JPH09174914A - Printing head structure and dep apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の分野】本発明は静電印刷法においてそしてより
特に直接静電印刷(DEP)において使用される装置に
関する。DEPでは、静電印刷は受容部品基質上のトナ
ー送り出し手段から電子的にアドレス可能な印刷ヘッド
構造体によって直接的に行われる。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to devices used in electrostatic printing processes and more particularly in direct electrostatic printing (DEP). In DEP, electrostatic printing is done directly by electronically addressable printhead structures from toner delivery means on a receiving component substrate.
【0002】[0002]
【発明の背景】DEP(直接静電印刷)では、トナーま
たは現像材料を受容基質上に像通りの方法で直接的に沈
着させ、ここで後者すなわち受容基質は像通りの静電潜
像を有していない。基質は介在する柔軟なエンドレスベ
ルト(アルミニウム、ポリイミドなど)であることがで
きる。その場合、像通りに沈着したトナーを他の最終的
基質上に移送させなければならない。好適にはトナーを
最終的受容基質上に沈着させ、最終的受容基質、例えば
普通紙、透明ポジなどの上に像を直接形成する可能性を
与える。この沈着段階の次に最終的融解段階が続く。BACKGROUND OF THE INVENTION In DEP (Direct Electrostatic Printing), toner or developing material is directly deposited in an image-wise manner on a receiving substrate, the latter or receiving substrate having an image-wise electrostatic latent image. I haven't. The substrate can be an intervening flexible endless belt (aluminum, polyimide, etc.). In that case, the image-wise deposited toner must be transferred onto another final substrate. Preferably the toner is deposited on the final receiving substrate, giving the possibility to form the image directly on the final receiving substrate, eg plain paper, clear positive. This deposition step is followed by the final melting step.
【0003】このことにより、該方法は潜像を可視化さ
せる適当な材料により電荷保有表面上の静電潜像を現像
するという古典的な電子写真とは異なる。さらに、粉末
像を該電荷保有表面に直接的に融解させてそれが次に直
接電子写真印刷を生ずるか、または粉末像を引き続き最
終的基質に移送しそして次にその媒体と融解させる。後
者の方法は間接的電子写真印刷を生ずる。最終的基質は
透明な媒体、不透明な重合体状フィルム、紙などである
ことができる。This distinguishes the method from classical electrophotography by developing an electrostatic latent image on a charge-bearing surface with a suitable material that makes the latent image visible. In addition, the powder image is either directly fused to the charge-bearing surface, which then results directly in electrophotographic printing, or the powder image is subsequently transferred to the final substrate and then fused with the medium. The latter method results in indirect electrophotographic printing. The final substrate can be a transparent medium, an opaque polymeric film, paper and the like.
【0004】DEPは、静電潜像を形成するための追加
段階および追加部品が加えられている電子写真とも著し
く異なっている。特に、光電導体が使用されそして荷電
/露光サイクルが必要である。DEP is also significantly different from electrophotography in which additional steps and components for forming an electrostatic latent image have been added. In particular, photoconductors are used and charge / exposure cycles are required.
【0005】DEP装置は例えば米国特許第3,689,
935号に開示されている。この文献は、 −分離層と称する絶縁材料の層、 −分離層の1つの側上の電導性材料の連続的な層からな
る遮蔽電極、 −分離層の他の側上の電導性材料の分割された層により
形成された複数の制御電極、および −アパーチュアの少なくとも1つの列を含んでなる多層
の粒子変調装置すなわち印刷ヘッド構造体を有する静電
ラインプリンターを開示している。各々の制御電極は1
つのアパーチュアの周りに形成されておりそして互いに
制御電極から離されている。A DEP device is disclosed, for example, in US Pat. No. 3,689,
No. 935. This document refers to: a layer of insulating material called the separating layer, a shield electrode consisting of a continuous layer of conducting material on one side of the separating layer, a division of the conducting material on the other side of the separating layer. Disclosed is an electrostatic line printer having a plurality of control electrodes formed by patterned layers, and-a multilayer particle modulator or printhead structure comprising at least one row of apertures. 1 for each control electrode
They are formed around two apertures and are separated from each other by the control electrodes.
【0006】一定電位を遮蔽電極に適用しながら選択さ
れた電位を制御電極の各々に適用する。トナー送り出し
手段と受容部品との間の全体的に適用された推進場によ
り、荷電されたトナー粒子は印刷ヘッド構造体のアパー
チュアの1列を通って突出する。粒子流の強さは制御電
極に適用される電位のパターンに応じて変調される。荷
電された粒子の変調された流が、変調された粒子流中に
介在させた受容部品基質に衝突する。受容部品基質は印
刷ヘッド構造体と直交する方向に移送されて線毎の走査
印刷を与える。遮蔽電極がトナー送り出し手段と面して
いてもよくそして制御電極が受容部品基質と面していて
もよい。DC場が印刷ヘッド構造体と受容部品支持体上
の単一逆電極との間に適用される。この推進場は印刷ヘ
ッド構造体と逆電極との間に置かれている受容部品基質
に対するトナーの吸引の原因である。A selected potential is applied to each of the control electrodes while a constant potential is applied to the shield electrodes. Due to the generally applied propulsion field between the toner delivery means and the receiving part, the charged toner particles project through a row of apertures in the printhead structure. The intensity of the particle stream is modulated according to the pattern of potentials applied to the control electrodes. The modulated stream of charged particles impinges on a receptor substrate interposed in the modulated particle stream. The receiver substrate is transported in a direction orthogonal to the printhead structure to provide line-by-line scan printing. The shield electrode may face the toner delivery means and the control electrode may face the receiving component substrate. A DC field is applied between the printhead structure and a single back electrode on the receiver support. This propulsion field is responsible for the attraction of toner to the receiving component substrate located between the printhead structure and the counter electrode.
【0007】DEP装置はハーフトーン像を印刷するた
めに良く適している。ハーフトーン像中に存在する濃度
変動が個別の制御電極に適用される電圧の変調により得
られる。ほとんどのDEPシステムでは、高い濃度解像
度(すなわち高い量の識別された濃度水準を含んでなる
像を形成するためのもの)および空間解像度を有する像
を得るためにアパーチュアの異なる列が使用される。DEP devices are well suited for printing halftone images. The density variations present in the halftone image are obtained by modulation of the voltage applied to the individual control electrodes. In most DEP systems, different columns of apertures are used to obtain an image with high density resolution (ie to form an image comprising a high amount of identified density levels) and spatial resolution.
【0008】アパーチュアの複数の列を有する印刷ヘッ
ド構造体は文献に記載されている。例えば米国特許第
4,860,036号には、白色帯を形成せずに滑らかな
頁幅濃度スケールを有する像を印刷することができるア
パーチュアの少なくとも3つの(好適には4つもしくは
それ以上の)列からなる印刷ヘッド構造体が記載されて
いる。この種類の印刷ヘッド構造体の主な欠点はトナー
粒子適用要素に関するものであり、それはほとんど等し
い流動性を有する全ての印刷アパーチュアの近くに荷電
されたトナー粒子を提供できなければならない。米国特
許第5,040,004号では、印刷ヘッド構造体から近
い距離に置かれている正確に配置された受け金上を滑る
移動ベルトの導入によりこの問題に取り組んでいる。し
かしながら、摩擦方法により操作されるトナー適用要素
は、該受け金上のベルトの摩擦によるベルトの摩耗のた
めに、長時間にわたり安定な結果を与えられないことが
証明されている。Printhead structures having multiple rows of apertures have been described in the literature. For example, U.S. Pat. No. 4,860,036 discloses at least three (preferably four or more) apertures capable of printing an image having a smooth pagewidth density scale without the formation of white bands. ) A printhead structure consisting of rows is described. The main drawback of this type of printhead structure relates to the toner particle application element, which has to be able to provide charged toner particles in the vicinity of all print apertures with almost equal fluidity. U.S. Pat. No. 5,040,004 addresses this problem by introducing a moving belt that slides over a precisely positioned receiver located at a close distance from the printhead structure. However, it has been demonstrated that toner application elements operated by the friction method do not give stable results over time due to belt wear due to friction of the belt on the receiver.
【0009】米国特許第5,214,451号では、ほと
んど等しい流動性を有する全ての印刷アパーチュアの近
くに荷電されたトナー粒子を与えるという問題に、各々
の遮蔽電極がアパーチュアの異なる列に対応しているよ
うな遮蔽電極の異なる組を印刷ヘッド構造体に適用する
ことにより取り組んでいる。印刷中に、アパーチュアの
複数の異なる列に対応する複数の異なる遮蔽電極に適用
される電圧を変化させて、トナー適用要素から比較的大
きい距離のところに置かれているこれらのアパーチュア
は該トナー適用要素から該逆電極構造体に向かって比較
的大きい静電推進場だけ曲げられて、濃度プロフィルの
増加をもたらす。US Pat. No. 5,214,451 addresses the problem of providing charged toner particles near all printing apertures having nearly equal fluidity, each shield electrode corresponding to a different row of apertures. By applying a different set of shield electrodes to the printhead structure. During printing, the apertures located at a relatively large distance from the toner application element are varied by varying the voltage applied to the different shield electrodes corresponding to the different columns of apertures. Bending a relatively large electrostatic propulsion field from the element towards the counter electrode structure results in an increase in the concentration profile.
【0010】米国特許第5,136,311号では、平ら
な表面が該受容部品と隣接して配置されるように4つの
ローラー棒上に伸びている荷電されたトナーコンベアー
が記載されている。この場合には、印刷ヘッド構造体は
使用されないが、該受容部品と反対側にそして該荷電さ
れたトナーコンベアーから離れて面している側に該荷電
されたトナーコンベアー上の該荷電されたトナーを該受
容部品に対して像通りにジャンプさせうる電極構造体が
構成される。この文献には実施例が示されていないが、
該荷電されたトナーコンベアーの後ろから該受容部品へ
の該トナーの押し出しは、該荷電されたトナーコンベア
ーと該受容部品との間に置かれている印刷ヘッド構造体
により該トナー流が調節される装置と比べて、該トナー
流に対するあまり正確でない調節をもたらすにちがいな
い。US Pat. No. 5,136,311 describes a charged toner conveyor that extends over four roller bars such that a flat surface is located adjacent to the receiving part. In this case, no printhead structure is used, but the charged toner on the charged toner conveyor on the side facing away from the receiving part and facing away from the charged toner conveyor. An electrode structure is constructed which allows image pickup to be image-wise jumped to the receiving part. No examples are given in this document,
Extrusion of the toner from behind the charged toner conveyor to the receiving part is regulated by the printhead structure located between the charged toner conveyor and the receiving part. It must provide less accurate adjustments to the toner flow compared to the device.
【0011】1995年4月25日に出願されたヨーロ
ッパ出願95201048.6には、アパーチュアの複
数の列を有する印刷ヘッド構造体を用いて一定の濃度お
よび品質の像を印刷できる最適化されたトナー適用要素
が記載されている。四角のアパーチュアの2列だけから
なる印刷ヘッド構造体の非常に小型のデザインがこの文
献に記載されている。European application 95201048.6, filed April 25, 1995, is an optimized toner capable of printing images of constant density and quality using a printhead structure having multiple rows of apertures. Applicable elements are listed. A very compact design of a printhead structure consisting of only two rows of square apertures is described in this document.
【0012】米国特許第4,491,855号には、印刷
アパーチュアとして長いスリットを有するプラスチック
シート材料並びに該スリットの両端部上および該プラス
チック材料の両側にある個別の制御電極からなる印刷ヘ
ッド構造体が記載されている。US Pat. No. 4,491,855 discloses a printhead structure consisting of a plastic sheet material having long slits as printing apertures and individual control electrodes on both ends of the slits and on both sides of the plastic material. Is listed.
【0013】このタイプの印刷ヘッド構造体の主な欠点
は、プラスチック材料の2つのシート間でなされなけれ
ばならない配列である。プラスチック材料の2つのシー
トは制御電極を有するため、プラスチック材料の2つの
シート上に像情報用の駆動回路を装備しなければならな
い。A major drawback of this type of printhead structure is the arrangement that must be made between the two sheets of plastic material. Since the two sheets of plastic material carry the control electrodes, a drive circuit for image information must be provided on the two sheets of plastic material.
【0014】Hosaka 他("A new ion-jet printing hea
d controlled by a low-voltage signal", SPIE Vol. 2
413 pp. 76-86)により記載されているように、1つの
プラスチック材料の曲がった構造体を使用して印刷アパ
ーチュアの両側に盤上駆動ICを有する印刷ヘッド構造
体を装備することができる。該文献の図4には印刷アパ
ーチュアの4つの列が示されているが、それらを1つの
印刷スリットで置換することもできる。Hosaka et al. ("A new ion-jet printing hea
d controlled by a low-voltage signal ", SPIE Vol. 2
413 pp. 76-86), a bend structure of one plastic material can be used to equip a printhead structure with on-board drive ICs on either side of the print aperture. Although FIG. 4 of the document shows four rows of printing apertures, they can be replaced by a single printing slit.
【0015】しかしながら、DEP技術におけるトナー
送り出し手段はイオン−印刷技術におけるイオン−発生
手段より一般的にはるかに大きいため、上記の文献に記
載されているようなイオン−印刷用の印刷ヘッド構造体
のそのような構成はDEP技術における装着に関する問
題を有している。However, because the toner delivery means in DEP technology is generally much larger than the ion-generating means in ion-printing technology, the printhead structure for ion-printing as described in the above-referenced publications. Such an arrangement has mounting problems in DEP technology.
【0016】上記の装置は複雑な印刷ヘッド構造体また
は複雑な案内構造体という欠点なしに受像部品に対して
像通りに調節された方法で荷電されたトナー粒子を供給
するという問題を、程度の大小はあるが、解決する。The apparatus described above alleviates the problem of supplying charged toner particles to an image receiving member in an image-wise adjusted manner without the drawbacks of complex printhead structures or complex guiding structures. There are big and small, but it solves.
【0017】それ故、高い濃度解像度および空間解像度
を有する像を形成する印刷ヘッド構造体、並びに高価で
且つ複雑な機械部品を含まない簡単で且つ信頼性のある
トナー適用要素を含んでなるDEPシステムに対する要
望が依然としてある。Therefore, a DEP system comprising a printhead structure that forms an image with high density and spatial resolution, and a simple and reliable toner application element that does not involve expensive and complex mechanical parts. There is still a desire for.
【0018】[0018]
【発明の目的および要旨】本発明の1つの目的は高い印
刷速度において高い濃度および高い空間解像度で印刷す
る改良された直接静電印刷(DEP)装置を提供するこ
とである。OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved Direct Electrostatic Printing (DEP) device that prints at high density and high spatial resolution at high printing speeds.
【0019】本発明の別の目的は高い空間および濃度解
像度と良好な長期安定性および信頼性とを兼備するDE
P装置を提供することである。Another object of the invention is a DE that combines high spatial and density resolution with good long-term stability and reliability.
It is to provide a P device.
【0020】本発明のさらに別の目的は印刷ヘッド構造
体が小型のデザインと良好な長期安定性および信頼性と
を兼備するDEP装置用の印刷ヘッド構造体を提供する
ことである。Yet another object of the present invention is to provide a printhead structure for a DEP device in which the printhead structure combines a compact design with good long-term stability and reliability.
【0021】本発明の他の目的は小型のデザインと高い
印刷速度および良好な長期安定性とを兼備する安価な荷
電されたトナー適用要素を提供することである。Another object of the present invention is to provide an inexpensive charged toner application element that combines a compact design with high printing speed and good long term stability.
【0022】本発明の別の目的は印刷アパーチュアの詰
まりが最少にされそして印刷アパーチュアを容易に掃除
できるような印刷ヘッド構造体を有するDEP装置を提
供することである。Another object of the present invention is to provide a DEP device having a printhead structure in which clogging of the printing apertures is minimized and the printing apertures can be easily cleaned.
【0023】本発明の別の目的および利点は以下の記述
から明らかになるであろう。Further objects and advantages of the present invention will become clear from the description hereinafter.
【0024】上記の目的は、絶縁材料(102)、該絶
縁材料(102)の2つの側(SAおよびSB)により
形成された印刷アパーチュアとしてのスリット(10
3)、並びに制御電極(102a)を含んでなる、DE
P(直接静電印刷)装置のための、印刷ヘッド構造体で
あって、該スリットアパーチュアを形成する上記の2つ
の側の1つだけが制御電極を有することを特徴とする印
刷ヘッド構造体を提供することにより実現される。The above purpose is to provide a slit (10) as a printing aperture formed by an insulating material (102) and two sides (SA and SB) of the insulating material (102).
3), as well as a control electrode (102a), DE
A printhead structure for a P (direct electrostatic printing) device, characterized in that only one of the two sides forming the slit aperture has a control electrode. It is realized by providing.
【0025】これらの目的はさらに、逆電極(10
5)、絶縁基質(102)、制御電極(102a)およ
び内部を通る粒子流を該制御電極により電気的に変調で
きるようなスリットアパーチュア(103)を含んでな
る印刷ヘッド構造体、トナー送り出し手段(101)を
含んでなるDEP装置であって、該スリットアパーチュ
アの1つの側だけに制御電極(102a)が存在するこ
とを特徴とするDEP装置を提供することにより実現さ
れる。These objectives are further addressed by the counter electrode (10
5), a printhead structure comprising an insulating substrate (102), a control electrode (102a) and a slit aperture (103) such that the particle flow therethrough can be electrically modulated by the control electrode, a toner delivery means ( A DEP device comprising 101), characterized in that the control electrode (102a) is present on only one side of the slit aperture.
【0026】別の態様は、該スリットが少なくとも1つ
の絶縁材料のシートにより形成される2つの端部(EA
およびEB)により規定される2つの側SAおよびSB
を有しており、該絶縁材料が式0.1GPa<YM<1
0Gpaを満たす弾性率(ヤング率、YM)を有してお
り、該端部AおよびBが互いに関して式0°<α<45
°を満たす角度αで置かれているDEP装置を提供す
る。Another aspect is the two ends (EA) in which the slit is formed by at least one sheet of insulating material.
And EB) two sides SA and SB defined by
And the insulating material has the formula 0.1 GPa < YM < 1
It has a modulus of elasticity (Young's modulus, YM) that satisfies 0 Gpa, and the ends A and B with respect to each other are expressed by the formula 0 ° < α <45.
Provide a DEP device positioned at an angle α that satisfies °.
【0027】別の態様では、該スリットは絶縁材料の2
つのシートにより形成されている。In another embodiment, the slit is made of insulating material.
It is formed by two sheets.
【0028】本発明の別の態様では、該スリットの側S
Aに存在する該制御電極(102a)の他に一般的な遮
蔽電極(102b)が該スリットの側SB上に存在して
いる。In another aspect of the invention, the side S of the slit is
Besides the control electrode (102a) present in A, a general shield electrode (102b) is present on the side SB of the slit.
【0029】[0029]
【発明の詳細な記述】文献には、DEP(直接静電印
刷)の原則に従い動く多くの装置が記載されている。全
てのこれらの装置は電圧変調によってまたは制御電極に
適用される電圧の時変調によってグレースケール印刷を
行うことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The literature describes many devices which operate according to the principle of DEP (Direct Electrostatic Printing). All these devices are capable of gray scale printing by voltage modulation or by time modulation of the voltage applied to the control electrodes.
【0030】図1は、本発明に従う印刷ヘッド構造体を
中で使用できるDEP装置の本質的な特徴を図式的に示
す。トナー送り出し手段(101)がトナー粒子を印刷
アパーチュア(105)が中に存在している印刷ヘッド
構造体(102)の近くに送り出す。荷電されたトナー
粒子はトナー送り出し手段から、電圧V1のトナー送り
出し手段および電圧V4のトナー受容部品の後ろにある
逆電極(105)を有することにより発生させたDC場
の中で、トナー受容手段(104)に送ることができ
る。アパーチュア(103)を通るトナーの量は電圧V
3を印刷アパーチュア(103)の周りの分割された制
御電極(102a)に適用することにより調節される。
例えば、負に荷電されたトナーを使用しそしてV1が0
Vであり且つV4が500Vである時には、V3が0に
保たれている時にトナー粒子はトナー受容部品に流れる
であろう。部品3が−500部品に保たれている時に
は、トナーは印刷アパーチュア(107)を通過できな
い。一定の印刷時間では、0VのV3で最大濃度が印刷
され、そして−500VのV3で最小濃度が印刷され
る。V3を0〜−500Vの間の種々の電圧に保つと、
中間的濃度を印刷することができる。DEP装置は一般
的には、(図1に示されていない)トナー受容部品(1
04)を印刷アパーチュア(103)の越えて移動させ
る手段およびトナー像をトナー受容手段に固定させる手
段もさらに含んでなる。FIG. 1 shows diagrammatically the essential features of a DEP device in which a printhead structure according to the invention can be used. Toner delivery means (101) delivers toner particles near the printhead structure (102) in which the print aperture (105) resides. The charged toner particles are generated from the toner delivery means in a DC field generated by having a back electrode (105) behind the toner delivery means of voltage V1 and the toner receiving component of voltage V4. 104). The amount of toner passing through the aperture (103) is the voltage V
3 is applied to the split control electrode (102a) around the printing aperture (103).
For example, using negatively charged toner and V1 is 0
When V and V4 are 500V, toner particles will flow to the toner receiving component when V3 is held at zero. When part 3 is held at -500 parts, toner cannot pass through the print aperture (107). At constant print time, V3 at 0V prints the maximum density and V3 at -500V prints the minimum density. Keeping V3 at various voltages between 0 and -500V,
Intermediate densities can be printed. DEP devices typically include toner receiving components (not shown in FIG. 1) (1
Further comprising means for moving 04) beyond the printing aperture (103) and means for fixing the toner image to the toner receiving means.
【0031】DEP装置の問題は高速で印刷できる印刷
アパーチュアの5、6列を有する印刷ヘッド構造体を有
する必要があること並びに荷電されたトナー粒子をほと
んど等しい流動性を有する全ての印刷アパーチュアの近
くに供給する必要があることであると以上に記載されて
いる。この問題はCTCとしてのベルトの使用により取
り組まれてきており、その理由はその場合にはトナー粒
子を有する平らな表面をアパーチュアの列の下に装備す
ることができそしてその結果として該表面と該印刷アパ
ーチュアとの間にむらのない距離を与えることができる
ためである。しかしながら、移動ベルトの使用は案内部
品上での摩擦による該ベルトの摩耗または該摩擦を避け
るための使用位置という幾何学的問題を生ずる。他の文
献には、アパーチュアの別の列に向かう一定でないトナ
ー流動性の欠点を克服するために大きい直径を有する円
筒形を有するトナー送り出し手段を使用することが記載
されている。The problem with DEP devices is that they need to have a printhead structure with 5, 6 rows of printing apertures that can print at high speeds, and close to all printing apertures that have nearly equal flow of charged toner particles. It has been described above that there is a need to supply to. This problem has been addressed by the use of belts as CTCs, in which case it is possible to equip a flat surface with toner particles underneath a row of apertures and consequently to This is because it is possible to provide a uniform distance from the printing aperture. However, the use of moving belts results in wear of the belt due to friction on the guide parts or geometrical problems of use position to avoid said friction. Other documents describe the use of toner delivery means having a cylindrical shape with a large diameter in order to overcome the disadvantage of non-uniform toner flow towards another row of apertures.
【0032】印刷装置におけるそしてまたDEP印刷装
置における傾向は、できるだけ小さいが高速で作動する
装置を提供することである。この観点では、大きい直径
を有する円筒状の回転するトナー送り出し手段の使用は
好ましくない。The trend in printing devices and also in DEP printing devices is to provide a device that operates as small as possible but at high speed. From this point of view, the use of cylindrical rotating toner delivery means having a large diameter is not preferred.
【0033】1995年3月7日に出願されたヨーロッ
パ出願95200556.9に記載されているように、
小さい直径を有するトナー送り出し手段を使用可能にす
るために印刷ヘッド構造体の長さを減じることもでき
る。四角形のアパーチュアの2列だけの非常に小型のデ
ザインがこの特許出願に記載されている。As described in European Application 95200556.9, filed March 7, 1995,
It is also possible to reduce the length of the printhead structure to enable toner delivery means having a small diameter. A very compact design with only two rows of square apertures is described in this patent application.
【0034】米国特許第4,491,855号には、極端
に小型の大きさを有する印刷ヘッド構造体、すなわちス
リットアパーチュア、が記載されている。図2にこの先
行技術の印刷ヘッド構造体が示されている。制御電極
(102a)が印刷ヘッド構造体を構成する絶縁材料
(102)の2つの端部により形成されるスリットの両
側に存在しておりそして印刷アパーチュア(スリット)
(103)の向う側に存在する制御電極(102a′)
もある。そのような印刷ヘッド構造体を用いて高品質な
印刷を行うためには、対応する制御電極(102aおよ
び102a′)が互いに関して非常に正確に配列されて
いることが必要である。該スリットアパーチュアの上で
該柔軟性基質の両側の非常に正確な配列を必要とするそ
のような印刷ヘッド構造体を装備するための容易で且つ
費用のかからない方法はこれまでに提供されていない。US Pat. No. 4,491,855 describes a printhead structure, or slit aperture, having an extremely small size. This prior art printhead structure is shown in FIG. Control electrodes (102a) are present on either side of the slit formed by the two ends of the insulating material (102) that make up the printhead structure and the printing aperture (slit).
Control electrode (102a ') existing on the opposite side of (103)
There is also. High quality printing with such printhead structures requires that the corresponding control electrodes (102a and 102a ') be very accurately aligned with respect to each other. No easy and inexpensive way to equip such a printhead structure that requires very precise alignment of the flexible substrate on both sides of the slit aperture has hitherto been provided.
【0035】上記の全ての欠点は、スリットの側の一面
上だけに駆動機ICと連結していなければならない制御
電極が存在するような印刷アパーチュア(103)とし
てのスリットを有する印刷ヘッド構造体を使用すること
により、解決することができる。スリットの1つだけの
側が分割された制御電極を有するため、分割された制御
電極の2列の間の誤配列は不可能である。All of the above drawbacks are associated with printhead structures having a slit as the print aperture (103) such that there is a control electrode which must be connected to the driver IC only on one side of the slit. It can be solved by using it. Since only one side of the slit has a split control electrode, misalignment between two rows of split control electrodes is not possible.
【0036】本発明の第一の態様に関する変形である種
々の印刷ヘッド構造体が図3に示されている。この図面
では、102は絶縁材料を表し、102aは以下では
「制御電極」と称する複合アドレス可能電極構造体を表
し、103は印刷アパーチュア(この場合にはスリッ
ト)を表し、矢印TFはトナー送り出し手段(示されて
いない)からトナー受容部品(示されていない)へのト
ナー流の方向を表す。図3aには、本発明に従う印刷ヘ
ッド構造体の第一の態様の最も簡単な形状が示されてお
り、スリット(103)の側A(SA)を形成する絶縁
材料(102)の一面上に制御電極(102a)が存在
する。スリットの側B(SB)を形成する絶縁材料(1
02)の上には、電極は存在しない。トナー送り出し手
段(示されていない)からトナー受容部品(示されてい
ない)へのトナー流の方向を表す矢印TFの方向からわ
かるように、スリットの側A(SA)上の制御電極(1
02a)はトナー受容部品に面している。図3bには、
本発明に従う印刷ヘッド構造体の第一の態様に関する変
形が示されている。ここでも、スリット(103)の側
A(SA)を形成する絶縁材料(102)の一面上に制
御電極(102a)が存在する。スリットの側B(S
B)を形成する絶縁材料(102)の上には、連続式電
極(102b)、すなわち「遮蔽電極」が存在する。ト
ナー送り出し手段からトナー受容部品(示されていな
い)へのトナー流の方向を表す矢印TFの方向からわか
るように、スリットの側A(SA)上の制御電極(10
2a)および側B(SB)上の連続式電極(102b)
の両者はトナー受容部品に面している。図3cには、本
発明に従う印刷ヘッド構造体の第一の態様に関する別の
変形が示されている。この変形は図3bに示された変形
のように側A上の制御電極(102a)および側B上の
遮蔽電極(102b)を有するが、ここでは制御電極
(102a)がトナー受容部品(示されていない)に面
しておりそして遮蔽電極(102b)がトナー送り出し
手段に面している。図3a〜3cに示されている印刷ヘ
ッド構造体の各々は上下が逆であってもよい。そうする
ことにより、図3a〜cにあるトナー送り出し手段に面
する電極構造体はトナー受容部品と面し、そして逆もま
た同様である。A variety of printhead structures that are variations on the first aspect of the invention are shown in FIG. In this figure, 102 represents an insulating material, 102a represents a composite addressable electrode structure, hereinafter referred to as "control electrode", 103 represents a printing aperture (in this case a slit), and arrow TF represents the toner delivery means. Represents the direction of toner flow from (not shown) to the toner receiving component (not shown). Figure 3a shows the simplest form of the first aspect of the printhead structure according to the invention, on one side of the insulating material (102) forming the side A (SA) of the slit (103). There is a control electrode (102a). Insulating material forming the side B (SB) of the slit (1
No electrodes are present on 02). As can be seen from the direction of arrow TF, which represents the direction of toner flow from the toner delivery means (not shown) to the toner receiving component (not shown), the control electrode (1
02a) faces the toner receiving part. In FIG. 3b,
A variant is shown for the first aspect of the printhead structure according to the invention. Here again, the control electrode (102a) is present on one surface of the insulating material (102) forming the side A (SA) of the slit (103). Slit side B (S
Above the insulating material (102) forming B) is a continuous electrode (102b), or "shield electrode". As can be seen from the direction of arrow TF, which represents the direction of toner flow from the toner delivery means to the toner receiving component (not shown), the control electrode (10) on the slit side A (SA).
2a) and continuous electrodes (102b) on side B (SB)
Both face the toner receiving component. FIG. 3c shows another variant of the first aspect of the printhead structure according to the invention. This variant has a control electrode (102a) on side A and a shield electrode (102b) on side B like the variant shown in FIG. 3b, but here the control electrode (102a) is the toner receiving component (shown). No.) and the shield electrode (102b) faces the toner delivery means. Each of the printhead structures shown in Figures 3a-3c may be upside down. By doing so, the electrode structure facing the toner delivery means in Figures 3a-c faces the toner receiving component and vice versa.
【0037】スリット(103)の側B(SB)を形成
する絶縁材料の両面上に遮蔽電極(102b)をそして
絶縁材料(102)の一面上だけに制御電極(102
a)を含んでなる印刷ヘッド構造体も本発明の印刷ヘッ
ド構造体の第一の態様のさらに別の変形でありそして図
3dに示されている。この図面では、制御電極(102
a)がトナー受容部品と面しており、図3dに示されて
いるように印刷ヘッド構造体を制御電極(102a)が
トナー送り出し手段に面するような方法に上下を逆に設
置できることは明らかである。The shield electrode (102b) is provided on both sides of the insulating material forming the side B (SB) of the slit (103), and the control electrode (102) is provided only on one side of the insulating material (102).
The printhead structure comprising a) is also another variation of the first embodiment of the printhead structure of the present invention and is shown in Figure 3d. In this figure, the control electrode (102
It is clear that a) faces the toner receiving component and that the printhead structure can be installed upside down in such a way that the control electrodes (102a) face the toner delivery means as shown in FIG. 3d. Is.
【0038】印刷ヘッド構造体の側A(SA)が絶縁材
料の一面上に制御電極(102a)を有するような本発
明に従う印刷ヘッド構造体の別の変形では、連続式遮蔽
電極が制御電極(102a)を有する面と反対側の印刷
ヘッド構造体のスリットの側Aを形成する該絶縁材料
(102)の面上に存在することができる。In another variation of the printhead structure according to the invention such that side A (SA) of the printhead structure has the control electrode (102a) on one side of the insulating material, the continuous shield electrode is a control electrode ( It can be on the side of the insulating material (102) forming side A of the slit of the printhead structure opposite the side having 102a).
【0039】図4には、本発明に従う印刷ヘッド構造体
の第二の態様に関する変形が示されている。図4aはこ
こでも本発明の第二の態様に従う印刷ヘッド構造体の最
も簡単な形状を示している。スリット(103)の側A
(SA)を形成する絶縁材料(102)の両面上に制御
電極(102a)が存在する。スリットの側B(SB)
を形成する絶縁材料(102)の上には、電極は存在し
ない。側A(SA)を形成する絶縁材料の両面上の制御
電極(102a)は、制御電極(102a)の対(各々
の面上に1つ)を対になった見当合わせ装置中に正確に
有するように配置されている。FIG. 4 shows a variation on the second aspect of the printhead structure according to the invention. FIG. 4a again shows the simplest form of a printhead structure according to the second aspect of the invention. Side A of the slit (103)
Control electrodes (102a) are present on both sides of the insulating material (102) forming (SA). Slit side B (SB)
There are no electrodes on the insulating material (102) forming the. The control electrodes (102a) on both sides of the insulating material forming side A (SA) have exactly one pair of control electrodes (102a) (one on each side) in the paired registration device. Are arranged as follows.
【0040】図4bには、本発明に従う印刷ヘッド構造
体の第二の態様に関する別の変形が示されている。図4
bに示されている印刷ヘッド構造体の側A(SA)は側
B(SB)を形成する絶縁材料上の図4aに示されてい
るものと同じであるが、トナー送り出し手段(示されて
いない)からトナー受容部品(示されていない)へのト
ナー流の方向を表す矢印TFの方向からわかるように、
トナー受容部品に面している連続式遮蔽電極(102
b)が存在する。図4cは本発明の第二の態様に従う印
刷ヘッド構造体の別の変形を表しており、そしてこの変
形ではトナー送り出し手段に面している遮蔽電極(10
2b)以外は図4bに示されている印刷ヘッド構造体と
同じである。図4dには、本発明の第二の態様に従う印
刷ヘッド構造体に関するさらに別の変形が示されてい
る。図4dに示されている印刷ヘッド構造体の側A(S
A)は図4aに示されているものと同じであるが、側B
(SB)を形成する絶縁材料の両面上に連続式遮蔽電極
(102b)が存在する。FIG. 4b shows another variant of the second aspect of the printhead structure according to the invention. FIG.
The side A (SA) of the printhead structure shown in b is the same as that shown in FIG. 4a on the insulating material forming side B (SB), but with the toner delivery means (shown). As can be seen from the direction of arrow TF, which represents the direction of toner flow from the (not shown) to the toner receiving component (not shown),
A continuous shield electrode (102 facing the toner receiving component)
b) is present. FIG. 4c represents another variant of the printhead structure according to the second aspect of the invention, and in this variant the shield electrode (10 facing the toner delivery means).
2b) is the same as the printhead structure shown in FIG. 4b. Figure 4d shows yet another variation on the printhead structure according to the second aspect of the invention. Side A (S of the printhead structure shown in FIG. 4d)
A) is the same as that shown in Figure 4a, but side B
There is a continuous shield electrode (102b) on both sides of the insulating material forming (SB).
【0041】スリット(103)の側A(SA)を形成
する絶縁材料(102)の両面上に存在する制御電極
(102a)は、対になって、互いに金属蒸着(metalli
sation)により該アパーチュア(107)を通って連結
されて1つの制御電極を形成することができる。印刷ア
パーチュアを通して電極を連結するための方法および手
段は当技術で既知である。そのような手段の例は199
5年7月14日に出願されたヨーロッパ出願95201
939に開示されている。The control electrodes (102a) existing on both sides of the insulating material (102) forming the side A (SA) of the slit (103) are paired and metallized with each other.
sation) can be connected through the aperture (107) to form one control electrode. Methods and means for connecting electrodes through printing apertures are known in the art. An example of such a means is 199
European application 95201 filed on July 14, 1993
939.
【0042】図5aには、本発明に従う印刷ヘッド構造
体の第三の態様の変形が示されている。図5aおよび5
bでは、側A(SA)を形成する絶縁材料の両面上に制
御電極(102a)が互い違いに置かれている。図5a
では、スリット(103)の長さと平行な制御電極の幅
は絶縁材料(102)の一面および他の面上の制御電極
間に幾らかの重なりを有するように選択される。図5b
では、スリット(103)の長さと平行な制御電極の幅
は絶縁材料(102)の一面および他の面上の制御電極
間に重なりがないように選択される。図5aおよび5b
には、印刷ヘッド構造体の側B(SB)を形成する絶縁
材料上に電極を有していない印刷ヘッド構造体が示され
ている。図5aおよび5bに示されているように、側A
を有する印刷ヘッド構造体は絶縁材料の一面上に遮蔽電
極(トナー送り出し手段に面するかもしくはトナー受容
手段に面する)を有する側Bと、または絶縁材料の両面
上に遮蔽電極を有する側Bと組み合わせて使用すること
もできる。印刷アパーチュアとしてのスリットおよび側
A(SA)を形成する絶縁材料の両面上に互い違いに置
かれた制御電極を有する印刷ヘッド構造体の使用が、高
い解像度の印刷を得るためのDEP装置の中に加えるた
めに有利である。FIG. 5a shows a variant of the third aspect of the printhead structure according to the invention. 5a and 5
In b, the control electrodes (102a) are staggered on both sides of the insulating material forming side A (SA). FIG.
In, the width of the control electrode parallel to the length of the slit (103) is chosen to have some overlap between the control electrodes on one side and the other side of the insulating material (102). FIG.
Then, the width of the control electrode parallel to the length of the slit (103) is selected so that there is no overlap between the control electrodes on one side and the other side of the insulating material (102). 5a and 5b
Shows a printhead structure having no electrodes on the insulating material forming side B (SB) of the printhead structure. Side A, as shown in Figures 5a and 5b.
A printhead structure having a shield electrode (facing the toner delivery means or the toner receiving means) on one side of the insulating material, or side B having the shield electrodes on both sides of the insulating material. It can also be used in combination with. Use of a printhead structure with control electrodes staggered on both sides of an insulating material forming a slit and side A (SA) as a printing aperture is used in a DEP device to obtain high resolution printing. It is advantageous to add.
【0043】本発明は、スリットの側Aが両面上に制御
電極が存在するような絶縁材料の1つのフィルムにより
形成されている印刷ヘッド構造体に限定されるものでは
ない。絶縁材料の5、6枚のシートを重ねることにより
スリットの側Aを製造しそして各々の界面上に制御電極
を有することも可能である。この態様では、複数の制御
電極を互い違いに置くことができ、それはこの印刷ヘッ
ド構造体で得られる解像度を明らかに高める。The invention is not limited to printhead structures in which the side A of the slit is formed by a film of insulating material such that the control electrodes are present on both sides. It is also possible to manufacture side A of the slit by stacking 5 or 6 sheets of insulating material and to have control electrodes on each interface. In this aspect, multiple control electrodes can be staggered, which significantly enhances the resolution obtained with this printhead structure.
【0044】本発明に従う印刷ヘッド構造体の本質は、
それが印刷アパーチュアとしてスリットを含んでなるこ
と並びにスリットの1つの側にだけ制御電極が存在する
ことである。このことが、DEP装置中への印刷ヘッド
構造体の設置中にスリットの側を形成する絶縁材料の見
当合わせに関する特別な条件を生じないという利点を与
える。The essence of the printhead structure according to the invention is:
It comprises a slit as the printing aperture and the presence of the control electrode on only one side of the slit. This offers the advantage that during installation of the printhead structure in the DEP device no special requirements are placed on the registration of the insulating material forming the side of the slit.
【0045】本発明に従う印刷ヘッド構造体を製造する
ために使用される絶縁材料はガラス、セラミック、プラ
スチックなどであることができる。好適には該絶縁材料
はプラスチック材料であり、そしてポリイミド、ポリエ
ステル(例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレートなど)、ポリオレフィン類、エポキシ
樹脂、有機珪素樹脂、ゴムなどであることができる。The insulating material used to manufacture the printhead structure according to the present invention can be glass, ceramic, plastic or the like. Suitably the insulating material is a plastic material and can be polyimide, polyester (eg polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate etc.), polyolefins, epoxy resins, organosilicon resins, rubbers and the like.
【0046】本発明に従う印刷ヘッド構造体の製造用の
絶縁材料の選択は絶縁材料の弾性率により支配される。
本発明で有用な絶縁材料は0.1〜10Gpaの間の、
好適には2〜8Gpaの間のそして最も好適には4〜6
Gpaの間の、弾性率を有する。The choice of insulating material for the manufacture of printhead structures according to the present invention is governed by the elastic modulus of the insulating material.
Insulating materials useful in the present invention are between 0.1 and 10 Gpa,
Preferably between 2 and 8 Gpa and most preferably between 4 and 6
It has a modulus of elasticity between Gpa.
【0047】絶縁材料は25〜1000μmの間の、好
適には50〜200μmの間の、厚さを有する。The insulating material has a thickness between 25 and 1000 μm, preferably between 50 and 200 μm.
【0048】本発明に従う印刷ヘッド構造体中のスリッ
トの幅は50〜500μmの間であることができる。こ
の幅は最終的な印刷で要求される解像度による指示に応
じて選択することができる。The width of the slits in the printhead structure according to the invention can be between 50 and 500 μm. This width can be selected according to the resolution required in the final printing.
【0049】本発明のいずれかの態様に従う印刷ヘッド
構造体はDEP装置の中に数種の方法で設置することが
できる。好適には本発明に従う1つの側にだけ制御電極
を有する印刷ヘッド構造体は(i)該スリットアパーチ
ュアが少なくとも1つの絶縁材料のシートにより形成さ
れる2つの端部(AおよびB)により規定される2つの
側、すなわち側A(SA)および側B(SB)、を有し
ており、(ii)該絶縁材料が式0.1GPa<YM<1
0Gpaを満たす弾性率(ヤング率、YM)を有してお
り、(iii)該端部AおよびBが互いに関して式0°<
α<45°を満たす角度αで置かれているようなDEP
装置の中で使用される。The printhead structure according to any of the aspects of the present invention can be installed in a DEP device in several ways. A printhead structure having control electrodes on only one side, according to the invention, is preferably (i) the slit aperture being defined by two ends (A and B) formed by at least one sheet of insulating material. Two sides, namely side A (SA) and side B (SB), and (ii) the insulating material has the formula 0.1 GPa < YM < 1.
It has a modulus of elasticity (Young's modulus, YM) that satisfies 0 Gpa, and (iii) the ends A and B with respect to each other are of the formula 0 ° <
DEP placed at an angle α satisfying α <45 °
Used in equipment.
【0050】図6および7には、本発明に従う印刷ヘッ
ド構造体を組み込んだDEP装置の特定態様が示されて
いる。図6には、本発明の第一の態様の変形に従う印刷
ヘッド構造体を組み込んだDEP装置が示されている。
トナー送り出し手段(101)が硬質枠(106)の中
に設置されたプラスチック材料(102)の1つのシー
トにより形成されているトナー容器の中に置かれてい
る。スリット(103)はプラスチック材料(102)
の上記の1つのシートの端部(EA)および(EB)に
より形成されている。側A(SA)はトナー送り出し手
段(101)に面している1つの面上に制御電極(10
2a)を有しており、側B(SB)は電極を有していな
い。印刷ヘッド構造体の側AおよびBを該硬質枠上に、
それらが自由な支持されていない長さ(FL)を有しそ
して角度αが0°より大きいかもしくはそれと等しく且
つ45°より小さくそして端部(EAおよびEB)が逆
電極(105)およびトナー受容部品(104)の方向
に突出するように、設置する。印刷アパーチュア(10
3)、この場合にはスリット、を通って、電圧V1のト
ナー送り出し手段および電圧V4の該トナー受容部品
(104)の後ろにある逆電極(105)を有すること
により発生させたDC場により、トナー粒子はトナー受
容部品に吸引される。印刷アパーチュア(103)を通
過するトナーの量は電圧V3を分割された制御電極(1
02a)に適用することにより調節される。該制御電極
は、示されている態様では、トナー送り出し手段と面し
ている。スリットの側Aおよび側Bを形成するプラスチ
ック材料はトナー送り出し手段(101)と接触してい
る。6 and 7 show a particular embodiment of a DEP device incorporating a printhead structure according to the present invention. FIG. 6 shows a DEP device incorporating a printhead structure according to a variant of the first aspect of the invention.
A toner delivery means (101) is placed in a toner container formed by a sheet of plastic material (102) placed in a rigid frame (106). The slit (103) is a plastic material (102)
Is formed by the edges (EA) and (EB) of one of the above sheets. The side A (SA) is provided with the control electrode (10) on one surface facing the toner feeding means (101).
2a) and side B (SB) has no electrodes. Printhead structure sides A and B on the rigid frame,
They have a free unsupported length (FL) and the angle α is greater than or equal to 0 ° and less than 45 ° and the ends (EA and EB) are opposite electrode (105) and toner receiving. It is installed so as to project in the direction of the component (104). Printing aperture (10
3), through a slit in this case, by a DC field generated by having a toner delivery means of voltage V1 and a counter electrode (105) behind the toner receiving component (104) of voltage V4, Toner particles are attracted to the toner receiving component. The amount of toner that passes through the printing aperture (103) is divided into voltage V3 divided control electrodes (1
02a). The control electrode, in the embodiment shown, faces the toner delivery means. The plastic material forming sides A and B of the slit is in contact with the toner delivery means (101).
【0051】図7には、本発明の第一の態様の変形に従
う印刷ヘッド構造体を組み込むための他の方法が示され
ている。印刷ヘッド構造体(102)はスリットアパー
チュア(103)を含んでなる。端部A(EA)により
規定されたスリットの側A(SA)は制御電極(102
a)を有する。側A(SA)および側B(SB)は、本
発明のこの特定態様では、自由な支持されていない長さ
(FL)を有する硬質枠(106)上に設置された2つ
の別個のプラスチックシートである。これらの2つのシ
ートは、角度αが式0°<α<45°を満たすように設
置される。印刷アパーチュア(103)、この場合には
スリット、を通って、電圧V1のトナー送り出し手段お
よび電圧V4の該トナー受容部品(104)の後ろにあ
る逆電極(105)を有することにより発生させたDC
場により、トナー粒子はトナー受容部品に吸引される。
印刷アパーチュア(103)を通過するトナーの量は電
圧V3を分割された制御電極(102a)に適用するこ
とにより調節される。該制御電極は、示されている態様
では、該DEP装置中のトナー送り出し手段と面してい
る。印刷ヘッド構造体(102)の側B(SB)は電極
を有していない。印刷ヘッド構造体中の2つのプラスチ
ック材料のシートはトナー送り出し手段(101)に向
かって曲げられておりそしてそれと接触すると調節され
た圧力が該トナー送り出し手段に課される。該圧力は、
枠に対するプラスチックトナーの該シートの両方の角度
の適切な調整によりそして適当な弾性率(ヤング率)お
よび厚さを有するプラスチック材料を選択することによ
り、良好に調節される。FIG. 7 illustrates another method for incorporating a printhead structure according to a variation of the first aspect of the invention. The printhead structure (102) comprises a slit aperture (103). The side A (SA) of the slit defined by the end A (EA) is the control electrode (102
a). Side A (SA) and Side B (SB) are, in this particular aspect of the invention, two separate plastic sheets mounted on a rigid frame (106) having a free unsupported length (FL). Is. These two sheets are installed so that the angle α satisfies the expression 0 ° < α < 45 °. DC generated by having a toner delivery means of voltage V1 and a back electrode (105) behind the toner receiving component (104) of voltage V4 through a printing aperture (103), in this case a slit.
The field causes the toner particles to be attracted to the toner receiving component.
The amount of toner passing through the printing aperture (103) is adjusted by applying a voltage V3 to the split control electrode (102a). The control electrode, in the embodiment shown, faces the toner delivery means in the DEP device. Side B (SB) of the printhead structure (102) has no electrodes. The two sheets of plastic material in the printhead structure are bent towards the toner delivery means (101) and upon contact therewith a regulated pressure is applied to the toner delivery means. The pressure is
It is well controlled by proper adjustment of both angles of the sheet of plastic toner relative to the frame and by choosing a plastic material with a suitable modulus of elasticity (Young's modulus) and thickness.
【0052】絶縁材料の2つの別個のシートを設置して
スリットの側A(SA)および側B(SB)を形成する
ことにより本発明に従う印刷ヘッド構造体中でスリット
を実現する時には、シートAおよびBが同じ材料から製
造されることが好ましい。両方の絶縁材料が上記の弾性
率(ヤング率)に関する条件を満たす限り、側A(S
A)を形成するために使用される絶縁材料が側B(S
B)を形成するために使用される絶縁材料と異なってい
てもよい。両方の絶縁材料は同じ厚さまたは異なる厚さ
を有することができる。When a slit is realized in a printhead structure according to the invention by installing two separate sheets of insulating material to form sides A (SA) and side B (SB) of the slit, sheet A It is preferred that and B are manufactured from the same material. As long as both insulating materials satisfy the above-mentioned elastic modulus (Young's modulus) conditions, side A (S
The insulating material used to form A) is side B (S
It may be different from the insulating material used to form B). Both insulating materials can have the same or different thicknesses.
【0053】硬質枠(106)の形状、材料および位置
は本発明にとって重要ではない。DEP装置の幾何学的
形状、印刷ヘッド構造体(102)を形成する絶縁材料
の弾性率によるが、角度αが式0°<α<45°を満た
す限り、枠(106)を必要に応じて置くことができ
る。The shape, material and location of the rigid frame (106) is not critical to the invention. Depending on the geometry of the DEP device and the modulus of elasticity of the insulating material that forms the printhead structure (102), the frame (106) may be optional if the angle α satisfies the equation 0 ° < α < 45 °. Can be placed.
【0054】本発明に従うDEP装置では、角度αは0
°より大きいかもしくは等しく且つ45°より小さい。
好適な態様では該角度は0°〜25°で変動しそして最
も好適な態様では該角度は0°〜10°で変動する。In the DEP device according to the invention, the angle α is 0.
Greater than or equal to ° and less than 45 °.
In the preferred embodiment the angle varies from 0 ° to 25 ° and in the most preferred embodiment the angle varies from 0 ° to 10 °.
【0055】本発明に従う印刷ヘッド構造体は好適には
DEP装置の中に、図6および7に示されているよう
に、印刷ヘッド構造体を形成する絶縁材料がトナー送り
出し手段の表面と接触するように設置される。しかしな
がら、本発明に従う印刷ヘッド構造体をDEP装置の中
に印刷ヘッド構造体を形成する絶縁材料とトナー送り出
し手段の表面との間の接触が存在しないように設置する
ことも可能である。The printhead structure according to the invention is preferably in a DEP device, as shown in FIGS. 6 and 7, the insulating material forming the printhead structure contacts the surface of the toner delivery means. Is installed. However, it is also possible to place the printhead structure according to the invention in a DEP device such that there is no contact between the insulating material forming the printhead structure and the surface of the toner delivery means.
【0056】図6および7にはDEP装置の本発明の第
一の態様に従う1つの印刷ヘッド構造体だけが示されて
いるが、本発明の3種の態様に関する全ての変形をDE
P装置の中に組み込むことができる。Although FIGS. 6 and 7 show only one printhead structure according to the first aspect of the invention of the DEP device, all variants for the three aspects of the invention are DE.
It can be incorporated into a P device.
【0057】本発明に従う印刷ヘッド構造体を使用する
DEP装置の中で使用されるトナー送り出し手段(10
1)はトナー粒子をスリット(印刷アパーチュア)の近
くに運ぶCTC(荷電されたトナーコンベアー)であっ
てよく、そして該トナー粒子は磁気ブラシによりCTC
に運ぶことができる。トナー粒子が磁気ブラシ(磁気ブ
ラシがここではトナー送り出し手段である)から直接取
り出されるようなDEP装置の中で本発明に従う印刷ヘ
ッド構造体を使用することもできる。トナー粒子が磁気
ブラシから直接取り出されるDEP装置は、引用するこ
とにより本発明の内容となるEP−A 675 417に
開示されている。Toner delivery means (10) used in a DEP device using a printhead structure according to the present invention.
1) may be a CTC (charged toner conveyor) that carries toner particles near the slit (printing aperture), and the toner particles are CTC by a magnetic brush
Can be carried to. It is also possible to use the printhead structure according to the invention in a DEP device in which the toner particles are taken directly from a magnetic brush (the magnetic brush being the toner delivery means here). A DEP device in which toner particles are taken directly from a magnetic brush is disclosed in EP-A 675 417, which is hereby incorporated by reference.
【0058】このDEP装置の逆電極(105)は印刷
ヘッド構造体と共に動かすこともでき、該逆電極は例え
ば米国特許第4,568,955号および米国特許第4,
733,256号に開示されているように流電気的に単
離されており且つ電源と連結されている別の針または線
から構成されている。印刷ヘッド構造体と共に動かす逆
電極は1つもしくはそれ以上の柔軟なPCB(印刷回路
板)を含んでなっていてもよい。The back electrode (105) of this DEP device can also be moved with the printhead structure, such as for example US Pat. No. 4,568,955 and US Pat.
No. 733,256, consisting of another needle or wire galvanically isolated and connected to a power source. The counter electrode that moves with the printhead structure may comprise one or more flexible PCBs (printed circuit boards).
【0059】該印刷ヘッド構造体と荷電されたトナーコ
ンベアー(101)との間に並びにスリットアパーチュ
ア(103)に面している制御電極とトナー受容部品
(104)の後ろにある逆電極(105)との間に並び
に該印刷ヘッド構造体の1つの電極表面上にまたは複数
の電極表面の間に、異なる電場が適用される。DEP方
法用に有用な装置の特定態様では、本発明に従う幾何学
的形状を有する印刷装置の使用が図6に示されている。
電圧V1が荷電されたトナーコンベアー(CTC)(1
01)のスリーブに適用され、電圧V30〜V3nが該印
刷ヘッド構造体のスリットの側A(SA)上の1つのス
リットアパーチュア103に面している制御電極(10
2a)に対して適用される。V3の値は、時間基準でま
たはグレーレベル基準で、値V30〜V3nの間で、像形
成信号の変調に応じて選択される。電圧V4がトナー受
容部品(104)の後ろにある逆電極(105)に適用
される。遮蔽電極が印刷ヘッド構造体のスリットの側B
(SB)上に存在する本発明の他の態様では、電圧V2
が遮蔽電極に適用される。別の態様では、V3がV30
〜V3nの間で変動するだけでなく、多重電圧V20〜V
2nおよび/またはV40〜V4nを使用することもでき
る。トナー粒子が磁気ブラシによりCTC上に運ばれる
時には、電圧V5が磁気ブラシのスリーブの表面に適用
される。遮蔽電極が存在しない時には、電圧V2は存在
しない。A counter electrode (105) between the printhead structure and the charged toner conveyor (101) and behind the control electrode facing the slit aperture (103) and the toner receiving component (104). And a different electric field is applied between and on the one electrode surface or between the electrode surfaces of the printhead structure. In a particular embodiment of the device useful for the DEP method, the use of a printing device with a geometric shape according to the invention is shown in FIG.
Toner conveyor (CTC) (1) charged with voltage V1
Is applied to the sleeve 01), the voltage V3 0 to V3 n control electrode facing the one slit aperture 103 on the side A (SA) of the slit of the printhead structure (10
Applies to 2a). The value of V3 is the time reference, or gray-level basis, between the values V3 0 to V3 n, is selected in accordance with the modulation of the image forming signals. Voltage V4 is applied to the counter electrode (105) behind the toner receiving component (104). The shield electrode is on the side B of the slit of the printhead structure.
In another aspect of the invention present on (SB), the voltage V2
Is applied to the shield electrode. In another aspect, V3 is V3 0
Not only vary between to V3 n, multiple voltages V2 0 ~V
It is also possible to use 2 n and / or V4 0 to V4 n. When the toner particles are carried by the magnetic brush onto the CTC, a voltage V5 is applied to the surface of the sleeve of the magnetic brush. When there is no shield electrode, there is no voltage V2.
【0060】1つの磁気ブラシをCTCと接触させて使
用して該CTC上に荷電されたトナーの層を供給する時
に、本発明に従うDEP装置を成功裡に操作することが
できる。トナー粒子を磁気ブラシから直接取り出す時に
も、この装置を操作することができる。The DEP device according to the present invention can be successfully operated when one magnetic brush is used in contact with the CTC to provide a layer of charged toner on the CTC. The device can also be operated when removing toner particles directly from the magnetic brush.
【0061】本発明に従うDEP装置では、磁気ブラシ
を使用してトナー粒子をCTC上に運ぶ時並びにトナー
粒子を磁気ブラシから直接取り出す時に追加のAC源を
磁気ブラシのスリーブに連結することができる。In the DEP device according to the present invention, an additional AC source can be coupled to the sleeve of the magnetic brush when the toner is used to carry the toner particles onto the CTC and when the toner particles are removed directly from the magnetic brush.
【0062】磁気ブラシを使用してトナー粒子をCTC
上に運ぶ時並びにトナー粒子を磁気ブラシから直接取り
出す時の本発明に従うDEP装置中で好適に使用される
磁気ブラシは静止芯および回転するスリーブを有するタ
イプのものである。CTC the toner particles using a magnetic brush.
The magnetic brushes preferably used in the DEP device according to the present invention for carrying up and for removing toner particles directly from the magnetic brush are of the type having a stationary core and a rotating sleeve.
【0063】本発明に従う静止芯および回転するスリー
ブを有するタイプの磁気ブラシを使用するDEP装置の
中では、既知の担体粒子およびトナー粒子のいずれのタ
イプでも成功裡に使用することができる。しかしなが
ら、「軟質の」磁性担体粒子を使用することが好まし
い。本発明の好適な態様に従うDEP装置中で有用な
「軟質の」磁性担体粒子は軟質のフェライト担体粒子で
ある。そのような軟質のフェライト粒子は少量の残留磁
気性質しか示さず、約50〜250Oeの範囲にある飽
和保磁力値により特徴づけられる。本発明の好適な態様
に従うDEP装置中での使用のための他の非常に有用な
軟質の磁性担体は、EP−B 289 663に記載され
ているような樹脂結合剤および異なる粒子寸法を有する
2種の磁鉄鉱の混合物を含んでなる複合担体粒子であ
る。2種の磁鉄鉱の粒子寸法は0.05〜3μmの間で
変動するであろう。担体粒子は10〜300μmの間
の、好ましくは20〜100μmの間の、平均容量直径
(dv50)を好適には有する。上記の担体粒子のさらに
詳細な記述は、引用することにより本発明の内容となる
EP675 417に見られる。In a DEP device using a magnetic brush of the type having a stationary core and a rotating sleeve according to the present invention, any of the known carrier particle and toner particle types can be successfully used. However, it is preferred to use "soft" magnetic carrier particles. The "soft" magnetic carrier particles useful in the DEP device according to the preferred embodiment of the present invention are soft ferrite carrier particles. Such soft ferrite particles exhibit only a small amount of remanent magnetic properties and are characterized by coercivity values in the range of about 50-250 Oe. Another very useful soft magnetic carrier for use in a DEP device according to a preferred embodiment of the present invention is a resin binder as described in EP-B 289 663 and 2 having different particle sizes. A composite carrier particle comprising a mixture of seed magnetites. The particle size of the two magnetites will vary between 0.05 and 3 μm. The carrier particles suitably have a mean volume diameter (d v50 ) of between 10 and 300 μm, preferably between 20 and 100 μm . A more detailed description of the above carrier particles can be found in EP 675 417, which is hereby incorporated by reference.
【0064】本発明に従うDEP装置中では1fC<|
q|<20fC、好適には1fC<|q|<10fC、
に相当する絶対平均電荷(|q|)を有するトナー粒子
を使用することが好ましい。トナー粒子の絶対平均電荷
は、Dr. R. Epping PES-Laboratorium D-8056 Neufahr
n, Germany により "q−メーター(q-meter)" という名
で販売されている装置により測定される。q−メーター
を使用して測定されたトナー粒子直径(d、10μm)
に関してトナー粒子d(q、fC)の分布を測定する。
10μm当たりの絶対平均電荷(|q|/10μm)か
ら、絶対平均電荷|q|が計算される。さらに、上記の
装置で測定された電荷分布が狭いこと、すなわち変動
(v)係数、すなわち標準偏差対平均値の比が0.33
に等しいかもしくはそれより低い分布を示すことも好ま
しい。好適には、本発明に従う装置中で使用されるトナ
ー粒子は1〜20μmの間の、より好適には3〜15μ
mの間の、平均容量直径(dv50)を有する。上記のト
ナー粒子のさらに詳細な記述は、引用することにより本
発明の内容となるEP 675 417に見られる。本発
明に従う印刷ヘッド構造体を含むDEP装置は一成分磁
性トナーを二成分現像主薬と共に使用することにより作
動させることができ、ここではトナー粒子は担体粒子お
よび非磁性一成分現像システムとの摩擦電気的接触によ
り荷電される。最後の現像方式を達成するためには、印
刷ヘッド構造体を形成する絶縁材料を特定の摩擦電気的
性質を有するように選択すること、または該絶縁材料を
コーテイングしてそれに特定の摩擦電気的性質を与える
ことができる。これを行う時には回転するトナー供給ロ
ーラー上のトナー粒子を印刷ヘッド構造体を形成する該
絶縁材料と回転接触させ、そしてこの接触により荷電さ
せることができる。すぐ前で説明した非磁性一成分シス
テムの使用により、非常に小型の且つ費用がかからない
DEP装置を製造することができる。In the DEP device according to the invention, 1fC < |
q | < 20fC, preferably 1fC < | q | < 10fC,
It is preferred to use toner particles having an absolute average charge (| q |) corresponding to The absolute average charge of the toner particles is calculated by Dr. R. Epping PES-Laboratorium D-8056 Neufahr.
n, Germany by a device sold under the name "q-meter". Toner particle diameter (d, 10 μm) measured using a q-meter
The distribution of toner particles d (q, fC) is measured with respect to.
The absolute average charge | q | is calculated from the absolute average charge per 10 μm (| q | / 10 μm). Furthermore, the narrow charge distribution measured by the above device, ie the coefficient of variation (v), ie the ratio of standard deviation to average value, is 0.33.
It is also preferred to exhibit a distribution equal to or lower than. Preferably, the toner particles used in the device according to the invention are between 1 and 20 μm, more preferably 3 to 15 μm.
It has an average volume diameter (d v50 ) of between m. A more detailed description of the above toner particles can be found in EP 675 417 which is hereby incorporated by reference. A DEP device including a printhead structure according to the present invention can be operated by using a one-component magnetic toner with a two-component developing agent, wherein the toner particles are triboelectric with carrier particles and a non-magnetic one-component developing system. Charged by physical contact. In order to achieve the final development scheme, the insulating material forming the printhead structure is selected to have a specific triboelectric property, or the insulating material is coated to have a specific triboelectric property to it. Can be given. When doing this, the toner particles on the rotating toner supply roller can be brought into rotary contact with the insulating material forming the printhead structure and charged by this contact. The use of the non-magnetic one-component system described immediately above makes it possible to produce very small and inexpensive DEP devices.
【0065】上記の識別トナー粒子を使用するDEP装
置は、黒色および白色を与えるような方法でアドレスす
ることができる。それ故、それは黒色および白色文およ
び図に有用なそして連続的な色調の像にするための古典
的な2レベルハーフトーン処理用に有用な「二元法」で
操作することができる。DEP devices using the above identified toner particles can be addressed in such a way as to give black and white. Therefore, it can be operated in a "binary method" useful for black and white text and figures and useful for classical two-level halftoning to produce continuous tone images.
【0066】本発明に従うDEP装置は像に対して複数
のグレーレベルを与えるために特に適している。グレー
レベル印刷は制御電極102a上に適用される電圧V3
の振幅変調によりまたはV3の時変調により調節するこ
とができる。特定周波数における時変調の負荷サイクル
を変えることにより、グレーレベルにおける微細な差を
正確に印刷することができる。制御電極に適用される電
圧V3の振幅変調および時変調の組み合わせによりグレ
ーレベル印刷を調節することもできる。The DEP device according to the invention is particularly suitable for providing multiple gray levels to an image. Gray level printing is a voltage V3 applied on the control electrode 102a.
Can be adjusted by the amplitude modulation of V3 or by the time modulation of V3. By varying the duty cycle of the time modulation at a particular frequency, fine differences in gray level can be accurately printed. Gray level printing can also be adjusted by a combination of amplitude modulation and time modulation of the voltage V3 applied to the control electrodes.
【0067】DEPに関する高い空間解像度および複数
のグレーレベル能力の組み合わせは、例えば1994年
6月29日に出願された「制限された濃度解像度を有す
る表示装置のためのスクリーニング装置」という名称の
ヨーロッパ特許出願番号94201875.5に記載さ
れているようなマルチレベルハーフトーン処理技術への
道を開くものである。これにより、本発明に従うDEP
装置は高品質像を表示することが可能となる。The combination of high spatial resolution and multiple gray level capabilities for DEP is described, for example, in the European patent entitled "Screening Device for Displays with Limited Density Resolution", filed June 29, 1994. It opens the way to multi-level halftoning techniques such as those described in application number 942018755.5. Thereby, the DEP according to the present invention
The device is capable of displaying high quality images.
【0068】[0068]
【実施例】印刷実施例全体にわたり、トナーおよび担体
粒子を含んでなる同じ現像主薬を使用した。EXAMPLES Throughout the printing examples the same developing agent comprising toner and carrier particles was used.
【0069】担体粒子 平均粒子寸法50μm、29emu/gの飽和時の磁化
を有するMgZn−フェライトからなる肉眼で見て「軟
質の」フェライト担体に1μn厚さのアクリル系コーテ
イングを付与した。この材料は事実上残留磁気を示さな
かった。Carrier Particles A macroscopic "soft" ferrite carrier consisting of MgZn-ferrite having an average particle size of 50 μm and a magnetization at saturation of 29 emu / g was provided with a 1 μn thick acrylic coating. This material showed virtually no remanence.
【0070】トナー粒子 実験用に使用したトナーは下記の組成を有していた:9
7部の18の酸価および5.1×1016オーム.cmの体
積抵抗率を有するフマル酸とビスプロポキシル化された
ビスフェノールAとのコ−ポリエステルを研究室用混練
機中で3部のCu−フタロシアニン顔料(カラーインデ
ックスPB15:3)と30分間にわたり溶融−配合し
た。WO94/027192に記載されているように、
下記式:(CH3)3N+C16H33Br-を有する抵抗率減少
物質を結合剤に関して0.5%の量で加えた。5%の該
アンモニウム塩と混合することにより、適用された結合
剤樹脂の体積抵抗率は5×1014Ω.cmに低下したこ
とが見いだされた。これは高い抵抗率減少能力(減少因
子:100)を証明している。Toner Particles The toner used for the experiments had the following composition: 9
7 parts of a co-polyester of fumaric acid with an acid number of 18 and a volume resistivity of 5.1 × 10 16 ohm.cm and bispropoxylated bisphenol A in a laboratory kneader Melt-blended with Cu-phthalocyanine pigment (Color Index PB15: 3) for 30 minutes. As described in WO94 / 027192,
Formula: (CH 3) 3 N + C 16 H 33 Br - was added at 0.5% of the amount with respect to a binder resistivity decreasing substance having a. It was found that by mixing with 5% of the ammonium salt, the volume resistivity of the applied binder resin was reduced to 5 × 10 14 Ω.cm. This proves high resistivity decreasing ability (decreasing factor: 100).
【0071】冷却後に、固化した物質をアルパイン・フ
リースベットゲゲンストラールミュール(ALPINE Fliess
bettgegenstrahlmuehle)タイプ100AFG(商品名)
を用いて粉砕しそしてアルパイン・マルチプレックス・
ジグザグ(ALPINE multiplexzig-zag)分類機タイプ10
0MZR(商品名)を用いてさらに分類した。平均粒子
寸法をクールター・カウンター・モデル・マルチサイザ
ー(Coulter Counter model Multisizer)(商品名)によ
り測定すると、数によると6.3μmでありそして容量
によると8.2μmであることが見いだされた。トナー
物質の流動性を改良するために、トナー粒子を0.5%
の疎水性コロイド状シリカ粒子(BET価130m2/
g)と混合した。After cooling, the solidified material is treated with Alpine Friesbet Gegenstrahl mules (ALPINE Fliess).
bettgegenstrahlmuehle) Type 100 AFG (trade name)
And crush with Alpine Multiplex
Zigzag (ALPINE multiplexzig-zag) classifier type 10
Further classification was performed using 0MZR (trade name). The average particle size was measured by a Coulter Counter model Multisizer (trade name) and found to be 6.3 μm by number and 8.2 μm by volume. To improve the fluidity of the toner material, 0.5% of toner particles are used.
Hydrophobic colloidal silica particles (BET value 130 m 2 /
g).
【0072】現像主薬 4%比(重量/重量)のトナー粒子とコロイド状シリカ
との該混合物を担体粒子と混合することにより、静電写
真現像主薬を製造した。該混合物を標準的な撹拌設定で
10分間撹拌することにより、トナー−担体混合物の摩
擦電気荷電を行った。現像主薬混合物混合物を磁気ブラ
シの中に走行させ、その後にトナーをサンプル採取しそ
して1994年4月14日に出願された上記のヨーロッ
パ出願94201026.5に記載されている方法に従
い摩擦電気性質を測定した。トナー粒子の平均荷電qは
−7.1fCであった。Developing Agent An electrostatographic developing agent was prepared by mixing the 4% ratio (weight / weight) mixture of toner particles and colloidal silica with carrier particles. Triboelectric charging of the toner-carrier mixture was performed by stirring the mixture for 10 minutes at a standard agitation setting. The triboelectric properties were measured by running the developer mixture mixture into a magnetic brush, after which the toner was sampled and the method described in European Application 94201026.5 filed April 14, 1994, supra. did. The average charge q of the toner particles was -7.1 fC.
【0073】トナー送り出し手段 トナー送り出し手段は、テフロン(TEFLON)(商品名)コ
ーテイング並びに2.5μmの表面粗さ(ANSI/A
SME B46.1−1985に従い測定されたRa−
値)および20mmの直径を有するアルミニウム製のス
リーブの付いた円筒状の荷電させたトナーコンベアーを
含んでなっていた。荷電させたトナーコンベアーは50
rpmの速度で回転していた。荷電させたトナーコンベ
アーは20V DC−オフセットを有する3.0kHzの
周波数における600Vの平方波振動場を有するAC電
源と連結されていた。Toner Feeding Means The toner feeding means is a TEFLON (trade name) coating and a surface roughness of 2.5 μm (ANSI / A).
Ra-measured according to SME B46.1-1985
Value) and a cylindrically charged toner conveyor with an aluminum sleeve having a diameter of 20 mm. 50 charged toner conveyor
It was spinning at a speed of rpm. The charged toner conveyor was connected to an AC power source with a square wave vibration field of 600V at a frequency of 3.0kHz with a 20V DC-offset.
【0074】荷電させたトナーは2つの混合棒および1
つの計量ローラーを含んでなる静止芯/回転スリーブタ
イプの磁気ブラシからこのコンベアーに推進された。1
つの棒を使用して現像主薬をこの装置中に移送し、他の
棒を使用してトナーを現像主薬と混合した。The charged toner consists of two mixing rods and one
The conveyor was propelled to this conveyor from a stationary core / rotating sleeve type magnetic brush comprising two metering rollers. 1
One bar was used to transfer the developing agent into the device and the other bar was used to mix the toner with the developing agent.
【0075】磁気ブラシはいわゆる磁気ローラーから構
成されており、このローラーはこの場合には使用される
現像主薬がローラー組み立て体の内部に磁気ローラーか
ら落下できるような開放位置(磁極は存在しない)のあ
る3つの極を有する静止磁気芯を含有していた(開放位
置は周囲の1/4でありそして該CTCと反対にある位
置に置かれていた)。該磁気ブラシのスリーブは20m
mの直径を有しておりそして、移送を助けるために微粒
子で粗面化されている(ANSI/ASMEB46.1
−1985に従い測定してRa=3μm)ステンレス鋼
製であり、そして該磁気ブラシと該CTCとの間の区域
において、磁気ブラシのスリーブの外表面で測定して、
0.045Tの外部磁場強度を示した。The magnetic brush consists of a so-called magnetic roller, which in this case is in an open position (no magnetic poles) so that the developing agent used can fall from the magnetic roller inside the roller assembly. It contained a static magnetic core with three poles (the open position was 1/4 of the circumference and was positioned opposite the CTC). The magnetic brush sleeve is 20m
m diameter and roughened with fine particles to aid transport (ANSI / ASMEB 46.1
Ra = 3 μm, measured according to 1985) made of stainless steel, and in the area between the magnetic brush and the CTC, measured on the outer surface of the sleeve of the magnetic brush,
It showed an external magnetic field strength of 0.045T.
【0076】スクレーパーブレードを使用して現像主薬
を強制的に磁気ローラーから除去した。他の側ではドク
タリングブレードを使用して少量の現像主薬を該磁気ブ
ラシの表面上に計量添加した。スリーブは100rpm
で回転しており、内部の部品は現像装置内で良好な内部
移送に適合する速度で回転していた。磁気ブラシは−2
00VのDC電源と連結されていた。The developer was forcefully removed from the magnetic roller using a scraper blade. On the other side, a doctoring blade was used to meter a small amount of developing agent onto the surface of the magnetic brush. 100 rpm sleeve
The internal parts were rotating at a speed compatible with good internal transfer in the developing device. Magnetic brush is -2
It was connected to a DC power source of 00V.
【0077】実施例1〜12では、図6に図式的に示さ
れている本発明の第一の態様に従う印刷ヘッド構造体が
使用される。In Examples 1-12, a printhead structure according to the first aspect of the invention, which is shown schematically in FIG. 6, is used.
【0078】実施例1 プラスチック材料(50μm厚さのポリイミド)の第一
のシート(シートA)には85μm幅の個別の制御電極
が装備されておりそして互いに85μm幅の分離区域に
より互いに離されていた。該制御電極は50μm厚さの
ポリイミドの第二層により覆われていた。プラスチック
材料の第二シート(シートB)は8μm厚さの連続的な
銅層を有する50μm厚さのポリイミドから製造されて
おり、該銅層はトナー送り出し手段と面していた。両方
の層は角度α=15°および20mmの支持されていな
い自由長さ(FL)を有するPVC枠の上に設置されて
いた。2つのシートは150μmのスリットで離されて
いた。制御電極および二重ポリイミド層を有する該プラ
スチックシートの第一のものは、荷電させたトナーコン
ベアーの表面がポリイミドおよび銅電極を有する二重層
を有するプラスチックの該第一シートから、該印刷アパ
ーチュアスリットの上を、連続的な銅層を有する50μ
m厚さの該ポリイミドシートに向かって回転するような
位置に置かれていた。該制御電極の各々は高電圧電源か
ら個別にアドレス可能であった。Example 1 A first sheet of plastic material (50 μm thick polyimide) (sheet A) was equipped with individual control electrodes 85 μm wide and separated from each other by separation zones 85 μm wide. It was The control electrode was covered with a second layer of 50 μm thick polyimide. A second sheet of plastic material (sheet B) was made from a 50 μm thick polyimide with a continuous copper layer 8 μm thick, the copper layer facing the toner delivery means. Both layers were mounted on a PVC frame with an angle α = 15 ° and an unsupported free length (FL) of 20 mm. The two sheets were separated by a 150 μm slit. The first of the plastic sheets having a control electrode and a double polyimide layer is that the surface of a charged toner conveyor has a double layer of polyimide and a copper electrode having a double layer of plastic from the first sheet of the printing aperture slit. On top, 50μ with continuous copper layer
It was placed in a position to rotate towards the m-thick polyimide sheet. Each of the control electrodes was individually addressable from a high voltage power supply.
【0079】印刷ヘッド構造体の製作方法に関しては、
当技術の専門家に既知である一般的な銅エッチング法が
使用された。Regarding the method of making the printhead structure,
Common copper etching methods known to those skilled in the art were used.
【0080】2つの別個のプラスチックシートからなる
印刷ヘッド構造体は荷電させたトナーコンベアーのスリ
ーブと接触している。逆電極と印刷ヘッド構造体の裏側
との間の距離は150μmに設定されそして紙は1cm
/秒で走行した。個々の制御電極に0Vから−300V
の間の(像通りの)電圧V3が適用された。逆電極10
5は+600Vの高電圧電源と連結されていた。CTC
のスリーブには3.0kHzにおける600VのAC電
圧が、20V DCオフセットと共に、適用された。A printhead structure consisting of two separate plastic sheets is in contact with the charged toner conveyor sleeve. The distance between the counter electrode and the backside of the printhead structure is set to 150 μm and the paper is 1 cm
/ Sec. 0V to -300V for each control electrode
A (image-wise) voltage V3 of between was applied. Reverse electrode 10
No. 5 was connected to a + 600V high voltage power supply. CTC
An AC voltage of 600V at 3.0kHz was applied to the sleeve of the, along with a 20V DC offset.
【0081】実施例2 プラスチック材料の第二シート(シートB)として連続
的な銅層なしの50μm厚さのポリイミドフィルムを使
用したこと以外は、実施例1を繰り返した。全ての他の
パラメーターは実施例1に挙げられているものと同じで
あった。Example 2 Example 1 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film without a continuous copper layer was used as the second sheet of plastic material (sheet B). All other parameters were the same as listed in Example 1.
【0082】実施例3 プラスチック材料の第二シート(シートB)として8μ
m厚さの連続的な銅層を有する50μm厚さのポリイミ
ドフィルムを使用したこと以外は、実施例1を繰り返し
た。プラスチック材料の該第二シートの銅側は逆電極と
面していた。全ての他のパラメーターは実施例1に挙げ
られているものと同じであった。Example 3 8 μ as a second sheet of plastic material (sheet B)
Example 1 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film with a continuous copper layer of m thickness was used. The copper side of the second sheet of plastic material faced the counter electrode. All other parameters were the same as listed in Example 1.
【0083】実施例4 プラスチック材料の第二シート(シートB)として両側
に8μm厚さの連続的な銅層を有する50μm厚さのポ
リイミドフィルムを使用したこと以外は、実施例1を繰
り返した。全ての他のパラメーターは実施例1に挙げら
れているものと同じであった。Example 4 Example 1 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film with a continuous copper layer of 8 μm thickness on each side was used as the second sheet of plastic material (sheet B). All other parameters were the same as listed in Example 1.
【0084】実施例5 制御電極を含んでなるプラスチック材料の第一シート
(シートA)の構造体として逆電極に面している8μm
厚さの銅制御電極を有する125μm厚さのプラスチッ
ク材料の該シートを使用したこと以外は、実施例1を繰
り返した。該プラスチック枠に対するプラスチック材料
の2つの該シートの角度は10°に設定されそしてFL
は50mmであった。Example 5 8 μm facing the counter electrode as structure of the first sheet of plastic material (sheet A) comprising control electrodes
Example 1 was repeated except that the sheet of 125 μm thick plastic material with a copper control electrode thickness was used. The angle of the two sheets of plastic material with respect to the plastic frame is set to 10 ° and FL
Was 50 mm.
【0085】実施例6 制御電極を含んでなるプラスチック材料の第一シート
(シートA)の構造体として逆電極に面している8μm
の厚さの銅制御電極を有する125μm厚さのプラスチ
ック材料の該シートを使用したこと以外は、実施例2を
繰り返した。該プラスチック枠に対するプラスチック材
料の2つの該シートの角度は10°に設定されそしてF
Lは50mmであった。Example 6 8 μm facing the counter electrode as structure of the first sheet of plastic material (sheet A) comprising control electrodes
Example 2 was repeated, except that the sheet of 125 μm thick plastic material with a copper control electrode thickness of 4 μm was used. The angle of the two sheets of plastic material with respect to the plastic frame is set to 10 ° and F
L was 50 mm.
【0086】実施例7 制御電極を含んでなるプラスチック材料の第一シート
(シートA)の構造体として逆電極に面している8μm
厚さの銅制御電極を有する125μm厚さのプラスチッ
ク材料の該シートを使用したこと以外は、実施例3を繰
り返した。該プラスチック枠に対するプラスチック材料
の2つの該シートの角度は10°に設定されそしてFL
は50mmであった。Example 7 8 μm facing the counter electrode as structure of the first sheet of plastic material (sheet A) comprising control electrodes
Example 3 was repeated except that the sheet of 125 μm thick plastic material with a copper control electrode thickness was used. The angle of the two sheets of plastic material with respect to the plastic frame is set to 10 ° and FL
Was 50 mm.
【0087】実施例8 制御電極を含んでなるプラスチック材料の第一シート
(シートA)の構造体として逆電極に面している8μm
厚さの銅制御電極を有する125μm厚さのプラスチッ
ク材料の該シートを使用したこと以外は、実施例4を繰
り返した。該プラスチック枠に対するプラスチック材料
の2つの該シートの角度は10°に設定されそしてFL
は50mmであった。Example 8 8 μm facing the counter electrode as structure of the first sheet of plastic material (sheet A) comprising control electrodes
Example 4 was repeated, except that the sheet of 125 μm thick plastic material with a copper control electrode thickness was used. The angle of the two sheets of plastic material with respect to the plastic frame is set to 10 ° and FL
Was 50 mm.
【0088】実施例9 制御電極がトナー送り出し手段と面していたこと以外
は、実施例5を繰り返した。Example 9 Example 5 was repeated except that the control electrode faced the toner delivery means.
【0089】実施例10 制御電極がトナー送り出し手段と面していたこと以外
は、実施例6を繰り返した。Example 10 Example 6 was repeated except that the control electrode faced the toner delivery means.
【0090】実施例11 制御電極がトナー送り出し手段と面していたこと以外
は、実施例7を繰り返した。Example 11 Example 7 was repeated except that the control electrode faced the toner delivery means.
【0091】実施例12 制御電極がトナー送り出し手段と面していたこと以外
は、実施例8を繰り返した。Example 12 Example 8 was repeated except that the control electrode faced the toner delivery means.
【0092】実施例13〜16では、図7に図式的に説
明されている本発明の第二の態様に従う印刷ヘッド構造
体が使用される。In Examples 13-16, a printhead structure according to the second aspect of the invention, illustrated schematically in FIG. 7, is used.
【0093】実施例13 本発明の第二の態様に従う実施例13では、印刷ヘッド
構造体のシートAの両側に制御電極を有する印刷ヘッド
構造体が製造された。プラスチック材料のシートAは1
25μmの厚さでありそして両側に8μm厚さの銅制御
電極を有していた。印刷ヘッド構造体のシートBは50
μm厚さのポリイミド層でありそしてトナー送り出し手
段と面している8μm厚さの連続的な銅層(遮蔽電極)
を含んでなっていた。他のパラメーターは実施例5で使
用されたものと同じであった。Example 13 In Example 13 according to the second aspect of the present invention, a printhead structure having control electrodes on both sides of sheet A of the printhead structure was produced. Sheet A of plastic material is 1
It was 25 μm thick and had 8 μm thick copper control electrodes on each side. Sheet B of printhead structure is 50
8 μm thick continuous copper layer (shield electrode) which is a μm thick polyimide layer and faces the toner delivery means.
Was included. The other parameters were the same as those used in Example 5.
【0094】実施例14 プラスチック材料の第二シート(シートB)として連続
的な銅層なしの50μm厚さのポリイミドフィルムを使
用したこと以外は、実施例13を繰り返した。Example 14 Example 13 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film without a continuous copper layer was used as the second sheet of plastic material (sheet B).
【0095】実施例15 プラスチック材料の第二シート(シートB)として8μ
m厚さの連続的な銅層を有する50μm厚さのポリイミ
ドフィルムを使用したこと以外は、実施例13を繰り返
した。プラスチック材料の該第二シートの銅側は逆電極
と面していた。Example 15 8 μ as a second sheet of plastic material (sheet B)
Example 13 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film with m continuous copper layers was used. The copper side of the second sheet of plastic material faced the counter electrode.
【0096】実施例16 プラスチック材料の第二シート(シートB)として両側
に8μm厚さの連続的な銅層を有する50μm厚さのポ
リイミドフィルムを使用したこと以外は、実施例13を
繰り返した。Example 16 Example 13 was repeated except that a 50 μm thick polyimide film with a continuous copper layer of 8 μm thickness on each side was used as the second sheet of plastic material (sheet B).
【0097】どの印刷ヘッド構造体(上記の実施例に記
載されている)を使用したかとは関係なく良好な濃度お
よび鮮鋭度を有する像を印刷することができた。コント
ラスト(または良好なコントラストを得るために必要な
電源)は、該印刷ヘッド構造体のプラスチック材料の該
第二シート中の連続的な電極の適切な局在化により、最
適にすることができた。実施例1では実施例2と比べて
良好な像均質性が得られたが低い像コントラストであっ
た。It was possible to print an image with good density and sharpness regardless of which printhead structure (described in the examples above) was used. The contrast (or the power supply needed to obtain good contrast) could be optimized by proper localization of the continuous electrodes in the second sheet of plastic material of the printhead structure. . In Example 1, as compared with Example 2, good image homogeneity was obtained, but the image contrast was low.
【0098】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。The main features and aspects of the present invention are as follows.
【0099】1.絶縁材料(102)、該絶縁材料(1
02)の2つの側(SAおよびSB)により形成された
印刷アパーチュアとしてのスリット(103)、並びに
制御電極(102a)を含んでなる、DEP(直接静電
印刷)装置のための、印刷ヘッド構造体であって、該ス
リットを形成する上記の2つの側の1つだけが制御電極
を支持していることを特徴とする印刷ヘッド構造体。1. Insulating material (102), the insulating material (1
02) A printhead structure for a DEP (Direct Electrostatic Printing) device comprising a slit (103) as a printing aperture formed by the two sides (SA and SB) and a control electrode (102a). A printhead structure, characterized in that only one of the two sides forming the slit carries a control electrode.
【0100】2.制御電極(102a)が制御電極を有
する上記の1つだけの側の両面上に存在する、上記1の
印刷ヘッド構造体。2. The printhead structure of claim 1, wherein control electrodes (102a) are on both sides of the one side having control electrodes.
【0101】3.該両面上の該制御電極が制御電極(1
02a)の対(各々の面の上に1つ)を見当合わせ装置
中に正確に有するように配置されている、上記2の印刷
ヘッド構造体。3. The control electrodes on both sides are control electrodes (1
02a) printhead structure according to claim 2, arranged to have exactly one pair (one on each side) in the registration device.
【0102】4.該両面上の中に制御電極の該対(各々
の面の上に1つ)がスリット(103)を通る金属蒸着
により対で連結されている、上記3の印刷ヘッド構造
体。4. The printhead structure of claim 3 wherein the pairs of control electrodes (one on each side) are connected in pairs on both sides by metal vapor deposition through slits (103).
【0103】5.該両面上の該制御電極が互い違いにさ
れている、上記2の印刷ヘッド構造体。5. The printhead structure of claim 2, wherein the control electrodes on both sides are staggered.
【0104】6.制御電極を有する側と反対側の上記の
2つの側の1つが遮蔽電極を有する、上記1〜5のいず
れかの印刷ヘッド構造体。6. The printhead structure of any of claims 1-5, wherein one of the two sides opposite the side having the control electrode has a shield electrode.
【0105】7.逆電極(105)、トナー送り出し手
段(101)および上記1〜6のいずれかの印刷ヘッド
構造体を含んでなるDEP装置。7. A DEP device comprising a reverse electrode (105), a toner feeding means (101) and the print head structure according to any one of 1 to 6 above.
【0106】8.(i)該スリットアパーチュアが少な
くとも1つの絶縁材料のシートにより形成される2つの
端部(AおよびB)により規定される2つの側、すなわ
ち側A(SA)および側B(SB)、を有しており、
(ii)該絶縁材料が式0.1GPa<YM<10Gpa
を満たす弾性率(ヤング率、YM)を有しており、(ii
i)該端部AおよびBが互いに関して式0°<α<45
°を満たす角度αで置かれている、上記7のDEP装
置。8. (I) the slit aperture has two sides defined by two ends (A and B) formed by at least one sheet of insulating material, namely side A (SA) and side B (SB). And
(Ii) The insulating material has a formula of 0.1 GPa < YM < 10 Gpa.
It has an elastic modulus (Young's modulus, YM) that satisfies
i) the ends A and B with respect to each other are of the formula 0 ° < α <45
The DEP device according to 7 above, which is placed at an angle α that satisfies °.
【0107】9.該弾性率が式2GPa<YM<8Gp
aを満たす、上記8のDEP装置。9. The elastic modulus is expressed by the formula 2GPa < YM < 8Gp.
8. The DEP device according to 8 above, which satisfies a.
【0108】10.該角度αが式0°<α<20°を満
たす、上記7〜9のいずれかのDEP装置。10. The DEP device according to any one of 7 to 9 above, wherein the angle α satisfies the expression 0 ° < α <20 °.
【0109】11.該絶縁材料が両方の限界値を含む5
0〜200μmの間の厚さを有する、上記7〜10のい
ずれかのDEP装置。11. The insulating material contains both limits 5
DEP device according to any of claims 7 to 10, having a thickness between 0 and 200 μm.
【0110】12.絶縁材料の2つの別個のシートを設
置して該スリットの側A(SA)および側B(SB)を
形成することにより該スリットが実現される、上記8〜
11のいずれかのDEP装置。12. The slit is realized by installing two separate sheets of insulating material to form side A (SA) and side B (SB) of the slit.
11. The DEP device of any one of 11.
【0111】13.該側Aおよび側Bが20mmと等し
いかもしくはそれより大きい自由な支持されていない長
さ(FL)を有する、上記8〜12のいずれかのDEP
装置。13. DEP of any of the above 8-12, wherein the sides A and B have a free unsupported length (FL) equal to or greater than 20 mm.
apparatus.
【図1】DEP装置の本質的な特徴の図式的表示であ
る。1 is a schematic representation of the essential features of a DEP device.
【図2】先行技術のDEP装置の印刷ヘッド構造体の図
式的表示である。FIG. 2 is a schematic representation of a printhead structure of a prior art DEP device.
【図3】本発明の第一の態様に従う印刷ヘッド構造体の
図式的表示である。FIG. 3 is a schematic representation of a printhead structure according to the first aspect of the present invention.
【図4】本発明の第二の態様に従う印刷ヘッド構造体の
図式的表示である。FIG. 4 is a schematic representation of a printhead structure according to a second aspect of the invention.
【図5】本発明の第三の態様に従う印刷ヘッド構造体の
図式的表示である。FIG. 5 is a schematic representation of a printhead structure according to a third aspect of the present invention.
【図6】本発明に従う印刷ヘッド構造体を組み込んだD
EP装置の特定態様の図式的表示である。FIG. 6D incorporating a printhead structure according to the present invention
3 is a schematic representation of a particular aspect of an EP device.
【図7】本発明に従う印刷ヘッド構造体を組み込んだD
EP装置の他の特定態様の図式的表示である。FIG. 7D incorporating a printhead structure according to the present invention
3 is a schematic representation of another particular aspect of an EP device.
101 送り出し手段 102 絶縁材料 102a 制御電極 103 スリット 105 逆電極 101 sending-out means 102 insulating material 102a control electrode 103 slit 105 reverse electrode
Claims (2)
形成された印刷アパーチュアとしてのスリット並びに制
御電極を含んでなる、DEP(直接静電印刷)装置のた
めの、印刷ヘッド構造体であって、該スリットを形成す
る上記の2つの側の1つだけが制御電極を支持している
ことを特徴とする印刷ヘッド構造体。1. A printhead structure for a DEP (Direct Electrostatic Printing) device comprising an insulating material, a slit as a printing aperture formed by two sides of the insulating material and a control electrode. And only one of the two sides forming the slit carries a control electrode.
項1に記載の印刷ヘッド構造体を含んでなるDEP装
置。2. A DEP device comprising a reverse electrode, a toner delivery means and the printhead structure of claim 1.
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