてい
る。
米国特許第３，８７２，３６１号は、一定の通路に沿っ
て流れる粒状物質を、通路に対し湾曲した細長い同心の
電極、たとえば軸方向に間隔をおいて配置されたリング
または巻き合わせ形巻き線で電気力学的に制御する装置
を開示している。各電極はほぼ直径に等しい距離だけ軸
方向に間隔をおいて配置されており、多相交番高電圧源
の一方の端子が接続されている。通路に沿って隣接する
電極は、規則的な順序で前記電圧源の異なる端子が接続
されており、進行波状の非一様電場を発生し、荷電粒子
を軸方向内向きに反発し、通路に沿って推進する作用を
する。
て流れる粒状物質を、通路に対し湾曲した細長い同心の
電極、たとえば軸方向に間隔をおいて配置されたリング
または巻き合わせ形巻き線で電気力学的に制御する装置
を開示している。各電極はほぼ直径に等しい距離だけ軸
方向に間隔をおいて配置されており、多相交番高電圧源
の一方の端子が接続されている。通路に沿って隣接する
電極は、規則的な順序で前記電圧源の異なる端子が接続
されており、進行波状の非一様電場を発生し、荷電粒子
を軸方向内向きに反発し、通路に沿って推進する作用を
する。
米国特許第３，７７８，６７８号は、上記米国特許第３
，７８２，３６１号の装置に似た制御装置を開示してい
る。
，７８２，３６１号の装置に似た制御装置を開示してい
る。
米国特許第３．８０１，８６９号は、荷電粒子を静電気
力で被加工物へ塗布するため、反対符号の電荷を有する
被加工物に荷電粒子を散布する吹付け室を開示している
。被加工物に面したすべての壁は絶縁材で作られている
。互いに絶縁され平行に間隔をおいて配置された格子状
電極配列が、すべての壁の全面に、壁面に平行に、直接
対置されている。
力で被加工物へ塗布するため、反対符号の電荷を有する
被加工物に荷電粒子を散布する吹付け室を開示している
。被加工物に面したすべての壁は絶縁材で作られている
。互いに絶縁され平行に間隔をおいて配置された格子状
電極配列が、すべての壁の全面に、壁面に平行に、直接
対置されている。
粒子を電気力学的に壁から反発させる定常的に変化する
電場を発生させるため、各電極に交番高電圧源の一方の
端子が接続され、横に隣接する電極を除くすべての電極
に電圧源の異なる端子が接続されている。この装置の主
用途は粉末塗装であるが、発明者は静電印刷にも使用で
きると述べている。
電場を発生させるため、各電極に交番高電圧源の一方の
端子が接続され、横に隣接する電極を除くすべての電極
に電圧源の異なる端子が接続されている。この装置の主
用途は粉末塗装であるが、発明者は静電印刷にも使用で
きると述べている。
上記米国特許第３，８７２，３６１号、同第３ ， ７
７８ ， ６７８号および同第３，８０１，８５９号に
開示されている装置は、すべて比較的低い周波数（５０
Ｈｚ）の比較的高い電圧源（５〜１０ｋＶ）を使用して
静電進行波を発生させている。高電圧の使用は、チュー
ブ内や平行板の間などの制限された領域の中では許され
る．米国特許第３，８０１，８６９号の場合には、最初
非荷電である粒子を荷電するため高電圧が必要なので、
どうしても高電圧を使用する必要がある。
７８ ， ６７８号および同第３，８０１，８５９号に
開示されている装置は、すべて比較的低い周波数（５０
Ｈｚ）の比較的高い電圧源（５〜１０ｋＶ）を使用して
静電進行波を発生させている。高電圧の使用は、チュー
ブ内や平行板の間などの制限された領域の中では許され
る．米国特許第３，８０１，８６９号の場合には、最初
非荷電である粒子を荷電するため高電圧が必要なので、
どうしても高電圧を使用する必要がある。
現在出願放棄され、同等な内容（Ａｔｔｏｒｎｅｙ’
ｓｄｏｃｋｅｔ Ｎｏ．ＦＸ４０７２）が１９８１年５
月７日に日本へ出願された米国特許出願第３７４ ，
３７６号は、進行波を用いてトナーを供給びんからトナ
ーホッパーへ搬送する細長い導管から或る搬送装置を開
示している。
ｓｄｏｃｋｅｔ Ｎｏ．ＦＸ４０７２）が１９８１年５
月７日に日本へ出願された米国特許出願第３７４ ，
３７６号は、進行波を用いてトナーを供給びんからトナ
ーホッパーへ搬送する細長い導管から或る搬送装置を開
示している。
米国特許第４，７４３，９２６号（１９８８年５月１０
日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッド
へ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた静
電印刷装置を開示している。印字ヘッドへ供給する代わ
りに、トナー粒子を静電潜像を有する電荷保持表面へ供
給することもできる。現像剤供給装置は、供給するトナ
ーに含まれる間違った符号およびサイズのトナーを最小
限度にするように構威されている。このため、現像剤供
給装置は、向かい合って支持された一対の荷電トナーコ
ンペヤを備えている。一の極性のトナーカ一方のコンベ
ヤへ引き付けられ、反対の極性のトナーが他方のコンベ
ヤへ引き付けられるように、バイアス電圧が２つのコン
ベヤをまたいで印加される。一方の荷電トナーコンベヤ
が所望の極性のトナーを開口付き印字ヘッドへ供給する
と、トナーはコンベヤから印字ヘッドの種々の開口へ引
き付けられる。
日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッド
へ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた静
電印刷装置を開示している。印字ヘッドへ供給する代わ
りに、トナー粒子を静電潜像を有する電荷保持表面へ供
給することもできる。現像剤供給装置は、供給するトナ
ーに含まれる間違った符号およびサイズのトナーを最小
限度にするように構威されている。このため、現像剤供
給装置は、向かい合って支持された一対の荷電トナーコ
ンペヤを備えている。一の極性のトナーカ一方のコンベ
ヤへ引き付けられ、反対の極性のトナーが他方のコンベ
ヤへ引き付けられるように、バイアス電圧が２つのコン
ベヤをまたいで印加される。一方の荷電トナーコンベヤ
が所望の極性のトナーを開口付き印字ヘッドへ供給する
と、トナーはコンベヤから印字ヘッドの種々の開口へ引
き付けられる。
上記米国特許の別の実施例においては、直流電源によっ
てバイアスされた一対の三和発電機によって、電極アレ
イから或る単一荷電トナーコンベヤに電圧が印加される
。この結果、一の極性のトナーは電極アレイ上で一の方
向に動き、同時に反対の極性のトナーは逆の方向に動く
。
てバイアスされた一対の三和発電機によって、電極アレ
イから或る単一荷電トナーコンベヤに電圧が印加される
。この結果、一の極性のトナーは電極アレイ上で一の方
向に動き、同時に反対の極性のトナーは逆の方向に動く
。
上記米国特許のさらに別の実施例においては、非荷電ト
ナー粒子を、荷電トナーコンベヤによって動かされるレ
ベルに荷電するトナー荷電装置が設置されている。
ナー粒子を、荷電トナーコンベヤによって動かされるレ
ベルに荷電するトナー荷電装置が設置されている。
上記米国特許第４，７４３，９２６号に開示されている
ような装置においては、開口の周囲からトナー雲の中に
伸びているフリンジ電場によってトナー雲の頂部からト
ナーが取り出される。前記米国特許出願第３７４，３７
６号に開示された形式の荷電トナーコンベヤのトナー使
用効率は、今のところ、コンベヤによって搬送されるト
ナー雲の先端にある比較的希薄なトナー密度によって制
限される。
ような装置においては、開口の周囲からトナー雲の中に
伸びているフリンジ電場によってトナー雲の頂部からト
ナーが取り出される。前記米国特許出願第３７４，３７
６号に開示された形式の荷電トナーコンベヤのトナー使
用効率は、今のところ、コンベヤによって搬送されるト
ナー雲の先端にある比較的希薄なトナー密度によって制
限される。
米国特許第４，８１４，７９６号（１９８９年３月２１
日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッド
へ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた直
接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘッ
ドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を、
印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体の
上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイア
スされる導電性シューを備えている。現像剤供給装置は
、供給するトナーに含まれる間違った符号およびサイズ
のトナーを最小限度にするように構威されている。この
ため、現像剤供給装置は通常の磁気ブラシでトナーを分
与ロールへ供給し、分与ロールでトナーを印字ヘッド構
造の開口の近くへ運ぶ方式をとっている。
日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッド
へ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた直
接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘッ
ドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を、
印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体の
上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイア
スされる導電性シューを備えている。現像剤供給装置は
、供給するトナーに含まれる間違った符号およびサイズ
のトナーを最小限度にするように構威されている。この
ため、現像剤供給装置は通常の磁気ブラシでトナーを分
与ロールへ供給し、分与ロールでトナーを印字ヘッド構
造の開口の近くへ運ぶ方式をとっている。
米国特許第４，７８０，７３３号（１９８８年１１月２
５日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッ
ドへ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた
直接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘ
ッドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を
、印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体
の上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイ
アスされる導電性シューを備えている。トナーは、一対
の向かい合った荷電トナーコンベヤによって印字ヘッド
へ供給される。印字ヘッドに取り付けられた一方のコン
ベヤには、２つのコンベヤの間から印字ヘッドの開口の
近くの領域へトナーが通れるように貫通開口が設けられ
ている。
５日）は、印字機構の一体構造部分を構或する印字ヘッ
ドへ現像剤すなわちトナー粒子を供給する装置を備えた
直接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘ
ッドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を
、印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体
の上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイ
アスされる導電性シューを備えている。トナーは、一対
の向かい合った荷電トナーコンベヤによって印字ヘッド
へ供給される。印字ヘッドに取り付けられた一方のコン
ベヤには、２つのコンベヤの間から印字ヘッドの開口の
近くの領域へトナーが通れるように貫通開口が設けられ
ている。
米国特許第４，７５５，８３７号（１９８８年７月５日
）は、印字機構の一体構造部分を構成する印字ヘッドか
ら間違った符号の現像剤粒子を除去する装置を備えた直
接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘッ
ドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を、
印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体の
上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイア
スされる導電性シューを備えている。清掃サイクルの間
・、前記シューから印字バイアスが取り除かれ、印字ヘ
ッドからトナーを除去する振動電場を生威するため適当
なバイアスがシューに印加される。除去されたトナーは
像領域から離れた領域の記録媒体へ引き付けられる。
）は、印字機構の一体構造部分を構成する印字ヘッドか
ら間違った符号の現像剤粒子を除去する装置を備えた直
接静電印刷装置を開示している。印字機構は、印字ヘッ
ドのほかに、印字ヘッドの開口のそばを通る現像剤を、
印字ヘッドと導電性シュ一の中間に置かれた記録媒体の
上に静電吸引するため、印字サイクルの間適当にバイア
スされる導電性シューを備えている。清掃サイクルの間
・、前記シューから印字バイアスが取り除かれ、印字ヘ
ッドからトナーを除去する振動電場を生威するため適当
なバイアスがシューに印加される。除去されたトナーは
像領域から離れた領域の記録媒体へ引き付けられる。
米国特許第４ ， ５６８ ， ９５５号の装置につい
ては、重力の作用だけでトナー溜めの底に堆積したトナ
ーが電気的に中立か、またはほぼ中立に違いないことは
、静電学分野の専門家には明らかであろう。
ては、重力の作用だけでトナー溜めの底に堆積したトナ
ーが電気的に中立か、またはほぼ中立に違いないことは
、静電学分野の専門家には明らかであろう。
したがって、発明者が主張するように、もし、トナー溜
めの底に設置された攪拌器との摩擦によって一部のトナ
ーが帯電すれば、近くの他のトナーは反対の極性の電荷
を取得するはずである。この結果、トナー層に浸った傾
斜端をもつトナー支持板によってトナー層から引き出さ
れたトナーは、絶対値の低いまたは極性の混じり合った
、もしくはその両方の電荷を有するはずである。また、
トナー支持板の格子構造は比較的粗い（５０本／インチ
以下）ので、トナー支持板は高い電圧（ ＞ １０００
Ｖ ｒｍｓ ）および比較的低い周波数（ ＜ １００
０Ｈｚ ）で動作させなければならない。言い換えれば
、粗い格子構造、およびトナー溜めからトナーを引き出
すと述べている事実から、上記米国特許第４ ， ５６
８ ，９５５号の装置は、通常はバイボーラ物質を搬送
する前記米国特許第３，８７２，３６１号の電気カーテ
ンに似た動作をさせることを意図していることは明らか
である。中立もしくは混じり合った極性のトナーを取り
扱う必要がある上記米国特許第４，５６８．９５５号の
トナー支持板のもう１つの特徴は、トナーが溜めに戻る
のを助ける手段が欠けていることである。仮にトナーが
正味電荷を保有したとすれば、トナー支持板の端近くの
溜めの中に堆積した多量のトナーが強い反発電場を発生
して追加トナーがトナー支持板から離れるのを妨げるで
あろう。進行波による荷電トナ一の搬送に関する経験に
よれば、荷電トナーが支持板から離れるのを助けてやら
なければならないことがわかった。さもなげれば、交通
渋滞のように支持板の上にトナーが渋滞し、それ以上の
搬送はできなくなるであろう。発明者が「煙Ｊと呼ぶ搬
送するトナー雲内の低荷電トナーまたは非常に低密度の
トナーに使用が限定される上記米国特許第４，５６８，
９５５号の印刷装置のさらに別の特徴は、トナー支持板
と制御開口間の距離が比較的大きい（約２＋＊ｍ）こと
である。以上の特徴のため、上記米国特許第４．５６８
，９５５号の印刷装置は非常に低速（ ＜ １ ｃｌ／
ｓｅｃ ）の印字に限定され、またページ長さ（約２７
ｃｍ）の像を印字すれば、必ず開口が詰まってしまう。
めの底に設置された攪拌器との摩擦によって一部のトナ
ーが帯電すれば、近くの他のトナーは反対の極性の電荷
を取得するはずである。この結果、トナー層に浸った傾
斜端をもつトナー支持板によってトナー層から引き出さ
れたトナーは、絶対値の低いまたは極性の混じり合った
、もしくはその両方の電荷を有するはずである。また、
トナー支持板の格子構造は比較的粗い（５０本／インチ
以下）ので、トナー支持板は高い電圧（ ＞ １０００
Ｖ ｒｍｓ ）および比較的低い周波数（ ＜ １００
０Ｈｚ ）で動作させなければならない。言い換えれば
、粗い格子構造、およびトナー溜めからトナーを引き出
すと述べている事実から、上記米国特許第４ ， ５６
８ ，９５５号の装置は、通常はバイボーラ物質を搬送
する前記米国特許第３，８７２，３６１号の電気カーテ
ンに似た動作をさせることを意図していることは明らか
である。中立もしくは混じり合った極性のトナーを取り
扱う必要がある上記米国特許第４，５６８．９５５号の
トナー支持板のもう１つの特徴は、トナーが溜めに戻る
のを助ける手段が欠けていることである。仮にトナーが
正味電荷を保有したとすれば、トナー支持板の端近くの
溜めの中に堆積した多量のトナーが強い反発電場を発生
して追加トナーがトナー支持板から離れるのを妨げるで
あろう。進行波による荷電トナ一の搬送に関する経験に
よれば、荷電トナーが支持板から離れるのを助けてやら
なければならないことがわかった。さもなげれば、交通
渋滞のように支持板の上にトナーが渋滞し、それ以上の
搬送はできなくなるであろう。発明者が「煙Ｊと呼ぶ搬
送するトナー雲内の低荷電トナーまたは非常に低密度の
トナーに使用が限定される上記米国特許第４，５６８，
９５５号の印刷装置のさらに別の特徴は、トナー支持板
と制御開口間の距離が比較的大きい（約２＋＊ｍ）こと
である。以上の特徴のため、上記米国特許第４．５６８
，９５５号の印刷装置は非常に低速（ ＜ １ ｃｌ／
ｓｅｃ ）の印字に限定され、またページ長さ（約２７
ｃｍ）の像を印字すれば、必ず開口が詰まってしまう。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、上記の制約を克服し、ページ長さの像
を高速（ ＞ ２ ｃ＋ａ／ｓｅｃ ）で繰り返して長
時間印字できるようにすることである。
を高速（ ＞ ２ ｃ＋ａ／ｓｅｃ ）で繰り返して長
時間印字できるようにすることである。
課題を解決するための手段
本発明は、開口付き印字ヘッド構造の一の側に隣接して
配置された荷電トナー供給源、前記印字ヘッド構造の他
の側に隣接して配置された像受容部材を備えた直接静電
印刷装置を提供するものである。像受容部材に隣接する
印字ヘッドの面に堆積したトナー粒子は、印字ヘッド構
造の面をボンバードするようにされた供給源からのトナ
ー粒子によって駆逐される。
配置された荷電トナー供給源、前記印字ヘッド構造の他
の側に隣接して配置された像受容部材を備えた直接静電
印刷装置を提供するものである。像受容部材に隣接する
印字ヘッドの面に堆積したトナー粒子は、印字ヘッド構
造の面をボンバードするようにされた供給源からのトナ
ー粒子によって駆逐される。
駆逐されたトナー粒子は、前記米国特許第４，７５５，
８３７号に開示された清掃方法に従って、原稿間領域の
像受容部材へ引き付けられる。理解されるように、像受
容部材へ引き付けられたトナーは、無効であり、またむ
だ使いになる。
８３７号に開示された清掃方法に従って、原稿間領域の
像受容部材へ引き付けられる。理解されるように、像受
容部材へ引き付けられたトナーは、無効であり、またむ
だ使いになる。
それ故、本発明においては、堆積したトナーが駆逐され
る間、印字ヘッド構造と像受容部材の間にシャンク一部
材を挿入することにより、駆逐されたトナーが像受容部
材へ引き付けられるのを防止している。駆逐されたトナ
ーを除去して回収容器へ運ぶために、駆逐されたトナ一
の近くに真空源が設けてある。
る間、印字ヘッド構造と像受容部材の間にシャンク一部
材を挿入することにより、駆逐されたトナーが像受容部
材へ引き付けられるのを防止している。駆逐されたトナ
ーを除去して回収容器へ運ぶために、駆逐されたトナ一
の近くに真空源が設けてある。
実施例
第１図に、本発明を具体化した直接静電印刷装置１０の
一実施例を示す。
一実施例を示す。
印刷装置１０は現像剤供給装置１２、印字ヘッド構造１
４および背面電極すなわちシュー１６を備えている。
４および背面電極すなわちシュー１６を備えている。
現像剤供給装置１２は荷電トナーコンベヤ１８と磁気ブ
ラシ現像剤供給源２０から或る。荷電トナーコンベヤ１
８は、ベース部材と、一組の電極２４，２６，２８．３
０が繰り返して配置された電極アレイから或る。各電極
に接続された交流電圧源Ｖ＋ ，Ｖ２ ，Ｖ３ ，Ｖ４
の電圧は、静電進行波パターンが生じるように順々に位
相がずれている。
ラシ現像剤供給源２０から或る。荷電トナーコンベヤ１
８は、ベース部材と、一組の電極２４，２６，２８．３
０が繰り返して配置された電極アレイから或る。各電極
に接続された交流電圧源Ｖ＋ ，Ｖ２ ，Ｖ３ ，Ｖ４
の電圧は、静電進行波パターンが生じるように順々に位
相がずれている。
コンベヤ１８によって作られた静電進行波パターンは、
現像剤供給源２０からコンベヤへ供給された荷電トナー
粒子３４をコンベヤｌ８に沿って印字ヘッドの開口３５
に向かい合った領域へ移動させる働きをする。この領域
まで移動した荷電トナー粒子３４は、印字ヘッド１４か
ら出ている静電フリンジ電場の影響を受け、最終的にシ
ュー１６に印加された電圧によって生じた電場の影響を
受けるようになる。フリンジ電場とコンベヤ上で移動す
るトナーとの相互作用を強めるため、コンベヤと印字ヘ
ッド間の距離は、３波長（４相コンベヤの場合は、コン
ベヤ上のｌ２電極の間隔）以下にすべきであり、ｌ波長
以下が好ましい。コンベヤと印字ヘッドの間隔が狭いと
、使用可能なトナーを大量に供給することができるので
、高速印字が可能になる。
現像剤供給源２０からコンベヤへ供給された荷電トナー
粒子３４をコンベヤｌ８に沿って印字ヘッドの開口３５
に向かい合った領域へ移動させる働きをする。この領域
まで移動した荷電トナー粒子３４は、印字ヘッド１４か
ら出ている静電フリンジ電場の影響を受け、最終的にシ
ュー１６に印加された電圧によって生じた電場の影響を
受けるようになる。フリンジ電場とコンベヤ上で移動す
るトナーとの相互作用を強めるため、コンベヤと印字ヘ
ッド間の距離は、３波長（４相コンベヤの場合は、コン
ベヤ上のｌ２電極の間隔）以下にすべきであり、ｌ波長
以下が好ましい。コンベヤと印字ヘッドの間隔が狭いと
、使用可能なトナーを大量に供給することができるので
、高速印字が可能になる。
現像剤は、たとえば、約０、３〜０．５重景％の量のＡ
ｅｒｏｓｉｌ （Ｄｅｇｕｓｓａ，Ｉｎｃ．の商標）と
約０．１〜１．０重景％の量のステアリン酸亜鉛を含有
する適当な絶縁性非磁性トナー／キャリャ混合物である
。
ｅｒｏｓｉｌ （Ｄｅｇｕｓｓａ，Ｉｎｃ．の商標）と
約０．１〜１．０重景％の量のステアリン酸亜鉛を含有
する適当な絶縁性非磁性トナー／キャリャ混合物である
。
しかし、添加物（Ａｅｒｏｓｉｌ とステアリン酸亜鉛
）の最適量は、トナ一のベース物質、コンベヤ上の塗料
、およびトナー供給装置によって変わることを理解され
たい。
）の最適量は、トナ一のベース物質、コンベヤ上の塗料
、およびトナー供給装置によって変わることを理解され
たい。
印字ヘッド構造１４は厚さ１〜２ミル（０．０２５〜０
．５０ｍｍ ）程度のポリイミドフィルムから作られた
絶縁性ベース部材３６を有する積層部材である。ベース
部材３６の一の面は、厚さ約１ミクロン（０．００１
＋ｕ＋）のアルミニウムの連続導電性層すなわちシール
ド３８で被覆されている。ベース部材３６の他の面には
、シールド３８と同し厚さのアルミニウムから作られた
区分導電性層４ｏが貼り合わせてある。印字ヘッド構造
の全厚さは、０．００１ 〜０．００１インチ（０．０
２７ 〜０．５２ ｍｍ）である。
．５０ｍｍ ）程度のポリイミドフィルムから作られた
絶縁性ベース部材３６を有する積層部材である。ベース
部材３６の一の面は、厚さ約１ミクロン（０．００１
＋ｕ＋）のアルミニウムの連続導電性層すなわちシール
ド３８で被覆されている。ベース部材３６の他の面には
、シールド３８と同し厚さのアルミニウムから作られた
区分導電性層４ｏが貼り合わせてある。印字ヘッド構造
の全厚さは、０．００１ 〜０．００１インチ（０．０
２７ 〜０．５２ ｍｍ）である。
積層構造には、直径約０．１５ ｍｍの複数の穴すなわ
ち開口３５（１個のみを示す）が、情報を記録するのに
適したパターンで設けられている。これらの開口は個別
にアドレス可能な電極アレイを形威している。シールド
３８を接地し、アドレス可能電極に０〜１００ボルトを
印加すると、トナーは推進され、その電極に付属する開
口を通過する。
ち開口３５（１個のみを示す）が、情報を記録するのに
適したパターンで設けられている。これらの開口は個別
にアドレス可能な電極アレイを形威している。シールド
３８を接地し、アドレス可能電極に０〜１００ボルトを
印加すると、トナーは推進され、その電極に付属する開
口を通過する。
開口はベース部材３６と導電性層３８．４０を貫通して
いる。
いる。
直流電源４ｌとスイッチ３９によってアドレス可能電極
４０に−３５０ボルトを印加すると、トナーは推進され
ず、開口３５を通過しない。制御電極に印加する電圧を
Ｏ 〜−３５０ボルトの間で調整すれば、像の濃度を変
えることができる。個々の電極のアドレッシングは、電
子的にアドレス可能な印字要素を使用して、印刷分野で
周知の任意のやり方で行うことができる。
４０に−３５０ボルトを印加すると、トナーは推進され
ず、開口３５を通過しない。制御電極に印加する電圧を
Ｏ 〜−３５０ボルトの間で調整すれば、像の濃度を変
えることができる。個々の電極のアドレッシングは、電
子的にアドレス可能な印字要素を使用して、印刷分野で
周知の任意のやり方で行うことができる。
背面電極すなわちシュー１６は、図示のようなアーチ形
をしているが、本発明はそのような形状に限定されない
ことは理解されるであろう。普通紙の記録媒体４２をは
さんで印字ヘッド１４の反対側に配置されたシュー１６
は、アーチ形通路内で記録媒体を支持し、記録媒体とシ
ュ一の間に長い接触領域を提供する。
をしているが、本発明はそのような形状に限定されない
ことは理解されるであろう。普通紙の記録媒体４２をは
さんで印字ヘッド１４の反対側に配置されたシュー１６
は、アーチ形通路内で記録媒体を支持し、記録媒体とシ
ュ一の間に長い接触領域を提供する。
記録媒体４２はロール紙でもよいし、あるいは供給トレ
イ（図示せず）から送られるカットシ一トでもよい。シ
ートが印字ヘッドのそばを通過するとき、印字ヘッドｌ
４から０．００２〜０．０３０インチ程度の間隔があい
ている。一般に、印字ヘッドとシート間のすきまをより
正確に維持するのに費用がかかるが、この間隔が小さけ
れば小さいほど、より大きな印字速度での解像度が高く
なる。記録媒体４２は、緑搬送ロール対４３によってシ
ュー１６に接触した状態で搬送される。
イ（図示せず）から送られるカットシ一トでもよい。シ
ートが印字ヘッドのそばを通過するとき、印字ヘッドｌ
４から０．００２〜０．０３０インチ程度の間隔があい
ている。一般に、印字ヘッドとシート間のすきまをより
正確に維持するのに費用がかかるが、この間隔が小さけ
れば小さいほど、より大きな印字速度での解像度が高く
なる。記録媒体４２は、緑搬送ロール対４３によってシ
ュー１６に接触した状態で搬送される。
印字中は、直流電源４４から約４００ボルトの直流バイ
アス電圧がシュー１６に印加される。印字ヘント′を通
過しなかったコンベヤ上のトナーは、バイアス付きロー
ル４６とかき取りブレード４８から或る静電式除去装置
によって下流でコンベヤから取り除かれる。静電式除去
装置の代わりに、真空式除去装置を使用してもよい。
アス電圧がシュー１６に印加される。印字ヘント′を通
過しなかったコンベヤ上のトナーは、バイアス付きロー
ル４６とかき取りブレード４８から或る静電式除去装置
によって下流でコンベヤから取り除かれる。静電式除去
装置の代わりに、真空式除去装置を使用してもよい。
間違った符号のトナーは印字ヘッド１４の電極４０の上
にかたまりになるので、印字ヘンド１４の清掃を行うた
め、スイッチ５０が周期的に作動して直流バイアス付き
交流電源５２をシュー１６に接続する。交流電源５２か
らの電圧は、開口３５を通って記録媒体と印字ヘッドの
すきまに入るトナーを振動させ、印字ヘッドをボンバー
ドするような周波数で印加される。
にかたまりになるので、印字ヘンド１４の清掃を行うた
め、スイッチ５０が周期的に作動して直流バイアス付き
交流電源５２をシュー１６に接続する。交流電源５２か
らの電圧は、開口３５を通って記録媒体と印字ヘッドの
すきまに入るトナーを振動させ、印字ヘッドをボンバー
ドするような周波数で印加される。
振動するトナーと印字ヘッドの制御電極４０上に堆積し
たトナー間の運動量の転移により、制御電極４０上のト
ナーが駆逐される。駆逐されたトナーが記録媒体４２に
付着するのを防ぐため、シャッタ５４が第■図に示した
非作用位置から第２図に示した作用位置へ動かされる。
たトナー間の運動量の転移により、制御電極４０上のト
ナーが駆逐される。駆逐されたトナーが記録媒体４２に
付着するのを防ぐため、シャッタ５４が第■図に示した
非作用位置から第２図に示した作用位置へ動かされる。
シャッタ一の作用位置から非作用位置への移動は、ソレ
ノイド５６で行われる。第２図に示した作用位置におい
て、シャッター５４は駆逐されたトナーを阻止して記録
媒体４２に付着するのを防止する。真空源と貯蔵容器の
組合せ５日は、印字ヘッド機構１４の電極４０から駆逐
されたトナーを導管６ｏを通して吸引する働きをする。
ノイド５６で行われる。第２図に示した作用位置におい
て、シャッター５４は駆逐されたトナーを阻止して記録
媒体４２に付着するのを防止する。真空源と貯蔵容器の
組合せ５日は、印字ヘッド機構１４の電極４０から駆逐
されたトナーを導管６ｏを通して吸引する働きをする。
定着部では、定着装置６２が転写されたトナー粉末像を
記録媒体４２へ永久的に定着する。定着装置６２は、加
熱された定着ローラー６４と圧接されたバックアップロ
ーラー６６から或るものが好ましい。記録媒体４２は、
トナー粉末像が定着ローラー６４に接触した状態で両ロ
ーラ一の間を通過する。この結果、トナー粉末像が永久
的に記録媒体４２へ定着される。定着後、進行中の記録
媒体４２を、シュート（図示せず）が案内して、出力ト
レイに送り込む。出力トレイに集積された記録媒体４２
は、後でオペレータによって印刷装置から取り出される
。
記録媒体４２へ永久的に定着する。定着装置６２は、加
熱された定着ローラー６４と圧接されたバックアップロ
ーラー６６から或るものが好ましい。記録媒体４２は、
トナー粉末像が定着ローラー６４に接触した状態で両ロ
ーラ一の間を通過する。この結果、トナー粉末像が永久
的に記録媒体４２へ定着される。定着後、進行中の記録
媒体４２を、シュート（図示せず）が案内して、出力ト
レイに送り込む。出力トレイに集積された記録媒体４２
は、後でオペレータによって印刷装置から取り出される
。
進行波格子の各電極の典型的な幅は１〜４旦ル（０．０
２５〜０．１０ ＋ｕ＋）である。電極の典型的な中心
間距離は電極幅の２倍であり、隣り合う電極の間隔は電
極幅とほぼ同じである。典型的な動作周波数は、１２５
線／インチ格子４ミル（０．１０ ｍｍ）電極の場合、
１，０００〜１０，０００ Ｈｚである。最大搬送速度
のときの駆動周波数は２０００ Ｈｚである。
２５〜０．１０ ＋ｕ＋）である。電極の典型的な中心
間距離は電極幅の２倍であり、隣り合う電極の間隔は電
極幅とほぼ同じである。典型的な動作周波数は、１２５
線／インチ格子４ミル（０．１０ ｍｍ）電極の場合、
１，０００〜１０，０００ Ｈｚである。最大搬送速度
のときの駆動周波数は２０００ Ｈｚである。
典型的な動作電圧は比較的低く（バッシェン放電破壊電
圧以下）、格子の寸法にしたがって３０〜１０００ Ｖ
である。１２５線／インチ格子の場合の典型的な値
は約５００ｖである。別の言い方をすれば、望ましい動
作電圧は隣り合う電極の中心間距離の約ｉｏｏ倍に等し
い。
圧以下）、格子の寸法にしたがって３０〜１０００ Ｖ
である。１２５線／インチ格子の場合の典型的な値
は約５００ｖである。別の言い方をすれば、望ましい動
作電圧は隣り合う電極の中心間距離の約ｉｏｏ倍に等し
い。
電極は銅またはアルミニウムなどの裸の金属でもよいが
、薄い酸化層または絶縁層で被覆することが好ましい。
、薄い酸化層または絶縁層で被覆することが好ましい。
電極幅の約半分の厚さを有する薄膜は、高調波を十分に
減衰し、かつ分極力によって電極の縁へ吸引されるのを
抑制するであろう。
減衰し、かつ分極力によって電極の縁へ吸引されるのを
抑制するであろう。
多少の導電性を有する被膜は、トナーとの電荷の交換に
起因する電荷の蓄積を緩和するであろう。
起因する電荷の蓄積を緩和するであろう。
しかし、トナーがコンベヤに沿って動くとき、トナー電
荷が過大に変化するのを避けるため、薄膜はトナーに対
し摩擦帯電作用をもたない物質が望ましい。また望まし
い電荷レベルを維持する程度の弱いＦＪ擦帯電作用をも
つ材料も使用することもできる。
荷が過大に変化するのを避けるため、薄膜はトナーに対
し摩擦帯電作用をもたない物質が望ましい。また望まし
い電荷レベルを維持する程度の弱いＦＪ擦帯電作用をも
つ材料も使用することもできる。
好ましい被覆層は、米国特許第４，５１５，８８２号（
１９８５年５月７日）に開示されているような強注入活
性マトリックス材料である。この米国特許に記載されて
いる被覆層は、電荷移送分子を含む連続相の中に、電荷
注入用微粒子が分散している絶縁薄膜である。またＥ，
Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄＣｏ
ｗρａｎｙから商品名Ｔｅｄｌａｒで市販されているボ
リフッ化ビニルも、被膜として適していることがわかっ
た。
１９８５年５月７日）に開示されているような強注入活
性マトリックス材料である。この米国特許に記載されて
いる被覆層は、電荷移送分子を含む連続相の中に、電荷
注入用微粒子が分散している絶縁薄膜である。またＥ，
Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄＣｏ
ｗρａｎｙから商品名Ｔｅｄｌａｒで市販されているボ
リフッ化ビニルも、被膜として適していることがわかっ
た。
単一荷電トナーコンベヤについて説明したが、米国特許
第４，７８０，７３３号に開示されているように共同し
て作用する荷電トナーコンベヤを使用できることは理解
されるであろう。また、本発明のトナー除去回収装置と
一緒に、米国特許第４，８１４，７９６号に記載されて
いるような、磁気ブラシと分与ロールを有するトナー供
給装置を使用することもできる。
第４，７８０，７３３号に開示されているように共同し
て作用する荷電トナーコンベヤを使用できることは理解
されるであろう。また、本発明のトナー除去回収装置と
一緒に、米国特許第４，８１４，７９６号に記載されて
いるような、磁気ブラシと分与ロールを有するトナー供
給装置を使用することもできる。
第１図は、直接静電印刷装置と非作用位置にあるトナー
除去回収装置の略図、 第２図は、直接静電印刷装置と作用位置にあるトナー除
去回収装置の略図である。 符号の説明
除去回収装置の略図、 第２図は、直接静電印刷装置と作用位置にあるトナー除
去回収装置の略図である。 符号の説明
Claims (2)
- （１）荷電トナー粒子供給源、 トナー粒子が像の形状で通過する開口付き印字ヘッド構
造、 前記開口付き印字ヘッドの一の面に近接して置かれた像
受容部材、 前記開口付き印字ヘッドのそばを通る前記像受容部材を
支持する手段、 前記開口付き印字ヘッドから前記像受容部材へトナー粒
子を引き付ける手段、 前記像受容部材と前記印字ヘッド構造の間に置かれた前
記印字ヘッド構造の面を前記供給源からのトナー粒子で
周期的にボンバードすることにより、前記面をボンバー
ドした前記トナー粒子と前記面に堆積したトナー粒子と
の間で運動量の転移を起こさせ、前記堆積したトナー粒
子を駆逐する手段、および 駆逐されたトナーが前記像受容部材に付着するのを防止
する手段、 から成る直接静電印刷装置。 - （２）トナー粒子を開口付き印字ヘッド構造へ供給する
こと、 前記開口付き印字ヘッド構造の一の面に対し像受容部材
を支持すること、 前記像受容部材と前記印字ヘッド構造の間に置かれた前
記印字ヘッド構造の面を前記供給源からのトナー粒子で
周期的にボンバードすることにより、前記面をボンバー
ドした前記トナー粒子と前記面に堆積したトナー粒子と
の間で運動量の転移を起こさせ、前記堆積したトナー粒
子を駆逐すること、 駆逐されたトナーが前記像受容部材に付着するのを防止
すること、 の諸ステップから成る直接静電印刷方法。
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