JP2924926B2 - 電界効果調色方法及びその装置 - Google Patents

電界効果調色方法及びその装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景と概要 市販のノンインパクトプリントシステムは、一般に、
ある書込み手段により作成される電気、あるいは磁気的
潜像へのトナー(湿式、又は乾式の粉体)現像方法を使
用する。一般に、画像形成シリンダーは潜像の作成と関
連するが、画像形成のある手段、残留像の除去及びクリ
ーニングのための手段とも関連する。これらの構成要素
は全てシステム動作中に磨耗してしまい、各印刷頁のコ
ストに加える必要がある。トナー自体のコストは、ペー
ジ毎$0.0006〜$0.001の付近である。残りの消耗構成
要素を加えると、コストは、ページ毎$0.0625〜$0.00
65の範囲に引き上げられる。潜像ノンインパクトプリン
ティングでは、画像形成コストがさらに、かなり増大し
てしまう。インクジェット技術等の用紙直接画像形成シ
ステムでは、インクコストがかかるだけである。だが、
これら技術の多くは、潜像システムほどは、望み通り
に、高速に、あるいは多目的に画像形成が行われない。
市販されていないが、用紙直接画像形成(即ち、潜像
なし)を得るための別の技術は、米国特許公報第381684
0号、第4402000号、第4464672号に開示された磁石針技
術がある。この技術は、一次電極から二次電極まで接続
経路を形成する乾式で、磁気引力並びに電子伝導性を有
するトナーを利用する。トナーの“書込み”状態は、電
極が作動状態にあることであり、余分のトナーが磁界に
より取り除かれる。一般に、“書込み”状態に対して、
トナーの誘導帯電が利用され、二次電極は、その上に誘
電体材料を使用する。だが、この技術は、主に画像形
成、背景除去問題、並びに基材へのトナーの転写問題に
より、未だ市販されるに至っていない。
用紙直接画像形成の別の技術は、米特第4860036号、
第4810604号に開示される、所謂直接静電プリント(DE
P)が提案されている。この技術は、一般にある種のト
ナーコンベヤー利用する。このコンベヤーにより、トナ
ーが、一方側が連続する金属導電性層により被覆され、
他方側が分割導電性層により被覆された電気絶縁ベース
部材を有し、多重開口で形成された一次電極を通って移
動される。トナーは、開口を通り、効果プリント、ある
いは洗浄操作の電位源まで接続可能な静止バッキング電
極、あるいはシューを通過移動中のウェブ内に至る。DE
P技術のトナー給送システムは、未だ不完全な箇所が多
く、絶縁部材によりお互い間隔を置いて配置される二重
導電性開口は、所望以上に複雑である。
本発明によれば、簡単だが、効果的方法で用紙直接画
像形成(即ち、潜像なし)の達成が可能な方法及び装置
が提供される。本発明の技術は、“電界画像形成”と呼
ばれる。本発明では、一次電極から二次電極まで接続経
路を形成せず、一次電極の電気がきられる時“書込み”
状態を有し、電界で余分のトナーを除去し、“書込み”
状態に対してトナー誘導帯電を使用せず、簡単な一次電
極、一般にアレイ配列されたピン、あるいは針の簡単な
電極を使用する非導電性、非磁性トナーが利用される。
電界効果方法では、“二次電極”(一般に、導電性面を
有するローラー等、正、あるいは負帯電のどちらかが、
又はグラウンド可能な導電性面)上でのトナー制御にお
いて静電付着力のみが支配的となり、画像が自然に消滅
する(即ち、非画像領域のトナーが、一次電極により除
去される)。
本発明の1つの観点は、5〜20μmの平均粒子径を有
する非導電性、非磁性トナーと、少なくとも第1移動導
電性部材と、一次電極配列を使用し、移動基材(一般に
用紙ウェブ)にトナー像を加える方法が提供することで
ある。この方法は、以下の連続する工程より構成され
る。
(a)5〜20μmの平均粒子径を有する非導電性、非磁
性トナーを、少なくとも約8μC/g程度に帯電する。
(b)ステップ(a)からの帯電トナーを用いて、第1
移動導電性部材上にトナー粒子を付着させ、トナー層を
形成する。
(c)一次電極配列から個々の一次電極を選択的に励起
し、非書込み状態のトナー粒子層に電界を加えさせる。
これにより、加えられた電界が、層内のトナー粒子上の
静電付着力より大きいレベルで存在する場合、トナー粒
子が除去される。この場合、トナー上の帯電に合わせて
Q2/(16*π*ε*r2)より大きい電界を印加する。
ここで、Qはトナー上の帯電、εは誘電体、rはトナ
ー粒子半径をそれぞれ表す。あるいは、一次電極配列か
らの個々の一次電極を選択的に非励起し、書込み状態の
トナー粒子の層に電界を加えないようにする。ここで
は、層からトナー粒子が除去されることなく、トナー粒
子の層が単に一次電極配列を通過するだけである。
(d)トナー粒子が一次電極配列を通過後、第1導電性
部材上に残っているトナー粒子を移動基材に転写する。
及び、 (e)基材にトナー粒子を溶かす。
ステップ(c)は、一般に、非書込み状態の時、約1.
6V/μmより大きい電界を加えるために行われる。ステ
ップ(c)は、更に、非書込み状態で加えられる電界程
度が、(V1−V2)/Dに等しくなるよう、実施されること
が一般的である。ここで、V1は一次電極の電位に等し
く、V2は第1導電性面上の電位に等しく、Dは一次電極
と第1導電性面間の分離距離に等しく、約75〜250μm
である。
一般に、トナーは、例えば欧州特願公報第494454号に
示すように、ステップ(a)の実施中、静電流動化ベッ
ド内にあり、第1表面が、ステップ(b)の実施で流動
化ベッドを通過し、ステップ(c)の実施中非書込み状
態で除去されたトナーが、流動化ベッドに戻る。一次電
極はピン、又は針が望ましく、第1導電性面が、第1ロ
ーラーの外面である。この場合、ステップ(d)は、第
1ローラーの外面を移動基材に当接させ、トナーが第1
ローラーから基材に移行するよう、第1ローラーの外面
上のトナーへ転写電気力(例、ローラーからの用紙移動
ウェブの反対側上の転写コロナを使い)を加えることに
より、実施される。あるいは、第2導電性外面を有する
第2ローラーを設けても良い。この場合、ステップ
(d)は、トナーを電気的に第1ローラーから第2ロー
ラーに転写し、次に第2ローラーの外面を移動基材に当
接させ、トナーが第2ローラーから基材に移されるよ
う、第2ローラーの外面上のトナーに転写電気力を加え
ることにより実施される。ステップ(c)は、第1、第
2ローラー間に配置される、あるいは、第2ローラーか
ら離れた第1ローラーと関連する一次電極を利用し実施
可能である。2つのローラーが使われる場合、ローラー
間の最も近い領域から離れた所で、ローラーをお互いか
ら遮ることにより、トナーが第1ローラーから第2ロー
ラーに時期尚早に転写されることになる。
ステップ(c)は、一般的に、コンピューターを使い
電子スイッチを制御することにより、配列の各一次電極
ピン、あるいは針の電位源への接続を電子的にスイッチ
ングすることにより実施される。第1ローラーの移動方
向に、一次電極配列のちょうど“下流側”にフローシー
ルドを実装しても良い。これにより、第1ローラーから
除去されたトナー粒子が、重力によりその下の流動可ベ
ッド内に落とされる。
本発明の別の観点にたてば、以下の要素から構成され
る電界効果画像形成装置が提供できる。即ち、非導電
性、非磁性トナー粒子の静電流動化ベッド。トナーが加
えられる移動移動基材の実装手段。流動化ベッド内のト
ナー粒子を帯電する手段。第1ローラー表面上の層の流
動化ベッドから帯電トナー粒子を受け取るため、流動化
ベッドに隣接して回転するよう実装される導電性トナー
面を有する第1ローラー。一次電極の配列。非書込み、
あるいは書込み状態が存在するかどうかに応じ、個々の
一次電極に選択的に電位を加え、あるいは電位を一つも
加えない手段。及び、第1ローラーから、移動基材を実
装する手段により実装された移動基材にトナーを転写す
る手段。配列はピン、又は針電極の配列で構成されるこ
とが望ましく、該配列が、第1ローラーに近接するが一
定間隔を置いて、流動化ベッドと基材間に実装されるか
(この場合、トナー転写手段が、第1ローラーからトナ
ーを直接移動基材に転写する)、第2ローラーが、第1
ローラーと基材間に設置されるかのどちらかである。後
者の場合、一次電極が、“書込み”トナーのみ第1ロー
ラーから第2ローラーに転写されるよう、第1電極と関
連付けされるか、あるいはローラー間に配置される。
配列ピン、又は針は、第1ローラーから、あるいはロ
ーラー間から約75〜250μm離れるよう、実装される。
一次電極の非書込み状態により除去されるトナーが流動
化ベッドに落ちて戻るようにさせるためのフローシール
ド、また第1、第2ローラー間にシールドが設けられ
る。流動化ベッド内のトナー粒子を帯電する手段は、流
動化ベッドに埋接された複数のコロナポイント、あるい
は一本のコロナワイヤを有する回転シリンダーで良い。
本発明の別のアスペクトによれば、以下の要素より構成
される電界効果画像形成装置が提供される。即ち、移動
基材を実装する手段。帯電トナー粒子ソース。第1ロー
ラー表面上の層のソースから帯電トナー粒子を受け取る
ため、ソースに隣接して回転されるよう実装される導電
性外面を有する第1ローラー。ピン、又は針一次電極の
配列。非書込み、あるいは書込み状態が存在するかどう
かに応じ、個々のピン、又は針一次電極に選択的に電位
を加える、あるいは電位を一つも加えない手段。移動基
材を実装するための手段により実装される移動基材に第
1ローラーからトナーを転写する手段。
第1ローラー導電性外面には、導電性硬金属コーティ
ングされ、あるいはそれを備え、例えば、硬クロム、タ
ングステンカーバイド、シリコンカーバイド、あるいは
ダイアモンド状ナノ複合物で塗布される。
本発明の第1の目的は、簡単だが、それでも効果的な
用紙直接画像形成システムとその方法を提供することで
ある。本発明の“直接書込み”電界効果調色方法及びそ
の装置では、対処すべき潜像が存在せず、利用されるロ
ーラーは、如何なる特定の条件付けも必要でない硬化表
面と導電性を有し、画像形成(一次)電極配列には磨耗
部が存在せず、何れの移動基材とも当接せず、更に一般
には、唯一の消耗品はトナーだけである。本発明の上記
目的、更に他の目的は、本発明の詳細な説明、並びに添
付クレイムにより更に明白である。
図面の簡単な説明 図1Aは、本発明による電界効果調色装置及び方法の動
作を示す略側面図である; 図1Bは、図1Aの装置の略平面図である; 図2は、付加される電界が増加するに従い、本発明の
一次電極の影響下で放たれるトナーを割合を示すグラフ
である; 図3は、本発明による装置例の好適実施例の略側面図
である; 図4は、図3の装置の一次電極部の詳細側面図であ
る; 図5は、図3と同様、本発明による装置の別の実施例
を示す図である; 図6は、図3と同様、本発明による装置の更に別の実
施例を示す図である; 図7は、図6の装置の一次電極及び関連構成要素の詳
細側面図である; 図8は、図3同様、更に別の実施例を示す図である。
発明の詳細な説明 図1A、1Bは、本発明による電界効果調色技術の基本的
原理を示す図である。本装置の基本的要素は、略図で示
すように、トナー供給(非導電性、非磁性トナー)10
と、上が特定の硬導電性コーティング12(例、硬クロ
ム、タングステンカーバイド、シリコンカーバイド、あ
るいはダイアモンド状ナノ複合物で形成)が施されてお
り、方向13に移動する移動導電性基材11と、電源15とコ
ンピューター17により制御される高速スイッチング回路
機構16を利用し、電気的に“書込み/非書込み状態”に
バイアス可能な導電性材の一次電極14の配列より構成さ
れる。図1Aでは一つの電極のみ示されているが、電極の
配列状の性質が図1Bで示されている。電極14は、図1Bの
実線が示すように、配列内の単一線、あるいは、図1Bの
点線で示す電極が考慮される場合、2次元配列に配置さ
れる。図1Bは、電子スイッチ16に接続された2つの電極
14のみ示されているが、全電極が、電子スイッチ16を介
して電位15ソースに接続される。
二次電極と考えられる導電性面11は、電源18により電
気両性にバイアスされるか、あるいは特定のアプリケー
ションに応じ、電気グラウンドに保持可能である。コー
ティング12の外面がグラウンドになっており、4μinch
rms、あるいはそれ以上の表面荒さまで磨かれる。
表面11、12上に配置されるトナー層19は、一般に厚さ
Tを有し、通常層19は、約20μmの厚さを有するトナー
の二重層である。トナーの好適平均粒子径は、約10.5μ
mであるが、約5〜20μmの平均粒子径でプロセス処理
可能である。層19内のトナーは、一般に少なくとも8μ
C/g(正、あるいは負のどちらか)のレベルに帯電さ
れ、より一般的には、高圧コロナソースを利用し、限界
帯電(パンテネール帯電)による質量比率に帯電された
10μC/gまで帯電される。即ち、供給電圧は、約7kV程度
である。
一次電極14は、例えば図1Bの実線で示す丸形、あるい
は同図の点線で示す平坦多角形14′(例えば、四辺形)
等、何れの数の断面形状で良い。各電極14の面20は(図
1A、1Bの略図で示すように、ピン、又は針の形態が望ま
しい)、表面11、12から距離Dを置いて実装される。距
離Dは、約75〜250μmが望ましく、動作中、電極14と
表面/電極11、12間には、トナーによりどのような電気
経路も作成されない。
電極14は非書込み状態で励起され、励起された時、電
極14により生成された電界の影響内のトナー粒子が、図
1AのBに示すように、表面11、12から“飛散する”(ト
ナー粒子上の電界力が、静電付着力を越えた状態)。
“書込み状態”の時に電極14の配列下を通過するトナー
像22は、矢印Cが示す方向に転写位置まで進み、そこで
該像が基材に移行され、従来の手段により溶かされる
(例えば、加熱)。“非書込み”状態では、一次電極14
が、電源15により提供されるバイアスレベルにスイッチ
ングされる。これにより、一次、二次電極間に電界が形
成される。電界程度は、次の式により示される。
E=(V1−V2)/D ここで、V1は一次電極上の電位、V2は二次電極(11、
12)上の電位、Dは電極間の分離距離をそれぞれ表す。
トナー層19は、トナー粒子上の電界力が静電付着力を越
える時、この状態下二次電極11/12から一次近似数に分
離される。即ち、次の式に示す通りとなる。 FE>Fad あるいは Q*E>Q2/(4*π*ε*r2) ここで、Qはトナー上の帯電、εは誘電率、rはトナ
ー粒子半径をそれぞれ表している。分離された粒子B
は、電界のみにより表面から除去され、トナーソース
(例えば、静電流動化ベッド)にリサイクルされる。
“書込み”状態では、電極14バイアス15の電源が、ス
イッチ16のコンピューター17制御により切られ、これに
よりトナー像22が転写位置に向け進めることが可能とな
り、そこで像が基材(図1A,1Bでは図示せず)に移行さ
れ、従来の手段により溶かされる。
トナー供給10は、実際にはサイズの異なる粒子の大き
な集りより構成され、従って全粒子ではないが、帯電総
量が、同じ付加電界を有する表面11、12から放出され
る。帯電を異にし、同等の径を有し、上で粒子が表面1
1、12から放出される電界程度に幅が生じ、図2に付加
される電界が増加されるに従い放出されるトナー割合の
一般的区画を示す略図が示されている。トナー転写は低
しきい値電界から開始され、完全転写電界程度24を通過
後、全集まりが転写されるまで継続される。実際はこれ
は完全転写ではなく、多分ある極めて低い帯電、あるい
は間違って帯電されたトナー粒子のため、およそ95%程
度である。図1A,1Bの表面14、11/12間でのトナーの完全
転写を確実にするため、電界が、ある名目量分完全転写
程度を越えることになる。実際は、完全転写程度は、約
1.6V/μmである。従って、これ以上の電界を利用しな
ければならず、実際は約2.2〜2.4V/μmの範囲内の電界
が利用される。
図3、4は、図1、2に示した基本的電界効果調色原
理を利用する好適装置を示す略図である。この実施例で
は、トナー供給源は、容器26内に配置され、空気プレナ
ム28から供給される流動化空気が通る多孔板27を有する
トナー粒子の流動化ベッド25(例えば、約5〜20μm平
均粒子径を有する)より構成される。ベッド25内のトナ
ー粒子を帯電する手段が提供される。この手段は図3の
略図に29として示されており、ベッド25内で回転し、そ
の表面の回りにコロナポイント(例えば、4個の同等間
隔配置のポイント配列)を有するシリンダー30を備えて
いる。
あるいはこのような手段は、コロナワイヤ、又はベッ
ド25内の非導電性、非磁性トナー粒子の帯電を伝える他
何れか適当な機構を備えても良い。帯電手段29は、図3
の32で示す電源に接続される。
ベッド25上には、導電性面34を有する第1ローラー33
が配置される。ローラー33は、電源35(正あるいは負の
電源)に接続されるか、電気的にグラウンドされる。一
般に、水平軸付近で回転するよう実装され、従来のモー
ターにより動力供給される。第一ローラー33と動作関連
するのが、図3の略図で示す36の一次電極配列である。
配列36は、図1A、1Bに示す配列の一次電極14、14′に対
応し、ローラー面34が図1Aの表面11/12に対応してい
る。
一次電極36は、図4により詳細に示されている。各電
極36は、一般にバイアスシールド板37、絶縁層38、導電
性ピン、又は針39を備える。ピン39は、コンピューター
41に制御される負パルス電子スイッチ40に接続される。
表面34とピン39の最隣接面間には、一般に約75〜250μ
mの図4に示す寸法“d"のギャップ42が存在する。
コンピューター41が、ピン39をそれと関連する電子ス
イッチ40で励起する時、図4の略図で示すように、トナ
ー粒子43が、表面34から“ジャンプ”させられる。この
“非書込み”状態により、表面34上のトナーの“背景”
領域が本質的に除去され、それらを形成するトナー粒子
が、ちょうど電極36下の流動化ベッド25に戻される。所
望であれば、フローシールド44等が、除去されたトナー
43が流動化ベッド25に戻されるのを支援するため、ロー
ラー33の回転方向45′に、一次電極36の“下流側”に設
けられる。
ローラー33上のトナーが一次電極36を通過後は、表面
34上には画像(あるいは画像となるもの)領域45のみ存
在することになる。次に、これら画像トナー領域45が、
用紙ウェブ等の移動基材46(図3参照)に転写される必
要がある。基材46は、ローラー47等のローラー、あるい
はウェブを移動させ、回転シリンダーに当接させる他従
来の機器により実装される。
図3に示す実施例では、画像領域の転写は、第2ロー
ラー、あるいは導電性外面49を有するシリンダー48を利
用し達成される。ローラー48も、一般に図3の略図で示
すソース50等の電源に接続される。ローラー48は、ロー
ラー33の回転軸と並行の軸付近を回転するよう実装さ
れ、またその間の転写ポイント51が、表面49、34が隣接
する小さなギャップとなるよう実装される。
トナー画像45が最も隣接した領域51に近づくに従い、
弱い電界の表面49への表面34からのトナーの時期尚早の
転写を裂けるため、ギャップ51に向かっての方向45′に
移動する画像45間に、電気シールド52が設けられる。
シリンダー48は、方向45′と反対の方向54に回転され
る。ローラー48、33が最も隣接する転写領域51におい
て、前記と同じ電気力が加えられ、これにより画像トナ
ー45が表面34から表面49に移行される。次に、ローラー
48が時計方向に回転され、転写手段(ローラー48からの
基材の反対側上の従来の転写コロナ56等)がローラー48
からウェブ46へのトナー画像の転写を行う用紙ウェブ46
との当接ポイントに至る。次に、ウェブ46は、従来のフ
ューザー58(例えば、トナーに熱を加える)まで方向57
での移動を継続し、そこでトナーが基材46に溶かされ
る。
シリンダー33、48から余分のトナーを除去するため、
従来のスクレーパー59、60が設置され、除去されたトナ
ーは、重力により流動化ベッド25内に落とされる。
図5は、本発明による別の実施例を示す。図5におい
て、図3、4の実施例と同様の構成要素には、同じ符号
が付けられ示されている。この実施例は、単一ローラー
33が設置され、その表面34上のトナー画像45が移動基材
46(図3に示すのと反対方向に移動する)と直接当接さ
れることのみにおいて図3、4の実施例と異なってい
る。また、この特定状況では、ローラー33は、略図の62
に示すように、電源ではなく、グラウンド接続される。
図6、7の実施例では、図3、4の実施例に示す構成
要素と本質的に同様のものには、同じ符号が付けられて
示されているが、類似しているだけの構成要素には、同
じ符号の前に“1"が付けられている。
図6、7の実施例では、第1ローラー133が、方向4
5′と反対方向145′に回転し、ローラー133と直接関連
する一次電極は一つも存在しない。むしろ、図6の略図
の136、図7により明確に示すように、一次電極は、ロ
ーラー133、148間に実装される。各ピン、又は針139と
関連する電子スイッチのコンピューター141の制御によ
り、画像を生成させるよう電界が生成される時、画像14
5は、ローラー133表面134からローラー148上に引き上げ
られ、一方“背景”トナーは、図7の64で示すように、
表面134上に残留する。図6、7に示す一次電極136、ロ
ーラー133、148構成の実際の電界分析は、“ELECTRO"と
呼ばれる有限要素分析パッケージにより行われた。この
分析では、電極136が、表面134において、表面134上の
トナー粒子への静電付着力を克服するのに十分な、2.3V
/μm以上の電界を作成可能であることが示されてい
る。トナー画像145が、一旦表面149に転写されると、こ
れらは、方向154が方向54と反対となる以外、図3を参
照に前記したのと同じ方法で、ウェブ46に加えられる。
図8は、同様の符号を付し、図3で示した実施例の構
成要素と同様の構成要素を有する別の実施例を示す。こ
の実施例において、ピン、又は針電極が存在しない代わ
り、その間のギャップ70での表面34、49間で、基本的に
まとめて転写が行われ、電子スイッチ71が、選択的にロ
ーラー48に電源50を接続して転写を引き起こし、あるい
は非接続にして転写を防止する。転写が所望の場合、画
像(一般的に線形態で)が表面49に転写され、次に基材
46と当接される。所望であれば、ローラー48を、絶縁体
により分離され、各リングと関連する別のスイッチ71を
有し、複数の導電性リング(少なくとその表面49上に)
で構成することも可能である。従って、本発明によれ
ば、電界効果調色に有利な方法及び装置が提供されるこ
とは明らかである。また、本発明により、何れの磨耗部
分もなく、唯一の消耗品がトナー自体のみであり、極め
て簡単な構成要素を利用し、用紙直接画像形成が可能と
なる。本発明を現在のところ最も実際的、且つ好適な実
施例で説明したが、当該技術の当事者であれば分かるよ
うに、同様の方法及び装置全てを網羅するよう、添付ク
レイムを最も広く解釈するための本発明の範囲内で、様
々な変更が可能である。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非導電性、非磁性トナー粒子の静電流動化
    ベッドと、 トナーが加えられる移動基材を実装する手段と、 流動化ベッド内のトナー粒子を帯電する手段と、 導電性外面を有し前記流動化ベッドに隣接して回転する
    ように実装された第1ローラーであって、前記流動化ベ
    ッドから前記第1ローラー表面に層状に帯電トナーを受
    け取るものと、 ピンあるいは針からなる一次電極の配列と、 前記各一次電極に関連してコンピュータにより制御され
    る電子スイッチと、 前記一次電極の非書き込み状態により前記第1ローラー
    表面から除去されたトナーの前記流動化ベッド内への戻
    りを補助するフローシールドであって、前記一次電極に
    対して前記第1ローラーの回転方向の下流側に備えられ
    るものと、 実装される前記移動基材に対して前記第1ローラーから
    トナーを静電的に転写する手段であって、前記第1ロー
    ラの導電性外面との間に間隙を有して隣接する導電性外
    面を備え前記第1ローラーの回転とは反対方向に回転す
    る第2ローラーからなるものと、 前記第1ローラーから前記第2ローラーへのトナーの時
    期尚早な転写を防ぐために、前記第1ローラーおよび前
    記第2ローラの間の最も近接した領域に対して前記第1
    ローラーの回転方向の上流側に配置される電気シールド
    と を具備し、 前記電子スイッチは、非書き込み、あるいは書き込み状
    況が存在するかどうかに相応して、前記各一次電極に選
    択的に電位を付加するか、あるいは電位を付加しないか
    を行い、 前記非書き込みおよび書き込み状態が前記第1ローラー
    と関連して存在するように、前記配列が前記第1ローラ
    ー表面に所定の間隔を置いて隣接するとともに前記第2
    ローラーから離れて実装される ことを特徴とする電解効果画像形成装置。
  2. 【請求項2】非導電性、非磁性トナー粒子の静電流動化
    ベッドと、 トナーが加えられる移動基材を実装する手段と、 前記流動化ベッド内のトナー粒子を帯電する手段と、 前記流動化ベッドに隣接して回転するように実装され導
    電性外面を有する第1ローラーであって、前記流動化ベ
    ッドから前記第1ローラーの表面に層状にトナー粒子を
    受け取るものと、 ピンあるいは針からなる一次電極の配列であって、前記
    第1ローラー表面に所定の間隔をおいて隣接し前記流動
    化ベッドと前記移動基材を実装する手段の間に実装され
    るものと、 非書き込み、あるいは書き込み状況が存在するかどうか
    に相応して、前記各一次電極に選択的に電位を付加する
    か、あるいは電位を付加しないかを行う選択的付加手段
    であって、前記各一次電極に関連してコンピュータによ
    り制御される電子スイッチからなるものと、 前記一次電極の非書き込み状態により除去されたトナー
    の前記流動化ベッド内への戻りを補助するフローシール
    ドであって、前記一次電極に対して前記第1ローラーの
    回転方向の下流側に備えられるものと、 実装される前記移動基材に対して前記第1ローラーから
    トナーを直接転写する手段と からなることを特徴とする電解効果画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記トナー転写手段が、さらに、前記第1
    ローラーからの移動基材の反対側に実装される転写コロ
    ナからなることを特徴とする請求項2に記載の装置。
  4. 【請求項4】前記配列の前記ピンあるいは針が、前記第
    1ローラーから約75〜250μmの間隔を置いて隣接する
    ように実装されることを特徴とする請求項1または2に
    記載の装置。
  5. 【請求項5】前記流動化ベッド内のトナー粒子を電気帯
    電する前記手段が、上に複数のコロナポイントを有し、
    前記流動化ベッド内に埋め込まれた回転シリンダーから
    なることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
  6. 【請求項6】前記第1ローラーの導電性外面が導電性硬
    金属コーティングを塗布されることを特徴とする請求項
    1または2に記載の装置。
  7. 【請求項7】前記第1ローラーの前記外面が、硬クロ
    ム、タングステンカーバイト、シリコンカーバイト、あ
    るいはダイアモンド様ナノ複合物のコーティングが施さ
    れていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883656A (en) * 1994-12-15 1999-03-16 Moore Business Forms, Inc. Field effect toning method/apparatus
JP3502530B2 (ja) * 1997-07-28 2004-03-02 シャープ株式会社 画像形成装置
US5966570A (en) * 1998-01-08 1999-10-12 Xerox Corporation Image-wise toner layer charging for image development
US6507723B2 (en) * 2001-01-24 2003-01-14 Xerox Corporation Image developer that provides fluidized toner
KR100786278B1 (ko) * 2005-12-16 2007-12-18 삼성전자주식회사 이미지형성장치
SE531432C2 (sv) * 2007-08-27 2009-04-07 Sintermask Technologies Ab Metod och maskeringsanordning

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816840A (en) * 1973-04-20 1974-06-11 Minnesota Mining & Mfg Electrographic recording process and apparatus using conductive toner subject to a capacitive force
US4402000A (en) * 1979-03-22 1983-08-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrographic recording method and apparatus with control of toner quantity at recording region
BE885711A (fr) * 1979-07-02 1981-02-02 Milliken Res Corp Procede et appareil d'impression d'un support par un champ electrique
JPS57204063A (en) * 1981-06-11 1982-12-14 Ricoh Co Ltd Electrostatic recording device
US4464672A (en) * 1982-06-15 1984-08-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Electrographic recording apparatus
US4729310A (en) * 1982-08-09 1988-03-08 Milliken Research Corporation Printing method
JPS61130058A (ja) * 1984-11-30 1986-06-17 Mita Ind Co Ltd 静電式画像形成装置
JPS62297865A (ja) * 1986-06-18 1987-12-25 Hitachi Ltd 画像記録装置
JPS63246255A (ja) * 1987-03-31 1988-10-13 Minolta Camera Co Ltd インク飛翔型プリンタ
US4855763A (en) * 1987-05-25 1989-08-08 Canon Kabushiki Kaisha Image recording apparatus
JPS6414050A (en) * 1987-07-08 1989-01-18 Hitachi Ltd Image recording apparatus and method
US4810604A (en) * 1987-09-30 1989-03-07 Xerox Corporation Combination xerographic and direct electrostatic printing apparatus for highlight color imaging
US4876561A (en) * 1988-05-31 1989-10-24 Xerox Corporation Printing apparatus and toner/developer delivery system therefor
US4860036A (en) * 1988-07-29 1989-08-22 Xerox Corporation Direct electrostatic printer (DEP) and printhead structure therefor
JPH02106766A (ja) * 1988-10-17 1990-04-18 Hitachi Ltd 静電記録ヘッド、画像記録装置、現像剤供給装置、ディスプレイ装置、及び静電記録ヘッドの製造方法
US5253022A (en) * 1989-05-18 1993-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US4903050A (en) * 1989-07-03 1990-02-20 Xerox Corporation Toner recovery for DEP cleaning process
JPH0371132A (ja) * 1989-08-10 1991-03-26 Brother Ind Ltd 顕色剤塗布装置
US4949103A (en) * 1989-08-28 1990-08-14 Xerox Corporation Direct electrostatic printing apparatus and method for making labels
US5132708A (en) * 1990-07-02 1992-07-21 Xerox Corporation DEP apparatus for selectively creating monochrome highlight color or process color images
US5187523A (en) * 1990-09-12 1993-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus for developing electrostatic latent image using two component developer
US5532100A (en) * 1991-01-09 1996-07-02 Moore Business Forms, Inc. Multi-roller electrostatic toning
EP0702278B1 (en) * 1991-04-18 2002-08-07 Hitachi, Ltd. Electrophotographic recording apparatus
JPH0577475A (ja) * 1991-09-20 1993-03-30 Brother Ind Ltd 画像形成装置
IL103705A (en) * 1991-11-15 1995-12-08 Kuehnle Manfred R Electro-thermal printing ink and method and printing device with its help
JPH05224456A (ja) * 1992-02-14 1993-09-03 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像剤とその製造方法および画像形成方法
US5257046A (en) * 1992-08-31 1993-10-26 Xerox Corporation Direct electrostatic printing with latent image assist
US5883656A (en) * 1994-12-15 1999-03-16 Moore Business Forms, Inc. Field effect toning method/apparatus

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EP0745236A1 (en) 1996-12-04
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US5883656A (en) 1999-03-16
CA2183351A1 (en) 1996-06-20
DE69515167D1 (de) 2000-03-30
WO1996018933A1 (en) 1996-06-20

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