Soporte de imágenes de elastómero con oquedades.

Utilización para la impresión en color de un portador de imagen que comprende un elastómero con oquedades parareducir el resbalamiento por deformación.

Soporte de imágenes de elastómero con oquedades La presente invención se refiere a la utilización de un soporte de imagen que contiene por lo menos un elastómero con oquedades. Este soporte de imagen puede encontrar su aplicación entre otras cosas en electrografía, electrofotografía o magnetografía.

Los procedimientos de impresión digital van cobrando cada vez mayor importancia a lo largo de los últimos años, en especial la electrofotografía. Aunque la mayoría de los aparatos siguen trabajando con blanco y negro, está aumentando constantemente la proporción de aparatos de color. Los aparatos de color han de cumplir unos requisitos muy superiores en cuanto a la calidad de imagen, que los aparatos de blanco y negro.

El componente central de los procedimientos de impresión electrofotográfica es el fotoconductor. Prácticamente en todas las impresoras de color electrofotográficas actuales se emplean fotoconductores orgánicos. El grueso del fotoconductor suele ser típicamente de unas 20 μm, sobre un tambor de aluminio. El fotoconductor generalmente no es ni elástico ni comprimible. Una descripción detallada del proceso electrofotográfico se encuentra por ejemplo en “Electrophotography and Development Physics” (Física de la Electrofotografía y del Revelado) de L. B. Schein, Editorial Springer, 1992, ISBN 0-387-55858-6

Para lograr una buena calidad de imagen tal como se requiere para la impresión en color, se emplean en las impresoras de color electrofotográficas a menudo unos soportes intermedios. Al emplear un soporte intermedio se traspasa la imagen de tóner primeramente del fotoconductor al soporte intermedio, y de ahí al papel. Estos soportes intermedios son en parte elásticos y/o comprimibles, de modo que se compensan las irregularidades de un papel rugoso. Esta clase de soportes intermedios se emplean por ejemplo en las siguientes impresoras electrofotográficas que se encuentran en el mercado:

DocuColor 2060 de Xerox: como soporte intermedio se emplea una banda sinfín sobre una transferencia electroestática.

NexPress 2100 de NexPress: los soportes intermedios son tambores (también transferencia electroestática) .

E-Print 1000 de Indigo: el soporte intermedio es una especie de mantilla que va tensada sobre un cilindro. La transferencia al papel tiene lugar mediante presión y calor.

Esta clase de soportes intermedios mejoran la calidad de imagen, pero presentan también considerables inconvenientes:

Al tratarse de componentes adicionales y piezas de desgaste dan lugar a unos costes considerables por cada página impresa y aumentan la complejidad de la máquina. Además, en las impresoras de color se trabaja generalmente con los cuatro colores de proceso, negro, cian, magenta y amarillo que se aplican sucesivamente sobre el papel (o sobre el soporte intermedio) . Una imagen de alta calidad requiere una precisión de registro de 100 μm o mejor entre las tiradas de separación de color. Un soporte intermedio hace difícil alcanzar esta precisión.

En el documento US 3.945.723 se describe una técnica en la que se somete a presión una capa flexible bajo un casquillo fotoconductor y dos piezas terminales, de modo que el casquillo fotoconductor queda fijado allí.

En el documento US 3.994.726 se describe un fotoconductor flexible. La flexibilidad es necesaria para conseguir una zona de contacto ancha para una forma especial de revelado con líquido.

En el documento US 5.828.931 y su correspondiente documento DE 19646348-A1 se propone, para conseguir una mejor calidad de imagen sin soporte intermedio, el empleo de una capa elástica debajo de un fotoconductor. Especialmente se especifican la dureza de la capa elástica y de la capa fotoconductora, siendo la capa fotoconductora más dura que la capa elástica.

El documento DE 341429811 describe un tambor fotosensible con un material de espuma elástico.

Frente a los sistemas antes conocidos se consigue según el documento US 5.828.931 no solo una buena calidad de imagen (el fotoconductor elástico se adapta bien al papel rugoso) sino también una estructura más simplificada de la máquina y un ahorro de costes al prescindirse de un soporte intermedio.

En esta solución surge sin embargo un problema para aquellos sistemas en los que los cuatro colores de proceso se van aplicando al papel de forma sucesiva en cuatro estaciones de impresión: los materiales elásticos presentan lo que se llama un resbalamiento por deformación. Se trata de un efecto que se explica con mayor detalle mediante la figura 1: el cilindro 1 lleva un revestimiento de elastómero 3 (por ejemplo goma) que está aproximado al cilindro 2. El cilindro 2 y el núcleo del cilindro 1 son de materiales no elásticos (por ejemplo acero) en comparación con el revestimiento 3. Debido a la aproximación se produce una zona de contacto 4 denominada también Nip, en la que se deforma el revestimiento de

elastómero. Si se acciona entonces el cilindro 1, de modo que el cilindro 2 se mueve por el rozamiento con el cilindro 1, se observa en el cilindro duro 2 una mayor velocidad superficial que en el cilindro 1 con revestimiento elastómero. Este efecto se designa como resbalamiento por deformación positivo. Se debe principalmente porque unos materiales elásticos tales como por ejemplo la goma o el poliuretano no son comprimibles pero se hacen pasar en el Nip a través de un intersticio que es menor que el espesor del revestimiento. En principio el deslizamiento por deformación positivo se hace tanto mayor cuanto mayor sea la fuerza con la que se comprimen entre sí los dos cilindros. Por otra parte el deslizamiento por deformación positivo se va haciendo tanto menor cuanto mayor sea el espesor del revestimiento.

Este resbalamiento por deformación tiene efectos desfavorables en la impresión en color según el procedimiento del documento US 5.828.931, tal como muestra la figura 2 en un ejemplo de un proceso de impresión para dos colores: los cilindros 5a y 5b son fotoconductores según el documento US 5.828.931. Por medio de dispositivos que aquí no están representados pero que son conocidos se genera sobre el fotoconductor 5a una imagen de tóner del primer color y en el fotoconductor 5b una imagen del segundo color. El papel 7 pasa en el sentido de la flecha 8 y es apretado por el cilindro de contrapresión 6a primeramente contra el fotoconductor 5a, de modo que se transfiere la imagen del primer color al papel. A continuación el papel es oprimido por el cilindro de contrapresión 6b contra el fotoconductor 5b, y se transfiere al papel el segundo color.

El problema lo constituye en este caso el posicionamiento exacto de las dos imágenes de color entre sí, especialmente debido al resbalamiento por deformación y a las tolerancias de fabricación de los fotoconductores 5a y 5b. Para obtener una buena calidad de imagen es preciso que la precisión de registro sea de 100 μm o mejor (es decir de mayor precisión) . Esto además se debe conseguir a lo largo de toda la superficie del papel. En las circunstancias normales el resbalamiento por deformación es de aproximadamente un 1%. En una hoja de longitud A4 (29, 7 cm) esto corresponde a una diferencia de longitud de 2.970 μm, es decir considerablemente mayor que las 100 μm deseadas. De acuerdo con el estado de la técnica se aplican tres técnicas para conseguir que el resbalamiento por deformación sea pequeño: conociendo la fuerza de apriete se puede medir el resbalamiento por deformación. En la medida en que el resbalamiento por deformación alarga la imagen se aplica la imagen sobre el fotoconductor, más corta, de modo que la imagen que se transfiere al papel tenga la longitud correcta. En la segunda técnica para reducir los errores de registro se elige la misma fuerza de apriete para los cilindros de contrapresión 6a y 6b, es decir que el cilindro de contrapresión 6a se aprieta contra el fotoconductor 5a igual que el cilindro de contrapresión 6b contra el fotoconductor 5b. La tercera posibilidad de corrección es la de hacer el revestimiento lo más grueso posible ya que de este modo se puede mantener relativamente reducido el resbalamiento por deformación positivo.

A pesar de estos mecanismos de corrección es muy difícil conseguir la precisión de registro deseada. En la práctica generalmente no es posible conseguir exactamente el mismo apriete para todos los colores (normalmente cuatro) . Incluso pequeñas diferencias de apriete dan lugar a unos errores de registro considerables. Otra fuente de errores importante la representa la precisión de fabricación de los fotoconductores según el documento US 5.828.931. La fabricación de un cilindro de alta precisión con revestimiento elastómero es compleja y da lugar a unos costes elevados.... [Seguir leyendo]

1. Utilización para la impresión en color de un portador de imagen que comprende un elastómero con oquedades para reducir el resbalamiento por deformación.

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque el portador de imagen contiene por lo menos un 5 elastómero con esferas huecas expandidas.

3. Utilización según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la proporción en volumen de oquedades en el elastómero es del 5 al 95%, preferentemente del 20 al 80%.

4. Utilización según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elastómero es un polímetro espumado, en particular un poliuretano, una silicona, un caucho EPDM y/o NBR.

5. Utilización según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque las esferas huecas se introducen en el elastómero como esferas huecas sin expandir, y después se expanden.

6. Utilización según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque las esferas huecas son esferas huecas termoplásticas consistentes en un copolimerizado de acrilato-vinilidenfluoruro.

7. Utilización según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6 en forma de un fotoconductor para empleo en electrofotografía, caracterizada porque presenta por lo menos dos capas, donde por lo menos una capa presenta propiedades fotoconductoras y por lo menos una capa contiene un elastómero con oquedades.

8. Utilización según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6, en forma de un fotoconductor para utilización en electrofotografía, caracterizada por contener una capa que contiene un elastómero con oquedades y que presenta propiedades fotoconductoras.

9. Utilización según la reivindicación 8, caracterizada porque la proporción en volumen de oquedades en la capa que contiene un elastómero con esferas huecas expandidas y presenta propiedades fotoconductoras es del 9 al 95%, preferentemente del 20 al 80%.