(57)【要約】【課題】着色剤により記録担体をディジタル印刷する方法および装置において、空気とキャリア液蒸気とから成る燃焼ガスを、簡単かつ効率的に熱処理できるようにする。【解決手段】着色液は、着色剤を含有するキャリア液を有する。印刷データにより規定された印刷像が、記録担体への着色液の塗布によって記録担体に印刷される。記録担体の加熱によりキャリア液が蒸発し、空気と混合されて燃焼ガスが発生し、燃焼ガスが燃焼室へ供給され燃焼し、排気ガスが発生する。キャリア液により塗布される着色剤量を表す面積カバー率が予め求められ、この面積カバー率に比例するように空気供給が制御される。面積カバー率はすでに印刷プロセス前に、特にキャリア液が蒸発する前に既知であるので、送風器に所定の反応時間があっても、空気供給制御のために送風器を適時に制御できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色液により記録担体をディジタル印刷する方法であって、
前記着色液は、着色剤を含有するキャリア液を含み、
印刷データにより規定された印刷像を、前記着色液を前記記録担体に塗布することよって印刷し、
該記録担体に着色液を塗布した後、該記録担体を加熱して前記キャリア液を蒸発させ、該加熱において空気を供給し、該空気を蒸気と混合させて燃焼ガスを発生させ、該燃焼ガスを燃焼室へ供給し、該燃焼室内で前記燃焼ガスを燃焼させて排気ガスを発生させる、
着色液により記録担体をディジタル印刷する方法において、
前記キャリア液により前記記録担体上に塗布される着色剤の量を表す面積カバー率を求め、該面積カバー率に比例して前記空気の供給を制御することを特徴とする、
着色液により記録担体をディジタル印刷する方法。
【請求項２】
熱交換器によって、前記燃焼ガスを前記排気ガスの少なくとも一部を用いて加熱し、前記排気ガスを冷却する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記排気ガスの一部を前記記録担体の加熱に使用する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記燃焼において必要に応じて燃料を追加する、
請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
供給される前記燃料の量を、燃焼温度が予め求められた最低温度以上となるように制御し、
前記排気ガスを周囲へ放出できるよう、十分に前記排気ガスを処理するために、前記最低温度を前記燃焼ガスと前記燃料の化学的組成によって決定する、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記供給される燃料の量を、前記燃焼温度が予め求められた最高温度以下となるように制御し、
前記最高温度を、当該方法で用いられる装置の最大熱負荷によって決定する、
請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
着色液として、鉱物油を含有する液体トナーまたは可燃性溶剤を含有するインキを使用する、
請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
着色液により記録担体をディジタル印刷する装置であって、
前記着色液は、着色剤を含有するキャリア液を含み、
該着色液によって、印刷データにより規定された印刷像が記録担体に印刷され、
前記ディジタル印刷する装置には、定着ユニットが設けられており、該定着ユニットは、
前記着色液を前記記録担体に塗布した後、前記記録担体を加熱して前記キャリア液を蒸発させる加熱室と、
蒸気と混合して燃焼ガスを発生させる空気を前記加熱室内へ供給する送風器と、
前記燃焼ガスを燃焼させて排気ガスを発生させる燃焼室と、
を備えている、
着色液により記録担体をディジタル印刷する装置において、
制御装置が設けられており、該制御装置は、前記キャリア液により前記記録担体上に塗布される着色剤の量を表す面積カバー率を求め、該制御装置は、前記面積カバー率に比例して前記空気の供給を制御することを特徴とする、
着色液により記録担体をディジタル印刷する装置。
【請求項９】
前記燃焼ガスを加熱し、かつ周囲に放出される排気ガスを冷却する熱交換器が設けられている、
請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記排気ガスを前記燃焼室から前記加熱室へ帰還させる排気ガス帰還路が設けられている、
請求項８または９記載の装置。
【請求項１１】
前記キャリア液を前記記録担体に塗布するために複数の印刷機構が設けられている、
請求項８から１０のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色液により記録担体をディジタル印刷する方法および装置に関する。この場合、着色液は、着色剤を含有するキャリア液を含み、印刷データにより規定された印刷像を、着色液を記録担体に塗布することよって印刷し、記録担体に着色液を塗布した後、この記録担体を加熱してキャリア液を蒸発させ、加熱において空気を供給し、この空気を蒸気と混合させて燃焼ガスを発生させ、この燃焼ガスを燃焼室へ供給し、燃焼室内で燃焼ガスを排気ガスに変換する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル印刷においては、着色液として液体トナーもインキも用いられる。
【０００３】
液体トナー印刷機は、液体トナーによって記録担体をディジタル印刷する装置であって、この場合、印刷される記録担体に、液体トナーを用いてトナー粒子が塗布される。この種の装置は、独国特許出願公開第１０２０１００１５９８５号明細書、独国特許出願公開第１０２００８０４８２５６号明細書、独国特許出願公開第１０２００９０６０３３４号明細書、もしくは独国特許出願公開第１０２０１２１１１７９１号明細書から公知である。これによれば、液体トナーを用い電気泳動によって、静電潜像担持体の静電潜像が着色される。このようにして生成されたトナー画像は、転写部材を介して間接的に、または直接、記録担体に転写される。液体トナーには、トナー粒子とキャリア液とが望ましい比率で含まれている。トナー粒子は、キャリア液中に懸濁されている。これによって、たとえば８μｍよりも小さい直径を有する細かいトナー粒子を利用できるようになる。このような細かい粒子が粉体として扱われると、それらは健康を損なうリスクとなる。これに対し、キャリア液中にそれらの粒子が懸濁されていれば、健康を損なうリスクは発生しない。この種の細かいトナー粒子を利用することによって、極めて高い分解能の印刷画像を実現できる。なぜならば、それらのトナー粒子は、キャリア液が用いられない従来の電気泳動式の印刷方法よりも細かいからである。さらに、記録担体上でのトナー粒子の層厚が薄くなる。このことが特に有利となるのは、複数の着色剤が上下に印刷される場合である。印刷プロセスにおいて、大部分のコストの要因となるのはトナー粒子である。印刷されるトナー量が少なくなればなるほど、コストも下がる。
【０００４】
キャリア液として、有利には鉱物油が用いられる。トナー粒子に静電荷をもたせるため、液体トナーに電荷制御剤が添加される。これに加え、たとえば液体トナーの望ましい粘度または望ましい乾燥特性を得る目的で、さらに別の添加剤を加えることもできる。
【０００５】
トナー粒子は、ワックスと着色剤粒子とから成る。定着プロセスにおいて、トナー粒子が塗布された記録担体が加熱され、それによってキャリア液が蒸発される。この場合、トナー粒子も加熱され、熱可塑性によって変形する。その際に粒子が互いに流れ合って、記録担体において結合される。このように記録担体の加熱は、記録担体上でのトナー粒子の定着の役割も、記録担体の乾燥の役割も、同時に果たしている。
【０００６】
定着ステーションにおいて蒸発したキャリア液は空気と混合し、そのようにして可燃性ガスが形成される。このガスのことを、以下では燃焼ガスと称する。この燃焼ガスは燃焼室に供給され、そこで燃焼させられる。燃焼ガスの燃焼によって排気ガスが発生し、これは非可燃性であり、燃焼ガス中の有毒成分は非毒性の成分に変換されている。熱交換器によって、燃焼ガスは加熱され、排気ガスは冷却される。高効率の熱交換器が用いられる場合には、排気ガスのためのバイパス管路が設けられ、このバイパス管路を介して、排気ガスの一部分が熱交換器のところを通り過ぎて、排気口へ供給される。燃焼ガスに対する空気供給の制御は、急速に変化するキャリア液蒸気量に整合させるには緩慢すぎることから、上述のように構成することで、燃焼ガスに含まれるキャリア液の流入量に変動があったときに、大きな熱量を短期間のうちにシステムから取り除くことができる。
【０００７】
ただし低効率の熱交換器が用いられる場合には、大量の高温排気ガスを熱交換器を通して案内することができる。キャリア液の流入量の変動を補償できるようにする目的で、この種の装置の場合、バーナが基本的に高い燃料の割合で駆動される。この場合、キャリア液の蒸気が短期間増加したときには燃料を低減することができ、もしくはキャリア液の蒸気が減少したときには、燃料を再び増加させることができる。このように燃料供給量を変化させることによって、蒸気量が補償される。この形態の場合には、バイパス管路を備えた上述の形態の場合よりも燃料消費が著しく多くなる。
【０００８】
バイパス管路を、相応のフラップによって迅速に開閉させることができる。バイパス管路には冷却されていない排気ガスが供給されるので、バイパス管路はそれ相応に高い温度のために設計されていなければならない。同じことはフラップについてもあてはまる。このことは技術的に煩雑であるし、それ相応に高いコストがかかる。
【０００９】
オフセット印刷の場合、定着ステーションにおいて溶剤が蒸発し、これは供給された空気とともに燃焼ガスを形成し、同様に燃焼室において熱処理される。ただしオフセット印刷の場合、決められた１つの印刷画像が相前後して印刷されることが多く、したがって溶剤の流入量は実質的に一定である。このためオフセット印刷の場合には、燃焼ガスの組成が変化する問題が発生しない。
【００１０】
オフセット印刷において塗布される着色剤粒子は、溶剤だけが乾燥させられるにすぎず、熱可塑性によって変形されない。上述のような液体トナーによりディジタル印刷において形成される印刷画像は、オフセット印刷において形成される印刷画像よりも、実質的に安定している。その理由は、液体トナーにより形成される印刷画像は、熱可塑性により変形されるため、もはや溶ける可能性がないからである。
【００１１】
さらに知られているのは、インキが可燃性の溶剤を含む可能性があり、もしくは鉱物油も含む可能性もあり、これを上述のキャリア液と同様に、印刷プロセスにおいて処理しなければならないことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１００１５９８５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０４８２５６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００９０６０３３４号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０１２１１１７９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明が基礎とする課題は、着色剤により記録担体をディジタル印刷する方法および装置において、空気とキャリア液蒸気とから成る燃焼ガスを、簡単かつ効率的に熱処理できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によればこの課題は、キャリア液により記録担体上に塗布される着色剤の量を表す面積カバー率を求め、この面積カバー率に比例して空気の供給を制御することを特徴とする方法および装置によって解決される。個々の従属請求項には、本発明の有利な実施形態が記載されている。
【００１５】
着色剤を含有するキャリア液を含む着色液により記録担体をディジタル印刷する本発明による方法の場合、印刷データにより規定される印刷像が、着色液の塗布により記録担体に印刷され、着色液の塗布後、記録担体が加熱されて、着色液が蒸発する。加熱を行う際に空気が供給され、この空気は蒸気と混合されて燃焼ガスが発生し、この燃焼ガスが燃焼室へ供給されて燃焼させられて、排気ガスが発生する。この方法の特徴は、キャリア液により記録担体上に塗布される着色剤の量を表す面積カバー率を求め、この面積カバー率に比例して空気の供給を制御することにある。面積カバー率は、印刷画像を表す印刷データに基づき求められる。原理的に印刷データは、着色液が記録担体に塗布される印刷プロセス前にすでに既知であるので、面積カバー率をすでに印刷プロセスの前に求めることができる。したがって、どの程度の量のキャリア液が印刷プロセスによって記録担体に転写されて、加熱室に取り込まれるのかが、早期にわかる。この場合、加熱室内では、着色剤を定着させ、キャリア液を蒸発させるために、記録担体が加熱される。加熱室へは送風器により空気が供給され、送風器の制御信号の変化と供給される空気量の相応の変化との間の反応時間は既知である。面積カバー率は印刷プロセス前にすでに既知であるので、供給される空気量が加熱室に取り込まれるキャリア液と常に比例するように、送風器を制御することができる。これによって、燃焼ガス中において蒸発したキャリア液が占める割合を、ほぼ一定に維持することができる。その結果、高い効率の熱交換器が用いられる場合であっても、バイパス管路は不要となる。なぜならば、大量のキャリア液が取り込まれた場合には、それに応じて大量の空気が供給されて、体積流全体が相応に変化し、そのことによって燃焼室内において、排気ガスの温度ではなく排気ガスの量が増加もしくは減少するからである。これによって、高温の排気ガスを、熱交換器の前をそのまま通り過ぎるように方向を変えて案内する必要がなくなり、排気ガスを常に熱交換器を経由して案内できるようになる。
【００１６】
つまり加熱室へのキャリア液の流入量の変化は、バイパス管路によって、または燃料供給量の変更によって、補償されるのではなく、加熱室への空気供給量を早期に変化させることによって補償される。燃料消費が僅かであり、かつバイパス管路が不要となることから、このような補償が著しく簡単かつ効率的になる。しかも排気ガス温度を、バイパス管路を備えた装置よりも低く抑えることができ、それによって燃焼室、熱交換器および排気口の境界を形成する材料たとえば鋼に対する熱的な要求が、著しく小さくなる。８５０℃を超えて加熱されない鋼は、１０００℃という温度まで熱的に安定している鋼よりもかなり安価である。
【００１７】
有利には、排気ガスの一部を燃焼室から加熱室へ帰還させる排気ガス帰還路が設けられている。排気ガスを帰還させることによって、排気ガスに含まれる熱の一部が加熱室へ供給される。さらに排気ガスを帰還させることによって、周囲に放出される排気ガスのうち、有毒な排気ガスの割合を低減することができ、特に一酸化炭素の割合を低減することができる。
【００１８】
燃焼室内に、必要に応じて燃料を供給することができる。このようにすることによって特に、取り込まれるキャリア液の量が著しく僅かなときでも、燃焼プロセスを安定して維持できるようになり、燃焼室内の排気ガス温度を所定の最低温度に維持できるようになる。燃焼ガス中の可燃性成分がほぼ完全に燃焼されるようにするためには、最低温度を少なくとも７００℃もしくは７５０℃とすべきであり、特に７６０℃、有利には少なくとも７６５℃とすべきである。
【００１９】
さらに有利であるのは、燃焼温度が予め定められた最高温度以下となるように、供給される燃料量を制御することである。最高温度は、有利には９００℃もしくは８７０℃であり、特に８５０℃であり、有利には８４５℃である。最高温度が低くなればなるほど、燃焼室および排気ガスが内部を流れる他のすべての部品の境界を成す材料に対する要求も小さくなる。
【００２０】
比較的長い燃焼室の場合には、要求されている排気ガス値を実現するために、比較的短い燃焼室の場合よりも、最低温度および最高温度を低く設定することができる。
【００２１】
着色液により記録担体をディジタル印刷する本発明による装置によれば、着色液は、着色剤を含有するキャリア液を含んでおり、印刷データにより規定された印刷像が、キャリア液の塗布によって記録担体に印刷される。さらに本発明による装置には、
・着色液を記録担体に塗布した後、記録担体を加熱してキャリア液を蒸発させる加熱室と、
・蒸気と混合させて燃焼ガスを発生させる空気を、加熱室内へ供給する送風器と、
・燃焼ガスを燃焼させて排気ガスを発生させる燃焼室と、
を備えている。
【００２２】
この装置は、以下のような制御装置が設けられていることを特徴とする。すなわちこの制御装置は、着色液により記録担体上に塗布される着色剤の量を表す面積カバー率を求め、この制御装置は、面積カバー率に比例して空気の供給を制御する。
【００２３】
次に、具体例として図面に示された実施例に基づき本発明について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液体トナー印刷機を概略的に単純化して示す斜視図
【図２】図１の液体トナー印刷機の定着ステーションを示す図
【図３】図１および図２の制御装置と印刷システムとの間の相互作用を略示したブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１には、ディジタル印刷機１０を含むディジタル印刷システムの実施例が示されている。
【００２６】
図１によれば、記録担体２０を印刷するディジタル印刷機１０は、１つまたは複数の印刷機構１１ａ〜１１ｄおよび１２ａ〜１２ｄを有しており、これらによってトナー画像（印刷画像）が記録担体２０上に印刷される。記録担体２０として、図示されているようにウェブ状の記録担体２０が、ローラ２１から繰り出し器２２によって繰り出され、第１印刷機構１１ａへ供給される。定着ユニット３０において、印刷画像が記録担体２０上に定着される。次いで巻き付け器２７によって、記録担体２０をローラ２８に巻き付けることができる。この種のコンフィギュレーションを、ロール・ツー・ロール印刷機とも称する。
【００２７】
図１に示されている有利なコンフィギュレーションの場合、ウェブ状の記録担体２０は、表面が４つの印刷機構１１ａ〜１１ｄによって、裏面が４つの印刷機構１２ａ〜１２ｄによって、フルカラーで印刷される（いわゆる４／４コンフィギュレーション）。このため記録担体２０は、繰り出し器２２によりローラ２１から繰り出され、オプションとして設けられたコンディショニング機構２３を介して、第１印刷機構１１ａへ供給される。コンディショニング機構２３において、記録担体２０を適切な材料によって前処理またはコーティングすることができる。コーティング材料として（これはプライマとも呼ばれる）、有利にはワックスまたは化学的に等価の材料を利用することができる。
【００２８】
記録担体２０の印刷準備のため、および／または、印刷画像が塗布される際の記録担体２０の吸引特性に作用させるため、この材料を面全体にわたって塗布してもよいし、または、記録担体２０においてあとから印刷すべき個所だけに塗布してもよい。このようにすることで、あとで塗布されるトナー粒子またはキャリア液が、記録担体２０に著しく過剰に浸透しすぎないようになり、実質的に表面に留まるようになる（それにより色品質および画像品質が向上する）。
【００２９】
ついで記録担体２０は最初に、第１印刷機構１１ａ〜１１ｄへ順番に供給され、それらの印刷機構において表面だけが印刷される。各印刷機構１１ａ〜１１ｄは通常、記録担体２０を異なる色で印刷し、または、たとえば電磁的に読み出し可能なＭＩＣＲトナーを用いるなど、トナー材料も異ならせて印刷する。
【００３０】
表面が印刷された後、記録担体２０は反転ユニット２４で裏返され、裏面を印刷するために残りの印刷機構１２ａ〜１２ｄへ供給される。オプションとして反転ユニット２４の領域に、別のコンディショニング機構（図示せず）を配置することができ、このコンディショニング機構によって、記録担体２０の裏面印刷の準備が行われ、たとえば事前に印刷された表面印刷画像（もしくは表面全体または裏面も含めて）の表面定着（部分定着）またはその他のコンディショニングが行われる。これによって、表面印刷画像がさらに搬送されたときに、後続の印刷機構によって機械的に損傷を受けるのが防止される。
【００３１】
フルカラー印刷を達成するためには、少なくとも４色（つまりは少なくとも４つの印刷機構１１，１２）が必要とされ、しかもたとえば基本色ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）が必要とされる。特色（たとえば顧客特有の色または印刷可能な色空間拡張のための付加的な基本色）を備えた、さらに別の印刷機構１１，１２を使用することもできる。
【００３２】
印刷機構１２ｄには見当合わせユニット２５が配置されており、このユニットによって、記録担体２０上に印刷画像とは無関係に（特に印刷画像の外側に）印刷された見当合わせマークが評価される。このようにして横見当および縦見当（それぞれ１つの色点を成す複数の基本色点が、上下に重なって配置されていなければならず、または極めて近い位置に並置されていなければならない、これを色見当または４色見当とも称する）、およびレジスタ（表面と裏面はそれらの位置が厳密に一致していなければならない）が調整され、これによって良好な品質の印刷画像が実現される。
【００３３】
見当合わせユニット２５に続いて定着ユニット３０が配置されており、これによって印刷画像が記録担体２０上に定着される。電気泳動によるディジタル印刷機の場合、定着ユニット３０として有利にはサーモドライヤが使用され、それによってキャリア液が十分に蒸発し、記録担体２０上にトナー粒子だけしか残らないようにする。これは熱の作用を利用して行われる。その際、トナー粒子が熱の作用によって溶融可能な材料たとえば樹脂などを含んでいるならば、記録担体２０上のトナー粒子を溶融させることもできる。定着ユニットについては、あとでさらに詳しく説明する。
【００３４】
定着ユニット３０に続いてトラクション機構２６が配置されており、この機構は、この領域に他の駆動部が配置されることなく、すべての印刷機構１１ａ〜１２ｄおよび定着ユニット３０を通過する記録担体２０を牽引する。なぜならば、記録担体２０に対して摩擦駆動が行われると、まだ定着されていない印刷画像が消失してしまうかもしれない、というリスクが生じることになるからである。
【００３５】
トラクション機構２６は記録担体２０を巻き付け器２７へ供給し、巻き付け器２７は印刷された記録担体２０をローラに巻き付ける。
【００３６】
印刷機構１１，１２および定着ユニット３０において集中的に、ディジタル印刷機１０のための全体的な供給装置が配置されており、たとえば空調モジュール６０、エネルギー供給装置６１、制御装置２（コントローラ）、液体制御ユニット７１および種々の液体の保管容器７２といった液体管理モジュール７０などが配置されている。液体として特に、ディジタル印刷機１０へ供給する目的で、純粋なキャリア液、高濃度の液体トナー（キャリア液に対しトナー粒子の割合が高い）、およびセラム（液体トナーに電荷制御剤を加えたもの）が必要とされ、さらに、廃棄すべき液体のための排出容器および洗浄液用の容器が必要とされる。
【００３７】
ディジタル印刷機１０は、構造的に同一であるその印刷機構１１，１２によって、モジュラー式に構成されている。これらの印刷機構１１，１２は互いに機械的に異なっているわけではなく、そこで使用される液体トナー（トナーの色またはトナーの種類）が異なっているだけである。
【００３８】
この種の印刷機構１１，１２は電子写真方式をベースとしており、これによれば、帯電したトナー粒子を含む液体トナーによって光電式の画像担体が着色され、そのようにして生じた画像が記録担体２０に転写される。
【００３９】
印刷機構１１，１２は基本的に、電子写真ステーションと現像ステーションと転写ステーションとから成る。
【００４０】
定着ユニット３０には、トナー粒子の定着及びキャリア液の蒸発のために、記録担体２０を加熱する加熱室３１（図２）と、加熱室３１内で発生した燃焼ガスを熱処理するための熱浄化装置３２とが含まれている。さらに定着ユニット３０には、加熱室３１内で加熱された記録担体２０を再び冷やすために、ウェブ冷却装置３３が設けられている。加熱室３１は、スリット状の入口３４とスリット状の出口３５とを備えており、これらの出入口を通って、ウェブ状の記録担体２０が加熱室３１へ供給され、もしくは加熱室３１から排出される。加熱室３１内部において、記録担体２０は水平方向の搬送路に沿って搬送方向３６に移動する。入口３４付近で加熱室３１の側方に、温風送風器３７が設けられている。温風送風器３７は、送風機構と加熱機構とを有する。温風送風器３７は、２つの空気送風口を備えており、すなわち外気取込口３８と循環気取込口３９とを備えている。両方の空気送風口３８，３９は、温風送風器３７のところに設けられフラップによって開閉可能な開口部である。外気取込口３８は、加熱室３１から見て外部に通じている、温風送風器３７に設けられた開口部であり、これによって新鮮な周囲空気を吸い込むことができる。循環気取込口３９は、加熱室３１のさらに内部の領域に通じる、温風送風器に設けられた開口部であり、これによって加熱室から空気を吸い込むことができ、この空気は送風器によって再び加熱室内へ放出される。
【００４１】
記録担体２０の搬送路の上方および下方に、空気ダクト４０，４１が配置されており、これらの空気ダクト４０，４１は、開口部が記録担体２０の搬送路に向けて配向されたノズル４２，４３を備えている。空気ダクト４０，４１は、それらが温風送風器３７から供給された加熱された空気を受け取り、その空気をノズル４２，４３を介して記録担体の方向へ案内するように配置されている。温風送風器３７から送出されるこの加熱空気の温度は、一般に約１８０℃〜３００℃である。
【００４２】
記録担体上に存在するトナー粒子が熱可塑性により変形して記録担体２０上で定着されるように、ノズル４２，４３を介して供給される加熱空気によって記録担体が加熱される。これと同時に、記録担体２０に塗布されたキャリア液が蒸発する。キャリア液は可燃性の液体であり、たとえば鉱物油である。その際、キャリア液蒸気が加熱空気と混合して、可燃性のガスが生成され、以下ではこのガスのことを燃焼ガスと称する。
【００４３】
加熱室３１から熱浄化装置３２へ排気管４４が案内されている。排気管４４には排気送風器４５が設けられており、この送風器によって、規定量の燃焼ガスを加熱室３１から排出させて、熱浄化装置３２へ供給することができる。排気管４４は熱交換器４６と連通している。燃焼ガスは熱交換器４６を通って、燃焼室４８内に設けられたバーナ４７へ供給される。バーナ４７は燃料管（図示せず）と接続されており、この燃料管を介してさらに燃料を供給することができる。ここでは燃料として、ガス状燃料特に天然ガスを利用するのが有利である。
【００４４】
燃焼室４８内において、燃料ガスが燃焼して排気が発生する。排気ダクト４９は燃焼室から熱交換器４６へ案内されており、熱交換器４６内において排気は、燃焼ガスに対する向流として案内される。このようにして、熱交換器を通過する排気は燃焼ガスにより冷却される。熱交換器４６の向流管は排気口５０に連通しており、排気口５０を通って排気が周囲に放出される。
【００４５】
排気ダクトは、開口部５１を介して加熱室３１と連通されている。開口部５１内には、開口部５１を開閉するためのフラップが設けられていて、規定量の排気を加熱室３１内に帰還させることができる。排気を部分的に加熱室へ帰還させることによって、加熱室にエネルギーが供給される一方、排気の再循環によって排気ガス値を改善することができる。
【００４６】
ウェブ冷却装置３３は複数のローラ５２を備えており、これらのローラ５２の周囲をウェブ状記録担体が案内される。この場合、複数のローラ５２のうち少なくとも１つのローラが冷却されており、したがって記録担体２０は加熱室３１内で加熱された後、冷却されるようになる。
【００４７】
次に、上述の定着ステーション３０を備えた本発明による印刷システムの動作について、詳しく説明する。
【００４８】
記録担体２０は、搬送方向３６において予め決められた生産速度（たとえば１ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓ）で、加熱室３１内を案内される。記録担体は一般に紙から成り、ノズル４２，４３を介して供給される加熱空気によって、少なくとも１２０℃の温度まで加熱される。この場合、記録担体の種類および品質に応じて、１２０℃〜３００℃までの温度が好適である。
【００４９】
ここで発生する燃焼ガスは、空気とキャリア液蒸気とを含み、加熱室３１から排気管４４を介して、熱浄化装置３２の熱交換器４６へと案内される。熱交換器４６において、燃焼ガスは約４５０℃の温度まで加熱され、バーナ４７へ供給される。燃焼室４８内において燃焼ガスが燃焼することによって、排気ガスに変換される。その際、キャリア液蒸気の割合が少なければ、または燃焼ガスの量が僅かであれば、安定した燃焼を確実に行わせる目的で、バーナ４７に付加的に燃料が供給される。ここで発生する排気ガスの温度は、約７５０℃〜８５０℃である。この場合、排気ガスの温度が７６０℃〜７７０℃までの範囲にあり、特に７６５℃となるように、燃焼プロセスを制御するのが有利である。好適であるのは、最低温度を約７５０℃とし、特に７６０℃の温度とすることであり、その理由は、このようにした場合には、燃焼ガスの可燃性成分の完全燃焼が確実に行われ、一酸化炭素の割合を低く抑えることができるからである。
【００５０】
高温の排気ガスは、排気ダクト４９を介して熱交換器４６へ供給され、燃焼ガスに対する向流として熱交換器４６内を貫流する。それによって排気ガスの温度は、約４５０℃まで低減される。冷却されたこの排気ガスを、排気口５０を介して周囲へ放出することができる。
【００５１】
本発明によれば制御装置５３が設けられており（図３）、この制御装置５３によって、着色剤による記録担体の面のカバー率が計算される。本発明の実施例によれば、１頁ごとにそれぞれ面積カバー率が計算される。本発明の枠内において、これとは別の平面領域を面積カバー率の計算に利用してもよく、たとえば複数の頁を含む枚葉紙各々を、または複数の特定の頁を、あるいは複数の特定の枚葉紙を利用してもよい。面積領域を、記録担体が予め求められたインターバルたとえば１秒〜２秒で進む記録担体面積として、定めることもできる。
【００５２】
搬送速度と、印刷時点と、印刷機構から加熱室３１までの搬送路とに基づき、いつどの頁がどのような面積カバー率で加熱室３１へ供給されるのかが既知である。面積カバー率は、可燃性キャリア液の供給量に比例する。ディジタル印刷の場合、面積カバー率は頁ごとに変動する可能性がある。したがって制御装置によって最初に、いつどのくらいのキャリア液が加熱室３１へ供給されるのかが、面積カバー率に基づき求められる。キャリア液の量に関するこのような「予報」は、加熱室３１へキャリア液を供給する少し前の時点で求められ、それによって温風送風器３７を適時に制御できるようになる。温風送風器３７は、空気流量の変更を指示する制御信号５４を受け取ってから、要求された量に空気流が実際に調整されるまでに、所定の反応時間を必要とする。この反応時間は既知であり、０．５秒〜５秒の範囲内にある。温風送風器３７により発生される空気流は、取り込まれたキャリア液の量５５にほぼ比例するので、燃焼ガスにおけるキャリア液蒸気の割合は、ほぼ一定となる。供給される空気量が、供給されるキャリア液の量５５に同期して調整されるように、必要とされる反応時間だけ前の時点に、空気量に関する制御信号５４が制御装置５３から温風送風器３７へ供給される。
【００５３】
キャリア液の供給量が跳躍的に変化する可能性があることから、キャリア液の供給量に比例する空気量に関する制御信号５４を平滑化するのが好ましい。
【００５４】
供給される空気量は、供給されるキャリア液量にほぼ比例している。空気量の決定にあたり、空気量が供給される燃料量だけ相応に増加されるように、バーナ４７に直接供給される燃料量もいっしょに考慮することができる。また、加熱室への排気の再循環に基づき空気量を変化させるのも、好適となる可能性がある。
【００５５】
ただし本発明にとって重要であるのは、供給されるキャリア液の量に関する予報が的中し、その結果として、送風器の動作を適時に制御できることである。供給されるキャリア液の量は、空気供給量を決めるための主要なパラメータであるが、それが唯一のものではない。
【００５６】
本発明による方法によれば、液体トナーにより高い効率で印刷を行うことができる。液体トナーには、キャリア液とトナー粒子とが含まれている。トナー粒子は、有利には８μｍを超えないサイズである。
【００５７】
本発明による方法によれば、熱交換器へ向かう排気用のバイパスを設ける必要がない。このようなバイパス管路は不都合なものであり、その理由は、第一に、排気温度が高いことから非常に煩雑であり高価なこと、第二に、フラップにより制御され、それによって強い流動パルスが発生して、浄化装置と加熱室における流動メカニズム全体に影響が及ぼされることであり、しかもそれ相応に高温の排気ガスに合わせて排気口を設計しなければならず、そのためには著しく高価な材料を用いる必要があることである。さらに本発明による方法によれば、燃料の追加を著しく僅かに抑えることができる。なぜならば、蒸発したキャリア液が燃焼ガス中で占める割合は、ほぼ常に等しく保たれるからである。
【００５８】
これまで説明してきた実施例は、記録担体を液体トナーによって印刷するための液体トナー印刷機を備えている。本発明の枠内で、印刷機をインクジェット印刷機として構成することも可能であり、このよう構成した場合、印刷機構は、記録担体をインキで印刷するための１つまたは複数のインキジェット印刷ヘッドを備えている。
【００５９】
さらにこれまで説明してきた実施例の場合、燃焼ガスは熱により燃焼させられる。本発明の枠内において、燃焼ガスを触媒による二次燃焼によって処理することもできる。
【００６０】
上述の実施例で用いられた熱交換器は、向流において駆動される。ただし、並流または交差流において駆動される熱交換器を設けてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０  ディジタル印刷機
１１，１１ａ〜１１ｄ  印刷機構（表面）
１２，１２ａ〜１２ｄ  印刷機構（裏面）
２０  記録担体
２１  ローラ（入口）
２２  繰り出し器
２３  コンディショニング機構
２４  反転ユニット
２５  見当合わせユニット
２６  トラクション機構
２７  巻き付け器
２８  ローラ（出口）
３０  定着ユニット
３１  加熱室
３２  熱浄化装置
３３  ウェブ冷却装置
３４  スリット状の入口
３５  スリット状の出口
３６  搬送方向
３７  温風送風器
３８  外気取込口
３９  循環気取込口
４０  空気ダクト
４１  空気ダクト
４２  ノズル
４３  ノズル
４４  排気管
４５  排気送風器
４６  熱交換器
４７  バーナ
４８  燃焼室
４９  排気ダクト
５０  排気口
５１  開口部
５２  ローラ
５３  制御装置
５４  制御信号
５５  キャリア液の量
６０  空調モジュール
６１  エネルギー供給装置
７０  液体管理モジュール
７１  液体制御ユニット
７２  保管容器
【図１】
2016151768.tif 000003
【図２】
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【図３】
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