JPH106547A - 直接静電印刷装置の画像予備処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の品質を改善する。 【解決手段】 トナー移送装置；トナー受取り部材基
質；複数の孔を有する電子的にアドレス可能な印刷ヘッ
ド構造物；各孔のための少なくとも１個の制御電極とを
具備し、画像信号を該駆動信号に変換する前に画像信号
を補正するための予備処理装置を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は静電印刷法、特に直接静電印刷
法（ＤＥＰ）に使用される方法、および画像予備処理装
置にする。ＤＥＰにおいては電子的にアドレス可能な
（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）印刷ヘッド構造物１０６に
よりトナー移送装置１０１から直接受像部材基質１０９
上へと静電的な印刷が行われる。

【０００２】

【従来技術及びその課題】ＤＥＰ（直接静電印刷法）に
おいては、トナー、即ち現像材料を受像基質１０９の上
に画像に従って直接沈積させるが、受像基質は静電的な
潜在画像をもっていないことが好ましい。 従来法の代表
的なＤＥＰ装置１００をも表している図１を参照して以
下の説明を行う。この基質は中間的な無端の可撓性のベ
ルト（例えばアルミニウム、ポリイミド等）であること
ができる。この場合画像に従って沈積したトナーは他の
最終的な基質１０９に転写されなければならない。トナ
ーは直接最終的な受像基質１０９の上に沈積され、最終
的な受像基質１０９、例えば白紙、透明基質等の上に直
接画像をつくる可能性を与える方が好適である。この沈
積工程の後に最終的な融着工程が続く。

【０００３】この点でＤＥＰは古典的な電気的印刷法と
異なっている。後者の場合、電荷保持表面上にある潜在
的な画像を適当な方法により、例えば粉末画像法によっ
て現像して画像を眼に見えるようにする。次いで粉末画
像を該電荷保持表面に直接融着させて直接電気的印刷物
にするか、または粉末画像を最終的な基質に転写してこ
の媒体に融着させる。後者の方法では間接的な電気的印
刷物が得られる。最終的な基質は透明な媒体、不透明な
重合体フィルム、紙等であることができる。

【０００４】ＤＥＰはまた潜在的な静電画像をつくる付
加的な工程および付加的な部材が導入されている点で電
子写真法と著しく異なっている。さらに詳細に述べれ
ば、光伝導体を使用し、帯電／露出サイクルが必要であ
る。

【０００５】ＤＥＰ装置１００は例えば米国特許第３，
６８９，９３５号に記載されている。この特許明細書に
は − 分離層と呼ばれる絶縁材料の層１０６、 − 該分離層の片側にある伝導性材料の連続層から成る
遮蔽電極１０６ｂ、 − 分離層の他の側にある分画された層によってつくら
れた多数の制御電極１０６ａ、および − 少なくとも一列の孔１０７ から成る多層構造の粒子変調器または印刷ヘッド構造物
１０６を有する静電的ラインプリンターが記載されてい
る。１個の孔１０７の周りに各制御電極１０６ａがつく
られ、他の制御電極１０６ａと互いに絶縁されている。

【０００６】それぞれの制御電極１０６ａに或る選ばれ
た電圧をかけ、同時に遮蔽電極１０６ｂにも一定の電圧
をかける。トナー移送装置１０１と受像部材支持物との
間にかけられた全体としての推進電場によって、帯電し
たトナー粒子は印刷ヘッド構造物１０６の一列の孔１０
７を通って飛び出して行く。粒子の流れの強さは制御電
極１０６ｂにかけられた電圧のパターンによって変調さ
れる。変調された帯電粒子の流れはその流れの間に配置
された受像部材基質１０９に衝突する。受像部材基質１
０９は孔１０７の列に対して垂直な方向に移動し、一行
毎に掃引された印刷物ができる。特定の具体化例におい
ては、遮蔽電極１０６ｂはトナー移送装置１０１に面し
ており、制御電極１０６ｂは受像部材基質１０９に面し
ている。印刷ヘッド構造物１０６と受像部材支持物の裏
側にある単一の裏電極１０５との間に直流電圧をかける
ことができる。この推進電圧により印刷ヘッド構造物１
０６と裏電極１０５との間にある受像部材基質１０９に
トナーが吸引される。

【０００７】上記特許明細書に記載されたＤＥＰ装置１
００は中間調の画像および連続調の画像を印刷するのに
非常に適している。中間調の画像の視覚可能な密度の変
動は個々の制御電極１０６ａにかける電圧をオン／オフ
変調することによって得ることができる。連続調のレベ
ルまたは多数の異なった密度レベルはこのような電圧を
連続的に変調することによって得ることができる。大部
分のＤＥＰシステムにおいては、密度に対して高分解能
を得るために、即ち多数の異なった密度レベルから成る
画像を得るために、大きな孔１０７を使用する。しかし
良品質のテキストを得るためには空間的な分解能が高い
必要がある。このことは印刷ヘッド構造物１０６のプラ
スチックス材料、制御電極１０６ａおよび遮蔽電極１０
６ｂに開ける孔１０７を小さくしなければならないこと
を意味する。

【０００８】高度の空間的分解能および高度の密度分解
能を得るために印刷ヘッド構造物１０６の中で孔１０７
を多数使用する場合には、個々の孔１０７によって得ら
れる全体としての印刷密度が極めて一定に且つ再現性良
く得られるようにし、いずれかの方向に縞を生じること
なく均一なグレースケールが得られるようにしなければ
ならない。

【０００９】密度の制御および／または空間的な制御が
増強されている印刷ヘッド構造物は文献に記載されてい
る。米国特許第４，８６０，０３６号には、少なくとも
３列（好ましくは４列以上）の孔１０７から成り、これ
によって白い縞を生じることなしに頁全体に亙って滑ら
かな密度のスケールをもった画像を印刷することが可能
な印刷ヘッド構造物１０６が記載されている。この種の
印刷ヘッド構造物の主な欠点は、帯電したトナー粒子を
すべての印刷用の孔１０７の近傍で殆ど同じフラックス
１１１をもって付与しなければならないトナー粒子付与
モジュールに影響を与える。

【００１０】米国特許第５，２１４，４５１号には、す
べての印刷用の孔１０７の近傍で殆ど同じフラックス１
１１をもってトナー粒子を付与する問題を、印刷ヘッド
構造物１０６の上に異なった組の遮蔽電極１０６ｂを取
り付け、各遮蔽電極１０６ｂを異なって列の孔１０７に
対応させることによって解決しようとしている。印刷の
際異なった列の孔１０７に対応した異なった遮蔽電極１
０６ｂにかけられる電圧を変化させ、トナー付与モジュ
ールから裏電極の孔１９５へ向かうにつれて大きな静電
的推進電場がかかるようにトナー付与モジュールから遠
い位置に配置されたこれらの孔１０７を調節し、これに
よって増強された密度の輪郭が得られるようにする。

【００１１】米国特許第５，４０４，１５５号において
は、互いにトナー・フラックス１１１に影響を与える隣
合った通路に対する補正方法が記載されている。

【００１２】上記の各装置は隣接したピクセルにおける
画像の密度に無関係にすべての印刷用の孔１０７の近傍
において殆ど同じフラックス１１１をもって帯電したト
ナー粒子を付与するという問題を多かれ少なかれ解決し
てはいるが、印刷の方向およびそれと直交した方向の両
方で最適化された密度輪郭を得るという問題に対しては
全く解答を与えていない。

【００１３】一定で再現可能な密度輪郭を得るために
は、ＤＥＰの原理に従って動作する装置の中にもっと多
くの補正方法を含ませなければならない。

【００１４】従って本発明の第１の目的は優れたグレー
スケールの品質をもった画像を与える画像予備処理装置
および改善された直接静電印刷（ＤＥＰ）装置を提供す
ることである。

【００１５】本発明の他の目的は高度の空間分解能およ
び密度分解能をもった優れた画像品質が高い印刷速度と
長期に亙る良好な安定性および信頼性とが組み合わされ
た画像予備処理装置および改善されたＤＥＰ装置を提供
することである。

【００１６】本発明のさらに他の目的は該ＤＥＰ装置の
種々の非理想的な印刷特性に対し、印刷すべきディジタ
ル画像を最適化する画像予備処理装置および改善された
ＤＥＰ装置を提供することである。

【００１７】本発明のさらに他の目的および利点は以下
の説明によって明らかになるであろう。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は添付特許請求
の範囲請求項１に規定される特徴によって実現される。
本発明の好適具体化例は本明細書末尾の実施態様に記載
されている。

【００１９】本発明の目的は好ましくは少なくとも一つ
の下記の工程によりディジタル画像データを補正するＤ
ＥＰ装置１００に対する画像前処理装置を提供すること
により達成される。

【００２０】１．所望のグレースケールの値を得るため
に第１の参照テーブル（ＬＵＴ）に従って画像の入力密
度を補正する。

【００２１】２．異なった印刷用の孔１０７を通るトナ
ー・フラックスを変化させるための第２のＬＵＴにより
グレースケールの値を補正する。この第２のＬＵＴはト
ナー・フラックス１１１を異なった列に属する印刷用の
孔１０７の距離の差に従って調節し、また孔の種々の直
径または形をもつ種々の印刷用の孔１０７を通るトナー
・フラックス１１１を調節するために必要である。この
種の補正は印刷方向に直交する方向における陰影の補正
と言われる。

【００２２】３．実際の画像ピクセルをつくるためのト
ナー・フラックス１１１に影響を及ぼす隣接ピクセルの
グレースケールの値に対しグレースケール値を補正す
る。この種の補正は隣接補償と呼ばれる。

【００２３】４．実際に印刷する前に、同じ個々の印刷
用の孔１０７を通って印刷された画像密度に対しグレー
スケール値を補正する。これは以前のピクセルに関する
補償と呼ばれる。

【００２４】５．印刷ヘッド構造物１０６のハードウエ
アの設計、即ち制御用ＩＣの数および１個のＩＣ当たり
の出力チャンネル数への画像ピクセルの実際の帰属に対
しグレースケールの補正を行う。

【００２５】６．時間変調または電圧変調された出力信
号としてグレースケールの値を表す。

【００２６】好ましくは画像出力信号を直列的なデータ
流としてＦＩＦＯメモリーへ送り、ここで出力信号を駆
動ＩＣに供給される並列データ流に変換する。これらの
ＩＣはＤＥＰ装置１００の印刷ヘッド構造物１０６の個
々の制御電極１０６ａに電圧をかけるのに使用される。

【００２７】

【実施例】以下に添付図面を参照して本発明の説明を行
う。

【００２８】以下の説明においては好適具体化例に関し
て説明が行われるが、これら具体化例は本発明を限定す
るものではない。反対に本発明は添付特許請求に定義し
た本発明の精神および範囲を逸脱することなく、すべて
の代替物、変更物および同等物を含むものである。

【００２９】文献にはＤＥＰ（直接電子印刷法）の原理
に従って動作する多くの装置が記載されている。このよ
うなすべての装置では、電圧を変調するかまたは制御電
極１０６ａにかける電圧の時間を変調することによって
グレースケールの印刷が行われる。

【００３０】上記に説明したように、数列の印刷用の孔
１０７をもった複雑な印刷ヘッド構造物１０６をもつＤ
ＥＰ装置において、補正装置なしで優れたグレースケー
ルの画像を得ることは易しい仕事ではない。大部分の補
正装置はこのような装置の製造価格に著しい影響を及ぼ
すから、装置の複雑さおよび価格に与える悪影響が最も
少ない素子を使用することが極めて望ましい。

【００３１】本発明においては、廉価で容易に入手し得
る素子を用いた結果、ＤＥＰ装置に導入された不完全性
に対し元の画像データを適切に補正することにより優れ
たグレースケールの像を得ることができることが見出さ
れた。

【００３２】粗い画像データに対して行うことが好まし
い図２における第１の補正（１２０）はＤＥＰ装置の感
度の再生特性およびこれらの再生された密度に対する人
間の眼の応答に関連している。Ｄ_MAXからＤ_MINまでの光
学的出力密度範囲を直線的な間隔で分割するのではな
く、正の単調増加する凹曲線、即ち正の一次微分係数お
よび二次微分係数をもった曲線で近似させると、人間の
眼は最高の主観的品質をもったグレースケールの画像を
感じ得ることが当業界の専門家には知られている。この
曲線はカナモリ曲線として一般的に知られており、「視
覚効果からのレントゲン画像に対する最適フィルム密度
の決定」と題するヒトシ・カナモリ（Ｈｉｔｏｓｈｉ
Ｋａｎａｍｏｒｉ）によるＡｃｔａ Ｒａｄｉｏｌｏｇ
ｉｃａ Ｄｉａｇｏｎｏｓｉｓ誌第４巻（１９６６年）
４６３〜４７６頁に記載されている。Ｄ_MINは印刷シス
テムによって得られる最低の光学密度、即ち受像基質１
０９にトナーが印刷されない光学密度であり、Ｄ_MAXは
得られる最高の光学密度、即ち最高の量のトナーを印刷
し得る光学密度である。第１の補正はグレーレベルの直
線的なスケール（本具体化例においては１２８個のレベ
ル）をカナモリ型のスケールに変換する表参照操作（ｌ
ｏｏｋ ｕｐ ｔａｂｌｅ，ＬＵＴ）を用いることによ
り行われる。

【００３３】第２の補正は異なった印刷用の孔１０７は
同じ光学的なピクセル密度で印刷を行わないことを考慮
に入れる。上記に説明したように、ピクセル密度はトナ
ー移送装置１０１から受像基質１０９へ向かうトナー・
フラックス１１１に関連しており、このトナー・フラッ
クス１１１はトナー移送装置１０１の表面に至る印刷用
の孔１０７の実際の距離に依存している。４列の印刷用
の孔１０７をもつ印刷ヘッド構造物１０６に対しては、
トナー移送装置１０１から最も遠い所にある印刷用の孔
１０７の列に対する補正値は、近い列の印刷用の孔１０
７に対する補正値とは異なっている。さらに同じ列にあ
るすべての印刷用の孔１０７が変動が全くないピクセル
密度を与える印刷ヘッド構造物１０６をつくることは不
可能である。この理由のために、すべての印刷用の孔１
０７に対してピクセル密度の測定を行った後、印刷ヘッ
ドの幅全体に亙って均一なグレー密度が得られるよう
に、すべての印刷用の孔１０７に対しピクセル密度を均
す補正表（第２のＬＵＴ）をつくる。この種の補正は陰
影の補正と呼ばれる。

【００３４】隣接した印刷用の孔１０７を介して或る与
えられたピクセル密度を与える役目をする隣接した電場
は、或る与えられたピクセル密度で１個のピクセルを印
刷しなければならない実際の印刷用の孔１０７を通しト
ナー・フラックス１１１に影響を及ぼす。このような隣
接効果を補正するために、第３の補正装置１２２が備え
られており、この補正装置には或る補正用のアルゴリズ
ムまたは補正表を使用する。この種の補正は隣接補償と
呼ばれる。

【００３５】或る与えられた印刷用の孔１０７を通して
印刷することにより、トナー移送装置１０１によってつ
くられるトナーのミスト１１１から帯電した粒子が取り
除かれる。光学的密度Ｄ_MINを有する大きな区域を印刷
した後、トナー・ミストは飽和され、その結果ピクセル
密度は高くなり過ぎる。従って第４の補正装置１２３は
以前のピクセル密度を考慮に入れ、以前の印刷時に同じ
印刷用の孔１０７を通して印刷されたピクセルの密度に
従って実際に印刷されるべきピクセル値を補正し、印刷
方向に対しても均一なグレー密度が得られるようにす
る。これらの以前の効果を補正するためには、いわゆる
以前のピクセルの補償を行うための補正アルゴリズムま
たは補正表を使用することができる。

【００３６】このような補正された画像の一連のビット
マップ情報は、第５の補正装置１２４によって再構築さ
れ、印刷ヘッド構造物１０６を駆動するＦＩＦＯメモリ
ーの逐次ファイル化が行われる。この印刷ヘッド構造物
１０６の中の印刷用の孔１０７は異なった制御用のＩＣ
１２６に属する制御電極１０６ａを有し、またこれら
のＩＣへの連結線を設計する際の幾何学的形状を考慮す
ることにより１本のライン内隣接した画像ピクセルは必
ずしもこれらのＩＣの連続した出力チャンネルに連結さ
れている必要がないようにすることができるから、この
第５の補正装置１２４は、印刷ヘッド構造物１０６の制
御用変換器１２６に直列的に送ることができるデータ系
列を得るの必要である。

【００３７】基質１０９上の最終密度に対応して直列的
に並べられた一連のピクセル値は、時間または電圧で変
調された電子的コントローラに供給するのに用いること
ができる。

【００３８】直列的なデータの流れはＦＩＦＯメモリー
１２５に供給され、ここから出力信号は並列のデータの
流れに変換され、これが駆動用のＩＣ １２６に供給さ
れ、これを使用してＤＥＰ装置１００の印刷ヘッド構造
物１０６の個々の制御電極１０６ａへの電圧をつくる。
好適具体化例においては図２に示すような一連の補正を
次々に行う。特定の補正を行いまたは行わない他の系列
および／または配置を用いて上記の有利な効果を得るこ
ともできる。

【００３９】ＤＥＰ装置の説明 図１を参照すれば、本発明によるトナー粒子を用いるＤ
ＥＰ法を実施するための本発明を限定することのない装
置１００は （ｉ）現像剤用の容器１０２、帯電したトナー・コンベ
ヤ１０３および磁気ブラシ１０４から成り、この磁気ブ
ラシは該帯電したトナー・コンベヤ１０３上に帯電した
トナーの層をつくるトナー移送装置１０１、（ｉｉ）裏
電極１０５、（ｉｉｉ）プラスチックスの絶縁フィルム
からつくられ、両面を金属フィルムで被覆された印刷ヘ
ッド構造物からなっている。該印刷ヘッド構造物１０６
は以後「遮蔽電極」１０６ｂと呼ばれる一つの連続した
電極表面から成っている。図示のように、遮蔽電極１０
６ｂはトナー移送装置１０１に面している。印刷ヘッド
構造物１０６はさらに複雑なアドレス可能な電極構造物
を含み、以後これを「制御電極」１０６ａと呼ぶことに
する。各制御電極１０６ａは印刷用の孔１０７の周りに
配置されている。図１の具体化例に示されるように、各
電極構造物１０６ａはＤＥＰ装置１００のトナー受取り
部材１０９に面している。印刷用の孔１０７は配列構造
体の中に配置され、該孔の列の総数はかけられる電場に
よって選ぶことができる。本発明によるトナー粒子を使
用するＤＥＰ法のための装置１００の他の具体化例にお
いては、遮蔽電極１０６ｂおよび制御電極１０６ａの位
置および／または形は、図１に示した位置とは異なるこ
とができる。

【００４０】さらに本発明の装置は、（ｉｖ）印刷ヘッ
ド構造物１０６および裏電極１０５の間で矢印Ａの方向
にトナー受け取り部材１０９を移動させるコンベヤ装置
１０８、（ｖ）該トナーを該受取り部材１０９に固定す
る装置から成っている。

【００４１】図１においては印刷ヘッド１０６に２個の
電極１０６ａおよび１０６ｂを使用したＤＥＰ装置１０
０の具体化例が示されているが、印刷ヘッド１０６の構
造が異なる本発明方法に適したＤＥＰ装置をつくること
も可能である。例えば電極構造物１０６ａだけしかもた
ない印刷ヘッド１０６、および３個以上の電極１０６
ａ、１０６ｂ．．．等をもった印刷ヘッド１０６を有す
る装置１００を用いてＤＥＰ法を実施することができ
る。これらの印刷ヘッド構造物１０６の中の孔１０７は
一定の直径をもつか、または入り口または出口の直径を
より大きくすることもできる。

【００４２】ＤＥＰ装置１００の裏電極１０５は印刷ヘ
ッド１０６と連動するようにつくることができ、この裏
電極１０５は例えば米国特許第４，５６８，９５５号お
よび米国特許第４，７３３，２５６号に記載されている
ように、互いに電気的に絶縁され、１個またはそれ以上
の電圧源に連結された異なった針または針金からつくら
れている。印刷ヘッド１０６と連動する裏電極１０５は
また１個またはそれ以上の可撓性のＰＣＢ（プリント回
路板）を含んでいることができる。

【００４３】印刷ヘッド構造物１０６および帯電したト
ナー・コンベヤ１０３の間、並びに孔１０７の周りに配
置された制御電極１０６ａおよびトナー受取り部材の後
方並びに単一の電極表面１０６ｂの上にある裏電極の
間、または該印刷ヘッド構造物１０６の多数の電極表面
の間には、異なった電場がかけられる。図１に示すよう
な本発明の形状をもつＤＥＰ装置１００の特定の具体化
例においては、電圧Ｖ１を帯電したトナー・コンベヤ１
０３にかけ、電圧Ｖ２を遮蔽電極１０６ｂに、個々の制
御電極の各々にＶ３₀〜Ｖ３_nの電圧をかける。Ｖ３_Iの
値はＶ３_minとＶ３_maxとの間で時間またはグレーレベル
を基準として画像生成信号によって要求される変調に従
って選ばれる。トナー受取り部材１０９の後方にある裏
電極には電圧Ｖ４がかけられる。本発明の他の具体化例
においては、多くの電圧Ｖ２₀〜Ｖ２_nおよび／またはＶ
４₀〜Ｖ４_nを個々の画像ピクセルまたは列に対して用い
ることができる。磁気ブラシ１０４のスリーブの表面に
は電圧Ｖ５をかける。

【００４４】本発明のＤＥＰ装置１００は、単一の磁気
ブラシ１０４を帯電したトナー・コンベヤ１０３と接触
させて用い、該帯電したトナー・コンベヤ１０３上にト
ナーの層をつくるようにするとうまく動作させることが
できる。

【００４５】本発明のＤＥＰ装置１００に使用される磁
気ブラシ１０４は好ましくは静止した芯と回転するスリ
ーブをもつ型のものである。

【００４６】静止した芯と回転するスリーブをもつ磁気
ブラシ１０４を使用する本発明のＤＥＰ装置１００にお
いては、任意の種類の公知の担体粒子およびトナー粒子
を用いてうまく動作させることができる。しかし「柔ら
かい」磁性担体粒子を用いることが好ましい。 本発明の
好適具体化例のＤＥＰ装置１００に使用される「柔らか
い」磁性担体粒子は、柔らかいフェライトの担体粒子で
ある。このような柔らかいフェライトの担体粒子は、僅
かな残留磁性挙動を示すに過ぎず、保磁力の値が約５０
〜最高２５０ Ｏｅ、或いは４０００〜２００００Ａ／
ｍである。さらに本発明の好適具体化例によるＤＥＰ装
置１００に使用される極めて有用な柔らかい磁性担体粒
子は複合担体粒子であり、ヨーロッパ特許Ｂ２８９ ６
６３号に記載されているように、樹脂接合剤、および異
なった粒径の２種のマグネタイトの混合物から成ってい
る。両方のマグネタイトの粒径は０．０５〜３μｍの間
で変化している。担体粒子は好ましくは平均容積直径
（ｄ_v50）が１０〜３００μｍ、さらに好ましくは２０
〜１００μｍである。上記の担体粒子に関するさらに詳
細な説明は参考文献として添付したヨーロッパ特許６７
５ ４１７号に記載されている。

【００４７】本発明のＤＥＰ装置においては、絶対平均
電荷（｜ｑ｜）が好ましくは１ ｆＣ以上、２０ ｆＣ
以下、さらに好ましくは１ ｆＣ以上、１０ ｆＣ以下
に対応するトナー粒子を使用する。トナー粒子の絶対平
均電荷は、ドイツのＤｒ．Ｒ．ＥｐｐｉｎｇのＰＥＳ−
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｕｍ Ｄ−８０５６ Ｎｅｕｆａ
ｈｒｎから「ｑ−メータ」という名前で販売されている
装置によって測定する。ｑ−メータはトナーの直径の測
定値（１０μｍ単位のｄ）に関するトナー粒子の電荷の
分布（ｆＣ単位のｑ）を測定するのに用いる。１０μｍ
当たりの絶対平均電荷（｜ｑ｜／１０μｍ）から絶対平
均電荷｜ｑ｜を計算する。さらに上記装置を用いて測定
された電荷分布が狭いこと、即ち変動係数（ν）、即ち
標準偏差対平均値の比が０．３３以下であるような分布
を示すことが好ましい。 好ましくは本発明の装置に使用
されるトナー粒子は平均容積直径（ｄ_v50）が１〜２０
μｍ、さらに好ましくは３〜１５μｍである。上記のト
ナー粒子に関するさらに詳細な説明は参考文献として添
付したヨーロッパ特許６７５ ４１７号に記載されてい
る。

【００４８】上記の印刷用トナー粒子を使用するＤＤＥ
Ｐ装置は、白黒の印刷を可能にする方法でアドレス可能
である。従ってこの装置は白黒のテキストおよび画像に
対して有用であり、また連続色調の画像を与える古典的
な二段階網版印刷に対して有用な「バイナリー法」で動
作させることができる。

【００４９】本発明のＤＥＰ装置は多数のグレーレベル
をもった画像を与えるのに特に適している。グレーレベ
ル印刷は制御電極１０６ａにかけられる電圧Ｖ３の振幅
を変調するか、またはＶ３を時間的に変調することによ
って制御することができる。特定の周波数で時間変調の
負荷サイクルを変化させることにより、グレーレベルの
細かい差異を正確に印刷することができる。また制御電
極にかける電圧Ｖ３の振幅変調と時間変調とを組み合わ
せてグレーレベルを制御することもできる。

【００５０】空間的な分解能が高いこととＤＥＰに対し
て典型的な多数のグレーレベルを与え得る能力をもって
いることを組み合わせると、例えばヨーロッパ特許６３
４８６２号記載のような多段階の網版印刷法に対する道
が開ける。これによって本発明のＤＥＰ装置を用いると
高い品質の画像を得ることができる。

【００５１】担体粒子 平均粒径が５０μｍ、飽和磁化が２９ｅｍｕ／ｇまたは
２９Ａｍ²／ｋｇのＭｇＺｎフェライトから成る巨視的
な「柔らかい」フェライト担体に厚さ１μｍのアクリル
の被膜を取り付けた。この材料は実質的に残留磁気を示
さなかった。

【００５２】トナー粒子 実験に用いたトナーは次の組成をもっていた。フマル酸
とビスプロポキシル化したビスフェノールＡとのポリエ
ステル共重合体で、酸価が１８、容積抵抗が５．１×１
０¹⁶Ω．ｃｍのもの９７部を、Ｃｕ−フタロシアニン顔
料（カラー・インデックスＰＢ１５：３）３部と実験室
用の捏和機の中で１１０℃において３０分間熔融し配合
する。式（ＣＨ₃）₃Ｎ⁺Ｃ₁₆Ｈ₃₃Ｂｒ^-の抵抗低下性物質
を国際特許公開明細書９４／０２７１９２号記載のよう
にして接合剤に関し０．５％の量で加える。このアンモ
ニウム塩５％と混合すると、被覆した接合剤樹脂の容積
抵抗は５×１０¹⁴Ω．ｃｍまで低下する。これによって
抵抗を低下させる能力が高いことが立証される（低下因
子：１００）。

【００５３】冷却後、固化した塊を粉砕し、ＡＬＰＩＮ
Ｅ社の１００ＡＦＧ型（商品名）流動ベッド向流磨砕機
を用いて磨砕し、さらにＡＬＰＩＮＥ社の多重ジグザグ
分級機１００ＭＺＲ（商品名）を用いて分級を行う。コ
ールター・カウンター（Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｃｏｕｎｔｅ
ｒ）Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ型（商品名）により平均粒径
を測定し、数平均で６．３μｍ、容積平均で８．２μｍ
であることがわかった。トナーの塊の流動性を改善する
ために、トナー粒子を０．５％の疎水性コロイド状シリ
カ粒子（ＢＥＴ値１３０ｍ２／ｇ）と混合した。

【００５４】現像剤 トナー粒子とコロイド状シリカとの上記混合物を４％
（ｗ／ｗ）の割合で担体粒子と混合し現像剤をつくっ
た。この混合物を標準的な振盪法により１０分間混合す
ることによりトナー−担体混合物を摩擦電気的に帯電さ
せた。この現像剤の混合物を５分間磁気ブラシの中に流
し込んだ後、トナーを採取し、上記ヨーロッパ特許６７
５ ４１７号記載の方法で摩擦電気特性を測定した。ト
ナー粒子の平均電荷ｑは−７．１ ｆＣであった。

【００５５】印刷ヘッド構造物１０６ 印刷ヘッド構造物は厚さ５０μｍのポリイミド・フィル
ムの片側に厚さ１７μｍの銅フィルムを被覆してつくっ
た。この印刷ヘッド構造物１０６の受像部材基質１０９
に面した裏側には、それぞれ正方形の孔１０７の周りに
正方形の制御電極１０６ａが配置されている。各制御電
極１０６ａには個別的に高圧電源からアドレス可能であ
る。印刷ヘッド構造物１０６は４列の孔１０７をもって
いる。孔１０７はその幅が１００μｍである。銅電極の
幅は７５μｍである。孔１０７の列はずらされており、
全体としての分解能として２５０ｄｐｉが得られるよう
になっている。印刷ヘッド構造物１０６の製作法に対し
ては、当業界の専門家には公知の通常の銅エッチング法
およびエキシマ・レーザー焼付け法を使用した。

【００５６】トナー移送装置１０１ 好適具体化例におけるトナー移送装置１０１はテフロン
（商品名）被覆を施したアルミニウムのスリーブをも
ち、表面の粗さが２．５μｍ（ＡＭＳＩ／ＡＳＭＥ Ｂ
４６．１−１９８５によって測定したＲａ値）、直径が
２０ｍｍの円筒形の帯電トナー・コンベヤ１０３から成
っている。帯電トナー・コンベヤ１０３は５０ｒｐｍの
速度で回転させた。この帯電トナー・コンベヤ１０３は
２０Ｖの直流オフセット電圧を付加した周波数３．０ｋ
Ｈｚの矩形波振動電圧６００Ｖをもつ交流電源に連結さ
れている。

【００５７】２本の混合棒と１個の計量ローラとから成
る静止した芯／回転するスリーブの型の磁気ブラシ１０
４からこのコンベヤ１０３に帯電したトナーが推進され
て来る。混合棒の一つはこの装置を通して現像剤を輸送
するのに使用され、他の棒はトナーと現像剤とを混合す
るのに使用される。

【００５８】磁気ブラシ１０４はいわゆる磁気ローラか
ら構成され、これはこの場合にはローラ・アセンブリー
の中に静止した磁性の芯を含み、この芯は３個の磁極と
１個の開いた場所（磁極が存在しない部分）とを有し、
磁気ローラから使用済みの現像剤が落ちて行くことがで
きるようになっている。この開いた場所は周囲の１／４
を占めており、帯電トナー・コンベヤ１０３とは反対側
に位置している。

【００５９】磁気ブラシ１０４のスリーブは直径が２０
ｍｍであり、細かい粒子で表面を粗くして（ＡＭＳＩ／
ＡＳＭＥ Ｂ４６．１−１９８５によって測定したＲａ
値が３μｍ）輸送を助けるようにしたステンレス鋼から
つくられており、この磁気ブラシ１０４と帯電トナー・
コンベヤ１０３との間の区域の外部磁場の強さは、磁気
ブラシ１０４のスリーブの外表面で測定して０．０４５
Ｔである。

【００６０】削り具の刃を使用して現像剤を強制的に磁
気ローラから外に出す。他の側では、ドクターナイフの
刃を用いて少量の現像剤を計量して磁気ブラシの表面に
供給する。スリーブを１００ｒｐｍで回転させると内部
の素子はこの速度で回転し、現像装置の内部で良好な輸
送が行われる。磁気ブラシ１０４は−２００Ｖの直流電
源に連結されている。

【００６１】帯電トナー・コンベヤ１０３の基準面は磁
気ブラシ１０４の基準面から９００μｍ離れた所にあ
る。

【００６２】印刷エンジン 印刷ヘッド構造物１０６の前側と帯電トナー・コンベヤ
１０３のスリーブ（基準面）との間の距離Ｂは３５０μ
ｍに設定した。裏電極１０５と印刷ヘッド構造物１０６
の裏側（即ち制御電極１０６ａ）との間の距離は１５０
μｍに設定し、紙は６．２５ｍｍ／秒の速度で動かし
た。個々の制御電極１０６ａに対し、（画像に従った）
電圧Ｖ３を、時間変調基準で１２８個のレベルをもたせ
０Ｖ〜−３００Ｖの間でライン・タイム（ｌｉｎｅ ｔ
ｉｍｅ）３２ミリ秒でかけた。裏電極１０５は＋６００
Ｖの高圧電源に連結されている。帯電トナー・コンベヤ
には２０Ｖの直流オフセット電圧を付加した周波数３．
０ｋＨｚの６００Ｖの交流電圧がかけられている。

【００６３】カラー印刷エンジン 上記と同様な方法で印刷ヘッド構造物をつくった。印刷
用の孔は正方形であって幅が１００μｍであり、２５４
ｄｐｉの印刷分解能を得るように２列にずらされて配置
されている。銅電極をマスクとして用いエキシマ・レー
ザーによって貫通孔を穿孔した後、短時間等方的なプラ
ズマ・エッチング処理を行うことによりきれいにした。
２０９２２個の孔により２１０ｍｍの印刷幅を得た。４
個の異なったトナー付加モジュールに対して同様な印刷
ヘット構造物をつくった。

【００６４】帯電したトナー付加モジュールとして、市
販のＡｐｐｌｅ Ｃｏｌｏｕｒ Ｌａｓｅｒｗｒｉｔｅ
ｒ １２／６００ＰＳの非磁気的な単一成分ユニット
（即ち黄色のトナー・カートリッジＭ３７５８ Ｇ／
Ａ、マゼンタのトナー・カートリッジＭ３７６０ Ｇ／
Ａ、シアンのトナー・カートリッジＭ３７５７ Ｇ／
Ａ、および黒のトナー・カートリッジＭ３７５６ Ｇ／
Ａ）を使用した。ドクター・ナイフの刃およびトナー・
ローラを周波数が３．０ｋＨｚ、矩形波振動交流電圧が
３００Ｖｒｍｓで、−２００Ｖの直流成分をもつ高圧電
源に連結する。

【００６５】個々の制御電極には画像密度の情報に従っ
て０から−３００Ｖの時間変調電圧をかけた。

【００６６】トナー・ローラの表面と、異なった制御電
極をもつ印刷ヘッド構造物の表面との間の距離は３００
μに設定した。印刷ヘッド構造物を、ヨーロッパ特許Ａ
０７１２ ０５６号記載のように、フレームの中で４本
のローラの棒の上に引き伸ばし、印刷エンジンの中にし
っかりと固定し、４個の異なった印刷ヘッド構造物の間
で正しい配置が出来るようにする。

【００６７】受像用の紙を２０ｍｍ／秒の速度で印刷ヘ
ッド構造物の裏側にある裏電極から５００μ離れたとこ
ろで裏電極の上を通す。裏電極には１５００Ｖの高圧電
源を連結する。

【００６８】この装置を使用し、さらに次に説明する画
像予備処理装置を用いて多色画像を印刷することができ
る。

【００６９】画像予備処理装置 画像ファイル（例えばＴＩＦＦファイル）を適当な形状
をもったビットマップ・ファイルに変換する。第１の例
では、５１２個の印刷用の孔１０７をもつ印刷ヘッド構
造物を使用し、５１２のピクセル幅をもつ８ビットのグ
レースケール密度のビットマップ・ファイルを使用し幅
５ｃｍのグラフィック画像を得た。

【００７０】下記の特徴をもつ方法を次々に行いこのビ
ットマップ・ファイルを上記のように補正した。

【００７１】感度の補正に対しては、凹のカナモリ曲線
をもつＬＵＴを使用する。

【００７２】陰影の補正に対しては、補正を行わない最
初の印刷出力を用い、マイクロ・デンシトメータにより
最高の印刷密度の所で個々のピクセル密度を測定する。
測定された密度の変動に対して補正を行い、再び全密度
をもつ（補正された）画像を印刷し、印刷方向と直交す
る方向で均一な画像密度が得られるまで再び測定を行
う。このようにして得たデータを第２のＬＵＴに入れ
る。

【００７３】隣接の補正に対しては、或るピクセルに対
する密度の値がすぐ隣のピクセルに対する密度の値に対
して５％だけ補正されるようなアルゴリズムを用いる。

【００７４】以前のピクセルに対する補償については、
或る印刷時間における或るピクセルに対する密度の値を
第１の以前の線引き時間における同じ印刷用の孔１０７
の密度の値によって７％、第２の以前の線引き時間にお
ける同じ印刷用の孔１０７の密度の値によって２％補正
するようなアルゴリズムを使用する。

【００７５】レイアウトの設計の補正には、個々のピク
セルがどのような方法で多数のＩＣの方へ連結されてい
るか、またどのようにこのＩＣの出力チャネルが使用さ
れているかを考慮したＬＵＴを使用する。

【００７６】グレースケールの印刷には時間変調を使用
した。このため補正されたピクセル値（０〜１２７の
値）をもつ単一線を印刷する毎に、この線を１２８回複
製し、１２８本のサブラインを得る。各サブラインは元
の単一線と同じピクセル値をもっている。各サブライン
は１〜１２８のサブライン・インデックスをもってい
る。このサブラインを印刷エンジンに送る。サブライン
内部の各ピクセルがサブライン・インデックスよりも大
きな値をもっている場合、それに対応する孔の中にトナ
ー粒子を通すオン（ＯＮ）の値または信号パルスが該孔
の上に生じる。サブライン・インデックスよりも小さい
すべてのピクセル値は与えられたピクセルに対しオフ
（ＯＦＦ）となる。

【００７７】このようにして得られたビットマップ・フ
ァイルはプリンター・コントローラのＦＩＦＯ １２５
の中に直列的な時系列として送り込まれ、これから直列
／並列変換器を用い個々の制御電極１０６ａに出力電圧
（Ｖ３＝−３００Ｖまたは０Ｖ）を与える。

【００７８】上記の方法で非磁気的一成分トナー付加器
を使用する２０，９２２個の印刷用の孔をもつカラー印
刷エンジンの各印刷ヘッド構造物に対しも、同等な画像
予備処理装置を使用した。

【００７９】以上本発明の好適具体化例を詳細に説明し
たが、当業界の専門家には添付特許請求の範囲を逸脱す
ることなく種々の変形を行い得ることは明らかであろ
う。

【００８０】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。

【００８１】１．− トナー移送装置； − トナー受取り部材基質； − トナーを該トナー移送装置から該トナー受取り部材
基質へと送るための多数の孔を有する電子的にアドレス
可能な印刷ヘッド構造物； − 駆動信号によりトナーが該孔を通過するのを制御す
るために各孔のための少なくとも１個の制御電極とを具
備し、 画像信号を該駆動信号に変換する前に画像信号を補正す
るための予備処理装置を含んでいることを特徴とする画
像信号により表された画像を印刷するための直接静電印
刷装置。

【００８２】２．該画像予備処理装置は印刷装置の感度
特性により画像信号を補正するための装置を有している
上記第１項記載の印刷装置。

【００８３】３．該画像予備処理装置は凹の変換曲線、
好ましくはカナモリによる変換曲線によって画像信号を
補正する上記第１または２項記載の印刷装置。

【００８４】４．該画像予備処理装置は孔の非均一性、
およびトナー移送装置に関するその個々の距離に基づく
補正表により画像信号を補正する装置を有している上記
第１〜３項記載の印刷装置。

【００８５】５．該画像予備処理装置は該印刷ヘッド構
造物に関する該受取り部材基質の相対的な運動に実質的
に垂直な方向における隣接ピクセルのピクセル値の部分
によって画像信号を補正するための装置をもっている上
記第１〜４項記載の印刷装置。

【００８６】６．該画像予備処理装置は該印刷ヘッド構
造物に関する該受取り部材基質の相対的な運動に実質的
に平行な方向における隣接ピクセルのピクセル値の部分
によって画像信号を補正するための装置をもっている上
記第１〜５項記載の印刷装置。

【００８７】７．該画像予備処理装置は該印刷ヘッド構
造物を駆動する電子素子に従って画像信号を再配置する
装置をもっている上記第１〜６項記載の印刷装置。

【００８８】８．該画像予備処理装置は画像信号を該制
御電極にかける時間変調出力信号に変換する装置をもっ
ている上記第１〜７項記載の印刷装置。

【００８９】９．該画像予備処理装置は画像信号を該制
御電極にかける電圧変調出力信号に変換する装置をもっ
ている上記第１〜７項記載の印刷装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＤＥＰ装置の可能な具体化例の模式図
である。

【図２】本発明のＤＥＰ装置の画像予備処理装置の可能
な具体化例の模式図である。

【符号の説明】 １００ ＤＥＰ装置 １０１ トナー移送装置 １０２ 現像剤の容器 １０３ 帯電したトナーのコンベヤ １０４ 磁気ブラシ １０５ 裏電極 １０６ 印刷ヘッド構造物 １０６ａ 制御電極 １０６ｂ 遮蔽電極 １０７ 印刷用の孔 １０８ コンベヤ装置 １０９ 受像基質、トナー受取り部材、受像部材 １１０ 定着装置 １１１ トナー・フラックス １２０ ＤＥＰの感度および人間の応答の補正 １２１ 陰影の補正 １２２ 隣接の補正 １２３ 以前のピクセルの補正 １２４ ピクセル−ラインのレイアウトの設計の再構
築 １２５ ＦＩＦＯメモリー １２６ 制御用ＩＣ

フロントページの続き (72)発明者 ペーター・ドウルト ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 デイルク・ベルメイレン ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 ジヤツク・レオナール ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内 (72)発明者 グイド・デジー ベルギー・ビー2640モルトセル・セプテス トラート27・アグフア−ゲヴエルト・ナー ムローゼ・フエンノートシヤツプ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 − トナー移送装置； − トナー受取り部材基質； − トナーを該トナー移送装置から該トナー受取り部材
   基質へと送るための複数の孔を有する電子的にアドレス
   可能な印刷ヘッド構造物； − 駆動信号によりトナーが該孔を通過するのを制御す
   るために各孔のための少なくとも１個の制御電極とを具
   備し、 画像信号を該駆動信号に変換する前に画像信号を補正す
   るための予備処理装置を含んでいることを特徴とする画
   像信号により表された画像を印刷するための直接静電印
   刷装置。