JP3631661B2

JP3631661B2 - 液体現像フルカラー電子写真装置

Info

Publication number: JP3631661B2
Application number: JP2000144258A
Authority: JP
Inventors: 豊中島; 彰彦稲本; 茂紀上杉; 悟本; 元治市田; 昌尚高畠; 茂治岡野; 靖一竹田; 禎西川; 悟司宮本; 一志寺嶋; 聡坂井; 浩永本川; 雅信本江
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: JP2001324853A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体トナーを用いる液体現像フルカラー電子写真装置に関し、特に、印刷媒体や装置内環境の情報に基づいて最適の制御をする液体現像フルカラー電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体現像電子写真装置において、印刷媒体に定着させる溶融転写プロセスは、トナー粒子が媒体と接触し転写するとき、トナー粒子、媒体は共にトナー粒子の溶融温度以上になっていることが望まれ、そのときに媒体裏面からのバックアップ付圧によりトナー粒子と媒体が密着し、溶融したトナー粒子の粘着力により転写が行われる。この溶融転写プロセスは、印刷媒体や装置内環境の影響を受けるので、最適条件に設定することは容易なことではない。
【０００３】
また、印刷媒体への溶融転写前に、余剰のキャリアオイルは除去される必要がある。液体現像プリンタプロセス中のキャリア溶媒は、トナー保存、トナー搬送・層形成、現像、静電転写までには必要な成分である。しかし、紙媒体への定着行程以後にはキャリア溶媒は画質等から不要である。特にトナー定着時やトナー画像の溶融転写方式では溶融トナーの紙媒体への粘着力の発現を阻害して、紙媒体への画質や粘着強度を充分に満足できないことがある。このプロセスもまた、印刷媒体や装置内環境に応じた最適条件に設定する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、印刷媒体或いは装置内環境に関する情報を、インターフェースやセンサなどから取得して、適切な画像品質を得るための最適の制御を行うことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体現像フルカラー電子写真装置は、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、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体と、中間転写体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転写定着部とを備えている。中間転写体を第一中間転写体と、第二中間転写体とによって構成すると共に、該第二中間転写体は、印刷すべき複数色のトナー画像が第一中間転写体から全て転写された後に、第一中間転写体から退避するよう構成される。第二中間転写体は第一中間転写体から退避した後に、取得した印刷媒体の横幅情報に基づいて第二中間転写体の速度を可変する。
【０００６】
【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を例示する図である。
【０００７】
まず、図１を参照して、本発明の特徴とする転写定着部を含む液体現像フルカラー電子写真装置の全体の概要を説明する。装置の最下部には、現像部が設けられ、その上に中間転写部が、そして装置最上部に転写定着部が設けられる。例示の装置は、このように、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る。また、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。
【０００８】
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。１つの感光ドラム（感光体）１０が設けられ、かつこの感光ドラム１０を約７００Ｖに帯電させるための帯電器が備えられる。矢印で示す露光は、帯電した感光ドラム１０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１０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、除電装置が設けられて、感光ドラム１０上の残存電位を除電する。
【０００９】
各色毎の現像ローラは、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１０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１０に供給する。これによって、約１００Ｖに帯電される感光ドラム１０上の露光部分にトナーを付着させて、感光ドラム１０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４００〜４０００ｍＰａ・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。
【００１０】
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、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転写する。この中間転写ローラ１５は、先ず最初に、感光ドラム１０に付着される例えばイエローのトナーを転写し、続いて、感光ドラム１０に付着される例えばマゼンタのトナーを転写し、続いて、感光ドラム１０に付着される例えばシアンのトナーを転写し、最後に、感光ドラム１０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、感光ドラム１０上にそれぞれ現像される４色のトナー画像は、中間転写ローラ１５を４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。クリーニングブレードは、適切なタイミングで中間転写ローラに接触して、その上に残存するトナーやプリウエット液を取り除く。
【００１１】
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、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。
【００１２】
図２は、図１に示した電子写真装置の転写定着部を詳細に示す図である。図示したように、中間転写ベルト１６上には、ヒートローラ１８に当接するように、３つのキャリア除去ローラが備えられている。これらキャリア除去ローラは、溶融温度以上又は溶融温度付近に加熱された中間転写ベルト上のトナー層に接触し、そこから余剰なオイルを除去する。また、キャリア除去ローラにはバイアス電圧が印加されている。このバイアスは、画像を保持する中間転写ベルトにトナー粒子を押し付ける方向に、例えば、ヒートローラに対して＋２ＫＶの電圧が印加される。なお、転写定着のために、ヒートローラに対して−２ＫＶのバイアス電圧が、加圧ローラ１９に印加されている。キャリア除去ローラは、溶融トナーの電気抵抗値と同程度か又はそれより低い抵抗値を持つ導電性ローラにして、その表面は鏡面状態、即ち滑らかにされる。そして、加熱温度に耐える耐熱性と印加バイアス電圧に耐える電気耐圧を兼ね備えている。また、除去したキャリアを回収するブレード等が備えられている。
【００１３】
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。
【００１４】
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による加熱は、キャリア除去効率を改善すると共に、ヒータ内蔵の加圧ローラ１９と共働して、中間転写ベルト１６上のトナー画像を溶融させて、印刷媒体への転写定着を行うためである。その後、このように加熱された中間転写ベルト１６は、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。
【００１５】
中間転写ローラ１５上に複数色のトナー画像を重ね合わせる時間を利用して、スループットに影響を与えない範囲で溶融転写時の中間転写ベルト１６の速度を制御、例えば速くすることが可能となる。また、中間転写ベルト１６の速度を制御することにより、トナー画像が中間転写ローラ１５から中間転写ベルト１６に転写されてから、印刷媒体に溶融転写されるまでに、複数回回転させるよう制御することができる。これによって、スループットを低下させることなく、同一キャリア除去ローラにより複数回のキャリア除去が可能となる。
【００１６】
また、中間転写ベルト１６は、４色目のトナー画像が中間転写ローラ１５から転写された後、即ち、印刷すべき複数色のトナー画像が中間転写ローラ１５から全て転写された後に、中間転写ローラ１５から退避するよう構成される。中間転写ベルト１６は退避した後に、取得した印刷媒体の横幅情報に基づいて中間転写ベルトの速度を可変する。転写定着部においては、印刷媒体の横方向同時に処理されるので、横幅が大きいことは、より多くの熱量が必要になることを意味している。中間転写ベルト１６の速度を遅くすることにより、ヒートローラ１８からトナー画像に加えられる熱量はより多くなる。印刷媒体の横幅情報は、例えば、ホストコンピュータ側からインターフェースを介して取得することができる。或いは、印刷媒体の横幅情報は、紙幅検出用反射センサを備えて、そのセンサから取得することができる。
【００１７】
また、取得した印刷媒体の横幅情報に基づいて、さらに用紙搬送速度を可変して、中間転写ベルト１６との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整することができる。これは、例えば、静電ベルトの裏側に接触させて面形状のヒータを備えて加熱することにより行うことができる。
【００１８】
また、印刷媒体搬送経路上において、透過型光学センサと、入射角と反射角を同じ角度とした光沢検出用の反射型光学センサを組み合わせることにより、塗工紙、非塗工紙、ポリエステル等の用紙種別を判別することができる。そして、判別した印刷媒体の種類に応じて、中間転写ベルト１６を中間転写ローラ１５から退避した後の中間転写ベルト１６の速度を可変することができる。さらに、印刷媒体の種類に応じて、用紙搬送速度を可変して、中間転写ベルト１６との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整することができる。さらに、印刷媒体の種類に応じて、中間転写ベルト１６上で行われるキャリア除去の回数を可変することができる。
【００１９】
また、印刷媒体搬送経路上に放射温度センサを備え、この放射温度センサによって測定された印刷媒体の放射温度に応じて、中間転写ベルト１６を中間転写ローラ１５から退避した後の中間転写ベルト１６の速度を可変することができる。印刷媒体自体の温度が高いときには、転写定着部において印加される熱量は少なくなるように制御することができる。さらに、印刷媒体の放射温度に応じて、用紙搬送速度を可変して、中間転写ベルトとの噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整することができる。これによって、中間転写ベルト１６に噛み込んだときの印刷媒体の温度を一定に制御することができる。さらに、印刷媒体の放射温度に応じて、中間転写ベルト１６上で行われるキャリア除去の回数を可変することができる。
【００２０】
また、装置内温度センサによって測定した温度に応じて、中間転写ベルト１６を加熱するヒータの出力を制御し、これによって、中間転写ベルト１６上のトナーに与える熱量を一定に制御することができる。さらに、装置内温度に応じて、用紙搬送速度を可変して、中間転写ベルト１６との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、中間転写ベルトを中間転写ローラから退避するよう構成して、中間転写ベルトが、中間転写ローラから退避した後に、印刷媒体或いは装置内環境に関する情報を、インターフェースやセンサなどから取得して、適切な画像品質を得るための最適の制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化する液体現像方式のフルカラー電子写真装置を例示する図である。
【図２】図１に示した電子写真装置の転写定着部を詳細に示す図である。
【符号の説明】
１０感光ドラム
１５中間転写ローラ
１６中間転写ベルト
１８ヒートローラ
１９加圧ローラ

Claims

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、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体と、中間転写体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転写定着部とから成る液体現像フルカラー電子写真装置において、
前記中間転写体を第一中間転写体と、第二中間転写体とによって構成すると共に、該第二中間転写体は、印刷すべき複数色のトナー画像が第一中間転写体から全て転写された後に、第一中間転写体から退避するよう構成し、
前記第二中間転写体は第一中間転写体から退避した後に、横方向同時に処理される印刷媒体の横幅情報を取得して該横幅情報に基づいて第二中間転写体の速度を可変し、
前記取得した印刷媒体の横幅情報に基づいて、さらに用紙搬送速度を可変して、第二中間転写体との噛み込みまでの時間を変えることにより、搬送中に予め加熱される印刷媒体に予め加えられる熱量を調整する
ことから成る液体現像フルカラー電子写真装置。
前記印刷媒体の横幅情報は、紙幅検出用反射センサから取得する請求項１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
前記印刷媒体の横幅情報は、紙幅検出用反射センサから取得する請求項１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
印刷媒体搬送経路上に透過型光学センサ及び光沢検出用の反射型光学センサを組み合わせることにより判別した印刷媒体の種類に応じて、前記第二中間転写体を第一中間転写体から退避した後の第二中間転写体の速度を可変する請求項１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
前記印刷媒体の種類に応じて、さらに用紙搬送速度を可変して第二中間転写体との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整する請求項４に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
前記印刷媒体の種類に応じて、第二中間転写体上で行われるキャリア除去の回数を可変する請求項４に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
印刷媒体搬送経路上に備えられた放射温度センサによって測定された印刷媒体の放射温度に応じて、前記第二中間転写体を第一中間転写体から退避した後の第二中間転写体の速度を可変する請求項１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
印刷媒体搬送経路上に備えられた放射温度センサによって測定された印刷媒体の放射温度に応じて、さらに用紙搬送速度を可変して、第二中間転写体との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整する請求項７に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
印刷媒体搬送経路上に備えられた放射温度センサによって測定された印刷媒体の放射温度に応じて、第二中間転写体上で行われるキャリア除去の回数を可変する請求項７に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
装置内温度センサによって測定した温度に応じて、前記第二中間転写体を加熱するヒータの出力を制御することにより第二中間転写体上のトナーに与える熱量を一定に制御する請求項１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
装置内温度に応じて、さらに用紙搬送速度を可変して、第二中間転写体との噛み込みまでの時間を変えることにより、印刷媒体に予め加えられる熱量を調整する請求項１０に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。