JP2011175112A - 電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置において、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量を付与することで確実な定着を行い、高い品質の電子印刷を可能とする。
【解決手段】印刷シートＳに転写されたカラー印刷用の液体トナーＴを加熱して定着可能なトナー定着装置３８とし、印刷シートＳの搬送経路に対向して配置される近赤外線ランプ７１と、搬送経路と近赤外線ランプ７１との間に配置されて液体トナーＴに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタ７２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体のキャリアに分散したトナーを用いて印刷を行う電子現像印刷装置にて、被印刷物に転写された液体トナーを乾燥して定着させる定着装置、また、この電子写真印刷用定着装置を有する電子写真印刷装置に関する。

従来、熱可塑性樹脂及び顔料等により構成されたトナーがキャリア内に分散された液体トナーを用いて、感光体に形成された静電潜像に現像し、中間転写体に一次転写し、更に液体トナーを被印刷物の表面に転写し、転写された液体トナー中のトナーを被印刷物に定着させることにより印刷を行う電子写真印刷装置が提案されている。

このような電子写真印刷装置は、液体トナーにより感光体に形成された静電潜像に現像を行い、その現像されたトナー画像を中間転写体に一次転写し、更に現像されたトナー画像を転写するためのバイアス電圧が印加されたバックアップローラとのニップ部において、中間転写体上の液体トナーを被印刷物に転写して印刷を行い、定着装置により被印刷物に転写された液体トナーを加熱して乾燥し、被印刷物に定着させるものである。

この電子写真印刷装置に用いられる定着装置は、従来、加熱ローラを用いていたが、液体トナーに対して接触することで加熱して定着することから、加熱温度が不十分となり、高精度な定着が困難であった。そこで、定着装置として、ハロゲンランプやキセノンランプなどの放射エネルギを利用したものが提案されている。このような各種のランプを用いた定着装置として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。

特開２００９−１６３０６４号公報

電子写真印刷装置で使用される液体トナーは、一般に、熱可塑性素材と色素とにより形成される粒子状のトナーが液体状のキャリア中に分散されて配合されている。従来のように、各種のランプを用いた定着装置では、この液体トナーに熱エネルギを照射することで、熱可塑性素材を溶融させると共にキャリアを蒸発させて被印刷物の表面に色素を定着させている。カラー印刷を行う電子写真印刷装置にて、液体トナーには、４色（墨、藍、紅、黄）の色素が含まれている。この場合、各色素は、熱エネルギの吸収率が相違することから、定着度合いがばらついてしまう。即ち、墨は熱吸収率が良く、黄は良くないので、熱エネルギの量をこの墨に合わせると、黄は熱エネルギの量が不十分となって熱可塑性素材を溶融させることができず、定着が不十分となる。一方、熱エネルギの量を黄に合わせると、墨は熱エネルギの量が多すぎて被印刷物を変形、破損させてしまうおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量を付与することで確実な定着を行い、高い品質の電子印刷を可能とする電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の電子写真印刷用定着装置は、被印刷物に転写されたカラー印刷用の液体トナーを加熱して定着させる電子写真印刷用定着装置において、被印刷物の搬送経路に対向して配置される近赤外線放射装置と、前記搬送経路と前記近赤外線放射装置との間に配置されて液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタと、を備えることを特徴とするものである。

従って、近赤外線放射装置から近赤外線が照射されると、この近赤外線はフィルタにより所定の波長が低減されてから被印刷物に付与されることとなり、カラー印刷用の液体トナーは、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量が付与されることとなり、液体トナーの確実な定着を行うことができ、高い品質の電子印刷を実施することができる。

本発明の電子写真印刷用定着装置では、前記フィルタは、７５０ｎｍ以上の波長を低減することを特徴としている。

従って、近赤外線放射装置の近赤外線がフィルタを通して被印刷物に付与されるとき、７５０ｎｍ以上の波長を低減されることから、例えば、熱吸収率の高い墨の熱エネルギが大きく低減され、熱吸収率の低い黄の熱エネルギがほとんど低減されることがなく、カラー印刷用の液体トナーに対して、全ての色素に対してほぼ同様の熱エネルギ量を付与することができる。

本発明の電子写真印刷用定着装置では、前記フィルタは、液体トナーに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲となるように７５０ｎｍ以上の波長を低減することを特徴としている。

従って、近赤外線放射装置の近赤外線がフィルタを通して被印刷物に付与されるとき、７５０ｎｍ以上の波長を低減されることから、液体トナーに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲とされ、カラー印刷用の液体トナーに対して、全ての色素に対してほぼ同様の熱エネルギ量を付与することができる。

また、本発明の電子写真印刷装置は、カラー印刷用の液体トナーを静電潜像が形成された感光体に転写して現像を行う現像ユニットと、該現像ユニットにより現像された液体トナーを転写する中間転写体と、該中間転写体と被印刷物を介して対接すると共に該中間転写体の液体トナーを被印刷物に転写するバックアップローラと、被印刷物に転写された液体トナーを加熱して定着させる定着装置と、前記中間転写体により第１面に液体トナーが転写された被印刷物を前記定着装置により定着させた後、反転させて前記中間転写体により第２面に液体トナーを転写させて前記定着装置により定着させるように搬送する搬送手段と、を備える電子写真印刷装置において、前記定着装置は、被印刷物体の搬送経路に対向して配置される近赤外線放射装置と、前記搬送経路と前記近赤外線放射装置との間に配置されて液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタと、を有する、ことを特徴とするものである。

従って、被印刷物は、まず、第１面に中間転写体により液体トナーが転写され、定着装置により定着された後に反転し、次に、中間転写体により第２面に液体トナーが転写され、定着装置により定着されることとなり、このとき、定着装置にて、近赤外線放射装置から近赤外線が照射されると、この近赤外線はフィルタにより所定の波長が低減されてから被印刷物に付与されることとなり、カラー印刷用の液体トナーは、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量が付与される一方で、近赤外線の照射面とは反対側の面への熱エネルギの影響を低減し、液体トナーの確実な定着を行うことができ、高い品質の電子印刷を実施することができる。

本発明の電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置によれば、定着装置として、近赤外線放射装置とこの近赤外線から液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタとを設けるので、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量を付与することで確実な定着を行い、高い品質の電子印刷を可能とすることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る電子写真印刷用定着装置を表す概略図である。 図２は、本実施例の電子写真印刷用定着装置における近赤外線の波長に対するパワーとトナー及び印刷シートにおける熱の吸収率を表すグラフである。 図３は、本実施例の電子写真印刷用定着装置によるトナーに対する熱流束を表すグラフである。 図４は、本実施例の電子写真印刷用定着装置が適用された電子写真印刷装置の概略構成図である。 図５は、本実施例の電子写真印刷装置における現像ユニットを表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る電子写真印刷用定着装置を表す概略図、図２は、本実施例の電子写真印刷用定着装置における近赤外線の波長に対するパワーとトナー及び印刷シートにおける熱の吸収率を表すグラフ、図３は、本実施例の電子写真印刷用定着装置によるトナーに対する熱流束を表すグラフ、図４は、本実施例の電子写真印刷用定着装置が適用された電子写真印刷装置の概略構成図、図５は、本実施例の電子写真印刷装置における現像ユニットを表す概略図である。

本実施例において、図４に示すように、電子写真印刷装置１０は、液体現像電子写真方式の両面印刷機であって、給紙部１１、印刷部１２、排紙部１３から構成されている。給紙部１１は、枚葉紙である印刷シート（被印刷物）Ｓを１枚ずつ給紙トレイ２１から印刷部１２へと供給することができる。印刷部１２は、供給された印刷シートＳの片方の面（第１面）に対して印刷を行った後、第１面の反対側の面（第２面）に対して印刷を行うことで、この印刷シートＳの両面（第１面、第２面）に対して印刷を行うように構成されている。排紙部１３は、印刷部１２により両面印刷された印刷シートＳを排紙トレイ２２に排紙することができる。

本実施例の電子写真印刷装置１０は、プロセスカラー印刷を行うことが可能に構成されており、印刷部１２には、Ｃ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）、Ｋ（墨）のプロセスカラー各色に対応する４つの現像ユニット３１，３２，３３，３４が設けられている。この印刷部１２は、この各現像ユニット３１〜３４、中間転写体３５、バックアップローラ３６、チェーングリッパ３７、トナー定着装置３８、スイッチ機構３９、反転装置を構成する往復ガイドローラ４０、スイッチバックローラ４１、シート収納部４２、複数の搬送ローラ４３、一対の加熱ローラ４４を有して構成されている。この場合、スイッチ機構３９、往復ガイドローラ４０、スイッチバックローラ４１、シート収納部４２、搬送ローラ４３などにより本発明の搬送手段が構成される。

中間転写体３５とバックアップローラ３６は、互いに対接しており、この対接部分にニップ部（転写位置）Ｎ１が形成されている。この中間転写体３５の周面は、後述するが、例えば、ウレタン系導電性ゴムで構成されており、中間転写体３５は、例えば、−２００〜−３００Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。

一方、バックアップローラ３６は、中間転写体３５に対して所定の圧力、例えば、１〜１３ｋｇ／ｃｍ程度で圧力を加えるように配設されており、上述したニップ部Ｎ１を形成している。そのため、印刷シートＳは、中間転写体３５とバックアップローラ３６との間を搬送されることで、所定のニップ圧が付与される。また、バックアップローラ３６は、例えば、−８００Ｖ程度の転写バイアスが印加されている。そのため、中間転写体３５のバイアス電圧（−２００〜−３００Ｖ）と、バックアップローラ３６のバイアス電圧（約−８００Ｖ）との差により、後述する液体トナーＴをバックアップローラ３６側へ吸引する力を与え、中間転写体３５から印刷シートＳへの液体トナーＴの静電転写を促進するようになっている。

このニップ部Ｎ１において、中間転写体３５から印刷シートＳに液体トナーＴによる画像が転写されるようになっている。この場合、バックアップローラ３６は、周面に複数の搬送ローラ４３により搬送された印刷シートＳを掴み離しすることにより、再び、印刷シートＳをニップ部Ｎ１に導くグリッパ３６ａが設けられている。

チェーングリッパ３７は、無端状をなす２本のチェーンが２本平行に並列して構成されており、各チェーンには、複数のグリッパが等間隔に取付けられている。このグリッパ間の間隔は、印刷シートＳのシート搬送方向長さよりも短く設定されている。また、グリッパは、印刷シートＳの側端部を把持するように構成されており、掴み離し機構により所定の搬送位置で印刷シートＳを把持し、別の所定の位置で印刷シートＳの把持を解除するようになっている。

チェーングリッパ３７による印刷シートＳの搬送経路の上方には、電子写真印刷用定着装置としてのトナー定着装置３８が配設されている。カラー印刷を行う本実施例の電子写真印刷装置１０では、後述するが、液体トナーは、熱可塑性素材と色素とにより形成される粒子状のトナーが液体状のキャリア中に分散されて配合されて構成されている。この場合、液体トナーは、４色（墨、藍、紅、黄）の色素が含まれている。そして、このトナー定着装置３８は、この液体トナーに熱エネルギを照射することで、熱可塑性素材を溶融させると共にキャリアを蒸発させて被印刷物の表面に色素を定着させている。

本実施例のトナー定着装置３８は、近赤外線放射装置としての近赤外線（ＮＩＲ）ランプ７１と、フィルタ７２とから構成されており、制御装置からの信号に応じて加熱量及び加熱タイミングが調整可能となっている。

このトナー定着装置３８を詳細に説明すると、図１に示すように、近赤外線ランプ７１は、印刷シートＳの搬送経路に上方に対向して配置されており、印刷シートＳの搬送経路側に向けて近赤外線を照射することができる。この近赤外線ランプ７１は、印刷シートＳの搬送方向に沿って所定長さの領域に設けられると共に、印刷シートＳの幅方向における全域にわたって設けられている。

フィルタ７２は、印刷シートＳの搬送経路と近赤外線ランプ７１との間、つまり、近赤外線ランプ７１の照射方向の前方（図１では、下方）に配置されている。このフィルタ７２は、液体トナーＴに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタことができる。具体的に、このフィルタ７２は、７５０ｎｍ以上の波長を１０％程度に低減することができるものであり、例えば、メレスグリオ（Ｍｅｌｌｅｓ Ｇｒｉｏｔ）製のヒートバスターＵＶホットミラーを用いる。

この場合、近赤外線ランプ７１から照射された熱エネルギをこのフィルタ７２により低減することで、液体トナーＴに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲となるようにすることが望ましい。印刷シートＳに転写された液体トナーＴに対して、熱流束密度が１００ｋＷ／ｍ^２より大きければ、含有する色素が熱エネルギを吸収して熱可塑性素材を溶融し、定着することができる。また、印刷シートＳに転写された液体トナーＴに対して、熱流束密度が１０００ｋＷ／ｍ^２より小さければ、印刷シートＳを焦がすなどの損傷を抑制することができる。

液体トナーＴに配合される色素に作用する熱流束密度を１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲とするには、近赤外線ランプ７１のパワー（出力）、近赤外線の照射時間（近赤外線ランプ７１における印刷シートＳの搬送方向における長さ、印刷シートＳの搬送速度）、印刷シートＳまでの距離などを適正値に設定することが重要である。例えば、近赤外線ランプ７１のパワー（出力）を５ｋＷ／２０ｃｍ／１灯、近赤外線の照射時間０．４ｓ（近赤外線ランプ７１における印刷シートＳの搬送方向における長さを０．３ｍ、印刷シートＳの搬送速度０．６８ｍ／ｓ）、印刷シートＳまでの距離０．０５ｍなどに設定する。液体トナーＴに配合される色素に作用する熱流束密度を１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲に設定すると、液体トナーＴの４色（墨、藍、紅、黄）の色素が８０〜１５０℃に加熱されることとなり、熱可塑性素材を溶融して定着させることができる。

即ち、図２に示すように、近赤外線ランプ７１から照射された近赤外線のパワー（太い実線）は、８００ｎｍ辺りで最大となっている。一方、液体トナーＴの４色（墨、藍、紅、黄）の色素における熱吸収率は、それぞれ異なり、墨（Ｋ）で一様に高く、藍（Ｃ）と紅（Ｍ）と黄（Ｙ）では墨（Ｋ）よりずっと低く、４００〜８００ｎｍ辺りで最大となっている。また、印刷シートＳの熱吸収率（細い実線）は、液体トナーＴの４色よりずっと低いものとなっている。ここで、フィルタ７２を用いると、７５０ｎｍ以上の波長を１０％程度に低減するため、墨における熱の吸収量を低下する一方、藍と紅と黄における熱の吸収量をほぼ維持することができる。

即ち、液体トナーＴにおける熱流束密度は、図３に示すように、フィルタ７２を用いない場合、墨で４５００ｋＷ／ｍ^２程度まで上昇してしまう。一方、本実施例のように、フィルタ７２を用いると、墨における熱流束密度を８００ｋＷ／ｍ^２程度まで低減することができる一方、黄における熱流束密度を１５０ｋＷ／ｍ^２程度に維持することができ、各色の熱流束密度を１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲に設定することができる。

従って、トナー定着装置３８は、図４に示すように、印刷シートＳがチェーングリッパ３７により下部を通過するタイミングに合わせて、この印刷シートＳの上面（印刷面）に近赤外線を照射させることで、印刷シートＳに接触することなく（非接触で）印刷シートＳに転写された液体トナーＴを適正に加熱し、確実に定着することができる。

なお、本実施例のトナー定着装置３８では、まず、印刷シートＳの第１面に液体トナーＴを転写して加熱定着した後、印刷シートＳの表裏を反転し、第２面に液体トナーＴを転写して加熱定着する。この第１面への加熱量は、加熱による印刷シートＳの乾燥により、印刷シートＳの第２面の表面抵抗率Ｒ［Ω／ｍ²］が大きくなり、印刷シートＳの第２面に対する液体トナーＴの転写性の悪化が生じないように設定することが望ましく、印刷シートＳの第２面の表面抵抗率Ｒが約１０⁷〜１０⁸［Ω／ｍ²］の範囲内となるように設定するとよい。

一方、印刷シートＳの第２面への加熱量は、第１面への加熱量と同等でもよく、また、第１面への加熱量よりも大きい加熱量としてもよい。この場合、第２面への加熱量により、印刷シートＳの第２面上の液体トナーＴを十分に溶融させ、印刷シートＳの第２面に定着させると共に、印刷シートＳの第１面の液体トナーＴの定着までも促進することができ、後述する加熱ローラ４４を省略することができる。

スイッチ機構３９は、印刷シートＳの搬送方向を案内するためのガイド部（突起部）を有し、回動可能に支持されており、制御装置は、このガイド部の位置を切り換え可能となっている。往復ガイドローラ４０は、３つのローラを有しており、従って、スイッチ機構３９から往復ガイドローラ４０側へ搬送された印刷シートＳは、上側の２つのローラの回転駆動により、スイッチバックローラ４１側へ搬送される。一方、スイッチ機構３９から往復ガイドローラ４０側へ搬送された印刷シートＳは、下側の２つのローラの回転駆動により、複数の搬送ローラ４３側へ搬送される。

スイッチバックローラ４１は、一対の駆動ローラによって印刷シートＳを把持し、搬送可能に構成されており、往復ガイドローラ４０側から搬入された印刷シートＳを保持しながら、印刷シートＳの予め設定された必要長さ分だけシート収納部４２に一時収納する。その後、印刷シートＳを保持した状態でスイッチバックローラ４１は反対方向に回転駆動し、保持する印刷シートＳをシート収納部４２から反対方向に搬送して往復ガイドローラ４０側へ搬送するようになっている。

スイッチバックローラ４１から往復ガイドローラ４０に搬送された印刷シートＳは、複数の搬送ローラ４３側へと導入されるようになっている。複数の搬送ローラ４３は、印刷シートＳをバックアップローラ３６まで搬送するようになっている。そして、バックアップローラ３６のグリッパ３６ａは、印刷シートＳを掴んだ状態でバックアップローラ３６の回転に応じて印刷シートＳをニップ部Ｎ１の直前まで搬送し、印刷シートＳの把持を解除してからバックアップローラ３６の内部に収納される。

このとき、印刷シートＳは、既に１回目のニップ部Ｎ１通過時と表裏が反転されているため、ニップ部Ｎ１において、中間転写体３５は、印刷シートＳの第１面とは反対側の面である第２面が接触する。つまり、印刷シートＳの第１面に液体トナーＴを転写する中間転写体３５及びバックアップローラ３６と、印刷シートＳの第２面に液体トナーＴを転写する中間転写体３５及びバックアップローラ３６とが、共用されるように構成されている。また、印刷シートＳの第１面に閃光を照射するトナー定着装置３８と、印刷シートＳの第２面に閃光を照射するトナー定着装置３８とが共用されるように構成されている。

一対の加熱ローラ４４は、スイッチ機構３９よりも排紙部１３側に配置されており、互いに表面温度が適温に設定されており、印刷シートＳが通過するときに、この一対の加熱ローラ４４により印刷シートＳを加圧するニップ部Ｎ２が形成されている。

ここで、上述した印刷部１２において、各現像ユニット３１〜３４は、中間転写体３５の周囲にその回転方向に沿って並設されており、ほぼ同様の構成となっている。以下では、現像ユニット３１について詳細に説明する。

現像ユニット３１は、図３に示すように、図示しない制御装置から送信された画像データに基づいて、感光ドラム５１上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対応する位置に液体トナーＴを感光ドラム５１から中間転写体３５に転写し、この中間転写体３５の周面に転写されるように構成されている。

ここで、液体トナーＴは、熱可塑性素材と色素（顔料あるいは染料）とにより形成される粒子状のトナーが液体状のキャリア中に分散されて配合されたものであり、ここでは、キャリアとして、石油系の溶剤（例えば、非極性、パラフィン系溶剤として、ミネラルオイルなど）に、平均粒径１〜２μｍ程度の粒子状のトナーが重量比で２０〜４０パーセント程度含有されたものを液体トナーＴとして用いている。

現像ユニット３１は、感光ドラム（感光体）５１、クリーニングユニット５２、除電器５３、感光体帯電装置５４、露光装置５５、現像装置５６を有して構成されている。感光ドラム５１は、周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や感光性ポリマー等の感光剤を含んで形成された感光層が形成されている。この感光ドラム５１は、ニップ部Ｎ３において中間転写体３５と対接しており、感光ドラム５１上の液体トナーＴを中間転写体３５側に転写可能に構成されている。

この感光ドラム５１は、その周囲に、ニップ部Ｎ３を起点として感光ドラム５１の回転方向に沿って、クリーニングユニット５２、除電器５３、感光体帯電装置５４、露光装置５５、現像装置５６がそれぞれ順に感光層に対向して配設されている。クリーニングユニット５２は、クリーニングローラ５２ａ、ブレード５２ｂ，５２ｃ、液体トナー排出口５２ｄを有して構成されており、感光ドラム５１の周面に残存している液体トナーＴを除去して図示しないトナー回収路に排出することができる。

即ち、クリーニングローラ５２ａは、感光ドラム５１に接して従動方向に回転することで、感光ドラム５１の周面に残存する液体トナーＴを回収することができる。ブレード５２ｂは、弾性材料で形成された矩形状の板体であり、一方の長辺部が感光ドラム５１の周面に接触するように配設されており、クリーニングローラ５２ａで除去できなかった感光ドラム５１の周面の液体トナーＴを掻き取り、感光ドラム５１から液体トナーＴを完全に除去することができる。

そして、ブレード５２ｃは、弾性材料で形成された矩形状の板体であり、一方の長辺部がクリーニングローラ５２ａの周面に接触するように配設されており、クリーニングローラ５２ａの周面に付着した液体トナーＴを掻き取って除去することができる。そして、感光ドラム５１から除去された液体トナーＴは、液体トナー排出口５２ｄから排出される。

除電器５３は、感光ドラム５１の感光層に残留する電荷を消去する機能を有している。感光体帯電装置５４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型等の非接触型放電方式の帯電器が、感光ドラム５１の周方向に沿って複数（本実施例では、３個）配設されて構成されており、感光ドラム５１の感光層を一様に、例えば、５００Ｖ程度に帯電させる機能を有している。

露光装置５５は、感光ドラム５１の軸方向に沿って発光体（本実施例では、ＬＥＤ）を棒状に配列された発光装置（ＬＥＤアレイ）により構成されており、制御装置から送られてくる画像データに基づいて、各ＬＥＤを発光させるようになっている。即ち、感光体帯電装置５４により一様に帯電されている感光ドラム５１の感光層の表面に露光装置５５からの光が照射されることにより、光の照射部分では感光層の帯電が解除され、感光層に画像データに基づいた静電潜像を形成可能となっている。なお、発光装置としては、ＬＥＤアレイの代わりに、画像データに基づいて半導体レーザー等を走査して静電潜像を形成するように構成してもよい。

現像装置５６は、アニロックスローラ６１、均しローラ６２、現像ローラ６３、トナー帯電器６４、クリーニングローラ６５、ブレード６６，６７、トナー供給口６８、液体トナー貯留部６９を有して構成されており、感光ドラム５１の静電潜像が形成された部分に液体トナーＴを転写するようになっている。

トナー貯留部６９には、上述の液体トナーＴが貯留されており、アニロックスローラ６１の一部が液体トナーＴに浸されるように、トナー供給口６８から液体トナーＴが適宜供給されるようになっている。このアニロックスローラ６１は、金属製のローラであって、その周面に液体トナーＴを所望の膜厚で供給するのに適した凹部（セル）が全面に亘って形成されている。このアニロックスローラ６１は、感光ドラム５１と同方向に回転駆動可能である。

また、ブレード６７は板状の高密度ポリエチレンで形成されており、先端がアニロックスローラ６１の周面に接することで、周面に付着した液体トナーＴを掻き落とし、アニロックスローラ６１の周面上に所望膜圧の液体トナーＴを形成することができる。均しローラ６２は、ウレタンゴムで形成されており、アニロックスローラ６１と現像ローラ６３との間に配設され、アニロックスローラ６１及び現像ローラ６３に接している。また、均しローラ６２は、アニロックスローラ６１との接点において互いの周面が同じ方向に進む向きに回転可能となっている。

現像ローラ６３は、導電性ゴムで形成されており、感光ドラム５１と接してニップ部Ｎ４を形成するように配設されている。また、現像ローラ６３は、ニップ部Ｎ４において感光ドラム５１の周面と現像ローラ６３の周面とが同じ方向に進む向きに回転可能となっている。また、現像ローラ６３は、周面の速度が感光ドラム５１の周面の速度と同じ速度に設定されている。このように導電性を有する現像ローラ６３と感光ドラム５１とがニップ部Ｎ４で接することにより、現像ローラ６３の周面から感光ドラム５１の静電潜像が形成された部分へと帯電したトナーを含む液体トナーＴが転写され、現像が行われる。

そして、現像された感光ドラム５１の周面上の液体トナーＴはニップ部Ｎ３において中間転写体３５に転写され、この中間転写体３５の周面にトナーによる画像を含んだ液体トナー層を形成することができる。

なお、現像ユニット３１についてのみ説明したが、各現像ユニット３２，３３，３４も同様の構成となっており、各現像ユニット３１〜３４でそれぞれ形成されるトナー画像は、中間転写体３５の周面の同位置に重なり、且つ、印刷シートＳがニップ部Ｎ１を通過するタイミングに同期して、トナー画像が中間転写体３５から印刷シートＳの適切な位置に転写されるように配置されている。

トナー帯電器６４は、現像ローラ６３の周面に近接しており、ニップ部Ｎ４よりも現像ローラ６３の回転方向上流側、且つ、現像ローラ６３と均しローラ６２との接面よりも回転方向下流側に位置するように配設されている。このトナー帯電器６４は、コロトロン型あるいはスコロトロン型等の非接触型放電方式の帯電器であり、現像ローラ６３の周面に付着している液体トナーＴ中の帯電したトナーのキャリア中の分布を均等化する機能を有している。

クリーニングローラ６５は、ニップ部Ｎ４よりも現像ローラ６３の回転方向下流側において、現像ローラ６３と接しており、感光ドラム５１へ転写されずに現像ローラ６３の周面に残存した液体トナーＴを除去することができる。そしてブレード６６は、クリーニングローラ６５の周面に付着した液体トナーＴを掻き落とすことができる。

このように構成された本実施例の電子写真印刷装置１０では、図４及び図５に示すように、印刷シートＳが１枚だけ給紙トレイ２１から印刷部１２へと給紙されると、この印刷部１２において、各現像ユニット３１〜３４により、印刷シートＳの第１面に転写されるべき静電画像が形成された感光ドラム５１の周面に、対応するＣ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）、Ｋ（墨）各色の液体トナーＴが転写され、感光ドラム５１上に画像が現像される。そして、感光ドラム５１の周面に転写された液体トナーＴが、中間転写体３５に転写され、中間転写体３５の周面から印刷シートＳの中間転写体３５と接する側の面（第１面）に対して液体トナーＴが転写される。

そして、第１面に液体トナーＴが転写された印刷シートＳは、チェーングリッパ３７により両端部が把持された状態で搬送され、トナー定着装置３８から所定の波長が低減された近赤外線が照射され、この印刷シートＳの第１面が加熱される。これにより、印刷シートＳの第１面に転写された液体トナーＴ中のトナーが溶融すると共に、キャリアが蒸発することにより液体トナーＴが印刷シートＳの第１面に定着される。

第１面に液体トナーＴが定着された印刷シートＳは、スイッチ機構３９に案内され、スイッチバックローラ４１により保持された状態で一時シート収納部４２に収納される。スイッチバックローラ４１により印刷シートＳがシート収納部４２に収納された後、この印刷シートＳは、再び往復ガイドローラ４０側へ搬送され、この往復ガイドローラ４０により搬送ローラ４３へ案内される。

搬送ローラ４３により搬送された印刷シートＳは、バックアップローラ３６のグリッパ３６ａに搬送され、このグリッパ３６ａにより印刷シートＳの搬送方向先端部が把持される。一方、印刷部１２において、各現像ユニット３１〜３４は、印刷シートＳの第２面に転写されるべき静電画像が形成された感光ドラム５１の周面に対応するＣ（藍）、Ｍ（紅）、Ｙ（黄）、Ｋ（墨）の各色の液体トナーＴが転写され、感光ドラム５１上に画像が現像される。

そして、感光ドラム５１は、周面に転写された液体トナーＴが中間転写体３５に転写され、この中間転写体３５の周面から印刷シートＳの中間転写体３５と接する側の面（第２面）に対して液体トナーＴが転写される。そして、チェーングリッパ３７により両端部が把持された状態の印刷シートＳは、トナー定着装置３８から所定の波長が低減された近赤外線が照射され、印刷シートＳの第２面が加熱される。これにより、印刷シートＳの第２面上の液体トナーＴのトナーが十分に溶融されると共に、キャリアが蒸発することにより印刷シートＳの第２面上の液体トナーＴが印刷シートＳの第２面に定着される。

そして、第２面に液体トナーＴが転写された印刷シートＳは、スイッチ機構３９を経て一対の加熱ローラ４４のニップ部Ｎ２に搬送され、印刷シートＳの両面が加圧される。その後、第１面と第２面との両面が加熱された印刷シートＳは、排紙部１３を搬送される間に冷却されて排紙トレイ２２に排出され、印刷を終了する。

このように本実施例の電子写真印刷用定着装置にあっては、印刷シートＳに転写されたカラー印刷用の液体トナーＴを加熱して定着可能なトナー定着装置３８とし、印刷シートＳの搬送経路に対向して配置される近赤外線ランプ７１と、搬送経路と近赤外線ランプ７１との間に配置されて液体トナーＴに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタ７２を設けている。

従って、近赤外線ランプ７１から近赤外線が照射されると、近赤外線はフィルタ７２により所定の波長が低減されてから印刷シートの液体トナーＴに付与されることとなり、カラー印刷用の液体トナーＴは、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量が付与されることとなり、液体トナーＴの確実な定着を行うことができ、高い品質の電子印刷を実施することができる。

また、本実施例の電子写真印刷用定着装置では、フィルタ７２が７５０ｎｍ以上の波長を低減するようにしている。従って、近赤外線ランプ７１の近赤外線がフィルタ７２を通して印刷シートＳに付与されるとき、７５０ｎｍ以上の波長を低減されることから、例えば、熱吸収率の高い墨の熱エネルギが大きく低減され、熱吸収率の低い黄の熱エネルギがほとんど低減されることがなく、カラー印刷用の液体トナーＴに対して、全ての色素に対してほぼ同様の熱エネルギ量を付与することができる。

また、本実施例の電子写真印刷用定着装置では、フィルタ７２は、液体トナーＴに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲となるように７５０ｎｍ以上の波長を低減するようにしている。従って、近赤外線ランプ７１の近赤外線がフィルタ７２を通して印刷シートＳに付与されるとき、７５０ｎｍ以上の波長を低減されることから、液体トナーＴに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲とされ、カラー印刷用の液体トナーＴに対して、全ての色素に対してほぼ同様の熱エネルギ量を付与することができる。

また、本実施例の電子写真印刷装置１０にあっては、カラー印刷用の液体トナーＴを静電潜像が形成された感光体５１に転写して現像を行う現像ユニット３１〜３４と、現像ユニット３１〜３４により現像された液体トナーＴを転写する中間転写体３５と、中間転写体３５と印刷シートＳを介して対接すると共に中間転写体３５の液体トナーＴを印刷シートＳに転写するバックアップローラ３６と、印刷シートＳに転写された液体トナーＴを加熱して定着させるトナー定着装置３８と、中間転写体３５により第１面に液体トナーＴが転写された印刷シートＳをトナー定着装置３８により定着させた後、反転させて中間転写体３５により第２面に液体トナーＴを転写させ、トナー定着装置３８により定着させるように搬送する搬送手段とを設けて構成し、トナー定着装置３８として、印刷シートＳの搬送経路に対向して配置される近赤外線ランプ７１と、搬送経路と近赤外線ランプ７１との間に配置されて液体トナーＴに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタ７２を設けている。

従って、印刷シートＳは、まず、第１面に中間転写体３５から液体トナーＴが転写され、トナー定着装置３８により定着された後に反転し、次に、中間転写体３５により第２面に液体トナーＴが転写され、トナー定着装置３８により定着されることとなり、このとき、トナー定着装置３８にて、近赤外線ランプ７１から近赤外線が照射されると、この近赤外線はフィルタ７２により所定の波長が低減されてから印刷シートＳに付与されることとなり、カラー印刷用の液体トナーＴは、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量が付与される一方で、近赤外線の照射面とは反対側の面への熱エネルギの影響を低減し、液体トナーＴの確実な定着を行うことができ、高い品質の電子印刷を実施することができる。

本発明に係る電子写真印刷用定着装置及び電子写真印刷装置は、近赤外線放射装置とこの近赤外線から液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタとを設けることで、異なる色素に対して適正な熱エネルギ量を付与することで確実な定着を行い、高い品質の電子印刷を可能とするものであり、いずれの種類の電子写真印刷装置にも適用することができる。

１０ 電子写真印刷装置
１１ 給紙部
１２ 印刷部
１３ 排紙部
３１，３２，３３，３４ 現像ユニット
３５ 中間転写体
３６ バックアップローラ
３７ チェーングリッパ
３８ トナー定着装置（電子写真印刷用定着装置）
３９ スイッチ機構（搬送手段）
４０ 往復ガイドローラ（搬送手段）
４１ スイッチバックローラ（搬送手段）
４２ シート収納部（搬送手段）
４３ 搬送ローラ（搬送手段）
４４ 加熱ローラ
７１ 近赤外線ランプ
７２ フィルタ

Claims (4)

1. 被印刷物に転写されたカラー印刷用の液体トナーを加熱して定着させる電子写真印刷用定着装置において、
   被印刷物の搬送経路に対向して配置される近赤外線放射装置と、
   前記搬送経路と前記近赤外線放射装置との間に配置されて液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタと、
   を備えることを特徴とする電子写真印刷用定着装置。
2. 前記フィルタは、７５０ｎｍ以上の波長を低減することを特徴とする請求項１に記載の電子写真印刷用定着装置。
3. 前記フィルタは、液体トナーに配合される色素に作用する熱流束密度が１００〜１０００ｋＷ／ｍ^２の範囲となるように７５０ｎｍ以上の波長を低減することを特徴とする請求項２に記載の電子写真印刷用定着装置。
4. カラー印刷用の液体トナーを静電潜像が形成された感光体に転写して現像を行う現像ユニットと、
   該現像ユニットにより現像された液体トナーを転写する中間転写体と、
   該中間転写体と被印刷物を介して対接すると共に該中間転写体の液体トナーを被印刷物に転写するバックアップローラと、
   被印刷物に転写された液体トナーを加熱して定着させる定着装置と、
   前記中間転写体により第１面に液体トナーが転写された被印刷物を前記定着装置により定着させた後、反転させて前記中間転写体により第２面に液体トナーを転写させて前記定着装置により定着させるように搬送する搬送手段と、
   を備える電子写真印刷装置において、
   前記定着装置は、
   被印刷物体の搬送経路に対向して配置される近赤外線放射装置と、
   前記搬送経路と前記近赤外線放射装置との間に配置されて液体トナーに含まれる墨の色素に対応する波長を低減するフィルタと、を有する、
   ことを特徴とする電子写真印刷装置。
   

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