(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージング部材上に電荷画像を発生させるプリントヘッドと、プリントヘッドを制御するコントローラとを有する画像形成システムであって、
前記プリントヘッドは、
クロススキャン方向に延び、クロススキャン方向に直交するプロセス方向に、互いに平行に配列された複数の第１の電極と、
分離層によって前記第１の電極から分離され、これらの第１の電極に対して斜めに横切る方向に、互いに平行に延びる複数の第２の電極であって、前記第１の電極と当該第２の電極が重なる位置が電荷発生サイトとなって電荷発生サイトの格子アレイが形成される、第２の電極と、
を有し、
前記第１の電極と前記第２の電極で定められた電荷発生サイトである主電荷発生サイトは、クロススキャン方向における各ドット位置にそれぞれ１個が対応し、
前記コントローラは、前記第１および第２の電極に印加される電圧を制御し、電圧が印加された電極に応じた電荷発生サイトに電荷を発生させて前記電荷画像を発生させるようプリントヘッドを制御し、
前記プリントヘッドは、さらに、前記第１の電極に並んで、これらに平行に配置された少なくとも一つの冗長電極を有し、
前記第２の電極は、さらに前記冗長電極を横切るように延び、また冗長電極と分離層により分離され、冗長電極と重なる位置が、いずれかの前記主電荷発生サイトと同一のクロススキャン方向におけるドット位置に対応する冗長な電荷発生サイトとなり、
前記コントローラは、冗長電極に印加される電圧も制御し、同一の前記電荷画像のラインのドット位置に対応した冗長な電荷発生サイトと主電荷発生サイトのいずれかを選択的に用いることにより、前記電荷画像のライン上のドットの付与順序を変更可能であり、前記電荷画像の隣接するライン間で、ドットの付与順序を異ならせる、
画像形成システム。
【請求項２】
クロススキャン方向に延び、クロススキャン方向に直交するプロセス方向に互いに平行に配列された複数の第１の電極と、
分離層によって前記第１の電極から分離され、これらの第１の電極に対して斜めに横切る方向に、互いに平行に延びる複数の第２の電極であって、前記第１の電極と当該第２の電極が重なる位置が電荷発生サイトとなって電荷発生サイトの格子アレイが形成される、第２の電極と、
を有し、
前記第１の電極と前記第２の電極で定められた電荷発生サイトである主電荷発生サイトは、クロススキャン方向における各ドット位置にそれぞれ１個が対応し、
さらに、前記第１の電極に並んで、これらに平行に配置された少なくとも一つの冗長電極を有し、
前記第２の電極は、さらに冗長電極を横切るように延び、また冗長電極と分離層により分離され、冗長電極と重なる位置が、いずれかの前記主電荷発生サイトと同一のクロススキャン方向におけるドット位置に対応する冗長な電荷発生サイトとなる、プリントヘッドを用い、イメージング部材上に電荷画像を発生させる画像形成方法であって、
同一の前記電荷画像のラインのドット位置に対応した冗長な電荷発生サイトと主電荷発生サイトのいずれかを選択的に用いることにより、前記電荷画像のライン上のドットの付与順序を変更して、前記電荷画像の隣接するライン間で、ドットの付与順序を異ならせる、
画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いられるのに好適な、電荷を形成するプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電荷放出式プリントヘッドを使用する画像形成システムでは、帯電潜像はイメージング部材の表面上に付着した荷電粒子から構成される。イメージング部材は、プリントヘッドのそばを通りプロセス方向に沿って移動する。プリントヘッドは、電荷発生サイトのアレイから電子などの荷電粒子の流れを発生する。電子は画像の配置内でイメージング部材に向かって加速され、このイメージング部材上に帯電潜像を作り出す。この帯電潜像は現像材料を受け取って画像を現像する。次に、このイメージは移送され紙などの支持シートに定着されて、プリントされたドキュメントを形成する。
【０００３】
電荷放出式プリントヘッドは、一般に、プロセス方向と直角の第１の方向に延び、ページ幅にわたる長い駆動電極（例えば、ＲＦライン電極）の層と、駆動電極を横切る方向に延びて配置されて、駆動電極と空間的に分離されたクロスポイントすなわち交点を形成する制御電極（例えば、フィンガ電極）の層とを備えている。誘電体層は駆動電極と結合して、駆動電極を制御電極から物理的及び電気的に分離及び絶縁する。クロスポイントは電荷発生サイトを形成する。これらの電荷発生サイトは、潜像を構成する荷電粒子の集まりを発生し、イメージング部材に向ける。駆動電極は最大数千ボルトの大きさのＲＦ信号で駆動され、一方より小さなバイアス電圧又は制御電圧が制御電極に加えられて、特定のサイトからの一つの極性の粒子放出のオン及びオフを切り換える。駆動電極及び制御電極を動作させることにより、駆動電極と制御電極とのクロスポイント（電荷発生サイト）に、又はその近くに位置する、局在した電荷ソース領域が作られ、荷電粒子がグローすなわち放電領域から自由になりイメージング部材に向かって加速されることが可能になる。これらのプリントヘッドは正または負のいずれかの電荷を付与するように構成することができ、負の電荷はイオン又は電子のいずれかで部分的に又は全体的に構成することができる。各電荷放出位置によって付与形成された電荷は、イメージング部材がそばを通って移動するときに、イメージング部材上に小さな点状の帯電潜像を形成する。プリントヘッドの電極のそれぞれのラスタスキャンが、このように狭い長方形の画像ストリップを満たし、画像ストリップの全体で画像のページを形成する。
【０００４】
この種類のプリントヘッドを使用する画像形成システムでは、ＲＦ駆動電極は、一般に、プリントヘッドの幅に沿ってクロススキャン方向（すなわち、イメージング部材が移動する方向に直交する方向）に延びて、斜めにそれらを横切る多くの制御電極に架けわたされている。一つの商業的な実施形態では、一例として、２０の平行なＲＦラインがプリントページの幅方向に延び、１２８の斜めのフィンガ電極がそれらのＲＦラインを横切っている。最高最低振幅が数千ボルトの０．５から５０ＭＨｚの駆動信号の約５から２５サイクルのバーストによって一つのＲＦラインが駆動される時間の間に、所望のドット位置でＲＦライン電極を横切るフィンガ電極は選択的にバイアスされて、電荷ドットをプリントヘッドからイメージング部材上に放出する。各フィンガ電極は、その長さ方向に沿って配列された最大２０の電荷放出サイトを効果的に駆動し、これらの電荷放出サイトは隣接するＲＦ駆動電極に対応している。駆動ラインを逐次的に動作させることによって、同じフィンガ電極の各サイトは、イメージング部材がプリントヘッドを通るとき、わずかに異なる時間で電力を印加される。このようにして、フィンガ電極は、一つのプリントライン上にドットを互いに密接して付与形成することができる。
【０００５】
説明したプリントヘッドを用いる画像形成システムでは、イメージング部材がプリントヘッドのそばを通ってスキャンするときに、帯電潜像がラインごとに作られる。各ラインは、プリントシートの幅方向に延び、電荷発生サイトの全てを利用する固定した時間のシーケンス内に付与された電荷ドットから構成される。各電荷発生サイトは、イメージ内のクロススキャンのラインに沿った特定のピクセル位置に対応づけられており、駆動される場合、その特定の位置に電荷ドットを配置するように構成される。イメージング部材上に帯電潜像の各ラインを作るために、イメージング部材がプリントヘッド内の各電極のそばを通ってスキャンするとき、駆動電極は定期的に固定した順序で逐次的に駆動される。このように、潜像の各ラインが、画像内の全ての前後するラインとして、同じドット付着パターンで形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した種類のプリントヘッドは、一般に、イメージング部材から約０．２５ミリメートルの比較的小さいギャップで動作し、イメージング部材に対してバイアスされて、このギャップを横切って荷電粒子を運ぶ比較的高い電界を維持する。一般的に、有効なイメージングドットを形成するために付与される帯電又は荷電粒子の量は極めて多いので、イメージング部材の電荷受入れ面上のドット位置で、加速電位の大きさに対して、考慮すべき電荷の形成または蓄積が生じる。このため、潜在的なドットの電荷が形成されるとき、局所的な電界が現れる。この電界は、そのドットに又はその近くに向けられた後で到着する荷電粒子を偏向させる傾向がある。この影響は、前述した米国特許第５，２７８，５８８号及び５，８８６，７２３号の中で説明されているように、結果として個々のドットの「ブルーミング」すなわち拡大を生じることがある。これらの特許の内容は、参照することによって本願に組み込まれると共に、画像の分解能に対するドットのブルーミングの有害な影響を克服するために、ドットの正確な配置及び画像制御に取り組む種々の方法がこれらの米国特許の中で教示される。表面電荷の影響も、直ぐ近くのドットをわずかに偏向させる。この影響は、次のようなときに発生する。すなわち、潜像の電荷ドットをイメージング部材上に配置するために電極を動作させる際に、これから付与しようとしている電荷ドットの位置が、ライン又は領域に沿って、すでに付与されている１個以上の電荷ドットに密接した位置又はそれらの電荷ドットの間であるときに、前記の影響が発生する。この場合、すでに付与されている電荷が入射する荷電粒子を偏向させるため、その後のドットが横方向にシフトされる。ＲＦラインの数は少なく、また一般に固定した連続シーケンスで動作するので、「ベネチアンブラインディング（Venetian blinding）」として周知の縦方向のバンディング効果（vertical banding effect）が発生する。イメージの各ラインが同じシーケンスのドット付与で形成されるので、不規則性及び欠陥が画像の全てのライン上の等しい位置に繰り返されて、プリント面を周期的に横切る縞すなわち異常に明るい又は暗いバンドとして現れるリップルすなわち誤配置されたドットのラインが発生する。このバンディング効果は、画像内の小さな欠陥さえも強調及び誇張する傾向がある。
【０００７】
現在の電荷放出式プリントヘッドの均一性の程度は明らかに高いにもかかわらず、肉眼で見える不規則性が、これらのプリントヘッドが付与形成する画像の中にいくつも発生する。これらの不規則性は、画像の全てのラインの中で繰り返され誇張されて、バンディング効果を発生する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電荷発生サイトのマトリックス状のアレイが、駆動電極のような第１の電極のセットとフィンガ電極のような第２の電極のセットとのクロスポイントによって定められるプリントヘッドを提供する。第１のセットの電極は互いに平行で、プリントが行われる領域を横切って延び、一方第２のセットの電極も互いに平行であるが、第１のセットの電極の配置される面と平行な面内で、第１のセットのそれぞれの電極を横切って斜めに延びて、クロスポイントを定めている。第１及び第２のセットの電極のクロスポイントは、狭い間隔の格子ポイントであり、これらの格子ポイントで、潜像のイメージング部材上に放出される荷電粒子が生成されて、電荷ドットが均一に付与される。電荷発生サイトのマトリックス状のアレイでは、マトリックス状のアレイの行が第１のセットの電極により定められ、列が第２のセットの電極で定められる。
【０００９】
本発明のプリントヘッドは、マトリックス状のアレイ内で形成される冗長な駆動電極のセットを含む。ひとつの実施の態様によれば、冗長電極のセットは、第１のセットの電極の付加的な余剰な行を設けることによって、および第２の電極のセットの電極を変更または追加することによって形成される。また、この冗長電極のセットの形成は、各冗長電極が、マトリックス状のアレイ内での別の電極の電荷付与パターンを繰り返すように行われる。冗長電極は、対応する主電極の代わりに選択的に起動される。これにより、潜像を形成する場合、ラインからラインへの電荷付着形成のシーケンスを変更することができる。
【００１０】
電荷を付着形成させるために種々のシーケンスの順序を使用して、最終的な出力イメージにおける縦方向のバンディング効果を視覚的に抑制する。縦方向のバンディングを減少させるレベルは、マトリックス状のアレイ内の冗長的な行の数に対応する。結果として、イメージの品質は著しく向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の例証となる実施形態によれば、電荷ドットの可変シーケンスを提供するプリントヘッドが説明される。この例証となる実施形態は、画像形成システムの中で実現することに関連して、以下のように説明される。本発明は高範囲の装置又は画像形成システムの中で実現することができ、本願で記述した特定の実施形態についての用途の中で具体的に限定されないことは、当業者は理解されよう。本願で使用する画像形成システムという用語は、ドキュメントのような特定の対象物に関連した画像データを捕捉、記憶、形成、発生及び／又は再生するように適合された、電子ビーム式イメージング、電子写真、静電気、静電写真、イオノグラフ、音響、インクジェット及び他の種類のイメージ形成又は再生システムなどの、種々の技術の集まりを含むことを意図している。
【００１２】
図１は、イメージ形成システムの中の従来の電荷付与形成式プリントヘッド１０を示している。このプリントヘッド１０は、図示のように、イメージングドラム１１として示されるイメージング部材との間隔を空けて向き合うように配置されて、ドラム面上に荷電粒子１５を放出する。図示のように、このプリントヘッド１０は、複数のＲＦ駆動ラインの電極１３を含む第１の電極層を有している。ＲＦ駆動ラインの電極１３は、第２の電極層を形成するフィンガ電極１４と交差している。コントローラ（図示せず）はプリントヘッド１０と電気的に通信して、電荷による画像をイメージングドラム１１上に転写するようにプリントヘッド１０に指示を行う。荷電粒子を生成しプリントヘッドから放出するために、高いＲＦ電圧が駆動ライン１３に印加され、一方所定の極性のＤＣ電圧がフィンガ電極１４とスクリーン電極１８とに加えられる。荷電粒子の生成は、駆動ライン１３及びフィンガ電極１４が交差して電荷発生サイトを形成する各ポイントで行われる。誘電体層１６が、２つの電極の層を分離及び絶縁する。
【００１３】
明瞭に説明するために、プリントヘッド１０とイメージングドラム１１との間のギャップは、ドラムの曲率と同様に、非常に誇張されている。また、ＲＦ電極すなわち駆動電極は、０から６の順序で番号付けされている。イメージング部材が湾曲している場合、イメージング部材の「上死点」に最も近いＲＦライン（「中央電極」）は、イメージング部材に最も近く、一方それに隣接し中心から外側のＲＦライン（「エッジ電極」）は、イメージング面が湾曲しているため、イメージング面からより離れている。この増加したギャップにより電界強度が結果として小さくなり、エッジ電極からは結果としてより少ない電荷が放出及び付与される。このため、ＲＦ駆動電極の周期的な動作及びプリントヘッドのそばを通るドラムのスキャニングにより、「弱い」及び「強い」電荷ドットのパターンが作られ、このことは現像された電荷画像に対して肉眼で見えるバンディング又はテクスチャーを発生することもある。プリントヘッド１０はドラム１１の軸に平行に、またそのドラム面に対して接線方向に約０．２５ｍｍの間隔で取り付けられるため、中央電極−ＲＦライン３−が実際にはドラムに最も近く、一方エッジ電極−ＲＦライン０、ＲＦライン１、ＲＦライン５及びＲＦライン６−は漸次より少ない電荷を付与する。「弱い」及び「強い」ドットの特性は電荷の大きさに関係し、これはある程度は湾曲したドラム又はイメージング面に対するプリントヘッドの心合わせ及び位置決めの関数であることは理解されよう。
【００１４】
図１のプリントヘッド１０によって形成された潜像における各ラインは、イメージング部材がプリントヘッドのそばを通ってスキャンするとき、電荷発生サイトからの時間系列で付与された電荷ドットを含んでいる。従来は、ＲＦ駆動電極１３は規則的な順序で掃引される、例えば、高圧のＲＦ信号がそれらに０，１，２，３，４，５，及び６の順序で加えられ、一方フィンガ電極１４は選択的にバイアスされて、電荷ドット１５をプリントヘッド１０からプリント画像が形成されことになるピクセルに放出する。これにより、ＲＦライン＃０により形成された全ての電荷発生サイトが電荷を最初に付着形成し、ＲＦライン＃１が形成した電荷発生サイトが後に続く。ＲＦライン＃１は、第２のセットの電荷を第１のセットの電荷に隣接して付着形成する。次に、ＲＦライン＃２は、第３のセットの電荷を第２のセットの電荷に隣接して付着形成し、ＲＦライン＃６が最後のセットの電荷を付着形成するまで続く。この動作順序は、画像内に形成される各ラインに対して繰り返される。
【００１５】
図２は、別の従来のプリントヘッドの概略図であり、電荷発生サイトのマトリックス状のアレイの一部を示しており、またこれに対応するようにして、単一の水平ラインに対して付与された電荷ドットの時間順序を示している。図２のプリントヘッドの一部分では、マトリックス状のアレイ内の電荷発生サイトは、フィンガ制御電極Ｆn-1，Ｆn，Ｆn+1，及びＦn+2をＲＦライン駆動電極ＲＦ＃０，ＲＦ＃１，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３及びＲＦ＃４と交差させることにより形成される。電極の交差位置に配置された、プリントヘッド内の各電荷発生サイトは、水平ライン２７に沿った特定のピクセル位置に電荷ドットを付与するように構成される。この関係は、図２の点線で示されている。例えば、フィンガ電極ＦnとＲＦ＃０との間のクロスポイントにおける電荷発生サイトは、水平ライン２７に沿ったピクセル位置Ｘ＋０に対応し、またフィンガ電極Ｆn-1とＲＦ＃４との間のクロスポイントで形成される電荷発生サイトは、ピクセル位置Ｘ＋３に一致する。
【００１６】
動作に当たっては、各電荷発生サイトは、イメージング部材がプリントヘッドのそばを通ってスキャンするとき、対応するピクセル位置で電荷を付与する。水平ライン２７を含むイメージング部材の部分が各ＲＦラインに対向して連続して移動する場合、ＲＦラインは連続した順序で電荷を付与するようにトリガされる。このため、ＲＦライン電極がラスタスキャンすることにより、イメージング部材がそばを通過するとき、イメージング部材上の電荷のラインが充填される。例えば、イメージング部材がプリントヘッドのそばをスキャンするとき、ライン２７の第１の電荷ドット（ドット付与順序１）が、ＲＦ＃０に位置する電荷発生サイトから放出され、各それぞれのピクセル位置で付与される。次のセットの電荷ドット（ドット付与順序２）がＲＦ＃１に電力を印加することにより生成されて、各それぞれの対応するピクセル位置に付与される。次に、第３のセットの電荷ドット（ドット付与順序３）がＲＦ＃２の電荷発生サイトから付与され、その後、ＲＦ＃３の電荷発生サイトによって生成された第４のセットの電荷ドット（ドット付与４）が続く。最終的に、ＲＦ＃４の電荷発生サイトが、第５で最後のセットの電荷ドット（ドット付与順序５）を生成し、第２及び第３のセットの電荷の間に付与して、ライン２７を完成させる。これにより、ＲＦ＃０からＲＦ＃４の駆動ラインを連続的にトリガすることによって、ライン２７全体が、順序１，４，２，５，３の周期的に反復されるドットのシーケンスにより作られる。電荷ドットがピクセル位置に付与される順序は、ライン２７の各ピクセル位置の下側に記録される。ＲＦラインの同じ動作順序及び電荷ドットの同じ付着順序は、画像内の全てのラインに対して繰り返される。
【００１７】
図２のプリントヘッドは、電荷をイメージング部材上に交互的な順序で付与することによって、強いドットと弱いドットとを交互配置するように設計されている。エッジ電極ＲＦ＃０及びＲＦ＃４によって付与されたドットは、比較的弱い電荷を有しており、比較的強い電荷のドットを付与する中央電極ＲＦ＃１，ＲＦ＃２及びＲＦ＃３によって付与されたドットと交互配置される。この構成はイメージング部材上により均一な電荷のラインを形成することによって、不規則性及び不連続性をいくらか改良するが、いくつかの欠点が存続する。前述したように、ＲＦ駆動ラインをＲＦ＃０から始まる規則的で一貫したシーケンスで掃引することによって、画像内の各ラインは同じ順序のドット付与により形成される。この系統的な電荷の付与により、小さな不規則性ですら最終イメージの中で拡大されるバンディング効果が結果として生じる。
【００１８】
電子ビームとすでに付与された電荷との間の相互作用により、イメージング部材上に形成された電荷ドットは基本的に３つの「異なった」種類に分類される。第１の種類は「平坦な」誘導体（プリンティング時にはライン内に隣り合う電荷がない）上に付与されたドットを含み、第２の種類はすでに帯電した場所に並んで付与されたドットを含み、また第３の種類は２つの電荷領域の間に配置されたドットを含んでいる。個々のドットは、異なった寸法及び異なった電荷密度の分布を示している。寸法及び密度を含むドットの特性は、ドットがイメージング部材上に付与される順序に依存するので、全ての変化及びブルーミング効果が画像の各ライン内の同じ位置で発生する。ドットの特性は時間系列によって決定されるので、水平ライン内のそれらの相対位置は一定であり、このため、ドットは全て前及び後のラインの同じドットで水平方向に記録される。例えば、画像のラインごとに、全ての「強い」ドット及び全ての「弱い」ドットが整列する。このドットの整列は、画像内の縦方向のバンディング効果の原因になる。画像内の各ラインが同じ位置で心合わせ不良又はむらのある電荷などの不規則性を繰り返すので、不規則性を目立たせるまた強調する傾向がある縞が発生する。
【００１９】
図３は、図２で示したような、５つの駆動ラインを有する標準的なプリントヘッドによって形成された、画像内のドット分布パターンの例を示している。図示のように、ドット付与の固定した順序は、画像３０の中に不規則性及び同種のドットの縦方向の整列を結果として生成する。各ラインは同じドット分布のパターンを有し、これは縦方向のライン３１，３２，３３及び３４で明らかな、縦方向のバンディング効果を引き起こす。
【００２０】
図４は、本発明の１つの実施による、電荷発生サイトのマトリックス状アレイの一部分を概略的に示している。図４で概略的に示されたプリントヘッドは、一つ以上の冗長的な駆動電極（ＲＦ＃５及びＲＦ＃６として示す）を加えることによって、図１及び図２のプリントヘッドで発生したバンディング効果を抑制する。電荷発生サイトのマトリックス状アレイの行は、ＲＦ駆動ライン電極ＲＦ＃０，ＲＦ＃１，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４，ＲＦ＃５及びＲＦ＃６によって定められ、列はフィンガ電極Ｆn-2，Ｆn-1，Ｆn及びＦn+1、又は他の制御電極のセットによって定められる。このプリントヘッドは、クロススキャン方向に延び、図２で示されたプリントヘッドの電荷発生サイトに形状が類似した電荷発生サイトを形成する主セットのＲＦ電極（ＲＦ＃０，ＲＦ＃１，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４）と、冗長的なセットのＲＦ電極（ＲＦ＃５，ＲＦ＃６）とを含んでいる。「クロススキャン」という用語は、イメージング部材のプロセス方向すなわちスキャン方向に直交する方向に、電極が延びることを意味する。「主セット」という用語は、イメージを形成するに十分な電荷発生サイトのマトリックス状アレイを形成する電極のセットのことを指す。この主セットでは、電荷発生サイトの各行は、主セット内の他の全て行と異なった特有の電荷発生パターンを形成し、相異するドットのパタンを付与する。主電極は、図１及び図２で示されたプリントヘッドのような、従来のプリントヘッドの構成と一致する。「冗長的」又は「冗長電極」という用語は、ＲＦ電極が主セットのＲＦ電極に加えてプリントヘッドに設けられ、このＲＦ電極が一つ以上のＲＦ電極（対等な電極）とほぼ同一パターンの電荷発生サイトを形成することを意味する。冗長的なＲＦ電極及び電荷発生サイトは余剰のものであり、帯電潜像を作る対等な主電極と置き換わることができる。
【００２１】
動作に当たっては、冗長的なＲＦ電極は、対等なＲＦ電極として、同様の電荷パタンをイメージング部材上に付与する。図４のプリントヘッドでは、冗長電極のラインが、他の点において標準的なプリントヘッドに追加される。この場合、冗長電極ＲＦ＃５及びＲＦ＃６は、ＲＦ＃０及びＲＦ＃１の電荷放出パタンと同じものである。このため、イメージング部材上に形成された個々の電荷ドットは、複数の電荷発生サイトからプリントすることができる。例えば、ＲＦ＃０により形成された電荷発生サイトから生成された帯電潜像内の電荷ドットは、ＲＦ＃５により形成された電荷発生サイトから生成することもできる。図４に示すように、水平ライン４７に沿ったラインピクセルＸ＋０及びＸ＋５は、両方のＲＦ＃０及びＲＦ＃５の電荷発生サイトに相当し、これらの電荷発生サイトによって形成することができる。同様に、両方のＲＦ＃１及びＲＦ＃６の電荷発生サイトは、水平ライン４７に沿ったピクセル位置Ｘ＋２及びＸ＋７に相当する。
【００２２】
図４のプリントヘッドは、ドット付与順序を可変にすることができる。ドットを付与する順序は、冗長電極を使用して、帯電潜像の中のラインからラインへ変えることができる。例えば、主セットの電極を動作させ、電荷を発生及び付与させることによって、帯電潜像の第１のラインを形成することができる。しかしながら、所定の冗長電極に対等な主電極（例えば、所定の冗長電極と同じ電荷発生サイトのパターンを形成する主電極）の代わりに、１つ以上の前記所定の冗長電極を動作させることによって、隣のラインを形成することができる。イメージの第１のラインの中の強い電荷ドットをイメージング部材上に最初に配置し、一方隣接するライン上の類似の位置の電荷ドットを時間系列の別の順序で付与させ、これにより、最初のドットとは異なる特性を持たせることができる。
【００２３】
図５は、本発明のプリントヘッドによる静電潜像内の一連のラインに対するドット付与の順序を示している。画像５０は、図４に示すような、冗長電極を有するプリントヘッドを用いて作られた８つのラインを含んでいる。各ライン内の番号は、電荷がライン上のそれぞれのピクセル位置に付与される順序を示している。図４に示したプリントヘッドのような２つの冗長的なＲＦ電極の行を有するプリントヘッドを使用する場合、３つの付加的なシーケンスを選択して、ほぼ同一の電荷パタンを作ることができる。画像５０内の第１のライン又は他の電荷パタンは、ＲＦ電極のシーケンスＲＦ＃０，ＲＦ＃１，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４（「シーケンス１」）を用いてＲＦ電極を動作させることによって作られる。これは、図２に関連して説明したような、従来のプリントヘッドの中で使用されるシーケンスと同じである。シーケンス１は、画像５０のライン１からライン５を形成するために使用される。
【００２４】
別のＲＦ電極のシーケンスでは、電極ＲＦ＃０の代わりに、冗長電極ＲＦ＃５を動作させて、ドットを付与する。ＲＦ＃５がＲＦ＃０のドット付与パタンと同じパタンを形成するので、このシーケンスは第１のシーケンスと同じ配置となるが、動作順序において異なるポイントでドットを付与する。ＲＦラインを動作させると、プリントヘッド用のコントローラは電極ＲＦ＃０を「飛び越し」て、その代わりに冗長電極ＲＦ＃５を動作させる。この場合、ＲＦ電極のシーケンスは、ＲＦ＃１，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４，ＲＦ＃５（「シーケンス２」）である。シーケンス２を使用して、画像５０のライン２及びライン６を形成する。
【００２５】
第３の可能なＲＦ電極のシーケンスでは、冗長電極ＲＦ＃６が電極ＲＦ＃１と置き換わり、ＲＦ＃０，ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４，ＲＦ＃６（「シーケンス３」）のＲＦ電極のシーケンスを形成する。シーケンス３を使用して、画像５０のライン３及びライン７を形成する。
【００２６】
第４のＲＦ電極のシーケンスでは、冗長電極ＲＦ＃５及びＲＦ＃６が、それぞれ、電極ＲＦ＃０及びＲＦ＃１に取って代わる。この場合、電荷ドットを付与する動作シーケンスは、ＲＦ＃２，ＲＦ＃３，ＲＦ＃４，ＲＦ＃５，ＲＦ＃６（「シーケンス４」）である。シーケンス４を使用して、画像５０のライン４及びライン８を形成する。
【００２７】
全てのＲＦ電極のシーケンスは、異なる電極と電荷発生サイトとの組合わせを使用しているが、ほぼ同一の最終結果をプリントする。しかしながら、ドットの順序及びこれによる個々のドットの特性は、ラインからラインへと変化する。従って、イメージ内の電荷の第１の経路すなわちラインは、シーケンス１のような電荷発生サイトの第１のシーケンスに従って形成され、一方イメージ内の電荷の隣の経路すなわちラインは、シーケンス２のような電荷発生サイトの異なるシーケンスに基づいて形成される。
【００２８】
異なるラインシーケンスを使用することが実現することにより、画像内のラインからラインへの電荷ドットの付与動作を変化させることが可能になる。この変化は、図６で示されている。この図では、ドットの特性は、画像６０内のラインからラインへよりランダム化されて見える。前述したように、ドットの特性は付与順序に依存し、同様の付与順序がラインごとに繰り返される場合、１ライン内の不規則性も反復されて、結果としてバンディング効果が発生する。しかしながら、電極の動作順序の変化、またこれによるドットの付与順序の変化は、縦方向のバンディング効果を抑制する。付与順序の変化により、画像の異なるライン上の類似位置におけるドットの外観と特性とがランダム化される。この変化により、画像内の各ラインがドット付与を固定した順序でプリントされる場合に現れる縞発生効果を除去又は排除する。従って、強い電荷ドットが隣のライン内の強い電荷ドットの次ぎに常に配置されることはなく、また弱い電荷ドットが隣接するライン内の弱い電荷ドットの隣りに常に配置されるとは限らない。本発明は、イメージング部材上により均一な電荷のラインを提供するだけでなく、本発明のプリントヘッドは、画像全体にわたってより均一な電荷を提供する。その結果、不規則性は最終的なイメージの中でより目につきにくいようになる。図示したように、本発明のプリントヘッドによりプリントされた各ラインは、縦方向のバンディング効果をバラバラにして視覚的に抑制している。本発明のプリントヘッドにより形成された図６を、従来のプリントヘッドにより形成された図３と比較すると、動作シーケンスと画像内のラインからラインへのドット付着順序とを変更することにより、ドットの分布パターンが改良されていることを実証することができる。
【００２９】
可能な電荷付与シーケンスの数及びこれによるバンディングを抑制するレベルは、冗長電極のラインの数に伴い増加する。プリントヘッドが動作させることができる異なる電荷付着シーケンスの数は、２Nに等しい。ここで、Ｎは冗長電極の数に等しい。例えば、冗長電極がない場合は、電荷付着シーケンスの数は１に限定される。冗長電極がないと、電荷付着シーケンスは、固定した連続的な順序で駆動電極を動作させることに限られる。図４に示すように、２つの冗長電極がプリントヘッドに加えられると、選択するための４つの可能なシーケンスができる。各シーケンスは、１つ以上の冗長的なＲＦライン電極を１つ以上の対応する主ＲＦライン電極に代えて選択的に動作させることによって、又は全ての主電極をどのような冗長電極も利用せずに動作させることによって実現される。
【００３０】
縦方向のバンディング効果を抑制して画像品質を向上させるために、各種の電荷付与シーケンスを提供するように任意の数の冗長電極を使用することができる。本発明の１つの実施によれば、これは限定する意味で解釈されるものではないが、従来のプリントヘッドを含む主ＲＦラインの最大６０％が繰り返される（例えば、冗長電極を利用する）。例えば、プリントヘッドの構成が２０の主ＲＦライン（駆動）電極を備えてイメージを作る場合、最大１２の付加的な冗長電極のラインが採用され、ＲＦライン電極は全体で３２になる。可変の電荷付与順序を作るには、冗長電極が対応する主電極の代わりに選択的に動作されて、ほぼ同一の電荷発生パターンを形成する。１２の冗長電極の行を有するプリントヘッドでは、最大４０９６（２12）の可能なプリンティングシーケンスがある。これにより、最大６０％の主電極が重複することになり、縦方向のバンディング効果が著しく減少されて、イメージ品質が向上される。
【００３１】
さらに、中央のＲＦライン電極ではなく、エッジのＲＦライン電極の繰返し、すなわちエッジ電極に対応する冗長電極を追加することは、縦方向のバンディング効果を減少させる上でより有効となる傾向がある。冗長電極を通常は動作順序の最初にある駆動電極に提供することは特に都合が良い。エッジ電極は、電極とイメージング部材との間の距離がより大きいため、より大きな不規則性を生ずる傾向がある。中央電極の繰返し、すなわちこれに対応する冗長電極の追加は、なお何らかの利点を提供するが、その結果はそれほど明らかではない。
【００３２】
電極の動作順序をプリントヘッドの中に事前にプログラムして、コントローラがコントロールすることができる。シーケンスを任意の順序に従って動作させることができ、必ずしも周期的な順序で繰り返す必要はない。例えば、図５では、プリントヘッドは最初はシーケンス＃１でプリントし、続いてシーケンス＃２、シーケンス＃３、及び最後にシーケンス＃４でプリントする。この順序は次の４ラインに対して、またイメージ内の全てのその後のラインに対して再度繰り返される。しかしながら、動作順序は、可能なプリンティングのシーケンスを実行する上で明白な順序が存在しないように、ランダムにプログラムすることができる。例えば、イメージ内の１０のラインは、次のシーケンスの組合わせを用いて形成することができる。
【００３３】
【表１】
ライン１：シーケンス1（ＲＦ＃0，ＲＦ＃1，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4）
ライン２：シーケンス2（ＲＦ＃1，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃5）
ライン３：シーケンス4（ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃5，ＲＦ＃6）
ライン４：シーケンス3（ＲＦ＃0，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃6）
ライン５：シーケンス1（ＲＦ＃0，ＲＦ＃1，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4）
ライン６：シーケンス4（ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃5，ＲＦ＃6）
ライン７：シーケンス3（ＲＦ＃0，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃6）
ライン８：シーケンス2（ＲＦ＃1，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃5）
ライン９：シーケンス4（ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4，ＲＦ＃5，ＲＦ＃6）
ライン１０：シーケンス1（ＲＦ＃0，ＲＦ＃1，ＲＦ＃2，ＲＦ＃3，ＲＦ＃4）
【００３４】
本発明の別の実施によれば、前述した「縦方向」のランダム化に加えて、「横方向」のランダム化を含むように、プリントヘッドを構成することができる。横方向のランダム化を使用することにより、各それぞれのプリントされるラインは、セグメントのセットにバラバラにされる。セグメントは、横方向に分割されたプリントヘッドの一部分であり、例えば図４に示される４個のフィンガー電極Ｆn-2〜Ｆn+1に係る部分である。個々のセグメントの長さは一定又は可変とすることができる。ここで可変の長さは、あらかじめ決めておくか又はランダムに選択することができる。次に、各セグメントは、前述したような変化したドット付着シーケンスを用いてプリントされる。シーケンスの順序は、あらかじめ決めておくか又はランダムに選択することができる。例えば、画像の８つのラインは、次のシーケンスの組合わせを用いて形成することができる。
【００３５】
【表２】
ライン１：[...シーケンス1...][.....シーケンス4....][..シーケンス2..]
ライン２：[....シーケンス2....][...シーケンス1...][..シーケンス3...]
ライン３：[.シーケンス4.][....シーケンス3....][....シーケンス2.....]
ライン４：[...シーケンス3...][....シーケンス4....][...シーケンス3..]
ライン５：[..シーケンス1....][...シーケンス2......][..シーケンス4..]
ライン６：[...シーケンス4...][.....シーケンス3...][...シーケンス2..]
ライン７：[..シーケンス3..][....シーケンス2....][....シーケンス1...]
ライン８：[...シーケンス2..][.....シーケンス1.....][..シーケンス4..]
【００３６】
画像を形成するためには、実際的に際限ない数の組合わせがある。
【００３７】
本発明は、図２のプリントヘッドのようなプリントヘッドに、前述した改良を組み合わせて実行される。ここでは、強いドットと弱いドットとが画像の各ラインに交互に配置される。その結果、画像のプリント品質は著しく改良される。本発明は、画像形成のプロセスの中で、縦方向及び他のバンディング効果の問題に対して単純な解決策を提供する。本発明のプリントヘッドを利用することによって、画像内の縞発生効果は解消されて、不規則性が縮小及び減少される。従って、最終的な画像のプリント品質が著しく向上される。
【００３８】
本発明は、可変のドット付与順序を提供することによって、第１及び第２の電極のクロスポイントのマトリックス状のアレイから大きさが均一の電荷ドットを付与形成する方法を企図している。しかしながら、種々の構成や技術を使用できることは、当業者は理解されよう。重要なことは、電極のマトリックスがバンディング効果を減少させるように配列され、このことがイメージを形成する冗長的な電荷発生サイトを有するプリントヘッドを用いて実現されることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  画像形成システム内の従来の電荷付与式プリントヘッドを示す図である。
【図２】  従来のプリントヘッド用電荷発生サイトの、マトリックス状アレイの一部分の概略図である。
【図３】  図２のプリントヘッドが発生したドットの分布パタンを示す図である。
【図４】  本発明のプリントヘッド用電極の一部分を示した概略図であり、冗長的な行のセットを含む電荷発生サイトのマトリックス状アレイを示す図である。
【図５】  本発明のプリントヘッドにより形成された８つのラインから構成する、帯電潜像についてのドット付与順序を示す図である。
【図６】  本発明のプリントヘッドが発生したランダム化したドットの分布パターンを示す図である。
【符号の説明】
１０  従来の電荷付着形成式プリントヘッド、１１  イメージングドラム、１３  ＲＦ駆動のライン電極、１４  フィンガ電極、１５  荷電粒子、１６  誘電体層、１８  スクリーン電極、ＲＦ＃１〜ＲＦ＃４  主電極（駆動電極）、ＲＦ＃５，ＲＦ＃６  冗長電極（駆動電極）Ｆn-2〜Ｆn+1  フィンガ電極（制御電極）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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