KR20170076590A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
화상 형성 장치는 기록재 급송부; 토너 및 자외선 경화제를 포함하는 액체 현상제에 의해 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성부; 자외선 조사부; 기록재 급송부가 기록재를 급송하는 기록재 급송 위치로부터 자외선 조사부에 의해 화상에 자외선이 조사되는 자외선 조사 위치까지의 기록재의 급송 경로에서 기록재를 가열하도록 구성되는 가열부; 기록재의 온도를 검지하도록 구성되는 검지부; 및 기록재의 온도가 목표 온도 범위 내에 있도록 검지부에 의해 검지된 기록재의 온도에 따라 가열부의 출력을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함한다.The image forming apparatus includes a recording material feeding unit; An image forming unit configured to form an image by a liquid developer including a toner and an ultraviolet curing agent; An ultraviolet irradiation unit; A heating unit configured to heat the recording material in a feeding path of the recording material from the recording material feeding position where the recording material feeding unit feeds the recording material to the ultraviolet light irradiation position where the ultraviolet light is irradiated to the image by the ultraviolet irradiating unit; A detecting unit configured to detect the temperature of the recording material; And a control section configured to control the output of the heating section in accordance with the temperature of the recording material detected by the detecting section so that the temperature of the recording material is within the target temperature range.
Description
본 발명은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
종래, 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서, 액체 현상제를 사용하는 구성이 알려져 있다.Background Art [0002] Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a configuration using a liquid developer is known.
일본 특허 출원 공개 번호(JP-A) 2015-127812는, 자외선 경화형의 액체 현상제를 사용하는 화상 형성 장치의 구성으로서, 기록재(매체)에 전사된 액체 현상제에 자외선(광선)을 조사함으로써 화상을 기록재에 정착하는 구성을 개시하고 있다.Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2015-127812 discloses a configuration of an image forming apparatus using an ultraviolet curable liquid developer, in which ultraviolet rays (light rays) are irradiated to a liquid developer transferred to a recording medium And the image is fixed on the recording material.
그러나, 기록재(기록재)의 상태는, 기록재의 주위(환경) 온도에 따라 상이하다. 특히, 화상 형성에 사용하는 기록재의 온도가 낮은 경우에는, 기록재와의 접촉에 의해 액체 현상제에 포함되는 경화제의 온도가 저하된다. 그로 인해, JP-A 2015-127812에서와 같이, 자외선 조사 장치가 자외선을 조사하는 것만으로는 기록재 위의 액체 현상제에 부여되는 자외선 조사 에너지가 불충분하여, 액체 현상제의 경화 정도가 불충분해질 우려가 있었다. 그 결과, 액체 현상제와 기록재 사이의 접착성이 저하(정착 불량)될 우려가 있었다.However, the state of the recording material (recording material) differs depending on the ambient (environmental) temperature of the recording material. Particularly, when the temperature of the recording material used for image formation is low, the temperature of the curing agent contained in the liquid developer decreases due to contact with the recording material. As a result, as in JP-A 2015-127812, simply irradiating the ultraviolet light to the ultraviolet light irradiating device causes insufficient ultraviolet irradiation energy to be given to the liquid developer on the recording material, and the degree of curing of the liquid developer becomes insufficient There was concern. As a result, the adhesion between the liquid developer and the recording material may deteriorate (poor fixing).
한편, 항상, 기록재의 저온면을 충분히 가열하는데 필요한 출력으로 기록재를 가열하는 히터를 제공하는 구성에서는, 다음의 과제가 발생한다. 즉, 기록재의 온도가 높은 경우에, 과잉 출력으로 기록재가 가열되어 버리므로, 과잉 출력이 히터의 소비 전력의 증대로 이어질 우려가 있다.On the other hand, the following problem arises in the construction in which the heater for heating the recording material is always provided with the output necessary for sufficiently heating the low temperature surface of the recording material. That is, when the temperature of the recording material is high, the recording material is heated by excess power, and there is a possibility that the excessive power may increase the power consumption of the heater.
본 발명의 주 목적은, 자외선 경화형의 액체 현상제를 사용하는 전자 사진 방식의 화상 형성 장치로서, 정착 불량의 발생을 억제하면서 기록재를 가열하는 가열부의 소비 전력의 증대를 억제할 수 있는 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus using an ultraviolet curing type liquid developer and capable of suppressing the occurrence of a fixing failure while suppressing an increase in power consumption of a heating section Device.
본 발명의 양태에 따르면, 기록재를 수용하도록 구성되는 수용부로부터 기록재를 급송하도록 구성되는 기록재 급송부; 토너와 자외선 경화제를 포함하는 액체 현상제에 의해, 상기 기록재 급송부에 의해 급송된 기록재에 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성부; 상기 화상 형성부에 의해 기록재 위에 형성된 화상에 자외선을 조사하도록 구성되는 자외선 조사부; 상기 기록재 급송부가 기록재를 급송하는 기록재 급송 위치로부터 상기 자외선 조사부에 의해 상기 화상에 자외선이 조사되는 자외선 조사 위치까지의 기록재의 급송로 위에서, 기록재를 가열하도록 구성되는 가열부; 상기 기록재의 온도를 검지하도록 구성되는 검지부; 및 상기 기록재의 온도가 목표의 온도 범위 내가 되도록, 상기 검지부에 의해 검지된 기록재의 온도에 따라 상기 가열부의 출력을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하는, 화상 형성 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a recording material feeding portion configured to feed a recording material from a containing portion configured to receive the recording material; An image forming unit configured to form an image on a recording material fed by the recording material feeding unit by a liquid developer including a toner and an ultraviolet curing agent; An ultraviolet irradiating unit configured to irradiate ultraviolet light onto an image formed on the recording material by the image forming unit; A heating unit configured to heat the recording material on a feeding path of the recording material from the recording material feeding position where the recording material feeding unit feeds the recording material to the ultraviolet light irradiation position where the ultraviolet light is irradiated to the image by the ultraviolet irradiating unit; A detecting unit configured to detect the temperature of the recording material; And a control unit configured to control the output of the heating unit in accordance with the temperature of the recording material detected by the detection unit such that the temperature of the recording material is within a target temperature range.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부 도면을 참조하는 이하의 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Additional features of the present invention will become apparent from the following detailed description of illustrative embodiments which refers to the accompanying drawings.
도 1은 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 화상 형성 장치의 제어에 관한 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 자외선에 의해 경화될 수 있는 현상제의 단면을 도시하는 개략도이다.
도 4는 자외선 조사 장치의 LED 배열의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 5는 기록재 급송 방향의 위치에 대한 자외선 조사 장치의 조도 분포를 도시하는 그래프이다.
도 6은 보통지의 흡수 파장 분포의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 7은 코팅지의 흡수 파장 분포의 일례를 도시하는 그래프이다.
도 8에서, (a) 내지 (c)는 히터의 분광 방사 에너지 밀도를 각각 도시하는 그래프이다.
도 9는 기록재의 급송 방향에서의 위치에 대한 자외선 조사 장치와 적외선 조사 장치 각각의 조도 분포를 도시하는 그래프이다.
도 10은 액체 현상제의 표면 온도에 대한 경화에 필요한 적산 광량을 도시하는 그래프이다.
도 11은 기록재의 온도와 투입 전력에 따른 점착성의 차이의 일례를 도시하는 테이블이다.
도 12는 기록재의 종류와 평량에 따른 온도 상승의 차이의 일례를 도시하는 테이블이다.
도 13은 화상 형성의 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 14는 화상 형성의 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 15는 기록재의 온도에 따른 투입 전력의 설정의 일례를 도시하는 테이블이다.
도 16은 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 17은 화상 형성의 제어를 도시하는 흐름도이다.
도 18은 액체 현상제의 흡수 파장 분포를 도시하는 그래프이다.
도 19는 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다.
도 20은 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다.1 is a schematic view showing an overall configuration of an image forming apparatus.
Fig. 2 is a block diagram showing a configuration relating to control of the image forming apparatus. Fig.
3 is a schematic view showing a section of the developer which can be cured by ultraviolet rays.
4 is a schematic view showing an example of the LED arrangement of the ultraviolet irradiating apparatus.
5 is a graph showing the illuminance distribution of the ultraviolet irradiating device with respect to the position in the recording material feeding direction.
6 is a graph showing an example of the absorption wavelength distribution of plain paper.
7 is a graph showing an example of the absorption wavelength distribution of the coated paper.
In Fig. 8, (a) to (c) are graphs showing spectral radiation energy densities of the heaters, respectively.
9 is a graph showing the illuminance distribution of each of the ultraviolet irradiating apparatus and the infrared irradiating apparatus with respect to the position in the feeding direction of the recording material.
10 is a graph showing the amount of accumulated light necessary for curing to the surface temperature of the liquid developer.
11 is a table showing an example of the difference in the tackiness depending on the temperature and the input power of the recording material.
12 is a table showing an example of a difference in temperature rise according to the type and basis weight of the recording material.
13 is a flowchart showing control of image formation.
14 is a flowchart showing control of image formation.
15 is a table showing an example of the setting of the input power according to the temperature of the recording material.
16 is a schematic view showing the overall configuration of the image forming apparatus.
17 is a flowchart showing the control of image formation.
18 is a graph showing the absorption wavelength distribution of the liquid developer.
19 is a schematic view showing the overall configuration of the image forming apparatus.
20 is a schematic view showing the overall configuration of the image forming apparatus.
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 기재되어 있는 구성 요소는 예시일뿐이며, 본 발명을 실시예에 기재된 것으로 한정하는 것은 아니다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The constituent elements described in the following examples are merely examples, and the present invention is not limited to those described in the examples.
[실시예 1][Example 1]
(화상 형성 장치의 전체적인 구성)(Overall Configuration of Image Forming Apparatus)
도 1은 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다. 도 2는 화상 형성 장치의 제어에 관한 구성을 도시하는 블록도이다.1 is a schematic view showing an overall configuration of an image forming apparatus. Fig. 2 is a block diagram showing a configuration relating to control of the image forming apparatus. Fig.
화상 형성 장치(100)는 조작 패널(51)(도 2)을 갖는다. 조작 패널(51)은, 제어부(컨트롤러)로서의 CPU(central processing unit)(50)로부터의 지시에 의해 정보를 표시하는 표시 수단(표시부)으로서의 표시 패널 및 조작자에 의한 지시를 입력하는 입력 수단(입력부)으로서의 조작 버튼을 구비한다. 조작 패널(51)은, 화상 형성 장치의 상태 및 각종 설정을 행할 때의 메뉴를 표시한다.The
CPU(50)는, 화상 형성 장치(100)의 동작의 통괄적 제어를 행하는 제어부로서 기능한다. CPU(50)는, 내장된 기억 수단(전자적인 메모리 등)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라, CPU(50)와 전기적으로 연결되는 각종 기기의 제어를 실행한다. 예를 들어, CPU(50)는, 급송 기구(2)를 위한 구동 수단(18), 화상 유지(담지) 부재(1)를 위한 구동 수단(19), 및 급송 벨트(14)를 위한 구동 수단(20)과 연결되어 있으며, 각각의 구동 수단의 구동 및 정지를 제어한다. 또한, CPU(50)는 기록재(매체)의 온도 검지 수단(3), 화상 유지 부재(1)의 온도 검지 수단(5), 및 외부 온도 검지 수단(6)과 연결되어 있으며, 측정값을 취득한다. 또한, CPU(50)는, 후술하는 자외선 조사 장치(12) 및 적외선 조사 장치(13)와 전기적으로 연결되어 있으며, 이들 수단의 ON/OFF 및 이들 수단의 출력을 제어한다.The
또한, 기억 수단은, CPU(50)에 내장된 것에 한정되지 않고, CPU(50)와 전기적으로 연결되어 있는 메모리가 CPU(50)와는 별개로 제공되고 프로그램 및 데이터를 저장하는 기억 수단으로 기능하는 구성을 가질 수도 있다.The memory means is not limited to the one embedded in the
도 1에 도시한 바와 같이, 화상 형성 장치(100)는 기록재 급송부(9), 화상 형성부, 및 정착부(11)를 포함한다.As shown in Fig. 1, the
기록재 급송부(9)는, 화상 형성에 사용하는 기록재(16)를 수용하는 수용부로서의 카세트(25)와, 카세트(25)에 수용된 기록재(16)를 화상 형성부(10)를 향해 급송하는 급송 기구(2)를 구비한다. 급송 기구(2)는, 예를 들어 기록재 급송 롤러이며, 카세트(25) 내의 기록재를 급송로(26)에 급송한다. 급송 기구(2)는, 급송 기구(2)를 위한 구동 수단(18)에 의해 구동된다. 또한, 수용부는 트레이 형상(예를 들어, 수동 급송 트레이)을 가질 수도 있다.The recording
또한, 기록재 급송부(9)는 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도를 검지하는 기록재(시트) 온도 검지 수단(3)을 구비한다. 기록재 온도 검지 수단(3)은, 화상 형성을 행한 기록재(16)의 표면 온도를 측정한다. 예를 들어, 온도 검지 수단(3)은 급송 기구(2)의 근방에 제공되고 급송 기구(2)에 의해 급송된 기록재(16)의 표면 온도를 측정한다. 또한, 예를 들어, 온도 검지 수단(3)은, 카세트(25)(수용부) 내부에 배치되고, 카세트(25)에 수용된 기록재(16)의 시트의 최상위 시트(다음에 급송 기구(2)에 의해 급송됨)의 표면 온도를 측정한다. 본 실시예에서, 기록재 온도 검지 수단(3)으로는, 비접촉 방식의 방사 온도계(예를 들어, HORIBA Ltd.에 의해 제조되는 "IT-450")가 사용된다.The recording
여기서, 기록재(기록재)(16)는, 화상 형성 장치(100)에 의해 토너상이 형성되는 기록재이며, 적어도, 주로 펄프 및 필러를 포함하는 보통지 및 카올린이나 탄산칼슘 등과 수지 재료의 코팅 층인 표층을 갖는 코팅지 등의 시트를 포함한다. 또한, 시트는 엽서 및 봉투를 포함할 수 있다. 또한, 화상 형성 장치(100)는, 화상 형성 장치(100)가 OHP 시트, 필름 등에 화상을 형성할 수 있는 구성을 가질 수 있다. 본 실시예에서는, 화상 형성 장치(100)에 의해 화상이 형성되는 기록재(16)로서, 평량 52 내지 300g/㎡(gsm)의 보통지 또는 코팅지가 사용되는 경우를 예로서 설명한다.The recording material (recording material) 16 is a recording material on which a toner image is formed by the
화상 형성에 사용하는 기록재(16)의 종류는 조작자에 의해 조작 패널(51)로부터 입력된다. CPU(취득부)(50)는 조작 패널(51)을 통하여 사용되는 기록재(16)의 평량의 값의 입력을 접수함으로써 기록재(16)에 대한 정보를 취득한다. 또한, 화상 형성 장치(100)는, 화상 형성 장치(100)가 네트워크를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터나 정보 단말기)와 연결가능하고, 사용되는 기록재(16)의 종류의(보통지 또는 코팅지) 선택과 사용되는 기록재(16)의 평량의 값의 입력이 외부 장치로부터 접수되는 구성을 채용할 수도 있다.The type of the
본 실시예에서는, 기록재(16)로서 커트 시트(예를 들어, A4 사이즈 시트(210mm×297mm) 등)를 이용하는 구성이 채용되지만, 기록재(16)로서 롤지를 이용하는 구성도 채용될 수 있다.Although a configuration using a cut sheet (for example, A4 size sheet (210 mm x 297 mm) or the like) is adopted as the
급송 기구(2)에 의해 카세트(25)로부터 급송되는 기록재(16)는, 급송로(26)를 통과하여 화상 유지 부재(1)와 전사 수단(4) 사이의 접촉부에 공급된다. 화상 유지 부재(1) 상의 화상이 기록재(16)에 전사된 후에, 기록재(16)는 급송로(27)를 통과하여 정착부(11)에 급송된다. The
화상 형성부(10)는 기록재(기록재)(16) 상에 액체 현상제(액체)(15)를 사용하여 화상을 형성한다. 액체 현상제(15)는 자외선(광선)에 의해 경화되는 자외선 경화제(경화제)와 색재(착색제)를 포함하는 현상제이며, 그 상세는 후술한다. 화상 형성부(10)는, 롤러형상 화상 유지 부재(1)와 롤러형상 전사 수단(5)을 포함한다. 전자 사진 방식의 화상 형성 수단(도시하지 않음)은, 화상 유지 부재(1)를 균일한 표면 전위로 대전하는 대전부, 노광에 의해 잠상을 형성하는 노광부, 및 액체 현상제(15)를 사용하여 잠상을 현상하는 현상부를 구비하고 있고, 화상 유지 부재(1) 위에 화상을 형성한다. 화상 유지 부재(1) 위에 형성된 화상은, 전사 수단(4)으로서의 전사 롤러에 의해, 화상 유지 부재(1)와 전사 수단(4) 사이의 접촉부(화상 형성 위치)에 공급된 기록재(16) 위에 전사된다. 즉, 화상 형성부(10)에 의해, 기록재(16) 위에는, 미정착 화상이 형성된다.The
본 실시예에 있어서의 화상 유지 부재(1)는, 유기 감광 표층의 두께가 3mm이고 외경이 84mm인 알루미늄제 실린더(감광 드럼)이며, 장변 폭(즉, 기록재 급송 방향과 실질적으로 직교하는 방향의 길이)이 370mm이다. 화상 유지 부재(1)는, 화상 유지 부재(1)의 구동 수단(19)으로서의 구동 모터(DC 브러스리스 모터)에 의해, 중심 지지축(축선)을 중심으로 800mm/sec의 프로세스 속도(주속도)로 도 1 중의 화살표 R1 방향으로 회전 구동된다. 화상 유지 부재(1)는, 그 내부에 가열 수단으로서의 히터(도시하지 않음)를 구비하고, 그 근방에 화상 유지 부재(1)를 위한 온도 검지 수단(5)을 구비한다. 화상 유지 부재(1)를 위한 온도 검지 수단(5)으로는, 서미스터 또는 열전대가 적절하게 사용될 수 있다.The
본 실시예에서, 화상 유지 부재(1)의 구성은 전자 사진 방식의 직접 전사 방식을 사용하지만, 기록재(16)에 대한 화상 형성 방법은 이에 제한하지 않는다. 예를 들어, 화상 유지 부재(1)가 중간 전사 벨트인 중간 전사 방식을 사용하는 구성을 채용할 수도 있다. 구체적으로는, 화상 형성 수단(도시하지 않음)에 의해 액체 현상제(15)를 사용하여 감광 드럼 위에 형성된 화상은 1차 전사 롤러에 의해 중간 전사 부재에 1차 전사된다. 전사 수단(4)은 2차 전사 롤러로서 사용되며 화상을 중간 전사 부재로부터 기록재(16)에 전사한다.In this embodiment, the structure of the
화상 형성부(10)에서 화상이 형성된 기록재(16)는 자외선 조사 장치(12)에 의해 자외선이 조사된다.The
본 실시예에서의 화상 유지 부재(1)의 표면은 40±5℃로 온도 조절되어 있으며, 또한 액체 현상제의 온도 또한 화상 유지 부재(1) 위에서는 대략 40±5℃이다. 화상 유지 부재(1)에 급송되는 기록재(16)의 온도가 화상 유지 부재(1)의 온도보다 낮은 경우, 액체 현상제(15)의 온도는 기록재(16)에의 화상의 전사에 의해 저하된다. 한편, 전사에 수반하여, 기록재(16)의 온도는 화상 유지 부재(1)와 액체 현상제(15)에 의해 어느 정도 상승한다. 액체 현상제(15)에 의한 화상 전사 시의 온도 상승에 대해서는 후술한다.The surface of the
화상 형성 장치(100)는, 자외선 조사 장치(자외선 조사부)(12)에 의한 자외선 조사 대상인 기록재(16)를 가열하는 가열부로서의 적외선 조사 장치(적외선 조사부)(13)를 갖는다. 가열부는, 기록재(16)에 자외선 조사 장치(12)에 의해 자외선이 조사되기 이전에 기록재(16)를 가열하기 위하여, 기록재 급송부(9)의 기록재 급송 위치로부터 자외선 조사 장치(12)에 의해 기록재(16)에 자외선이 조사되는 자외선 조사 위치까지의 급송로(예를 들어, 급송로(26), 급송로(27), 급송 벨트(14))에 제공된다. 본 실시예에서, 기록재 급송 위치는 카세트(25)와 급송로(26) 사이의 경계 위치를 말한다. 또한, 본 실시예에서는, 자외선 조사 위치는, 기록재(16)의 급송 방향의 위치 분포에서, 자외선 조사 장치(12)에 의한 조도가 최대(피크 조도)가 되는 위치를 말한다.The
본 실시예에서는, 화상 형성 후(즉, 전사 후)와 자외선 조사 이전의 기록재(16)를 가열하기 위해서, 기록재(16)의 급송 방향에 있어서 화상 유지 부재(1)의 하류측 및 자외선 조사 장치(12)의 상류측에 적외선 조사 장치(13)를 제공한다(도 1). 적외선 조사 장치(13)에 의해, 화상 형성 후 및 자외선 조사 전의 기록재(16)의, 자외선이 조사되지 않은 화상이 형성된 면에 적외선을 조사한다.In this embodiment, in order to heat the
또한, 화상 형성 전의 기록재(16)가 수용되어 있는 카세트(25)에 가온 수단(warming means)을 제공하는 구성도 바람직하게 채용될 수 있다. 카세트(25)의 가온 수단으로서는, 저항체를 포함하는 발열 소자 등이 유효하게 사용된다.Further, a configuration for providing a warming means to the
전사 수단(4)에 의해 화상 유지 부재(1) 위의 화상이 전사된 기록재(16)는 정착부(11)에 급송된다. 정착부(11)는, 자외선 조사 장치(12)와 급송 벨트(14)를 갖고, 자외선 조사 장치(12)에 의해 기록재(16)에 자외선을 조사함으로써 기록재(16) 위에 액체 현상제(15)의 화상을 정착한다. 급송 벨트(14)는 미정착 화상이 담지된 기록재(16)를 자외선 조사 장치(12) 아래의 위치로 급송한다.The
(자외선 조사 장치)(Ultraviolet irradiation apparatus)
자외선 조사 장치(12)는, 광원으로서, 자외선을 방사하는 LED(발광 다이오드)(31)를 사용한다. 자외선 경화 반응에서 중요한 것은, 광화학의 제1 법칙(Grotthuss-Drapper의 법칙), 즉 광화학 변화는 투사 광량 중 물질에 의해 흡수되는 부분에 의해서만 일어난다는 것이다. 즉, 자외선 경화 반응에 있어서는, 현상제에 포함되는 광중합 개시제의 흡수 파장과 자외선 조사 장치(12)의 발광 파장이 서로 일치하는 것이 중요하다. LED의 파장과 관련하여, 365±5nm, 385±5nm, 405±5nm 등에 피크(방사 에너지 밀도의 분광 분포 피크)를 갖는 LED 광원이 있기 때문에, 광중합 개시제의 흡수 파장은 이 파장 범위(영역) 내에 있는 것이 바람직하다.The
도 3은 자외선(광선)에 의해 경화되는 액체 현상제(15)의 단면을 도시하는 개략도이다. 액체 현상제(15)는 자외선 경화제(21)와 토너(22)를 포함한다. 자외선 경화제(21)는 적어도 광중합 개시제와 자외선 경화제를 위한 단량체를 포함한다. 토너(22)는 기본 재료로서의 수지 재료(23)와 색재(24)를 포함한다. 예를 들어, 양이온 중합의 경우, 자외선 경화제가 자외선으로 조사되면, 자외선으로 여기된 광중합 개시제가 산을 발생시키고, 발생된 산과 단량체가 중합 반응을 개시하여, 자외선 경화제(21)가 경화된다.3 is a schematic view showing a cross section of the
도 4는 자외선 조사 장치(12)의 LED 배열의 일례를 도시하는 개략도이다. 자외선을 방사하는 LED(31)는, 급송되는 기록재(16)와 접촉하는 급송 벨트(14)의 영역에 대향하도록 배치되고, 급송 벨트(14) 위의 기록재(16)에 자외선을 방사한다. 여기서, 자외선 조사 장치(12)는 기록재(16)의 폭 방향(급송 방향에 수직)에 대해 화상 전역에 자외선을 조사하도록 복수의 LED(31)를 갖는다. 자외선을 방사하는 LED(31)는, 도 4에 도시한 바와 같이 급송 방향에 수직한 장변 방향을 따라 일렬로 배열되는 구성을 가질 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같은 LED(31)를 각각 갖는 복수의 열이 급송 방향을 따라 복수열로 배열되는 구성을 가질 수도 있다.Fig. 4 is a schematic view showing an example of the LED arrangement of the
도 5는 기록재 급송 방향과 관련한 조도 센서의 위치에 대한 자외선 조사 장치의 조도 분포를 도시하는 그래프이다. 구체적으로는, 도 5는 피크(방사 에너지 밀도의 분광 분포 피크)가 파장 범위 385±5nm 내에 있고, 그 값이 1.8W/cm2인 자외선 조사 장치(12)의 조도 분포를 도시한다. 도 5에서, LED(31)의 바로 아래의 조도 센서의 위치는 0(mm)이고, 기록재(16)의 급송 방향에 대해 다른 위치에 LED(31)가 제공되며, 자외선 조사 장치(12)에 의한 조도가 측정된다. 즉, 도 5는 기록재(16)의 급송 방향의 조도 센서의 위치에 대한 자외선 조사 장치(12)의 조도 분포를 나타내고 있다. 피조사물의 표면에서의 급송 방향의 위치 분포에서, 최대의 조도가 되는 조도를 피크 조도라고 한다. 도 5에 있어서, LED(31)의 바로 아래 위치(자외선 조도 센서 위치가 0(mm)인 위치)에서의 조도가 피크 조도이다.5 is a graph showing the illuminance distribution of the ultraviolet irradiating device with respect to the position of the illuminance sensor in relation to the recording material feeding direction. Specifically, FIG. 5 shows the illuminance distribution of the
도 5에서, 단위 "(a.u.)"는 임의의 단위를 나타낸다. 도 8 및 도 9에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 단위 면적당 조사 에너지(방사 에너지)는 피조사물의 표면에 도달하는 포톤의 총량(적산 광량:mJ/cm2)이다. 즉, 도 5 및 도 9에 도시된 조도는, 자외선 조사 위치(12)의 각 파장에서의 적산 조도(mW/cm2)와 조사 시간(초)의 적산, 즉 (mW/cm2)×(초)이다.In Fig. 5, the unit "(au)" represents an arbitrary unit. The same is applied to Fig. 8 and Fig. The irradiation energy per unit area (radiant energy) is the total amount of photons (accumulated light amount: mJ / cm 2 ) reaching the surface of the irradiated object. 5 and 9 are obtained by integrating the integrated illumination (mW / cm 2 ) and the irradiation time (second) at each wavelength of the
(적외선 조사 장치)(Infrared Irradiation Apparatus)
적외선 조사 장치(13)는 원적외선 영역 파장(1000nm 내지 15000nm)을 갖는 광원으로부터 전자기파(적외선)를 방사한다. 기록재(16)에 포함되는 화학 결합의 진동 흡수 파장은 원적외선 영역(범위)에 있기 때문에, 기록재(16)의 흡수 파장에 대응하는 원적외선 영역에서 적외선을 조사함으로써 기록재(16)를 효율적으로 가열할 수 있다.The infrared
적외선을 방사하는 부재로서, 예를 들어 할로겐 히터, 석영관 히터, 및 세라믹 히터가 있다. 도 8에서, (a) 내지 (c)는, 관련된 히터의 분광 방사 에너지 밀도를 각각 도시하는 그래프이며, (a)는 할로겐 히터의 분광 방사 에너지 밀도를 나타내고, (b)는 석영관 히터의 분광 방사 에너지 밀도를 나타내며, (c)는 세라믹 히터의 분광 방사 에너지 밀도를 나타낸다. 이들 도면에서, 종축은 원적외선 영역 파장(1000nm 내지 15000nm)에서의 방사 에너지 밀도의 분광 분포의 피크의 최대값이 100일 때의 분광 방사 에너지 밀도를 나타내고 있다.Examples of members that emit infrared rays include, for example, halogen heaters, quartz tube heaters, and ceramic heaters. 8A is a graph showing the spectral radiant energy density of the halogen heater, and FIG. 8B is a graph showing the spectral radiant energy density of the quartz tube heater (C) represents the spectral radiant energy density of the ceramic heater. In these figures, the vertical axis represents the spectral radiant energy density when the peak value of the spectral distribution of the radiant energy density at the far-infrared region wavelength (1000 nm to 15000 nm) is 100.
할로겐 히터는, 텅스텐 필라멘트가 통전에 의해 가열되어, 적외선(약 800nm 내지 약 5500nm)을 방사하도록 하는 히터이다. 석영관 히터는, 니크롬선 필라멘트가 통전에 의해 가열되어, 적외선(대략 2000nm 내지 약 11000nm)이 방사되도록 하는 히터이다. 세라믹 히터는, 알루미나의 경우, 장파장 적외선(약 6000nm 내지 약 14000nm)을 방사할 수 있다. 여기서, 괄호 안의 값은, 관련된 히터의 원적외선 영역에서의 분광 방사 에너지 밀도의 최대값이 100%일 때, 분광 방사 에너지 밀도가 최대값의 10% 이상인 파장 영역(범위)을 나타낸다.The halogen heater is a heater that causes the tungsten filament to be heated by energization to emit infrared rays (about 800 nm to about 5500 nm). The quartz tube heater is a heater that causes the nichrome wire filament to be heated by energization to emit infrared rays (approximately 2000 nm to approximately 11000 nm). In the case of alumina, the ceramic heater can emit long-wavelength infrared rays (about 6000 nm to about 14000 nm). Here, the value in parentheses indicates a wavelength range (range) in which the spectral radiant energy density is 10% or more of the maximum value when the maximum value of the spectral radiant energy density in the far infrared region of the related heater is 100%.
도 6은 보통지의 흡수 파장 분포의 일례를 도시하는 그래프이다. 보통지는 약 9700nm 근방의 셀룰로오스에 기인하는 흡수 파장을 갖기 때문에, 보통지에 적외선이 조사되면, 보통지는 대응하는 적외선 파장을 흡수한다.6 is a graph showing an example of the absorption wavelength distribution of plain paper. Since ordinary paper has an absorption wavelength attributable to cellulose at about 9700 nm, when ordinary paper is irradiated with infrared light, ordinary paper absorbs the corresponding infrared wavelength.
도 7은 코팅지의 흡수 파장 분포의 일례를 도시하는 그래프이다. 코팅지의 대부분은 탄산칼슘 및/또는 카올린을 포함한다. 도 7에 나타내는 코팅지는 탄산칼슘 및 카올린의 양자 모두를 포함하며, 도 7은 코팅지의 흡수 파장 분포를 도시한다. 탄산칼슘에 기인하는 흡수 파장은 약 7100nm에 존재하고, 카올린 및 셀룰로오스에 기인하는 흡수 파장은 약 9700nm 근방에 존재하며, 코팅지는 대응하는 적외선 파장을 흡수한다.7 is a graph showing an example of the absorption wavelength distribution of the coated paper. Most of the coated paper includes calcium carbonate and / or kaolin. The coated paper shown in Fig. 7 includes both calcium carbonate and kaolin, and Fig. 7 shows the absorption wavelength distribution of the coated paper. The absorption wavelength due to calcium carbonate is present at about 7100 nm, the absorption wavelength due to kaolin and cellulose is present at about 9700 nm, and the coated paper absorbs the corresponding infrared wavelength.
도 6 및 도 7에서는, 기록재의 흡수 파장 분포 이외에, 상술한 히터의 주된 파장이 도시된다.In Figs. 6 and 7, the main wavelength of the above-described heater is shown in addition to the absorption wavelength distribution of the recording material.
적외선 조사 장치(13)의 광원으로부터 방사되는 적외선의 파장은 기록재(16)의 흡수 파장을 포함하는 것이 바람직하다. 상세하게는, 기록재(16)의 흡수 파장이 λ일 때, 적외선 조사 장치(13)에 의해 방사되는 전자기파의 원적외선 영역에서의 분광 방사 에너지 밀도의 최대값의 10% 이상의 방사 에너지 밀도를 갖는 적외선이 기록재(16)에 조사되는 파장 영역은 흡수 파장(λ)을 포함하는 것이 바람직하다. 기록재(16)는 관련된 진동 흡수 파장에 대응하는 파장의 방사 에너지를 효율적으로 흡수할 수 있기 때문에, 기록재(16)를 효율적으로 가열할 수 있다.It is preferable that the wavelength of the infrared ray emitted from the light source of the infrared
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 6000nm 내지 11000nm(즉, 6000nm 이상 11000nm 이하)의 파장 영역에서, 셀룰로오스에 기인하는 흡수 파장 및 탄산칼슘 및 카올린에 기인하는 흡수 파장이 포함되어 있다. 따라서, 6000nm 내지 11000nm(즉, 6000nm 이상 11000nm 이하)의 파장 영역에 있어서의 분광 방사 에너지 밀도가, 분광 방사 에너지 밀도의 최대값의 10% 이상인 전자기파를 방사하는 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 적외선 조사 장치(13)의 광원으로서는, 석영관 히터, 세라믹 히터(알루미나) 등을 사용함으로써, 보다 효율적으로 기록재(16)를 가열할 수 있다.As shown in Fig. 6 and Fig. 7, absorption wavelengths due to cellulose and absorption wavelengths due to calcium carbonate and kaolin are included in the wavelength range of 6000 nm to 11000 nm (i.e., 6000 nm to 11000 nm). Therefore, it is preferable to use a light source that emits an electromagnetic wave whose spectral radiant energy density in a wavelength range of 6000 nm to 11000 nm (i.e., 6000 nm to 11000 nm) is 10% or more of the maximum value of the spectral radiant energy density. For example, by using a quartz tube heater, a ceramic heater (alumina) or the like as the light source of the infrared
적외선 조사 장치(13)는 필라멘트로부터 방사되는 적외선이 적외선 영역(범위)에서 반사율이 높은 금속에 반사되게 함으로서, 반사된 적외선을 기록재(16)에 조사한다. 적외선을 방사함으로써, 기록재(16)의 분자 진동을 촉진하여, 기록재(16)의 온도를 상승시킨다. 예를 들어, 기록재(16)의 온도가 상승된다. 예를 들어, 고순도 알루미늄으로 형성된 반사판은 적외선 영역에서 높은 반사율을 갖고 적외선을 효율적으로 반사시킬 수 있다.The infrared
(자외선 조사 장치와 적외선 조사 장치)(Ultraviolet ray irradiation apparatus and infrared ray irradiation apparatus)
다음으로, 적외선 조사 영역과 자외선 조사 영역 사이의 관계를 도 9에 도시한다. 도 9는, 기록재 급송 방향에서의 위치에 대한 자외선 조사 장치와 적외선 조사 장치의 조도 분포를 나타내는 그래프이다. 도 9에서, 횡축은 기록재 급송 방향에서의 위치를 나타내며, 자외선 조사 장치(12)의 조도가 최대(피크 조도)인 위치를 기준(중심)(P)으로 취한다. 적외선 조사 영역은, 조도가 적외선 조사 장치(13)의 피크 조도의 90% 이상인 영역이다. 자외선 조사 영역은, 조도가 자외선 조사 장치(12)의 피크 조도의 30% 이상인 영역이다. 적외선 조사 장치(13)는, 자외선 조사 영역보다 기록재(16)의 급송 방향에서 상류측에 적외선 조사 영역을 갖고, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(16)를 가열한다.Next, the relationship between the infrared ray irradiation region and the ultraviolet ray irradiation region is shown in Fig. 9 is a graph showing the illuminance distribution of the ultraviolet ray irradiating device and the infrared ray irradiating device in the position in the recording material feeding direction. In Fig. 9, the abscissa indicates the position in the recording material feeding direction, and the position (center) P takes the position where the illuminance of the
또한, 자외선 조사 영역에 비하여, 적외선 조사 영역은 넓지만, 반사 미러의 형상을 변경시킴으로써 변경될 수 있다.Further, the infrared radiation area is larger than the ultraviolet ray irradiation area, but can be changed by changing the shape of the reflection mirror.
또한, 적외선 조사 영역의 중심은, 자외선 조사 영역의 중심보다 기록재(16)의 급송 방향의 상류측에 위치될 수도 있다. 이하에서는, 적외선 조사 영역의 중심이 자외선 조사 영역의 중심보다 상류측에 위치하는 경우에 대한 연구 결과를 설명한다.The center of the infrared ray irradiation area may be located upstream of the center of the ultraviolet ray irradiation area in the feeding direction of the
도 10은 자외선 조사 시에 있어서 액체 현상제(15)의 표면 온도와 관련하여 액체 현상제(15)를 경화시키는데 필요한 적산 광량(mJ/cm2)을 도시하는 그래프이다. 자외선 조사 장치(12)는 분광 조도의 최대값이 385±5nm의 범위에 있는 자외선을 방사한다. 이와 같이, 자외선 조사 시의 액체 현상제(15)의 표면 온도가 상승하면, 액체 현상제(15)를 경화시키는데 필요한 적산 광량(mJ/cm2)이 작아진다.10 is a graph showing an integrated light quantity (mJ / cm 2 ) necessary for curing the
이하에서는, 자외선 조사 장치(12)로서, 100mJ/cm2의 적산 광량을 제공하는 것을 사용한다. 이 경우, 자외선 조사 장치(12)에 의해 액체 현상제(15)를 경화시키기 위해서는, 자외선 조사 시의 액체 현상제(15)의 표면 온도는 약 40℃±5℃인 것이 바람직하다(도 10).Hereinafter, the ultraviolet
(본 실시예에서 사용되는 액체 현상제)(Liquid developer used in this embodiment)
본 예에서 사용되는 액체 현상제(15)의 자외선 경화제는 양이온 중합성 단량체이다. 양이온 중합성 단량체는, 비닐 에테르 화합물이며, 디클로펜타디엔 비닐 에테르, 시클로헥산디메탄올 디비닐 에테르, 트리시클로데칸 비닐 에테르, 트리메틸올프로판 트리비닐 에테르, 2-에틸-1,3-헥산디올 디비닐 에테르, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올 디비닐 에테르, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 디비닐 에테르, 네오펜틸글리콜 디비닐 에테르, 펜타에리트리톨 테트라비닐 에테르 및 1,2-데칸디올 디비닐 에테르를 사용할 수 있다.The ultraviolet curing agent of the
본 예의 액체 현상제(15)의 자외선 경화제(단량체)는 비닐 에테르기가 하나인 약 10%(중량%)의 1관능 단량체(이하의 식 1)와 비닐 에테르기가 두개인 약 90%(중량%)의 2관능 단량체(이하의 식 2)의 혼합물이다.The UV curing agent (monomer) of the
... (식 1) ... (Equation 1)
... (식 2) ... (Equation 2)
광중합 개시제로서는, 이하에 나타낸 화합물(식 3)이 0.1% 양으로 혼합된다. 이 광중합 개시제를 사용함으로써, 양호한 정착성을 달성하면서도, 이온성 광산발생제를 사용하는 경우와 달리, 고저항 액체 현상제(15)를 얻을 수 있다.As the photopolymerization initiator, the following compound (Formula 3) is mixed in an amount of 0.1%. By using this photopolymerization initiator, a high-
... (식 3) ... (Equation 3)
(기록재의 온도와 적외선 조사 장치의 출력) (The temperature of the recording material and the output of the infrared irradiation device)
상술한 바와 같이, 자외선 조사 시의 액체 현상제(15)의 표면 온도는 약 40℃±5℃인 것이 바람직하지만, 액체 현상제(15)의 온도는 기록재(16)의 온도의 영향을 받는다.As described above, the surface temperature of the
액체 현상제(15)에 의해 기록재(16)의 전체면에 형성된 화상을 정착부(11)에서 정착한 후, 기록재(16)의 표면을 촉지하여 태크(점착성)를 확인하고, 태크를 3단계의 랭크로 평가했다.The image formed on the entire surface of the
랭크 3: 태크가 인지되지 않는다.Rank 3: The tag is not recognized.
랭크 2: 태크가 약간 인지된다.Rank 2: The tag is slightly recognized.
랭크 1: 막이 촉지 시에 박리되거나 경화되지 않았다.Rank 1: The membrane was not peeled or hardened when palpated.
본 발명에 의한 연구에 따르면, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상이면, 바람직한 경화 상태(랭크 3)가 얻어질 수 있는 것을 확인하였다. 본 실시예에서, 자외선 조사 위치는, 기록재(16)의 급송 방향에 관한 위치 분포에서 자외선 조사 장치(12)에 의한 조도가 최대(피크 조도)인 위치를 말한다.According to the study of the present invention, it was confirmed that a preferable curing state (rank 3) can be obtained when the temperature of the
기록재(16)의 온도는 주위(환경) 온도에 따라 달라진다. 예를 들어, 기록재(16)가 카세트(25)에 수용되어 있는 경우, 기록재(16)는 카세트(25) 내의 온도에 순응된다. 예를 들어, 카세트(25)에 세트된 직후의 기록재(16)는, 그 직전까지 기록재(16)가 보관되어 있던 장소의 그 주위 온도에 순응되어 있는 것으로 예상된다. 일부 경우에, 온도가 낮은 채로 있는(예를 들어, 약 5℃) 기록재(16)가 화상 형성에 사용된다. 이러한 경우, 차가운 기록재(16)에 의해 액체 현상제(15)의 온도가 내려가고, 자외선에 의한 액체 현상제(15)의 경화 정도가 불충분해질 우려가 있다.The temperature of the
따라서, 본 실시예의 적외선 조사 장치(13)는 투입 전력이 가변적인 구성을 갖고, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(16)의 온도에 따라 적외선 조사 장치의 출력을 제어한다. 적외선 조사 장치(13)는, 투입 전력을 증가시킴으로써 히터의 출력(즉, 방사 에너지)이 커지므로, 기록재(16)의 온도를 상승시킬 수 있다. 제어부로서의 CPU(50)는, 기록재(16) 위에 자외선이 조사될 때의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상이 되도록, 적외선 조사 장치(13)의 출력을 제어한다.Therefore, the infrared
랭크 3을 얻기 위하여 필요한 적외선 조사 장치(13)의 출력은 기록재(16)의 온도에 따라 상이하다. 도 11은, 기록재(시트)의 온도와 투입 전력에 따른 점착성의 차이의 일례를 도시하는 테이블이다. 도 11에 도시하는 기록재(16)의 온도는 화상 형성 이전의 온도이다. 각 온도에서, 적외선 조사 장치(13)에의 투입 전력이 변경되는 경우의 태크의 발생 또는 비발생을 확인하였고, 상술한 3단계 랭크에 따라 태크를 평가했다. 도 11의 경우에, 기록재(16)는 평량이 81gsm인 보통지이며, 적외선 조사 장치(13)의 광원으로서 석영관 히터를 사용했다.The output of the infrared
도 11에서, 데이터 B는, 기록재(16)의 온도에 관계없이 적외선 조사 장치(13)에의 투입 전력이 100W인 경우의 정착 후 점착성의 평가 결과를 나타낸다. 자외선 조사 후의 기록재(16)의 표면 상태의 랭크는 1 또는 2이었다.11, the data B shows the evaluation result of the post-fixation sticking property when the input power to the infrared
도 11에서, 데이터 A는, 각 온도의 기록재(16)에 대하여 정착 후의 점착성이 랭크 3을 얻은 적외선 조사 장치(13)에의 투입 전력을 나타내고 있다. 적외선 조사 장치(13)에의 투입 전력을 증가시킴으로써, 접착성이 증가하여, 정착성이 향상된다. 또한, 20℃, 10℃, 및 5℃의 순서로 기록재(16)의 온도가 낮아짐에 따라, 랭크 3을 얻는데 필요한 적외선 조사 장치(13)에의 투입 전력(즉, 필요한 적외선 조사 장치(13)의 출력)이 더 커진다.In Fig. 11, the data A represents the input power to the infrared
도 12는 기록재(16)의 종류, 평량 및 온도 상승 사이의 관계에 대한 확인 결과를 나타낸다. 도 12는 기록재(16)의 종류와 평량에 따른 온도 상승의 차이의 일례를 도시하는 그래프이다. 도 12는, 평량이 81gsm, 157gsm, 및 300gsm인 보통지와 평량 81gsm, 157gsm, 및 300gsm인 코팅지의 각각에 대한 화상 형성 및 적외선 조사에 의한 기록재(16)의 온도 상승 정도에 대한 확인 결과를 도시한다. 적외선 조사 장치(13)의 광원으로서, 석영관 히터를 사용했다.Fig. 12 shows the results of checking the relationship between the type, basis weight and temperature rise of the
이 결과로부터, 기록재(16)의 종류보다도 기록재(16)의 평량에 의해 기록재(16)의 온도 상승량이 더 영향을 받는 것으로 생각된다. 따라서, 화상 형성된 기록재(16)의 평량에 따라 적외선 조사 시의 투입 전력을 결정하는 것이 바람직할 수 있다.From this result, it is considered that the temperature rise amount of the
또한, 도 12에 나타내는 결과는 일례이며, 기록재(16)의 온도 상승량이 전혀 변하지 않는 것을 나타내는 것은 아니다. 적외선 조사 장치(13)의 광원으로 사용하는 히터의 방사 에너지의 분광 분포와, 화상 형성에 사용하는 기록재(16)의 흡수 파장 사이의 관계에 따라, 기록재가 동일한 평량을 갖는 경우에도, 기록재의 종류에 따라 가열 효율의 차이가 발생할 우려가 있다. 따라서, 기록재(16)의 종류에 따라 적외선 조사 장치(13)에 투입하는 전력을 변화시키는 구성을 채용할 수도 있다.The result shown in Fig. 12 is an example, and does not indicate that the temperature rise amount of the
먼저, 화상 형성 시에 화상 유지 부재(1)의 온도가 40℃인 경우, 화상 형성 직후의 기록재(16)의 온도는, 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도와 비교하여, 평량 81gsm에서 +9℃, 157gsm에서 +5℃, 및 평량 300gsm에서 +3℃였다. 또한, 적외선 조사 장치(13)에 100W의 전력을 투입했을 경우, 기록재의 온도는 평량 81gsm에서 +9℃, 평량 157gsm에서 +5℃, 및 평량 300gsm에서 +3℃였다. 한편, 적외선 조사 장치(13)에 600W의 전력을 투입한 경우, 기록재의 온도는 평량 81gsm에서 +44℃, 평량 157gsm에서 +22℃, 및 평량 300gsm에서 +15℃였다.First, when the temperature of the
또한, 온도가 낮은 기록재의 경우에도 액체 현상제를 충분히 경화시키는 방법의 하나로서, 기록재의 온도에 관계없이, 예상되는 기록재 중 가장 저온의 기록재 조차도 40℃ 이상으로 가열할 수 있는 출력의 적외선을 조사하는 구성이 생각된다. 예를 들어, 기록재의 온도에 관계없이 600W의 투입 전력으로 기록재에 적외선을 조사하는 구성이 생각된다. 그러나, 이와 같은 구성을 채용하면, 저온의 기록재뿐만 아니라, 더 낮은 투입 전력으로도 액체 현상제(15)를 충분히 경화시킬 수 있는 고온의 기록재(예를 들어, 30℃)에 대해서도 600W의 투입 전력으로 적외선을 조사한다. 이로 인해, 적외선 조사 장치(13)에 의한 소비 전력이 상승한다. 적외선 조사 장치(13)의 출력이 지나치게 크면, 기록재를 지나치게 가열할 우려가 있다. 기록재를 지나치게 가열하면, 기록재 내부의 수분이 증발하여, 기록재의 섬유가 수소 결합되어 변형된다. 그 결과, 기록재의 변형이 발생할 우려가 있다.As a method of sufficiently curing the liquid developer even in the case of a recording material of low temperature, irrespective of the temperature of the recording material, even the recording material of the lowest temperature among the recording materials, May be considered. For example, it is conceivable that the recording material is irradiated with infrared light at an input power of 600 W irrespective of the temperature of the recording material. However, if such a configuration is employed, not only a low temperature recording material but also a high temperature recording material (for example, 30 DEG C) capable of sufficiently curing the
따라서, 본 실시예의 제어부로서의 CPU(50)는, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도에 따라, 기록재(16)에 자외선을 조사할 때의 기록재(16)의 온도가 목표의 온도 범위 내가 되도록, 적외선 조사 장치(13)의 출력을 제어한다. 결과적으로, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(기록재)(16)의 온도 상태와 관계없이, 액체 현상제(15)의 경화 불량 및 기록재(16)의 변형에 의한 결과물의 품위의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 적외선 조사 장치(13)에 의한 소비 전력의 증대를 억제할 수 있다.The
목표 온도 범위는 40℃ 이상 70℃ 미만으로 한다. 목표 온도의 하한은 상술한 바와 같이 점착성의 평가에서 랭크 3을 얻을 수 있는 온도이며, 목표 온도의 상한은 기록재(16)의 변형이 발생하기 어려운 온도이다. 목표 온도 범위의 값은 일례이며, 이것에 제한되지 않는다. 목표 온도 값은, 요구되는 점착성의 랭크를 만족하고, 기록재(16)의 변형이 발생하기 어려운 온도 범위 내에서 적절히 결정하면 된다.The target temperature range is 40 캜 to 70 캜. As described above, the lower limit of the target temperature is a temperature at which rank 3 can be obtained in the evaluation of the tackiness, and the upper limit of the target temperature is a temperature at which the
(제어 플로우)(Control flow)
도 13을 참조하여, 본 실시예에서의 적외선 조사 장치(13)의 동작 및 화상 형성 동작 각각의 일례를 설명한다. 도 13은 화상 형성의 제어를 나타내는 흐름도이다. 본 실시예 및 다른 실시예의 흐름도에 나타내는 제어(도 13, 도 14, 및 도 17)는 실행부(제어부)로서 기능하는 CPU(50)에 의해, CPU(50)에 내장된 기억 수단에 기억된 제어 프로그램을 실행함으로써 실행된다.An example of the operation and the image forming operation of the infrared
본 실시예에서, 화상 형성 장치(100)는, 전원이 켜지고 화상 유지 부재(1)의 온도가 40℃에 도달한 후, 화상 형성 처리를 실행할 수 있는 상태가 된다. 화상 형성 처리를 실행할 수 있는 상태에 있어서, 화상 형성 장치(100)가 화상 형성 명령(인쇄 작업)을 접수하면, 화상 형성 장치(100)는 화상 형성 동작을 개시한다. 또한, 화상 유지 부재(1)의 온도가 40℃가 되기 전에 화상 형성 장치(100)가 인쇄 작업을 접수할 수 있는 구성을 채용할 수도 있다. 이 구성에서, 화상 유지 부재(1)의 온도가 40℃가 되기 전에 화상 형성 장치(100)가 인쇄 작업을 접수한 경우, 화상 형성 장치(100)는 화상 유지 부재(1)의 온도가 40℃에 도달한 후에 화상 형성 동작을 개시한다.In this embodiment, the
화상 형성 동작이 개시되면, 우선 기록재 급송부(9)에 제공된 기록재 온도 검지 수단(3)이 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도를 검지한다. CPU(50)는 기록재 온도 검지 수단(3)이 검지한 온도를 취득한다(S101). 측정 정밀도는 ±3℃이다.When the image forming operation is started, the recording material temperature detection means 3 provided in the recording
CPU(50)는, 조작 패널(51)을 통하여, 화상 형성에 사용되는 기록재(16)의 정보를 취득한다(S102). 본 실시예에서는, CPU(50)는 화상 형성에 사용되는 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보를 취득한다. 화상 형성에 사용하는 기록재(16)에 대한 정보는 조작자에 의해 조작 패널(51)을 통하여 입력된다. 또한, 인쇄 작업의 접수와 함께 정보가 입력되는 구성을 채용할 수도 있다.The
CPU(50)는, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 최대인 경우에, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상이 될 수 있는지 여부를 판정한다(S103). 여기서, CPU(50)는, 기록재 온도 검지 수단(3)에 의해 검지된 기록재(16)의 온도와, 조작 패널(51)을 통하여 취득한 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보에 기초하여 판정을 행한다. 예를 들어, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 최대인 경우에, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 40℃ 이상으로 할 수 있는 온도, 종류, 및 평량에 대한 정보를 CPU(50) 내의 기억 수단에 미리 저장해 두고, CPU(50)는 그 정보를 참조하여 판정을 행한다.The
CPU(50)가 S103에서 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상이 될 수 있다고 판정한 경우, CPU(50)는 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 목표 온도 범위 내로 유지시키기 위한 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정한다(S104). CPU(50)에 내장되어 있는 기억 수단에는, 기록재(16)의 온도에 대하여 적외선 조사 장치(13)에 투입해야 할 전력의 대응을 나타내는 정보(대응 정보)를 저장해 둔다. CPU(50)는, 기록재 온도 검지 수단(3)에 의해 검지된 기록재(16)의 온도와, 조작 패널(51)을 통하여 취득한 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보와, 기억 수단에 저장되어 있는 대응 정보에 기초하여, 적외선 조사 장치(13)에 투입될 전력을 결정한다.When the
도 15는 기록재의 온도에 따른 투입 전력의 설정의 일례를 도시하는 테이블이다. 예를 들어, 기억 수단에 도 15에 도시한 바와 같은 대응 정보를 기록재(16)의 종류와 평량마다 유지(기억)시켜 둔다. 도 15에 도시하는 값은 일례이며 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 15는, 기록재(16)의 온도가 5℃ 간격으로 상승하는 예를 나타내고 있지만, 1℃ 간격으로 투입 전력을 설정하는 구성이 채용될 수도 있다. 또한, 본 발명은, 도 15에 도시된 바와 같은 테이블을 유지하는 구성으로 제한되지 않고, 투입 전력을 결정하기 위한 함수나 프로그램에 기초하는 구성을 채용할 수도 있다.15 is a table showing an example of the setting of the input power according to the temperature of the recording material. For example, the corresponding information as shown in Fig. 15 is stored (stored) in the storage means for each type and basis weight of the
목표 온도 범위는, 액체 현상제(15)가 충분히 경화되고, 기록재(16)의 변형이 발생하는 않는 범위(예를 들어, 40℃ 이상 70℃ 미만)에서 미리 설정된다. 또한, 적외선 조사 장치(13)에 의한 소비 전력을 억제하기 위해, 적어도 액체 현상제(15)가 충분히 경화되는 온도 범위 내의 낮은 온도(예를 들어, 40℃ 이상 45℃ 미만)를 목표 온도로서 설정함으로써, 더 작은 값의 전력을 투입하는 구성을 채용할 수도 있다.The target temperature range is preset in a range in which the
예를 들어, 평량 81gsm의 기록재(16)에 화상이 형성되는 경우, 화상 형성 이전의 기록재(16)의 온도가 22℃인 경우, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 40℃ 이상으로 하기 위해서는, 적외선 조사 장치(13)의 출력은 적어도 100W일 필요하다. 그러나, 투입 전력은 온도 측정 등의 에러를 고려하는 경우에도 40℃ 미만의 온도를 제공하지 않도록 설정된다. 예를 들어, 이 경우, 본 실시예의 구성에서는, 120W(본 발명자의 연구에서 약 43℃의 온도를 제공하는 투입 전력임)를 투입한다.For example, when the image is formed on the
도 13의 흐름도에서, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 결정되면, CPU(50)는, 화상 형성부를 위한 구동 수단(19)과 급송 벨트(14)를 위한 구동 수단(20)을 ON으로 하고(S105), 적외선 조사 장치(13)와 자외선 조사 장치(12)를 ON으로 한다(S106). 급송 벨트(14)의 동일 영역의 가열에 의해 급송 벨트(14)가 손상되는 것을 방지하기 위해서, 정착부의 구동 수단(20)에 의해 급송 벨트(14)가 회전하는 상태에서, 적외선 조사 장치(13)와 자외선 조사 장치(12)를 ON으로 하는 것이 바람직하다. 적외선 조사 장치(13)는 S104의 처리에서 결정된 출력으로 적외선을 방사한다. 즉, CPU(50)는, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 S104의 처리에서 결정된 출력이 되도록 전력을 투입하고, 적외선 조사 장치(13)를 ON으로 한다. 13, when the output of the infrared
그 후, CPU(50)는, 기록재 급송부(9)에 의한 기록재 급송 동작을 개시한다(S107). S108 내지 S111의 처리는, 1매의 기록재(16)에 대한 화상 형성 처리의 흐름을 나타내고 있다. CPU(50)는, 기록재 급송부(9)가 기록재(16)를 급송하게 하고(S108), 전사 수단(4)이 화상 유지 부재(1)로부터의 액체 현상제(15)의 화상을 기록재(16) 위에 전사하게 한다(S109). 그리고, CPU(50)는, 정착부(11)가, S104의 처리에 의해 결정된 출력에서의 적외선 조사에 의해 온도가 목표 온도 범위 내에 있는 기록재(16)에 자외선 조사 장치(12)에 의해 자외선을 조사하여 기록재(16) 위에 화상을 정착하게 한다(S110). 그리고, CPU(50)는, 정착부(11)에서 화상이 정착된 기록재(16)를, 배지 트레이 등의 화상 형성 장치 외부로 배출한다(S111). CPU(50)는, 인쇄 작업이 종료될 때까지, S108 내지 S112의 처리를 반복하고, 인쇄 작업이 종료되면, 처리는 S113으로 이행한다(S112).Thereafter, the
CPU(50)는, S113에서, 적외선 조사 장치(13)와 자외선 조사 장치(12)의 출력이 OFF로 된 후, 화상 유지 부재(1)를 위한 구동 수단(19)과 급송 벨트(14)를 위한 구동 수단(20)을 OFF로 한다(S114). 그리고, 화상 형성 동작을 종료한다.The
또한, S103에서, 적외선 조사 장치(13)의 최대 출력에서도, CPU(50)가 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 40℃ 이상으로 할 수 없다고 판정한 경우, CPU(50)는, 조작 패널(51)에 화상 형성을 행할 수 없다는 취지의 경고를 표시한다(S115). 또한, 화상 형성을 행할 수 없다는 취지의 경고를 조작자에게 통지하는 방법은 이에 한정하지 않고, 음성 등이어도 된다. 그리고, CPU(50)는 기록재 급송부(9)에 의한 기록재(16)의 급송을 개시시키지 않고 화상 형성 동작을 종료한다. 즉, CPU(금지부)(50)는 기록재 급송부(9)에 의한 기록재(16)의 급송을 금지하는 처리를 실행한다. 결과적으로, 예를 들어 가정 이상으로 온도가 낮은 기록재(16)인 경우(즉, S101에서 검지한 온도가 미리결정된 온도 이하인 경우)에, 적외선 조사 장치(13)에 의해 충분히 가열할 수 없는 기록재(16)에 화상 형성을 실행시키지 않는 구성을 채용하는 것이 가능하다. 따라서, 액체 현상제(15)의 경화 정도가 불충분한 결과물이 출력될 우려를 없앨 수 있다.When the
도 13에 나타내는 제어에서는, 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도 이외에, 기록재(16)의 종류와 평량 정보에 기초하여 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정하는(S104)구성을 채용하지만, 다음의 구성이 채용될 수도 있다. 예를 들어, 기록재(16)의 종류와 평량 모두가 아닌 기록재(16)의 종류와 평량 중 어느 한쪽과, 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도에 기초하여 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정하는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 기록재(16)의 종류와 평량에 기초하지 않고, 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도에 따라 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정하는 구성을 채용할 수도 있다. 도 13의 S103에 대해서도 마찬가지이다. In the control shown in Fig. 13, the output of the infrared
도 13에 나타내는 제어에서는, S103에서, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 최대인 경우에, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 있는지 여부를 판정하는 구성이 채용되지만, 기록재 온도가 목표 온도의 상한을 만족하는지 여부도 판정되는 구성을 채용할 수도 있다. 즉, 적외선 조사 장치(13)의 출력을 제어함으로써, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 목표 온도 범위 내의 값으로 할 수 있는지 여부를 판정하는 구성을 채용할 수도 있다. 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 적외선 조사 장치(13)의 최대 출력에서 40℃ 이상으로 될 수 있으며 적외선 조사 장치(13)의 최소 출력에서 70℃ 미만이 되는 경우, CPU(50)는 "예"라고 판정한다. 이 경우에서, 적외선 조사 장치(13)의 최소 출력은 적외선 조사 장치(13)의 "OFF" 상태를 포함한다. In the control shown in Fig. 13, in S103, a configuration for determining whether or not the temperature of the
또한, 화상 형성 처리의 실행 중에, 기록재 온도 검지 수단(3)이 검지하는 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도가 변경됨에 따라 적외선 조사 장치(13)의 출력을 변경하는 구성을 채용할 수도 있다. 구체적으로는, CPU(50)는, S107 내지 S112의 처리의 실행에 병행하여, 또는 CPU(50)가 S112에서 "아니오"라고 판정한 후 S108에서 기록재(16)의 급송이 이루어지기 전의 기간에, 도 14에 도시하는 플로우를 실행한다.It is also possible to adopt a configuration in which the output of the infrared
도 14는 화상 형성에 관한 제어를 나타내는 흐름도이다. CPU(50)는, 기록재 온도 검지 수단(3)에 의해 검지된 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도를 취득하고(S301), 적외선 조사 장치(13)의 출력이 최대인 경우에 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 있는지 여부를 판정한다(S302). S302에서, CPU(50)는, 기록재(16)의 온도와, 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보에 기초하여 판정을 행한다. 또한, 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보는 도 13의 S102에서 이미 취득되었다. S302의 상세는 S103(도 13)의 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.14 is a flowchart showing control relating to image formation. The
S302에서 CPU(50)가 최대 출력에서 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 있다고 판정한 경우에, CPU(50)는 도 13의 S104에서와 마찬가지로 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정한다(S303).When the
적외선 조사 장치(13)의 출력은 결정된 출력으로 설정된다(S304). 구체적으로는, CPU(50)는, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 S303의 처리에 의해 결정된 출력이 되도록 전력을 투입한다. 결과적으로, 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도가 도 13의 S101에서의 검지시(즉, 인쇄 작업의 개시 시)의 것으로부터 변경되는 경우에도, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도는 목표 온도 범위 내에서 제어될 수 있다.The output of the infrared
CPU(50)는, 인쇄 작업이 종료될 때까지, 도 14에 도시하는 플로우를 실행한다(S305).The
결과적으로, 화상 형성 처리의 실행 동안 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도가 변경되는 경우에도, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도는 목표 온도 범위 내에서 제어될 수 있다.As a result, even when the temperature of the
S302에서, CPU(50)가 적외선 조사 장치(13)의 최대 출력에서 자외선 조사 위치에서의 기록재(16) 위의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 없다고 판정한 경우, CPU(50)는 S115(도 13)에서와 마찬가지로 경고를 표시하고(S306), 인쇄 작업을 중단한다(S307).If the
상술한 바와 같이, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(기록재)(16)의 온도 상태와 관계없이, 액체 현상제(15)의 경화 불량 및 기록재(16)의 변형 등에 의한 결과물의 품위의 저하를 억제할 수 있다.As described above, regardless of the temperature state of the recording material (recording material) 16 fed to the
[실시예 2][Example 2]
실시예 1에서, 기록재 급송부(9)에 제공된 기록재 온도 검지 수단(3)이 화상 형성에 사용되는 기록재(16)의 온도를 직접 측정하여, 기록재(16)의 온도를 검지하는 구성을 채용하였다.In
실시예 2에서는, 기록재(16)의 온도를 직접 검지하는 대신에, 외부 온도 검지 수단(6)의 검지 결과에 기초하여 기록재(16)의 온도를 검지하는 구성에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 1의 것과 마찬가지의 구성 요소는 동일한 참조 번호 또는 부호로 나타내고 상세한 설명을 적절히 생략한다.
도 16은 본 실시예의 화상 형성 장치의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다. 실시예 1과의 차이는, 기록재 온도 검지 수단(3) 대신에 외부 온도 검지 수단(6)이 제공된다는 점이다.16 is a schematic diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus of this embodiment. The difference from the first embodiment is that the external
외부 온도 검지 수단(6)은 화상 형성 장치(100)의 주위 온도를 측정하는 온도 센서이다. 본 실시예에서, 외부 온도 검지 수단(6)으로 서미스터를 이용하지만, 백금 저항 온도 센서, 열전대 등을 사용하는 구성을 사용할 수도 있다. 외부 온도 검지 수단(6)은 화상 형성 장치(100)의 본체(프레임)의 외측에 제공된다. 구체적으로는, 외부 온도 검지 수단(6)은, 화상 형성 장치(100)의 본체(프레임)의 외벽이며, 외부 온도 검지 수단(6)이 화상 형성 장치(100)의 열원의 영향을 받기 어려운 장소에 제공되는 것이 바람직할 수 있다. 화상 형성 장치(100)의 열원으로는, 예를 들어 적외선 조사 장치(13), 자외선 조사 장치(12), CPU(50) 등의 회로 기판이 사용된다.The external
카세트(25)에 방금 세트된 기록재(16)는 그 직전까지 기록재(16)가 보관되어 있던 주위 온도에 순응되어 있을 것으로 예상된다. 기록재(16)가 보충용 기록재로서 화상 형성 장치(100)의 주위에 보관되어 있는 경우, 카세트(25)에 방금 세트된 기록재(16)의 온도도 외부 온도로 되어 있다.It is expected that the
카세트(25)에 히터가 제공되어 있지 않은 경우, 카세트(25) 내의 온도는 화상 형성 장치(100)의 주위 온도로 순응된다. 화상 형성 장치(100)의 주위 장소와 다른 장소에 보관되어 있던 기록재(16)라도, 대부분의 경우, 카세트(25)에 세트되고 나서 비교적 단시간(통상은 약 10분)에, 기록재(16)의 온도는 외부 온도와 거의 동일해진다.When the
따라서, 외부 온도 검지 수단(6)에 의해 검지된 외부 온도가 화상 형성 전의 기록재(16)의 온도로 간주될 수 있다. 즉, 외부 온도 검지 수단(6)은, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도에 대응하는 정보로서 외부 온도를 검지하고, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도를 검지하기 위한 검지부로서 기능한다.Therefore, the external temperature detected by the external
제어부로서의 CPU(50)는, 외부 온도 검지 수단(6)에 의해 검지된 외부 온도에 기초하여, 기록재(16)에 자외선이 조사될 때의 기록재(16)의 온도가 목표 온도 범위 내가 되도록, 적외선 조사 장치(13)의 출력을 검지 및 제어한다. 결과적으로, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(기록재)(16)의 온도 상태와 관계없이, 액체 현상제(15)의 경화 불량 및 기록재(16)의 변형에 의한 결과물의 품위의 저하를 억제할 수 있다.The
또한, 운용상, 기록재(16)는, 기록재(16)를 화상 형성 장치(100)와 동일한 환경에서 미리결정된 시간에 동안 배치해 두는 처리(온도 조정 처리)를 하는 것이 바람직할 수 있다.In operation, the
도 17을 참조하여, 본 실시예에서 적외선 조사 장치(17)의 동작 및 화상 형성 동작 각각의 일례를 설명한다. 도 13은 화상 형성의 제어를 나타내는 흐름도이다.Referring to Fig. 17, an example of each of the operation of the infrared ray irradiating apparatus 17 and the image forming operation in the present embodiment will be described. 13 is a flowchart showing control of image formation.
화상 형성 동작이 개시되면, 먼저 외부 온도 검지 수단(6)이 외부 온도를 검지한다. 측정 정밀도는 ±0.3℃이다. CPU(50)는, 외부 온도 검지 수단(6)이 검지한 온도를 취득한다(S201).When the image forming operation is started, first, the external
S202의 처리는, 도 13의 S102와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.Since the process of S202 is the same as that of S102 of Fig. 13, the description is omitted.
CPU(50)는, 외부 온도 검지 수단(6)에 의해 검지된 외부 온도와, 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보에 기초하여, 적외선 조사 장치(13)의 최대 출력에서 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 있는지 여부를 판정한다(S203). 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보는 S202에서 취득된다. 예를 들어, 적외선 조사 장치(13)의 출력이 최대인 경우에, 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 40℃ 이상으로 할 수 있는 온도, 종류, 및 평량에 대한 정보를 CPU(50) 내의 기억 수단에 미리 저장해 두고, CPU(50)는 그 정보를 참조하여 판정을 행한다.The
CPU(50)가, S203에서 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 있다고 판정한 경우, CPU(50)는 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도를 목표 온도 범위 내로 유지시키기 위한 적외선 조사 장치(13)의 출력을 결정한다(S204). CPU(50)에 내장되어 있는 기억 수단에는, 기록재(16)의 온도에 대응하는 정보로서의 외부 온도 검지 수단(6)에 의해 검지된 외부 온도와, 적외선 조사 장치(13)에 투입해야 할 전력의 대응을 나타내는 정보(대응 정보)를 저장해 둔다. CPU(50)는, 외부 온도 검지 수단(6)에 의해 검지된 외부 온도와, 조작 패널(51)을 통하여 취득된 기록재(16)의 종류와 평량에 대한 정보와, 기억 수단에 저장되어 있는 대응 정보에 기초하여, 적외선 조사 장치(13)에 투입되는 전력을 결정한다.When the
S205 내지 S215의 처리는 각각 도 13의 S105 내지 S115의 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, S206에 있어서의 적외선 조사 장치(13)의 출력은 S204에서 결정된 출력이다.The processes in S205 to S215 are the same as those in S105 to S115 in Fig. 13, respectively, and therefore, description thereof will be omitted. The output of the
S203에서, CPU(50)가 적외선 조사 장치(13)의 최대 출력에서도 자외선 조사 위치에서의 기록재(16)의 온도가 40℃ 이상으로 될 수 없다고 판정하는 경우, CPU(50)는, 조작 패널(51)에 화상 형성이 실행될 수 없다는 취지의 경고를 표시하고(S215), 화상 형성 동작을 종료한다.If the
[실시예 3][Example 3]
실시예 1 및 2에서는, 적외선 조사 장치(13)는 기록재(16)의 급송 방향에 대해 화상 유지 부재(1)의 하류측 및 자외선 조사 장치(12)의 상류측에 제공되고, 기록재(16)의 자외선이 조사되지 않은 화상이 형성된 면에 적외선이 조사된다. 결과적으로, 적외선 조사 장치(13)는 기록재(16)를 가열할 뿐만 아니라 기록재(16)의 액체 현상제(15)도 가열한다. 즉, 적외선 조사 장치(13)가, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(16)를 가열하는 가열부로서의 기능과, 기록재(16) 위의 액체 현상제(15)의 미정착 화상을 가열하는 가열부로서의 기능을 겸하는 구성이 채용된다. 본 실시예에서는, 그 구성에 대하여 상세하게 설명한다.The infrared
도 1의 화상 형성 장치(100)에 있어서, 적외선 조사 장치(13)는 기록재(16)의 가열 수단으로서뿐만 아니라 액체 현상제(15)의 가열 수단으로서도 기능한다. 이 때문에, 액체 현상제(15)로서, 흡수 파장이 원적외선 영역(1000 nm 내지 15000 nm)인 액체 현상제를 사용한다. 또한, 적외선 조사 장치(13)가 실시예 1 및 2에서와 마찬가지로 기록재(16)의 급송 방향에서 화상 유지 부재(1)의 하류측에 제공되는 구성이 채용된다.In the
본 실시예의 액체 현상제(15)는 실시예 1 및 2에서의 것과 마찬가지이며, 자외선 경화제로서의 양이온 중합성 단량체는 비닐 에테르 화합물이다. 상세한 구성은 실시예 1에 기재했으므로 생략한다.The liquid developer (15) of this example is the same as in Examples 1 and 2, and the cationic polymerizable monomer as the ultraviolet curing agent is a vinyl ether compound. The detailed configuration is described in
도 18은, 액체 현상제의 흡수 파장 분포를 나타내는 그래프이며, 액체 현상제에 포함되는 자외선 경화제의 흡수 파장 분포를 나타내고 있다. 예를 들어, C=C 결합은 파장 6200nm의 적외선을 흡수하며, C-O-C 결합은 파장 8350nm 및 9350nm의 적외선을 흡수한다.18 is a graph showing the absorption wavelength distribution of the liquid developer, and shows the absorption wavelength distribution of the ultraviolet curing agent contained in the liquid developer. For example, a C = C bond absorbs infrared rays at a wavelength of 6200 nm, and a C-O-C bond absorbs infrared rays at wavelengths of 8350 nm and 9350 nm.
도 18은, 본 실시예의 액체 현상제(15)의 흡수 파장 분포 이외에, 대표적인 히터의 주된 파장을 나타내고 있다. 여기서, 액체 현상제(15)의 흡수 파장은, 적외선 조사 장치(13)가 전자기파를 방사하는 원적외선 영역의 전자기파의 파장에 포함되어 있다. 따라서, 기록재(16)를 가열하는 가열부로서의 적외선 조사 장치(13)는 기록재(16)뿐만 아니라 기록재(16) 위의 액체 현상제(15)도 가열할 수 있다. 상세하게는, 액체 현상제(15)의 흡수 파장은, 적외선 조사 장치(13)가 전자기파를 방사하는 원적외선 영역에서의 분광 방사 에너지 밀도의 최대값에 대해 분광 방사 에너지 밀도가 10% 이상인 파장 영역에 포함되는 것이 바람직하다.Fig. 18 shows the dominant wavelength of a typical heater in addition to the absorption wavelength distribution of the
도 18에 도시한 바와 같이, 6000nm 내지 11000nm(즉, 6000nm 이상 11000nm 이하)의 파장 영역에서, 액체 현상제(15)의 C=C 결합에 기인하는 흡수 파장 및 액체 현상제(15)의 C-O-C 결합에 기인하는 흡수 파장이 포함되어 있다. 여기서, 6000nm 내지 11000nm의 파장 영역은 실시예 1에 나타낸 바와 같이 기록재(16)를 효율적으로 가열할 수 있는 파장(영역)이다. 따라서, 본 실시예의 액체 현상제(15)에서와 같이, 자외선 경화제로 비닐 에테르 화합물을 사용함으로써, 기록재(16)뿐만 아니라 기록재(16) 위의 액체 현상제(15)도 효율적으로 가열할 수 있다. 결과적으로, 액체 현상제(15)의 온도가 높아진다. 경화 반응이 촉진되므로, 액체 현상제(15)의 경화에 필요한 자외선 조사 장치(12)의 광량을 억제할 수 있으며, 자외선 조사 장치(12)의 소비 에너지의 증가를 억제할 수 있다.As shown in Fig. 18, in the wavelength region of 6000 nm to 11000 nm (i.e., in the range of 6000 nm to 11000 nm), the absorption wavelength due to the C = C bond of the
또한, 하나의 적외선 조사 장치(13)가 액체 현상제(15)의 가열 수단과 기록재(16)의 가열 수단으로서의 기능의 양쪽을 수행할 수 있다. 따라서, 액체 현상제(15)의 가열 수단과 기록재(16)의 가열 수단을 서로 따로따로 제공하는 경우와 비교하여, 이 가열 수단에 대한 비용을 약 절반으로 억제할 수 있다. 또한, 정착 불량을 방지하기 위한 가열부의 공간을 억제할 수 있다.In addition, one infrared
적외선 조사 장치(13)의 광원으로는, 6000nm 내지 11000nm(즉, 6000nm 이상 11000nm 이하)의 파장 영역에서의 분광 방사 에너지 밀도가, 분광 방사 에너지 밀도의 최대값에 대하여 10% 이상인 전자기파를 방사하는 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 적외선 조사 장치(13)의 광원으로서는, 석영관 히터 또는 세라믹 히터(알루미나) 등을 사용한다.As the light source of the infrared
[실시예 4][Example 4]
실시예 1 내지 3에서는, 자외선 조사 전의 기록재(16)를 가열하는 가열부로서의 적외선 조사 장치(13)를, 기록재(16)의 급송 방향에서 화상 유지 부재(1)의 하류측에 제공하는 구성을 채용했다. 그러나, 자외선 조사 전의 기록재(16)를 가열하는 가열부를 기록재(16)의 급송 방향에 있어서 기록재 급송부(9)의 하류측이며 화상 유지 부재(1)의 상류측에 제공하는 구성을 채용할 수도 있다.In Examples 1 to 3, an infrared
도 19는 본 실시예에서의 화상 형성 장치(100)의 전체적인 구성을 도시하는 개략도이다. 화상 형성 장치(100)는, 자외선 조사 장치(12)에 의해 자외선이 조사되는 기록재(16)를 가열하는 가열부로서, 적외선 조사 장치(적외선 조사부)(13')를 갖는다. 적외선 조사 장치(13')는 급송로(26)에서 기록재(16)를 가열한다. 즉, 적외선 조사 장치(13')는, 기록재 급송부(9)의 급송 기구(2)에 의해 급송되는 기록재(16)가 전사 수단(4)에 의해 전사될 때까지의 기간에 기록재(16)에 적외선을 조사하여 기록재(16)를 가열한다. 또한, 적외선 조사 장치(13')의 상세한 구성은, 화상 형성 장치(100) 내에서의 배치를 제외하고, 상술한 적외선 조사 장치(13)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, CPU(50)는, 도 20에 도시한 바와 같이 적외선 조사 장치(13')와 전기적으로 연결되어 있으며, 적외선 조사 장치(13')의 ON/OFF 및 출력을 제어한다.19 is a schematic diagram showing the overall configuration of the
또한, 화상 형성 이전과 화상 형성 후 각각에, 자외선이 조사되는 기록재(16)를 가열하는 가열부로서의 적외선 조사 장치(13', 13)를 제공하는 구성을 채용할 수도 있다.It is also possible to adopt a configuration in which the infrared
기타의 구성에 대해서는 실시예 1의 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 본 실시예의 구성을 실시예 2 및 3에 적용해도 된다.The other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted. The configuration of the present embodiment may be applied to the second and third embodiments.
본 실시예의 구성에 있어서도, CPU(50)는, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도에 따라, 기록재(16)에 자외선이 조사될 때의 기록재(16)의 온도가 목표 온도 범위 내로 되도록, 적외선 조사 장치(13)의 출력을 제어할 수 있다. 결과적으로, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(기록재)(16)의 온도 상태와 관계없이, 액체 현상제(15)의 경화 불량 및 기록재(16)의 변형에 의한 결과물의 품위의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 적외선 조사 장치(13)에 의한 소비 전력의 증대를 억제할 수 있다.The
[실시예 5][Example 5]
이상의 설명에서는, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도 측정 방법은, 화상 형성이 수행되는 기록재(16)의 표면 온도를 측정하는 방법(실시예 1) 또는 화상 형성 장치(100)의 주위 온도를 측정하는 구성(실시예 2)이었다. 그러나, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도에 대응하는 정보로서, 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)가 수용되는 카세트(25) 내의 분위기 온도를 검지하는 구성이 채용될 수도 있다.The method of measuring the temperature of the
이 경우, 카세트(25)의 분위기 온도를 측정하는 온도 센서가 적외선 조사 장치(13)에 급송되는 기록재(16)의 온도를 검지하는 검지부로서 기능한다. 카세트(25)의 분위기 온도를 측정하는 온도 센서는, 카세트(25)의 내부(수용부)에 제공되고, 예를 들어 서미스터, 백금 저항 온도 센서, 열전대 등이 사용된다. 카세트(25)에 수용되어 있는 기록재(16)는 카세트(25) 내의 분위기 온도에 순응된다.In this case, a temperature sensor for measuring the atmospheric temperature of the
CPU(50)는, 카세트(25)의 분위기 온도를 측정하는 온도 센서에 의해 측정되는 카세트(25) 내의 온도에 기초하여, 기록재(16)에 자외선이 조사될 때의 기록재(16)의 온도가 목표의 온도 범위 내가 되도록, 가열부(예를 들어, 적외선 조사 장치(13))의 출력을 결정한다. 그리고, CPU(50)는 결정된 출력을 제공하도록 가열부를 제어한다. 결과적으로, 자외선 조사 장치(12)에 급송되는 기록재(기록재)(16)의 온도 상태와 관계없이, 액체 현상제(15)의 경화 불량 및 기록재(16)의 변형에 의한 결과물의 품위의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 적외선 조사 장치(13)에 의한 소비 전력의 증대를 억제할 수 있다.The
[그 밖의 구성] [Other configurations]
상술한 실시예 1 내지 5에서는, 자외선 조사 전의 기록재(16)를 가열하는 가열부로서, 적외선 조사 장치(13)(또는 13')를 사용하는 구성을 채용했지만, 가열부는 기록재(16)의 뒷면(표면)에서 기록재(16)를 가열하는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 기록재(16)의 뒷면(표면)은, 기록재(16)의 면 중, 급송로(26, 27) 및 급송 벨트(14)와 접촉하고 있는 면을 말한다. 예를 들어, 급송로(26)에 판 형상 히터를 제공하는 구성이 채용될 수도 있고, 급송 벨트(14)의 내측에 히터를 내장하는 롤러를 제공하는 구성을 채용할 수도 있다.In the first to fifth embodiments described above, the infrared ray irradiating device 13 (or 13 ') is used as the heating unit for heating the
본 발명을 예시적인 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 이하의 청구항의 범위는 그러한 변형예 및 등가적 구조 및 기능 모두를 포함하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.
Claims (8)
기록재를 수용하도록 구성되는 수용부로부터 기록재를 급송하도록 구성되는 기록재 급송부;
토너와 자외선 경화제를 포함하는 액체 현상제에 의해, 상기 기록재 급송부에 의해 급송된 기록재에 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성부;
상기 화상 형성부에 의해 상기 기록재 상에 형성된 화상에 자외선을 조사하도록 구성되는 자외선 조사부;
상기 기록재 급송부가 기록재를 급송하는 기록재 급송 위치로부터 상기 자외선 조사부에 의해 상기 화상에 자외선이 조사되는 자외선 조사 위치까지의 기록재의 급송로 위에서, 기록재를 가열하도록 구성되는 가열부;
상기 기록재의 온도를 검지하도록 구성되는 검지부; 및
상기 기록재의 온도가 목표의 온도 범위 내가 되도록, 상기 검지부에 의해 검지된 기록재의 온도에 따라 상기 가열부의 출력을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하는, 화상 형성 장치.An image forming apparatus comprising:
A recording material feeding portion configured to feed a recording material from a containing portion configured to receive the recording material;
An image forming unit configured to form an image on a recording material fed by the recording material feeding unit by a liquid developer including a toner and an ultraviolet curing agent;
An ultraviolet irradiator configured to emit ultraviolet light to an image formed on the recording material by the image forming unit;
A heating unit configured to heat the recording material on a feeding path of the recording material from the recording material feeding position where the recording material feeding unit feeds the recording material to the ultraviolet light irradiation position where the ultraviolet light is irradiated to the image by the ultraviolet irradiating unit;
A detecting unit configured to detect the temperature of the recording material; And
And a control unit configured to control the output of the heating unit in accordance with the temperature of the recording material detected by the detection unit such that the temperature of the recording material is within the target temperature range.
상기 제어부는, 상기 검지부에 의해 검지된 온도가 상기 제1 온도이며 상기 취득부에 의해 취득된 평량이 제1 평량인 경우, 상기 가열부의 출력을 상기 제1 출력으로 설정하며,
상기 제어부는, 상기 검지부에 의해 검지된 온도가 제1 온도이고 상기 취득부에 의해 취득된 평량이 제1 평량보다 작은 제2 평량인 경우, 상기 가열부의 출력을 상기 제1 출력보다 작은 제3 출력으로 설정하는, 화상 형성 장치.5. The recording apparatus according to claim 4, further comprising: an acquisition section configured to acquire information corresponding to a basis weight of the recording material,
The control unit sets the output of the heating unit to the first output when the temperature detected by the detecting unit is the first temperature and the basis weight acquired by the obtaining unit is a first basis weight,
The control unit may control the output of the heating unit to a third output smaller than the first output when the temperature detected by the detecting unit is the first temperature and the basis weight acquired by the obtaining unit is a second basis weight smaller than the first basis weight, To the image forming apparatus.
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