JP5162463B2 - エレクトログラフィックプリンティング又はコピー装置での転写像(中間像)坦体上に形成される潜像の現像用の装置及び方法 - Google Patents
エレクトログラフィックプリンティング又はコピー装置での転写像(中間像)坦体上に形成される潜像の現像用の装置及び方法 Download PDFInfo
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Description
− ラスタローラ、
− チャンバ型ドクタ、
− 流動要素(チャンバ型ドクタの内部)、
を有している。
− トナー粒子は、現像液内に、各機能要素(ラスタローラ、アプリケータローラ、クリーニングローラ)で所定のように堆積され、乃至、そこから除去される。それにより、トナー粒子の変動(電荷、直径)が補償される。
a) 転写像(中間像)坦体の高い着色のために、アプリケータローラ上の現像液薄膜の厚みが、1〜20μm、有利には、5〜10μmの場合;
b) 高い速度の場合、例えば、<1.5m/sec、つまり、1.5m/secより小さく(ラスタローラとアプリケータローラとの間の移行);
− コンディショナローラを用いることは、以下の利点を有している:
1. コンディショナローラは、アプリケータローラ上の現像液の表面に、主に坦体流体の層を形成し、従って、像のない個所に不所望に着色せずに、限界処理速度を高めることができ;
2. コンディショナローラ及びアプリケータローラ及びそれらの調整可能な相対速度を適切に選択することによって、コンディショナローラとアプリケータローラとの間の間隙内の現像液の薄膜分離を安定化することができ、従って、アプリケータローラ上の現像液を平滑にすることができ、従って、転写像(中間像)坦体上にトナー粒子を均等に堆積することができ;
3. コンディショナローラ上にある坦体流体をドクタにより除去することを介して、アプリケータローラ上に残留している現像液薄膜のトナー粒子濃度を高めることができる。それまで、良好な流動性の現像液を調量することができる。それに対して、アプリケータローラと転写像(中間像)坦体との接触の際に、濃度の高い現像液により、現像液の比較的僅かな薄膜厚にすることができ、従って、電場を高めることができ、従って、殊に、高い処理速度の場合に、転写像(中間像)坦体上のトナー粒子の堆積を改善することができる。
図1は、エレクトログラフィックプリンティングシステムの原理図、
図2は、機能要素に印加される電位を示した、装置の構成を示す図、
図3は、供給装置の別の構成を示す図、
図4は、現像装置内のコンディショナ装置の構成を示す図、
図5は、現像装置内のコンディショナ装置の第2の構成を示す図
である。
− 流入口513を介して供給される流体量は、ラスタローラ510の溜部乃至小保持器及び流出口514を介して流出することができる量よりも常に大きいか、又は、等しく;
− 過剰な現像液量は、流出口514を介して流出することができ、
− チャンバ512内に設けられた流動要素518,519は、印刷方向に対して横方向に現像液を分布することを可能にし、支援し;
− 流動要素518,519は、ラスタローラ510及びチャンバ512の内部輪郭に対して以下のようにして設けられ、且つ、形成されており、つまり、流動横断面内で現像液が非連続的に流れず、その結果として、各流動要素518,519と、ラスタローラ510との間の間隙内に、ラスタローラ510の表面の移動方向に対して同じ方向に配向されている流れが生じるように分布されている。
択一的に、コンディショナ装置に至る迄、濃縮された低い現像液、従って、流動性が良好な現像液を使用することができる。
− 直接コンタクト(例えば、ラスタローラ510のウエブ部の、アプリケータローラ520へのコンタクト、クリーニングローラ530又はコンディショナローラ541の、アプリケータローラ520へのコンタクト)を介して電流が流れないか、又は、各ローラの種々異なった電位が、接続された網部分によって安定して保持することができる(電流は、有利には、<100μm/1m、つまり、100μm/1mより小さなローラ幅;電位変動は有利には<+/−10V、つまり、+/−10Vより小さい)ように僅かな電流しか流れず;
− その際(有利には)、電流を制限するコーティングは、アプリケータローラ520上ではなく、各々当接するローラ(510,530,541)上に形成され;
・ その際、アプリケータローラ520の導電性のコーティングを形成するために(特定の抵抗<107Ω*cm、つまり、107Ω*cmより小さい)、それにより、アプリケータローラ520のコーティングを介して、僅かな電圧降下が生じ(<10V、つまり、10Vより小さい);
・ 従って、現像間隙(アプリケータローラ520と転写像(中間像)坦体1との間隙)内に生じている電位差(転写像(中間像)坦体1の充電電位乃至放電電位と、それらの間に対称的に設けられている、できる限り大きな電場強度(電圧/層厚)内のアプリケータローラ520のバイアス電位との間隔から生じる)が、現像間隙内の現像液を介して変換され;
− 電流を制限する、ラスタローラ510、クリーニングローラ530及びコンディショナローラ541上のコーティングは、108Ω*cm〜1010Ω*cm、有利には、5*108〜5*109Ω*cmの範囲内であり、その際、このコーティングを介して生じる電圧降下は、<100V、つまり、100Vより小さく;
− 従って、各コンタクト個所に、電流制限部が設けられる。
− 全ての電位は、直流電圧成分と交流電圧成分との重畳から生じ、その際、各成分は、ゼロであり得;
− 全てのローラ(ベルト)、つまり、アプリケータローラ520、ラスタローラ510、クリーニングローラ530及びコンディショナローラ541には、別個の電位が印加されており;
− チャンバ型ドクタ511は、有利には、ラスタローラ510と同じ電位であり、任意に、ラスタローラ510に較べて高い電位にしてもよく;
− クリーニングドクタ531及びハーフチャンバ532(側方のパッキング)は、有利には、クリーニングローラ530と同じ電位を有しており、任意に、もっと高い電位にしてもよく;
− 流動要素518,519,535の電位は、上述されている。
電位は、ローラ(510,520,530,541)では、当該ローラのコアに印加され、バンドでは、当該バンドの内側に印加される。
−ρ(ラスタローラ)>ρ(アプリケータローラ)
−ρ(クリーニングローラ)>ρ(アプリケータローラ)
−ρ(コンディショナローラ)>ρ(アプリケータローラ)
本発明の装置の特別な利点は、要するに以下の通りである:
− 転写像(中間像)坦体1への経路上の現像液の搬送過程に関与する各機能要素(例えば、ラスタローラ510、アプリケータローラ520)の場合、各搬送過程で、トナー粒子の堆積時間は、各々の機能要素間の現像液用の各々の搬送ゾーンの長さと過程の速度(機能要素から機能要素へのトナー粒子の各々の搬送時間)の商よりも小さい。これは、各抵抗と関与している各機能要素の各キャパシタンスの組み合わせを介しての電場の作用、及び、関与している各機能要素の間隔に基づいて相互に達成される。
式として、このことは、以下のように定式化することができる:
lNip/νProzess>dNip/νAblagerung
ここで、
νAblagerung=μ・E
但し、μ=トナーの可動性、E=電場強度;
l=搬送ゾーンの長さ;
ν=速度、d=搬送ゾーンの厚みであり、
− 転写像(中間像)坦体1への経路上の現像液の搬送過程に関与する各機能要素上に各トナー粒子が永久に付着するのを回避するために、これらは、関与している各機能要素で、現像液の移行の周期的な過程内で、又は、機能要素から機能要素のトナー粒子の一部分が、各周期内で機能要素に対して、及び、機能要素から離れるように力作用を形成するように形成されている。力作用は、帯電されたトナー粒子に作用する電場によって形成され、又は、流動によって、即ち、剪断作用(Scherwirkung)によって形成することができる。
MS 混合装置
1 転写像(中間像)担体
2 再生露光部
3 帯電ステーション
4 像どおりの露光
5 現像装置
6 転写ユニット
7 記録担体
8 クリーニング要素
61 転写ベルト
62 対向加圧ローラ
63 クリーニングユニット
51 供給装置
52 アプリケータ装置
53 クリーニング装置
54 コンディショナ装置
520 アプリケータローラ
510 ラスタローラ
511 チャンバドクタ
512 チャンバドクタのチャンバ
513 流入口
514 流出口
515 第1のポンプ
516 溜槽
517 第2のポンプ
518 第1の流動要素
519 第2の流動要素
530 クリーニングローラ
531 クリーニングドクタ
532 ハーフチャンバ
533 ハーフチャンバのパン
534 ハーフチャンバの排出口
535 クリーニング流動要素
536 パッキング
540 ワイヤコロトロン
541 コンディショナローラ
542 コンディショナドクタ
Claims (21)
- エレクトログラフィックプリンティング又はコピー装置での荷電トナー粒子及び坦体液体を有する現像液を用いて、印刷すべき像の、転写像(中間像)坦体上で形成された潜像(Potentialbild)を現像するための装置において、
供給装置(51)が設けられており、該供給装置は、機能要素として少なくとも1つのチャンバ型ドクタ(Kammerrakel)(511)として、現像液を収容するためのラスタ部材(510)と、前記チャンバ型ドクタ(511)内に設けられた、少なくとも1つの、第1の流動要素(518)が設けられており、該第1の流動要素(518)と前記ラスタ部材(510)との間に、該ラスタ部材(510)の溜部乃至小保持器(Naepfchen)内のトナー粒子濃度が高められるような電圧が印加され、
アプリケータ装置(インキ付け装置)(52)が設けられており、該アプリケータ装置(52)は、前記供給装置(51)から、現像液を受け取り、当該現像液を転写像(中間像)坦体(1)に供給することを特徴とする装置。 - 現像液の搬送過程で、転写像(中間像)坦体(1)への経路に関与する機能要素にトナー粒子が不所望に堆積するのを回避するために、前記機能要素は、前記現像液の搬送路に関して、各サイクル内で前記機能要素の一方から前記機能要素の他方への前記現像液の移行のサイクリックな過程で、直ぐ次の機能要素に向かうように前記トナー粒子に力作用が形成され、先行の前記機能要素から離れるように前記トナー粒子に前記力作用が形成され、
各々荷電トナー粒子に作用する電場によって力作用が形成され、
力作用は、通電によって形成される請求項1記載の装置。 - 現像液を搬送する機能要素の各電気抵抗は、交互に高オーミック及び低オーミックである請求項1記載の装置。
- クリーニング装置(53)が設けられており、該クリーニング装置は、潜像をアプリケータ装置(52)上に現像した後残っている残留像をクリーニングにより取り除き、前記アプリケータ装置(52)間に電圧が印加され、前記電圧は、前記残留像のトナー粒子の、前記クリーニング装置(53)への移行を決定する請求項1から3迄の何れか1記載の装置。
- コンディショニング装置(54)が設けられており、該コンディショニング装置(54)は、アプリケータ装置(52)に隣接して、現像液の移動方向で視て転写像(中間像)坦体(1)の前に設けられており、前記転写像(中間像)坦体(1)に供給される現像液は、トナー粒子が現像液内でアプリケータ装置(52)の表面の方に移動するように制御される請求項1から4迄の何れか1記載の装置。
- 供給装置(51)は、機能要素として少なくとも1つのチャンバ型ドクタ(Kammerrakel)(511)とラスタローラ(510)を有しており、前記チャンバ型ドクタでは、前記ラスタローラ(510)は、前記チャンバ型ドクタ(511)から現像液を受け取る請求項1から5迄の何れか1記載の装置。
- チャンバ型ドクタ(511)は、ラスタローラ(510)に向かって開いたチャンバ(512)を有しており、該チャンバは、流入口(513)と流出口(514)を備えており、該チャンバの前記流入口(513)は、現像液の供給量が、ラスタローラ(510)に移行する量よりも大きいか又は同じであり、且つ、流出量が前記流出口(514)を介して流出するように構成されている請求項6記載の装置。
- 現像液の、チャンバ型ドクタ(511)内への充分な供給及び分配によって、及び、前記チャンバ型ドクタ(511)内部の電場の支援によって、トナー粒子の、ラスタローラ(510)の溜部乃至小保持器内への充分な供給が達成可能であり、
チャンバ型ドクタ(511)のチャンバ(512)内には、少なくとも第1の流動要素(518)が設けられており、該第1の流動要素(518)とラスタローラとの間に電圧が印加されている請求項7記載の装置。 - 付加的な機能要素として、第2の流動要素(519)が、第1の流動要素(518)に隣接してチャンバ(512)内に設けられており、該チャンバ(512)には、直流電圧成分及び交流電圧成分からなる電圧が印加されており、該印加の際、前記直流電圧成分及び交流電圧成分は、ゼロにすることができ、前記電圧の極性は、第1の流動要素(518)の極性に対して逆であり、その結果、現像液は、ラスタローラ(510)の溜部乃至小保持器内にある残留液と混合され、乃至、チャンバ型ドクタ(511)内にトナー粒子が堆積するのが阻止される請求項8記載の装置。
- 流動要素(518,519)は、ラスタローラ(510)に対して及びチャンバ(512)の内部輪郭に対して、現像液の流れが各流動要素(518,519)とラスタローラ(510)との間の間隙内で形成されるように設けられ、且つ、成形されており、前記流れは、ローラ表面の移動方向に対して同じ方向であり、軸方向にも半径方向にも貫流面の断続的な横断面の変化がなく、流速ゼロのゾーンが生じないように構成されており、
各流動要素(518,519)は、導電プロフィル要素として構成されており、前記各流動要素(518,519)は、チャンバ(512)内に当該流動要素の開口に隣接してラスタローラ(510)に対して平行に設けられており、前記チャンバ(512)の幅に亘って延びており、ラスタローラに対して10〜2000μm、有利には、100〜1000μmの範囲内の間隔を有している請求項9記載の装置。 - 別の機能要素として、クリーニング流動要素(535)がハーフチャンバ(532)内にクリーニングローラ(530)に隣接して設けられ、該クリーニングローラ(530)は、前記クリーニング流動要素(535)と前記クリーニングローラ(530)との間の範囲内に、前記クリーニングローラ(530)の表面の移動方向に対して同じ方向に配向された流れが生じるように設けられており、貫流面の断続的な横断面の変化が軸方向にも半径方向にも生じないようにされている請求項10記載の装置。
- クリーニング流動要素(535)には、直流電圧及び交流電圧成分からなる電位が印加され、該印加の際に、前記直流電圧成分及び交流電圧成分はゼロにすることができ、正のトナー極性の場合、クリーニングローラ(530)及びクリーニングドクタ(531)の電位よりも負であり、
クリーニングローラ(530)とクリーニング流動要素(535)との間の電圧は、トナー粒子が前記クリーニングローラ(530)の表面から除去されるが、前記トナー粒子が前記クリーニング流動要素(535)上に堆積するのは阻止されるように選定されており、
ハーフチャンバ(532)は、混合装置(MS)と接続されている請求項11記載の装置。 - コンディショニング装置(54)が機能要素としてアプリケータローラ(520)の表面に隣接して設けられたコロトロン(540)であり、該コロトロン(540)には、同じ電位のトナー粒子に較べて電荷が前記アプリケータローラ(520)上に堆積されるような電位が印加されている請求項5から12までのいずれか1記載の装置。
- コンディショニング装置(54)が機能要素としてコンディショナローラ(541)を有しており、該コンディショナローラ(541)には、同じ電位のトナー粒子に較べて電荷が前記アプリケータローラ(520)上に堆積されるような電位が印加されている請求項5から13までのいずれか1記載の装置。
- コンディショナローラ(541)は、アプリケータローラ(520)上で輪転し、該輪転の際、前記コンディショナローラ(541)と前記アプリケータローラ(520)の速度比は、0.8:1〜1:0.8であり、有利には、1:1である請求項14記載の装置。
- アプリケータローラ(520)、ラスタローラ(510)、クリーニングローラ(530)及びコンディショナローラ(541)を、相互に適合された以下の特定の抵抗ρからシステムが形成されるように選定し、つまり、
−ρ(ラスタローラ)>ρ(アプリケータローラ)
−ρ(クリーニングローラ)>ρ(アプリケータローラ)
−ρ(コンディショナローラ)>ρ(アプリケータローラ)
から前記システムが形成されるように選定する請求項6記載の装置。 - エレクトログラフィックプリンティング装置の転写像(中間像)坦体(1)上に設けられた潜像の現像方法において、請求項1から16迄の何れか1記載の装置を用いることを特徴とする現像方法。
- 荷電トナー粒子及び坦体液体を有する現像液を、低トナー粒子濃度で、従って、低粘性で混合装置(MS)から取り出し、前記現像液が転写像(中間像)坦体(1)に移行する前に、潜像の着色に必要なトナー粒子濃度に高める請求項17記載の方法。
- 現像液を、チャンバ型ドクタ(511)とラスタローラ(510)を有する供給装置(51)によって、低トナー粒子濃度で混合装置(MS)から取り出し、
前記現像液が前記チャンバ型ドクタ(511)から前記ラスタローラ(510)の溜部乃至小保持器内に移行する際に前記現像液のトナー粒子の濃度を上げ、高濃度化された形式で前記現像液をアプリケータローラ(520)に供給し、前記現像液を高濃度化された形式で、転写像(中間像)坦体(1)の傍を案内する請求項18記載の方法。 - 現像液の高濃度化を、チャンバ型ドクタ(511)とラスタローラ(510)との間に電圧を印加し、該電圧を、ラスタローラ(510)の溜部乃至小保持器内のトナー粒子の数を高めることによって行う請求項19記載の方法。
- 現像液を、アプリケータローラ(520)上で、該アプリケータローラ上を移動するコンディショナローラ(541)によって、坦体液体からトナー粒子を引き受けることによって更に高濃度化して、転写像(中間像)坦体(1)に供給する請求項18から20迄の何れか1記載の方法。
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