| 【発明の名称】 |
液体トナーを用いる液体現像電子写真装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中島 豊
【氏名】本 悟
【氏名】市田 元治
【氏名】岡野 茂治
【氏名】竹田 靖一
【氏名】西川 禎
【氏名】宮本 悟司
【氏名】寺嶋 一志
【氏名】坂井 聡
【氏名】本川 浩永
【氏名】杜 基雲
【氏名】稲本 彰彦
【氏名】上杉 茂紀
【氏名】高畠 昌尚
【氏名】本江 雅信
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、中間転写体上のトナー画像を加熱溶融して印刷媒体に転写定着する液体現像方式の電子写真装置において、装置内の熱排出を効率よく行うと共に、液体トナーが漏れた場合にも印刷媒体を汚し難くすることを目的としている。
【解決手段】本発明の液体トナーを用いる液体現像電子写真装置は、現像部を、装置下側に配置して、液体トナーの漏れが発生しても、印刷媒体及び中間転写部を汚すことが無いように構成したものである。また、本発明は、転写定着部を、装置上側に配置して、熱の装置外への排出を容易にすると共に、装置内への熱伝搬の防止を容易にするよう構成したものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いて、静電潜像の形成される画像支持体上に接触して液体現像液を供給し、かつ前記画像支持体との間に生成される電界に応じて、該液体現像液のトナー粒子を前記画像支持体に付着させてトナー画像を形成する現像部と、前記画像支持体との間の電界に従って、該画像支持体上のトナー画像を転写するための中間転写部と、中間転写部に転写されたトナー画像を、印刷媒体との接触部において加熱溶融して、印刷媒体に溶融転写するためのヒータを含む転写定着部とから成り、前記現像部を、装置下側に配置して、液体トナーの漏れが発生しても、印刷媒体及び中間転写部を汚すことが無いように構成した、液体トナーを用いる液体現像電子写真装置。
【請求項２】前記転写定着部を、装置上側に配置して、熱の装置外への排出を容易にすると共に、装置内への熱伝搬の防止を容易にするよう構成した請求項１に記載の液体トナーを用いる液体現像電子写真装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを用いる液体現像電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】感光体（感光ドラム）に静電潜像を生成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真装置では、粉体トナーを用いる乾式のものが広く用いられている。
【０００３】しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μｍと大きいことから解像度が悪いという問題点がある。
【０００４】そこで、高い解像度が必要となる場合には、液体トナーを用いる液体現像方式のものが用いられる。液体トナーは、トナー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。
【０００５】図５は、従来公知の液体現像方式の電子写真装置の全体構成を示している（例えば、特開平１１−１７４８５２号公報参照）。図示の感光ドラム１０は、帯電装置２１により帯電させられた後、露光装置２２によって露光されて、静電潜像が形成される。プリウエット装置２３は、２.5ｃＳｔ程度の粘度を持つシリコーンオイルを４〜５μｍの厚さで感光ドラム１０の表面に塗布する。
【０００６】現像装置２４は、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられ、トナー粘度が４００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０ｃＳｔを持つ、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いる。現像ローラは、感光体上のプリウエット液の膜との２層構造を維持するように前記感光体上に接触して液体現像液を供給し、かつ前記感光体との間に生成される電界に応じて、該液体現像液のトナー粒子を前記感光体に付着させる。
【０００７】この現像液の現像ローラへの供給は、現像液塗布手段によって、トナー溜まりから薄く延ばしながら搬送していくことでおこなわれ、それによって、現像ローラに２〜３μｍの厚さのトナー層が形成される。この現像液塗布手段は、連接する複数の回転ローラから構成されて、供給される液体現像液を該回転ローラで引き延ばしつつ表面に塗布しながら搬送していき、現像ローラに当接する最終段の回転ローラの表面に塗布される液体現像液の膜を、現像ローラの当接面に塗布する。
【０００８】中間転写ローラ１５は、約−８００Ｖにバイアスされて、感光ドラム１０との間の電界に従って、感光ドラム１０に付着されたトナーを、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に転写する。加圧ローラ１９は、加熱装置２８により溶融された中間転写ドラム１５のトナーを印刷媒体に定着させる。加熱装置２８は、加圧ローラ１９に接触する前の位置で、中間転写ドラム１５の表面を部分的に加熱する。なお、図中、２６は、残留トナーを掻き取るためのブレード、２７は除電装置である。
【０００９】このように、液体現像方式の電子写真装置は、印刷媒体への転写定着のために、加熱装置２８により中間転写体上のトナーを加熱して溶融させることが必要であるが、しかし、中間転写ドラム１５上に転写する際には、トナーが溶融することにより転写不良が発生するのを防ぐために、むしろ冷却する必要がある。
【００１０】しかし、従来の液体現像方式の電子写真装置は、装置内の熱排出の観点から効率的には構成されていない。また、現像部で液体トナーが漏れた場合には、印刷媒体を汚してしまうという問題もあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、かかる問題点を解決して、中間転写体上のトナー画像を加熱溶融して印刷媒体に転写定着する液体現像方式の電子写真装置において、装置内の熱排出を効率よく行うと共に、液体トナーが漏れた場合にも印刷媒体を汚し難くすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の液体トナーを用いる液体現像電子写真装置は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いて、静電潜像の形成される画像支持体上に接触して液体現像液を供給し、かつ前記画像支持体との間に生成される電界に応じて、該液体現像液のトナー粒子を前記画像支持体に付着させてトナー画像を形成する現像部と、画像支持体との間の電界に従って、該画像支持体上のトナー画像を転写するための中間転写部と、中間転写部に転写されたトナー画像を、印刷媒体との接触部において加熱溶融して、印刷媒体に溶融転写するためのヒータを含む転写定着部とから構成される。そして、本発明は、現像部を、装置下側に配置して、液体トナーの漏れが発生しても、印刷媒体及び中間転写部を汚すことが無いように構成したものである。
【００１３】また、本発明は、転写定着部を、装置上側に配置して、熱の装置外への排出を容易にすると共に、装置内への熱伝搬の防止を容易にするよう構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。図１は、本発明を具体化する液体現像方式の電子写真装置の第一の構成例を示す図である。なお、本発明は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いるものであるが、液体トナーは、液体キャリア（オイル）中に顔料などの固体粒子を分散させたものである。
【００１５】図示したように、本発明の液体現像電子写真装置は、装置の最下部に設けられる現像部と、その上の中間転写部と、装置最上部に位置する転写定着部とから構成される。現像部は、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられる。それぞれ感光ドラム（感光体）１１〜１４が設けられ、かつこの感光ドラム１１〜１４を約７００Ｖに帯電させるための帯電器が備えられる（図示せず）。矢印で示す露光は、帯電した感光ドラム１１〜１４を画像データに基づき、例えば、７８０ｎｍの波長を持つレーザ光を使って行われる。これによって、感光ドラム１１〜１４上に、露光部分の電位が約１００Ｖとなる静電潜像が形成される。また、図示しない除電装置が設けられて、感光ドラム１１〜１４上の残存電位を除電する。
【００１６】現像ローラは、約４００Ｖ〜６００Ｖのような所定の電圧にバイアスされて、感光ドラム１１〜１４との間の電界に従って、正に帯電しているそのトナーを感光ドラム１１〜１４に供給する。これによって、約１００Ｖに帯電される感光ドラム１１〜１４上の露光部分にトナーを付着させて、感光ドラム１１〜１４上の静電潜像を現像し、画像を形成する。トナー供給ローラは、各色トナー毎に１つ又は複数のローラから構成されて、トナー粘度が１００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０〜５００ｃＳｔ、好適には１００ｃＳｔを持つ液体トナーを、トナー溜まりから薄く延ばしながら搬送していくことで現像ローラ上に所定の層厚（例えば、４〜１０μｍ）で液体トナーを塗布する。
【００１７】第一中間転写体としての中間転写ローラ１５は、約−８００Ｖにバイアスされて、各感光ドラム１１〜１４との間の電界に従って、感光ドラム１１〜１４に付着されたトナーを転写する。この中間転写ローラ１５は、先ず最初に、第一の感光ドラム１１に付着される例えばイエローのトナーを転写し、続いて、第二の感光ドラム１２に付着される例えばマゼンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光ドラム１３に付着される例えばシアンのトナーを転写し、最後に、第四の感光ドラム１４に付着される例えばブラックのトナーを転写することになる。このように、第一〜第四の感光ドラム１１〜１４上に現像された４色のトナー画像は、順次中間転写ローラ１５上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。４色重ね合わされる間に、中間転写ローラ１５を４回転させることもできるが、１回転のみで可能である。クリーニングブレードは、第二中間転写体に転写後の適切なタイミングで中間転写ローラ１５に接触して、その上に残存するトナーやプリウエット液を取り除く。
【００１８】その後さらに、第二中間転写体としてのベルト構成の中間転写ベルト１６上に、４色カラー画像は静電的に転写され、キャリア除去部でキャリア液体が除去された後、転写されたトナー画像は印刷媒体との接触部において加熱溶融され、印刷媒体に溶融転写される。中間転写ベルト１６上に液体トナーで形成された画像にはキャリア液体が含まれており、複数のローラから構成されるように例示したキャリア除去部では、このキャリアオイル分が除去される。中間転写ベルト１６上のトナー画像は、ヒートローラ１８によって加熱溶融されると共に、該ヒートローラ１８と協働するヒータ内蔵の加圧ローラ１９によって、印刷媒体に転写定着させられる。
【００１９】転写定着部は、前述の加圧ローラ１９、及び複数の搬送ローラと、その上に巻き掛けられた静電ベルト、及び前述の中間転写ベルト１６から構成される。静電ベルトは、印刷媒体を静電気力により吸着して、搬送する。ヒートローラ１８及びヒータ内蔵の加圧ローラ１９による加熱は、中間転写ベルト１６上のトナー画像を溶融させて、キャリア除去効率を改善すると共に、印刷媒体への転写定着を行うためである。そして、このように加熱された中間転写ベルト１６は、転写定着後に、冷却する必要がある。これは、例えば、中間転写ベルト１６を巻き掛けたローラ（冷却ローラ）を冷却することにより行うことができる。冷却を行うのは、中間転写ローラ１５から中間転写ベルト１６にトナーが転写されるときに、トナーが溶融してしまうことにより、転写不良が発生するのを防止すると共に、中間転写ローラ１５に熱が伝達するのを防止するためである。
【００２０】このように、中間転写ベルト１６は加熱して、その上のトナー画像を溶融した後、中間転写ローラ１５との接触部に到達する前に冷却する必要がある。図示の液体現像電子写真装置は、装置最上部に、多量の熱を発生する転写定着部を備えたために、装置内の熱排出を効率よく行うことができ、それによって、また、中間転写ベルト１６の冷却を効率化することが可能となる。
【００２１】さらに、図示の液体現像電子写真装置は、液体トナーを扱う現像部を装置最下部に設けたために、仮に液体トナーが漏れたとしても、印刷媒体を汚し難い配置となっている。
【００２２】図２は、本発明を具体化する液体現像方式の電子写真装置の第二の構成例を示す図である。図１を参照して説明した第一の構成例との大きな相違は、前述の第一及び第二の中間転写体に代えて、唯一の中間転写体として、中間転写ベルト１６を用いたことである。
【００２３】図示の液体現像電子写真装置は、装置の最下部に設けられる現像部と、その上の中間転写部と、装置最上部に位置する転写定着部とから構成される。現像部は、図１の構成と基本的には同じであり、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられ、それぞれ感光ドラム（感光体）１１〜１４が設けられ、かつこの感光ドラム１１〜１４を帯電させるための帯電器、露光装置、及び除電装置が設けられている。
【００２４】中間転写体は、中間転写ベルト１６より構成されている。中間転写ベルト１６は、約−８００Ｖにバイアスされて、各感光ドラム１１〜１４との間の電界に従って、感光ドラム１１〜１４に付着されたトナーを転写する。この中間転写ベルト１６は、例えば、先ず最初に、第一の感光ドラム１１に付着されるイエローのトナーを転写し、その後、第二のトナーであるマゼンタの転写部に至り、第二の感光ドラム１２に付着されたマゼンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光ドラム１３に付着されるシアンのトナーの転写をし、最後に、第四の感光ドラム１４に付着されるブラックのトナーの転写をすることになる。このように、第一〜第四の感光ドラム１１〜１４上に現像された４色のトナー画像は、中間転写ベルト１６を１回転させることにより、順次中間転写ベルト１６上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。
【００２５】その後、４色カラー画像はキャリア除去部でキャリア液体が除去される。キャリア液体の除去の際には加熱することが望ましく、キャリア液体が除去された後、印刷媒体との接触部において加熱溶融され、印刷媒体に溶融転写される。中間転写ベルト１６上に液体トナーで形成された画像にはキャリア液体が含まれており、複数のローラから構成されるように例示したキャリア除去部では、このキャリアオイル分が除去される。中間転写ベルト１６上のトナー画像は、ヒートローラ１８によって加熱溶融されると共に、該ヒートローラ１８と協働するヒータ内蔵の加圧ローラ１９によって、印刷媒体に転写定着させられる。転写定着部は、前述の中間転写ベルト１６、ヒートローラ１８、及び加圧ローラ１９から構成される。
【００２６】図１に示した装置と同じく、中間転写ベルト１６は、加熱及び冷却サイクルを繰り返す必要がある。図２に示した液体現像電子写真装置は、図１の装置と同様に、装置最上部に、多量の熱を発生する転写定着部を備えたために、装置内の熱排出を効率よく行うことができ、それによって、また、中間転写ベルト１６の冷却を効率化することが可能となる。さらに、同様に、液体トナーを扱う現像部を装置最下部に設けたために、仮に液体トナーが漏れたとしても、印刷媒体を汚し難い配置となっている。
【００２７】図３は、本発明を具体化する液体現像方式の電子写真装置の第三の構成例を示す図である。図２を参照して説明した第二の構成例との大きな相違は、前述の中間転写ベルトに代えて、中間転写体として、中間転写ローラ１５を用いたことである。
【００２８】図示の液体現像電子写真装置は、装置の最下部に設けられる現像部と、その上の中間転写部と、装置最上部に位置する転写定着部とから構成される。現像部は、図１及び図２の構成と基本的には同じであり、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられ、それぞれ感光ドラム（感光体）１１〜１４が設けられ、かつこの感光ドラム１１〜１４を帯電させるための帯電器、露光装置、及び除電装置がそれぞれ設けられている。
【００２９】中間転写体は、中間転写ローラ１５より構成されている。中間転写ローラ１５は、約−８００Ｖにバイアスされて、各感光ドラム１１〜１４との間の電界に従って、感光ドラム１１〜１４に付着されたトナーを転写する。この中間転写ローラ１５は、例えば、先ず最初に、第一の感光ドラム１１に付着されるイエローのトナーを転写し、その後、第二のトナーであるマゼンタの転写部に至り、第二の感光ドラム１２に付着されたマゼンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光ドラム１３に付着されるシアンのトナーの転写をし、最後に、第四の感光ドラム１４に付着されるブラックのトナーの転写をすることになる。このように、第一〜第四の感光ドラム１１〜１４上に現像された４色のトナー画像は、中間転写ローラ１５を１回転させることにより、順次中間転写ローラ１５上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。
【００３０】その後さらに、４色カラー画像はキャリア除去部でキャリア液体が除去された後、印刷媒体との接触部において、中間転写ローラ１５内部にあって適切なタイミングでオンされるヒータ、及びヒータ内蔵の加圧ローラ１９によって加熱溶融され、印刷媒体に溶融転写される。図示の装置は、その後に、印刷媒体を２つのヒートローラによって加圧することによりトナー画像が定着される。このように、大きな熱を発生する定着部を、転写部とは分離したために、転写部では発生する熱を低く抑えることができる。
【００３１】中間転写ローラ１５上に液体トナーで形成された画像にはキャリア液体が含まれており、３つのローラから構成されるように例示したキャリア除去部では、このキャリアオイル分が除去される。図示した３つのローラのうちの少なくとも最初のローラは、ヒートローラによって構成し、キャリア除去中に加熱するようにしている。また、中間転写ローラ１５上の残留トナーを除去するために、適切なタイミングで接触するクリーニング用のローラ及びブレードが設けられる。中間転写ローラ１５上のトナー画像は、ヒータ内蔵の加圧ローラ１９によって加熱溶融されると共に、２つのヒートローラを用いてトナー画像が定着される。
【００３２】図１及び図２に示した装置と同じく、図３に示した液体現像電子写真装置は、装置最上部に、多量の熱を発生する転写定着部を備えたために、装置内の熱排出を効率よく行うことができ、それによって、また、中間転写ローラ１５の加熱後の冷却を効率化することが可能となる。さらに、同様に、液体トナーを扱う現像部を装置最下部に設けたために、仮に液体トナーが漏れたとしても、印刷媒体を汚し難い配置となっている。
【００３３】図４は、本発明を具体化する液体現像方式の電子写真装置の第四の構成例を示す図である。この構成の特徴は、４つの色のトナー画像に対して、１つのみの感光ドラム１０を共通に用いたことと、第一の中間転写体として中間転写ローラ１５を、そして、第二の中間転写体として中間転写ベルト１６を用いたことにある。
【００３４】図示の液体現像電子写真装置は、装置の最下部に設けられる現像部と、その上の中間転写部と、装置最上部に位置する転写定着部とから構成される。現像部は、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられる点では、前述の構成と同じであるが、感光ドラム（感光体）１０は、４色に対して共通に設けられている。それ故、感光ドラム１０を帯電させるための帯電器、露光装置、及び除電装置も４色共通である。その動作は前述の例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００３５】中間転写ローラ１５は、約−８００Ｖにバイアスされて、感光ドラム１０との間の電界に従って、感光ドラム１０に付着されたトナーを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に１色づつ転写して、中間転写ローラ１５の上で４色のトナー画像が重ね合わされる。中間転写ローラ１５上に重ね合わされた４色トナー画像が、第二の中間転写体としての中間転写ベルト１６に転写され、そして、さらに、転写定着される動作については、図１の装置に関して説明したとおりであるので、詳細な説明は省略する。
【００３６】図１〜図３に示した装置と同じく、図４に示した液体現像電子写真装置は、装置最上部に、多量の熱を発生する転写定着部を備えたために、装置内の熱排出を効率よく行うことができ、それによって、また、中間転写ローラ１５の冷却を効率化することが可能となる。さらに、同様に、液体トナーを扱う現像部を装置最下部に設けたために、仮に液体トナーが漏れたとしても、印刷媒体を汚し難い配置となっている。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、現像部を、装置下側に配置したことにより、液体トナーの漏れなどが発生したとしても、印刷媒体及び中間転写ローラ、中間転写ベルトやそれに付随する装置を汚すことが無く、また、漏れに対する処置を容易な方法で実現できるという効果がある。
【００３８】また、本発明は、転写定着部を、装置上側に配置したことにより、熱の装置外への排出を容易にすると共に、装置内への熱伝搬の防止を容易にすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３６１３６
【氏名又は名称】株式会社ピーエフユー
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２１日（２０００．４．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４８４８
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 寛 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５８６４（Ｐ２００１−３０５８６４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２０２５４（Ｐ２０００−１２０２５４） |
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