[发明专利]成象设备

说明书

本发明涉及一种通过使显像颗粒跳跃到诸如记录纸等记录介质上，从而直接在记录介质上成象的成象设备，它可以应用于数字式复印机和传真机，以及数字式印刷机、绘图仪等的印刷装置。

近年来，日本专利申请特开Hei 6 No.155,798公开了一种成象设备，作为响应图象信号在诸如记录纸等记录介质上输出可见图象的成象装置，也就是，在其中使色粉等显像颗粒直接粘附在记录介质上，从而直接在其上形成色粉象。

现参照图1，描述日本专利申请特开Hei 6 No.155,798所定义的成象设备。该设备包括具有色粉供给段52和印刷段53的成象装置51。在该设备中，选择性地使装在色粉供应段52内的色粉71跳跃到作为记录介质的纸张一类记录纸55上，并粘附于其上。在这个操作中，色粉71的跳跃按照影象信号进行控制，使得色粉选择性地直接粘附在记录纸55上，形成可见的影象。

色粉供应段52包括色粉容器70，用来装载，例如，带负电荷的作为显影颗粒的色粉71，以及色粉支架72，后者利用，例如，磁力支撑色粉71。色粉支架72接地，并被驱动沿着图中箭头E所示方向，以例如设为30mm/sec的表面速度旋转。色粉71是磁性型的，具有10μm的平均颗粒直径，并用已知的技术带上-4微库仑/克(μc/g)至-5微库仑/克的静电荷。色粉71被携带在色粉支架72的圆周表面上，平均厚度约80μm。

印刷段53，作为成象装置51的一部分，包括对面电极75，由例如50mm直径的铝管制成，和控制电极76，它装设在对面电极75与色粉支架72之间。对面电极75被安置在离色粉支架72圆周表面约1mm的位置上，由直流电源80加上高电压，例如，2kV，并被驱动沿着图中箭头F所示的方向以设定为30mm/sec的表面速度旋转。因此，在对面电极75和色粉支架72之间产生促使色粉支架72所支持的色粉71跳跃到对面电极75所需的电场。

控制电极76设置在与对面电极75表面的切面平行，面向对面电极75沿着二维方向展开，并具有允许色粉从色粉支架72由其中穿过达到对面电极75的结构。在色粉支架72和对面电极75之间形成的电场随着加在控制电极76的电位变化而变化，使得从色粉支架72到对面电极75的色粉跳跃受到控制。

控制电极76设置在这样的位置，使得它距色粉支架72圆周表面的距离设置为，例如，100μm。控制电极76包括一个50μm厚的柔性印刷电路板(FPC)76a和20μm铜箔制的多个环形电极77...。印刷电路板76a具有直径150μm供色粉71通过用的栅极79...。环绕这些栅极79...安置上述环形电极77。每个环形电极77由馈线和高压驱动器(均未示出)电连接到控制电源81上。

环形电极77，...加上来自控制电源81的与影象信号对应的电压。详细地说，当色粉支架72支持的色粉71被驱使飞向对面电极75时，控制电源81加上例如200V的电压到环形电极77，...，使得色粉71能够通过环形电极77的栅极79跳跃到对面电极一侧的记录纸上。相反地，如果不需要色粉通过，电源8 1给环形电极77加上-200V的电压，以抑制色粉支架72上的色粉向对面电极跳跃。这样，按照影象信号给环形电极77加上电压，使得有可能通过选择性地引起色粉的跳跃，直接在记录纸55上形成与影象信号对应的可见影象。

在这里，色粉支架72的旋转、对面电极75的旋转、给控制电极76加上电压以抑制色粉71的通过、以及给对面电极加上高电压，几乎同时由公用的触发器激活。色粉71从色粉支架72到记录纸55的过渡时间取决于色粉的静电荷量、色粉支架72和对面电极75之间的距离和所加电位差，尤其是取决于电场的强度。这个时间，例如，约为250μsec。给环形电极77加上电压的时间设置为长于过渡时间，具体地说，约为300μsec。这样，就保证色粉粘附在对面电极75上的记录纸55上。

在上述先有的成象设备中，为了在记录纸55上形成单个的点，给控制电极施加电压以引起色粉跳跃的时间，必须长于色粉从色粉支架过渡到对面电极所需的时间，亦即250μsec。具体地说，为了保证色粉跳跃并到达记录纸，施加电压的时间必须长达，例如，300μsec。这成了本技术提高记录速度的障碍。这样，迄今为止，由于有这个时间的限制，不能期望这个方法实现高速记录。

对于高分辨率影象，印刷速度不能再低了。在先有系统上，为能实现高速印刷，色粉的过渡时间，亦即色粉跃过从色粉支架到对面电极一侧的距离必须缩短。若能做到这一点，就能缩短给控制电极施加电压的时间，自然地也就使完成高速处理成为可能。