直接靜電列印方法和設備的製作方法
2023-10-06 07:11:59 2
專利名稱：直接靜電列印方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及直接靜電列印方法，其中根據圖像信息將帶電的色粉顆粒從一個顆粒源轉移到圖像轉印件上，以便形成色粉圖像，再將該色粉圖像轉印到信息載體上。
背景技術：
根據諸如美國專利US No.5036341所公開的直接靜電列印方法，在顯影劑套管和後電極之間形成背景電場，以便在其間能輸送帶電的色粉顆粒。置於背景電場中的列印頭，諸如帶有大量可選擇的孔的電極陣列，其與控制單元相連，控制單元將圖像信息轉換為靜電控制電場的圖案，該電場選擇性地打開或關閉孔，從而允許或限制色粉顆粒從顯影劑套管中被輸送出去。經調製的色粉顆粒流通過打開的孔擊打在信息載體、諸如紙上，該信息載體在列印頭和後電極之間輸送，形成一幅可視圖像。
根據上述方法，每個單個的孔被用於沿橫向、即垂直於紙運動方向尋址圖像的一個特定的點位置。因此，橫向列印的可尋址度是由穿過列印頭的孔的密度限定的。例如，一個300dpi的列印可尋址度需要橫向上每英寸有300個孔的列印頭。
直接靜電列印的一個新概念，下文稱為點偏轉控制(DDC)已在美國專利申請US 08/621074中公開。根據DDC方法，通過不僅控制色粉顆粒通過孔的傳輸，而且控制它們向紙張的輸送軌跡，每個單個的孔用於尋址信息載體上的多個點位置。DDC方法增加了列印的可尋址度且無需列印頭上帶有更多數量的孔。這是通過在列印頭上設置至少兩組偏轉電極來實現的，該偏轉電極與可變的偏轉電壓相連，在每次列印循環中，該偏轉電壓順序改變靜電控制場的對稱性，使經過調製的色粉顆粒沿預定的偏轉方向偏轉。
例如，採用每個列印循環有三個偏轉步驟的DDC方法，用每英寸200個孔的列印頭可實現600dpi的列印可尋址度。
美國專利申請US08/759481公開了一種改進的DDC方法，提出同時控制點大小和點位置。後一種方法採用偏轉電極來影響經過調製的色粉顆粒流的會聚度，從而控制點的大小。根據該方法，每個孔被兩個與各自的偏轉電壓D1、D2相連的偏轉電極所環繞，只要兩個偏轉電壓D1、D2的幅值相同，控制電極產生的電場就將基本保持平衡。調製D1和D2的幅值，在色粉上施加會聚力，以獲得更小的點。同時通過調製D1和D2之間的幅值差控制該點位置。採用該改進的方法可用160μm的孔獲得60μm的點。
現有的DDC方法的缺陷在於，信息載體的性能、例如紙張性能會影響點的大小和點位置控制的精度。例如，當直接在紙張上列印時，偏轉和點位置變得依賴於紙張的厚度、導電性、摩擦帶電密度、溼度等。因此還需要改進現有的DDC方法。
發明概述本發明的一個目的是提供一種在直接靜電列印方法中改善點的偏轉控制精度的方法和設備。
本發明的另一個目的是提供一種直接靜電列印方法，該方法基本不受要在其上記錄圖像的信息載體的物理性能的影響。
本發明的另一個目的是提供一種在直接靜電列印方法中減小色粉散射的方法和設備。
本發明的另一個目的是提供一種在直接靜電列印方法中避免色粉顆粒的流經通道阻塞的方法和設備。
本發明的另一個目的是提供一種在直接靜電列印方法中減小或消除用於輸送色粉顆粒的靜電場對除了指定色粉顆粒以外任何其它色粉的影響的方法和設備。
本發明的另一個目的是提供一種根據要記錄的圖像使色粉顆粒拋射到預定位置的方法和設備，其基本上不受各種環境條件的影響，也不受要在其上記錄圖像的信息載體的物理性能的影響。
本發明的另一個目的是提供一種根據要記錄的圖像使色粉顆粒拋射到預定位置的方法和設備，其基本上不受例如機械缺陷帶來的速度變動引起的不均勻供料的影響。
為實現上述發明目的，本發明提供一種中間圖像接收介質，為了首先在該中間圖像接收介質上形成一色粉圖像，再將該圖像轉印到信息載體上，該中間圖像接收介質的性能不會改變點偏轉控制的精度。
本發明的上述目的是如下所述實現的提供了一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄設備。該圖像記錄設備包括一色劑顆粒源，一電源，一列印頭和一中介圖像接收件。該色劑顆粒源提供色劑顆粒。在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。該中介圖像接收件包括第一面和第二面。該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間。該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。該列印頭包括控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面形成色劑圖像，該色劑圖像再被轉印到信息載體上。其中，根據本發明的方法和設備，中介圖像接收件的第一面至少被基本均勻地塗敷上一層減小反彈的試劑，從而在中介圖像接收件的第一面上形成一個表面，以使通過列印頭轉移來的色劑顆粒基本上沒有反彈地基本粘附在該表面上。
所述減小反彈的試劑適當地是一種粘性適於將色劑顆粒粘附在中介圖像接收件的第一面上的液體，所述圖像記錄設備還適當地包括一個施膜裝置，用於將該減小反彈的試劑液體基本均勻地塗敷在中介圖像接收件的第一面上形成一層膜層。該減小反彈的試劑適當地是一種矽油，當色劑顆粒被轉移到中介圖像接收件的第一面上時，它具有適當的粘性以便減小色劑顆粒的反彈，當色劑圖像從中介圖像接收件被轉移到一個信息載體上時，它還具有適當的釋放特性。
該中介圖像接收件可適當地包括一個距列印頭預定距離且可與列印頭相對運動的轉印帶，該轉印帶的厚度基本均勻。由設置在轉印帶第二面靠近於列印組件一側上的至少一個固定件適當地支撐該轉印帶。
在本發明的某些實施例中，該圖像記錄設備還適當地包括一個帶有加熱裝置和加壓裝置的轉印器，利用該加熱裝置和加壓裝置局部地給信息載體和色劑圖像加熱和加壓，將中介圖像接收件第一面上的色劑圖像轉印到信息載體上，從而將色劑圖像轉印到信息載體上。該色劑顆粒可適當地採用聚酯型的。列印頭可有利地包括偏轉電極，從而能根據要記錄的圖像，使色劑顆粒偏轉到圖像接收件第一面上的預定位置。在帶有列印頭的圖像記錄設備中，該列印頭包括偏轉電極，用於控制色劑顆粒在輸送中的偏轉，該圖像記錄設備還可適當地包括偏轉控制反饋裝置，用於提供一個偏轉反饋信號，從而以下述方式控制偏轉電極為了根據要記錄的圖像在中介圖像接收件上形成色劑圖像，使色劑顆粒向中介圖像接收件上的預定位置拋射。
該圖像記錄設備有利地包括至少兩個帶有相應的控制電極的色劑顆粒源，和位於至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的多個通道/孔。該圖像記錄設備最好包括四個帶有相應的控制電極的色劑顆粒源，和位於至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的多個通道/孔。包括至少兩個色劑顆粒源的圖像記錄設備對於每個色劑顆粒源而言最好包括一個相應的帶有控制電極和多個通道/孔的列印頭。
該圖像記錄設備最好還包括一中介圖像接收件的彎折裝置，以便能使中介圖像接收件在列印頭附近以下述方式彎折一預定的角度與中介圖像接收件的張力一起產生一個固定分力，該固定分力在數值上等於或大於電場產生的並作用在中介圖像接收件上的電場分力，從而抑制由作用在中介圖像接收件上的電場分力引起的中介圖像接收件和列印頭之間的距離波動。
該圖像記錄設備的某些實施例還適當地包括一個中介圖像接收件的位置測量裝置，用於測量中介圖像接收件相對於通道/孔的位置，從而可根據列印頭和中介圖像接收件的相對運動，同步選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而可根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成色劑圖像。
本發明某些實施例中的圖像記錄設備還適當地包括一壓力改變裝置，該裝置在中介圖像接收件的第二面靠近於列印頭之通道/孔的一側產生壓力差，該中介圖像接收件包括一個用於清潔的清潔區域和一個用於接收色劑顆粒以在其上形成色劑圖像的獨立的圖像區，該清潔區域在中介圖像接收件的第一面和第二面之間包括至少一個窄縫，該至少一個窄縫用於通過中介圖像接收件轉移壓力差，從而與列印頭之通道/孔附近的壓力改變裝置配合來除去色劑結塊，以實現清潔列印頭的通道/孔的目的。
為實現上述目的，本發明提供一種在一信息載體上記錄圖像的方法。該方法包括下述步驟。第一步，從色劑顆粒源中提供色劑顆粒。第二步，在記錄過程中使中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。第三步，中介圖像接收件的第一面被基本均勻地塗敷上一層減小反彈的試劑，從而在中介圖像接收件的第一面上形成一個表面，轉移來的色劑顆粒將基本上沒有反彈地基本粘附在該表面上。第四步，生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。第五步，選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，從而在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。最後第六步，將該色劑圖像轉印到信息載體上。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有很多方法。
為實現上述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法和設備。該圖像記錄設備包括一中介圖像接收件，一色劑顆粒源，一列印頭，一後電極和一電源。該色劑顆粒源提供色劑顆粒。該中介圖像接收件為撓性件，處於一定張力下且包括第一面和第二面。該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間。該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而確定一電場平面，生成一個用於從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。該列印頭包括控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像，該色劑圖像再被轉印到信息載體上。根據本發明的方法和設備，該圖像記錄設備包括一中介圖像接收件的彎折裝置，以便能使中介圖像接收件在列印頭附近以下述方式彎折一預定的角度與中介圖像接收件的張力一起產生一個固定分力，該固定分力在數值上等於或大於電場產生的並作用在中介圖像接收件上的電場分力，從而抑制由作用在中介圖像接收件上的電場分力引起的中介圖像接收件和列印頭之間的距離波動。
該固定分力最好指向相反方向且在數值上大於電場分力。中介圖像接收件的彎折裝置適當地還包括後電極。中介圖像接收件的彎折裝置適當地還包括一個用於支承中介圖像接收件的固定件，該固定件以下述方式設置在中介圖像接收件的第二面靠近於通道/孔的一側上中介圖像接收件彎折跨過固定件，在中介圖像接收件的第一面上形成大於180度的角。該中介圖像接收件適當地由該固定件摩擦式地支撐。當固定件可旋轉時，該中介圖像接收件適當地由該固定件可旋轉地支撐。該固定件適當地包括後電極。
在本發明的一些實施例中，中介圖像接收件的彎折裝置以下述方式彎折中介圖像接收件在中介圖像接收件垂直於電場平面的第一面上形成大於180度的一個第一角，一個第二角和一個第三角構成大於180度的部分。相對於電場平面第一側的參照面形成第二角，相對於電場平面第二側的參照面形成第三角。該參照面是垂直於電場平面且平行於中介圖像接收件的一個平面，中介圖像接收件的第一面最靠近於通道/孔。該第二角和第三角在數值上不相等或者在數值上基本相等，這完全取決於本發明的特定實施例。
如果在特定實施例中圖像記錄設備包括至少兩個色劑顆粒源，則每個顆粒源都帶有各自相應的電場、電場平面、控制電極和通道/孔、固定分力、電場分力、第一角、第二角、第三角和參照面。這意味著對於每個色劑顆粒源，中介圖像接收件的彎折裝置使中介圖像接收件在相應的通道/孔附近彎折。在一些實施例中，圖像記錄設備能記錄彩色圖像，且包括四個色劑顆粒源。在一些實施例中，各個固定分力不平行。在一些實施例中，各自的第二角和第三角在數值上基本相等。在一些實施例中，各自的第二角和第三角均處於0.5度-10度的範圍內。在一些實施例中，各自的固定分力在數值上基本相等。在一些實施例中，各個固定分力在數值上不全相等。在一些實施例中，各個固定分力在數值上基本不相等。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有很多實施例。
為實現上述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法。該方法包括下述步驟。第一步，從一色劑顆粒源提供色劑顆粒。第二步，向該包括第一面和第二面的撓性中介圖像接收件施加一定張力。第三步，生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。第四步，使中介圖像接收件在列印頭附近以下述方式彎折一預定的角度與中介圖像接收件的張力一起產生一個固定分力，該固定分力在數值上等於或大於電場產生的並作用在中介圖像接收件上的電場分力，從而抑制由作用在中介圖像接收件上的電場分力引起的中介圖像接收件和列印頭之間的距離波動。第五步，選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。最後第六步，該色劑圖像被轉印到信息載體上。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有很多方法。
為實現上述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法和設備。該圖像記錄設備包括一色劑顆粒源，一電源，一列印頭，一控制單元和一中介圖像接收件。該色劑顆粒源提供色劑顆粒。在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。該中介圖像接收件包括第一面和第二面。該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間。該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。該列印頭包括與控制單元相連的控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。該色劑圖像被轉印到信息載體上。本發明的方法和設備中，列印頭包括與控制單元相連的偏轉電極，從而在輸送過程中控制色劑顆粒的偏轉。該圖像記錄設備還包括偏轉控制反饋裝置，用於提供一個偏轉反饋信號，從而以下述方式控制偏轉電極為了根據要記錄的圖像在中介圖像接收件上形成色劑圖像，使色劑顆粒向中介圖像接收件上的預定位置拋射。
在本發明的一些實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測在中介圖像接收件上形成的圖案密度的檢測裝置，從而根據檢測到的密度生成偏轉反饋信號。在本發明的另一些實施例中，該偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測中介圖像接收件上形成的色劑顆粒圖案厚度的檢測裝置，從而根據檢測出的厚度生成偏轉反饋信號。在本發明的另一些實施例中，偏轉反饋信號是根據檢測出的中介圖像接收件上形成的色劑顆粒圖案的厚度的變化而適當生成的。在本發明的另一些實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括對中介圖像接收件上形成的圖案的光密度進行光檢測的光檢測裝置，從而根據檢測到的光密度生成偏轉反饋信號。在本發明的另一些實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測在中介圖像接收件上形成的圖案的電容的電容檢測裝置，從而根據檢測到的電容生成偏轉反饋信號。在本發明的另一些實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測在中介圖像接收件上形成的圖案的電荷的電荷檢測裝置，從而根據檢測到的電荷生成偏轉反饋信號。在本發明的另一些實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測在中介圖像接收件上形成的圖案的密度的磁通量檢測裝置，從而根據檢測到的密度生成偏轉反饋信號。
在本發明的一個實施例中，偏轉控制反饋裝置還適當地包括檢測在中介圖像接收件上形成的一預定測試圖案的密度的檢測裝置，從而根據檢測到的密度生成偏轉反饋信號。該預定的測試圖案可適當地為一條預定寬度和長度的線。該中介圖像接收件可適當地包括一個用於接收色劑顆粒以便在其上形成預定測試圖案的測試區和一個用於接收色劑顆粒以便在其上形成色劑圖像的獨立的圖像區。
本發明至少一個通道/孔適當地包括兩個偏轉電極。該通道/孔的兩個偏轉電極可適當地包括一條穿過兩個電極的對稱線，該對稱線不平行也不垂直於中介圖像接收件和列印頭相對運動的方向。通過該通道/孔進行傳輸時，色劑顆粒被偏轉的幅度是通過控制該通道/孔的兩個偏轉電極之間的電勢差適當地決定的。本發明是通過控制施加在該通道/孔的兩個偏轉電極上的絕對電勢來控制通過該通道/孔傳送的色劑顆粒在中介圖像接收件上形成的點的大小的。本發明的列印頭最好帶有一個朝向色劑顆粒源的第一側和一個朝向中介圖像接收件的第二側，控制電極最好設置在列印頭的第一側上，偏轉電極最好設置在列印頭的第二側上。中介圖像接收件適當地包括一條距列印頭預定距離的轉印帶，該轉印帶的厚度基本均勻。該圖像記錄設備適當地包括至少兩個、最好四個色劑顆粒源，該色劑顆粒源帶有相應的控制電極和在至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的通道/孔。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它實施例。
為實現所述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法。該方法包括下述步驟。第一步，從色劑顆粒源提供色劑顆粒。第二步，在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。第三步，生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。第四步，控制色劑顆粒在輸送過程中的偏轉。第五步，提供一個偏轉反饋信號，從而以下述方式調整色劑顆粒在輸送中偏轉的控制，使色劑顆粒朝向中介圖像接收件上的預定位置拋射，按照待記錄的圖像在中介圖像接收件上形成色劑圖像。第六步，選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。最後第七步，色劑圖像再被轉印到信息載體上。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它很多方法。
為實現所述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法和設備。該圖像記錄設備包括一色劑顆粒源，一電源，一列印頭，一控制單元和一中介圖像接收件。該色劑顆粒源提供色劑顆粒。在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。該中介圖像接收件包括第一面和第二面。該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間。該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。該列印頭包括與控制單元相連的控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。該色劑圖像被轉印到信息載體上。本發明的所述設備和方法還包括一個中介圖像接收件的位置測量裝置，用於測量中介圖像接收件相對於通道/孔的位置，從而可根據列印頭和中介圖像接收件的相對運動，通過控制單元同步選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成色劑圖像。
在一個實施例中，中介圖像接收件的位置測量裝置適當地包括一個電容運動傳感器，該傳感器測量中介圖像接收件和列印頭之間的相對運動，由此確定中介圖像接收件與通道/孔的相對位置。該電容運動傳感器適當地包括設置在相對於列印頭的預定位置處的至少一個第一至少部分導電區和至少一個第二至少部分導電區。該電容運動傳感器還適當地包括設置在中介圖像接收件上的至少一個第三至少部分導電區。該第一、第二和第三區最好以下述方式空間排布。在中介圖像接收件和列印頭的相對運動中，為了使電容運動傳感器可確定第一和第二電容的轉移功能，至少一旦色劑顆粒被傳輸到中介圖像接收件上用以形成色劑圖像，則該第一和第三區構成第一電容，第二和第三區構成第二電容。該第一和第二電容的轉移功能最好用於確定中介圖像接收件和列印頭之間的相對運動。該電容運動傳感器適當地包括多個第二至少部分導電區和多個第三至少部分導電區。相鄰的第二區之間的距離最好不同於相鄰的第三區之間的距離。該中介圖像接收件適當地包括至少一個獨立的用於接收色劑顆粒以在其上形成色劑圖像的圖像區。該至少一個第二至少部分導電區最好相對於該至少一個獨立的圖像區而設置。
在本發明的一個實施例中，該圖像記錄設備適當地包括至少兩個帶有各自相應的控制電極和通道/孔的色劑顆粒源。該中介圖像接收件的位置測量裝置測定中介圖像接收件相對於各自的通道/孔的位置，從而可根據至少一個列印頭和中介圖像接收件的相對運動，通過控制單元同步選擇性地打開或關閉穿過該至少一個列印頭的通道/孔，以便根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成各個色劑圖像。該圖像記錄設備最好能記錄彩色圖像並包括四個色劑顆粒源。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它實施例。
為實現所述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法。該方法包括下述步驟。第一步，從色劑顆粒源提供色劑顆粒。第二步，在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。第三步，生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。第四步，檢測中介圖像接收件相對於列印頭的孔的位置，從而根據列印頭和中介圖像接收件的相對運動能同步選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，由此按照要記錄的圖像在中介圖像接收件上的預定位置形成色劑圖像。第五步，選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。最後第六步，色劑圖像再被轉印到信息載體上。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它很多方法。
為實現所述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法和設備。該圖像記錄設備包括一色劑顆粒源，一電源，一列印頭，和一中介圖像接收件。該色劑顆粒源提供色劑顆粒。在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。該中介圖像接收件包括第一面和第二面。該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間。該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。該列印頭包括控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的通道/孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像。該色劑圖像被轉印到信息載體上。本發明的圖像記錄設備還包括一壓力改變裝置，該裝置在中介圖像接收件的第二面上靠近於列印頭的通道/孔的一側產生壓力差。該中介圖像接收件還包括一個用於清潔的清潔區域和一個用於接收色劑顆粒以便在其上形成色劑圖像的獨立的圖像區。該清潔區域在中介圖像接收件的第一面和第二面之間包括至少一個窄縫，該至少一個窄縫用於通過中介圖像接收件轉移壓力差，從而與通道/孔附近的壓力改變裝置配合，能除去色劑結塊，以實現清潔列印頭的通道/孔的目的。
該壓力改變裝置最好只有當清潔區域處於通道/孔附近時才在中介圖像接收件的第二面產生壓力差。該壓力改變裝置最好只有當清潔區域處於通道/孔附近時才沿清潔區域在中介圖像接收件的第二面產生壓力差。該清潔區域適當地包括位於第一面和第二面之間的多個窄縫，此處至少多個窄縫的一部分用於傳遞通過中介圖像接收件的壓力差。該多個窄縫基本排成一排，該排基本垂直於中介圖像接收件和列印頭之間相對運動的方向。在一些實施例中，該排可適當地基本處於與中介圖像接收件和列印頭之間相對運動的方向成0度角至與之垂直的範圍內。
該清潔區域最好包括位於第一面和第二面之間的多個窄縫，此處至少多個窄縫的一部分適當地用於通過中介圖像接收件傳遞壓力差，該一部分窄縫基本排成至少兩排。在一些實施例中，相鄰的窄縫適當地基本排成在僅僅一維方向上的至少一排。
至少一個窄縫在中介圖像接收件的第一面和第二面中的至少一個上適當地帶有一個基本為圓形的開口。在一些實施例中，至少一個窄縫在中介圖像接收件的第一面和第二面中的至少一個上帶有一個基本為長形的開口，該細長開口帶有長邊及一個距開口中的長邊等距離的中心線。在一些實施例中，至少一個窄縫按下述方式排布長形的中心線基本與中介圖像接收件和列印頭之間相對運動的方向平行。在另一些實施例中，至少一個窄縫按下述方式排布長形的中心線基本與中介圖像接收件和列印頭之間相對運動的方向垂直。在另一些實施例中，至少一個窄縫按下述方式排布長形的中心線基本處於與中介圖像接收件和列印頭之間的相對運動方向相平行的方向和與該相對運動方向相垂直的方向之間。在一些實施例中，長形的長邊不平行，從而形成一個寬端和一個窄端。上述長邊由基本為圓底的接口相連接，或上述長邊由基本為直邊的接口相連接，或由其組合相連接。
在一些實施例中，至少一個窄縫的尺寸在數值上大於中介圖像接收件的第一面和列印頭之間的距離。
在一些實施例中，該壓力改變裝置產生一個過壓。在另一些實施例中，該壓力改變裝置產生一個負壓(suction pressure)。在另一些實施例中，壓力改變裝置可交替地產生一個過壓和一個負壓。
在一些實施例中，該壓力改變裝置由一個用於產生壓力差的風扇構成。在另一些實施例中，該壓力改變裝置由一個用於產生壓力差的容積變化裝置構成，該容積變化裝置可以是一個風箱或一個活塞。
該壓力改變裝置的至少一部分被設置在中介圖像接收件的支撐件中。該壓力改變裝置通過一個可控制打開的開口在中介圖像接收件的第二面鄰近於通道/孔的一側產生壓力差。在一些實施例中，該可控制打開的開口在中介圖像接收件的相對運動方向上移動，而在另一些實施例中，該可控制打開的開口不移動，但相對於被該開口清潔的相應的孔基本對稱地排布。
中介圖像接收件最好包括一個距列印頭預定距離的轉印帶，該轉印帶的厚度基本均勻。該中介圖像接收件的位於清潔區域中的那部分的厚度至少在局部上比其位於圖像區中的那部分的厚度要薄。
圖像記錄設備適當地包括至少兩個、最好四個帶有相應的控制電極的色劑顆粒源，和位於至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的多個通道/孔，且壓力改變裝置可在用於每個色劑顆粒源的中介圖像接收件的第二面靠近於相應通道/孔的一側產生壓力差。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它實施例。
為實現所述目的，本發明提供一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄方法。該方法包括下述步驟。第一步，從色劑顆粒源提供色劑顆粒。第二步，在記錄過程中，該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動。第三步，生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場。第三步，選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上的圖像區形成色劑圖像。第四步，該色劑圖像被轉印到信息載體上。第五步，在中介圖像接收件的第二面靠近於孔的一側產生壓力差。最後第六步，在用於清潔的清潔區域中，利用位於中介圖像接收件的第一面和第二面之間的至少一個窄縫通過中介圖像接收件轉移壓力差，該清潔區與圖像區分離，從而在孔附近能除去色劑結塊，以實現清潔孔的目的。
根據本發明的實施，按照上述說明，還可以有其它很多方法。
本發明通過提供一個中介圖像接收介質，使得列印均勻度更高，消除了紙張和其它信息載體性能的各種相關的缺陷，滿足了在直接靜電列印方法和設備中提高點的偏轉控制精度的需要。
本發明涉及一種帶有中介圖像接收件的圖像記錄設備，該中介圖像接收件被輸送經過一個或更多個所謂列印組件，以便接受從每個列印組件釋放出來的經調製的色粉顆粒流。一個列印組件包括一個顆粒釋放部件、一個顆粒源(諸如顯影套管)、和一個設置在顆粒源和圖像接收件之間的列印頭。該列印頭包括用於調製來自顆粒源的色粉顆粒流的裝置和用於控制經調製的色粉顆粒流朝向圖像接收件的偏轉的裝置。
在本發明的一個優選實施例中，該圖像記錄設備包括四個列印組件，每個對應於一種色劑顏色，例如黃、品、青、黑(Y、M、C、B)，列印組件位於由厚度基本均勻、在較寬溫度範圍內具有高耐熱性、高機械強度和穩定電化性能的撓性材料構成的一個無縫轉印帶形成的中介圖像接收件旁邊。該色粉圖像形成在轉印帶上，在定影部件中，色粉圖像在熱和壓力的作用下再與信息載體(例如紙張)接觸，並被轉移到且永遠存在於信息載體上。圖像轉印之後，該轉印帶與一個清潔部件接觸，除去未轉印的色粉顆粒。
本發明還涉及一種用於連續列印循環的直接列印方法，每個列印循環包括多個帶有特定偏轉模式的顯影階段。在每個顯影階段中，向控制電極施加控制電壓，以產生靜電控制場，根據圖像信息進行控制以打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制從顆粒源向中介圖像接收件輸送色粉顆粒。同時向偏轉電極施加偏轉電壓，以影響靜電控制場的對稱性，使輸送的色粉顆粒向預定方向偏轉，因而在每個列印循環中，通過每個孔可尋址多個點位置。偏轉長度，即偏轉的點和相應孔的中心軸線之間的距離經過優化，可以在中介圖像接收件的整個寬度上獲得均勻間隔的點位置。
參照示出本發明優選實施例的附圖，通過下述描述可更明了本發明的其它目的、特點和優點。
附圖簡述下面將參照附圖更詳細地解釋說明本發明，但不用於限制的目的，在所有圖中用相似的標號代表相似的部件，圖中的尺寸不用於測量，其中
圖1是本發明優選實施例的圖像記錄設備的示意剖視圖。
圖2是圖1所示的圖像記錄設備的特定列印組件的示意剖視圖。
圖3是圖2的放大圖，表示對應於特定列印組件的列印區。
圖4是表示清潔區域的轉印帶部分的頂側的示意平面圖。
圖5a是用於圖2所示的列印組件中的列印頭頂側的示意平面圖。
圖5b是圖5a所示的列印頭沿線I-I所作的示意剖視圖。
圖5c是圖5a所示的列印頭底側的示意平面圖。
圖6是單個孔及其相應的控制電極和偏轉電極的示意圖。
圖7a表示在一個帶有三個連續的顯影階段的列印循環中用作計時功能的控制電壓信號。
圖7b表示在一個帶有三個連續的顯影階段的列印循環中用作計時功能的第一偏轉電壓信號。
圖7c表示在一個帶有三個連續的顯影階段的列印循環中用作計時功能的第二偏轉電壓信號。
圖8a表示用於在轉印帶的第一位置進行位置確定、位於列印頭和轉印帶上的導電區。
圖8b表示用於在轉印帶的第二位置進行位置確定、位於列印頭和轉印帶上的導電區。
圖8c表示用於在轉印帶的第三位置進行位置確定、位於列印頭和轉印帶上的導電區。
圖9a表示根據D1＜D2的第一偏轉模式，通過圖5a，b，c所示的列印頭的色粉顆粒的輸送軌跡。
圖9b表示根據D1＝D2的第二偏轉模式，通過圖5a，b，c所示的列印頭的色粉顆粒的輸送軌跡。
圖9c表示根據D1＞D2的第三偏轉模式，通過圖5a，b，c所示的列印頭的色粉顆粒的輸送軌跡。
圖10a表示從圖5a，b，c所示的列印頭中被如圖9a，b，c所示的過小偏轉電壓差偏轉的沉積色粉顆粒及其密度。
圖10b表示從圖5a，b，c所示的列印頭中被如圖9a，b，c所示的過大偏轉電壓差偏轉的沉積色粉顆粒及其密度。
圖10c表示從圖5a，b，c所示的列印頭中被如圖9a，b，c所示的基本正確的偏轉電壓差偏轉的沉積色粉顆粒及其密度。
優選實施例描述為了清楚地描述本發明的方法和設備，下面將參照附圖1-10描述其使用的一些實例。
圖1是本發明第一實施例的圖像記錄裝置的示意截面圖，包括至少一個列印組件，最好四個列印組件(Y，M，C，K)，一個中介圖像接收件，一個驅動輥11，至少一個支撐輥12，以及優選數個可調節的固定件13。相對於中介圖像接收件設置上述四個列印組件(Y，M，C，K)。該中介圖像接收件最好為一轉印帶10，其圍繞驅動輥11安裝。該至少一個支撐輥12帶有一個機構，該機構使轉印帶10維持至少一定的接觸面張力，同時避免該轉印帶10橫向運動。上述優選數個可調節的固定件13用於使轉印帶10至少相對於每個列印組件精確定位。
該驅動輥11最好是一個圓柱形的金屬套管，其旋轉軸線與轉印帶的運動方向垂直，其旋轉速度被調節為以每個列印循環到達一個可尋址點位置的速度傳輸轉印帶10，以通過行掃描列印來列印一行。上述可調節的固定件13用於使轉印帶10的表面與每個列印組件保持一預定的距離。該固定件13最好是圓柱形的垂直於轉印帶運動方向的套管，最好呈弧形，以使轉印帶10至少在每個列印組件附近輕微地彎折。該轉印帶10被輕微地彎折，以便在形成彎折張力的同時，在轉印帶10上形成一個固定分力。該固定分力與作用在轉印帶10上的靜電引力方向相反，且最好數值大於該靜電引力。一個列印組件上的靜電引力是由轉印帶10和當前列印組件上的不同電壓形成的。
轉印帶10最好是一個30-200μm厚的以複合材料為基底的環形帶。該基底複合材料可適當地包括熱塑聚醯胺樹脂或其它合適的具有高耐熱性(如260℃的玻璃化轉變點和388℃的熔點)及在約250℃的溫度下具有穩定機械性能的材料。轉印帶10的複合材料最好具有均質密度的填充材料，例如碳黑等，它使得轉印帶10的整個表面具有均一的導電性。轉印帶10的外表面最好加塗一層5-30μm厚的塗層，該塗層為導電聚合材料，如PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、矽氧烷或其它具有適當導電性、耐熱性、粘附特性、釋放特性和表面平滑性的材料。為了進一步改善例如粘附特性和釋放特性，可在轉印帶的基底或者如果轉印帶的基底上塗有塗層則最好在該塗層上塗敷一層矽油。將矽油均勻塗敷在轉印帶10上，最好為0.1-2μm厚，矽油的消耗量為每1000頁用1/100升。矽油還可以減少接收色粉顆粒過程中該色粉顆粒的彈開/發散，還可以改善色粉顆粒隨後向信息載體的轉移。在本發明的靜電列印方法中使用矽油、特別是將矽油塗敷在轉印帶上是可行的，因為在色粉給體和色粉受體如轉印帶之間沒有直接的物理接觸。
在一些實施例中轉印帶10可包括至少一個獨立的圖像區域和清潔區域和/或測試區域中的至少一個。該圖像區域用於沉積色粉顆粒，清潔區域用於從每個列印組件周圍除去不想要的色粉顆粒，測試區域接收用於校準目的的色粉顆粒的測試圖形。轉印帶10在某些實施例中還可以包括一個特殊的校準區域，用於確定轉印帶的位置，特別是圖形區域(如果有圖形區域的話)相對於每個列印組件的位置。如果轉印帶包括一個特殊的校準區域，則該區域最好至少在空間上對應一個圖形區域。
傳輸轉印帶10使之經過四個不同的列印組件(Y，M，C，K)，從而色粉顆粒沉積在轉印帶10的外表面上，堆積形成色粉圖像。色粉圖像接著最好被傳輸通過一熔合單元(fuser unit)2，熔合單元2包括一個橫向設置、與轉印帶的內表面直接接觸的定影支座21。在本發明的一些實施例中，該熔合單元與轉印帶10分離，只作用於信息載體上。定影支座21包括一個加熱元件，最好是電阻型、例如鉬電阻型的加熱元件，其與轉印帶10的內表面保持接觸。當電流經過加熱元件，定影支座21達到熔化沉積在轉印帶10外表面上的色粉顆粒所需的溫度。熔合單元2還包括一個橫向跨越轉印帶10寬度方向且面朝向定影支座21的壓力輥22。從供紙單元(未示出)輸入信息載體3、例如普通的未經處理的紙或任何其它適於直接列印的媒體，並使信息載體3在壓力輥22和轉印帶10之間傳輸。壓力輥22旋轉，將壓力施加在定影支座21的加熱表面上，將熔化的色粉顆粒固化在信息載體3上，形成永久的圖像。經過熔合單元2後，轉印帶與清潔元件4、例如一個由纖維材料製成的延伸過轉印帶10寬度方向的可更換的刮板接觸，以除去所有未轉印的色粉顆粒。如果要在轉印帶10上塗敷矽油或類似物，則在清潔元件4之後、列印組件之前，使轉印帶10與塗敷元件8相接觸，用矽油或類似物均勻塗敷轉印帶。
圖2是例如圖1所示圖像記錄裝置中的一個列印組件的示意截面圖。列印組件包括一顆粒釋放單元5，該單元5最好帶有一可更換或可重填的用於盛放色粉顆粒的容器50，該容器50具有前、後壁，一對側壁和一個底壁，有一細長開口從前壁延伸到後壁，一色粉輸送元件(未示出)使色粉顆粒通過一色粉帶電部件被連續地供入一顯影劑套管52。該顆粒帶電部件最好由一供料刷51或一個由纖維彈性材料製成或塗敷有纖維彈性材料的輥構成。該供料刷51與顯影劑套管52的圓周表面機械接觸，由於通過供料刷上的纖維材料和顯影劑套管52任何合適的塗層材料之間的摩擦作用使色粉顆粒摩擦帶電，藉助於接觸電荷交換使顆粒帶電。該顯影劑套管52最好由塗有導電材料的金屬製成，最好基本呈圓柱形，其旋轉軸線與顆粒容器50的細長開口平行地延伸。帶電後的色粉顆粒受基本與(Q/D)2成正比的靜電力作用被保持在顯影劑套管52的表面上，其中Q是顆粒的電荷量，D是顆粒電荷中心和顯影劑套管52邊界之間的距離。可選的方案還有，帶電部件還包括一充電電源(未示出)，該電源提供電場，使色粉顆粒中感應生成電荷或將電荷注入色粉顆粒。儘管通過接觸電荷交換使顆粒帶電較好，但也可使用任何其它合適的充電裝置實現本方法，例如傳統的電荷注入單元、電荷感應單元或電暈充電單元，這均不脫離本發明的範圍。
在顯影劑套管52的附近設置一個測量元件53，以便調整色粉顆粒在顯影劑套管52圓周表面上的密度，在其上形成一層相對薄、均勻的顆粒層。該測量元件53可由一撓性或剛性、絕緣或金屬板、輥或其它適於形成一層均勻厚度顆粒層的部件構成。該測量元件53還可與一測量電源(未示出)相連，該電源影響顆粒層的摩擦帶電，以確保在顯影劑套管52的表面上形成均勻的顆粒電荷密度。
該顯影劑套管52與一支撐裝置54具有一定位置關係，以便支撐並使列印頭6相對於顯影劑套管52的圓周表面保持在一預定的位置上。該支撐裝置54最好為一槽形框架，它帶有兩個側壁，兩個側壁間有一個底部，一細長窄縫貫穿該底部、橫向延伸跨過列印組件且與顯影劑套管52的旋轉軸線平行。該支撐裝置54還包括使列印頭與該支撐裝置54的底部保持接觸的部件，從而列印頭6跨越該底部的細長窄縫。
轉印帶10最好輕微彎折，局部地圍繞每個固定件13，以便形成一個固定分力30。該固定分力30用於抵銷作用在轉印帶上的電場分力31。由於加在轉印帶10和當前列印組件上的電勢不同，電場分力31是作用在轉印帶10上的靜電引力的合力。該固定分力30指向與電場分力31相反的方向，且最好在數值上至少稍大於電場分力31。如果不抵銷電場分力31則會導致轉印帶10和列印頭6之間的距離產生波動，從而導致列印質量下降。該固定分力30是由轉印帶10的輕微彎折和轉印帶10的張緊共同產生的。轉印帶10圍繞固定件13彎折，使得轉印帶10相對於基準面39形成兩個角34、35，且至少兩個角34、35中的一個大於0度(即，最多一個角為0度)。該基準面39基本垂直於一假想的、在顯影劑套管52的中心和固定件13之間延伸的線/面。最好該假想的線/面分開兩個角34、35。這兩個角34、35最好都大於0，且在0°和10°之間。
圖3是例如圖1所示圖像記錄裝置的一個列印組件中的列印區的放大圖。列印頭6最好由撓性非剛性材料如聚醯胺或類似物構成的電絕緣基底層60形成。列印頭6位於顯影劑套管52的圓周表面和支撐裝置54的底部之間。基底層60的上表面朝向顯影劑套管52圓周表面上的色粉層7。該基底層60的下表面朝向支撐裝置54的底部。在基底層60覆蓋著支撐裝置54底部中細長窄縫的地方，基底層60上形成有多個貫穿基底層60的孔61。列印頭6還包括一個位於基底層60上表面的第一印刷電路和一個位於基底層60下表面的第二印刷電路。該第一印刷電路包括多個控制電極62，每個電極至少部分環繞基底層60中一個對應的孔61。第二印刷電路最好包括一個第一和一個第二偏轉電極63，這兩個電極分隔開地圍繞著基底層60上的孔61的周向第一和第二部分。
色粉顆粒在孔61及其周圍區域處結塊，因此需要清除此處的色粉顆粒。在本發明的一些實施例中，轉印帶10有利地包括至少一個清潔區域，用於清潔孔61及其周圍區域。本實施例中的清潔利用空氣(或者其它氣體)流動原理工作。與孔附近的空氣壓力相比，在轉印帶10的遠離於孔61的那一側形成壓差。在轉印帶10的運動過程中，至少當清潔區域處於當前列印組件的孔61附近的那段時間裡，應存在上述壓差。上述壓差可以是過壓、負壓或兩者的接續組合，即，通過吹氣，抽吸，先吹氣再抽吸，先抽吸再吹氣，或一些抽吸和吹氣的其它接續組合。通過包括至少一個貫穿轉印帶10的窄縫/孔80的清潔區域，壓差可被傳遞到整個轉印帶10。該清潔區域最好包括至少一排窄縫80，特別是2-8排交錯的窄縫80。該窄縫較好地是寬約3-5mm。壓差通過貫穿固定件13之外套管85的傳輸通道81出現在轉印帶10的固定件13側。該傳輸通道81可適當地橫向延伸穿過列印頭，呈一細長的窄縫形式，其寬度在轉印帶10的運動方向上等於或大於列印頭6和轉印帶10之間的最小距離。在一些實施例中，可以有利地設置一條可控制的通道82，該通道82通過例如一可移動的內套管86可打開或關閉壓差通向傳輸通道81的入口。從而負壓不會過多增加轉印帶在固定件13上的摩擦。可控制的通道82最好與轉印帶10的運動同步地打開和關閉，從而使其開口與轉印帶10的清潔區域的通道相重合。產生壓差的裝置未示出，可以適當地是一個風扇、風箱、活塞或一些其它適於產生壓差的。在本發明的一些實施例中，傳輸通道81基本上與孔對稱地設置。在本發明的其它實施例中，該傳輸通道81被移向轉印帶10的運動方向。
圖4表示在轉印帶10的清潔區域85中多個交錯排中的孔80的一個例子。孔/窄縫的數量、它們的大小和設計取決於具體用途。一個優選的設計是至少兩排交錯的細長窄縫。
列印頭6可以採用不脫離本發明範圍的多種實施例，下面將參照圖5a，5b和5c說明列印頭的一個優選實施例的結構。多個孔61貫穿基底層60形成多個橫向延伸穿過列印區寬度方向的孔排，其最好與轉印帶的運動基本成直角。孔61最好具有一圓形截面，其中心軸線611垂直於基底層60延伸，且其直徑適當地約為160μm。每個孔61被一個控制電極62環繞，該電極62的環形部分限定了孔61的圓周，其對稱軸線與孔61的中心軸線611重合，其內徑等於或適當地大於孔的直徑。每個控制電極62通過一接頭621與一控制電源(IC驅動器)相連。如圖5a所示，列印頭最好還包括保護電極64，其最好設置在基底層60的上表面上且連接於一保護電壓(V保護)，用於使控制電極62之間形成電屏蔽，從而避免兩個相鄰的控制電極62產生的靜電場之間產生負面的幹擾。每個孔61分別對應一個第一偏轉電極631和一個第二偏轉電極632，第一和第二偏轉電極分隔開地圍繞孔61圓周的第一和第二部分設置。偏轉電極631、632最好是半圓形或新月形的，在偏轉軸線的每一層對稱設置，偏轉軸線在孔的直徑方向上與轉印帶的運動方向成一預定偏轉角地延伸，使得偏轉電極基本上分別位於其對應孔61的第一和第二半圓周的邊界上。所有的第一和第二偏轉電極631、632均分別與第一和第二偏轉電源D1、D2相連。
圖6是單個孔61及其相應的控制電極61和偏轉電極631、632的示意圖。當D1＜D2時，色粉顆粒向第一偏轉方向R1偏轉，當D1＞D2時，向相反方向R2偏轉。為了能獲得兩個或更多的橫向對齊的點，選擇偏轉角δ，以補償轉印帶10在列印循環中的運動。
圖7a，7b和7c表示點偏轉控制功能的一個優選實施例，圖7a，7b和7c分別顯示作為一次列印循環的計時功能的控制電壓信號(V控制)，一個第一偏轉電壓D1和一個第二偏轉電壓D2。如本發明的一些實施例和附圖所示，在包括三個連續顯影階段以經過每個孔尋址三個不同點位置的列印循環中完成列印。在其它實施例中，每個列印循環可適當地對每個孔而言具有或多或少的可尋址的點位置。在另外一些實施例中，每個列印循環對於每個孔而言具有可控數量的可尋址的點位置。在整個列印循環中，在顯影劑套管表面上的第一電勢和後電極上的第二電勢之間形成一個背景電場，以完成色粉顆粒在顯影劑套管和轉印帶之間的輸送。在每個顯影階段，向控制電極施加控制電壓，根據圖像信息進行控制來產生靜電控制電場的圖像，通過改變背景電場選擇性地打開或關閉孔，從而增加或抑制色粉經過列印頭的輸送。使得通過打開的孔進入的色粉顆粒接著沿由偏轉模式決定的軌道朝它們預想的點位置輸送。
圖7a，7b和7c所示的控制功能的例子顯示了一種控制功能，其中色粉顆粒帶有負極性電荷。如圖7a所示，一個列印循環包括三個顯影階段tb，每個後面帶有一個恢復階段tw，在該恢復階段中，新色粉被供入列印區。該控制電壓脈衝(V控制)可以調製幅度和/或脈衝寬度，以便通過孔輸送預定量的色粉顆粒。例如，對應於全密度點，控制電壓的幅度在近-50V的不列印水平Vw和約+350V的列印水平Vb之間變化。同樣，脈衝寬度可以在0-tb之間變化。如圖7b和7c所示，D1和D2之間的幅度差被連續改變，用以在每個列印循環中形成三個不同的色粉軌跡，即點位置。調製D1和D2的幅度，向色粉施加會聚力，以便獲得更小的點。利用這個方法可以例如使用160μm的裝置獲得60μm的點。根據點密度(dpi)適當調整點的大小，從而還可根據點位置的數量動態地尋址每個孔。
圖8a、8b和8c表示用於位置確定的列印頭上及轉印帶上或轉印帶中的導電面積/區域/板。圖8a、8b和8c分別表示在轉印帶的第一、第二和第三位置處的導電面積/區域/板。本發明確定位置的手段包括轉印帶上或轉印帶中的導電面積/區域的第一部件、轉印板703。當前圖中的轉印帶的運動方向是如箭頭700所示向右。轉印帶在圖8a和8b、以及在圖8b和8c之間的運動是基本相同的。確定位置的手段還包括用於輸入一測量信號的一個大的導電面積/區域、一個輸入板701。該位置確定手段還包括用於測量輸送的測量信號的至少一個導電面積/區域、輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734。該位置確定手段最好包括至少兩個輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734。兩個相鄰的輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之間的中心距最好不同於轉印帶上的兩個相鄰轉印板703之間的中心距。輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734相對於至少一個孔位於一固定的預定空間位置上。輸入板701處於一定位置，使得它至少局部與轉印板703重疊，轉印帶運動經過轉印板703，在與它重疊的轉印板703上形成第一電容。輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734至少局部與轉印板703重疊，轉印帶運動經過轉印板703，在每個輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734和對應的或多或少重疊的轉印板703之間形成電容。利用第一電容，在輸入板701和轉印板703之間傳輸測量信號，再利用第二電容，在當前的轉印板703和一個輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之間傳輸測量信號，該第二電容大小的變化取決於由於轉印帶的運動而改變的重疊情況。因而測量信號必須具有合適的幅度和頻率，以便從輸入板701穿過由板/導電區域產生的第一和第二電容功能，而在一個輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734處可被測量。如圖8a所示，一個第一輸出板711完全覆蓋一轉印板703，即100％地覆蓋。第二輸出板712隻覆蓋50％，第三輸出板713完全沒有覆蓋，即覆蓋0％，圖示的第四輸出板714覆蓋50％。輸出板711、712、713、714不同覆蓋率的原因是因為輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734與轉印板703不同的中心距。在圖8b中，當轉印帶向700移動一點兒時，第一輸出板721覆蓋75％，第二輸出板722覆蓋75％，第三輸出板723覆蓋25％，第四輸出板覆蓋25％。在圖8c中，當轉印帶向700再移動一點兒時，第一輸出板731覆蓋50％，第二輸出板732覆蓋100％，第三輸出板733覆蓋50％，第四輸出板覆蓋0％。第一輸出板711、721、731的覆蓋率遞減，第二輸出板712、722、732的覆蓋率遞增，第三輸出板713、723、733的覆蓋率遞增，第四輸出板714、724、734的覆蓋率遞減。覆蓋率的變化改變了第二電容功能的電容，且測量信號的電平將隨著覆蓋率的變化而改變。因此可非常準確地測量出轉印板703和輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之間的相對位置關係，通過對所通過的轉印板的數量進行計數還可測量出其絕對位置。適當地設置多個輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734的優點在於，總是其中至少有一個輸出板輸出的測量信號處於有利的線性範圍。輸入板701和輸出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734的結構可以被重複，對於每排孔，多排孔，每個列印頭結構，或在具體應用中根據發明特定實施例的每個列印組件而言，可採用一個大的公共輸入板701或各自的輸入板701。
圖9a、9b和9c表示在三個接續的偏轉模式中色粉的軌跡。圖9a、9b和9c表示包含帶有相應控制電極62的孔61的基底層60的剖視圖。還示出與各自的偏轉電極631、632相連的偏轉電壓D1和D2。在圖9a所示的第一顯影階段中，受調製的色粉顆粒流被兩個偏轉電壓之間生成的第一幅度差(D1＜D2)向左偏轉。該幅度差被調節，以便尋址位於孔61之中心軸線611向左一定偏轉長度Ld處的點位置635。在圖9b所示的第二顯影階段中，偏轉電壓的幅度相等(D1＝D2)，以便尋址與孔61的中心軸線611重合的不偏轉的點位置636。在圖9c所示的第三顯影階段中，受調製的色粉顆粒流被兩個偏轉電壓之間生成的第二幅度差(D1＞D2)向右偏轉。該幅度差被調節，以便尋址位於孔61的中心軸611線向右一定偏轉長度Ld處的點位置637。
圖10a、10b和10c分別表示在太小、太大和基本正確的偏轉電壓差下偏轉的沉積的色粉顆粒及其密度。色粉顆粒例如根據圖9a，9b，9c從如圖5a，5b，5c所示的列印頭結構中產生偏轉。圖10a表示當偏轉電壓差太小時，被偏轉到例如轉印帶上的色粉顆粒635，636，637及其產生的密度分布。如前所述，根據實施例示出了每個孔的三個可尋址的點，每個孔還可以有更多或更少的點。從密度圖中可以看出，被記錄的色粉顆粒點635，636，637的密度大大低於平均密度91。最左邊的點635與相鄰孔的最右邊的點637相隔一定間距，導緻密度下降41。最右邊的點637和最左邊的點635與中間的點636重疊。最右邊的點637和最左邊的點635處於錯誤的位置，中間的點636總是處於基本上沿中心軸線611的位置。圖10b表示當偏轉電壓差太大時，導致最右邊的點637和最左邊的點635分散得過於遠離中間的點636，導致各個相鄰孔的最左邊點637和最右邊的點635重疊，產生多個與平均密度92，93，94相比的密度降低42，43。圖10c表示當偏轉電壓差處於其基本最佳值時，使所有的點635，636，637都基本處於其預定的位置，致使點之間的密度95基本均勻。
本發明的上述密度差被用於進行偏轉電壓差的自動校正。偏轉電壓差越小，圖10a中的密度降低41越大。增大偏轉電壓差會減小密度降低41的大小，直至密度降低41完全消失，點之間的密度將如圖10c所示，即偏轉電壓差至少基本正確。如果偏轉電壓差繼續增大，點之間的密度將再次不同，不過這次如圖10b所示，每個孔有兩個密度降低42，43。必須再次降低偏轉電壓差，使點之間的密度95再次如圖10c所示。本發明採用一測試圖案，其偶爾在正常的列印中進行或者為了調節偏轉電壓差而進行列印。如果特意列印一測試圖案，那麼最好在轉印帶的圖像區域上或者如果可以的話在特別指定的測試區域列印。可用一適當的測量方法分析該測試圖案，該方法可適當地為光的、磁的方式進行，從而測量該測試圖案的光密度、厚度、電容、磁通量。最好光學測量該測試圖案的光密度。將測量結果與一預期優選值比較，生成一偏轉反饋信號，該信號可將偏轉電壓差調整為一優選值。可以定期或不定期地進行，例如每頁，或每1000頁，或每小時，或例如根據使用者或環境傳感器的需要，或每次開機進行一次。
本發明不限於上述實施例，可在所附權利要求的範圍內進行各種改變。
權利要求
1.一種在信息載體上記錄圖像的圖像記錄設備，該圖像記錄設備包括一色劑顆粒源，一電源，一列印頭，一控制單元和一中介圖像接收件，該色劑顆粒源提供色劑顆粒，在記錄過程中該中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動，該中介圖像接收件包括第一面和第二面，該列印頭處於該色劑顆粒源和該中介圖像接收件的第一面之間，該電源與色劑顆粒源和後電極相連，從而生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場，該列印頭包括與控制單元相連的控制電極，以便能選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像，該色劑圖像隨後被轉印到信息載體上，其特徵在於，該圖像記錄設備還包括一個中介圖像接收件的位置測量裝置，用於測量中介圖像接收件相對於孔的位置，從而可通過控制單元根據列印頭和中介圖像接收件的相對運動，同步選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而可根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成色劑圖像。
2.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該中介圖像接收件的位置測量裝置還包括一電容運動傳感器，該傳感器測量中介圖像接收件和列印頭之間的相對運動，由此確定中介圖像接收件相對於孔的位置。
3.一種如權利要求2所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該電容運動傳感器還包括設置在相對於列印頭的一預定位置上的至少一個第一至少部分導電區和至少一個第二至少部分導電區，在中介圖像接收件上還設有至少一個第三至少部分導電區，所述第一、第二、第三區在空間上至少相對於色劑顆粒的輸送進行設置，其中該色劑顆粒被輸送到中介圖像接收件上以便形成色劑圖像，該第一和第三區形成第一電容器，第二和第三區形成第二電容器，從而在中介圖像接收件和列印頭的相對運動過程中，電容運動傳感器能確定第一和第二電容器功能的轉移功能。
4.一種如權利要求3所述的圖像記錄設備，其特徵在於，第一和第二電容器功能的轉移功能決定了中介圖像接收件和列印頭之間的相對運動。
5.一種如權利要求3所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該電容運動傳感器還包括多個第二至少部分導電區和多個第三至少部分導電區。
6.一種如權利要求5所述的圖像記錄設備，其特徵在於，相鄰的各第二區之間的距離不同於相鄰的各第三區之間的距離。
7.一種如權利要求3所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該中介圖像接收件還包括至少一個獨立的圖像區，用於接收色劑顆粒以在其上形成色劑圖像。
8.一種如權利要求7所述的圖像記錄設備，其特徵在於，相對於至少一個獨立的圖像區設置至少一個第二至少部分導電區。
9.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備包括至少兩個帶有各自相應的控制電極的色劑顆粒源，和多個孔，所述中介圖像接收件的位置測量裝置測量中介圖像接收件相對於各個孔的位置，從而可通過控制單元根據至少一個列印頭和中介圖像接收件的相對運動，同步選擇性地打開或關閉穿過至少一個列印頭的各個孔，從而可根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成相應的色劑圖像。
10.一種如權利要求9所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備能記錄彩色圖像，並包括四個色劑顆粒源。
11.一種如權利要求3所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備包括至少兩個帶有各自相應的控制電極的色劑顆粒源，和多個孔，在相對於相應孔的預定位置上設置至少一個第一至少部分導電區和至少一個第二至少部分導電區，上述中介圖像接收件的位置測量裝置測量中介圖像接收件相對於相應孔的位置，從而可通過控制單元根據至少一個列印頭和中介圖像接收件的相對運動，同步選擇性地打開或關閉穿過至少一個列印頭的相應的孔，從而可根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成相應的色劑圖像。
12.一種如權利要求11所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備能記錄彩色圖像，並包括四個色劑顆粒源。
13.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該中介圖像接收件包括一個距列印頭預定距離的轉印帶，該轉印帶的厚度基本均勻。
14.一種如權利要求13所述的圖像記錄設備，其特徵在於，由設置在轉印帶第二面靠近於列印頭一側上的至少一個固定件來支撐該轉印帶。
15.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備包括至少兩個帶有相應的控制電極的色劑顆粒源，和位於至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的多個孔。
16.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備包括至少四個帶有相應的控制電極的色劑顆粒源，和位於至少一個列印頭上和至少一個列印頭中的多個孔。
17.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該中介圖像接收件的第一面被基本均勻地塗敷上一層減小反彈的試劑，從而在中介圖像接收件的第一面上形成一個表面，通過列印頭轉移來的色劑顆粒基本沒有反彈地粘附在該表面上。
18.一種如權利要求17所述的圖像記錄設備，其特徵在於，所述減小反彈的試劑是一種粘性適於將色劑顆粒粘附在中介圖像接收件的第一面上的液體，所述圖像記錄設備還包括一個施膜裝置，用於將該減小反彈的試劑的液體基本均勻地塗布在中介圖像接收件的第一面上形成一膜層。
19.一種如權利要求18所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該減小反彈的試劑是矽油，當色劑顆粒被轉移到中介圖像接收件的第一面上時，它具有適當的粘性以便減小色劑顆粒的反彈，當色劑圖像從中介圖像接收件被轉移到一個信息載體上時，它還具有適當的釋放特性。
20.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備還包括一個帶有加熱裝置和加壓裝置的轉印器，通過利用該加熱裝置和加壓裝置局部地向信息載體和色劑圖像施壓和加熱，將中介圖像接收件第一面之表面上的色劑圖像轉印到信息載體上，從而將色劑圖像轉印到信息載體上。
21.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備包括一壓力改變裝置，該裝置在中介圖像接收件的第二面靠近於列印頭的孔的一側產生壓力差，該中介圖像接收件包括一個用於清潔的清潔區域和一個用於接收色劑顆粒以在其上形成色劑圖像的獨立的圖像區，該清潔區域在中介圖像接收件的第一面和第二面之間包括至少一個窄縫，該至少一個窄縫用於通過中介圖像接收件轉移壓力差，從而與列印頭的孔附近的壓力改變裝置配合，除去色劑結塊，以實現清潔列印頭的孔的目的。
22.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該圖像記錄設備還包括一中介圖像接收件的彎折裝置，以便能使中介圖像接收件在列印頭附近以下述方式彎折一預定的角度與中介圖像接收件的張力一起產生一個固定分力，該固定分力在數值上等於或大於電場產生的並作用在中介圖像接收件上的電場分力，從而抑制由作用在中介圖像接收件上的電場分力引起的中介圖像接收件和列印頭之間的距離波動。
23.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該列印頭包括與控制單元相連的偏轉電極，從而能根據要記錄的圖像，使色劑顆粒偏轉到圖像接收件第一面上的預定位置。
24.一種如權利要求1所述的圖像記錄設備，其特徵在於，該列印頭包括與控制單元相連的偏轉電極，用於控制色劑顆粒在輸送中的偏轉，該圖像記錄設備還包括偏轉控制反饋裝置，用於向控制單元提供一個偏轉反饋信號，從而以下述方式控制偏轉電極為了根據要記錄的圖像在中介圖像接收件上形成色劑圖像，使色劑顆粒向中介圖像接收件上的預定位置偏轉。
25.一種在一信息載體上記錄圖像的方法，其特徵在於，該方法包括下述步驟從色劑顆粒源中提供色劑顆粒；在記錄過程中使中介圖像接收件和列印頭彼此相對運動；生成一個從色劑顆粒源向中介圖像接收件的第一面輸送色劑顆粒的電場；測量中介圖像接收件相對於列印頭的孔的位置，從而可根據列印頭和中介圖像接收件的相對運動，同步選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而可根據要記錄的圖像在中介圖像接收件的預定位置上形成色劑圖像；選擇性地打開或關閉穿過列印頭的孔，從而允許或限制色劑顆粒的輸送，以便在中介圖像接收件的第一面上形成色劑圖像；接著將該色劑圖像轉印到信息載體上。
全文摘要
本發明提供一種在一信息載體上記錄圖像的圖像記錄設備和方法。在記錄過程中,一個中介圖像接收件和一個列印頭相對運動。圖像記錄設備包括一個中間圖像接收件的位置測量裝置,用以測量中介圖像接收件相對於孔的位置,以便通過控制單元根據列印頭和中間圖像接收件之間的相對運動來同步選擇性地打開和關閉穿過列印頭的孔,從而能根據要記錄的圖像在中間圖像接收件的預定位置上形成色劑圖像。隨後,色劑圖像被轉印到信息載體上。
文檔編號B41K1/00GK1282295SQ9881238
公開日2001年1月31日 申請日期1998年12月17日 優先權日1997年12月19日
發明者B·伯恩, M·莫斯伯格 申請人:阿雷印表機有限公司