JP2009507258A - 高速電子写真プリント - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
静電記録法は、サブストレート上に存在する帯電された場所への帯電されたイメージング粒子すなわちマーキング粒子の誘引による可視画像の創作を含む種々のノンインパクトプリントプロセスを記述するのに用いられる用語であり得る。潜像と通常称されるものを形成するそのような帯電された場所は、光伝導体または純粋な誘電体上に一時的に支持され得て、元の場所に可視化されまたはその場所において現像されるべく他のサブストレートに転写され得る。加えてそのような帯電された場所は、強誘電体または他のエレクトレットの場合と同様に永久的に分極された材料内に存在するそれらの構造化された帯電の反映であっても良い。
高速の、長時間にわたるプリントのために、ページあたりのコストは、主要な考察である。特に、紙または他の何らかのサブストレートへの画像の融合のコストは、そのようなプリンターのランニングコストに有意的に寄与する。他の難点は、ダスティングの問題に関連している。トナーの粉塵または細かいまたは小さな粒子は、現像器から漏出しがちであり、それらは、プリント装置の内側および外側の両方の任意の面にも沈積し、装置内における機械的故障および装置の外部における環境的問題を生じさせる。この問題は、そのような乾式粉末プリント装置が、高速で移動するときに、厳格なものとなる。加えて、高速で乾式粉末トナーで高解像度を達成することは、ダスティングの問題は、高速で受容し得る解像度を可能とするであろうレベルまで、乾式トナー粒子サイズを縮小する必要性によってさらに悪化する、という事実に起因して困難であり、それは、そのような細かい粉末を取り扱うことにおける困難、および危険性をさらに悪化させる。乾式粉末システムは、それゆえ、実際問題として、通常、オフセットおよびグラビアプリントのような、アナログプリント法と関連する、高速で高解像度画像を達成することはできない。他の不利点は、プリンターの通常保守のコストおよび乾式粉末トナーのコストを含んでいる。
静電潜像は、絶縁または非分極の液体内に分散したマーキング粒子によって現像され得ることが知られている。そのような、マーキング粒子は、すりつぶされまたはさもなければレジンまたはワニスまたはそれと同様のものと組み合わされる、顔料のような彩色物から通常は構成されている。加えて、充電指示要因は、通常、トナー粒子の極性および電荷対質量比を制御することに含められる。これらの分散した材料は、液体トナーまたは液状現像剤として知られている。使用にあたっては、液状現像剤が、部材上の静電画像を現像するために潜像保持部材の表面に塗布される。
液状現像剤は、概して低粘度液であり且つ低濃度の固体、すなわちマーキング粒子、を利用している。これらの在来のトナーおよび関連プロセスシステムは、低粘度トナー、またはLVTシステムと称されているかもしれない。概してLVTシステムは、通常1〜3mPa.sの低粘度のトナー、かつ通常0.5〜2%重量の低容量の固体を使用する。マーキング粒子の一様な拡散を維持することは、低粘度トナーシステムにおいては困難であり得る。マーキング粒子は、キャリア媒体内において漂流および沈殿する傾向を有する。さらに、トナー内における固体の少ない量は、与えられた潜像を現像するのに必要とされるトナーの量を増大させる。さらなる液状トナーは、所望される画像濃度のため、充分なマーキング粒子を提供するために光伝導面に与えられなければならないであろう。このトナーサプライの要求に応ずるために、LVTプリントシステムは、通常は適度に大きな現像ギャップを有すべく設計されている。現像領域のそのような構成は、現像ギャップにおける電界の減弱された強度および一様性、およびページを隔てるのと同様、プリント方向における一定のギャップを維持するのに必要とされる設計の付加的な複雑さなど、いくつかの短所を有している。これは、通常、低減された現像効率、エッジ効果および非一様固体充填を結果として生ずる。
高粘度なる用語は、10mPa.sよりも大きく調整されたトナーの粘度、および60%重量までの固体濃度、を意図している。
本発明のさらなる目的は、オフセットおよびグラビア印刷のようなアナログプリント方法に通常関連する高速での高解像度画像を達成する高粘度、高固体含有液体現像剤を用いる高速電子写真プリントのための方法および手段を提供することにある。
ここにおいて使用されている「高速」という用語は、0.5ms−1よりも大きいプリントスピードを意味することを意図している。
(a) 高粘度高濃度トナーをトナー供給ローラーに供給するトナー供給装置と;
(b) 前記トナー供給ローラーから前記トナーの薄層を受けるメータリングローラーと;
(c) 現像部材と;
(d) 前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めによって前記現像部材に圧接する前記メータリングローラーと;
(e) その上に静電潜像を保持するために適合された表面を有する画像担持部材を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(f) それらの間に、選択された接触時間を与える締まり嵌めによって前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(g) その上に現像された画像を提供する前記画像担持部材上の前記静電潜像の影響に従って前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(h) 前記現像された画像が前記画像担持部材からサブストレート上に転写される転写ステージと
を具備する静電プリント装置に存するといわれる。
望ましくは、前記メータリングローラーは、そこに凹所のパターンを備え、該メータリングローラーを押圧するドクターブレードをさらに含んでいる。
望ましくは、前記トナー供給ローラーと前記メータリングローラーとの間にピックアップローラーをさらに含み得て、該ピックアップローラーは、前記供給ローラーから第1のフィードギャップだけ間隔をあけて設けられ且つ前記メータリングローラーから第2のフィードギャップだけ間隔をあけて設けられる。
望ましくは、前記高粘度トナーは、非伝導キャリア液体内で60%重量までの帯電可能なマーキング粒子の濃度を備え、さらに望ましくは、前記高粘度トナーは、5〜40%重量までの帯電可能な粒子の濃度を備えている。
望ましくは、高粘度トナーは、10mPa.s〜10,000mPa.sの粘度を示し、より望ましくは、10mPa.s〜5,000mPa.sの粘度を示し、さらに望ましくは、20mPa.s〜1,000mPa.sの粘度を示している。
望ましくは、前記トナー供給ローラーと前記ピックアップローラーとの間の前記第1のフィードギャップは、100〜500μmであり、前記ピックアップローラーと前記メータリングローラーとの間の前記第2のフィードギャップは、50〜400μmである。
前記メータリングローラーと前記現像部材との間にフィーダーローラーをさらに含み、前記フィーダーローラーは、前記現像部材の速度および/または方向とは異なる速度および/または方向に回転し駆動される。
代わりに、前記画像形成ステージは、その上に静電電荷を保持するために適合された誘電性表面を有する画像担持部材と、その上に前記静電潜像を形成すべく、選択された静電帯電を前記表面に提供する選択的帯電装置とを備えている。
望ましくは、前記トナーサプライは、高粘度トナーを前記トナー供給ローラーに供給する一対の逆回転ギアを備えている。
トナーサプライの他の手段、例えばスリットを直接通してローラーの表面にトナーを配給するスリットコーティングチェンバ機構、が使用されても良い。
望ましくは、前記ピックアップローラーは、金属ローラーである。前記ピックアップローラーは、ポリウレタン、NBR、または他の適切な材料でエラストマーコートされたローラーを備えていても良い。
前記ピックアップローラー上に、100〜2000μm厚の高粘度トナーの層を提供する前記ピックアップローラーに圧接するドクターブレードが設けられても良い。
前記ピックアップローラーの主たる目的は、特に高速プリントに関連する増大されたトナー供給レートにおいて、前記メータリングローラーの表面に配給されるトナーの量を制限し且つ制御することである。
望ましくは、パターン化されたメータリングローラーは、アニロックスローラーからなっている。アニロックスローラーにおけるパターンは、トリヘリカルおよびZチャンネルから選択されてもよく、150〜300ライン/インチの線分解能および20〜40μmのパターン深さを有していても良い。望ましくは、アニロックスローラーは、トリヘリカルパターン構成、200ライン/インチの分解能および30μmのパターン深さを有している。しかしながら、他のアニロックスタイプのパターンは、メータリングローラーに使用され且つランダムパターンを含んでいても良い。
前記現像部材は、+50〜+800ボルトの電位に保持されていてもよい。
前記現像部材に対する前記メータリングローラーの締まり嵌めは、50〜2000μmであっても良い。画像担持部材に対する前記現像部材の締まり嵌めは、50〜2000μmであっても良い。
それゆえ、一実施形態においては、前記キャリア液体排除装置は、コロナ放電装置を備えている。前記コロナ放電装置に印加される電圧は、コロナ放電を生じさせるのに充分なオーダーからなっており、これは適切な極性の数千ボルトまで達しても良い。その代わりに、前記キャリア液体排除装置は、現像部材に対して締まり嵌めをもって圧接するローラータイプ機構を備えており、+50〜+1500ボルトのそれに印加される電圧を有している。現像部材に対して圧接するキャリア液体排除ローラーは、平滑な表面仕上げを有していてもパターン化された表面を有していても良く、一実施形態においては、キャリア液体排除ローラーは、アニロックスタイプのローラーであっても良い。現像部材に対して圧接するキャリア液体排除ローラーは、現像部材から余剰キャリアを同時に除去すべく適合されていても良く、それによって余剰液体は、ローラーに対峙して配置されたスクレーパーブレードによって前記キャリア液体排除ローラーからかき落とされ得る。
一実施形態において、画像担持部材上の静電画像は、+200〜+900ボルトの電位の非画像領域および+0〜+150ボルトの電位の画像領域を有していても良い。
そこでは現像された画像が、サブストレートに転写される前に画像担持部材から中間転写部材に転写される中間転写ステージがさらに設けられていても良い。最終転写ステージは、そのとき、画像担持部材から中間転写部材へ転写された現像された画像を備え、それから中間転写部材からサブストレートに転写される。
それらの間に選択された接触時間を与える前記画像担持部材と中間転写部材との間に締まり嵌めがあっても良い。中間転写部材に対する画像担持部材の締まり嵌めは、50〜200μmであっても良い。
中間転写部材は、−50〜−2000ボルトの電位に保持されていても良い。
消去ステージをさらに備えていてもよく、そこでは、前記画像担持部材上の任意の残存静電画像も消去される。
クリーナーステージをさらに備えてもよく、そこでは、最終転写ステージへの転写後に前記画像担持部材上の任意の残留トナーも前記画像担持部材から拭い取られる。
クリーナーステージをさらに備えていてもよく、そこでは、最終転写ステージへの転写後に前記中間転写部材上の任意の残留トナーも前記中間転写部材から拭い取られる。
クリーナーステージの各々は、クリーニングブラシローラーと該クリーニングブラシローラーの両側で前記画像担持部材または前記中間転写部材に対して係合されている平滑エラストマークリーニングブレードとを備えていても良い。
その代わりに、クリーナーステージの各々は、平滑面クリーニングローラーと前記画像担持部材または前記中間転写部材に対して係合されている平滑エラストマークリーニングブレードとを備えていても良い。
前記クリーナーローラーは、エラストマーコーティングされたローラーまたは高度に研磨された金属ローラーからなるグループから選択されたローラーを備えていても良い。
前記クリーナーステージは、前記クリーニングローラーとクリーニングブレードを潤滑させ且つリサイクルを容易にするためにクリーナー残留物を希釈するフラッシュ流体サプライをさらに備えていても良い。
そこでサブストレート上に画像が定着される画像定着ステージがさらに設けられていても良い。望ましくは、前記画像定着ステージは、ローラー間に加熱および加圧を用いる。その代わりに、前記画像定着ステージは、IR(赤外線)硬化、UV(紫外線)硬化およびEB(電子ビーム)硬化のような非接触法または他の既知の画像融合の方法を使用する。
前記現像部材、前記ピックアップローラー、前記メータリングローラーおよび前記トナー供給ローラーは、同一の電圧に保持されても良い。トナー粒子の選択的な転写を拡張すべくおよび/またはローラー間のトナー分割比率の変化を有効とし、それゆえ前記現像部材上におけるトナー層の厚みの調整を可能とすべくローラー間に電圧差をさらに与えても良い。
望ましくは、前記現像部材は、ローラーまたはベルトからなるグループから選択される。
最終転写ステージにおけるサブストレートの後方に加圧ローラーをさらに設けても良い。
望ましくは、前記締まり嵌めの量を設定するため前記現像部材に対して前記メータリングローラーを係合させる前記メータリングローラーのシャフトに係合する位置決めネジ装置またはカム機構が設けられていても良い。
前記サブストレートは、シートフィードされるサブストレートまたは連続ロール紙からなるグループから選択されても良い。前記サブストレートは、紙または例えばプラスチック膜、金属および他のそのような材料のような他のプリント可能な面を備えていても良い。
前記トナーは、望ましくは液状現像剤が、10,000mPa.sまでの粘度を持ち、より望ましくは、20mPa.s〜1,000mPa.s、の粘度を示すように誘電体液における分散マーキング粒子によって形成されている。
前記現像部材に転写されるトナーの前記薄層は、1〜40μmの厚みを有していても良い。
(a) 非伝導性キャリア液体内における60%重量までの帯電可能粒子の濃度を有する高粘度トナーを供給ローラーに供給するトナーサプライと;
(b) 前記供給ローラーから間隔をあけて設けられているピックアップローラーと;
(c) 前記トナー供給ローラーと前記ピックアップローラーとの間の100〜500μmからなる第1のフィードギャップと;
(d) 前記ピックアップローラーからトナーの層を受けるメータリングローラーと;
(e) 前記ピックアップローラーと前記メータリングローラーとの間の50〜400μmからなる第2のフィードギャップと;
(f) そこに凹所のパターンを有する前記メータリングローラーと;
(g) 前記メータリングローラーに圧接しているドクターブレードと;
(h) 前記メータリングローラーから前記トナーの層を受けるフィーダーローラーと;
(i) 締まり嵌めによって前記フィーダーローラーに圧接する前記メータリングローラーと;
(j) 現像部材と;
(k) 前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めによって前記現像部材に圧接する前記フィーダーローラーと;
(l) その上に静電電荷を保持するために適合された表面を有する画像担持部材、前記表面に一様な静電帯電を提供する帯電装置、およびその上に静電気画像を形成すべく前記一様な静電帯電を選択的に放電する放電装置を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(m) 選択された接触時間を与える締まり嵌めによって前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(n) その上に現像された画像を提供すべく前記画像担持部材上の前記静電気画像の影響に従って、前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が、前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(o) 前記現像された画像が、前記画像担持部材からサブストレート上に、または、中間転写部材のような、さらなる部材上に、転写される転写ステージと
を具備している。
前記現像部材に対して圧接するフィーダーローラーは、同じ方向にまたは逆回転で異なるスピードで回転するような前記現像部材に対し差動スピードで回転すべく適合されていても良い。
(a) 高粘度高濃度トナーをトナー供給ローラーに供給するトナーサプライと;
(b) 前記供給ローラーから第1のフィードギャップだけ間隔をあけて設けられているピックアップローラーであり、前記トナー供給ローラーと当該ピックアップローラーとの間の第1のフィードギャップが、100〜500μmである、ピックアップローラーと;
(c) 前記ピックアップローラーから前記トナーの薄層を受けるメータリングローラーであり、前記ピックアップローラーと当該メータリングローラーとの間の第2のフィードギャップは、50〜400μmであるメータリングローラーと;
(d) そこに凹所のパターンを有する前記メータリングローラーと;
(e) 前記メータリングローラーに圧接しているドクターブレードと;
(f) 現像部材と;
(g) 前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めによって前記現像部材に圧接する前記メータリングローラーであり、前記現像部材に対する該メータリングローラーの前記締まり嵌めは、50〜2000μmである前記メータリングローラーと;
(h) 前記薄層内のトナー粒子を前記ローラーの表面に向けて押し付け且つ前記トナーの薄層の外側にキャリア液体高濃度層を残すべく前記現像部材上のトナーの薄層に作用するキャリア液体排除装置と;
(i) その上に静電潜像を保持するために適合された表面を有する画像担持部材を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(j) それらの間に、選択された接触時間を与える締まり嵌めによって前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(k) そこでは、その上に現像された画像を提供し前記画像担持部材上の前記静電潜像の影響に従って、前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が、前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(l) そこでは、それらの間に選択された接触時間を与え、前記画像担持部材と中間転写部材との間の締まり嵌めによって、現像された画像が、前記画像担持部材から前記中間転写部材に転写される中間転写ステージであり;前記中間転写部材に対する前記画像担持部材の締まり嵌めは、50〜2000μmである中間転写ステージと、
(m) 前記現像された画像が前記中間転写部材からサブストレート上に転写される転写ステージと
を具備している。
さらなる形態において、本発明は、高速調色の方法であり;
(a) 画像担持部材上に静電潜像を形成するステップと;
(b) 現像部材の表面上にトナーの膜を形成するステップであり、前記トナーは、10,000mPa.sまでの高粘度および非伝導性キャリア液体内における60%重量までの帯電可能粒子の濃度を有するステップと;
(c) 前記現像部材の表面上の前記トナー膜を通して電界を付与し、トナー層を通して電位差を形成し、それによって、トナーの膜が2つの空間的に分離された層;すなわち現像部材に近接して濃縮された増大した濃度のトナー粒子からなる一つの層と、前記濃縮されたトナー層の上方に配置され、実質的にトナー粒子がない、キャリア液体の第二の層と、に分裂するステップと;
(d) 前記濃縮されたトナー層が前記潜像を現像するのに先立って、前記濃縮されたトナー層の上方に配置された高粘度キャリア液体の前記第二の層が、前記画像支持部材の表面上にプレウェット膜として作用するように、前記現像部材を、液状現像剤の空間的に分離された層と共に前記画像担持部材に接触させ、それによって前記画像担持部材上の潜像を、任意の背景汚れまたは曇りもなしに、充分に現像させるステップと;
(e) 前記現像された画像を、前記画像担持部材から最終サブストレート上、または、中間部材のような、さらなる部材上、に転写するステップと;
(f) 前記転写された画像を、最終サブストレート上に定着するステップと
を含む。
前記現像部材を、液状現像剤の空間的に分離された層と共に前記画像担持部材に接触させるステップは、前記現像部材と前記画像担持部材との間に締まり嵌めを提供することによって、選択された時間期間にわたって前記現像部材を前記画像担持部材に接触させて保持することを含み得る。
前記現像部材の表面上のトナーの前記膜を通して電界を付与するステップは、キャリア液体排除装置を用いて達成され得る。
その代わりに、前記現像部材の表面上の前記トナー膜を通して電界を付与するステップは、コロナ放電装置を用いてなされ得る。
前記現像部材は、次の範囲の特性を有し得る:
粗さ: Rz ≤ 2 μm
コーティングの堅さ: 40〜60°ショアA
およびより望ましくは50°ショアA
表面エネルギー: 30〜40 mN/m
およびより望ましくは35 mN/m
電気的抵抗率: 1´104〜1´108Ωcm
およびより望ましくは1´106Ωcm
粗さ: Rz≤2μm
コーティングの堅さ: 40〜70°ショアA
およびより望ましくは60°ショアA
表面エネルギー: 20〜40 mN/m
およびより望ましくは25 mN/m
電気的抵抗率: 1´104〜1´108Ωcm
およびより望ましくは1´107Ωcm
高速HVTプリントにおける重要なファクタは、現像のために充分な時間を有効とし、現像された画像の転写であることが見出されている。
与えられた高速システムのための、この時間ファクタは、ローラー直径、プリントスピード、および締まり嵌めによって決定される。それ故に本発明のために、メータリングローラーと現像部材との間現像部材と画像化部材の間に規定された締まり嵌めが存在する。
さて、図1を参照すると、この図面は、本発明による静電プリント装置を概略的に示しており、特にトナーの移動路を示す。
図1において、概略的な静電プリントプロセスは、トナー供給ステージ10、トナーメータリング装置20、現像ステージ30、画像化ステージ40、中間転写ステージ50、サブストレートへの転写ステージ60、定着ステージ70およびクリーナーステージ80を有している。
トナー供給ステージ10において、トナータンク11は、タンク11内のトナー11a内に延び逆回転ギアホイール12を有し、供給ローラー13へ高粘度トナーを供給を備える。供給ローラーは、トナータンク11の頂部から外へ延びピックアップローラー16から100〜500μmの範囲のギャップ17だけ間隔をあけて設けられる。このことは、少なくとも100μmのピックアップローラー上にトナーの層を生成する。トナー供給ステージは、供給の他の形態または方法を備えていても良く、トナータンク11からピックアップローラー16へ、トナーをポンピングし、または別の方法でトナーに移動をさせる。
ピックアップローラー16は、ピックアップローラー16上の高粘度トナーの平坦な薄層を提供し、それに対して圧接するドクターブレード18を有している。
ピックアップローラー16は、50〜400μmの範囲内であるギャップ22だけメータリングローラー21から間隔をあけて設けられている。メータリングローラー21は、その表面に凹所のパターンを有しており、メータリングローラー21に圧接するドクターブレード23は、メータリングローラー21からメータリングローラー21の凹所のパターンにおける凹所内にあるトナーを除いて、高粘度トナーの本質的に全てをかき落とす。
好適な一実施形態において、メータリングローラーは、望ましくは30μmの通常のパターン深さを有し、200ライン/インチの分解能を有するトリヘリカルパターンを有している。
メータリングローラー21は、50〜2000μmの範囲内で締まり嵌め32によって現像部材31を押圧する。メータリングローラー21の表面は、相対的に硬いが、現像部材31の表面は相対的に軟らかく、メータリングローラー21が現像部材31を押し込むので、締まり嵌めが可能とされる。締まり嵌めは、各ローラーの回転の間の接触時間を提供し、その間にトナーがメータリングローラー21から現像部材31へ転写され得る。メータリングローラー21から転写された後の現像部材31上のトナーの厚さは、1〜40μmの範囲内である。
クリーナー装置34も、現像部材31に対して、以下に論じられているように、現像ステージの後に現像ローラーからトナーを清掃するよう作用する。
画像化ステージ40における画像担持部材は、その上に静電電荷を帯電するであろう表面42を有する画像化ローラー41である。帯電装置43は、画像化ローラー41の表面42に一様な静電帯電を提供し、それから選択的放電装置44が、表面42が45に概して示されている領域に静電画像を有すために静電電荷を放電する。画像担持部材は、誘電体である表面42を有しており、この場合、帯電装置43は、コロナ放電装置、帯電ローラー等であり、選択的放電装置44は、例えば、イオン銃であっても良い。その代わりに、画像担持部材は、光伝導体である表面42を有していても良く、この場合帯電装置43は、コロナ放電装置、帯電ローラー等であり、選択的放電装置44は、例えばレーザーまたはLED装置であっても良い。それに代わるものとして、画像担持部材は、強誘電体または他のエレクトレットの場合と同様、永久的に分極された材料である表面42を有していても良い。
画像化ローラー41は、相対的に硬い表面を有し、現像部材31は相対的に軟らかい表面を有していて、そのため画像化ローラーは、現像部材31内に若干押し込む。これは締まり嵌め、およびそれゆえローラー間の持続または増大された接触時間を与え、その時間の間、トナーの薄層内においてマーキング粒子が、現像されたトナー画像を与える静電画像に誘引されることによって、静電画像が現像される。
あるいは、画像担持部材は、その上に静電電荷を帯電保持する表面を有する画像化ベルトであっても良い。この構成において、画像化ベルトは、現像部材および中間転写ローラーに対して、画像化ベルトの後面に対してそれぞれの接触領域に係合する2つの加圧ローラーによって、保持される。
現像されたトナー画像は、画像化ローラー41の表面42上のまわりに運ばれ、キャリア液体排除装置33aの下方を通過する。この実施形態において、キャリア液体排除装置は、コロナ放電装置として図解される。これは、中間転写ステージ50にて転写される前に圧縮されるように、画像化ローラー41の表面42にトナーを押し下げるよう作用する。
圧縮された現像されたトナー画像47は、中間転写ローラー51が到着するまで画像化ローラー41の表面42上に運ばれる。中間転写ローラー51は、締まり嵌め52によって画像化ローラー41に対して係合する。再び、画像化ローラー41と中間転写ローラー51との間の締まり嵌めは、接触時間を提供し、そこでは現像されたトナー画像のトナー粒子が、電界の影響下で中間転写ローラー51に転写される。中間転写ローラー51に対する画像化ローラーの締まり嵌めは、50〜2000μmであっても良い。画像化ローラー41の表面42上の現像されたトナー画像は、それゆえ中間転写ローラー51の表面53に転写され、最終転写ステージ60の周りへ運ばれる。
画像化ローラー41の表面42上に現像されたトナー画像が中間転写ローラー51に転写された後、概略的に示されるクリーナー構成48が、画像化ローラー41から再帯電される前に余剰トナーを除去するために使用される。
現像されたトナー画像が、サブストレート61に転写された後、サブストレート上に維持され、付加的に、もしも必要ならば、サブストレートは定着ステージ70において一対の加熱されたローラー71および72の間を通過し、トナーはサブストレート上に永久的に定着される。加熱されたローラー71および72は、トナーをサブストレートに定着させるための熱を提供するためのヒーターエレメント73aおよび73bを有する。
もしもクリーナーローラー81が中間転写部材51からかなりの量の残留物を除去するために使用されるならば、クリーナーブレード83は、装置内で例外的に長い寿命を示すことが、驚いたことに見出された。ブレードの機構に続くそのようなローラーはは、高速プリント装置におけるクリーナーブレードに関するコストを有意的に低減する。
液状トナーの薄層は、先に論じたように、画像化ローラー41に到達するまで、キャリア液体排除コロナ33を過ぎて、現像部材上を反時計方向に運ばれる。この段階において、トナー粒子のいくらかは、像様方式で画像化ローラー41に転写されるが、全てが転写されるわけではなく、それゆえいくらかのトナーはクリーナー34まで現像部材31のまわりを継続する。転写されたトナー47は、キャリア液体排除コロナ33aを通過し、画像化ローラー41のまわりを時計方向に運ばれ、先に論じられたように、中間転写ローラー51に運ばれ、そこでトナー54は、中間転写ローラー51へ転写され、サブストレートに到達するまで中間転写ローラー51上を反時計方向に運ばれる。トナーは、それからサブストレート61に転写され、上述において論じられたように、定着ステーション70まで進める。中間転写ローラー上の任意の残留トナーも、概して80として示されるクリーナー構成によって拭き取られ、該クリーナー構成は、クリーナーローラー81、クリーナーローラー上のスクレーパー82、および中間転写ローラーに圧接されるさらなるクリーニングブレード83を含む。
この実施形態におけるトナー供給ステージ20は、付加的なフィーダーローラー21aを有している。メータリングローラー21は、50〜2000μmの範囲内である締まり嵌め32aによってフィーダーローラー21aに圧接されている。締まり嵌めは、メータリングローラー21の表面が比較的硬いけれども、第3のローラー21aの表面が比較的軟らかくメータリングローラー21が第3のローラー21aに押し込むので、可能とされる。締まり嵌めは、回転の間に接触時間を提供し、その間にトナーがメータリングローラー21からフィーダーローラー21aに転写され得る。メータリングローラー21から転写された後にフィーダーローラー21aにおけるトナーの厚みは1〜40μmの範囲内である。
第3のローラー21aは、50〜2000μmの範囲内である締まり嵌め32bによって現像部材31に圧接している。フィーダーローラー21aは、現像部材31に押し込んでいる。締まり嵌めは、回転の間に接触時間を提供し、その間にトナーがフィーダーローラー21aから現像部材31に転写され得る。フィーダーローラー21aから転写された後に現像部材31におけるトナーの厚みは1〜40μmの範囲内である。この実施形態において、フィーダーローラー21aは、現像部材31に対して異なる表面速度で回転する。表面速度差動は、転写ギャップ32bにおいてトナーを噴出させるプロセスによってトナーを転写する。また、メータリングローラー21とフィーダーローラー21aとの間の差動表面スピードによって、メータリングローラー21上のパターンによって作られているトナー表面における任意の現存パターンも破壊される。現像部材31に対して差動的に回転するフィーダーローラー21aの使用も現像された画像上のリビューレットパターンを除去するのを支援することが見出されている。リビューレットは、連続する画像の局所的エリアを阻害するものとして明白であり、高粘度材料が平坦面にローラーアプリケーターによって、薄膜として塗布されたときに観測されるパターンと類似している。差動回転は、逆回転または同一方向での回転であるが異なるスピードの回転であってもよい。
現像部材上のトナーの薄層の装置33によるトナー調整のステップ、および他のそれに続くプロセスステップは、図1について説明された通りである。
この実施形態において、現像されたトナー画像が、画像化ローラー41の表面の周囲に運ばれ、キャリア液体排除ステージ33bの下を通る。この実施形態におけるキャリア液体排除装置は、印加された電圧VTC2を有するローラー35である。これは、トナーを画像化ローラー41の表面42に押し下げるべく作用し、そのため中間転写ステージ50にて転写される前に稠密化される。それと同時に、キャリア液体の層が、図10に関連して議論されるであろうトナー層の外側に形成される。ローラー35も、キャリア液体の層からこの余剰キャリア液体を除去するよう作用し、余剰液体は、スクレーパー36によってローラー35からかき取られ且つリサイクルされ得る。キャリア液体排除ローラー35は、差動速度にて画像化ローラー41に向かう方向で回転するために適合され得る。キャリア液体排除ローラーギャップまたは接触は、画像化ローラーに対して調整可能であっても良く;望ましくは、軽いまたは「キッス」タイプの接触が、広い範囲の条件にわたって最も効果的であることが見出されている。
図4において、カラープリント構成100は、単一の中間転写ドラム102からなり、その上に四つの、必要ならばそれより多くの、カラーが、後にサブストレート104に転写されるカラー画像を提供するよう連続的に配置されている。各々のプリントステージ106、108、110および112は、図1〜図3に示された実施形態のいずれであっても良い。中間転写ローラー102の表面に画像が作り上げられるべく、第1プリントステージ106は、第1カラーを提供し、第2プリントステージ108は、第2カラーを提供し、第3プリントステージ110は、第3のカラーを提供し、第4プリントステージ112は、第4カラーを提供する。各プリントステージ106、108、110および112において、画像化ローラー41a、41b、41cおよび41dは、単一の中間転写ドラム102に対して締まり嵌めにてそれぞれ係合する。多色画像は、最終サブストレートに転写され、クリーナー114は、中間転写ローラー102に他の画像が作り上げられる前に中間転写ローラー102を清浄にする。
各カラー画像化ステーション106、108、110および112は、画像化ステージ40(図1)まで、図1〜図3に示された実施形態に関連して議論したような方法で動作し、それから全ての分離されたカラー画像が、単一の画像転写ローラー102に転写される。最終転写ステーション116および定着ステーション118は、図1に示されたようにそれぞれのステージ60および70と同様な方法で動作する。
この実施形態において、定着ステーション134は、UV発光素子136を含むことが注意されるであろう。この場合において、画像化ステーション124、126、128および130によって供給されるインクは、加熱、および加圧硬化性インクよりもむしろUV硬化性インクを提供するであろう。転写は静電タイプ、トランスフィックスタイプ、それらの組み合わせ、または他の既知のトナー画像の転写および融合の方法からなっていても良いことが理解されるべきである。
カラー画像化ステーション142、144、146および148の各々は、最終転写ステージ60(図1)まで、図1〜図3に示された実施形態に関連して議論したような方法で動作する。中間転写ローラー143、145,147および149から最終サブストレート150への個々のカラー画像の転写のステージにおいて、加圧ローラー143a、145a、147aおよび149aは、それぞれ最終サブストレート150上の中間転写ローラー143、145、147および149の締まり嵌めをそれぞれ有効とする。
例えば、3ms−1のプリントスピードで、トナー粒子の典型的な移動度値によって決定される、1ミリ秒と4ミリ秒との間の現像時間について、完全な画像現像を達成するために必要とされる接点170の周囲長は、3〜12mmの範囲内にある。異なる直径のローラーを含む広範囲のプリントシステム構成のために締まり嵌め168が50〜2000μmの範囲内であることが望ましい。
同様の締まり嵌めが、画像化ローラーと中間転写ローラーとの間に上述において議論したようにトナー供給ステージにおいて、提供され得る。
一実施形態において、エラストマークリーナーブレード182および184は、伝導性であっても、光伝導体からトナー残留物を誘引するよう帯電されていても良い。
細かい剛毛を有するクリーニングブラシローラー190が、現像中、物理的および電気泳動的な稠密化および先導するクリーナーブレード182の動作の結果として形成され得るトナー粒子の集合体を破壊するようクリーニングブレード182、184の間に配置されていても良い。クリーニングブレードのエッジにて集められた厚みのあるトナー残留物は、真空システム192の使用によって除去される。
代替的な実施形態において、クリーニングローラーは、清掃されるべき部材の表面に対して当接しており、非常に平滑で高度に研磨された金属ローラーからなっていても良い。
クリーニングローラー202は、光伝導体とクリーニングローラーとの表面の間に清掃されるよう面からクリーニングローラーの表面に向かって残留物トナーを取り去るような電界を作る極性に帯電されている。電圧差は、0〜400ボルトの範囲内であっても良い。ローラーの表面は、1〜5μmの表面粗さに磨かれていても良い。
今、図10のセクションAを詳細に見ると、プロセス(図示せず)は、現像液支持部材226の表面上に液状現像剤224の膜を形成するのに使用され、液状現像剤224は、誘電体液230内に分散しているマーキング粒子228から形成される。液状現像剤は、10,000mPa.sまでの粘度および60%重量までのマーキング粒子濃度を有している。マーキング粒子228は、本質的に正電荷を有するものとして図解されている。負電荷を有するマーキング粒子が本発明において使用され得ることが当業者によって理解されるであろう。マーキング粒子228の空間分布は、トナー224内部において比較的一様である。
負電荷を有するトナーが、本発明で利用されている場合、バイアス電極232への負電圧の印加も使用され得ることは、当業者によって理解されるであろう。
マーキング粒子への帯電の決定の方法およびそれゆえ二つの空間的に分離された層を生成するのに要求されるであろう電圧および時間を容易に決定するのを助けることは、同一出願人によるオゼロフ(Ozerov)に対する米国特許第6,613,209号に説明されており、その開示全体は、引用によってここに組み込まれる。
バイアス電極232が、種々の形態をとり得ることは理解されるはずである。例えば、電源234に接続されたローラーは、二つの空間的に分離された層を生成するためにトナー層上に配置され得る。それに代えて、バイアス電極が電源234に接続されることが可能であり、その場合は、液状現像剤層を有する現像支持部材226は、電極の下を通り二つの空間的に分離された層を生成する。さらなる代替例として、バイアス電極232は、ブレード等を含むこともできる。またさらなる代替例において、コロトロンまたはスコロトロンのような放電装置が、液状トナー層を通して電位差を形成するために使用され得る。すなわち、実質的に一様な電荷が液体トナー膜の面上に配置され、それによって二つの空間的に分離された層を生成する。
図11においては、現像されたトナー画像300が、中間転写ローラー、ベルトまたは画像化ローラー310の表面上の近傍に運ばれ、キャリア液体排除ローラー350の下を通る。キャリア液体排除ローラー350は、電源380によって印加される電圧Vを有する。これは、トナー画像がサブストレートステージ(図示せず)に転写される前に、さらなる液体排除が発生するように中間転写ローラー、ベルトまたは画像化ローラー310の表面にトナー画像のマーキング粒子370を押し下げるよう作用する。現像された画像300のマーキング粒子370の間に捕捉されたキャリア液体330は、実質的に除去される。それと同時に、キャリア液体335の層、または場合によりキャリア液体排除が生じるプロセスにおけるステップに依存するさらなる層が、図10に関連して議論されたようにトナー層の外側に形成される。トナーキャリア液体排除ローラー350も、キャリア液体335の層から余剰キャリアを除去し、非常に少量のキャリア液体340のみを残すよう作用する。余剰液体360は、スクレーパー(図示せず)によってローラー350からかき落とされ、リサイクルされ得る。
標準状態において、供給ローラー13(VFR)上の電圧は、ピックアップローラー16(VPR1)上、メータリングローラー21(VPR2)上、および現像部材31(VDR)上の電圧と同じで有り得る。好適な一実施形態において、画像化ローラー41に印加される電圧VIRは、ゼロに等しく、トナー現像、および画像化ローラーの表面からの転写の間ずっと、電流路を提供し、画像化ローラーの表面から転写される。好適な一実施形態において、第一の四つのローラーの各々における電圧は、+50〜800ボルトの範囲内であり、画像化ローラーの表面上の電圧は、最大で1000ボルトである。
電圧(VTC1)が、図3におけるキャリア液体排除ローラー33cに配置され、電圧(VTC2)が、図3におけるキャリア液体排除ローラー35に配置される。これらの電圧は、両方とも、トナー粒子をそれぞれの現像および画像化ローラーに向けて駆動する効果を与えるようローラーに圧接するローラーに印加されるよりも高くすべきである。
電圧(VTR)は、現像された画像をローラーに誘引するよう中間転写ローラー51に配置し、電圧(VP)は、サブストレート61へのトナー粒子の転写を援助するよう加圧ローラー62に提供される。
さらなる電圧(VCL)は、その上に新たな画像が配置される前に、中間転写ローラーからの任意の最終トナー粒子を除去するようクリーナーローラー81上に配置される。
トナー供給ステージ10において、トナータンク11は、タンク11内のトナー11a内に延在し且つ供給ローラー13に高粘度トナーの供給を提供する逆回転ギアホイール12を有している。供給ローラーは、トナータンク11の頂部外に延在し50〜400μmの範囲内であるギャップ17だけメータリングローラー21から間隔をあけて配置されている。これは、メータリングローラー上に少なくとも50μmのトナーの層を作る。トナー供給ステージは、供給、ポンプ送りまたは別の方法でトナータンク11からメータリングローラー21への移動の他の形態または方法を備えていても良い。
メータリングローラー21は、表面に凹所のパターンを有しており、メータリングローラー21に圧接するドクターブレード23は、メータリングローラー21上の凹所のパターンにおける凹所内のトナーを除いて本質的に全ての高粘度トナーをメータリングローラー21からかき取る。メータリングローラーは、望ましくは、通常30μmの平均パターン深さで200ライン/インチの分解能を有するトリヘリカルパターンを有している。
メータリングローラー21は、50〜2000μmの範囲内である締まり嵌め32で現像部材31に圧接する。締まり嵌めは、メータリングローラー21の表面が比較的硬いが、現像部材31の表面は比較的軟らかく、メータリングローラー21が現像部材31内に押し入るので、可能とされる。締まり嵌めは、各ローラーの回転の間接触時間を提供し、その間、トナーは、メータリングローラー21から現像部材31に転写される。メータリングローラー21からそれが転写された後における現像部材31上でのトナーの厚みは、1〜40μmの範囲内である。
静電プリントプロセスの動作におけるその後の各ステップは、図1に関連して説明された通りである。
トナー供給ステージは、ピックアップローラー16まで図1に関連して議論された通りである。ピックアップローラー16は、ピックアップローラー16上に高粘度トナーの一様な薄層を提供しそれに対して圧接するドクターブレード18を有している。
この実施形態におけるピックアップローラー16は、少なくとも三つ以上の平滑ローラーの多重ローラーフィード列に対して「キッス」接触または締まり嵌め状態とし得る。この実施形態において、三つの平滑ローラー24、25および26が存在する。平滑ローラーの列は、現像部材に転写するためのトナーの薄層(1〜40μm)を作り出す。ピックアップローラー16は、第1の平滑ローラー24と「キッス」接触している。平滑ローラー24、25および26の各々は、互いに「キッス」接触するか、または締まり嵌め状態にある。三つの平滑ローラーの間の締まり嵌めは1,000μmまでとし得る。締まり嵌めの干渉の度合いは、現像部材31にもたらされるトナー層の厚みを決定するであろう。フィードローラー24、25および26は、ポリウレタン、NBR、または他の適切な材料でコーティングされたエラストマーからなっていても良い。コーティングの電気的な抵抗は、104〜108オームセンチメートルである。
最終平滑ローラー26は、1,000μmまでの締まり嵌め32にて現像部材31に当接している。締まり嵌めは、最終平滑ローラー26の表面は、相対的に硬いけれども、現像部材31の表面は相対的に軟らかいため、最終平滑ローラー26が現像部材31を押し込むことを可能とする。締まり嵌めは、各ローラーの回転の間の接触時間を提供し、その間にトナーは最終平滑ローラー26から現像部材31へ転写され得る。最終平滑ローラー26から転写された後の現像部材31上のトナーの厚さは、1〜40μmの範囲内である。
静電プリントプロセスの動作におけるその後のステップは、図1に関連して説明された通りである。
図15は、本発明によるメータリングローラーと現像部材との間の締まり嵌めを設定するための代替的な機構の詳細を示している。この実施形態において、メータリングローラー270は、プリント装置のシャーシ内でスロット276内を移動するベアリングブロック274にて支持されているシャフト272上で回転する。ねじ切りされたブロック279を貫通して延びる位置決めネジ278は、ベアリングブロック274に係合しており、それによってメータリングローラーを、シャフト286上で回転する現像部材284内へ、締まり嵌め282状態に押し込む。この構成によって、現像部材内へのメータリングローラーの締まり嵌めの量は、変更され得、位置決めネジをねじ込みまたは緩め戻すことによって設定され得る。
図14および図15に示された機構は、現像部材と画像化部材との間、および画像化部材と中間転写ローラーとの間の締まり嵌めを調整設定するのに用いることもできる。
ローラーは、より効果的な操作のために選択されたサイズで有り得ることが見出されている。好適な一実施形態において、もし画像担持部材が、1.0単位の直径を有し、現像部材が望ましくは0.1〜1.0単位、より望ましくは0.3単位、の直径を持つべきであり、メータリングローラーが望ましくは0.1〜0.5単位、より望ましくは0.2単位を持つべきであり、ピックアップローラーが望ましくは0.1〜0.5単位、より望ましくは0.4単位、を持つべきであり、供給ローラーが望ましくは0.1〜0.3単位、より望ましくは0.1単位を持つべきであることが見出されている。
〔画像担持部材(光伝導素子)直径〕
電子写真現像原理に基づく、高速プリントプロセスにおいては、ローラー、コロナまたはコロトロン帯電プロセスの結果として、電荷を収集するのに充分な時間を光伝導体に提供すること、露光後電荷を消散させることも非常に重要である。これらの要求を満たすべく、帯電装置と画像化装置との間、および画像化装置と現像ニップとの間の最小周囲距離が維持されることが必要である。より高いプリントスピード、これらの帯電、露光および現像エリアの間のより大きな周囲分離が、与えられた光伝導体についての時間要求を満足させることが必要である。これは、より大きな直径のローラーを有することによって達成される。第2のポイントは、直径を選択することにおける光伝導体のタイプの重要性である。これは、露光後の電荷消散の速度を決定する。例えば、αシリコンは、最も高い放電速度を有し、およびそれゆえ光伝導体直径が、放電時間要求を満足しつつ縮小され得る。αシリコンは、光伝導体において本発明の好適な実施形態である。光伝導体放電速度(20ms未満)を知れば、1.5ms−1の面回転速度における露光位置と現像ニップの間の最小周囲距離は約30mmとなることが、決定され得る。画像化ローラー直径の選択において、本発明の好適な一実施形態として、商業的に広く利用され、直径値に対して考察が与えられる。
事実上ゼロ現像ギャップでの高粘度調色応用でさえも、トナー粒子は、画像化ローラー上に完全に堆積するのにいくらかの時間を必要とするであろう。この最小時間が1〜3mSであり、トナー移動度、現像バイアス、光伝導体残留電荷、トナー層厚み、および現像部材特性に依存することが予想される。例えば、3ms−1でプリントするため、現像ニップ幅は、3mmを超えるべきである。242mm画像化ローラー直径および約40ショアA堅さの現像部材について、ほぼ80mmの現像部材直径が、所要の現像ニップ幅を達成するのに必要となる。
〔他のローラー〕
トナーフィード列における種々のローラー、供給ローラー、ピックアップローラーおよびメータリングローラーは、全て小さな直径を持つことができ、それらの機能と同一基準として、可能な限り小さなトナー供給システムが提供され得る。同様に、他のローラーも、キャリア液体排除およびクリーニングローラーが当該技術における熟練者によって理解されるであろうように、それらの機能と同一基準の直径からなることができる。
本発明にて使用するために適する高粘度、高濃度トナーは、次のような形態を有している:
本発明は、ここに述べられた先行技術および他の問題を解決し、それによって有用な技術の状態を、高速において、高粘度で高濃度の液体トナーを用いて静電潜像を現像する方法を提供することにより、進める。
ここにおける全ての測定値は、室温(25℃)で測定された。粘度は、HAAKE RheoStress RS600を用いて測定された。
上述の実施形態のいずれかに対する変更が、特許請求の範囲にて定義された通りの本発明の範囲から逸脱しない限りなされること、ここに開示された特定の構成の他のバリエーションが、発明から逸脱しない限り、当業者によってなされ得ることが認められ得る。
Claims (56)
- 高速プリントに適合した静電プリント装置であって;
(a)高粘度高濃度トナーをトナー供給ローラーに供給するトナー供給装置と;
(b)前記トナー供給ローラーからトナーの薄層を受けるメータリングローラーと;
(c)現像部材と;
(d)前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めと前記現像部材に対して圧接する前記メータリングローラーと;
(e)その上に静電潜像を保持するために適合された表面を有する画像担持部材を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(f)それらの間に、選択された接触時間を与える締まり嵌めと前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(g)その上に現像された画像を提供する前記画像担持部材上の前記静電潜像の影響に従って前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(h)前記現像された画像が前記画像担持部材からサブストレート上に転写される転写ステージと
を具備することを特徴とする静電プリント装置。 - 前記メータリングローラーは、そこに凹所のパターンを備え、前記メータリングローラーを押圧するドクターブレードをさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記トナー供給ローラーと前記メータリングローラーとの間にピックアップローラーをさらに含み、前記供給ローラーから第1フィードギャップだけ間隔をあけて設けられ且つ前記メータリングローラーから第2フィードギャップだけ間隔をあけて設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記トナー供給ローラーと前記ピックアップローラーとの間の前記第1フィードギャップは、100〜500μmである
ことを特徴とする請求項3に記載の静電プリント装置。 - 前記ピックアップローラーと前記メータリングローラーとの間の前記第2のフィードギャップは、50〜400μmである
ことを特徴とする請求項3に記載の静電プリント装置。 - 前記画像形成ステージは、その上に静電電荷を保持するために適合された表面を有する画像担持部材と、前記表面に一様な静電帯電を提供する帯電装置と、その上に前記静電潜像を形成するため前記一様な静電帯電を選択的に放電する放電装置とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像担持部材の前記表面は、光伝導体を備え、前記放電装置は、照明装置を備える
ことを特徴とする請求項6に記載の静電プリント装置。 - 前記画像形成ステージは、その上に静電電荷を保持するために適合された誘電性表面を有する画像担持部材と、その上に前記静電潜像を形成し、選択された静電帯電を前記表面に提供する選択的帯電装置とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記トナーサプライは、高粘度トナーを前記トナー供給ローラーに供給する一対の逆回転ギアを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記ピックアップローラー上に、100〜2000μm厚の高粘度トナーの層を提供する前記ピックアップローラーに圧接するドクターブレードを備える
ことを特徴とする請求項3に記載の静電プリント装置。 - 前記メータリングローラーは、アニロックスローラーを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材は、+50〜+800ボルトの電位に保持されている
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記薄層内のトナー粒子を前記ローラーの表面に向けて押し付け且つ前記トナーの薄層の外側にキャリア液体高濃度層を残す前記現像部材上のトナーの薄層に作用するキャリア液体排除装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記キャリア液体排除装置は、コロナ放電装置を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の静電プリント装置。 - 前記キャリア液体排除装置は、前記現像部材に圧接し且つ+50〜+1500ボルトのそれに印加される電圧を有するキャリア液体排除ローラーを備える
ことを特徴とする請求項13に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材に圧接する前記キャリア液体排除ローラーは、前記キャリア高濃度層から余剰キャリアを除去するために適合されている
ことを特徴とする請求項15に記載の静電プリント装置。 - 前記画像担持部材上の前記静電画像は、+200〜+900ボルトの電位の画像領域と、+0〜+150ボルトの電位の非画像領域とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 中間転写ステージでは、選択された接触時間を与え、前記画像担持部材と中間転写部材との間の締まり嵌めによってサブストレートに転写される前に、現像された画像が、前記画像担持部材から前記中間転写部材に転写される中間転写ステージをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像担持部材に対する前記現像部材の締まり嵌めは、50〜2000μmであり、且つ前記現像部材に対するフィーダーローラーの締まり嵌めは、50〜2000μmである
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記中間転写部材に対する前記画像担持部材の締まり嵌めは、50〜2000μmである
ことを特徴とする請求項18に記載の静電プリント装置。 - 前記締まり嵌めの量を設定するため前記現像部材に対して前記メータリングローラーを係合する前記メータリングローラーのシャフトに係合する位置決めネジ装置またはカム機構をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 中間転写部材の前記表面に向けて前記薄層におけるトナー粒子を押し出すべく前記中間転写部材上のトナーの現像された画像に作用させるキャリア液体排除装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項18に記載の静電プリント装置。 - 前記キャリア液体排除装置は、コロナ放電装置を備えている
ことを特徴とする請求項21に記載の静電プリント装置。 - 前記キャリア液体排除装置は、前記中間転写部材に対して圧接し且つそれに印加される+50〜+1500ボルトの電圧を有するキャリア液体排除ローラーを備える
ことを特徴とする請求項21に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材に対して圧接する前記キャリア液体排除ローラーは、前記キャリア高濃度層から余剰キャリアを除去するために適合されている
ことを特徴とする請求項23に記載の静電プリント装置。 - 前記中間転写部材は、−50〜−2000ボルトの電位に保持されている
ことを特徴とする請求項18に記載の静電プリント装置。 - 前記現像された画像が、前記画像担持部材から転写された後に、前記画像担持部材上の任意の残存静電画像も消去されるクリーナーステージをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記最終転写ステージへの前記転写後に前記画像担持部材上の任意の未使用のトナーも前記画像担持部材から拭い取られるクリーナーステージをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記最終転写ステージへの前記転写後に前記中間転写部材上の任意の未使用のトナーも前記中間転写部材から拭い取られるクリーナーステージをさらに備える
ことを特徴とする請求項18に記載の静電プリント装置。 - 前記クリーナーステージは、クリーニングブラシローラーと、前記ブラシローラーの両側で前記画像担持部材または前記中間転写部材に対して係合されている平滑エラストマークリーニングブレードとを備える
ことを特徴とする請求項27又は28に記載の静電プリント装置。 - 前記クリーナーステージは、クリーニングローラーと、前記画像担持部材または前記中間転写部材に対して係合されている平滑エラストマークリーニングブレードとを備える
ことを特徴とする請求項27又は28に記載の静電プリント装置。 - 前記クリーナーローラーは、エラストマーコーティングされたローラーまたは高度に研磨された金属ローラーを有するグループから選択されたローラーを備える
ことを特徴とする請求項30に記載の静電プリント装置。 - 前記クリーナーステージは、クリーニングローラーおよびクリーニングブレードを潤滑にし且つリサイクルのためにクリーナー残留物を希釈するフラッシュ洗浄流体サプライをさらに備える
ことを特徴とする請求項30に記載の静電プリント装置。 - 前記最終転写ステージは、前記中間転写部材から前記サブストレートへ転写される現像された画像を備える
ことを特徴とする請求項18に記載の静電プリント装置。 - サブストレート上の画像が定着される画像定着ステージをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像定着ステージは、ローラー間の熱および加圧を用いる
ことを特徴とする請求項34に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材、前記ピックアップローラー、前記メータリングローラー、およびトナー供給ローラーは、相互に関して同一の電圧に保持されている
ことを特徴とする請求項2に記載の静電プリント装置。 - 前記画像担持部材は、αシリコン、有機光伝導体またはAs2Se3を具備するグループから選択された光伝導性表面を有するドラムである
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材は、ローラー又はベルトを具備するグループから選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記最終転写ステージにおけるサブストレートの後方に圧力ローラーをさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記サブストレートは、シートフィードされる紙又は連続ロール紙を具備するグループから選択される
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像定着ステージは、UV(紫外線)硬化、EB(電子ビーム)硬化、熱硬化、または熱および加圧硬化を具備するグループから選択されたプロセスによる画像定着を用いている
ことを特徴とする請求項29に記載の静電プリント装置。 - 前記メータリングローラーは、ランダムパターン、トリヘリカル、Zチャンネルまたは他のパターンを備え、インチ当り150〜250ラインの線分解能および20〜30μmのパターン深さを有するグループから選択された表面、またはより望ましくは、トリヘリカル表面パターン形態、インチ当り200ラインの分解能および30μmのパターン深さを有するアニロックスローラー、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像化部材および前記現像部材は、ローラーであり、且つ画像担持部材に対するそれぞれのローラーの直径の比率の範囲が、
現像部材 0.1〜1.0
前記メータリングローラー 0.1〜0.5
前記ピックアップローラー 0.1〜0.5
トナー供給ローラー 0.1〜0.3
である
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記画像化部材および前記現像部材は、ローラーであり、且つ画像担持部材に対するそれぞれのローラーの直径の比率が、
現像部材 0.3
前記メータリングローラー 0.2
前記ピックアップローラー 0.4
トナー供給ローラー 0.1
である
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記トナーは、液状現像剤が、10mPa.sから10,000mPa.sまで、とりわけ、10〜5,000mPa.sの粘度、さらに、20〜1,000mPa.s、の粘度を有するように誘電体液における分散マーキング粒子によって形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記現像部材に転写されるトナーの前記薄層は、1〜40μmの厚みを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記メータリングローラーと前記現像部材との間に第3のフィーダーローラーをさらに含み、該第3のフィーダーローラーは、前記現像部材のスピードとは異なるスピードで回転させるよう駆動される
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 前記メータリングローラーは、前記現像部材に転写するためのトナーの薄層を生成すべく一列の平滑ローラーを備えている
ことを特徴とする請求項1に記載の静電プリント装置。 - 高速調色方法であって:
(a)画像担持部材上に静電潜像を形成するステップと;
(b)現像部材の表面上にトナーの膜を形成し、前記トナーは、高粘度および非伝導性キャリア液体内における60%重量までの帯電可能粒子の粘土と濃度を有する、ステップと;
(c)キャリア液体排除装置によって前記現像部材の表面上のトナーの前記膜を通して電界を付与し、トナー層を通して電位差を形成し、それによって、トナーの膜が2つの空間的に分離された層;すなわち現像部材に近接して濃縮された増大した濃度のトナー粒子からなる一つの層と、前記濃縮されたトナー層の上方に配置され、実質的にトナー粒子がない、高粘度キャリア液体の第二の層と、に分裂するステップと;
(d)前記濃縮されたトナー層が前記潜像を現像するのに先立って、前記濃縮されたトナー層の上方に配置された高粘度キャリア液体の前記第二の層が、前記画像支持部材の表面上にプレウェット膜として作用するように、前記現像部材を、液状現像剤の空間的に分離された層と共に前記画像担持部材に接触させ、それによって前記画像担持部材上の潜像を、任意の背景汚れまたは曇りもなしに、充分に現像させるステップと;
(e)前記現像された画像を、前記画像担持部材からサブストレート上、または、中間部材のような、さらなる部材上、に転写するステップと;
(f)前記転写された画像を、最終サブストレート上に定着するステップと
の各ステップを有する
ことを特徴とする高速調色方法。 - 前記トナーは、高粘度および非伝導性キャリア液体内における5〜40%重量の帯電可能粒子の濃度を備える
ことを特徴とする請求項49に記載の高速調色方法。 - 前記現像部材を、液状現像剤の空間的に分離された層と共に前記画像担持部材に接触させるステップは、前記現像部材と前記画像担持部材との間に締まり嵌めを提供することによって、選択された時間期間にわたって前記現像部材を前記画像担持部材に接触させて保持することを含む
ことを特徴とする請求項49に記載の高速調色方法。 - 前記現像部材の表面上のトナーの前記膜を通して電界を付与するステップは、コロナ放電装置を用いてなされる
ことを特徴とする請求項49に記載の高速調色方法。 - 前記現像部材の表面上のトナーの前記膜を通して電界を付与するステップは、前記現像部材に圧接し且つ+50〜+1500ボルトのそれに印加される電圧を有するキャリア液体排除ローラーを用いてなされる
ことを特徴とする請求項49に記載の高速調色方法。 - 高速プリントに適合された静電プリント装置であって;
(a)高粘度高濃度トナーをトナー供給ローラーに供給するトナーサプライと;
(b)前記供給ローラーから第1のフィードギャップだけ間隔をあけて設けられているピックアップローラーであり、前記トナー供給ローラーと当該ピックアップローラーとの間の第1のフィードギャップが、100〜500μmである、ピックアップローラーと;
(c)前記ピックアップローラーから前記トナーの薄層を受けるメータリングローラーであり、前記ピックアップローラーと当該メータリングローラーとの間の第2のフィードギャップは、50〜400μmであるメータリングローラーと;
(d)そこに凹所のパターンを有する前記メータリングローラーと;
(e)前記メータリングローラーに圧接しているドクターブレードと;
(f)現像部材と;
(g)前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めによって前記現像部材に圧接する前記メータリングローラーであり、前記現像部材に対する該メータリングローラーの前記締まり嵌めは、50〜2000μmである前記メータリングローラーと;
(h)前記薄層内のトナー粒子を前記ローラーの表面に向けて押し付け且つ前記トナーの薄層の外側にキャリア液体高濃度層を残すべく前記現像部材上のトナーの薄層に作用するキャリア液体排除装置と;
(i)その上に静電潜像を保持するために適合された表面を有する画像担持部材を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(j)それらの間に、選択された接触時間を与える締まり嵌めによって前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(k)そこでは、その上に現像された画像を提供すべく前記画像担持部材上の前記静電潜像の影響に従って、前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が、前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(l)そこでは、それらの間に選択された接触時間を与えるべく、前記画像担持部材と中間転写部材との間の締まり嵌めによって、現像された画像が、前記画像担持部材から前記中間転写部材に転写される中間転写ステージであり;前記中間転写部材に対する前記画像担持部材の締まり嵌めは、50〜2000μmである中間転写ステージと、
(m)そこでは、前記現像された画像が前記中間転写部材からサブストレート上に転写される転写ステージと
を具備する
ことを特徴とする静電プリント装置。 - 高速プリントに適合された静電プリント装置であって;
(a)非伝導性キャリア液体内における60%重量までの帯電可能粒子の濃度を有する高粘度トナーを供給ローラーに供給するトナーサプライと;
(b)前記供給ローラーから間隔をあけて設けられているピックアップローラー;
(c)前記トナー供給ローラーと前記ピックアップローラーとの間の100〜500μmからなる第1のフィードギャップと;
(d)前記ピックアップローラーから前記トナーの層を受けるメータリングローラーと;
(e)前記ピックアップローラーと前記メータリングローラーとの間の50〜400μmからなる第2のフィードギャップと;
(f)そこに凹所のパターンを有する前記メータリングローラーと;
(g)前記メータリングローラーに圧接しているドクターブレードと;
(h)前記メータリングローラーから前記トナーの層を受けるフィーダーローラーと;
(i)締まり嵌めによって前記フィーダーローラーに圧接する前記メータリングローラーと;
(j)現像部材と;
(k)前記トナーの薄層を前記現像部材上に転写する締まり嵌めによって前記現像部材に圧接する前記フィーダーローラーと;
(l)その上に静電電荷を保持するために適合された表面を有する画像担持部材、前記表面に一様な静電帯電を提供する帯電装置、およびその上に静電気画像を形成すべく前記一様な静電帯電を選択的に放電する放電装置を備える画像形成ステージである、画像形成ステージと;
(m)選択された接触時間を与える締まり嵌めによって前記画像担持部材に対して係合する前記現像部材と;
(n)そこでは、その上に現像された画像を提供する前記画像担持部材上の前記静電気画像の影響に従って、前記現像部材上の薄層におけるトナー粒子が、前記画像担持部材に転写される現像ステージと;
(o)そこでは、前記現像された画像が、前記画像担持部材からサブストレート上に、または、中間転写部材のような、さらなる部材上に、転写される転写ステージとを具備する
ことを特徴とする静電プリント装置。
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