(57)【要約】本発明は、現像ユニット及び光導電体を備えた電子写真式のプリント装置に関し、この場合、光導電体が直接に、若しくは単数又は複数の移送手段を介して、プリントすべきサブストレートと移送区域の領域で接続しており、サブストレートに対応して少なくとも１つのチャージ手段を配置してあり、サブストレートが搬送装置によって移送区域を通して搬送されるようになっている。導電性の低い厚いプレート状のサブストレートにおいてもサブストレート表面への良好なトナー引き渡しを可能にするために、本発明に基づき、チャージ手段の一次チャージ手段が搬送方向で移送区域の前の領域に配置されており、かつ二次チャージ手段が移送区域の後の領域に配置されており、一次チャージ手段及び二次チャージ手段がサブストレートのプリントすべき表面に作用するようになっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ユニット及び光導電体を備えた電子写真式のプリント装置であって、光導電体が直接に、若しくは単数又は複数の移送手段を介して、プリントすべきサブストレートと移送区域の領域で接続しており、サブストレートに対応して少なくとも１つのチャージ手段を配置してあり、サブストレートが搬送装置によって移送区域を通して搬送されるようになっている形式のものにおいて、
チャージ手段がサブストレート（３０）のプリントすべき表面に向いた側に配置されていて、プリントすべき該表面に直接に作用するようになっていることを特徴とする電子写真式のプリント装置。
【請求項２】
チャージ手段の一次チャージ手段が搬送方向で移送区域の前の領域に配置されており、かつ二次チャージ手段が移送区域の後の領域に配置されており、一次チャージ手段及び二次チャージ手段がサブストレート（３０）のプリントすべき表面に作用するようになっている請求項１記載のプリント装置。
【請求項３】
一次及び／又は二次チャージ手段が、一次及び／又は二次チャージブラシの一次及び／又は二次チャージコロナ、並びに一次及び／又は二次チャージローラの一次及び／又は二次チャージスプレーヘッド（チャージヘッド）によって形成されている請求項２記載のプリント装置。
【請求項４】
一次及び／又は二次チャージコロナ（１６，１８）が平面コロナとして形成されていて、サブストレート（３０）のプリントすべき表面の、搬送方向に対して横方向の幅全体にわたって、かつ搬送方向で該表面の少なくとも一部分にわたって延びている請求項１から３のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項５】
一次チャージコロナ（１６）及び／又は二次チャージコロナ（１８）がコロナ線材ホルダー（１６．１，１８．１）を備えており、該コロナ線材ホルダーに、並べて配置された複数のコロナ線材（１６．２，１８．２）を張設してあり、コロナ線材が同一の電位に敷設されている請求項３又は４記載のプリント装置。
【請求項６】
コロナ線材ホルダーがケーシング（１６．３，１８．３）内に収容されいて、該ケーシングに対して電気的に絶縁されており、該ケーシング（１６．３，１８．３）が逆電位に敷設されており、該ケーシング（１６．３，１８．３）が光導電体（２０）及び／又は移送手段をコロナ線材（１６．２，１８．２）に対して遮蔽している請求項３記載のプリント装置。
【請求項７】
コロナ線材（１６．２，１８．２）が個別線材として形成されており、個別線材が一方の端部にばね部材を有しており、該ばね部材を介してコロナ線材（１６．２，１８．２）が第１のコロナ線材ホルダー（１６．１，１８．１）に掛けられており、コロナ線材（１６．２，１８．２）の他方の端部が相対するコロナ線材ホルダー（１６．１，１８．１）に取り付けられている請求項５又は６記載のプリント装置。
【請求項８】
並べて配置されたコロナ線材（１６．２，１８．２）の少なくとも２つが一貫した１つの線材によって形成されており、該線材がコロナ線材ホルダー（１６．１，１８．１）で転向されており、コロナ線材（１６．２，１８．２）が一様にバイアスされている請求項５又は６記載のプリント装置。
【請求項９】
一次チャージコロナ（１６）及び二次チャージコロナ（１８）が、サブストレート（３０）を同じ記号の電位で帯電しており、サブストレート（３０）の表面の電位高さが大きい方の電位値の５０％よりも低くなっている請求項１から８のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１０】
一次チャージコロナ（１６）も二次チャージコロナ（１８）も固有の給電網部分を有している請求項１から９のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１１】
一次チャージコロナ（１６）及び／又は二次チャージコロナ（１８）に対応して、それぞれ複数の給電網部分を配置してあり、該給電網部分がそれぞれ１つのグループのコロナ線材に電圧を供給するようになっている請求項１から１０のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１２】
一次チャージコロナ・電圧と二次チャージコロナ・電圧とが互いに個別に調節可能である請求項２から１１のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１３】
搬送方向で一次チャージコロナ（１６）から二次チャージコロナまでの距離が、サブストレート（３０）のプリントすべき表面の、搬送方向の長さよりも小さくなっている請求項１から１２のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１４】
サブストレート（３０）が絶縁体（１７）を介して搬送装置（２５）上に載せられている請求項１から１３のいずれか１項記載のプリント装置。
【請求項１５】
絶縁体（１７）が、高絶縁性及び高強度のプラスチック材料から成形されている請求項１４記載のプリント装置。
【請求項１６】
絶縁体（１７）が、耐摩耗性で機械的に負荷可能なセラミック質若しくは珪酸質の材料、例えばＡｌ２Ｏ３若しくはガラスから成形されている請求項１４又は１５記載のプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、現像ユニット及び光導電体を備えた電子写真式のプリント装置であって、光導電体（ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が直接に、若しくは単数又は複数の移送手段（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｅｄｉａ）を介して、プリントすべきサブストレートと移送区域（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｚｏｎｅ）の領域で接続しており、サブストレート（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に対応して少なくとも１つのチャージ手段（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｅａｎｓ）を配置してあり、サブストレートが搬送装置によって移送区域を通して搬送されるようになっている形式のものに形式のものに関する。
【０００２】
前記形式のプリント装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８４９５００Ａ１号明細書により公知である。この場合、現像ユニットを用いてあり、現像ユニット内にトナーが貯蔵されている。現像ユニットに対応して、光導電体・ドラムを配置してある。光導電体・ドラムが露光装置を用いて表面を活性化され、その結果、トナー塗布が可能になる。光導電体・ドラムが接線を介して移送ローラに接続している。コロナ放電によって、トナーが光導電体・ドラムから移送ローラに移される。移送ローラが、プリントすべきサブストレートの表面上を転動するようになっている。この場合にはトナーが、サブストレート下側に配置されたコロナ放電手段を用いてサブストレート表面に引き渡される。このような配置においては、トナー画像の２つの移送過程が生じる。第１の移送過程（ＴＲ１）は光導電体・ドラムから移送ローラへの引き渡しに際して生じ、第２の移送過程（ＴＲ２）がサブストレートへの引き渡しに際して生じる。このような移送過程においてはトナーのその都度の引き渡しが完全には行われない。しかしながら輪郭のシャープな明確なプリント像を形成するために、できるだけ高い引き渡し率が達成されねばならない。第２の移送過程の領域のコロナ放電発生装置形状及び配置が重要である。サブストレートのプリントすべき表面が十分な量で静電的に確実にチャージされねばならない。壁厚さの大きな面状のサブストレートにおいては、サブストレートを導電性の低い材料から形成してある場合には、チャージが不十分である。
【０００３】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の電子写真式のプリント装置を改善して、サブストレート表面へのトナーの効果的な引き渡しを、サブストレートの材料厚さ及び化学的な特性に左右されることなく達成することである。
【０００４】
前記課題を解決するために本発明に基づく構成では、チャージ手段（電荷手段）がサブストレートのプリントすべき表面に向いた側に配置されていて、プリントすべき該表面に直接に作用するようになっている。
【０００５】
チャージ手段を公知技術とは逆にサブストレートの下側にではなく、プリントすべき表面に向いた側に配置したことによって、確実な電荷、即ち帯電が達成される。このことは、サブストレートの特性に左右されることなく生ぜしめられる。
【０００６】
本発明の有利な実施態様では、チャージ手段の一次チャージ手段が搬送方向で移送区域若しくは転写区域の前の領域に配置されており、かつ二次チャージ手段が移送区域若しくは転写区域の後の領域に配置されており、一次チャージ手段及び二次チャージ手段がサブストレートのプリントすべき表面に作用するようになっている。
【０００７】
前記配置では、サブストレートがまず一次チャージ手段に送られる。これによって、プリントすべき表面が帯電される。次いでサブストレートが移送区域を通して案内される。この場合に、プリントすべき表面へのトナー転写が行われる。引き続く搬送に際して、サブストレートが一次チャージ手段から離れる。サブストレート及びプリント像の大きさに左右されて、サブストレートへのトナー引き渡しが中断されるようなことは起こらない。二次チャージ手段が、二次チャージ手段によって引き続き電荷することに基づき、電荷の欠落を防止している。これによって、トナー物質の均一で効果的な引き渡しがコーティング過程全体にわたって保証される。
【０００８】
一次及び／又は二次チャージ手段の作用が接触によって、若しくは無接触で行われてよい。例えばチャージブラシが、プリントすべき表面上を滑動し、若しくはチャージローラがプリントすべき表面上を転動するようになっていてよい。特に良好なチャージ結果が、一次若しくは二次チャージコロナ放電を用いる無接触式のチャージ方法によって得られる。無接触式のチャージ手段として、圧電式電荷発生器を備えた電荷スプレーヘッド若しくは電荷放射ヘッドが用いられる。本発明の有利な実施態様では、一次及び／又は二次チャージコロナが平面コロナとして形成されていて、サブストレートのプリントすべき表面の、搬送方向に対して横方向の幅全体にわたって、かつ搬送方向で該表面の少なくとも一部分にわたって延びている。このような装置を用いて、サブストレートの大きな面が電荷され、その結果、急速な帯電が可能である。これによって、サブストレート・送り速度が可能である。
【０００９】
本発明の別の実施態様では、一次チャージコロナ及び／又は二次チャージコロナがコロナ線材ホルダーを備えており、該コロナ線材ホルダーに、並べて配置された複数のコロナ線材を張設してあり、コロナ線材が同一の電位に敷設されている。コロナ線材を同一の電位に保つことによって、均一な静電像が形成される。この場合特に有利には、コロナ線材ホルダーがケーシング内に収容されいて、該ケーシングに対して電気的に絶縁されており、該ケーシングが逆電位に敷設されており、該ケーシングが光導電体及び／又は移送手段をコロナ線材に対して遮蔽している。ケーシングによって、コロナ線材が画像ドラム若しくは移送ローラ上の静電像に影響を及ぼすようなことが避けられる。
【００１０】
本発明の有利な実施態様では、コロナ線材が個別線材として形成されており、個別線材が一方の端部にばね部材を有しており、該ばね部材を介してコロナ線材が第１のコロナ線材ホルダーに掛けられており、コロナ線材の他方の端部が相対する第２のコロナ線材ホルダーに取り付けられている。これによって、すべてのコロナ線材を均一に緊定することができる。これによって、コロナ線材の大きなたるみを避け、ひいてはサブストレート表面の不均一な静電像の形成を避けることができる。
【００１１】
並べて配置されたコロナ線材の少なくとも２つを、一貫した１つの線材によって形成することも可能であり、該線材がそれぞれコロナ線材ホルダーで転向されており、コロナ線材が一様にバイアスされている。
【００１２】
連続的な均一なトナー引き渡しを保証するために、本発明の実施態様では、一次チャージコロナ及び二次チャージコロナが、サブストレートを同じ記号の電位で電荷しており、この場合、サブストレートの表面の電位高さが大きな電位値の５０％よりも低くなっている。
【００１３】
一次チャージコロナにも二次チャージコロナにも固有の給電網部分を配置してある場合には、急速な平面電荷が可能である。このことは、一次チャージコロナ及び／又は二次チャージコロナに対応して、それぞれ複数の給電網部分を配置し、該給電網部分を介してそれぞれ１つのグループのコロナ線材に電圧を供給することによってさらに改善される。
【００１４】
電圧電位が標準的には１乃至１０ｋＶである。この場合特に有利には、一次チャージコロナ・電圧と二次チャージコロナ・電圧とが互いに個別に調節可能である。
【００１５】
サブストレートを移送区域の通過に際して常に少なくとも１つのチャージ手段で確実に電荷するために、搬送方向で一次チャージコロナから二次チャージコロナまでの距離が、サブストレートのプリントすべき表面の、搬送方向の長さよりも小さくなっている。
【００１６】
サブストレートが搬送装置を介して放電されることを避けるために、本発明の実施態様では、サブストレートが絶縁体、即ち中間層を介在して搬送装置上に載せられている。絶縁体が絶縁性の高強度のプラスチック材料、例えばポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂、硬質ペーパー、ベークライトなどから成形されている。工業的に使用する場合には、絶縁体は耐摩耗性にしてある。セラミック材料、例えばＡｌ２Ｏ３若しくは薄いガラスから成る被覆も考えられる。
【００１７】
次に、本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面は、特にプレート状のサブストレート３０の静電式のプリントのための装置の側面図である。サブストレート３０が絶縁体１７を介在して搬送装置２５上に載せられている。搬送装置２５は例えば直線移動可能なテーブル若しくはコンベヤベルトであってよい。サブストレート３０に対応して、チャージ手段として一次チャージコロナ１６及び二次チャージコロナ１８を配置してある。チャージ手段が電荷をサブストレート３０の表面に生ぜしめる。
【００１８】
一次チャージコロナ１６と二次チャージコロナ１８とは互いにほぼ同様に形成されており、この場合、一次チャージコロナが大きな寸法を有している。一次チャージコロナ１６及び二次チャージコロナ１８は平面コロナとして形成されていて、それぞれコロナ線材ホルダー１６．１，１８．１を備えている。コロナ線材ホルダーが互いにほぼ平行な２つのコーム（くし部）を有しており、該コーム間にコロナ線材１６．２，１８．２を張設してある。この場合、コロナ線材１６．２，１８．２が端部でコロナ線材ホルダー１６．１，１８．１の歯部に掛けられている。各コロナ線材１６．２，１８．２は一方の端部にばね部材を備えている。他方の端部にループが設けられている。ループを用いてコロナ線材１６．２，１８．２がコロナ線材ホルダー１６．１，１８．１のコームに引っかけられている。コロナ線材１６．２，１８．２の、ばね部材を備える端部が、相対するコームに掛けられている。この場合、ばね部材を介してコロナ線材ホルダー１６．１，１８．１内でのコロナ線材１６．２，１８．２の張設が達成される。各コロナ線材１６．２，１８．２に同一のばね部材を配置してあるので、各個別のコロナ線材１６．２，１８．２内の張力も同一である。これによって、コロナ線材１６．２，１８．２が緩みなく一様に張設されている。図面から明らかなように、一次側のチャージコロナ１６がコロナ線材ホルダー１６．１，１８．１の中央領域で分割されている。ここに絶縁体が設けられている。これによって、コロナ線材１６．２，１８．２の２つの区分が形成されている。各区分に対応してそれぞれ給電網部分を配置してあり、給電網部分がコロナ線材１６．２，１８．２に給電する。二次チャージコロナ１８にも対応して給電網部分が配置されている。コロナ線材ホルダー１６．１，１８．１がケーシング１６．３，１８．３内に収容されている。ケーシング１６．３，１８．３がカバー部分を備えており、カバー部分に、該カバー部分の全周を取り囲みかつサブストレート３０へ向かって突出する側壁１６．４，１８．４が接続されている。
【００１９】
一次チャージコロナ１６及び二次チャージコロナ１８が、プリントすべきサブストレート面３０に相対して配置されている。これによって、一次チャージコロナ及び二次チャージコロナが直接にサブストレート３０の表面に作用できる。一次チャージコロナ１６と二次チャージコロナ１８との間の領域に電子写真式ユニットの移送手段２２を配置してある。移送手段２２が図示の実施例ではローラとして形成されている。しかしながら、移送手段はエンドレスな環状のベルトとして形成されていてよい。移送手段２２が接触区域２４の領域でサブストレート３０と接続している。移送手段２２に対応してチャージコロナ２３を配置してある。該チャージコロナが移送手段２２の表面に電荷を生ぜしめるようになっており、この場合、該電荷はサブストレートの電荷と逆の電極を有している。光導電体２０を適当に形成することによって、移送手段２２を省略することもできる。
【００２０】
電子写真式ユニットは、現像ユニット１０を有しており、現像ユニットは公知の形式で形成されている。現像ユニット１０内にトナー、例えばセラミック質のトナー、熱可塑性のトナー、若しくはジュロメチックなプラスチックトナーが貯蔵されている。現像ユニット１０は現像ドラム１５を備えており、現像ドラムを介してトナーが光導電体２０に供給される。光導電体２０がローラ状に形成されていて、接触区域２１の領域で移送手段２２と線接触している。
【００２１】
光導電体２０の上側に露光装置１１を設けてあり、露光装置が光導電体の感光層を公知の形式で露光する。これによって、潜在する静電的な電荷像、即ち潜像が形成される。潜像に基づき、静電作用によってトナー粒子が現像ドラム１５から光導電体２０の外側の導体層に被着される。トナー粒子が接触区域２１の領域で移送手段２２に移される。引き続き光導電体２０に付着しているトナー残留物が、接触区域２１に続くクリーニングユニット１４によって除去される。クリーニングユニット１４に続く消去ライトが光導電体の感光層を放電させる。次いで、感光層がチャージコロナ１２を用いて再び一様な電荷パターンを生ぜしめられ、その結果、感光層に露光装置１１を用いて新たに静電的な潜像が形成できる。印刷作動中にサブストレート３０が搬送手段２５を用いて一様に直線的に移動させられる。この場合、移送手段２２が従動的に若しくは駆動して、サブストレート３０のプリントすべき表面上を転動する。その際に、移送手段２２上にあるトナーが転移区域２４内でサブストレート３０に転写される。このような転写は、一次側及び二次側のチャージコロナがサブストレート・表面を全体的に帯電していることによって行われる。前に述べてあるように、該帯電は移送手段２２に生ぜしめられた帯電と逆の電極を有しており、その結果、確実なトナー転写が高い効率で行われる。
【００２２】
図面から明らかなように、一次チャージコロナ１６と二次チャージコロナ１８との間の搬送方向の間隔が、サブストレートの搬送方向の長さよりも小さく選ばれている。従って、サブストレート３０は転写区域２４の通過中に常にチャージされている。サブストレートが一次側コロナ１６のチャージ領域を通過すると、サブストレートは常に二次側チャージコロナ１８のチャージ領域と接続される。
【００２３】
次に、前述の装置の有利な使用例を詳細に述べる。
【００２４】
１）　プレート状のガラス部材、ガラスセラミック部材若しくはセラミック質の材料を装飾の目的でプリントする。トナーがプリントの後に一般的に仮固定され、次いで５００乃至１０００℃の温度で焼き付けられる。使用例として、ガラス食器の装飾、暖炉層用プレートの装飾、ガラス製品、例えばレンジ附属プレート、操作パネル、シャワー室ガラス、ガラスシールド、ガラスドア、ガラスタイル並びに家具用ガラスの装飾、若しくはセラミック製品、例えばタイルなどの装飾がある。
【００２５】
２）　プレート状のプラスチック部材、若しくはガラス部材、若しくはガラスセラミック質の部材を熱可塑性若しくはジュロプラスチック質のトナーで装飾の目的でプリントする。トナーがプリントの後に一般的に仮固定され、次いで１２０乃至２００℃、有利には１５０乃至１８０℃の温度で焼き付けられる。サーモプラスチック若しくはジュロプラスチックから成るプラスチック表面、例えば家具部分、家庭用品部分、テーブルプレート、若しくはファサードプレートなどのプラスチック表面の装飾、或いはガラス部材、例えばシールドの装飾がある。
【００２６】
３）　ガラス表面、ガラスセラミック表面若しくはプラスチック表面を表面特性の変性のため、例えば導電性の層の形成のため、若しくは表面硬化などのためにプリントする。該プリントに続いて、一般的に焼き付け、焼結などのための熱処理が行われる。
【００２７】
前述の装置によって、特にプレート状の部材が効果的にプリントされる。サブストレートの製作技術的にわずかな起伏が、本発明に基づく装置によって補償される。表面・起伏の補償のために、移送手段がフレキシブルな層を備えていてよく、該層がサブストレートの表面に接触させられる。同じく、光導電体２０の表面もフレキシブルな層を備えていてよい。これによって、光導電体２０が移送手段２２を用いることなしに、直接にサブストレート２３の表面に接触される。プリントすべき面への帯電によって、トナー転写がサブストレート・材料及び材料厚さにほとんど左右されることなく行われ得る。コロナ電圧の適合によって、サブストレート材料及び材料厚さに対する個々の適合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に基づくプリント装置を部分的に破断して示す側面図。
【符号の説明】
１０　現像ユニット、　１１　露光装置、　１２　チャージコロナ、　１４　クリーニングユニット、　１５　現像ドラム、　１６　一次チャージコロナ、　１６．１　コロナ線材ホルダー、　１６．２　コロナ線材、　１６．３　ケーシング、　１７　絶縁体、　１８　二次チャージコロナ、　１８．１　コロナ線材ホルダー、　１８．２　コロナ線材、　１８．３　ケーシング、　２０　光導電体、　２１　移送区域、　２２　移送手段、　２３　チャージコロナ、　２４　移送区域若しくは転写区域、　２５　搬送装置、　３０　サブストレート
【国際公開パンフレット】
2004512569.tif 000003
2004512569.tif 000004
2004512569.tif 000005
2004512569.tif 000006
2004512569.tif 000007
2004512569.tif 000008
2004512569.tif 000009
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2004512569.tif 000011
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2004512569.tif 000019
2004512569.tif 000020
2004512569.tif 000021
【国際調査報告】
2004512569.tif 000022
2004512569.tif 000023
2004512569.tif 000024
2004512569.tif 000025
2004512569.tif 000026
2004512569.tif 000027