(57)【要約】  デジタル印刷装置は、基材上に画像を印刷するためにキャリア液内のトナー粒子を含む液体トナーを用いている。本装置は、潜像を形成している電荷のパターンを表面上に維持するように適合された画像形成部材（１４０）と、ある量のトナー分散液を受け取り、前記潜像画像を現像するように構成された現像部材（１３０）と、転写位置において画像形成部材（１４０）から基材（１９９）にトナー分散液を転写するための手段（１５０，１６０）と、定着ユニット（６７０）と、を備えている。本装置は、基材（１９９）からキャリア液を除去するように構成された液体除去ユニット（６５０）であって、前記定着ユニット（６７０）の上流側に配置されている、液体除去ユニット（６５０）をさらに備えている。
2016523390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に画像を印刷するためにキャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを用いるデジタル印刷装置であって、前記液体トナーは、前記キャリア液内における前記トナー粒子を安定化させるための分散剤をさらに含み、前記トナー粒子は、顔料および粘結剤樹脂を含んでいる、デジタル印刷装置において、
−潜像を形成している電荷のパターンを表面に維持するように適合された画像形成部材と、
−ある量の前記トナー分散液を受け取り、前記パターンに従って前記ある量の液体トナーの一部を前記画像形成部材に転写することによって、前記潜像を現像するように構成された現像部材と、
−転写位置において、前記トナー分散液を前記画像形成部材から前記基材に転写するための手段と、
−加熱ローラによって、前記トナー分散液を記基材上の前記画像に定着させるための接触定着ユニットと、
を備え、
−前記画像形成部材から前記基材に転写された前記液体トナーの前記一部に作用するように構成されたフィルム形成ユニットであって、前記液体トナーの前記トナー粒子をフィルムに変換するように構成され、下流側に前記接触定着ユニットが配置されている、フィルム形成ユニットと、
−前記基材上の前記液体トナーの一部からキャリア液を除去するように構成されたキャリア液除去ユニットと、
をさらに備える、デジタル印刷装置。
【請求項２】
前記キャリア液除去ユニットは、前記基材の両側において回転するようにそれぞれ配置されたスポンジ部材および加圧部材を備えている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項３】
前記液体除去ユニットは、前記液体トナーの少なくとも外層と回転接触して用いられる除去部材として実施されるようになっている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項４】
前記液体除去ユニットは、前記分散液内の帯電しているトナー粒子を前記基材の表面に引き付けるように電場を印加するように構成されている、請求項１または３に記載のデジタル印刷装置。
【請求項５】
前記電場の印加は、前記基材表面に隣接するトナー粒子の多い第１の層とキャリア液から主になっている外層との間で前記トナー分散液の層分離を達成するように、制御されるようになっている、請求項４に記載のデジタル印刷装置。
【請求項６】
前記除去部材は、電圧が印加される導電体から構成されており、前記電圧は、前記帯電しているトナー粒子を前記基材表面に押し出すように制御されるようになっている、請求項３〜５のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項７】
前記フィルム生成ユニットは、非接触合体のための手段を備えている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項８】
前記非接触合体のための手段は、赤外放射線源を備えている、請求項７に記載のデジタル印刷装置。
【請求項９】
前記赤外放射線源は、主に８００〜２０００ｎｍの範囲内のスペクトルを有する赤外放射線源を含んでいる、請求項８に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１０】
前記非接触合体のための手段は、前記キャリア液除去ユニットの上流側に配置されている、請求項７に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１１】
前記非接触合体のための手段の上流側に配置された第２のキャリア液除除去ユニットを備える、請求項１０に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１２】
複数の画像形成段が設けられており、各画像形成段は、現像部材、画像形成部材、および転写部材を備えており、所定のパターンに従って、液体トナーを前記基材に転写するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１３】
前記複数の画像形成ステージの前記液体トナーは、前記フィルム形成ユニットの上流側において、前記基材に転写されるようになっている、請求項１２に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１４】
液体トナーを用いるデジタル印刷プロセスであって、前記液体トナーは、トナー粒子およびキャリア液ならびに前記キャリア液内における前記トナー粒子を安定化させるための分散剤を含んでおり、前記トナー粒子は、顔料および粘結剤樹脂を含んでいる、デジタル印刷プロセスにおいて、
前記プロセスは、
−画像形成部材上に電荷のパターンとして潜像を生成することと、
−ある量の液体トナーを現像部材上に転写することと、
−前記パターンに従って、前記ある量の液体トナーの一部を前記画像形成部材上に転写することによって、前記潜像を現像することと、
−液体トナーの現像された部分を基材に転写することと、
−加熱ローラを用いる接触定着によって、前記現像された液体トナーの一部を定着することと、
を含み、
前記プロセスは、前記定着前に前記液体トナーのフィルムを形成し、前記転写された現像部分のキャリア液を除去することをさらに含むことを特徴とする、デジタル印刷プロセス。
【請求項１５】
前記フィルム形成は、分散剤を前記粘結剤樹脂内に溶解させることを含んでいる、請求項１５に記載のデジタル印刷プロセス。
【請求項１６】
前記フィルム形成は、接触定着前に非接触合体のステップを含んでいる、ことを特徴とする請求項１５または１６に記載のデジタル印刷プロセス。
【請求項１７】
前記キャリア液の除去は、前記液体トナーを前記基材の表面に隣接する第１の層と第２の外層とに分離し、例えば、前記液体トナーを横切って電圧差を印加することによって、キャリア液を前記第２の外層から除去することを含んでいる、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記非接触合体は、前記キャリア液の除去の前に生じるようになっている、請求項１６または１７に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記分散剤は、トナー粒子に結合するためのアンカー基と、前記キャリア液内における前記トナー粒子を安定化させるために前記アンカー基に結合された安定化基とを含む超分散剤型の分散剤である、請求項１４〜１８のいずれかに記載のプロセス。
【請求項２０】
前記トナー粒子の少なくとも一部は、楕円形状を有している、請求項１４〜１９のいずれかに記載のプロセス。
【請求項２１】
前記トナー粒子の平均粒度は、２．５μｍよりも小さく、好ましくは、１．５〜２．０μｍである、請求項１４〜２０のいずれかに記載のプロセス。
【請求項２２】
前記キャリア液は、毛細管作用または吸引によって除去されるようになっている、請求項１４〜２１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記基材は、少なくとも０．５ｍ／ｓの線速度で前記プロセスステップを実施する装置内を移動するようになっている、請求項１４〜２２のいずれかに記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に画像を印刷するためにキャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを用いるデジタル印刷装置であって、
−ある量の液体トナーを受け取るように構成されており、前記液体トナーを帯電するための手段を備えている、現像部材と、
−前記現像部材に接触して配置された画像形成部材であって、画像形成部材上の潜像を形成している電荷のパターンに従って、電場の影響下において帯電した液体トナーを現像部材から受け取るようになっている、画像形成部材と、
−転写位置において、画像形成部材から基材に液体トナーを転写するための手段と、
−加熱ローラを用いて、液体トナーを基材上の画像に接触定着させるための定着ユニットと、
を備えるデジタル印刷装置に関する。
【０００２】
本発明は、前記トナー分散液を現像部材上に塗布するステップと、前記トナー分散液を帯電させるステップと、帯電したトナー分散液をパターン状に画像形成部材に転写させ、その後、基材に転写させるステップと、トナー分散液を画像に接触定着させるステップと、を含むデジタル印刷プロセスにさらに関する。
【背景技術】
【０００３】
液体トナーとしても知られているトナー分散液を用いるデジタル印刷装置は、特許文献１から知られている。この周知のデジタル印刷装置は、送給部材、現像部材、現像部材クリーニング手段、および画像担持部材を備えている。これらの部材は、好ましくは、ローラである。送給部材は、ある量の液体トナーをトナー容器からトナー部材に転位するように構成されている。現像部材は、前記画像担持部材の表面上に維持されている電荷パターンに従って、該ある量の液体トナーの一部を画像担持部材上に転写するように構成されている。過剰な液体トナーとも呼ばれる液体トナー残留物は、現像部材からさらなる部材、特に、画像形成部材へのパターン状転写の後も、現像部材（の表面）上に残っている。
【０００４】
画像形成部材への転写の後、トナー分散液は、直接にまたはさらなる部材を介して、基材に転写されることになる。この転写プロセスは、カラーごとに個別に行なわれるようになっている。トナー分散液は、この後、定着ユニットによって定着され、その結果、所望のパターンに従って基材上にフィルム（film）をもたらし、それにより画像をもたらすことになる。定着は、種々の方法によって行なわれてもよいが、典型的には、加熱によって行なわれるようになっている。
【０００５】
液体トナーの定着は、デジタル印刷プロセスにおける感応ステップの１つである。この定着の結果、基材上においてトナー粒子の合体が生じる。「合体（coalescence）」という用語は、本明細書において、トナー粒子が一緒に溶融し、（基材に良好に付着し、キャリア液から分離した）フィルムまたは連続相を形成するプロセスを指している。定着は、エマルション（乳濁液）の形成を回避しなければならない。何故なら、エマルションは、良好な印刷画像をもたらさないからである。
【０００６】
ミスプリントをもたらす注目すべき課題が、定着残像（ghost fusing image）として知られている。これらは、色差をもたらし、および／または画像の一部にわずかな光沢ずれを生じる画像である。高品質印刷は、デジタル印刷装置の印刷速度を低下させることなく、すなわち、印刷装置を通って移動する基材の高速度、例えば、少なくとも５０ｃｍ／ｓ、好ましくは、少なくとも７０ｃｍ／ｓまたは少なくとも１ｍ／ｓを維持しながら、このような残像を防ぐ必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第２０１１／０２４９９９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、定着残像の生成を受けにくい装置およびプロセスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様によれば、本発明は、基材上に画像を印刷するためにキャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを用いるデジタル印刷装置であって、（１）ある量の液体トナーを受け取るように構成されており、前記液体トナーを帯電させるための手段を備えている、現像部材と、（２）前記現像部材に接触して配置された画像形成部材であって、画像形成部材上の潜像を形成している電荷のパターンに従って、電場の影響下において帯電した液体トナーを現像部材から受け取るようになっている、画像形成部材と、（３）転写位置において、画像形成部材から基材に液体トナーを転写するための手段と、（４）加熱ローラを用いて、液体トナーを基板上の画像に接触定着させるための接触定着ユニットと、を備えるデジタル印刷装置に関する。本装置は、画像形成部材から基材に転写された液体トナーの一部に作用するためのフィルム形成ユニットをさらに備えており、前記フィルム形成ユニットは、液体トナーの前記トナー粒子をフィルムに変換するように、すなわち、トナー粒子を合体させるように構成されている。接触定着ユニットは、フィルム形成ユニットの下流側に配置されている。本装置は、基材への現像されたトナーの転写に続いて基材からキャリア液を除去するための少なくとも１つの液体除去ユニットをさら備えている。
【００１０】
第２の態様によれば、本発明は、基材上に画像をデジタル印刷するプロセスであって、
−キャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを現像部材上に塗布し、前記液体トナーを帯電させるステップであって、前記液体トナーは、キャリア液内においてトナー粒子を安定化させための分散剤をさらに含んでおり、該トナー粒子は、顔料および粘結剤樹脂を含んでいる、ステップと、
−画像形成部材上に潜像を形成している電荷のパターンに従って、電場の影響下において、液体トナーを前記現像部材と接触して配置された画像形成部材に転写させるステップと、
−転写位置において画像形成部材から基材に液体トナーを転写させるステップと、
−基材への転写に続いて液体トナーのフィルムを形成するステップと、
−基材に転写された液体トナーからキャリア液を除去するステップと、
−加熱ローラを用いる接触定着によって、液体トナーフィルムを基材上の画像に定着させるステップと、
を含む  プロセスを提供している。
【００１１】
本発明は、基部上のトナー分散液に対する改良された変換プロセスを提供している。この変換プロセスは、効率的であり、基材の皺を実質的に防ぎ、かつ定着残像を防ぐことになる。この変換プロセスは、実際の接触定着の前のフィルム形成および液体除去を含んでいる。この後、基材へのトナーフィルムの付着を所望レベルに改良するために、および光沢を調整するために、接触定着が行われる。驚いたことに、本発明の印刷装置およびプロセスを用いる予備実験において、転換プロセスにおいて加えられる熱量を調整することなく、かつ印刷速度を調整することなく、極めて高い印字率（例えば、最大４００％の印字率（＝シアン、マジェンダ、イエロー、およびブラックの各色に対して１００％の印字率）で、画像が印刷され得ることが判明している。
【００１２】
液体除去ユニットは、具体的には、機械的ユニットであり、液体トナーが基材上に存在している間に、キャリア液を著しく蒸発させることなく除去するように構成されている。このような液体除去ユニットは、液体トナーの複数の層が基材上に特に上下に重なって存在するデジタル印刷プロセスに特に適している。合体中に解放される液体の量を著しく高めることができる。中間生成物が現れると、例えば、絶縁層が生成されると、接触定着中の熱伝達が低下し、その結果、残像が生じることがある。従って、本発明によれば、キャリア液は、接触定着の前でかつ基材への転写の後に除去されるようになっている。何故なら、システムは、定着前にローラから基材への良好な電気泳動転写を保証するために十分に多量のキャリア液を依然として必要とするからである。
【００１３】
第１の実施形態によれば、フィルム形成ユニットは、非接触合体のための手段を備えている。このような手段は、さらに具体的には、赤外放射線源である。好ましくは、近赤外範囲（ＮＩＲ）内にある、例えば、最大２０００ｎｍの波長を有する赤外放射線源が用いられるようになっている。このような赤外放射線源は、高速プロセスを可能にするのに十分に迅速に作用することが分かっている。適切な赤外線源の１つの形式は、カーボンランプである。
【００１４】
好ましい一実施形態では、除去ユニットは、基材に転写されたトナー分散液の少なくとも外層と回転接触するように用いられる除去部材として実施されている。このような除去部材の使用は、印刷を妨げないために十分な高流量での液体除去を可能にすることが分かっている。このような除去部材は、具体的には、ローラである。該ローラは、多孔性であってもよいし、または非多孔性であってもよい。特に多孔性であるとき、ローラ内に通路が組み入れられ、該通路を通ってキャリア液がローラから除去されるようになっていると、有益である。代替的に、ローラの表面から液体が除去されてもよい。
【００１５】
一実施形態では、液体除去ユニットは、基材の両側において回転するようにそれぞれ配置されたスポンジ部材および加圧部材を備えている。スポンジ部材は、液体トナーの一部を担持する基材の側を向くように配置されている。好ましくは、スポンジ部材は、キャリア液を吸収するように適合された外層を有しており、これによって、前記スポンジ部材は、液体トナーの一部の上を通って回転しながらキャリア液を吸収することになる。
【００１６】
さらなる実施例では、スポンジ部材の外層は、該外層に臨界寸法を越える大きさを有する粒子を維持しながら、キャリア液を吸収するように構成されているとよい。臨界寸法は、典型的には、２００ｎｍ未満、好ましくは、５ｎｍから２００ｎｍの範囲内、例えば、２０ｎｍから２００ｎｍの範囲内にある。可能な実施形態では、外層は、毛細管作用によってキャリア液を吸収するように適合されている。
【００１７】
他の実施例によれば、外層は、トナー粒子の浸透を阻止しながらキャリア液を浸透させる半浸透性を有するように適合された半浸透性膜を備えていてもよい。半浸透性膜が用いられるとき、除去手段は、半浸透性膜を通って浸透したキャリア液を除去するためにスポンジ部材内に配置された、例えば、多数の吸引通路とすることができる。他の実施例では、キャリア除去ユニットは、トナー粒子に対する障壁を備えていない吸引手段を備えていてもよい。もしトナー粒子が基材に十分に吸着し、これによって、該粒子がキャリア液と共に除去されるおそれが実質的に存在しない場合に、このような実施形態が可能である。
【００１８】
さらに好ましくは、液体除去ユニットは、液体トナー内の帯電されたトナー粒子をローラ表面から基材の表面に押し出すように電場を印加するように構成されている。加えて、一実施形態として、除去部材が導電材料から構成され、該導電材料に電圧が印加されるようになっていると有益であると考えられる。導電材は、適切には、金属である。従って、除去部材は、適切には、金属に基づいているが、導電性ゴムローラのように非金属部および／または層ならび被膜を含んでいてもよいことを理解されたい。電圧は、液体トナー内の帯電した要素が基材表面に向かって移動し、従って、回転部材から離れる方に移動するように、印加されることになる。加えて、支持部材が基材の反対側に設けられ、該支持部材が他の電位、例えば、接地電位に保持されていると好適である。
【００１９】
印加電圧は、具体的には、層分離が生じるように選択されるようになっている。この分離は、基材表面に隣接するトナー粒子が多い第１の層と主にキャリア液からなる外層との間で生じることになる。第１の層と外層への分離は、徐々に移行すること、または外層と第１の層との間に中間層が生じることがあることを理解されたい。
【００２０】
印加電圧は、液体トナーの正確な組成および液体トナーに印加された帯電の量に依存している。典型的には、電荷は、トナー分散液内において、分散剤および任意選択的な他の助剤上に生じる。キャリア液および粘結剤樹脂は、いずれも容易に帯電されない。適切な一実施形態では、トナー分散液は、スペーサ剤をさらに含んでいる。スペーサ剤は、個々のトナー粒子および個々の分散剤を互いに離間させる機能を有している。トナー粒子の凝集は、帯電基を覆うことになり、これによって、電場の粒子の感受性を減少させることになる。典型的には、除去位置において印加電圧は、画像形成部材に存在する電圧差よりも高くなる。トナー分散液に適するスペーサ剤は、予備公開されていないオランダ特許出願第２０１０８０７号および同第２０１２１１５号に記載されている。これらの文献は、参照することによって、ここに含まれるものとする。
【００２１】
一実施形態では、液体除去位置における印加電圧差は、画像形成部材に存在する電圧差よりも高くなっている。典型的には、画像形成部材では、潜像を電気的に画定するためにこのような電圧が印加されるとよい。しかし、このような電圧印加は、層分離を意図するものではなく、または層分離に影響をもたらすものでもない。
【００２２】
プロセスを最適化するために、および印加される電圧を適切に低減させるために、トナー分散液には、基部への転写の後でかつ液体除去の前に、さらなる帯電処理が施されてもよい。加えて、好ましい実施形態では、帯電ユニット、例えば、コロナ処理装置が、転写位置の下流側かつ液体除去位置の上流側に配置されている。必要に応じて、さらなる除電処理が液体除去と定着との間に施されてもよい。
【００２３】
除去位置における液体除去は、好ましくは、非接触融着または合体と組み合わされるようになっており、この融着または合体のために、適切な手段、例えば、近赤外放射線または遠赤外放射線および／または高温空気流れが施されることになる。このような非接触融着は、基材への画像を歪ませるおそれを最小限に抑える利点を有している。何故なら、この融着の第１のステップが、トナー画像を電場内に存在させることなく行なわれるからである。
【００２４】
一実施形態では、非接触融着が、基部への液体除去の後に行なわれるようになっている。これによって、非接触融着が効率的に行なわれ、非接触合体の効率が高められることになる。さらに、液体除去と非接触合体との組合せによって、この合体ステップの熱的要件は、いくらか低下されることになる。何故なら、わずかのキャリア液しか存在しないからである。
【００２５】
他の実施形態では、非接触融着が液体除去の前に行なわれるようになっている。この順番は、液体除去が極めて効率的であるという利点を有している。赤外放射線は、フィルム形成をもたらし、この場合、層除去に電場が必要とされない。さらに、この順番は、（他の代替例または液体除去が行なわれない場合と比較して）放射ステップと接触定着との間の時間を延ばすことになる。これによって、フィルム形成をより長い期間にわたって行なうことが可能になり、すなわち、分散液は、粘結剤樹脂内にさらに溶解され、粒子を接触定着の開始時においてより定着させることが可能になる。さらに、重要なことであるが、ＩＲ放射時におけるフィルム形成の結果、トナー粒子の周りに隠蔽または分散したキャリア液の解放が生じることが観察されている。従って、ＵＲ放射の後に液体除去ステップを行なうことによって、この解放されたキャリア液を除去することができる。
【００２６】
キャリア液除去の１つの重要な利点は、このキャリア液を再循環させ、機械内において再使用することができる点にある。
【００２７】
この好ましい実施形態のさらなる実施例において、第１のキャリア液ユニットは、非接触合体のための手段の上流側に設けられており、第２のキャリア液除去ユニットは、非接触合体のための前記手段の下流側かつ非接触定着のための手段の上流側に設けられている。従って、ステップのこの順番は、第１のキャリア液除去ステップ、非接触合体ステップ、第２のキャリア液除去ステップ、および接触定着ステップである。この実施例は、残像定着が生じる可能性をさらに低減することになる。
【００２８】
適切には、複数の画像形成段が設けられており、各画像形成状態は、現像部材、画像形成部材、および転写手段を備えており、所定パターンに従ってトナー分散液を基材に転写するように構成されている。
【００２９】
第１の好ましい実施例によれば、第１および第２の画像形成段および液体除去ユニットは、液体が第１の除去位置において第１および第２の画像形成段のトナー分散液から除去されるように、配置されている。この実施例によれば、除去ユニットおよび除去位置の数は、画像形成段の数よりも少なくなる。一実施形態では、本装置は、１つの液体除去位置のみを備えている。これは、設計の簡素化に有益であり、画像形成段の数が、比較的少ないとき、例えば、最大４つであるときに用いられるとよい。代替的実施形態では、液体除去位置ごとの画像形成段の数は、典型的には、２または３つである。しかし、多量のキャリア液を必要とする特定の画像形成段の場合、液体除去位置ごとに個別の画像形成段が配置されることも排除されるものではない。キャリア液除去ステーションの数は、基材の特性にも依存し、極めて吸収性の高い基材の場合、基材に対するキャリア液除去装置が設けられなくてもよい。
【００３０】
第２の実施例によれば、第１および第２の画像形成段および液体除去ユニットは、第１の画像形成段転写位置の下流側かつ第２の画像形成段の転写位置の上流側に配置された第１の除去位置において、第１の画像形成段のトナー分散液から液体が除去され、第２の画像形成の前記転写位置の下流側の第２の除去位置において、第２の画像形成段のトナー分散液から液体が除去されるようになっている。第２の実施例は、基材への転写の後にキャリア液が迅速に除去されるという利点を有している。これによって、基部へのキャリア液の含浸による基部の損傷または基部の透明性の変化のおそれが低減されることになる。
【００３１】
画像形成段の構成および実施は、それ自体、当業者に知られている。適切には、現像部材は、キャリア液転移装置を備えている。この転移装置は、現像部材に隣接する位置において、画像形成部材と連動する箇所の上流側に配置されている。該転移装置は、液体トナー内におけるトナー粒子とキャリア液との空間的分離をもたらし、これによって、キャリア液をトナー層の表面に移し、個々のトナー粒子上に電荷を供給または該電荷を調整するように構成されている。このようなキャリア液転移装置は、現像部材から画像形成部材への転写を構成するのに好適であると考えられる。好ましくは、このようなキャリア液転移装置は、コロナ生成装置として実施されている。
【００３２】
一実施形態では、キャリア液を除去するために、追加的な転移部材が画像形成部材と基部との間に設けられていてもよい。この実施形態の転移部材は、適切には、多孔性部材である。多孔性部材は、転写部材の内部に液体を吸収すると共に転写部材の表面においてトナー粒子を維持するのに適適している。この転移部材は、予備公開されていないオランダ特許出願第２０１１０６７号にさらに記載されている。この文献は、参照することによってここに含まれるものとする。
【００３３】
他の実施形態では、予備公開されていない出願人名義の非公開のオランダ特許出願第２０１１０６４号に記載されているような、分解可能な分散剤を含むトナー分散液が用いられている。この文献は、参照することによってここに含まれるものとする。このような分解可能な分散剤は、好ましくは、アンカー基、刺激反応部、および安定化部を備えている。キャリア除去が行なわれる前に分解を行なうことによって、より多くのキャリア液を除去し、その結果、良好な合体および良好は定着性能をもたらすことができる。
【００３４】
本印刷装置および印刷プロセスは、液体トナーと（実質的に非蒸発性である、すなわち、印刷プロセス中の温度において実質的に蒸発しない）キャリア液とが組み合わされている場合に特に適している。この選択は、機械的な除去が典型的には蒸発よりも早いという利点を有している。さらに、蒸発の結果としての汚染による装置の機能停止のおそれおよびキャリア液の凝縮が低減されることになる。さらに、キャリア液を再循環させることができる。
【００３５】
キャリア液は、さらに具体的には、透明油であり、適切には、どのような揮発性炭水化物（ＶＯＣ）および好ましくは芳香族フリーラジカルを含まず、または植物から得られるものである。また、蒸発を避ける観点から、特開昭６３−３０３３８２号公報に記載されているような定着温度が１４０〜１８０℃である先行例と対照的に、定着温度は、適切に、相対的に低く、例えば、１２０〜１３０℃未満に維持されている。
【００３６】
さらに好ましくは、２．５μｍ未満、例えば、１．５〜２．０μｍの平均直径を有するトナー粒子が用いられている。好ましくは、粒子は、楕円形状を有している。このようなトナー粒子は、適切な粉砕ステップを用いて得られるとよく、例えば、ポリエステル粘結剤によって被覆されている。分散剤は、所謂、超分散剤であるとさらに好ましい。超分散剤は、トナー粒子の表面への吸着のための複数のアンカー部位を有するアンカー部と、キャリア液内に延在する複数の安定化部を含んでいる。
【００３７】
なお、明瞭にするために追加すると、規定されている平均粒度および粒度分布は、レーザー回折技術を用いて粒子の大きさを測定することによって得られている。さらに具体的には、測定は、レーザビームが分散した微粒子サンプルを通過したときに散乱した光の強度を計測することによって、行なわれている。次いで、このデータを解析し、散乱パターンを生じた粒子の大きさを計算によって求めている。測定装置は、例えば、MalvernからMastersizerとして市販されている。
【００３８】
好ましくは、デジタル印刷プロセスは、基部へのトナー分散液の転写の前にトナー粒子の濃度を予め高めてから、行なうようになっている。適切には、基部への前記転写の前に、キャリア液の少なくとも３０％が除去される。この量は、画像密度に依存して決められるとよい。好ましくは、前記転写の前に、キャリア液の４０〜５０％が除去されてもよい。この制限を超えると、静電転写の問題がこの転写中に生じることがある。基材への転写の前に除去されるキャリア液の量は、明らかにトナー分散液内におけるトナー粒子の開始濃度にも依存している。好ましくは、１５〜４５重量％、例えば、２０〜３０重量％の初期濃度が用いられるようになっている。
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明のこれらおよび他の態様について、さらに説明する。これらの図面は、略図であり、縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す略図である。
【図３】本発明の転写部材のさらなる実施形態を概略的に示す図である。
【図４】本発明によるフィルム形成プロセスを図式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面は、縮尺通りに描かれておらず、完全に図式的なものである。種々の図面における同じ参照番号は、同一または対応する特徴部を指すものとする。
【００４２】
図１は、本発明のデジタル印刷装置の第１の実施形態を図式的に示している。第１の実施形態は、リザーバー１００、送給部材１２０、トナー部材１３０、画像形成部材１４０、中間部材１５０、および支持部材１６０を備えている。基材１９９が、中間部材１５０と支持部材１６０との間に移送されている。現像部材１３０および画像形成部材１４０の両方ならびに中間部材１５０は、本発明による第１の部材として機能することができ、除去装置１３３，１４６，１５３および処理手段１３２，２４０，２５０，２６０を備えるものとして示されている。一般性を失うことなく、前述の部材は、ローラとして図示され、かつ記載されているが、当業者であれば、それらが異なって実施されてもよいこと、例えば、ベルトとして実施されてもよいことを理解するだろう。
【００４３】
操作において、主リザーバーとも呼ばれるトナー分散液リザーバー１００内に当初貯蔵されているトナー分散液のある量が、送給部材１２０を介して、現像部材１３０、画像形成部材１４０、および任意選択的な中間部材１５０に供給され、最終的に基材１９９に供給されるようになっている。現像部材１３０、画像形成部材１４０、および中間部材１５０は、いずれもそれらの表面に付着したトナー分散液１００の一部をそれらの後の部材に転写するものである。これらの部材の表面に残存するトナー分散液１００の一部、すなわち、選択的な画像状転写の後に残存する過剰なトナー分散液は、適切な手段によって、転写段階の後に除去されるようになっている。現像部材１３０、画像形成部材１４０、および中間部材１５０は、いずれも第１の部材として作用することになる。
【００４４】
現像ロール上のトナーの帯電は、帯電装置１３１によって行なわれる。この帯電装置は、コロナまたはバイアスロールとすることができる。トナーを帯電させることによって、トナー分散液は、現像部材１３０の表面に隣接する内層と外層とに分離することになる。内層にはトナー粒子がより多く、外層にはキャリア液がより多くなる。これらの２つの層への移行は、徐々に進行するようになっているとよい。
【００４５】
現像部材１３０から画像形成部材１４０へのトナー分散液の転写時に、過剰なトナー分散液が現像部材１３０上に残ることになる。この過剰なトナー分散液は、「非画像」領域、すなわち、画像形成部材によって定められる基材上に印刷される画像に対応しない領域にのみ存在すると、理想的である。しかし、転写された画像の領域において、薄層が現像ローラ１３０上に残存することも排除することができない。
【００４６】
図１は、除電コロナ１３２をさらに示している。除電コロナ１３２は、トナーローラ１３０と画像形成ローラ１４０との間の回転接触領域の下流側に設けられている。除電コロナ１３２は、分散液の放電および／または帯電除去に適している。さらに、除電コロナ１３２の下流側に、追加部材２４０が設けられている。この例では、追加部材は、ラビング部を備える緩めローラとして実施されている。これは、過剰なトナー分散液と追加されるスペーサ剤との混合を改良するのに有用である。専用のラビング部を有していない単純な追加ローラとすることができる同様の緩めローラ２５０，２６０が、それぞれ、画像形成部材１４０および中間部材１５０と回転接触するように設けられている。緩めローラ２４０の後に、最も適切にはスクレーパ１３３である除去装置が設けられている。除去された材料は、好ましくは、新しい液体トナー内に再循環されるようになっている。
【００４７】
印刷プロセスにおける感応ステップは、液体トナーの融着である。この融着の結果として、紙上においてトナー粒子が合体することになる。典型的には、基材への分散液の転写直前、転写中、さらに好ましくは、転写直後に、熱処理が行なわれるようになっている。本明細書において、「合体（coalescence）」という用語は、トナー粒子が溶融し、基板に十分に付着してキャリア液から分離したフィルムまたは連続相を形成するプロセスを指している。適切には、この後、分離ステップにおいて、キャリア液は、例えば、ローラによって、キャリア液の吹飛ばしによって、または吸引によって、除去されることになる。適切には、このプロセスは、高速印刷を可能にするために、「高速」、例えば、５０ｃｍ／ｓ以上で行なわれる。この融着中、エマルションの生成を避ける必要がある。何故なら、エマルションは、フィルム形成を行わないので、良好な印刷画像をもたらさないからである。スペーサ材の存在は、高温におけるこのフィルム形成挙動を全くまたはそれほど著しく妨げない。
【００４８】
本発明によれば、基材１９９から液体を除去する液体除去ユニット６５０が用いられている。液体除去ユニット６５０は、適切には、基材と回転接触する部材、または基材に転写されたトナー分散液の外層に少なくも回転接触する部材として実施されている。基材１９９の反対側にカウンター部材６９０を設けられるのが好適であると考えられる。液体除去ユニット６５０は、具体的には、定着ユニット６７０の上流側に設けられている。これによって、定着残像の生成が防がれることになる。定着残像の生成は、特に別々の画像形成段から転写された複数のトナー分散液が基材１９９上に互いに上下に重なって存在するとき、定着中に必要以上のキャリア液がトナー分散液内に存在することによる、と考えられる。本発明者らは、定着残像パターンを回避するために、接触定着中にキャリア液を除去するよりも、すなわち、ホットローラによって除去するよりも、非接触融着の前にキャリア液を除去することがはるかに適していることを観察している。さらに、除去される液体の量は、基材の種類に依存して制御することができる。
【００４９】
米国特許第４，９７５，７３３号は、わずかな吸収性しか有していないかまたは全く吸収性を有していない基材、例えば、頭上プロジェクタ用の透明（ポリマー）フィルムおよびアート紙に適する液体トナーを用いるデジタル印刷プロセスを開示していることを認識されたい。この特許は、過剰なキャリア液を除去するために、および溶媒保持率を６５％に下げるために、基材への転写の後に液体除去ユニットを用いることを提案している。この特許は、１４０℃での定着中に蒸発するキャリア液とトナーとを組み合わせて利用している。従って、この液体除去ユニットがフィルム形成をもたらさないことは、明らかである。
【００５０】
好ましい実施形態では、トナー分散液に電圧差を印加するための手段を備える液体除去ユニット６５０が用いられている。この手段は、適切には、任意の電圧源に結合された導電体として実施されている。カウンター部材６９０は、ここでは、カウンター電極を構成している。ここでは、電圧は、帯電したトナー粒子が基材の方に押され、これによって、キャリア液およびトナー粒子が第１の層と第２の層とに分離するように、印加されるようになっている。次いで、キャリア液の第２の外層は、除去ユニット６５０によって除去されるとよい。加えて、除去ユニット６５０は、多孔性であるとよく、さらに吸着または吸引のための手段を備えることもできる。代替的に、キャリア液は、除去ユニット６５０の回転部材の表面に付着し、該回転部材によって除去されるようになっていてもよい。付着した液体膜は、回転部材から再び除去されることになる。これは、適切な一実施形態において、スクレーパ装置によって行なうことができる。
【００５１】
除去ユニット６５０に正電圧または負電圧を印加するよりもむしろ、該ユニットがアースに結合され、適切な電圧がカウター部材６９０に印加されるとよい。
【００５２】
特に多量のトナーが基材１９９に転写され、多量のキャリア液が除去されるべき状況では、電圧差を連続的に印加よりもむしろ、電圧差の印加は、制御装置の制御によって行なわれるとよい。このような状況として、例えば、（種々の画像形成段において付与された）色の数が所定数を超えている場合が挙げられる。さらに、このような状況として、パターンが多量の液体トナーを基材に転写する場合が挙げられる。これは、「トナー占有率が著しく低い（predominantly empty）」パターンに代わって「トナー占有率がかなり高い（rather full）」パターンに対応する。写真は、代表的には、トナー占有率がかなり高いパターンを含んでおり、紙上のレターヘッドの印刷は、トナー占有率が著しく低いパターンの例である。
【００５３】
さらなる実施において、基材１９９への転写の後でかつ液体除去ユニット６５０によるキャリア液の除去の前に、トナー分散液にさらなる帯電処理を施すようになっている。この帯電処理は、例えば、（図示されない）帯電ユニット、例えば、コロナ処理器によって行なわれる。このような処理によって、帯電したトナー粒子は、基材１９９の方に押し出されるかまたは引き出されることになる。
【００５４】
図２は、本発明の第２の態様によるデジタル印刷装置の実施形態を示している。本装置は、画像形成部材１４０および現像部材１３０を備えている。画像形成部材１４０は、潜像を形成している電荷のパターンを表面に維持するように適合されている。現像部材１３０は、ある量の液体トナーを受け取り、前記パターンに従って前記量の液体トナーの一部を前記画像形成部材１４０に転写させることによって、前記潜像を現像するように構成されている。本装置は、任意選択的な中間部材１５０および転写部材１６０をさらに備えている。これらの部材１５０，１６０は、液体トナーの一部を画像形成部材１４０から基材１９９に転写するように構成されている。中間ローラ１５０の下流側に、キャリア液除去ユニットが設けられている。このユニットは、画像形成部材から基材に転写された液体トナーの一部に作用するように構成されている。図示されている実施形態では、キャリア液除去ユニットは、スポンジ部材６５０および加圧部材６９０を備えている。スポンジ部材６５０および加圧部材６９０は、それぞれ、基材１９９の両側で回転するように配置されている。スポンジ部材６５０は、液体トナーの一部を担持する側を向いている。スポンジ部材６５０は、キャリア液を吸収するように適合された外層を有しており、これによって、前記スポンジ部材６５０は、液体トナーの一部の上を通って回転しながらキャリア液を吸収することになる。キャリア液は、除去ローラ６８０によって、スポンジ部材６５０から除去されるようになっているとよい。
【００５５】
代替的実施形態では、スポンジ部材６５０および除去ローラ６８０は、図３に関して前述した部材によって置き換えられてもよい。さらに他の実施形態によれば、キャリア液は、例えば、キャリア液の大部分を収集するように構成された吸引手段を有するキャリア液除去ユニットを用いて、基材１９９から吸引されてもよい。このような実施形態では、融着した画像形成粒子は、基材１９９に十分に付着しているべきであり、これによって、画像形成粒子がキャリア液と一緒に除去されることが可能な限り回避されることになる。
【００５６】
図１，２に示されている装置は、定着ユニット６７０を備えている。この定着ユニット６７０は、以下に述べるようなどのような適切な形態を取っていてもよい。定着ユニット６７０は、ローラ６５０，６９０，６８０によって形成されたキャリア液除去ユニットの下流側に配置されているとよく、これによって、キャリア液は、定着の前に除去されることになる。定着部材６６０は、基材１９９上の前記転写された部分を加熱することによって、液体ロナーの一部の転写された部分の画像形成粒子を定着するように構成されている。代替的に、非接触法、例えば、ＩＲ，ＵＶ，ＥＢ硬化または他の周知の画像定着法を用いる画像定着ユニットが設けられていてもよい。任意選択的に、冷却手段がＴＡ領域の下流側に設けられていてもよい。
【００５７】
図３は、本発明の転写部材のさらなる実施形態を概略的に示している。この実施形態では、転写ローラ４５０は、半浸透性膜４５３を担持する外層４５１を備えている。半浸透性膜４５３は、キャリア液が外層４５１を浸透するのを可能にする一方、キャリア液内に存在するマーキング粒子が浸透しないように構成されている。外層４５１は、キャリア液を収集するように構成されており、キャリア液は、吸引通路４５２を通って外層４５１から外に吸引されるようになっている。半浸透性膜に代わって、外層４５１は、キャリア液を吸収する一方、第１および第２の態様において前述したようにトナー粒子を外層に維持するように適合された適切な吸収材料から作製されていてもよい。
【００５８】
本願のキャリア液は、具体的には、実質的に非極性キャリア液である。「実質的に非極性」という用語は、本発明に関連して、エステル、ヒドロキシル基、および／またはカルボキシル基のようないくつかの分極基を含んでいても全体としては非極性である化学成分を指している。実質的に非極性のキャリア液は、適切には、鉱油、低粘性または高粘性液からなる群から選択されている。具体例として、シリコーン流体、鉱油、低粘性または高粘性液体パラフィン、イソパラフィン炭化水素、脂肪酸トリグリセリド、脂肪酸エステル、植物油、またはこれらの任意の組合せが挙げられる。キャリア液は、種々の量の添加剤、例えば、電荷制御剤（ＣＣＡ）、ワックス、および可塑剤をさらに含んでいてもよい。代表的な市販キャリア液は、Exxon から市販されているIsopar L、Isopar M、Isopar V、および高沸点Isopar、Sonneborn Inc．から市販されているホワイト鉱油、Petro Canadaから市販されているパラフィン油、Cargillから市販されている植物油、または化学手段によって植物源から抽出された油である。
【００５９】
本発明に関連して、液体トナーは、キャリア液内のトナー粒子の分散物である。本発明によるトナー粒子は、（インク粒子または顔料とも呼ばれる）着色粒子および粘結剤樹脂を含んでいる。しかし、リン、追跡用添加物、またはＵＶ活性材料を含む非顔料樹脂系が用いられてもよい。典型的には、トナー粒子の直径は、約０．５μｍから４．０μｍの間である。さらに好ましくは、トナー粒子の平均直径は、２μｍ未満、例えば、１．５μｍから２．０μｍの範囲内にある。トナー粒子は、適切には、粘結剤樹脂の約４０〜９５％の濃度を有している。粘結剤樹脂は、インク粒子が埋設されたポリマーであり、好ましくは、透明である。好ましくは、ポリエステル樹脂が粘結剤樹脂として用いられる。また、キャリア液との適合性が極めて小さいかまたは全くない他の種類の樹脂および分散剤が用いられてもよい。好ましくは、樹脂は、高透明性を有し、良好な色彩現像特性をもたらし、基材上への高定着特性を有している。最も好ましくは、トナー粒子の形状は、楕円状であり、これは、定着プロセスに有益である。
【００６０】
液体トナーは、具体的には、適切な固形物含量を有する濃度で用いられるようになっている。基材からのキャリア液の除去は、画像形成部材におけるキャリア液の除去に対して追加的に行なわれるとよい。一般的に、キャリア液の開始濃度は、ケーキングの問題を回避するために、低くなっているとよい。ケーキングは、例えば、パターン転写ステップにおいて現像部材上に残った液体トナー残留物が、分散液内に塊を形成し、その結果、トナー粒子の分布が不均一な液体をもたらす問題である。これによって、多くの場合、液体分散液の粘度が高められ、インクの部分的にゼリー状の断片が生じることになる。この粘度の増大は、著しく、１０倍またはそれ以上になることがある。一方、ここで、液体トナー残留物の除去が、問題になり始める。結果として、液体トナー残留物が現像ローラ上に残ることになるが、これが、汚染を形成し、新しいトナー分散液の不均一な分布をもたらし、その結果、不完全、換言すれば、不正確な画像品質をもたらすことになる。この課題の例として、密度不安定および微細線の不正確な再現が挙げられる。
【００６１】
印刷中のトナー分散液の典型的な固形物含量は、１０重量％から３０重量％の間の固形物含量、例えば、２５重量％の固形物含量である。希釈前の濃縮されたトナーの固形物含量は、最大５０％または６０％とすることができる。本発明によれば、「固形物含量」は、全トナー分散液に対する重量％で表されるトナー粒子の量である。
【００６２】
「超分散剤型の分散剤」という用語は、安定化基が結合されたアンカー基を備える分散剤を指している。分散剤のアンカー基の適切な例として、アミン官能基化ポリマー、例えば、ポリアルキレンイミン、例えば、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）およびポリアリルアミンが挙げられる。分散剤の安定化基は、適切には、脂肪酸化合物およびポリオレフィンの群から選択されるようになっているが、同様の群も排除されるものではない。脂肪酸化合物は、例えば、ヒドロキシル化されており、重合されていてもよい。適切な重合度は、例えば、１（モノマー）から７の間、好ましくは、２から４の間である。この骨格のアミン官能基は、アミドに部分的または完全に変換されてもよいし、４級化されてもよい。
【００６３】
安定化基および分散剤の全体に関する好ましい例が、予備公開されていない出願人によるオランダ特許出願第２０１１９５５号および同第２０１２０８６号に記載されている。これらの文献は、参照することによって、ここに含まれるものとする。代替的に、市販されている分散剤、例えば、SolsperseTM１３９４０、SolsperseTM１１０００が用いられてもよい。これらの分散剤は、ポリアミンアンカー基とポリマー安定化基とを組み合わせている。
【００６４】
さらなる実施形態では、予備公開されていない出願人名義のオランダ特許出願第２０１１０６４号に記載されているような分解可能な分散剤が用いられてもよい。この文献は、参照することによって、ここに含まれるものとする。このような分解可能な分散剤は、好ましくは、アンカー基、刺激反応部、および安定化部を含んでいる。刺激反応部は、ここでは、適切には、ＵＶ放射線または赤外放射線の放射によって適切には刺激される感光性基である。適切な例として、ジアゼン基またはベンゾイル基が挙げられる。後者は、刺激反応部内の転位が生じるので好適であると考えられる。このような転位は、例えば、環状構造の生成を含んでいる。このような環状構造の生成を簡素化または可能にするために、電子供与基が、存在しているとよい。さらに、ベンゾイル（すなわち，Ｐｈ−（Ｃ＝Ｏ）−）基が、フェニル側において（例えば、アンカー部）と置換され、カルボニル側において（例えば、安定化部）と置換されてもよい。適切な感光性基のさらに具体的な例として、オルソニトロベンジル誘導体、ビス（２−ニトロフェニル）ギ酸メチルの誘導体、（Ｅ）−ジ（プロパン−２−イル）ジアゾンの誘導体、およびベンゾイン油導体が挙げられる。さらに具体的な例が、前述のオランダ特許出願第２０１１０６４号に見出される。アンカー部は、例えば、基材、さらに詳細には、トナー粒子に結合するための複数の結合部位（すなわち、アミンまたはアクリレート基）を有するアクリレート−またはアミン官能基化ポリマーである。直鎖アミン、例えば、ポリアリルアミンおよびポリ（アルキレン）イミンのような脂肪酸アミンが適切に用いられる。ここで、アルキレンは、好ましくは、Ｃ２−Ｃ４−アルキレンから選択される。１つの適切な例は、ポリエチレンイミンである。安定化部は、さらに具体的には、水酸化された脂肪酸化合物（またはポリマー）であるが、代替的または付加的に、ポリオレフィンである。
【００６５】
「スペーサ剤」という用語は、分散剤と異なる作用物質であって、トナー粒子を最小距離を隔てて保持することができる作用物質である。例えば、疎水性シリカ粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化チタン粒子、またはこれらの混合物のような疎水性コロイド粒子が用いられる。このようなコロイド粒子は、適切には、５ｎｍから２００ｎｍの間、３０ｎｍから１００ｎｍの間の粒子径を有しており、例えば、トナー粒子の重量に対して０．８〜２８重量％、さらに好ましくは、２〜１２重量％の濃度で用いられるようになっている。
【００６６】
代替的に、例えば、分散剤内に用いられるような安定化部分を主に含んでいるが、どのようなアンカー基も含んでいない、スペーサ剤が用いられてもよい。従って、スペーサ剤の安定化部分は、分散剤の安定化部分およびアンカー部分と反応する。本発明者らは、この反応が、分散剤の現存するテイル（安定化基）（ＤＡ−テイル）が伸張することによって、他の立体構造による内部−テイル歪が生成することによって、または帯電および／または融着に影響を与えることなくＤＡ−テイルの数が増大することによって、トナー粒子間の吸引を低下させると、考えている。このスペーサ剤は、典型的には、本質的に単一官能基（単一部位）である極性ヘッド基を含んでいる。極性ヘッド基の適切な例として、カルボン酸、スルホン酸、無水コハク酸のような無水物、アミド基、イミド基のような酸が挙げられる。「テイル（tail）」という用語は、本発明に関連して、単分子レベルの長さを有する単分子部分として用いられ、化学官能は、特定の官能基の存在よりもむしろその延長によって主に得られている。スペーサ剤のテイルは、好ましくは、５０００ｇ／モル未満、好ましくは、８００〜４０００ｇ／モルの範囲内の重量平均分子量を有する複数の繰返し単位を含むポリマーである。適切には、テイルは、少なくとも１つの側鎖を有する炭素鎖を含むモノマー化合物に基づいている。モノマー化合物は、アルキルまたはアルキレン基および任意選択的にカルボキシル結合基を含んでいるとよい。カルボキシ結合基は、適切には、エステル基である。アルキル鎖およびアルキレン鎖は、例えば、飽和または不飽和脂肪酸、例えば、Ｃ８−Ｃ２６脂肪酸を組み合わせることによって調製される。良好な結果は、Ｃ１６−Ｃ２０脂肪酸、例えば、ポリ（ヒドロキシステアリン酸）およびポリ（ヒドロキシリシノール酸）によって得られている。さらに好ましくは、このようなポリマーは、１２００〜３６００ｇ／モルの範囲内の重量平均分子量を有している。代替的に、分岐された繰返し単位、例えば、イソブチレンに適切には基づくオレフィンが用いられてもよい。得られるポリオレフィンは、適切には、８００〜２５１８００ｇ／モルの範囲内の平均分子量を有している。
【００６７】
図４Ａ〜４Ｄは、基部上で生じる変換プロセスにおける４つの段階を図式的に示している。これらの図は、テイルまたはヘアの形態にある安定化部分を有する分散剤を含む２つの楕円状トナー粒子を効果的に示している。トナー粒子の周りのキャリア液の薄い層が示されている。この層は、表面に吸収された分散剤の分子の存在によってそこに残存していると考えられる。この量は、十分に大きいことが観察される。
【００６８】
ステップ４Ａでは、転写後の最初に状況が示されている。別々のトナー粒子が、各々、キャリア液の層内に包み込まれている。
【００６９】
ステップ４Ｂでは、赤外線放射時の状況が示されている。トナー粒子内に溶解している分散剤に起因して、キャリア液がトナー粒子の表面から解放され始めている。このような溶解は、トナー粒子がトナー樹脂のガラス転写温度を超えて加熱されることによって生じると理解されたい。
【００７０】
ステップ４Ｃでは、トナーの合体の段階が示されている。ここでは、分散剤によって生じていた安定性が除去され、キャリア液は、フィルム形成が終了されたときに除去可能な状態に達している。トナー粒子は、結合し始めている。このプロセスは、表面エネルギーによって活発化されると理解されたい。
【００７１】
ステップ４Ｄは、個々の粒子がフィルムによって置き換えられた結果を示している。
【００７２】
従って、手短に言えば、本発明は、基材上に画像を印刷するためにキャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを用いるデジタル印刷装置に関する。この装置は、潜像を形成している電荷のパターンを表面上に維持するように適合された画像形成部材１４０と、ある量のトナー分散液を受け取り、前記潜像を現像するように構成された現像部材１３０と、転写位置においてトナー分散液を画像形成部材１４０から基材１９９に転写するための手段１５０，１６０と、定着ユニット６７０とを備えている。この装置は、非接触合体のための手段と、基部１９９からキャリア液を除去するように構成され、前記定着ユニット６７０の上流側に配置されている液体除去ユニット６５０とをさらに備えている。
【００７３】
本発明によれば、効果的にかつ適切には高速度で生じる合体が達成される。実際、温度上昇が加えられる前に可能な限り多くのキャリア液を除去するので有利である。加えて、合体が非接触で行なわれた後キャリア液を除去するので有利である。これは、接触定着が行われる前に行なわれるべきである。これによれば、定着残像を回避することができ、接触定着の後、基材への良好な付着が得られることになる。さらに、エマルションのおそれは、著しく低減されることになる。本発明者らは、トナー沈殿が基材上に生じた箇所における極めて多いキャリア液の存在によって光沢差がもたらされ、この箇所において、定着残像が生じると理解している。すなわち、このキャリア液が熱の良好な伝達を妨げ、その結果、前述の定着画像を生じることになる。
【図１】
2016523390.tif 000003
【図２】
2016523390.tif 000004
【図３】
2016523390.tif 000005
【図４】
2016523390.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月23日(2016.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に画像を印刷するためにキャリア液内にトナー粒子を含む液体トナーを用いるデジタル印刷装置であって、前記印刷装置内を通って前記基材が印刷速度で移動するように構成され、前記液体トナーは、前記キャリア液内における前記トナー粒子を安定化させるための分散剤をさらに含み、前記トナー粒子は、顔料および粘結剤樹脂を含んでいる、デジタル印刷装置において、
−潜像を形成している電荷のパターンを表面に維持するように適合された画像形成部材と、
−ある量の前記トナー分散液を受け取り、前記パターンに従って前記ある量の液体トナーの一部を前記画像形成部材に転写することによって、前記潜像を現像するように構成された現像部材と、
−転写位置において、前記トナー分散液を前記画像形成部材から前記基材に転写するための手段と、
−加熱ローラによって、前記トナー分散液を前記基材上の前記画像に定着させるための接触定着ユニットと、
を備え、
−前記画像形成部材から前記基材に転写された前記液体トナーの前記一部に作用するように構成されかつ赤外放射線源の形態にある非接触合体のための手段を備えたフィルム形成ユニットであって、前記液体トナーの前記トナー粒子をフィルムに変換するように構成され、下流側に前記接触定着ユニットが配置されている、フィルム形成ユニットと、
−前記フィルム形成ユニットの下流側かつ前記接触定着ユニットの上流側に配置されたキャリア液除去ユニットであって、前記基材上の前記液体トナーのフィルムからキャリア液を除去するように構成され、前記液体トナーフィルムの少なくとも外層と回転接触するように用いられる除去部材として実施されるようになっている、キャリア液除去ユニットと
をさらに備える、デジタル印刷装置。
【請求項２】
前記除去部材は、ローラである、請求項１に記載のデジタル印刷装置。
【請求項３】
前記ローラの表面から前記キャリア液を除去するための手段をさらに備える、請求項２に記載のデジタル印刷装置。
【請求項４】
前記キャリア液除去ユニットは、前記基材の両側において回転するようにそれぞれ配置されたスポンジ部材および加圧部材を備えている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置
【請求項５】
前記フィルム形成ユニットの上流側に配置された第２のキャリア液除去ユニットをさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項６】
前記第２の液体除去ユニットは、前記分散液内の帯電しているトナー粒子を前記基材の表面に引き付けるように電場を印加するように構成されている、請求項５に記載のデジタル印刷装置。
【請求項７】
前記電場の印加は、前記基材表面に隣接するトナー粒子の多い第１の層とキャリア液から主になっている外層との間で前記トナー分散液の層分離を達成するように、制御されるようになっている、請求項６に記載のデジタル印刷装置。
【請求項８】
前記除去ユニットは、電圧が印加される導電体から構成されており、前記電圧は、前記帯電しているトナー粒子を前記基材表面に押し出すように制御されるようになっている、請求項５〜７のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項９】
前記赤外放射線源は、主に８００〜２０００ｎｍの範囲内のスペクトルを有する赤外放射線源を含んでいる、請求項１に記載のデジタル印刷装置。
【請求項１０】
複数の画像形成段が設けられており、各画像形成段は、現像部材、画像形成部材、および転写部材を備えており、所定のパターンに従って、液体トナーを前記基材に転写するように構成されている、先行する請求項のいずれかに記載のデジタル印刷装置。
【請求項１１】
液体トナーを用いるデジタル印刷プロセスであって、前記液体トナーは、トナー粒子およびキャリア液ならびに前記キャリア液内における前記トナー粒子を安定化させるための分散剤を含んでおり、前記トナー粒子は、顔料および粘結剤樹脂を含んでいる、デジタル印刷プロセスにおいて、
前記プロセスは、
−画像形成部材上に電荷のパターンとして潜像を生成することと、
−ある量の液体トナーを現像部材上に転写することと、
−前記パターンに従って、前記ある量の液体トナーの一部を前記画像形成部材上に転写することによって、前記潜像を現像することと、
−基材を印刷速度で前記プロセスを実施する印刷装置を通して移動させることと、
−液体トナーの現像された部分を前記基材に転写することと、
−加熱ローラを用いる接触定着によって、前記現像された液体トナーの一部を定着することと、
を含み、
前記プロセスは、
−前記定着前に前記液体トナーのフィルムを形成することであって、前記フィルム形成は、赤外放射線の放射による非接触合体のステップを含んでいる、ことと、
−前記転写された現像部分のキャリア液を除去することであって、前記トナー分散液の少なくとも外層と回転接触する除去部材が用いられるようになっており、前記非接触合体は、前記キャリア液の除去よりも前に行なわれるようになっている、ことと、
をさらに含むことを特徴とする、デジタル印刷プロセス。
【請求項１２】
前記フィルム形成は、分散剤を前記粘結剤樹脂内に溶解させることを含んでいる、請求項１１に記載のデジタル印刷プロセス。
【請求項１３】
前記トナー粒子の少なくとも一部は、楕円形状を有している、請求項１１〜１２のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１４】
前記トナー粒子の平均粒度は、２．５μｍよりも小さく、好ましくは、１．５〜２．０μｍである、請求項１１〜１３のいずれかに記載のプロセス。
【請求項１５】
前記基材は、少なくとも０．５ｍ／ｓの線速度で前記プロセスステップを実施する装置内を移動するようになっている、請求項１１〜１４のいずれかに記載のプロセス。
【国際調査報告】
2016523390.tif 000007
2016523390.tif 000008
2016523390.tif 000009