(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体インクオフセット印刷の画像形成ドラムであって、当該画像形成ドラムは印刷ヘッドを備える固体インクオフセット印刷システムにおいて印刷を行うための円筒壁を有し、前記印刷ヘッドは、当該印刷ヘッドの出力部からインクを噴出するように構成されている、前記画像形成ドラムであって、
前記円筒壁の第１表面であって、前記固体インクオフセット印刷システムの前記印刷ヘッドから液化した固体インクを受けるように構成され、前記印刷ヘッドからインク画像を受け取り、受け取った前記インク画像を前記固体インクオフセット印刷システムの転写ニップまで運んで基板に転写するように構成された画像搬送転写表面である第１表面と、
前記円筒壁の第２表面であって、円筒形の内表面であり、前記画像形成ドラムの全域で温度変動を制御するように構成されたエッチング部位を有する表面改変を含む第２表面と、
を含む、画像形成ドラム。
【請求項２】
前記第２表面は、円周方向に延びて円筒形を形成し、前記円周方向に延びた円筒形の第２表面は流路を定め、それによって空気が前記第２表面と接触することができる、請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項３】
前記画像形成ドラムは、中心縦軸の周りを回転可能であり、前記第１表面は前記画像形成ドラムの外表面を含み、前記第２表面は前記画像形成ドラムの内表面を含み、前記画像形成ドラムの前記内表面は、前記画像形成ドラムの中心を前記中心縦軸に沿って延びる流路を定める、請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項４】
前記表面改変は、前記画像形成ドラムの前記第１表面および前記第２表面のうちの少なくとも一方について、表面の放射率および熱吸収性レベルのうちの少なくとも一方を増加または減少させるコーティングをさらに含む、請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項５】
前記表面改変は、前記第２表面に形成されたパターンをさらに含み、それによって前記画像形成ドラムの表面の放射率および熱吸収性レベルのうちの少なくとも一方が制御される、請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項６】
前記表面改変は、
前記画像形成ドラムの表面の放射率および熱吸収性レベルのうちの少なくとも一方を増加または減少させるコーティングと、
前記第２表面に形成され、前記コーティングとは異なるパターンであって、前記パターンは、前記パターン内で前記画像形成ドラムの表面の放射率および熱吸収性レベルのうちの少なくとも一方が制御され、前記パターンは、前記第２表面の隆起した表面領域と陥没した表面領域とを含み、前記隆起した表面領域は、前記円筒壁と同じ材料を有する前記円筒壁の延長部位であり、前記陥没した表面領域は、エッチングによって形成された前記エッチング部位である、
請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項７】
前記表面改変は、第１の表面改変であり、
前記第２表面は、前記第１の表面改変を有する第１領域と、第２の表面改変を有する第２領域と、をさらに含み、
前記第１の表面改変および前記第２の表面改変は、前記画像形成ドラムの全域で温度変化を制御するように構成される、請求項１に記載の画像形成ドラム。
【請求項８】
前記第２表面は、第３領域をさらに含む、請求項７に記載の画像形成ドラム。
【請求項９】
前記第３領域は、前記第１領域と前記第２領域のうちの少なくとも一方の領域と相互に入り込み、かみ合い状態となった前記第３領域をさらに含む、請求項８に記載の画像形成ドラム。
【請求項１０】
前記第１の表面改変および前記第２の表面改変は、前記第２表面に形成されたコーティングおよびパターンのうちの少なくとも一方である、請求項７に記載の画像形成ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、ドラム型画像形成部材などの画像形成部材に沿った温度変化を制御する方法、装置、およびシステムに関する。詳細には、本明細書は、表面の放射率および／または熱吸収性を制御することによって、画像形成ドラムの温度変動を制御する方法、装置、ならびにシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラム型画像形成部材などの画像形成部材は、印刷システムにおいて、印刷ヘッドの近傍でオフセット印刷に使用して配置することができる。印刷ヘッドは、画像形成ドラムの外表面上へ、インクトナーまたは固体インクなどのマーキング材料を堆積させるように構成された、十分な幅の印刷ヘッドまたはアレイであってよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
印刷ジョブ中に、画像形成部材は、使用されるインクに適合した温度に保持することができ、これにより、満足な画像品質、画像転写、およびインク耐久性が生み出される傾向にある。例えば、典型的なインクを転写する場合には、画像形成ドラム温度は、周囲温度を上回るはずである。印刷システムには、画像形成部材を加熱するように構成された加熱器を１つ以上含むものもある。エネルギ効率性の要求により、できる限り均一に熱くなる印刷システムが好まれ、この場合、加熱器および印刷ヘッドは、印刷準備未完状態の間オフされるように構成される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
オフセット印刷用印刷システムでは、画像形成部材は、いくつかの発生源からの熱的影響にさらされることがあり、これらの熱的影響を打ち消して、画像形成部材に沿った温度の変動を制御しなければならない。したがって、画像形成部材は、印刷ジョブ用に特有のインクについて適切な画像転写に十分な、５０°Ｃ〜６０°Ｃの範囲内の温度などの、周囲温度を上回る温度に加熱されることがある。さらに、画像形成部材の表面の第１領域および画像形成部材の表面の第２領域は、実質的に異なるまたは等しい温度に加熱される場合がある。
【０００５】
例えば固体インクオフセット印刷システムでは、印刷用画像形成部材は、ドラムまたは他の適切な画像形成部材であってよい。ドラムは、第１表面および第２表面を有し、第１表面は画像転写用に構成された外表面であり、第２表面は内表面であってよい。例えば、画像形成ドラムは、縦方向に延びる流路を定める内周表面、および固体インクオフセット印刷用途において固体インク画像転写用に構成された外周表面を有することができる。
【０００６】
一実施形態による画像形成部材は、画像形成部材に沿った温度変化を最小するように構成された内表面すなわち第２表面を含むことができる。一実施形態による画像形成部材を有するオフセット印刷システムでは、画像形成部材は、印刷ヘッドまたは印刷ヘッドアレイに近接して動作可能に配置することができる。印刷ヘッドは、画像形成部材が中心縦軸の周りを回転しながら、画像形成部材の第１表面上へ、固体インク、水溶性インク、紫外線硬化性インク、ゲルインク、または他の溶融材料および／または液体材料などのマーキング材料を堆積させるように構成することができる。例えば非スリープ状態または非オフ状態では、印刷ヘッドは、１１５°Ｃなどの周囲温度を上回る温度に加熱することができ、熱エネルギを放射して、ドラムの影響を受けた領域で吸収することができる。さらに、画像形成部材は、個々の部分、領域、または場所において熱を放射することができる。例えば、画像形成部材は、フレーム、および回転中心軸および／または縦軸に関して画像形成部材両端のハブなどの印刷システム部品へ、熱エネルギを放射することができる。ドラムの内表面によって定められた、中心縦方向に延びる流路を通る空気流は、例えば、画像形成ドラムの内周表面の一領域の温度を低下させることができる。ドラムの外表面は、それ自体が低放射率または高放射率を有する材料で形成することもできる。
【０００７】
この条件一式により、画像形成ドラムの全域で温度の不均衡が引き起こされることがある。例えば、画像形成ドラムの端部は、支持エレメントおよび空気流暴露による放熱効果が原因で、より冷たくなることがあり、中心領域は、印刷ヘッドによる境界条件および熱的影響が原因で、より温かくなることがあり、ドラムの中を通る対流性空気流は、一方の端部を他方の端部よりも、間に勾配を有した状態で熱くすることができる。画像形成ドラムを温めて、画像形成動作の準備完了状態を急速に達成するためには、例えば、典型的には所望よりも広い温度広がりとなる画像形成ドラム端部の内周領域について、ウォームアップ速度の高速化および相対温度の上昇の原因となるやり方で、より冷たいゾーンが最適温度に加熱されるべきである。
【０００８】
画像形成ドラムの温度変化を低減するための表面の放射率および熱吸収性制御方法、装置、およびシステムが提供される。一実施形態による印刷用画像形成部材は、画像形成表面である第１表面と、画像形成部材の全域で温度変動を制御するように構成された表面改変を含む第２表面とを含むことができる。第２表面は、円周方向に延びて円筒形を形成し、円周方向に延びた円筒形の第２表面は流路を定め、それによって空気が第２表面と接触することができる。
【０００９】
画像形成部材は、固体インクオフセット印刷において、ドラムなどの画像形成に適した任意の部材とすることができる。ドラムは、中心縦軸の周りを回転可能であり、第１表面はドラムの外表面を含み、第２表面はドラムの内表面を含み、ドラムの内表面は、ドラムの中心を中心縦軸に沿って延びる流路を定めることができる。
【００１０】
一実施形態では、表面改変は、画像形成部材表面の放射率レベルおよび熱吸収性レベルのうちの少なくとも１つを増加または減少させるコーティングを含むことができる。一実施形態では、表面改変は、例えば研磨処理または粗面化処理（すなわちサンドブラスト、紙やすりによる研磨など）によってもたらされた表面粗さの変化を含むことができる。一実施形態では、表面改変は、第２表面に形成されたパターンを含むことができ、それによって画像形成部材表面の放射率レベルおよび熱吸収性レベルのうちの少なくとも１つが制御される。パターンは、例えばエッチングまたは蒸着によって形成することができ、画像形成部材表面の持ち上げられた場所および／または押し下げられた場所を含むことができる。別の実施形態では、表面改変は、画像形成部材表面の放射率レベルおよび熱吸収性レベルのうちの少なくとも１つを増加または減少させるコーティングと、第２表面に形成されたパターンとを両方とも含むことができ、それによって画像形成部材表面の放射率レベルおよび熱吸収性レベルのうちの少なくとも１つが制御される。
【００１１】
一実施形態では、表面改変は第１表面改変とすることができ、第２表面は、第１表面改変を有する第１領域と第２表面改変を有する第２領域とをさらに含み、第１表面改変および第２表面改変は画像形成部材の全域で温度変動を制御するように構成することができる。別の実施形態では、第２表面は、第３表面領域を含むことができる。第３表面領域は、１つの表面改変も含まないことができ、または１つ以上の表面改変を含むことができる。例えば、第３表面領域は、熱放射率を高めて、印刷ヘッドからの熱を打ち消すように構成されたドラム中心領域とすることができる。第１表面領域および第２表面領域は、熱吸収性を高めて、空気流およびシステム部品への熱損失を打ち消すように構成された、画像形成部材の端部ゾーンを構成することができる。
【００１２】
一実施形態では、第３領域は、第１領域および第２領域のうちの少なくとも１つの境界とかみ合う境界を含むことができる。かみ合っている表面領域の表面改変は、近傍の熱的影響に関して、例えば画像形成ドラムの回転によって高められて、温度変化を制御するように構成することができる。任意の所与の表面に種々のおよび所望の放射率をもたらすために使用できるパターンの領域数またはタイプ数には、制限がないとすることができる。
【００１３】
一実施形態では、第１表面改変および第２表面改変は、第２表面に形成されたコーティングおよびパターンのうちの少なくとも１つである。一実施形態では、画像形成部材はドラムであり、第１表面は画像転写用に構成することができる。画像形成部材は、例えば、中心縦軸の周りを回転するように構成されたドラムであり、第２表面は、円周方向に延びて円筒形の流路を定めるように構成することができる。
【００１４】
画像形成ドラムの温度変化を低減する方法の実施形態であって、画像形成ドラムが画像形成表面ならびに少なくとも第１領域および第２領域を有する内周表面を有する一実施形態は、画像形成部材に沿った温度変化を制御するように、内表面の第１領域を改変するステップを含むことができる。一実施形態は、画像形成部材に沿った温度変化を制御するように、内表面の第２領域を改変するステップを含むことができる。
【００１５】
一実施形態では、方法は、内表面をコーティングするステップおよび内表面にパターンを形成するステップのうちの少なくとも１つをさらに含む改変するステップであって、それによってコーティングおよびパターンのうちの少なくとも１つが、画像形成ドラムに沿った温度変化を制御する、第１領域を改変するステップを含むことができる。第１領域を改変するステップは、放射率レベルおよび熱吸収性レベルのうちの少なくとも１つについて、増加させまたは減少させる動作のうちの少なくとも１つを行うように構成されたコーティングおよびパターンを含むことができる。第２領域を改変するステップは、内表面をコーティングするステップおよび内表面にパターンを形成するステップのうちの少なくとも１つをさらに含み、それによってコーティングするステップおよびパターンを形成するステップのうちの少なくとも１つが、画像形成ドラムに沿った温度変化を制御する。
【００１６】
方法の一実施形態では、表面改変は、ブラック色素を含むコーティングとすることができ、または陽極酸化で形成されたコーティングとすることができる。例えば、画像形成部材は、アルミニウムを含む内表面を含むことができる。アルミニウムは、表面の放射率を増加させるために陽極酸化することができる。例えば、非陽極酸化アルミニウムは、約０．１の放射率を有することができ、一方で陽極酸化アルミニウムは、約０．６〜０．９の放射率を有することができる。画像形成部材の表面を塗装すると、放射率を約０．９５に増加させることができ、一方で熱吸収性もまた増加させることができる。表面は、陽極酸化の間、パターンで被覆されて、表面の種々の領域の全域で放射率を変化させることができる。放射率を制御する別の方法は、例えば、放射率を低下させる表面研磨処理、放射率を増加させるサンドブラストまたは紙やすりによる表面研磨、低放射率用に高放射率または高反射性を有する材料の表面めっき、低放射率用に金属の蒸着、および低放射率用にアルミニウムで被覆されたポリエステルテープまたは高放射率用にポリイミドテープなどの高放射率または高反射性を有する接着積層の使用を含む。低放射率を有する材料の例には、アルミニウム、ニッケル、金、銅、真ちゅう、およびクロムを含むものもある。高放射率を有する材料の例には、塗料、特にブラック、ポリマー、ポリイミド、ガラス、および酸化層を含むものもある。
【００１７】
システムの一実施形態では、オフセット印刷システムは、温度変化を制御するように構成された画像形成ドラムを有することができる。本システムは、画像形成表面上へインクを堆積させる印刷ヘッドと、印刷ヘッドによって堆積したインクで形成された画像を受けて、画像を転写する画像形成ドラムであって、画像形成ドラムは、円周方向に延びる外表面、および円周方向に延びる内表面を有し、外表面は、画像を受けて転写するように構成され、内表面は、少なくとも第１領域および第２領域を有し、第１領域および第２領域のうちの少なくとも１つは、内表面に形成された表面改変を有し、表面改変は、画像形成部材に沿った温度変動を制御するために、表面の放射率および熱吸収性のうちの少なくとも１つについて、増加させまたは減少させる動作のうちの少なくとも１つを行うように構成された、画像形成ドラムと、を含み、表面改変は、内表面に形成されたコーティングおよびパターンのうちの少なくとも１つを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、典型的な実施形態のシステムによる画像形成ドラムおよび印刷ヘッドの図式的側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、典型的な実施形態による画像形成ドラムの内周表面の典型的な表面改変の図式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、典型的な実施形態による画像形成ドラムの内周表面の典型的な表面改変の図式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、典型的な実施形態による画像形成ドラムの内周表面の典型的な表面改変の図式図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、典型的な実施形態による画像形成ドラムの内周表面の典型的な表面改変の図式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
実施形態の方法、装置、およびシステムは、例えば画像形成ドラムの内表面に沿った表面改変を含むことができる。表面改変は、ドラムの各場所にわたって放射率レベルおよび／または熱吸収性レベルを改変するように構成され、温度変動を効果的に低減することができる。例えば、機能しうるドラム領域の全域におけるシステム効率性および温度均一性の改善は、放射率をより高レベルに、またはドラムのより冷たい領域で赤外線（「ＩＲ」）熱吸収性をより高レベルに促進することによって達成することができる。放射エネルギの他の波長もまた、温度制御において役割を果たすことができる。代替策としては、ドラムの表面は、放射率を低減するようにおよび反射性を高くするように調節する表面処理を用いて、画像形成ドラムのより温かい領域から熱を放射させるように構成することができる。
【００２０】
インクオフセット印刷システムは、画像形成ドラムなどの画像形成部材を含むことができる。画像形成部材は、オフセット印刷プロセスにおいて画像を受けるために適切に構造化された任意の受入部材であってもよい。画像形成ドラムは、適切な加熱デバイスによって加熱することができ、所望のドラム温度変化範囲を有するように加熱することができる。例えば、好ましい温度変化範囲は、±１°Ｃとすることができる。別の温度変化範囲は、±５°Ｃとすることができる。変化の範囲は、システム状態、画像形成システム環境、デューティサイクル、画像内容、および／または印刷ジョブパラメータに依存することがある。画像形成温度は、画像形成準備完了状態時に、上述した典型的な画像形成表面の温度変化範囲などの、温度変化の範囲内に保持することができる。
【００２１】
画像形成部材は、中心縦軸の周りを回転するように構成されたドラムであってよい。画像形成ドラムは、画像を受ける外周表面、および内周表面を含むことができる。例えば、外周表面は円筒を形成することができ、内周表面は円筒を形成することができる。画像形成ドラムの円筒形の内周表面は、画像形成ドラム壁を形成する、円筒形の外周表面、円筒形の外表面および円筒形の内表面の内側に、同心的に配置することができる。
【００２２】
画像形成ドラムは、個々の要件に一致するように構成することができる。例えば、ドラムは、トランスフィックス（転写定着）力に耐えるのに十分な剛性を付与する壁厚を有するように構成することができる。さらに、急速な開始および停止を含む画像形成ドラムの回転速度遷移は、画像形成部材の大きさを最小にすることを必要とし、その結果、画像形成部材の温度が不均一になることがあり、壁厚はそれに応じて制限してもよい。
【００２３】
オフセット印刷用に構成された、画像形成ドラムなどの画像形成部材は、ドラムフレーム部材、ベアリング、およびドラム端部にふたをするハブまたは「エンドベル」などの構造的エレメントと関連付けることができる。エンドベルは、画像形成ドラムの内周表面によって定められた空気流流路に、空気流が入れることを可能にするように構成しなければならない。例えば、空気は、ドラムの中心縦軸および／または回転軸に関して、ドラムの第１端部で空気流流路に入り、ドラムの第２端部で抜け出ることができる。空気流路は、画像形成ドラムの第１端部および第２端部を通って延びることができる。空気は、第１温度において空気流流路の第１端部に入り、第２温度において空気流流路から抜け出ることができる。例えば、第２温度は、第１温度に対して高められてもよい。冷たい空気流は、待機状態から、および周期的に、または印刷準備完了状態を保持しているときに低レベルで、印刷システムを温めるときに生じる熱伝達に対処するために必要となることがある。
【００２４】
印刷ヘッドが、例えば、典型的には約７０°Ｃ〜約１４０°Ｃ、またはこれを上回るウォーム状態に保持されるときに、印刷ヘッドは、画像形成ドラムへ、例えば、第１端部と第２端部との間に位置するドラムの中心部分へ、熱を伝達することができる。画像形成ドラム長の全域におけるシステム形状および／またはエネルギ出力は、温度の不均一性に対処するように構成することができるが、しかしこれは、すべての温度変動の影響に対処するためには十分でないことがある。
【００２５】
実施形態によって、画像形成ドラムの内周表面などの画像形成部材の内表面は、より高いまたはより低い放射率レベルを要望通りにもたらすように、改変および／またはコーティングすることができる。したがって、画像形成部材の温度変化は、低減および／または制御することができる。
【００２６】
ドラムなどの典型的な画像形成部材は、アルミニウムで形成することができ、アルミニウムは陽極酸化することができる。ドラム外表面の表面性状および表面処理が、画像品質およびインク転写媒体に著しく寄与する一方で、ドラム内表面の表面改変および表面処理は、画像品質の低下に対してそれほど関係しないし、媒体の使用上にそれほど制約を与えない。
【００２７】
アルミニウム表面は、ＩＲおよび他の放射エネルギを反射するのに効果的とすることができる。裸のアルミニウムの放射率レベルは約０．１であり、研磨した場合または蒸着した場合、０．０２に低くすることができる。アルミニウムを陽極酸化すると、放射率は、０．７を上回るまで増加することができる。画像形成部材の表面を塗装すると、放射率は、０．９を上回り、０．９９の高さに増加することができる。
【００２８】
高い放射熱吸収を有する表面もまた、高放射率を有し、したがって、冷却速度は、所与の表面の放射率の加熱速度と同じとすることができる。しかしながら、これは、表面と周囲状況との間の形状要因に依存して変化することができる（入射角は、表面から放射エネルギが放射され、またはその表面へ放射エネルギが吸収される角度であり、垂直の角度が入射角においてもっとも高い効果的な放射率を有する）。例えば、低放射率用に研磨された外表面を有するアルミニウムドラムは、印刷ヘッドから熱をそれほど吸収しないことになるが、しかしながら、吸収された熱は吸収されたままとなる傾向がある。ドラムの内表面の放射率を適応させると、内装の放射加熱器または加熱源が、ドラムの特定の領域をより速く加熱することが可能となるが、しかし例えば、近傍ではない周囲の表面が同等の放射率を有するので、熱は、実質的に保持することができる（均一な放射率を有する長い管の内側中心は、放射熱損失をほとんど有しないとすることができ、一方で同じ管の端部は、中程度から高度の熱損失を有することができる）。
【００２９】
画像形成部材の内周表面は、所望の放射率および／または熱吸収性を示すように構成することができる。例えば、内周表面の領域は、塗装、または内表面の領域に形成されかつその領域の所望の放射率に影響する表面パターンなどの、個々の表面改変を備えることができる。したがって、画像形成部材の内表面における１つ以上の領域は、選択的に改変され、所望の吸収性および／または放射率を達成して、例えば、画像形成部材の全域で所望の温度変化を保持することができる。
【００３０】
画像形成部材の個々の場所または領域に対する、および所与のプリンタシステムの主要な熱的影響を補完する個々のパターンに対する、一定の材料、表面処理、および／またはコーティングの放射率値は、所定のまたは周知のこととすることができる。高放射率または低放射率を達成する表面処理、コーティング、および／またはパターンは、例えば研磨処理、陽極酸化、蒸着、酸化、裏打ち、および塗装によって形成することができる。温度均一性に寄与するパターンを形成するために現在周知のまたは後で開発される被覆方法を実装することができ、コーティングを適用するために酸化または陽極酸化を用いることができる。表面処理は、本システムの熱挙動に依存して、画像形成部材の内周表面の全域で、対称または非対称とすることができる。
【００３１】
画像形成部材は、アルミニウムで形成することができる。代替策としては、画像形成部材は、別の適切な材料で形成することができる。例えば、画像形成部材は、例えばドラムとして形成された画像形成部材の内周表面の全域で、ゾーンからゾーンへ、または領域から領域への重要な温度遷移を最小化するのに十分に高い熱伝導性を有する材料で形成することができる。代替策としては、画像形成部材は、強度鋼で形成することができ、強度鋼では、熱伝導性はより悪化して温度均一性をより悪化させる。
【００３２】
図１は、典型的な実施形態によるオフセット印刷システムの画像形成部材を示す。詳しくは、図１は、ドラムとして形成された画像形成部材の図式的側面図を示す。画像形成ドラム１０１は、外周表面１０５、および内周表面１１０を含む。ドラムは、アルミニウム、または画像形成ドラム１０１の第１領域から画像形成ドラム１０１の第２領域への温度遷移を最小化するのに十分な熱伝導性を有する他の適切な材料で形成することができる。このような高熱伝導性材料の使用を制限する、強度などの障壁がある場合がある。
【００３３】
外周表面１０５は、画像を受け入れ、画像を運んで、媒体または別の画像転写部材などの基板へ転写するように形成することができる。詳しくは、外周表面１０５は、固体インクなどのインクを受けるように構成することができる。インクは、外表面１０５上に画像の形状をして堆積することができる。堆積した画像は、１つ以上の処理ステーション（図示せず）を通り過ぎて運ぶことができ、転写ニップまたはトランスフィックス・ニップへ運んで、ニップで外表面１０５から基板表面（図示せず）へ画像を転写することができる。
【００３４】
図１は、印刷ヘッド出力からインクを噴出して、画像形成ドラムの外表面１０５上へインク１２５を堆積させるように構成された印刷ヘッド１１５を示す。インクは、例えば、固体インク、トナー、水溶性インク、紫外線硬化性インク、ゲルインク、または他の溶融材料および／または液体材料、または他の適切なマーキング材料とすることができる。インク１２５が画像形成ドラム１０１の外表面１０５上へ堆積した後、インク１２５は、転写ニップまたはトランスフィックス・ニップへ運ばれて、画像形成部材から媒体（図示せず）などの基板へ転写することができる。
【００３５】
画像形成ドラム１０１は、内周表面１１０を含むことができる。図１に示された画像形成ドラムは、外側円筒形を形成する外表面１０５、および円筒形の外表面１０５の内側に同心的に配置された、内側円筒形を形成する内表面１１０を含む。外表面１０５および内表面１１０は、画像形成ドラムの中を画像形成ドラム１０１の縦軸に沿って延びる流路であって、内表面１１０によって定められた空洞流路、を含む画像形成部材壁を形成することができる。図１の空洞流路は、画像形成部材１０１の中心縦軸に沿ってその周りに位置を定められる。図１の画像形成部材１０１は、中心縦軸の周りを回転可能とすることができる。例えば、画像形成部材は、矢印Ａによって示された方向に回転することができる。
【００３６】
画像形成部材１０１は、空気が空気流路を流れて画像形成部材１０１の内周表面１１０と接触することができるように構成することができる。内表面１１０は、所望の熱放射率および／または熱吸収性を可能にする、コーティングおよび／または表面パターンなどの表面改変を含むことができる。表面改変は、内表面１１０における１つ以上の領域に含まれてもよいし、コーティングおよび／または表面パターン形成を含んでもよい。画像形成部材１０１は、空洞流路の一方または両方の端部においてハブと関連付けることができる。図示されない近傍の構造的特徴の中でもとりわけ空気流およびハブは、放射率および／または熱吸収性に影響を与える放熱効果に寄与することができる。加熱エレメントは、流路の内部に配置されて、内表面１１０側から画像形成部材１０１を加熱することができる。代替策としては、画像形成ドラム１０１は、画像形成部材１０１の反対側から、例えば外表面１０５側から加熱してもよい。
【００３７】
画像形成部材１０１の内周表面１１０に配置された表面パターンは、温度均一性を制御しかつ最適化するように構成することができる。例えば、パターンは、個々の印刷ジョブ用途に必要な、任意の形状または対称とすることができる。空気流およびハブの放熱効果は、中心縦軸に関して画像形成部材１０１の両端で明らかとなる傾向にある。したがって、ドラムの端部領域は、ドラムの中心領域よりも冷たいとすることができる。このような配置では、ドラム端部領域は、所望のレベルに、例えば印刷準備完了状態に適した温度に加熱するために、ドラム中心領域よりも大きいエネルギを必要としてもよい。このようなドラムの内周表面は、ドラム端部領域において熱吸収性を増加させおよび／または放射率を減少させることによって、および例えば、中心領域において熱吸収性を減少させおよび／または放射率を増加させることによって、温度変化を低減するように改変することができる。
【００３８】
図２Ａ〜図２Ｄは、実施形態の方法、装置、およびシステムによる、画像形成ドラムなどの画像形成部材の内周表面に実装することができる典型的な表面改変パターンを示す。種々のパターンおよびパターンの組み合わせは、個々の熱的影響にそれぞれさらされている画像形成部材の温度変化を低減するように、それぞれ構成され、温度変化を低減しおよび／または最小化するために、画像形成部材の種々の領域で放射率レベルおよび／または吸収性レベルは、より高くしおよび／またはより低くする必要がある。
【００３９】
例えば、図２Ａは、画像形成部材の内周表面の表面パターンを示す。パターン形成は、画像形成部材の第１端部および第２端部に位置して、第１端部および第２端部において、画像形成部材に沿った温度変化を低減しおよび／または最小化するために必要に応じて、熱損失に対処しまたは熱吸収性を改善する。画像形成部材の第１端部は、画像形成ドラム内表面の場所を覆うパターンを含み、その場所は、画像形成部材の第２端部において表面パターンによって覆われた場所よりも大きい。表面パターンを導入する前には、画像形成部材の内表面の第１端部において、画像形成部材の内表面の第２端部における熱損失の影響を受ける場所よりも大きい場所に、熱損失が影響を及ぼすと判断されていた。したがって、内表面に適用された表面パターンは、画像形成部材の第１端部において、第２端部におけるパターンよりも大きい場所を覆う。
【００４０】
図２Ｂは、画像形成部材の内周表面の第１端部において、画像形成部材の内表面の第２端部に位置した表面パターンよりも大きい場所を覆う表面パターンを示す。パターンは、画像形成部材の端部における熱損失、および画像形成部材の全域で結果として生じる温度変化、に対処するように実装することができる。第１端部におけるパターンは、明るい、中間程度の、および暗いパターンシェーディングによって図示されるように、第１レベル、第２レベル、および第３レベルに、表面の放射率および／または熱吸収性を増加させるように構成される。同様に、画像形成部材の内表面の第２端部における表面パターンは、第２レベルおよび第３レベルに、放射率および／または熱吸収性を増加させるように構成される。
【００４１】
あるいは、第２端部における表面パターンは、画像形成部材の第１端部に位置する表面パターンによってもたらされた、第１レベル、第２レベル、および第３レベルのうちの１つ以上とは異なる程度に、画像形成部材の放射率を増加させるように構成してもよい。表面パターンは、画像形成部材に沿った温度変化を引き起こす熱的影響を打ち消すために必要に応じて、放射率および／または熱吸収性を増加させるように構成することができる。パターン形成は、ブラック色素コーティングなどのコーティングと組み合わせて、実装することができる。
【００４２】
図２Ｃは、画像形成部材の内周表面に配置された別の典型的な表面パターンを示す。図２Ｃに示された表面パターンは、画像形成部材内表面の第１端部および第２端部において第１程度またはレベルに、熱損失を促進しまたは放射率を増加させることができ、一方で種々の増加量に調節し、例えば、内表面の領域において画像形成部材の中心領域の方への放射率の増加量をより少なくするとともに、パターンは、画像形成部材の回転により、熱的影響の発生源に関して表面パターンを交互に変えることになるように構成される。
【００４３】
図２Ｄは、画像形成部材の内周表面に配置された別の典型的な表面パターンを示す。図２Ｄに示された表面パターンは、画像形成部材の第１端部において第１レベルに、画像形成部材の第２端部において第２レベルに、熱損失を促進しまたは放射率を増加させることができ、内表面の領域において画像形成部材の中心領域の方への放射率の増加量をより少なくするとともに、パターンは、画像形成部材の回転により、表面パターンを交互に変えることになるように構成される。
【００４４】
画像形成部材表面が図２Ａ〜図２Ｂに示されるように表面パターンを含み、例えば空気流に起因して内表面のハブおよび／または両端の方への熱損失に対処することができるものの、表面パターンは、個々の用途に適した他の熱的影響に対処するように構成することもできる。例えば、印刷ジョブがほぼ一定な繰り返しの画像形成を必要とすることがある大量印刷生産では、画像形成部材の中心領域は、端部領域よりも温かくなり、熱を保持することができる。したがって、画像形成部材の中心領域からの熱損失を促進しながら、例えば、第１端部および第２端部において熱損失を抑制する表面パターンを導入することによって、画像形成部材の内表面を改変するのは、適切であるとすることができる。
【００４５】
画像形成部材の内周表面にコーティングおよび／または物理的表面パターンを用いる放射率制御により、画像形成部材の全域で温度均一性が改善され、電力要件を低減することによって電力効率性も改善される。例えば、表面改変を有する画像形成部材の領域は、画像形成部材の非改変領域よりも急速に、印刷準備未完状態からウォームアップするように構成することができる。同様に、画像形成部材の中心領域などの、典型的に容易に加熱される領域内の表面改変として放射熱の吸収性を減少させると、温度勾配範囲を狭くすることができる。したがって、待機状態、スリープ状態、または他の非印刷状態から、オフセット印刷動作温度を達成するのに必要な電力および時間は、画像形成部材の温度変化を制御する、放射率および熱吸収性制御方法、装置ならびにシステムを用いて減少することができる。省エネルギの改善例には、最低温度が最高温度よりも決定的に重要である画像形成ドラムがある。放射率制御をしない場合、著しい温度勾配により、画像形成部材のもっとも冷たい領域が最低温度となることが必要となり、一方でより高い温度領域が必要以上に熱を放散する。放射率制御は、温度勾配を低減し、さらにドラムの領域の最高温度を低減して、エネルギを節約する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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