(57)【要約】【課題】帯電可能な像形成粒子及びキャリア液を備える液体トナーを使用するデジタル印刷装置を提供する。【解決手段】該装置は、その表面で潜像を形成する電荷のパターンを保持する像形成部材(140)と、タンク(110)からトナー(100)を受け取り、かつ、パターンに従って像形成部材(140)上にトナーを転写することにより像を現像し、現像部材(130)にトナーの残りの部分を残す現像部材(130)と、像形成部材(140)の上に転写する前に電界を印加することによって粒子を凝集化する電界生成手段と、基材(199)上にトナーを付着させる手段(150,160)と、帯電可能な像形成粒子を非凝集化するように構成されて振動電界を生成するための一体化電源と、液体トナーを除去するための機械的な除去手段と、を備える、現像部材(130)から残りのトナーを除去する手段(133)と、を備える。【選択図】図１
2014016615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電可能な像形成粒子とキャリア液とを備える液体トナーを使用するデジタル印刷装置であって、当該デジタル印刷装置は、
ある量の液体トナー(100)を受け取り且つ移送するように構成された第１の部材(130; 140; 141; 150; 400; 500; 600; 700; 800)と、
前記第１の部材から帯電粒子を含む液体トナーを除去するように構成された余剰除去手段(133; 401,402; 502; 602; 702; 802,820,825)であって、前記余剰除去手段は前記第１の部材から前記液体トナーを機械的に除去するための機械的な除去手段と、帯電粒子を含む液体トナー中に交流電界を生成するための電源と、を備える余剰除去手段(133; 401,402; 502; 602; 702; 802,820,825)と、を備え、
前記電源は、前記第１の部材に近接配置された静止電極(410; 510; 610; 710; 820)を備え、該静止電極を備えた前記電源は、前記機械的な除去に先立ってあるいは前記機械的な除去の間に、前記帯電可能な像形成粒子を大略非凝集化するように構成されていることを特徴とする、デジタル印刷装置。
【請求項２】
前記静止電極が機械的な除去手段に一体化されていることを特徴とする、請求項１に記載のデジタル印刷装置。
【請求項３】
前記余剰除去手段は、前記第１の部材に接触したスクレーパ(502; 602; 702)を備え、前記電極がスクレーパに一体化されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のデジタル印刷装置。
【請求項４】
前記静止電極は、少なくとも１つのワイヤー、プレートあるいはそれらを組み合わせたもののいずれか１つであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項５】
前記静止電極は、電気絶縁材料の層が前記第１の部材の表面と前記静止電極との間に延在するように、電気絶縁材料によって囲まれていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項６】
前記余剰除去手段は、前記第１の部材に接する放電ブレード(401)を備えるとともに、前記静止電極が前記放電ブレードに一体化されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項７】
前記静止電極は、前記第１の部材から５μｍ乃至１０００μｍの距離に位置することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項８】
前記静止電極(820)は、液体トナー用のチャネル(821)が前記静止電極と前記第１の部材との間に作成されるように、前記第１の部材の表面に対向配置されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項９】
前記余剰除去手段は、前記チャネル(821)の中に液体を注入するように構成された液体注入手段(825)をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１０】
前記静止電極(410,820)は、第１の部材の表面に対向する電極表面を有し、前記電極表面は、移送の方向から見て、好ましくは長さlにわたって、第１の部材の表面に対して略平行に延在し、当該長さが５ｍｍよりも大きく、より好ましくは１０ｍｍよりも大きいことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１１】
前記第１の部材は回転ローラであることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１２】
前記第１の部材は、該第１の部材に接触する第２の部材の上に液体トナーの一部分を転写し、液体トナーの残りの部分を残すように構成されており、前記余剰除去手段は前記残りの部分を除去するように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１３】
前記第２の部材はその表面で潜像を形成する電荷のパターンを保持するように構成された像形成部材(140)であり、
前記第１の部材は、タンク(110)からある量の液体トナー(100)を受け取り、かつ、前記パターンに従って前記像形成部材(140)の上に前記ある量の液体トナーの一部分を転写することにより、前記潜像を現像するように構成された現像部材(130)である、前記現像は現像部材(130)の上にある量の液体トナーの残りの部分を残し、
前記デジタル印刷装置は、像形成部材(140)の上への液体トナーの転写に先立って電界を印加することにより、前記ある量の液体トナー中での前記帯電可能な像形成粒子を凝集化するように構成された電界生成手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１４】
前記電界生成手段は、さらに、前記ある量の液体トナー中での前記帯電可能な像形成粒子を帯電させるように構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のデジタル印刷装置。  
【請求項１５】
前記余剰除去手段は、前記静止電極を含むシート形状又は櫛形状の部材を備え、当該部材は、前記現像部材(130)に付着する前記液体トナーの中に少なくとも部分的に浸漬されるように構成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１６】
０乃至１０００Ｖの絶対値を有する、前記第１の部材と前記電極との間で直流バイアスをセットするバイアス手段をさらに備え、
交流電界を生成するための前記電源は、
５００Ｖrms乃至５０００Ｖrmsの振幅を備えた振動成分と、
０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの周波数と、という特性のうちのいずれか１つ以上を有する交流電圧を前記電極上に印加するように構成されていることを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか１つに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１７】
帯電可能な像形成粒子とキャリア液とを備える液体トナーを使用するデジタル印刷プロセスであって、当該プロセスが、
像形成部材上に電荷のパターンとして潜像を作成する工程(210)と、
タンクからある量の液体トナーを現像部材上に転写する工程(220)と、
電界の印加により前記ある量の液体トナー中での前記帯電可能な像形成粒子を凝集化する工程(230)と、
前記帯電及び凝集化の後に前記パターンに従って前記像形成部材の上に前記ある量の液体トナーの一部分を転写することによって前記潜像を現像する工程(240)であって、前記現像が前記現像部材上に前記ある量の液体トナーの残りの部分を残す現像工程(240)と、
前記残りの部分を前記現像部材から除去する工程(250)と、
印刷の基材上に前記部分を付着させる工程(260)と、を備え、
前記残りの部分を除去する工程(250)は、余剰除去手段を使用して、前記現像部材から前記液体トナーを機械的に除去する工程(252)を備え、
前記残りの部分を除去する工程(250)は、前記余剰除去手段に一体化された、前記振動電界を生成するための手段を用いて、前記機械的な除去工程(252)に先立ってあるいは該機械的な除去工程(252)の間に前記帯電可能な像形成粒子を大略非凝集化するように、前記残りの部分に振動電界を印加する工程(251)をさらに備えることを特徴とする、デジタル印刷プロセス。
【請求項１８】
前記電界を印加する前記工程は、−３００Ｖ乃至−１００Ｖのバイアス電圧で前記現像部材の近くにある電極を帯電する工程を備えることを特徴とする、請求項１７に記載のデジタル印刷プロセス。
【請求項１９】
前記電界を印加する前記工程は、４０００Ｖ乃至５０００Ｖの振幅を持った振動成分で前記現像部材の近くにある電極を帯電する工程を備えることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のデジタル印刷プロセス。
【請求項２０】
前記電界は、０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの周波数を持つことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１つに記載のデジタル印刷プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯電可能な像形成粒子及びキャリア液を備える液体トナーを使用して、特に請求項１の前提部分に規定されたデジタル印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述されるような装置及びプロセスは、特許文献１から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００５２９４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体トナー中での像形成粒子が現像部材に凝集したり固着したりする傾向があるので、既知の装置において現像部材から未使用の液体トナーを除去する効率が制限されている。さらに、提案された除去手段は、機械的に複雑であり、摩耗しやすい。
【０００５】
したがって、 上述した不都合のうちのいくつかあるいはすべてを克服する、液体トナー、特に特別に高い粘性のトナーを使用するデジタル印刷装置及びプロセスを提供することが、この発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある量の（a quantity of）液体トナーを受け取るとともに移送するように構成された第１の部材と、前記第１の部材から帯電粒子を含む液体トナーを除去するように構成された余剰除去手段と、を備えるこの発明の実施形態によってこの目的が達成される。余剰除去手段は、前記第１の部材から前記液体トナーを機械的に除去する機械的な除去手段と、帯電粒子を含む液体トナー中で交流電界を発生させるための電源と、を備える。当該電源は、第１の部材の近くに配置された静止電極を備える。電極を備えた前記電源は、前記機械的な除去に先立ってあるいは機械的な除去の間に、前記帯電可能な像形成粒子を実質的に非凝集化する（decompactify）ように構成されている。
【０００７】
帯電／放電のローラと比較して静止電極を使用するという利点は、静止電極がクリーニングの問題に悩まされることなく、他の構成要素と容易に一体化されるということである。
【０００８】
電極が機械的な除去手段に組み込まれてもよい。実施形態によれば、余剰除去手段は、第１の部材に接触するスクレーパを備えて、電極がスクレーパに一体化される。そのように、非常にコンパクトで効率的な余剰クリーニング手段が実現される。
【０００９】
電極は、例えば、ワイヤー、プレートあるいはそれらの組み合わせである。電極は、典型的には、第１の部材の表面から、５μｍ乃至１０００μｍの距離に位置する。 
【００１０】
この発明の実施形態では、電気絶縁材料の層が第１の部材の表面と電極との間で延在するように、電極が電気絶縁材料に一体化される。
【００１１】
好ましい実施形態によれば、余剰除去手段は、第１の部材に接する放電ブレードを備え、第１の部材と電極の間で電気絶縁材料の層が形成されるように、電極が放電ブレードに組み込まれる。放電ブレードの形及び材料は、好ましくは、良好な接触が十分に広い表面にわたって実現されるように構成される。当該実施形態は、機械的な除去に先立ってプロセス方向で見られる延在長さにわたって交流電界を印加してもよいという長所を有する。このように、良好な非凝集化（decompacting）が実現されるように、帯電した像形成粒子を交流信号の十分な数の交番にさらすことができる。
【００１２】
別の好ましい実施形態によれば、電極と第１の部材との間で液体トナーのためのチャネルが形成されるように、静止電極が第１の部材の表面に対向して配置される。そして、余剰除去手段は、非凝集化（decompacting）及びクリーニング性能をさらに高めるために、チャネルに液体を注入するように構成された液体注入手段を備えてもよい。除去手段が加えられるプロセスでの位置に依存して、注入された液体は、例えばトナー液又はキャリア液である。
【００１３】
この発明の別の局面によれば、電極は、第１の部材の表面に対向する電極表面を有する。電極表面は、第１の部材の表面と略平行に延在し、プロセス方向から見て、好ましくは長さにわたって延在し、５ｍｍより大きく、より好ましくは１０ｍｍより大きい。
【００１４】
典型的には、第１の部材は、回転ローラであるが、回転移動ベルトとすることができる。
【００１５】
好ましくは、装置は、０ｋＶ乃至１ｋＶの絶対値を有する、第１の部材と電極との間で直流バイアスをセットするバイアス手段を備える。交流電界を生成するための電源は、好ましくは、５００Ｖrms乃至５０００Ｖrmsの振幅及び０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの周波数を備えた振動成分（oscillating component）を持った電極に交流電圧を印加するように構成されている。
【００１６】
正に帯電した粒子を使用する実施形態については、直流バイアス電圧は、例えば、第１の部材に対して０Ｖ乃至６５０Ｖの値Ｖ１を、電極に対して−１００Ｖ乃至６５０Ｖの値Ｖ２を有することができる。ここで、典型的には、Ｖ２はＶ１よりも小さい。しかしながら、帯電及び放電の挙動が典型的には対称的でなく、直流バイアスのない交流バイアスが、良好な非凝集化（decompacting）の挙動を得るのに十分な全面的な放電(消去)効果を有してもよいことに注目される。 
【００１７】
交流電界を生成するための電源は、２０１３年４月５日に出願されて、この出願人の名前で出願されたオランダ国特許出願第2010573号明細書（NL 2010573）に開示されたような開ループ又は閉ループ制御システムを備えてもよい。当該出願の内容は、参照によって本願に含まれる。
【００１８】
この発明の別の実施形態の目的は、前述の種類のデジタル印刷装置によって実現される。デジタル印刷装置においては、余剰除去手段は、前記機械的な除去に先立ってあるいは機械的な除去の間に前記帯電可能な像形成粒子を大略非凝集化する（decompactify）ように構成されている、振動電界を生成するための一体化電源（integrated source）をさらに備える。
【００１９】
起こるかもしれないあらゆる凝集も、液体トナーの後続の除去をより有効にする程度まで逆にするように、トナー粒子が電気泳動的に振動するようにもたらされるのは、この発明の装置の利点である。
【００２０】
実施形態では、装置は、その表面で潜像を形成する電荷のパターンを保持するように構成された像形成部材と、タンク（reservoir）から多量の液体トナーを受け取るとともにパターンに従ってある量の液体トナーの一部を像形成部材上に転写することにより、潜像を現像するように構成された現像部材であって、現像が現像部材上にある量の液体トナーの残りの部分（remaining fraction）を残す現像部材と、像形成部材上にその転写に先立って電界を印加することにより、ある量の液体トナーの中にある帯電可能な像形成粒子を凝集化するように構成された電界生成手段と、残りの部分を現像部材から除去するように構成された余剰除去手段と、転写された部分(すなわち現像されたイメージ)を印刷基材上に付着する（deposit）ように構成された付着手段と、を備え、余剰除去手段は現像部材から機械的に液体トナーを除去するための機械的除去手段を備える。 この発明は、対応する印刷プロセスにも関連する。電界生成手段は、前記帯電可能な像形成粒子を帯電させるように構成されていてもよい。
【００２１】
液体トナー懸濁液の成分として印刷装置に像形成粒子を供給する前に、像形成粒子をあらかじめ帯電させる必要性を除去するか低下させるのは、この実施形態の利点である。
【００２２】
この発明に係る装置の実施形態では、振動電界電源が、現像部材と平行であり且つ近接して配置された細長い電極である。
【００２３】
現像部材の電位を変える必要がないのは、この実施形態の利点である。したがって、外部電極が浮遊したトナー粒子をほぐす電界変化を提供する間に、現像部材から像形成部材にトナー粒子の転写（transfer）をもたらすのに最も適した電位に現像部材(典型的には回転ロールである)が維持されてもよい。
【００２４】
別の特別な実施形態では、電極は、現像部材に付着する液体トナーに少なくとも部分的に浸漬されるように構成された、シート状あるいは櫛状の部材を備える。
【００２５】
電気泳動的な方法及び機械的な方法の両方で浮遊したトナー粒子に電極が作用し、トナー除去工程をより効果的にするのは、この実施形態の利点である。
【００２６】
この発明に係る装置の実施形態では、電界電源は、−３００Ｖ乃至−１００Ｖのバイアス電圧を運ぶ（carry）。
【００２７】
バイアス電圧の使用は、自由に浮遊した正に帯電トナー粒子が、平均電界の影響下で意図した避難ゾーンの方へ漂流するようにできるという利点を有する。引用された範囲でのバイアス電圧がトナーの最も有効な除去を提供することが見つかっている。
【００２８】
この発明に係る装置の実施形態では、電界電源は、４０００Ｖrms乃至５０００Ｖrmsの振幅を備えた振動成分を運ぶ（carry）。
【００２９】
引用された範囲での高周波成分がエネルギー消費と除去工程の有効性との間での良好なトレードオフを提供することが分かっている。特に、およそ４３００Ｖrmsの電圧で好結果が得られている。
【００３０】
この発明に係る装置の実施形態では、振動電界は、５ｋＨｚ未満の周波数、例えば５０Ｈｚ乃至１５００Ｈｚの周波数を持っている。より好ましくは、周波数は０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚである。
【００３１】
より高い周波数(例えば８００Ｈｚ乃至１５００Ｈｚの周波数)は、追加の変換工程を要求してもよいが、良好な除去結果を生じさせるために示されている。およそ１０００Ｈｚの周波数が好ましい。 
【００３２】
引用された周波数範囲が、浮遊したトナー粒子をキャリア液の中で揺動運動させるための共振周波数を含むと考えられる。
【００３３】
実施形態では、この発明に係る装置は、基材上に液体トナーの付着した部分を溶融するのに適した溶融ステーションをさらに備える。特別な実施形態では、溶融ステーションは、印刷された基材に対して熱、圧力及びUV照射のうちの１つを加えるように構成されている。
【００３４】
この発明に係る装置の実施形態では、液体トナータンクが交換可能な液体トナータンクである。
【００３５】
この発明の局面では、上述されたデジタル印刷装置を備えるシステム、及び液体トナータンクを提供する。
【００３６】
この発明の局面では、帯電可能な像形成粒子及びキャリア液を備える液体トナーを使用するデジタル印刷プロセスを提供する。当該方法は、像形成部材上で電荷のパターンとして潜像を作成する工程と、タンクから現像部材上にある量の（a quantity of）液体トナーを転写する（transfer）工程と、電界の印加によってある量の液体トナー中での帯電可能な像形成粒子を凝集化する（compact）工程と、帯電及び凝集化の後にパターンに従って像形成部材上に液体トナーの一部を転写することにより、潜像を現像する工程であって、当該現像工程が現像部材上に液体トナーの残りの部分を残す現像工程と、残りの部分を現像部材から除去する工程と、印刷基材上に液体トナーの一部を付着する工程と、を備え、残りの部分の除去は余剰除去手段を使用して、現像部材から液体トナーを機械的に除去する工程を備えてなり、残りの部分を除去する工程は、余剰除去手段に一体化される、振動電界を生成するための手段を用いて、機械的な除去に先立ってあるいは機械的な除去の間に帯電可能な像形成粒子を大略非凝集化する（decompactify）ように、残りの部分に振動電界を印加する工程をさらに備える。
【００３７】
この発明に係るプロセスの実施形態では、電界を印加する工程は、−３００Ｖ乃至−１００Ｖのバイアス電圧で現像部材の近くにある電極を帯電する工程を備える。
【００３８】
この発明に係るプロセスの実施形態では、電界を印加する工程は、４０００Ｖ乃至５０００Ｖの振幅を備えた高周波成分を持った現像部材の近くにある電極を帯電する工程を備える。
【００３９】
この発明に係るプロセスの実施形態では、電界は、０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの周波数を有する。
【００４０】
この発明に係るプロセスの様々な実施形態の技術的な効果及び利点は、この発明に係る装置に関して上述されたものを準用する（correspond mutatis mutandis）。
【００４１】
この発明の実施形態のこれらの及び他の技術的な効果及び利点は、添付図面に関連してより詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施形態に係る装置の概略図を示す。
【図２】この発明の実施形態に係る例示的な印刷プロセスのフローチャートを示す。
【図３】この発明の実施形態において使用されるようなトナーの供給及び除去の構成のより詳細な説明図を示す。
【図４】放電ブレードを持った実施形態を概略的に説明する図である。
【図５】スクレーパに組み込まれたフレキシブルなストリップ電極を持った実施形態を概略的に説明する図である。
【図６】スクレーパに組み込まれたワイヤー電極を持った実施形態を説明する図である。
【図７】スクレーパに組み込まれたプレート電極を持った実施形態を説明する図である。
【図８】電極及び液体注入手段を持った実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
既知のゼログラフィープロセスは、「乾式トナー」あるいは「液体トナー」のいずれかで動作する。
【００４４】
乾式トナーは、典型的に２乃至１０％で、最も最新の適用（modern application）(それらは少量の着色物質を運ぶ)において、おおよそ７μｍ乃至１０μｍの平均直径を有する、樹脂粒子から成る。樹脂は、透明なポリエステル、スチレンアクリル酸塩共重合体あるいは別の適切なポリマーであってもよい。ビーズ（bead）の材料特性は、それらに静的な電荷を現像する傾向がある。それは、適切な電界を印加することにより、印刷システムの異なる要素間でそれらを移送する(transport)ことを可能にする。 
【００４５】
乾式トナーシステムでは、トナー粒子はエアギャップによって移動する。したがって、乾式トナー粒子の付着（depsition）の空間の正確さは、粒子に対する遠心力の影響によって、及び帯電粒子間の相互の電気的な反発力によって、制限されている。 
【００４６】
液体トナーでは、像形成粒子又はマーキング粒子が、キャリア液の中で懸濁している固形粒子として供給される。像形成粒子は、典型的には樹脂の小さなビーズ（bead）に埋め込まれて、平均粒径が例えば２μｍである、顔料粒子（pigment grain）からなる。トナー粒子のクラスター化を回避するために、分散剤（dispergant）が混合物に加えられる。懸濁粒子が電界(電気泳動)の影響の下で加速（acceleration）を起こりやすくするために、懸濁粒子が電荷を保持することができなければならない。キャリア液の粒子及び分子（molecule）の間の電荷交換の結果として、この電荷が粒子によって獲得されてもよい。あるいは、当該電荷が外部印加電界によって誘起されてもよい。当業者に知られているように、キャリア液はあらゆる適切な液体をも含み、シリコーン流体、炭化水素液体及び植物油、あるいはそれの組み合わせを含んでもよい。キャリア液は、さらに、電荷制御剤(CCA)、ワックス、可塑剤及び他の添加剤の可変量を含んでもよい。
【００４７】
液体トナーシステムでは、液体トナー又は現像剤のある量が、光電子の現像部材から、静電気パターンの形で潜像を担持する（bear）像形成部材の表面に適用される。液体トナーシステムでは、液体中で粒子を懸濁状態にしておく傾向がある分子間力に打ち勝つのに十分に強い電界を提供することが実際に実現可能ではないので、粒子だけが液相中を移動する。従って、トナー粒子が横切って「泳動する（swim）」ことを可能にするために現像部材と像形成部材との間で液状媒体が連続的に存在しなければならない。トナー粒子によって橋渡しされるべき距離は、１μｍ乃至４０μｍのオーダーであり、典型的におよそ５μｍである。 
【００４８】
「インジゴ」及び「エレクトロインク」のブランドでヒューレットパッカードによって商品化された既知のタイプの液体トナーでは、懸濁粒子は、液体及び粒子の物理的及び化学的な性質により自然な電荷を帯びる（carry）。この電荷は、適切な電界を印加することによって印刷システムの異なる要素間でそれらを移送することを可能にする。 
【００４９】
しかしながら、前述の自然な電荷を提供し、かつ、蒸発によって余剰キャリア液の容易な除去を可能にするために、ある環境上のデメリットを示す特定種類の高揮発性の液体が使用されている。
【００５０】
したがって、キャリア液が不揮発性であり、トナー粒子が必ずしも自然に帯電しない液体トナーを使用することが提案されている。米国特許出願公開第２００９／００５２９４８号明細書において液体トナーを使用する典型的なデジタル印刷システムが詳細に記載されている。当該明細書の内容は、参照によってその全体が本出願に組み入れられる。
【００５１】
一般性の喪失無しで、本出願に記載されてこの発明に特有ではないあらゆる特徴が、引用された米国特許出願公開で指定された例と変形例、あるいはそれらの組み合わせに従って実行されてもよい。
【００５２】
米国特許出願公開第２００９／００５２９４８号明細書は、高速の印刷速度(特に０．５ｍｓ−１よりも高速の印刷速度)で使用される、高濃度の液体トナー現像システム(「高粘性」トナーあるいはHVTシステムとして指定されている)に具体的に関係している。
【００５３】
同様に、この発明の装置及びプロセスは、５重量％乃至５０重量％の、好ましくは１０重量％乃至４０重量％の、最も好ましくは１５重量％乃至３０重量％の、固体濃度を備えたトナーを利用する。
【００５４】
固形分がトナー供給部材で規定される。下記の図面の説明、図１でのエレメント120、あるいは図３でのエレメント116を参照。高剪断粘度は、好ましくは、５乃至５００ｍＰａ・ｓである。高剪断粘度は、Ｃ６０／１°と５２μｍのギャップのコーンプレート形状で２５℃で３０００ｓ−１の剪断速度で測定される。
【００５５】
一般的に、液体トナー中での固体の必要な濃度及び凝集化（compactification）の必要な度合いは、現像ギャップ(すなわち現像部材と像形成部材との間の距離)の幅の関数（function）になるだろう。トナー粒子が現像部材から像形成部材に移動することを可能にするために、このギャップが液相によって完全に橋渡しされなければならない。両方の部材間で存在する液体の量は、基材上で所望の顔料密度を最終的に得るの十分な量の顔料粒子（pigmented particle）を含んでいなければならない。したがって、概して言えば、高い濃度の固形粒子は、小さな現像ギャップに必要であろう。したがって、結果として生じる液体トナーは、さらに粘着性である傾向があるであろう。
【００５６】
効率的な現像を実現するために、パラメーターＴ＝固形分[％]×トナー層厚さ[μｍ]が、４０乃至２５０であることが望ましい。Ｔは、より好ましくは６０乃至２００であり、最も好ましくは８０乃至１５０である。適切な（relevant）トナー層厚さは、現像のモーメントで決定される。(図１を参照。以下に説明されるように、これは現像部材130と像形成部材140との間での「ギャップ」におけるトナーの層厚さである。 
【００５７】
上述した現像の「ギャップ」が、液体で続いて満たされる、現像部材と像形成部材との間の空きスペースとして必ずしも存在しないことに注目するべきである。むしろ、現像部材及び像形成部材が、締まりばめで動く（run）。すなわち、それらは、通常互いに強制的に接触した状態で動く。部材の表面が、接触ゾーンである程度圧縮されている。
【００５８】
部材が液体トナーで湿っている時、液体トナーは接触ゾーンにおいてさえ表面に付着しようとするであろう。そこでは、それは、圧縮された表面間での液相の非常に薄い層として前述の現像ギャップを作成するであろう。この効果を得るために、現像部材及び像形成部材の材料(あるいはそれらの少なくとも１つ)が選択されて、十分な弾性及び適切な硬度を示さなければならない。６０乃至６５  ＳｈＡの硬度値が優れた結果を産出することが示されている。 
【００５９】
この発明に係るデジタル印刷システムが、図１を参照して説明される。
【００６０】
図１は、トナー供給部材120、現像部材130、像形成部材140及びオプションの中間部材150を介して、トナータンク110に当初は貯蔵されたある量のトナー100が基材199に塗布されること（application）を模式的に示す。一般性の喪失無しで、前述の部材のすべてが、ローラとして説明され且つ記述される。
【００６１】
現像部材130、像形成部材140、及び中間部材150の全てが、それらの表面に付着する液体トナー100の一部分をそれらの後継（successor）に転写する（transfer）。部材の表面上に存在したままである液体トナー100の一部分が、適切な手段によって転写ステージの後に除去される。これらの手段が、除去手段133,146,153としてそれぞれ模式的に図示されている。印刷後に基材199上に存在する余剰のキャリア液が、基材199で部分的に吸収されてもよく、また、実質的に溶融ステーション170での基材の滞在の間に、基材のタイプ及びキャリア液の揮発性に依存して、部分的に蒸発してもよい。液体トナー100の残りが、除去されてもよい。 
【００６２】
基材199と接触した後に中間部材150の表面上に存在し続けるかもしれないトナー粒子の除去を容易にするために、除去手段153との係合に先立って、少量のキャリア液あるいは溶媒154が表面に塗布されてもよい。
【００６３】
様々なローラ表面120，130の上に存在するかもしれないような液体トナー100のフィルム状の層が、各ローラ表面120，130に重ねられた太い実線として図１に示されている。各ローラ表面140、150又は基材199の上にトナー100が存在するところは、現像された像を表わしていて、各キャリアに重ねられた太い破線によってこれが図示されている。各キャリア液除去手段141,142及び151,152によってメインローラ140，150から余剰キャリア液が除去されるところにおいて、キャリア液のフィルムが、各ローラ表面141，151と重なる細い実線として図示されている。当業者は、除去手段141,142及び151,152によって除去されるような「キャリア液」がトナー粒子を実質的に有しないことが好適であるが、十分な分離が技術的に実行困難であるかもしれないことを理解すべきである。
【００６４】
上述したように、静電複写（electrostatographic）の印刷工程は、基材上に存在する帯電場所に帯電した像形成粒子あるいはマーキング粒子を引き寄せることによって可視像の生成を含んでいる。潜像を形成するそのような帯電サイトが、像形成部材140の上に過渡的に支持される。像形成部材140は、光伝導体あるいは純粋な誘電体から成り、元々目に見えるようにされてもよいか、その場所で現像されている別の基材に転写されてもよい。像形成部材140は、光伝導体のロールが好適である。当該ロールの上では、レーザー又はＬＥＤアレイのような十分に集束した光源145でロールを選択的に照射することにより、潜像が作り出される。特に、像形成段階は、帯電装置によって表面に一定の静電荷を供給する工程と、照射によって一定の静電荷を選択的に放電して静電潜像を形成する工程と、から構成されてもよい。 
【００６５】
現像段階では、トナー粒子は、液体トナー100の薄くてフィルム状の層で供給された現像部材130から、潜像を担持する（carry）像形成部材140の上に移動する。現像ロール130及び光電子ロール140が分かれる（part way）とき、いくらかの液体が接着力の結果として各ロールの表面上にフィルムとして残るであろう。
【００６６】
バックグランドノイズのない最適な印刷の分解能を得るために、光電子のロール上に残る液体が、現像された領域の外側でかなりの量のローミングの無いトナー粒子を含まないことが重要である。さらに、トナー粒子が実質的に無い液相の最上層は、余剰のキャリア液の機械的な除去を促進する。
【００６７】
電気力は、現像ローラ(好ましくは、およそ４００Ｖの電圧（tension）でセットされる)と、光伝導体ローラ(好ましくは、潜像の異なるエリアで０Ｖ乃至６００Ｖの間で変化する電位を示す)との間での電界に起因する。
【００６８】
オプションの後続工程では、現像された像が光伝導体140から中間ローラ150の上に転写される。好ましくは、中間ローラ150は、おおよそ−２００Ｖの電位に保たれる。印刷の基材の表面が完全に滑らかでない場合、十分な弾性を持った表面（すなわち、硬化したゴム又は適切なエラストマーからなる表面）を有する中間ローラ150が、使用されてもよい。これは、印刷の基材199が非塗工紙である場合である。中間ローラ150の表面の弾性は、基材の表面の起伏（unevenness）に適応するローラの能力のおかげで、適切な品質を備えたイメージの付着を可能にするであろう。
【００６９】
最終の転写工程では、現像画像が、中間ローラ150から(あるいは中間ローラを使用しない場合、光伝導体140から)、基材199(かなりの負電位に、好ましくは−１２００Ｖのあるいは約−１２００Ｖの負電位に保たれた第２の転写ローラ160で支持されている)上に転写される。
【００７０】
ピックアップローラ及び／又はフィーダローラがトナー供給ローラ120及び計量ローラの間にオプションで配置された状態（不図示）で、現像部材130は、トナー供給ローラ120及び計量ローラ(不図示)を介して、タンク110から液体トナーを供給されてもよい。
【００７１】
タンク110は、交換可能な液体トナータンクに接続されるか、あるいは交換可能な液体トナータンクを含んでもよい。計量ローラは、凹のパターンを備えてもよく、所望の印刷速度に適するように実質的に一定の速度での液体トナーの取り込み（uptake）を保証するために、その表面に接触する（bear against）ドクターブレードを備えてもよい。 
【００７２】
好ましくは、キャリア液移動装置を備えている。キャリア液移動装置は、コロナ生成装置131などの形態を含む様々な形態を取ってもよい。キャリア液移動装置は、ローラタイプの形態を取ってもよい。キャリア液移動装置は、現像部材130に隣接した位置において、像形成部材140とのインタフェースの上流に配置される。
【００７３】
コロナ生成電圧は、コロナ生成装置131が使用される場合において、トナー層を横切る電界を確立するために印加され、また帯電トナー粒子の電気泳動の移動を通じて、トナー付着内でのトナー粒子及びキャリア液の空間の分離を作成する。それによって、キャリア液は、トナー層の表面に移動し、したがって、必要とされるならば、事前に濡れた層として働く。 
【００７４】
キャリア液移動装置の別の効果は、個々のトナー粒子上に電荷を供給するか、調節するか、強化することであり、そして、現像画像の増大した密度の均一性（enhanced density uniformity）に追加の粒子圧縮を提供することである。
【００７５】
従って、適切に構成された懸濁液において、像形成粒子が直ちに帯電され、適切な電界の印加によって局所的に集中するか凝集化される。トナー粒子は、液体/空気インタフェースから外側に向くゾーンに集中してもよい。 
【００７６】
好ましくは、キャリア液移動装置は、コロナ放電装置131を備える。コロナ放電装置に印加された電圧は、コロナ放電を作成するのに十分なオーダーである。トナー粒子の帯電及び凝集化（compactification）は、略４５００Ｖの正電位でワイヤーによって生成されたコロナの下での懸濁液の通過によって、得られる。略４５００Ｖの正電位は、粒子上に正の帯電を引き起こす。
【００７７】
適量の液体トナーが現像ロール130から像形成ロール140上に転写した後、いくらかの液体トナーが現像ロール130の表面上に存在したままである。液体トナーのこの残りの部分は、続いて印刷される画像に対する視覚的な干渉を回避するために除去されなければならない。 
【００７８】
この発明は、とりわけ、凝集化が、例えば電界の印加によって得られるので、現像部材からの未使用の液体トナーの機械的な除去の効率を落とす（less efficient）状態にするという発明者らの洞察に基づいている。特に、発明者らは、凝固した像形成粒子の残留物が、現像ロール130の表面に固着する傾向があり、擦ること及びブラシ掛けという既知の方法による除去に抵抗することを見いだした。
【００７９】
この発明の実施形態は、機械的な除去に先立ってあるいは機械的な除去の間に前記帯電可能な像形成粒子を実質的に非凝集化する（decompactify）ように構成された振動電界電源を設けることにより、現像部材からの余剰なトナーの改善された除去を実現する。「に先立って」というのは、個々の帯電粒子が機械的な除去部材(ブレード、ブラシあるいはローラ等)によって接触する前に、個々の帯電粒子が印加された振動電界の力効果を受けることを意味するものとして理解されるべきである。しかしながら、電気的な非凝集化（decompactification）及び機械的なトナー除去が装置の中で同時に起こるのを見ることができるように、振動電界源及び機械的な除去手段の両方が同時に(あるいは永久的に)動作する。
【００８０】
振動電界源は、現像部材と平行であり現像部材に接近して配置された細長い電極であってもよい。振動電界源は、特に、機械的な除去手段の中に組み込まれたワイヤー又は板状の電極であってもよい。機械的な除去手段が樹脂から成型された一部分である場合、電極は、機械的な除去手段の内側にオーバーモールドされた金属部分(プレート、ワイヤー)であってもよい。 
【００８１】
好適には、トナー粒子の電気的で機械的な「緩み」は、現像ロールに付着する液体に少なくとも部分的に浸漬されるように構成された、ワイパ133(例えばエラストマーブレード)あるいは櫛の形をした機械的な除去手段に一体化される少なくとも１つの電極を設けることにより、組み合わされてもよい。好適には、ワイパ形状のブレード133は、高精度に(１μｍ以下に)磨かれて、次々に配置されてもよい。さらに、微細な剛毛を備えた掃除ブラシローラ(不図示)は、現像の間での物理的で且つ電気泳動的な圧縮と先導の（leading）クリーナブレードの作用との結果として形成されるトナー粒子凝集体を機械的に解体するために１つ以上の電極間に、あるいは当該電極に隣接して配置されてもよい。
【００８２】
バイアス電圧の使用は、自由に懸濁したトナー粒子が、平均電界の影響下で意図した避難ゾーンの方に押し流す（drift towards）ために作られるという長所を有する。
【００８３】
好ましくは、電極133に−３００Ｖ乃至−１００Ｖのバイアス電圧を印加することにより、電界が生成され、付加的な振動成分が４０００Ｖrms乃至５０００Ｖrmsの振幅を有している。好ましくは、振動成分は、０．５ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの周波数（frequency）を有する。
【００８４】
引用されたバイアス電圧範囲は、およそ４００Ｖ乃至６００Ｖの作動電圧（tension）を備えた現像部材に特に適している。現像部材が異なる電圧で作動する状況での電界のバイアス電圧に対して異なる値が選択されてもよい。
【００８５】
電極に印加された結合した電圧は、コロナ作用が発生するかもしれないレベル以下に保たなければならない。なぜならば、コロナ作用の発生が、電極周辺でのオゾンの生成を導き、オゾンの生成が環境上の又は規制上の見地から望ましくないからである。
【００８６】
除去された未使用のトナーは、トナー供給に、あるいは液体トナータンク110へのオプションの再循環を含む、再循環及び補充のシステムに再利用されてもよい。同様に、キャリア液除去手段142，152によって擦り取られたあらゆる余剰なキャリア液は、再利用され、及び／又は、液体トナータンク110へ再循環されてもよい。再循環が適用される場合、液体トナーの過度な希薄あるいは濃縮を引き起こさないように注意しなければならない。再循環したキャリア液を当初は別々に集めることと、所望範囲の濃度が得られるように、液体の測定されるか計算されたトナー濃度に応じて（in function of）再循環した液体トナーを受け取るタンクに再循環したキャリア液を加えることとにより、このことが達成される。
【００８７】
この発明に係るデジタル印刷プロセスは、図２に関連して説明される。図１の装置に関連してより詳細に記述されたすべての特徴は、同じ技術的な効果及び利点を伴ってこの発明に係るプロセスにも適用することは理解されるであろう。従って、これらの特徴とそれらの動作が、詳細に以下に繰り返されないであろう。
【００８８】
従って、この発明の実施形態は、さらに、帯電可能な像形成粒子及びキャリア液を備える液体トナーを用いるデジタル印刷プロセスに関する。当該プロセスは、像形成部材上に電荷のパターンとして潜像を生成する工程210と、タンクからある量の液体トナーを現像部材上に転写する工程220と、電界の印加によってある量の液体トナー中での帯電可能な像形成粒子を凝集化する（compact）工程230と、帯電及び凝集化の後にパターンに応じて像形成部材上にある量の液体トナーの一部を転写することにより潜像を現像する工程240であって、それによって現像工程が、ある量の液体トナーの残りの部分を現像部材に残す現像工程240と、(液体トナーの一部を転写した後に)現像部材から残りの部分を除去する工程250と、印刷の基材上に転写された部分(すなわち現像画像)を付着させる（deposit）工程260と、を備え、残りの部分を除去する工程250は、現像部材から電気的に非凝集化された（decompactified）液体トナーを機械的に除去する工程252を備え、残りの部分を除去する工程250は、機械的な除去工程252に先立ってあるいは当該除去工程の間に帯電可能な像形成粒子を大略非凝集化する（decompactify）ように、残りの部分に振動電界を印加する工程をさらに備える。
【００８９】
トナー粒子の帯電は、同じ電界あるいはコロナによって、凝集化工程230と実質的に同時に起こってもよい。その代わりに又は追加的に、トナー粒子は、コンテナの中に存在する間に事前に帯電されてもよい。(「ボトルの中での帯電」)
【００９０】
最終画像固定段階(不図示)においては、基材上のイメージが固定される。好ましくは、イメージ固定段階は、熱及びローラ間の圧縮を使用する。あるいは、イメージ固定段階は、非接触法(IR硬化、UV硬化及びEB硬化)あるいは他の既知の画像定着（fusing）法を使用する。 
【００９１】
図３は、典型的なトナー供給及び除去配置のさらに詳細な実例を示す。特に、現像部材に液体トナーを供給する供給機構がさらに詳細に示されている。１セットのギヤ115を備えるポンプは、第１の部材116に液体を供給する。第１の部材116は、次々にトナー供給部材120に供給する。トナー供給部材120は、現像部材130に標準化された（standardized）量のトナーを供給するためのドクターブレード121を備える。(必要ならば)トナー粒子を帯電して凝集化する（compactify）ために、電極131によって電界又はコロナが生成される。像形成部材(図３に示されない)で潜像を現像した後、トナーの塊（toner mass）は、ブレード133に一体化された電極によって非凝集化され（decompactified）、ブレードによって機械的に除去される。
【００９２】
本願の全体にわたって、印刷システムから外れる（off）様々な段階が、部材として記載されている。特定の場合では、これらの部材がはローラとして説明及び／又は図示されている。当業者は、同じ原理が適切に設計されたベルトで適用されてもよいことを理解するであろう。
【００９３】
さらに、単一の像形成段階(単一色の印刷)に関連してこの発明が上述されているが、多色印刷を可能にするためにこの発明の関連部分が数回反復されることは、当業者によって理解されるであろう。
【００９４】
現像部材130から液体トナーを除去することに関連してこの発明の特別の利点が説明される。トナー搬送部材から液体トナーを除去することを必要とする印刷プロセスの他の段階に対してこの発明のアプローチが適用されてもよいことは、当業者によって理解されるであろう。特に、その発明は、さらにトナー除去デバイス146での像形成部材140からの、及び液体トナー除去デバイス153での中間転写部材150からの、液体トナーの除去のために図３に関連して記述されたデバイスを使用することを想定している。
【００９５】
図４は、デジタル印刷装置のローラ400を示す。ローラ400は、ある量の液体トナーを受け取るように構成されている。動作中において、ローラ400は、図４において矢印によって示された方向に回転する。ローラ400は、スクレーパ402と、一体化された電極410を持った放電ブレード401と、を備える余剰除去手段を備えている。放電ブレード401及びスクレーパ402の両方はローラ400に接触して動作する（run）。放電ブレードが長さlで表面に関してローラ表面と接触するように、放電ブレード401が製造され、取り付けられる。電極410が、放電ブレード401の電気絶縁材料411の中に埋め込まれている。放電ブレード401の端部では、電極410の上に電圧を印加するための端子412が設けられてもよい。電極410は、ローラ表面と実質的に平行に長さlにわたって延在するローラ400の表面に対向する電極表面を備える。長さlは、好ましくは５ｍｍより大きくて、より好ましくは１０ｍｍより大きくて、例えばおおよそ１５ｍｍである。そういった面で、液体トナーが電極410を通過する間に交流場の十分な数の交番にさらされて、その結果、液体トナー中での像形成粒子の良好な非凝集化が得られることが保証される。放電ブレード401の電気絶縁材料411は、例えば、ポリウレタン材料である。電極と、ローラ400に接触する放電ブレードの表面との間の距離dは、好ましくは１０００μｍよりも小さくて、より好ましくは５００μｍよりも小さくて、５μｍほどの小ささであってもよい。
【００９６】
図５は、ローラ500と、一体化された電極510を持ったスクレーパ502と、を備えるこの発明の別の変形例を示す。この実施形態では、電極510は、好ましくは導電性の樹脂材料から作られている。電極510は、電気的絶縁性のオーバーコート層511を備えている。さらに、交流源と接続するための端子512が設けられている。オーバーコート層511の厚さは、例えば１０００μｍよりも小さくて、より好ましくは５００μｍよりも小さくて、５μｍほどの小ささであってもよい。
【００９７】
図６は、ローラ600と、一体化されたワイヤー電極610を持ったスクレーパ602と、を備えるさらに別の実施形態を示す。図示した実施形態では、スクレーパ602は１つのワイヤー電極610を備えるが、複数のワイヤー電極が設けられてもよいことを当業者は理解するであろう。ワイヤー電極610は、スクレーパ602のブレードを形成する電気絶縁材料611の中に埋め込まれている。
【００９８】
図７の実施形態は、ワイヤー電極がプレート電極710に置換されたという相違点のある、図６の実施形態に似ている。プレート電極710は、スクレーパ702のブレードを形成する電気絶縁材料711の中に埋め込まれる。電極710上にＡＣ電圧を印加するための端子712が設けられている。前の実施形態のように、電極710とローラ表面700との間の距離は、好ましくは５００μｍよりも小さい。
【００９９】
図５乃至７の実施形態の変形例によれば、スクレーパと電極は、例えば、スクレーパによってこすり取られる前に液体トナーがさらされる交番の数を増加させるために、所定の異なった形状であってもよい。   
【０１００】
図８は、ローラ800と、スクレーパ802、電極820及び液体注入手段825を備える余剰除去手段と、を備えるさらに別の実施形態を示す。電極820及びスクレーパ802は、一体化された単一構造の一部分であってもよいし、あるいは分離された部分であってもよい。電極820は、ローラ800の回転の方向から見て、長さlにわたってローラ表面に対して平行に延在する電極表面を有する。図４の実施形態のように、長さlは、液体トナーを電極820の上に印加された交流電圧の十分な数の交番にさらされるようなものであることが好ましい。ローラ表面に対して平行に延在する電極表面を有することによって、チャネル821が作成される。液体キャリア層の非凝集化（decompacting）をさらに促進するために、液体注入手段825を使用して、液体がチャネル821に注入されてもよい。装置又はプロセスにおいて、除去手段がどこでアクティブであるかに応じて、注入された液体が異なってもよい。現像剤部材上の除去手段に対して、注入された液体が例えばトナー液体であってもよいが、現像剤部材の下流にある部材に対して、注入された液体が、像形成粒子(imaging particle)無しのキャリア液であってもよい。
【０１０１】
正に帯電したトナー粒子と、正に帯電したトナー粒子に作用するように特に電気泳動的に正に帯電したトナー粒子を移動させるように構成された電圧（electric tension）又は電場と、を使用する実施形態を参照しながらこの発明が上述されているが、当業者は、この発明が負に帯電したトナー粒子使用する実施形態にも等しく当てはまることを直ちに理解するであろう。後者の場合、トナー粒子に作用する電界の極性を逆にする必要があり、同じ技術的な効果を持った物理的に等価な構成に導く。正に帯電したトナー粒子で動作する実施形態に関して現在の記載で述べられたすべての電圧範囲は、もし、電圧値のサインが変更されるならば、負に帯電したトナー粒子で動作する対応する実施形態にも当てはまることが述べられる。
【０１０２】
特定の実施形態を参照しながらこの発明が上記のように説明されているが、これは発明を説明するためになされているのであって、発明を制限するためになされていない。当業者は、本願で説明された発明概念を実施する他の方法が、添付された請求項で規定されるようなこの発明の範囲内にあることを理解するであろう。
【符号の説明】
【０１０３】
100：液体トナー
110：トナータンク
120：トナー供給ローラ
130：現像ロール
131：コロナ放電装置
133：ブレード
140：像形成ロール
145：光源
150：中間部材
170：溶融ステーション
199：基材
【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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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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