JPH1069132A - 画像記録装置の印刷品質向上方法及び画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置の印刷品質向上方法及び画像記録装置

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JPH1069132A
JPH1069132A JP9128044A JP12804497A JPH1069132A JP H1069132 A JPH1069132 A JP H1069132A JP 9128044 A JP9128044 A JP 9128044A JP 12804497 A JP12804497 A JP 12804497A JP H1069132 A JPH1069132 A JP H1069132A
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    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • 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
    • B41J2/41—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
    • B41J2/415—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
    • 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]

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 グレイスケール能力を強化することによっ
て、直接印刷方法の印刷品質を向上する方法及び装置を
提供する。 【解決手段】 印刷時間（この間各制御信号が特定の制
御電極に供給される）又は制御信号に対応する電圧レベ
ル、又は印刷時間及び電圧レベルが、特定の制御電極と
特定のキャリヤの表面との間のギャップ距離に相関して
変更されることができる。一連の印刷シーケンスが行わ
れる間、制御信号が特定のキャリヤの表面から同じ既定
の距離に配置された全ての制御電極に供給される一方、
残りの全ての制御電極に隣接制御信号間の静電的な相互
作用を防ぐためにスクリーン電位を与える方法に関す
る。この場合、印刷シーケンスの各々は、電圧レベル又
は印刷時間、又は電圧レベル及び印刷時間の特定のセッ
トに関連する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像記録方法及び装
置に関し、更に詳細には、帯電トナー粒子をトナーキャ
リヤから制御アレイを介して直接、情報キャリヤ上へ運
ぶことにより可視画像パターンを形成する直接印刷装置
の印刷品質を改良するための方法に関する。本発明はま
た、この方法を行うための装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】最も親しまれて広く用いられている静電
印刷技法には、ゼログラフィーの技法がある。この技法
では、ローラのような電荷保持面上に形成された静電潜
像が適切なトナー材料により現像されて可視像を描画
し、次にその画像が情報キャリヤに転写される。この方
法は間接方法と称されている。その理由は、この方法が
まず中間面に可視画像を形成して、次にその画像を情報
キャリヤに転写するからである。
【０００３】静電印刷の他の方法には、直接静電印刷法
として知られるようになった方法がある。この方法は前
記ゼログラフィック方法とは異なり、帯電顔料粒子（本
明細書中ではトナーと称す）を情報キャリヤ上へ直接付
着して可視画像を形成する。一般的に、この方法はアド
レス可能電極により制御された静電界を用いることを含
み、トナー粒子がプリントヘッド構造体の選択されたア
パーチャを通過する。別の静電界は、トナー粒子を情報
キャリヤへ像様に引きつけるために設けられている。
【０００４】電子写真プリンタ、例えばレーザプリンタ
等で要求されるように、直接静電印刷の新規な特徴は電
界画像形成と粒子運搬とが同時に成される簡便さであ
り、光エネルギーのようなエネルギーを途中で別の形態
に変換する信号を必要とせずに、可視画像を情報キャリ
ヤ上にコンピュータ生成信号から直接生成する。
【０００５】ラーソン（Larson）に付与された米国特許
第５，０３６，３４１号は、画像情報を定義する電子信
号のストリームから始まる直接印刷方法を開示する。均
一な電界は、背面電極の高い電位と粒子キャリヤの低い
電位との間に作られる。その均一な電界は、印刷ゾーン
に配された２次元ワイヤメッシュアレイの選択可能なワ
イヤ上の電位により変更される。ワイヤメッシュアレイ
は平行な制御ワイヤから成り、その各々は情報キャリヤ
の幅を横切るように個々の電圧源と接続さている。しか
し、制御電極アレイは多くデザインで形成されることが
できる。一般に、アレイは複数のアドレス可能制御電極
及びこれに接続された対応する電圧信号を含む薄いシー
ト状の要素である。
【０００６】例えば、制御電極アレイは剛直でないフレ
キシブルな材料で構成されてもよく、その材料のアパー
チャが行及び列をなして配置され且つ電極によって囲ま
れるように、プリント回路を被せられる。背面電極の静
電界は、粒子キャリヤの表面からトナー粒子を引き寄せ
て背面電極に向けて粒子ストリームを生成する。この粒
子ストリームは電源によって変調される。電源は選択さ
れた個々の制御電極に電位を提供して静電界を生成し、
これによって対応するアパーチャを介して粒子キャリヤ
から粒子を搬送させたり搬送を制限したりする。選択さ
れたアパーチャを通過させられた帯電粒子の変調ストリ
ームは、粒子ストリームの中に配置された情報キャリヤ
に衝突し、ラインごとに走査プリントを行って可視画像
を形成する。
【０００７】制御電極は、情報キャリヤの動きに平行に
延びる幾つかの横断行に位置合わせされる。始めに、全
ての制御電極は、トナーキャリヤからの全てのトナーの
搬送を防ぐホワイト電位Ｖw である。情報キャリヤ上の
画像位置がアパーチャの下を通ると、対応する制御電極
はブラック電位Ｖb に設定されて静電界を生成し、トナ
ーキャリヤからトナー粒子を引き寄せる。トナー粒子は
アパーチャを介して引っ張られ、所望の画像パターン構
成で情報キャリヤ上に付着する。次に、情報キャリヤの
表面にトナー粒子を加熱及び加圧フュージング（溶融、
定着）することにより、トナー粒子画像は耐久化する。
【０００８】従って、可変な電気力は、既定のプリント
時間の間、特定のキャリヤの表面に配置されたトナー粒
子を引き寄せたり、又ははねのけたりする。これらの電
気力は、プリントするため又はプリントしないために、
それぞれ搬送閾値の上又は下に選択されなければならな
い。この閾値は、実際の制御電極と粒子キャリヤの表面
との間の距離に大きく依存する。本明細書中、この距離
は「ギャップ距離」と称される。
【０００９】更に、プリント状態の間、粒子がアパーチ
ャを通過するために充分な運動量を有するまで、引力は
変えられてはならない。本明細書中において、粒子がア
パーチャを通過し終わるのに必要な時間は印刷時間と称
され、これもギャップ距離に依存する。
【００１０】しかし、上記の方法の欠点は、プリント電
圧Ｖb の値、及び印刷時間ｔb の長さが、全アレイ表面
に渡って各アパーチャでは一定であり、粒子キャリヤの
表面に関するアパーチャの特定の位置を考慮していない
ことである。
【００１１】従って、あらゆるギャップ距離は印刷制御
関数を大きく変更し、これによってプリントされたドッ
トのサイズにばらつきが出て、プリントの明瞭度が劣化
する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】出願人は、グレイスケ
ール能力を強化することによって、直接印刷方法の印刷
品質を向上する必要性があると認識した。この場合、像
様は様々な形、様々なダークネス、又はこれら両方を有
するドットで形成され、ホワイトと最大ダークネスとの
間に異なるシェード（影）を生成する。グレイスケール
能力を向上するために、制御電圧又はこれらの制御電圧
が印加される時間が変調され、特定のグレイレベルに対
応する異なる各トナー粒子量に影響を与えることができ
る。満足できるグレイスケール能力での直接印刷方法
は、制御機能をより正確にすることが必要となる。従っ
て、ギャップ距離のばらつきの影響を無くす、又は少な
くとも大幅に減少させることが絶対的に不可欠となる。
【００１３】しかし、制御アレイはトナー層に接触しな
いで粒子キャリヤの表面に出来るだけ近づけてセットさ
れるため、ギャップ距離は一般に５０μｍほどであり、
ほんの僅かな機械的ミスが印刷品質の著しい劣化につな
がり得る。
【００１４】実際、粒子キャリヤは完全な円筒形でも完
全に滑らかでもないスリーブである。このスリーブは厚
みが完全に均一ではない粒子層で被覆されてもよい。更
に、アレイは様々な不完全な表面を有してもよく、粒子
自体は直径及び球形度において異なってもよい。これは
実際のギャップ距離をばらつかせる沢山の不規則性のほ
んの僅かの例にすぎない。ギャップ距離のばらつきは、
印刷ゾーンの幾何学形状によっても起こる。
【００１５】例えば、平らなアレイと円筒形スリーブと
の間の距離は、スリーブの湾曲によって明らかに変化す
る。この距離のばらつき（本明細書では湾曲ばらつき
（curvature variation ）と称される）があるため、所
与の制御電圧がスリーブの表面近くに配置された制御電
極に印加されるか又はスリーブから離れた制御電極に印
加されるかによって、粒子の異なる量に影響を与えるこ
とになる。その結果、印刷された画像のドットのサイズ
若しくはダークネス、又はサイズ及びダークネスにばら
つきが起こり、プリントの明瞭度を劣化させる。
【００１６】従って、プリント性能を均一にするため
に、制御電極及びスリーブ表面の相対位置に関係無く、
電圧を印加する制御電極の特定の位置に各制御電圧を調
節することが不可欠となる。
【００１７】そこで、上記の湾曲変化の影響を中性化す
ることによって直接印刷方法の印刷品質を強化する方法
及び装置が更に必要となる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、制御信号の供
給される制御電極の特定の位置に相関して各制御信号が
変更されることのできるように、直接印刷方法を改善す
ることによって、より高品質なプリントの必要性を満た
す。
【００１９】本発明は、印刷時間（この間各制御信号が
特定の制御電極に供給される）又は制御信号に対応する
電圧レベル、又は印刷時間及び電圧レベルが、特定の制
御電極と特定のキャリヤの表面との間のギャップ距離に
相関して変更されることができる方法に関する。
【００２０】本発明はまた、上記の電圧レベル及び印刷
時間の修正のあらゆる組み合わせに関する。
【００２１】更に、本発明は一連の印刷シーケンスが行
われる間、制御信号が特定のキャリヤの表面から同じ既
定の距離に配置された全ての制御電極に供給される一
方、残りの全ての制御電極に隣接制御信号間の静電的な
相互作用を防ぐためにスクリーン電位を与える方法に関
する。この場合、印刷シーケンスの各々は、電圧レベル
又は印刷時間、又は電圧レベル及び印刷時間の特定のセ
ットに関連する。
【００２２】最後に、本発明は上記の方法を実施するた
めの装置に関する。
【００２３】本発明の好適な実施の形態によれば、粒子
キャリヤは帯電粒子の薄い層で被覆された少なくとも１
つの回転現像剤スリーブから成る。このスリーブは、好
ましくは情報キャリヤの動きに垂直に延びる回転軸を有
する円筒形である。
【００２４】本発明の好適な実施の形態によれば、制御
アレイは好ましくは剛直でないフレキシブルな、電気的
に絶縁性の基体で形成され、該基体は、平行な行に配置
されリング型制御電極によって少なくとも部分的に囲ま
れて基体全体にエッチングされた複数のアパーチャを有
し、これらのアパーチャは個々に制御電圧源に接続され
ており、該電圧源によって画像情報を画定する制御信号
が関連する制御電極に提供される。
【００２５】本発明の好適な実施の形態に従って、制御
アレイの横断軸は、アレイ上のスリーブの回転軸の直交
する正射影と一致する。アパーチャの行はアレイの横断
軸の両側に対称的に配置されており、これによって行の
各対のアパーチャはスリーブの表面から等間隔に離間さ
れている。各制御電圧源は、特定の印刷時間の間、関連
する制御電極に制御信号を供給する。各制御信号は電圧
レベル、又は特定の印刷時間、又は電圧レベル及び特定
の印刷時間を有し、これらは信号が供給される特定の行
の特定の位置に応じて修正される。電圧レベル又は特定
の印刷時間、又は電圧レベル及び特定の印刷時間は、実
際の行とスリーブ表面との間の距離の関数である。
【００２６】アレイ表面の幅を横断する平行な横断行に
アパーチャを揃えることが好都合であるが、本発明は制
御アレイの特定の構成や他の設計面に限定されない。実
際、各単一アパーチャを通過するトナー粒子の量は、信
号パルスの幅又は強度、又は幅及び強度を変調すること
によって個々に制御されることができ、これによって単
一アパーチャの特定の位置を考慮することができる。同
様に、制御アレイ及び現像剤スリーブの相対的な配置及
び設計によって、信号パルスは行の位置、又はアパーチ
ャの他の任意のサブセットの位置に相関して変調される
ことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の第一の態様は、帯電粒子
が情報キャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置の
印刷品質を向上するための方法であって、背面電極に隣
接して配置された粒子源に前記帯電粒子を搬送するステ
ップを含み、前記粒子源と前記背面電極との間に粒子受
け情報キャリヤを配置するステップを含み、前記粒子源
と前記情報キャリヤとの間に制御電極の少なくとも１つ
の制御アレイを提供するステップを含み、前記帯電粒子
に引力を付与するために前記背面電極と前記粒子源との
間に電位差を生成するステップを含み、前記制御電極に
制御信号を提供して各制御電極の周りに静電界を生成
し、前記背面電極からの前記引力に影響を与えることに
よって通路を開いたり又は閉じたりするステップを含
み、これによって粒子源から帯電粒子を選択的に搬送さ
せたり又は搬送を制限したりして前記情報キャリヤ上に
画像パターンを生成し、及び、前記粒子源と前記制御信
号が提供される前記制御電極との間の距離の関数とし
て、前記制御信号の電圧レベルを変調させることによっ
て帯電粒子の搬送を制御するステップを含む。
【００２８】本発明の第二の態様は、帯電粒子が情報キ
ャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置の印刷品質
を向上するための方法であって、背面電極に隣接して配
置された粒子源に前記帯電粒子を搬送するステップを含
み、前記粒子源と前記背面電極との間に粒子受け情報キ
ャリヤを配置するステップを含み、前記粒子源と前記情
報キャリヤとの間に制御電極の少なくとも１つの制御ア
レイを提供するステップを含み、前記帯電粒子に引力を
付与するために前記背面電極と前記粒子源との間に電位
差を生成するステップを含み、前記制御電極に制御信号
を提供して各制御電極の周りに静電界を生成し、前記背
面電極からの前記引力に影響を与えることによって通路
を開いたり又は閉じたりするステップを含み、これによ
って粒子源から帯電粒子を選択的に搬送させたり又は搬
送を制限したりして前記情報キャリヤ上に画像パターン
を生成し、及び、粒子源と前記制御信号が提供される制
御電極との間の距離の関数として、前記制御信号のパル
ス幅を変調させることによって帯電粒子の搬送を制御す
るステップを含む。
【００２９】本発明の第三の態様は、帯電粒子が粒子源
から搬送されて情報キャリヤ上に像様に付着される、画
像記録装置の印刷品質を向上するための方法であって、
前記制御電極に制御信号を供給するステップを含み、各
制御信号は前記粒子源から前記情報キャリヤに搬送され
ようとする帯電粒子の量に対応する電圧レベルを有し、
各制御信号の前記電圧レベルを、前記粒子源と前記制御
信号が供給される制御電極との間の相対距離の関数とし
て調整するステップを含む。
【００３０】本発明の第四の態様は、帯電粒子が粒子源
から搬送されて情報キャリヤ上に像様に付着される、画
像記録装置の印刷品質を向上するための方法であって、
前記制御電極に制御信号を供給するステップを含み、各
制御信号は前記粒子源から前記情報キャリヤに搬送され
ようとする帯電粒子の量に対応するパルス幅を有し、各
制御信号の前記パルス幅を、前記粒子源と前記制御信号
が供給される制御電極との間の相対距離の関数として調
整するステップを含む。
【００３１】本発明の第五の態様は、帯電粒子が粒子源
から搬送されて情報キャリヤ上に像様に付着される、画
像記録装置の印刷品質を向上するための方法であって、
少なくとも２つの相補サブセットに配置された制御電極
の制御アレイを提供するステップを含み、各サブセット
は前記粒子源から同じ既定距離に配置された制御電極を
含み、少なくとも２つの連続的な印刷シーケンスを実行
するステップを含み、各前記印刷シーケンスの各々の
間、特定のサブセットの制御電極に可変電圧レベルを有
する制御信号を提供するステップを含み、各印刷シーケ
ンスで、前記特定のサブセットに相関した前記既定距離
の関数として各制御信号の前記電圧レベルを調節するス
テップを含む。
【００３２】本発明の第六の態様は、帯電粒子が粒子源
から輸送されて情報キャリヤ上に像様に付着する、画像
記録装置の印刷品質を向上するための方法であって、少
なくとも２つの相補サブセットに配置された制御電極の
制御アレイを提供するステップを含み、各サブセットは
前記粒子源から同じ既定距離のところに配置されてお
り、少なくとも２つの連続的な印刷シーケンスを実行す
るステップを含み、前記印刷シーケンスの各々の間、様
々なパルス幅を有する制御信号を特定のサブセットの制
御電極に提供するステップを含み、及び、各印刷シーケ
ンスのために、前記特定のサブセットに相関した前記既
距離の関数として各制御信号の前記パルス幅を調整する
ステップを含む。
【００３３】本発明の第七の態様は、帯電粒子が情報キ
ャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置であって、
背面電極を含み、前記背面電極に隣接して配置された粒
子源に帯電粒子を輸送する粒子輸送装置を含み、前記粒
子源と前記背面電極との間に配置された粒子受け情報キ
ャリヤを含み、前記粒子源と前記情報キャリヤとの間に
配置された制御電極の制御アレイを含み、前記背面電極
に接続されて前記背面電極と前記粒子源との間に電位差
を生成することによって帯電粒子に引力を付与する背面
電圧源を含み、前記制御電極のそれぞれに接続された少
なくとも１つの可変電圧源を含み、前記可変電圧源は前
記制御電極の周りに静電界を生成し、背面電極からの前
記引力に影響を与えて前記制御アレイを介する通路を少
なくとも部分的に開いたり閉じたりすることによって、
粒子源からの帯電粒子の輸送を行ったり制限したりして
情報キャリヤ上に画像パターンを生成し、及び、各可変
電圧源によって生成された信号を、前記粒子源と前記可
変電圧源が接続された制御電極との間の既定距離に調節
するための少なくとも１つの制御装置を含む。
【００３４】図１は、直接印刷方法を実行するための装
置中の印刷ゾーンを示す。この印刷ゾーンは、均一に帯
電されて、背面電極２と隣接する位置に運ばれるトナー
粒子の薄い層でコーティングされる回転現像剤スリーブ
のようなトナーキャリヤ１を含む。背面電極２は背面電
極電圧源（ＶBE）と接続されている。背面電極２上の高
い電位と粒子キャリヤ１上の低い電位との間に均一な電
界が生成され、引き寄せ電気力をトナー粒子に付与す
る。未処理紙の平らな面のような粒子受け情報キャリヤ
３は、背面電極２と粒子キャリヤ１との間の印刷ゾーン
を横切るように矢印４の方向に移動される。粒子キャリ
ヤ１と情報キャリヤ３との間に置かれた制御電極のアレ
イ５は、情報キャリヤ３に向かって搬送されるトナー粒
子のストリーム６を制御する。
【００３５】図２は本発明の好適な実施の形態による制
御電極のアレイ５の略平面図である。
【００３６】アレイ５は複数のアパーチャ１０が貫通す
る電気的に絶縁された剛直でないフレキシブルな基体７
から形成され、アパーチャ１０の各々はリング電極１１
により囲まれている。アパーチャ１０は平行な行１２
１、１２２、１２３、１２４及び列に位置合わせされて
いる。平行な行１２１、１２２、１２３、１２４は印刷
ゾーンの幅を横切るように情報キャリヤの動きと直交す
る方向に延びている。列は、情報キャリヤの動きに対し
て僅かな角度をなして位置合わせされ、情報キャリヤの
動きに対して横断方向に線に渡した点毎に少なくとも１
つのアドレス可能ドット位置を提供するとにより情報キ
ャリヤの完全な範囲を保護する。
【００３７】アパーチャ１０の平行な行１２１、１２
２、１２３、１２４は、アレイの中心横断軸１３の各側
に対称に配置され、軸１３は粒子キャリヤ現像剤スリー
ブの回転軸の正射影と一致するので、軸１３は粒子キャ
リヤの表面と最も近い位置に相当する。
【００３８】制御電圧源８はアレイの中心横断軸１３の
両側に配設されている。各制御電圧源８は、情報キャリ
ヤの動きにほぼ平行に延びるコンダクタ（導体）９を介
してその関連リング電極１１と接合される。各コンダク
タ９は制御電圧源８からその関連リング電極１１まで延
び、また好ましくはそれはそのリング電極１１からアレ
イの中心横断軸１３に隣接する位置まで延びるので、等
しい本数のコンダクタ９が各行１２１、１２２、１２
３、１２４の隣接リング電極１１の対の間毎に延びる。
【００３９】図３は、本発明の好適な実施の形態に従っ
た、直接印刷装置の印刷ゾーンの略断面図である。トナ
ー粒子１５は、回転供給ブラシ等のような供給装置１
７、トナー供給装置１８、及びスリーブ表面上のトナー
層を均一な厚みにする計量ブレード１９によって、トナ
ー容器１６から現像剤スリーブ１の表面に運ばれる。ト
ナー粒子１５は、好ましくは供給ブラシ１７の繊維状物
質と接触してスリーブ１の表面材料と電荷交換をするこ
とによって、又は他の適切な方法によって帯電される。
トナー粒子１５はスリーブ表面上の、印刷ゾーンの中央
軸１４に対応する背面電極２に隣接する位置に運ばれ
て、制御アレイ５の表面から距離Ｌk の位置に配置され
る。粒子受け情報キャリヤ３（例えば紙のシート）は制
御アレイ５と背面電極２との間を矢印４の方向に移動さ
せられる。
【００４０】図４は、図３に図示された印刷ゾーンの拡
大図であり、図２の制御アレイに類似した制御アレイが
断面図で示されている。図４ａは、アパーチャ１０の一
つ及びこれを取り巻く電極１１をより詳細に表してい
る。アパーチャ１０の４つの平行行１２１、１２２、１
２３、１２４は、スリーブ１の中央地点を通過する印刷
ゾーンの中央軸１４の各側に対称に配置されている。行
１２１、１２２、１２３、１２４の各対は、現像剤スリ
ーブ１の表面からそれぞれ特定の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３、Ｌ４のところに配置されている。トナー粒子が均一
に帯電されると、スリーブの表面からトナー粒子を引き
付けるのに必要とされる限界電界強度Ｅは、スリーブの
表面の全てのポイントで実質的に均一になる。理論的
に、行１２１、即ちスリーブの表面から距離Ｌ1 のとこ
ろに配置された電極は、スリーブの表面からトナー粒子
を引き寄せるために電圧Ｖ1 ＝ＥｘＬ1 を印加されなけ
ればならない。同様に、行１２２、１２３及び１２４に
配置された電極はそれぞれ電圧Ｖ2 ＝ＥｘＬ2 、電圧Ｖ
3 ＝ＥｘＬ3 及び電圧Ｖ4 ＝ＥｘＬ4 を印加されなけれ
ばならない。
【００４１】図５は、行１２１、１２２、１２３、１２
４の位置の関数としての電圧変調の第一の例を表す図で
ある。水平軸は、情報キャリヤの動きに平行方向のアレ
イ軸１４の各側における行１２１、１２２、１２３、１
２４の対の位置を決定する。垂直軸は異なる行１２１、
１２２、１２３、１２４に印加された制御電圧のレベル
を決定する。
【００４２】図５に図示された例において、最低（ホワ
イト）電圧Ｖw が全ての行で一定に選択されるが、最高
（ブラック）電圧Ｖb は行とアレイ軸１４との間の距離
に伴い増大する。幾つかの中間レベル（それぞれグレイ
の特定のシェードに対応する）はＶw からＶb の間で調
節される。距離ｄに比例して電圧レベルを増加させるの
が好ましいが、印刷ゾーンの構成によっていかなる他の
関数、例えば放物線関数又は指数関数が、この方法を実
行するために使用されることができる。
【００４３】図５に図示された、「ブラック」電圧Ｖb
と「ホワイト」電圧Ｖw との間の間隔によって画定され
たコントラスト電圧は行毎に異なり、ギャップ距離のば
らつきを補う。
【００４４】図６は行の位置の関数としての電圧変調の
第二の例を表し、制御電圧レベルが距離ｄの関数と同様
に増大するとき、コントラスト電圧は全アレイで実質的
に一定に維持される。
【００４５】図７は行の位置の関数としての電圧変調の
第三の例を表し、最高電圧レベルＶb 及び最低電圧レベ
ル電圧Ｖw はそれぞれ距離ｄの関数として異なる率で増
大する。
【００４６】当業者には、この方法が上記以外の様々な
数のグレイレベル、様々な数の行又は他の電圧変調を使
用して実行されることが可能であることが分かるであろ
う。
【００４７】本発明の他の重要な特徴は、印刷時間、即
ち適切な量のトナー粒子をスリーブの表面からアパーチ
ャ１０を介して輸送するのに必要な時間が、ギャップ距
離のばらつきを補うように変調されることができること
である。粒子は、アパーチャを通過した後、制御電極が
ホワイト電圧にセットされたとしても、背面電極電界
（フィールド）によって搬送される。
【００４８】図８は、行の位置の関数としての印刷時間
の変調の例を図示している。水平軸は図５、図６及び図
７と同じであり、垂直軸は異なるシェードのグレイスケ
ールのために必要な印刷時間レベルを決定する。
【００４９】本発明の他の重要な特徴は、上記の電圧変
調及び印刷時間変調が様々な形で組み合わせられて、印
刷品質及びグレイスケール能力を向上させることができ
ることである。
【００５０】図９に図示された本発明の他の実施の形態
に従って、制御信号は行１２１、１２２、１２３、１２
４の各対の制御電極に連続的に供給される。印刷は連続
的な印刷シーケンスで行われ、各シーケンスの間は特定
数の行がアクティブになる。
【００５１】例えば、第一印刷周期（０からＴ）の間に
制御信号は先ず行１２４の対に提供される。これらの制
御信号はギャップ距離Ｌ4 に相関して選択される。第一
印刷シーケンスに関連する電圧レベルは、Ｖw4〜Ｖb4の
範囲内である。（行１２４がアクティブになる）最大印
刷時間はｔb4にセットされる。第一印刷シーケンス（０
からＴ）の間、残りの行１２１、１２２、１２３にはス
クリーン電圧Ｖs が供給されて、隣接する行と相互作用
しないようにアクティブなアパーチャを静電的にシール
ドする。このスクリーン電圧は好ましくは「ホワイト電
圧」に相当する。
【００５２】この過程は、次に第二印刷シーケンス（Ｔ
から２Ｔ）の間で繰替えされて、行１２３の対をアクテ
ィブにし、ギャップ距離Ｌ3 に相関して電圧レベルＶw3
からＶb3及び最大印刷時間ｔb3を調節する。
【００５３】図９に図示されたように、制御信号は等間
隔に離間された行１２１、１２２、１２３、１２４の各
対の制御電極に連続的に提供される。行の特定の対がア
クティブになると、残りの行の全ての電極はスクリーン
電圧にセットされ、（又はホワイト電圧にセットさ
れ）、行の１つの対のみが同時にアクティブになる。制
御電圧、又は印刷時間、又は制御電圧及び印刷時間は、
各印刷シーケンスで徐々に減少される。例えば、印刷時
間は０μ秒から５００μ秒の範囲であり、好ましくは１
００μ秒から４００μ秒の範囲である。
【００５４】図９に図示されたように、各印刷シーケン
スは既定の印刷時間及び「ホワイト時間」、即ち回転ス
リーブの表面が新しいトナー粒子を実際のアパーチャの
そばに運ぶために必要な時間を含む、等しい長さＴを有
する。
【００５５】図１０は図９の実施の形態に従って使用さ
れた、第四印刷周期（３Ｔから４Ｔ）の間、制御電圧が
行１２１の電極に接続される一方、残りの行がスクリー
ン電圧Ｖs にセットされたときの図２のアレイの一部を
表す。
【００５６】図１１は、隣接する行の２つのアパーチャ
の近くにある電界状態を表し、両アパーチャはブラック
電圧Ｖb によって「開かれて（オープンされて）」い
る。
【００５７】図１２は、ライン２０２のセットを介して
電圧信号をアレイ５の電極１１に提供するアレイ電圧コ
ントローラ２００のブロック図を表す。コントローラ２
００は可変電圧源２０４を含み、この電圧源２０４は図
５〜図８の選択された変調方法に従って電圧を提供す
る。コントローラ２００は更にパルス幅コントローラ２
０６を含み、このコントローラ２０６は図９に従ってパ
ルス幅を制御する。
【００５８】制御電圧の一般的な値は、粒子が負の電荷
を有するとすると、−２００〜＋６００Ｖ、好ましくは
−１００〜＋５００Ｖであり、さらに好ましくは−５０
Ｖ〜＋４５０Ｖである。背面電極電圧ＶBEの一般的な値
は、＋１．５ｋＶである。図５、６、７、８に示された
値、又は前述の実施の形態の他の特徴は、全ての例では
なく、本発明の基本的概念を明確にしただけにすぎな
い。
【００５９】例えば、本発明は先述の例のようなスリー
ブの回転軸の正射影の周りに対称に行を配置することに
限定されない。実際、アレイの軸をスリーブの軸の正射
影から既定の距離に配置することが便利であることもあ
る。スリーブが回転するとき、粒子は異なる行に隣接す
る位置に連続的に搬送され、これによって一方の行から
もう一方の行へ供給される粒子は減少する。この欠点を
中和するために、アレイとスリーブを互いに僅かにずら
すことが有利である。この場合、図５〜図８の図は電圧
／印刷時間修正を調整するために、僅かに非対称的な形
になってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するための直接印刷装置の
略斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に従った直接印刷装
置の制御アレイの平面図である。
【図３】直接印刷装置の断面図である。
【図４】図３の部分拡大図であり、スリーブ表面と制御
アレイとの間の印刷ゾーンを表す。ａは、図４の一部の
更なる拡大図であり、制御アレイの１つのアパーチャを
更に詳しく表す。
【図５】本発明の実施の形態に従った、行の位置の関数
としての制御電圧レベルを表す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に従った、行の位置の
関数としての制御電圧レベルを表す図である。
【図７】本発明の更なる実施の形態に従った、行の位置
の関数としての制御電圧レベルを表す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に従った、行の位置の
関数としての印刷時間レベルを表す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を表す、４つの電圧／
時間の図である。
【図１０】図９の実施の形態に従って使用される、図２
のアレイの一部を表す。
【図１１】アレイの隣接する行にある２つのアパーチャ
に近接した補正フィールドを表す。
【図１２】アレイ電極に電圧信号を提供するアレイ電圧
コントローラのブロック図を表す。
【符号の説明】
２ 背面電極 ３ 情報キャリヤ ５ 制御電極のアレイ １０ アパーチャ １２１、１２２、１２３、１２４ アレイの行
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597063831 Ｏｎｎｅｒｅｄｓ Ｂｒｙｇｇａ 13 421 57 Ｖｅｓｔｒａ Ｆｒｏｌｕｎｄ ａ Ｓｗｅｄｅｎ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 帯電粒子が情報キャリヤ上に像様に付着
    される、画像記録装置の印刷品質を向上するための方法
    であって、 背面電極に隣接して配置された粒子源に前記帯電粒子を
    搬送するステップを含み、 前記粒子源と前記背面電極との間に粒子受け情報キャリ
    ヤを配置するステップを含み、 前記粒子源と前記情報キャリヤとの間に制御電極の少な
    くとも１つの制御アレイを提供するステップを含み、 前記帯電粒子に引力を付与するために前記背面電極と前
    記粒子源との間に電位差を生成するステップを含み、 前記制御電極に制御信号を提供して各制御電極の周りに
    静電界を生成し、前記背面電極からの前記引力に影響を
    与えることによって通路を開いたり又は閉じたりするス
    テップを含み、これによって粒子源から帯電粒子を選択
    的に搬送させたり又は搬送を制限したりして前記情報キ
    ャリヤ上に画像パターンを生成し、及び、 前記粒子源と前記制御信号が提供される前記制御電極と
    の間の距離の関数として、前記制御信号の電圧レベルを
    変調させることによって帯電粒子の搬送を制御するステ
    ップを含む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  2. 【請求項２】 帯電粒子の輸送を制御する前記ステップ
    が、粒子源と前記制御信号が提供される制御電極との間
    の距離の関数として前記制御信号のパルス幅を変調する
    ステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記帯電粒子がトナーである、請求項１
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記粒子源が回転現像剤スリーブの表面
    上に配置された、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記制御アレイが、全体に配置されたア
    パーチャを有する基体で形成され、各アパーチャが少な
    くとも部分的に制御電極に囲まれている、請求項１に記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 前記アパーチャが平行な行に配置され
    た、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 帯電粒子が情報キャリヤ上に像様に付着
    される、画像記録装置の印刷品質を向上するための方法
    であって、 背面電極に隣接して配置された粒子源に前記帯電粒子を
    搬送するステップを含み、 前記粒子源と前記背面電極との間に粒子受け情報キャリ
    ヤを配置するステップを含み、 前記粒子源と前記情報キャリヤとの間に制御電極の少な
    くとも１つの制御アレイを提供するステップを含み、 前記帯電粒子に引力を付与するために前記背面電極と前
    記粒子源との間に電位差を生成するステップを含み、 前記制御電極に制御信号を提供して各制御電極の周りに
    静電界を生成し、前記背面電極からの前記引力に影響を
    与えることによって通路を開いたり又は閉じたりするス
    テップを含み、これによって粒子源から帯電粒子を選択
    的に搬送させたり又は搬送を制限したりして前記情報キ
    ャリヤ上に画像パターンを生成し、及び、 粒子源と前記制御信号が提供される制御電極との間の距
    離の関数として、前記制御信号のパルス幅を変調させる
    ことによって帯電粒子の搬送を制御するステップを含
    む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  8. 【請求項８】 帯電粒子が粒子源から搬送されて情報キ
    ャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置の印刷品質
    を向上するための方法であって、 前記制御電極に制御信号を供給するステップを含み、各
    制御信号は前記粒子源から前記情報キャリヤに搬送され
    ようとする帯電粒子の量に対応する電圧レベルを有し、 各制御信号の前記電圧レベルを、前記粒子源と前記制御
    信号が供給される制御電極との間の相対距離の関数とし
    て調整するステップを含む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  9. 【請求項９】 前記電圧レベルが前記粒子源と前記制御
    信号が供給される制御電極との間の前記相対距離に比例
    している、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記電圧レベルが−２００Ｖ〜＋６０
    ０Ｖの範囲の任意の値を有する、請求項８に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記電圧レベルが好ましくは−５０Ｖ
    〜＋４５０Ｖの範囲である、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 各制御信号が、前記粒子源から前記情
    報キャリヤに搬送されようとする帯電粒子の量に対応す
    るパルス幅を更に有し、各制御信号の各パルス幅が前記
    粒子源と前記制御信号が供給される制御電極との間の相
    対距離の関数として調節される、請求項８に記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 帯電粒子が粒子源から搬送されて情報
    キャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置の印刷品
    質を向上するための方法であって、 前記制御電極に制御信号を供給するステップを含み、各
    制御信号は前記粒子源から前記情報キャリヤに搬送され
    ようとする帯電粒子の量に対応するパルス幅を有し、 各制御信号の前記パルス幅を、前記粒子源と前記制御信
    号が供給される制御電極との間の相対距離の関数として
    調整するステップを含む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  14. 【請求項１４】 前記パルス幅が粒子源と前記制御信号
    が供給される制御電極との間の相対距離に比例する、請
    求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記パルス幅が０μ秒から５００μ秒
    の範囲の値を有する、請求項１３に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記パルス幅が、好ましくは１００μ
    秒から４００μ秒の範囲である、請求項１５に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】 帯電粒子が粒子源から搬送されて情報
    キャリヤ上に像様に付着される、画像記録装置の印刷品
    質を向上するための方法であって、 少なくとも２つの相補サブセットに配置された制御電極
    の制御アレイを提供するステップを含み、各サブセット
    は前記粒子源から同じ既定距離に配置された制御電極を
    含み、 少なくとも２つの連続的な印刷シーケンスを実行するス
    テップを含み、 各前記印刷シーケンスの各々の間、特定のサブセットの
    制御電極に可変電圧レベルを有する制御信号を提供する
    ステップを含み、 各印刷シーケンスで、前記特定のサブセットに相関した
    前記既定距離の関数として各制御信号の前記電圧レベル
    を調節するステップを含む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  18. 【請求項１８】 前記制御信号が可変パルス幅を更に有
    し、各印刷シーケンスで、各制御信号の前記パルス幅が
    前記特定のサブセットに相関した前記既定距離の関数と
    して調節される、請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記制御電極が平行な行に配列され
    て、前記サブセットのそれぞれが少なくとも１つの前記
    行を含む、請求項１７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記制御信号が特定のサブセットの制
    御電極に供給される一方、同時にスクリーン電圧が残り
    の制御制御電極に供給されて前記特定のサブセットの制
    御電極間の静電的な相互作用を防ぐ、請求項１７に記載
    の方法。
  21. 【請求項２１】 前記スクリーン電圧が帯電粒子を払い
    のける静電界を生成する、請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記スクリーン電圧が非プリント状態
    で使用されるホワイト電圧に相当する、請求項２０に記
    載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記制御電極が少なくとも２対の行を
    成して配置され、行の各対は粒子源から同じ既定距離に
    配置された制御電極を含み、各印刷シーケンスが行の特
    定の対を使用して実行される、請求項１７に記載の方
    法。
  24. 【請求項２４】 帯電粒子が粒子源から輸送されて情報
    キャリヤ上に像様に付着する、画像記録装置の印刷品質
    を向上するための方法であって、 少なくとも２つの相補サブセットに配置された制御電極
    の制御アレイを提供するステップを含み、各サブセット
    は前記粒子源から同じ既定距離のところに配置されてお
    り、 少なくとも２つの連続的な印刷シーケンスを実行するス
    テップを含み、 前記印刷シーケンスの各々の間、様々なパルス幅を有す
    る制御信号を特定のサブセットの制御電極に提供するス
    テップを含み、及び、 各印刷シーケンスのために、前記特定のサブセットに相
    関した前記既距離の関数として各制御信号の前記パルス
    幅を調整するステップを含む、 画像記録装置の印刷品質向上方法。
  25. 【請求項２５】 帯電粒子が情報キャリヤ上に像様に付
    着される、画像記録装置であって、 背面電極を含み、 前記背面電極に隣接して配置された粒子源に帯電粒子を
    輸送する粒子輸送装置を含み、 前記粒子源と前記背面電極との間に配置された粒子受け
    情報キャリヤを含み、 前記粒子源と前記情報キャリヤとの間に配置された制御
    電極の制御アレイを含み、 前記背面電極に接続されて前記背面電極と前記粒子源と
    の間に電位差を生成することによって帯電粒子に引力を
    付与する背面電圧源を含み、 前記制御電極のそれぞれに接続された少なくとも１つの
    可変電圧源を含み、前記可変電圧源は前記制御電極の周
    りに静電界を生成し、背面電極からの前記引力に影響を
    与えて前記制御アレイを介する通路を少なくとも部分的
    に開いたり閉じたりすることによって、粒子源からの帯
    電粒子の輸送を行ったり制限したりして情報キャリヤ上
    に画像パターンを生成し、及び、 各可変電圧源によって生成された信号を、前記粒子源と
    前記可変電圧源が接続された制御電極との間の既定距離
    に調節するための少なくとも１つの制御装置を含む、 画像記録装置。
  26. 【請求項２６】 前記制御装置がパルス変調装置であ
    る、請求項２５に記載の装置。
JP9128044A 1996-05-02 1997-05-01 画像記録装置の印刷品質向上方法及び画像記録装置 Pending JPH1069132A (ja)

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