JP2011118394A - 電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物を印刷する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物に印刷する方法において、電気泳動原理で作動する印刷装置を改良して、様々な印刷速度でも被印刷物に同じ印刷品質の印刷像を形成するものを提供する。
【解決手段】潜像担持体１０に潜像を現像してトナー像を形成するために、トナーと液体キャリアとを備えた液体膜を潜像担持体に搬送し、液体膜におけるトナー像を被印刷物１４に転写し、液体膜を潜像担持体に搬送し、潜像担持体から被印刷物に搬送する際に、回転する搬送手段７，８，９，１０，１１，１２，１３から成る搬送手段対を使用し、印刷装置の印刷速度が変化する際に、各搬送手段対において、搬送手段の相互間隔１，２，３，４，５，６を変化させ、常に同量の液体膜が各搬送手段対を通って搬送するようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物に印刷する方法に関する。

たとえば紙から成る被印刷物に印刷するために、潜像担持体、たとえば光導電体ドラムに、画像に応じて潜像を形成することが公知であり、潜像は、着色領域と非着色領域とから成る、印刷しようとする像に相応する。潜像の着色領域は、少なくともトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤によって現像することができる。次いで現像された像、つまりトナー像は、被印刷物に転写され、そこで定着される。

デジタル印刷システムにおけるこのような電気泳動方式の液体現像に関する方法は、たとえば国際公開第２００７／５７３８７号パンフレット（米国特許出願公開第２００８／２７９５９７号明細書）において公知である。そこでは液体現像剤として、たとえば分散された着色粒子（トナー）を備えた、植物油を含有する液体キャリア、シリコーンオイルまたは炭化水素が用いられる。前掲国際公開第２００７／５７３８７号パンフレットにおける印刷装置では、とりわけ潜像担持体、たとえば光導電体ドラムに沿って、帯電ステーション、像に応じて露光するための構成要素（キャラクタジェネレータ）、トナーを用いて潜像を現像するための現像ステーション、現像された潜像（トナー像）を被印刷物に転写するための転写ステーション、および転写後に光導電体ドラムをクリーニングするための構成要素が配置されている。

国際公開第２００７／５７３８７号パンフレットにおける現像ステーションは、液体現像剤用の貯蔵容器と、回転するアニロックスローラを備えたチャンバ型ドクタと、回転する現像ローラとを備えている。アニロックスローラは、チャンバ型ドクタから液体現像剤を受け取り、液体現像剤を現像ローラに伝達する。現像ローラは、液体現像剤を、潜像を現像してトナー像を形成するための光導電体ドラムにガイドする。トナー像は、潜像担持体から転写ステーションを介して被印刷物に搬送されて、被印刷物に転写される。このために回転する転写ローラを用いることができ、転写ローラは、液体キャリア内に形成されたトナー像を潜像担持体から受け取り、被印刷物に伝達する。転写ステーションでは、圧力下および電場の作用下で、トナー像が被印刷物に転写され、次いでそこで定着される。

液体キャリアとトナーとを備えた液体現像剤を用いてトナー像を形成する場合、液体現像剤から成る膜が、潜像担持体に供給される。液体現像剤による潜像の着色後に、液体キャリアから成る膜内に形成された（埋め込まれた）トナー像は、転写ステーションにおいて、被印刷物に転写される。以下の説明において、液体現像剤またはトナー像を備えた液体キャリアから成る膜は、統一して液体膜と記載する。

液体膜を伝達するために、回転するローラを備えたローラ対は、搬送ユニットとして用いることができる。搬送される液体膜の層厚は、とりわけ各ローラ対のローラの表面速度とローラの押圧力とに関連している。ローラ対のローラの表面速度が変化する際に問題が生じ、このことは、たとえば印刷装置の始動時において印刷装置の最終速度までに当てはまる。この場合印刷物の印刷は、既に印刷装置の最終速度に到達するまえに行うのが望ましく、つまり印刷運転の開始段階では、印刷画像は低下した品質となる。

国際公開第２００７／５７３８７号パンフレット（米国特許出願公開第２００８／２７９５９７号明細書）

したがって本発明の課題は、電気泳動原理で作動する印刷装置を改良して、様々な印刷速度でも被印刷物に同じ印刷品質の印刷像を形成するものを提供することである。これによって既に印刷運転の開始段階で、最終速度における運転時の印刷品質に相当する印刷品質で被印刷物に印刷像を形成することができる。このようにして始動段階における損紙を回避することができる。

この課題を解決するための本発明の方法によれば、電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物に印刷する方法において、潜像担持体に潜像を現像してトナー像を形成するために、トナーと液体キャリアとを備えた液体膜を潜像担持体に搬送し、液体膜におけるトナー像を被印刷物に転写し、液体膜を潜像担持体に搬送し、潜像担持体から被印刷物に搬送する際に、回転する搬送手段から成る搬送手段対を使用し、印刷装置の印刷速度が変化する際に、各搬送手段対において、搬送手段の相互間隔を変化させ、常に同量の液体膜が各搬送手段対を通って搬送するようにする。

好適には、印刷速度に応じた各搬送手段対の搬送手段の間隔に関する目標値を、表に格納し、各搬送手段対の搬送手段の間隔の実際値を測定し、実際値を目標値と比較し、目標値と実際値とが異なる場合、各搬送手段対の搬送手段の間隔を目標値に変化させる。

好適には、被印刷物に液体膜を搬送するために、搬送手段として、少なくとも以下のローラ対；現像ローラに液体膜を搬送するためのアニロックスローラと現像ローラとの対、光導電体ドラムに沿って液体膜を搬送するための現像ローラと光導電体ドラムとの対、トナー像を有する液体膜を被印刷物に向かって搬送するための光導電体ドラムと転写ローラとの対、のローラを使用する。

好適には、液体膜を搬送するための搬送手段として、ベルトを使用する。

好適には、ローラ対の少なくとも１本のローラを、ローラ対の別のローラに対して移動可能に支承し、移動可能に支承されたローラに対応して移動装置を配置し、移動装置は、印刷速度に応じて、ローラ対のローラの間隔を調節する。

好適には、第１形態では、圧力シリンダと、圧力シリンダによって作動される、１本のローラの軸と連結されたプランジャとを備えた移動装置を設け、圧力シリンダの圧力を調節する制御アセンブリを設け、制御アセンブリは、圧力シリンダの圧力を、印刷速度に応じて調節する。

好適には、第２形態では、移動装置として、ローラ対のローラの間に配置された、電圧を掛けられるリニアアクチュエータを設け、電圧を、印刷速度に応じて変化させる。

好適には、リニアアクチュエータとして、圧電結晶を設ける。

好適には、第３形態では、ローラ対のローラと連結されたステップモータを備えた移動装置を設け、ステップモータのステップ数およびステップ値を、印刷速度に応じて変化させる。

好適には、移動装置を、移動させようとするローラの軸線の両側に配置する。

本発明によれば、異なる印刷速度でも、搬送過程に関与する各ローラ対を通って、常に同じ層厚の液体膜を送ることができる。このために液体膜の粘度またはローラの硬度を変化させる必要はない。単に、各ローラ対のローラの間のローラギャップ（ニップ）における押圧力が、印刷速度に応じて制御され、それも、あらゆる印刷速度で同量の液体膜が被印刷物に到達するように制御される。これによって既に印刷装置の始動時に、たとえば０．３ｍ／ｓｅｃの印刷速度から、被印刷物に、印刷装置の最終速度における印刷品質に相当する印刷像の印刷品質が達成される。したがって印刷装置の始動時における損紙が大幅に回避される。

たとえば本発明を説明するための国際公開第２００７／５７３８７号パンフレットに記載の印刷装置における、液体膜を搬送するためのローラ対の配置構造を示す図である。 液体膜を搬送するために用いられるローラ対のローラの間隔を調節するための第１の配置構造を示す図である。 液体膜を搬送するために用いられるローラ対のローラの間隔を調節するための第２の配置構造を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。

図１には、電気泳動方式の印刷機から、回転する光導電体ドラム１０を、潜像担持体として図示しており、光導電体ドラム１０に、液体現像剤から成る膜が提供される。液体膜は、回転するアニロックスローラ７から、回転する現像ローラ８に供給され、現像ローラ８は、光導電体ドラム１０上に潜像を現像するために、液体膜を、光導電体ドラム１０にガイドする。光導電体ドラム１０上の潜像に応じて、液体膜から、トナーが、光導電体ドラム１０に伝達され、潜像が着色されて、トナー像が形成される。現像ローラ８上に残留する残留トナーは、クリーニングローラ１５によってクリーニングされる。

したがって液体キャリアとトナーとから成る液体膜は、アニロックスローラ７から現像ローラ８を介して光導電体ドラム１０に伝達される。液体膜は、ローラ対の間のローラニップを通って移動され、液体膜に、押圧力がそれぞれ及ぼされる。押圧力は、液体膜の層厚に影響を及ぼすことができる。光導電体ドラム１０に向かう経路上に、たとえば以下のローラニップ；
−アニロックスローラ７と現像ローラ８との間のローラニップ１、
−均しローラ９と現像ローラ８との間の液体膜を均すためのローラニップ２、
−現像ローラ８と光導電体ドラム１０との間のローラニップ３、
が形成されている。

現像されたトナー像を有する液体膜は、次いで転写ステーションを通ってエンドレスな被印刷物１４に伝達されて、被印刷物１４に転写される。転写ステーションは、同様にローラを備えており、ローラは、ローラ対として協働し、これによって液体膜を転写するために搬送することができる。たとえば以下のローラ対が、ローラニップ；
−光導電体ドラム１０と、液体膜を光導電体ドラム１０から受け取る転写ローラ１１との間のローラニップ４、
−場合によっては転写ローラ１１とローラ１２との間のローラニップ５、ローラ１２によって、液体膜は、被印刷物１４に転写するために調整される、
−転写ローラ１１と押圧ローラ１３との間のローラニップ６、押圧ローラ１３は、被印刷物１４を転写ローラ１１に押し付ける、
を形成することができる。

これら全てのローラニップ１〜６は、搬送される液体膜の量に影響を及ぼす押圧力を液体膜に及ぼす。とりわけ印刷過程の開始段階で、ローラ７〜１３および被印刷物１４が加速されると、従来では、搬送される液体膜の量が大幅に変化して、ひいては被印刷物１４上の印刷像の印刷品質が大幅に変化する。印刷速度が低く選択される場合、押圧力が高すぎ、ローラ対の手前で現像剤膜停滞による印刷品質のトラブルが生じる。

様々な印刷速度ひいてはローラ７〜１３および被印刷物１４の様々な速度において、常に一定に維持される印刷品質を保証するために、液体膜を搬送するローラ対のローラニップ１〜６の大きさは、印刷速度に応じて制御され、それも、常に、印刷運転の最終速度においても搬送される液体膜量がローラニップ１〜６を通って搬送されるように制御される。これによって印刷速度が未だ最終速度に到達していなくても、印刷像は、被印刷物１４上に常に均一に着色される。

図２、図３から、ローラニップ１〜６におけるローラ間隔を調節することができる配置構造が看取される。

図２から、第１形態が看取され、ここでは軸２２，２３に支承された２本のローラ２０，２１の間の間隔が調節される。第１形態では、ローラ２０が定位置に支承されており、これに対して別のローラ２１が、ローラ２０に対して移動可能である。ローラ２１を移動させるために、両側で、それぞれ圧力シリンダ２４とプランジャ２５と制御アセンブリ２６とから成る移動装置ＶＡ１が用いられる。移動装置ＶＡ１は、圧力シリンダ２４を備えており、圧力シリンダ２４は、プランジャ２５を介して、ローラ２１の軸２３と連結されている。圧力シリンダ２４の圧力は、プランジャ２５がローラ２１をローラ２０に向かって移動するか、またはローラ２０から離間するように、変化可能である。ローラ２１の押圧力は、様々な速度に関して、電子制御アセンブリ２６によって多様に調節することができる。押圧力に関する目標値は、たとえば印刷機制御装置内に格納された表から取り出すことができ、表には、印刷速度に関する、圧力シリンダ２４の圧力の目標値が記録されている。値は、たとえば測定を通じて求めることができる。ローラ対のローラ２０，２１の押圧力に関する基準である、圧力シリンダ２４の圧力の実際値は、測定によって求めることができる。実際値と目標値との比較によって、差を確認することができ、差に応じて、圧力シリンダ２４の圧力が、その都度の目標値に後調整される。

図３から、ローラ２０，２１の移動装置ＶＡ２の第２形態が看取される。ローラ２０，２１の軸２２，２３の間に、それぞれリニアアクチュエータ、たとえば圧電結晶３５，３６が配置され、圧電結晶３５，３６は、中間部材３４を介して各軸２２，２３に作用する。圧電結晶３５，３６に適切に電圧Ｖ_L，Ｖ_Rを印加することによって、圧電結晶３５，３６の伸張度は、印刷速度に応じて変化させることができ、したがって圧電結晶３５，３６の伸張度は、両方のローラ２０，２１の間隔が印刷速度に応じて調節されるように、制御される。印刷速度が印刷装置の最終速度に対して低い場合、圧電結晶３５，３６に電圧Ｖ_L，Ｖ_Rが印加され、圧電結晶３５，３６が伸張し、これによってローラ２０，２１の相互間隔が増加する。印刷速度が高まると、電圧Ｖ_L，Ｖ_Rが変化され、それも、圧電結晶３５，３６が圧縮して、これによってローラ２０，２１が相互に接近するように、変化される。電圧Ｖ_L，Ｖ_Rの目標値は、ここでもたとえば印刷機制御装置内に格納された表から取り出すことができ、表には、印刷速度に応じた目標値が記録されている。この値は、たとえば測定によって求めることができる。

図２および図３では、ローラ２１の軸２３の両方の軸端部２３ａ，２３ｂに、移動装置ＶＡ１，ＶＡ２が用いられる。しかしながら、軸２３の別の端部、たとえば軸端部２３ｂが適切にガイドされる場合、１つの軸端部、たとえば軸端部２３ａに１つの移動装置ＶＡ１，ＶＡ２を用いることもできる。

ローラの移動装置の第３形態では、ステップモータが設けられている（図示していない）。軸ひいてはローラが、旋回された状態から、印刷装置の最終速度において作業位置に移動する。ステップ数およびステップ値は、ローラ対のローラの間隔を規定する。印刷速度が変化する際に、ステップモータの適切なステップ数で印刷装置の制御装置がローラ間隔を調節することができ、それも、ローラ対を通って搬送される液体膜の量が一定に維持されるように、調節することができる。

図示の形態による移動装置ＶＡは、液体膜の搬送に関与する全てのローラ対に用いることができる。したがって被印刷物に向かう液体膜の搬送量は、印刷速度とは無関係に一定に維持されるよう保証される。

図２および図３には、液体膜を搬送するためにローラが用いられている。しかしながら個々のローラの代わりにベルトを用いてもよい。

ＶＡ 移動装置、 Ｖ 電圧、 １〜６ ローラニップ、 ７ アニロックスローラ、 ８ 現像ローラ、 ９ 均しローラ、 １０ 光導電体ドラム、 １１ 転写ローラ、 １２ ローラ、 １３ 押圧ローラ、 １４ 被印刷物、 １５ クリーニングローラ、 ２０ ローラ、 ２１ ローラ、 ２２、 軸、 ２３ 軸、 ２３ａ 軸端部、 ２３ｂ 軸端部、 ２４ 圧力シリンダ、 ２５ プランジャ、 ３４ 中間部材、 ３５ 圧電結晶、 ３６ 圧電結晶

Claims (10)

1. 電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物に印刷する方法において、
   −潜像担持体（１０）に潜像を現像してトナー像を形成するために、トナーと液体キャリアとを備えた液体膜を潜像担持体（１０）に搬送し、液体膜におけるトナー像を被印刷物（１４）に転写し、
   −液体膜を潜像担持体（１０）に搬送し、潜像担持体（１０）から被印刷物（１４）に搬送する際に、回転する搬送手段（７，８，９，１０，１１，１２，１３）から成る搬送手段対を使用し、
   −印刷装置の印刷速度が変化する際に、各搬送手段対において、搬送手段（７，８，９，１０，１１，１２，１３）の相互間隔（１，２，３，４，５，６）を変化させ、常に同量の液体膜を各搬送手段対を通って搬送させるようにすることを特徴とする、電気泳動方式の印刷装置を用いてエンドレスな被印刷物に印刷する方法。
2. 印刷速度に応じた各搬送手段対の搬送手段の間隔に関する目標値を、表に格納し、
   各搬送手段対の搬送手段（７，８，９，１０，１１，１２，１３）の間隔の実際値を測定し、
   実際値を目標値と比較し、目標値と実際値とが異なる場合、各搬送手段対の搬送手段（７，８，９，１０，１１，１２，１３）の間隔を目標値に変化させる、請求項１記載の方法。
3. 被印刷物（１４）に液体膜を搬送するために、搬送手段として、少なくとも以下のローラ対；
   −現像ローラ（８）に液体膜を搬送するためのアニロックスローラ（７）と現像ローラ（８）との対、
   −光導電体ドラム（１０）に沿って液体膜を搬送するための現像ローラ（８）と光導電体ドラム（１０）との対、
   −トナー像を有する液体膜を被印刷物（１４）に向かって搬送するための光導電体ドラム（１０）と転写ローラ（１１）との対、
   のローラを使用する、請求項１または２記載の方法。
4. 液体膜を搬送するための搬送手段として、ベルトを使用する、請求項１または２記載の方法。
5. ローラ対の少なくとも１本のローラ（７，８，９，１０，１１，１２，１３）を、ローラ対の別のローラ（７，８，９，１０，１１，１２，１３）に対して移動可能に支承し、移動可能に支承された前記ローラに対応して移動装置（ＶＡ）を配置し、該移動装置（ＶＡ）は、印刷速度に応じて、ローラ対のローラの間隔を調節する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
6. 第１形態では、圧力シリンダ（２４）と、該圧力シリンダ（２４）によって作動される、１本のローラ（２１）の軸（２３）と連結されたプランジャ（２５）とを備えた移動装置（ＶＡ１）を設け、圧力シリンダ（２４）の圧力を調節する制御アセンブリ（２６）を設け、該制御アセンブリ（２６）は、圧力シリンダ（２４）の圧力を、印刷速度に応じて調節する、請求項５記載の方法。
7. 第２形態では、移動装置（ＶＡ２）として、ローラ対のローラ（２０，２１）の間に配置された、電圧（Ｖ_L，Ｖ_R）を掛けられるリニアアクチュエータ（３５）を設け、電圧（Ｖ_L，Ｖ_R）を、印刷速度に応じて変化させる、請求項５記載の方法。
8. リニアアクチュエータ（３５）として、圧電結晶を設ける、請求項７記載の方法。
9. 第３形態では、ローラ対のローラと連結されたステップモータを備えた移動装置を設け、該ステップモータのステップ数およびステップ値を、印刷速度に応じて変化させる、請求項５記載の方法。
10. 移動装置（ＶＡ１，ＶＡ２）を、移動させようとするローラ（２１）の軸線（２３）の両側（２３ａ；２３ｂ）に配置する、請求項５から９までのいずれか１項記載の方法。

Images