(57)【要約】【課題】記録媒体に両面印刷する印刷装置および印刷方法を提供すること。【解決手段】この印刷装置および印刷方法では、記録媒体の第１の面に印刷した後に、蒸気および／または小液滴による状態調節が実施される。この状態調節により、後の第２の面の印刷中に第１の面の印刷画像が損傷することが回避される。この状態調節によって記録媒体が損なわれることはない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体（２０）に両面印刷するための印刷装置であって、
記録媒体（２０）の第１の面に印刷するように設計された少なくとも１台のシンプレックス印刷装置（１１）と、
前記シンプレックス印刷装置（１１）によって印刷した前記第１の面の反対側の前記記録媒体（２０）の第２の面に印刷するように設計された少なくとも１台のデュプレックス印刷装置（１２）と、
前記シンプレックス印刷装置（１１）と前記デュプレックス印刷装置（１２）の間に配置され、前記シンプレックス印刷装置（１１）によって印刷された前記記録媒体（２０）の前記第１の面を蒸気（３００）および／または小液滴にさらすように設計された状態調節手段（２９）と
を備える印刷装置。
【請求項２】
前記状態調節手段（２９）が、前記蒸気（３００）および／または小液滴の供給装置を備え、前記供給装置が、小液滴（３００ａ）を含む蒸気（３００）および／またはサイズが５μｍよりも小さい小液滴を使用して前記状態調節を実施するように設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
印刷装置の輸送方向に沿って前記状態調節手段（２９）の下流に配置され、前記状態調節後の前記記録媒体（２０）を冷却するようになっている冷却装置が設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
裏返し装置（２４）が設けられており、前記状態調節手段（２９）が、前記印刷装置の輸送方向に沿って、前記シンプレックス印刷装置（１１）と前記裏返し装置（２４）の間または前記裏返し装置（２４）と前記デュプレックス印刷装置（１２）の間に設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記状態調節手段（２９）が、周囲圧力よりも高い予め設定された圧力で前記蒸気（３００）および／または小液滴を前記記録媒体（２０）に当てるように設計された圧縮装置を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項６】
記録媒体（２０）の両側にある２つの面に、特に請求項１から５のいずれかに記載の印刷装置によって印刷する、記録媒体（２０）の両面印刷方法であって、
少なくとも１台のシンプレックス印刷装置（１１）、少なくとも１台のデュプレックス印刷装置（１２）およびその上に印刷する記録媒体（２０）を用意するステップと、
前記記録媒体（２０）の第１の面に前記シンプレックス印刷装置（１１）を使用して印刷するステップと、
前記シンプレックス印刷装置（１１）によって印刷した前記記録媒体（２０）の前記第１の面の状態を、小液滴および／または蒸気（３００）を使用して調節するステップと、
前記シンプレックス印刷装置（１１）によって印刷し、次いで処理した前記第１の面の反対側の前記記録媒体（２０）の第２の面に前記デュプレックス印刷装置（１２）を使用して印刷するステップと
を含む印刷方法。
【請求項７】
小液滴（３００ａ）を含む蒸気（３００）および／またはサイズが５μｍよりも小さい小液滴を使用して前記状態調節を実施することを特徴とする、請求項６に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記状態調節後に前記記録媒体（２０）を冷却することを特徴とする、請求項６または７に記載の印刷方法。
【請求項９】
前記シンプレックス印刷装置（１１）による印刷の後、前記デュプレックス印刷装置（１２）による印刷の前に前記記録媒体（２０）が裏返され、この裏返しが前記状態調節の前または後に実施されることを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載の印刷方法。
【請求項１０】
状態調節中に、予め設定された圧力、特に周囲圧力よりも高い圧力で前記蒸気（３００）および／または小液滴を前記記録媒体（２０）に当てることを特徴とする、請求項６から９のいずれかに記載の印刷方法。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれか一項に記載の印刷方法によって生産される、両面に印刷された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に両面印刷するための印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、デュプレックス印刷デバイス（ｄｕｐｌｅｘ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）とも呼ばれる両面印刷用の印刷装置（ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ａｒｒａnｇｅｍｅｎｔ）に関する。詳細には、本発明は、現像液によって塗布された粒子、特にトナー粒子を使用して記録媒体に印刷するディジタル印刷機、特に巻取紙または枚葉紙の形態の記録媒体に印刷する高速印刷機に関する。
【０００３】
例示的なディジタル印刷機は例えばＤＥ  １０  ２０１０  ０１５  ９８５  Ａ１、ＤＥ  １０  ２００８  ０４８  ２５６  Ａ１またはＤＥ  １０  ２００９  ０６０  ３３４  Ａ１から知られている。
【０００４】
記録媒体の第１の面と第１の面の反対側の第２の面、すなわちおもて面と裏面の印刷された画像を後に一緒に定着させる印刷システムでの例えば両面デュプレックス印刷の場合のような両面印刷は、最初に印刷されるおもて面が、印刷後に、裏面に印刷するための１台または複数台の印刷ユニットに直接に供給されるときに重大な問題に関連する。
【０００５】
これに関連する最も重大な技術的課題は、おもて面に位置するまだ定着させていない印刷画像を、印刷画像を傷つけることなく最終的な定着にかけ、同時に裏面に印刷することである。
【０００６】
記録媒体、例えば印刷用巻取紙上の未定着の印刷画像は、例えばデュプレックス印刷デバイスの印刷ユニット内で使用される電場の作用下でいつでも再動態化しうる。デュプレックス印刷では、一方で、転写ローラと圧力ローラ（バックローラ）の間に存在する電場によって、印刷された画像、例えばトナー画像を記録媒体の裏面上に引き付けることができる。他方、おもて面の既に転写された印刷画像は記録媒体から除去されることがある。その結果、印刷画像が損傷するだけでなく、圧力ローラも汚れる。
【０００７】
一般に、（熱、圧力、溶媒、赤外、フラッシュライトなどによる）中間定着（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｉｘｉｎｇ）を選択することができるが、これは別の欠点に関連する。また、２台の定着ステーションを使用することは通常、経済的ではない。熱定着の場合、定着後の除湿された記録媒体は、印刷適性に関する問題を引き起こす。さらに、例えば紙やボール紙の場合には記録媒体が収縮することがある。さらに、印刷の定着が光沢の変化につながることがある。
【０００８】
したがって例えばＤＥ  １９７  ５５  ５８４  Ａ１は、１５０℃から４００℃の間の温度を有する気体によってトナーを融解させて中間画像を定着させることを記載しており、これは、上述の問題につながりうる。さらに、この文献に記載された方法では１６０Ｌ／秒の範囲の比較的大量の水蒸気が使用される。
【０００９】
同様の方法はＵＳ  ５，１４０，３７７  Ａ、ＤＥ  ２００３  ９９２  Ａ１およびＤＥ  １０３  ０１  ５８７  Ａ１にも記載されている。
【００１０】
ＤＥ  ２０  ２００４  ０２０  ９５３  Ｕ１も記録媒体上にトナーを定着させることを取り扱っており、記録媒体の収縮の問題にも明確に対処している。この文献に記載された解決策ではこの問題を防ぐことはできないと考えられるため、記録媒体のおもて面と裏面の印刷の比に対して記録媒体の収縮が負の影響を与えないようにする補正装置が提案されている。
【００１１】
ポリマーフィルムによって定着させる代替の定着方法もＤＥ  １０  ２００４  ００９  ９８７から知られている。しかしながら、この方法は、追加の材料の使用、さらに機械に関するより大きな複雑さを必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２０１０  ０１５  ９８５  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １０  ２００８  ０４８  ２５６  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  １０  ２００９  ０６０  ３３４  Ａ１
【特許文献４】ＤＥ  １９７  ５５  ５８４  Ａ１
【特許文献５】ＵＳ  ５，１４０，３７７  Ａ
【特許文献６】ＤＥ  ２００３  ９９２  Ａ１
【特許文献７】ＤＥ  １０３  ０１  ５８７  Ａ１
【特許文献８】ＤＥ  ２０  ２００４  ０２０  ９５３  Ｕ１
【特許文献９】ＤＥ  １０  ２００４  ００９  ９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、記録媒体への改良された両面印刷を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の印刷装置および請求項６に記載の印刷方法によって達成される。
【００１５】
この点に関して、この印刷装置は、互いに反対側にある２つの面を有する記録媒体の第１の面に印刷するように設計された少なくとも１台のシンプレックス印刷装置（ｓｉｍｐｌｅｘ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）と、シンプレックス印刷装置によって印刷した第１の面の反対側の記録媒体の第２の面に印刷するように設計された少なくとも１台のデュプレックス印刷装置（ｄｕｐｌｅｘ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）と、シンプレックス印刷装置とデュプレックス印刷装置の間に配置された状態調節手段であり、シンプレックス印刷装置によって印刷された記録媒体の第１の面を、小液滴および／または蒸気にさらすように設計された状態調節手段とを備える。
【００１６】
さらに、他の態様において、本発明は、特に本発明に基づく印刷装置によって記録媒体の両側にある２つの面に印刷する、記録媒体に両面印刷するための印刷方法であって、
−  少なくとも１台のシンプレックス印刷装置、少なくとも１台のデュプレックス印刷装置およびその上に印刷する記録媒体を用意するステップと、
−  記録媒体の第１の面にシンプレックス印刷装置を使用して印刷するステップと、
−  シンプレックス印刷装置によって印刷した記録媒体の第１の面／第１の面の状態を、小液滴および／または蒸気にさらす／を使用して調節するステップと、
−  シンプレックス印刷装置によって印刷し、次いで処理された第１の面の反対側にある記録媒体の第２の面にデュプレックス印刷装置を使用して印刷するステップと
を含む印刷方法に関する。
【００１７】
他の態様では、本発明がさらに、本発明に基づく方法によって生産される記録媒体に関する。
【００１８】
本発明は、両面印刷法における裏面印刷（第２の面の印刷）のために、被印刷巻取紙などの記録媒体の状態を調節する方法および装置に基づく。狙いは、裏面の電気泳動支援転写の場合におもて面／第１の面に位置するシンプレックス印刷画像ができるだけ損傷を受けないように、おもて面のシンプレックス印刷画像に影響を与えること、および記録媒体に影響を与えないこと、特に記録媒体の収縮が本質的に全く起こらないようにすることにある。
【００１９】
この課題は、シンプレックス印刷画像を小液滴および／または蒸気で処理することによって解決される。この目的のため、例えば特定の経路に沿って、記録媒体の第１の面の未定着の印刷画像を小液滴および／または蒸気にさらす。
【００２０】
小液滴および／または蒸気をトナー／キャリヤ層に当てまたは噴霧することによって、印刷画像上に保護フィルムが形成される可能性があることに加えて、供給した小液滴および／または供給した蒸気から生じた小液滴、例えば水蒸気から生じた小液滴が付着し、したがって、未定着層中の電気泳動度を低減させることができる。
【００２１】
小液滴、例えば小水滴が追加されたおもて面のシンプレックス印刷画像がデュプレックス印刷ユニットに供給された場合、電場の影響によるデュプレックス印刷装置の構成要素、例えば圧力ローラへの再転写は許容できる量まで低減される。
【００２２】
有利な構成および展開は、従属する他の請求項から、および図面を参照した以下の説明から明らかになる。
【００２３】
以下に、概略図に示された実施形態を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ディジタル印刷機の例示的な一構成の場合のディジタル印刷機を示す図である。
【図２】図１に基づくディジタル印刷機の印刷ユニットの構造を概略的に示す図である。
【図３】図１に基づくディジタル印刷機の構造を概略的に示す図である。
【図４】本発明に基づく印刷装置における状態調節を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面中の要素は、必ずしも互いに正確に原寸に比例して示されていない。
【００２６】
図中、同様の、同様の機能を有するまたは同様の効果を有する要素、特徴および構成要素にはそれぞれ、特に明記しない限り、同じ参照符号が付けられている。
【００２７】
最初に、本特許出願に関しては、以下の用語を以下のように理解すべきである。
【００２８】
本発明に関して、シンプレックス印刷装置は、記録媒体の第１の面に印刷材料によって画像を塗布する装置を意味する。
【００２９】
デュプレックス印刷装置は、デュプレックス印刷装置を通過した後に記録媒体の両面に印刷材料が塗布されているような態様で、記録媒体の第１の面の反対側の記録媒体の第２の面に印刷材料によって画像を塗布する装置を意味する。
【００３０】
本発明の文脈では、蒸気が、液体から形成された気体であり、場合によっては空気などの他の気体と混合されていてもよく、その液体に由来する非常に微細な小滴を含んでいてもよい。さらに、用語「蒸気」は、エーロゾルまたは霧、すなわち空気などの気体中の非常に微細な小液滴をも包含する。特に好ましくは、用語「蒸気」が過熱蒸気を含まない。好ましい一実施形態では、蒸気の温度が、その蒸気に含まれる液体の沸騰温度よりも低い、例えば、水蒸気の場合または小水滴を含むエーロゾル／霧の場合には前記温度が１００℃よりも低い。
【００３１】
本発明の文脈では、好ましくは尿素などの極性固体をことによると含むホルムアミド、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、水、アルコール（メタノール、エタノール、プロパノールなど）、炭酸などの極性流体を、液体として使用することが好ましい。好ましい極性流体は、４０℃超、より好ましくは５０℃超、特に好ましくは６０℃超の沸点を有し、より好ましくは、好ましい極性流体がさらに透明である。極性のプロトン性液体、特に水が特に好ましい。
【００３２】
小液滴は、その液体の沸点よりも低い温度を有する液体の小滴である。小液滴は、例えば気相から、凝縮によって、または例えばノズル、スクリーンなどから噴霧することによって、または小液滴を生み出す他の適当な手段によって形成することができる。
【００３３】
本発明に関して、小水滴は、水の沸点より低い温度、例えば常圧で１００℃よりも低い温度を有し、滴の形態で存在する、液体状態の小さな水滴である。特に、固体または気体の水はこの用語に包含されない。
【００３４】
状態調節は中間定着に通じうる本発明に関して、中間定着は、シンプレックス印刷装置での印刷とデュプレックス印刷装置での印刷との間の空間で定着が実施されることを意味する。しかしながら、この点に関して、中間定着は、対照的に、記録媒体上の印刷画像／粒子が、例えば融解によって記録媒体に定着される定着とも理解される。対照的に、本発明の文脈における中間定着は、記録媒体の表面での印刷材料の定着につながらない、印刷材料、例えば印刷液および／または印刷液に含まれる粒子の記録媒体への接着の向上を含む。
【００３５】
本発明は、記録媒体に両面印刷するための印刷装置、特に現像液によって塗布されるトナー粒子を使用して記録媒体に印刷するためのディジタル印刷機、好ましくは、記録媒体、より好ましくは巻取紙または枚葉紙の形態の記録媒体に印刷するための高速印刷機に関する。
【００３６】
ディジタル印刷機の場合には、電荷画像担体の電荷潜像に、ある種の実施形態では現像液によってインクを、電気泳動により付着させる。その結果生じた画像を直接に、または転写要素を介して間接的に記録媒体に転写する。ある種の実施形態で使用される現像液は、トナー粒子とキャリヤ液を所望の比率で含む。キャリヤ液としては鉱油を使用することが好ましい。ある種の実施形態では、トナー粒子に静電荷を与えるため、現像液に電荷制御剤を加える。さらに、例えば所望の粘度または所望の乾燥特性を有する現像液を得るために、他の添加剤を加えることもできる。
【００３７】
両面印刷の場合には、記録媒体の第１の面またはおもて面に画像を塗布し、続いて第１の面の反対側の第２の面または裏面にも画像を塗布する。
【００３８】
デュプレックス印刷装置の印圧ローラに剥離して落ちるのを防ぐため、前述のとおり、従来技術に従って第２の面に塗布する前に第１の面の画像を定着させる。ただし、これは上述の問題に関連する。
【００３９】
この問題は、シンプレックス印刷画像を小液滴および／または蒸気にさらすことによって解決される。この目的のため、例えば特定の経路に沿って、第１の面の未定着の印刷画像を小液滴および／または蒸気にさらす。したがって、小液滴および／または蒸気、例えば水を噴霧しかつ／または水を加熱することによって生じた小液滴および／または蒸気への曝露は、特に記録媒体の最終定着の前に実施する。
【００４０】
本発明によれば、この蒸気および／または小液滴は、状態調節手段を使用して、記録媒体がこの蒸気および／あるいは小液滴にさらされるような方法で供給する。蒸気および／または小液滴にさらすと、小液滴および／または印刷材料に入った蒸気から生じた小液滴の結果として印刷材料の移動度が低下することがある。さらに、小液滴および／または供給した蒸気から生じた小液滴が印刷材料に表層保護面を形成することによって、加圧ロールまたは印圧ローラ（バックローラ）に接着しにくくなる。
【００４１】
小液滴にさらしたおもて面のシンプレックス印刷画像がデュプレックス印刷ユニットに供給された場合、電場の作用による圧力ローラへの再転写は許容できる量まで低減される。
【００４２】
図１および２に、両面印刷用の例示的な印刷装置をディジタル印刷機として示す。しかしながら、本発明に基づく印刷装置はこのようなディジタル印刷機に限定されない。
【００４３】
図１によれば、記録媒体２０に印刷するためのディジタル印刷機１０は、記録媒体２０にトナー画像（印刷画像２０’、図２参照）を印刷する１台または複数台の印刷ユニット１１ａ〜１１ｄ（シンプレックス印刷装置１１）および１２ａ〜１２ｄ（デュプレックス印刷装置１２）を備える。記録媒体２０として、巻取紙の形態の記録媒体２０を、示されているように、給紙装置２２によってリール２１から送り出し、第１の印刷ユニット１１ａに供給することができる。記録媒体２０上の印刷画像２０’は最終定着装置３０で定着させる。次いで、巻取機２７によって記録媒体２０をリール２８に巻き取ることができる。このような構成はリールツーリール（ｒｅｅｌ−ｔｏ−ｒｅｅｌ）印刷機としても知られている。シンプレックス印刷装置１１の下流で画像を蒸気および／または小液滴にさらすために、裏返し装置２４の次に状態調節手段２９が配置されており、この状態調節手段で、記録媒体２０の印刷された第１の面を小液滴および／または蒸気３００にさらす。
【００４４】
図１に示した好ましい構成では、４台の印刷ユニット１１ａ〜１１ｄによって巻取紙の形態の記録媒体２０のおもて面にフルカラーで印刷し、４台の印刷ユニット１２ａ〜１２ｄによって裏面にフルカラーで印刷する（この構成は４／４構成として知られている）。この目的のため、給紙装置２２によってリール２１から記録媒体２０を送り出し、任意選択の状態調節機構２３を介して第１の印刷ユニット１１ａに供給する。状態調節ユニット２３では、記録媒体２０を前処理すること、または記録媒体２０を適当な物質でコーティングすることができる。ある種の実施形態では、ワックスまたは化学的に等価の物質をコーティング物質（プライマとも呼ばれる）として使用することができることが好ましい。しかしながら、記録媒体２０をコーティングすることが絶対に必要というわけではなく、またある種の実施形態では、省略される可能性もある。
【００４５】
このコーティング物質は、記録媒体２０の印刷準備を整えるため、および／または印刷画像２０’を塗布したときの記録媒体２０の吸収挙動に影響を与えるために、記録媒体２０の表面全体に塗布し、または続いて印刷を実施するエリアにだけ塗布することができる。このようにすると、続いて塗布された印刷材料、例えばトナー粒子またはキャリヤ液が過剰に記録媒体２０に染み込むことを防ぐことができ、印刷材料はむしろ、表面に実質的に留まる（したがって色および画質が向上する）。
【００４６】
記録媒体２０は次いで、第１の印刷ユニット１１ａから１１ｄに供給され、そこでおもて面にだけ印刷される。それぞれの印刷ユニット１１ａ〜１１ｄは通常、異なる１つの色で記録媒体２０に印刷し、または異なるトナー材料、例えば電磁的に読み取ることができるＭＩＣＲトナーを使用して記録媒体２０に印刷する。
【００４７】
おもて面に印刷された後、記録媒体２０は、裏返し装置２４内で裏返され、状態調節手段２９で蒸気および／または小液滴にさらされ、裏面に印刷するために残りの印刷ユニット１２ａ〜１２ｄに供給される。この状態調節は、裏面に印刷するための記録媒体２０の準備を整え、後続の印刷ユニットを通してさらに輸送される間におもて面の印刷画像が機械的に傷つくことを防ぐ。
【００４８】
フルカラー印刷を達成するためには、少なくとも４色、特に例えば基本色ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアンおよびキー）（したがって少なくとも４台の印刷ユニット１１、１２）が必要である。特殊な色（例えば顧客が指定した色または印刷可能な色空間を広げるための追加の基本色）を使用する追加の印刷ユニット１１、１２を使用することもできる。
【００４９】
印刷ユニット１２ｄの下流には見当ユニット２５が配置されており、見当ユニット２５は、印刷画像２０’とは独立に記録媒体２０に（特に印刷画像２０’の外側に）印刷された見当マークを評価する。このように、良質の印刷画像２０’を達成するために、横および縦方向の見当（色ドットを形成する基本色ドットは互いの上にまたは空間的に互いの非常に近くに配置されているべきであり、この見当は色見当または４色見当としても知られている）および見当（おもて面と裏面は空間的に正確に一致していなければならない）を調整することができる。
【００５０】
見当ユニット２５の下流には最終定着装置３０が配置されており、最終定着装置３０は、記録媒体２０上の印刷画像２０’を定着させる。電気泳動ディジタル印刷機の場合には、キャリヤ液を多量に蒸発させてトナー粒子だけが記録媒体２０上に残るようにする熱乾燥装置が最終定着装置３０として使用されることが好ましい。この定着は熱の作用下で起こる。この点に関して、トナー粒子が、熱の作用下で融解しうる材料、例えば樹脂を含む場合には、記録媒体２０上でトナー粒子を融解させることもできる。あるいは、過熱蒸気を使用して、すなわち凝結核を全く含まない過熱された状態の蒸気を使用して定着させることもできる。
【００５１】
最終定着装置３０の下流には引張りユニット２６が配置されており、引張りユニット２６は、全ての印刷ユニット１１ａ〜１２ｄおよび最終定着装置３０の中を通して記録媒体２０を引っ張る。この領域に他の駆動装置は配置されない。記録媒体２０に対する摩擦駆動には、まだ定着していない印刷画像２０’をぼやけさせる危険が伴うためである。
【００５２】
引張りユニット２６は記録媒体２０を巻取機２７に供給し、巻取機２７は、印刷された記録媒体２０を巻き取る。
【００５３】
印刷ユニット１１、１２および最終定着装置３０の隣には、空気調和モジュール４０、電源５０、制御装置６０、液体管理モジュール７０（液体制御ユニット７１、さまざまな液体のリザーバ７２など）など、ディジタル印刷機１０のための全ての供給装置が集中的に配置されている。特に、純粋なキャリヤ液、高濃度の現像液（キャリヤ液に対するトナー粒子含量が大きい現像液）およびセラム（ｓｅｒｕｍ）（現像液と電荷制御剤の混合物）を、ディジタル印刷機１０に供給する液体として使用することができる。廃棄する液体用の廃液容器または洗浄液の容器も配置される。
【００５４】
全く同じに構築された印刷ユニット１１、１２を備えるディジタル印刷機１０はモジュール方式で構築されている。印刷ユニット１１、１２に機械的に異なる点はなく、単にその中に含まれる現像液（トナーの色またはトナーのタイプ）が異なるだけである。
【００５５】
印刷ユニット１１、１２の基本構造を図２に示す。このような印刷ユニットは、帯電したトナー粒子を現像液によって光電式画像担体に付着させ、その結果形成された画像を記録媒体２０に転写する電子写真の原理に基づく。
【００５６】
印刷ユニット１１、１２は基本的に、電子写真ステーション１００、現像ステーション１１０および転写ステーション１２０からなる。
【００５７】
電子写真ステーション１００の核は、光電層（光導電体としても知られている）を表面に含む光電式画像担体である。この例では光導電体がローラ（光導電体ローラ１０１）として設計されており、硬い表面を有する。光導電体ローラ１０１は、印刷画像２０’を生成するために、回転しながらさまざまな要素を通過する（矢印の方向に回転する）。
【００５８】
最初に、光導電体の全ての不純物を取り除く。この目的のため、光導電体の表面に残った電荷を消去する消去灯１０２が配置されている。均質な光分布を達成するために、消去灯１０２は調節可能（局所的に可変）である。このようにすると表面を一様に前処理することができる。
【００５９】
光導電体の表面に依然として存在している可能性があるトナー粒子、おそらくはダート粒子および残ったキャリヤ液を除去するために、消去灯１０２の後、洗浄装置１０３が、光導電体を機械的に洗浄する。取り除かれたキャリヤ液は捕集容器１０５に送られる。集められたキャリヤ液およびトナー粒子は処理され（任意選択でフィルタに通され）、色ごとに、対応する液体インク源、すなわちリザーバ７２の１つに供給される（矢印１０５’参照）。
【００６０】
洗浄装置１０３は、表面を機械的に洗浄するために光導電体ローラ１０１の外面に対して鋭角（デリバリ面（ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｓｕｒｆａｃｅ）に対して約１０°から８０°）に配置されたブレード／スクレーパ１０４を備えることが好ましい。外面を軸方向の全長にわたってできるだけ小さな摩耗で洗浄するために、ブレード１０４は、光導電体ローラ１０１の回転方向に対して直角に往復運動することができる。
【００６１】
次いで、帯電装置１０６によって光導電体を所定の静電位に帯電させる。この目的のために、複数のコロトロン（ｃｏｒｏｔｒｏｎ）（特にガラス被覆コロトロン）が提供されることが好ましい。コロトロンは、高電圧が印加される少なくとも１本のワイヤ１０６’からなる。この電圧は、ワイヤ１０６’の周囲の空気をイオン化する。対電極としてスクリーン１０６”が配置されている。さらに、スクリーンとスクリーンの間の専用の空気ダクト（給気用の給気ダクト１０７および排気用の排気ダクト１０８）を通して供給された新鮮な空気（図２の空気流矢印も参照されたい）がコロトロンの周囲を流れる。供給された空気は次いでワイヤ１０６’のところで一様にイオン化される。その結果、光導電体の隣接する表面の均質で一様な帯電が達成される。加熱された乾燥空気を使用することによって、この一様な帯電をさらに改良することができる。空気は排気ダクト１０８を通して除去される。オゾンが生じれば、それもまた排気ダクト１０８を通して排出することができる。
【００６２】
次いで、コロトロンはカスケード式に配置すること、すなわち同じスクリーン電圧のスクリーン１０６”ごとに２本以上のワイヤ１０６’を配置することが可能である。スクリーン１０６”を横切って流れる電流を変化させること、したがって光導電体の帯電を制御することが可能である。光導電体の一様で十分に高い帯電を達成するために、さまざまな強度の電流をコロトロンに流すことができる。
【００６３】
帯電装置１０６の下流には文字発生器１０９が配置されており、文字発生器１０９は、光放射によって、所望の印刷画像２０’に従って光導電体から１画素ずつ放電させる。その結果、続いてトナー粒子を付着させる（このトナー粒子が付着した画像は印刷画像２０’に対応する）潜像が生み出される。多くの別個のＬＥＤを含むＬＥＤ列が光導電体ローラ１０１の軸方向の全長にわたって動かないように配置されたＬＥＤ文字発生器１０９を使用することが好ましい。とりわけ、ＬＥＤの数および光導電体上の光学画像化点の大きさが印刷画像２０’の解像力を決定する（典型的な解像力は６００×６００ｄｐｉである）。これらのＬＥＤは、時間およびそれらの放射電力に関して別々に制御することができる。このようにすると、（複数の画像要素または画素からなる）ドットを生み出すために多重レベル法を使用することができ、または、例えば色見当もしくは見当が不正確な場合に電気光学的な補正を実施するために画像要素を遅延させることができる。
【００６４】
文字発生器１０９は、多数のＬＥＤおよびそれらのＬＥＤの放射電力のために冷却しなければならない駆動論理を含む。文字発生器１０９は液冷式であることが好ましい。ＬＥＤは、グループ（複数のＬＥＤを組み合わせてグループを形成する）でまたは互いに別々に駆動することができる。
【００６５】
現像ステーション１１０によって、文字発生器１０９によって生み出された潜像にトナー粒子を付着させる。この目的のため、現像ステーション１１０は、光導電体上に現像液の層を導入する回転現像ローラ１１１を備える（現像ステーション１１０の動作モードについては後に詳述する）。光導電体ローラ１０１の表面は比較的硬く、現像ローラ１１１の表面は比較的軟かく、これらの２本のローラは互いに対して押し付けられるため、薄く細長いニップ（ｎｉｐ）（ローラ間の間隙）が形成される。ニップの中では、帯電したトナー粒子が、電場によって、現像ローラ１１１から光導電体の画像エリアへ電気泳動する。非画像エリアではトナーは光導電体上に移動しない。現像液で満たされたニップは、２本のローラ１０１、１１１の相互圧力および現像液の粘度によって決まる高さ（間隙の厚さ）を有する。典型的には、ニップの厚さは、約２μｍ超から約２０μｍの範囲にある（この値もやはり現像液の粘度によって変化しうる）。ニップの長さはおよそ数ミリメートルである。
【００６６】
トナーが付着した画像は、光導電体ローラ１０１と一緒に第１の転写点まで回転し、そこで転写ローラ１２１に実質的に完全に転写される。この第１の転写点（光導電体ローラ１０１と転写ローラ１２１の間のニップ）において、転写ローラ１２１は、光導電体ローラ１０１と同じ方向へ、好ましくは光導電体ローラ１０１と全く同じ速度で移動する。転写ローラ１２１上に印刷画像２０’を転写した後、任意選択で、後続の記録媒体２０へのトナー粒子の転写をより良好にするために、印刷画像２０’（トナー粒子）を再び帯電させること、すなわち帯電ユニット１２９、例えばコロトロンによって帯電させることができる。
【００６７】
記録媒体２０は、転写ローラ１２１と印圧ローラ１２６の間を輸送方向２０”に移動する。このときの接触領域（ニップ）は、トナー画像が記録媒体２０に転写される第２の転写点を表す。この第２の転写領域では、転写ローラ１２１が記録媒体２０と同じ方向に移動する。ニップの領域では印圧ローラ１２６もこの方向に回転する。印刷画像２０’を不鮮明にしないために、転写ローラ１２１、印圧ローラ１２６および記録媒体２０の速度を調整し、これらの速度がこの転写点において全く同じであることが好ましい。第２の転写点で、印刷画像２０’は、転写ローラ１２１と印圧ローラ１２６の間で、電場による電気泳動によって記録媒体２０に転写される。さらに、印圧ローラ１２６が、比較的軟かい転写ローラ１２１を大きな機械力で押圧し、それによってトナー粒子が記録媒体２０に接着により貼り付く。
【００６８】
転写ローラ１２１の表面は比較的軟かく、印圧ローラ１２６の表面は比較的硬いため、ローラが回転するとニップが形成され、そこでトナーが転写される。このようにすると、記録媒体２０に隙間なく印刷することができるような態様で、記録媒体２０の凹凸を補償することができる。このようなニップは、例えば包装材料への印刷の場合のような、比較的厚い記録媒体２０または比較的凹凸のある記録媒体２０への印刷にもよく適している。
【００６９】
印刷画像２０’は記録媒体２０に完全に移動すべきだが、望ましくないことに、転写ローラ１２１上に少数のトナー粒子が残ることもある。転写液の一部は、湿潤のため転写ローラ１２１上に必ず残る。残ったトナー粒子は、第２の転写点の下流の洗浄ユニット１２２によって実質的に完全に除去されるべきである。洗浄ユニット１２２の下流、光導電体ローラ１０１から転写ローラ１２１上への第１の転写点の上流で、転写ローラ１２１の清浄な表面または転写ローラ１２１の表面の決められた厚さの現像液層によって同じ条件が広く存在するように、転写ローラ１２１上に残ったキャリヤ液も、完全にまたは所定の層厚まで転写ローラ１２１から除去することができる。
【００７０】
この洗浄ユニット１２２は、洗浄ブラシ１２３および洗浄ローラ１２４を備える湿室として設計されることが好ましい。ブラシ１２３の領域には、洗浄液注入口１２３’を通して洗浄液（例えばキャリヤ液または別の洗浄液を使用することができる）が供給される。洗浄ブラシ１２３はこの洗浄液中で回転し、転写ローラ１２１の表面を「こする」。その結果、表面に付着しているトナーの結合が弱まる。
【００７１】
洗浄ローラ１２４は、トナー粒子の電荷とは極性が反対の電位を有する。その結果、帯電したトナーは、洗浄ローラ１２４によって転写ローラ１２１から除去される。洗浄ローラ１２４は、転写ローラ１２１と接触するため、供給された洗浄液と一緒に、転写ローラ１２１上に残ったキャリヤ液も除去する。湿室の出口には状態調節要素１２５が配置されている。示されているように、転写ローラ１２１に対して鈍角に配置された保持プレート（この鈍角は例えばプレートとデリバリ面の間で１００°から１７０°の間である）を状態調節要素１２５として使用することができ、それによって、湿室内の洗浄ローラの表面の液体残留物が実質的に完全に保持され、除去するために洗浄ローラ１２４に送られ、洗浄液排出管１２４’を介して洗浄液リザーバ（図示せず。リザーバ７２の１つ）へ送られる。
【００７２】
保持プレートの代わりに、例えば１つまたは複数の計量ローラ（ｍｅｔｅｒｉｎｇ  ｒｏｌｌｅｒ）を備える計量ユニット（図示せず）をそこに配置することもできる。この計量ローラは、転写ローラ１２１から所定の距離のところに位置し、計量ローラの下流の層厚がスクイージングにより所定の層厚にセットされるような態様で、ある量のキャリヤ液を除去する。この場合、転写ローラ１２１の表面は完全には洗浄されず、表面全体に所定の層厚のキャリヤ液が残る。除去されたキャリヤ液は、洗浄ローラ１２４を介して洗浄液リザーバに還流する。
【００７３】
洗浄ローラ１２４自体は、ブレード／スクレーパ（図示せず）によって機械的に清浄な状態に維持される。洗浄によって除去されたトナー粒子を含む液体は、全ての色に対するものが中央捕集容器によって集められ、洗浄され、中央洗浄液リザーバへ送られて再利用される。
【００７４】
印圧ローラ１２６も洗浄ユニット１２７によって洗浄される。洗浄ユニット１２７として、ブレード／スクレーパ、ブラシおよび／またはローラが、印圧ローラ１２６から不純物（ペーパーダスト、残留トナー粒子、現像液など）を除去することができる。洗浄によって除去された液体は捕集容器１２８に集められ、排液管１２８’を介して、任意選択で洗浄されて再び印刷工程に供給される。この洗浄は、乾式でまたは洗浄液（キャリヤ／セラム）によって実行することができる。
【００７５】
記録媒体２０のおもて面に印刷する印刷ユニット１１では、印圧ローラ１２６が、記録媒体２０の印刷されていない面（したがってまだ乾いている面）を押圧する。
【００７６】
印刷されていないとはいえ、この乾いた面には、ダスト／紙粒子または他のダート粒子が存在することがあり、その場合、それらの粒子は印圧ローラ１２６によって除去される。この目的のため、印圧ローラ１２６は、記録媒体２０よりも大きな幅を有するべきである。その結果、印刷領域の外側の不純物も効果的に取り除くことができる。
【００７７】
記録媒体２０の裏面に印刷する印刷ユニット１２では、印圧ローラ１２６が、まだ定着していないおもて面の湿った印刷画像２０’を直接に押圧する。印圧ローラ１２６によって印刷画像２０’が除去されないように、ある種の実施形態では、印圧ローラ１２６の表面が、記録媒体２０上のトナー粒子およびキャリヤ液、ならびに／または供給した蒸気から生じた小液滴および／もしくは供給した小液滴が貼り付かない特性を有する。
【００７８】
現像ステーション１１０は、印刷潜像２０’に所定のトナーを付着させる。この目的のため、現像ローラ１１１は光導電体上にトナー粒子を導入する。現像ローラ１１１自体に全面を覆う層を付着させるため、最初に、混合容器（図示せず。液体制御ユニット７１内にある）から供給室１１２に、所定の濃度の現像液を液体注入口１１２’を通して供給する。この供給室１１２から、前室１１３（上が開いた一種の樋）に現像液を多量に供給する。現像ローラ１１１に向かって電極セグメント１１４が配置され、電極セグメント１１４は、電極セグメント１１４と現像ローラ１１１の間に間隙を形成する。
【００７９】
現像ローラ１１１は、上が開いた前室１１３の中を通って回転し、現像液を間隙へと運ぶ。過剰な現像液は前室１１３から供給室１１２へ戻る。
【００８０】
電極セグメント１１４と現像ローラ１１１の間にそれらの電位によって形成された電場によって、間隙の中の現像液は、２つの領域、具体的には現像ローラ１１１の近くのトナー粒子が集中した層領域（高濃度現像液）と、電極セグメント１１４の近くのトナー粒子が大幅に減少した第２の領域（非常に低濃度の現像液）とに分割される。
【００８１】
この現像液層は次いで計量ローラ１１５上に輸送される。計量ローラ１１５は、後に厚さ約５μｍの決められた厚さの現像液層が現像ローラ１１１上に残るような態様で現像液の上部の層をスクイージングによって除去する。トナー粒子は主として現像ローラ１１１の表面に近いキャリヤ液中に位置するため、主に外側のキャリヤ液がスクイージングにより除去すなわち留め置かれ、最終的に捕集容器１１９へ還流する。供給室１１２へは送られない。
【００８２】
その結果、主に高濃度の現像液が、計量ローラ１１５と現像ローラ１１１の間のニップを通して運ばれる。このようにして、計量ローラ１１５の下流に、トナー粒子を約４０質量パーセント、キャリヤ液を約６０質量パーセント含む一様な厚さの現像液層が形成される（程度の差こそあれ、この質量比は、印刷工程の要件に応じて変動することもある）。この一様な現像液層は、現像ローラ１１１と光導電体ローラ１０１の間のニップの中へ輸送される。次いで、このニップで、潜像の画像エリアにトナー粒子が電気泳動によって付着し、非画像エリアの領域の光導電体にトナーは移動しない。電気泳動するのに十分なキャリヤ液が絶対に必要である。ニップの下流で、この液体膜は、濡れのために、層の一部が光導電体ローラ１０１の表面に貼り付き、残りの部分（画像エリアでは主としてキャリヤ液、非画像エリアではトナー粒子とキャリヤ液）が現像ローラ１１１上に残るような態様で、ほぼ中央で２つに分かれる。
【００８３】
再び現像ローラ１１１を現像液で同じ条件で一様にコーティングすることができるように、残ったトナー粒子（これらは基本的に転写されなかったネガ印刷画像を表す）および現像液は、洗浄ローラ１１７によって静電的および機械的に除去される。洗浄ローラ１１７自体はブレード／スクレーパ１１８によって洗浄される。洗浄によって除去された現像液は、再利用のため捕集容器１１９へ送られ、例えばブレード／スクレーパ１１６によって計量ローラ１１５から除去された現像液、およびブレード／スクレーパ１０４によって光導電体ローラ１０１から除去された現像液も前記捕集容器へ送られる。
【００８４】
捕集容器１１９に集められた現像液は、排液管１１９’を介して混合容器へ送られる。新鮮な現像液および純粋なキャリヤ液も必要に応じて混合容器に送られる。混合容器内には常に、所望の濃度（トナー粒子とキャリヤ液の所定の比率）の十分な液体がなければならない。この濃度は、混合容器内で絶えず測定され、洗浄によって除去された現像液の供給量および濃度ならびに新鮮な現像液およびキャリヤ液の量および濃度に従って調整される。
【００８５】
この目的のため、最大濃度の現像液、純粋なキャリヤ液、セラム（キャリヤ液とトナー粒子の電荷を制御する電荷制御剤の混合物）および洗浄によって除去された現像液を、この混合容器に、対応するリザーバ７２から別々に供給することができる。
【００８６】
光導電体は、ローラの形態としてまたはエンドレスループとして設計することができることが好ましい。光導電体材料としてのアモルファスシリコンまたは有機光導電体材料（ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）（ＯＰＣとしても知られている）を使用することができる。
【００８７】
光導電体の代わりに、光電原理によっては機能しない磁気画像担体、イオン化可能な画像担体などの他の画像担体を使用することもでき、画像担体には、電気的に、磁気によってまたは他の原理に基づく別の方法で潜像が生成され、次いで潜像にインクが付着され、最終的に潜像は記録媒体２０に転写される。
【００８８】
対応する走査機構を有するＬＥＤ列またはレーザを文字発生器１０９として使用することができる。
【００８９】
転写要素は、ローラまたはエンドレスループとして設計することもできる。転写要素を省くこともできる。その場合、印刷画像２０’は、光導電体ローラ１０１から記録媒体２０上へ直接に転写される。
【００９０】
用語「電気泳動」は、帯電したトナー粒子が電場の作用によってキャリヤ液中を移動することを意味すると理解される。トナー粒子の転写のたびに、対応するトナー粒子は実質的に完全に別の要素上へ移動する。これらの２つの要素が接触した後に、液体膜は、関係する要素の濡れのために、約半分が第１の要素に貼り付き、残りの半分がもう一方の要素に貼り付くような態様で、約半分に分割される。印刷画像２０’は転写され、次いで、次の転写領域でトナー粒子を電気泳動によって再び移動させることを可能にするために次の部分に輸送される。
【００９１】
ディジタル印刷機１０は、おもて面印刷用の１台または複数台の印刷ユニットを備えることができ、任意選択で、裏面印刷用の１台または複数台の印刷ユニットを備えることができる。これらの印刷ユニットは、一直線に、またはＬ字形に、またはＵ字形に配置することができる。
【００９２】
記録媒体２０を最終形態に加工するため、巻取機２７の代わりに、カッタ（ｃｕｔｔｅｒ）、フォルダ（ｆｏｌｄｅｒ）、スタッカ（ｓｔａｃｋｅｒ）などの印刷物加工装置（図示せず）を、引張りユニット２６の下流に配置することもできる。例えば、最後に完成本が製作される程度まで記録媒体２０を加工することができる。この印刷物加工機器も、一直線にまたはずらして配置することができる。
【００９３】
好ましい一実施形態として上で説明したとおり、ディジタル印刷機１０は、リールツーリール印刷機として動作させることができる。最後に記録媒体２０を裁断して枚葉紙とし、次いでそれらの枚葉紙を積み重ねまたは適当な方法で加工することも可能である（リールツーシート印刷機）。枚葉紙の形態の記録媒体２０をディジタル印刷機１０に供給し、最後にそれらの枚葉紙を積み重ねまたは加工することも可能である（シートツーシート印刷機）。
【００９４】
おもて面および裏面（デュプレックス印刷）の所望の印刷画像２０’に応じて、この印刷機構成は、おもて面用および裏面用の対応する数の印刷ユニットを含み、それぞれの印刷ユニット１１、１２は常に、１色または１種類のトナーだけに対して準備される。
【００９５】
技術的には印刷ユニット１１、１２の最大数は、記録媒体２０の最大機械引張り荷重およびフリーゲージ長のみによって制限される。典型的には、１／０構成（おもて面を印刷する印刷ユニットを１台だけ備える）から、記録媒体２０のおもて面用に６台、裏面用に６台の印刷ユニットが提供された６／６構成までの任意所望の構成が可能である。好ましい実施形態（構成）が図１に示されており（４／４構成）、この構成を使用すると、４色の基本色を使用したおもて面および裏面のフルカラー印刷が実行される。４色印刷では印刷ユニット１１、１２が、明色（イエロー）を印刷する印刷ユニット１１、１２から、暗色を印刷する印刷ユニット１１、１２へと配列されることが好ましい。すなわち、例えば記録媒体２０に明色から暗色へＹ−Ｃ−Ｍ−Ｋの順で印刷することが好ましい。
【００９６】
記録媒体２０は、紙、金属もしくはプラスチック材料製、またはそのおもて面に印刷することができる他の適当な材料製とすることができる。
【００９７】
シンプレックス印刷装置１１、デュプレックス印刷装置１２、裏返し装置２４および状態調節手段２９のより単純な図を図３に概略的に示す。記録媒体２０は、印刷装置内へ右から左に供給されている。
【００９８】
図３は、水蒸気３００による状態調節が裏返し装置２４の下流で実施される両面印刷用の本発明の印刷装置の一実施形態を示す。小液滴を追加することによって、または蒸気の代わりに小液滴を使用することによって状態調節を実施することも不可能ではない。さらに、シンプレックス印刷装置１１の後の裏返し装置２４の上流で状態調節を実施すること、または裏返し装置の内部で状態調節を実施することも不可能ではない。しかしながら、裏返し装置２４内で状態調節が実施されないこと、すなわちシンプレックス印刷装置１１と裏返し装置２４の間または裏返し装置２４とデュプレックス印刷装置１２の間で状態調節が実施されることが好ましい。これは、裏返し装置２４を改造する必要なしに、対応するそれぞれの装置と装置の間に状態調節手段２９を容易に挿入することができるためである。このようにするとさらに、蒸気３００および／または小液滴によって記録媒体２０に供給する液体の量を監視することがより容易になる。さらに、図３は、シンプレックス印刷装置１１での記録媒体２０の第１の面への印刷材料の塗布、およびデュプレックス印刷装置１２での第２の面への印刷材料の塗布を示している。記録媒体２０の印刷された面に面した状態調節装置２９による、シンプレックス印刷装置１１および裏返し装置２４の下流でのシンプレックス印刷画像の好ましい状態調節も示されている。このように、記録媒体の印刷された面に直接に蒸気３００および／または小液滴を当てることによって処理することが好ましい。
【００９９】
蒸気３００による状態調節を図４に概略的に示す。蒸気に加えてまたは蒸気の代わりに小液滴を使用して状態調節を実施することが可能である。図４は、印刷材料上および印刷材料の内部への蒸気３００および小液滴３００ａの供給を詳細に示している。図４でも、記録媒体２０は右から左へ運ばれている。
【０１００】
図４によれば、シンプレックス印刷装置１１でのシンプレックス印刷の後、例えば裏返し装置２４の下流において、印刷材料は記録媒体の下面にあり、印刷材料は状態調節手段２９へ送られる。
【０１０１】
段階Ｉには、まだ中間定着させていない印刷材料が、一例としてキャリヤ２００およびトナー２０１によって示されている。段階ＩＩでは、状態調節手段２９から、特に、示されているように、シンプレックス印刷装置１１によって印刷された面に、蒸気３００が供給される。段階ＩＩＩでは、蒸気３００から生じた小液滴３００ａが、記録媒体２０上の印刷材料上および内部に付着し、その結果、印刷材料の移動度が低下し、保護膜が形成される。記録媒体２０は続いて、記録媒体２０の第２の面に印刷するためにデュプレックス印刷装置１２に供給される。上述のとおり、このような効果は、状態調節手段２９からの蒸気３００の代わりにまたは蒸気３００に加えて小液滴を使用することによっても達成することができる。状態調節手段２９からの小液滴を使用するときには、それらの小液滴が、印刷材料中の小液滴３００ａとして直接に蓄積される。
【０１０２】
小液滴３００ａ、好ましくは小水滴を供給すると、特にシンプレックス印刷装置によって印刷された面に小液滴３００ａおよび／または蒸気を供給することによって、印刷材料および／または記録媒体２０上に、液体の保護膜、好ましくは水の保護膜が形成されることがある。この保護膜は、デュプレックス印刷装置１２内での後続の印刷中に印圧ローラ１２６によって印刷画像が損傷することを防ぐ。ある種の実施形態では、このような保護膜が、複数の印刷ユニットを無傷のまま通過することが可能である。したがって、裏面印刷中に、記録媒体上の保護膜、例えば水性保護を肉眼でも観察することが可能である。
【０１０３】
小液滴３００ａを供給した結果として、印刷画像上の保護膜に加えて、印刷材料、例えば図４に示されたトナー／キャリヤ層にも小液滴３００ａが直接に付着することがあり、したがって、小液滴３００ａはさらに、未定着のトナー層中でのトナー粒子（印刷インク）の電気泳動度を低減させる。図４の状態調節は、トナー／キャリヤ層に対して実施するように示されているが、蒸気から生じた液体および／または小液滴、例えば水によって電場に対するイミュニティ（ｉｍｍｕｎｉｔｙ）または電場からの保護が同様に与えられる疎水性の液体印刷インク、印刷粒子などの他の印刷材料を使用することも可能である。
【０１０４】
ある種の実施形態では、小液滴３００ａを供給することによって、熱定着の場合には普通に起こるトナー粒子の膠着などの印刷材料間の追加の接着が生じない。
【０１０５】
好ましい実施形態では、例えばディジタル印刷機の印刷材料のキャリヤ液中で前述の電荷制御剤（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｇｅｎｔ）（ＣＣＡ）を使用すると、状態調節手段２９による供給の後に、印刷操作の結果として、蒸気および／または小液滴に由来する水などの極性のプロトン性液体が、電荷を備える電荷制御剤から解離することにより、安定化効果をさらに得ることができる。この点に関して、帯電した電荷制御剤ＣＣＡ−は、例えば水の自己解離によって生じたヒドロニウムイオンＨ３Ｏ＋と反応しうる。
【０１０６】
通常は印刷中に印刷材料粒子、例えばトナーに付着し、それにより印刷材料粒子に電荷を与える電荷制御剤は、その結果として、例えば印刷材料粒子の表面からキャリヤ液中への電荷制御剤の移動に関連して印刷材料粒子の電荷も低下するような態様で中性になる。その結果、転写ローラ１２１と印圧ローラ１２６の間の電場を使用して第２の面に印刷するときに、第１の面の印刷画像のこのような「放電した」トナー粒子はもはやこの電場の影響を受けず、すなわちトナー粒子の電気泳動度が低下し、したがってトナー粒子が印圧ローラに引き付けられることがない。
【０１０７】
あるいは、印刷材料粒子の表面の陽子が水酸化物イオンＯＨ−と反応することも考えられ、この場合も同様に、印刷材料粒子の電荷の低減につながりうる。
【０１０８】
この電荷中和の効果は温度の上昇とともに増大し、それにもかかわらず、粘度が低下するため、記録媒体中へのキャリヤの好ましくない浸透が起こることも可能であり、したがって、蒸気を供給する適当な温度は、キャリヤ液、蒸気および／または小液滴の材料、電荷制御剤、記録媒体などに応じて適当に選択すべきである。この点に関して、蒸気３００および／または小液滴を供給する温度などの適当なパラメータは、単純な実験によって決定することができる。
【０１０９】
この解離のためにｐＨも低下し、この場合も同様に電気泳動度は低下する。
【０１１０】
その後にトナー／キャリヤ層が導電性となり、電場がもはやトナー／キャリヤ層に対する効果を有しないような態様で、接触により水がトナー／キャリヤ層に染み込むことも考えられる。
【０１１１】
ある種の実施形態では、状態調節に続いて、記録媒体を冷却装置によって冷却することが可能である。このことは特に、状態調節手段２９からの蒸気３００および／もしくは小液滴ならびに／または小液滴３００ａの温度が、印刷装置内の周囲温度および／または記録媒体２０の温度よりも高い場合に有利である。
【０１１２】
蒸気３００および／または小液滴は、記録媒体２０に、ある種の実施形態では霧の形態で供給される。これは例えば、加圧された水を噴霧する複数のノズルを状態調節手段２９内に配置することによって達成することができる。好ましい実施形態では、状態調節手段２９内に圧縮装置が配置されており、この圧縮装置によって、周囲圧力よりも高い圧力の蒸気３００および／または小液滴を記録媒体２０に当てることができる。この点に関して、周囲圧力は、蒸気３００および／または小液滴の接触の時点における印刷装置内の支配的圧力である。この点に関して、例示的な圧縮装置はノズル、例えば圧力ノズルである。加圧された接触のため、高印刷速度の場合であっても、一緒に押し流された環境空気によって、記録媒体または印刷材料の凹凸が原因で、印刷後に形成された記録媒体上の層状境界膜を、蒸気３００および／または小液滴が実質的に、好ましくは完全に貫通して、水蒸気３００ａを印刷材料に供給し、水蒸気３００ａが印刷材料に浸透することができるようにすることができる。
【０１１３】
２成分ノズル／２成分燃料ノズルを使用することが好ましい。このようなノズルを使用すると、例えば、空気などの気体と一緒に水を噴霧して、記録媒体上の層状境界膜を貫通させるための高い圧力を発生させることができる。
【０１１４】
しかしながら、小液滴３００ａのこの加圧された接触によって、印刷材料は、例えばトナーなどの印刷材料粒子により変形すべきでない。
【０１１５】
ある種の実施形態では、蒸気３００および／または小液滴の接触を、電場の導入によって静電的に支援することも可能である。これは特に、印刷速度が２ｍ／秒よりも大きいときに有利である。このような速度よりも速い速度では、圧力による蒸気３００および／または小液滴の接触が、より小さい程度だけに留まる可能性があるためである。
【０１１６】
さらに、ある種の実施形態では、例えば細い／幅の狭い紙および／または印刷画像の場合に、蒸気３００および／もしくは小液滴または流体が接触する領域を、例えばスクリーン、閉じることができるノズルなどによって、例えば液体の量に対して制御することにより、液体の量を低減させることが可能である。
【０１１７】
蒸気３００および／または小液滴による状態調節は、サイズが５μｍよりも小さい、より好ましくは３μｍよりも小さい、より好ましくは１μｍよりも小さい小液滴３００ａが形成され、それによって小液滴３００ａによる印刷材料内への浸透が向上するように実施されることが好ましい。あまりに大きな小滴を使用すると、記録媒体２０の濡れが大きくなりすぎる可能性がある。
【０１１８】
ある種の実施形態では、印刷装置内の周囲温度、例えば室温、例えば約２０〜２５℃の蒸気３００および／または小液滴を供給することができる。
【０１１９】
この方法はさらに、蒸気３００および／または小液滴の接触経路の全長にわたって可変の印刷速度に対して使用することができる。
【０１２０】
この点に関して、供給する蒸気３００および／または小液滴の量は、記録媒体２０の表面積およびシンプレックス印刷装置１１内の色分解／印刷操作の数に依存することができる。しかしながら、カバレージの程度、すなわち記録媒体２０上の印刷材料の表面積は、２次的役割だけを果たし、または役割を全く果たさない。
【０１２１】
特に、鉱油または同様の物質を印刷材料のキャリヤ液として含む印刷材料を塗布するときには、色分解の数が重要となることがある。これは、塗布ごとにキャリヤ液の量が増大し、したがってより多くの蒸気３００および／または小液滴が必要となるためである。
【０１２２】
ノズルを使用するとき、印刷速度１ｍ／秒で４回塗布する場合、３ｍＬ／ｍ２を噴霧するノズルあたりの水蒸気の最大蒸気量は例えば３Ｌ／時であり、このような実施形態では２５ｃｍおきに１つのノズルで十分である。この配置では、蒸気および／または小液滴、例えば非常に微細な十分な濃度の小液滴を有するエーロゾルを形成するため、および蒸気および／または小液滴を十分に分布させるために、記録媒体２０に対するノズルの間隔を１ｃｍから２０ｃｍの範囲とすることができる。
【０１２３】
状態調節後の水などの液体の存在を、例えばサーモグラフィによって視覚化することができる。ある種の実施形態では、供給された液体の均一性を、状態調節中に、インラインシステムを使用して、知られている測定方法によって判定することも可能である。
【０１２４】
本発明は、記録媒体２０に両面印刷する場合の、記録媒体２０の印刷された第１の面を保護するという課題を、技術的に単純で経済的な方法で解決することを可能にする。
【０１２５】
さらに、記録媒体２０が縮んだりまたは伸びたりしないため、記録媒体２０を蒸気３００および／または小液滴にさらすことは、記録媒体２０の穏やかな処理を保証する。このことは特に、紙、ボール紙などの親水性の記録媒体２０または水分を含む記録媒体２０が水蒸気と一緒に使用される場合に当てはまる。
【０１２６】
したがって、状態調節中に、印刷材料上および印刷材料の内部に、特にシンプレックス印刷装置１１によって印刷された面に蒸気３００および／または小液滴を供給し、それによって小液滴３００ａおよび保護膜を形成することが好ましい。この小液滴３００ａおよび保護膜は、後に、例えば記録媒体２０の第２の面に印刷するときに、例えば記録媒体２０からの印刷材料の分離／浮上りを防ぐことができる。また、小液滴３００ａが記録媒体２０の表面まで浸透することも可能である。しかしながら、特に水と親水性記録媒体２０とを使用するときには、蒸気３００または小液滴３００ａがほとんど記録媒体２０に到達しないことが好ましい。しかしながら、ある種の実施形態では、例えば記録媒体２０から水が蒸発することを防ぐだけの量の水を供給することによって、水蒸気の使用が記録媒体２０内の水の損失を防ぐことが好ましい。この点に関して、中間定着中の水分を正確に調整するために、小水滴を供給する状態調節手段２９に加えて、空気などの乾燥気体を導入する装置を配置することもできる。
【０１２７】
さらに、ある種の繊維を含む記録媒体２０の場合には、繊維が乾燥することを防ぐことができ、それによって、乾燥によって繊維が弱くなることがないため、裏面印刷への移送を容易にすることができる。
【０１２８】
さらに、蒸気３００および／または小液滴による状態調節は無接触で実施されるため、この状態調節によって印刷画像の光学的な変化は起こらない。
【０１２９】
蒸気３００および／または小液滴を使用する状態調節手段２９の使用はさらに、従来の定着ステーションを中間定着に使用する場合と比較して単純で費用効果の高い構造を可能にする。既存のシステムの改造も簡単に実施できる。
【０１３０】
さらに、水は、物質として化学的におよび毒性的に安全であり、低コストで容易に得ることができ、このことは費用効果の高い操作にもつながるため、水蒸気の使用は特に有利である。
【０１３１】
本発明に基づく印刷装置を使用すると、デュプレックス印刷中にシンプレックス印刷画像に対する負の影響が生じない印刷方法を実行することができる。これは、シンプレックス印刷画像が蒸気３００および／または小液滴に予めさらされているためであり、このことは、印刷材料が記録媒体２０から分離され／浮き上がるのを防ぐのを助けることができる保護膜が印刷材料上に形成されていることを意味する。水蒸気３００および／または小液滴を使用することにより、例えば中間熱定着によって、記録媒体２０に対する負の影響を回避することも可能であり、したがって記録媒体２０もこの印刷方法による影響を受けない。さらに、最終的な定着の前に、シンプレックス印刷画像が濡らされることになり、このことは、印刷中の記録媒体の処理をさらに改善する。その結果、記録媒体２０の材料に負の影響を与えることなしに、シンプレックス印刷画像の元のサイズと同じサイズの一様に大きな印刷画像を両面で得ることができる、両面に印刷された改良された記録媒体２０が得られる。
【０１３２】
したがって、好ましくは、これらの効果が、熱による負の影響を受けた記録媒体２０、および／または水分損失の結果として劣化した紙、ボール紙などの記録媒体２０を使用するときに得られる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０  ディジタル印刷機
１１、１１ａ〜１１ｄ  印刷ユニット（シンプレックス印刷装置）
１２、１２ａ〜１２ｄ  印刷ユニット（デュプレックス印刷装置）
２０  記録媒体
２０’  印刷画像（トナー）
２０”  記録媒体の輸送方向
２１  リール（入力）
２２  給紙装置
２３  状態調節ユニット
２４  裏返し装置
２５  見当ユニット
２６  引張りユニット
２７  巻取機
２８  リール（出力）
２９  状態調節手段
３０  最終定着装置
４０  空気調和モジュール
５０  電源
６０  制御装置
７０  液体管理モジュール
７１  液体制御ユニット
７２  リザーバ
１００  電子写真ステーション
１０１  光導電体ローラ
１０２  消去灯
１０３  洗浄装置（光導電体）
１０４  ブレード（光導電体）
１０５  捕集容器（光導電体）
１０５’  矢印
１０６  帯電装置（コロトロン）
１０６’  ワイヤ
１０６”  スクリーン
１０７  給気ダクト（給気）
１０８  排気ダクト（排気）
１０９  文字発生器
１１０  現像ステーション
１１１  現像ローラ
１１２  供給室
１１２’  液体注入口
１１３  前室
１１４  電極セグメント
１１５  計量ローラ（現像ローラ）
１１６  ブレード（計測ローラ）
１１７  洗浄ローラ（現像ローラ）
１１８  ブレード（現像ローラの洗浄ローラ）
１１９  捕集容器（現像液）
１１９’  排液管
１２０  転写ステーション
１２１  転写ローラ
１２２  洗浄ユニット（湿室）
１２３  洗浄ブラシ（湿室）
１２３’  洗浄液注入口
１２４  洗浄ローラ（湿室）
１２４’  洗浄液排出管
１２５  状態調節要素（保持プレート）
１２６  印圧ローラ
１２７  洗浄ユニット（印圧ローラ）
１２８  捕集容器（インプレッションローラ）
１２８’  排液管
１２９  帯電ユニット（転写ローラのコロトロン）
２００  キャリヤ
２０１  トナー
３００  蒸気
３００ａ  小液滴
Ｉ  シンプレックス印刷後の未定着の記録媒体
ＩＩ  水蒸気３００の接触
ＩＩＩ  小液滴３００ａによる移動度の低減
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2014149526000001.pdf
2014149526000002.pdf
2014149526000003.pdf
2014149526000004.pdf