專(zhuān)利名稱(chēng)：圖象形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖象形成裝置，如數(shù)字復(fù)印機(jī)，傳真機(jī)，激光打印機(jī)等等，更具體地說(shuō)，涉及使顯影劑顆粒落在記錄媒體上形成圖象的圖象形成裝置。
在將圖象數(shù)據(jù)如可見(jiàn)圖象輸出并記錄在如記錄紙等那樣的記錄媒體上的圖象形成裝置中，一種已知的類(lèi)型是通過(guò)使色劑即顯影劑落在記錄媒體上，直接在記錄媒體上形成色劑圖象，例如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)未決平6 No.155,798中已經(jīng)揭示的那樣。如

圖1所示，圖象形成裝置包括具有色劑提供部分52和印制部分53的圖象形成單元51。在該裝置中，色劑71從色劑提供部分52落下，附著在紙55即記錄媒體上。這期間，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)控制色劑71的下落。
色劑提供部分52包括色劑儲(chǔ)存器70和色劑支承件72，色劑儲(chǔ)存器70用來(lái)保存色劑71，如被充了負(fù)電的顯影劑顆粒，當(dāng)色劑支承件72按箭頭E的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)磁力在其外表面承受色劑71。印制部分53包括圓柱形的相對(duì)電極75和控制電極76，控制電極76位于相對(duì)電極75和色劑支承件72之間。相對(duì)電極75按箭頭F的方向旋轉(zhuǎn)，因此，按箭頭G的方向在相對(duì)電極75和控制電極76之間傳送紙。
如圖2A所示，控制電極76具有多個(gè)形成在其內(nèi)部的口79，每個(gè)口79具有圍繞其周邊形成的環(huán)形電極77。當(dāng)來(lái)自圖1所示的控制電源81的電壓根據(jù)圖象數(shù)據(jù)有選擇地施加到這些環(huán)形電極77上時(shí)，承受在色劑支承件72的外表面上的色劑71落向相對(duì)電極75，并通過(guò)選擇的口79，附著在位于相對(duì)電極75和控制電極76之間的紙55上。
上述圖象形成裝置直接將圖象形成在如紙之類(lèi)的記錄媒體的表面上。因此，這種圖象形成裝置不象常規(guī)的圖象形成裝置，它不再需要采用如光感受體那樣的顯影劑媒體。此外，可以省略將圖象從顯影劑媒體轉(zhuǎn)移到紙上的操作過(guò)程，這就有可能避免由于存在這一轉(zhuǎn)移過(guò)程而使圖象質(zhì)量下降。此外，這種裝置需要的部件較少，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，這就有可能減小裝置的體積，降低成本。
然而，在上述圖象形成裝置中，由于色劑支承件72的圓周速度與紙55的輸送速度相等，所以如果使色劑71通過(guò)任意的口79n，接著使色劑71通過(guò)相鄰的口79n+1，如圖2B所示，那么通過(guò)口79n的色劑71會(huì)轉(zhuǎn)移，這在色劑支承件72的外表面上產(chǎn)生無(wú)色劑區(qū)。由于色劑支承件72在上述兩個(gè)事件之間這一段時(shí)間旋轉(zhuǎn)，所以該區(qū)域的一部分覆蓋對(duì)著口79n+1的色劑支承件72的外表面上的用72n+1表示的緊接著的印制區(qū)。結(jié)果，色劑支承件72的外表面上的區(qū)域72n+1可能部分地缺少需要后者轉(zhuǎn)移的色劑71。因此，通過(guò)口79n+1轉(zhuǎn)移的色劑71的量減小，這導(dǎo)致形成的圖象上的點(diǎn)的密度和點(diǎn)的直徑都不夠，降低了圖象的對(duì)比度，并使半色調(diào)的重現(xiàn)等級(jí)下降。在彩色圖象形成裝置中，不可能重現(xiàn)所需的顏色。此外，諸如白條和彩色空白那樣的缺陷也可能發(fā)生。
為了避免圖象質(zhì)量下降，需要提高色劑支承件72的外表面上的色劑71的密度。然而，色劑支承件72上的色劑密度有一定的限制，并且在現(xiàn)在的條件上不可能得到足夠的色劑密度。此外，在這種情況下，色劑支承件72上的色劑層的厚度將變得不穩(wěn)定，并且在某些情況下，得到所需的層厚度將變得很困難，于是不能形成穩(wěn)定的圖象。
此外，當(dāng)色劑支承件72上的色劑層的厚度增加，以便提高色劑71的密度時(shí)，控制電極76和色劑71之間的距離變小。這意味著色劑71將更易于粘附在控制電極76上，于是進(jìn)一步使層的厚度不穩(wěn)定。如果色劑71已經(jīng)粘附到控制電極76上，那么由色劑71攜帶的電荷引起的電勢(shì)將改變控制電極76的電勢(shì)，這導(dǎo)致對(duì)用于形成圖象的電勢(shì)的控制不符合要求。這也會(huì)損壞口79的結(jié)構(gòu)或阻塞口79。
為了避免上述情況，如果使控制電極76遠(yuǎn)離色劑支承件72，那么就需要提高施加到色劑支承件72、相對(duì)電極75和控制電極76上的電勢(shì)，這將增加電源的成本。此外，提高施加到相對(duì)電極75上的電勢(shì)要求更徹底的絕緣，并且還增加了用來(lái)切換施加到控制電極76上的電勢(shì)的高壓設(shè)備的費(fèi)用。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種圖象形成裝置，其中根據(jù)控制電極中口的排列結(jié)構(gòu)，上面沒(méi)有粘附色劑的區(qū)域(該區(qū)域是在色劑支承件的外表面上產(chǎn)生的)的形狀和特征等條件，設(shè)定色劑支承件的周邊速度，從而當(dāng)顯影劑通過(guò)任意的口落下，接著顯影劑通過(guò)相鄰的口落下時(shí)，就可能避免第二次轉(zhuǎn)移的顯影劑量受到由第一次顯影劑轉(zhuǎn)移在色劑支承件的外表面上產(chǎn)生的無(wú)顯影劑區(qū)域的影響，并有可能即使在顯影劑通過(guò)多個(gè)相鄰的口落下的情況下確保足夠的顯影劑量，這樣有效地防止了由于顯影劑量不足造成的圖象質(zhì)量的下降，如圖象缺陷或空白等。
本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)上述目的，其要點(diǎn)如下根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種圖象形成裝置，包括承受媒體，用于承受顯影劑；相對(duì)電極，它與承受媒體隔開(kāi)一個(gè)預(yù)定的距離并面對(duì)承受媒體放置；控制電極，它置于承受媒體和相對(duì)電極之間，并具有多個(gè)構(gòu)成顯影劑顆粒的通路的口；以及驅(qū)動(dòng)控制裝置，它以相對(duì)于控制電極的恒定速度使承受媒體運(yùn)動(dòng)，所述圖象形成裝置在相對(duì)電極和控制電極之間傳送的記錄媒體上形成可見(jiàn)圖象，同時(shí)改變施加到控制電極上的電勢(shì)，以便有選擇地控制通過(guò)口的顯影劑顆粒的轉(zhuǎn)移，其特征在于由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度設(shè)定得高于相對(duì)于控制電極的記錄媒體的運(yùn)動(dòng)速度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種圖象形成裝置具有上述第一特征，其中根據(jù)相對(duì)于控制電極的記錄媒體的運(yùn)動(dòng)速度，控制電極中口的排列結(jié)構(gòu)，和上面沒(méi)有附著顯影劑的區(qū)域(該區(qū)域是由通過(guò)口的顯影劑的轉(zhuǎn)移在承受媒體表面上產(chǎn)生的)的尺寸等條件，設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種圖象形成裝置具有上述第二特征，其中設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度vs，使之滿足vs≤(d/t)·cosθ-(1/t)(L2-d2sin2θ)1/2其中t是施加到一個(gè)口的電壓和施加到相鄰的口的電壓之間的最短時(shí)間間隔，d是施加電壓的時(shí)間最接近的兩個(gè)口的中心之間的距離，L是在承受媒體表面上的無(wú)顯影劑區(qū)域的最大長(zhǎng)度，以及θ是施加電壓的時(shí)間最接近的兩個(gè)口的中心之間的連線與記錄媒體傳送方向之間的夾角。
最后，根據(jù)本發(fā)明的第四和第五方面，一種圖象形成裝置具有上述第二或第三特征，其中設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度vs，使之滿足L≤vs·T其中L是在承受媒體表面上的無(wú)顯影劑區(qū)域的最大長(zhǎng)度，以及T是用于禁止顯影劑通過(guò)的電壓施加到同一口的最短時(shí)間間隔。
圖1表示常規(guī)的圖象形成裝置的基本部件結(jié)構(gòu)；圖2A-2C表示同一常規(guī)圖象形成裝置中色劑支承件上無(wú)色劑區(qū)域的形成狀態(tài)；圖3表示應(yīng)用本發(fā)明的圖象形成裝置的基本部件結(jié)構(gòu)；圖4是表示同一圖象形成裝置中的控制電極的基本部分的平面圖；圖5是表示同一圖象形成裝置中的圖象形成操作過(guò)程的流程圖；圖6A和6B表示當(dāng)不應(yīng)用本發(fā)明時(shí)同一圖象形成裝置中色劑支承件上無(wú)色劑區(qū)域的形成狀態(tài)；圖7A和7B表示當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明時(shí)同一圖象形成裝置中色劑支承件上無(wú)色劑區(qū)域的形成狀態(tài)；圖8A和8B表示當(dāng)不應(yīng)用本發(fā)明時(shí)同一圖象形成裝置中色劑支承件上無(wú)色劑區(qū)域的形成狀態(tài)；圖9是表示應(yīng)用本發(fā)明的另一圖象形成裝置中的控制電極的基本部分的平面圖；以及圖10是表示應(yīng)用本發(fā)明的彩色圖象記錄裝置的基本部件結(jié)構(gòu)。
圖3表示本發(fā)明的典型的實(shí)施例的圖象形成裝置的結(jié)構(gòu)。該圖象形成裝置具有圖象形成單元1，圖象形成單元1包括色劑提供部分2和印制部分3。圖象形成單元1根據(jù)圖象信號(hào)，用色劑作為顯影劑在紙上形成可見(jiàn)圖象。在該圖象形成裝置中，使色劑落下，粘附在紙上，同時(shí)根據(jù)圖象形成信號(hào)控制色劑的落下。在圖象形成裝置的紙輸入側(cè)有送紙器10，它包括用于儲(chǔ)存作為記錄媒體的紙5的紙盒4，用于傳送紙盒4提供的紙5的拾取輥6，以及用于引導(dǎo)紙5送出的紙引導(dǎo)器7。拾取輥6接收來(lái)自未示出的驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)力。
在圖象形成裝置的輸出側(cè)有固定單元11，用于對(duì)在圖象形成單元1中紙5上形成的色劑圖象加熱和加壓，以便將其固定到紙5上。固定單元11包括加熱輥12、加熱器13、壓力輥14、溫度傳感器15和未示出的溫度控制電路。加熱輥12例如由大約2mm厚的鋁管制成。加熱器13例如是一個(gè)鹵素?zé)?，包括在加熱?2中。壓力輥14例如是由硅酮樹(shù)脂制成的一根管。加熱輥12和壓力輥14以一個(gè)恒定的壓力相互壓著。溫度傳感器15檢測(cè)加熱輥12的表面溫度。溫度控制電路(未示出)根據(jù)溫度傳感器15檢測(cè)的結(jié)果，控制加熱器13的操作，因此，加熱輥12的表面溫度例如保持在150℃，這能夠使色劑熔化。固定單元11具有一個(gè)未示出的排紙傳感器，用于檢測(cè)紙5的排出。這里可以構(gòu)造固定單元11，以便通過(guò)對(duì)紙5加熱或加壓固定色劑圖象。
圖象形成裝置中的色劑提供部分2包括用于儲(chǔ)存作為顯影劑的色劑21的色劑儲(chǔ)存器20，用于通過(guò)磁來(lái)承受色劑21的圓柱形承受件22，以及刀刃23，它用來(lái)將電荷傳給色劑21，并將色劑支承件22的外表面上所帶的色劑層的厚度弄均勻。刀刃位于相對(duì)于色劑支承件22外表面的旋轉(zhuǎn)方向的色劑支承件22的上游側(cè)，與色劑支承件22的外表面隔開(kāi)的距離例如大約為60微米。色劑21是磁類(lèi)型的，平均顆粒直徑大約為6微米，通過(guò)刀刃23所帶的靜電荷為-4μC/g至-5μC/g。
色劑支承件22接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)控制器33的旋轉(zhuǎn)力，因此它按箭頭A所指的方向以恒定的周邊速度旋轉(zhuǎn)。色劑支承件22接地，在相對(duì)刀刃23的位置和相對(duì)控制電極26(這將在下面描述)的位置具有未示出的固定磁體。這種結(jié)構(gòu)使得色劑支承件22以磁的方式在其外表面帶有色劑21，承受在色劑支承件22的外表面上的色劑21在對(duì)應(yīng)于磁體位置的區(qū)域以“尖峰”的形式直立著。色劑支承件22可以通過(guò)電力或電力和磁力組合承受色劑21。
印制部分3包括在對(duì)著色劑支承件22的外表面的位置并在一對(duì)支持輥16a和16b之間拉伸的絕緣帶24；與絕緣帶24的上面的內(nèi)側(cè)外表面接觸的相對(duì)電極25；用于向相對(duì)電極25提供高壓的高壓電源30；在色劑支承件22和相對(duì)電極25之間的控制電極26；與絕緣帶24的外側(cè)外表面接觸的電荷去除刷32；用于將電荷去除電壓傳給電荷去除刷32的電荷去除電源17；靠近絕緣帶24的另一外表面的清潔器19；以及用于在紙5沿著絕緣帶24的上表面輸送的同時(shí)使紙5帶電的充電刷8。
相對(duì)電極25由例如1毫米厚的鋁板制成，與色劑支承件22的外表面離開(kāi)大約1毫米。絕緣帶24例如由作為基本材料的PVDF制成，厚度大約為75微米，電阻率大約為1010Ω·cm。支持絕緣帶24的支持輥16a和16b由未示出的驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)，方向是箭頭B的方向，速度是恒定的周邊速度。施加到相對(duì)電極25的電壓是來(lái)自高壓電源30的高壓，例如2.3kV。這種結(jié)構(gòu)在相對(duì)電極25和色劑支承件22之間產(chǎn)生電場(chǎng)，這是在色劑支承件22的外表面上支承色劑21以便落向相對(duì)電極25所需要的。
電荷去除刷32相對(duì)于絕緣帶24的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，壓向控制電極26側(cè)的絕緣帶24。電荷去除刷32具有來(lái)自電荷去除電源17的大約2.5kV的去除電勢(shì)，以便消除絕緣帶24表面上的不需要的電荷。清潔器19去掉粘附在絕緣帶24的外表面上的色劑。例如，如果出現(xiàn)塞紙或其它一些故障，那么粘附在絕緣帶24的外表面上的色劑將弄臟傳送的下一張紙5的下面。清潔器是為了避免這種現(xiàn)象。
應(yīng)注意的是，該圖象形成裝置包括如控制電路那樣的主控制器，用于控制整個(gè)圖象形成裝置；圖象處理器，用于把從圖象拾取設(shè)備得到的圖象數(shù)據(jù)變成可以印制圖象的圖象數(shù)據(jù)格式；用于存儲(chǔ)變換的圖象數(shù)據(jù)的圖象存儲(chǔ)器；以及圖象形成控制單元，用于把從圖象處理器得到的圖象數(shù)據(jù)變成送給控制電極26的圖象數(shù)據(jù)。
圖4是表示上述圖象形成裝置中的控制電極的平面圖?？刂齐姌O26通過(guò)未示出的支持件以平行于相對(duì)電極25的方式被支持，由此將它與色劑支承件22的外表面之間的距離設(shè)置為例如100微米?？刂齐姌O26包括由聚酰亞胺樹(shù)脂等制成的絕緣板狀部件，大約75微米厚，具有相互獨(dú)立的多個(gè)環(huán)形電極27。環(huán)形電極27圍繞著各個(gè)孔或口29的邊緣單獨(dú)形成。環(huán)形電極27例如由30微米的銅箔制成。每個(gè)口29為色劑21形成從色劑支承件22的外表面落入相對(duì)電極25的通路。每個(gè)環(huán)形電極27通過(guò)各自的饋線28和未示出的高壓驅(qū)動(dòng)器與控制電源31相連。在控制電極26中，例如在2，560處形成了口29以及環(huán)形電極27。這一數(shù)目對(duì)應(yīng)于A4紙的寬度即垂直于紙的輸送方向的方向上的300DPI分辨率。環(huán)形電極27的表面以及饋線28的表面涂敷30微米厚的絕緣層，這就確保了環(huán)形電極27之間的絕緣，饋線28之間的絕緣，以及環(huán)形電極27和饋線28之間的絕緣。
通過(guò)控制施加到控制電極26的環(huán)形電極27上的電勢(shì)，改變了色劑支承件22和相對(duì)電極25之間產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度，因此控制了色劑21從色劑支承件22到相對(duì)電極25的落入量。具體地說(shuō)，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)從控制電源31向環(huán)形電極27施加選擇的電壓。當(dāng)支承在色劑支承件22上的色劑21需要轉(zhuǎn)移到相對(duì)電極25上時(shí)，控制電源31將例如150V的電壓施加到環(huán)形電極27上，而當(dāng)不轉(zhuǎn)移色劑時(shí)，則施加例如-200V的另一的電壓。以這種方式，當(dāng)根據(jù)圖象數(shù)據(jù)控制向控制電極26提供的電勢(shì)時(shí)，在面對(duì)色劑支承件22一側(cè)，沿著相對(duì)電極25饋送紙5。結(jié)果，根據(jù)圖象數(shù)據(jù)在紙5的表面形成色劑圖象。此處，控制電源31受從未示出的圖象形成控制單元傳輸?shù)目刂齐姌O控制信號(hào)的控制。
圖5是圖象形成裝置的圖象形成操作的流程圖。當(dāng)用圖象拾取部分上的原始設(shè)置操作復(fù)制開(kāi)始鍵時(shí)，啟動(dòng)讀圖象操作。圖象拾取部分讀原圖，然后將拾取的圖象數(shù)據(jù)在圖象處理部分中進(jìn)行處理，以便存入圖象存儲(chǔ)器中(s1-s3)。在預(yù)定的時(shí)間將圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到圖象形成控制單元(s4)，因此圖象形成控制單元將輸入圖象數(shù)據(jù)變成控制電極控制信號(hào)，以便傳送給控制電極26(s5)。當(dāng)圖象形成控制單元產(chǎn)生了預(yù)定量的控制信號(hào)時(shí)，使得色劑支承件22旋轉(zhuǎn)(s6，s7)，同時(shí)向控制電極26施加-200V的電壓(s8)。這時(shí)，從高壓電源30向輥16a施加與施加到相對(duì)電極25上的電壓相同的電壓。從電荷電源18向充電刷8施加1.2kV的充電電勢(shì)，同時(shí)從電荷去除電源17向電荷去除刷32施加去除電勢(shì)(s9)。
然后，啟動(dòng)未示出的驅(qū)動(dòng)器，開(kāi)始旋轉(zhuǎn)拾取輥6(s10)。拾取輥6旋轉(zhuǎn)，將紙從紙盒4傳送到圖象形成單元1。當(dāng)判斷是否正常地送紙5之后(s11)，紙?jiān)诔潆娝?和絕緣帶24之間傳送。由于在充電刷8和絕緣帶24之間存在電勢(shì)差，所以紙5帶上電荷。紙5被靜電吸引到絕緣帶24上，通過(guò)絕緣帶24的轉(zhuǎn)動(dòng)將紙5傳送到面對(duì)色劑支承件22的印制部分3中的一個(gè)位置。
接下來(lái)，圖像形成單元向控制電源31提供控制電極控制信號(hào)，因此控制電源31向控制電極26的環(huán)形電極27施加高壓(s12)。與通過(guò)絕緣帶24傳送的紙5的時(shí)間同步施加該控制電極控制信號(hào)?？刂齐娫?1根據(jù)控制電極控制信號(hào)控制施加到環(huán)形電極27上的高壓。從控制電源31向每個(gè)環(huán)形電極27施加150V或-200V的電壓，以便控制控制電極26附近的電場(chǎng)。這就是說(shuō)，在控制電極26的每個(gè)口29，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)禁止或允許色劑21從色劑支承件22落下，因此與圖像信號(hào)一致的色劑圖像形成在紙5上，紙5是通過(guò)絕緣帶24的轉(zhuǎn)動(dòng)，以每秒30毫米的速度向著紙輸出側(cè)運(yùn)動(dòng)的。上面形成有色劑圖像的紙5通過(guò)輥16b的彎曲部分與絕緣帶24分離，并傳送到固定部分11。上面固定有色劑圖像的紙5由未示出的排紙輥排放到出紙盤(pán)。
圖6A和6B是表示控制電極的基本部件的放大圖。在圖6A中，當(dāng)啟動(dòng)口29n和29n+1以便允許色劑通過(guò)形成圖像時(shí)，電壓先施加到口29n的環(huán)形電極27n上，然后施加到口29n+1的環(huán)形電極27n+1上。施加到環(huán)形電極27n上的電壓使色劑21從色劑支承件22的外表面上的面對(duì)口29n的部分落向相對(duì)電極25，從而形成沒(méi)有色劑21存在的無(wú)色劑區(qū)域22n，如圖6B所示。在這種情況下，當(dāng)向環(huán)形電極27n+1施加電壓時(shí)，色劑支承件22的外表面上的面對(duì)口29n+1的部分中將形成無(wú)色劑區(qū)域22n+1。這時(shí)，向環(huán)形電極27n和環(huán)形電極27n+1施加電壓期間色劑支承件22的轉(zhuǎn)動(dòng)將使得無(wú)色劑區(qū)域22n向圖6B中虛線所示的位置移動(dòng)。
通常，形成在控制電極26上的多個(gè)口29作為一個(gè)整體對(duì)應(yīng)于圖像傳送方向的右邊角度上的一行。因此，如果向環(huán)形電極27n和環(huán)形電極27n+1施加電壓期間色劑支承件22的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的無(wú)色劑區(qū)域22n的移動(dòng)等于口29n和29n+1之間的距離，那么當(dāng)向環(huán)形電極27n+1施加電壓時(shí)，面對(duì)口29n+1的色劑支承件22上的部分區(qū)域?qū)⒏采w無(wú)色劑區(qū)域22n。因此，當(dāng)向環(huán)形電極27n+1施加電壓時(shí)，從色劑支承件22的外表面轉(zhuǎn)移的色劑21的量減少，造成紙5上形成的圖像中有部分空白。
為了避免這種問(wèn)題，考慮到需要增加色劑支承件22的外表面上的色劑21的密度。然而，增加該密度有一定的限制，并且在現(xiàn)有條件下不可能得到足夠的色劑密度。此外，在這種情況下，色劑21的層的厚度將變得不均勻，而在某些情況下，得到所要求的層厚度是很困難的，這就不可能獲得穩(wěn)定的圖像。
此外，當(dāng)增加色劑層的厚度以便提高色劑21的密度時(shí)，控制電極26和色劑21的層之間的距離變短了。這意味著色劑21將更易于粘附在控制電極26上，使得層厚度更不均勻。如果色劑21已經(jīng)粘附到控制電極26上，那么由色劑21所帶的電荷引起的電勢(shì)將改變控制電極26的電勢(shì)，其結(jié)果是對(duì)用于圖像形成的電勢(shì)的控制變得部適當(dāng)。這也將引起口29的結(jié)構(gòu)損壞或堵塞。為了避免上述情況，如果使控制電極26離色劑支承件22更遠(yuǎn)一點(diǎn)，那么就需要提高施加到色劑支承件22、相對(duì)電極25和控制電極26上的電勢(shì)，這將增加電源成本。此外，提高施加到相對(duì)電極25上的電勢(shì)需要更徹底的絕緣，并且切換施加到控制電極26上的電勢(shì)的高壓設(shè)備的費(fèi)用也將提高。
更具體地說(shuō)，上述問(wèn)題是在以下情況中產(chǎn)生的。即當(dāng)色劑21已經(jīng)通過(guò)任意的口29n落下，接著色劑21又通過(guò)相鄰的口29n+1落下時(shí)，通過(guò)口29n的前一次轉(zhuǎn)移引起的在色劑支承件22的外表面上產(chǎn)生的無(wú)色劑區(qū)域22n將覆蓋對(duì)著口29n+1的色劑支承件22的外表面上的隨后的印制區(qū)域22n+1，于是色劑支承件22的外表面上的區(qū)域22n+1將部分地缺少色劑21。因此，提供的色劑21的量變少，造成形成的圖像中的點(diǎn)密度和點(diǎn)直徑都不夠，降低了圖像的對(duì)比度和半色調(diào)重現(xiàn)的質(zhì)量。在彩色圖像形成裝置中，不可能產(chǎn)生所要求的顏色。另外，還可能出現(xiàn)白色帶不足和彩色空白的現(xiàn)象。
根據(jù)口29的直徑和位置關(guān)系設(shè)定色劑支承件22的周邊速度，可以解決上述問(wèn)題。更具體地說(shuō)，調(diào)整色劑支承件22的周邊速度，于是當(dāng)向與口29n相鄰的口29n+1中的環(huán)形電極27施加電壓時(shí)，已經(jīng)通過(guò)口29n轉(zhuǎn)移色劑21產(chǎn)生的色劑支承件22的外表面上的無(wú)色劑區(qū)域22n將向著面對(duì)口29n+1的不覆蓋無(wú)色劑區(qū)域22n+1的位置移動(dòng)。
如圖7A所示，假定d表示口29n和29n+1之間的距離，θ是口29n和口29n+1的中心之間的連線與記錄媒體傳送方向之間的夾角，L是色劑支承件22的外表面上的無(wú)色劑區(qū)域22n的最大長(zhǎng)度，vs是色劑支承件22的周邊速度，t是向環(huán)形電極27n和向環(huán)形電極27n+1施加電壓的時(shí)間間隔，應(yīng)滿足以下條件vs·t≤dcosθ-(L2-d2sin2θ)1/2相應(yīng)地，色劑支承件22的周邊速度vs必須滿足以下條件(1)vs≤(d/t)·cosθ-(1/t)(L2-d2sin2θ)1/2(1)以這種方式就能設(shè)定色劑支承件22的周邊速度，使之高于紙5的傳送速度。
此外，當(dāng)向口29n的同一環(huán)形電極27n施加連續(xù)電壓時(shí)，就需要使色劑支承件22的外表面上當(dāng)前形成的無(wú)色劑區(qū)域22n不覆蓋在先前向環(huán)形電極口29n施加電壓時(shí)形成的無(wú)色劑區(qū)域22n’。為了滿足這一要求，當(dāng)再次向口29n的環(huán)形電極27n施加電壓時(shí)，先前的元色劑區(qū)域22’必須向上移動(dòng)到圖7B所示的位置，或者不覆蓋當(dāng)前情況下形成的無(wú)色劑區(qū)域22n的位置。
當(dāng)在時(shí)間間隔T連續(xù)向口29n的環(huán)形電極27n施加電壓時(shí)，還需要滿足以下條件L≤vs·T (2)滿足以上條件(1)和(2)，色劑支承件22的周邊速度vs將落入以下范圍L/T≤vs≤(d/t)·cosθ-(1/t)(L2-d2sin2θ)1/2現(xiàn)在假定L＝203微米，d＝370微米，θ＝13度，t＝400微秒，T＝2.5微秒，色劑支承件22的周邊速度vs將大約為每秒81毫米以上和大約每秒438毫米以下。
于是，當(dāng)L≤d時(shí)，色劑支承件22的周邊速度vs將取一個(gè)實(shí)際值，而當(dāng)L≥d時(shí)，色劑支承件22的周邊速度vs將取一個(gè)極大的值，這是不實(shí)際的。例如，在如圖8A所示的具有多個(gè)口49的控制電極46和環(huán)形電極47中，為了解決上述問(wèn)題，當(dāng)色劑通過(guò)口49n+1時(shí)，需要將無(wú)色劑區(qū)域43n移動(dòng)到清潔的無(wú)色劑區(qū)域43n+1的位置，如圖8B所示。為此，色劑支承件22的周邊速度vs必須滿足以下條件vs≥(d/t)·cosθ+(1/t)(L2-d2sin2θ)1/2在這種情況下，周邊速度Vs將取很大的值，如vs≥每秒1803毫米。因此，通過(guò)滿足條件L≤d，色劑支承件22的周邊速度應(yīng)該也可以限制在一個(gè)實(shí)際的范圍內(nèi)。
在上述實(shí)施例中，雖然用色劑作為顯影劑，但是也可以用墨水。此外，可以通過(guò)在襯底的兩面提供圖9所示的多個(gè)帶狀電極51和52陣列，并控制施加到帶狀電極上的電壓，來(lái)代替采用具有環(huán)形電極27的控制電極26，帶狀電極51和52相互交叉成一個(gè)角度。
此外，本發(fā)明可以用相同的方式用于圖10所示的彩色圖象形成裝置，它具有多個(gè)由色劑提供部分2a-2d和控制電極26a-26d構(gòu)成的圖象形成單元1a-1d，其中色劑提供部分2a-2d填充例如黃、品、青和黑的色劑。通過(guò)將本發(fā)明用于彩色圖象形成裝置，就能確保所要求的色劑量，得到足夠的點(diǎn)尺寸和點(diǎn)密度，使彩色圖象的質(zhì)量非常好。
也可以用相同的方式將本發(fā)明用于在色劑提供部分中采用離子流的裝置。
雖然在以上實(shí)例中根據(jù)位置相近的兩個(gè)口之間的關(guān)系確定條件，但是也可以用類(lèi)似的方式將本發(fā)明用于允許色劑通過(guò)的在時(shí)間上接近而不是在位置上接近的兩個(gè)口。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)顯影劑通過(guò)控制電極的任意的口落下，接著又通過(guò)相鄰的口通過(guò)時(shí)，就可能避免第二次轉(zhuǎn)移的顯影劑量受到由第一次顯影劑轉(zhuǎn)移在色劑支承件的外表面上產(chǎn)生的無(wú)顯影劑區(qū)域的影響，并有可能即使在顯影劑通過(guò)多個(gè)相鄰的口落下的情況下確保足夠的顯影劑量。因此，有效地防止了由于顯影劑量不足造成的圖象質(zhì)量的下降，如圖象缺陷或空白等。
權(quán)利要求
1.一種圖象形成裝置，包括承受媒體，用于承受顯影劑；相對(duì)電極，它與承受媒體隔開(kāi)一個(gè)預(yù)定的距離并面對(duì)承受媒體放置；控制電極，它置于承受媒體和相對(duì)電極之間，并具有多個(gè)構(gòu)成顯影劑顆粒的通路的口；以及驅(qū)動(dòng)控制裝置，它以相對(duì)于控制電極的恒定速度使承受媒體運(yùn)動(dòng)，所述圖象形成裝置在相對(duì)電極和控制電極之間傳送的記錄媒體上形成可見(jiàn)圖象，同時(shí)改變施加到控制電極上的電勢(shì)，以便有選擇地控制通過(guò)口的顯影劑顆粒的轉(zhuǎn)移，其特征在于由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度設(shè)定得高于相對(duì)于控制電極的記錄媒體的運(yùn)動(dòng)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種圖象形成裝置，其中根據(jù)相對(duì)于控制電極的記錄媒體的運(yùn)動(dòng)速度，控制電極中口的排列結(jié)構(gòu)，和上面沒(méi)有附著顯影劑的區(qū)域(該區(qū)域是由通過(guò)口的顯影劑的轉(zhuǎn)移在承受媒體表面上產(chǎn)生的)的尺寸等條件，設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種圖象形成裝置，其中設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度vs，使之滿足vs≤(d/t).cosθ-(1/t)(L2-d2sin2θ)1/2其中t是施加到一個(gè)口的電壓和施加到相鄰的口的電壓之間的最短時(shí)間間隔，d是施加電壓的時(shí)間最接近的兩個(gè)口的中心之間的距離，L是在承受媒體表面上的無(wú)顯影劑區(qū)域的最大長(zhǎng)度，以及θ是施加電壓的時(shí)間最接近的兩個(gè)口的中心之間的連線與記錄媒體傳送方向之間的夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的一種圖象形成裝置，其中設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度vs，使之滿足L≤vs·T其中L是在承受媒體表面上的無(wú)顯影劑區(qū)域的最大長(zhǎng)度，以及T是用于禁止顯影劑通過(guò)的電壓施加到同一口的最短時(shí)間間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的一種圖象形成裝置，其中設(shè)定由驅(qū)動(dòng)控制裝置控制的承受媒體表面的運(yùn)動(dòng)速度vs，使之滿足L≤vs·T其中L是在承受媒體表面上的無(wú)顯影劑區(qū)域的最大長(zhǎng)度，以及T是用于禁止顯影劑通過(guò)的電壓施加到同一口的最短時(shí)間間隔。
全文摘要
一種圖象形成裝置,設(shè)定色劑支承件的周邊速度,使之滿足:L/T≤vs≤(d/t)·cos θ－(1/t)CL
文檔編號(hào)B41J2/41GK1170156SQ9710
公開(kāi)日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1997年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月28日
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