(57)【要約】      （修正有）【課題】溶剤を記録担体の表面から良好に除去できる、インクもしくはトナーを付着させた後の記録担体の効率的な処理のための改善された方法を提供すること。【解決手段】少なくとも一種類のインクまたは少なくとも一種類の液体トナーを記録担体に付着させる方法であって、インクもしくは液体トナーの液体成分は複数の種類の液体を含んでおり、インクもしくは液体トナーの付着後、かつ、定着前に、記録担体を４０から８０℃の範囲Ｔ１の熱によって処理し、熱処理後、少なくとも９０℃の温度Ｔ２で定着を行う、記録担体を印刷する方法、および、記録担体を印刷する印刷設備。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一種類のインクまたは少なくとも一種類の液体トナーを記録担体に付着させる方法であって、
前記インクもしくは前記液体トナーの液体成分は複数の種類の液体を含んでおり、
インクもしくは液体トナーの前記付着後、かつ、前記定着前に、前記記録担体を４０℃から８０℃の範囲の温度にある熱によって処理し、
前記熱処理後、少なくとも９０℃の温度で定着を行う、
ことを特徴とする、記録担体を印刷する方法。
【請求項２】
前記液体成分は少なくとも第１の液体と第２の液体とを含んでおり、
前記第１の液体は、４０℃から８０℃の範囲の温度において、前記第２の液体よりも低い粘性を有している、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液体成分は少なくとも一種類の有機溶剤を含んでおり、当該有機溶剤は、例えばグリコールであるアルコールと、モノアルコールと、ピロリドンと、Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノンと、それらの混合物とから成るグループから選択されており、
前記アルコールは２，２’−チオジエタノール、グリセロール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコール、および、ヘキシレングリコール等であり、
前記モノアルコールは、ｎ−プロパノール、および、イソプロパノール等であり、
前記ピロリドンは、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記熱処理を、０．０１秒から２０秒、有利には０．１秒から１０秒、さらに有利には１秒から５秒の間行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記記録担体は、パルプを含んでいる記録担体またはパルプを含んでいない記録担体であり、
パルプを含んでいない前記記録担体は、有利には少なくとも多孔質構造を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記インクまたは前記液体トナーはさらに、少なくとも一種類の熱可塑性材料、ラテックス等を含んでいる、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記熱処理を、実質的に一定の温度で行う、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記熱処理を、少なくとも１つの熱処理装置によって行い、
当該熱処理装置は、赤外線放射器と、加熱サドルと、加熱されたドラムとから成るグループから選択されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記インクまたは前記液体トナーはさらに、少なくとも一種類の界面活性剤を含んでいる、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
さらに水分を含んでいるインクを使用する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも一種類のインクまたは少なくとも一種類の液体トナーを記録担体に付着させる印刷設備であって、前記インクもしくは前記液体トナーの液体成分は複数の種類の液体を含んでおり、
前記印刷設備は、
前記インクまたは前記液体トナーのための少なくとも１つの印刷装置を有しており、当該印刷装置は、前記記録担体の少なくとも片面に前記インクまたは前記液体トナーを付着させるように構成されており、
４０℃から８０℃の範囲の温度にある熱によって処理する少なくとも１つの装置を有しており、当該装置は、４０℃から８０℃の範囲の温度の熱によって、インクもしくは液体トナーが付着された前記記録担体を処理するように構成されており、
少なくとも１つの定着ステーションを有しており、当該定着ステーションは、前記記録担体を、印刷方向において、前記熱処理の後に、少なくとも９０℃の温度で定着させるように構成されている、
ことを特徴とする、記録担体を印刷する印刷設備。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記熱処理装置は、インクもしくは液体トナーが付着された前記記録担体が実質的に均一に熱処理されるように構成されている、請求項１１記載の印刷設備。
【請求項１３】
少なくとも１つの前記熱処理装置は、前記熱処理が０．０１秒から２０秒、有利には０．１秒から１０秒、さらに有利には１から５秒の間行われるように構成されている、請求項１１または１２記載の印刷設備。
【請求項１４】
前記熱処理装置は、赤外線放射器と、加熱サドルと、加熱されたドラムとから成るグループから選択されている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の印刷設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録担体に少なくとも一種類のインクまたは少なくとも一種類の液体トナーを付着させる方法、並びに、この方法を実行する印刷設備に関する。なお、インクまたは液体トナーの液体成分は複数の液体を含む。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷では、通常、典型的に複数の成分から成る液体インクが印刷される。インクは、水および溶剤、例えばグリコールであることが多い、複数の成分から成る。こうした溶剤は、しばしば、２００℃から３００℃の範囲の高い沸点を有する。これらのインク液は、ふつう、ノズルによって紙面に吹きつけられる。続いて、多くの場合にはインクが乾燥される。ここで典型的には、紙が損傷を受けるであろうため、溶剤の沸点まで温度を上げることができない。したがって、溶剤が紙面に残ってしまう。厚紙、ボール紙またはパルプなどの他の記録担体も同様の特性を呈する。
【０００３】
摩耗に対して安定なシステムを実現するために、インクにはしばしば熱可塑性材料も添加される。熱可塑性材料は所定の温度に達すると安定な膜を形成する。ただし、紙などの記録担体の表面の溶剤によって、膜の形成が困難となったり、または、形成された膜が柔らかいままになったりする。溶剤は、紙もしくは厚紙もしくはボール紙などの記録担体の表面から除去されないかぎり、処理プロセスの障害となりうる。
【０００４】
同様の問題は、液体トナーを利用した印刷プロセス、つまり、通常は水を含まない有機溶剤の混合物を使用するプロセスにおいても発生する。
【０００５】
上述した問題を回避するには、従来のごとく、溶剤量が少なく保持される。しかし、このようにすると、例えばインクジェットプリンタのプリントヘッドでの処理の際に欠点が生じる。
【０００６】
また、これに代えてもしくはこれに加えて、なるべく多量の液体を気化できるよう、または、紙などの記録担体に浸透させることができるよう、定着時の温度をできるかぎり長時間にわたって、できるかぎり高く保つことも知られている。ただし、このようにすると、記録担体が損傷を受けることがあり、経済性および環境の観点からもマイナスである。
【０００７】
さらに、溶剤を紙に充分に浸透させるために、印刷機構と定着ステーションとの間に、記録担体用の長い経路を挿入することもできる。しかし、このようにすると、印刷プロセスが長くなり、より大きな印刷設備が必要となるので、これも同様に不経済である。
【０００８】
さらに、紙などの記録担体を適合化して、液体を吸収しやすくすることも可能である。しかし、このようにすると、記録担体がいっそう高価となるとともに、複雑な製造過程が必要になってしまう。
【０００９】
したがって、インクもしくはトナーが付着された記録担体が効率的に処理および定着され、その結果、記録担体上になるべく溶剤が残らない方法および装置の必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６４９８２０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
こうした技術背景から、本発明の課題は、溶剤を記録担体の表面から良好に除去できる、インクもしくはトナーを付着させた後の記録担体の効率的な処理のための改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載された構成を有する方法、および／または、請求項１０の特徴部分に記載された構成を有する印刷設備によって解決される。
【００１３】
インクもしくはトナーが付着された記録担体が定着前に熱によって前処理されると、記録担体への溶剤の吸収が改善されることが判明した。この場合、インクもしくは液体トナーの液体成分中の各液体の相互作用により、インクもしくは液体トナーの粘性がいっそう低減されるので、溶剤をより容易に記録担体へ移行させることができる。これは、特に、定着時に分離した溶剤が加熱時に気化しない程度に温度を上昇させることで達成される。これにより、例えば水などの低い沸点および低い粘性を有する液体が、加熱時に、液体成分の粘性を低下させるので、有機溶剤は記録担体へ容易に移行することができる。すなわち、低い沸点および低い粘性を有する液体が、例えば高い沸点および高い粘性を有する有機液体を記録担体へ搬送するために、搬送媒体として用いられる。そのために必要なエネルギーが熱処理によって最小化されることにより、記録担体への、高い沸点および高い粘性を有する液体の搬送が初めて可能となる、もしくは、簡単化される。こうして、記録担体へのほぼ完全な搬送が行われる。ここでは、特殊加工紙などの特別に処理された記録担体は必要なく、記録担体の特性に対する浸透度の依存性が低減される。
【００１４】
本発明の方法および本発明の印刷設備によれば、インクもしくは液体トナーの溶剤をほぼ完全に紙などの記録担体に浸透させ、および／または、例えば気化によって除去することができる。こうした処理に必要な時間を低減すること、ひいては、印刷設備の機械の寸法を小さくすることができる。さらに、定着作用が改善され、完成した印刷物の摩耗耐性も最適化される。したがって、印刷機内での摩耗による汚れも低減されるかまたは完全に回避される。
【００１５】
有利な実施形態および改善形態は、さらなる従属請求項および図を参照した以下の説明から得られる。
【００１６】
特許請求の範囲に示されている実施形態および改善形態は、有意であるかぎり、任意に組み合わせることができる。本発明のさらなる構成、改善形態および態様は、実施形態に関連して上述したもしくは後述する、本発明の特徴の明示されていない組み合わせも含む。ここで、特に、当業者は、本発明の各基本形態に対して、改善もしくは補充として個々の態様を追加することもできる。
【００１７】
次に、図示の実施例に即して本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の印刷設備の構成の一例におけるデジタルプリンタを示す概略図である。
【図２】図１のデジタルプリンタの印刷機構の構造を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す概略図である。
【図６】本発明の例示的な印刷設備における温度特性の例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態における、選択された溶剤の粘性変化の例を示す図である。
【図８】例示的な記録担体（例えば紙）への、種々の溶剤の吸収時間の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図中の要素は必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【００２０】
図中、同じ要素、同じ機能を有する要素および同じ作用を有する要素、特徴およびコンポーネントには、格別のことわりがないかぎり、それぞれ同じ参照番号を付してある。
【００２１】
具体的および一般的な実施例の説明
まず、本願のコンテクストにおいて、以降の概念を、以下のように理解されたい。
【００２２】
本発明では、記録担体として、パルプを含む記録担体およびパルプを含まない記録担体の双方が含まれる。パルプを含まない記録担体は、好ましくは少なくとも多孔質構造を有する。
【００２３】
本発明におけるパルプは、木材もしくは他の植物繊維を分解した際に生じる、たいてい主としてセルロースから成る繊維状の物質である。本発明では、純粋にセルロースを基礎とした記録担体も、パルプを含む記録担体として理解される。
【００２４】
このように、パルプを含む記録担体としては、例えば、古紙、厚紙および／またはボール紙もしくは段ボール箱などのパルプ含有紙をベースとした記録担体も含まれる。
【００２５】
また、本発明で記録担体として使用可能なパルプを含まない紙、または、パルプを含まない他の材料も公知である。この場合、パルプを含まない記録担体は、好ましくは、多孔質構造を有しており、印刷のために編織された所定の物質を含む。
【００２６】
なお、好ましい実施形態では、パルプを含む記録担体が使用される。
【００２７】
特定の実施形態では、記録担体は紙、厚紙および／またはボール紙を含み、例えば紙および／またはボール紙である。
【００２８】
第１の態様では、本発明は、複数の液体を液体成分として含む少なくとも一種類のインクまたは少なくとも一種類の液体トナー／現像液を記録担体に付着させる方法に関する。ここで、記録担体は、インクもしくはトナーの付着後、定着前に、４０℃から８０℃の範囲の熱処理され、その後、少なくとも９０℃の温度で定着される。好ましくは、所定の実施形態では、この熱処理は、５０℃から７５℃までの範囲、例えば約７０℃で行われる。特定の実施形態では定着は、１００℃を超える温度で行われ、特に、水が溶剤として液体成分中に含まれている場合には、例えば１１０℃を超えるもしくは１２０℃を超える温度で行われる。
【００２９】
インクもしくはトナーの付着は、本発明によれば、片面もしくは両面のどちらでもよく、特に限定されない。
【００３０】
インクもしくは液体トナーは、組成の点では、少なくとも二種類の液体、例えば水と少なくとも一種類の有機溶剤、または、少なくとも二種類の有機溶剤を含むものであれば、特に限定されない。さらに、含まれる顔料もしくは色素および／または樹脂は、固体状でも液体状でもよく、特には限定されない。これに加えて、インクもしくは液体トナーが、別の成分、例えば熱可塑性材料または他の添加物を含んでいてもよい。ここでこの添加物は例えば、界面活性剤もしくは防食剤もしくは電荷制御剤もしくは殺真菌剤もしくは除草剤である。
【００３１】
液体成分における溶剤は、特には限定されず、例えば、インクもしくは液体トナーに通常含まれうるものであってよい。こうした溶剤は、例えば米国特許第６４９８２０２号明細書から公知であり、溶剤についてはこの文献を参照されたい。特定の実施形態では、液体成分は少なくとも第１の液体と第２の液体とを含む。
【００３２】
特定の実施形態では、複数の液体のうちの第１の液体、すなわち一方の液体である第１の液体は、４０℃から８０℃の範囲の温度で、他方の液体である第２の液体および／または別の液体よりも低い、例えば１．００ｍＰａ・ｓ未満の粘性を有する例えば水もしくは有機溶剤であり、さらに、特定の実施形態では、この第１の液体は、他方の液体である第２の液体および／または別の液体よりも低い、例えば１１０℃未満の沸点を有する。この場合、液体成分の粘性は、少なくとも第１の液体と第２の液体との相互作用によって、場合によっては、第１の液体と第２の液体とインクもしくは液体トナーの液体成分中の別の液体との相互作用によって、４０℃から８０℃の加熱の際に著しく低下する。これにより、第２の液体、例えば有機溶剤、および／または、別の液体が、記録担体内に容易に移行することができる。特に、これは、定着時に分離される溶剤、例えば第１の液体（例えば水）が加熱時に気化しない程度に、すなわち第１の液体の沸点（例えば水であれば通常の条件で１００℃）に達しない程度にまで温度を上昇させることによって実現される。
【００３３】
すなわち特定の実施形態では、第１の液体は、通常圧のもとで、８０℃以上、好ましくは９０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上の沸点を有する。特定の実施形態では、さらに、第２の液体も、通常圧のもとで、８０℃以上、好ましくは９０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１１０℃以上の沸点を有する。このように、例えば、比較的低い沸点と比較的低い粘性とを有する第１の液体、例えば水は、加熱時に液体成分の粘性を低下させるので、第２の液体、例えば有機溶剤および／または別の液体は容易に記録担体に移行可能となる。すなわち低い粘性、および、場合により低い沸点も有する第１の液体は、例えば１．０ｍＰａ・ｓ超もしくは１００ｍＰａ・ｓ超の高い粘性、および、場合により例えば１１０℃超の高い沸点も有する第２の液体等を記録担体内に搬送するための搬送媒体として利用可能である。液体の浸透に対する抵抗が熱処理によって低減されることにより、高い粘性、および、場合により高い沸点も有する第２の液体を記録担体内へ搬送することがはじめて可能となる、もしくはこの搬送が簡単化される。これにより、記録担体内への最大限完全な搬送が達成される。特殊加工紙などの特別に処理された記録担体は必要なく、さらに、第２の液体などの液体を記録担体内へ搬送する距離も短くなる。
【００３４】
特定の実施形態では、第１の液体は、水および／またはＩｓｏｐａｒＴＭＮおよび／またはＩｓｏｐａｒＴＭＭなどの有機溶剤であるかまたはこれを含む。複数の第１の液体を混合した物も使用可能である。同様に、複数の第２の液体を混合した物も使用可能である。特定の実施形態では、第２の液体はメタノールを含まない。特定の実施形態では、第２の液体は、少なくとも一種類の有機溶剤であるか、または、これを含む。この少なくとも一種類の有機溶剤は、例えば５ｍＰａ・ｓから１００ｍＰａ・ｓの範囲、例えば１０ｍＰａ・ｓから５０ｍＰａ・ｓの範囲の粘性を有する、例えばグリコールであるアルコール、モノアルコール、ピロリドン、Ｎメチル−２−オキサゾリジノン、油およびこれらの混合物から成るグループから選択される。アルコールは、例えば、２，２’−チオジエタノール、グリセロール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタジオール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコールおよびヘキシレングリコールである。モノアルコールは、例えば、ｎ−プロパノールやイソプロパノールである。ピロリドンは、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである。油は、例えば、鉱物油もしくはシリコンオイルである。
【００３５】
特定の実施形態では、液体成分は少なくとも一種類の有機溶剤を含む。この少なくとも一種類の有機溶剤は、例えば５ｍＰａ・ｓから１００ｍＰａ・ｓの範囲、例えば１０ｍＰａ・ｓから５０ｍＰａ・ｓの範囲の粘性を有する、例えばグリコールであるアルコール、モノアルコール、ピロリドン、Ｎメチル−２−オキサゾリジノン、油およびこれらの混合物から成るグループから選択される。アルコールは、例えば、２，２’−チオジエタノール、グリセロール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタジオール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラエチレングリコールおよびヘキシレングリコールである。モノアルコールは、例えば、ｎ−プロパノールやイソプロパノールである。ピロリドンは、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンである。油は、例えば、鉱物油もしくはシリコンオイルである。
【００３６】
鉱物油とは、石油および場合により他の鉱物原材料を蒸留することによって生成された油であると理解されたい。こうした鉱物油は、一般に、パラフィン（鎖状飽和炭化水素）、ナフタリン（環状飽和炭化水素）、芳香族（芳香族二重結合系を含む環状炭化水素）などの成分および場合によりオレフィンおよび／または場合により硫黄含有および／または窒素含有有機化合物を含み得る。
【００３７】
上述した２種類の含有液体を別として、インクもしくは液体トナーはさらには限定されない。例示的なインクとして、水を基礎とした顔料インクが挙げられる。例えば、液体トナー／現像液は、例えば、キャリア液としての鉱物油、樹脂および溶融可能もしくは溶融不能な着色顔料を含むトナー粒子、並びに、電荷制御剤などの添加剤を含む。
【００３８】
インクもしくはトナーが付着された記録担体の定着前の熱処理は、この処理の時間に関する制限を特に有さない。好ましくは、処理時間は、有機溶剤がほぼ完全に記録担体内に浸透するかもしくは記録担体に完全に吸収されるように設定される。特定の実施形態では、この熱処理は、０．０１秒から２０秒の時間、好ましくは０．１秒から１０秒の時間、特に好ましくは１秒から５秒の時間行われる。処理時間があまりに短いと有機溶剤が記録担体内に充分に移行しないが、処理時間が過度に長くても或る程度以上の改善は得られず、不経済である。印刷設備、特に自動印刷設備において記録担体がガイドされることにより、熱処理時間は、記録担体が熱処理装置を通って走行すべき所定の距離にも相当するので、熱処理の時間が長くなると、これに相当して、熱処理装置の規模も大きくなり、ひいては印刷設備の規模が大きくなる。これは不経済であり、さらに、不要なエネルギーを消費することにもなってしまう。
【００３９】
特定の実施形態では、記録担体は印刷時に独立して加熱されることはなく、特に、例えば記録担体の搬送装置内の加熱装置によって加熱されることはない。ただし、このことは、インクもしくは液体トナーがプリントヘッドにおいて例えば２５℃から３８℃までの温度へ、例えば３０℃から３５℃までの温度へ加熱されることを排除しない。特定の実施形態では、記録担体は、印刷時に（インクもしくは液体トナーの塗布によらなくても）、４０℃以上、好ましくは３５℃以上の温度へは加熱されない。特に、所定の実施形態によれば、印刷時の熱を用いたもしくは電気を用いた加熱装置等の加熱装置による記録担体の加熱は行われない。すなわち、記録担体の搬送装置には、印刷領域において、加熱装置は設けられない。
【００４０】
特定の実施形態では、インクもしくは液体トナーは、さらに、ラテックスなどの少なくとも一種類の熱可塑性材料を含む。熱可塑性材料は定着時に、複数の液体成分もしくは複数の液体を前もって良好に記録担体へ移行させることによって、記録担体上に閉じた膜を形成できる。ここでこの膜形成は、残りの液体もしくは液体成分によって妨害されない、もしくは、僅かしか妨害されない。定着後に、インクもしくはトナーが付着され、コーティングされた記録担体は、改善された特性、例えば、改善された摩擦耐性を有する。熱可塑性材料もしくはラテックスは特には限定されず、例えばスチロール、メチルメタクリレート、アルキルアクリレートなどを基礎とするものであってよい。適切な熱可塑性材料もしくはラテックスは、例えば、米国特許第６４９８２０２号明細書から公知であり、熱可塑性材料もしくはラテックスについてはこの文献の内容が引用によって本願に含まれるものとする。
【００４１】
熱処理の経過は特に限定されず、例えば、連続的な温度上昇を伴って、または、段階的な温度上昇を伴って、または、ほぼ一定の温度で行うことができる。しかし特定の実施形態では、ほぼ一定の温度で熱処理が行われることにより、加熱のためのエネルギーを削減することができる。なぜなら、大量の液体の効率的かつ迅速な移行のための、もしくは、これに相応して液体成分が大量である場合の、もしくは、これに相応した、液体成分におけるこれらの液体の混合比の場合の適切な粘性の設定は温度に依存しているので、温度上昇は記録担体内部への液体の移行の著しい増大をまねかない。
【００４２】
熱処理は、印刷設備内の適切な装置によって行われ、特に限定されない。例えば、ここでの熱処理には、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラム、温風送風機もしくはマイクロ波発生器などの特定の加熱装置を使用できる。特定の実施形態では、熱処理は、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラムから成るグループから選択された、少なくとも一つの熱処理装置によって行われる。この熱処理装置は装置的に簡単に実現でき、良好な温度制御を可能にする。
【００４３】
特定の実施形態では、インクもしくは液体トナーはさらに少なくとも一種類の界面活性剤を含む。これにより、表面張力の低減によって、記録担体内への液体の移行が付加的に改善される。この場合、界面活性剤は特に限定されず、例えばラウリル硫酸ナトリウムもしくはアセチレングリコールを含む。
【００４４】
特定の実施形態では、インクが使用され、このインクは液体として水分をさらに含む。ここで、水分は、例えば、低粘性および低沸点の液体として使用される。当該液体は、加熱時に例えば液体である有機溶剤の、記録担体への移行を改善することができ、その後、定着時に、例えば気化によって容易に分離される。
【００４５】
特定の実施形態では、水および溶剤を含むインクまたは液体として少なくとも二種類の有機溶剤を含む液体トナーを記録担体に付着させる方法が実行される。記録担体は、インクもしくはトナーの付着後、定着前に、４０℃から８０℃の範囲の熱で処理され、その後、少なくとも９０℃の温度で定着される。
【００４６】
第２の態様では、本発明はさらに、記録担体に、複数種類の液体を有する液体成分を含む少なくとも一種類のインクもしくは少なくとも一種類の液体トナーを付着させる印刷設備に関する。この印刷設備は、記録担体の少なくとも片面にインクもしくは液体トナーを付着させるように構成されている、インクもしくは液体トナーのための少なくとも１つの印刷装置と、４０℃から８０℃の範囲の熱で処理を行う少なくとも１つの熱処理装置と、少なくとも１つの定着ステーションとを備えている。熱処理装置は、インクもしくはトナーが付着された記録担体を４０℃から８０℃の範囲の熱で処理するように構成されている。定着ステーションは、記録担体を、印刷方向において熱処理後に、少なくとも９０℃の温度で定着させるように構成されている。
【００４７】
印刷設備の様式は特には限定されず、本発明に沿って定着前に相応の熱処理を行う印刷設備であれば、デジタルプリンタ、オフセットプリンタなどの通常の印刷設備を使用することができる。本発明の印刷設備内に、２つ以上の印刷装置を例えば両面印刷のために設けることもできる。さらに、単色もしくは多色での印刷も可能である。さらに、本発明の印刷装置は、場合により、中間定着装置、反転装置、並びに、所望の印刷温度を設定するための冷却および／または加熱装置のうち１つもしくは複数を含んでよい。また、記録担体を再度湿らすための湿し装置を設けたり、または、熱処理装置に加え、インクもしくはトナーの付着前後の記録担体の前処理および／または後処理のための他の装置を設けたりしてもよい。さらに、相応の印刷ドラム、記録担体の処理および／またはガイドのためのドラムや、印刷版を記録担体へ移行させるための装置、印刷インクの保管容器等を本発明の印刷設備内に設けることができる。さらに、通常、既存の印刷設備に含まれている複数の装置を本発明の印刷設備内に含め、これらの装置を、上述した装置と同様に適切に、印刷過程もしくは所望の製品もしくは使用されている記録担体に応じて配置することができる。
【００４８】
定着ステーションの様式は、特に限定されず、印刷設備において通常使用される定着ステーションが含まれる。例えば、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラム、温風送風機もしくはマイクロ波発生器等の特定の加熱機器、または、温風もしくはマイクロ波を生じさせるその他の機器、好ましくは、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラムなどであってよい。温風送風機、マイクロ波装置、赤外線放射器、加熱サドルおよび加熱されたドラム等はここでは特には限定されない。
【００４９】
４０℃から８０℃の範囲の熱で処理を行う装置も同様に特に限定されず、適切に設けられる。これは例えば種々の加熱装置の形態であってよく、例えば、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラム、温風送風機もしくはマイクロ波発生器などの所定の加熱機器、または、温風もしくはマイクロ波を生じさせるその他の機器、好ましくは、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラムなどであってよい。温風送風機、マイクロ波発生器、赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラム等はここでは特には限定されない。
【００５０】
特定の実施形態では、熱処理装置は、赤外線放射器と、加熱サドルと、加熱されたドラムとから成るグループから選択される。これらは印刷設備内に簡単に実現でき、良好な温度制御を可能にする。赤外線放射器、加熱サドル、加熱されたドラム等はここでは特には限定されない。
【００５１】
また、熱処理時の温度勾配および／または段階的な温度上昇を実現するために、複数の熱処理装置を設けることもできる。しかし特定の実施形態では、インクもしくはトナーが付着された記録担体が実質的に均等に熱処理されるように、少なくとも１つの熱処理装置が構成されている。こうした熱処理は、少なくとも１つの熱処理装置において、０．０１秒から２０秒の時間、好ましくは０．１秒から１０秒の時間、特に好ましくは１秒から５秒の時間にわたって行われる。こうした時間は、少なくとも１つの熱処理装置の相応の配置および／または寸法によって実現され、例えばシミュレーションデータに基づいて適切に設定できる。
【００５２】
特定の実施形態では、記録担体の印刷領域、すなわち、印刷設備がインクもしくは液体トナーを記録担体へ付着させる領域には、印刷設備以外の熱処理装置、例えば熱を用いた加熱装置もしくは電気を用いた加熱装置は設けられていない。ただし、このことは、インクもしくは液体トナーが印刷設備、例えばプリントヘッドにおいて、加熱装置によって、例えば２５℃から３８℃の温度、好ましくは３０℃から３５℃の温度に加熱されることを排除するものではない。プリントヘッドの冷却部もしくは相応の冷却装置も、印刷時の適切なテンパリングのために設けることができる。特定の実施形態では、インクもしくはトナーを付着させる領域に、記録担体用の搬送装置に加熱装置は設けられない。特定の実施形態では、記録担体の印刷領域、すなわち、印刷設備がインクもしくは液体トナーを記録担体へ付着させる領域には、熱処理装置、例えば熱を用いた加熱装置または電気を用いた加熱装置は設けられない。
【００５３】
例えば液体トナーを用いて記録担体に両面印刷を行うデジタルプリンタの形態の本発明の印刷設備の実施例が図１に示されている。ただし本発明は図示の実施例に限定されない。もちろん、本発明に沿った片面印刷用の印刷設備も実現可能であり、この場合、印刷設備の不要な要素が省略されるのみである。
【００５４】
図１では、記録担体２０への印刷を行うデジタルプリンタ１０は、トナー像（印刷像２０’；図２を参照）を記録担体２０へ印刷する１つもしくは複数の印刷機構１１ａ−１１ｄおよび１２ａ−１２ｄを有している。記録担体２０として、図示のように、ウェブ状の記録担体２０がロール２１から繰出し器２２を用いて繰出され、第１の印刷機構１１ａへガイドされる。熱処理装置を内部に備えた定着ユニット３０、および、印刷方向において後続する定着ステーション（詳細には図示されておらず、後述する）において、印刷像２０’が記録担体２０上に定着される。続いて、記録担体２０は巻取り器２７によってロール２８に巻取られる。こうした構成はロール・ツー・ロールプリンタとも称される。
【００５５】
図１に示されている有利な構成では、ウェブ状の記録担体２０は、４つの印刷機構１１ａ−１１ｄによって表面がフルカラー印刷され、４つの印刷機構１２ａ−１２ｄによって裏面がフルカラー印刷される（いわゆる４／４コンフィグレーションである）。このために、記録担体２０は、ロール２１から繰出し器２２によって繰出され、調節機構２３を介して第１の印刷機構１１ａに供給される。調節機構２３では、記録担体２０が例えば所望のように、適切な前処理剤で前処理される。
【００５６】
続いて、記録担体２０は、まず、表面のみを印刷する第１の印刷機構１１ａ−１１ｄの後方のラインへ供給される。各印刷機構１１ａ−１１ｄは、記録担体２０を、通常、異なる色の現像液もしくは転写液によって、または、電磁的に読み出される現像液中の異なるトナー材料、例えばＭＩＣＲトナーによって印刷する。
【００５７】
表面の印刷後、記録担体２０は反転ユニット２４で反転され、裏面印刷のために残りの印刷機構１２ａ−１２ｄに供給される。選択的に、反転ユニット２４の領域に（図示されていない）別の調節機構を配置することができる。これによって、記録担体２０が裏面印刷に対して準備される。これは、例えば、先行して印刷された表面印刷像（または、表面全体もしくは裏面全体）の表面定着／中間定着（部分定着）もしくはその他の調節である。したがって、表面印刷像がさらなる搬送時に、後続の印刷機構によって機械的な損傷を受けることが防止される。
【００５８】
フルカラー印刷を達成するには、少なくとも４色（つまり、少なくとも４つの印刷機構１１、１２）、特には例えば基本色ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）が必要である。特別色（例えば顧客の指定した色、または、印刷可能な色度座標を拡張するための付加的な基本色）を備えた別の印刷機構１１、１２も使用可能である。
【００５９】
印刷機構１２ｄの後方には、見当合わせユニット２５が配置されている。この、見当合わせユニットによって、記録担体２０上に、印刷像２０’とは無関係に（特には印刷像２０’の外側に）印刷されたレジストレーションマークが評価される。これにより、横レジスタマークおよび縦レジスタマーク（色点を形成する基本色点が上下にまたは空間的に相互にきわめて近い位置に配置される；これは色レジスタマークもしくは４色レジスタマークとも称される）と見当合わせ（表面および裏面の位置が正確に一致しなければならない）とが調整され、これにより質的に良好な印刷像２０’が得られる。
【００６０】
見当合わせユニット２５の後方には定着ユニット３０が配置されており、この定着ユニット３０によって印刷像２０’がまず熱処理装置によって処理され、例えば高い粘性および場合により高い沸点を有する液体トナーのキャリア液／液体成分を構成する複数の液体が記録担体２０内へ移行され、その後、記録担体２０が定着される。その際、キャリア液を構成する他の液体が蒸発することもある。電気泳動方式のデジタルプリンタでは、定着ユニット３０として、例えば、トナー粒子のみが記録担体２０上に残るよう、残留しているキャリア液をほぼ蒸発させるサーモドライヤが使用される。ここで、トナー粒子が熱作用によって溶融可能な材料、例えば樹脂から製造されている場合には、トナー粒子が記録担体２０上で溶融されてもよい。
【００６１】
定着ユニット３０の後方には、記録担体２０を全ての印刷機構１１ａ−１２ｄと定着ユニット３０とを通して牽引するトラクション機構２６が配置されており、当該領域に別の駆動部を配置する必要はない。というのは、記録担体２０に対する摩擦駆動部を設けると、定着されていない印刷像２０’が消失するおそれが生じるからである。
【００６２】
トラクション機構２６は、記録担体２０を巻取り器２７へ供給し、この巻取り器２７は印刷された記録担体２０を巻取る。
【００６３】
印刷機構１１、１２および定着ユニット３０の中央には、デジタルプリンタ１０に対する全体的な供給装置群、例えば、空調モジュール４０、エネルギー供給部５０、コントローラ６０、および、種々の液体に対する液体管理部７０が配置されている。液体管理部７０は例えば液体制御ユニット７１および保管容器７２などである。液体として、特には、油もしくは有機溶剤等を含む純粋なキャリア液、高濃度の現像液（油もしくは有機溶剤を含むキャリア液に比べてトナー粒子の割合の高い液体）、および、セラム（現像液に電荷制御剤を加えたもの）が、デジタルプリンタ１０へ、さらに、汚染物除去すべき液体用の排出容器または洗浄液用の容器へ供給される必要がある。
【００６４】
デジタルプリンタ１０は、同じ構造の印刷機構１１、１２によってモジュラー状に構成されている。印刷機構１１、１２は機械的には同じであり、内部で使用される現像液（トナーの色もしくはトナーの種類）の点のみ異なる。
【００６５】
印刷機構１１、１２の基本的構造が図２に示されている。こうした印刷機構は電子写真方式をベースとしており、帯電したトナー粒子を含む現像液を用いて、電子写真画像担体に着色を行い、生じた画像を記録担体２０へ移行させるものである。
【００６６】
印刷機構１１、１２は、主として、電子写真ステーション１００と、現像ステーション１１０と、転写ステーション１２０とから成る。
【００６７】
電子写真ステーション１００の中心となるのは、表面に電子写真層を有する電子写真画像担体（いわゆる感光体）である。感光体は、ここでは、ドラム（感光ドラム１０１）として構成されており、硬性の表面を有する。感光ドラム１０１は、印刷像２０’を形成するため種々の要素を回転して（矢印方向で回転して）通過する。
【００６８】
感光体ではまず、あらゆる汚染物が洗浄される。このために、感光体の表面に残った電荷を消去する消去光１０２が設けられている。消去光１０２は、均一な光分布を達成するために補償可能（局所的に調整可能）である。これにより、表面を均等に前処理できる。
【００６９】
消去光１０２の次に、場合により感光体の表面に残留しているトナー粒子や汚染物粒子、残留するキャリア液などを除去するために、クリーニング装置１０３が感光体を機械的に洗浄する。除去されたキャリア液は収集容器１０５へ供給される。収集されたキャリア液とトナー粒子とは処理されて（場合により濾過されて）、色ごとに相応のインク液容器すなわち保管容器７２へ供給される（矢印１０５’を参照）。
【００７０】
クリーニング装置１０３は、好ましくは、表面を機械的に洗浄するために、感光ドラム１０１の外套面に鋭角で（流出表面に対して約１０°から８０°の角度で）接するドクターブレード１０４を有する。ドクターブレード１０４は、感光ドラム１０１の回転方向に対して横断方向に往復運動し、これにより、軸方向長さの全体にわたって最大限まで摩擦の少ない状態で外套面を洗浄することができる。
【００７１】
続いて、感光体は帯電装置１０６によって予め定められた静電電位へ帯電される。このために、好ましくは、複数のコロトロン（特にはガラスクラッドコロトロン）が設けられる。コロトロンは、高電圧が印加される少なくとも１つのワイヤ１０６’から成る。当該電圧によって空気はワイヤ１０６’を中心としてイオン化される。対向電極として、シールド１０６’’が設けられる。コロトロンには付加的に新鮮空気が散布によって供給される。当該新鮮空気は、シールド間の特別な空気路（給気のための給気チャネル１０７および排気のための排気チャネル１０８）を通して供給される（図２の空気流の矢印を参照）。供給された空気もワイヤ１０６’で均等にイオン化される。これにより、感光体の隣接する表面での均質かつ均等な帯電が達成される。乾燥され加熱された空気によって、均等な帯電がいっそう改善される。排気チャネル１０８を介して空気が排出される。場合によって生じたオゾンも同様に排気チャネル１０８を介して排出される。
【００７２】
複数のコロトロンがカスケード接続可能であり、つまり、同じシールド電圧のもとでシールド１０６’’ごとに２つ以上のワイヤ１０６’が設けられる。シールド１０６’’を介して流れる電流を調整可能であり、これにより、感光体の帯電を制御可能である。コロトロンが種々の強さで通電されることにより、感光体で均等かつ充分な高さの帯電が達成される。
【００７３】
帯電装置１０６の後に、像生成機１０９が配置されている。この像生成機は、光学的なビームを介して、感光体を所望の印刷像２０’に応じてピクセル毎に帯電させる。これによって静電潜像が生じる。この静電潜像には後に、トナー粒子で着色される（着色された像は、印刷像２０’に相当する）。有利には、ＬＥＤ像生成機１０９が使用される。ここでは、多数の個別ＬＥＤを備えたＬＥＤラインが、感光ドラム１０１の軸方向の長さ全体にわたって、固定して配置されている。とりわけ、ＬＥＤの数と感光体上の光学的な結像点の大きさとによって、印刷像２０’の解像度が定まる（典型的な解像度は、６００×６００ｄｐｉである）。ＬＥＤは、個々に時間および自身のビーム出力に関して制御可能である。したがって、ラスター点（複数の画像点またはピクセルから成る）を形成するために、マルチレベル方法を使用するか、幾つかの画像点を遅らせ、これによって、例えば色レジスタマークまたは見当合わせが正しくない場合に、修正が電子光学的に実行される。
【００７４】
像生成機１０９は、駆動制御論理回路を有している。この駆動制御論理回路は多数のＬＥＤおよび、これらのＬＥＤのビーム出力が原因で、冷却されなければならない。有利にはこの像生成機１０９は、液体によって冷却される。これらのＬＥＤは、グループ毎に（複数のＬＥＤが１つのグループにまとめられる）、または、別個に駆動制御される。
【００７５】
像生成機１０９によって生成された静電潜像には、現像ステーション１１０によって、トナー粒子が付着される。現像ステーション１１０はこのために、回転する現像ドラム１１１を有している。これによって、現像液層が感光体へと導かれる（現像ステーション１１０の作用を後に詳細に説明する）。感光ドラム１０１の表面は比較的硬いので、現像ドラム１１１の表面は相対的に柔らかく、両者が押し合わせられ、細く、高さのある間隙（ドラム間のすき間）が生じる。ここで、画像箇所では電界によって、帯電されたトナー粒子が電気泳動で、現像ドラム１１１から感光体へと移動する。画像の無い箇所では、トナーは感光体に移動しない。現像液でみたされた間隙は高さを有している（すき間の幅）。これは、２つのドラム１０１、１１１の対向する圧力と、現像液の粘性とに依存している。典型的に、間隙の幅は、約２μｍから約２０μｍの範囲にある（現像液の粘性に応じて、この値は変化し得る）である。間隙の長さは、約数ミリメートルである。
【００７６】
着色された画像は、感光ドラム１１１によって、第１の転写箇所まで回転する。ここで、着色された画像は、転写ドラム１２１上に、実質的に完全に転写される。転写ドラム１２１は、第１の転写箇所（感光体１０１と転写ドラム１２１との間の間隙）で、感光ドラム１０１と同じ方向に、有利には、同じ速度で動かされる。印刷像２０’が転写ドラム１２１上に移された後、印刷像２０’（トナー粒子）は、選択的に、帯電ユニット１２９、例えばコロトロンによって、再充電または帯電される。これによって、トナー粒子は、その後、より良好に記録担体２０に移される。
【００７７】
記録担体２０は、搬送方向２０’’で、転写ドラム１２１とプレスドラム１２６との間を通過する。接触領域（間隙）は、第２の転写箇所である。ここではトナー像が、記録担体２０上に移される。転写ドラム１２１は、この第２の転写領域において、記録担体２０と同じ方向で動く。プレスドラム１２６も、この方向で、間隙領域において回転する。転写箇所での転写ドラム１２１と、プレスドラム１２６と、記録担体２０との速度は相互に合わせられ、有利には同じにされる。これによって、印刷像２０’が汚れることがなくなる。第２の転写箇所で印刷像２０’は、転写ドラム１２１とプレスドラム１２６との間の電界によって、電気泳動で、記録担体２０上に移される。さらに、プレスドラム１２６は、大きい機械的な力によって、相対的に柔らかい転写ドラム１２１を押す。これによって、トナー粒子は、付着性によっても、記録担体２０に付いたままになる。
【００７８】
転写ドラム１２１の表面は比較的柔らかく、プレスドラム１２６の表面は比較的硬いので、回転時に間隙が生じる。ここで、トナー伝送が行われる。これによって記録担体２０の凸凹が補償される。したがって記録担体２０は完全に印刷される。このような間隙は、比較的厚い記録担体２０、または、比較的凹凸の多い記録担体２０を印刷するのにも適している。これは例えば、包装材料印刷の場合である。
【００７９】
印刷像２０’は、完全に記録担体２０上に移されるべきであるが、不所望ながら、トナー粒子が僅かに、転写ドラム１２１上に残ってしまうことがある。キャリア液の一部は、ぬれ性の故、常に転写ドラム１２１上に残ってしまう。場合によっては残っているトナー粒子は、第２の転写箇所に続くクリーニングユニット１２２によってほぼ完全に除去されるべきである。転写ドラム１２１上に残っているキャリア液も完全にまたは所定の層厚まで、転写ドラム１２１によって除去される。したがって、表面がきれいであること、または、転写ドラム１２１の表面上の現像液の層厚が定まっていることによって、クリーニングユニット１２２の後と、感光ドラム１０１から転写ドラム１２１への第１の転写箇所の前とでは同じ条件が存在する。
【００８０】
有利には、クリーニングユニット１２２は、クリーニングブラシ１２３とクリーニングドラム１２４とを備えたウェットチャンバとして構成されている。ブラシ１２３の領域には、クリーニング液（例えばキャリア液または特有のクリーニング液が使用される）が、クリーニング液供給部１２３’を介して供給される。クリーニング液内でクリーニングブラシ１２３が回転し、転写ドラム１２１の表面に「ブラシをかける」。これによって、表面に付着しているトナーがほぐされる。
【００８１】
クリーニングドラム１２４は、トナー粒子の電荷と反対の電位を有している。この結果、帯電したトナーが、クリーニングドラム１２４によって、転写ドラム１２１から除去される。クリーニングドラム１２４は転写ドラム１２１と接触するので、クリーニングドラム１２４は、転写ドラム１２１上に残っているキャリア液も、供給されたクリーニング液とともに除去する。ウェットチャンバからの張り出し部には、調節エレメント１２５が配置されている。調節エレメント１２５として、図示されているように、抑留板を使用することができる。この抑留板は、鈍角で（板と流出表面との間は約１００°〜１７０°）、転写ドラム１２１に対して配置されている。これによって、ドラム表面上の残余液はウェットチャンバ内にほぼ完全に抑留され、（保管容器７２の）図示されていないクリーニング液保管容器へとクリーニング液排出部１２４’を介して除去するために、クリーニングドラム１２４に供給される。
【００８２】
抑留板の代わりに、図示されてない調量ユニットをこの箇所に配置することもできる。調量ユニットは例えば、１つまたは複数の調量ドラムを有している。この調量ドラムは、転写ドラム１２１に対して所定の間隔を有しており、多くのキャリア液を除去するので、押し挟むことによって、この調整ドラム後に所定の層圧が実現される。転写ドラム１２１の表面はこの場合、完全にはクリーニングされず、所定の層厚を有する完全に平らなキャリア液が残る。除去されたキャリア液は、クリーニングドラム１２４を介して、クリーニング液保管容器に戻される。
【００８３】
クルーニングドラム１２４自体は、図示されていないドクターブレードによって機械的に、きれいに保たれる。トナー粒子を含む、除去された液体は、全ての色に対して、中央の収集容器に収容され、クリーニングされ、再利用のために、中央のクリーニング液保管容器に供給される。
【００８４】
プレスドラム１２６も同様に、クリーニングユニット１２７によってクリーニングされる。クリーニングユニット１２７として、ドクターブレード、ブラシおよび／またはドラムが、汚れ（紙埃、残余トナー粒子、現像液等）を、プレスドラム１２６から除去する。除去された液体は、収集容器１２８内に集められ、場合によってはクリーニングされて、液体排出部１２８’を介して印刷プロセスに再利用される。
【００８５】
記録担体２０の表面を印刷する印刷機構１１の場合には、プレスドラム１２６は、記録担体２０の印刷されていない面（したがって、まだ乾燥している面）をプレスする。
【００８６】
しかし、乾燥した面に、既に、埃の粒子／紙の粒子または他の汚れの粒子が存在している場合がある。この場合、これらの粒子はプレスドラム１２６によって除去される。このため、プレスドラム１２６は、記録担体２０よりも幅広くなくてはならない。この結果、印刷領域外の汚れも良好にクリーニングされる。
【００８７】
記録担体２０の裏面を印刷する印刷機構１２の場合には、プレスドラム１２６は直接的に、表面の、まだ定着されていない、湿った印刷像２０’をプレスする。印刷像２０’が、プレスドラム１２６によって除去されないようにするために、プレスドラム１２６の表面は、記録担体２０上のトナー粒子に関してもキャリア液に関しても、非付着性でなければならない。
【００８８】
現像ステーション１１０は、静電潜像である印刷像２０’に、所定のトナーを付着させる。このために、現像ドラム１１１は、トナー粒子を感光体へと導く。現像ドラム１１１自体に、完全に平らな層を付着させるために、まずは、保管室１１２に、現像液が、図示されていない混合容器（液体制御ユニット７１内にある）から、液体供給部１１２’を介して、所定の濃度で供給される。この保管室１１２から、現像液が予室１１３に、溢れだして供給される（上方が開放されている槽の様式）。現像ドラム１１１の方へむかって、電極セグメント１１４が配置されている。この電極セグメントは、自身と現像ドラム１１１との間にすき間を形成している。
【００８９】
現像ドラム１１１は回転の際に、上方が開放されている予室１１３を通り、この際に、現像液をこのすき間内に供給する。余剰現像液は、予室１１３から、保管室１１２へと戻る。
【００９０】
電極セグメント１１４と現像ドラム１１１との間の、電位によって形成された電界によって、現像液はこのすき間内で２つの領域に分かれる。これは詳細には、トナー粒子が集まる現像ドラム１１１近傍の層領域（濃縮された現像液）と、トナー粒子が乏しい、電極セグメント１１４の近傍の第２の領域である（濃度が極めて薄い現像液）。
【００９１】
次に、現像液層はさらに、調量ドラム１１５に搬送される。調量ドラム１１５は、上方の現像液層を押し出す。したがってその後、約５μｍの厚さの所定の層厚の現像液が、現像ドラム１１１上に残る。トナー粒子はキャリア液内で、実質的に現像ドラム１１１の表面近傍に存在しているので、実質的に外側に位置しているキャリア液が押し出される、または、抑留され、最終的に収集容器１１９に戻される。しかし、保管室１１２には供給されない。
【００９２】
この結果、高濃度の現像液の大部分が、調量ドラム１１５と現像ドラム１１１との間の間隙を通って搬送される。したがって、調量ドラム１１５後には、約４０質量パーセントのトナー粒子と、約６０質量パーセントのキャリア液とを有する均一の厚さの現像液層が生じる（印刷プロセスの要求に応じて、この質量比は、多かれ少なかれ変動し得る）。この均一の現像液層は、現像ドラム１１１と感光ドラム１０１との間の間隙内に搬送される。次にここでは、静電潜像の画像箇所に電気泳動によってトナー粒子が付着される。また、非画像箇所領域においては、トナーは感光体に移されない。電気泳動には、十分なキャリア液が絶対に必要である。この液体膜は、ぬれ性によって、間隙後にほぼ中央で分かれる。したがってこの層の一方の部分は感光ドラム１０１の表面に付着したままであり、他方の部分（画像箇所の場合には実質的にキャリア液、画像の無い箇所の場合にはトナー粒子とキャリア液）は、現像ドラム１１１上に残る。
【００９３】
現像ドラム１１１に繰り返し同じ条件で、均一に、現像液を被着することを可能にするために、残っているトナー粒子（これは、実質的にネガの、移されなかった印刷像である）と現像液とが、クリーニングドラム１１７によって、静電気的および機械的に除去される。クリーニングドラム１１７自体は、ドクターブレード１１８によってクリーニングされる。除去された現像液は、再利用のために収集容器１１９に供給される。この収集容器には、例えばドクターブレード１１６を用いて調量ドラム１１５から除去された現像液も、ドクターブレード１０４を用いて感光ドラム１０１から除去された現像液も供給される。
【００９４】
収集容器１１９内に集められた現像液は、混合容器に、液体排出部１１９’を介して、供給される。この混合容器には、必要であれば、新鮮な現像液も混じりけのないキャリア液も供給される。混合容器内には常に十分に、液体が所望の濃度（キャリア液に対するトナー粒子の所定の割合）で存在していなければならない。この濃度は、混合容器内で常に測定され、除去された現像液量の供給およびその濃度に依存して、並びに、新鮮な現像液もしくはキャリア液の量および濃度に依存して、相応に調節される。
【００９５】
さらに、相応する保管容器７２から、高濃度の現像液、混じりけのないキャリア液、セラム（キャリア液に、トナー粒子の電荷を制御するための電荷制剤を加えたもの）並びに除去された現像液を、この混合容器に別個に供給することが可能である。
【００９６】
感光体は有利には、ドラムの形態で、または、無端帯として形成される。ここでアモルファスシリコンが、感光体材料としてまたは有機感光材料として（ＯＰＣとも称される）使用可能である。
【００９７】
感光体の代わりに、他の画像担体、例えば磁気的な画像担体、イオン化可能な画像担体等も使用可能である。これらは、電子写真の原理にしたがって作動するのではなく、ここでは他の原理にしたがって、静電潜像が、電気的に、磁気的にまたはその他の方法で形成される。これらの静電潜像にはトナーが付着され、最終的に記録担体２０に移される。
【００９８】
相応のスキャン機構を備えたＬＥＤバーまたはレーザも、像生成機１０９として使用可能である。
【００９９】
同様に、転写部材はドラムとしてまたは無端帯として形成可能である。転写部材を省くこともできる。この場合には、印刷像２０’が、直接的に感光ドラム１０１から、記録担体２０に移される。
【０１００】
用語「電気泳動」とは、電界作用による、キャリア液内の帯電されたトナー粒子の移動のことである。トナー粒子の転写時にはそれぞれ、相応するトナー粒子が実質的に完全に他の部材に移行する。この液体膜は、２つの部材の接触後に、関与している部材のぬれ性によってほぼ半分に分割される。したがって、ほぼ半分が第１の部材上に付着したままであり、残りの部分が他の部材に付着したままである。印刷像２０’は移され、次の箇所にさらに搬送される。これによって次の転写領域においても、トナー粒子の電気泳動による移動が可能になる。
【０１０１】
デジタルプリンタ１０は、表面印刷のための１つまたは複数の印刷機構と、場合によっては、裏面印刷のための１つまたは複数の印刷機構を有し得る。印刷機構は、線状に、Ｌ字状にまたはＵ字状に配置可能である。
【０１０２】
巻取り器２７の代わりに、図示されていない後処理装置を、トラクション機構２６の後に配置することもできる。これは例えば裁断機、紙折機、ステープラー等である。これによって、記録担体２０を最終形にすることができる。例えば記録担体２０を、最後に本が完成するまで処理することができる。これらの後処理機器を列状に配置することも、曲線状に配置することも可能である。
【０１０３】
デジタルプリンタ１０を、有利な実施例として上述したように、ロール・ツー・ロールプリンタとして動作させることができる。最後に記録担体２０を枚葉紙に切断し、その後これらの枚葉紙を積み重ねる、または、適切に処理することも可能である（ロール・ツー・シートプリンタ）。同様に、枚葉紙状の記録担体２０をデジタルプリンタ１０に供給し、終端部で枚葉紙を積層する、または、さらに処理することも可能である（シート・ツー・シートプリンタ）。
【０１０４】
記録担体２０の表面だけを印刷すればよい場合には、インクを備えた少なくとも１つの印刷機構１１が必要となる（片面印刷）。裏面も印刷される場合には、さらに、裏面用の少なくとも１つの印刷機構１２が必要となる（両面印刷）。表面および裏面上の所望の印刷像２０’に依存して、プリンタ構造は、表面および裏面のための相応数の印刷機構を含む。ここで各印刷機構１１、１２は常に、１つのインクまたは一種類のトナーのためだけのものである。
【０１０５】
印刷機構１１、１２の数は、技術的にのみ制限される。これは、記録担体２０の機械的な最大引張荷重および自由引張長によるものである。典型的には、１／０構造（印刷されるべき表面に対して印刷機構が１つだけ設けられている）から６／６構造（この場合には、６個の印刷機構が、記録担体２０の表面および裏面に対してそれぞれ設けられる）までの任意の構造が可能である。有利な実施形態（構造）は、図１に示されている（４／４構造）。この有利な実施形態によって、４つの基本色を用いて表面および裏面のフルカラー印刷が行われる。４色印刷時の印刷機構１１、１２の順番は、有利には、明るい色（黄色）を印刷する印刷機構１１、１２から始まり、暗い色を印刷する印刷機構１１、１２へと続く。すなわち、例えば記録担体２０は、明るい色から暗い色へと続くＹ−Ｃ−Ｍ−Ｋのインクの順番で印刷される。
【０１０６】
記録担体２０は、紙、厚紙、段ボールまたはその他の適切かつ印刷可能な材料から製造される。パルプを含まない材料でもよいが、有利にはパルプを含む材料から製造される。
【０１０７】
片面印刷による印刷設備の例示的な実施形態が、図３〜５に示されている。この印刷設備は当然ながら、図１および２に示された実施例にも適用可能であり、相応にレイアウト可能である。
【０１０８】
図３から５には、概略的な印刷設備も示されている。これは、上述した、通常の印刷機構のように、インクもしくは液体トナーを塗布する４つのプリントヘッドもしくは印字バーを有している。これは図３においては３．２、３．３、３．４および３．５であり、図４においては４．２、４．３、４．４および４．５であり、図５においては５．２、５．３、５．４および５．５である。これらにはそれぞれ熱処理装置３．６；４．６；５．６と定着ステーション３．７；４．７；５．７と続いている。
【０１０９】
図３では熱処理装置３．６および定着ステーション３．７が赤外線放射器として構成されており、図４では熱処理装置４．６および定着ステーション４．７が加熱サドルとして構成されおり、図５では熱処理装置５．６および定着ステーション５．７が加熱されたドラムとして構成されている。
【０１１０】
しかし、赤外線放射器が熱処理装置として、および、加熱サドルとして、または、加熱されたドラムとして、定着ステーション等内に、もしくは、定着ステーション等として使用することは排除されない。
【０１１１】
図１〜５に示された実施形態において得られる、インクもしくはトナーが付着された記録担体の例示的な温度経過が図６に示されている。ここでは、熱処理装置および定着ステーション内の領域のみが示されている。最後の印刷装置を離れた後、ここでは、周辺温度もしくは、印刷装置内の温度が４０℃から８０℃の範囲の所定の温度Ｔ１まで、熱処理装置内で上げられ、時間Δｔ１の間、この温度に保たれる。次に、定着ステーション内の温度が温度Ｔ２まで上げられ、時間Δｔ２の間、この温度に保たれる。この時間Δｔ２は、ここで示されているように、時間Δｔ１より短くてもよいが、時間Δｔ１より長くてもよい。次に、温度が再び、印刷装置の周辺温度まで下げられる。しかし、別の温度まで下げられてもよい。図６に示されているように、温度Ｔ１およびＴ２をほぼ一定に保つことができる。しかし、継続的に上昇する温度経過または継続的に下降する温度経過または段階的に上昇する温度経過および段階的に下降する温度経過も設定可能である。例えば、複数の熱処理装置および／または複数の定着ステーションが用いられてもよい。
【０１１２】
たいした気化がまだ生じていない限りは、この熱処理によってインクまたは液体トナーの液体成分における液体の粘性が低減される。例えば溶剤、すなわち水、グリセロールおよびヘキシレングリコールの場合のこのような温度依存の粘性低下は図７に示されており、この図から明らかである。
【０１１３】
液体のこの粘性低下は、インクもしくは液体トナーの液体成分に対して、全体的に、粘性の格段の低下をもたらし、これは、記録担体への浸透時間を短くする。これは、例示的な溶剤もしくはグリセロールＧと水（Ｈ２Ｏ）との溶剤混合液の場合に対して、図８に示されている。ここでは、記録担体として紙が使用されている。特にグリセロールＧに対して、また、グリセロールＧと水との混合物に対しても、浸透時間の格段の低減が、４０℃から８０℃の範囲、特に５０℃から７５℃の範囲において観察された。浸透時間のこのような低減によって、インクもしくは液体トナーの液体成分の液体の、記録担体内への移行時間が短くなる。これは、印刷設備、特に定着ステーションの小型化を生じさせ、コスト、材料およびエネルギーの節約になる。
【０１１４】
上述のように、特に、インクの液体成分中の液体である有機溶剤と水との混合によって、熱処理時に、粘性が格段に低減される。これは特に、記録担体として紙、厚紙または段ボールが使用されている場合である。これは例えば約７０℃で行われ、水は、まだ、それほど気化しない。しかし、液体成分もしくは混合液の粘性をさらに低減させることができる。この場合に水は搬送媒体として利用され、これによって、例えば有機溶剤が記録担体内に搬送される。温度が高くなることによって、印刷設備内のこのために必要な距離もしくは時間が低減される、もしくは、溶剤をできるだけ完全に記録担体内に搬送することが可能になる。水の代りに、定着ステーションにおいて容易に気化可能な他の溶剤、低粘性および場合によっては低沸点を有するＩｓｏｐａｒＴＭＮまたはＩｓｏｐａｒＴＭＭ等が使用可能である。
【０１１５】
他の液体、例えば有機溶剤ができるだけ完全にもしくは完全に、記録担体、例えば紙に吸収された後に、温度を９０℃、例えば１００℃または１１０℃以上に高めることができる。したがって、水もしくは低い粘性、例えば１．００ｍＰａ・ｓを下回る低い粘性を有し、場合によっては、低い沸点、例えば１１０℃を下回る低い沸点も有する他の液体が気化される。熱可塑性材料が添加されている場合には、これは、完全な膜を形成する。
【０１１６】
図７における、液体成分の一部として水分が用いられている場合の例示的な温度経過および時間経過は、Ｔ１として７０℃を有し、Ｔ２として１００℃を上回る温度を有する。ここで時間Δｔ１中には、インクの液体成分が記録担体に、例えば紙に浸透し（ここでは水も浸透し得る）、さらに時間Δｔ２中には、水が気化し、場合にはよっては熱可塑性材料の膜を形成する。
【０１１７】
本発明によって、インクもしくはトナー付着後の記録担体の定着に必要となるエネルギーが、定着前の熱処理によって低減される。これは、消費エネルギーが少ない、小型の印刷設備をもたらす。特別に処理された記録担体、例えば特殊加工紙は、ここでは不必要である。これによって、印刷はさらに経済的になる。さらに、特にインクもしくはトナーが付着された記録担体の磨り減り耐性に関して、印刷の質が改善される。
【符号の説明】
【０１１８】
３．２、３．３、３．４、３．５  プリントヘッドもしくは印字バー、  ４．２、４．３、４．４、４．５  プリントヘッドもしくは印字バー、  ５．２、５．３、５．４、５．５  プリントヘッドもしくは印字バー、  ３．６、４．６、５．６  熱処理装置、  ３．７、４．７、５．７  定着ステーション、  １０  デジタルプリンタ、  １１、１１ａ−１１ｄ  印刷機構（表面）、  １２、１２ａ−１２ｄ  印刷機構（裏面）、  ２０  記録担体、  ２０’  印刷像（トナー）、  ２０’’  記録担体の搬送方向、  ２１  ロール（入力）、  ２２  繰出し器、  ２３  調節機構、  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  巻取り器、  ２８  ロール（出力）、  ３０  定着ユニット、  ４０  空調モジュール、  ５０  エネルギー供給部、  ６０  コントローラ、  ７０  液体管理部、  ７１  液体制御ユニット、  ７２  保管容器、  １００  電子写真ステーション、  １０１  感光ドラム、  １０２  消去光、  １０３  クリーニング装置（感光体）、  １０４  ドクターブレード（感光体）、  １０５  収集容器（感光体）、  １０５’  矢印、  １０６  帯電装置（コロトロン）、  １０６’  ワイヤ、  １０６’’  シールド、  １０７  給気チャネル（給気）、１０８  排気チャネル（排気）、  １０９  像生成機、  １１０  現像ステーション、  １１１  現像ドラム、  １１２  保管室、  １１２’  液体供給部、  １１３  予室、  １１４  電極セグメント、  １１５  調量ドラム（現像ドラム）、  １１６  ドクターブレード（調量ドラム）、  １１７  クリーニングドラム（現像ドラム）、  １１８  ドクターブレード（現像ドラムのクリーニングドラム）、  １１９  収集容器（現像液）、  １１９’  液体排出部、  １２０  転写ステーション、  １２１  転写ドラム、  １２２  クリーニングユニット（ウェットチャンバ）、  １２３  クリーニングブラシ（ウェットチャンバ）、  １２３’  クリーニング液供給部、  １２４  クリーニングドラム（ウェットチャンバ）、  １２４’  クリーニング液排出部、  １２５  調節エレメント（抑留板）、  １２６  プレスドラム、  １２７  クリーニングユニット（プレスドラム）、  １２８  収集容器（プレスドラム）、  １２８’  液体排出部、  １２９  帯電ユニット（転写ドラムのコロトロン）
【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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