JPS62260174A

JPS62260174A - 液体像をロ−ラ−デ定着する電子写真式複写機

Info

Publication number: JPS62260174A
Application number: JP62063641A
Authority: JP
Inventors: ラファエル　フランシス　ボヴ　ジュニア; デクスター　アレン　ダイア
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1986-04-28
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DE3779806D1; EP0244199A2; DE3779806T2; US4727394A; EP0244199B1; EP0244199A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般には電子写真式複写機、より詳細にはコ
ピーシートに転写された液体キャリヤ内に分散した着色
粒子を永久的に融着するためのローラ一定着装置に関す
るものである。

発明が解決しようとする問題点一般に、電子写真式複写機は、光導電性部材を使用して
おり、光導電性部材は、その表面を怒光化するためほぼ
一様な電位に帯電される。光導電性表面の帯電された部
分は、複写する原稿書類の光像にさらされる。帯電した
光導電性部材の露光により、照射された領域内の電荷が
選択的に消散し、光導電性表面の上に、原稿書類に含ま
れている情報領域に対応する静電潜像が記録されろ。光
導電性表面に静電潜像が記録されたあと、潜像は、現像
剤と接触することによって現像される。一般に、電子写
真式複写機には、２種類の現像剤か用いられる。１つは
、乾燥現像剤として知られる現像剤で、キャリヤ粒子に
トナー粒子がＪ２擦帯電で付着しているものである。他
の１つは、液体キャリヤの中に着色粒子が分散している
液体現像剤である。いずれにせよ、光導電性表面に記録
された潜像は現像されたあと、コピーシートへ転写され
る。続いて、コピーシートに転写された像は、加熱され
てコピーシートへ永久的に融着される。

屹燥現（原剤を用いる場合には、トナー粒子の成分が融
合し、ねばねばになる点までトナー粒子の温度を高める
必要がある。この処理によりトナー粒子は、ある程度コ
ピーシートの繊維や細孔に流れ込む。そのあと、トナー
物質が冷却すると、凝固が起こり、トナー物質はコピー
シートにしつかり結合する。従来は、乾燥現像剤をコピ
ーシートに永久的に融着するために、一対のローラーで
熱と圧力を同時に加えた。一対のローラーは、一方のロ
ーラーが加熱され、相互に圧接されている。

ｌ・ナー粒子の融着は、熱と圧力の適当な組合わせが与
えられると生じる。液体現像剤の場合は、放射加熱器に
よってコピーシート上の液体像が加熱される。放射加熱
は、コピーシート上の液体像を汚さないようにするため
である。これらの複写機は、一般に、現像された像を持
つコピーシートを加熱し、像を永久的にコピーシートに
融着するため、放射加熱器を用いている。これとは別に
、コピーシートを搬送して現像された像を永久的にコピ
ーシートに融着するため、加熱されたベルトコンベヤも
使用されている。液体電子写真式複写機に使用される定
着装置は、コピーシートに転写された残留液体キャリヤ
を蒸発させ、着色粒子をコピーシートに永久的に像の形
態に定着させることができなければならない。一般に、
放射式または対流式装置で、現像された像をコピーシー
トに永久的に融着するには、約４００°Ｆの温度を達成
しなければならない。その上、融着されたコピーには、
微少気孔、すなわちコピーシートが現れる着色剤のない
領域が生じることが多い。したがって、融着温度を低く
して、微少気孔の形成を避けることが望ましい。液体現
像剤で像を現像する定着装置には、いろいろな形式があ
る。　本発明に関連があると思われる特許文献としては
、米国特許第３゜９６６．３１６号（１９７８年６月２
９日）および同第４，４２３，９５６号（１９８４年１
月３日）がある。

上記文献の関連部分は、以下のように要約される。

前者は、液体現像剤と乾燥器を用いて、転写された液体
像をコピーシートに永久的に融着させる複写機を開示し
ている。

後者は、原フィルムに対応する潜像を有する光導電性フ
ィルムを、１−ナー粒子が絶縁性液体中に懸濁している
液体現像剤を用いて現像する蒸着接触印字装置を開示し
ている。光導電性フィルムの表面に付着したトナー粒子
は、乾燥ステーションで自然乾燥される。自然乾燥が必
要なのは、固着化する前に像が汚れるのを防ぐためであ
る。そのあと、作は、定着ステーションを通過し、そこ
で、軸方向に設置された水晶赤外線ランプで加熱された
被フィルム駆動定着ローラー、サーモスタット制御の加
熱コイルの上に吹き込まれ加熱された空気、あるいは赤
外線放射などの手段で加熱される。

問題点ｆ：解決するための手段本発明は、第１の態様として、部材の上に潜像が記録さ
れる形式の複写機であって、部材の上に記録された潜像
を少なくとも液体キャリヤ中に着色粒子が分散している
液体現像剤で現像する手段と、現像された像を部材から
支持体シートへ転写する手段と、支持体シートに転写さ
れた像に熱と圧力を加えて、支持体シートに転移した液
体キャリヤをほとんど蒸発させ、着色粒子を支持体シー
トに高い像濃度と一様性で像の形態に永久的に融着する
加熱加圧手段とを備えた複写機を提供する。

本発明は、第２の態様として、静電潜像が記録される光
導電性部材と、光導電性部材の上に記録された静電潜像
を少なくとも液体キャリヤ中に着色粒子が分散している
液体現像剤で現像する手段と、現像された像を光導電性
部材から支持体シートへ転写する手段と、支持体シート
に転写された像に熱と圧力を加えて、支持体シートに転
移した液体キャリヤをほとんど蒸発させ、着色粒子卆支
一持体シートに高い像濃度と一様性で僅の形態に永久的に
融着する加熱加圧手段とを備えた電子写真式複写機な提
供する。

本発明のその他の特徴は、添付図面を参照し、以下の説
明を読まれれば、明らかになろう。

実施例以下、本発明をその好ましい実施例について説明するが
、本発明をその実施例に限定するつもりのないことは、
理解されるであろう。むしろ特許請求の範囲で明示した
発明の精神と範囲に入ると思われるすべての代替物、修
正物、均等物は、発明に含まれるものとする。

本発明の諸特徴を理解してもらうために、図面を参照し
て説明するが、図中、同じ部品には同じ参照番号を使っ
て表示しである。第１図は、本発明の諸特徴を組み入れ
た電子写真式複写機な示す略正面図である。本発明の定
着装置は、いろいろな形式の電子写真式複写機に同様に
使用することができ、その利用は、ここに示した特別の
実施例に必ずしも限定されるものでないことは、以下の
説明を読まれれば明らかになろう。

第１図に示すように、電子写真式複写機は、導電性基層
の上に光導電性表面を堆積さぜたベルト１０を使用して
いる。光導電性表面は、セレン合金から作られたものが
好ましく、また導電性基層は、接地されたアルミニウム
合金から作られたものが好ましい、ベルト１０は、矢印
１８の方向に動いて光導電性表面の連続する部分を進め
、その移動路の周囲に配置されたいろいろな処理ステー
ションを順次通過させる。ベルト１０の支持組立は、三
角形のほぼ頂点に平行軸が配置された３個のローラー１
２．１４．１６で構成されている。ローラー１２は、適
当なモーターと駆動装置（図示せず）によって回転駆動
され、ベルト１０を矢印１８の方向に進める。

最初に、ベルト１０の一部分が帯電ステーションＡを通
過する。帯電ステーションＡでは、コロナ発生装置２０
がベルト１０の光導電性表面を比較的高いほぼ一様な電
位に帯電させる。

次に、光導電性表面の帯電した部分は、露光ステーショ
ンＢを通過する。露光ステーションＢには、原稿書類２
２が透明支持プラテン２４の上に置かれている。原稿書
類の情報領域に対応する像光線を生じさせるため、照明
装置２６がプラテン２４上の原稿書類２２を照明する。

その像光線は、光学装置によって光導電性表面の帯電し
た部分に投影される。その光像が還択された領域内の電
荷を消去するので、原稿書類２２に含まれている情報領
域に対応する静電潜像が光導電性表面に記録される。

ベルト１０の光導電性表面に静電潜像が記録されたあと
、ベルト１０は、静電潜像を現像ステーションＣへ進め
る。　現像ステーションＣでは、少なくとも絶縁性キャ
リヤ液とトナー粒子すなわち着色されたマーキング粒子
から成る現像液が、適当な供給源（図示せず）からパイ
プ２８を通して現像トレー３０に供給され、そこからパ
イプ３２を通して引き出され、再循環される。現像電極
３４は、静電層１象が現１象液に接触して通過するとき
、ｌ・ナー粒子が静電潜像に付着するのを助けるため、
適当に電気的にバイアスすることができる。キャリヤ液
を介して散布された帯電トナー粒子は、電気泳動によっ
て静電潜像に向かって移動する。トナー粒子の電荷は、
光導電性表面上の電荷と極性か反対である。たとえば、
光導電性表面がセレン合金から作られていれば、コロナ
電荷は正であり、トナー粒子は負に帯電される。代わり
に、光導電性表面が硫化カドミニウムから作られていれ
ば、コロナ電荷は負であり、トナー粒子は正電荷を有す
る。

通常、光導電性表面上の液量は、過剰である。このため
、ベルト１０の移動方向と反対の方向に表面が動くロー
ラー（図示せず）が光導電性表面から離して配置されて
おり、像を乱すことなく現像された像から過剰な液を除
去するようになっている。

米国特許出願第６７９，９０６号（１９８４年１２月１
１日出願）には、本発明に使用するのに適した現像剤が
開示されている。たとえば、絶縁性キャリヤ液は、少な
くとも炭化水素液を含むものにすることができるが、他
の絶縁性液を用いることもできる。適当な炭化水素液と
して、イソパル（１ｓｏｐａｒ　：　ＥｘｘｏｎＣｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎの商標）がある。これらは、枝分かれ
鎖状パラフィン系炭化水素液（大部分がデカン）である
。トナー粒子は、少なくとも結合剤と着色剤から成る。

着色剤は、カーボンブラックを使用することができる。

しかし、この分野の専門家ならば、どんな液体現像剤で
も使用できることを理解されるであろう。

静電潜像が現像されたあと、ベルト１０は、現像された
像を転写ステーションＤへ進める。転写ステーションＤ
には、シート搬送装置３８によってスタック３６から支
持体シート（コピーシート）３４が運ばれてくる。　転
写ステーションＤには、コピーシート３４の裏面にイオ
ンを散布するコロナ発生装置４０が設置されている。こ
のイオン照射により、ベルト１０の光導電性表面からコ
ピーシート３４へ現像された像が引き付けられる。理論
的には、トナー粒子のみがコピーシートへ転写されるは
ずであるが、実際には、トナー粒子のほかにキャリヤ液
の一部がコピーシートへ転移する。この結果、コピーシ
ートは、転写ステーションＤから定着ステーションＥへ
進んだとき湿潤状態にある。コンベヤベルＩ・４２は、
コピーシートを定着ステーションＥへ搬送するように構
成されている。

定着ステーションＥには、転写された像をコピーシート
に永久的に融着する定着装置４４が設置されている。定
着装置４４は、加熱された定着ローラー４６と、弾力的
に押し付けられコピーシートが通過するニップを形成し
ているバックアップローラー４８を備えている。定着装
置４４の詳細な構造は、あとで第２図を参照して説明す
る。定着後、仕上がったコピーは、出力トレー５０に排
出され、オペレータによって取り出される。

第１図の説明を続けると、現像された僅がコピーシート
に転写されたあと、ベルト１０の光導電性表面には、残
留液体現像剤が付着して残っている。

適当な合成樹脂で作られた清掃ローラー５２は、ベルＩ
・１０の移動方向と反対の方向に駆動され、光導電性表
面をこすってきれいにする。この清掃作用を助けるため
に、現像液をパイプ５４を通して清掃ローラー５２の表
面に供給してもよい。ワイパーブレード５６は、光導電
性表面の清掃の仕上げをする。

光導電性表面に残っている電荷は、ランプ５８で光導電
性表面を投光照明することによってすべて消去される。

次に、定着装置４４の細部構造を第２図を参照して説明
する。図示のように、定着ローラー４６とバックアップ
ローラー４８は、相互に弾力的に圧接され、コピーシー
トが通過する定着ニップ６０を形成している。ローラー
４６と４８は、回転可能に適当に支持され、適当な駆動
手段（図示せず）で−緒に駆動される。バックアップロ
ーラー４８は、たとえば鋼゛から作ることができる剛体
内部コア６２と、その上にかぶせられたテフロン（ポリ
テトラフルオロエチレン）など非粘着性の柔らかい物質
のスリーブ６４とで構成されている。同様に、定着ロー
ラー４６も、たとえば鋼から作ることができる剛体内部
コア６６と、その上の比較的Ｊ７いスリーブ６８とで構
成されている。定着ローラーのスリーブ６８は、柔らか
い、像に順応する物質たとえばエラストマー材料で作ら
れている。シリコンゴムは、そのような材料の１つであ
る。定着ローラーのコア６６の中に、定着ローラー４６
を加熱するランプ７０が配置されている。コア６６には
、ランプ７０を入れる適当な開ロア２が設けられている
。この構成の場合、ランプ７０からの熱エネルギーは、
金属コア６６と外側のスリーブ６８を透過してローラー
４６の表面を、コピーシート上のトナー粒子を融着する
のに必要な温度まで加熱する。

定着装置４４の加熱効率を高め、コピーシート上のトナ
ー粒子が定着ローラー４６に粘着する傾向を少なくする
ために、定着ローラー４６の表面に適当なはく離剤が塗
布される。はく離剤は、適当などの液体でもよいが、シ
リコン油が好ましい。供給される液体はく麗剤は、容器
７４に入っており、塗布器７６で定着ローラー４６の表
面に塗布される。ワイパー７８は、ビトン（ＶｉＬｏｎ
）など比較的柔らかなゴムに似た材料から作られたもの
が好ましく、定着ローラー４６の表面に塗布された過剰
なはく離剤を除去する。定着ローラー４６が回転すると
、液体はく離剤が含浸された塗布器７６は、定着ローラ
ー４６の表面に液体はく離剤を塗り広げる、すなわち液
体はく離剤で被覆する。そのあと、被γｌされた定着ロ
ーラー４６の表面は、ワイパー７８で平滑にされ、過剰
なはく離剤が表面から除去され、容器７４に戻される。

発明の効果一対のローラーから成る定着装置を使用することにより
、非像領域では、コピーシートの表面のみが加熱され、
他方、像領域では、コピーシートの表面と転写されたト
ナー粒子が加熱される。伝導によってコピーシートの表
面をより迅速に加熱することができ、他の方法によるよ
りも少ない電力ですむことは明らかである。圧力下でコ
ピーシート表面を急速加熱することによって、メルトバ
ック（ｍｅｌｔ　ｂａｃｋ＞が促進される。さらに、ロ
ーラー表面の生地を使って渫の光沢を修正することがで
きる。この定着ローラー装置は、トナー粒子をコピーシ
ートに永久的に固着すなわち融着するほか、コピーシー
トに付着している残留液体キャリヤや他の揮発物質をコ
ピーシートから容易に追い出すことができる。定着時間
で、得られる画像の品質が左右されることがわかった。

ローラ一定着装置は、他の方法よりもかなり迅速にコピ
ーシートへ熱を伝導する。ローラ一定着装置は、溶融し
きい値に達したとき、トナー像の中により多くのキャリ
ヤを保有しているが、圧力下の急速加熱は、液体キャリ
ヤ内のトナー粒子を溶融し、このような熱と圧力状態の
もとで、溶融したトナー粒子は、コピーシートに流れ込
み、かつコピーシート表面を横切って流れる。この結果
、微少気孔が減少するばかりでなく、コピーシートに対
するＩ・ナー粒子の付着も良くなる。また、定着ローラ
ーで圧力を加えることにより、画像の品質が向上する。

熱と圧力を加えることにより、トナーが広がるので像の
濃度がさらに改善される。ローラ一定着によって像の濃
度と一様性が向上するので、狙いコピーシートにおける
画像の品質が、滑らかなコピーシートの画像の品質とほ
ぼ同じ程度に良くなる。また、ローラ一定着方式を用い
ることによって、少ないｌ・ナーで許容可能な画像を生
み出すことができる。したがって、相互に圧接され、コ
ピーシートが通過するニップを形成している加熱された
定着ローラーとバックアップローラーを備えた定着装置
を使用することによって、定着特性およびコピーシート
に転写された液体現像剤のコピーの画質が著しく向上す
る。

以上の説明から、本発明により、前に述べた目標と利点
を完全に満たし、液体現像剤で現像された像をコピーシ
ートへ定着する装置が得られたことは明らかである。本
発明を特別の実施例について説明したが、この分野の専
門家ならば多くの代替物、修正物、均等物を思い浮かべ
ることは明らかである。したがって、特許請求の範囲の
精神および広義の範囲に入ると思われるすべての代替物
、修正物、均等物は、本発明に含まれるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の諸特徴を組み入れた電子写真式複写
機の略正面図、第２図は、第１図の複写機に使用されている定着装置の
部分断面正面図である。符号の説明Ａ・・・帯電ステーション、　Ｂ・・・露光ステーショ
ン、Ｃ・・・現（’Ａステーション、　Ｄ・・・転写ス
テーション、Ｅ・・・定着ステーション、　Ｆ・・・清
掃ステーション、１０・・・ベルト、　　　　　　１２
，１４．１６・・・ローラー、１８・・・移動方向、　
　　　２０・・・コロナ発生装置、２２・・・原稿書類
、　　　　２４・・・透明プラテン、２６・・・照明装
置、　　　　２８・・・パイプ、３０・・・現像トレー
、　　　３２・・・パイプ、３４・・・現像電極、　　
　　　３４・・・コピーシート、３６・・・スタック、
　　　　３８・・・シート搬送装置、４０・・・コロナ
発生装置、　４２・・・コンベヤベルト、４４・・・定
着装置、　　　　４６・・・定着ローラー、４８・・・
バックアップローラー、５０・・・出力トレー、　　　５２・・・清掃ローラー
、５４・・・パイプ、　　　　　５６・・・ワイパーブ
レード、５８・・・ランプ、　　　　　６０・・・ニッ
プ、６２・・・内部コア、　　　　６４・・・スリーブ
、６６・・・内部コア、　　　　６８・・・スリーブ、
７０・・・ランプ、　　　　　　７２・・・開口、７４
・・・容器、　　　　　　７６・・・塗布器、７８・・
・ワイパー。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）部材の上に潜像を記録する形式の複写機であって
、部材の上に記録された潜像を少なくとも液体キャリヤ中
に着色粒子が分散している液体現像剤で現像する手段と
、現像された像を部材から支持体シートへ転写する手段と
、支持体シートに転写された像に熱と圧力を加えて、支持
体シートに転移した液体キャリヤをほとんど蒸発させ、
着色粒子を支持体シートに高い像濃度と一様性で像の形
態に永久的に融着する加熱加圧手段、を備えていることを特徴とする複写機。
（２）前記加熱加圧手段は、圧力ローラーと、前記圧力ローラーと共同して支持体シートが通過する定
着ニップを形成し、支持体シートが定着ニップを通過す
るとき、より少ないエネルギー入力で、支持体シートに
転移した液体キャリヤをほとんど蒸発させ、かつ高い像
濃度と一様性で着色粒子を支持体シートにほぼ永久的に
融着させる、加熱された定着ローラー、を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の複写機。
（３）前記加熱加圧手段は、融着された着色粒子が前記
定着ローラーに付着するのを防ぐため、前記定着ローラ
ーにはく離剤を塗布する手段を備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の複写機。
（４）前記定着ローラーは、弾力性のある管状部材が外
側表面に取り付けられたほぼ剛体の円柱部材から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の複写機。
（５）前記圧力ローラーは、ポリテトラフルオロエチレ
ン層で外側表面が被覆されたほぼ剛体の円柱部材から成
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の複写機
。
（６）前記液体キャリヤは、少なくとも誘電性液体物質
を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
載の複写機。
（７）前記誘電性液体物質は、少なくとも脂肪族炭化水
素を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載の複写機。
（８）着色粒子は、少なくともカーボンブラックを含ん
でいることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の複
写機。
（９）光導電性部材、前記光導電性部材の上に静電潜像を記録する手段と、前記光導電性部材の上に記録された静電潜像を少なくと
も液体キャリヤ中に着色粒子が分散している液体現像剤
で現像する手段と、現像された像を前記光導電性部材から支持体シートへ転
写する手段と、支持体シートに転写された像に熱と圧力を加えて、支持
体シートに転移した液体キャリヤをほとんど蒸発させ、
着色粒子を支持体シートに高い像濃度と一様性で像の形
態に永久的に融着する加熱加圧手段、を備えていることを特徴とする電子写真式複写機。
（１０）前記加熱加圧手段は、圧力ローラーと、前記圧力ローラーと共同して、支持体シートが通過する
定着ニップを形成し、支持体シートが定着ニップを通過
するとき、より少ないエネルギー入力で、支持体シート
に転移した液体キャリヤをほとんど蒸発させ、かつ高い
像濃度と一様性で着色粒子を支持体シートにほぼ永久的
に融着させる、加熱された定着ローラー、を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第９項記
載の電子写真式複写機。
（１１）前記加熱加圧手段は、融着された着色粒子が前
記定着ローラーに付着するのを防ぐため、前記定着ロー
ラーにはく離剤を塗布する手段を備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第１０項記載の電子写真式複写機
。
（１２）前記定着ローラーは、弾力性のある管状部材が
外側表面に取り付けられたほぼ剛体の円柱部材から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の電子写
真式複写機。
（１３）前記圧力ローラーは、ポリテトラフルオロエチ
レン層で外側表面が被覆されたほぼ剛体の円柱部材から
成ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の電
子写真式複写機。
（１４）前記液体キャリヤは、少なくとも誘電性液体物
質を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１３
項記載の電子写真式複写機。
（１５）前記誘電性液体物質は、少なくとも脂肪族炭化
水素を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１
４項記載の電子写真式複写機。
（１６）前記着色粒子は、少なくともカーボンブラック
を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１５項
記載の電子写真式複写機。