JP4355492B2 - モジュール状に構成された電子写真式の印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、モジュール状に構成された電子写真式の印刷装置であって、支持装置を有しており、該支持装置が搬送装置を有していて、この搬送装置上で、印刷しようとする基板がスタート位置と目標位置との間で搬送されるようになっており、この場合、スタート位置と目標位置との間で支持装置に単数又は複数の電子写真ユニットが配置されており、これらの電子写真ユニットが、光導電体、現像装置、露光装置及びこれと類似のものとして構成されている形式のものに関する。
このような形式の印刷装置は、ヨーロッパ特許第０９３２８５１号明細書により公知である。この公知の印刷装置においては、印刷工程のために必要な複数のユニットがスタート位置から目標位置まで相前後して所定の順番で配置されている。これらのユニットは、電荷、キャラクタジェネレーション（文字発生）、現像、露光、電荷逆転（Ｕｍｌａｄｕｎｇ）及びこれと類似の所定の個別工程を有する所定の全印刷プログラムで設計され、目標位置で、移動する印刷担体にトナー画像としての印刷画像が伝達される。印刷担体は、別の搬送装置上で移動せしめられる基板であってよい。複数の電子写真ユニットを備えた搬送装置は、トナー画像を受容して、これを転写ゾーンに搬送するために用いられる。
このような公知の印刷装置は、搬送装置に多大なコストを必要とすることが知られている。しかも印刷装置は、異なる印刷プロセスに転用することはできず、またスタート位置と目標位置との間で別の順番でその他のユニットを装備することもできない。
所定の印刷プロセスに設計されているか、又は電子写真ユニット自体を互いに接続することができるようになっている印刷装置は、例えば米国特許第６２０８６１２号明細書に開示されている。この印刷装置は、米国特許第４５６９５８２号明細書、PATENT ABSTRACTS OF JAPAN VOL.2000, no 06, 22. September 2002 (200-09-22) - 及び特開２０００−８１８２７号公報（キャノン株式会社)、平成１２年３月２１日（２０００−０３−２１）に記載されているように、互いに並んで配置された複数のユニットを備えた搬送装置と連結しなくても構成することができる。この場合、印刷装置を異なる印刷プロセスに、フレキシブルにかつユニバーサルに適合させることは不可能である。
本発明の課題は、簡単な形式で異なる印刷プロセスに適合させることができる、モジュール状に構成された電子写真式の印刷装置を提供することである。
この課題を解決した本発明によれば、前記支持装置が、搬送装置の搬送方向で相前後して配置された多数の受容部を有していて、これらの受容部が、電子写真ユニットを取り付けるための一体的な機械的インタフェース及び電気的インタフェースを備えており、この場合、これらの電子写真ユニットが、機械的接続部のための複数の固定部分を備えており、前記受容部が電気的接続部のためのバスシステムを備えている。この場合、十分な受容部が設けられていれば、印刷プロセスのために、別の順序で、異なる構造及び異なる数のユニットが必要となる。これらのユニットは、各受容部内に収容され、機械的かつ電気的に受容部に接続され、さらに中央の制御ユニットに電気的に接続することができる。この場合、バスシステムは、制御ユニットに組み込まれたユニットに応じて種々異なる接続部を製造する可能性を提供する。このような印刷装置の構成によって、種々異なる印刷プロセスのための大きいフレキシブル性及びバリエーション可能性が提供される。このフレキシブル性（可変性）及びバリエーション可能性は、スタート位置と目標位置との間のユニットの順番、設置された受容部及びユニットの数によって与えられる。
【０００２】
本発明の可能な変化実施例によれば、支持装置が、相前後して配置された少なくとも２つの部分フレームより組み合わさて構成されており、これらの部分フレームが可動であって、電子写真ユニットのためのそれぞれ１つの受容位置を有している。このような形式で、支持装置を、個別の要求に合わせて所望に構成することができる。この場合、使用しようとする電子写真ユニットの数は、特に部分フレームの数を規定する。
【０００３】
付加的に、搬送装置が部分フレームを介して一体的な構造群として構成されているか、又は各部分フレームが部分搬送装置を有しており、各部分搬送装置が一体的な搬送装置を形成するために互いに機械的に及び／又は電気駆動制御装置を介して連結されている。部分支持装置の接続部によって、同期的な送りが確実に行われるので、基板は同じ速度で搬送される。
【０００４】
基板の整然とした供給を確実にするために、スタート位置の範囲内に、センタリングモジュールが支持装置に取り付けられている。センタリングモジュールは、印刷装置に組立部品のように取り付けることができる一体的な構造群を成している。
【０００５】
本発明によればさらに、センタリングモジュールに、搬送方向で前方に予センタリングモジュールが配属されており、該予センタリングモジュールが支持装置に又はセンタリングモジュールに取り付けられている。センタリングモジュールと協働して、予センタリングモジュールは、基板の正確な整列及び基板の整然とした供給を保証する。
【０００６】
本発明の有利な実施態様によれば、支持装置又は電子写真ユニットに定着モジュールが配置されており、該定着モジュールが、基板上に被着されるトナーを、予備的な定着又は最終的な定着、例えば焼き付け又は硬化させるために用いられる。単数又は複数の電子写真ユニットによってトナーが施された後で、トナーは適当なエネルギー供給によって、定着モジュールを介して基板表面に定着される。トナーを施した後の予備的定着は、例えばセラミックインキが印刷される場合に特に有利であることが証明された。このセラミックインキは、一般的にガラス又はガラスセラミック上の基板に印刷される。印刷装置を通過した後で、予備的に定着されたトナーを有する基板は、最終的に定着するためのユニットに供給される。このユニット内で、トナーは高温で定着され、特にセラミックトナーの場合には焼き付けられるか又は熱硬化性トナーの場合には硬化される。
【０００７】
定着モジュールは、固定部分を有しており、該固定部分によって、定着モジュールのインタフェースが連結可能である。これによってインタフェースは、電子写真ユニットだけでなく、単数又は複数の定着モジュールを、正確に整列させるためにも用いられる。
【０００８】
前述のように、１つの印刷装置のための単独の定着モジュールを設けることができる。この定着モジュールは、一般的に、搬送方向で単独の電子写真ユニットの後ろに配置される。各電子写真ユニットに１つの定着モジュールを配属することも考えられる。これによって中間定着させることも可能である。これは特に、例えばトナーを重ねて印刷した場合にも重要である。
【０００９】
目標位置の範囲内に送り出しモジュールが配置されている。この送り出しモジュールによって、印刷しようとする基板を整然と引き出すことができる。送り出しモジュールは、例えば支持装置に取り付けられる積み重ね装置であってよい。
【００１０】
大きい壁厚を有する特に面状の基板、例えばガラス板、ガラスセラミック板、木板又はプラスチックプレートに確実に印刷することができるようにするために、本発明の別の実施態様によれば、各電子写真ユニットが、トナーを基板に転写するための転写システムを有しており、該転写システムに、搬送方向で前方に一次電荷手段が配属されていて、搬送方向で後方に二次電荷手段が配属されている。一次電荷手段及び二次電荷手段によって、基板の表面を静電的に電荷することができる。可能な電荷手段は、有利には、印刷しようとする基板の表面に作用する電荷ブラシ、電荷ローラ又は電荷コロナである。電子写真ユニットを通過する際に、基板はまず一次電荷手段によって電荷される。次いで基板は、トナー転写が行われる搬送システムの範囲に達する。
【００１１】
次いで基板はさらに二次電荷手段に送られ、ここで後電荷される。基板の大きさ若しくは、搬送装置上における基板の位置決めに応じて、基板は一次電荷手段にも二次電荷手段にも接続されるか、又は二次電荷手段だけに接続される。基板がコーティング工程中に常に少なくとも１つの電荷手段に接続され、この電荷手段によって電荷されることが確実に行われなければならない。
【００１２】
フルカラー印刷システムを形成するために支持装置に４つの電子写真ユニットが取付けられており、この場合、各電子写真ユニットに着色されたトナー、つまりシアン、マゼンタ、黄若しくは黒に着色されたトナーが貯蔵されている。各色は、互いに重ね印刷され、場合によっては中間定着されるか又は並んで印刷され、それによって互いに混合される。これによって公知の色で別の色を生ぜしめることができる。
【００１３】
本発明は、図示の実施例を用いて以下に詳しく説明されている。
【００１４】
図１は、電子写真ユニットを備えた印刷装置の概略図、
図２は、フルカラー印刷システムの概略図である。
【００１５】
図１には、プレート状の材料に印刷するための印刷装置が示されている。この印刷装置によって一色刷が行われる。
【００１６】
この印刷装置は支持装置１５を有しており、この支持装置１５に、搬送システム１６が配属されている。この搬送システムに沿って種々異なる構成部分が配置されている。この搬送システムによって、基板が、スタート位置と目標位置との間で搬送される。基板は、例えばガラスセラミックプレート、ガラスプレート、セラミックプレート又はプラスチックプレートであってよい。さらに、フレキシブルな基板、例えばプラスチックシート、皮革、織物その他の材料の印刷が行われる。これらの材料は、印刷工程中に、搬送装置上に位置するか又は搬送装置の一部である、曲げに対して強い（ｂｉｅｇｅｓｔｅｉｆ）ベース上に固定される。スタート位置の領域内には予センタリングモジュール１０が配置されている。この予センタリングモジュール１０によって、基板はおおまかに位置決めされる。次いで、基板は搬送装置１６によってセンタリングモジュール１１に供給され、このセンタリングモジュール１１内で正確に整列される。基板の位置整列が得られると、基板は電子写真ユニット１２ａに供給される。
【００１７】
電子写真ユニット１２ａは、現像装置と、光導電体と、転写システム１２／２とを有している。さらにまた、電子写真ユニット１２ａは、露光装置を有しており、この露光装置によって、光導電体上に公知の形式で、潜在的な電荷像を生ぜしめることができる。この電荷像に基づいて、現像装置によってトナー材料（現像装置の別個のトナーカートリッジ内に貯蔵されている）が光導電体に移される。次いで、光導電体は直接的に又は転写システム１２．２を用いてトナーを基板上に転写する。基板上へのトナー転写を高品質で確実に行うことができるようにするために、転写システム１２．２に、一次電荷手段１２．１が前置接続され、二次電荷手段１２．３が後置接続されている。一次電荷手段及び二次電荷手段は、印刷しようとする基板表面に電荷を被着させる。一次荷電手段及び二次荷電手段のこのような配置によって、荷電は、全コーティング工程中に維持される。
【００１８】
基板上にトナーが被着された後で、基板は定着モジュール１３を通過する。定着モジュール１３内でトナーは温度の影響を受けて基板に定着される。次いで基板は、送り出しモジュール１４に達し、この送り出しモジュール１４内で、印刷装置から取り出されて、積み重ね装置例えば緩衝装置を通って、又は相応の連結手段を介して、さらに処理を行う仕上げステーションに達する。
【００１９】
支持装置１５は、電子写真ユニット１２ａのための及び定着モジュール１３のための、一体的な機械的なインタフェースを有している。これに対応して、電子写真ユニット１２ａと定着モジュール１３とは、複数の固定部分を有しており、これらの固定部分は、支持装置の機械的及び電気的なインタフェース上に適合して構成されている。これによって、この構造ユニットを、支持装置１５に対して迅速かつ簡単に対応配置することが可能である。
【００２０】
図２にはフルカラー印刷システムが図示されている。図１に示した構成と同様に、搬送システム１６を備えた支持装置１５が使用されている。支持装置１５は、相前後して配置された５つの機械的なインタフェースを有しており、これらのインタフェースに、電子写真ユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ若しくは定着モジュール１３を固定することができる。機械的及び電気的なインタフェースは一体的であるので、電子写真ユニット１２ａ〜１２ｄは任意の連続で配置することができる。電子写真ユニット１２ａ〜１２ｄのそれぞれにトナーが貯蔵されている。
【００２１】
しかしながらトナーは種々異なる色であってもよく、例えば第１の電子写真ユニット１２ａにはマゼンタ、電子写真ユニット１２ｂには黄、電子写真ユニット１２ｃにはシアン、また電子写真ユニット１２ｄには黒のトナーが貯蔵されている。
【００２２】
図２には、支持装置１５上に、図１に示した実施例と同様に、予センタリングモジュール１０、センタリングモジュール１１、定着モジュール１３及び送り出しモジュール１４が組み付けられている。さらに、搬送システム１６が使用されており、この搬送システム１６は、印刷装置の個別の構造ユニットを互いに連結している。
尚、上記本発明に係る印刷装置は、好ましくは、曲げに対して強い面状の基板に印刷するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電子写真ユニットを備えた印刷装置の概略図である。
【図２】 電子写真ユニットを備えた印刷装置の概略図である。

Claims (13)

1. ガラスセラミックプレート、ガラスプレート又はセラミックプレートの表面に画像を印刷する電子写真式の印刷装置であって、
   印刷しようとする基板をスタート位置と目標位置との間で搬送する搬送装置（１６）を有する支持装置（１５）と、
   前記スタート位置と前記目標位置との間において前記支持装置（１５）に着脱可能に配設された、光導電体、現像装置、及び露光装置を備える少なくとも１つの電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）とを備え、
   前記支持装置（１５）は前記搬送装置（１６）の搬送方向で相前後して配置された複数の受容部を有しており、
   該受容部は、前記電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）を取り付けるための一体的な機械的インタフェース及び電気的インタフェースを備えており、
   前記電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）は、機械的及び電気的接続のための、前記受容部の機械的インタフェース及び電気的インタフェースに対応する複数の固定部分を備えていることを特徴とする、モジュール状に構成された電子写真式の印刷装置。
2. 前記受容部の電気的インタフェースと前記電子写真ユニットとは夫々電気的接続のためのバスシステムを備えている、請求項１記載の印刷装置。
3. 前記支持装置（１５）が、前記搬送方向において相前後して配置された少なくとも２つの部分フレームを備えており、該部分フレームが可動であって、前記電子写真ユニットのためのそれぞれ１つの受容位置を有している、請求項１又は２記載の印刷装置。
4. 前記搬送装置（１６）が前記部分フレーム（１５）を介して一体的な構造群として構成されており、
   前記部分フレームの各々が部分搬送装置を有しており、
   前記部分搬送装置の各々が一体的な搬送装置（１６）を形成するために互いに機械的に及び／又は電気駆動制御装置を介して連結されている、請求項３記載の印刷装置。
5. 前記スタート位置の範囲内で、センタリングモジュール（１１）が前記支持装置（１５）に取り付けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の印刷装置。
6. 前記搬送方向において前記センタリングモジュール（１１）の上流に予センタリングモジュール（１０）が配設されており、
   該予センタリングモジュール（１０）が前記支持装置（１５）及び前記センタリングモジュール（１１）の一方に取り付けられている、請求項５記載の印刷装置。
7. 前記支持装置（１５）及び前記電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）の一方に、基板上に被着されるトナーを定着させるための定着モジュール（１３）が配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の印刷装置。
8. 前記定着モジュール（１３）が固定部分を有しており、該固定部分によって、前記定着モジュール（１３）は前記支持装置（１５）のインタフェースに取り付け可能である、請求項７記載の印刷装置。
9. 前記電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）の各々の接続部において前記電子写真ユニットの各々に、基板上に被着されるトナーを定着させるための定着モジュール（１３）が配置されている、請求項５又は６記載の印刷装置。
10. 前記目標位置の範囲内で、送り出しモジュールが前記支持装置（１５）に取り付けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の印刷装置。
11. 前記目標位置の範囲内に、基板をさらに処理するための製造装置と連結するための送り出しモジュール（１４）が配置されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の印刷装置。
12. 前記電子写真ユニットの各々が、トナーを基板に転写するための転写システム（１２．２）を有しており、
    該転写システムに、前記搬送方向において上流側に一次電荷手段（１２．１）が取り付けられていて、前記搬送方向において下流側に二次電荷手段（１２．３）が取り付けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の印刷装置。
13. フルカラー印刷システムを形成するために前記支持装置（１５）に４つの前記電子写真ユニット（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が取り付けられており、前記電子写真ユニットに、シアン、マゼンタ、黄、及び黒に着色されたトナーが夫々貯蔵されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の印刷装置。

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