(57)【要約】【課題】電気泳動方式の印刷機器において液体現像剤の移送を最適化する方法を改良して、液体キャリア内で被印刷物へのトナー像の移送が行われるものを提供する。【解決手段】中間像担持体１に印刷しようとする印刷像の電位像を形成し、電位像を少なくともトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いて着色して、トナー像を形成し、トナー像を被印刷物７に転写し、その際、液体キャリア内に含有されたトナーを被印刷物７に移送し、現像ステーション５から転写ユニット６を介して転写域９に向かう移送経路の一部で、液体現像剤に作用する温度を選択して、液体現像剤に作用する温度を、転写域９に到達するまでに、液体キャリアの融点を上回るように調節する。【選択図】図２
2011227504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動方式の印刷機器において液体現像剤の移送を最適化する方法において、
露光ヘッド（４）によって、中間像担持体（１）に、印刷しようとする印刷像の電位像を形成し、該電位像を、現像ステーション（５）によって、少なくともトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いて着色して、トナー像を形成し、トナー像を、転写ユニット（６）を介して転写域（９）で被印刷物（７）に転写し、その際、
液体キャリア内に含有されたトナーを、移送ユニット（１，６１）によって、現像ステーション（５）から中間像担持体（１）と転写ユニット（６）とを介して被印刷物（７）に移送し、
現像ステーション（５）から転写ユニット（６）を介して転写域（９）に向かう移送経路において、液体現像剤に作用する温度を選択して、それも、１つの移送ユニットから次の移送ユニットおよび被印刷物（７）に液体現像剤を移送するために要求される液体キャリアの粘度がトナーの運動性に関して最適化されるように、選択して、液体現像剤に作用する温度を、転写域（９）に到達するまでは、液体キャリアの融点を上回るように調節し、かつ被印刷物（７）の温度を、該被印刷物（７）が転写域（９）に到達するまえに、液体キャリアの融点を下回るように調節する、
ことを特徴とする、電気泳動方式の印刷機器において液体現像剤の移送を最適化する方法。
【請求項２】
液体キャリアとして、大気圧で、０℃〜４０℃の範囲にある融点を有する炭化水素を選択する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
転写域（９）への液体現像剤の移送を、室温で行い、
室温を下回る融点を有する液体キャリアを選択して、現像ステーション（５）から被印刷物（７）までの移送経路上に、液体キャリア内のトナーを移送するために要求される低い粘度が存在するようにし、
被印刷物（７）が転写域（９）に到達するまえに、該被印刷物（７）を冷却し、被印刷物（７）に移送される際に転写域（９）における液体キャリアの粘度を高める、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
印刷機器（ＤＳ）の室温を上回る融点を有する液体キャリアを選択し、
被印刷物（７）に向かう移送経路上で液体現像剤を加熱して、現像ステーション（５）から被印刷物（７）に向かう移送経路上で、液体キャリア内のトナーを移送するために要求される低い粘度が存在するようにし、
被印刷物（７）が、転写域（９）で室温にあり、被印刷物（７）に液体現像剤を転写する際に、液体キャリアが転写にとって好適な高い粘度になるように調節する、
請求項２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動方式の印刷機器において液体現像剤の移送を最適化する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な材料、たとえば紙または薄いプラスチックシートまたは金属箔から成る記録担体、たとえば枚葉シートまたは帯状の記録担体を単色刷りまたは多色刷りするために、中間像担持体（たとえば光導電体）上に像に従って電位像（静電潜像）を形成することが公知であり、電位像は、着色しようとする部分（画線部）と着色されない部分（非画線部）とから成る、印刷しようとする像に応じて形成される。電位像の着色部分は、現像ステーション（着色ステーション）によって中間像担持体上でトナーを用いてトナー像として可視化される。このようにして形成されるトナー像は、次いで、転写域において、被印刷物に転写され、そこで定着される。
【０００３】
電位像を着色するために、少なくとも帯電されたトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤が用いられる。液体キャリアとして特に炭化水素が考えられる。
【０００４】
デジタル方式の印刷システムにおけるこのような電気泳動方式の印刷に関する方法は、たとえば国際公開第２００５／０１３０１３号パンフレット（米国特許出願公開第２００６／０１５０８３６号明細書、ドイツ連邦共和国特許第１０２００５０５５１５６号明細書）において公知である。印刷しようとする像の電位像が中間像担持体に形成されたあとで、電位像は、現像ステーションによって、トナーを用いて着色され、トナー像が形成される。したがってここでは液体現像剤として、着色粒子（トナー）の分散した、シリコーンオイルを含有する液体キャリアが用いられる。中間像担持体への液体現像剤の供給は、現像ローラによって行われ、現像ローラには、アニロックスローラによって液体現像剤が供給される。アニロックスローラには、チャンバドクタが配置されている。トナー像は、次いで、転写ユニットによって、中間像担持体から受け取られ、転写域で、被印刷物に転写される。
【０００５】
液体現像剤を使用するこのような印刷法では、電気泳動の過程は、液体キャリア内のトナーを、移送ユニットを介して被印刷物まで移送するために用いられる。帯電されたトナーは、移送媒体としての液体キャリアによって、１つの移送ユニットから次の移送ユニットに移送され、その際、移送は、移送ユニットの間の電界によって制御することができる。液体キャリアから成る膜は、各移送ユニットの間の接触域（Ｎｉｐ）の後方で分割され、希釈されるので、トナーは、高い割合で目標−移送ユニットに堆積される。そのための前提として、トナー帯電および電界の他に、トナーを移送することができる十分な厚さの液体キャリア層の提供が挙げられる。移送ユニットとして、たとえば回転ローラを用いることができる。
【０００６】
液体現像剤から成る膜の分割特性ならびに液体キャリア内のトナーの電気泳動による移行速度は、液体キャリアの物理特性、特に粘度に依存している。最適な粘度は、異なる転写ステップではそれぞれ異なっていてよい。電気泳動過程における現像ステーションから転写域までの液体現像剤の転移には、低い粘度の液体キャリアが要求される。なぜならばトナーをその都度目標−移送ユニットに向かって移送する必要があるという理由による。転写域において被印刷物にトナー像を転写する際に、比は異なっている。特にここで問題が生じる。被印刷物へのトナー像の転写は、被印刷物表面、たとえば紙の細孔および粗さによって影響を受ける。被印刷物に存在する細孔は、液体キャリアを、細孔の表面から被印刷物内に吸収し、その結果、被印刷物上のトナー像の付着性が低下する。被印刷物の表面の粗さにより、移送ユニット（転写ローラ）（この移送ユニットからトナー像が転写される）と被印刷物との間に空隙が生じる。これによって被印刷物上のトナー像の付着性が低下し、転写が困難になる。
【０００７】
この問題を低減させる方法は、米国特許出願公開第５５５５１８５号明細書に従った融着転写法である。ここでは液体キャリアが、被印刷物にトナー像を転写する際に、もはや移送媒体として用いられない。その代わりにトナーは、移送ユニットに高温を用いることにより軟化され、圧力により被印刷物に密着される。これによって大きな付着力を有する、被印刷物とトナー像との間の共通の比較的大きな表面が形成される。この表面力によって、トナーは、液体キャリアが移送媒体として用いられないが、転写ユニットにおいて移送ユニットから被印刷物に転写される。
【０００８】
米国特許公開第５９９８０８１号明細書において、電子写真方式の印刷機器における現像過程が公知である。現像ステーションに、現像剤（現像剤は室温では固定で存在する）が導入される。現像剤および現像剤中のキャリアは、２５℃を上回る融点を有しており、室温は２０℃〜２５℃の範囲である。現像剤を液化するために、現像剤は、加熱する必要がある。加熱は、電位像を現像するまえに行う必要がある。電位像担持体上で電位像を現像してトナー像を形成したあとで、もはやトナー像の転写は液体キャリアでは行われない。被印刷物へのトナー像の転写は、液体キャリアではなく、圧力を用いて行われる。
【０００９】
米国特許出願公開第５３５２５５７号明細書には、液体現像剤の構造が記載されており、液体キャリアは、特に定着時における環境汚染および発火危険性が抑制されるように、選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１３０１３号パンフレット
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／０１５０８３６号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許第１０２００５０５５１５６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第５５５５１８５号明細書
【特許文献５】米国特許公開第５９９８０８１号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第５３５２５５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって本発明の課題は、デジタルで電気泳動方式の印刷機器を運転する方法を改良して、液体キャリア内で被印刷物へのトナー像の転写が行われるものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために本発明の構成では、電気泳動方式の印刷機器において液体現像剤の移送を最適化する方法において、露光ヘッドによって、中間像担持体に、印刷しようとする印刷像の電位像を形成し、該電位像を、現像ステーションによって、少なくともトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いて着色して、トナー像を形成し、トナー像を、転写ユニットを介して転写域で被印刷物に転写し、液体キャリア内に含有されたトナーを、移送ユニットによって、現像ステーションから中間像担持体と転写ユニットとを介して被印刷物に移送し、部分的に現像ステーションから転写ユニットを介して転写域に向かう移送経路上で、液体現像剤に作用する温度を選択し、それも、１つの移送ユニットから次の移送ユニットおよび被印刷物に液体現像剤を移行するために要求される液体キャリアの粘度がトナーの運動性に関して最適化されるように、選択し、液体現像剤に作用する温度を、転写域に到達するまで、液体キャリアの融点を上回るように調節し、被印刷物の温度を、該被印刷物が転写域に到達するまえに、液体キャリアの融点を下回るように調節するようにした。
【００１３】
好適には、液体キャリアとして、大気圧で、０℃〜４０℃の範囲にある融点を有する炭化水素を選択する。
【００１４】
好適には、転写域への液体現像剤の移送を、室温で行い、室温を下回る融点を有する液体キャリアを選択し、現像ステーションから被印刷物までの移送経路上に、液体キャリア内のトナーを移送するために要求される低い粘度が存在するようにし、被印刷物が転写域に到達するまえに、該被印刷物を冷却し、被印刷物に移行する際に転写域における液体キャリアの粘度を高める。
【００１５】
好適には、印刷機器の室温を上回る融点を有する液体キャリアを選択し、被印刷物に向かう移送経路上で液体現像剤を加熱し、現像ステーションから被印刷物に向かう移送経路上で、液体キャリア内のトナーを移送するために要求される低い粘度が存在するようにし、被印刷物が、転写域で室温にあり、被印刷物に液体現像剤を転写する際に、液体キャリアが転写にとって好適な高い粘度になるように調節する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による、電気泳動方式の印刷機器において、移送ユニット（移送ユニットの間を通って液体現像剤がガイドされる）を用いて現像ステーションから被印刷物への液体現像剤の移送を最適化する方法では、液体現像剤を１つの移送ユニットから次の移送ユニットに移送させるために、部分的に、液体現像剤に作用する温度が選択され、それも、１つの搬送ユニットから次の搬送ユニットに液体現像剤を移行させるのに要求される液体キャリアの粘度が最適化されるように、選択される。さらに被印刷物にトナー像を転写する際に、液体キャリアの粘度が調節され、それも、液体キャリアが被印刷物に進入せず、被印刷物へのトナー像の転写が十分な液体キャリアで行うことができるように、調節される。
【００１７】
本発明による印刷機器は、以下の利点を有している：
−トナーの電気泳動方式の移送に関する条件が維持される。
−液体キャリアの所要量が低減される。
−被印刷物に関するトナー像転写の依存性が低減される。
−室温における液体キャリアの揮発性が低減されるので、トナーの乾燥、液体キャリア蒸気の吸着を防止する措置ならびに沈積を防止する措置が省略される。
【００１８】
融着転写法に対して以下の利点が得られる：
−高熱による、転写ユニット、たとえば転写ローラにおける移送ユニットの劣化が生じない。
−被印刷物の含有物による転写ローラの汚染が生じない。
−転写ローラ上の残像が簡単に除去される。
−保守に関する手間および材料コストが僅かである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電気泳動方式の印刷機器を示す概略図である。
【図２】本発明による印刷機器の第１の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明による印刷機器の第２の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
【００２１】
図１には、電気泳動方式の印刷機器ＤＳの構成要素を示す。印刷機器ＤＳの構造および機能は、たとえば国際公開第２００５／０１３０１３号パンフレットまたはドイツ連邦共和国特許公開第１０２００５０５５１５６号明細書（米国特許出願公開第２００６／０１５０８３６号明細書）から看取され、その開示内容は、援用することにより本発明に含まれるものとする。回転する中間像担持体１（図１では光導電体ドラム１）に沿って、再生露光器２、帯電ステーション３、露光ヘッド４４、現像ステーション５、現像された電位像を記録担体７に転写するための転写ユニット６、および光導電体ドラム１をクリーニングするための構成要素８が配置されている。
【００２２】
現像ステーション５は、液体現像剤の供給装置５１と、現像ユニット５２と、選択的にクリーニング装置５３とを備えている。現像ユニット５２は、回転する現像ローラまたは現像ベルトであってよく、現像ローラまたは現像ベルトは、中間像担持体１と接触した状態に配置されている。現像ローラ５２によって、中間像担持体１上に配置された電位像が現像され、トナー像が形成される。このために少なくとも液体キャリアと帯電されたトナーとを含有する液体現像剤が用いられる。供給装置５１は、着色ローラ５１０（着色ローラ５１０は液体現像剤を現像ローラ５２に着ける）を備えることができ、着色ローラ５１０は、液体現像剤を、たとえばチャンバドクタ５１８（チャンバ方式の着色装置のドクタ）を介して、混合ユニット５１１からポンプ５１２を介して受け取り、余剰の液体現像剤を、ポンプ５１３を介して、再び混合ユニット５１１に供給する。クリーニング装置５３は、クリーニングローラであってよく、クリーニングローラに、ドクタが当接しており、ドクタは、クリーニングローラによって現像ローラ５２から除去された液体現像剤を掻き落として、混合ユニット５１１に供給する。転写ユニット６は、公知のように、転写ローラ６１と圧胴６２とを備えている。さらに転写ローラ６１のためのクリーニング手段６３を設けてもよい。
【００２３】
液体現像剤を現像ステーション５から被印刷物７に移送するのに関与する移送ユニットは、たとえば現像ローラ５２、中間像担持体１および転写ユニット６である。液体現像剤用の移送ユニットとして、回転ローラを用いることができ、つまり、たとえば現像ローラ５２０、光導電体ドラム１および転写ローラ６１を用いることができる。転写ローラ６１から、トナー像を備えた液体現像剤は、転写域９において、被印刷物７に転写される。本発明の以下の説明は、移送ユニットとして回転ローラを用いているが、本発明はこれに制限されるものではなく、移送ユニットとして、ベルトを用いてもよい。
【００２４】
現像ローラ５２から被印刷物７に液体現像剤を移送する際に、液体キャリア内でトナーは、１つの移送ユニットからべつの移送ユニットへ、転写域９まで移送され、転写域９では、トナー像は、液体キャリア内で、被印刷物７に転写される。その際、液体キャリアの粘度が重要であり、液体キャリアの粘度が低いほど、液体キャリア内でトナーは運動可能である。
【００２５】
その際、特に被印刷物７へのトナー像の転写が問題である。なぜならばたとえば被印刷物における粗さまたは細孔に基づいて困難が生じるからである。この問題を解消するために、液体キャリアの熱力学特性が利用され、これによって被印刷物７に転写する際に、被印刷物７の表面に良好な湿潤特性が得られる。融点で分けられるのであるが、液体キャリアが冷却されると、液相から個相への相転移付近では、液体キャリアの粘度が急激に高まる。多くの場合に液体キャリアとして用いられる多くの炭化水素では、融点が、炭化水素分子のどの鎖長が湿潤されるかに応じて、大気圧で、０℃〜４０℃の範囲にある。被印刷物７が、液体キャリアの融点を下回るか、または融点付近の低い温度で転写域９に進入し、転写ユニット６における液体現像剤の温度が融点を上回るが、それほど上回らない程度に位置する場合、液体キャリアの粘度は、小さな温度変化を有する転写域９で、広範囲に調節することができる。
【００２６】
液体キャリアが高い粘度を有している場合、したがって比較的粘りつきの強い液体キャリア膜が存在する場合、液体キャリアは、被印刷物７における細孔にそれほど迅速には吸着されない。転写域９においてトナー像を転写するために提供される時間が比較的短いことによって、被印刷物７に進入する液体キャリアの損失を低減することができる。同時に液体キャリアは、被印刷物７の湿潤性を最適に調節することができ、被印刷物７に、液体キャリアの不都合な進入特性が付随することはない。これによって液体キャリアと被印刷物７との間の付着力を、転写を改善するために利用することができる。同様に粗い被印刷物７において、凹みが存在する場合でも、トナーは、転写ローラ６１から被印刷物７に引き寄せられる。液体現像剤の凝集性が大幅に高められ、これによって被印刷物７の表面における凹所の上方でも、トナーは、転写ローラ６１から被印刷物７に移送される。
【００２７】
この方法を実現するために、図２および図３に示す２つの方法が存在する。
【００２８】
図２には、原理的に図１に示す印刷機器ＤＳに相当する印刷機器ＤＳ２を示し、その構成要素は、大体において図１に示す構成要素に相当し、したがって同じ構成要素には同じ符号を設けている。図２には、
−中間像担持体１、
−現像ローラ５２と、液体現像剤用の着けユニット５１０と、混合ユニット５１１と、トナーおよび液体キャリア用の貯蔵容器５１４，５１５から混合ユニット５１１にトナーおよび液体キャリアを供給するための管路５１６と、現像ローラ５２から残像を除去するためのクリーニング装置５３と、混合ユニット５１１と着けユニット５１０ならびにクリーニング装置５３との間の接続路５１７とを備えた現像ステーション５、
−転写ローラ６１と圧胴６２とを備えた転写ユニット６、
が看取される。個々の構成要素の機能は、図１で説明しているので、参照されたい。
【００２９】
移送ユニットとして、少なくとも着けユニット５１０、中間像担持体１および転写ローラ６１が用いられる。移送ユニットは、液体キャリアをトナーと共に被印刷物７に移送する。その際、トナーは、液体キャリア内で、次の移送ユニットに移送され、最終的に被印刷物７に移送される。
【００３０】
図２では、被印刷物７は、転写域９に進入するまえに室温を下回る温度に冷却される。このために被印刷物７に隣接して冷却ユニット１０が配置されており、冷却ユニット１０は、被印刷物７を冷却する。したがって現像ステーション５から転写域９までの印刷過程全体を室温で進行させることができる。液体キャリアとして、室温を下回る融点を有する炭化水素が用いられるので、液体キャリアは、転写域９までの印刷過程では十分に低い粘度で液状であるが、被印刷物７に転写される際は、被印刷物７と接触状態で粘度を強く高める目標温度にさらされる。たとえばこのような特性を有する液体キャリアとして、５．５℃の融点を有するテトラデカンＣ14Ｈ30が挙げられる。
【００３１】
図３に示す印刷機器ＤＳ３の構造は、図２に相当するものであり、図２を参照されたい。図２との違いによれば、被印刷物７が室温で印刷される。液体キャリアは、本実施の形態では、室温より少し上の融点を有している。印刷機器ＤＳ３は、現像ステーション５２から転写域９までの印刷過程において加熱され、これによって液体キャリアは液状であり、十分に低い粘度を有しており、液体キャリア内のトナーの運動性が確保される。したがって電位像の現像および液体現像剤の転移に関与する全ての構成要素、たとえば混合ユニット５１１、管路システム５１６，５１７、着けユニット５１０、現像ローラ５２０および光導電体１は、加熱ユニット１１によって、液体キャリアの融点を大幅に上回る温度に維持される。これに対して被印刷物７は、室温にあり、したがって液体キャリアは、転写域９において、室温にある被印刷物７によって冷却され、その結果、液体キャリアは、比較的高い粘度を有し、したがってより粘りつきが強くなる。ここではたとえば液体キャリアとして、２１℃の融点を有するヘプタデカンＣ17Ｈ36が挙げられる。
【００３２】
本発明の両方の実施の形態では、液体キャリアの粘度は、とりわけ光導電体１に潜像を着ける際に極めて低く維持されるので、トナーの運動性は、非画線部においてバックグラウンド（地汚れ）を回避して、画線部において完全に堆積するのに十分な程度である。これに対して転写域９では、液体キャリアの粘度が高められ、できるだけ多くのトナーが移送され、できるだけ僅かな液体キャリアしか被印刷物７に吸着されないように、被印刷物７へのトナー像の転写が行われる。
【００３３】
液体キャリアの粘度の所望の調節は、過程で生じる全ての移送箇所に適用することができ、電気泳動の条件、および、被印刷物７に転写するための転写域９に向かう経路上での液体現像剤膜の分割特性を調節することができる。
【符号の説明】
【００３４】
ＤＳ  印刷機器、  １  中間像担持体、  ２  再生露光器、  ３  帯電ステーション、  ４  露光ヘッド、  ５  現像ステーション、  ６  転写ユニット、  ７  被印刷物、  ８  中間像担持体用のクリーニング装置、  ９  転写域、  １０  冷却ユニット、  １１  加熱ユニット、  ５１  供給装置、  ５２  現像ローラ、  ５３  クリーニング装置、  ５１０  着けユニット、  ５１１  貯蔵容器、  ５１２  ポンプ、  ５１３  ポンプ、  ５１４  貯蔵容器、  ５１５  貯蔵容器、  ５１６  接続管路、  ５１７  接続管路、  ５１８  チャンバドクタ、  ６１  転写ローラ、  ６２  圧胴、  ６３  クリーニングユニット
【図１】
2011227504.tif 000003
【図２】
2011227504.tif 000004
【図３】
2011227504.tif 000005