JP2014146032A - 記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】僅かな機械的なストレスにより液体現像剤の負荷を最小限に抑えつつ、液体現像剤の不変の特性による高い安定性を有するデジタルプリンタを提供する。
【解決手段】少なくとも１つの印刷部を備え、印刷部は、帯電像を形成するステーションと、静電荷像担持体上の帯電像に着色する現像ステーションとを備え、現像ステーションは、回転する塗布手段１１１を備え、塗布手段を介して液体現像剤が静電荷像担持体に搬送され、液体現像剤を塗布手段に供給するために、塗布手段に隣接して配置された供給システム１１３，１１４を備え、塗布手段に隣接して、かつ塗布手段の回転方向にみて供給システムの下流側に配置された調量手段１３０を備え、調量手段は、調量ローラ１１５と、調量ローラに作用するばね手段１３１とを備え、ばね手段１３１は、塗布手段に向かって調節可能な押圧力を調量ローラに及ぼす。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体現像剤により着けられるトナー粒子を用いて記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタ、特にウェブ状又はシート状の記録支持体に印刷を行う高速プリンタに関する。

そのようなデジタルプリンタでは、静電荷像担持体の電荷潜像は、電気泳動により液体現像剤を用いて着色される。そうして形成されたトナー像は、間接的に転写要素を介して又は直接的に記録支持体に転写される。液体現像剤は、所望の比でトナー粒子と液体キャリアとを有する。液体キャリアとして、好適には鉱油が用いられる。トナー粒子に静電荷を与えるために、液体現像剤に帯電制御剤が添加される。例えば液体現像剤の所望の粘度または所望の乾燥特性を得るために、追加的に別の添加剤が加えられる。

そのようなデジタルプリンタは、既に、例えば独国特許出願公開第１０２０１００１５９８５号明細書、独国特許出願公開第１０２００８０４８２５６号明細書又は独国特許出願公開第１０２００９０６０３３４号明細書において以前から知られている。

静電荷像担持体上の帯電像（静電荷像）に着色する（着色剤により現像する）ために、現像ステーションにより、液体現像剤が静電荷像担持体の傍を通して案内される。現像ステーションは、公知のように現像ドラム（現像ドラムは液体現像剤を静電荷像担持体の傍を通して案内する）と、供給システム（供給システムは液体現像剤を現像ドラムに供給する）と、クリーニングユニット（クリーニングユニットは静電荷像担持体上の帯電像の着色後に現像ドラム上に留まる残留液体現像剤を除去する）とを備える。クリーニングユニットは、例えばクリーニングローラを備え、クリーニングローラは、残留液体現像剤を現像ドラムから除去し、この場合、例えば現像ドラムとクリーニングローラとの間に電界が生じ、この電界は、残留液体現像剤の転移を促進する。残留液体現像剤は、クリーニングローラから、ドクタにより掻き落とすことができる。この場合、残留液体現像剤がクリーニングローラ上に留まらないようにするべきである。なぜならば、残留液体現像剤が、クリーニングローラ上に留まる場合には、再び現像ドラムに到達し得るからである。

液体現像剤が静電荷像担持体に供給される現像ステーションは公知である。米国特許第７５２２８６５号明細書、米国特許第７２９２８１０号明細書及び米国特許第６８９５２００号明細書において、現像ステーションが記載されており、この現像ステーションでは、液体現像剤が現像ローラの傍を通して案内される。現像ローラの隣に電極が配置されており、電極と現像ローラとの間を通して液体現像剤が案内される。電極と現像ローラとの間に電圧が発生し、この電圧により、トナーが現像ローラに引き付けられる。液体現像剤が静電荷像担持体に供給される前に、液体現像剤は、調量手段、例えばドクタ又は調量ローラと、現像ローラとの間に形成されるニップもしくはギャップ（Ｎｉｐ）を通して移動する。調量手段は、トナーが現像ローラに向かって移動し、同時に現像ドラム上の液体現像剤の厚さが確定される電位にある。調量手段の例は、国際公開第２００６／０９０３５２号及び米国特許出願第２００２／０１５７９４号明細書に記載されている。

独国特許出願公開第１０２０１００１５９８５号明細書 独国特許出願公開第１０２００８０４８２５６号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０６０３３４号明細書 米国特許第７５２２８６５号明細書 米国特許第７２９２８１０号明細書 米国特許第６８９５２００号明細書 国際公開第２００６／０９０３５２号 米国特許出願第２００２／０１５７９４号明細書

したがって本発明の課題は、記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタを改良して、僅かな機械的なストレスにより液体現像剤の負荷を最小限に抑えつつプロセスに関する高い安定性を有し、かつ液体現像剤の不変の特性による高い印刷品質を有するものを提供することである。特に供給システムにより液体現像剤が塗布手段に渡され、塗布手段上の液体現像剤が調量手段により調量され、その結果、静電荷像担持体への液体現像剤、特にトナー粒子の転移が最適化されている、現像ステーションを提供すべきである。

この課題を解決するために本発明によれば、記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタであって、少なくとも１つの印刷部を有し、印刷部は、静電荷像担持体上に印刷すべき像の帯電像を形成するステーションと、トナー及び液体キャリアを有する液体現像剤を使用して静電荷像担持体上の帯電像に着色する現像ステーションと、を備え、現像ステーションは、回転する塗布手段であって、塗布手段を介して液体現像剤が静電荷像担持体に搬送される、塗布手段と、塗布手段に隣接して配置され、液体現像剤を塗布手段に供給する供給システムと、塗布手段に隣接して、かつ塗布手段の回転方向にみて供給システムの下流側に配置された調量手段であって、調量手段は、調量ローラと、調量ローラに作用するばね手段とを有し、ばね手段は、塗布手段に向かって調節可能な押圧力を調量ローラに及ぼす、調量手段と、を備える。

好適には、調量手段は、回動可能に支持されたレバーアームに回転可能に支持された調量ローラと、レバーアームに作用するばね手段とを備え、ばね手段は、少なくとも１つのばねを備え、ばねは、調節可能な押圧力を塗布手段に向かってレバーアームと調量ローラとに及ぼす。

好適には、ばねは、レバーアームとは反対側の端部で偏心ローラに支持されており、これにより、偏心ローラの回転によりばねの押圧力が調節可能である。

好適には、ばね手段は、異なるばね力の２つのばねを備え、ばねは、それぞれ１つの偏心ローラに支持されている。

好適には、ばねの１つは、引張り力をレバーアームに及ぼす。

好適には、ばね手段は、レバーアームに作用する少なくとも１つの当接機構を有し、当接機構は、駆動装置を備え、駆動装置は、調整可能な力をレバーアームに及ぼす。

記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタは、少なくとも１つの印刷部を備え、印刷部は、静電荷像担持体上に印刷すべき像の帯電像を形成するステーションと、液体現像剤を使用して静電荷像担持体上の帯電像に着色する少なくとも１つの現像ステーションとを備える。

そのために現像ステーションは、
−回転する塗布手段を備える。塗布手段を介して、液体現像剤が静電荷像担持体に向かって搬送され、塗布手段は、現像ドラムであってよく、現像ドラムは、液体現像剤を静電潜像担持体に搬送する。
−プレチャンバと電極セグメントとを有する塗布手段に液体現像剤を搬送するための、塗布手段に隣接して配置された供給システムを備える。塗布手段は、液体現像剤をプレチャンバから受け取ることができ、この場合、電極セグメントは、液体現像剤のトナーが塗布手段に転移されるような電位にある。
−調量手段を備える。調量手段は、調節可能に弾性的に塗布手段に当接するので、静電荷像担持体への液体現像剤の搬送量をデジタルプリンタのその都度の要求に適合させることができる。

調量手段として、回動可能にレバーアームに支持された調量ローラを設けてよく、この場合、レバーアームにばね手段が作用し、ばね手段は、ばね力を現像ドラムに向かって及ぼす。ばね手段として、少なくとも１つのばねを設けてよく、このばねのばね力は、調節可能である。好適には、２つの押圧ばねがばね手段として使用され、これらのばね手段は、それぞれ異なって調節可能な押圧力をレバーアームひいては調量ローラに及ぼす。ばね手段は、引張りばねを有してもよく、引張りばねは、引張り力をレバーアームひいては調量ローラに及ぼす。これにより、押圧ばねのばね力を低減することができる。

別の態様では、ばね手段は、調節可能なばね力を有する少なくとも１つの押圧ばねと、調整可能な当接機構とを備える。当接機構は、駆動装置を備え、駆動装置は、液圧式又は空圧式に作動させることができ、これにより、レバーひいては調量ローラに、押圧ばねのばね力を増強するか又はこのばね力に対抗する力を及ぼすことができる。

本発明によるばね手段により、調量ローラと現像ローラとの間のニップを変化させることができるので、静電荷像担持体への液体現像剤の搬送量を、デジタルプリンタのその都度の使用状況に適合させることができる。
−このような適合がないと、搬送量は、印刷速度と共に高められ、この場合、得ようとする一定の着色、ひいては搬送される同一のトナー量で、液体現像剤の含有量が高められる。液体現像剤層の厚さの変化により、搬送量は、大きな速度範囲にわたって一定に維持することができる。
−更に、液体現像剤量を記録支持体に適合させる、例えば高めることができる。
−使用状況に対する搬送量の適合は、作業側の調節とばね手段の押圧力の変化による印刷運転時の調節との重畳により行うことができる。
−これにより、印刷運転中でも液体現像剤及びトナーの量を調節することができ、これにより、例えば立ち上がり及び立ち下がりの印刷時に一定の印刷品質を達成することができる。

デジタルプリンタの例示的な１つの構成におけるデジタルプリンタを示す図である。 図１のデジタルプリンタの印刷部の構造を概略的に示す図である。 静電荷像担持体への液体現像剤の搬送量を調節することができる第１の調量手段を備える現像ステーションの一態様を示す図である。 静電荷像担持体への液体現像剤の搬送量を調節することができる第２の調量手段を備える現像ステーションの一態様を示す図である。

次に本発明の実施の形態を、図示の態様を用いて詳しく説明する。

図１に示すように、記録支持体２０に印刷を行うデジタルプリンタ１０は、１つ又は複数の印刷部１１ａ〜１１ｄ，１２ａ〜１２ｄを備え、印刷部１１ａ〜１１ｄ，１２ａ〜１２ｄは、トナー像（印刷像２０’、図２参照）を記録支持体２０上に印刷する。記録支持体２０として、図示のように、ウェブ状の記録支持体２０が、ロール２１から、繰出し装置２２を用いて繰り出され、第１の印刷部１１ａに供給される。定着ユニット３０内で、印刷像２０’は、記録支持体２０上に定着される。続いて、記録支持体２０は、巻取り装置２７を用いてロール２８に巻き取られる。そのような構成は、ロールｔｏロール方式のプリンタとも云われる。

図１に示された好適な構成では、ウェブ状の記録支持体２０は、表面で４つの印刷部１１ａ〜１１ｄにより、かつ裏面で４つの印刷部１２ａ〜１２ｄにより、フルカラー印刷される（いわゆる４／４構成（両面４色刷り構成））。このために、記録支持体２０は、繰出し装置２２によりロール２１から繰り出されて、選択的に設けられる調整部２３を介して第１の印刷部１１ａに供給される。調整部２３において、記録支持体２０は、適切な材料で前処理するか又は被覆（コーティング）することができる。被覆材料（プライマとも云われる）として、好適にはワックス又は化学的に同等の材料を用いてよい。

このような材料は、記録支持体２０の全面にわたって又はあとで印刷すべき箇所にだけ塗布することができ、これにより、記録支持体２０を印刷のために準備し、かつ／又は印刷像２０’を付与する際の記録支持体２０の吸着特性に影響を与えることができる。これにより、あとで着けられるトナー粒子又は液体キャリアが過度に深く記録支持体２０内に進入せず、概ね表面に留まる（これにより色質及び画像品質が改善される）ことが保証される。

次いで、記録支持体２０は、先ず順次第１の印刷部１１ａ〜１１ｄに供給される。第１の印刷部１１ａ〜１１ｄでは、専ら表面に印刷が行われる。各印刷部１１ａ〜１１ｄは、記録支持体２０に、一般的な方式で、それぞれ別の色や別の種類のトナー材料、例えばＭＩＣＲトナー（このトナーは電磁式に読み取ることができる）を用いて印刷を行う。

表面を印刷したあとで、記録支持体２０は、反転ユニット２４において反転され、裏面に印刷を行うために残りの印刷部１２ａ〜１２ｄに供給される。択一的に、反転ユニット２４の領域に、別の調整部（図示していない）を配置してよく、この調整部により、記録支持体２０は、裏面印刷のために準備され、例えば予め印刷された表面印刷像（もしくは表面全体や裏面）の部分定着（部分的な定着）又はその他の調整が行われる。したがって、表面印刷像が後続搬送に際して後続の印刷部により機械的に破損されることが阻止される。

フルカラー印刷を実現するために、少なくとも４色（ひいては少なくとも４つの印刷部１１，１２）が必要であり、それも例えば原色ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン及び墨）が必要である。特殊色（印刷可能な色空間を拡張するために、例えば顧客固有の色又は追加的な原色）を有する更に別の印刷部１１，１２を用いてもよい。

印刷部１２ｄの下流側にレジスタユニット２５が配置されており、レジスタユニット２５により、トンボが評価される。トンボは、記録支持体２０上に、印刷像２０’とは別に独立して（特に印刷像２０’の外側に）印刷される。これにより横見当及び縦見当（１つの色点を形成する複数の原色点は上下に重ねて又は位置的に極めて近くに相並んで配置すべきであり、このことは色間見当又は４色見当とも云われる）並びに表裏見当（表面及び裏面は位置的に正確に合致しなければならない）を調節することができ、これにより良質な印刷像２０’が得られる。

レジスタユニット２５の下流側に定着ユニット３０が配置されており、定着ユニット３０により、印刷像２０’が記録支持体２０上に定着される。電気泳動式のデジタルプリンタでは、定着ユニット３０として好適には熱乾燥機が用いられ、熱乾燥機は、液体キャリアをほとんど蒸発させ、これによりトナー粒子だけが記録支持体２０上に残存する。このことは熱作用下で行われる。その際、トナー粒子が熱作用に基づいて溶融可能な材料、例えば樹脂を含む場合には、トナー粒子も記録支持体２０上で溶融することがある。

定着ユニット３０の下流側に引張り部２６が配置されており、引張り部２６は、記録支持体２０を、全ての印刷部１１ａ〜１２ｄと定着ユニット３０とを通して引っ張る。その際、この領域には、別の駆動装置は配置されていない。なぜならば記録支持体２０用の摩擦式駆動装置により、未だ定着されない印刷像２０’が擦過されて汚れる恐れがあるからである。

引張り部２６は、記録支持体２０を巻取り装置２７に供給し、巻取り装置２７は、印刷済みの記録支持体２０を巻き上げる。

印刷部１１，１２及び定着ユニット３０の傍で、中央に、デジタルプリンタ１０のための全ての供給装置、例えば空調モジュール４０、エネルギ供給装置５０、コントローラ６０及び液体管理モジュール７０（例えば様々な液体の液体制御ユニット７１及び貯蔵容器７２）が配置されている。液体として、デジタルプリンタ１０に供給するために、特に純粋な液体キャリア、高濃縮された液体現像剤（液体キャリアに対するトナー粒子の高い含有量）及び媒体液（Serum；セーラム、液体現像剤＋帯電制御剤）が必要とされ、並びに廃棄すべき液体用の廃棄物容器又はクリーニング液用の容器が必要とされる。

デジタルプリンタ１０は、同一構造の印刷部１１，１２においてモジュール式に組み立てられている。印刷部１１，１２は、機械的には区別されず、単にそこで用いる液体現像剤（トナー色又はトナー種）により区別される。

印刷部１１，１２の原理的な構造は、図２に示されている。このような印刷部は、電子写真原理に基づいており、印刷部では、光電式の像担持体が、帯電されたトナー粒子を含む液体現像剤を用いて着色され、そうして形成された像は、記録支持体２０に転写される。

印刷部１１，１２は、主に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。

電子写真ステーション１００の主要部は、光電式の像担持体であり、この像担持体は、その表面で、光電層を有する（いわゆる光導電体（感光体））。光導電体は、図２の態様では、ドラム（光導電体ドラム１０１）として構成されていて、硬質の表面を有する。光導電体ドラム１０１は、印刷像２０’を形成するための様々な構成要素の傍を通って回転する（矢印方向の回転）。

光導電体は、先ずあらゆる汚染物質に対してクリーニングされる。このために除去光１０２が存在し、除去光１０２は、依然として光導電体の表面上に留まる電荷を除去する。除去光１０２は、均一な光分布を得るために平均化可能（局所的に調整可能）である。これにより表面は、均一に前処理することができる。

除去光１０２の下流側で、クリーニング装置１０３が、場合により光導電体の表面上に依然として存在するトナー粒子、場合により汚れ粒子及び残存する液体キャリアを除去するために、光導電体を機械式にクリーニングする。除去された液体キャリアは、捕集容器１０５に供給される。捕集された液体キャリア及びトナー粒子は、準備処理され（場合によりろ過されて）、色に応じて相応の液体色料貯蔵部、つまり貯蔵容器７２の１つに供給される（矢印１０５’参照）。

クリーニング装置１０３は、好適にはドクタ１０４を備え、ドクタ１０４は、光導電体ドラム１０１の外周面に、鋭角（出口表面に対して約１０°〜８０°）に当接し、これにより、表面は、機械式にクリーニングされる。ドクタ１０４は、光導電体ドラム１０１の回転方向に対して横向きに往復移動することができ、これにより、外周面を、できるだけ僅かな摩耗で、軸方向長さ全体にわたってクリーニングすることができる。

次いで、光導電体は、帯電装置１０６により、所定の静電位に帯電される。帯電のために、好適には複数のコロトロン（特にガラス被覆コロトロン）が設けられている。コロトロンは、少なくとも１本のワイヤ１０６’から成り、ワイヤ１０６’に、高い電圧が印加される。この電圧により、空気がワイヤ１０６’の周りにイオン化される。対極としてシールド１０６’’が設けられている。コロトロンは、追加的に新鮮な空気で通気され、新鮮な空気は、特別な空気通路（給気用の導入空気通路１０７及び排気用の導出空気通路１０８）を通って、シールドの間に供給される（図２の空気流れ矢印も参照）。供給された空気は、そこでワイヤ１０６’において均等にイオン化される。これにより、光導電体の、ワイヤ１０６’の近くに位置する表面の均質で均等な帯電が得られる。乾燥され加熱された空気を用いると、均等な帯電を更に改善することができる。導出空気通路１０８を介して、空気が導出される。場合によって発生するオゾンは、同様に導出空気通路１０８を介して吸い出すことができる。

コロトロンは、段階的に配置されており、つまりこの場合同一のシールド電圧でシールド１０６’’ごとに２本又は３本以上のワイヤ１０６’が設けられている。シールド１０６’’を介して流れる電流は調整可能であり、これにより光導電体の帯電は制御可能である。コロトロンは、それぞれ異なる強さで通電することができ、これにより、光導電体上に均等で十分な高さの帯電が得られる。

帯電装置１０６の下流側にキャラクタジェネレータ１０９が配置されており、キャラクタジェネレータ１０９は、光学的放射を介して、光導電体を、所望の印刷像２０’に応じて画素ごとに放電させる。これにより潜像が生じ、この潜像は、あとでトナー粒子により着色される（着色された像は印刷像２０’に一致する）。好適には、ＬＥＤキャラクタジェネレータ１０９が用いられ、このＬＥＤキャラクタジェネレータでは、多数の個々のＬＥＤを有するＬＥＤラインが、光導電体ドラム１０１の軸方向長さ全体にわたって定位置に配置されている。ＬＥＤの数及び光導電体上の光学的な像形成点の大きさは、とりわけ印刷像２０’の解像度を決定する（典型的な解像度は６００×６００ｄｐｉ付近にある）。ＬＥＤは、個別に時間に関して、かつ放射出力に関して制御することができる。したがって網点（複数の画素又はピクセルから成る）を形成するためにマルチレベル法を用いるか、又は画素を時間的に遅らせることができ、これにより、例えば正しくない色間見当又は表裏見当の場合に修正を電子光学式に行うことができる。

キャラクタジェネレータ１０９は、制御ロジックを有し、制御ロジックは、多数のＬＥＤ及びその放射出力に基づいて、冷却しなければならない。好適には、キャラクタジェネレータ１０９は、流体により冷却される。ＬＥＤは、グループごとに（複数のＬＥＤがまとめられて１つのグループが形成される）又は相互に別個に制御することができる。

キャラクタジェネレータ１０９により形成される潜像は、現像ステーション１１０によりトナー粒子を用いて着色される。このために現像ステーション１１０は、回転する現像ドラム１１１を備え、現像ドラム１１１は、液体現像剤の層を、光導電体に向かって案内する（現像ステーション１１０の機能形式はあとで詳しく説明する）。光導電体ドラム１０１の表面は比較的硬質であり、現像ドラム１１１の表面は比較的軟質であり、そして両方のドラムは相互に押し付けられるので、より薄くて高い（長い）ニップ（ドラム間のギャップ）が生じ、このニップにおいて、帯電されたトナー粒子が、電界に基づいて、現像ドラム１１１から光導電体の画線部に電気泳動式に転移する。非画線部では、トナーが光導電体に転移しない。液体現像剤により充填されるニップは、所定の高さ（ギャップの厚さ）を有する。この高さは、両方のドラム１０１，１１１の相互の圧力及び液体現像剤の粘度に関連している。典型的には、ニップの厚さは、約２μｍより大きく約２０μｍまでの範囲（液体現像剤の粘度に応じて値も変化することができる）にある。ニップの長さは、約数ミリメートルである。

着色された像は、光導電体ドラム１０１と共に第１の転写位置まで回動し、第１の転写位置で、着色された像は、転写ドラム１２１にほぼ完全に転移される。転写ドラム１２１は、第１の転写位置（光導電体ドラム１０１と転写ドラム１２１との間のニップ）において、光導電体ドラム１０１と同一方向に運動し、好適には光導電体ドラム１０１と同一速度で運動する。転写ドラム１２１に印刷像２０’を転移したあとで、印刷像２０’（トナー粒子）は、トナー粒子をあとで良好に記録支持体２０に転写するために、選択的に帯電ユニット１２９、例えばコロトロンにより後帯電するか又は帯電してよい。

記録支持体２０は、搬送方向２０’’で、転写ドラム１２１と対向ドラム（加圧ドラム）１２６との間を通走する。接触領域（ニップ）は、第２の転写位置を形成し、第２の転写位置で、トナー像が記録支持体２０に転写される。転写ドラム１２１は、第２の転写領域において、記録支持体２０と同一方向に運動する。対向ドラム１２６もニップの領域において同一方向に回転する。転写ドラム１２１、対向ドラム１２６及び記録支持体２０の速度は、この転写位置において相互に調和されており、好適には同一であり、これにより、印刷像２０’が擦過されて汚れることはない。第２の転写位置では、印刷像２０’は、転写ドラム１２１と対向ドラム１２６との間の電界に基づいて、電気泳動式に記録支持体２０に転写される。更に対向ドラム１２６は、高い機械的な力でもって比較的軟質の転写ドラム１２１を押圧し、これにより、トナー粒子は、付加的に付着性に基づいて記録支持体２０に付着したままになる。

転写ドラム１２１の表面が比較的軟質であり、対向ドラム１２６の表面が比較的硬質であるので、転動時にニップが形成され、このニップにおいてトナー転写が行われる。これにより記録支持体２０の起伏を補整することができるので、記録支持体２０は、隙間なく印刷を行うことができる。そのようなニップは、例えば包装印刷の場合に当てはまるように、比較的厚い又は凹凸のある記録支持体２０に印刷を行うためにも良好に適している。

印刷像２０’は、完全に記録支持体２０に転写するのが望ましいが、不都合に幾分かのトナー粒子が転写ドラム１２１上に残留することがある。液体キャリアの一部は、濡れに基づいて、常に転写ドラム１２１上に残留する。場合により依然として存在するトナー粒子は、第２の転写位置に続いて位置するクリーニングユニット１２２によりほぼ完全に除去すべきである。依然として転写ドラム１２１上に存在する液体キャリアもまた、完全に又は所定の層厚まで転写ドラム１２１から除去することができ、これにより、クリーニングユニット１２２の下流側（後方）で、及び、光導電体ドラム１０１から転写ドラム１２１への第１の転写位置の上流側（手前）で、汚れていない表面又は転写ドラム１２１の表面上の液体現像剤を含む所定の層厚による同じ条件が存在する。

好適には、このクリーニングユニット１２２は、クリーニングブラシ１２３とクリーニングローラ１２４とを備える湿式チャンバとして構成されている。ブラシ１２３の領域では、クリーニング液（例えば液体キャリア又は独自のクリーニング液を用いてよい）が、クリーニング液供給路１２３’を介して供給される。クリーニングブラシ１２３は、クリーニング液の中で回転し、その際、転写ドラム１２１の表面を「ブラッシング」する。これにより、表面に付着しているトナーが剥離される。

クリーニングローラ１２４は、トナー粒子の電荷とは逆の電位にある。それゆえ帯電されたトナーは、クリーニングローラ１２４により、転写ドラム１２１から除去される。クリーニングローラ１２４が転写ドラム１２１に接触するので、クリーニングローラ１２４は、転写ドラム１２１上に残留する液体キャリアも、供給されたクリーニング液と一緒に除去する。湿式チャンバからの出口には、調整要素１２５が配置されている。調整要素１２５として、図示のように、留め置き板を用いてよく、留め置き板は、転写ドラム１２１に対して鈍角（例えば留め置き板と出口表面との間で約１００°〜１７０°）に配置されており、これにより、ドラムの表面上の液体の残留物は、湿式チャンバ内にほぼ完全に留め置かれ、クリーニング液排出路１２４’を介して、図示していないクリーニング液貯蔵容器（貯蔵容器７２の付近）に向かって離間させるために、クリーニングローラ１２４に供給される。

留め置き板の代わりに、留め置き板の位置に、図示していない、例えば１つ又は複数の調量ローラを備える調量ユニットを配置してもよい。調量ローラは、転写ドラム１２１に対して所定の間隔を有し、圧搾に基づいて調量ローラの下流側に所定の層厚が生じる程度に液体キャリアを除去する。その際、転写ドラム１２１の表面は、完全にはクリーニングされず、全面にわたって所定の層厚さの液体キャリアが残留する。除去された液体キャリアは、クリーニングローラ１２４を介してクリーニング液貯蔵容器に戻される。

クリーニングローラ１２４自体は、図示していないドクタにより、機械的に清潔に保たれている。クリーニングにおいて除去された、トナー粒子を含む液体は、全色で、中央の捕集容器により捕集され、浄化され、再利用するために中央のクリーニング液貯蔵容器に供給される。

対向ドラム１２６も同様にクリーニングユニット１２７により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、ブラシ及び／又はローラが、汚れ（ペーパーダスト、トナー粒子残留物、液体現像剤等）を対向ドラム１２６から除去することができる。除去された液体は、捕集容器１２８に集められ、場合により浄化されて液体排出路１２８’を介して再び印刷プロセスに提供される。

記録支持体２０の表面に印刷を行う印刷部１１では、対向ドラム１２６は、記録支持体２０の非印刷面（したがって未だ乾燥している面）を押圧する。

それでも、乾燥している面に既に塵埃及び／又はペーパーダストもしくは別の汚れ粒子が存在することがあり、これらは、あとで対向ドラム１２６により除去される。除去するために、対向ドラム１２６は、記録支持体２０よりも広幅であるべきである。これにより印刷範囲の外側の汚れも良好に除去することができる。

記録支持体２０の裏面に印刷を行う印刷部１２では、対向ドラム１２６は、直接に、表面の、未だ定着されていない湿気を帯びた印刷像２０’を押圧する。印刷像２０’が対向ドラム１２６により除去されないようにするために、対向ドラム１２６の表面は、記録支持体２０上のトナー粒子や液体キャリアに関して非付着特性を有しなければならない。

現像ステーション１１０は、潜在的な印刷像２０’に所定のトナーで着色する。着色するために、現像ドラム１１１は、トナー粒子を、光導電体に向かって導く。現像ドラム１１１自体を全面的な層により着色するために、先ず、貯蔵チャンバ１１２に、図示していない混合ユニット（液体制御ユニット７１内に設けられている）から液体供給路１１２’を介して所定の濃度で液体現像剤が供給される。貯蔵チャンバ１１２から、液体現像剤は、溢流してプレチャンバ１１３（上向きに開いた槽の構成）に供給される。現像ドラム１１１に向かって、電極セグメント１１４が配置されており、電極セグメント１１４は、電極セグメント１１４自体と現像ドラム１１１との間にギャップを形成する。

現像ドラム１１１は、上向きに開いたプレチャンバ１１３を通過して回転し、その際、液体現像剤をギャップに運ぶ。余剰の液体現像剤は、プレチャンバ１１３から貯蔵チャンバ１１２に戻される。

電位により形成される、電極セグメント１１４と現像ドラム１１１との間の電界により、液体現像剤は、ギャップにおいて、２つの領域に分割され、その際、現像ドラム１１１の近くの層の第１の領域（第１の領域ではトナー粒子が濃縮される（高濃縮された液体現像剤））と、電極セグメント１１４の近くの第２の領域（第２の領域はトナー粒子に関して希釈されている（極めて低く濃縮された液体現像剤））とに分割される。

続いて、液体現像剤の層は、引き続き調量ローラ１１５に搬送される。調量ローラ１１５は、液体現像剤の上側の層を圧搾するので、そのあとで所定の約５μｍの層厚さの液体現像剤が現像ドラム１１１上に留まる。トナー粒子が主に現像ドラム１１１の表面の近くで液体キャリア中に存在するので、主に外側に位置する液体キャリアが圧搾されるか又は留め置かれ、最終的に捕集容器１１９に戻されるが、貯蔵チャンバ１１２には供給されない。

それゆえ、高濃縮された液体現像剤の大部分は、調量ローラ１１５と現像ドラム１１１との間のニップを通って搬送される。したがって、約４０質量パーセントのトナー粒子と約６０質量パーセントの液体キャリアとを有する一様の厚さの層の液体現像剤が、調量ローラ１１５の下流側に生じる（印刷プロセス要求に応じて質量比は多少変動することがある）。この一様な層の液体現像剤は、現像ドラム１１１と光導電体ドラム１０１との間のニップに搬送される。そこで潜像の画線部は次いでトナー粒子により電気泳動式に着色され、これに対して非画線部の領域ではトナーが光導電体に転移しない。十分な量の液体キャリアが電気泳動のために必要不可欠である。液体膜は、ニップの下流側においてほぼ中間で濡れに基づいて分離するので、層の一部が光導電体ドラム１０１の表面に付着したままであり、別の一部（画線部では主に液体キャリアであり、非画線部ではトナー粒子及び液体キャリアである。）が現像ドラム１１１に留まる。

現像ドラム１１１を再び同一の条件下で均等に液体現像剤により被覆するために、残留するトナー粒子（このトナー粒子は主にネガ型の転移されない印刷像を形成する）及び液体現像剤は、クリーニングローラ１１７により静電式かつ機械式に除去される。クリーニングローラ１１７自体は、ドクタ１１８によりクリーニングされる。除去された液体現像剤は、再利用のために捕集容器１１９に供給される。捕集容器１１９には、調量ローラ１１５から例えばドクタ１１６により除去された液体現像剤及び光導電体ドラム１０１からドクタ１０４により除去された液体現像剤も供給される。

捕集容器１１９に捕集された液体現像剤は、液体排出路１１９’を介して混合ユニットに供給される。混合ユニットには、未使用の液体現像剤及び純粋な液体キャリアも必要に応じて供給される。混合ユニットには、常に、所望の濃度（液体キャリアに対するトナー粒子の所定の比）の十分な量の液体キャリアが存在しなければならない。濃度は、混合ユニット内で常に測定され、次いで除去された液体現像剤の量の供給、この液体現像剤の濃度、並びに未使用の液体現像剤もしくは液体キャリアの量及び濃度に関連して相応に制御される。

濃度を制御するために、相応の貯蔵容器７２から、最も高く濃縮された液体現像剤、純粋な液体キャリア、媒体液（セーラム；トナー粒子の電荷を制御するための帯電制御剤及び液体キャリア）、並びに除去された液体現像剤を混合ユニットに別個に供給することができる。

従って図２による現像ステーション１１０は、
−回転する塗布手段１１１を備える。塗布手段１１１は、直接に液体現像剤を光導電体ドラム１０１に搬送する。塗布手段１１１は、液体現像剤を光導電体ドラム１０１に向かって搬送する現像ドラム１１１であってよい。
−供給システム１１３，１１４を備える。供給システム１１３，１１４は、塗布手段１１１に液体現像剤を供給する。
−調量手段１１５，１１６を備える。調量手段１１５，１１６は、場合によりドクタ１１６を備える調量ローラ１１５として構成してよく、調量ローラ１１５は、光導電体ドラム１０１に供給される液体現像剤から成る層を調整する。
−クリーニングローラ１１７とクリーニングドクタ１１８とを有するクリーニングユニット１１７，１１８を備える。クリーニングローラ１１７は、現像ドラム１１１に接触して配置されていて、帯電像の現像後に現像ドラム１１１上に残留する残留液体現像剤を現像ドラム１１１から除去する。この場合、残留液体現像剤は、クリーニングドクタ１１８により、クリーニングローラ１１７から掻き落される。

機能要素（例えば光導電体ドラム１０１、現像ドラム１１１、供給システム１１４、クリーニングローラ１１７、調量ローラ１１５）に、それぞれ、プラス又はマイナスであってよいトナー電荷の極性により変化する電位が印加される。

現像ステーション１１０の基本的な機能は、既に前述しており、これを参照されたい。以下に、調量ローラ１１５を備える調量手段１３０の構造を詳しく説明する。このために図２による現像ステーションの重要な機能を以下に再度まとめる。

液体現像剤は、供給システム１１３，１１４を介して現像ドラム１１１に向かって案内され、その際、液体現像剤の量及び液体現像剤に含まれるトナー量は、光導電体ドラム１０１上の帯電像を着色するのに必要であるよりも多い。現像ドラム１１１に転移されるトナー量の調量は、電極セグメント１１４と現像ドラム１１１との間の電位の差を介して行われる。この場合、液体現像剤は、先ずより低いトナー濃度（５％〜２０％）でプリチャンバ１１３に供給される。現像ドラム１１１と電極セグメント１１４との間のギャップにおいて印加される電界を介して、トナー濃度は、現像ドラム１１１のドラム表面における液体現像剤の１５％〜５０％に変化させることができ、その際、高い電界強さにより、光導電体ドラム１０１上の帯電像の高い程度の着色が達成され、より低い電界強さにより、低い程度の着色が達成される。

光導電体ドラム１０１への供給前の液体現像剤量の最終的な調量は、現像ドラム１１１に対するニップを規定する調量ローラ１１５を備える調量手段１３０により行うことができる。この場合、押圧力、現像ドラム１１１もしくは調量ローラ１１５の硬さ及び現像ドラム１１１もしくは調量ローラ１１５の粗さは、現像ドラム１１１と調量ローラ１１５との間のニップを通る液体現像剤の搬送量ひいては光導電体ドラム１０１に達する液体現像剤の層厚さに影響を与える。更にこの搬送量は、図３及び図４に応じて実現される調量手段１３０により影響を与えることができ、その際、調節可能なばね力を調量ローラに及ぼすことができる。この場合、調量ローラ１１５は、常に、現像ドラム１１１よりもより高い電位を有する。したがってトナーが不都合に調量ドラム１１５に転移されないことが保証される。同時に液体現像剤中のトナー濃度は、更に高められ、例えば液体現像剤の２０％〜６０％に高められ、現像ドラム１１１上の均等なトナー分配が保証される。

図３及び図４は、調量手段１３０の好適な態様を原理図で示している。調量手段１３０は、調量ローラ１１５を備え、調量ローラ１１５は、丁度ばね手段１３１の調節可能なばね力下で現像ドラム１１１に接触している。この場合、調量ローラ１１５は、レバーアーム１３２の一方の端部に回転可能に配置されており、レバーアーム１３２は、他方の端部で、支持箇所１３３に回転可能に支持されている。この場合、レバーアーム１３２に、ばね手段１３１が係合し、これにより、調節可能な力をレバーアーム１３２及び調量ローラ１１５に及ぼすことができる。

ばね手段１３１の第１の態様は、図３に示されている。第１の態様では、ばね手段１３１は、それぞれ偏心ローラ１３４に支持された２つのばね１３５、例えば押圧ばねを備える。ばね１３５は、レバーアーム１３２に固定されている。ばね１３５は、様々な力をレバーアーム１３２に向かって、ひいては調量ローラ１１５に及ぼす。更にレバーアーム１３２に掛かるばね１３５の押圧力は、その都度偏心ローラ１３４が回動することにより可変である。使用時には、一方のばね１３５又は両方のばね１３５を作動させることができ、これにより調量ローラ１３５に掛かる押圧力を段階的に変化させることができる。この場合、ばね１３５は、偏心ローラ１３４の相応の位置で、引張り力をレバーアーム１３２に及ぼすこともでき、一方のばね１３５の押圧力が低減される。これにより図３によるばね手段１３１は、２つのばね１３５において、レバーアーム１３２に作用する２つのばね１３５の力が合わされるか、又はレバーアーム１３２に掛かる一方のばね１３５の押圧力が他方のばね１３５により対抗されるように、作動させられる。これにより、液体現像剤の、調量ローラ１１５により規定される層厚さは、様々な使用状況に段階的に適合させることができる。

図４の態様では、１つのばね１３５は、調整可能な当接機構１３６により代用される。当接機構１３６は、調整可能な空圧式又は液圧式の駆動装置として実現することができる。この場合、当接機構１３６は、レバーアーム１３２に引張り力又は押圧力を及ぼすことができるので、調量ローラ１１５に伝達される力は無段階に調節可能であり、ひいては調量ローラ１１５と現像ドラム１１１との間のニップ形成も調節可能である。したがってデジタルプリンタ１０の印刷部１１，１２の様々な使用状況のために、望ましくは印刷が行われる開始工程又は停止工程でも、静電像担持体に供給される液体現像剤の搬送量もしくは液体現像剤におけるトナーの濃度を調節することができる。

図３及び図４の態様では、ばね手段１３１は、機能を説明するために単に原理図で示されている。このばね手段１３１の実現は、専門家としての技能の範囲内にある。この場合、ばね１３５の数は、使用状況に適合させることができるので、１つのばね１３５又は２つ以上のばねを設けてよい。

液体現像剤の調整のあとで、液体現像剤は、現像ドラム１１１と光導電体ドラム１０１との間の接触域に達し、そこで帯電像は、公知のように着色される。現像ドラム１１１及び光導電体ドラム１０１における電位は、画線部でトナーが光導電体１０１に転移され、非画線部でトナーが光導電体ドラム１０１に転移されないように選択されている。

印刷像の現像後に現像ドラム１１１に残留する液体現像剤は、続いてクリーニングローラ１１７により現像ドラム１１１から除去される。このために現像ドラム１１１とクリーニングローラ１１７との間の電界は、トナーがクリーニングドラム１１７に向かって引き付けられるように存在する。クリーニングローラ１１７には、クリーニングドクタ１１８が当接し、クリーニングドクタ１１８は、残留液体現像剤をクリーニングローラ１１７から除去する。

光導電体は、好適にはドラム又はエンドレスベルトの形で構成してよい。この場合、アモルファスシリコンを光導電体材料又は有機光導電体材料（ＯＰＣとも云われる）として用いてよい。

光導電体の代わりに、別の像担持体、例えば磁気式やイオン化可能な像担持体等を用いてもよく、この別の像担持体は、光電原理に基づいて作動するのではなく、別の原理に基づいて、別の像担持体に、潜像が、電気式、磁気式又はその他の方式で形成され、潜像は、後で着色され、最終的に記録支持体２０に転移される。

キャラクタジェネレータ１０９として、ＬＥＤラインや相応のスキャン機構を有するレーザを用いてよい。

同様に転写要素は、ローラもしくはドラム又はエンドレスベルトとして形成してよい。転写要素は、省略してもよい。この場合、印刷像２０’は、直接に光導電体ドラム１０１から記録支持体２０に転写される。

概念「電気泳動」とは、電界の作用に基づく液体キャリア内の帯電されたトナー粒子の移動と解される。トナー粒子のその都度の転移に際して、相応のトナー粒子は、ほぼ完全に別の構成要素に移行する。液膜は、両方の構成要素の接触後に、関与する構成要素の濡れに基づいて約半分に分離されるので、約半分は第１の構成要素に付着したままとなり、残りの部分は別の構成要素に付着したままとなる。印刷像２０’は、転移され、その後で次の部分（構成要素）において後続搬送され、これにより次の転写領域で同様にトナー粒子の電気泳動式の移動が可能になる。

デジタルプリンタ１０は、表面印刷用の１つ又は複数の印刷部と、場合により裏面印刷用の１つ又は複数の印刷部とを備える。印刷部は、ライン形（タンデム型）、Ｌ字形又はＵ字形に配置してよい。

巻取り装置２７の代わりに、図示していない後処理装置、例えば断裁機、折り機、綴じ機等を引張り部２６の下流側に配置してもよく、これにより記録支持体２０は、最終的な形状にもたらされる。例えば記録支持体２０は、最終的に完成した本が形成されるように加工してもよい。後処理機器は、同様にライン形に、又は引張り部２６から角度を付けして配置してよい。

デジタルプリンタ１０は、好適な態様として、前述したように、ロールｔｏロールプリンタとして運転してよい。記録支持体２０を最終的にシートに断裁し、次いでシートを積み重ねるか又は適切に後続処理してもよい（ロールｔｏシートプリンタ）。同様に、シート状の記録支持体２０をデジタルプリンタ１０に供給して、最終的にシートを積み重ねるか又は後続処理してもよい（シートｔｏシートプリンタ）。

記録支持体２０の表面だけに印刷が行われる場合、所定の色の少なくとも１つの印刷部１１が必要とされる（シンプレックス印刷）。裏面にも印刷が行われる場合、追加的に裏面用の少なくとも１つの印刷部１２が必要とされる（デュープレックス印刷）。表面及び裏面に対する所望の印刷像に関連して、プリンタ構成は、表面及び裏面用の相応の数の印刷部を有し、この場合、各印刷部１１，１２は、常に、専ら１色又は１種類のトナー用に設計されている。

印刷部１１，１２の最大数は、技術的に記録支持体２０の最大機械引張り荷重及び自由な引張り長さによってのみ制限されている。典型的には、１／０構成（印刷されるべき表面のための単一の印刷部）から６／６構成までの任意の構成が実現可能である。６／６構成では、記録支持体２０の表面及び裏面のためにそれぞれ６つの印刷部が設けられている。好適な態様（構成）は、図１に示しており（４／４構成）、図１の４／４構成では、４原色により表面及び裏面に対してフルカラー印刷が実施される。４色印刷時の印刷部１１，１２の順序は、好適には、明色（イエロー）を印刷する印刷部１１，１２から暗色を印刷する印刷部１１，１２へと進み、つまり例えば記録支持体２０は、ＹＣＭＫの色順序で明色から暗色へと印刷が行われる。

記録支持体２０は、紙、金属、プラスチック又はその他の適切な印刷可能な材料から製造してよい。

１０ デジタルプリンタ
１１，１１ａ〜１１ｄ 印刷部（表面）
１２，１２ａ〜１２ｄ 印刷部（裏面）
２０ 記録支持体
２０’ 印刷像（トナー）
２０’’ 記録支持体の搬送方向
２１ ロール（入口）
２２ 繰出し装置
２３ 調整部
２４ 反転ユニット
２５ レジスタユニット
２６ 引張り部
２７ 巻取り装置
２８ ロール（出口）
３０ 定着ユニット、
４０ 空調モジュール
５０ エネルギ供給装置
６０ コントローラ
７０ 液体管理モジュール
７１ 液体制御ユニット
７２ 貯蔵容器
１００ 電子写真ステーション
１０１ 光導電体ドラム
１０２ 除去光
１０３ クリーニング装置（光導電体）
１０４ ドクタ（光導電体）
１０５ 捕集容器（光導電体）
１０５’ 矢印
１０６ 帯電装置（コロトロン）
１０６’ ワイヤ
１０６’’ シールド
１０７ 導入空気通路（給気）
１０８ 導出空気通路（排気）
１０９ キャラクタジェネレータ
１１０ 現像ステーション
１１１ 現像ドラム
１１２ 貯蔵チャンバ
１１２’ 液体供給路
１１３ プレチャンバ
１１４ 電極セグメント
１１５ 調量ローラ（現像ドラム）
１１６ ドクタ（調量ローラ）
１１７ クリーニングローラ（現像ドラム）
１１８ ドクタ（現像ドラムのクリーニングローラ）
１１９ 捕集容器（液体現像剤）
１１９’ 液体排出路
１２０ 転写ステーション
１２１ 転写ローラ
１２２ クリーニングユニット（湿式チャンバ）
１２３ クリーニングブラシ（湿式チャンバ）
１２３’ クリーニング液供給路
１２４ クリーニングローラ（湿式チャンバ）
１２４’ クリーニング液排出路
１２５ 調整要素（留め置き板）
１２６ 対向ドラム
１２７ クリーニングユニット（対向ドラム）
１２８ 捕集容器（対向ドラム）
１２８’ 液体排出路
１２９ 帯電ユニット（転写ドラムに設けられたコロトロン）
１３０ 調量手段
１３１ ばね手段
１３２ レバーアーム
１３３ 支持箇所
１３４ 偏心ローラ
１３５ ばね
１３６ 当接機構

Claims (6)

1. 記録支持体（２０）に印刷を行うデジタルプリンタ（１０）であって、
   少なくとも１つの印刷部を有し、該印刷部は、静電荷像担持体（１０１）上に印刷すべき像の帯電像を形成するステーション（１００）と、
   トナー及び液体キャリアを有する液体現像剤を使用して前記静電荷像担持体（１０１）上の帯電像に着色する現像ステーション（１１０）と、を備え、
   前記現像ステーション（１１０）は、
   回転する塗布手段（１１１）であって、該塗布手段（１１１）を介して液体現像剤が前記静電荷像担持体（１０１）に搬送される、塗布手段（１１１）と、
   前記塗布手段（１１１）に隣接して配置され、液体現像剤を前記塗布手段（１１１）に供給する供給システム（１１３，１１４）と、
   前記塗布手段（１１１）に隣接して、かつ前記塗布手段（１１１）の回転方向にみて前記供給システム（１１３，１１４）の下流側に配置された調量手段（１３０）であって、該調量手段（１３０）は、調量ローラ（１１５）と、該調量ローラ（１１５）に作用するばね手段（１３１）とを有し、該ばね手段（１３１）は、前記塗布手段（１１１）に向かって調節可能な押圧力を前記調量ローラ（１１５）に及ぼす、調量手段（１３０）と、を備えることを特徴とする、記録支持体に印刷を行うデジタルプリンタ。
2. 前記調量手段（１３０）は、回動可能に支持されたレバーアーム（１３２）に回転可能に支持された前記調量ローラ（１１５）と、前記レバーアーム（１３２）に作用する前記ばね手段（１３１）とを備え、前記ばね手段（１３１）は、少なくとも１つのばね（１３５）を備え、該ばね（１３５）は、調節可能な押圧力を前記塗布手段（１１１）に向かって前記レバーアーム（１３２）と前記調量ローラ（１１５）とに及ぼす、請求項１記載のデジタルプリンタ。
3. 前記ばね（１３５）は、前記レバーアーム（１３２）とは反対側の端部で偏心ローラ（１３４）に支持されており、これにより、該偏心ローラ（１３４）の回転により前記ばね（１３５）の押圧力が調節可能である、請求項２記載のデジタルプリンタ。
4. 前記ばね手段（１３１）は、異なるばね力の２つのばね（１３５）を備え、該ばね（１３５）は、それぞれ１つの偏心ローラ（１３４）に支持されている、請求項２記載のデジタルプリンタ。
5. 前記ばね（１３５）の１つは、引張り力を前記レバーアーム（１３２）に及ぼす、請求項４記載のデジタルプリンタ。
6. 前記ばね手段（１３１）は、前記レバーアーム（１３２）に作用する少なくとも１つの当接機構（１３６）を備え、該当接機構（１３６）は、駆動装置を有し、該駆動装置は、調整可能な力を前記レバーアーム（１３２）に及ぼす、請求項３記載のデジタルプリンタ。

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