JPH09503716A - 電界効果調色方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 用紙ウェブ等の移動基材の“電界効果画像形成”のための方法及び装置が提供される。およそ５〜２０μｍの標準粒子サイズを有する非伝導性、非磁気性トナーが、少なくとも８μＣ／ｇ程度に帯電され、次にトナー粒子が表面に付着するよう、伝導性表面を有する第１ローラーが、帯電トナーと動作関連付けされる。トナー粒子は、静電流動化ベッド内に保持され、ベッド内のコロナ素子により帯電されることが望ましい。ピン、あるいは針の一次電極配列が、それぞれコンピューターを使い、電源への電極動作接続をスイッチ入り／切りし、選択的に励磁、非励磁され、非書込み、あるいは書込み状態が提供される。トナー粒子は、第１ローラーから直接基材に転写されるか（一次電極通過後）、あるいはまず第２ローラーに送られ、そこでトナー粒子が基材に当接されるかのどちらかである。第２ローラーが利用される場合、“書込み”トナーのみを第２ローラーに転写するため、一次電極は第１ローラーと関連しているか、あるいは第１、第２ローラー間に配置可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 電界効果調色方法及びその装置 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上でのトナー（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条件付け手段とも関連 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〜＄０．００６５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３８１６８４０号、第４４０２０００号、第４４６４６ ７２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 が作動状熊にあることであり、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（ＤＥＰ）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伝導層により被覆され、他方側が分割伝導層により被 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。ＤＥＰ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伝導開口は、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 伝導、非磁気トナーが利用される。電界効果方法では、“二次電極”（一般に、 伝導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 可能な伝導面）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の標準粒子サイズを有する非伝導、非磁 気トナーと、少なくとも第１移動伝導部材と、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の標準粒子サイズを有する非伝導、非磁気トナーを、少な くとも約８μＣ／ｇ程度に帯電する。 （ｂ）トナー粒子が第１移動伝導部材に固着し、その上に層を形成するよう、 該第１移動伝導部材の動作を、ステップ（ａ）で帯電されたトナーと関連させる 。 （ｃ）一次電極配列から個々の一次電極を選択的に励磁し、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＊（＊ε０＊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、ε０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磁し、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伝導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伝導面上の電位 に等しく、Ｄは一次電極と第１伝導面間の分離距離に等しく、約７５〜２５０μ ｍ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伝導面 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伝導外面を有する第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化効果画像形成装置 が提供できる。即ち、非伝導、非磁気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伝導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７５〜２ ５０μｍ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 伝導外面を有する第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ローラー伝導外面には、伝導硬金属コーティング塗布され、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 硬化表面と伝導性を有し、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、本発明による電界硬化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（非伝導性、非磁気性 トナー）１０と、上が特定の硬伝導性コーティング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に移動する移動伝導性基材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”にバイアス可能な伝導性材の一次電極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伝導面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。トナーの好適標準粒 子サイズ径は、約１０．５μｍであるが、約５〜２０μｍの標準粒子サイズでプ 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８μＣ／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１０ μＣ／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１ ４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７５〜２５ ０μｍ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磁され、励磁された時、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＊（＊ε０＊ｒ２） ここで、Ｑはトナー上の帯電、ε０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１１、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標準粒子サイズを有する）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内の非伝導性、非 磁気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、伝導面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３ ６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、伝導性ピン、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７５〜２５０μｍ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で励磁す 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、あるいは伝導性外 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３ ３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４５’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１４５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１４ ９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、複数の伝導性リング（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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．およそ５〜２０μｍ標準粒子サイズを有する非伝導性、非磁気性トナーと 、少なくとも第１移動伝導性部材と、一次電極配列を使用し、トナー画像を移動 基材に加える方法であって、 （ａ）およそ５〜２０μｍの標準粒子サイズを有する非伝導性、非磁気性トナ ーを、少なくとも約８μＣ／ｇのレベルまで帯電し； （ｂ）第１移動伝導部材を、トナー粒子が底に付着し、その上に層を形成する よう、ステップ（ａ）からの帯電トナーの動作関連付けを行い； （ｃ）一次電極配列から選択的に個々の一次電極を励磁し、非書込み状態のト ナー粒子層に電界を加えさせ、これにより層内のトナー粒子に対する静電付着力 より大きいレベルで付加された電界が存在し、トナー上の帯電に合わせて電界が 、Ｑ２／（１６＊（＊ε０＊ｒ２）より大きく印加された場合、ここでＱはトナ ー上帯電、ε０はトナーの誘電率、ｒはトナー粒子半径をそれぞれ表し、トナー 粒子の除去が行われ、あるいは、一次電極の配列から選択的に個々の一次電極を 非励磁し、書込み状態のトナー粒子層に電界を加えないようにさせ、そこでトナ ー粒子の層が、トナー粒子が層から除去されることなく、一次電極を単に通過す るだけとなり； （ｄ）一次電極の配列を通過後第１伝導性部材上に残っているトナー粒子を、 移動基材に転写し、 （ｅ）トナー粒子を基材に溶かす実質的に連続する工程から成る方法。 ２．前記工程（ｃ）が、非書込み状態の時、約１．６Ｖ／μｍ以上の電界を加 えるよう実施される請求項１に記載の方法。 ３．前記工程（ｃ）が、更に、非書込み状態で加えられた電界程度が、（Ｖ１ −Ｖ２）／Ｄの等しくなるよう実施される、ここでＶ１＝一次電極の電位、Ｖ２ ＝第１導電性表面上の電位、Ｄ＝一次電極と第１伝導性表面間の分離距離であり 、ここでＤは約７５〜２５０μｍである請求項２に記載の方法。 ４．前記工程（ａ）の実施中は、トナーが静電流動化ベッド内にあり、前記工 程（ｂ）の実施中は、第１表面が流動化ベッドを通過移動され、前記工程（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請求項１に 記載の方法。 ５．前記一次電極がピン、あるいは針であり、前記第１伝導性表面が第１ロー ラーの外面であり、前記工程（ｄ）が、第１ローラーの外面を移動基材に当接さ せ、第１ローラーの外面上のトナーに転写電気力を加えて、トナーが第１ローラ ーから基材に転写させることにより実施される請求項１に記載の方法。 ６．前記一次電極がピン、あるいは針であり、前記第１伝導性表面が第１ロー ラーの外面であり、更に第２ローラーを利用し、第２伝導性外面を備え、前記工 程（ｄ ）が、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、更に第２ローラーの外面にあるトナーに転写 電気力を加え、トナーを第２ローラーから基材に転写させることにより実施され る請求項１に記載の方法。 ７．前記工程（ｃ）が、第１、第２ローラー間に配置されたピン、又は針の一 次電極配列により実施される請求項６に記載の方法。 ８．前記工程（ｃ）が、第２ローラーから離れた第１ローラーと関連したピン 、又は針の一次電極配列により実施される請求項６に記載の方法。 ９．前記工程（ａ）の実施中は、トナーが静電流動化ベッド内にあり、前記工 程（ｂ）の実施中は、第１ローラー外面が、流動化ベッドを通過して回転され、 前記工程（ｃ）の実施中に非書込み状態で除去されたトナーが流動化ベッドに落 として戻され、前記工程（ｃ）が、流動化ベッドのちょうど上に位置するピン、 又は針の一次電極配列により実施される請求項５に記載の方法。 １０．更に、ローラー間の最も隣接した領域から離れた所で、ローラーをお互 いシールドすることにより、第１ローラーから第２ローラーへのトナーの時期尚 早転写を防ぐ工程から成る請求項６に記載の方法。 １１．前記一次電極がピン、あるいは針であり、前記工程（ｃ）が、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、電位はソースへの配列のピン 、又は 針の各一次電極接続を電子的にスイッチングすることにより達成される請求項１ に記載の方法。 １２．非伝導性、非磁気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電気帯電する手段と； 表面上の層内にある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伝導性外面を有する第１ローラーと； 一次電極の配列と； 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、前記個々の一次電 極に選択的に電位を加えるか、あるいは電位を一つも加えないかの手段；及び、 移動基材を実装する前記手段により実装される移動基材に対して、前記第１ロ ーラーからトナーを転写する手段から成る電界効果画像形成装置。 １３．前記配列が、ピン、あるいは針の一次電極の配列から成り、 前記配列が、前記第１ローラーに隣接するが間隔を置いて、前記流動化ベッド と移動基材を実装する前記手段間に実装され、 前記トナー転写手段が、トナーを前記第１ローラーから直接移動基材に転写す る手段から成る請求項１２に記載の装置。 １４．移動基材を実装する前記手段により実装される 記手段が、伝導性外面を有する第２ローラーをから成る請求項１２に記載の装置 。 １５．前記配列が、書込み、非書込み状態が前記第１ローラーと関連して存在 するよう、前記第１ローラーに隣接するが間隔を置いて、また前記第２ローラー から離れて実装されるピン、又は針の電極配列から成る請求項１４に記載の装置 。 １６．前記配列が、ピン、又は針の電極配列から成り、前記配列が、前記第１ 、第２ローラー間に実装され、前記第１、第２ローラー間でのトナー転写中に、 書込み、非書込み状態が存在するよう位置決定される請求項１４に記載の装置。 １７．前記選択的付加手段が、各一次電極に関連し、コンピューターにより制 御される電子スイッチから成る請求項１２に記載の装置。 １８．前記第１ローラーから移動基材にトナーを転写する前記手段が、トナー を前記第１ローラーから移動基材に直接転写する手段から成る請求項１２に記載 の装置。 １９．前記トナー転写手段が、更に、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成る請求項１８に記載の装置。 ２０．前記配列が、ピン、あるいは針の配列より構成され、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の間隔を置いて配 置されるよう実装される請求項１２に記載の装置。 ２１．更に、前記一次電極の非書込み状態により除去されたトナーを、前記流 動化ベッド内に落ちて戻すフローシールドを備える請求項１２に記載の装置。 ２２．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成 る請求項１２に記載の装置。 ２３． 移動基材を実装する手段と； 帯電トナー粒子のソースと； 表面上の層にある前記ソースから帯電トナー粒子を受け取るため、前記ソース に隣接して回転されるよう実装される伝導性性外面を有する第１ローラーと； ピン、あるいは針の一次電極の配列と； 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、前記個々のピン、 又は針の一次電極に、選択的に電位を加えるか、あるいは電位を一つも加えない 手段、及び； 前記第１ローラーから、移動基材を実装する前記手段により実装される移動基 材にトナーを転写する手段から成る電界効果画像形成装置。 ２４．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７５〜２ ５０μｍの間隔を置いて配置されるよう実装される請求項２３に記載の装置。 ２５．前記第１ローラーから、移動基材を実装する前記手段により実装される 移動基材にトナーを転写する前 記手段が、伝導性外面を有する第２ローラーから成る請求項２３に記載の装置。 ２６．書込み、非書込み状態が、前記第１ローラーと関連して存在するよう、 前記ピン、あるいは針の電極配列が、前記第１ローラーに隣接するが間隔を置き 、前記第１、第２ローラー間に実装される請求項２５に記載の装置。 ２７．前記第１ローラーの伝導性外面が、伝導性硬金属コーティングで塗布さ れるか、あるいは構成される請求項２３に記載の装置。 ２８．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のコーティングである 請求項２７に記載の装置。 ２９．更に、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転 写を防ぐため、前記第１、第２ローラー間で、その間の最も隣接した領域から離 れた所に位置が決定される電気シールドから成る請求項２５に記載の装置。