JPH09131917A - トナー吐出印刷用パルス同期整形方法 - Google Patents

トナー吐出印刷用パルス同期整形方法

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JPH09131917A
JPH09131917A JP29448696A JP29448696A JPH09131917A JP H09131917 A JPH09131917 A JP H09131917A JP 29448696 A JP29448696 A JP 29448696A JP 29448696 A JP29448696 A JP 29448696A JP H09131917 A JPH09131917 A JP H09131917A
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voltage
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toner
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JP29448696A
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Michael H Lee
マイケル・エイチ・リー
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HP Inc
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Hewlett Packard Co
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385Typewriters 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
    • B41J2/41Typewriters 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
    • B41J2/415Typewriters 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
    • B41J2/4155Typewriters 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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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】印刷品質においてトーンの均一性をもたらし、
現像時間窓を最大にすることによって印刷品質を向上さ
せるトナー吐出印刷(TEP)方法および装置。 【解決手段】トナー吐出印刷装置は、静電荷を有するト
ナー粒子104を提供する現像液供給手段102と、印
刷ヘッド構造106自体の表面と対向関係になるように
配設されたバック電極110に対向する複数の孔108
を含む印刷ヘッド構造106とを含む。印刷ヘッドに印
加される電気信号には、現像液供給手段102に印加さ
れる電圧と、印刷ヘッドのゲート電極126に印加され
る電圧とが含まれ、現像液供給手段102に印加される
電圧とゲート電極126に印加される電圧は通常、同期
し、現像時間窓が最大になり、したがって、堆積される
トナーの量が最大になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、プリンタの分野に関し、詳細
には静電プリンタの分野に関する。
【0002】電子写真(EP)印書装置は、一般にはレ
ーザ・プリンタと呼ばれ、ますます一般的なものになり
つつある。レーザ・プリンタは、通常は負の電荷を有し
潜像を形成するように選択的に排出される光伝導体(P
C)を使用する。PCは、現像ゾーンを通過するが、そ
こでは、(負の)電荷を有するトナーが排出領域に吸引
され、荷電領域から反発される。トナー画像は次いで、
用紙またはその他の基板へ転写され、加熱されてトナー
画像が固定される。PCを清掃した後、このプロセスが
繰り返される。
【0003】電子写真では高い印刷品質がもたらされる
が、このプロセスは、比較的複雑であり、大型の印刷装
置を必要とする。EP印刷の代替策は、トナー吐出印刷
(TEP)であり、米国特許第3689935号に記載
されている。TEPプロセスの印刷品質は理論的には、
EPプリンタの印刷品質に近づくはずである。しかし、
TEPプロセスは、従来型のEPプロセスで必要とされ
る6つのステップではなく2つのステップしか使用しな
い。コストを削減することが可能なため、この機能強化
に対する関心はますます高まっている。米国特許第36
89935号に記載されたTEPでは、印刷ヘッドは、
トナーがトナー供給部材から受け取り部材へ送られるよ
うにする複数の孔を有する。トナー供給部材に面する印
刷ヘッドの表面にシールド電極が形成される。受け取り
部材に面するシールド電極に対向する印刷ヘッドの表面
にアドレス電極が形成される。対応するアドレス電極に
適当な電圧を印加することによって個別の孔が選択的に
開閉される。
【0004】TEPプロセスに関連する問題のために、
TEPプリンタの市販が妨げられている。米国特許第4
491855号で対処された1つの問題は、印刷ヘッド
の後方にあるトナー供給手段である。トナー供給部材、
通常は現像液ロール(DR)と接地シールド電極との間
に交流電圧が印加され、そのため、孔でのトナーの適切
な供給が保証される。
【0005】米国特許第5095322号は、DR電圧
とシールド電極電圧を同期させて、印刷ヘッドのアドレ
ス電極構造上に誤った符号のトナーが堆積することによ
る孔の詰まりを防止することを記載している。米国特許
第5095322号に記載されたTEPでは、バイアス
されたAC電圧がDRに印加され、同時に、パルスされ
たDC電圧またはDCバイアスされたAC電圧がシール
ド電極構造に印加される。シールド電圧は、DRに印加
されるAC電圧と同じ周波数を有するが、約180°だ
け位相がずれている。DRに対するアドレス電極の周波
数および位相は論じられていない。
【0006】米国特許第5329307号は、DRに印
加される電圧とアドレス電圧が同期する印刷装置を記載
している。具体的には、クロック信号の後にDR電圧が
印加される。クロック信号がオンである間、この電圧に
よってDRから印刷ヘッドへトナーが加速される。クロ
ック信号がオフである間、この電圧によって印刷ヘッド
からDRへトナーが加速される。特定の孔を開放する場
合、クロック信号がオンになったときに、対応するアド
レス電極が開放され、次いで、クロック信号がオフにな
ったときに閉鎖される。したがって、DR電圧とアドレ
ス電極電圧は相互の変化を反映する。米国特許第532
9307号の方式は、印刷の一様性を向上させるが、後
述の理由で、この実施態様では、TEP印刷で重大な現
像時間窓が最大にならない。さらに、DR電圧によって
TEPに対する現像が最適化されることはない。
【0007】TEP現像時間窓を理解するためにまず、
EP印刷を考える。EP印刷では、現像ゾーンは数mm
をカバーする。処理速度が5cm/sのとき、現像液ロ
ールに対する2.5kHz ACによって、現像液ロー
ルと光伝導体との間でトナーがおそらく150回にわた
って前後に移動され、60msよりも長い時間をかけて
像が画定される。これに対して、TEPでは、トナーは
オリフィスを通過した後、現像液ロールには戻らない。
さらに、受け取り基板(たとえば、用紙)が移動する
(2.5kHz ACで0.40msの別々のパルス)
ので、トナーが堆積できるのは小さな時間窓の間だけで
あり、すなわち600dpiで0.83msに過ぎな
い。さらに、ゲート・キャパシタンスおよび無視できな
いトナー走行時間によって、印刷に関する時間窓がさら
に縮小される。したがって、TEPが解消しなければな
らない主要な問題は、各画素にアドレスする小さな時間
窓である。米国特許第5329307号は、相対時間位
置が固定されるようにDR電圧とアドレス電極電圧を同
期させる。しかし、それらの電圧の位相関係は最適化さ
れない。
【0008】高い印刷品質を提供し現像時間窓を最適化
するトナー吐出プリンタが必要である。
【0009】
【発明の概要】本発明は、現像液ロール電圧とゲート電
極電圧を適切な位相関係になるように同期させ、印刷品
質においてトーンの均一性をもたらし、現像時間窓を最
大にすることによって印刷品質を向上させるトナー吐出
印刷方法および装置を提供する。本発明はさらに、TE
Pに関する改良されたDR波形を提供する。このトナー
吐出印刷装置は、静電荷を有するトナー粒子を提供する
現像液供給手段と、印刷ヘッド構造自体の表面と対向関
係になるように配設されたバック電極に対向する複数の
孔を含む印刷ヘッド構造とを含む。制御回路は、制御さ
れた電気信号を印刷ヘッド構造に印加する。トナーは、
孔とバック電極との間に位置決めされた受け取り媒体上
に堆積することも、あるいは別法として電極自体上に堆
積することもできる。電気信号には、現像液供給手段に
印加される電圧と、印刷ヘッドのゲート電極に印加され
る電圧とが含まれ、現像液供給手段に印加される電圧と
ゲート電極に印加される電圧は通常、同期し、現像時間
窓が最大になり、したがって、堆積されるトナーの量が
最大になる。さらに、DR波形は、現像液性能を向上さ
せるように整形される。
【0010】DR波形によって現像液供給手段から粒子
が抽出され、同時に、アドレス電極信号がシャッタまた
はゲートを制御し、それによって、抽出された粒子を受
け取り基板上に送ることができる。DR波形自体は、波
束からなり、波幅はトリガによって開始され、その後
に、トナーをDRに引き戻すように設計された定逆電圧
が続く。第1の実施例では、DR電圧とゲート電極電圧
との間の位相関係は、ゲート電圧が所定の時間値だけD
R電圧よりも遅れるように定義される。トナーの量が最
大になるのは、ゲートが、第1のトナー・バーストが到
着する直前に開放され、予定されている次のゲート開放
の前に閉鎖することが必要になるまで開放されたままで
ある場合である。したがって、使用される電圧条件の場
合のDRとの静電付着を回避することができる最高の静
電荷を有するトナー粒子の、現像液ロールと印刷ヘッド
との間の走行時間に等しい所定の時間遅延によって、堆
積されるトナーの量、すなわちTEPプロセスの小さな
時間現像窓に関する臨界係数が最大になる。ゲートに印
加される電圧を遅延させることは、クロックがトリガし
たときに静電荷を有するトナー粒子がDRから抽出さ
れ、ゲートが開放された直後に印刷ヘッドに到着し始め
ることを意味する。
【0011】ゲート電極の孔を通過するトナーの量は、
次のスポットに対応するトナー・バーストが到着する直
前までゲートが開放されたままである場合に最大にな
る。最小量のトナーがゲート電極孔を通過するのは、ゲ
ート電極を最大継続時間よりも短い時間しか開放しない
場合である。したがって、グレー・スケーリングをもた
らすには、所望の画素の暗度に応じてゲート開放時間を
変化させる。たとえば、最も暗い画素を得るには、ゲー
トをできるだけ長い時間にわたって開放させておく。グ
レー・スケールをもたらすには、堆積されるトナーの量
を減少させるようにゲート開放時間を選択する。各ゲー
ト開放時間はグレー・スケール・レベルに対応する。
【0012】この印刷方法は、静電荷を有する粒子のト
ナーと、表面と表面の孔とを有する印刷ヘッドと、前述
の現像液供給手段から離れた位置にある前述の変調電極
部材の表面と対向関係になるように配設されたバック電
極とを提供するステップと、印刷ヘッド構造、現像液供
給手段、バック電極に、制御された電圧を印加して、電
荷を有するトナー粒子を、選択された孔を通してバック
電極の方へ流れさせるステップとを含み、印刷ヘッド構
造のゲート電極に印加される電気信号と現像液ロール上
の波形は、適当な位相差で同期する。好ましくは、印刷
ヘッドのゲート電極への電気信号の印加は、現像液供給
手段への電圧の印加よりも所定の時間だけ遅れる。堆積
されるトナーの量を最大にするために、この所定の時間
は、使用される電圧条件の場合の静電付着力を回避する
ことができる最高の電荷を有するトナー粒子の、現像液
供給手段から印刷ヘッド構造への走行時間に等しい。
【0013】本発明の性質および利点のさらなる理解
は、本明細書の残りの部分および添付の図面を参照する
ことによって実現することができる。
【0014】
【好適実施例の詳細な説明】本発明は、現像液ロール電
圧とゲート電極を所定の位相関係になるように同期させ
ることによって印刷品質を向上させるトナー吐出印刷方
法および装置を提供する。図1を参照すると、本発明の
好ましい実施例によるトナー吐出プリンタ100の好ま
しい実施例の部分概略図の断面図が示されている。本発
明は、静電荷を有するトナー粒子104を提供する現像
液供給手段102と、複数の孔108を含む印刷ヘッド
構造106と、印刷ヘッド構造106の表面112と対
向関係になるように配設されたバック電極110と、電
荷を有するトナー粒子104を、選択された孔を通して
バック電極110の方へ流れさせる制御された電気信号
を印刷ヘッド構造106と現像液供給手段102とバッ
ク電極110に印加する制御回路114とを含む。この
電気信号には、現像液供給手段102に印加される信号
120と、バック電極110に印加される信号122
と、印刷ヘッドのゲート電極126に印加される信号1
24と、シールド電極130に印加される信号128と
が含まれ、現像液供給手段102に印加される信号12
0とゲート電極126に印加される信号124が同期す
る。
【0015】通常、ゲート電極126への信号124の
印加が、現像液供給手段102への信号120の印加よ
りも所定の時間148だけ遅れるように信号124を同
期させる。好ましくは、この所定の時間は、TEPプリ
ンタ100の現象時間窓を最大にするため、現像液供給
手段102の表面付近の最初の位置から印刷ヘッド構造
106への、DRへの静電付着を回避できる最高の電荷
を有するトナー粒子104の走行時間にほぼ等しい。具
体的には、図1に示した実施例では、シールド電極13
0は現像液供給手段102に面し、かつ現像液供給手段
と対向関係にあり、所定の時間は、現像液供給手段10
2から印刷ヘッド構造106のシールド電極130への
トナー粒子104の走行時間にほぼ等しい。
【0016】トナー104は、印刷ヘッド106から約
50μmないし150μm、好ましくは75μmないし
100μmだけ離隔された現像液供給手段102によっ
て供給される。トナー104は、適切な非磁性絶縁トナ
ー・コンビネーションで構成することができる。トナー
104は、正の電荷を有することも、あるいは負の電荷
を有することもできる。本明細書では、トナー104は
負の電荷を有する(磁性絶縁トナーを使用する場合、間
隔は通常、125μmないし350μm、好ましくは1
50μmないし250μmに増加される)。
【0017】トナーの電荷・質量比(q/m)は、寸法
分布が厳密である場合でも、広く変動することが知られ
ている。現像液ロール・パルスが開始した後、トナーは
印刷ヘッド106の方へ進む。しかし、トナー到着時間
は明らかに、かなり変動する可能性がある。初期にDR
との静電付着を回避することができる最高の電荷を有す
るトナーは最短走行時間を有する。付着はq2に比例す
るので、ジャンピングが可能なq/mは通常、DR電圧
条件に応じて10μC/gないし20μC/gに限られ
る。
【0018】印刷ヘッド構造106は、ゲート電極12
6がバック電極110に面しシールド電極128が現像
液供給手段102に面するようにトナー吐出プリンタ1
00内に位置決めされる。印刷ヘッド構造106は、電
気絶縁ベース部材132と、ゲート電極126と、シー
ルド電極130とで構成される。電気絶縁ベース部材1
32は通常、厚さが25μmないし125μm、好まし
くは50μmないし100μmの範囲のポリイミド被膜
からなる。ただし、他の絶縁材料および厚さを使用する
ことができる。ベース部材106の第1の主表面134
上に連続導電シールド電極130が形成される。シール
ド電極130は通常、総厚さが約0.1μmないし0.
5μm、好ましくは0.2μmないし0.5μmのCr
−Auで構成される。第1の主表面134に対向するベ
ース部材106の第2の主表面112上に、区画化され
た導電ゲート電極126が製造される。導電シールド電
極130と同様に、ゲート電極126は通常、厚さが約
0.2μmないし1μm、好ましくは0.3μmないし
0.6μmのCr−Auで構成される。
【0019】印刷ヘッド構造の第1の主表面138から
印刷ヘッド構造の第2の主表面140へ延びる複数の穴
または孔108が印刷ヘッド構造106に存在する。孔
108は通常、円筒形であり、直径が約100μmない
し180μm、好ましくは120μmないし160μm
である。これらの孔は、情報を記録する際に使用するの
に適したパターンで、個別にアドレス可能な電極の電極
アレイを形成する。
【0020】バック電極110は、印刷ヘッド構造10
6の第2の主表面と対向関係で配設される。好ましい実
施例では、バック電極110は、回転可能な導電ドラム
であり、外面を有する。通常、トナー・パターンを記録
するためにバック電極の表面上にコピー基板142が位
置決めされる。別法として、トナーを直接、電極表面上
に配設することができ、トナーはその後、別の位置にあ
る記録基板へ送られる。トナーを最初にバック電極上に
配設する場合、電極はさらに、ほぼドラムの外面をカバ
ーするシリコーンゴムやフッ化ポリビニルなどのトナー
剥離促進プラスチックの薄い層を有することができる。
図を簡単にするために、トナー剥離促進プラスチック層
は図1には示されていない。
【0021】制御回路114は、印刷ヘッド構造10
6、現像液ロール102、バック電極110に、制御さ
れた電気信号を印加し、静の電荷を有するトナー粒子1
04を選択された孔を通してバック電極110の方へ流
れさせる。個別の電気電極にアドレスすることは当技術
分野では良く知られており、任意の数のアドレス方法を
使用して所望の印刷要素を電子的に選択することができ
る。制御回路114は、現像液供給手段102に電気信
号120を印加し、バック電極110に電気信号122
を印加し、ゲート電極126に電気信号124を印加
し、シールド電極130に電気信号128を印加する。
【0022】トナー粒子が負の電荷を有する好ましい実
施例では、制御回路114は、シールド電極層130を
グラウンドに、バック電極110を高電圧源に、ゲート
電極126および現像液供給手段102を変調信号源に
電気的に結合する。バック電極110に印加される信号
は、通常は0.8kVないし1.5kV、好ましくは
1.0kVないし1.3kVの範囲の高電圧源であり、
そのため、選択された孔内を流れる電荷を有するトナー
粒子の流れはバック電極110に静電吸引され、ドラム
の回転時に、バック電極110のドラム表面上に、電荷
を有するトナー粒子104を堆積し、あるいはバック電
極110の前方の受け取り基板142に静電吸引され
る。
【0023】図2のBは、本発明の好ましい実施例によ
るゲート電極に印加される波形124を表したものであ
る。ゲートを開閉するには−20Vと−340Vの間で
変調する信号124で十分であることが分かった。ゲー
ト電極は、より正の電圧が印加されたときに開放され、
より負の電圧が印加されたときに閉鎖される。好ましく
は、負の電荷を有するトナー粒子の場合、ゲート電極に
印加される電圧波形(の最も正の部分)は常に負であ
り、それに対して、正の電荷を有するトナー粒子の場
合、ゲート電極に印加される電圧波形(の最も負の部
分)は常に正である。これによって出力の品質が向上す
る。また、好ましくは、信号124は2つの電圧−20
Vと−340Vとの間で交互に変化し、中間状態を有さ
ない。負の電荷を有するトナー粒子では、信号124
は、ゲートが開放されるまで最も負の電圧に保持され
る。
【0024】図2のAは、本発明の好ましい実施例によ
るトナー吐出プリンタ100の現像液供給手段102に
印加される波形を表したものである。図2のAに示した
波形は、一連の交流電圧と、それに続く、トナーをDR
に引き戻すように設計された定逆電圧とを含む波束14
9で構成される。現像液供給手段104に対する電気信
号120の印加は通常、DC(変調信号)成分とAC
(変調信号)成分の両方を含む。好ましくは、信号12
0は340Vと−260Vとの間で変調する。現像液供
給手段電圧120が負であるとき、トナー粒子104は
現像液供給手段102の表面から反発される。波束の終
わりに、DR電圧は基準高正電圧に反転し、トナー10
4を、シールド電極130からDR102に引き戻す。
好ましい実施例では、シールド電極130に障害物がな
くなるように、定正電圧は波形の少なくとも10%ない
し20%を占めるべきである。
【0025】代替現像液供給波形を図2のDに示す。図
2のDの波形を参照すると分かるように、+340V
(3つの230μsecパルスからなるパルス列の場合
を除く)、330μsecごとに−600Vパルス、ゲ
ート・トリガ間時間3ms(処理速度1.2cm/s)
の条件によって、トナー吐出プリンタで使用される現像
液の場合に良好な印刷品質が与えられることが分かっ
た。図2のDに示した波束149は電圧+340V(h
1)と−600V(h2)との間で交互に変化するが、
別法として、波束電圧が、図2のAに示したような中間
電圧間で交互に変化することができる。これは、DRと
シールド電極130との間のキャパシタンスからのパル
スの丸め操作のためである。図2のDで、ピーク負電圧
は−260Vであり、この電圧の絶対値は340Vバッ
クグラウンド電圧よりも小さい。絶縁負トナーでは、シ
ールド電極130を清浄に維持するために波束内の平均
DR電圧は少なくともわずかに正であるべきである。た
だし、この要件は、定高正電圧が波形の十分な部分を占
める場合はわずかに緩和することができる。
【0026】図2のAに示した好ましい実施例では、現
像液ロールに印加される信号120の周期150は少な
くとも、負の勾配を有し、高さh1と、高さh2、すな
わち現像液ロール波形上の最も負の位置によって画定さ
れる第1の部分152と、正の勾配と負の勾配の両方を
有し、高さh3と、高さh3およびh5よりも正であり
高さh1よりも小さな高さh4と、高さh5によって画
定される第2の部分154とを含む。DR波形の第2の
部分152では、高さh5は高さh4よりも正である。
現像液供給手段102に印加されるDR波形の形状は、
トナー付着特性を利用するように設計される。現像液供
給手段102からトナー粒子を反発するエネルギーは、
トナー粒子の数が減少するにつれて減少する。したがっ
て、DR波形を大きなパルスで始め、チェーン(磁性ト
ナー)または現像液ロール(非磁性)へのトナー付着を
防止することが好ましい。波形の第1の部分はこの目標
を達成する。次に、ゲートの孔が閉鎖されるときにゲー
トの孔を通過するのに十分な加速度をトナー粒子に与え
るほどトナー粒子加速度を増加させずにトナー粒子を反
発させたいものとする。これは、DR波形の第2の部分
として記載した一連の交番波形によって最もうまく行わ
れる。
【0027】トナー粒子104層は、シールド電極から
おそらく100μmだけ離隔される。トナーが静電付着
を圧倒するのに十分な電圧を印加する場合、トナーはD
Rからシールド電極の方へ移動することができる。シー
ルド電極に到達する走行時間は、トナーの荷電、印加電
圧、間隔に依存する。通常のトナー電荷の−7μC/g
では、トナーの一部が−10μC/g以上に荷電され
る。−10μC/gカットオフに関する100μm D
R・シールド電極間離隔距離の最小走行時間は約100
μsである。高い電荷を有する粒子は、過度に強力に付
着し現像液ロールから剥離することができず、それに対
して、低い電荷を有する粒子の走行時間はかなり長い。
通常のトナー粒子の電荷分布のために、平均走行時間が
最小走行時間よりもずっと大きくなることがある。
【0028】処理速度が5cm/sであり、トナーがバ
ック電極上に直接堆積され、あるいは受け取り基板上に
堆積されるトナー吐出プリンタを考える。トリガは0.
85msごとに発生すると仮定する。本発明の好ましい
実施例では、現像液ロールに印加される電圧信号は、ト
リガ後にゲートが解放されている間、トリガ時のパルス
に同期する。したがって、好ましい実施例では、ゲート
電極に印加される電圧信号とDRに印加される電圧信号
は位相がずれ、厳密な位相角度は、TEP現像液形状お
よび印加電圧条件に依存する。一様な印刷を促進するD
R波形とゲート信号との間の固定時間関係も重要であ
る。
【0029】ゲート電極の孔を通過するトナーの量は、
次の画素に対応するトナー・バーストが到着する直前ま
でゲートが開放されたままである場合に最大になる。ゲ
ート電極が最大継続時間よりも短い継続時間しか開放さ
れない場合は、最小量のトナーがゲート電極孔を通過す
る。したがって、グレー・スケーリングをもたらすに
は、所望の画素の暗度に応じてゲート開放時間を変化さ
せる。たとえば、最も暗い画素を得るには、ゲートをで
きるだけ長い時間にわたって開放させておく。グレー・
スケールをもたらすには、堆積されるトナーの量を減少
させるようにゲート開放時間を選択する。各ゲート開放
時間はグレー・スケール・レベルに対応する。
【0030】上記の説明が例示的なものであり、制限的
なものではないことが理解されよう。たとえば、電圧の
大きさ、厳密な波形、位相関係は明らかに、使用するト
ナーに依存する。本発明の範囲はしたがって、上記の説
明に関して決定すべきではなく、その代わりに、添付の
特許請求の範囲と、そのような特許請求の範囲に含まれ
る等価物の全範囲に関して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明よるトナー吐出プリンタの部分概略図の
断面図である。
【図2】本発明によるプリンタの各部分の信号波形を表
した図である。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電電荷を有するトナー粒子を提供する
    現像液供給手段と、 複数の孔を含み、第1の主表面と第2の主表面とを有
    し、第1の主表面上にシールド電極が形成され、第2の
    主表面上に複数のゲート電極が形成された印刷ヘッド構
    造と、 印刷ヘッド構造自体の表面と対向関係になるように配設
    されたバック電極と、 印刷ヘッド構造、現像液供給手段、バック電極に、制御
    された電気信号を印加して、電荷を有するトナー粒子
    を、選択された孔を通してバック電極の方へ流れさせる
    制御回路とを備え、現像液供給手段に印加される電圧と
    ゲート電圧に印加される電圧が、ゲート電圧への電圧の
    印加が現像液供給手段への印加よりも所定の時間だけ遅
    れるように同期し、所定の時間が、現像液供給手段から
    印刷ヘッド構造へのトナー粒子の最小走行時間にほぼ等
    しいことを特徴とする画像記録装置。
  2. 【請求項2】 所定の時間が、現像液供給手段から印刷
    ヘッド構造のシールド電極へのトナー粒子の最小走行時
    間にほぼ等しいことを特徴とする請求項1に記載の画像
    記録装置。
  3. 【請求項3】 トナー粒子の最小走行時間が、現像液供
    給手段との静電付着を回避することができる最高の静電
    荷を有するトナー粒子の、現像液供給手段から印刷ヘッ
    ド構造への走行時間にほぼ等しいことを特徴とする請求
    項1に記載の画像記録装置。
  4. 【請求項4】 現像液供給手段電圧が、交流電圧と、そ
    れに続く、トナーを現像液ロールに引き戻す逆電圧とか
    らなる波束を含むことを特徴とする請求項1に記載の画
    像記録装置。
  5. 【請求項5】 現像液ロール電圧の波束が少なくとも、
    高さh1と、高さh2、すなわち現像液ロール波形上の
    最も負の位置によって画定される第1の部分を有し、高
    さh3と、高さh3およびh5よりも正であり高さh1
    よりも小さな高さh4と、高さh5によって画定される
    第2の部分とを含むことを特徴とする請求項1に記載の
    画像記録装置。
  6. 【請求項6】 高さh5が高さh4よりも正であること
    を特徴とする請求項5に記載の画像記録装置。
  7. 【請求項7】 負の電荷を有するトナー粒子では、波束
    の第1の部分が負の勾配を有し、波束の第2の部分が正
    の勾配と負の勾配の両方を有することを特徴とする請求
    項5に記載の画像記録装置。
  8. 【請求項8】 正の電荷を有するトナー粒子では、波束
    の第1の部分が正の勾配を有し、波束の第2の部分が正
    の勾配と負の勾配の両方を有することを特徴とする請求
    項5に記載の画像記録装置。
  9. 【請求項9】 負の静電荷を有するトナー粒子では、ゲ
    ートに印加される電圧波形の最も正の部分が負であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
  10. 【請求項10】 正の静電荷を有するトナー粒子では、
    ゲートに印加される電圧波形の最も負の部分が正である
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。
  11. 【請求項11】 静電荷を有する粒子のトナーと、表面
    と表面の孔とを有する印刷ヘッドと、前記現像液供給手
    段から離れた位置にある前記印刷ヘッドの表面と対向関
    係になるように配設されたバック電極とを提供するステ
    ップと、 印刷ヘッド構造、現像液供給手段、バック電極に、制御
    された電気信号を印加して、電荷を有するトナー粒子
    を、選択された孔を通してバック電極の方へ流れさせる
    ステップとを含み、印刷ヘッド構造のゲート電極に印加
    される電気信号と現像液供給手段に印加される電気信号
    が、ゲート電極への電圧の印加が現像液供給手段への印
    加よりも所定の時間だけ遅れるように同期し、所定の時
    間が、現像液供給手段から印刷ヘッド構造へのトナー粒
    子の最小走行時間にほぼ等しいことを特徴とする印刷方
    法。
  12. 【請求項12】 所定の時間が、現像液供給手段から印
    刷ヘッド構造のシールド電極へのトナー粒子の最小走行
    時間にほぼ等しいことを特徴とする請求項11に記載の
    画像記録装置。
  13. 【請求項13】 トナー粒子の最小走行時間が、現像液
    ロールとの静電付着を回避することができる最高の電荷
    を有するトナー粒子の、現像液供給手段から印刷ヘッド
    構造への走行時間にほぼ等しいことを特徴とする請求項
    11に記載の画像記録装置。
  14. 【請求項14】 現像液ロール電圧が、交流電圧と、そ
    れに続く、トナーを現像液供給手段の方へ引き戻す逆電
    圧とからなる波束を含むことを特徴とする請求項11に
    記載の画像記録装置。
  15. 【請求項15】 現像液ロール電圧の波束が少なくと
    も、高さh1と、高さh2、すなわち現像液供給手段波
    形上の最も負の位置によって画定される第1の部分を有
    し、高さh3と、高さh3およびh5よりも正であり高
    さh1よりも小さな高さh4と、高さh5によって画定
    される第2の部分とを含むことを特徴とする請求項1に
    記載の画像記録装置。
  16. 【請求項16】 高さh5が高さh4よりも正であるこ
    とを特徴とする請求項15に記載の画像記録装置。
  17. 【請求項17】 負の静電荷を有するトナー粒子では、
    ゲート電極に印加される電圧波形の最も正の部分が負で
    あることを特徴とする請求項11に記載の画像記録装
    置。
  18. 【請求項18】 正の静電荷を有するトナー粒子では、
    ゲートに印加される電圧波形の最も負の部分が正である
    ことを特徴とする請求項11に記載の画像記録装置。
  19. 【請求項19】 現像液供給手段から得た静電荷を有す
    る粒子のトナーと、表面と表面の孔とを有する印刷ヘッ
    ドと、前記現像液供給手段から離れた位置にある前記印
    刷ヘッドの表面と対向関係になるように配設されたバッ
    ク電極とを提供するステップと、 印刷ヘッド構造、現像液供給手段、バック電極に、制御
    された電気信号を印加して、電荷を有するトナー粒子
    を、選択された孔を通してバック電極の方へ流れさせる
    ステップとを含み、印刷ヘッド構造のゲート電極に印加
    される電気信号と現像液供給手段に印加される電気信号
    が、ゲート電極への電圧の印加が現像液供給手段への印
    加よりも所定の可変時間だけ遅れるように同期し、所定
    の可変時間が、それぞれの異なるグレー・スケール・レ
    ベルに対応することを特徴とする印刷方法。
  20. 【請求項20】 現像液供給手段から印刷ヘッド構造へ
    のトナー粒子の最小走行時間にほぼ等しい所定の時間に
    よって、最も暗い画素が確立されることを特徴とする請
    求項19に記載の印刷方法。
JP29448696A 1995-10-18 1996-10-16 トナー吐出印刷用パルス同期整形方法 Pending JPH09131917A (ja)

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