JP2010069716A

JP2010069716A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010069716A
Application number: JP2008239490A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ono; 吉彦小野; Hiroshi Ikeda; 宏池田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】転写工程後においても中間転写体上に残っている吸液粒子を除去し易い状態に変化させてから除去する画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写工程後においてもベルト１０上に残留している吸液粒子１００を冷却手段１５で冷却することにより、吸液粒子１００をベルト回転方向下流側の除去手段１６で除去し易い状態に変化させる。その冷却手段１５よりもベルト回転方向下流側にある除去手段１６に、冷却により硬化して除去し易い状態になった吸液粒子１００ａを掻き落とさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１，２には、吸液粒子を中間転写体に塗布し塗布した吸液粒子にインクを打ち込んで画像を形成して被記録媒体にその吸液粒子を転写・定着する構成が開示されている。

また、上記特許文献１や上記特許文献２には、上記インクジェットプリンタにおいて転写工程を経た後においても中間転写体の一例を構成する無端状のベルト上に残留する吸液粒子を除去する技術が提案されている。特許文献１には、転写工程を経た後においてもベルト上に残留する吸液粒子をさらに加熱し柔らかくして掻き落とし部材で除去する技術が提案されており、特許文献２には、ベルト上の粘着性のある吸液粒子を粘着ローラで吸着して中間転写体から回収する技術が提案されている。
特開２００１−０１０２２４号公報特開２００１−０４７７３１号公報

本発明は、転写工程後においても中間転写体上に残存する吸液粒子の除去率が高い画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の本発明の画像形成装置は、
回転する無端状の中間転写体と、
上記中間転写体表面に吸液粒子を塗布する粒子塗布手段と、
上記中間転写体表面に塗布された吸液粒子に向け、画像信号に応じてインクを吐出するインク吐出手段と、
上記インク吐出手段よりも上記中間転写体の回転方向下流側に配置され、その中間転写体上の吸液粒子を被記録媒体上に転写する画像転写手段と、
上記被記録媒体上に転写された吸液粒子をその被記録媒体上に定着する画像定着手段と、
上記画像転写手段よりも上記中間転写体の回転方向下流側に配置されその中間転写体上に残存する吸液粒子を冷却する冷却手段と、
上記冷却手段により冷却された吸液粒子をその中間転写体上から除去する除去手段とを備えたことを特徴とする。

また請求項２の画像形成装置は、上記冷却手段が、上記中間転写体表面に向けて環境温度よりも低温の冷風を送風する送風装置であることを特徴とする。

また請求項３の画像形成装置は、上記中間転写体が無端ベルト状の中間転写体であって、
上記冷却手段が上記中間転写体表面を冷却することにより残存する吸液粒子を間接的に冷却するものであることを特徴とする。

ここで請求項４の画像形成装置は、請求項３の画像形成装置において上記冷却手段がペルチェ素子を備えたものであることを特徴とする。

また請求項５の画像形成装置は、請求項３の画像形成装置において上記冷却手段が冷却水を循環させて上記中間転写体を冷却する液循環冷却装置であることを特徴とする。

さらに請求項６の画像形成装置は、上記除去手段が、上記中間転写体に刃先を接触させて上記中間転写体上に残存する吸液粒子をその中間転写体から掻き落とす掻き落とし部材を備えたものであることを特徴とする。

また請求項７の画像形成装置は、上記除去手段が、上記中間転写体に接触して上記中間転写体上に残存する吸液粒子をその中間転写体から掻き落とす掻き落としブラシを備えたものであることを特徴とする。

また請求項８の画像形成装置は、上記除去手段が、上記中間転写体に接触して上記中間転写体上に残存する吸液粒子をその中間転写体から粘着させる粘着ローラであることを特徴とする。

請求項１の画像形成装置によれば、冷却手段を設けない場合に比べて残存する吸液粒子の除去率を向上させることができる。

請求項２の画像形成装置によれば、中間転写体上に残存する吸液粒子の除去率を簡易な手段で向上させることができる。

請求項３の画像形成装置によれば、無端ベルト状の中間転写体上に残存する吸液粒子の除去率を簡易な手段で向上させることができる。

請求項４の画像形成装置によれば、冷却装置の小型化に寄与することができる。

請求項５の画像形成装置によれば、無端ベルト状の中間転写体に残存する吸液粒子の除去率を簡易な手段で向上させることができる。

請求項６から８の画像形成装置によれば、中間転写体上に残存する吸液粒子の除去を確実に行なうことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１を示す図である。

図１に示す画像形成装置１には、矢印の方向に向かって回転する無端ベルト状の中間転写体（以降においては単にベルトと記載する）１０と、そのベルト１０の表面に吸液粒子１００を塗布して２次元状に配列する吸液粒子塗布手段１１と、そのベルト１０の表面に二次元状に配列された吸液粒子１００一つ一つにインクを吐き出すインク吐出手段１２と、そのインク吐出手段１２によって吐き出されて画像が形成された、二次元状に配列された吸液粒子１００を被記録媒体２００に転写する転写手段１３と、被記録媒体２００上に転写された吸液粒子１００を被記録媒体２００に定着させる定着手段１４とが備えられている。

この例ではベルト１０が本発明にいう中間転写体の一例を構成しており、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムのベース層の上に厚さ５０μｍのエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）の表面層が形成されている。そのベルト１０の表面に吸液粒子塗布手段１１によって吸液粒子１００が塗布され複数の吸液粒子がベルトの表面に２次元的に配列される。本実施形態では、この吸液粒子塗布手段１１に電子写真プロセスで用いられる現像機が用いられた例が示されており、その現像機が備えるタンク１１１内にはトナーの代わりに吸液粒子１００と、その吸液粒子１００に静電結合する磁性体のキャリア１０１とが蓄えられている。

つまり現像機内の複数の磁石を覆う円筒状のスリーブ１０２の回転によって、電子写真プロセスの現像と同じ様に、タンク１１１内のキャリア１０１とともにそのキャリア１０１に静電結合した吸液粒子１００が、ベルト１０の表面に塗布され２次元状に配列される。吸液粒子１００の供給量は、ベルト１０の移動速度とスリーブ１０２の回転速度を相対的に設定する（周速比）ことで調整される。

なお、上記吸液粒子１００による粒子層を形成する周速比を予め測定して基準とし、供給ロール１０２の周速を相対的に速くすることにより、ベルト１０へと供給される吸液粒子１００の粒子数が増加される。一方、転写される画像濃度が低い（インク打ち込み量が少ない（例えば０．１ｇ／ｍ^２以上１．５ｇ／ｍ^２以下））場合には、吸液粒子１００による層厚を必要最小限の厚さ（例えば、１μｍ以上５μｍ以下）とし、また、画像濃度が高い（インク打ち込み量が多い（例えば４ｇ／ｍ^２以上１５ｇ／ｍ^２以下）場合には、インク液体成分（溶媒や分散媒）を保持可能である充分な層厚（例えば１０μｍ以上２５μｍ以下）となるように吸液粒子１００による粒子層の厚み（すなわち、吸液粒子１００の供給量）は調整される。

例えば、インク打ち込み量が少ない文字画像等の場合、１層の吸液粒子１００の粒子層に対して像形成を行った場合、インク中の画像形成材（顔料）はベルト１０上の粒子層表面に捕獲され、深さ方向に対して分布が少なくなるように、吸液粒子１００の表面や内部の粒子空隙に固定されるが、インク打ち込み量が多い即ち高濃度の画像を形成する場合には、吸液粒子１００の深さ方向に対してのインクの分布が高濃度の画像ほど多くなることから、吸液粒子１００が複数層である事が好ましく、高画質の画像形成が実現される。

こうして吸液粒子塗布手段１１によってベルト１０面に塗布され２次元状に配列された吸液粒子１００がベルト１０の回転とともにインク吐出手段１２にまで搬送される。

そしてこの２次元状に配列された吸液粒子１００それぞれにインク吐出部１２が備えるタンクに繋がるノズルを通してインクが吐き出され打ち込まれてベルト１０の面上に配列された吸液粒子群にカラー画像が形成される。このインク吐出部１２には、ベルト１０の矢印で示す回転方向に沿って、シアン、マゼンタ、イエロー、無色のインクが入れられた４つのタンク１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ａが並べられており、各々のタンクから画像情報に応じた量のインクがベルト１０の回転に応じてベルト面上の各吸液粒子１００にそれぞれ打ち込まれる。

こうしてベルト１０の表面に２次元上に配列された吸液粒子群にカラー画像が形成された後、ベルト１０の回転によりカラー画像が形成された吸液粒子群が画像転写手段１３にまで搬送される。この画像転写手段１３では、転写ロール１３Ａとベルト１０を張架する張架ローラ１３Ｂとのニップ力によって被記録媒体２００への画像の転写が行なわれる。この実施形態では吸液粒子１００にインクが打ち込まれて吸液粒子１００が粘着性を呈していることを利用して熱を加えずにニップ力のみによって転写が行なわれる構成例が示されている。

そして吸液粒子群に形成されたカラー画像が被記録媒体２００に転写された後においては定着手段１４で圧力と熱との双方がベルト１０上の吸液粒子群に加えられて画像が被記録媒体２００上に定着される。加熱ロール１４Ａ及び加圧ロール１４Ｂは、互いに接して接触部を形成している。加熱ロール１４Ａ及び加圧ロール１４Ｂには、例えばアルミコアの外表面にシリコーンゴムを被覆し、更にその上をＰＦＡチューブにて被覆された物が使用される。

なお、図１に示す様に、被記録媒体２００は、用紙トレイ２０１にスタックされていて、一枚一枚に画像が形成されて排紙トレイ２０２に排出される構成になっている。

図１の構成にすると、幅広の被記録媒体にカールやカックルを生じさせることなく、また被記録媒体にコート紙が用いられた場合にも被記録媒体上に高い画質の画像が形成される。

ここで、画像転写手段１３よりもベルト１０の回転方向下流側には、画像転写手段１３による被記録媒体への転写後においてもベルト１０上に残存する吸液粒子１００ａを冷却する冷却手段１５が備えられている。さらに、ベルト１０上の、冷却手段１５により冷却された吸液粒子１００ａをベルト１０上から除去する除去手段１６が備えられている。この除去手段１６には、吸液粒子を回収する回収箱１６１が備えられている。

この除去手段１６が設けられているのは、次の画像形成プロセスにおいて吸液粒子塗布手段１１によってベルト１０に吸液粒子１００が新たに塗布されるときに前の画像プロセスにおける吸液粒子１００がベルト１０に残留したままになっていると吸液粒子の新たな塗布に悪影響が及ぶためである。

この実施形態では、画像転写手段１３で被記録媒体２００に転写されずに中間ベルト１０に残留したままの吸液粒子１００ａが特許文献１，２と同じ様に除去手段１６によって除去される。

ここで本実施形態では、吸液粒子１００に熱可塑性樹脂が用いられていることに鑑みて冷却手段１５によってベルト１０に残留している吸液粒子１００を冷却して吸液粒子１００を硬化させてベルト１０から除去し易い状態に変化させ、除去し易い状態に変化させた後の吸液粒子１００ａを、冷却手段１５のさらに下流側にある除去手段１６によって除去させる構成を提案している。

この冷却手段１５がないと、除去手段１６として例えば後述する掻き落とし部材を採用したときにその掻き落とし部材によって粘着性のある吸液粒子１００が引き伸ばされてベルト１０にへばり付いてしまうことがあるが、図１の冷却手段１５を設けてその冷却手段１５で吸液粒子１００を冷却して吸液粒子１００を硬化させると、吸液粒子がその掻き落とし部材で引き伸ばされてベルト１０にへばり付くことが防止される。

以上説明した様に、転写工程後においても中間転写体上に残っている吸液粒子を除去し易い状態に変化させてから除去する画像形成装置が実現する。

図２は、本発明の第２実施形態である画像形成装置１Ａを示す図である。

図２には、図１の冷却手段１５の一例としてベルト１０に残留している吸液粒子１００に向けて冷風を送風する送風装置１５Ａが配備された場合と、除去手段１６の一例としてベルト面に先端が食い込む掻き落とし部材１６０Ａが配備された除去手段１６Ａが示されている。

図２の送風装置１５Ａによって環境温度よりも低い温度（５から１０℃）の冷風が吸液粒子１００に吹き付けられる。このため、その冷風を受けた吸液粒子１００が硬化して除去し易い状態に変化し、その送風装置１５Ａのベルトの回転方向下流側にある掻き落とし部材１６０Ａによって吸液粒子１００が掻き落とされて回収箱１６１に回収される。

この掻き落とし部材１６０Ａには、ポリウレタンゴム等の弾性部材が用いられるが、ブチルゴムやエチレンゴム等などの弾性部材が用いられていても良い。また、図２には板状の刃で構成される掻き落とし部材１６０Ａが示されているが、繊維（ウエブ）状のものであっても良い。

図３は、本発明の第３実施形態である画像形成装置１Ｂを示す図である。

図３には、図１の冷却手段１５が、ベルト１０裏面からベルトを冷却する冷却手段１５Ｂで構成された場合の例が示されている。図２の構成ではベルチェ素子を用いた冷却手段１５Ｂが示されており、その冷却手段１５Ｂが中間転写体であるベルト裏面を冷却することによりベルト１０上に残存する吸液粒子１００を間接的に冷却する。

図３の構成にしても、冷却手段１５Ｂによってベルト１０を介して吸液粒子１００が冷却され硬化し除去し易い状態に変化する。そしてその冷却手段１５Ｂの、ベルト１０の回転方向下流側にある掻き落とし部材１６０Ａによって、硬化して除去し易くなった吸液粒子１００ａが掻き落とされて回収箱１６１に回収される。

なお、掻き落とし部材１６０Ａは、掻き落としブラシであっても良い。また冷却手段１５Ｂは、冷却水を循環させて中間転写体を冷却する液循環冷却装置であっても良い。

図４は、本発明の一実施形態である画像形成装置１Ｃを示す図である。

図４には、除去手段１６Ｃの構成を変更した以外は図１と同じ構成の図が示されている。この図４には、除去手段として掻き落とし部材１６０Ａの代わりに粘着ローラ１６０Ｃが配備された場合の例が示されている。

図４に示す送風装置１５Ａからの冷風で吸液粒子１００が冷却され硬化して、吸液粒子１００ａが除去し易い状態に変化するので、図４に示すように除去手段を粘着ローラ１６０Ｃにしても吸液粒子１００ａを除去することは容易である。

本発明の一実施形態である画像形成装置１を示す図である。本発明の第２実施形態である画像形成装置１を示す図である。本発明の第３実施形態である画像形成装置１を示す図である。本発明の第４実施形態である画像形成装置１を示す図である。

符号の説明

１１Ａ１Ｂ１Ｃ画像形成装置
１０ベルト（無端ベルト状の中間転写体）
１１粒子塗布手段
１２インク吐出手段
１３画像転写手段
１４画像定着手段
１５冷却手段
１６除去手段
１６０Ａ掻きだし部材
１６０Ｃ粘着ローラ
２００被記録媒体

Claims

回転する無端状の中間転写体と、
前記中間転写体表面に吸液粒子を塗布する粒子塗布手段と、
前記中間転写体表面に塗布された吸液粒子に向け、画像信号に応じたインクを吐出するインク吐出手段と、
前記インク吐出手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に配置され、該中間転写体上の吸液粒子を被記録媒体上に転写する画像転写手段と、
前記被記録媒体上に転写された吸液粒子を該被記録媒体上に定着する画像定着手段と、
前記画像転写手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に配置され該中間転写体上に残存する吸液粒子を冷却する冷却手段と、
前記中間転写体上の、前記冷却手段により冷却された吸液粒子を該中間転写体上から除去する除去手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記冷却手段が、前記中間転写体表面に向けて環境温度よりも低温の冷風を送風する送風装置であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記中間転写体が無端ベルト状の中間転写体であって、
前記冷却手段が前記中間転写体裏面を冷却することにより残存する吸液粒子を間接的に冷却するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記冷却手段は、ペルチェ素子を備えたものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記冷却手段は、冷却水を循環させて前記中間転写体を冷却する液循環冷却装置であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記除去手段は、前記中間転写体に刃先を接触させて前記中間転写体上に残存する吸液粒子を該中間転写体から掻き落とす掻き落とし部材を備えたものであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
前記除去手段は、前記中間転写体に接触して前記中間転写体上に残存する吸液粒子を該中間転写体から掻き落とす掻き落としブラシを備えたものであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
前記除去手段は、前記中間転写体に接触して前記中間転写体上に残存する吸液粒子を該中間転写体から粘着させる粘着ローラであることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。