JP2011158905A - 電気泳動方式印刷装置または複写装置における転写ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】トナー画像が印刷素材に転写された後、残トナーが転写エレメントから完全にクリーニングされる転写ユニットを提供すること。
【解決手段】転写エレメントに隣接しかつ転写ステーションのうしろにアプリケータエレメントが設けられており、このアプリケータエレメントにより、クリーニング液が転写エレメントに塗布されて、転写後に転写エレメントに残存している残トナーが濡らされ、
− アプリケータエレメントのうしろかつ転写エレメントに隣接して、残トナーを再帯電する電位エレメントが配置されており、
− 電位エレメントのうしろかつ転写エレメントに隣接してクリーニングエレメントが設けられており、
このクリーニングエレメントは、第２の電位を有し、この電位によってクリーニングエレメントと転写エレメントとの間に形成される電場により、残トナーがクリーニングエレメントに引きつけられる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、電気泳動方式印刷装置または複写装置における転写ユニットに関する。

例えば、紙または薄いプラスチックシートまたは金属シートなどの極めて異なる材料からなる、例えば枚葉紙または巻取形の記録担体（Aufzeichnungstraeger）の印刷素材（Bedruckstoff）を単色または多色で印刷するために公知であるのは、例えばたとえば光導電体である静電潜像担体（Ladungsbildtraeger）に、画像に依存する潜像（Potentialbild 静電潜像 Ladungsbild）を形成することである。ここでこの潜像は、着色すべき領域と、着色すべきでない領域とからなる印刷すべき画像に相応する。潜像の着色すべき領域は、現像ステーションを用いてトナーによって可視化される。続いてこのトナー画像が、印刷素材に刷られる。

上記の潜像を着色するために、少なくともトナー、電荷制御剤（Ladungssteuerstoff）および液体キャリア（Traegerfluessigkeit）を含む液体現像剤（Fluessigentwickler）を使用することができる。

デジタル印刷システムにおける電気泳動方式印刷法は、例えば、WO 2005/013013 A2（US 2006/0150836 A1）から公知である。上記の潜像を静電潜像担体に形成した後、この潜像は上記の現像ステーションにより、トナーが用いられて着色される。ここでは液体現像剤として、色素粒子（トナー粒子）が分散されたシリコンオイルを含む液体キャリアが使用される。静電潜像担体への液体現像剤の供給は、アプリケータロールによって行うことができ、このアプリケータロールには、液体現像剤がスクリーンロールによって供給され、このスクリーンロールにはチャンバ型ドクタが配置されている。引き続いて上記のトナー画像は、転写ユニットによって静電潜像担体から取り出されて印刷素材に転写される。この転写ユニットは、転写エレメント、例えば転写ロールを有しており、この転写エレメントは、トナー画像を転写ステーションの転写個所に搬送してそこで例えばコロナ装置と協働して印刷素材にトナー画像を転写する。さらに上記の転写ユニットは、転写エレメントをクリーニングするためのクリーニングユニットを有することがあり、これは、例えばブレード式クリーニング部、ロール式クリーニング部またはフリース式クリーニング部として実現される。

液体現像剤で動作する印刷機では、転写エレメントのクリーニングについて高い要求がなされる。印刷素材への転写のためには、印刷素材へのトナー搬送のためにわずかな液体キャリアしか利用できないため、転写エレメントの押し付けによって転写個所にトナーが付着するおそれがあるからである。また液体キャリアの量が少ないことにより、比較的多くのトナーが転写エレメントに残ってしまうというおそれがある。以下では、残りの画像の残トナーと称されるこのトナーは、新しい印刷画像のトナー画像をつぎに転写する前に転写エレメントから除去してクリーニングしなければならない。そうしなければ、新たな印刷画像と共に前に転写した印刷画像の影像が生じてしまうのである。

US 2007/223 980 A1には転写ユニットが記載されており、ここではクリーニングユニットが設けられており、このクリーニングユニットにより、残トナーを転写エレメントから除去してクリーニングしようとするものである。上記のクリーニングユニットは、プレクリーニングエレメント（プレリミナリ クリーニング部材 preliminary cleaning member）と、クリーニングエレメントと、液体キャリアを除去してクリーニングするためのエレメントとを有する。上記のプレクリーニングエレメントの役割は、上記の転写エレメントにおける残トナーをほぐすことである。このために上記のプリクリーニングエレメントは、転写エレメントに接触し、この転写エレメントに沿ってこれをこすり、転写エレメントから残トナーを押しやって除去するのである。このために上記のプリクリーニングエレメントは、スポンジまたはブラシからなる表面を有する。上記の残トナーをほぐすため、上記のプリクリーニングエレメントにはクリーニング液（Reinigungsfluessigkeit）を塗布することができる。このクリーニング液（例えば、液体キャリア）は、上記のプリクリーニングエレメントによって吸い取られ、このプリクリーニングエレメントを転写エレメントに押し付けることによって放出される。この際に残トナーがクリーニング液に分散される。

WO 2005/013013 A2 US 2007/223 980 A1

本発明によって解決しようとする課題は、電気泳動方式印刷装置または複写装置用の転写エレメントを有する転写ユニットを提供することであり、ここでこの転写ユニットは、この転写ユニットにより、印刷画像に相応するトナー画像が印刷素材に転写された後、残トナーが転写エレメントから完全に除去されてクリーニングされるように実施されている。

上記の課題は、本願発明の請求項１により、電気泳動方式の印刷装置または複写装置用の転写ユニットにおいて、印刷すべき画像の潜像が静電潜像担体に形成され、この潜像は、少なくとも液体キャリアおよびトナーを有する液体現像剤によってトナー画像に現像され、このトナー画像は、転写ステーションの前記の転写ユニットにより、印刷素材に転写され、
− 回転しかつ第１の電位を有する転写エレメントが設けられており、
この転写エレメントは、上記の静電潜像担体に隣接して配置されておりかつこの転写エレメントにより、静電潜像担体からトナー画像が取り出されて上記の転写ステーションに供給され、
− 上記の転写エレメントに隣接しかつ転写ステーションのうしろにアプリケータエレメントが設けられており、このアプリケータエレメントにより、クリーニング液が上記の転写エレメントに塗布されて、転写後に転写エレメントに残存している残トナーが濡らされ、
− 上記のアプリケータエレメントのうしろかつ上記の転写エレメントに隣接して、上記の残トナーを再帯電する電位エレメントが配置されており、
− 上記の電位エレメントのうしろかつ上記の転写エレメントに隣接してクリーニングエレメントが設けられており、
このクリーニングエレメントは、第２の電位を有し、この電位によって上記のクリーニングエレメントと転写エレメントとの間に形成される電場により、上記の残トナーがクリーニングエレメントに引きつけられることを特徴とする、電気泳動方式の印刷装置または複写装置用の転写ユニットを構成することによって解決される。

公知の電気泳動方式印刷装置または複写装置の原理図である。 本発明による転写ユニットの１実施例を示す図である。 図２に示した転写ユニットの１発展形態を示す図である。

本発明によれば、所定の電位を有する転写エレメントに隣接してクリーニングユニットが配置されている。ここではこの転写エレメントにより、トナー画像が静電潜像担体から取り出され、このトナー画像が転写ステーションに供給されて印刷素材に転写される。
− このクリーニングユニットには、転写ステーションの後ろで上記の転写エレメントに隣接してアプリケータエレメントが設けられており、このアプリケータエレメントにより、クリーニング液、例えば液体現像剤の液体キャリアが転写エレメントに塗布される。
− 上記のアプリケータロールのうしろには転写エレメントに隣接してクリーニングユニットが設けられており、このクリーニングユニットは、帯電した残トナーが転写エレメントからクリーニングエレメントに引き寄せられるような電位を有する。
− 上記のアプリケータロールとクリーニングエレメントとの間に電位エレメントが設けられており、この電位エレメントにより、上記の残トナーが再帯電されて、クリーニング液における残トナーの電気泳動的な移動性が高められる。

アプリケータエレメント、クリーニングエレメントまたは転写エレメントとしてそれぞれ回転ロールを使用することができ、また電位エレメントとしてコロトロンを使用することができる。上記のクリーニング液は、電気的絶縁性に、また良好な濡らし能力を有するように実施すべきであり、精確な導電性は、電荷制御剤の添加によって調整することができる。クリーニング液として例えば液体現像剤の液体キャリアを使用することができる。

本発明の発展形態は、従属請求項に記載されている。

これによれば本発明はつぎのような利点を有する。
− 上記の残トナーは、十分なクリーニングを行うため、クリーニング液において移動可能にされる。
− 残トナーの移動は、再帯電プロセスによって増強される。
− 残トナーの移動性が高いことにより、プロセス安定性が高まる。それは、例えば、トナー帯電状態または抵抗または粗さなどのロール特性の変動は、クリーニング効果の変動に結び付かないからである。
− クリーニング液の追加。このクリーニング液は、液体キャリアとするか、またはクリーニングという特殊な目的に最適化された液体とすることが可能である。
− クリーニングが印刷素材に依存しないこと。それは、クリーニング液は、クリーニングの前に上記の転写エレメントに塗布されるからである。

図面に示した実施例に基づいて本発明をさらに説明する。

図１には、例えば、WO 2005/013013 A2またはUS 2006/0150836 A1から公知の印刷システムＤＳのコンポーネントが示されている。WO 2005/013013 A2またはUS 2006/0150836 A1は、これによって本発明の開示内容に加えたものとする。図１では光導電体ドラムである静電潜像坦体１に沿って、再生露光部（Regenerationsbelichtung）２と、帯電ステーション３と、画像露光用エレメント４と、現像装置５と、トナー画像に現像された潜像を印刷素材７に転写するための転写ユニット６と、静電潜像坦体１をクリーニングするためのエレメント８とが配置されている。転写ユニット６は、転写ロール６０と、対向加圧ロール６１（Gegendruckwalze）と、クリーニングユニット６２とを有している。現像装置５は、例えば、静電潜像担体１に接触して配置されているアプリケータロール５２０からなる。アプリケータロール５２０により、潜像が電荷画像坦体１上に現像される。そのために、アプリケータロール５２０は、少なくとも液体キャリアと、帯電したトナーとからなる液体現像剤を静電潜像担体１に供給する。現像は、公知のように行われる。液体現像剤は、例えば、セルとウェブとを有するスクリーンロール５１０により、スクリーンロール５１０に配置されているチャンバドクタ５１１を介してアプリケータロール５２０に供給される。このチェンバドクタは、ポンプ５１３および５１４を介して液体現像剤用のリザーブ容器５１２に接続されている。

図２には図１の電気泳動方式印刷装置または複写装置ＤＳの部分図が示されており、詳しくは転写ユニット６と、隣接して配置された静電潜像担体１の一部とが示されている。転写ユニット６は、転写エレメントとしての所定の電位ＵＴを有する転写ロール６０と、クリーニングユニット６２とを有しており、この転写ロールは、光伝導体ドラムとして実現された静電潜像担体１に隣接して配置されている。クリーニングユニット６２そのものは、アプリケータエレメント６２０、クリーニングエレメント６２１、およびアプリケータエレメント６２０とクリーニングエレメント６２１との間に配置された電位エレメント６２２を有する。転写エレメント６０と、アプリケータエレメント６２０と、クリーニングエレメント６２１とは、図２においてそれぞれ回転ロールとして実現されているが、本発明はこれには限定されない。これらのエレメントは、別の形態でもよく、例えばベルトとして実現することも可能である。電位エレメント６２２はコロトロンとして実施することができる。しかしながら本発明の以下の説明では、転写エレメントとして転写ロール６０、アプリケータエレメントとしてアプリケータロール６２０、クリーニングエレメントとしてクリーニングロール６２１、電位エレメントとしてコロトロン６２２を使用することを前提とする。アプリケータロール６２０は、スクリーンロールとして実施することができ、このロールは、クリーニング液６２３をバット６２４から取り出して転写ロール６０の表面に塗布する。

印刷画像のトナー画像は、転写ステーションＵＳにおいて印刷素材７に転写される。この際には望ましくないトナーの残留物、すなわち残トナーが残存し、場合によって液体キャリアの残留物も転写ロール６０に残存してしまう。このトナーおよび液体キャリアの残留物は、新たなトナー画像を静電潜像担体１から取り出す前に、転写ロール６０からクリーニングして除去しなければならない。

クリーニングプロセスを最適化するため、転写ステーションＵＳに後置されたアプリケータロール６２０の前に、クリーニング液体６２３を転写ロール６０の表面に塗布して、殊に残トナーを濡らさせる。転写ロール６０が引き続いて回転すると、転写ロール６０においてクリーニング液は残トナーと共に、コロトロン６２２によって形成される電場にさらされ、この電場によって残トナーは再帯電され、これによってクリーニング液における残トナーの電気泳動的な移動性が高められる。この残トナーは、クリーニングロール６２１に電位ＵＲが加えられている場合には一層容易にクリーニングロール６２１の方に移動することできる。ここでこの電位ＵＲの極性は、この極性によってクリーニングロール６２１と転写ロール６０との間で形成される電場力が、クリーニングロール６２１の方向に、帯電した残トナーに作用するように決められる。この場合に残トナーは、十分にクリーニングロール６２１の方に引っ張られて、このクリーニングロールによって取り出すことができる。クリーニングロール６２１によって取り出された残トナーは、場合によってはクリーニング液と共に、例えば、ドクタ６２５によってクリーニングロール６２１から剥がされて、例えばバット６２４に排出される。

図２を用いて本発明のクリーニング機能をさらに説明する。
アプリケータロール６２０により、クリーニング液、例えば液体キャリアは、バット６２４から取り出され、転写ロール６０に塗布される。この際、殊に転写後に転写ロール６０に残留している残トナーが、クリーニング液によって濡らされる。塗布されるクリーニング液は、例えば２〜３μｍの厚さを有し得る。引き続いてこのクリーニング液は、残トナーと共にコロトロン６２２によって再帯電される。上記の残トナーと、クリーニング液の一部とは、クリーニングロール６２１により、クリーニングロール６２１と転写ロール６０との間に形成された電場が用いられて電気泳動式にクリーニングロール６２１に移される。このためにクリーニングロール６２１は、所定の電位ＵＲが加えられている。ここでこの電位は、クリーニングロール６２１と転写ロール６０との間でこの電位によって形成される電場により、残トナーがクリーニングロール６２１に向かって引きつけられるように選択される。最終的にはクリーニングロール６２１から、取り出された残トナーが、取り出されたクリーニング液と共にドクタ６２５によって剥がされて除去されるのである。

クリーニング機能のさらなる最適化は、図３により、つぎのようにして得られる。すなわち、転写ロール６０の回転方向にみてクリーニングロール６２１のうしろに別のドクタ６２６が転写ロール６０に配置されることによって得られるのである。このドクタ６２６により、クリーニングロール６２１から除去されずにクリーニングされなかった残トナーおよびクリーニング液ならびに転写ロール６０のその他の汚れを機械的に除去することができる。ここではクリーニング液のデリバリを少なくすることも可能である。それは、剥がした量を溜めることができるからである。上記の別のドクタ６２６は、弾力性の材料、例えばポリウレタンから構成することが可能である。

転写ロール６０によってクリーニングロール６２１に移動される液体層には、クリーニング液および残トナーの他に、印刷素材に（例えば吸収力に）依存する所定量の液体キャリアが含まれている。しかしながら残トナーの電気泳動的な移動性を所期のように調整するため、転写ロール６０にクリーニング液を被着する。ここではクリーニング液を実施して、残トナーがこのクリーニング液において運動してクリーニングロール６２１に到達できるようにする。これによってクリーニングロール６２１への残トナーの移動、ひいてはクリーニング効果は、転写の後、転写ロール６０に残留している液体キャリアにはもはや依存しないのである。コロトロン６２２によって殊に残トナーは再帯電されて、この残トナーが、クリーニングロール６２１と転写ロール６０との間の電場においてクリーニングロール６２１の方に引きつけられているようにする。上記の再帯電によって残トナーは、そのこれまで帯電状態とは無関係にクリーニング機能に最適な一様な帯電状態になる。すなわち、残トナーは、帯電状態を変更する前には、例えばクリーニング機能についてみれば極性が誤っているかまたは帯電していないのである。クリーニング液における残トナーの移動性をさらに変化させるためには、クリーニング液に電荷制御剤を添加することができる。

転写ロール６０およびクリーニングロール６２１は、公知のように実施することができる。例えば、上記の弾性的に実施される転写ロール６０はエラストマから構成することが可能である。クリーニングロール６２１は、セラミックロールとして実施することができる。アプリケータロール６２０は、セルおよびウェブを有するスクリーンロールとして実現することができ、また同様にセラミックから構成することができる。クリーニングロール６２１およびアプリケータロール６２０の回転方向および回転速度を、転写ロール６０の回転方向および回転速度を基準にして選択して、転写ロール６０へのクリーニング液の塗布およびクリーニングロール６０による残トナーのクリーニング除去が最適化されるようにする。転写ロール６０の残トナーおよびクリーニング液をクリーニングするため、クリーニングロール６２１を転写ロール６０に接触させて配置することができる。アプリケータローラ６２０およびクリーニングロール６２１の幅は、転写ロール６０が十分にクリーニングできるように選択する。

ＤＳ 印刷システム、 ＵＳ 転写ステーション、 １ 静電潜像担体、 ２ 再生露光部、 ３ 帯電ステーション、 ４ 画像の露光、 ５ 現像装置、 ６ 転写ユニット、 ７ 記録担体、 ８ クリーニングエレメント、 ５２０ アプリケータロール、 ５１０ スクリーンロール、 ５１１ チャンバドクタ、 ５１２ リザーブ容器、 ５１３ ポンプ、 ５１４ ポンプ、 ６０ 転写ロール、 ６１ 対向加圧ロール、 ６２ クリーニングユニット、 ６２０ アプリケータロール、 ６２１ クリーニングロール、 ６２２ コロトロン、 ６２３ クリーニング液、 ６２４ バット、 ６２５ ドクタ、 ６２６ ドクタ

Claims (10)

1. 電気泳動方式の印刷装置または複写装置用の転写ユニットにおいて、
   印刷すべき画像の潜像が静電潜像担体（１）に形成され、
   当該の潜像は、少なくとも液体キャリアおよびトナーを有する液体現像剤によってトナー画像に現像され、
   該トナー画像は、転写ステーションの前記の転写ユニットにより、印刷素材に転写され、
   − 回転しかつ第１の電位（ＵＴ）を有する転写エレメント（６０）が設けられており、
   当該の転写エレメントは、前記の静電潜像担体（１）に隣接して配置されておりかつ当該の転写エレメントにより、静電潜像担体（１）からトナー画像が取り出されて前記の転写ステーション（ＵＳ）に供給され、
   − 前記の転写エレメント（６０）に隣接しかつ転写ステーション（ＵＳ）のうしろにアプリケータエレメント（６２０）が設けられており、該アプリケータエレメントにより、クリーニング液が前記の転写エレメント（６０）に塗布されて、転写後に転写エレメント（６０）に残存している残トナーが濡らされ、
   − 前記のアプリケータエレメント（６２０）のうしろかつ前記の転写エレメント（６０）に隣接して、前記の残トナーを再帯電する電位エレメント（６２２）が配置されており、
   − 前記の電位エレメント（６２２）のうしろかつ前記の転写エレメント（６０）に隣接してクリーニングエレメント（６２１）が設けられており、
   当該のクリーニングエレメント（６２１）は、第２の電位（ＵＲ）を有し、当該の電位によって前記のクリーニングエレメント（６２１）と転写エレメント（６０）との間に形成される電場により、前記の残トナーがクリーニングエレメント（６２１）に引きつけられることを特徴とする、
   電気泳動方式の印刷装置または複写装置用の転写ユニット。
2. 前記の電位ユニット（６２２）はコロトロンである、
   請求項１に記載の転写ユニット。
3. 前記のクリーニングエレメント（６２２）に隣接してドクタ（６２５）が配置されており、
   該ドクタによってクリーニングエレメント（６２１）から残トナーが剥がされて除去される、
   請求項１または２に記載の転写ユニット。
4. 前記のクリーニングエレメント（６２１）のうしろで、前記の転写エレメント（６０）に接触して別のドクタ（６２６）が配置されており、
   当該の別のドクタによって転写エレメント（６０）から残トナー、クリーニング液および汚れが剥がされて除去される、
   請求項１から３までのいずれか１項に記載の転写ユニット。
5. 前記のクリーニングエレメント（６２１）を転写エレメント（６０）に対して配置して、当該のクリーニングエレメントにより、残トナーに加えてクリーニング液が取り出されるようにした、
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の転写ユニット。
6. 前記のクリーニングエレメント（６２１）は、クリーニングロールとして構成されている、
   請求項１から５までのいずれか１項に記載の転写ユニット。
7. 前記のクリーニングエレメント（６２０）は、アプリケータロールとして構成されている、
   請求項１から６までのいずれか１項に記載の転写ユニット。
8. 前記のアプリケータロール（６２０）は、スクリーンロールとして構成されており、
   該スクリーンロールにより、前記のクリーニング液（６２３）を有するバット（６２４）からクリーニング液が取り出されて前記の転写ロール（６０）に供給される、
   請求項７に記載の転写ユニット。
9. 前記のクリーニング液として、液体現像剤の液体キャリアが使用される、
   請求項１から８までのいずれか１項に記載の転写ユニット。
10. 前記のクリーニング液に電荷制御剤が添加されている、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の転写ユニット。

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