JP2864006B2 - 直接静電印刷のための装置 - Google Patents

直接静電印刷のための装置

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JP2864006B2
JP2864006B2 JP8126519A JP12651996A JP2864006B2 JP 2864006 B2 JP2864006 B2 JP 2864006B2 JP 8126519 A JP8126519 A JP 8126519A JP 12651996 A JP12651996 A JP 12651996A JP 2864006 B2 JP2864006 B2 JP 2864006B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は静電印刷、特に直接
静電印刷（Direct Electrostatic Printing （ＤＥ
Ｐ））に使用される装置に関する。ＤＥＰでは、静電印
刷が電気的にアドレス可能なプリントヘッド構造によっ
てトナー運搬手段から受容メンバー支持体上に直接行な
われる。
【０００２】
【従来技術】ＤＥＰ（直接静電印刷）ではトナー又は現
像材料は像に従った方法で受容支持体上に直接付着され
るが、後者は像に従った静電潜像を全く持たない。支持
体は中間無端フレキシブルベルト（例えばアルミニウ
ム、ポリイミドなど）であることができる。その場合に
おいて像に従って付着されたトナーは別の最終的な支持
体上に転写されなければならない。好ましくはトナーは
最終受容支持体上に直接付着され、かくして最終受容支
持体（例えば無地紙、トランスパレンシーなど）上に像
を直接作る可能性を提供する。この付着工程後、最終的
な溶融工程がなされる。
【０００３】これは、電荷保持表面上の静電潜像が好適
な材料によって現像され潜像を可視化する従来の電子記
録とは異なる方法である。さらに、パウダー像（ powde
r image ）が前記電荷保持表面に直接溶融され、次い
でそれが直接電子記録プリントを生じるか、又はパウダ
ー像が最終支持体に転写され、次いでその媒体に溶融さ
れるかのいずれかである。後者の方法は間接電子記録プ
リントを生じる。最終支持体は透明媒体、不透明重合体
フィルム、紙などであってもよい。
【０００４】ＤＥＰは付加的な工程及び付加的な部材が
導入されて静電潜像を作る電子写真とは著しく異なる。
とりわけ、光導電体が使用され、帯電／露光サイクルは
必須である。
【０００５】ＤＥＰ装置は例えばＵＳ−Ｐ３６８９９３
５に開示されている。この文献は下記のものを含む多層
粒子変調器又はプリントヘッド構造を有する静電ライン
プリンターを開示する： − 絶縁層と称せられる絶縁材料の層； − 絶縁層の一つの側に導電材料の連続層からなるシー
ルド電極； − 絶縁層の他の側に導電材料の分割された層によって
形成される多数のコントロール電極；及び − 少なくとも一列の開口部。 各コントロール電極は一つの開口部のまわりに形成さ
れ、互いのコントロール電極から孤立されている。
【０００６】固定された電位がシールド電極に適用され
ている間、選択された電位がコントロール電極のそれぞ
れに適用される。トナー運搬手段と受容メンバー支持体
との間の全体に適用される推進電界（propulsion fiel
d ）がプリントヘッド構造の一列の開口部を通して帯電
されたトナー粒子を発射する。粒子流れの強さはコント
ロール電極に適用される電位のパターンに従って変調さ
れる。帯電された粒子の変調された流れは変調された粒
子流れに介在された受容メンバー支持体に当たる。受容
メンバー支持体はプリントヘッド構造に対して直角方向
に運ばれ、線ごとの走査印刷を与える。シールド電極は
トナー運搬手段に面してもよく、コントロール電極は受
容メンバー支持体に面してもよい。直流電界（ＤＣ fi
eld ）は受容メンバー支持体上の単一バック電極とプリ
ントヘッド構造との間に適用される。この推進電界はプ
リントヘッド構造とバック電極との間に置かれる受容メ
ンバー支持体へのトナーの引力を生じる。
【０００７】ＤＥＰ装置はハーフトーン像を印刷するた
めに好適である。ハーフトーン像に存在する濃度変化は
個々のコントロール電極に適用される電圧の変調によっ
て得ることができる。多くのＤＥＰシステムでは高い濃
度解像度を得るために（即ち、高い識別濃度レベルから
なる像を作るために）大きな開口部（apertures ）が使
用される。
【０００８】しかしながら、テキスト品質のために高い
空間解像度が要求される。これは小さな開口部が前記プ
ラスチック材料、前記コントロール電極及び前記シール
ド電極を通して作らなければならないことを意味する。
【０００９】もし高い空間解像度を得るために小さな開
口部がプリントヘッド構造に使用されるなら、そのとき
全体の印刷濃度はかなり低くなる。これは印刷スピード
もかなり低いこと又は複雑なプリントヘッド構造及び印
刷装置を生じる、多数の重なる列のアドレス可能な開口
部を実施しなければならないことのいずれかを意味す
る。
【００１０】また、より大きな開口直径を有する開口部
を使用することによって、全体の画像について均一なグ
レー濃度を得るために多数列の開口部を与える必要があ
る。
【００１１】増強された濃度及び／又は空間コントロー
ルを有するプリントヘッド構造は文献に記載されてい
る。ＵＳ−Ｐ４８６００３６では、例えば白いバンディ
ングなしで滑らかな全ページ（page−wide）濃度スケー
ルで画像を印刷できる少なくとも三つの（好ましくは四
つ以上）の列の開口部からなるプリントヘッド構造が記
載されている。この種のプリントヘッド構造の主な欠点
はトナー粒子適用モジュールを扱い、それがほとんど等
しい磁束（flux）で全ての印刷開口部の近くで帯電トナ
ー粒子を与えることができなければならないことであ
る。等しいトナー磁束の問題は幾つかの方法（例えばＵ
Ｓ−Ｐ５０４０００４、ＵＳ−Ｐ５２１４４５１、ＵＳ
−Ｐ５１３６３１１、ヨーロッパ特許出願９５２００５
５６．９（１９９５年３月７日出願））で取り組まれて
いる。
【００１２】ＤＥＰ装置で達成可能な印刷スピードは多
数列の印刷開口部を有するプリントヘッド構造を使用す
る可能性によって左右され、また印刷品質もほとんど等
しい磁束で全ての印刷開口部の近くで帯電トナー粒子を
与えることによって左右されるだけでなく、印刷スピー
ド及び印刷品質は両方とも印刷開口部の近くで時間単位
あたりに存在する帯電トナー粒子の量にも左右される。
【００１３】従って、簡単で信頼性のある方法で印刷開
口部の近くに多量のトナー粒子を与えることができるＤ
ＥＰ装置の必要性が存在する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は高い印
刷スピードで高い最大濃度及び高い空間解像度で印刷す
る、改良された直接静電印刷（ＤＥＰ）装置を提供する
ことにある。
【００１５】さらに本発明の目的は高い空間解像度、高
い濃度解像度及び高い最大濃度を良好な長期間安定性及
び信頼性と組合せたＤＥＰ装置を提供することにある。
【００１６】さらに本発明の目的はＤＥＰ装置のための
プリントヘッド構造を提供することにあり、前記プリン
トヘッド構造はコンパクトなデザインと良好な長期間安
定性及び信頼性を組合せたものである。
【００１７】本発明の別の目的はコンパクトなデザイン
と高い印刷スピード及び良好な長期間安定性を組合せた
帯電トナー適用モジュールを提供することにある。
【００１８】さらに本発明の目的及び利点は以下の記述
から明らかになるだろう。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、(i) バック
電極（back electrode）（１０５）、(ii)プリントヘッ
ド構造（１０６）、(iii) 粒子流れをコントロール電極
（１０６ａ）によって電気的に変調でき、受容支持体
（１０９）の移動方向において長さ（extension ）Ｃ
（ｍｍ）（１０７）を有する前記プリントヘッド構造
（１０６）内の印刷開口部（１０７）の配列（array
）、(iv)帯電トナーコンベヤー（１０３）を含む帯電
トナー粒子のための運搬手段（１０１）（前記帯電トナ
ーコンベヤーの基準面は前記帯電トナーコンベヤーに面
する、前記プリントヘッド構造（１０６）の前から距離
Ｂ（ｍｍ）に置かれている）、を含む直接静電印刷（Ｄ
ＥＰ）装置において、(i) 前記帯電トナーコンベヤー
（ＣＴＣ）が線表面速度（linear surface speed）ＬＳ
Ｃ（ｍｍ／ｓ）で前記プリントヘッド構造の近くを通過
する、(ii)前記帯電トナー粒子が線表面速度ＬＳＭ（ｍ
ｍ／ｓ）で回転するスリーブを有する磁気ブラシから前
記ＣＴＣに適用される、(iii) 前記像受容支持体が矢印
Ａの方向において前記バック電極（１０５）と前記プリ
ントヘッド構造（１０６）との間で線速度ＬＳＳ（ｍｍ
／ｓ）で走行する、(iv)前記スリーブの前記表面速度
（ＬＳＭ）と像受容支持体の前記速度（ＬＳＳ）が比率
ＬＳＭ／ＬＳＳ≧０．５０で互いに関係する、ことを特
徴とするＤＥＰ装置を提供することによって達成され
る。
【００２０】好ましい態様では、比率ＬＳＭ／ＬＳＳが
０．５より大きいだけでなく、像受容支持体の前記速度
（ＬＳＳ）に対する前記ＣＴＣの前記表面速度（ＬＳ
Ｃ）の比率は０．５０以上である。
【００２１】さらに好ましい態様では、ＬＳＭ／ＬＳＳ
≧０．５及びＬＳＣ／ＬＳＳ≧０．５であり、前記ＣＴ
Ｃの前記表面速度（ＬＳＣ）に対する前記スリーブの前
記表面速度（ＬＳＭ）の比率は０．５０以上である。
【００２２】この開示を通して下記定義が使用される： − “帯電トナーコンベヤー（ＣＴＣ）”は一つの方向
で回転される、円柱形を有する帯電トナーのためのコン
ベヤーであり、前記帯電トナーは磁気ブラシ又は非磁気
単一成分トナー帯電部材によってそれに適用される。 − “ＣＴＣの曲率”は現像領域における前記円柱形Ｃ
ＴＣの表面の曲率であり、前記円柱形の半径として表わ
される。 − “ＣＴＣの基準面”は前記ＣＴＣ上にトナーが全く
存在しないときのＣＴＣの表面である。 − “現像領域”はトナークラウド（toner cloud ）
（１０４）が形成される、プリントヘッド構造（１０
６）とトナー運搬手段（１０１）の間の体積である。図
２では現像領域の限定されない例が与えられている。そ
れは前記ＣＴＣに面する前記プリントヘッド構造（１０
６）の表面、印刷開口部（１０７）の配列の端から前記
円柱形ＣＴＣのスリーブ（１０３ｂ）の前記基準面まで
降りる垂直平面及び前記垂直平面によって決定される体
積内の前記基準面自体（１１２）によって決定される、
ＣＴＣ（１０３）の基準面とプリントヘッド構造（１０
６）の間の領域（体積）（１１１）である。
【００２３】ＤＥＰ装置における印刷スピード及び印刷
品質は印刷開口部の近くに時間単位あたりで存在する帯
電トナー粒子の量によって決定されることがわかった。
印刷開口部の近くに時間単位あたりで存在する帯電トナ
ー粒子の量を制御する可能性を提供するための容易で簡
単な方法はトナー粒子が回転磁気ブラシから上部に与え
られるＣＴＣを使用することであることがわかった。良
好な印刷品質及び良好な最大濃度を与えるためには、前
記磁気ブラシのスリーブの線表面速度（ＬＳＭ）（ｍｍ
／ｓ）及び像受容支持体の線速度（ＬＳＳ）（ｍｍ／
ｓ）の比率を制御することが重要であることがわかっ
た。
【００２４】トナー粒子が線表面速度（ＬＳＣ）（ｍｍ
／ｓ）を有する帯電トナーコンベヤー（ＣＴＣ）によっ
てプリントヘッド構造（１０６）の近くで与えられる；
帯電トナー粒子が線表面速度（ＬＳＭ）（ｍｍ／ｓ）で
回転するスリーブを有する磁気ブラシによって前記ＣＴ
Ｃに適用される、及びトナー像受容支持体（１０９）が
速度（ＬＳＳ）（ｍｍ／ｓ）で走行する、ＤＥＰ装置
は、前記像受容支持体の前記速度（ＬＳＳ）に対する前
記スリーブの前記表面速度（ＬＳＭ）の比率が０．５０
以上であるとき、良好な印刷品質及び高い最大濃度を与
えることができることがわかった。
【００２５】前記像受容支持体の所定スピード（ＬＳ
Ｓ）に関して及びＬＳＭ／ＬＳＳの所定比率に関して達
成可能な最大濃度は、前記像受容支持体の線速度（ＬＳ
Ｓ）に対するＣＴＣの線表面速度（ＬＳＣ）の比率も
０．５０以上であるＤＥＰ装置を使用することによって
さらに高められることがわかった。
【００２６】最大濃度及び画像品質は特に“バンディン
グ”（即ち、前記像受容支持体１０９の走行方向に垂直
な、異なる濃度の帯の形成）の見地からは、磁気ブラシ
のスリーブの線表面速度（ＬＳＭ）がＣＴＣの線表面速
度（ＬＳＣ）に適応されるときに高めることができる。
画像品質は最大濃度及びバンディングの両方の見地から
は、ＬＳＭ／ＬＳＣ≧０．５のときにもおおいに高めら
れる。ＬＳＭ／ＬＳＣ≧１．００のとき、像中にバンデ
ィングがほとんど存在しなくなることがわかった。
【００２７】本発明の最も好ましい例では、ＬＳＭ／Ｌ
ＳＳ≧１．５０、ＬＳＣ／ＬＳＳ≧１．００、ＬＳＭ／
ＬＳＣ≧１．００である。
【００２８】画像の品質はＣＴＣの表面粗さがＡＮＳＩ
／ＡＳＭＥ Ｂ４６．１−１９８５に従って測定すると
０．５μｍより大きい、好ましくは１．０μｍより大き
いときにさらに高めることができる。ＣＴＣの表面粗さ
は像の“くもり（cloudiness）”に有利に影響すること
がわかった。“くもり”とは像中のむらを意味し、特に
像が像受容支持体の走行方向に垂直な方向で像を検査し
たとき（Ｄmax ）に見ることができる。
【００２９】本発明によるＤＥＰ装置に使用されるＣＴ
Ｃはいずれの形態も有することができ、例えば１以上の
車輪によって支持されたベルト、シューのベルトスライ
ド、シリンダー（cylinder）などが挙げられる。前記Ｃ
ＴＣを作る材料は広く変えることができ、それは金属ベ
ルト、蒸着重合体ベルト、重合体ベルト、金属又は重合
体シリンダーなどであることができる。
【００３０】より速いスピードで印刷できるためには、
ＤＥＰ装置が多数列の印刷開口部を有するプリントヘッ
ド構造を含むことが必要である。
【００３１】それゆえ、本発明によるＤＥＰ装置は複数
列の印刷開口部（１０７）を有するプリントヘッド構造
（１０６）を含むことが好ましい。
【００３２】印刷装置はできるだけ小さくしておくこと
が好ましいので、どのような印刷装置であっても最も小
さな構成部品をできるだけ使用することが重要である。
その理由のため小さな直径を有する円柱形ＣＴＣがあら
ゆる電子記録装置に、従って本発明によるＤＥＰ装置に
使用されることが好ましいが、そのときほとんど等しい
磁束で全ての印刷開口部の近くに帯電トナー粒子を与え
る問題が再び生じる。所定数の列の印刷開口部を含むプ
リントヘッドで良好な印刷品質を与えることができる前
記現像領域内にＣＴＣの最大曲率（即ち、最小半径）が
存在することを我々は実験的に見出した。前記所定数の
列の印刷開口部は実際には最初の列の開口部の中央から
最後の列の開口部の中央までを測定した受容支持体の移
動方向での印刷開口部の配列の長さである。実験の結果
として良好な印刷品質は前記プリントヘッド構造に完全
に平行でない円柱形のＣＴＣで得ることができることが
わかった。但し、前記ＣＴＣは式Ｉによって与えられる
最大曲率（最小半径）を有することが条件である：
【数４】 式中、Ｒは前記円柱形ＣＴＣのスリーブの半径であり、
ＢはＣＴＣ（１０３）の基準面とプリントヘッド構造
（１０６）との間の距離（ｍｍ）であり、Ｃは上記のよ
うな矢印Ａの方向で測定された印刷開口部（１０７）の
配列の長さ（ｍｍ）である。
【００３３】好ましくは、Ｒは式IIを満足する：
【数５】
【００３４】最も好ましくは、Ｒは式III を満足する：
【数６】
【００３５】また前記プリントヘッド構造内の印刷開口
部の配列の全長さと前記ＣＴＣの曲率との間のこの関係
は前記プリントヘッド構造からの前記ＣＴＣの実際の距
離に依存している。
【００３６】好ましくは、本発明によるＤＥＰ装置に使
用され、上記式を満足する円柱形ＣＴＣは半径Ｒ≧１０
ｍｍを有する。
【００３７】前記円柱形ＣＴＣはいかなる当業者に公知
の方法でも摩擦なしで又は減じられた摩擦で移動可能に
することができる。それは例えばスリーブが摩擦なしで
上部で回転する内部シューを含むことができ、あるいは
それは車軸に装着されベアリングなどで回転される中空
シリンダーであることができる。
【００３８】上記のようなＤＥＰ技術による印刷装置を
使用しなければならない用途によって、プリントヘッド
構造はトナー適用モジュールに使用される帯電トナーコ
ンベヤーのサイズ及びコストが最も小さくなるような方
法で製造される。例えば高い濃度解像度（即ち、高い示
差濃度レベル）ではないが中程度の空間解像度（即ち、
中程度のシャープネス）でフルカラー画像の高い印刷ス
ピードを有する印刷装置では、多数列の開口部を有し、
前記開口部の各々がかなり大きな直径を有するプリント
ヘッド構造と組合せて現像領域に小さな曲率を有するＣ
ＴＣを使用することが勧められる。低い濃度解像度では
ないが高い空間解像度を有する印刷装置では、少数の列
の開口部（この開口部の各々は小さな直径を有する）だ
けを含むプリントヘッド構造と組合せて小さな直径を有
する低コストＣＴＣを使用することが勧められる。
【００３９】本発明の好ましい例に使用されるプリント
ヘッド構造は目詰りがなく印刷濃度の正確な制御で再現
可能な印刷ができるような方法で作られる。かかるプリ
ントヘッド構造はヨーロッパ特許出願９４２０３７６
４．９（１９９４年１２月出願）に記載されており、こ
の文献は参考としてここに組入れる。
【００４０】本発明によるＤＥＰ装置に使用されるプリ
ントヘッド構造中の印刷開口部はいかなる形状を有する
こともでき、例えば円形、長円形などが挙げられる。本
発明の好ましい例では印刷開口部１０７は正方形であ
る。
【００４１】ＤＥＰ装置の記述 本発明によるトナー粒子を使用するＤＥＰ法を実施する
ための装置の限定されない例は下記のものを含む（図
１）： (i) 磁気ブラシ（１０４）、帯電トナーコンベヤー
（１０３）及び現像液（１０２）のための容器を含むト
ナー運搬手段（１０１）（この磁気ブラシは前記帯電ト
ナーコンベヤー上に帯電トナー粒子の層を形成する） (ii) バック電極（１０５） (iii) 金属フィルムで両面を被覆したプラスチック絶
縁フィルムから作られるプリントヘッド構造（１０
６）。プリントヘッド構造（１０６）は示された具体例
ではトナー運搬手段に面する一つの連続電極面（以下
“シールド電極”（１０６ｂ）と称する）及び示された
具体例では前記ＤＥＰ装置内のトナー受容メンバーに面
する印刷開口部（１０７）のまわりの複雑なアドレス可
能な電極構造（以下“コントロール電極”（１０６ａ）
と称する）を含む。前記印刷開口部は列の全数が適用電
界に従って選択することができる配列構造で配列されて
いる。シールド電極（１０６ｂ）とコントロール電極
（１０６ａ）の位置及び／又は形態は本発明によるトナ
ー粒子を使用するＤＥＰ法のための装置の他の具体例で
は図１に示された位置とは異なることができる。 (iv) 矢印Ａによって示された方向で前記プリントヘ
ッド構造と前記バック電極との間の前記トナーのために
像受容メンバー（１０９）を運ぶための運搬手段（１０
８） (v) 前記像受容メンバー上に前記トナーを定着するた
めの手段（１１０）。
【００４２】図１ではプリントヘッド１０６上に二つの
電極（１０６ａ及び１０６ｂ）を使用するＤＥＰ法のた
めの装置の具体例が示されているが、異なる構造のプリ
ントヘッド（１０６）を有する装置で本発明によるトナ
ー粒子を使用するＤＥＰ法を実施することができる。例
えば二つ以上の電極構造を含むプリントヘッドを有する
装置と同様に一つだけの電極構造を含むプリントヘッド
を有する装置でＤＥＰ法を実施することもできる。これ
らのプリントヘッド構造内の開口部は一定の直径を有す
ることができ、あるいはさらに広い入口又は出口直径を
有することができる。本発明によるＤＥＰ装置に使用さ
れるプリントヘッド構造は例えばＥＰ−Ａ３９０８４７
に記載のようにワイヤー電極のメッシュであることもで
きる。このＤＥＰ装置のバック電極（１０５）はプリン
トヘッド構造と協同して作ることもでき、前記バック電
極は例えばＵＳ−Ｐ４５６８９５５及びＵＳ−Ｐ４７３
３２５６に開示されるような電源に連結され電気的に絶
縁されている様々な針（styli ）又はワイヤーから構成
されている。プリントヘッド構造と協同するバック電極
は１以上のフレキシブルＰＣＢ（印刷回路板）を含むこ
ともできる。
【００４３】前記プリントヘッド構造（１０６）と帯電
トナーコンベヤー（１０３）との間及び前記プリントヘ
ッド構造（１０６）の複数の電極面間又は単一の電極面
上及びトナー受容メンバー（１０９）のうしろのバック
電極（１０５）と開口部（１０７）のまわりのコントロ
ール電極との間で異なる電界が適用される。図１に示
す、本発明によるジオメトリーを有する印刷装置を使用
するＤＥＰ法のために有用な装置の特別な具体例では、
電圧Ｖ１が帯電トナーコンベヤー１０３のスリーブに適
用され、電圧Ｖ２がシールド電極１０６ｂに適用され、
電圧Ｖ３0 〜Ｖ３n がコントロール電極（１０６ａ）の
ために適用される。Ｖ３の値は時間ベース又はグレーレ
ベルベースで値Ｖ３0 とＶ３n の間で像形成信号の変調
に従って選択される。電圧Ｖ４はトナー受容メンバーの
うしろのバック電極に適用される。本発明の他の具体例
では多数の電圧Ｖ２0 〜Ｖ２n 及び／又はＶ４0 〜Ｖ４
n を使用することができる。電圧Ｖ５は磁気ブラシのス
リーブの表面に適用される。
【００４４】本発明によるＤＥＰ装置は、磁気キャリヤ
ー粒子及び非磁気トナー粒子を含む、多成分現像液を有
する単一磁気ブラシがＣＴＣと接触して使用され、前記
ＣＴＣ上に帯電トナーの層を与えるときにうまく操作す
ることができる。
【００４５】本発明の好ましい具体例によるＤＥＰ装置
では、前記トナー運搬手段１０１は多成分現像液（例え
ばキャリヤー及びトナー粒子（トナー粒子はキャリヤー
粒子との接触によって摩擦帯電されている）を含む２成
分現像液又は１．５成分現像液（トナー粒子がキャリヤ
ー粒子との接触によってだけでなく、トナー粒子自身間
の接触によっても摩擦帯電されている））を有する二つ
の磁気ブラシを使用して前記帯電トナーコンベヤー上に
トナー粒子の層を作る。前記二つの磁気ブラシの第１の
ものは帯電トナー粒子を前記ＣＴＣにはね上げるために
使用され、トナー粒子と同じ極性を有する直流電源に連
結される、押上（pushing ）磁気ブラシである。前記二
つの磁気ブラシの第２のものは前記ＣＴＣからトナー粒
子を除去するために使用され、トナー粒子の極性と反対
の極性を有する直流電源に連結される、引下（pulling
）磁気ブラシである。適用された各電圧を各スリーブ
の表面に適応することによって、結果として生じた押上
／引下機構が前記帯電トナーコンベヤー上に行儀の良い
（well behaved）帯電トナー粒子の高度に均質な層を適
用する方法を提供する。前記磁気ブラシの第１のもの
は、はね上げられたトナー粒子が前記プリントヘッド構
造内の印刷開口部の方へ前記ＣＴＣの移動方向に運ばれ
る前記ＣＴＣの側に設けられる。前記磁気ブラシの第２
のものはＣＴＣの他の側に、即ち前記プリントヘッド構
造の印刷開口部の下を通過する未使用のトナー粒子が除
去される側に設けられる。
【００４６】“はね上げ（jumping ）”磁気ブラシ及び
“引下（pulling ）”磁気ブラシが使用される本発明に
よるＤＥＰ装置では、省略形ＬＳＭが使用されるときの
意味は“はね上げ”磁気ブラシの線表面速度である。像
受容メンバーの線速度（ＬＳＳ）及びＣＴＣの線速度
（ＬＳＣ）と前記“はね上げ”磁気ブラシの前記表面速
度ＬＳＭの関係を制御することが重要である。上で引用
された両方の他の速度に対する“引下”磁気ブラシの線
速度の関係はかかる厳格な制御を要求しない。
【００４７】本発明によるＤＥＰ装置では、付加的な交
流電源が多数の磁気ブラシを使用する装置のスリーブの
いずれかに又は単一の磁気ブラシのスリーブに有利に接
続することができる。
【００４８】本発明によるＤＥＰ装置で好ましく使用さ
れる磁気ブラシ１０４（又は複数の磁気ブラシ）は固定
コア及び回転スリーブを有するタイプのものである。
【００４９】本発明の好ましい例によるＤＥＰ装置では
いかなるタイプの既知のキャリヤー粒子及びトナー粒子
もうまく使用することができる。しかしながら、“ソフ
ト（soft）”磁気キャリヤー粒子を使用することが好ま
しい。本発明の好ましい例によるＤＥＰ装置に有用な
“ソフト”磁気キャリヤー粒子はソフトフェライトキャ
リヤー粒子である。かかるソフトフェライト粒子は約５
０〜２５０ Ｏｅの範囲の飽和保磁力を特徴とする少量
の磁気残留挙動を示す。さらに本発明の好ましい例によ
るＤＥＰ装置に使用するための極めて有用なソフト磁気
キャリヤー粒子は樹脂バインダー及びＥＰ−Ｂ２８９６
６３に記載のような異なる粒径を有する２種の磁鉄鉱の
混合物を含む複合キャリヤー粒子である。両磁鉄鉱の粒
径は０．０５〜３μｍの間で変化するだろう。キャリヤ
ー粒子は１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜１００μ
ｍの平均体積直径（ｄv50 ）を有する。上記のようなキ
ャリヤー粒子のさらに詳細な記述はＥＰ−Ａ６７５４１
７（発明の名称“A method and device for direct ele
ctrostatic printing （ＤＥＰ）”）に見つけることが
できる。この文献は参考としてここに組入れる。
【００５０】本発明によるＤＥＰ装置では１ｆＣ≦｜ｑ
｜≦２０ｆＣ、好ましくは１ｆＣ≦｜ｑ｜≦１０ｆＣに
相当する絶対平均電荷（｜ｑ｜）を有するトナー粒子を
使用することが好ましい。トナー粒子の絶対平均電荷
は、名称“q-meter ”のもとでDr. R. Epping PES-Labo
ratorium D-8056 Neufahrn、ドイツによって販売される
装置で測定される。q-meter は測定されたトナー直径
（ｄ（１０μｍ単位））に関してトナー粒子電荷（ｑ
（ｆＣ））の分布を測定するために使用される。１０μ
ｍあたりの絶対平均電荷（｜ｑ｜／１０μｍ）から、絶
対平均電荷｜ｑ｜が計算される。さらに電荷分布がせま
いこと、即ち変動係数（ν）（即ち平均値に対する標準
偏差の比率）が０．３３以下である分布を示すことが好
ましい。好ましくは本発明による装置で使用されるトナ
ー粒子は１〜２０μｍ、より好ましくは３〜１５μｍの
平均体積直径（ｄv50 ）を有する。上記のようなトナー
粒子のさらに詳細な記述はＥＰ−Ａ６７５４１７（発明
の名称“A method and device for direct electrostat
ic printing （ＤＥＰ）”）に見つけることができる。
この文献は参考としてここに組入れる。
【００５１】上記トナー粒子を利用するＤＥＰ装置は黒
及び白を与えることができる方法でアドレス可能であ
る。従ってそれは黒白テキスト及びグラフィックスに有
用でかつ連続トーン画像を行なうための従来の２レベル
（bilevel ）のハーフトーン化に有用な“バイナリー法
（binary way ）”で操作することができる。
【００５２】本発明によるＤＥＰ装置は多数のグレーレ
ベルを有する画像を与えるために特に好適である。グレ
ーレベル印刷はコントロール電極１０６ａ上に適用され
た電圧Ｖ３の振幅変調又はＶ３の時間変調によって制御
することができる。特定の周波数で時間変調のデューテ
ィサイクルを変えることによって、コントロール電極に
適用された電圧Ｖ３の時間変調と振幅変調の組合せによ
るグレーレベル印刷を制御することもできる。
【００５３】ＤＥＰにとって代表的なマルチプルグレー
レベル能力の及び高空間解像度の組合せが例えば１９９
４年６月２９日に出願された“Screening method for a
rendering device having restricted density resolu
tion”という名称のヨーロッパ特許出願９４２０１８７
５．５に記載のようなマルチレベルハーフトーン化技術
への道を開く。これは本発明によるＤＥＰ装置に高品質
画像を与える。
【００５４】
【実施例】記載されている実施例を通して同じトナー及
びキャリヤー粒子を含む現像液が使用される。
【００５５】キャリヤー粒子 ２９ｅｍｕ／ｇの飽和磁気、５０μｍの平均粒径を有す
るＭｇＺｎ−フェライトからなる巨視的な“ソフト”フ
ェライトキャリヤーに１μｍ厚のアクリル被覆を与え
た。その材料はほとんど残留磁気を示さなかった。
【００５６】トナー粒子 実験のために使用されるトナーは次の組成を有してい
た：１８の酸価と５．１×１０16ｏｈｍ．ｃｍの体積抵
抗率を有する、フマル酸とビスプロポキシル化ビスフェ
ノールＡのコポリエステル樹脂９７部を、Ｃｕ−フタロ
シアニン顔料（カラーインデックスＰＢ １５：３）３
部と実験室用混練機内で１１０℃で３０分間溶融ブレン
ドした。ＷＯ ９４／０２７１９２に記載のように構造
式（ＣＨ3）3 Ｎ+ Ｃ16Ｈ33Ｂｒ- を有する抵抗率減少
物質を、結合剤に対して０．５％の量で加えた。前記ア
ンモニウム塩の５％と混合することによって、適用され
た結合剤樹脂の体積抵抗率が５×１０14Ω．ｃｍに低下
することがわかった。これは高い抵抗率減少能力（減少
倍率：１００）を示している。
【００５７】冷却後、凝固物質は ALPINE Fliessbett
gegenstrahlmuehle タイプ１００ＡＦＧ（商標）を使用
して微粉砕され、さらに ALPINE multiplex zig - z
ag分級器タイプ１００ＭＺＲ（商標）を使用して分級し
た。平均粒径はCoulter Counter model Multisizer
（商標）によって測定し、数平均で６．３μｍ、体積平
均で８．２μｍであることがわかった。トナー物質の流
動性を改良するために、トナー粒子を０．５％の疎水性
コロイドシリカ粒子（ＢＥＴ−値 １３０ｍ2 ／ｇ）と
混合した。
【００５８】現像液 静電記録現像液はトナー粒子及びコロイドシリカの前記
混合物（４％ ｗ／ｗ比率）をキャリヤー粒子と混合す
ることによって作られた。トナーキャリヤー混合物の摩
擦帯電は１０分間標準タンブル機構内で前記混合物を混
合することによって行なった。現像液混合物を５分間、
磁気ブラシ内で動かし、その後トナーをサンプリングし
て、摩擦電気特性を、上記ＥＰ−Ａ６７５４１７に記載
の方法に従って測定した。トナー粒子の平均電荷ｑは−
７．１ｆＣであった。
【００５９】プリントヘッド構造（１０６） 全ての実施例を通して、同じプリントヘッド構造を使用
した。プリントヘッド構造１０６は１７μｍ厚の銅フィ
ルムで両面被覆した、５０μｍ厚のポリイミドフィルム
から作った。受容メンバー支持体に面する、プリントヘ
ッド構造の後側に、環形のコントロール電極１０６ａを
各開口部のまわりに配列した。前記コントロール電極の
それぞれは高電圧出力供給源から個々にアドレス可能と
した。トナー運搬手段に面する、プリントヘッド構造の
前側に、共通のシールド電極（１０６ｂ）を存在させ
た。プリントヘッド構造１０６は４列の配列（four-row
ed-array）の開口部を有していた。上で規定したような
印刷開口部の前記配列の長さ（Ｃ（ｍｍ））は１．９５
ｍｍであった。開口部は２００μｍの開口直径を有して
いた。銅環電極の幅は１７５μｍであった。開口部の列
を食い違いにして（staggered ）２００ｄｐｉの全体解
像度を得た。
【００６０】プリントヘッド構造の製造方法のために、
当業者に公知の従来の銅エッチング及び機械的孔あけの
方法を使用した。
【００６１】トナー運搬手段（１０１） 全ての実施例において、トナー運搬手段１０１は円柱形
帯電トナーコンベヤー（１０３）を含んでいた。帯電ト
ナーコンベヤー１０３は＋２０Ｖ ＤＣ−オフセットで
３．０ｋＨｚの周波数で６００Ｖの方形波振動電界（sq
uare wave oscillating field）を有する交流電源に
接続された。ＣＴＣは２．２μｍの表面粗さ（Ｒａ−
値）及び３０ｍｍの直径を有し、TEFLON（Du Pont ，Wi
lmington，米国の商標）で被覆した、アルミニウムから
作られたスリーブを有するシリンダー（cylinder）であ
った。
【００６２】異なる実施例において、帯電トナーコンベ
ヤー手段（ＣＴＣ）の線表面速度（ＬＳＣ）（ｍｍ／
ｓ）を変化させた。そして２以上の実施例において、前
記ＣＴＣの表面粗さを一定線表面速度で変化させた。
【００６３】二つの混合棒及び一つの計量ローラーを含
む固定コア／回転スリーブ型磁気ブラシ（１０４）から
このコンベヤーに帯電トナーを推進した。一つの棒はユ
ニットを通って現像液を移動するために使用され、別の
棒は現像液とトナーを混合するために使用された。
【００６４】磁気ブラシ１０４はいわゆる磁気ローラー
から構成され、それはこの場合には磁気ローラーから使
用された現像液を減らすことができる開放位置（磁極が
全く存在しない）で、三つの磁極を有する固定磁気コア
をローラー集成体内に有していた（開放位置は周囲の１
／４であり、前記ＣＴＣ（１０３）とは反対の位置に設
定した）。
【００６５】前記磁気ブラシのスリーブは２０ｍｍの直
径を有し、移動を助けるために微粒子で粗くされたステ
ンレス鋼から作られ（Ｒａ＝３μｍ）、磁気ブラシのス
リーブの外表面で測定すると前記ＣＴＣと前記磁気ブラ
シの間の領域において０．０４５Ｔの外部磁界強さを示
した。
【００６６】スクレーパブレードは現像液を磁気ローラ
ーに残すために使用された。他の面においてドクターブ
レードは前記磁気ブラシの表面上に少量の現像液を計量
するために使用された。実施例によっては、スリーブは
異なる線表面速度（ＬＳＭ）（ｍｍ／ｓｅｃ）で回転さ
せ、内部要素は現像ユニット内の良好な内部移動に一致
するようなスピードで回転させた。磁気ブラシ１０４は
−１２０Ｖの直流電力供給源に接続した。前記ＣＴＣの
基準面は前記磁気ブラシの基準面から６００μｍの距離
に設けた。
【００６７】印刷装置 プリントヘッド構造１０６の前側と帯電トナーコンベヤ
ー１０３のスリーブ（基準面）の間の距離Ｂを４００μ
ｍにした。バック電極１０５とプリントヘッド構造１０
６の後側（即ち、コントロール電極１０６ａ）の間の距
離を１５０μｍにし、紙は５０ｍｍ／秒で走行した。シ
ールド電極１０６ｂは接地した：Ｖ２＝０Ｖ。個々のコ
ントロール電極に０Ｖ〜−３００Ｖの（像に従った）電
圧Ｖ３を適用した。バック電極１０５は＋６００Ｖの高
電圧源に接続した。ＣＴＣのスリーブに３．０ｋＨｚで
６００Ｖの交流電圧を＋２０Ｖ ＤＣオフセットで適用
した。
【００６８】ＣＴＣの線表面速度（ＬＳＣ）、磁気ブラ
シのスリーブの線表面速度（ＬＳＭ）、紙速度（ＬＳ
Ｓ）及び比率ＬＳＭ／ＬＳＳ、ＬＳＣ／ＬＳＳ及びＬＳ
Ｍ／ＬＳＣを各実施例及び比較実施例について表１にま
とめた。
【００６９】上記現像液及びＤＥＰ装置で紙上に作った
プリントアウトを、Macbeth Densitometer（タイプ Ｔ
Ｒ１２２４）で反射モードで測定される、最大獲得濃度
及び画像濃度の均一性について判断した。その結果は表
２に与える。この表ではバンディングについてのデータ
を下記ランク付けに従ってまとめている： １：許容できない：激しいバンディング。 ２：劣る：まだ明らかにバンディングを見ることができ
る。 ３：許容できる：ほとんどバンディングを見ることがで
きない。 ４：良好：かろうじてバンディングを見ることができ
る。 ５：極めて良好：均一な画像濃度がバンディングをほと
んど全く見ることができない状態で得られる。
【００７０】Ｄmax 及びバンディングについての結果と
ともに、くもり（cloudiness）についての結果を表３に
与えた。この表においてくもりについてのデータは下記
ランク付けに従ってまとめた： １：許容できない：激しいくもり。 ２：劣る：まだ明らかにくもりを見ることができる。 ３：許容できる：ほとんどくもりを見ることができな
い。 ４：良好：かろうじてくもりを見ることができる。 ５：極めて良好：均一な画像濃度がくもりをほとんど全
く見ることができない状態で得られる。
【００７１】実施例１〜１０及び比較実施例１〜６では
直径３０ｍｍを有するＣＴＣを使用した（即ち、Ｒreal
＝１５ｍｍ）。プリントヘッド構造とＣＴＣの表面の間
の距離Ｂは０．４ｍｍであり、上で規定したような４列
の印刷開口部の配列の長さ（Ｃ）（ｍｍ）は１．９５ｍ
ｍであった。式Ｉ，II及びIII に従って、最小のＲを計
算すると、Ｒmin はそれぞれ１．９５，４．３７及び１
０．２７ｍｍであることがわかった。これは、これらの
実施例における印刷状況ではＲrealが式III で計算され
たＲmin よりずっと大きいことを意味する。
【００７２】実施例 １（Ｅ１） 帯電トナーコンベヤー（トナー運搬手段）を５０ｍｍ／
ｓの線表面速度ＬＳＣで回転した。帯電トナーコンベヤ
ー１０３を０Ｖ ＤＣ−オフセットで３．０ｋＨｚの周
波数で６００Ｖの方形波振動電界を有する交流電力供給
源に接続した。
【００７３】固定コア／回転スリーブ型磁気ブラシ（１
０４）からこのコンベヤーに帯電トナーを推進した。前
記磁気ブラシのスリーブは５０ｍｍ／ｓの線速度ＬＳＭ
で回転した。
【００７４】紙（像受容支持体１０９）は５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２にまとめる。
【００７５】実施例 ２（Ｅ２） 実施例２では、前記ＣＴＣを５０ｍｍ／ｓの線速度で回
転し、磁気ブラシのスリーブを７５ｍｍ／ｓの線速度Ｌ
ＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じプリ
ントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプリン
トを作った。
【００７６】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄ max ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００７７】実施例 ３（Ｅ３） 実施例３では、前記ＣＴＣを５０ｍｍ／ｓの線速度で回
転し、磁気ブラシのスリーブを１５０ｍｍ／ｓの線速度
ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じプ
リントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプリ
ントを作った。
【００７８】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００７９】実施例 ４（Ｅ４） 実施例４では、前記ＣＴＣを５０ｍｍ／ｓの線速度で回
転し、磁気ブラシのスリーブを３００ｍｍ／ｓの線速度
ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じプ
リントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプリ
ントを作った。
【００８０】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００８１】実施例 ５（Ｅ５） “はね上げ（jumping ）”及び“引下（pulling ）”磁
気ブラシを使用した以外は実施例４を繰り返した。第１
の磁気ブラシは帯電トナー粒子を前記ＣＴＣに供給する
ために使用し、第２の磁気ブラシは前記帯電トナー粒子
の大部分を前記ＣＴＣから除去するために使用された。
両磁気ブラシは上記のものと同じ構成から作られてい
た。前記ブラシの第１のものは、はね上げられたトナー
粒子が前記ＣＴＣの移動方向において前記プリントヘッ
ド構造中の印刷開口部の方に運搬される前記ＣＴＣの側
に設けられた。前記ブラシの第２のものは、前記ＣＴＣ
の他の側に、即ち前記プリントヘッド構造の印刷開口部
の下を通りすぎる未使用のトナー粒子が除去される側に
設けられた。前記磁気ブラシの第１のもののスリーブは
−２００Ｖの直流電力供給源に接続され、前記磁気ブラ
シの第２のもののスリーブは＋２００Ｖの直流電力供給
源に接続された。前記ＣＴＣのスリーブは２０Ｖ ＤＣ
−オフセットで３．０ｋＨｚの周波数で６００Ｖの方形
波推進電界で交流電力供給源に接続された。
【００８２】前記磁気ブラシの第１のもの（“はね上
げ”磁気ブラシ）は３００ｍｍ／ｓの線速度ＬＳＣで回
転され、第２のものは２５０ｍｍ／ｓの線速度で回転さ
れた。前記ＣＴＣの方への前記磁気ブラシの両方の距離
を５００μｍに設定し、前記プリントヘッド構造への前
記ＣＴＣの距離を４００μｍに設定した。ＣＴＣを５０
ｍｍ／ｓの線速度で回転させた。
【００８３】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００８４】実施例 ６（Ｅ６） 実施例６では、前記ＣＴＣを７５ｍｍ／ｓの線速度で回
転し、磁気ブラシのスリーブを７５ｍｍ／ｓの線速度Ｌ
ＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じプリ
ントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプリン
トを作った。
【００８５】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。
【００８６】最大濃度（Ｄmax ）及びバンディングに関
する印刷の結果を表２に掲載し、表３にはこれらの測定
値をくもりの測定値とともに再び掲載した。
【００８７】実施例 ７（Ｅ７） 実施例７では、前記ＣＴＣを１５０ｍｍ／ｓの線速度で
回転し、磁気ブラシのスリーブを１５０ｍｍ／ｓの線速
度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じ
プリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプ
リントを作った。
【００８８】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００８９】実施例 ８（Ｅ８） 実施例８では、前記ＣＴＣを３００ｍｍ／ｓの線速度で
回転し、磁気ブラシのスリーブを４００ｍｍ／ｓの線速
度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じ
プリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプ
リントを作った。
【００９０】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００９１】比較実施例 １（Ｃ１） 比較実施例１では、前記ＣＴＣを５０ｍｍ／ｓの線速度
で回転し、磁気ブラシのスリーブを２２．５ｍｍ／ｓの
線速度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と
同じプリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用い
てプリントを作った。
【００９２】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００９３】比較実施例 ２（Ｃ２） 比較実施例２では、前記ＣＴＣを１５０ｍｍ／ｓの線速
度で回転し、磁気ブラシのスリーブを２２．５ｍｍ／ｓ
の線速度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載
と同じプリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用
いてプリントを作った。
【００９４】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００９５】比較実施例 ３（Ｃ３） 比較実施例３では、前記ＣＴＣを２２．５ｍｍ／ｓの線
速度で回転し、磁気ブラシのスリーブを５０ｍｍ／ｓの
線速度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と
同じプリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用い
てプリントを作った。
【００９６】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００９７】比較実施例 ４（Ｃ４） 比較実施例４では、前記ＣＴＣを２２．５ｍｍ／ｓの線
速度で回転し、磁気ブラシのスリーブを１５０ｍｍ／ｓ
の線速度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載
と同じプリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用
いてプリントを作った。
【００９８】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【００９９】比較実施例 ５（Ｃ５） 比較実施例５では、前記ＣＴＣを７５ｍｍ／ｓの線速度
で回転し、磁気ブラシのスリーブを５０ｍｍ／ｓの線速
度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同じ
プリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いてプ
リントを作った。
【０１００】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【０１０１】比較実施例 ６（Ｃ６） 比較実施例６では、前記ＣＴＣを３００ｍｍ／ｓの線速
度で回転し、磁気ブラシのスリーブを５０ｍｍ／ｓの線
速度ＬＳＭで再び回転した以外は、実施例１に記載と同
じプリントヘッド構造、ＣＴＣ及び磁気ブラシを用いて
プリントを作った。
【０１０２】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度（Ｄmax ）及びバンディ
ングに関して、印刷の結果を表２に掲載する。
【０１０３】実施例 ９（Ｅ９） 実施例９では、実施例６を繰り返したが、ＣＴＣの表面
粗さは２．２μｍの代わりに０．３８μｍとした。ＣＴ
Ｃは７５ｍｍ／ｓの線速度で回転し、磁気ブラシのスリ
ーブを７５ｍｍ／ｓの線速度ＬＳＭで回転した。
【０１０４】紙（像受容支持体１０９）を５０ｍｍ／ｓ
の線速度で走行した。最大濃度、バンディング及びくも
りに関する印刷結果を表２に掲載する。
【０１０５】実施例 １０（Ｅ１０） 実施例１０では、実施例９を繰り返したが、ＣＴＣの表
面粗さは０．３８μｍの代わりに３．６μｍとした。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
【表２】
【０１０８】
【表３】
【０１０９】実施例１１〜２０及び比較実施例７及び８
では、異なる直径、異なるヘッド構造を有し、プリント
ヘッド構造とＣＴＣの表面の間の距離を変化した異なる
ＣＴＣを有するＤＥＰ装置を用いた印刷品質を調査し
た。
【０１１０】実施例１１〜１４及び比較実施例３では、
ＬＳＭ／ＬＳＳは１０であり、ＬＳＣ／ＬＳＳは５であ
り、ＬＳＭ／ＬＳＣは２であった。実施例１５及び１６
及び比較実施例２では、ＬＳＭ／ＬＳＳは８．４であ
り、ＬＳＣ／ＬＳＳは５であり、ＬＳＭ／ＬＳＣは１．
６８であった。実施例１７〜２０では、ＬＳＭ／ＬＳＳ
は７．８であり、ＬＳＣ／ＬＳＳは５であり、ＬＳＭ／
ＬＳＣは１．５７であった。
【０１１１】実施例１１〜２０及び比較実施例７及び８
の詳細は後述する。
【０１１２】トナー、キャリヤー粒子、現像液混合物及
び磁気ブラシは実施例１〜１０及び比較実施例１〜６の
ために使用されたものと同じものであった。プリントヘ
ッド構造は印刷開口部の列数を除いて、前述の実施例及
び比較実施例に使用されたものと同じ構造を基本的に有
していた。またトナー運搬手段は半径（曲率）の変動を
除いて原理的に同じものであった。全ての電圧及び磁気
強さも前述の実施例及び比較実施例に使用されたものと
等しかった。
【０１１３】次の実施例１１〜２０及び比較実施例７及
び８における変動を以下に与え、表４にまとめる。
【０１１４】上記現像液及びＤＥＰ装置で作ったプリン
トアウトを画像濃度の均一性について判断した。その結
果を表５に記載する。この表ではデータを下記ランク付
けに従ってまとめている： １：許容できない：異なる列の開口部が全く濃度を与え
ない。 ２：劣る：トナー粒子は全ての印刷開口部を通過してい
るが、前記列のいくつかの開口部は極めて小さい濃度値
を有するので、前記列の開口部の前記コントロール電極
に異なる電圧を適用することによる前記低濃度印刷開口
部の修正は均一な画像濃度を生じない。 ３：許容できる：全体画像濃度はいくつかの印刷開口部
のいくつかのコントロール電極に適用される電圧を変え
ることによって均一に調整することができるが、全体の
印刷スピードはかなり低下する。 ４：良好：均一な画像濃度になるためにはいくつかのコ
ントロール電極について小さな修正を行わなければなら
ない。 ５：優秀：どの印刷開口部のコントロール電極にも小さ
な変更をしないで均一な画像濃度が得られる。
【０１１５】それぞれの実施例に使用される、印刷装置
の関連パラメーター、ＣＴＣの半径（Ｒ）、プリントヘ
ッド構造とＣＴＣの基準面の間の距離（Ｂ）及び印刷開
口部の列（rows）の配列（array ）の長さ（Ｃ）を表４
にまとめる。
【０１１６】表５では、Ｒが式Ｉ，II及びIII をどれだ
け良く満足するかを示す数字とともにそれぞれの実施例
の印刷品質を示す。
【０１１７】実施例 １１（Ｅ１１） ６列の開口部及び３．２５ｍｍの印刷方向における長さ
（Ｃ）を有するプリントヘッド構造をＣＴＣから０．３
５ｍｍの距離（Ｂ）に置き、ＣＴＣの半径を１０ｍｍと
した。紙は１０ｍｍ／ｓｅｃで走行した。
【０１１８】実施例 １２（Ｅ１２） 実施例１２では、実施例１１に記載のものと同じプリン
トヘッド構造及びＣＴＣを用いてプリントを作ったが、
前記プリントヘッド構造への前記ＣＴＣの距離は５００
μｍに設定した。
【０１１９】比較実施例 ７（ＣＥ７） 比較実施例７では、実施例１１に記載と同じＣＴＣを使
用したが、プリントヘッド構造については、８列の配列
の印刷開口部を使用した（同じ開口直径、銅環直径及び
食い違い）。上で規定したような印刷開口部の前記配列
の長さは４．５５ｍｍであった。前記プリントヘッド構
造の方への前記ＣＴＣの距離を３５０μｍに設定した。
【０１２０】実施例 １３（Ｅ１３） 実施例１３では、実施例１１に記載と同じＣＴＣを使用
したが、プリントヘッド構造については、４列の配列の
印刷開口部を使用した（同じ開口直径、銅環直径及び食
い違い）。上で規定したような印刷開口部の前記配列の
長さは１．９５ｍｍであった。前記プリントヘッド構造
の方への前記ＣＴＣの距離を５００μｍに設定した。
【０１２１】実施例 １４（Ｅ１４） 実施例１４では、実施例１１に記載と同じＣＴＣを使用
したが、プリントヘッド構造についてはコンパクトなデ
ザインを選択した。プリントヘッド構造は２列の開口部
から形成され、前記開口部は２００×２００μｍの正方
形を有し、各開口部のまわりに５０μｍの正方形銅電極
を有し、前記２列の開口部は１００μｍ幅の孤立領域に
よって互いに孤立していた。このプリントヘッド構造は
１２７ｄｐｉの解像度を有し、プラズマエッチングの技
術を使用して作られた。前記プリントヘッド構造におけ
る印刷開口部の前記配列の長さは０．４ｍｍにすぎなか
った。前記プリントヘッド構造への前記ＣＴＣの距離を
３５０μｍに設定した。
【０１２２】実施例 １５（Ｅ１５） 実施例１５では、８列の配列の印刷開口部を有するプリ
ントヘッド構造を使用した（２００μｍの開口直径、５
００μｍの銅環直径及び１２７ｄｐｉの全体解像度を得
るための食い違い）。上で規定したような印刷開口部の
前記配列の長さは４．５５ｍｍであった。ＣＴＣは３．
０μｍの表面粗さ（Ｒａ）及び４０ｍｍの外直径を有す
るスリーブを持ち、実施例１１に記載と同じ磁気ブラシ
から与えた。ＣＴＣは４０ｒｐｍの速度で回転された。
前記ＣＴＣの方への前記磁気ブラシの距離を５００μｍ
に設定し、前記プリントヘッド構造への前記ＣＴＣの距
離を５００μｍに設定した。
【０１２３】実施例 １６（Ｅ１６） 実施例１６では、８列の印刷開口部を有するプリントヘ
ッド構造を使用し、各開口部は３００μｍの直径を有
し、２００μｍの幅で銅電極環を有していた。各列の開
口部はさらに２００μｍの追加的な孤立領域によって互
いに分離されていた。プリントヘッド構造として１２５
μｍ厚のＰＩ箔を使用した。１００ｄｐｉの全体印刷解
像度を得るために８列の印刷開口部を食い違いにした。
前記プリントヘッド構造における印刷開口部の前記配列
の長さは６．３０ｍｍであった。実施例１５に記載した
ＣＴＣを使用した。ＣＴＣは前記プリントヘッド構造か
ら５００μｍに置いた。
【０１２４】比較実施例 ８（ＣＥ８） 比較実施例８では、実施例１６に記載のものと同じプリ
ントヘッド構造及びＣＴＣを用いてプリントを作った
が、前記プリントヘッド構造の方への前記ＣＴＣの距離
を４００μｍに設定した。
【０１２５】実施例 １７（Ｅ１７） 実施例１７では、実施例１６に記載のものと同じプリン
トヘッド構造を使用した。ＣＴＣは３．２μｍの表面粗
さ（Ｒａ）及びTEFLON（商標）被覆及び６０ｍｍの外直
径を有するアルミニウムスリーブを持ち、実施例１１に
記載のものと同じ磁気ブラシから供給した。ＣＴＣは２
５ｒｐｍの速度で回転された。前記ＣＴＣの方への前記
磁気ブラシの距離を５００μｍに設定し、前記プリント
ヘッド構造の方への前記ＣＴＣの距離を７００μｍに設
定した。
【０１２６】実施例 １８（Ｅ１８） 実施例１８では、実施例１７に記載のものと同じプリン
トヘッド構造及びＣＴＣを用いてプリントを作ったが、
ＣＴＣは前記プリントヘッド構造から４００μｍの距離
に置いた。
【０１２７】実施例 １９（Ｅ１９） 実施例１９では、実施例１５に記載のものと同じプリン
トヘッド構造及び実施例１７に記載のものと同じＣＴＣ
を用いてプリントを作り、ＣＴＣは前記プリントヘッド
構造から４００μｍの距離に置いた。
【０１２８】実施例 ２０（Ｅ２０） 実施例２０では、実施例１３に記載のものと同じプリン
トヘッド構造及び実施例１７に記載のものと同じＣＴＣ
を用いてプリントを作り、ＣＴＣは前記プリントヘッド
構造から４００μｍの距離に置いた。
【０１２９】
【表４】
【０１３０】
【表５】
【０１３１】表５では、表４からＢ及びＣの値を使用し
て、式Ｉ，II及びIII に従ってそれぞれ計算した、良好
な印刷のために必要な最小半径Ｒを第１欄〜第３欄に記
録している。第４欄は使用されたＣＴＣに相当する実際
のＲを与えている。この欄に記録した値は表４の第２欄
からとった。第５欄では、印刷品質は１〜５（５が最高
の品質）の値を与えている。
【０１３２】表５から最良の結果は半径Ｒが式III を満
たすときに得られることは明らかである。Ｒがいずれの
式も全く満足しないとき、印刷品質は極めて悪い（参照
ＣＥ７及びＣＥ８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＤＥＰ装置の具体例の概略図であ
る。
【図２】現像領域の概略図である。
【図３】図２の平面Ａ−Ａ′−Ａ″に沿った断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディル・ブロダン ベルギー国モートゼール、セプテストラ ート 27 アグファ・ゲヴェルト・ナー ムロゼ・ベンノートチャップ内 (72)発明者 ギド・デズィ ベルギー国モートゼール、セプテストラ ート 27 アグファ・ゲヴェルト・ナー ムロゼ・ベンノートチャップ内 (56)参考文献 特開 昭60−263964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−264264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−2166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−5573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−104771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−44457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−2166（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−108149（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−108148（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/385

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (i) バック電極（back electrode）（１
    ０５）、 (ii)プリントヘッド構造（１０６）、 (iii) 粒子流れをコントロール電極（１０６ａ）によっ
    て電気的に変調でき、受容支持体（１０９）の移動方向
    において長さ（extension ）Ｃ（ｍｍ）（１０７）を有
    する前記プリントヘッド構造（１０６）内の印刷開口部
    （１０７）の配列（array ）、 (iv)帯電トナーコンベヤー（１０３）を含む帯電トナー
    粒子のための運搬手段（１０１）（前記帯電トナーコン
    ベヤーの基準面は前記帯電トナーコンベヤーに面する、
    前記プリントヘッド構造（１０６）の前から距離Ｂ（ｍ
    ｍ）に置かれている）、 を含む直接静電印刷（ＤＥＰ）装置において、 (i) 前記帯電トナーコンベヤー（ＣＴＣ）が線表面速度
    （linear surface speed）ＬＳＣ（ｍｍ／ｓ）で前記プ
    リントヘッド構造の近くを通過する、 (ii)前記帯電トナー粒子が線表面速度ＬＳＭ（ｍｍ／
    ｓ）で回転するスリーブを有する磁気ブラシによって前
    記ＣＴＣに適用される、 (iii) 前記像受容支持体が矢印Ａの方向において前記バ
    ック電極（１０５）と前記プリントヘッド構造（１０
    ６）との間で線速度ＬＳＳ（ｍｍ／ｓ）で走行する、 (iv)前記スリーブの前記表面速度（ＬＳＭ）と像受容支
    持体の前記速度（ＬＳＳ）が比率ＬＳＭ／ＬＳＳ≧１．
    ５０で互いに関係する、(v) 前記ＣＴＣの前記表面速度（ＬＳＣ）と像受容支持
    体の前記速度（ＬＳＳ） が比率ＬＳＣ／ＬＳＳ≧１．０
    ０で互いに関係する、及び、 (vi)前記スリーブの前記表面速度（ＬＳＭ）と前記ＣＴ
    Ｃの前記表面速度（ＬＳ Ｃ）が比率ＬＳＭ／ＬＳＣ≧
    １．００で互いに関係する、 ことを特徴とするＤＥＰ装置。
  2. 【請求項２】 前記帯電トナーコンベヤーが少なくとも
    ０．５０μｍの表面粗さ（Ｒａ）を有する請求項１記載
    のＤＥＰ装置。
  3. 【請求項３】 前記帯電トナーコンベヤーが式Ｉを満足
    する、現像領域における曲率Ｒを有するシリンダー（cy
    linder）である請求項１又は２に記載のＤＥＰ装置： 【数１】 式中、Ｒは前記円柱形帯電トナーコンベヤーの半径であ
    り、Ｃは最初の列の開口部の中央から最後の列の開口部
    の中央までを測定した前記受容支持体（１０９）の移動
    方向での印刷開口部（１０７）の前記配列の長さ（exte
    nsion ）（ｍｍ）である。
  4. 【請求項４】 前記半径Ｒが式IIを満足する請求項１又
    は２に記載の装置： 【数２】
  5. 【請求項５】 前記半径Ｒが式III を満足する請求項１
    又は２に記載の装置： 【数３】
  6. 【請求項６】 前記トナー運搬手段１０１が二つの磁気
    ブラシを使用して前記帯電トナーコンベヤー上にトナー
    粒子の層を作る請求項１〜５のいずれか記載のＤＥＰ装
    置。
  7. 【請求項７】 第１押上（pushing ）磁気ブラシが帯電
    トナー粒子を前記帯電トナーコンベヤーにはね上げる
    （jump）ために使用され、第２引下（pulling）磁気ブ
    ラシがトナー粒子を前記帯電トナーコンベヤーから除去
    するために使用される請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記押上磁気ブラシの前記スリーブが帯
    電トナー粒子と同じ極性で直流電源に連結され、一方前
    記引下磁気ブラシの前記スリーブが帯電トナー粒子とは
    反対の極性で直流電源に連結されている請求項７記載の
    装置。
  9. 【請求項９】 付加的な交流電源が前記磁気ブラシの前
    記スリーブのいずれにも連結されている請求項１〜８の
    いずれか記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記印刷開口部１０７が正方形である
    請求項１〜９のいずれか記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記トナー粒子が式１ｆＣ≦｜ｑ｜≦
    ２０ｆＣを満足する、平均電荷（｜ｑ｜）（絶対値）を
    有する請求項１〜１０のいずれか記載の装置。
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