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噴霧ヘッド、並びにこれを用いる定着装置、画像形成装置及びトナー除去装置 - 株式会社リコー
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発明の名称 噴霧ヘッド、並びにこれを用いる定着装置、画像形成装置及びトナー除去装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−17765(P2007−17765A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−200239(P2005−200239)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
発明者 駒井 博道 / 中村 琢磨 / 片野 泰男 / 黒鳥 恒夫 / 平澤 友康
要約 課題
記録紙の画像形成領域に対して適量の液体を長時間安定して噴霧することができ、しかも、ライン型の液滴噴出ヘッドを用いる場合に比べて低コスト化を期待することができる超音波トランスデューサーを提供する。

解決手段
ホーン部材181の液体流路よりも径の小さな微小流路を複数有する多流路部材を、それぞれの微小流路がホーン部材181の液体流路に連通するようにホーン部材181に設け、それぞれの微小流路の端にある微小開口を、それぞれ霧を噴霧する噴射口として機能させるようにした。かかる多流路部材としては、ホーン部材181の先端にロウ付け又は溶接せしめた焼結金属からなる多孔質部材183が挙げられる。また、所定のテンションで張架しつつホーン部材181の先端に押し当てたメンブランフィルター等からなる多孔質フィルターでもよい。
特許請求の範囲
【請求項1】
液体を流通させる液体流路と、液体を該液体流路内に受け入れる受入口と、該液体流路内の液体を霧として噴射するための噴射口とを有する噴霧部と、該噴霧部に固定された振動子とを備え、該振動子の発する超音波振動によって該液体流路内の液体を該噴霧部の先端にある該噴射口から噴霧する噴霧ヘッドにおいて、
上記液体流路よりも径の小さな微小流路を複数有する多流路部材を、該液体流路内における上記噴射口の近傍に設けるか、あるいは該噴射口を塞ぐように上記噴霧部の先端に設けるかして、該多流路部材における複数の該微小流路をそれぞれ該液体流路に連通させ、該噴射口の代わりに、それぞれの該微小流路の端にある微小開口をそれぞれ噴射口として機能させるようにしたことを特徴とする噴霧ヘッド。
【請求項2】
請求項1の噴霧ヘッドにおいて、
上記多流路部材として多孔質部材を用い、該多孔質部材を上記噴霧部の先端に固定したことを特徴とする噴霧ヘッド。
【請求項3】
請求項1の噴霧ヘッドにおいて、
上記多流路部材として多孔質フィルムを用い、張架部材によって張架した該多孔質フィルムを上記噴霧部の先端に押し当てたことを特徴とする噴霧ヘッド。
【請求項4】
請求項3の噴霧ヘッドにおいて、
上記張架部材を上記噴霧部とは別体で構成した支持体に支持させたことを特徴とする噴霧ヘッド。
【請求項5】
トナー像が記録された記録部材に定着液を供給する供給手段を有し、該トナー像を該定着液によって該記録部材に定着せしめる定着装置において、
上記供給手段として、請求項1乃至4の何れかの噴霧ベッドを用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項6】
請求項5の定着装置において、
上記定着液を貯留する貯留タンクと、該貯留タンクから上記受入口に延びる液体搬送管と、該液体搬送管の途中に配設され且つ駆動によって該液体搬送管の流路を開閉する開閉弁とを設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項7】
画像情報に基づいて記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像を該記録部材に定着せしめる定着手段とを有する画像形成装置において、
上記定着手段として、請求項5又は6の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
請求項7の画像形成装置において、
上記定着手段として、請求項6の定着装置を用いるとともに、少なくとも上記振動子及び上記開閉弁の駆動を制御することで霧の噴霧の有無を制御する噴霧制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項8の画像形成装置において、
上記噴霧ヘッドを複数設けるとともに、上記トナー像形成手段から送られてくる上記画像情報に基づいて上記開閉弁の駆動を制御させるように上記噴霧制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
トナー像が記録されている記録部材から該トナー像を読み取る読取手段と、該記録部材に画像除去促進液を供給する供給手段と、該読取手段による読み取り結果に基づいて該供給手段による画像除去促進液の供給と供給停止とを制御することで該記録部材におけるトナー像形成領域に対して画像除去促進液を選択的に供給せしめる供給制御手段と、画像除去促進液が供給された該記録部材に対して剥離部材を密着せしめた後に分離することで、トナー像を該記録部材から該剥離部材に転位させる剥離手段とを備えるトナー除去装置において、
上記供給手段として、請求項1乃至4の何れかの噴霧ベッドを用いたことを特徴とするトナー除去装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体を噴霧する噴霧部と、これに固定された振動子とを備え、振動子の振動によって噴霧部内の液体を噴霧する噴霧ヘッド、並びにこれを用いる定着装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着装置として、転写紙等の記録部材に記録されたトナー像を定着液によって定着せしめるものが知られている。例えば、特許文献1には、インクジェットヘッドに代表されるような圧電素子方式の液滴噴出ヘッドから定着液を液滴の状態で噴出して、記録部材のトナー像に付着させる定着装置が記載されている。この定着装置によれば、定着液を記録部材のトナー像記録領域に対して選択的に付着させることで、定着液を記録部材の非画像部に塗布することによる記録部材のカールや皺を抑えることができる。
【0003】
一方、従来より、画像除去促進液を用いて、トナー像が定着せしめられた記録部材からトナー像を除去するトナー除去装置が知られている。特許文献2に記載のトナー除去装置もその1つである。このトナー除去装置は、液滴噴出ヘッドから画像除去促進液を液滴の状態で噴出して記録部材のトナー像に付着させ、トナー像中のトナーと記録部材との接着状態を不安定にする。そして、粘着性のある剥離ベルトを記録部材に圧接せしめた後に剥離する。これにより、記録部材上のトナー像を剥離ベルト上に転位させることで、記録部材からトナーを除去する。かかるトナー除去装置においても、上述した定着装置と同様に、画像除去促進液を記録部材のトナー像記録領域に対して選択的に付着させることで、画像除去促進液を非画像部に塗布することによる記録部材のカールや皺を抑えることができる。
【0004】
また、従来より、振動子から発する超音波振動を利用して、液体を噴霧する超音波トランスデューサーが知られている(例えば特許文献3や特許文献4に記載のもの)。
【0005】
【特許文献1】特開2004−109751号公報
【特許文献2】特開平11−202704号公報
【特許文献3】特公昭58−16082号公報
【特許文献4】特公平4−11268号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の定着装置においては、上述したように、インクジェットヘッドのような液滴噴出ヘッドにより、定着液を記録部材のトナー像形成領域に対して選択的に付与している。一般に、このような液滴噴出ヘッドでは、信頼性維持機構によって信頼性を維持する必要がある。信頼性維持機構としては、例えば、噴出した液滴内に気泡が存在すると液滴噴出の正確な制御ができなくなるため、液を定期的にノズルによって吸引して液中の気泡を排出させる機構が挙げられる。また、ノズル面が汚れると正確な液滴噴出ができなくなるため、ワイパーなどによってノズル面を定期的に清掃する機構もある。更には、ノズルからの液蒸発に伴う液の増粘を回避するためにノズルをキャッピングする機構もある。液滴噴出ヘッドにおいては、これらの信頼性維持機構を付設することで、コストアップを引き起こしてしまう。
【0007】
また、液滴噴出ヘッドには、シリアル型のものと、ライン型のものとがあるが、前者の液滴噴出ヘッドにおいては、次のような問題もあった。即ち、シリアル型の液滴噴出ヘッドは、記録紙の搬送方向と直交する方向(主走査方向)の寸法が記録紙の幅よりも遙かに小さくなっている。そして、従来からよく知られているインクジェットヘッドのように、移動装置によって主走査方向に移動せしめられながら、噴出口からの液滴の噴出をオンオフする。これにより、記録部材の主走査方向の全域において、各ドットに対してそれぞれ選択的に液滴を付着させる。このようなシリアル型の液滴噴出ヘッドにおいては、ヘッドを主走査方向に移動させている最中に、記録部材を搬送方向に移動させることができない。このため、液滴噴出ヘッドの主走査方向への移動と、記録部材の搬送方向への移動とを交互に繰り返さなければならず、定着処理に長時間を要してしまう。すると、せっかく電子写真方式等によってインクジェット方式よりも高速に画像を形成したにもかかわらず、定着処理も含めた最終的なプリントアウト時間がインクジェット方式と変わらなくなってしまう。
【0008】
また、ライン型の液滴噴出ヘッドは、主走査方向の寸法が記録紙の幅と同等になっており、主走査方向において画像の解像度に対応する数の噴出口を有している。そして、個々の噴出口からの液滴の噴出をそれぞれ個別にオンオフすることで、主走査方向に移動することなく、記録部材の主走査方向の全域において液滴を各ドットに対してそれぞれ選択的に付着させる。このため、シリアル型の液滴噴出ヘッドに比べて、定着処理時間を大幅に短縮することができる。しかしながら、液滴の噴出のオンオフを個別に制御可能にした複数の噴出口を、主走査方向に数千個も配設しなければならいため、コスト高になってしまう。そして、上述した信頼性維持機構を付設すれば、更なるコストアップを招来してしまう。
【0009】
一方、特許文献2に記載のトナー除去装置においても、画像除去促進液を各ドットに選択的に付着させる液滴噴出ヘッドとしてシリアル型のものを用いると、特許文献1に記載の定着装置と同様に、信頼性維持機構の付設によってコストアップを引き起こしたり、画像除去促進液の供給工程に長時間を要したりといった問題が発生する。また、ライン型の液滴噴出ヘッドを用いると、ヘッド自体がコスト高になってしまう。
【0010】
そこで、本発明者らは、超音波トランスデューサー(以下、単にトランスデューサーという)に着目した。トランスデューサーでは、上述したような信頼性維持機構を付設しなくても、噴霧を適切にコントロールすることができる。また、液滴噴出ヘッドでは、記録紙に対する液滴の付与のオンオフを例えば1ドット領域などといった微小領域の単位で管理することになるが、定着液や画像除去促進液であれば、例えば15[mm]四方などといった比較的広い範囲でオンオフを管理しても実使用上差し支えない。よって、定着液や画像除去促進液をトナー像形成領域に選択的に付与するための手段において、液滴噴出ヘッドの代わりとして十分に機能させることが可能である。しかも、処理時間の短縮化を図る目的でライン方式の制御を採用したとしても、トランスデューサーを主走査方向に数十個並べ、それぞれからの噴霧の有無を制御するだけでよい。このような構成では、ライン方式の制御が可能な大型の液滴噴出ヘッドを採用する場合よりも、低コスト化を実現し得る可能性が十分にある。
【0011】
本発明者らは、このような考察に基づいて、主走査方向に並べた複数のトランスデューサーにより、定着液を記録部材のトナー像形成箇所に選択的に噴霧する実験を行った。すると、それぞれのトランスデューサーにより、それぞれ記録部材の噴霧箇所に対して適切な量の定着液を付着させることができた。しかしながら、トランスデューサーに供給するための液体を貯留する貯留タンク内での液面と、トランスデューサーの噴射口との高低差によっては、噴霧を長時間安定して行うことができなかった。
【0012】
具体的には、例えば図1に示すような噴霧装置を準備したとする。同図において、トランスデューサー900は、ステンレス等の金属材料からなる細長いホーン部材901と、これに固定された振動子902とを備えている。また、ホーン部材901は、液体930を図中上下方向に流通させるための液体流路を有している。この液体流路の一端側は、液体930を外部から流路内に受け入れるための受入口903になっており、この受入口903は鉛直方向上側を向いている。また、液体流路の他端側は、液体流路内の液体903を霧として外部に噴射する噴射口904になっており、この噴射口904は鉛直方向下側を向いている。振動子902は、ホーン部材901の長手方向における受入口903の近くに固定されている。ホーン部材901の近くには、液体930を貯留している貯留タンク940が配設されている。この貯留タンクの底面には、液体930を排出するためのドレン口が設けられており、このドレン口とトランスデューサー900の受入口903とは搬送チューブによって連結されている。このような状態で振動子902が超音波振動すると、ホーン部材901の液体流路内の液体930が噴射口904から霧として噴射するとともに、その噴射量とほぼ同量の液体930が搬送チューブ内から受入口903内に吸い込まれる。
【0013】
同図において、ホーン部材901の噴射口904は、貯留タンク940内の液面レベルWLよりも高い位置になっている。図中の+hは、この状態における両者の高低差を表わしている。ここで、+hがほぼゼロである場合、即ち、両者の高低差(水頭差)がそれほどない場合には、ホーン部材901の先端部が図2に示すような状態になる。同図において、ホーン部材901の液体流路内に存在する液体930の先端は、噴射口904とほぼ同じ位置に存在している。このような状態で、図示しない振動子が超音波振動すると、噴射口904から液体930が霧の状態で良好に噴射される。ところが、上述の高低差がある程度大きいと、図3に示すように、液体流路内の液体930の先端側が噴射口904から突出して、僅かに盛り上がる。この状態で図示しない振動子が超音波振動すると、その瞬間に噴射口904から突出していた液体930が液滴となって落下してしまう。この後、一時的に噴射口904から霧が良好に噴射されるが、やがて液体930の先端が徐々に噴射口904から突出し、それに伴って噴霧量が増加していく。そして、先に図3に示したような盛り上がり度合いで突出が止まり、噴霧量が最大になる。即ち、振動子の振動開始時に液滴が落下してしまうことに加えて、噴霧量が安定しないのである。また、上述の高低差が更に大きくなると、図4に示すように、噴射口904からの液体930の盛り上がりが非常に大きくなる。そして、この盛り上がりが液滴となって落下した後、再び同様の盛り上がりが形成されて液滴となって落下するという現象が噴霧中に繰り返される。これにより、噴霧装置としての機能が果たされなくなってしまう。
【0014】
一方、図1とは逆に、噴射口904が液面レベルWLよりも低くなるような高低差(−h)があるとする。この場合、高低差がある程度大きいと、図5に示すように、液体流路内の液体930の先端が噴射口904よりも窪んだ位置に存在するようになり、霧が液体流路内で発生してしまういわゆるキャビテーションという現象を引き起こす。そして、霧が噴射口904から良好に噴射されなくなる。また、高低差(−h)が更に大きくなると、図6に示すように、液体930の先端の噴射口904からの窪み量が更に大きくなり、やがて、液体が貯留タンクに向けて逆流してしまう。
【0015】
つまり、定着装置やトナー除去装置においては、特許文献2で説明されているように、液消費量低減のためにトナー領域のみに液を付与したり、定着品質向上のためにトナー量に応じて液付与量を可変したりすることが望ましいが、液の付与手段として、トランスデューサーを用いる場合には、常に一定のミスト量を発生する必要があり、このためにはホーン先端面である噴霧形成面に常に均一の定着液膜を形成しなければならないのである。
【0016】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような噴霧ヘッド、並びにこれを用いる定着装置、画像形成装置及びトナー除去装置を提供することである。即ち、記録部材の画像形成領域に対して適量の液体を長時間安定して噴霧することができ、しかも、ライン型の液滴噴出ヘッドを用いる場合に比べて構成の簡素化と低コスト化とを期待することができる噴霧ヘッドである。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、液体を流通させる液体流路と、液体を該液体流路内に受け入れる受入口と、該液体流路内の液体を霧として噴射するための噴射口とを有する噴霧部と、該噴霧部に固定された振動子とを備え、該振動子の発する超音波振動によって該液体流路内の液体を該噴霧部の先端にある該噴射口から噴霧する噴霧ヘッドにおいて、上記液体流路よりも径の小さな微小流路を複数有する多流路部材を、該液体流路内における上記噴射口の近傍に設けるか、あるいは該噴射口を塞ぐように上記噴霧部の先端に設けるかして、該多流路部材における複数の該微小流路をそれぞれ該液体流路に連通させ、該噴射口の代わりに、それぞれの該微小流路の端にある微小開口をそれぞれ噴射口として機能させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の噴霧ヘッドにおいて、上記多流路部材として多孔質部材を用い、該多孔質部材を上記噴霧部の先端に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の噴霧ヘッドにおいて、上記多流路部材として多孔質フィルムを用い、張架部材によって張架した該多孔質フィルムを上記噴霧部の先端に押し当てたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の噴霧ヘッドにおいて、上記張架部材を上記噴霧部とは別体で構成した支持体に支持させたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、トナー像が記録された記録部材に定着液を供給する供給手段を有し、該トナー像を該定着液によって該記録部材に定着せしめる定着装置において、上記供給手段として、請求項1乃至4の何れかの噴霧ベッドを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の定着装置において、上記定着液を貯留する貯留タンクと、該貯留タンクから上記受入口に延びる液体搬送管と、該液体搬送管の途中に配設され且つ駆動によって該液体搬送管の流路を開閉する開閉弁とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、画像情報に基づいて記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像を該記録部材に定着せしめる定着手段とを有する画像形成装置において、上記定着手段として、請求項5又は6の定着装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記定着手段として、請求項6の定着装置を用いるとともに、少なくとも上記振動子及び上記開閉弁の駆動を制御することで霧の噴霧の有無を制御する噴霧制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、上記噴霧ヘッドを複数設けるとともに、上記トナー像形成手段から送られてくる上記画像情報に基づいて上記開閉弁の駆動を制御させるように上記噴霧制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、トナー像が記録されている記録部材から該トナー像を読み取る読取手段と、該記録部材に画像除去促進液を供給する供給手段と、該読取手段による読み取り結果に基づいて該供給手段による画像除去促進液の供給と供給停止とを制御することで該記録部材におけるトナー像形成領域に対して画像除去促進液を選択的に供給せしめる供給制御手段と、画像除去促進液が供給された該記録部材に対して剥離部材を密着せしめた後に分離することで、トナー像を該記録部材から該剥離部材に転位させる剥離手段とを備えるトナー除去装置において、上記供給手段として、請求項1乃至4の何れかの噴霧ベッドを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0018】
これらの発明においては、これらの発明においては、記録部材に液体を供給する供給手段として、液体を従来のインクジェットヘッドのように滴として噴出する液滴噴出ヘッドを用いるのではなく、トランスデューサーのように霧として噴射する噴霧ヘッドを用いる。これにより、ライン型の液滴噴出ヘッドを用いる場合に比べて低コスト化を期待することができる。
また、これらの発明においては、液滴噴出ヘッドで必要としていた信頼性維持機構が不要になるので、液滴噴出ヘッドを用いる場合に比べて構成の簡素化を期待することができる。
また、これらの発明においては、従来のトランスシューサーのように噴霧部の液体流路の端にある流路開口を噴射口として利用するのではなく、液体流路に連結した複数の微小流路の端にある微小開口をそれぞれ噴射口として利用する。かかる構成においては、液体流路内の液体を複数の微小流路に分岐して保持することにより、従来のように液体流路の端にある流路開口を噴射口として利用する場合に比べて、液体流路内の液体を移動させるために最低限必要な液圧が高くなる。これにより、噴射口と貯留タンク内の液面レベルとの高低差によって液体の先端が噴射口から盛り上がったり、窪んだりといった現象が起こり難くなる。よって、記録部材の画像形成領域に対して適量の液体を長時間安定して噴霧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機(以下、単に「複写機」という。)に適用した一実施形態について説明する。
図7は、本実施形態に係る複写機の全体を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部100と、これの下方に設けられた給紙テーブル200と、プリンタ部100に載置されたスキャナ300と、これの上に載置された原稿自動搬送装置(ADF)400とから構成されている。
【0020】
図8は、プリンタ部100を部分的に示す拡大構成図である。同図において、無端状の中間転写ベルト10は、第1支持ローラ14、第2支持ローラ15、第3支持ローラ16によって張架された状態で、何れか1つの支持ローラの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。第1支持ローラ14と第2支持ローラ15との間のベルト展張部分の上方には、ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のトナー像を生成するための4つの画像形成ユニット18BK,Y,M,Cが水平方向い並んで配置されている。そして、これらの画像形成ユニット18BK,Y,M,Cの上方には、先に図7に示したように、光書込装置21が設けられている。この光書込装置21は、周知の技術によってスキャナ300で読み取られた原稿の画像情報に基づいてレーザー光を走査して、各画像形成ユニットに設けられた潜像担持体たるドラム状の感光体20BK,Y,M,C上に静電潜像を形成する。
【0021】
中間転写ベルト10の下方には、2次転写装置22が設けられている。この2次転写装置22は、2つのローラ23a,23b間に無端状の2次転写ベルト24を張架している。そして、中間転写ベルト10上のトナー像を記録部材としての転写紙上に2次転写する。この際、中間転写ベルト10の第3支持ローラ16に対する巻き掛け箇所に、2次転写ベルト24を当接させて2次転写ニップを形成する。なお、2次転写装置22は、2次転写ベルト24を用いた構成でなくても、例えば転写ローラを用いた構成としてもよい。
【0022】
中間転写ベルト10の2支持ローラ15に対する巻き掛け箇所には、ベルトクリーニング装置17が当接している。このベルトクリーニング装置17は、2次転写ニップを経由した後の中間転写ベルト10上に残留する転写残トナーを除去するためのものである。
【0023】
図9は、上述した4つの画像形成ユニット18BK,Y,M,Cのうち、2つを示す拡大構成図である。なお、4つの画像形成ユニット18BK,Y,M,Cは、互いに異なる色のトナーを用いる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては、符号の末尾に付すBK,Y,M,Cという添字を省略している。以下の説明においても、これらの添字を適宜省略する。
【0024】
画像形成ユニット18には、感光体20の周囲に、帯電装置60、現像装置61、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを有している。また、感光体20に対して中間転写ベルト10を介して対向する位置には、1次転写装置62を有している。
【0025】
上記帯電装置60は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体20に接触して電圧を印加することにより感光体20の表面を一様に帯電する。この帯電装置60としては、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものを採用することもできる。
【0026】
上記現像装置61としては、一成分現像剤を用いる一成分現像方式のものを採用してもよいが、本実施形態では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)を用いる二成分現像方式のものを採用している。
【0027】
BK,Y,M,Cの各色トナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料を母材とし、後述する定着液によって溶解又は膨潤可能なもので形成されている。現像装置61は、攪拌部66と現像部67に大別できる。攪拌部66では、現像剤が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ65上に供給される。この攪拌部66は、平行な2本のスクリュウ68が設けられており、2本のスクリュウ68の間には、仕切り板が設けられている。但し、スクリュウ68の軸線方向における両端部に相当する位置には、仕切り板が設けられていない。現像装置61の現像ケース70には、攪拌部66内の現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度センサ71が取り付けられている。
【0028】
一方、現像部67では、現像スリーブ65に付着した現像剤中のトナーが感光体20に転移する。この現像部67には、現像ケース70の開口を通して感光体20と対向する現像スリーブ65が設けられており、その現像スリーブ65内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ65に先端が接近するようにドクタブレード73が設けられている。
【0029】
攪拌部66内の2本のスクリュウ68によって攪拌される現像剤は、スクリュウ間で循環搬送される。そして、図中右側のスクリュウ68によって搬送されているときに、現像スリーブ65内に配設されたマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ65の回転に伴って搬送され、ドクタブレード73によって適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部66に戻される。このようにして感光体20と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットローラの磁力によって穂立ちして磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ65に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体20上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体20上の静電潜像部分に転移し、感光体20上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ65から離れ、攪拌部66に戻される。
このような動作の繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部66にトナーが補給される。
【0030】
1次転写装置62は、1次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト10を挟んで感光体20に押し当てるようにして設置されている。1次転写装置62は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また、各1次転写装置62の間には、中間転写ベルト10の裏面すなわち内周面側に接触する導電性ローラ74が設けられている。この導電性ローラ74は、1次転写時に各1次転写装置62により印加するバイアスが、中間転写ベルト10の内周面側の層を通じて隣接する画像形成ユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【0031】
上記感光体クリーニング装置63は、先端を感光体20に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体20に接触する導電性のファーブラシ76を併用している。このファーブラシ76には、金属製の電界ローラ77からバイアスが印加されており、その電界ローラ77にはスクレーパ78の先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード75やファーブラシ76により感光体20から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置63の内部に収容される。その後、回収スクリュウ79により感光体クリーニング装置63の片側に寄せられ、後述するトナーリサイクル装置80を通じて現像装置61へと戻され、再利用する。
【0032】
除電装置64は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体20の表面電位を初期化する。
【0033】
本複写機においては、感光体20の回転を開始すると、まず帯電装置60で感光体20の表面を一様に帯電せしめる。次いで、スキャナ300によって読み取った画像情報に基づいて光書込装置21からレーザーLを照射し、感光体20上に静電潜像を形成する。その後、現像装置61によって静電潜像を現像してトナー像を得る。このトナー像は、1次転写装置62によって中間転写ベルト10上に1次転写される。1次転写後に感光体20の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置63により除去され、その後、感光体20の表面は、除電装置64により除電されて、次の画像形成に供される。
【0034】
複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置400の原稿台30に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス32上に搬送される。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体33および第2走行体34が走行を開始する。これにより、第1走行体33からの光がコンタクトガラス32上の原稿で反射し、その反射光が第2走行体34のミラーで反射されて、結像レンズ35を通じて読取センサ36に案内される。このようにしいて原稿の画像情報を読み取る。
【0035】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、3つの支持ローラ14,15,16のうち、1つが回転駆動して中間転写ベルト10が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット18BK,Y,M,Cの感光体20BK,Y,M,Cや2次転写装置22の2次転写ベルト24も駆動する。このとき、中間転写ベルト10の裏面に設けられた図示しない検知マークがマークセンサに検出されることで、各画像形成ユニット間の同期がとられる。なお、中間転写ベルト10、感光体20BK,Y,M,C、及び2次転写ベルト24は、これらの間で一定の相対速度が維持されるように駆動が制御される。
【0036】
その後、スキャナ300の読取センサ36で読み取った画像情報に基づき、光書込装置21から、各画像形成ユニットの感光体20BK,Y,M,Cに書込光Lがそれぞれ照射される。これにより、各感光体20BK,Y,M,Cには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置61BK,Y,M,Cによって現像される。そして、各感光体20BK,Y,M,C上には、それぞれ、BK,Y,M,Cトナー像が形成される。このようにして形成された各色トナー像は、1次転写装置62BK,Y,M,Cにより、順次中間転写ベルト10上に重なり合うようにそれぞれ1次転写される。これにより、中間転写ベルト10上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。
【0037】
また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙に応じた給紙テーブル200の給紙ローラ42が回転し、給紙カセット44の1つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ45で1枚に分離して給紙路46に入り込み、搬送ローラ47によりプリンタ部100内の給紙路48まで搬送される。このようにして搬送された転写紙は、レジストローラ49に突き当たったところで止められる。なお、給紙カセット44にセットされていない転写紙を使用する場合、手差しトレイ51にセットされた転写紙を給紙ローラ50により送り出し、分離ローラ52で1枚に分離した後、手差し給紙路53を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ49に突き当たったところで止められる。
【0038】
レジストローラ49は、上述のようにして中間転写ベルト10上に形成された合成トナー像が2次転写装置22の2次転写ベルト24に対向する2次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ49は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。その印加バイアスには、DC電圧が用いられるが、転写紙をより均一に帯電させるためにDCオフセット成分をもったAC電圧を用いてもよい。なお、このようにバイアスが印加されたレジストローラ49を通過した後の転写紙表面は、若干ながら負極性に帯電する。よって、この場合、中間転写ベルト10から転写紙への2次転写時にはレジストローラ49にバイアスが印加されなかった転写紙とは転写条件が変わるため、適宜転写条件を変更する必要が生じる。
【0039】
レジストローラ49により送り出された転写紙は、中間転写ベルト10と2次転写ベルト24との間に形成される2次転写ニップに送り込まれ、2次転写装置22により、中間転写ベルト10上の4色重ね合わせトナー像が転写紙上に2次転写される。そして、転写紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【0040】
このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、2次転写装置22から後述する定着装置150に送られた後、排紙ローラ対56を経由して機外の排紙トレイ57にスタックされる。
【0041】
従来より、トナーを用いて画像を形成する画像形成装置においては、トナー像を記録した記録紙を加熱方式の定着装置に通してトナー像を記録紙に定着せしめるものが主流となっていた。しかしながら、加熱方式の定着装置では、ヒーター等の熱源によって多量のエネルギーを消費してしまうという不具合があった。また、画像形成命令を受けてから、加熱ローラ等を所定温度に昇温せしめるまでのウオームアップによって1枚目のプリントアウトに長時間を要してしまうという不具合もあった。
【0042】
そこで、本実施形態に係る複写機では、図7に示した定着装置150として、トナーを溶解又は膨潤させ得る定着液を利用してトナー像を定着させる定着液方式のものを採用している。かかる定着装置150によれば、上述したようなウオームアップによるファーストプリントアウト時間の長期化や、多量のエネルギー消費を回避することができる。
【0043】
次に、本実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図10は、定着装置150を示す拡大構成図である。同図において、定着装置150は、弁制御回路151や噴霧制御回路152などを備えている。また、定着液910を複写機外部から補充するための補充タンク153、定着液910を貯留する貯留タンク154、電磁弁155、噴霧ユニット156、紙検出センサ157、供給ポンプ158、搬送ベルト装置160なども備えている。
【0044】
補充タンク153の底壁に設けられたドレン管171には、供給ポンプ158を介して供給管172が接続されている。供給ポンプ158が後述する噴霧制御回路152による制御によって作動すると、補充タンク153内の定着液910が、ドレン管171と供給ポンプ158と供給管172とを介して貯留タンク154内に供給される。
【0045】
貯留タンク154は、内部が仕切り板によって2つに仕切られており、これによって貯留タンク154内には貯留部とオーバーフロー部とが形成されている。補充タンク153から送られてくる定着液910は、貯留タンク154の貯留部に流入する。貯留部内の定着液910の液面レベルが上述の仕切り板の天端よりも高くなると、定着液910が貯留部内からオーバーフロー部内にオーバーフローする。そして、オーバーフロー部の底壁に接続されたオーバーフロー管173を通って、補充タンク153内に戻される。これにより、貯留タンク154の貯留部内の液面レベルは、仕切り板の天端レベル付近に維持される。
【0046】
貯留タンク154の底壁には、貯留ドレン管174の一端側が接続されており、他端側は電磁弁155を介して分岐継手175に接続されている。この分岐継手175は、貯留タンク154から延びる貯留ドレン管174を複数の送出管175に分岐する。これら送出管175は、噴霧ユニット156に接続されている。噴霧ユニット156内には、図示しない複数のトランスデューサーがベルト幅方向(紙幅方向)に並べて配設されており、前述の分岐継手は、貯留ドレン管174をこれらトランスデューサーと同じ数の送出管175に分岐する。そして、これら送出管175は、噴霧ユニット156内の複数のトランスデューサーに1対1の関係で接続されている。なお、貯留ドレン管174を分岐継手175によって複数に分岐してそれぞれを互いに異なるトランスデューサーに接続する代わりに、貯留ドレン管174をトランスデューサーの数に対応させて複数設けてもよい。但し、この場合、電磁弁155もトランスデューサーの数に対応させて複数設ける必要がある。
【0047】
搬送ベルト装置160は、無端状の搬送ベルト161を駆動ローラ162と従動ローラ163とによって張架している。そして、複写機全体の制御を担うメイン制御部によって駆動が制御される駆動ローラ162の回転により、搬送ベルト161を図中反時計回り方向に無端移動せしめる。上述の図示しない2次転写装置から送り出された転写紙Pは、定着装置150の搬送ベルト161の上部張架面に受け渡されて、図中右側から左側へと搬送される。転写紙Pは、搬送ベルト161の上部張架面への受け渡しに先立って、反射型フォトセンサ等からなる紙検知センサ157によって検知される。なお、搬送ベルト161は、ゴムや樹脂等の弾性材料からなるベルト基体に、図示しない無数の吸引孔が設けられたものである。
【0048】
搬送ベルト161のループ内には、図示しない複数の吸引通路が設けられた吸引板164が配設されており、この吸引板164には、吸引力を発揮するブロワ等の吸引装置165が接続されている。この吸引装置165が図示しない上述のメイン制御部の制御によって作動すると、吸引板164の図示しない複数の吸引通路内に吸引力が発生して搬送ベルト161を吸引板164に吸い付ける。この吸い付けにより、搬送ベルト161の図示しない無数の吸引孔内にも吸引力が発生し、転写紙Pを搬送ベルト161の上部張架面に吸い付ける。転写紙Pは、このようにして搬送ベルト161の上部張架面に吸い付けられながら搬送される。
【0049】
紙検知センサ157は、図示しない2次転写装置から送り出された転写紙Pの先端を検知すると、その検知信号を噴霧制御回路152に送る。この噴霧制御回路152には、上述のメイン制御部から、転写紙P上に形成されたフルカラー画像の画像情報が送られてくる。噴霧制御回路152は、紙検知センサ157から送られてくる検知信号と、メイン制御部から送られてくる画像情報とに基づいて、搬送ベルト161によって搬送される転写紙P上におけるフルカラー画像の位置を特定する。また、フルカラー画像の画像情報に基づいて、前述の位置における画像濃度を特定する。そして、その位置情報に基づいて複数のトランスデューサーにおける振動子の駆動のオンオフをそれぞれ個別に制御してフルカラー画像に対して定着液を選択的に噴霧するとともに、画像濃度情報に基づいて振動子に対する駆動電圧の強度を調整して定着液の噴霧量を画像濃度に応じた値に制御する。なお、メイン制御部から送られてくる画像情報に基づいて転写紙P上におけるフルカラー画像の位置や画像濃度を特定させるように噴霧制御回路152を構成した例について説明したが、メーン制御部からの画像情報の代わりに、スキャナによって読み取った画像情報を参照させるように噴霧制御回路152を構成してもよい。この場合、図10に示した紙検知センサ157の代わりに、CCD等からなるスキャナを配設し、これによる読み取り結果に基づいてフルカラー画像の位置や画像濃度を特定させるようにすればよい。
【0050】
定着液910は、トナーを溶解又は膨潤させ得る液体からなる。例えば、有機溶媒などである。但し、有機溶媒は、揮発性が高く、且つ有害なものが多いので定着液910として用いるのには好ましくない。揮発性が比較的低く、無臭、無害で且つトナーを溶解又は膨潤させ得る液体を定着液910として用いることが望ましい。このような液体としては、脂肪酸エステル、詳しくは、直鎖飽和脂肪酸エステル、脂肪族ニ塩基酸エステル、脂肪族ニ塩基酸ジアルコキシジアルキルエステルなどが溶媒としての水に溶解されたものなどが挙げられる。トナーに対する濡れ性や、紙への浸透速度を制御する目的で、この液体に界面活性材を添加してもよい。
【0051】
図11は、上述した噴霧ユニット156内に配設された複数のトランスデューサー180のうちの1つを、貯留タンク154などとともに示す拡大構成図である。トランスデューサー180は、ステンレス等の金属材料からなる細長いホーン部材181と、これに固定された圧電素子等からなる振動子182とを有している。
【0052】
ホーン部材181は、全体的に細長い形状であって、且つ、定着液910を受け入れる後端側から、噴霧を行う先端に向けて段階的に先細になる形状になっている。そして、ホーン部材181の先端は、円盤状の円盤部181aになっている。また、ホーン部材181の中央よりも後端側に寄った位置には、ホーン部材181全体を固定するためのフランジ部181bが形成されている。また、ホーン部材181は、その後端から先端まで延びる液体流路や、この液体流路の後端で定着液を受け入れるための受入口181cなども有している。この受入口181cには、上述の図示しない分岐継手によって複数の分岐された送出管175の1つが接続されており、送出管175内の定着液が受入口181cを介してホーン部材181の液体流路内に流入する。
【0053】
噴霧部たるホーン部材181の長手方向において、フランジ部181bよりも後端側には、圧電素子等からなる振動子182が接着剤などによって固定されている。上述の噴霧制御回路の制御によって振動子182の2つの電極182a,bの間に高周波電圧が印加されると、振動子182が超音波振動を起こす。この超音波振動による変位は、ホーン部材181の後端部に伝えられた後、ホーン部材181の先端部に向けて伝搬される。この伝搬の際、もとの振動とは逆方向に変位が徐々に増幅されていく。具体的には、超音波振動の発する変位を+Yで表すと、ホーン部材181の後端側では、Yの値が徐々に小さくなっていくように変位が先端側に向かって伝搬していく。そして、フランジ部181bの位置でYの値がちょうどゼロになるが、フランジ部181bの位置を超えると、今度は変位の方向が逆になる。フランジ部181bよりも先端側における変位を−Yで表すと、Yの値は先端側に向けて徐々に大きくなっていく。そして、このようにして増幅された変位がホーン部材181の先端部で短時間に繰り返されることにより、液体流路内の定着液がホーン部材181の先端から霧として噴射される。なお、フランジ部181bは、トランスデューサー180を噴霧ユニットの支持体に固定するためのものである。
【0054】
上述したように、ホーン部材181の先端部は円盤部181aになっており、液体流路はこの円盤部181aの先端まで延びている。円盤部181aの先端は、後述する多孔質部材183が設けられていない状態では霧を噴射する噴射口となるが、本実施形態では、後述する多孔質部材183が設けられていないので円盤部181aからの液体出口になっている。
【0055】
円盤部181aの先端には、その円盤面積と同等の平面積の多孔質部材183が接合されている。この多孔質部材183は、金属細線を織ったものや、焼結金属などの市販材料からなり、蝋付け(ロウ付け)や溶接などによって円盤部181aに接合されており、円盤部181aと一体化している。多孔質部材183内には、図示しない無数の微小セルが形成されており、これら微小セルは、図中上下方向だけでなく、図中左右方向にも連通している。このため、多孔質部材183の平面積はホーン部材181の液体流路の径よりも遙かに大きくなっているが、この液体流路の端の開口に連結された多孔質部材183では、毛細管現象により、定着液910が多孔質部材183の厚み方向だけでなく、平面方向にも浸透する。これにより、多孔質部材183の平面方向の全領域に定着液910が行き渡る。多孔質部材183の下面は、無数の微小セルによる微小開口が形成されており、これら微小開口がそれぞれ霧を噴射する噴射口となる。即ち、本実施形態では、円盤部181aの先端にある液体出口の代わりに、これら微小開口を噴射口として機能させている。なお、多孔質部材183の無数の微小セルによって構成される複数の微小流路は、5[μm]程度の大きさの固形物を濾過することができる程度の断面積になっている。
【0056】
かかる構成のトランスデューサー180においては、ホーン部材181の液体流路内の定着液910液体を、多孔質部材183の無数の微小セルによって形成される複数の微小流路に分岐して保持する。これにより、従来のように液体流路の端にある流路開口を噴射口として利用する場合に比べて、液体流路内の定着液910を移動させるために最低限必要な液圧が高くなる。これは、毛細管現象によって液体の保持力が高まるからである。そして、噴射口と貯留タンク154内の液面レベルとの高低差によって定着液910の先端が噴射口から盛り上がったり、窪んだりといった現象が起こり難くなるため、噴射口と貯留タンク154内の液面レベルとの高低差の許容範囲を広げる。よって、転写紙Pのフルカラー画像形成領域に対して適量の定着液910を長時間安定して噴霧することができる。さらに、多孔質部材183の全面に定着液910が行き渡るため、ミスト発生領域を広げて液体流路の径よりも遙かに大きな範囲を噴霧することができる。
【0057】
なお、本複写機の噴霧ユニットでは、同図に示したトランスデューサー180が主走査方向(ベルト幅方向)に15〜20個程度並べられている。各トランスデューサー180において、ホーン部材181の円盤部181aの大きさはφ15[mm]程度になっている。また、トランスデューサー180による転写紙Pに対する噴霧範囲も、φ15[mm]程度になっている。
【0058】
図12は、トランスデューサー180の変形例を示す拡大構成図である。同図のトランスデューサー180では、多孔質部材として、薄厚の樹脂フィルム等からなる多孔質フィルム184を用いている。この多孔質フィルム184は、テンショナー等の張架部材185によって所定の張力で張られており、その中央部が図中下方に向けて撓むようにホーン部材181の円盤部181aの円盤部181aに押し当てられている。この押しあてにより、多孔質フィルム184の中央部がホーン部材181の液体流路の端に連結されている。
【0059】
多孔質フィルム184においても、図示しない無数の微小セル内で定着液がフィルム厚み方向、平面方向の両方に浸透する。これにより、ホーン部材181の液体流路の径よりも遙かに面積の広い噴霧範囲が確保される。
【0060】
多孔質フィルム184を張架する張架部材185は、ホーン部材181とは別体で構成された支持体、例えば噴霧ユニットの図示しない側板等に固定されている。これにより、超音波振動するホーン部材181に張架部材185を固定することによる張架部材の超音波振動を回避して、多孔質フィルム184を安定して張架することが可能になる。なお、多孔質フィルム184は、ある程度の伸縮性を発揮する材料から構成されている。そして、ホーン部材181が超音波振動すると、それに伴って微妙に伸縮して、円盤部181aに密着している状態を常に維持する。
【0061】
以上の構成の変形例装置においては、多孔質フィルム184として、バクテリアを濾過滅菌するなど目的で一般市場において広く販売されているメンブランフィルターを使用することができる。
【0062】
なお、ホーン部材181の先端に多孔質部材185を固定した例について説明したが、液体流路内における液体出口の近傍に、液体流路と同等の径の多孔質部材185を設けてもよい。この場合、厚み方向だけでなく面方向にも液体を流通させる多孔質部材185の代わりに、多数の微小管により、厚み方向(噴射方向)だけに液体を流通させるものを多流路部材として用いることもできる。
【0063】
次に、本発明を適用したトナー除去装置の一実施形態について説明する。
図13は、本実施形態に係るトナー除去装置の要部を示す概略構成図である。同図において、トナー除去装置は、給紙ユニット510、液付与ユニット520、トナー剥離ユニット530、排紙受けユニット540の各ユニットから構成されている。
【0064】
給紙ユニット510は積載状態で収容しているトナー像記録済みの記録紙Pを一枚づつ分離給紙するものである。また、液付与ユニット520は給紙ユニット510から搬送されてくる記録紙Pに画像除去促進物質を付与するものである。また、トナー剥離ユニット530は画像除去促進物質が付与された記録紙Pの除去領域で画像を形成するトナーを剥離除去するものである。また、排紙受けユニット540はトナー剥離ユニット530から排出される記録紙Pを受けるものである。
【0065】
給紙ユニット510は、底板511上に積み重ねられた記録紙Pを最上部のものから給紙ローラ512でピックアップした後、タイミング調整およびスキュー補正のためのレジストローラ対514によって液付与ユニット520に向けて送り出す。
【0066】
液付与ユニット520は、記録紙P上のトナー像を読み取るスキャナ521と、噴霧装置522とを有している。この噴霧装置522は、液体として画像除去促進液を用いる他が、先に説明した定着装置150と全く同じになっている。
【0067】
液付与ユニット520は、スキャナ521によって読み取った画像情報に基づいて噴霧装置522を駆動して、記録紙Pのトナー像形成領域に対して選択的に画像除去促進液を噴霧する。この噴霧により、トナー像を構成するトナーと、記録紙Pとの接着状態を不安定化させた後、記録紙Pをトナー剥離ユニット530に送る。
【0068】
トナー剥離ユニット530は、加熱ランプ531を内蔵する剥離ローラ532を複数有しており、そのうちの半分の剥離ローラ532によって、無端状の第1剥離ベルト533を張架している。また、残りの半分の剥離ローラ532によって、無端状の第2剥離ベルト534を張架している。これら剥離ベルトは、第1剥離ベルト533の下部張架面と、第2剥離ベルト534の上部張架面とを互いに当接させて剥離ニップを形成している。各剥離ローラ532は、この剥離ニップを波打たせるように配設されている。剥離ニップが波打つことにより剥離ベルトと記録紙Pとの間にせん断力が生じる。このせん断力により記録紙Pの表面を損傷させずにトナーを除去することが可能となる。
【0069】
剥離ベルトの表面は、軟化したトナーに対して、記録紙Pの表面と該トナーとの付着力より大きい付着力を有する材料で構成されている。また、剥離ローラ532に内蔵される加熱ランプ531は、記録紙Pに密着しながら固化しているトナーを加熱して軟化させ、この軟化により、トナーを剥離ベルトに接着させ易くしたり、記録紙Pの繊維から剥がし易くしたりする。
【0070】
記録紙Pから第1剥離ベルト533、第2剥離ベルト534に転位したトナーは、第1クリーニング装置535、第2クリーニング装置536によってそれぞれベルト表面から除去される。
【0071】
紙受けユニット540、トナー剥離除去ユニット530の剥離ニップから排出された記録紙Pを排紙トレイ541上にスタックする。
【0072】
画像除去促進物質には、トナーと記録紙との付着力を弱めるために記録紙に該画像除去促進物質を十分浸透させること、一旦記録紙から剥離されたトナーが再度記録紙に付着することを防ぐこと、あるいはトナーと該画像除去促進物質の親和性を高めることを目的として、界面活性剤を添加することができる。用いられる界面活性剤としては、陰イオン系、陽イオン系、両性イオン系、非イオン系の界面活性剤のいずれでもよく、その具体的な例としては、陰イオン界面活性剤としては石鹸、N−アシルアミノ酸塩、アルキルエーテル酢酸塩、アシル化ペプチド等のカルボン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、α−オレフインスルホン酸塩、N−アシルスルホン酸塩等のスルホン酸塩、硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルアリールリン酸塩等のリン酸エステル塩が挙げられる。陽イオン界面活性剤としては脂肪族アミン塩、アルキル第4級アンモニウム塩、芳香族第4級アンモニウム塩、複素環第4級アンモニム塩等が挙げられる。両性界面活性剤としてはカルボキシベタイン、スルホベタイン等のべタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。非イオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキル及びアリールエーテル、ポリオキシエチレンスチロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のエーテル系、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル等のエーテルエステル系、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等のエステル系、脂肪族アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド等の含窒素系が挙げられる。
【0073】
これらのうち、スルホコハク酸アルキルエステル構造を有する化合物は像保持体から画像を剥離除去するのに特に優れており、好ましいものである。このような化合物としては、例えばモノ又はジアルキルスルホコハク酸アルキルエステル塩構造を有する界面活性剤、あるいはこれら界面活性剤のカウンターイオンの交換により酸として単離したスルホコハク酸ジオクチルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジヘキシルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジシクロヘキシルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジアミルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジブチルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸イソデカノールエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸エトキシアルキルエステルナトリウム塩および酸などが挙げられ、特にスルホコハク酸ジオクチルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジヘキシルエステルナトリウム塩および酸、スルホコハク酸ジアミルエステルナトリウム塩および酸が好ましい。
【0074】
かかる構成のトナー除去装置においては、記録部材の画像形成領域に対して適量の画像除去促進液を長時間安定して噴霧することができ、しかも、ライン型の液滴噴出ヘッドを用いる場合に比べて低コスト化を期待することができる。
【0075】
以上、実施形態に係る複写機においては、多流路部材として多孔質部材183を用い、これをホーン部材181の液体流路の端に連結させるように噴霧部たるホーン部材の外面に固定している。かかる構成では、多孔質部材183として、焼結金属などといった一般市場に広く出回っているものを用いることができる。
【0076】
また、トランスデューサー180の変形例においては、多流路部材として多孔質フィルム184を用い、張架部材185によって張架した多孔質フィルム184をホーン部材181の液体流路の端に連結させるようにホーン部材の外面に押し当てている。かかる構成では、多孔質フィルム184として、メンブランフィルターなどといった一般市場に広く出回っているものを用いることができる。
【0077】
また、定着装置150の変形例においては、張架部材185をホーン部材181とは別体で構成した支持体に支持させているので、上述したように、超音波振動するホーン部材181に張架部材185を固定することによる張架部材185の超音波振動を回避して、多孔質フィルム184を安定して張架することができる。
【0078】
また、定着装置150においては、定着液910を貯留する貯留タンク154と、貯留タンク154からホーン部材181の受入口181cに延びる液体搬送管と、この液体搬送管の途中に配設され且つ駆動によって液体搬送管の流路を開閉する開閉弁たる電磁弁154とを設けている。これにより、複写機が画像形成動作を行っていない待機状態であるときには、電磁弁154によって受入口181cと貯留タンク154との間の液路を遮断することができる。そして、この遮断により、待機状態であるときに、噴射口と貯留タンク154の液面レベルとの高低差による液圧をホーン部材181の液体流路内に長時間かけつづけることによる定着液の長期的な移動を回避することができる。
【0079】
また、定着装置150においては、振動子182及び電磁弁155の駆動を制御することで霧の噴霧の有無を制御する噴霧制御手段たる噴霧制御回路152を設けているので、トランスデューサー180や電磁弁155を適切に自動制御することができる。
【0080】
また、実施形態に係る複写機においては、噴霧ヘッドたるトランスデューサー180を複数設けるとともに、トナー像形成手段たるプリンタ部100のメイン制御部から送られてくる画像情報に基づいて電磁弁155の駆動をそれぞれ制御させるように噴霧制御手段の一部として機能する弁制御回路153を構成しているので、待機中には電磁弁155を閉じて上述した定着液の液体流路内での長期的な移動を回避する制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】実験に用いられた噴霧装置の一例を示す概略構成図。
【図2】液体流路内の液体の先端レベルが適正な状態にあるホーン部材の先端部を示す拡大模式図。
【図3】プラスの高低差(+h)がある程度大きい場合におけるホーン部材の先端部を示す拡大模式図。
【図4】プラスの高低差(+h)が更に大きくなった場合におけるホーン部材の先端部を示す拡大模式図。
【図5】マイナスの高低差(−h)がある程度大きい場合におけるホーン部材の先端部を示す拡大模式図。
【図6】マイナスの高低差(−h)が更に大きくなった場合におけるホーン部材の先端部を示す拡大模式図。
【図7】実施形態に係るプリンタの全体を示す概略構成図。
【図8】同プリンタのプリンタ部を部分的に示す拡大構成図。
【図9】同プリンタ部の4つの画像形成ユニットのうち、2つを示す拡大構成図。
【図10】同複写機の定着装置を示す拡大構成図。
【図11】同定着装置の噴霧ユニットに配設された複数のトランスデューサーのうちの1つを貯留タンクとともに示す拡大構成図。
【図12】同トランスデューサーの変形例を示す拡大構成図。
【図13】実施形態に係るトナー除去装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
【0082】
18 画像形成ユニット(トナー像形成手段の一部)
150 定着装置
151 弁制御回路(噴霧制御手段の一部)
152 噴霧制御回路(噴霧制御手段の一部)
154 貯留タンク
155 電磁弁(開閉弁)
175 送出管(液体搬送管)
180 トランスデューサー(噴霧ヘッド)
181 ホーン部材(噴霧部)
181c 受入口
182 振動子
183 多孔質部材
184 多孔質フィルム
185 張架部材




 

 


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