(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式電気接合部を介し、コントローラからシリアル伝送されたデジタル印刷信号を受信することと、
前記回転式電気接合部を介し、操作時の電圧を受信することと、
前記回転式電気接合部に連結され、回転画像形成ドラムの内側に位置される電源で、前記操作時の電圧を電圧信号及び高電圧信号に変換することと、
ＴＦＴバックプレーンに前記高電圧信号を伝送すると共に、前記受信したデジタル印刷信号に応答して、ＴＦＴバックプレーン内の多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を個々に割り当てるための駆動信号を伝送することと、
前記受信したデジタル印刷信号に応答して、ピクセル電圧を送り、前記ＴＦＴバックプレーン内の個々のＴＦＴにバイアスをかけ、静電潜像を生成することと、
前記電源から、前記電圧信号及び接地信号を、駆動している電子部品に供給することと、を含む、前記静電潜像を生成する方法。
【請求項２】
コントローラからシリアル伝送されたデジタルデータを受信し、選択信号と、デジタルピクセル電圧とを生成するように構成された回転式接合部であって、コントローラから操作時の電圧を受信するように構成された前記回転式接合部と、
前記回転式接合部に取り付けられ、回転画像形成ドラムの内側に位置され、前記回転式接合部から前記操作時の電圧信号を受信し、低電圧信号、接地信号、高電圧信号を生成する電源と、
前記電源及び前記回転画像形成ドラムの内側部分に連結され、前記低電圧信号、前記接地信号、選択信号、前記デジタルピクセル電圧を受信し、バイアス信号と、ピクセル電圧とを生成するように構成された、駆動している電子部品と、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーン内に整列し、前記高電圧信号を受信し、前記バイアス信号および前記ピクセル電圧を受信し、前記バイアス信号およびピクセル電圧に応答して、正孔注入ピクセルを駆動させ、静電潜像を生成するように構成された複数のＴＦＴと、を備える、潜像を印刷するための装置。
【請求項３】
前記回転式接合部が、回転画像形成ドラムの片方の端に配置されており、前記ＴＦＴバックプレーンが、前記回転画像形成ドラムの外側表面に位置している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ＴＦＴバックプレーンが、基板の上に配置されたピクセル配列と、前記ピクセル配列の上に配置された電荷輸送層とで構成されており、前記ピクセル配列のそれぞれのピクセルは、電気的に絶縁されており、個々に割り当て可能であり、１種類以上のナノカーボン材料または有機共役ポリマーの層を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記回転式接合部の２個の端子が、前記操作時の電圧を受信し、前記回転式接合部の２個の端子が、コントローラから前記シリアル伝送されたデジタルデータ信号を受信する、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
プリントエンジンからシリアル伝送されたデジタルデータ信号を受信し、選択信号およびデジタルピクセル電圧を生成するように構成された第２の回転式接合部をさらに備え、前記第２の回転式接合部は、前記プリントエンジンから操作時の電圧信号を受信するように構成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記ＴＦＴバックプレーンが、回転ドラムまたはベルトに接続されるように構成され、前記静電潜像を着色した画像に変換するように構成される印刷ステーションをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記回転式接合部が、前記画像形成ドラムの回転軸と同軸に取り付けられている、請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
今回開示されている実施形態は、直接的なデジタル式マーキング（印刷）システムで使用されるデータ通信システム、つまり、回転式電気接合部を利用し、コントローラと新規画像形成部材との間を数百万ビットのデータをシリアル伝送するデータ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２種類の従来のカラー印刷技術プラットフォーム（すなわち、インクジェットおよびゼログラフィー）が存在し、他の新しいカラー印刷技術プラットフォーム（すなわち、デジタルフレキソ印刷またはデジタルオフセット印刷）が存在する。これらのカラー印刷技術プラットフォームは、それぞれ、非常に複雑な印刷システムを有しており、これにより、印刷プロセスが複雑になり、本体（機器）の費用が高く、印刷のランニングコストが高い。
【０００３】
ナノテクノロジーおよびディスプレイ技術における新しい進歩によって、デジタル電場は、パターン形成可能な正孔注入材料とＸｅｒｏｘ電荷（正孔）輸送層との間で、電場によって誘発される正孔注入反応を利用して作り出すことができるという開発／発見がもたらされた。例えば、出願番号第１２／５３９，３９７号および第１２／５３９，５５７号、整理番号２００９０３１２−ＵＳ−ＮＰ  ００１０．０１８３、名称Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｌａｔｅｎｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ、整理番号  ２００９０６０８−３８１２３８、名称Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｌａｔｅｎｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｍｅｍｂｅｒにおいて、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）およびＰＥＤＯＴが、電場の影響を受けつつ、Ｘｅｒｏｘ電荷輸送層（ポリカーボネート中のＣＴＬ、ＴＰＤ）に効果的に正孔を注入することがわかった。ＣＮＴおよびＰＥＤＯＴは、ナノ製造技術を用いてパターン形成可能であり、これによって、ミクロン単位の寸法でピクセルを生成することができる。これらのピクセルをＴＰＤ  ＣＴＬでオーバーコーティングすると、デジタル潜像を作ることができ、適切なバックプレーン技術にこれらのピクセルを組み込み、印刷システムを完全にデジタル化してもよい。
【０００４】
それに加え、ゼログラフィー式現像システムでは、潜像の生成、トナーの現像は、ＲＯＳ／レーザおよびチャージャーという従来の組み合わせを用いなくても行うことができ、これによって、ゼログラフィーと比較して、静電潜像の生成が単純になる。このことは、出願番号第１２／８６９，６０５号、整理番号２０１０００５７−ＵＳ−ＮＰ  ００１０．０２３６、名称「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍａｒｋｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」に開示されている。具体的には、ＰＥＤＯＴ正孔注入層とＴＰＤ  ＣＴＬとを含む二層機器を、ＣＲＵのＯＰＣドラムに取り付けてもよい。このドラムは、現像ニップに沿って回転し、トナー画像は、現像後領域で観察された。まず、二層部材が磁気ブラシと接すると、磁気ブラシにバイアスがかかり、正孔注入反応を誘発し、二層のＣＴＬ表面に静電潜像が作られる。その後、トナーを現像した後、二層部材は、現像ニップから出る。この２工程プロセスは、現像ニップ内で起こり、レーザ／ＲＯＳ、チャージャーまたはＰＲを用いずに、トナーが直接印刷される。色づけされた画像を紙に転写した後、融合させることによって、永続的な画像を得てもよい。
【０００５】
このナノ画像マーカーおよび直接的なデジタル式印刷プロセスを、出願番号第１２／８５４，５２６号、整理番号２００９１４９５−ＵＳ−ＮＰ／００１０．０２２６、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｏｆｆｓｅｔ／Ｆｌｅｘｏ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ」に記載されているように、フレキソインク、オフセットインク、液体トナーを用いる印刷まで拡張することもできる。したがって、新しい直接的な印刷概念は、潜在的な新規デジタル式印刷プラットフォームと呼ばれることもある。
【０００６】
米国特許第６，１００，９０９号（発明者ＨａｓｓおよびＫｕｂｂｙらに対する）は、画像形成部材を生成するための装置を記載している。この装置は、高電圧薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびコンデンサの配列を備えている。潜像は、高電圧電源と、帯電領域検出（ＣＡＤ）型の現像を利用し、それぞれのＴＦＴに対して直流のバイアスをかけることによって作られる。図１は、画像形成部材を生成するための装置内にある薄膜トランジスタの配列を示す。配列１０は、５行５列の長方形のマトリックス内に整列している。５個の行および列のみが図示されているが、本発明のいくつかの実施形態では、６００ドット／インチ（ｄｐｉ）の解像度を有する８．５インチ×１１インチの配列で印刷するか、または画像形成する機器に配置されており、配列１０は、約３×１０５のトランジスタを有しており、これは、約３×１０５百万ピクセルのセルに対応するだろう。それに加え、解像度が１２００ｄｐｉの場合、この配列は、７×１０５のトランジスタを有しており、７×１０５ピクセルのセルを有していることになる。
【０００７】
配列１０は、正孔輸送層でオーバーコーティングされた正孔注入ピクセルからなる二層画像形成部材と接続している場合、コンピュータ４４（例えば、プリントエンジン）からコントローラ４２に供給されるデジタル情報から潜像を生成する。コンピュータは、コントローラ４２（またはデジタルフロントエンド（ＤＦＥ））にデジタル信号を供給し、このデジタル信号を、異なる強度を有する利用する色空間（例えば、ＣＭＹＫ色空間またはＲＧＢ色空間）に分解し、印刷すべき画像に対応するデジタルビットが生成される。コントローラ４２は、デコーダ１２、リフレッシュ回路１８、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１６を備える多数のインターフェース機器を介して配列１０の操作を命令する。
【０００８】
静止している他のアクティブマトリクス方式の製品（例えば、テレビ受像機またはモニタ）とは対照的に、新しいナノ画像形成部材（ベルト一部分に接続しているか、ドラムの一部分に接続しているかにかかわらず）は、印刷プロセス中に移動していると予想される。移動する画像形成部材に伝送してデジタル電場を作るには、数百万のビットが必要であろう。移動する画像形成部材は、回転画像形成ドラムに接続している。それに加え、駆動している電子部品および移動する画像形成部材に電力を供給する必要がある。したがって、ベルト（またはドラム）が動いている間に、駆動する電子部品とバックプレーンとを連結するのは、きわめて困難な問題である。ベルトまたはドラムが動いている間、数百万のビットと、さらに電流がバックプレーンに供給される。顧客の需要を満たすために、メガヘルツ範囲でデータを転送し、受信する必要がある。
【０００９】
以前出願された、名称Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｌａｔｅｎｔ  Ｉｍａｇｅｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓの出願（代理人整理番号２０１０１０２１−３９０４２６）では、コントローラから画像形成ドラムへと、データを無線によって伝送することが提案された。これを実施するには、さらなるハードウエアとして無線の送信器および受信器が必要になる（すなわち、無線リンク）。これにより、印刷機器の費用が上がってしまう。それに加えて、利用する無線伝送プロトコルによっては、その無線伝送の安全が保証されておらず、または暗号化されていない場合があるため、セキュリティが問題となることがある。
【００１０】
それに加えて、数百万のトランジスタを配列して接触させ、これを回転ドラムに結合することは困難である。ブラシおよび通常使用される他の種類の接合部は、大量のブラシ（または接合部）が必要になるため、問題である。ブラシまたは他の接合部によって生じるノイズは、正確なデータ伝送において誤差を生じる場合がある。
【００１１】
したがって、印刷機器内で移動しているナノ画像形成部材に、大量のデータを正確に、費用対効果が優れた状態で提供するシステムおよび／または方法が、満たされていない要求として存在する。データは、コントローラと回転ドラム（配列）との最低限の接合部を介して伝送される必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書に示されている実施形態によれば、プリントエンジン／コントローラおよび駆動している電子部品／ナノ画像形成部材の間でデータ交換し、通電するための回転式接合部を利用するシステムおよび方法が記載される。より詳細には、ドラム表面に回転式電気接合部が取り付けられ、コントローラを、駆動している電子部品に接続する。本発明の実施形態では、回転式接合部は、４個の接合部を含む（デジタルシリアルデータを伝送するための２個と、電気エネルギー（または電力）を、画像形成ドラム内の回路に送るための２個）。本発明の実施形態では、回転式接合部は、４個の接合部を含む（デジタルシリアルデータを伝送するための１個と、電気エネルギー（または電力）を、画像形成ドラム内の回路に送るための３個）。本発明の実施形態では、プリンタの全体的な出力量を高めるために、さらなる回転式接合部を加えてもよい。回転式接合部は、受信したデジタルシリアルデータを変換し、このデータを薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンのための電力に変換するデジタル−アナログ変換器に接続する。本発明の実施形態では、印刷ファイルをコントローラ（デジタルフロントエンド「ＤＦＥ」）に送り、このコントローラで、印刷ファイルがＣＭＹＫデジタルビットまたはＲＢＧデジタルビットに分解される。コントローラは、ＣＭＹＫデジタルビットまたはＲＢＧデジタルビットを、データライン（ライン）を利用する回転式接合部を介してドラムに送る。デジタルＣＭＹＫまたはデジタルＲＢＧビットは、シリアル伝送される。回転式電気接合部は、回転画像形成ドラムに取り付けられる。駆動している電子部品は、回転画像形成ドラムの内部又は内側に位置している。駆動している電子部品は、デジタル信号を受信し、このデジタル信号をアナログ信号に変換し、次いで、このアナログ信号を、移動しているナノ画像形成部材のＴＦＴバックプレーン内のＴＦＴに送る。ＴＦＴバックプレーン内のＴＦＴが受信した信号および電圧は、二層画像形成部材の正孔注入ピクセルにおける正孔注入を誘発し、デジタル電場を作り出す。デジタル電場は、潜像を作り出し、プリンタの静止部分と、移動するナノ画像形成部材との少ない数の接合部を利用して印刷を行う。次いで、潜像を、その後のマーキング技術によって、印刷する（または現像する）。
【００１３】
本発明のさらなる実施形態では、回転式接合部は、３個の接合部を含む（デジタルシリアルデータを伝送するための１個と、電気エネルギー（または電力）を、ドラム内の回路に送るための２個）。２個の接合部を対称電源とともに用い、他の接合部をデータ入力チャネルのために用いる。回転式接合部を、画像形成ドラムの回転軸と同軸に取り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の画像形成部材を生成するための装置における薄膜トランジスタの配列を示す図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態のスタンドアロン型回転式接合部を示す図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態にしたがって回転ドラムに取り付けられた回転式電気接合部を示す図である。
【図３ａ】ナノ画像形成部材を用いた、潜像形成装置３８０の操作を示す図である。
【図３ｂ】一実施形態の直接的なナノデジタル印刷システムの一実施形態を示す図である。
【図４ａ】本発明の実施形態にかかる、回転画像形成ドラムに接続した回転式接合部のブロック図を示す図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態の潜像形成装置または直接的な印刷のための装置における薄膜トランジスタの配列を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態では、印刷機器の静止部分と移動部分との間をデータ通信するために、回転式接合部を利用するシステムおよび方法が記載される。より詳細には、コンピュータまたはプリントエンジンは、印刷ファイルをＤＦＥ（またはコントローラ）に伝送する。ＤＦＥ（またはコントローラ）は、印刷ファイルをデジタルカラービット（ＣＭＹＫビットまたはＲＧＢビット）に変換する。ＤＦＥ（またはコントローラ）は、デジタルビットを伝送し、回転式電気接合部を介し、画像形成ドラム内の駆動している電子部品に操作時の電圧を与える。
【００１６】
図２（ａ）は、本発明の一実施形態のスタンドアロン型回転式接合部を示す図である。図２（ｂ）は、本発明の一実施形態の回転ドラムに取り付けられた回転式電気接合部を示す図である。図２（ａ）に示されている回転式接合部２１０は、回転式接合部２１０の両端に３個の入力端子（接合部）２１１、２１２、２１３を備えている。回転式接合部２１０は、例えば、Ｍｅｒｃｏｔａｃｔ（登録商標）Ｒｏｔａｒｙ  Ｃｏｎｔａｃｔ  ３３１型または任意の他の形式（例えば、３３１−ＳＳ、４３０、４３０−ＳＳ）であってもよい。回転式電気接合部は、少なくとも１００ＭＨｚの信号伝送能力を有し、ノイズが低いだろう。回転式電気接合部は、電圧範囲が０〜２５０ボルトのＡＣであり、電流が４アンペアの範囲であり、最大ＲＰＭが、毎分１２００〜１８００回転であり、典型的には、回転トルクが２０〜１００ｇｍ−ｃｍであり、最大操作周波数が２００メガヘルツであってもよい。
【００１７】
図２（ｂ）に示されるように、回転式電気接合部２１０は、回転ドラム２２０の中心軸と同軸に取り付けられていてもよい。回転式電気接合部２１０は、回転画像形成ドラム２２０の末端に取り付けられていてもよい。電圧信号（例えば、Ｖｃｃおよび接地）（電力信号）は、コントローラから回転式電気接合部２１０に送られ、回転ドラムの内側に配置されている電源に送られる。図２（ａ）および２（ｂ）において、３個の接合部（または端子）２１１、２１２、２１３が取り付けられている（図２（ａ）において、さらなる３個の接合部（または端子）２２１、２２２、２２３が示されている）。図２（ａ）および２（ｂ）に示されている実施形態では、１個の接合部は、デジタル印刷データをシリアル伝送するためのものであり、他の２個の接合部（端子）は、電圧情報（例えば、Ｖｃｃおよび接地信号）を送るためのものである。
【００１８】
回転式電気接合部２２０は、デジタルデータ信号を、駆動している電子部品に送り、電圧信号を画像形成ドラム２２０の電力原に送る。駆動している電子部品および電力原は、画像形成ドラムの内側に配置されていてもよい。具体的に、画像形成ドラム２２０の中の電源は、電圧信号を受信し、次いで、電力信号および接地信号（例えば、＋５ボルトおよび０ボルト（または接地））を、駆動している電子部品に供給し、駆動している電子部品に電力を供給する。それに加えて、電源は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）バックプレーンの操作時の電圧として高い電圧を送る。デジタルデータ信号は、駆動している電子部品によって変換され、ＴＦＴバックプレーンのＴＦＴを選択し、選択されたＴＦＴを駆動させる。これにより、ナノ画像形成部材の中にデジタル電場が作られる。このデジタル電場は、潜像を作り出す。次いで、潜像を、その後のマーキング技術によって、印刷する（または現像する）。
【００１９】
図３（ａ）は、ナノ画像形成部材を用いる、潜像形成装置３８０の操作を示す。潜像形成装置は、正孔注入ピクセル３８５の配列を基板３８２の上に備えている。正孔注入ピクセルは、個々のピクセルを割り当てるために、複数のＴＦＴ３８４を有するＴＦＴバックプレーンとつながっている。ナノ画像形成部材は、さらに、正孔注入ピクセルの配列の上に配置されている電荷輸送層３８６を備えている。電荷輸送層３８６は、１つ以上のピクセル３８５によって与えられる正孔を輸送し、印刷に必要な静電電荷のコントラストを作り出すような構成であってもよい。
【００２０】
種々の実施形態では、配列の各ピクセル３８５は、ナノカーボン材料の層を含んでいてもよい。他の実施形態では、配列の各ピクセル３８５は、有機共役ポリマーの層を含んでいてもよい。さらにいくつかの他の実施形態では、配列の各ピクセル３８５は、ナノカーボン材料と、有機共役ポリマーとを含む混合物の層、例えば、１種類以上の有機共役ポリマーに分散したナノカーボン材料を含んでいてもよい。特定の実施形態では、１つ以上のナノカーボン材料および／または有機共役ポリマーを含む層の表面抵抗率は、約５０ｏｈｍ／ｓｑ〜約１０，０００ｏｈｍ／ｓｑ、または約１００ｏｈｍ／ｓｑ〜約５，０００ｏｈｍ／ｓｑ、または約１２０ｏｈｍ／ｓｑ〜約２，５００ｏｈｍ／ｓｑであってもよい。ナノカーボン材料および有機共役ポリマーは、潜像を静電的に生成するための正孔注入材料として作用してもよい。ナノカーボン材料および有機共役ポリマーを正孔注入材料として用いることの利点の１つは、この正孔注入材料を、例えば、フォトリソグラフィー、インクジェット印刷、スクリーン印刷、転写印刷などの種々の加工技術によってパターン形成することが可能なことである。
【００２１】
（ナノカーボン材料を含む正孔注入ピクセル）
本明細書で使用される場合、句「ナノカーボン材料」は、少なくとも１つの寸法がナノメートルの大きさであり、例えば、約１０００ｎｍ未満である、炭素を含有する材料を指す。いくつかの実施形態では、ナノカーボン材料としては、例えば、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）、二層カーボンナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）、官能基化されたカーボンナノチューブ、および／またはグラフェンおよび官能基化されたグラフェンを含むナノチューブが挙げられ、ここで、グラフェンは、ハニカム型の結晶格子に緻密に封入された、ｓｐ２混成軌道で結合した炭素原子の１枚の平らなシートであり、実際には、厚みは１原子分であり、それぞれの原子は、表面原子である。
【００２２】
カーボンナノチューブは、例えば、精製後の合成されたままのカーボンナノチューブは、層の数、直径、長さ、キラリティ、および／または欠陥率という観点で構造的にカーボンナノチューブの混合物であってもよい。例えば、カーボンナノチューブが金属であるか、または半導体であるかにかかわらず、キラリティが記述されていてもよい。金属性のカーボンナノチューブは、金属が約３３％であってもよい。カーボンナノチューブは、直径が、約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍ、または約１．０ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲であってもよく、長さが、約１０ｎｍ〜約５ｍｍ、または約２００ｎｍ〜約１０μｍ、または約５００ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲であってもよい。ある実施形態では、１つ以上のナノカーボン材料を含む層の中のカーボンナノチューブの濃度は、約０．５重量％〜約９９重量％、または約５０重量％〜約９９重量％、または約９０重量％〜約９９重量％であってもよい。いくつかの実施形態では、カーボンナノチューブをバインダー材料と混合し、１つ以上のナノカーボン材料の層を生成してもよい。バインダー材料は、当業者が知っているような任意のバインダーポリマーを含んでいてもよい。
【００２３】
種々の実施形態では、ピクセル配列の各ピクセル３８５の中のナノカーボン材料の層は、溶媒を含有するコーティング可能なカーボンナノチューブ層を含んでいてもよい。溶媒を含有するコーティング可能なカーボンナノチューブ層は、カーボンナノチューブの水分散物またはアルコール分散物からコーティングされてもよく、カーボンナノチューブは、界面活性剤、ＤＮＡまたはポリマー材料で安定化することができる。他の実施形態では、カーボンナノチューブの層は、限定されないが、カーボンナノチューブポリマーコンポジットおよび／またはカーボンナノチューブが充填された樹脂を含む、カーボンナノチューブコンポジットを含んでいてもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ナノカーボン材料の層は、薄くてもよく、厚みが、約１ｎｍ〜約１μｍ、または約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、または約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲であってもよい。
【００２５】
（有機共役ポリマーを含む正孔注入ピクセル）
種々の実施形態では、ピクセル配列の各ピクセルの中の有機共役ポリマーの層は、任意の適切な材料を含んでいてもよく、例えば、エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）またはその誘導体に由来する共役したポリマーを含んでいてもよい。共役したポリマーとしては、限定されないが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、アルキル置換されたＥＤＯＴ、フェニル置換されたＥＤＯＴ、ジメチル置換されたポリプロピレンジオキシチオフェン、シアノビフェニル置換された３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）、テトラデシル置換されたＰＥＤＯＴ、ジベンジル置換されたＰＥＤＯＴ、イオン性基で置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、スルホネート置換されたＰＥＤＯＴ、デンドロン置換されたＰＥＤＯＴ、例えば、デンドロン化ポリ（パラ−フェニレン）など、およびこれらの混合物を挙げることができる。さらなる実施形態では、有機共役ポリマーは、ＰＥＤＯＴと、例えば、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）とを含む錯体であってもよい。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ錯体の分子構造は、以下のように示すことができる。
【化１】
0005757895.tif 000002
【００２６】
例示的なＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ錯体は、テンプレートポリマーＰＳＳが存在する条件下で、ＥＤＯＴの重合によって得ることができる。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ錯体を含む層の導電性は、２個以上の極性基を有する化合物（例えば、エチレングリコール）をＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ水溶液に加えることによって、制御することができる（例えば、高めることができる）。Ａｌｅｘａｎｄｅｒ  Ｍ．Ｎａｒｄｅｓの表題「Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ」、２００７、Ｃｈａｐｔｅｒ  ２、Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（引用することでその全体が本明細書に組み込まれる）の論文に記載されているように、このような添加剤は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ錯体のＰＥＤＯＴ鎖の構造変化を誘発することがある。ＰＥＤＯＴの導電性は、酸化工程中に調節することもできる。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの水分散物は、ＢＡＹＴＲＯＮ  Ｐ（登録商標）としてＨ．Ｃ．Ｓｔａｒｃｋ，Ｉｎｃ．（ボストン、ＭＡ）から市販されている。ＭｙｌａｒにコーティングされたＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ膜は、Ｏｒｇａｃｏｎ （商標）膜（Ａｇｆａ−Ｇｅｖａｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ、モルツェル、ベルギー）で市販されている。また、ＰＥＤＯＴは、例えば、電子を豊富に含むＥＤＯＴに由来するモノマーを水系媒体または非水系媒体から電気化学的に酸化することによって、化学重合によって得てもよい。ＰＥＤＯＴの例示的な化学重合としては、Ｌｉ  Ｎｉｕら、表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ  ｉｎ  Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）  Ｆｉｌｍｓ」、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ、２００１、Ｖｏｌ．１２２、４２５−４２９、およびＭａｒｋ  Ｌｅｆｅｂｖｒｅらによる、表題「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅ−４−ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ」、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１９９９、Ｖｏｌ．１１、２６２〜２６８（これらは、引用することでその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているものを挙げることができる。また、上の参考文献に記載されているように、ＰＥＤＯＴの電気化学的合成は、少量のモノマーを用い、短い重合時間で行ってもよく、電極に担持された膜および／または自立する膜を得ることができる。
【００２７】
種々の実施形態では、ピクセル３８５の配列は、まず、ナノカーボン材料および／または有機共役ポリマーを含む層を基板３８２の上に生成することによって作られてもよい。例えば、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、ウェブコーティング、ドローダウンコーティング、フローコーティング、および／または押出ダイコーティングのような任意の適切な方法を用いて、この層を生成してもよい。次いで、基板３８２の上にあるナノカーボン材料および／または有機共役ポリマーを含む層を、パターン形成するか、または他の方法で処理し、ピクセル３８５の配列を生成してもよい。限定されないが、フォトリソグラフィーによるエッチング、または直接的なパターン形成のような適切なナノ加工技術を用い、ピクセル３８５の配列を生成してもよい。例えば、ナノインプリンティング、インクジェット印刷および／またはスクリーン印刷によって、材料に直接パターン形成してもよい。結果として、配列の各ピクセル３８５は、少なくとも１つの寸法、例えば、長さまたは幅が、約１００ｎｍ〜約５００μｍ、または約１μｍ〜約２５０μｍ、または約５μｍ〜約１５０μｍの範囲であってもよい。
【００２８】
基板３８２のために、限定されないが、アルミニウム、ステンレス鋼、マイラー、ポリイミド（ＰＩ）、可とう性ステンレス鋼、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）、可とう性ガラスのような任意の適切な材料を用いてもよい。
【００２９】
（電荷輸送層）
図３ａを再び参照すると、ナノサイズで使用可能な画像形成部材３８０は、ピクセル配列３８５から１つ以上のピクセルによって、ピクセル配列の反対側にある表面３８８に与えられる正孔を輸送するような構成の電荷輸送層３８６も備えていてもよい。電荷輸送層３８６は、表面電荷を選択的に散逸させるために、電荷輸送層３８６を介して正孔または電子を輸送することが可能な材料を含んでいてもよい。特定の実施形態では、電荷輸送層３８６は、電気的に不活性なポリマーに溶解しているか、または分子状態で分散している、電荷を輸送する低分子を含んでいてもよい。一実施形態では、電荷を輸送する低分子を、電気的に不活性なポリマーに溶解し、ポリマーを含む均一相を生成してもよい。別の実施形態では、電荷を輸送する低分子は、分子スケールでポリマーに分散していてもよい。任意の適切な電荷を輸送する低分子または電気的に活性な低分子が、電荷輸送層３８６で使用されてもよい。いくつかの実施形態では、電荷を輸送する低分子は、電荷輸送層とピクセルとの界面で生成する自由正孔を、電荷輸送層３８６を通って表面３８８に輸送することが可能なモノマーを含んでいてもよい。例示的な電荷を輸送する低分子としては、限定されないが、ピラゾリン、例えば、１−フェニル−３−（４’−ジエチルアミノスチリル）−５−（４”−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、ジアミン、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＭ−ＴＰＤ）のような他のアリールアミン、ヒドラゾン、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ−メチル−３−（９−エチル）カルバジルヒドラゾン、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，２−ジフェニルヒドラゾン、オキサジアゾール、例えば、２，５−ビス（４−Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノフェニル）−１，２，４−オキサジアゾール、スチルベン、アリールアミンなどが挙げられる。例示的なアリールアミンは、以下の式／構造
【化２】
0005757895.tif 000003
を有していてもよく、式中、Ｘは、アルキル、アルコキシ、アリール、およびこれらの誘導体のような適切な炭化水素、ハロゲン、またはこれらの混合物、特に、ＣｌおよびＣＨ３からなる群から選択されるこれらの置換基、以下の式を有する分子
【化３】
0005757895.tif 000004
であり、式中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、独立して、アルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、またはこれらの混合物であり、Ｙ、Ｚのうち、少なくとも１つは存在する。
【００３０】
アルキル基および／またはアルコキシ基は、例えば、炭素原子を１〜約２５個、または１〜約１８個、または１〜約１２個含んでいてもよく、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、および／またはこれらの対応するアルコキシドであってもよい。アリール基は、例えば、炭素原子を約６〜約３６個含んでいてもよく、例えば、フェニルなどであってもよい。ハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素および／またはフッ素を挙げることができる。置換アルキル、置換アルコキシ、置換アリールも、種々の実施形態にしたがって用いてもよい。
【００３１】
電荷輸送層２４０に使用可能な特定のアリールアミンの例としては、限定されないが、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（アルキルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ここで、アルキルは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどからなる群から選択される）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（ハロフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ここで、ハロ置換基は、クロロ置換基である）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｐ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｏ−トリル−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−イソプロピルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２−エチル−６−メチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（２，５−ジメチルフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−クロロフェニル）−［ｐ−ターフェニル］−４，４”−ジアミンなどが挙げられる。任意の他の既知の電荷輸送層分子を選択してもよい。
【００３２】
上述されるように、適切な電気的に活性な低分子である、電荷を輸送する分子または化合物を、電気的に不活性なポリマー膜を形成する材料に溶解するか、または分子状態で分散させてもよい。所望な場合、電荷輸送層３８６の電荷輸送材料は、ポリマー電荷輸送材料、または低分子電荷輸送材料とポリマー電荷輸送材料との組み合わせを含んでいてもよい。限定されないが、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリ（ビニルピレン）、ポリ（−ビニルテトラフェン）、ポリ（ビニルテトラセン）および／またはポリ（ビニルペリレン）のような任意の適切なポリマー電荷輸送材料を用いてもよい。
【００３３】
任意の適切な電気的に不活性なポリマーを電荷輸送層３８６で用いてもよい。典型的な電気的に不活性なポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、セルロースポリマー、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ（シクロオレフィン）、ポリスルホン、エポキシ、これらのランダムポリマーまたは交互ポリマーを挙げることができる。しかし、任意の他の適切なポリマーを利用してもよい。
【００３４】
種々の実施形態では、電荷輸送層３８６は、側方電荷移動（ＬＣＭ）に対する耐性を高めるために、限定されないが、ヒンダードフェノール酸化防止剤、例えば、テトラキスメチレン（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメート）メタン（ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、タリータウン、ＮＹから入手可能）、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、および、ＳＵＭＩＬＩＺＥＲ（商標）  ＢＨＴ−Ｒ、ＭＤＰ−Ｓ、ＢＢＭ−Ｓ、ＷＸ−Ｒ、ＮＷ、ＢＰ−７６、ＢＰ−１０１、ＧＡ−８０、ＧＭ、ＧＳ（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹから入手可能）、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０３５、１０７６、１０９８、１１３５、１１４１、１２２２、１３３０、１４２５ＷＬ、１５２０Ｌ、２４５、２５９、３１１４、３７９０、５０５７、５６５（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹから入手可能）、ＡＤＥＫＡ  ＳＴＡＢ（商標）  ＡＯ−２０、ＡＯ−３０、ＡＯ−４０、ＡＯ−５０、ＡＯ−６０、ＡＯ−７０、ＡＯ−８０、ＡＯ−３３０（Ａｓａｈｉ  Ｄｅｎｋａ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能）を含む他のヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン酸化防止剤、例えば、ＳＡＮＯＬＴＭ  ＬＳ−２６２６、ＬＳ−７６５、ＬＳ−７７０、ＬＳ−７４４（ＳＡＮＫＹＯ  ＣＯ．，Ｌｔｄ．から入手可能）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１４４および６２２ＬＤ（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、ＮＹから入手可能）、ＭＡＲＫ（商標）  ＬＡ５７、ＬＡ６７、ＬＡ６２、ＬＡ６８、ＬＡ６３（Ａｍｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｕｐｐｅｒ  Ｓａｄｄｌｅ  Ｒｉｖｅｒ、ＮＪから入手可能）、ＳＵＭＩＬＩＺＥＲ（登録商標）ＴＰＳ（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹから入手可能）、チオエーテル酸化防止剤、例えば、ＳＵＭＩＬＩＺＥＲ（登録商標）ＴＰ−Ｄ（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＮＹから入手可能）、ホスファイト酸化防止剤、例えば、ＭＡＲＫ（商標）  ２１１２、ＰＥＰ−８、ＰＥＰ−２４Ｇ、ＰＥＰ−３６、３２９Ｋ、ＨＰ−１０（Ａｍｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｕｐｐｅｒ  Ｓａｄｄｌｅ  Ｒｉｖｅｒ、ＮＪから入手可能）、他の分子、例えば、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン（ＢＤＥＴＰＭ）、ビス−［２−メチル−４−（Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−エチル−アミノフェニル）］−フェニルメタン（ＤＨＴＰＭ）などのような、１つ以上の任意要素の材料を含んでいてもよい。電荷輸送層２４０は、酸化防止剤を、電荷輸送層全体を基準として約０〜約２０重量％、約１〜約１０重量％、または約３〜約８重量％の範囲の量で含んでいてもよい。
【００３５】
電荷を輸送する分子または化合物が、電気的に不活性なポリマーに分散した電荷輸送層３８６は、ある程度絶縁体であってもよく、電荷輸送層３８６の上にある静電電荷は、その上に静電潜像を形成したり、保持したりしないように、導電性ではない。一方、電荷輸送層３８６は、電気的に「活性」であってもよく、正孔を注入するピクセル３８５の配列の各ピクセル中のナノカーボン材料および有機共役ポリマーのうち１つ以上を含む層から、正孔を注入することができ、これらの正孔を、電荷輸送層３８６自体を通して輸送することができ、表面３８８の上にある表面負電荷を選択的に放電することができる。
【００３６】
任意の適切な技術および従来の技術を利用し、ピクセル３８５の配列を生成し、その後に、ピクセル３８５の配列の上に電荷輸送層３８６を塗布してもよい。例えば、電荷輸送層３８６を、１回のコーティング工程または複数回のコーティング工程で生成してもよい。これらの塗布技術としては、噴霧、浸漬コーティング、ロールコーティング、ワイヤ巻き付けロッドによるコーティング、インクジェットコーテイング、リングコーティング、グラビア印刷、ドラムコーティングなどが挙げられる。
【００３７】
堆積したコーティングの乾燥は、例えば、乾燥器による乾燥、赤外線照射による乾燥、風乾などのような任意の適切な従来の技術によって行われてもよい。電荷輸送層３８６は、乾燥後に、厚みが約１μｍ〜約５０μｍ、約５μｍ〜約４５μｍ、または約１５μｍ〜約４０μｍであってもよいが、この範囲からはずれた厚みを有していてもよい。
【００３８】
バックプレーン中のトランジスタ配列を製造するためのアモルファスケイ素。アモルファスケイ素は、トランジスタを製造するための半導体材料として選択されてもよい。アモルファスＳｉ  ＴＦＴは、低コスト処理および成熟した製造技術のためのディスプレイ産業において、ピクセルを割り当てる要素として広範囲に用いられる。また、アモルファスＳｉ  ＴＦＴは、トランジスタの形状を変えることによって高電圧操作も適している（参考文献：Ｋ．Ｓ．Ｋａｒｉｍら、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ３５（２００４）、３１１．、Ｈ．Ｃ．Ｔｕａｎ、Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．７０（１９８６））。
【００３９】
ＴＦＴバックプレーンを用いる潜像形成システム３８０は、基板３８２に接続するソース電極を有する複数のＴＦＴを備えており、電荷輸送層３８６（すなわち、正孔輸送層）に連結した正孔注入ピクセル３８５を駆動する。このシステム３８０は、表面の電位を減らすため、さらに、潜像を生成するための放電に、ＴＦＴコントロールを使用する。現像（印刷）電極を用い、電荷輸送層３８６を帯電させるか、またはこの層を通過するような電場を作り出してもよい。現像電極は、バイアスがかけられ、調整された磁気ブラシ、バイアスがかけられたインクロール、コロトロン、スコロトロン、ディスコロトロン、バイアスがかけられた帯電ロール、バイアス転写ローラーなどであってもよい。例えば、爪を形成する構造の中にあるナノ画像形成部材に、バイアスを調整した磁気ロールを加えることによって、直接的な印刷を行ってもよい。磁気ロールは、−Ｖの電圧で負のバイアスがかけられていてもよい。ＴＦＴが接地されている（Ｖ＝０）か、またはわずかに正であるときに、印刷を行うことができる。この構造では、印刷電極と正孔注入ピクセル３８５との間に電場が作りだされる。この電場によって、正孔注入が誘発され、表面３８８に正の表面電荷が生じる。次いで、この正の電荷が現像され、印刷される。一方、ＴＦＴが、磁気ロールのようにバイアスがかけられている場合（−Ｖ）、磁場は作り出されない。その結果、表面３８８に表面電荷は生じず、印刷も行われない。
【００４０】
図３（ｂ）は、本発明の直接的なナノデジタル印刷システムの一実施形態を示す。直接的なナノデジタル印刷システムは、コントローラ３０５と、ナノ画像形成部材３１０と、回転式接合部３１５と、現像サブシステム３２０と、転写／フューザーサブシステム３２５とを備えている。コントローラ３０５は、参照番号３０６で示されているように、デジタル印刷データを、回転ドラム３０７に取り付けられている回転式接合部３１５に伝送する。本発明の一実施形態では、回転式接合部３１５は、回転ドラム３０７の末端に取り付けられていてもよい。デジタル印刷データおよび操作時の電圧を、回転ドラム３０７の中に配置されている、駆動している電子部品／デマルチプレクサーおよび電源に送る。
【００４１】
ナノ画像形成部材３１０は、駆動している電子部品／デマルチプレクサーから印刷信号を受信し、電源から高電圧信号を受信する。ナノ画像形成部材３１０は、印刷信号を静電潜像に変換する。より詳細には、回転式接合部３１５は、エネルギー（または電圧信号）およびデジタルデータ信号を、ナノ画像形成部材の中の駆動している電子部品に送る。駆動している電子部品は、データ信号を受信し、このデジタルデータ信号をアナログ信号に変換する。アナログ信号は、駆動している電子部品を制御し、駆動している電子部品は、ナノ画像形成部材３１０のバックプレーンにある多数のＴＦＴを駆動させる。次いで、ＴＦＴは、画像形成部材の正孔注入を個々に割り当て、これにより、現像サブシステム３２０と接しているときに、ナノ画像形成部材３１５を通過するデジタル電場が作りだされる。接触している間に静電潜像が生成され、これが現像され、印刷されてもよい。適切な印刷材料は、ゼログラフィー用乾燥粉末トナー、液体トナー、フレキソインク、オフセットインク、または他の低粘度インクである。転写／フューザーサブシステム３２５は、この像を受け取り、媒体の上に転写する。次いで、この像を、用いられる画像形成材料に依存して、熱、圧力および／またはＵＶ照射によって媒体の上に定着させてもよい。
【００４２】
図４（ａ）は、本発明の実施形態の回転画像形成ドラムに連結した回転式接合部のブロック図を示す。回転式接合部４１５は、回転ドラム４１０に連結または接続している。電源４２０および駆動している電子部品４３０は、回転ドラム４１０の内側に位置している。駆動している電子部品４３０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４４０の内側に連結している。本発明の実施形態では、ＴＦＴのバックプレーン４４０は、二次元配列で作られている。ＴＦＴのバックプレーン４４０は、ナノ画像形成部材の一部分であってもよい。
【００４３】
図４（ａ）で示されている本発明の実施形態では、回転式接合部４１５から出た２個のライン４１６および４１７が、回転ドラムに電圧を供給している。この実施形態では、１個のライン４１８が、駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０にデジタルデータを供給する。これは、画像形成ドラム４１０（例えば、電源４２０および駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０）に供給し得るワイヤ／端子の最低数である。デジタルデータは、シリアル伝送される。当業者に十分に知られている任意のシリアルデータ伝送を利用してもよい。
【００４４】
本発明の代替的な実施形態では、３個のラインは、回転ドラムに電圧レベルを供給してもよく、２個以上のラインは、駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０にデータを供給してもよい。電源４２０は、駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０およびＴＦＴのバックプレーン４４０のための操作時の電圧を作り出す。例えば、駆動している電子部品／デマルチプレクサーのための操作時の電圧は、０ボルトおよび＋５ボルトであってもよい。それに加えて、電源は、ＴＦＴのバックプレーン４４０に供給／印加される高電圧（ＨＶ）を作り出す。駆動している電子部品が受信するデジタルデータは、駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０の中のデジタル−アナログ変換器によって、アナログフォーマットに変換される。駆動している電子部品／デマルチプレクサー４３０の中のデマルチプレクサーは、ＴＦＴバックプレーンの一部分であるリードまたは接続に、変換データ信号を割り当てる。リードまたは接続部は、個々の割り当て可能な画像に連結している。
【００４５】
図４（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる、潜像を生成する装置または直接印刷するための装置の中の薄膜トランジスタの配列を示す。示されるように、図４は、バックプレーンの一部分であり、５行５列の長方形のマトリックス内に整列しているＴＦＴ配列４４０を示す。ＴＦＴ配列４４０は、コンピュータ４４４によってコントローラ４４２に供給されるデジタル情報から潜像を作り出す。本発明の一実施形態では、コンピュータ４４４は、デジタル印刷ファイルをコントローラまたはデジタルフロントエンド（ＤＦＥ）４４２に送る。
【００４６】
コントローラ４４２は、デジタル信号をＣＭＹＫデジタルビットまたはＲＧＢデジタルビットに分解し、次いで、このデジタルビットを駆動している電子部品／デマルチプレクサー４４０にシリアル伝送するだろう。コントローラ４４２は、シリアル伝送機器に連結していてもよい。データは、任意のデジタルチャネル（限定されないが、シリアルＵＳＢケーブルまたは他のシリアルプリンタケーブルを含む）によって伝送されてもよい。
【００４７】
コントローラ４４２は、シリアルデータを回転式接合部４４３に送り、次いで、回転画像形成ドラム４１０に送る。また、コントローラは、回転式接合部４４３を介し、回転画像形成ドラムの中の電源４４１に操作時の電圧レベルを送る。本発明の実施形態では、回転式接合部４４３を通って加えられるＶｃｃは、高電圧である。具体的には、Ｖｃｃは、１００ボルト〜４００ボルトであってもよい。本発明の他の実施形態では、Ｖｃｃは、１０ボルト〜２００ボルトであってもよい。電源は、例えば、回転式接合部４４３を介して、ライン４４６および４４７でＶｃｃおよび接地の信号を受信する。本発明の実施形態では、電源４４１は、＋５ボルトの信号と、０ボルトの信号を生成する。また、電源４４１は、高電圧信号を生成する。高電圧信号４４５は、ＴＦＴトランジスタ４１０のバックプレーンに与えられる。
【００４８】
デジタルシリアル情報には、ピクセルの位置と、ピクセル電圧が含まれている。本発明のいくつかの実施形態では、コントローラ４４２は、デジタル情報を、回転式接合部４４３を介して送り、デコーダ４７２、リフレッシュ回路４７９、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器４７６を含む複数のインターフェース機器を駆動させることによって、回転式接合部４４３を介してＴＦＴ配列４４０の操作を制御／命令する。デコーダ４７２、リフレッシュ回路４７９、Ｄ／Ａ変換器４７６は、駆動している電子部品４３０と呼ばれることがある。
【００４９】
回転式接合部４４３からデジタル信号を受信した後、デコーダ４７２は、行および列の位置によって配列４４０内の個々のピクセルセルを選択して潜像を作り出す信号を生成する。具体的には、コントローラ４４２は、デジタルシリアルデータを回転式接合部４４３に送り、回転式接合部は、バス４３７によってデコーダ４７２に情報を送る。この実施形態では、コントローラ４４２は、ピクセル電圧と位置情報をデジタル化したものを生成し、このデジタル化されたピクセル電圧を、回転式接合部４４３を経由して、バス４３８を介してアナログ（Ｄ／Ａ）変換器４７６に送る。Ｄ／Ａ変換器４７６は、デジタル化されたピクセル電圧を、１つ以上の選択された列Ｙ１〜Ｙ５に配置されているアナログ電圧に変換する。ナノ画像形成部材をリフレッシュするために、コントローラ４４２は、アドレスデータを回転式接合部４４３にシリアル伝送し、次いで、バス４３９を介してリフレッシュ回路４７９に送り、行Ｚ１〜Ｚ５を選択する。リフレッシュ回路４７９は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）のコンデンサを再帯電させるのに用いられるメモリのリフレッシュ回路と同様の様式で動く。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態では、ＴＦＴバックプレーン４４０の操作時のバイアス電圧は、＋２０ボルト〜−２００ボルトの範囲であってもよい。本発明の代替的な実施形態では、ＴＦＴバックプレーン４４０の操作時のバイアス電圧は、＋１００ボルト〜−４００ボルトの範囲であってもよい。本発明の実施形態では、ピクセルの大きさは、１０ミクロン×１０ミクロン〜３０ミクロン×３０ミクロンの範囲であってもよい。本発明の他の実施形態では、ピクセルの大きさは、１ミクロン×１ミクロン〜２００ミクロン×２００ミクロンの範囲であってもよい。ＴＦＴバックプレーンに対する操作時のバイアス電圧の接続は、図４（ｂ）には示されていない。
【００５１】
図４（ｂ）に示される実施形態では、各ピクセルパッド４７８は、薄膜トランジスタ４７７に接続しており、正孔注入ピクセルを有する接合部の中にコンデンサを備えている。半導体材料（例えば、アモルファスケイ素（ａ−Ｓｉ：Ｈ））は、トランジスタの望ましい操作特性および加工特性に十分に適している。広い領域のフォーマットに及ぶアクティブ型およびパッシブ型の薄膜機器の製造コストが比較的安価であるという観点から（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ガラス、ポリイミド、または他の適切な基板）、費用対効果の高いＴＦＴ配列４４０を得ることが可能である。さらに、ＴＦＴバックプレーン４４０は、高電圧コンデンサおよびデコーダ４７２と同じ集積回路の上にある高電圧薄膜トランジスタに組み込まれていてもよい。
【００５２】
配列４１０の示されている部分の操作は、以下のとおりである。プリントエンジン４４４は、駆動している電子部品を介し、デジタル画像情報をＴＦＴ配列４１０に供給する。さらに図４を参照すると、プリントエンジンは、まず、デジタルフロントエンドまたはコントローラ４４２によって、デジタルプリントをＣＭＹＫカラービットまたはＲＧＢカラービットに変換する。コントローラ４４２は、回転式接合部４４３を介し、駆動している電子部品の一部であるデコーダ３７２に情報をシリアル伝送する。このデジタル信号は、画像の一部分を生成するために帯電されるべきピクセル位置およびバイアス電圧に関する情報（例えば、（１）Ｘ３行とＹ４列の交差点、（２）Ｘ４行とＹ２列の交差点、（３）Ｘ１行とＹ３列の交差点）を有しているだろう。具体的には、プリントエンジン４４４は、ピクセルを帯電させるための行を選択するために、２桁のコードＸ３Ｙ４、Ｘ４Ｙ２、Ｘ１Ｙ３を送る。この２桁のコードは、コントローラ４４２および回転式接合部４４３を通過し、バスライン４３７を介してデコーダ４７２を通る。図４（ｂ）の実施形態では、デコーダ４７２は、伝送された２桁のコードを受信し、Ｘ３行、Ｘ４行、Ｘ１行のトランジスタ４２０にゲートバイアス電圧を加える。プリントエンジンコンピュータ４４４は、デジタル化されたピクセル電圧をコントローラ４４２に送る。コントローラ４４２は、このデジタル化されたピクセル電圧を、回転接続部４４３を介し、バスライン４３８によってＤ／Ａ変換器４１６に送る。Ｄ／Ａ変換器４１６は、このデジタル入力値に対応するアナログ出力を行ない、Ｙ４列、Ｙ２列、Ｙ３列に接続した高電圧トランジスタのソース電極に対し、アナログ出力を行う。図４に示されているように、Ｘ３ゲートバイアス電極と、Ｙ４列にかかる電圧との組み合わせによって、Ｘ４ゲートバイアス電極と、Ｙ２列にかかる電圧との組み合わせによって、さらに、Ｘ１ゲートバイアス電極と、Ｙ３列にかかる電圧との組み合わせによって、３個のトランジスタのみ（一般的には、参照番号４６０、４６２、４６４で示されている）がＯＮに切り替わる。したがって、トランジスタ４６０、４６２、４６４のドレインにのみアナログ電圧が生じ、参照番号４６１、４６３、４６５で示されるピクセルパッドに含まれる高電圧コンデンサが帯電する。このプロセスを、望ましい潜像が作られるまで、割り当てられているそれぞれのピクセルについて繰り返す。時間経過に伴い、コンデンサは放電し始めるだろう。電荷を保存するために、各ピクセルセルは、リフレッシュ回路４７９によってリフレッシュされなければならず、バスライン４３９を介し、回転式接合部４４３から信号を受け取る。
【図１】
0005757895.tif 000005
【図２ａ】
0005757895.tif 000006
【図２ｂ】
0005757895.tif 000007
【図３ａ】
0005757895.tif 000008
【図３ｂ】
0005757895.tif 000009
【図４ａ】
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【図４ｂ】
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