(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置の改良に関し、特に基板の両面上の画像形成システムを提供する事にある。【解決手段】その上に第一および第二の画像が選択的に形成された、トナー画像を含む面（４０）からなる画像形成装置を含み、第一および第二の基板面を有する連続ウェブ基板（１０１）の両面上に画像を形成するためのシステム。このシステムは、さらに予め選択した画像形成シーケンスに従って、上記第一および第二の画像をそれぞれ転写するために、上記第一および第二の基板面を上記のトナー画像を含む面（４０）と係合させるウェブ送りシステム（１０２．１１０、１１２、１１３、１２６、３９、４１）を含む。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の対向する面上に第一および第二の面を有する連続ウェブ基板上の両面に画像を形成するためのシステムであって、その上に第一および第二の画像が選択的に形成されたトナー画像を含む面からなる画像形成装置と、予め選択した画像形成シーケンスに従って、上記第一および第二の画像をそれぞれ転写するために、上記の第一および第二の基板面を上記のトナー画像を含む面と係合させるウェブ送りシステムとからなる画像を形成するためのシステム。
【請求項２】
第一の基板面が、第一の印刷領域でトナー画像を含む面と係合し、第二の基板面が、第二の印刷領域でトナー画像を含む面と係合する請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
予め定めた画像形成シーケンスが、その間に第一の画像が第一の基板面に転写される第一の面上での画像形成サイクルと、その間に第二の画像が第二の基板面に転写される第二の面上での画像形成サイクルとからなる請求項１または請求項２に記載の画像形成システム。
【請求項４】
予め定めた画像形成シーケンスが、複数の連続的な第一の面上での画像形成サイクルと、それに続く第一および第二の面上での交互の画像形成サイクルとからなる請求項３に記載の画像形成システム。
【請求項５】
ウェブ送りシステムが、第一の面上での各画像形成サイクル中に、連続基板をトナー画像を含む面に付勢する第一の印刷部材と、第二の面上での各画像形成サイクル中に、連続基板をトナー画像を含む面に付勢する第二の印刷部材とからなる請求項３または請求項４に記載の画像形成システム。
【請求項６】
ウェブ送りシステムが、上記第一および第二の印刷部材との間の連続基板に働きかける、連続基板の第一および第二の面とを反転させる基板反転装置をさらに含む請求項５に記載の画像形成システム。
【請求項７】
ウェブ送りシステムが、上記第一および第二の印刷領域を通して、連続基板を前進させるための基板前進機構を含む請求項５または請求項６に記載の画像形成システム。
【請求項８】
ウェブ送りシステムが、基板前進機構の動作を制御することにより、予め定めた画像形成シーケンスに従って、上記第一および第二の印刷領域を通しての連続基板の前進を制御するコントローラをさらに含む請求項７に記載の画像形成システム。
【請求項９】
コントローラが、トナー画像を含む面に対する第一および第二の印刷部材の位置を制御することによって、予め定めた画像形成シーケンスに従って、上記トナー画像を含む面に対する上記第一および第二の基板面の係合および離脱を制御する請求項８に記載の画像形成システム。
【請求項１０】
第一の画像が、予め選択したスペースで第一の基板面上に形成される請求項８または請求項９に記載の画像形成システム。
【請求項１１】
画像形成装置が、第一の基板面上の第一の各画像の後ろに画像後置マークを記録する請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項１２】
前進機構が、第一の面上での各画像形成サイクルの後で、第一の印刷領域を通して連続基板の予め選択した長さを巻戻す請求項１１に記載の画像形成システム。
【請求項１３】
連続基板を、第一の面上での各画像形成サイクルが開始する前に、トナー画像を含む面の表面速度に匹敵する表面速度に加速する請求項１２に記載の画像形成システム。
【請求項１４】
ウェブ送りシステムが、第一の印刷領域の前に設置されていて、第一の基板面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第一の検出信号を発生する第一の基板面に関連する第一のマーク検出装置をさらに含む請求項１２に記載の画像形成システム。
【請求項１５】
コントローラが、先行する画像後置マークの第一の検出信号に応じて、第一の面上での各画像形成サイクルをトリガする請求項１４に記載の画像形成システム。
【請求項１６】
前進機構が、第二の面上での各画像形成サイクルの後で、第二の印刷領域を通して基板の予め選択した長さを巻戻す請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項１７】
連続基板を、第二の面上での各画像形成サイクルが開始する前に、トナー画像を含む面の表面速度に匹敵する表面速度に加速する請求項１６に記載の画像形成システム。
【請求項１８】
ウェブ送りシステムが、第二の印刷領域の前に設置されていて、第一の基板面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第二の検出信号を発生する第二の基板面に関連する第二のマーク検出装置をさらに含む請求項１７に記載の画像形成システム。
【請求項１９】
コントローラが、先行する画像後置マークの第二の検出信号に応じて、第二の面上での各画像形成サイクルをトリガする請求項１８に記載の画像形成システム。
【請求項２０】
ウェブ送りシステムが、第二の印刷領域の下流に設置されていて、第一の基板面ウェブ送りシステムの第一の画像間のスペースのところで連続基板を切断する、連続基板に関連するカッターをさらに含む請求項１２から請求項１９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項２１】
ウェブ送りシステムが、カッターの前に設置されていて、第一の基板面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第三の検出信号を発生する第一の基板面に関連する第三のマーク検出装置をさらに含む請求項２０に記載の画像形成システム。
【請求項２２】
コントローラが、第三の検出信号に応じて、カッターを作動させる請求項２１に記載の画像形成システム。
【請求項２３】
ウェブ送りシステムが、可変長の連続基板を含む少なくとも一つの自由ループ装置をさらに含む請求項１２から請求項２２のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項２４】
少なくとも一つの自由ループ装置が、第一の印刷領域の前に、第一の自由ループ装置を含む請求項２３に記載の画像形成システム。
【請求項２５】
少なくとも一つの自由ループ装置が、第一の印刷領域と第二の印刷領域との間に、第二の自由ループ装置を含む請求項２３または請求項２４に記載の画像形成システム。
【請求項２６】
ウェブ送りシステムが、第二の印刷領域とカッターとの間に、可変長の連続基板を含む第三の自由ループ装置をさらに含む請求項２５に記載の画像形成システム。
【請求項２７】
ウェブ送りシステムが、第一および第二の印刷領域の間の連続基板に関連し、第一の印刷領域に対する連続基板の位置の応じて、電気出力を発生する第一の長さ検出装置をさらに含む請求項１２から請求項２６のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項２８】
第一の長さ検出装置が、エンコーダからなる請求項２７に記載の画像形成システム。
【請求項２９】
コントローラが、予め定めた第一の検出時間ウィンドウの中でだけ、第一のマーク検出装置にアドレスし、第一の検出ウィンドウ間の時間的ギャップが、第一の長さ検出装置の出力に従って設定される請求項２７または請求項２８に記載の画像形成システム。
【請求項３０】
ウェブ送りシステムが、第二の印刷領域の下流の連続基板に関連し、第二の印刷領域に対する連続基板の位置に応じて、電気出力を発生する第二の長さ検出装置をさらに含む請求項２７から請求項２９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項３１】
第二の長さ検出装置が、エンコーダからなる請求項３０に記載の画像形成システム。
【請求項３２】
コントローラが、予め定めた第二の検出時間ウィンドウの中でだけ、第二のマーク検出装置にアドレスし、第二の検出ウィンドウ間の時間的ギャップが、第一および第二の長さ検出装置の出力に従って設定される請求項３０または請求項３１に記載の画像形成システム。
【請求項３３】
コントローラが、予め定めた第三の検出時間ウィンドウの中でだけ、第三のマーク検出装置にアドレスし、第三の検出ウィンドウ間の時間的ギャップが、第二の長さ検出装置の出力に従って設定される請求項３０から請求項３２のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項３４】
トナー画像を含む面が、現像された画像形成面を含む先行請求項のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項３５】
画像形成面が、光受容体面を含む請求項３４に記載の画像形成システム。
【請求項３６】
画像形成装置が中間転写部材を含み、トナー画像を含む面が中間転写部材の一面を含む請求項１から請求項３３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
【請求項３７】
トナー画像を含む面を持つ画像形成装置を使用して、基板の対向する面上に第一および第二の面を有する連続ウェブ基板の両面上に画像形成するための方法であって、 上記トナー画像を含む面上に第一のトナー画像の供給と、トナー画像を含む面から第一の基板面への第一の画像の転写と、 上記トナー画像を含む面上に第二のトナー画像の供給と、トナー画像を含む面から第二の基板面への第二の画像の転写とを含む方法。
【請求項３８】
トナー画像を含む面を持つ画像形成装置を使用して、基板の対向する面上に第一および第二の面を有する連続ウェブ基板の両面上に画像形成するための方法であって、予め選択した画像形成シーケンスに従って、トナー画像を含む面上への第一および第二のトナー画像の選択的な形成と、予め選択した画像形成シーケンスに従って、それぞれ上記第一および第二の基板面への、上記第一および第二のトナー画像の選択的な転写とを含む方法。
【請求項３９】
予め定めた画像形成シーケンスに従って、上記第一および第二のトナー画像の選択的な形成が、複数の第一のトナー画像の連続的な形成と、その後での交互の第一および第二のトナー画像の形成とを含む請求項３８に記載の画像形成方法。
【請求項４０】
第一のトナー画像を転写するステップが、第一の印刷領域での第一のトナー画像の転写と、第二の印刷領域での第二のトナー画像の転写とを含む請求項３７から請求項３９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項４１】
さらに、第一および第二の印刷領域の間での、連続基板の第一および第二の基板面の反転を含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
さらに、予め定めた画像形成シーケンスに従って、上記第一および第二の印刷領域を通しての、連続基板の前進を含む請求項４０または請求項４１に記載の画像形成方法。
【請求項４３】
第一の基板面への第一のトナー画像の転写が、予め選択したスペースでの第一のトナー画像の転写を含む請求項４０から請求項４２のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項４４】
さらに、第一の各トナー画像の後のスペース上への画像後置マークの印刷を含む請求項４３に記載の画像形成方法。
【請求項４５】
さらに、第一の各トナー画像を転写した後で、第一の印刷領域を通して、連続基板の予め選択した長さの巻戻しを含む請求項４４に記載の画像形成方法。
【請求項４６】
さらに、第一の各トナー画像を転写する前に、連続基板をトナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度への加速を含む請求項４５に記載の画像形成方法。
【請求項４７】
さらに、第一の印刷領域の前の第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む請求項４６に記載の画像形成方法。
【請求項４８】
さらに、先行する第一のトナー画像の画像後置マークに基づく、第一の各トナー画像の転写のトリガを含む請求項４７に記載の画像形成方法。
【請求項４９】
さらに、第一の各トナー画像を転写した後で、第二の印刷領域を通して、連続基板の予め選択した長さの巻戻しを含む請求項４５から請求項４８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５０】
さらに、第二の各トナー画像を転写する前に、連続基板をトナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度への加速を含む請求項４９に記載の画像形成方法。
【請求項５１】
さらに、第一の印刷領域と第二の印刷領域との間の第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む請求項５０に記載の画像形成方法。
【請求項５２】
さらに、先行する第二のトナー画像の画像後置マークに基づく、第二の各トナー画像の転写のトリガを含む請求項５１に記載の画像形成方法。
【請求項５３】
さらに、第一の基板面上の第一の画像の間のスペースのところでの連続基板の切断を含む請求項４５から請求項５２のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５４】
さらに、第二の印刷領域の下流での、第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む請求項５３に記載の画像形成方法。
【請求項５５】
連続基板の切断が、画像後置マークの検出に応じての連続基板の切断を含む請求項５４に記載の画像形成方法。
【請求項５６】
さらに、第一の印刷領域に対する、連続基板の位置のモニタリングを含む請求項４５から請求項５５のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５７】
第一の印刷領域の前での連続基板上の画像後置マークの検出が、予め定めた第一の検出時間ウィンドウ内でだけでの画像後置マークの検出を含む請求項５６に記載の画像形成方法。
【請求項５８】
さらに、第一の印刷領域に対する、連続基板のモニタした位置に従って、上記第一の検出時間ウィンドウの間の時間的ギャップの設定を含む請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
さらに、第二の印刷領域に対する、連続基板の位置のモニタリングを含む請求項５６から請求項５８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６０】
第一および第二の印刷領域間の連続基板上の画像後置マークの検出が、予め定めた第二の検出時間ウィンドウ内でだけの画像後置マークの検出を含む請求項５９に記載の画像形成方法。
【請求項６１】
さらに、第二の印刷領域に対する、連続基板のモニタした位置に基づく、上記第二の検出時間ウィンドウの間の時間的ギャップの設定を含む請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
トナー画像を含む面が、現像された画像形成面を含む請求項３７から請求項６１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６３】
画像形成面が、光受容体面を含む請求項６２に記載の画像形成方法。
【請求項６４】
画像形成装置が中間転写部材を含み、トナー画像を含む面が中間転写部材の一面を含む請求項３７から請求項６１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６５】
スキージ面を持ち、その第一の部分が第一の面と係合するスキージ・ローラと、スキージ・ローラを上記第一の面に付勢するために、上記のスキージ面の第二の部分に力を加えるリーフ・スプリングとからなり、リーフ・スプリングが非接触領域により分離されている個々の領域で、その全長にわたってスキージ・ローラと接触している上記第一の面を清掃するためのスキージ装置。
【請求項６６】
スプリングの各部が、上記第二の部分でスキージ・ローラに接触している摩擦の低い材料を含む請求項６５に記載の装置。
【請求項６７】
スキージ面を持ち、その第一の部分が第一の面と係合するスキージ・ローラと、スキージ・ローラを上記第一の面に付勢するために、上記のスキージ面の第二の部分に力を加えるリーフ・スプリングと、ローラの全長に沿って複数の点でスキージ面と接触するように、リーフ・スプリングの周囲に巻かれたワイパとを含み、上記の点がスキージ・ローラに接触しない空間により分離されている、第一の面を清掃するためのスキージ装置。
【請求項６８】
上記ワイヤが、摩擦の低い材料を含む請求項６７に記載のスキージ・ローフ。
【請求項６９】
上記材料がテフロンである請求項６８に記載のスキージ・ローラ。
【請求項７０】
リーフ・スプリングが、ほぼその全長にわたってスキージ・ローラと接触する請求項６５から請求項６９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７１】
その間の相対的運動がほぼゼロである、トナー画像を含む面に接触している導電面を有する第一の回転ローラと、 第一のローラの方向と同じ方向に回転し、両者の間の係合領域で、上記第一のローラにより実質的に付勢されるスポンジ・ローラと、上記係合領域から離れている領域で、上記スポンジ・ローラを付勢させる第二のローラとを含む、トナー画像を含む面から残留トナーを除去するための清掃装置。
【請求項７２】
上記第一のローラが、上記トナー画像を含む面上の残留トナー粒子を上記導電面に引きつける電圧にバイアスされている請求項７１に記載の装置。
【請求項７３】
上記導電面と係合する弾性ブレードを含み、上記導電面が上記係合領域を離れ、上記導電面からトナーを除去することができる請求項７１または請求項７２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、画像形成装置の改良に関し、特に基板の両面上の画像形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙のような基板の両面上の画像形成は、種々の用途に使用される。今日、両面画像形成は、一般的に、第一および第二の画像形成装置を含むシステムによって行われる。この場合、基板の一方の面上の画像は、第一の画像形成装置により形成され、基板の他方の面上の画像は第二の画像形成装置により形成される。しかし、両面印刷用に構成された二つの画像形成装置を使用するのは、コストが高くつくし、広いスペースも必要になる。
【０００３】
基板が、一定のページ・レイアウトを行うことができるような、予め定めた寸法を持つシート状のものであるならば、最初に第一の面を画像形成装置に対面する形で供給し、その後で、第二の裏面を画像形成装置に対面する形でシートを再度供給することにより、各シートの両面に画像を形成することができる。この方法はウェブを使用する画像形成に使用することはできない。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の一つの目的は、ウェブ・タイプ、すなわち、連続している基板の両面に画像を形成するために、単一の画像形成装置を使用する静電画像形成システムを提供することである。
【０００５】
本発明の好適な実施形態によれば、連続している基板の第一の面は、被制御供給機構により画像形成装置に送られ、少なくとも一つの画像が基板の第一の面上に形成される。その後で、連続基板を反転機構を通して送ることにより、基板の第二の裏面が制御できるように画像形成装置に送られ、少なくとも一つの画像が基板の第二の面上に形成される。基板の第一および第二の面の制御下での供給は、好適には、第一および第二の面上に形成された画像の相対的な位置を制御するために同期していることが好ましい。
【０００６】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の複数の画像は基板の第一の面上に形成され、第二の複数の対応する画像は基板の第二の面上に形成される。この場合、画像形成の順序としては、第一の複数の画像に対応する画像に対向するように、第二の複数の各画像を適当に位置させることができる。好適には、画像形成は、最初に第一の面の画像形成と第二の面の画像形成とを分離している、連続基板の長さに見合うように、第一の面上に予め定めた数の画像を形成し、その後で、第一の面上の各画像形成に続いて第二の面上の画像形成が行われるように、第一および第二の面上に交互に画像形成を行うという順序で行われる。
【０００７】
本発明の好適な実施形態の場合には、画像形成装置は、現像したトナー画像を、例えば、光伝導面のような画像形成面から、基板に転写する、中間転写部材（ＩＴＭ）を含む。この装置は、好適には、さらに第一および第二の印刷部材を含むことが好ましい。この場合、第一の印刷部材は、第一の画像転写領域で、基板の第一の面をＩＴＭに押しつけ、第二の印刷部材は、第二の画像転写領域で、基板の第二の面をＩＴＭに押しつける。本発明のこの好適な実施形態の場合には、連続基板の一定の部分が、最初に、第一の画像転写領域に送られ、反転機構を通して送られた後で、基板は第二の画像転写領域へ送られる。
【０００８】
本発明の好適な実施形態の場合には、特に高速画像形成に適する、改良型ＢＩＤ（二値画像現像）システムが使用されている。このシステムにおいて、濃縮液状トナーの粘りを持つ層の選択された部分が、光伝導面の上に転写され、その上に形成された潜像が現像される。別のＢＩＤ現像システムの場合には、トナーの濃縮した層の厚さの一部分だけが光伝導面に転写される。現像された画像は、その後、好適には、ＩＴＭを通して、ＩＴＭ上に実質的にはトナーを残さずに基板に転写される。
【０００９】
本発明の好適な実施形態は、第一および第二の基板面を持つ連続ウェブ基板の両面上に静電画像形成を行うためのシステムを提供する。上記システムは、 その上に第一および第二の画像が選択的に形成されたトナー画像を含む面を持つ、画像転写部材からなる画像形成装置と、 それぞれ、予め選択した画像形成順序に従って、第一および第二の画像を転写するために、選択的に基板の第一および第二の面を、トナー画像を含む面に係合させることができるウェブ送りシステムとを含む。
【００１０】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の基板面は、第一の印刷領域で、トナー画像を含む面と係合し、第二の基板面は、第二の印刷領域で、トナー画像を含む面と係合する。好適には、予め定めた画像形成シーケンスは、第一の面の画像形成サイクルと第二の面の画像形成サイクルとを含み、第一の面の画像形成サイクル中には、第一の画像が第一の基板面に転写され、第二の面の画像形成サイクル中には、第二の画像が第二の基板面に転写されることが好ましい。本発明の一実施形態の場合には、予め定めた画像形成シーケンスは、複数の連続的な第一の面の画像形成サイクルを含み、その後で第一の面および第二の面の画像形成サイクルが交互に行われる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、第一の印刷部材と第二の印刷部材とを含み、第一の印刷部材は、第一の面の画像形成の各サイクル中に、連続基板をトナー画像を含む面に付勢し、第二の印刷部材は、第二の面の画像形成の各サイクル中に、連続基板をトナー画像を含む面に付勢される。好適には、ウェブ送りシステムは、さらに第一および第二の印刷部材の間で、連続基板に働きかける基板反転装置を含むことが好ましい。この反転装置は、連続基板の第一および第二の面とを反転させる。
【００１２】
さらに、好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、第一および第二の印刷領域を通して、連続基板を送る働きをする基板送り機構を含む。
【００１３】
本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、さらに基板送り機能の動作を制御することによって、予め定めた画像形成シーケンスに従って、第一および第二の印刷領域を通しての連続基板の送りを制御するコントローラを含む。上記コントローラは、好適には、トナー画像を含む面に対する第一および第二の印刷部材の位置を制御することによって、予め定めた画像形成シーケンスに従って、第一および第二の基盤面とトナー画像を含む面との係合および分離を制御することが好ましい。
【００１４】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の画像は予め選択した間隔を置いて、第一の基板面上に形成される。好適には、画像形成装置は、第一の基板面上の第一の画像の後ろのスペース上に画像後置マークをつけることが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な実施形態の場合には、送り機構は、第一の面の画像形成サイクルの後で、第一の印刷領域を通して予め選択した長さの連続基板を巻戻す。好適には、この実施形態の場合には、第一の面の画像形成の各サイクルの前に、連続基板をトナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度の加速することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、第一の印刷領域の前に、第一の基板面と関連する第一のマーク検出装置をさらに含む。
【００１７】
この検出装置は、第一の基板面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第一の検出信号を発生する。好適には、本発明のこの好適な実施形態の場合には、上記コントローラは、先行する画像後置マークの第一の検出信号に応じて、第一の面上での画像形成の各サイクルをトリガーする。
【００１８】
本発明の好適な実施形態の場合には、送り機構は、第二の面の画像形成サイクルの後で、第二の印刷領域を通して予め選択した長さの連続基板を巻戻す。好適には、この実施形態の場合には、第二の面の画像形成の各サイクルの前に、連続基板をトナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度を加速することが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、第一および第二の印刷領域の間に、第一の基板面と関連する第二のマーク検出装置をさらに含む。この検出装置は、第一の基板面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第二の検出信号を発生する。好適には、本発明のこの好適な実施形態の場合には、上記コントローラは、先行する画像区切りマークの第二の検出信号に応じて、第二の面の画像形成の各サイクルをトリガーすることが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、さらに、第二の印刷領域の下流に、連続基板に関連するカッターを含む。このカッターは、第一の基板面上の第一の画像の間のスペースで基板を切断する。好適には、ウェブ送りシステムは、またカッターの前に、第一の基盤面と関連する第三のマーク検出装置を含むことが好ましい。上記検出装置は、第一の基盤面上の画像後置マークを検出し、それに応じて第三の検出信号を発生する。コントローラは、好適には、第三の検出信号に応じてカッターを作動させることが好ましい。
【００２１】
本発明の好適な実施形態の場合には、、ウェブ送りシステムは、さらに可変長の連続基板を含む少なくとも一つの自由ループ装置を含む。この少なくとも一つの自由ループ装置は、好適には、第一の印刷領域の前に、第一の自由ループ装置を含むことが好ましい。少なくとも一つの自由ループ装置は、好適には、さらに第一の印刷領域と第二の印刷領域との間に、第二の自由ループ装置を含むことが好ましい。ウェブ送りシステムは、また、好適には、第二の印刷領域とカッターとの間に、第三の自由ループ装置を含むことが好ましい。この第三の自由ループ装置は、可変長の連続基板を含む。
【００２２】
本発明の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、さらに第一および第二の印刷領域の間に、連続基板に関連する第一の長さ検出装置を含む。この第一の長さ検出装置は、第一の印刷領域に対する連続基板の位置に応じて、電気出力を発生する。第一の長さ検出装置は、好適には、エンコーダを含むことが好ましい。好適な実施形態の場合には、コントローラは、予めセットされた第一の検出時間ウィンドウ内で、第一のマーク検出装置だけにアドレスする。この場合、第一の検出ウィンドウ間の時間のギャップは、第一の長さ検出装置の出力に従って設定される。
【００２３】
好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムは、さらに第二の印刷領域の下流に、連続基板に関連する第二の長さ検出装置を含む。この第二の長さ検出装置は、第二の印刷領域に対する連続基板の位置に応じて電気出力を発生する。第二の長さ検出装置は、エンコーダを含む。好適な実施形態の場合には、コントローラは、予めセットされた第二の検出時間ウィンドウ内だけで、第二のマーク検出装置にアドレスする。この場合、第二の検出ウィンドウ間の時間のギャップは、第一および第二の長さ検出装置の出力に従って設定される。
【００２４】
好適な実施形態の場合には、コントローラは、予めセットされた第三の検出時間ウィンドウ内だけで、第三のマーク検出装置にアドレスする。この場合、第三の検出ウィンドウ間の時間のギャップは、第二の長さ検出装置の出力に従って設定される。
【００２５】
さらに、本発明の好適な実施形態は、トナー画像を持つ面を含む画像転写部材を備えた静電画像形成装置を使用して、第一および第二の基盤面を持つ連続ウェブ基板の両面上に画像を形成する方法を提供する。上記方法は、トナー画像を含む面上に第一のトナー画像を供給するステップと、トナー画像を含む面から第一の基板面に第一のトナー画像を転写するステップと、トナー画像を含む面上に第二のトナー画像を供給するステップと、トナー画像を含む面から第二の基板面へ、第二のトナー画像を転写するステップとを含む。
【００２６】
他の方法としては、本発明の好適な実施形態は、トナー画像を持つ面を含む画像転写部材を備えた静電画像形成装置を使用して、第一および第二の基板面を持つ、連続ウェブ基板の両面上に画像を形成する方法を提供する。この方法は、予め選択した画像形成シーケンスに従って、トナー画像を含む面上に、第一および第二のトナー画像を選択的に形成するステップと、予め選択した画像形成シーケンスに従って、第一および第二の基板面にそれぞれ第一および第二のトナー画像を選択的に転写するステップとを含む。本発明の好適な実施形態の場合には、予め定めた画像形成シーケンスに従って行われる、選択的な第一および第二のトナー画像の形成は、最初の複数の第一のトナー画像の連続形成、その後の第一および第二のトナー画像の交互の形成を含む。
【００２７】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一のトナー画像の転写は、第一の印刷領域での第一のトナー画像の転写を含む。この場合、第二のトナー画像の転写は、第二の印刷領域での第二のトナー画像の転写を含む。さらに、本発明の好適な実施形態の場合には、上記方法は、第一および第二の印刷領域間における連続基板の第一および第二の基板面を反転させるプロセスを含む。
【００２８】
本発明の好適な実施形態の場合には、上記画像形成方法は、さらに予め定めた画像形成シーケンスに従って、第一および第二の印刷領域を通して、連続基板を送るプロセスを含む。
【００２９】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の基板面への第一のトナー画像の転写は、予め選択したスペースを置いての第一のトナー画像の転写を含む。好適には、この好適な実施形態の場合には、上記方法は、さらに第一の各トナー画像の後のスペースに画像後置マークを印刷するプロセスを含むことが好ましい。
【００３０】
好適な実施形態の場合には、上記方法は、さらに第一の各トナー画像を転写した後で、第一の印刷領域を通して、予め選択した長さの連続基板を巻戻すプロセスを含む。好適には、上記方法は、さらに、第一の各トナー画像を転写する前に、トナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度に連続基板を加速するプロセスを含むことが好ましい。
【００３１】
さらに、好適な実施形態の場合には、上記方法は、第一の印刷領域の前の第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む。好適には、この好適な実施形態の場合には、上記方法は、また先行する第一のトナー画像の画像後置マークに応じて、第一の各トナー画像の転写のトリガを含む。
【００３２】
好適な実施形態の場合には、上記の方法は、さらに第二の各トナー画像の転写の後での、第二の印刷領域を通しての予め選択した長さの連続基板の巻戻しを含む。好適には、上記方法は、また、第二の各トナー画像の転写の前に、トナー画像を含む面の面速度に匹敵する面速度への連続基板の加速を含むことが好ましい。
【００３３】
さらに、好適な実施形態の場合には、上記方法は、第一および第二の印刷領域の間の第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む。好適には、この好適な実施形態の場合には、上記方法は、先行する第一のトナー画像の画像後置マークに応じて、第二各トナー画像の転写のトリガを含むことが好ましい。
【００３４】
本発明の好適な実施形態の場合には、上記の画像形成方法は、さらに第一の基板面上の第一の画像の間のスペースでの連続基板の切断を含む。好適には、好適な実施形態の場合には、上記方法は、さらに第二の印刷領域の下流での、第一の基板面上の画像後置マークの検出を含む。好適には、連続基板の切断は、画像後置マークの検出に応じての、連続基板の切断を含むことが好ましい。
【００３５】
本発明の好適な実施形態の場合には、上記画像形成方法は、さらに第一の印刷領域に対する連続基板の位置のモニタを含む。好適には、本発明の好適な実施形態の場合には、第一の印刷領域の前の画像後置マークの検出は、予めセットされた第一の検出時間ウィンドウ内だけ画像後置マークの検出を含むことが好ましい。好適な実施形態の場合には、上記画像形成方法は、第一の印刷領域に対する連続基板のモニタした位置に従っての、第一の検出時間ウィンドウの間の時間的間隔の設定を含む。
【００３６】
本発明の好適な実施形態の場合には、上記画像形成方法は、さらに第二の印刷領域に対する連続基板の位置のモニタを含む。好適には、この好適な実施形態の場合には、第一および第二の印刷領域間の連続基板上の画像後置マークの検出は、予め設定した第二の検出時間ウィンドウ内だけでの画像後置マークの検出を含むことが好ましい。好適な実施形態の場合には、上記画像形成方法は、第二の印刷領域に対する連続基板のモニタした位置に従っての、第二の検出時間ウィンドウの間の時間的間隔の設定を含む。
【００３７】
本発明の一つの好適な実施形態の場合には、トナー画像を含む面は、現像した画像形成面を含む。好適には、画像形成面は、光受容体面を含むことが好ましい。
【００３８】
本発明の他の好適な実施形態の場合には、画像形成装置は、中間転写部材を含み、トナー画像を含む面は、中間転写部材の一つの面を含む。
【００３９】
本発明の好適な実施形態は、第一の面を拭くためのスキージ装置を提供する。
【００４０】
上記のスキージ装置は、その第一の部分が上記第一の面と係合する、スキージ面を持つスキージ・ローラと、上記スキージ・ローラを第一の面に付勢するために、上記のスキージ面の第二の部分に力を加えるためのリーフ・スプリングとを含む。
【００４１】
この場合、リーフ・スプリングは、非接触領域により分離されている別々の領域に、全長に沿ってスキージ・ローラを接触させる。
【００４２】
好適には、上記スプリングの各部は、上記第二の部分でスキージ・ローラと接触する摩擦の少ない材質からなることが好ましい。
【００４３】
本発明の好適な実施形態は、さらに第一の面を拭くためのスキージ装置を提供する。このスキージ装置は、その第一の部分が上記第一の面と係合する、スキージ面を持つスキージ・ローラと、上記スキージ・ローラを第一の面に付勢するために、上記のスキージ面の第二の部分に力を加えるためのリーフ・スプリングと、ワイヤがローラの全長に沿って複数の点でスキージ面に接触するように、リーフ・スプリングの周囲に巻かれたワイヤを含む。上記の点は、スキージ・ローラと接触しない空間により分離されている。
【００４４】
好適には、上記ワイヤは、摩擦の少ない材質であることが好ましい。好適には、テフロン製であることが好ましい。
【００４５】
本発明の好適な実施形態の場合には、リーフ・スプリングは、ほぼその全長にわったてスキージ・ローラに接触することが好ましい。
【００４６】
本発明の好適な実施形態は、さらにトナー画像を含む面から残りのトナーを除去するための清掃装置を提供する。上記清掃装置は、その間の相対的運動がほぼゼロで、トナー画像を含む面に接触する導電面を持つ第一の回転ローラと、スポンジ・ローラが、その間の係合領域において、上記第一のローラにより実質的に付勢される、第一のローラと同様の回転スポンジ・ローラと、上記係合領域から離れたある領域で、上記スポンジ・ローラに圧力を加える第二のローラとを含む。
【００４７】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一のローラは、上記トナー画像を含む面上の残留トナー粒子を上記導電面に引き寄せるための電圧にバイアスがかけられている。
【００４８】
好適には、上記装置は、上記導電面と係合する弾性を持つブレードを含むことが好ましい。この場合、上記面は、上記係合面から離れ、上記導電面からトナーを除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
図面の簡単な説明 本発明は、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読めば更によく理解することができる。
【００５０】
好適な実施形態の詳細な説明 図１について説明すると、この図は本発明の好適な実施形態に従って組み立てられ、動作する画像形成装置である。
【００５１】
図１の装置は、全体を矢印１４で示す方向に回転するように配置されているドラム１０を含む。ドラム１０は、好適には、セレン、セレン複合体、有機光伝導体または当業者にとっては周知である任意の他の適当な光伝導体でできている円筒形の光伝導面１６を含むことが好ましい。光伝導面は、光受容体シートの形にすることもできるし、当業者なら周知の材料の層の適当な配列を使用することもできる。しかし、本発明の好適な実施形態の場合には、光受容体シート１６の層の中のある部分は、ドラム１０上への装着を容易にするために、シートの両端部から除去される。
【００５２】
この好適な光受容体シートおよびそのドラム１０上への好適な装着方法は、１９９４年９月７日付出願の出願番号第０８／３０１，７７５号の「画像形成装置および光受容体」という名称のベリンコフ等の同時係属出願、および他の国における対応する出願に開示されている。その開示内容は参考文献として本明細書に援用される。他の方法としては、光受容体１６をドラム１０上に配置し、連続面を形成することもできる。
【００５３】
装置が動作すると、ドラム１０が回転し、光受容体面１６が帯電装置１８により、通常は１０００ボルト程度の負の電圧である、全体的に均一な予め定めた電圧に帯電する。帯電装置１８としては、コロトロン（corotron）、スコロトロン(scorotron)またはローラのような、当業者にとっては周知の任意の形式の帯電装置を使用することができる。
【００５４】
本発明の好適な実施形態の場合には、帯電装置１８は、ハウジングおよび二つのコロナ・ワイヤ・セグメント２１８を含む二重スコロトロンである。特に高速画像形成の場合には、ワイヤ２１８と面１６との間の電圧は、好適にはできるだけ高いほうがよいが、実際に使用される電圧は、ワイヤ２１８とハウジング３３との間で放電により、一般的に７０００−７５００ボルト以下、通常は７３００ボルトである。しかし、本発明は、ワイヤ・セグメント２１８と面１６との間の電圧を高くする方法を提供する。本発明によれば、ハウジング３３は、画像形成装置の他の部材から電気的に絶縁されていて、比較的高い電圧、好適には１５００ボルト程度に帯電される。それにより、ワイヤ２１８を９０００ボルト程度の電圧に帯電することができ、ワイヤ２１８とハウジング３３との間の電圧差を安全な範囲内に維持している。
【００５５】
ドラム１０が連続して回転すると、帯電した光伝導面１６は光源１９のような露出手段から画像を受け取ることができる位置に移動する。上記光源は、（プリンタの場合には）レーザ・スキャナであってもよいし、または（写真複写装置の場合には）オリジナルの投影であってもよい。本発明の好適な実施形態の場合には、画像形成装置１９は、変調レーザ光線走査装置、または当業者にとっては周知の他のレーザ画像形成装置である。
【００５６】
光源１９は、光伝導面の一部を選択的に放電することにより、帯電した光伝導面１６上に所望の潜像を形成する。画像部分は第一の電圧を持ち、背景の部分は第二の電圧を持つ。放電した部分は、好適には、約１００ボルト以下の負の電圧を持つことが好ましい。
【００５７】
ドラム１０が連続して回転すると、静電潜像を含む帯電した光伝導面１６は、現像組立体２３の一部である現像ローラ２２の面２１と作動係合する。上記現像組立体については、図４のところでさらに詳細に説明する。現像ローラ２２は、矢印１３で示すように、ドラム１０とは反対方向に回転し、その結果、接触点におけるそれぞれの表面間での相対運動はほぼゼロになる。現像ローラ２２の面２１は、好適には柔らかいポリウレタン材でできていることが好ましく、好適には、導電性添加物を含むことによりさらに高い導電性を持つことが好ましい。一方、現像ローラ２２のコアは任意の適当な導電性の材料で作ることができる。他の方法としては、ドラム１０を、相対的に弾発性のある材料で作ることができ、そのような場合には、現像ローラ２２の面２１を硬質の材料または柔軟な材料で作ることができる。現像ローラ２２は、好適には、約３００−６００ボルトの負の電圧に帯電することが好ましく、できれば約−４００ボルトに帯電することが好ましい。
【００５８】
後で説明するように、面２１は、好適には、２０−５０％の帯電したトナー粒子、さらに好適には２５％またはそれ以上の固体を含む、濃縮液状トナーの非常に薄い層でコーティングされている。この層の厚さは、好適には、５−３０ミクロンであることが好ましく、さらに好適には、５−１５ミクロンであることが好ましい。現像ローラ２２それ自身は、光伝導面１６の帯電した領域と放電した領域の電圧の中間の電圧に帯電する。
【００５９】
本発明の好適な実施形態の場合には、その開示内容が参考文献として本明細書に援用される米国特許第４，７９４，６５１号の実施例１に述べられているトナーに類似の液体トナーが使用されているが、本発明では他のタイプのトナーも使用することができる。着色トナーとしては、好適なトナー内のカーボン・ブラックの代わりに当業者にとっては周知である着色顔料を使用する。上記液体トナーは、好適には、現像組立体２３に関連するトナー・タンク６５に入れて置くことが好ましい。
【００６０】
濃縮液体トナーの層を持つ現像ローラ２２の面２１が、ドラム１０の光伝導面１６と係合すると、現像ローラ２２と光伝導面１６との間の電圧差により、トナー粒子の層が光伝導面１６に選択的に転写され、それにより所望の潜像が現像される。トナー電荷の極性を選択することにより、また「白書きする(write-white)ための」システムまたは「黒書きする(write-black)ための」システムの使用により、トナー粒子の層は、光伝導面１６の帯電領域または放電領域に選択的に引きつけられ、トナー層の残りの部分は現像ローラ２２の面２１に固着し続ける。
【００６１】
トナーの濃縮層の転写は、通常の電気泳動現像と比較すると流動性に対する依存性が遥かに少ないので、上記のプロセスは比較的高速で行われる。また、上記層は、すでに高い密度と粘性を持っているので、現像した画像のトナー粒子の所望の密度を達成するために、他の場合であれば、現像した画像から過度の液体を除去するために必要な調整装置、硬化ローラ等を必要としない。
【００６２】
多色システムの場合には、図２に示す通り、複数の現像組立体２３Ａ−２３Ｄを多色カラー画像の各色に対して一つずつ、設置することができる。本発明のこの好適な実施形態の場合には、組立体２３Ａ−２３Ｄは、その上に形成された潜像を順次現像するために、順次光伝導面１６と係合する。組立体２３Ａ−２３Ｄは、統合された多色現像組立体６３内に組み込むことができる。
【００６３】
本発明を、現像中に液体トナーの濃縮層が光伝導面１６に完全に転写されるＢＩＤ（二値画像現像）システムを例に引いて説明してきた。しかし、本発明は、現像電圧を適当に調整することにより、濃縮トナー層の厚みの一部だけが面１６に転写される、部分的ＢＩＤ現像システムと一緒に使用できることを理解されたい。この形式の好適な部分的ＢＩＤ現像システムは、その開示内容が参考文献として本明細書に援用されるＰＣＴ公報 ＷＯ ９４／１６３６４に開示されている。
【００６４】
図１および図２に示す通り、画像形成装置の好適な実施形態は、現像組立体２３の下流に、さらに背景放電装置２８を含む。主として電気的破損を少なくし、画像の引き続く転写を改善する目的で、シート１２上に残っている電圧を放電するために、この放電装置２８は作動してシート１２に光を当てる。黒で書き込むためのシステムでの上記装置の動作については、その開示内容が参考文献として本明細書に援用される米国特許第５，２８０，３２６号に開示されている。
【００６５】
上記プロセスにより現像された潜像は、その後、当業者にとっては周知である方法で、所望の基板に直接転写することができる。他の方法としては、図１および図２に示す本発明の好適な実施形態の場合のように、現像した画像は、現像した画像を含むドラム１０の光伝導面１６と作動係合している、ドラムまたはベルトのような、中間転写部材４０によって必要な基板に転写される。中間転写部材４０は、矢印４３で示すように、光伝導面１６の方向とは反対の方向に回転し、画像転写点でのそれぞれの面の間の相対的な運動はほぼゼロになる。
【００６６】
中間転写部材４０は作動して、光伝導面１６からトナー画像を受け取り、そのトナー画像を紙のような最終基板４２に転写する。好適には下記のように連続して送られることが好ましい最終基板４２は、後で詳細に説明するように、予め定めた画像形成シーケンスに従って、第一の印刷ローラ３９または第二の印刷ローラ４１により、ＩＴＭ４０の画像を含む面に付勢される。ＩＴＭ４０から基板４２へのトナー画像の転写は、好適には、印刷ローラ３９および４１を適当な電圧に帯電させることにより、静電的に促進することが好ましい。この電圧は、ＩＴＭ４０へのトナー画像の静電引きつけに対抗することができる。本発明の好適な実施形態の場合には、基板４２は、ローラ３９により付勢された場合には、第一の印刷領域２３９と係合し、ローラ４１により付勢された場合には、第二の印刷領域２４１と係合する。印刷ローラ３９および４１は、図５を参照しながら以下に説明するウェブ送りシステム１００の一部を形成する。
【００６７】
中間転写部材４０の内部には、当業者にとっては周知のように、中間転写部材４０を加熱するために、ヒータ４５が設置されている。好適には、中間転写部材４０と光伝導面１６の画像領域との間に電界を供給する目的で、中間転写部材４０に電荷を与えて、中間転写部材４０への画像の転写を促進することが好ましい。中間転写部材４０は、好適には、弾性体４６の下に敷かれた導電層４４を持つことが好ましい。上記弾性体４６は、好適には、若干導電性を持つ、弾発性のあるポリマ層であることが好ましい。
【００６８】
中間転写部材（ＩＴＭ）４０としては、例えば、その開示内容が参考文献として本明細書に援用される米国特許第４，６８４，２３８号および第４，９７４，０２７号またはＰＣＴ公報 ＷＯ ９０／０４２１６に記載されているような任意の適当な中間転写部材を使用することができる。他の方法としては、本発明の好適な実施形態の場合には、ＩＴＭ４０は、以下に説明するような、またはその開示内容が参考文献として本明細書に援用される米国特許第５，０８９，８５６号および第５，０４７，８０８号または１９９５年１月１１日付けの「画像形成装置およびその中間転写ブランケット」という名称の米国特許出願第０８／３７１，１１７号および他の国での対応する出願に記載されているような複数の層を持つ部分を備えている。部材４０は、画像を含む面１６から部材４０に画像を静電的に転写するために、適当な電圧および温度に維持される。
【００６９】
本発明の好適な実施形態の場合には、指定の色で各画像を現像した後で、単色の画像が中間転写部材４０に転写される。異なる色の後続の画像は、順次前の画像と整合されて、中間転写部材４０上に転写される。所望画像の全てが中間転写部材に転写された後で、完全な多色画像が中間転写部材４０から基板４２に転写される。印刷ロール３９または４１は、基板４２への合成画像の転写が行われるとき、それぞれ、領域２３９または２４１で、中間転写部材４０および基板４２の間で、作動係合せしめられる。
【００７０】
すべての色が転写される本発明の実施形態が最も好ましいが、それぞれの単色の画像を、中間転写部材を通して、別々に基板に転写することもできる。この場合、二重送りシステム１００により、基板が一回づつそれぞれの色に対して、画像形成装置を通して送られる。他の方法としては、中間転写部材を使用しないで、現像した単色の画像をドラム１０の面１６から基板４２に順次、直接、転写することもできる。
【００７１】
本発明は、特定のタイプの使用画像形成システムに限定されるものでないこと、また本発明は、上記特許出願第０８／３７１，１１７号に開示されているように、画像形成面上に液体トナー画像を形成する任意の適当な画像形成システムと一緒に使用しても、粉末トナー・システムを使用する場合の本発明のある点において役に立つ。さらに、本発明のいくつかの特徴は、当業者にとっては周知のオフセット印刷システムでの使用にも適している。画像形成システムに対する上記の詳細な点は、本発明を実行する最適な方法の一部をなしているが、本発明の多くの特徴は、静電およびオフセットインク印刷および複写に対する、当業者にとっては周知の広範囲のシステムに適用することができる。
【００７２】
トナー画像を基板４２または中間転写部材４０に転写した後で、光伝導面１６は清掃ステーション４９と係合する。この清掃ステーションとしては、当業者にとっては周知の任意の清掃ステーションを使用することができる。しかし、本発明の好適な実施形態の場合には、清掃ステーション４９は、図３を参照しながら以下に説明するように、冷却ステーションとして機能する改良型清掃ステーションである。
【００７３】
図３の好適な実施形態の場合には、清掃ステーション４９は、キャリヤ液入り口９０およびキャリヤ液出口９２に関連するケーシング８１を含む。キャリヤ液入り口９０は、好適には、供給されたキャリヤ液を分散させる穿孔されたノズル１９１を含むことが好ましい。新鮮で、好適には冷却されたキャリヤ液は、好適には、キャリヤ液タンク（図示せず）からキャリヤ液を、湿潤清掃ローラ８８の方向に分散させる入り口９０に、ポンプにより供給することが好ましい。湿潤清掃ローラ８８は、好適には、金属のような比較的硬い材料で形成し、好適には、面１６から１２０−１５０ミクロンの間隙を隔てた状態で、ドラム１０の面１６に近接して装着するのが好ましい。好適には、約２２ミリの直径を持つことが好ましい、ローラ８８は、好適には、それらのそれぞれの表面が相互に作用を及ぼす領域内で、反対方向に運動するように、ドラム１０の回転方向と同じ方向に回転することが好ましい。本発明の好適な実施形態の場合には、表面１６の線速度は、１秒間６０−１５０センチであり、ローラ８８の表面速度は、表面１６の速度の約８０％に等しい。タンクからの新鮮なキャリヤ液の一定の供給と上記相対運動により、表面１６は完全に湿潤状態になる。入り口９０からの新鮮なキャリヤ液の一定の供給は、また、ＩＴＭのような画像形成装置の他の素子による表面１６の加熱を抑制するために、ドラム１０の表面１６を冷却する。
【００７４】
湿潤用のキャリヤ液で希釈された表面１６上のトナーは、ドラム１０の面１６により、表面１６に対して付勢されているスポンジ・ローラ８２の方向に送られ、その結果、ローラ８２の表面が約１．５ミリ内側に向かって変形する。好適には、約１４ミリの直径を持つ金属コアの周囲に巻かれた開放セル型ポリウレタンの厚さ約４ミリの層で作られていることが好ましいスポンジ・ローラ８２は、希釈されたトナーを吸収し、それを表面１６から擦り落とす。図３に示す通り、スポンジ・ローラ８２は、好適には、ドラム１０の回転方向と同じ方向に回転するのが好ましい。その結果、それらのそれぞれの面は、それらの接触領域で反対方向に運動する。
【００７５】
スポンジ・ローラ８２に強く付勢されているスクイーズ・ローラ８４は、好適には、ローラ８２の元の面から約２ミリの深さに付勢していることが好ましく、使用済みのキャリヤ液をローラ８２から絞り取る。好適には約１６ミリの直径を持つ金属ローラであることが好ましいスクイーザ８４は、好適には、アイドラ・ローラであることが好ましい。すなわち、スポンジ・ローラ８２の回転に従って回転することが好ましい。好適には、スポンジ・ローラ８２に隣接する面１６に付勢している弾力性を持つブレードあることが好ましいスクレーパ５６は、スポンジ・ローラ８２によって除去されない面１６上のすべての残留トナーを完全に除去する。ブレード５６は、好適には、ポリウレタンで形成され、約３ミリの厚さを持っていることが好ましい。
【００７６】
ローラ８２から絞り取られた使用済みのキャリヤ液は、比較的暖かく汚れたキャリヤ液を、入口９０から供給された新鮮なキャリヤ液から分離している流体ガイド８６の表面に沿って重力により排出され、キャリヤ液出口９２を通して液体トナー・タンクに戻る。流体ガイド８６は、好適にはスポンジ状の密閉パッド８７を介して、ローラ８８の表面に弾性により付勢されることが好ましい。流体ガイド８６は、好適には、金属でできていることが好ましく、密閉パッド８７は、好適には、連続気泡ポリウレタンでできていることが好ましい。
【００７７】
画像形成サイクルは、ランプ５８が、必要な場合、光伝導面１６から、前の画像特有のすべての残留電荷を除去した時点で完了する。本発明のいくつかの実施形態の場合には、ランプ５８を使用しないで、図１および図２のところで説明した放電装置２８により面１６を放電させることができる。
【００７８】
本発明の好適な実施形態の場合には、ドラム１０に転写した濃縮液体トナーが、ドラム１０から転写されたときの画像とほぼ同じトナー粒子濃度を持っていることを理解されたい。この点が、現像前に液体現像液が比較的低い濃度を持ち、光導電体から転写が行われる前に、過度の液が画像から除去される従来の液体現像と異なる点である。この点は、また、本発明が、ドラムに供給されるトナーの濃度のほうが高いが、最終基板に転写する前に過度の液体を画像から除去しなければならない米国特許第４，５０４，１３８号と異なる点である。本発明の好適な実施形態の場合には、ドラム１上に現像されたトナー材料の固体濃度は、ドラムから転写された画像の固体濃度とほぼ等しい。現像ローラ２２の表面２１へ現像を行っている間に供給されたトナーは、一般的に十分に濃縮されていないので、面２１上のトナーは、ドラム１０に接触する前にさらに、例えば、図４のところで以下に説明する、機械的および電気的スキージ装置による拭き取りにより、さらに濃縮される。
【００７９】
参考文献として本明細書に援用された特許および公報には、上記画像形成方法および装置の詳細の他に、その他の画像形成プロセスおよび装置が記載されている。
【００８０】
ここで、現像装置組立体２３の構造および動作の略図である図４について説明する。現像装置ローラ２２および下記の他の素子を含む現像装置組立体２３は、画像形成装置に固定されている部材であってもよいし、または、他の方法としては、組立体２３は画像形成装置のハウジングに簡単に挿入することができ、また濃縮液体トナーの供給が不足したとき、そこから容易に取り外すことができる交換可能なカートリッジ（図示せず）の形をとることもできる。
【００８１】
図４に示す通り、組立体２３は、好適には、トナー・タンク６５に関連するトナー入り口６２およびトナー出口６４を持つハウジング６０を含むことが好ましい。本発明の好適な実施形態の場合には、タンク６５に入っている液体トナーは、最高８％の、好適には１．８−２％の帯電トナー粒子とキャリヤ液を含む。容器６５からの新鮮な液体トナーは、好適には、ポンプ（図示せず）により、トナー入り口６２を通して、入り口室６３に送ることが好ましく、未使用のトナーは、ハウジング６０から、トナー出口６４を通してタンク６５へ戻される。多色システムの場合には、図２に示す通り、多色現像組立体６３の組立体２３Ａ−２３Ｄは、各タンク６５Ａ−６５Ｄに関連し、各タンクは異なる色のトナーを含む。
【００８２】
すでに説明したように、ハウジング６０内に装着されている現像装置ローラ２２は、好適には、任意の適当な導電性材料でできていて、柔らかいポリウレタン材料、好適にはさらに多くの導電性添加物を含むより高い導電性持つポリウレタンでできていることが好ましい。本発明の好適な実施形態の場合には、ローラ２２は、できれば４センチ以下、好適には約３０ミリの細い直径のものであることが好ましい。好適には、現像装置ローラ２２は、ショアーＡ硬さ２０の厚さ１．９５ミリのポリウレタンの層でコーティングされた、直径約２６ミリの金属コアを含むことが好ましい。上記ポリウレタン層は、好適には、４−５ミクロンの厚さの導電性ラッカーの層でコーティングされていて、この層が金属コアに電気的に接続するように、ローラ２２の側面に沿って延びていることが好ましい。上記導電性ラッカーは、好適には、３部のＨ３２２（米国ロード・コーポレーション（Lord Corporation））および一部の酢酸塩を含むことが好ましいが、他の導電性ラッカーも使用することができる。上記導電性層は、好適には、ポリウレタンの追加の層によりコーティングされていることが好ましく、上記層は、好適には、２０−２５のショアー硬さＡを持ち、約１×１０8Ω・ｃｍの比抵抗を持つことが好ましい。
【００８３】
ローラ２２の表面は、ハウジング６０の開口部から幾分突出していて、組立体２３が画像形成装置上に設置されたとき、ローラ２２の表面２１はドラム１０の導電面１６と接触する。装置が作動すると、ローラ２２は３００−６００ボルトの負の電圧、例えば、−４００ボルトに帯電し、矢印１３で示す方向に回転する。非常に濃縮された液体トナーの層が、以下に説明するように、ローラ２２の面２１上に形成され、そのため、ローラ２２は、図１のところで説明したように、ドラム１０の導電面１６上に形成された潜像に対して現像装置ローラとして機能する。
【００８４】
本発明の好適な実施形態の場合には、入り口６２を通して供給を受けた加圧トナーは、入り口室６３の一つの壁部を形成する供給電極７０によって、現像装置ローラ２２上に供給される。入り口室６３の対向する壁部７２は、好適には、例えば、プラスチック絶縁体のような絶縁材料からできていて、面２１から約０．５ミリの近接場所に設置することが好ましい。好適には、９００−２０００ボルトの負の電圧、例えば、−１４００ボルトに帯電している電極７０は、好適には、約４００ミクロンの間隔を置いて現像装置ローラ２２の一部と近接して設置することが好ましい。電極７０と現像装置ローラ２２との間にに大きな電位差があるので、トナー粒子は、現像装置ローラ２２に付着し、一方、一般に中性のキャリヤ液は通常上記電位差の影響を受けない。供給された液体トナーは、ローラ２２の表面２１により矢印１３で示す方向に送られる。面２１上に付着した液体トナーの層は、好適には、以下に説明するように、１５−１７％の濃度であることが好ましい。
【００８５】
現像装置ローラ２２および電極７０の他に、組立体２３は、スキージ・ローラ６６および現像装置ローラ２２の面と接触して、ハウジング６０内に装着されている清掃ローラ７４を含む。ローラ６６および７４は、平滑な面を持つ好適には金属であることが好ましい任意の適当な導電性材料でできている。スキージ・ローラ６６および清掃ローラ７４の直径は、好適には、現像装置ローラ２２の直径よりかなり小さいものであることが好ましい。それ故、ローラ２２の直径が約３センチの場合には、ローラ６６および７４の直径は、好適には、約１０ミリであることが好ましい。
【００８６】
画像形成装置が作動しているときには、ローラ６６および７４は帯電し、矢印６７および７３で示すように、ローラ２２の方向とは反対の方向に回転し、ローラ２２の弾発面に付勢される。本発明の好適な実施形態の場合には、スキージ・ローラ６６は、４００−８００ボルトの負の電圧、好適には、例えば、約−６００ボルトに帯電する事が好ましく、清掃ローラ７４は、好適には、０−２００ボルトの負の電圧に帯電するのが好ましい。
【００８７】
スキージ・ローラ６６は、好適には、スキージ・ローラのほぼ全長に沿って延びていて、好適には、ローラ６６の面と係合するテフロン・チップを持つことが好ましいリーフ・スプリング６８により、１センチ当たり約１００グラムの圧力でローラ２２に付勢していることが好ましい。上記チップは、好適には、ローラ６６の面の移動方向に複数の溝部を持つものであることが好ましい。上記溝部は、そこからトナーが自由に流れるようにして、ローラ６６とスプリング６８との間にトナーが堆積するのを防止する。
【００８８】
他の方法としては、図４に示す通り、リーフ・スプリングは、スキージ・ローラの長手方向に沿った軸を持つ平らなコイルを形成するために、コアの周囲に巻かれるように、リーフの周囲に巻かれれているワイパを含む。このワイヤは、好適には、テフロンのような摩擦の少ない材料でできていることが好ましい。上記ワイヤは、巻き方向に間隔を置いて設置されていて、その全長に沿った個々の部分または点で、スキージ・ローラと接触している。その結果、上記のようにトナーの排出が行われる。好適には、スプリングは、ワイヤおよびスタビライザを正しい位置に設置するために、間隔を持った巻き溝を備えるように形成することが好ましい。
【００８９】
スキージ・ローラ６６は、作動して現像装置ローラ２２の表面２１から過度のキャリヤ液を拭き取り、それにより面２１上の固体の濃度をさらに高める。弾発面２１とスキージ・ローラ６６の面との間の接触領域での拭き取り動作により、濃縮トナー内に含まれているキャリヤ液の大部分は層から絞り取られ、以下に説明するように、２０％またはそれ以上の固体濃度を持つ層が残る。ある程度の量のトナー粒子を含む場合がある過度のキャリヤ液は、トナー出口６４の方向に流れ落ちる。
【００９０】
好適には、スキージ・ローラ６６およびローラ２２の端部は、端部の溢れようとする影響を少なくするために、適合する面取りをした端部を備えていることが好ましい。上記面取りローラは、１９９４年１０月２８日付けのイスラエル出願１１１４４１に対応する、「画像形成システム用スキージ・ローラ」という名称のＰＣＴ出願により詳細に開示されている。このＰＣＴ出願は、本出願と同じ日に出願されている。この出願は、参考文献として本明細書に援用される。
【００９１】
帯電する電圧が比較的に低いので、清掃ローラ７４は、作動して現像装置ローラ２２の面２１から残留トナーを除去することができる。ローラ７４により回収されたトナーは、その後、好適には弾発性を持ち、ローラ７４の面に付勢されている清掃ブレード７６により擦り落とされることが好ましい。擦り落とされたトナーは、好適には、スポンジ・ローラ７８により吸収され、このスポンジ・ローラは、好適には、半径方向に約１．５ミリくらい、すこし変形するくらいにローラ７４に付勢されることが好ましい。スポンジ・ローラ７８は、ローラ７４の方向と同じ方向に回転し、その結果、ローラ７４および７８の表面は、その接触領域で反対方向に運動する。スポンジ・ローラ７８は、また電極７０およびローラ２２の間の供給領域から、主として室６３の絶縁体の壁部７２の外表面に沿って排出するキャリヤ液を含む過度の液体トナーの中の幾分かを吸収する。ローラ７８は、好適には、約２０ミリの直径を持つことが好ましく、好適には、直径約８ミリの金属コアを取り巻いている連続気泡ポリウレタンで形成されていることが好ましい。
【００９２】
最後に、スポンジ・ローラ７８に吸収されたトナー粒子およびキャリヤ液の中のある部分は、比較的硬いスクイーズ・ローラ８０により、スポンジ・ローラから絞り取られる。上記スクイーズ・ローラ８０は、好適には、スポンジ・ローラ７８を強く付勢されていることが好ましく、できれば、半径方向に約２ミリ付勢していることが好ましい。スクイーズ・ローラ８０は、好適には、スポンジ・ローラ７８の回転に従って、回転するアイドラ・ローラであることが好ましい。
【００９３】
本発明の好適な実施形態の場合には、ローラ２２の面２１上に形成された層は、好適には、通常１５％以上、通常では、その上にどの色のトナーが形成されているかに従って、１５−１７％の間の非常に高い固体濃度を持っている。この濃度は、タンク６５から入り口６２へ供給された最初の固体濃度より遥かに高い。
【００９４】
この固体濃度は、普通は、固体濃度で８％以下、通常、１．８−２％である。スキージ・ローラ６５による、堆積したトナー層のスキージ装置による除去は、上記のように、さらにトナーの色により、トナー層内の固体の濃度を約２０−５０％に増大する。この高い濃度は、指触乾燥にほとんど近く、流動性がなく、もろくぼろぼろ崩れる程度のものであることが分かっている。その結果、現像した潜像の品質は非常に向上し、画像を最終基板４２に転写するときに別に乾燥機構を必要としない。非常に大量の液体が上記層から除去されているので、ローラ２２の面２１上の厚さは２−８ミクロンで十分である。
【００９５】
ローラ２２が回転を続け、ドラム１０の潜像が形成されている面と接触していると、指触乾燥濃縮液体トナーの層の一部が、選択的にドラム１０の面１６に転写され、それにより、すでに説明したように、潜像の現像が行われる。
【００９６】
潜像を現像するために、濃縮トナー層の一部がドラム１０の面１６に転写した後で、ローラ２２上のトナー層の残りの部分は、清掃ローラ７４との接触領域に到着するまで、面２１上で回転を続ける。すでに説明したように、ローラ２２およびローラ７４の相対的電位により、トナー層の残りの部分はローラ７４に転写される。好適にはハウジング６０に固定してあることが好ましい弾発的なブレード７６は、すでに説明したように、ローラ７４の表面からトナー層の残りの部分を削り落とす。
【００９７】
本発明には種々のトナーを使用することができるけれども、好適には、下記のトナー材料およびトナー製造方法が好ましい。
【００９８】
＜混合＞
＜黒、黄色およびマゼンタトナー＞
１０，５００グラムのニュークレル（Nucrel）９２５樹脂および１０、５００グラムのアイソパーＬを、容量１０ガロンのロス・ダブル・プラネタリ・ミクサＬＤＭに投入する。速度制御設定を２に設定し、加熱ユニットのオイル温度を３００°Ｆに設定して、混合を開始する。１時間混合した後で、１２０℃に予め熱した９，０００グラムのアイソパーＬを加える。その後の１時間の間、速度制御設定を５に上げる。その後、加熱ユニットをオフにして、速度制御設定５で混合を続けながら、混合物の温度が４５℃以下に下がるまで、約４時間の間、システムを徐々に冷却する。
【００９９】
＜シアン・トナー＞
７，５００グラムのバイネル２００２樹脂および７，５００グラムのアイソパーＬを、容量１０ガロンのロス・ダブル・プラネタリ・ミクサＬＤＭに投入する。速度制御設定を２に設定し、加熱ユニットのオイル温度を３００°Ｆに設定して、混合を開始する。１時間混合した後で、１２０℃に予め熱した１５，０００グラムのアイソパーＬを加える。その後の１時間の間、速度制御設定を５に上げる。その後、加熱ユニットをオフにして、速度制御設定５で混合を続けながら、混合物の温度が４５℃以下に下がるまで、約４時間の間、システムを徐々に冷却する。
【０１００】
＜粉砕＞
＜黒トナー＞
２の低速度設定で、３／１６インチの炭素鋼ボールを備えた、３０Ｓユニオン・プロセス・アトライター（attritor）内で下記の材料を混合する。
【０１０１】
１７，８２８．６グラムの上記の混合剤、１，５６０．０グラムのモグル−Ｌ（カボット(Cabot)社のカーボン・ブラック）、１５６．０グラムのＢＴ５８３Ｄ（クックソン(Cookson)社の青の顔料）、１１７．０グラムのステアリンタ酸アルミニウム（リーデル・デ・ハエン（Riedl de Haen）社製）、３２，６１１．４グラムのアイソパール−Ｌ（エクソン(Exxon)社製）
混合物の温度が約５８−６０℃に達するまで、約２時間の間、速度制御設定を６にして、混合物の粉砕を開始する。その後、同じ粉砕速度を維持しながら、アトライターの温度を、約４２±２℃まで冷却する。２２時間粉砕を継続した後で、粉砕を停止する。
【０１０２】
＜黄色トナー＞
２の低速度設定で、３／１６インチの炭素鋼ボールを備えた、１５Ｓユニオン・プロセス・アトライター内で下記の材料を混合する。
【０１０３】
７，２００．０グラムの上記の混合剤、４８０．０グラムのシコファースト（Sicofast）イエローＤ１３５５ＤＤ（ＢＡＳＦ製）、６７．５グラムのステアリン酸アルミニウム（リーデル・デ・ハエン社製）、１２，２５２．０グラムのアイソパール−Ｌ（エクソン製）
混合物の温度が約５５℃に達するまで、約２時間の間、速度制御設定を５．５にして、混合物の粉砕を開始する。その後、同じ粉砕速度を維持しながら、アトライターの温度を、約３４±２℃まで冷却する。２２時間粉砕を継続した後で、粉砕を停止する。
【０１０４】
＜マゼンタ・トナー＞
２の低速度設定で、３／１６インチの炭素鋼ボールを備えた、１Ｓ ユニオン・プロセス・アトライター内で下記の材料を混合する。
【０１０５】
６６９．３グラムの下記の混合剤、１４．８６グラムのＲ６３００（モバイ(Mobay)製の顔料）、２９．６４グラムのＲＶ６８０３（モバイ製の顔料）、６．３グラムのステアリン酸アルミニウム（リーデル・デ・ハエン製）、１，２５０．０グラムのイソパール−Ｌ（エクソン製）
混合物を約４０±３℃の温度で約２０時間の間粉砕する。
【０１０６】
＜シアン・トナー＞
２の低速度設定で、３／１６インチの炭素鋼ボールを備えた、３０Ｓユニオン・プロセス・アトライター内で下記の材料を混合する。
【０１０７】
１０，４４０グラムの上記の混合剤、３９０グラムのＢＴ５８３Ｄ顔料（クックソン製）、 ６グラムのシコファースト・イエローＤ１３５５ＤＤ（ＢＡＳＦ製）、４５グラムのステアリン酸アルミニウム（リーデル・デ・ハエン製）、９，１２５グラムのアイソパール−Ｌ（エクソン製）
混合物の温度が約５５℃に達するまで、約１．５時間の間、速度制御設定を６にして、混合物の粉砕を開始する。その後、同じ粉砕速度を維持しながら、アトライターの温度を、約３４±４℃まで冷却する。２４時間粉砕を継続した後で、粉砕を停止する。
【０１０８】
＜磁気処理＞
黒、黄色、マゼンタおよびシアン・トナー 粉砕したトナーをアトライターから取り出し、適当な容器に入れる。そして約５％固体濃度まで希釈する。好適には、それぞれ約１２，０００ガウスの磁力を持つ二つの強力な磁石を容器の底に取り付ける。その後で、希釈したトナーを約２時間の間１５０ＲＰＭで混合する。
【０１０９】
＜濃度＞
＜黒、黄色、マゼンタおよびシアン・トナー＞
磁気により処理したトナーを、ポリプロピレン・クロス・サポートを持つブフナー漏斗のような真空ヌッチャ（nutcha）に入れ、真空ポンプを使用して濃縮する。約４時間のポンプ動作によりトナー濃度は２２％固体濃度以上になる。
【０１１０】
＜充填＞
＜黒、黄色、マゼンタおよびシアン・トナー＞
濃縮したトナーをプラネタリ・ミクサに入れる。予め定めた量、好適には１グラムのトナー固体に対して約９ミリグラムのチャージ・ディレクタを加える。アイソパール−Ｌを使用して、トナー濃度を、約２０％固体濃度に調整する。その後で、歯車ポンプ・システム使用して、トナーを３８０グラム容器に入れる。当業者にとっては周知の種々のチャージ・ディレクタ(charge director)を本発明のこの実施形態で使用することができる。米国特許出願第０７／９１５，２９１号およびＰＣＴ公報 ＷＯ９４／０２８８７が、レシティン（lecithin）、ＢＢＰおよびＩＣＩＧ３３００Ｂを使用している、本発明にとって好適なチャージ・ディレクタを開示している。
【０１１１】
上記の好適な画像形成装置が必要とする、一般には８％固体濃度以下、好適には１．８−２％固体濃度を得るためには、各トナー濃縮物を予め定めた量のキャリヤ液で薄める。このトナーを希釈するには、通常アイソパール−Ｌタイプのキャリヤ液を使用するが、さらに１−２％のマーコル（Marcol）−８２を加えることもできる。本発明のある実施形態の場合には、キャリヤ液の一部を高い粘性を持ち、チキソトロピーを含むグリースまたは石油で置き換え、それにより漏洩を減らすことができる。
【０１１２】
図５について説明すると、この図は、ウェブ送りシステム１００の好適な実施形態の略図であり、図６は、ウェブ送りシステム１００の動作を制御するための好適な回路の簡単なブロック図である。図８について説明するとこの図は、ウェブ送りシステム１００の動作の好適なシーケンスを示す簡単なフローチャートである。すでに説明したように、図１の場合には、ウェブ送りシステム１００は、領域２３９および２４１のところで、それぞれＩＴＭ４０の面に対して最終基板４２を支持するために、交互に使用される第一および第二の印刷ローラ３９および４１を含む。
【０１１３】
本発明によれば、以下に詳細に説明するように、ローラ３９がＩＴＭに付勢されると、基板４２の第一の面１０１はＩＴＭ４０と係合し、ローラ４１がＩＴＭに付勢されると、基板４２の第二の対向する面１０３はＩＴＭ４０と係合する。
【０１１４】
このようになっているので、一つの画像形成装置を使用して、基板４２の両面１０１および１０３上に画像を形成することができる。この場合、ＩＴＭ４０は、以下に説明する予め定めた画像形成シーケンスに従って、面１０１および１０３と係合する。ローラ３９および４１は、印刷モータ１５８および１６０により駆動され、その動作はコントローラ１５０により制御される。
【０１１５】
紙または任意の他の適当な材料で形成することができる基板４２は、好適には入力ローラ１０４および１０５を含んでいることが好ましい基板入力装置を通して、ウェブ・ディスペンサ・ロール１０２から供給される連続したウェブであることが好ましい。入力ローラ１０４および１０５は、好適には、入力モータ１５２により駆動され、その動作は以下に説明するようにコントローラ１５０により制御されることが好ましい。すでに説明したように、第一の面１０１は、基板がローラ１０４および１０５の間に存在する時は、連続基板４２の上の面であることを理解されたい。
【０１１６】
供給された連続ウェブ４２は、コントローラ１５０に関連する最大高さ検出装置１０６および最低高さ検出装置１０８を持つ、第一の自由ループ装置１０７に案内される。検出装置１０６は、装置１０７に供給された基板４２のループが予め定めた最大高さ以上になった時に作動し、一方、検出装置１０８は、装置１０７の基板４２のループが予め定めた最低高さ以下になった時に作動する。検出装置１０６が作動すると、コントローラ１５０はモータ１５２を作動し、その結果、より多くのウェブがディスペンサ１０２からループ装置１０７に送られ、それによりループが装置１０７内に下降する。検出装置１０８が作動すると、コントローラ１５０はモータ１５２の作動を中止し、その結果、ディスペンサ１０２の供給ウェブ４２からループ装置１０７へのウェブの供給が中止し、それにより装置１０７のループが上昇する。このようにして、ループ装置１０７の基板４２の長さは、画像形成中、十分タイミングの余裕を持つことができる予め定めた長さ内に維持される。
【０１１７】
連続ウェブ４２は、好適にはテンション・ローラ１１２および１１３を含んでいることが好ましい回収装置により、支持ローラ１１０を通して、自由ループ装置１０７から引き出される。ローラ１１２および１１３は、好適には、コントローラ１５０により制御されるテンション・ローラ１５４により駆動するのが好ましい。モータ１５４は、好適には、ウェブ送りシステムの動作中、ローラ１１２および１１３の下流で、ウェブ基板４２にほぼ一定のテンショを維持することができるトルク・モータであることが好ましい。
【０１１８】
テンション・ローラ１１２および１１３の下流のところで、ウェブ４２は、以下に説明するように、画像間に印刷されている画像同期マークを検出することができる第一の検出装置１１４を通して送られる。検出装置１１４の下流のところでは、ウェブ４２は、印刷モータ１５６により駆動される印刷ローラ３９により支持されていて、一方、上記印刷モータ１５６は、予め定めたシーケンスに従って、コントローラ１５０の制御下で作動する。好適な実施形態の場合には、印刷ローラ３９は、ウェブ４２の第一の面１０１上に画像形成シーケンスに従って画像形成が行われる時だけ、ＩＴＭ４０の印刷領域２３９の方向に付勢される。好適な実施形態の場合には、面１０１とＩＴＭ４０との間の係合の各周期、すなわち、第一の面の画像形成の各サイクルは、コントローラ１５０からの第一画像トリガ信号により開始する。
【０１１９】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の面の画像形成の各サイクルが開始すする前に、面１０１の速度がＩＴＭ４０の表面速度と同じになるまで、ウェブ４２は、モータ１５６および以下に説明する索引モータ１５８により加速される。そうすることにより、第一の面上で画像形成が行われている間、面１０１およびＩＴＭ４０との間に、位置の制御が行われ、スリップが起こらない係合を行うことができる。さらに、好適な実施形態の場合には、印刷された各画像の直後の面１０１上に予め選択した画像後置マークが印刷されている。このマークは、後で詳細に説明するように、第一の検出装置１１４および第二および第三の検出装置１２８および１４４により検出することができる。
【０１２０】
好適な実施形態の場合には、ウェブ４２の一部が、第一の面上への各画像形成サイクルの後で巻戻されるが、この巻戻しは、好適にはモータ１５４、１５６および１５８の反対方向への回転により行うことが好ましい。こうすることにより、次の第一の面上への画像形成サイクルのためのウェブ４２の後続の再度の加速にとって必要な長さのウェブが供給される。特定の第一の面の画像の正しい位置づけは、先行する第一の面上の画像の画像後置マークを検出することによって行うことができる。画像後置マークが誤って検出されるの防止するために、検出装置１１４は、好適には、予め定めた検出時間ウィンドウ内でだけ動作し、その時間だけコントローラ１５０が検出信号について問い合わせることが好ましい。連続検出時間ウィンドウ間の時間のギャップは、好適には、第一の面上の各画像のページ・レイアウトに従って設定するのが好ましい。
【０１２１】
本発明の好適な実施形態の場合には、第一の面上の画像は、好適には数ミリ程度であることが好ましい最小のスペースをあけて複写され、そのため画像後置マークは上記スペースの境界内に印刷される。種々のページ・レイアウトに対応するために、画像間にほぼ等しいスペースが維持されるように、ＩＴＭローラ４０上の画像は、好適には底部が整合していることが好ましい。しかし、本発明の別の実施形態の場合には、画像後置マークではなく画像前置マークを使用することができ、そのような実施形態の場合には、ＩＴＭ４０の面上の画像は好適には頂部が整合していることが好ましい。
【０１２２】
第一の面１０１上に画像を持つウェブ４２は、その後、好適には第一の索引モータ１５８により駆動されることが好ましい、索引ローラ１１６および１１７を通して送られる。索引モータ１５８は、コントローラ１５０と連絡し、第一の面上への画像形成サイクルに従って、すなわち、コントローラ１５０が発生した第一の各画像トリガ信号の後でのウェブの指定の長さの間、ウェブを送るためにモータ１５６と一緒に動作する。第一の面上への各画像形成サイクル中のウェブ４２の速度および相対位置は、好適にはローラ１１６および１１７に関連するエンコーダ通して、コントローラ１５０によりモニタすることが好ましい。
【０１２３】
索引ローラ１１６および１１７の下流において、連続ウェブ４２は、コントローラ１５０に関連する最大高さ検出装置１１８および最低高さ検出装置１２０を持つ、第二の自由ループ装置１１９に案内される。検出装置１１８は、装置１１９に供給された基板４２のループが予め定めた最大高さ以上になった時に作動し、一方、検出装置１２０は、装置１１９の基板４２のループが予め定めた最低高さ以下になった時に作動する。検出装置１２０が作動すると、コントローラ１５０は、ループ装置１１９からウェブ４２を回収するために、ループ装置１１９の下流で、第二のテンション・ローラ１２４および１２５を駆動している第二のテンション・モータ１６０を作動し、それにより装置１１９のループが上昇する。
【０１２４】
検出装置１１８が作動すると、コントローラ１５０はモータ１６０の作動を中止し、その結果、テンション・ローラ１２４および１２５はループ装置１１９からのウェブ４２の回収を停止し、それによりループが装置１１９内に下降する。このようにして、ループ装置１１９の基板４２の長さは、画像形成中、十分タイミングの余裕を持つことができる予め定めた長さ内に維持される。
【０１２５】
モータ１６０は、好適には、ウェブ送りシステムの動作中、ローラ１２４および１２５の下流で、ウェブ基板４２にほぼ一定のテンショを維持することができるトルク・モータであることが好ましい。ウェブ４２は、好適には、サポート・ローラ１１０類似のサポート・ローラ１２２を通して、第二のループ装置１１９から回収することが好ましい。
【０１２６】
ローラ１２２の下流において、ウェブ４２は、反転装置１３０の出口のところで、第一の面１０１が基板４２の下の面になり、面１０３が上の面になるように、基板４２を反転する反転機構１３０内に入る。図７Ａおよび７Ｂについて説明すると、これらの図は、本発明の好適な実施形態に従って行われる、連続基板４２の反転動作の略図である。
【０１２７】
図７Ａおよび図７Ｂの好適な実施形態の場合には、基板４２は、三本の各軸に沿って三回「折り曲げられる」。例えば、基板４２を、最初約４５度の軸１７０に沿って折り曲げ、次に基板４２の進行方向に平行な軸１７２に沿って折り曲げ、最後に、他の４５度の軸１７４に沿って折り曲げることができる。反転装置１３０で基板４２を上記のように三回「折り曲げる」、その移動方向が全体的に元の方向に平行であるが、第二の面１０３が表になるように基板４２が反転することを理解されたい。上記の特定の軸に沿っての折り曲げ動作は、好適には、それぞれ軸１７０、１７２および１７４に沿って、予め選択した直径を持つ細長いローラ１７１、１７３および１７５を設置することによって行うことが好ましい。
【０１２８】
基板４２への損傷を防止するために、ローラ１７１、１７３および１７５は、好適には、基板４２が各軸のところでの曲がりが１８０度以下になるように、図７Ｂに概略示すように、適当な間隔を持っていることが好ましい。
【０１２９】
例えば、前に進んでいる間にその長手方向軸線を中心にして徐々に回転することにより、基板が反転するモビウス（Mobius）ベルト装置のような、他の構成の反転装置１３０も、上記のように、基板４２の両面を反転するために同様に使用できることを理解されたい。しかし、図７Ａおよび図７Ｂの装置は、動作が効率的であり、スペースを取らない。
【０１３０】
反転機構１３０の下流において、ウェブ４２は支持ローラ１２６の周囲で、印刷ローラ４１の方向へ向けられ、面１０１上の画像の間に印刷されている画像後置同期マークを検出することができる第二の検出装置を通して送られる。印刷ローラ４１は、第二の印刷モータ１６２により駆動され、この印刷モータは予め選択した画像形成シーケンスに従って、コントローラ１５０により作動する。好適な実施形態の場合には、印刷ローラ４１は、ウェブ４２の第二の面１０３上に画像形成シーケンスに従って画像形成が行われる時だけ、ＩＴＭ４０の面に付勢される。好適な実施形態の場合には、面１０３とＩＴＭ４０との間の係合の各周期、すなわち、第二の面の画像形成の各サイクルは、コントローラ１５０からの第二画像トリガ信号により開始する。
【０１３１】
本発明の好適な実施形態の場合には、第二の面の画像形成の各サイクルが開始する前に、面１０３の速度がＩＴＭ４０の表面速度と同じになるまで、ウェブ４２は、モータ１６２および以下に説明する第二の索引モータ１６４により加速される。そうすることにより、第二の面上で画像形成が行われている間、面１０３およびＩＴＭ４０との間に、位置の制御が行われ、スリップが起こらない係合を行うことができる。
【０１３２】
好適な実施形態の場合には、ウェブ４２が、第二の面上への各画像形成サイクルの後で巻戻されるが、この巻戻しは、好適にはモータ１６０、１６２および１６４の反対方向への回転により行うことが好ましい。こうすることにより、次の第二の面上への画像形成サイクルのためのウェブ４２の後続の再度の加速にとって必要な長さのウェブが供給される。所与の第二の面の画像の正しい位置決めは、面１０１上のその対応する画像に対向する所与の第二の面上の画像を正確に位置決めするために、先行する第一の面上の画像の画像後置マークを検出することによって行うことができる。
【０１３３】
画像後置マークが誤って検出されるの防止するために、検出装置１２８は、好適には、予め定めた検出時間ウィンドウ内でだけ動作し、その時間だけコントローラ１５０が検出信号について問い合わせることが好ましい。連続している検出時間ウィンドウ間の時間的なギャップは、好適には、第一の面上の各画像の時間的ギャップと同じであることが好ましい。これらの時間的ギャップは、好適には、インデクサ(indexer)ローラ１１６および１１７に関連するエンコーダによって、測定された、対応する画像の基板の長さに基づいて、コントローラ１５０により計算することが好ましい。
【０１３４】
すでに説明したように、画像間に最も狭いスペースを維持するためには、面１０３上の各画像のページ・レイアウトは、好適には、面１０１上の対応する画像にページ・レイアウトと同じであることが好ましい。第二の面上の画像は、第一の面上の画像のところですでに説明したように、ＩＴＭ３０上で底部が整合していることが好ましい。
【０１３５】
第一の面１０１上に一連の画像をもち、対向する面１０３上に対応する一連の画像を持つウェブ４２は、ローラ１３４および１３５により案内され、その後、好適には第二の索引モータ１６４により駆動されるのが好ましい第二の索引ローラ１３４および１３５の間を通る。索引モータ１６４は、コントローラ１５０と連絡し、第二の面上への画像形成サイクルに従って、すなわち、コントローラ１５０が発生した第二の各画像トリガ信号の後でのウェブの指定の長さの間、ウェブを送るためにモータ１６０と一緒に動作する。第二の面上への各画像形成サイクル中のウェブ４２の速度および相対位置は、好適にはローラ１３４および１３５に関連するエンコーダを通して、コントローラ１５０によりモニタすることが好ましい。
【０１３６】
索引ローラ１３４および１３５の下流において、連続ウェブ４２は、コントローラ１５０に関連する最大高さ検出装置１３６および最低高さ検出装置１３８を持つ、第三の自由ループ装置１３７に案内される。検出装置１３６は、装置１３７に供給された基板４２のループが、予め定めた最大高さ以上になった時に作動し、一方、検出装置１３８は、装置１３７の基板４２のループが予め定めた最低高さ以下になった時に作動する。検出装置１３８が作動すると、コントローラ１５０は、ループ装置１３７からウェブ４２を回収するために、サポート・ローラ１４０の下流で、出力ローラ１４２および１４３を駆動している出力モータ１６６を作動し、それにより装置１３７のループが上昇する。検出装置１３６が作動すると、コントローラ１５０はモータ１６６の作動を中止し、その結果、出力ローラ１４２および１４３はループ装置１３７からのウェブ４２の回収を停止し、それによりループが装置１３７内に下降する。このようにして、ループ装置１３７の基板４２の長さは、画像形成中、十分タイミングの余裕を持つことができる予め定めた長さ内に維持される。
【０１３７】
出力ローラ１４２および１４３から出てくる両面に画像が形成されている基板４２は、その後、当業者にとっては周知のカッター１４６により画像間で切断される。基板４２を、連続している両面の画像間のスペースのところで正確に切断することができるように、第三の検出装置１４４がローラ１４２および１４３とカッター１４６との間に、面１０１上の画像上の間に印刷された画像後置マークを検出するために設置されている。カッター１４６に対する基板４２の位置は、第三の検出装置１４４からコントローラ１５０への検出信号に基づいて、出力モータ１４６の被制御動作により調整される。
【０１３８】
画像後置マークが誤って検出されるの防止するために、検出装置１４４は、好適には、予め定めた検出時間ウィンドウ内でだけ動作し、その時間だけコントローラ１５０が検出信号について問い合わせることが好ましい。連続している検出時間ウィンドウ間の時間的なギャップは、好適には、第一および第二の面上の各画像の時間的ギャップと同じであることが好ましい。これらの時間的ギャップは、好適には、インデクサ・ローラ１３４および１３５に関連するエンコーダによって、測定された、対応する画像の基板の長さに基づいて、コントローラ１５０により計算することが好ましい。
【０１３９】
上記の好適な実施形態の場合には、ウェブ送りシステムの動作の際には、八つのモータ、すなわち、モータ１５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６４および１６６が関連する。本発明の好適な実施形態の場合には、モータ１５２−１６４は、当業者にとっては周知の、複数の対応するディジタル・サーボ・ドライバ（図示せず）によって駆動されるブラシレス・サーボ・モータである。
【０１４０】
コントローラ１５０は、予め定めた画像形成シーケンスに従って、ウェブ送りシステム１００の動作を制御するが、そのシーケンスは下記の通りである。第一に、予め定めた数の画像が、第一の印刷ローラ３９と第二の印刷ローラ４１との間を分離している連続基板４２の長さを知るために、第一の面１０１上に複写される。その後、ＩＴＭ４０が、第一の面上への各画像形成サイクルの後で第二の面上への画像形成サイクルが行われるように、面１０１および１０３と交互に係合する。
【０１４１】
元来、領域２３９と領域２４１との間の連続基板４２の長さにより、面１０１上への一定の画像形成と、面１０３上への対応する画像形成との間にはかなりの時間のずれがあることに留意されたい。同様に、領域２４１とカッター１４６との間の連続基板４２の長さにより、第二の面への画像形成と、基板４２の切断との間にも固有の時間のずれがある。さらに、印刷領域２３９と印刷領域２４１との間の基板４２の長さは、ループ装置１１９に収容されている基板４２の長さによって異なることにも留意されたい。同様に、印刷領域２４１とカッター１４６との間の基板４２の長さは、ループ装置１３７に収容されている基板４２の長さによって異なる。それ故、本発明は、第一の面上への画像形成サイクルと、第二の面上への各画像形成サイクルと、基板４２の切断との間の同期の開始手順を提供する。
【０１４２】
本発明の上記開始手順によれば、画像形成は、基板４２が「延びている」状態になった時に始まり、この場合、基板４２はループ装置１１９と１３７とを横切って延びる。すなわち、インデクサ１１６および１１７から直接ローラ１２２へ、またインデクサ１３４および１３５からローラ１４０へ直接延びる。この構成の場合、印刷領域２３９と２４１との間の基板４２の長さ、および領域２４１とカッター１４６との間の長さは両方とも正確であることを理解されたい。
【０１４３】
その後、すでに説明したように、複数の第一の面上の画像が面１０１上に形成され、コントローラ１５０は、例えば、インデクサ・ローラ１１６および１１７を通る基板の長さを測定することによって、印刷領域２３９を通る基板４２の長さを監視する。この長さは、領域２３９および２４１の間の延びた基板の既知の長さに追加することができる。領域２３９を基板４２が前進すると、ループ装置１１９で基板のループが下降し、そのため、上記のように、最低高さ検出装置１２０が作動する。この段階で、基板４２が印刷領域２４１を通って前進を開始し、この前進した長さが、インデクサ・ローラ１３４および１３５を使用して、コントローラ１５０によりモニタされる。領域２３９と２４１との間の基板４２の長さは、インデクサ１１６および１１７のところで測定した長さから、インデクサ１３４および１３５のところで測定した長さを差し引くことにより、コントローラ１５０によりモニタされる。この情報に基づいて、コントローラ１５０は、第一の面上への画像形成サイクルの検時間ウィンドウと第二の面上への画像形成サイクルの対応する検出ウィンドウとの間の同期をとる。
【０１４４】
基板４２が、領域２４１を通って前進すると、ループ装置１３７内の基板のループが下降し続け、最低高さ検出装置１３８が、すでに説明したように作動する。この段階で、基板４２がカッター１４６を通って前進を開始する。領域２４１とカッター１４６との間の基板４２の長さは、領域２４１とカッター１４６との間を延びる基板の最初の長さに、インデクサ１３４および１３５のところで測定した長さを加えることにより、コントローラ１５０により容易にモニタされる。この情報に基づいて、コントローラ１５０は、画像形成サイクルの検出時間ウィンドウとカッター１４６のところでの切断のタイミングをとるのに使用される対応する検出ウィンドウとの間の同期をとる。
【０１４５】
当業者なら、本発明が上記図面および説明により制限されないこと、本発明の範囲は、以下の請求の範囲だけにより制限されることを理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の好適な実施形態に従って組み立てられ動作する、両面画像形成用のシステムの略図である。
【図２】本発明の好適な実施形態に従って組み立てられた、多色両面画像形成用のシステムの略図である。
【図３】本発明の好適な実施形態に従って組み立てられ動作する、清掃ステーションの詳細な略図である。
【図４】本発明の好適な実施形態に従って組み立てられ動作する、現像装置組立体の詳細な略図である。
【図５】本発明の好適な実施形態に従って組み立てられ動作する、ウェブ送りシステムの詳細な略図である。
【図６】図２のシステムの動作を制御するための、概略のブロック図、回路図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ本発明の好適な実施形態による、連続基板を反転するための方法を示す概略の平面図および斜視図である。
【図８】図５のウェブ送りシステムの動作の好適なシーケンスの概略のフローチャートである。
【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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