专利名称：直接静电打印方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及直接静电打印方法，其中根据图像信息将带电的色粉颗粒从一个颗粒源转移到图像转印件上，以便形成色粉图像，再将该色粉图像转印到信息载体上。
背景技术：
根据诸如美国专利US No.5036341所公开的直接静电打印方法，在显影剂套管和后电极之间形成背景电场，以便在其间能输送带电的色粉颗粒。置于背景电场中的打印头，诸如带有大量可选择的孔的电极阵列，其与控制单元相连，控制单元将图像信息转换为静电控制电场的图案，该电场选择性地打开或关闭孔，从而允许或限制色粉颗粒从显影剂套管中被输送出去。经调制的色粉颗粒流通过打开的孔击打在信息载体、诸如纸上，该信息载体在打印头和后电极之间输送，形成一幅可视图像。
根据上述方法，每个单个的孔被用于沿横向、即垂直于纸运动方向寻址图像的一个特定的点位置。因此，横向打印的可寻址度是由穿过打印头的孔的密度限定的。例如，一个300dpi的打印可寻址度需要横向上每英寸有300个孔的打印头。
直接静电打印的一个新概念，下文称为点偏转控制(DDC)已在美国专利申请US 08/621074中公开。根据DDC方法，通过不仅控制色粉颗粒通过孔的传输，而且控制它们向纸张的输送轨迹，每个单个的孔用于寻址信息载体上的多个点位置。DDC方法增加了打印的可寻址度且无需打印头上带有更多数量的孔。这是通过在打印头上设置至少两组偏转电极来实现的，该偏转电极与可变的偏转电压相连，在每次打印循环中，该偏转电压顺序改变静电控制场的对称性，使经过调制的色粉颗粒沿预定的偏转方向偏转。
例如，采用每个打印循环有三个偏转步骤的DDC方法，用每英寸200个孔的打印头可实现600dpi的打印可寻址度。
美国专利申请US08/759481公开了一种改进的DDC方法，提出同时控制点大小和点位置。后一种方法采用偏转电极来影响经过调制的色粉颗粒流的会聚度，从而控制点的大小。根据该方法，每个孔被两个与各自的偏转电压D1、D2相连的偏转电极所环绕，只要两个偏转电压D1、D2的幅值相同，控制电极产生的电场就将基本保持平衡。调制D1和D2的幅值，在色粉上施加会聚力，以获得更小的点。同时通过调制D1和D2之间的幅值差控制该点位置。采用该改进的方法可用160μm的孔获得60μm的点。
现有的DDC方法的缺陷在于，信息载体的性能、例如纸张性能会影响点的大小和点位置控制的精度。例如，当直接在纸张上打印时，偏转和点位置变得依赖于纸张的厚度、导电性、摩擦带电密度、湿度等。因此还需要改进现有的DDC方法。
发明概述本发明的一个目的是提供一种在直接静电打印方法中改善点的偏转控制精度的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种直接静电打印方法，该方法基本不受要在其上记录图像的信息载体的物理性能的影响。
本发明的另一个目的是提供一种在直接静电打印方法中减小色粉散射的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种在直接静电打印方法中避免色粉颗粒的流经通道阻塞的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种在直接静电打印方法中减小或消除用于输送色粉颗粒的静电场对除了指定色粉颗粒以外任何其它色粉的影响的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种根据要记录的图像使色粉颗粒抛射到预定位置的方法和设备，其基本上不受各种环境条件的影响，也不受要在其上记录图像的信息载体的物理性能的影响。
本发明的另一个目的是提供一种根据要记录的图像使色粉颗粒抛射到预定位置的方法和设备，其基本上不受例如机械缺陷带来的速度变动引起的不均匀供料的影响。
为实现上述发明目的，本发明提供一种中间图像接收介质，为了首先在该中间图像接收介质上形成一色粉图像，再将该图像转印到信息载体上，该中间图像接收介质的性能不会改变点偏转控制的精度。
本发明的上述目的是如下所述实现的提供了一种在信息载体上记录图像的图像记录设备。该图像记录设备包括一色剂颗粒源，一电源，一打印头和一中介图像接收件。该色剂颗粒源提供色剂颗粒。在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。该中介图像接收件包括第一面和第二面。该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间。该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。该打印头包括控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面形成色剂图像，该色剂图像再被转印到信息载体上。其中，根据本发明的方法和设备，中介图像接收件的第一面至少被基本均匀地涂敷上一层减小反弹的试剂，从而在中介图像接收件的第一面上形成一个表面，以使通过打印头转移来的色剂颗粒基本上没有反弹地基本粘附在该表面上。
所述减小反弹的试剂适当地是一种粘性适于将色剂颗粒粘附在中介图像接收件的第一面上的液体，所述图像记录设备还适当地包括一个施膜装置，用于将该减小反弹的试剂液体基本均匀地涂敷在中介图像接收件的第一面上形成一层膜层。该减小反弹的试剂适当地是一种硅油，当色剂颗粒被转移到中介图像接收件的第一面上时，它具有适当的粘性以便减小色剂颗粒的反弹，当色剂图像从中介图像接收件被转移到一个信息载体上时，它还具有适当的释放特性。
该中介图像接收件可适当地包括一个距打印头预定距离且可与打印头相对运动的转印带，该转印带的厚度基本均匀。由设置在转印带第二面靠近于打印组件一侧上的至少一个固定件适当地支撑该转印带。
在本发明的某些实施例中，该图像记录设备还适当地包括一个带有加热装置和加压装置的转印器，利用该加热装置和加压装置局部地给信息载体和色剂图像加热和加压，将中介图像接收件第一面上的色剂图像转印到信息载体上，从而将色剂图像转印到信息载体上。该色剂颗粒可适当地采用聚酯型的。打印头可有利地包括偏转电极，从而能根据要记录的图像，使色剂颗粒偏转到图像接收件第一面上的预定位置。在带有打印头的图像记录设备中，该打印头包括偏转电极，用于控制色剂颗粒在输送中的偏转，该图像记录设备还可适当地包括偏转控制反馈装置，用于提供一个偏转反馈信号，从而以下述方式控制偏转电极为了根据要记录的图像在中介图像接收件上形成色剂图像，使色剂颗粒向中介图像接收件上的预定位置抛射。
该图像记录设备有利地包括至少两个带有相应的控制电极的色剂颗粒源，和位于至少一个打印头上和至少一个打印头中的多个通道/孔。该图像记录设备最好包括四个带有相应的控制电极的色剂颗粒源，和位于至少一个打印头上和至少一个打印头中的多个通道/孔。包括至少两个色剂颗粒源的图像记录设备对于每个色剂颗粒源而言最好包括一个相应的带有控制电极和多个通道/孔的打印头。
该图像记录设备最好还包括一中介图像接收件的弯折装置，以便能使中介图像接收件在打印头附近以下述方式弯折一预定的角度与中介图像接收件的张力一起产生一个固定分力，该固定分力在数值上等于或大于电场产生的并作用在中介图像接收件上的电场分力，从而抑制由作用在中介图像接收件上的电场分力引起的中介图像接收件和打印头之间的距离波动。
该图像记录设备的某些实施例还适当地包括一个中介图像接收件的位置测量装置，用于测量中介图像接收件相对于通道/孔的位置，从而可根据打印头和中介图像接收件的相对运动，同步选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而可根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成色剂图像。
本发明某些实施例中的图像记录设备还适当地包括一压力改变装置，该装置在中介图像接收件的第二面靠近于打印头之通道/孔的一侧产生压力差，该中介图像接收件包括一个用于清洁的清洁区域和一个用于接收色剂颗粒以在其上形成色剂图像的独立的图像区，该清洁区域在中介图像接收件的第一面和第二面之间包括至少一个窄缝，该至少一个窄缝用于通过中介图像接收件转移压力差，从而与打印头之通道/孔附近的压力改变装置配合来除去色剂结块，以实现清洁打印头的通道/孔的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种在一信息载体上记录图像的方法。该方法包括下述步骤。第一步，从色剂颗粒源中提供色剂颗粒。第二步，在记录过程中使中介图像接收件和打印头彼此相对运动。第三步，中介图像接收件的第一面被基本均匀地涂敷上一层减小反弹的试剂，从而在中介图像接收件的第一面上形成一个表面，转移来的色剂颗粒将基本上没有反弹地基本粘附在该表面上。第四步，生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。第五步，选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，从而在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。最后第六步，将该色剂图像转印到信息载体上。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有很多方法。
为实现上述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法和设备。该图像记录设备包括一中介图像接收件，一色剂颗粒源，一打印头，一后电极和一电源。该色剂颗粒源提供色剂颗粒。该中介图像接收件为挠性件，处于一定张力下且包括第一面和第二面。该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间。该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而确定一电场平面，生成一个用于从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。该打印头包括控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像，该色剂图像再被转印到信息载体上。根据本发明的方法和设备，该图像记录设备包括一中介图像接收件的弯折装置，以便能使中介图像接收件在打印头附近以下述方式弯折一预定的角度与中介图像接收件的张力一起产生一个固定分力，该固定分力在数值上等于或大于电场产生的并作用在中介图像接收件上的电场分力，从而抑制由作用在中介图像接收件上的电场分力引起的中介图像接收件和打印头之间的距离波动。
该固定分力最好指向相反方向且在数值上大于电场分力。中介图像接收件的弯折装置适当地还包括后电极。中介图像接收件的弯折装置适当地还包括一个用于支承中介图像接收件的固定件，该固定件以下述方式设置在中介图像接收件的第二面靠近于通道/孔的一侧上中介图像接收件弯折跨过固定件，在中介图像接收件的第一面上形成大于180度的角。该中介图像接收件适当地由该固定件摩擦式地支撑。当固定件可旋转时，该中介图像接收件适当地由该固定件可旋转地支撑。该固定件适当地包括后电极。
在本发明的一些实施例中，中介图像接收件的弯折装置以下述方式弯折中介图像接收件在中介图像接收件垂直于电场平面的第一面上形成大于180度的一个第一角，一个第二角和一个第三角构成大于180度的部分。相对于电场平面第一侧的参照面形成第二角，相对于电场平面第二侧的参照面形成第三角。该参照面是垂直于电场平面且平行于中介图像接收件的一个平面，中介图像接收件的第一面最靠近于通道/孔。该第二角和第三角在数值上不相等或者在数值上基本相等，这完全取决于本发明的特定实施例。
如果在特定实施例中图像记录设备包括至少两个色剂颗粒源，则每个颗粒源都带有各自相应的电场、电场平面、控制电极和通道/孔、固定分力、电场分力、第一角、第二角、第三角和参照面。这意味着对于每个色剂颗粒源，中介图像接收件的弯折装置使中介图像接收件在相应的通道/孔附近弯折。在一些实施例中，图像记录设备能记录彩色图像，且包括四个色剂颗粒源。在一些实施例中，各个固定分力不平行。在一些实施例中，各自的第二角和第三角在数值上基本相等。在一些实施例中，各自的第二角和第三角均处于0.5度-10度的范围内。在一些实施例中，各自的固定分力在数值上基本相等。在一些实施例中，各个固定分力在数值上不全相等。在一些实施例中，各个固定分力在数值上基本不相等。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有很多实施例。
为实现上述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法。该方法包括下述步骤。第一步，从一色剂颗粒源提供色剂颗粒。第二步，向该包括第一面和第二面的挠性中介图像接收件施加一定张力。第三步，生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。第四步，使中介图像接收件在打印头附近以下述方式弯折一预定的角度与中介图像接收件的张力一起产生一个固定分力，该固定分力在数值上等于或大于电场产生的并作用在中介图像接收件上的电场分力，从而抑制由作用在中介图像接收件上的电场分力引起的中介图像接收件和打印头之间的距离波动。第五步，选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。最后第六步，该色剂图像被转印到信息载体上。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有很多方法。
为实现上述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法和设备。该图像记录设备包括一色剂颗粒源，一电源，一打印头，一控制单元和一中介图像接收件。该色剂颗粒源提供色剂颗粒。在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。该中介图像接收件包括第一面和第二面。该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间。该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。该打印头包括与控制单元相连的控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。该色剂图像被转印到信息载体上。本发明的方法和设备中，打印头包括与控制单元相连的偏转电极，从而在输送过程中控制色剂颗粒的偏转。该图像记录设备还包括偏转控制反馈装置，用于提供一个偏转反馈信号，从而以下述方式控制偏转电极为了根据要记录的图像在中介图像接收件上形成色剂图像，使色剂颗粒向中介图像接收件上的预定位置抛射。
在本发明的一些实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括检测在中介图像接收件上形成的图案密度的检测装置，从而根据检测到的密度生成偏转反馈信号。在本发明的另一些实施例中，该偏转控制反馈装置还适当地包括检测中介图像接收件上形成的色剂颗粒图案厚度的检测装置，从而根据检测出的厚度生成偏转反馈信号。在本发明的另一些实施例中，偏转反馈信号是根据检测出的中介图像接收件上形成的色剂颗粒图案的厚度的变化而适当生成的。在本发明的另一些实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括对中介图像接收件上形成的图案的光密度进行光检测的光检测装置，从而根据检测到的光密度生成偏转反馈信号。在本发明的另一些实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括检测在中介图像接收件上形成的图案的电容的电容检测装置，从而根据检测到的电容生成偏转反馈信号。在本发明的另一些实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括检测在中介图像接收件上形成的图案的电荷的电荷检测装置，从而根据检测到的电荷生成偏转反馈信号。在本发明的另一些实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括检测在中介图像接收件上形成的图案的密度的磁通量检测装置，从而根据检测到的密度生成偏转反馈信号。
在本发明的一个实施例中，偏转控制反馈装置还适当地包括检测在中介图像接收件上形成的一预定测试图案的密度的检测装置，从而根据检测到的密度生成偏转反馈信号。该预定的测试图案可适当地为一条预定宽度和长度的线。该中介图像接收件可适当地包括一个用于接收色剂颗粒以便在其上形成预定测试图案的测试区和一个用于接收色剂颗粒以便在其上形成色剂图像的独立的图像区。
本发明至少一个通道/孔适当地包括两个偏转电极。该通道/孔的两个偏转电极可适当地包括一条穿过两个电极的对称线，该对称线不平行也不垂直于中介图像接收件和打印头相对运动的方向。通过该通道/孔进行传输时，色剂颗粒被偏转的幅度是通过控制该通道/孔的两个偏转电极之间的电势差适当地决定的。本发明是通过控制施加在该通道/孔的两个偏转电极上的绝对电势来控制通过该通道/孔传送的色剂颗粒在中介图像接收件上形成的点的大小的。本发明的打印头最好带有一个朝向色剂颗粒源的第一侧和一个朝向中介图像接收件的第二侧，控制电极最好设置在打印头的第一侧上，偏转电极最好设置在打印头的第二侧上。中介图像接收件适当地包括一条距打印头预定距离的转印带，该转印带的厚度基本均匀。该图像记录设备适当地包括至少两个、最好四个色剂颗粒源，该色剂颗粒源带有相应的控制电极和在至少一个打印头上和至少一个打印头中的通道/孔。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它实施例。
为实现所述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法。该方法包括下述步骤。第一步，从色剂颗粒源提供色剂颗粒。第二步，在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。第三步，生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。第四步，控制色剂颗粒在输送过程中的偏转。第五步，提供一个偏转反馈信号，从而以下述方式调整色剂颗粒在输送中偏转的控制，使色剂颗粒朝向中介图像接收件上的预定位置抛射，按照待记录的图像在中介图像接收件上形成色剂图像。第六步，选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。最后第七步，色剂图像再被转印到信息载体上。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它很多方法。
为实现所述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法和设备。该图像记录设备包括一色剂颗粒源，一电源，一打印头，一控制单元和一中介图像接收件。该色剂颗粒源提供色剂颗粒。在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。该中介图像接收件包括第一面和第二面。该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间。该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。该打印头包括与控制单元相连的控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。该色剂图像被转印到信息载体上。本发明的所述设备和方法还包括一个中介图像接收件的位置测量装置，用于测量中介图像接收件相对于通道/孔的位置，从而可根据打印头和中介图像接收件的相对运动，通过控制单元同步选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成色剂图像。
在一个实施例中，中介图像接收件的位置测量装置适当地包括一个电容运动传感器，该传感器测量中介图像接收件和打印头之间的相对运动，由此确定中介图像接收件与通道/孔的相对位置。该电容运动传感器适当地包括设置在相对于打印头的预定位置处的至少一个第一至少部分导电区和至少一个第二至少部分导电区。该电容运动传感器还适当地包括设置在中介图像接收件上的至少一个第三至少部分导电区。该第一、第二和第三区最好以下述方式空间排布。在中介图像接收件和打印头的相对运动中，为了使电容运动传感器可确定第一和第二电容的转移功能，至少一旦色剂颗粒被传输到中介图像接收件上用以形成色剂图像，则该第一和第三区构成第一电容，第二和第三区构成第二电容。该第一和第二电容的转移功能最好用于确定中介图像接收件和打印头之间的相对运动。该电容运动传感器适当地包括多个第二至少部分导电区和多个第三至少部分导电区。相邻的第二区之间的距离最好不同于相邻的第三区之间的距离。该中介图像接收件适当地包括至少一个独立的用于接收色剂颗粒以在其上形成色剂图像的图像区。该至少一个第二至少部分导电区最好相对于该至少一个独立的图像区而设置。
在本发明的一个实施例中，该图像记录设备适当地包括至少两个带有各自相应的控制电极和通道/孔的色剂颗粒源。该中介图像接收件的位置测量装置测定中介图像接收件相对于各自的通道/孔的位置，从而可根据至少一个打印头和中介图像接收件的相对运动，通过控制单元同步选择性地打开或关闭穿过该至少一个打印头的通道/孔，以便根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成各个色剂图像。该图像记录设备最好能记录彩色图像并包括四个色剂颗粒源。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它实施例。
为实现所述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法。该方法包括下述步骤。第一步，从色剂颗粒源提供色剂颗粒。第二步，在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。第三步，生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。第四步，检测中介图像接收件相对于打印头的孔的位置，从而根据打印头和中介图像接收件的相对运动能同步选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，由此按照要记录的图像在中介图像接收件上的预定位置形成色剂图像。第五步，选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。最后第六步，色剂图像再被转印到信息载体上。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它很多方法。
为实现所述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法和设备。该图像记录设备包括一色剂颗粒源，一电源，一打印头，和一中介图像接收件。该色剂颗粒源提供色剂颗粒。在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。该中介图像接收件包括第一面和第二面。该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间。该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。该打印头包括控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的通道/孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像。该色剂图像被转印到信息载体上。本发明的图像记录设备还包括一压力改变装置，该装置在中介图像接收件的第二面上靠近于打印头的通道/孔的一侧产生压力差。该中介图像接收件还包括一个用于清洁的清洁区域和一个用于接收色剂颗粒以便在其上形成色剂图像的独立的图像区。该清洁区域在中介图像接收件的第一面和第二面之间包括至少一个窄缝，该至少一个窄缝用于通过中介图像接收件转移压力差，从而与通道/孔附近的压力改变装置配合，能除去色剂结块，以实现清洁打印头的通道/孔的目的。
该压力改变装置最好只有当清洁区域处于通道/孔附近时才在中介图像接收件的第二面产生压力差。该压力改变装置最好只有当清洁区域处于通道/孔附近时才沿清洁区域在中介图像接收件的第二面产生压力差。该清洁区域适当地包括位于第一面和第二面之间的多个窄缝，此处至少多个窄缝的一部分用于传递通过中介图像接收件的压力差。该多个窄缝基本排成一排，该排基本垂直于中介图像接收件和打印头之间相对运动的方向。在一些实施例中，该排可适当地基本处于与中介图像接收件和打印头之间相对运动的方向成0度角至与之垂直的范围内。
该清洁区域最好包括位于第一面和第二面之间的多个窄缝，此处至少多个窄缝的一部分适当地用于通过中介图像接收件传递压力差，该一部分窄缝基本排成至少两排。在一些实施例中，相邻的窄缝适当地基本排成在仅仅一维方向上的至少一排。
至少一个窄缝在中介图像接收件的第一面和第二面中的至少一个上适当地带有一个基本为圆形的开口。在一些实施例中，至少一个窄缝在中介图像接收件的第一面和第二面中的至少一个上带有一个基本为长形的开口，该细长开口带有长边及一个距开口中的长边等距离的中心线。在一些实施例中，至少一个窄缝按下述方式排布长形的中心线基本与中介图像接收件和打印头之间相对运动的方向平行。在另一些实施例中，至少一个窄缝按下述方式排布长形的中心线基本与中介图像接收件和打印头之间相对运动的方向垂直。在另一些实施例中，至少一个窄缝按下述方式排布长形的中心线基本处于与中介图像接收件和打印头之间的相对运动方向相平行的方向和与该相对运动方向相垂直的方向之间。在一些实施例中，长形的长边不平行，从而形成一个宽端和一个窄端。上述长边由基本为圆底的接口相连接，或上述长边由基本为直边的接口相连接，或由其组合相连接。
在一些实施例中，至少一个窄缝的尺寸在数值上大于中介图像接收件的第一面和打印头之间的距离。
在一些实施例中，该压力改变装置产生一个过压。在另一些实施例中，该压力改变装置产生一个负压(suction pressure)。在另一些实施例中，压力改变装置可交替地产生一个过压和一个负压。
在一些实施例中，该压力改变装置由一个用于产生压力差的风扇构成。在另一些实施例中，该压力改变装置由一个用于产生压力差的容积变化装置构成，该容积变化装置可以是一个风箱或一个活塞。
该压力改变装置的至少一部分被设置在中介图像接收件的支撑件中。该压力改变装置通过一个可控制打开的开口在中介图像接收件的第二面邻近于通道/孔的一侧产生压力差。在一些实施例中，该可控制打开的开口在中介图像接收件的相对运动方向上移动，而在另一些实施例中，该可控制打开的开口不移动，但相对于被该开口清洁的相应的孔基本对称地排布。
中介图像接收件最好包括一个距打印头预定距离的转印带，该转印带的厚度基本均匀。该中介图像接收件的位于清洁区域中的那部分的厚度至少在局部上比其位于图像区中的那部分的厚度要薄。
图像记录设备适当地包括至少两个、最好四个带有相应的控制电极的色剂颗粒源，和位于至少一个打印头上和至少一个打印头中的多个通道/孔，且压力改变装置可在用于每个色剂颗粒源的中介图像接收件的第二面靠近于相应通道/孔的一侧产生压力差。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它实施例。
为实现所述目的，本发明提供一种在信息载体上记录图像的图像记录方法。该方法包括下述步骤。第一步，从色剂颗粒源提供色剂颗粒。第二步，在记录过程中，该中介图像接收件和打印头彼此相对运动。第三步，生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场。第三步，选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上的图像区形成色剂图像。第四步，该色剂图像被转印到信息载体上。第五步，在中介图像接收件的第二面靠近于孔的一侧产生压力差。最后第六步，在用于清洁的清洁区域中，利用位于中介图像接收件的第一面和第二面之间的至少一个窄缝通过中介图像接收件转移压力差，该清洁区与图像区分离，从而在孔附近能除去色剂结块，以实现清洁孔的目的。
根据本发明的实施，按照上述说明，还可以有其它很多方法。
本发明通过提供一个中介图像接收介质，使得打印均匀度更高，消除了纸张和其它信息载体性能的各种相关的缺陷，满足了在直接静电打印方法和设备中提高点的偏转控制精度的需要。
本发明涉及一种带有中介图像接收件的图像记录设备，该中介图像接收件被输送经过一个或更多个所谓打印组件，以便接受从每个打印组件释放出来的经调制的色粉颗粒流。一个打印组件包括一个颗粒释放部件、一个颗粒源(诸如显影套管)、和一个设置在颗粒源和图像接收件之间的打印头。该打印头包括用于调制来自颗粒源的色粉颗粒流的装置和用于控制经调制的色粉颗粒流朝向图像接收件的偏转的装置。
在本发明的一个优选实施例中，该图像记录设备包括四个打印组件，每个对应于一种色剂颜色，例如黄、品、青、黑(Y、M、C、B)，打印组件位于由厚度基本均匀、在较宽温度范围内具有高耐热性、高机械强度和稳定电化性能的挠性材料构成的一个无缝转印带形成的中介图像接收件旁边。该色粉图像形成在转印带上，在定影部件中，色粉图像在热和压力的作用下再与信息载体(例如纸张)接触，并被转移到且永远存在于信息载体上。图像转印之后，该转印带与一个清洁部件接触，除去未转印的色粉颗粒。
本发明还涉及一种用于连续打印循环的直接打印方法，每个打印循环包括多个带有特定偏转模式的显影阶段。在每个显影阶段中，向控制电极施加控制电压，以产生静电控制场，根据图像信息进行控制以打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制从颗粒源向中介图像接收件输送色粉颗粒。同时向偏转电极施加偏转电压，以影响静电控制场的对称性，使输送的色粉颗粒向预定方向偏转，因而在每个打印循环中，通过每个孔可寻址多个点位置。偏转长度，即偏转的点和相应孔的中心轴线之间的距离经过优化，可以在中介图像接收件的整个宽度上获得均匀间隔的点位置。
参照示出本发明优选实施例的附图，通过下述描述可更明了本发明的其它目的、特点和优点。
附图简述下面将参照附图更详细地解释说明本发明，但不用于限制的目的，在所有图中用相似的标号代表相似的部件，图中的尺寸不用于测量，其中
图1是本发明优选实施例的图像记录设备的示意剖视图。
图2是图1所示的图像记录设备的特定打印组件的示意剖视图。
图3是图2的放大图，表示对应于特定打印组件的打印区。
图4是表示清洁区域的转印带部分的顶侧的示意平面图。
图5a是用于图2所示的打印组件中的打印头顶侧的示意平面图。
图5b是图5a所示的打印头沿线I-I所作的示意剖视图。
图5c是图5a所示的打印头底侧的示意平面图。
图6是单个孔及其相应的控制电极和偏转电极的示意图。
图7a表示在一个带有三个连续的显影阶段的打印循环中用作计时功能的控制电压信号。
图7b表示在一个带有三个连续的显影阶段的打印循环中用作计时功能的第一偏转电压信号。
图7c表示在一个带有三个连续的显影阶段的打印循环中用作计时功能的第二偏转电压信号。
图8a表示用于在转印带的第一位置进行位置确定、位于打印头和转印带上的导电区。
图8b表示用于在转印带的第二位置进行位置确定、位于打印头和转印带上的导电区。
图8c表示用于在转印带的第三位置进行位置确定、位于打印头和转印带上的导电区。
图9a表示根据D1＜D2的第一偏转模式，通过图5a，b，c所示的打印头的色粉颗粒的输送轨迹。
图9b表示根据D1＝D2的第二偏转模式，通过图5a，b，c所示的打印头的色粉颗粒的输送轨迹。
图9c表示根据D1＞D2的第三偏转模式，通过图5a，b，c所示的打印头的色粉颗粒的输送轨迹。
图10a表示从图5a，b，c所示的打印头中被如图9a，b，c所示的过小偏转电压差偏转的沉积色粉颗粒及其密度。
图10b表示从图5a，b，c所示的打印头中被如图9a，b，c所示的过大偏转电压差偏转的沉积色粉颗粒及其密度。
图10c表示从图5a，b，c所示的打印头中被如图9a，b，c所示的基本正确的偏转电压差偏转的沉积色粉颗粒及其密度。
优选实施例描述为了清楚地描述本发明的方法和设备，下面将参照附图1-10描述其使用的一些实例。
图1是本发明第一实施例的图像记录装置的示意截面图，包括至少一个打印组件，最好四个打印组件(Y，M，C，K)，一个中介图像接收件，一个驱动辊11，至少一个支撑辊12，以及优选数个可调节的固定件13。相对于中介图像接收件设置上述四个打印组件(Y，M，C，K)。该中介图像接收件最好为一转印带10，其围绕驱动辊11安装。该至少一个支撑辊12带有一个机构，该机构使转印带10维持至少一定的接触面张力，同时避免该转印带10横向运动。上述优选数个可调节的固定件13用于使转印带10至少相对于每个打印组件精确定位。
该驱动辊11最好是一个圆柱形的金属套管，其旋转轴线与转印带的运动方向垂直，其旋转速度被调节为以每个打印循环到达一个可寻址点位置的速度传输转印带10，以通过行扫描打印来打印一行。上述可调节的固定件13用于使转印带10的表面与每个打印组件保持一预定的距离。该固定件13最好是圆柱形的垂直于转印带运动方向的套管，最好呈弧形，以使转印带10至少在每个打印组件附近轻微地弯折。该转印带10被轻微地弯折，以便在形成弯折张力的同时，在转印带10上形成一个固定分力。该固定分力与作用在转印带10上的静电引力方向相反，且最好数值大于该静电引力。一个打印组件上的静电引力是由转印带10和当前打印组件上的不同电压形成的。
转印带10最好是一个30-200μm厚的以复合材料为基底的环形带。该基底复合材料可适当地包括热塑聚酰胺树脂或其它合适的具有高耐热性(如260℃的玻璃化转变点和388℃的熔点)及在约250℃的温度下具有稳定机械性能的材料。转印带10的复合材料最好具有均质密度的填充材料，例如碳黑等，它使得转印带10的整个表面具有均一的导电性。转印带10的外表面最好加涂一层5-30μm厚的涂层，该涂层为导电聚合材料，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)、硅氧烷或其它具有适当导电性、耐热性、粘附特性、释放特性和表面平滑性的材料。为了进一步改善例如粘附特性和释放特性，可在转印带的基底或者如果转印带的基底上涂有涂层则最好在该涂层上涂敷一层硅油。将硅油均匀涂敷在转印带10上，最好为0.1-2μm厚，硅油的消耗量为每1000页用1/100升。硅油还可以减少接收色粉颗粒过程中该色粉颗粒的弹开/发散，还可以改善色粉颗粒随后向信息载体的转移。在本发明的静电打印方法中使用硅油、特别是将硅油涂敷在转印带上是可行的，因为在色粉给体和色粉受体如转印带之间没有直接的物理接触。
在一些实施例中转印带10可包括至少一个独立的图像区域和清洁区域和/或测试区域中的至少一个。该图像区域用于沉积色粉颗粒，清洁区域用于从每个打印组件周围除去不想要的色粉颗粒，测试区域接收用于校准目的的色粉颗粒的测试图形。转印带10在某些实施例中还可以包括一个特殊的校准区域，用于确定转印带的位置，特别是图形区域(如果有图形区域的话)相对于每个打印组件的位置。如果转印带包括一个特殊的校准区域，则该区域最好至少在空间上对应一个图形区域。
传输转印带10使之经过四个不同的打印组件(Y，M，C，K)，从而色粉颗粒沉积在转印带10的外表面上，堆积形成色粉图像。色粉图像接着最好被传输通过一熔合单元(fuser unit)2，熔合单元2包括一个横向设置、与转印带的内表面直接接触的定影支座21。在本发明的一些实施例中，该熔合单元与转印带10分离，只作用于信息载体上。定影支座21包括一个加热元件，最好是电阻型、例如钼电阻型的加热元件，其与转印带10的内表面保持接触。当电流经过加热元件，定影支座21达到熔化沉积在转印带10外表面上的色粉颗粒所需的温度。熔合单元2还包括一个横向跨越转印带10宽度方向且面朝向定影支座21的压力辊22。从供纸单元(未示出)输入信息载体3、例如普通的未经处理的纸或任何其它适于直接打印的媒体，并使信息载体3在压力辊22和转印带10之间传输。压力辊22旋转，将压力施加在定影支座21的加热表面上，将熔化的色粉颗粒固化在信息载体3上，形成永久的图像。经过熔合单元2后，转印带与清洁元件4、例如一个由纤维材料制成的延伸过转印带10宽度方向的可更换的刮板接触，以除去所有未转印的色粉颗粒。如果要在转印带10上涂敷硅油或类似物，则在清洁元件4之后、打印组件之前，使转印带10与涂敷元件8相接触，用硅油或类似物均匀涂敷转印带。
图2是例如图1所示图像记录装置中的一个打印组件的示意截面图。打印组件包括一颗粒释放单元5，该单元5最好带有一可更换或可重填的用于盛放色粉颗粒的容器50，该容器50具有前、后壁，一对侧壁和一个底壁，有一细长开口从前壁延伸到后壁，一色粉输送元件(未示出)使色粉颗粒通过一色粉带电部件被连续地供入一显影剂套管52。该颗粒带电部件最好由一供料刷51或一个由纤维弹性材料制成或涂敷有纤维弹性材料的辊构成。该供料刷51与显影剂套管52的圆周表面机械接触，由于通过供料刷上的纤维材料和显影剂套管52任何合适的涂层材料之间的摩擦作用使色粉颗粒摩擦带电，借助于接触电荷交换使颗粒带电。该显影剂套管52最好由涂有导电材料的金属制成，最好基本呈圆柱形，其旋转轴线与颗粒容器50的细长开口平行地延伸。带电后的色粉颗粒受基本与(Q/D)2成正比的静电力作用被保持在显影剂套管52的表面上，其中Q是颗粒的电荷量，D是颗粒电荷中心和显影剂套管52边界之间的距离。可选的方案还有，带电部件还包括一充电电源(未示出)，该电源提供电场，使色粉颗粒中感应生成电荷或将电荷注入色粉颗粒。尽管通过接触电荷交换使颗粒带电较好，但也可使用任何其它合适的充电装置实现本方法，例如传统的电荷注入单元、电荷感应单元或电晕充电单元，这均不脱离本发明的范围。
在显影剂套管52的附近设置一个测量元件53，以便调整色粉颗粒在显影剂套管52圆周表面上的密度，在其上形成一层相对薄、均匀的颗粒层。该测量元件53可由一挠性或刚性、绝缘或金属板、辊或其它适于形成一层均匀厚度颗粒层的部件构成。该测量元件53还可与一测量电源(未示出)相连，该电源影响颗粒层的摩擦带电，以确保在显影剂套管52的表面上形成均匀的颗粒电荷密度。
该显影剂套管52与一支撑装置54具有一定位置关系，以便支撑并使打印头6相对于显影剂套管52的圆周表面保持在一预定的位置上。该支撑装置54最好为一槽形框架，它带有两个侧壁，两个侧壁间有一个底部，一细长窄缝贯穿该底部、横向延伸跨过打印组件且与显影剂套管52的旋转轴线平行。该支撑装置54还包括使打印头与该支撑装置54的底部保持接触的部件，从而打印头6跨越该底部的细长窄缝。
转印带10最好轻微弯折，局部地围绕每个固定件13，以便形成一个固定分力30。该固定分力30用于抵销作用在转印带上的电场分力31。由于加在转印带10和当前打印组件上的电势不同，电场分力31是作用在转印带10上的静电引力的合力。该固定分力30指向与电场分力31相反的方向，且最好在数值上至少稍大于电场分力31。如果不抵销电场分力31则会导致转印带10和打印头6之间的距离产生波动，从而导致打印质量下降。该固定分力30是由转印带10的轻微弯折和转印带10的张紧共同产生的。转印带10围绕固定件13弯折，使得转印带10相对于基准面39形成两个角34、35，且至少两个角34、35中的一个大于0度(即，最多一个角为0度)。该基准面39基本垂直于一假想的、在显影剂套管52的中心和固定件13之间延伸的线/面。最好该假想的线/面分开两个角34、35。这两个角34、35最好都大于0，且在0°和10°之间。
图3是例如图1所示图像记录装置的一个打印组件中的打印区的放大图。打印头6最好由挠性非刚性材料如聚酰胺或类似物构成的电绝缘基底层60形成。打印头6位于显影剂套管52的圆周表面和支撑装置54的底部之间。基底层60的上表面朝向显影剂套管52圆周表面上的色粉层7。该基底层60的下表面朝向支撑装置54的底部。在基底层60覆盖着支撑装置54底部中细长窄缝的地方，基底层60上形成有多个贯穿基底层60的孔61。打印头6还包括一个位于基底层60上表面的第一印刷电路和一个位于基底层60下表面的第二印刷电路。该第一印刷电路包括多个控制电极62，每个电极至少部分环绕基底层60中一个对应的孔61。第二印刷电路最好包括一个第一和一个第二偏转电极63，这两个电极分隔开地围绕着基底层60上的孔61的周向第一和第二部分。
色粉颗粒在孔61及其周围区域处结块，因此需要清除此处的色粉颗粒。在本发明的一些实施例中，转印带10有利地包括至少一个清洁区域，用于清洁孔61及其周围区域。本实施例中的清洁利用空气(或者其它气体)流动原理工作。与孔附近的空气压力相比，在转印带10的远离于孔61的那一侧形成压差。在转印带10的运动过程中，至少当清洁区域处于当前打印组件的孔61附近的那段时间里，应存在上述压差。上述压差可以是过压、负压或两者的接续组合，即，通过吹气，抽吸，先吹气再抽吸，先抽吸再吹气，或一些抽吸和吹气的其它接续组合。通过包括至少一个贯穿转印带10的窄缝/孔80的清洁区域，压差可被传递到整个转印带10。该清洁区域最好包括至少一排窄缝80，特别是2-8排交错的窄缝80。该窄缝较好地是宽约3-5mm。压差通过贯穿固定件13之外套管85的传输通道81出现在转印带10的固定件13侧。该传输通道81可适当地横向延伸穿过打印头，呈一细长的窄缝形式，其宽度在转印带10的运动方向上等于或大于打印头6和转印带10之间的最小距离。在一些实施例中，可以有利地设置一条可控制的通道82，该通道82通过例如一可移动的内套管86可打开或关闭压差通向传输通道81的入口。从而负压不会过多增加转印带在固定件13上的摩擦。可控制的通道82最好与转印带10的运动同步地打开和关闭，从而使其开口与转印带10的清洁区域的通道相重合。产生压差的装置未示出，可以适当地是一个风扇、风箱、活塞或一些其它适于产生压差的。在本发明的一些实施例中，传输通道81基本上与孔对称地设置。在本发明的其它实施例中，该传输通道81被移向转印带10的运动方向。
图4表示在转印带10的清洁区域85中多个交错排中的孔80的一个例子。孔/窄缝的数量、它们的大小和设计取决于具体用途。一个优选的设计是至少两排交错的细长窄缝。
打印头6可以采用不脱离本发明范围的多种实施例，下面将参照图5a，5b和5c说明打印头的一个优选实施例的结构。多个孔61贯穿基底层60形成多个横向延伸穿过打印区宽度方向的孔排，其最好与转印带的运动基本成直角。孔61最好具有一圆形截面，其中心轴线611垂直于基底层60延伸，且其直径适当地约为160μm。每个孔61被一个控制电极62环绕，该电极62的环形部分限定了孔61的圆周，其对称轴线与孔61的中心轴线611重合，其内径等于或适当地大于孔的直径。每个控制电极62通过一接头621与一控制电源(IC驱动器)相连。如图5a所示，打印头最好还包括保护电极64，其最好设置在基底层60的上表面上且连接于一保护电压(V保护)，用于使控制电极62之间形成电屏蔽，从而避免两个相邻的控制电极62产生的静电场之间产生负面的干扰。每个孔61分别对应一个第一偏转电极631和一个第二偏转电极632，第一和第二偏转电极分隔开地围绕孔61圆周的第一和第二部分设置。偏转电极631、632最好是半圆形或新月形的，在偏转轴线的每一层对称设置，偏转轴线在孔的直径方向上与转印带的运动方向成一预定偏转角地延伸，使得偏转电极基本上分别位于其对应孔61的第一和第二半圆周的边界上。所有的第一和第二偏转电极631、632均分别与第一和第二偏转电源D1、D2相连。
图6是单个孔61及其相应的控制电极61和偏转电极631、632的示意图。当D1＜D2时，色粉颗粒向第一偏转方向R1偏转，当D1＞D2时，向相反方向R2偏转。为了能获得两个或更多的横向对齐的点，选择偏转角δ，以补偿转印带10在打印循环中的运动。
图7a，7b和7c表示点偏转控制功能的一个优选实施例，图7a，7b和7c分别显示作为一次打印循环的计时功能的控制电压信号(V控制)，一个第一偏转电压D1和一个第二偏转电压D2。如本发明的一些实施例和附图所示，在包括三个连续显影阶段以经过每个孔寻址三个不同点位置的打印循环中完成打印。在其它实施例中，每个打印循环可适当地对每个孔而言具有或多或少的可寻址的点位置。在另外一些实施例中，每个打印循环对于每个孔而言具有可控数量的可寻址的点位置。在整个打印循环中，在显影剂套管表面上的第一电势和后电极上的第二电势之间形成一个背景电场，以完成色粉颗粒在显影剂套管和转印带之间的输送。在每个显影阶段，向控制电极施加控制电压，根据图像信息进行控制来产生静电控制电场的图像，通过改变背景电场选择性地打开或关闭孔，从而增加或抑制色粉经过打印头的输送。使得通过打开的孔进入的色粉颗粒接着沿由偏转模式决定的轨道朝它们预想的点位置输送。
图7a，7b和7c所示的控制功能的例子显示了一种控制功能，其中色粉颗粒带有负极性电荷。如图7a所示，一个打印循环包括三个显影阶段tb，每个后面带有一个恢复阶段tw，在该恢复阶段中，新色粉被供入打印区。该控制电压脉冲(V控制)可以调制幅度和/或脉冲宽度，以便通过孔输送预定量的色粉颗粒。例如，对应于全密度点，控制电压的幅度在近-50V的不打印水平Vw和约+350V的打印水平Vb之间变化。同样，脉冲宽度可以在0-tb之间变化。如图7b和7c所示，D1和D2之间的幅度差被连续改变，用以在每个打印循环中形成三个不同的色粉轨迹，即点位置。调制D1和D2的幅度，向色粉施加会聚力，以便获得更小的点。利用这个方法可以例如使用160μm的装置获得60μm的点。根据点密度(dpi)适当调整点的大小，从而还可根据点位置的数量动态地寻址每个孔。
图8a、8b和8c表示用于位置确定的打印头上及转印带上或转印带中的导电面积/区域/板。图8a、8b和8c分别表示在转印带的第一、第二和第三位置处的导电面积/区域/板。本发明确定位置的手段包括转印带上或转印带中的导电面积/区域的第一部件、转印板703。当前图中的转印带的运动方向是如箭头700所示向右。转印带在图8a和8b、以及在图8b和8c之间的运动是基本相同的。确定位置的手段还包括用于输入一测量信号的一个大的导电面积/区域、一个输入板701。该位置确定手段还包括用于测量输送的测量信号的至少一个导电面积/区域、输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734。该位置确定手段最好包括至少两个输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734。两个相邻的输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之间的中心距最好不同于转印带上的两个相邻转印板703之间的中心距。输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734相对于至少一个孔位于一固定的预定空间位置上。输入板701处于一定位置，使得它至少局部与转印板703重叠，转印带运动经过转印板703，在与它重叠的转印板703上形成第一电容。输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734至少局部与转印板703重叠，转印带运动经过转印板703，在每个输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734和对应的或多或少重叠的转印板703之间形成电容。利用第一电容，在输入板701和转印板703之间传输测量信号，再利用第二电容，在当前的转印板703和一个输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之间传输测量信号，该第二电容大小的变化取决于由于转印带的运动而改变的重叠情况。因而测量信号必须具有合适的幅度和频率，以便从输入板701穿过由板/导电区域产生的第一和第二电容功能，而在一个输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734处可被测量。如图8a所示，一个第一输出板711完全覆盖一转印板703，即100％地覆盖。第二输出板712只覆盖50％，第三输出板713完全没有覆盖，即覆盖0％，图示的第四输出板714覆盖50％。输出板711、712、713、714不同覆盖率的原因是因为输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734与转印板703不同的中心距。在图8b中，当转印带向700移动一点儿时，第一输出板721覆盖75％，第二输出板722覆盖75％，第三输出板723覆盖25％，第四输出板覆盖25％。在图8c中，当转印带向700再移动一点儿时，第一输出板731覆盖50％，第二输出板732覆盖100％，第三输出板733覆盖50％，第四输出板覆盖0％。第一输出板711、721、731的覆盖率递减，第二输出板712、722、732的覆盖率递增，第三输出板713、723、733的覆盖率递增，第四输出板714、724、734的覆盖率递减。覆盖率的变化改变了第二电容功能的电容，且测量信号的电平将随着覆盖率的变化而改变。因此可非常准确地测量出转印板703和输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734之间的相对位置关系，通过对所通过的转印板的数量进行计数还可测量出其绝对位置。适当地设置多个输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734的优点在于，总是其中至少有一个输出板输出的测量信号处于有利的线性范围。输入板701和输出板711、712、713、714、721、722、723、724、731、732、733、734的结构可以被重复，对于每排孔，多排孔，每个打印头结构，或在具体应用中根据发明特定实施例的每个打印组件而言，可采用一个大的公共输入板701或各自的输入板701。
图9a、9b和9c表示在三个接续的偏转模式中色粉的轨迹。图9a、9b和9c表示包含带有相应控制电极62的孔61的基底层60的剖视图。还示出与各自的偏转电极631、632相连的偏转电压D1和D2。在图9a所示的第一显影阶段中，受调制的色粉颗粒流被两个偏转电压之间生成的第一幅度差(D1＜D2)向左偏转。该幅度差被调节，以便寻址位于孔61之中心轴线611向左一定偏转长度Ld处的点位置635。在图9b所示的第二显影阶段中，偏转电压的幅度相等(D1＝D2)，以便寻址与孔61的中心轴线611重合的不偏转的点位置636。在图9c所示的第三显影阶段中，受调制的色粉颗粒流被两个偏转电压之间生成的第二幅度差(D1＞D2)向右偏转。该幅度差被调节，以便寻址位于孔61的中心轴611线向右一定偏转长度Ld处的点位置637。
图10a、10b和10c分别表示在太小、太大和基本正确的偏转电压差下偏转的沉积的色粉颗粒及其密度。色粉颗粒例如根据图9a，9b，9c从如图5a，5b，5c所示的打印头结构中产生偏转。图10a表示当偏转电压差太小时，被偏转到例如转印带上的色粉颗粒635，636，637及其产生的密度分布。如前所述，根据实施例示出了每个孔的三个可寻址的点，每个孔还可以有更多或更少的点。从密度图中可以看出，被记录的色粉颗粒点635，636，637的密度大大低于平均密度91。最左边的点635与相邻孔的最右边的点637相隔一定间距，导致密度下降41。最右边的点637和最左边的点635与中间的点636重叠。最右边的点637和最左边的点635处于错误的位置，中间的点636总是处于基本上沿中心轴线611的位置。图10b表示当偏转电压差太大时，导致最右边的点637和最左边的点635分散得过于远离中间的点636，导致各个相邻孔的最左边点637和最右边的点635重叠，产生多个与平均密度92，93，94相比的密度降低42，43。图10c表示当偏转电压差处于其基本最佳值时，使所有的点635，636，637都基本处于其预定的位置，致使点之间的密度95基本均匀。
本发明的上述密度差被用于进行偏转电压差的自动校正。偏转电压差越小，图10a中的密度降低41越大。增大偏转电压差会减小密度降低41的大小，直至密度降低41完全消失，点之间的密度将如图10c所示，即偏转电压差至少基本正确。如果偏转电压差继续增大，点之间的密度将再次不同，不过这次如图10b所示，每个孔有两个密度降低42，43。必须再次降低偏转电压差，使点之间的密度95再次如图10c所示。本发明采用一测试图案，其偶尔在正常的打印中进行或者为了调节偏转电压差而进行打印。如果特意打印一测试图案，那么最好在转印带的图像区域上或者如果可以的话在特别指定的测试区域打印。可用一适当的测量方法分析该测试图案，该方法可适当地为光的、磁的方式进行，从而测量该测试图案的光密度、厚度、电容、磁通量。最好光学测量该测试图案的光密度。将测量结果与一预期优选值比较，生成一偏转反馈信号，该信号可将偏转电压差调整为一优选值。可以定期或不定期地进行，例如每页，或每1000页，或每小时，或例如根据使用者或环境传感器的需要，或每次开机进行一次。
本发明不限于上述实施例，可在所附权利要求的范围内进行各种改变。
权利要求
1.一种在信息载体上记录图像的图像记录设备，该图像记录设备包括一色剂颗粒源，一电源，一打印头，一控制单元和一中介图像接收件，该色剂颗粒源提供色剂颗粒，在记录过程中该中介图像接收件和打印头彼此相对运动，该中介图像接收件包括第一面和第二面，该打印头处于该色剂颗粒源和该中介图像接收件的第一面之间，该电源与色剂颗粒源和后电极相连，从而生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场，该打印头包括与控制单元相连的控制电极，以便能选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像，该色剂图像随后被转印到信息载体上，其特征在于，该图像记录设备还包括一个中介图像接收件的位置测量装置，用于测量中介图像接收件相对于孔的位置，从而可通过控制单元根据打印头和中介图像接收件的相对运动，同步选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而可根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成色剂图像。
2.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该中介图像接收件的位置测量装置还包括一电容运动传感器，该传感器测量中介图像接收件和打印头之间的相对运动，由此确定中介图像接收件相对于孔的位置。
3.一种如权利要求2所述的图像记录设备，其特征在于，该电容运动传感器还包括设置在相对于打印头的一预定位置上的至少一个第一至少部分导电区和至少一个第二至少部分导电区，在中介图像接收件上还设有至少一个第三至少部分导电区，所述第一、第二、第三区在空间上至少相对于色剂颗粒的输送进行设置，其中该色剂颗粒被输送到中介图像接收件上以便形成色剂图像，该第一和第三区形成第一电容器，第二和第三区形成第二电容器，从而在中介图像接收件和打印头的相对运动过程中，电容运动传感器能确定第一和第二电容器功能的转移功能。
4.一种如权利要求3所述的图像记录设备，其特征在于，第一和第二电容器功能的转移功能决定了中介图像接收件和打印头之间的相对运动。
5.一种如权利要求3所述的图像记录设备，其特征在于，该电容运动传感器还包括多个第二至少部分导电区和多个第三至少部分导电区。
6.一种如权利要求5所述的图像记录设备，其特征在于，相邻的各第二区之间的距离不同于相邻的各第三区之间的距离。
7.一种如权利要求3所述的图像记录设备，其特征在于，该中介图像接收件还包括至少一个独立的图像区，用于接收色剂颗粒以在其上形成色剂图像。
8.一种如权利要求7所述的图像记录设备，其特征在于，相对于至少一个独立的图像区设置至少一个第二至少部分导电区。
9.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备包括至少两个带有各自相应的控制电极的色剂颗粒源，和多个孔，所述中介图像接收件的位置测量装置测量中介图像接收件相对于各个孔的位置，从而可通过控制单元根据至少一个打印头和中介图像接收件的相对运动，同步选择性地打开或关闭穿过至少一个打印头的各个孔，从而可根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成相应的色剂图像。
10.一种如权利要求9所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备能记录彩色图像，并包括四个色剂颗粒源。
11.一种如权利要求3所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备包括至少两个带有各自相应的控制电极的色剂颗粒源，和多个孔，在相对于相应孔的预定位置上设置至少一个第一至少部分导电区和至少一个第二至少部分导电区，上述中介图像接收件的位置测量装置测量中介图像接收件相对于相应孔的位置，从而可通过控制单元根据至少一个打印头和中介图像接收件的相对运动，同步选择性地打开或关闭穿过至少一个打印头的相应的孔，从而可根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成相应的色剂图像。
12.一种如权利要求11所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备能记录彩色图像，并包括四个色剂颗粒源。
13.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该中介图像接收件包括一个距打印头预定距离的转印带，该转印带的厚度基本均匀。
14.一种如权利要求13所述的图像记录设备，其特征在于，由设置在转印带第二面靠近于打印头一侧上的至少一个固定件来支撑该转印带。
15.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备包括至少两个带有相应的控制电极的色剂颗粒源，和位于至少一个打印头上和至少一个打印头中的多个孔。
16.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备包括至少四个带有相应的控制电极的色剂颗粒源，和位于至少一个打印头上和至少一个打印头中的多个孔。
17.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该中介图像接收件的第一面被基本均匀地涂敷上一层减小反弹的试剂，从而在中介图像接收件的第一面上形成一个表面，通过打印头转移来的色剂颗粒基本没有反弹地粘附在该表面上。
18.一种如权利要求17所述的图像记录设备，其特征在于，所述减小反弹的试剂是一种粘性适于将色剂颗粒粘附在中介图像接收件的第一面上的液体，所述图像记录设备还包括一个施膜装置，用于将该减小反弹的试剂的液体基本均匀地涂布在中介图像接收件的第一面上形成一膜层。
19.一种如权利要求18所述的图像记录设备，其特征在于，该减小反弹的试剂是硅油，当色剂颗粒被转移到中介图像接收件的第一面上时，它具有适当的粘性以便减小色剂颗粒的反弹，当色剂图像从中介图像接收件被转移到一个信息载体上时，它还具有适当的释放特性。
20.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备还包括一个带有加热装置和加压装置的转印器，通过利用该加热装置和加压装置局部地向信息载体和色剂图像施压和加热，将中介图像接收件第一面之表面上的色剂图像转印到信息载体上，从而将色剂图像转印到信息载体上。
21.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备包括一压力改变装置，该装置在中介图像接收件的第二面靠近于打印头的孔的一侧产生压力差，该中介图像接收件包括一个用于清洁的清洁区域和一个用于接收色剂颗粒以在其上形成色剂图像的独立的图像区，该清洁区域在中介图像接收件的第一面和第二面之间包括至少一个窄缝，该至少一个窄缝用于通过中介图像接收件转移压力差，从而与打印头的孔附近的压力改变装置配合，除去色剂结块，以实现清洁打印头的孔的目的。
22.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该图像记录设备还包括一中介图像接收件的弯折装置，以便能使中介图像接收件在打印头附近以下述方式弯折一预定的角度与中介图像接收件的张力一起产生一个固定分力，该固定分力在数值上等于或大于电场产生的并作用在中介图像接收件上的电场分力，从而抑制由作用在中介图像接收件上的电场分力引起的中介图像接收件和打印头之间的距离波动。
23.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该打印头包括与控制单元相连的偏转电极，从而能根据要记录的图像，使色剂颗粒偏转到图像接收件第一面上的预定位置。
24.一种如权利要求1所述的图像记录设备，其特征在于，该打印头包括与控制单元相连的偏转电极，用于控制色剂颗粒在输送中的偏转，该图像记录设备还包括偏转控制反馈装置，用于向控制单元提供一个偏转反馈信号，从而以下述方式控制偏转电极为了根据要记录的图像在中介图像接收件上形成色剂图像，使色剂颗粒向中介图像接收件上的预定位置偏转。
25.一种在一信息载体上记录图像的方法，其特征在于，该方法包括下述步骤从色剂颗粒源中提供色剂颗粒；在记录过程中使中介图像接收件和打印头彼此相对运动；生成一个从色剂颗粒源向中介图像接收件的第一面输送色剂颗粒的电场；测量中介图像接收件相对于打印头的孔的位置，从而可根据打印头和中介图像接收件的相对运动，同步选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而可根据要记录的图像在中介图像接收件的预定位置上形成色剂图像；选择性地打开或关闭穿过打印头的孔，从而允许或限制色剂颗粒的输送，以便在中介图像接收件的第一面上形成色剂图像；接着将该色剂图像转印到信息载体上。
全文摘要
本发明提供一种在一信息载体上记录图像的图像记录设备和方法。在记录过程中,一个中介图像接收件和一个打印头相对运动。图像记录设备包括一个中间图像接收件的位置测量装置,用以测量中介图像接收件相对于孔的位置,以便通过控制单元根据打印头和中间图像接收件之间的相对运动来同步选择性地打开和关闭穿过打印头的孔,从而能根据要记录的图像在中间图像接收件的预定位置上形成色剂图像。随后,色剂图像被转印到信息载体上。
文档编号B41K1/00GK1282295SQ9881238
公开日2001年1月31日 申请日期1998年12月17日 优先权日1997年12月19日
发明者B·伯恩, M·莫斯伯格 申请人:阿雷打印机有限公司