JPH073616B2 - 連続用紙乾燥装置を備えた電子写真式印字機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、静電写真式印字機、詳細には液体キャリヤで
ぬれた移動中の連続用紙を乾燥させる装置に関するもの
である。

発明が解決しようとする問題点 一般に、電子写真式印字プロセスにおいては、光導電性
部材の表面を感光化するため、ほぼ一様な電位に帯電さ
れる。光導電性部材の帯電した部分は、複写する原稿書
類の光像にさらされ、この露光により、光導電性部材の
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
像が記録される。光導電性部材に静電潜像が記録された
あと、静電潜像は、液体現像剤と接触することによって
現像される。液体現像剤は、液体キャリヤの中に着色粒
子が分散しているものである。着色粒子すなわちトナー
粒子は、光導電性部材の上に像の形状で堆積する。その
あと、現像された像は、コピーシートへ転写される。転
写のとき、必ず着色粒子と共に若干の液体キャリヤがコ
ピーシートへ転移される。転写後、着色粒子をコピーシ
ートへ永久的に定着し、かつ残留液体キャリヤが蒸発す
るため、コピーシートに熱が加えられる。

着色粒子をコピーシートへ定着し、残留液体キャリヤを
コピーシートから蒸発させる方法は、数多く考案されて
いる。それらの中には、オーブン定着方法、熱空気定着
方法、フラッシュ転写方法、ロール定着方法がある。高
速電子写真式印字機においては、カットシートの代わり
に連続用紙が使用される。したがって、比較的高速で移
動する連続用紙から液体キャリヤを除去する必要があ
る。さらに、連続用紙の周囲の空気に含まれている液体
キャリヤの蒸気は、液体キャリヤの下方爆発限界の25％
以下のレベルでなくてはならない。このことから、連続
用紙を乾燥するのに必要な温度は、できるだけ低いこと
が望ましい。着色粒子を連続用紙へ定着することと連続
用紙を乾燥することとは、独立していることが明らかに
望ましい。そのようにすれば、乾燥処理を低温で行うこ
とが可能である。この方法は、必要なエネルギーが少な
くてすみ、より効率的である。したがって、連続用紙を
定着温度でなく、それよりも若干低い中間の温度で乾燥
させ、かつ液体キャリヤの蒸気で飽和した空気を蒸発し
た液体キャリヤの下方爆発限界の25％以下に維持するこ
とができれば都合がよい。これまで、カットシートや連
続用紙への定着および乾燥を改良するため、数多くの方
法が考案されている。本発明に関連があると思われる文
献としては、米国特許第2,972,196号（1961年２月21日
発行）、同第3,794,417号（1974年２月26日発行）、同
第3,965,332号（1976年６月22日発行）、同第4,121,888
号（1978年10月24日発行）、同第4,259,006号（1981年
３月31日発行）がある。

上記諸文献の関連部分は、次のように要約することがで
きる。

米国特許第2,972,196号は、インク膜付きの表面にアー
ク・プラズマを接触させて、印字された連続用紙を乾燥
する方法を開示している。プラズマの強力な熱で、イン
ク膜内の溶媒は、瞬間的に蒸発する。アーク・プラズマ
は、印字された連続用紙の表面の上方に少し間隔をおい
て配置された一対の電極に高い電圧を加えることによっ
て作られる。インクから生じた蒸発物質は、アークの周
囲に空気流を通すか、または他の適当な手段でアークを
取り囲む空間から除去される。

同第3,794,417号は、プラスチック粉末像を支持材料の
シートへ定着する内部加熱式ロール定着装置を開示して
いる。

同第3,965,332号は、定着ローラーと加圧ローラーで形
成されたニップの間をコピーシートが通過するようにな
っている定着装置を開示している。放射加熱器を用い
て、トナー粉末像をコピーシートへ予備定着させたあ
と、定着ローラーと加圧ローラーがトナー粉末像をコピ
ーシートへ永久的に定着させるようになっている。

同第4,121,888号は、その全長に及ぶ放射熱源を用いた
定着装置を開示している。トナー像は、最初ホットプレ
ートによって加熱され、そのあとフラッシュ・ランプの
減光出力にさらされる。

同第4,259,006号は、エアジェットで感光体ドラム上の
使用済み分散剤を計量ローラーの上に動かし、その計量
ローラーで分散剤をリザーバへ戻すようになっている定
着装置を開示している。余分の現像剤を除去すること
で、像をコピーシートへ定着するのに必要な熱を節減し
ている。

問題点を解決するための手段 本発明の第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、少なくとも液体キャリヤ内に
着色粒子が分散している液体現像剤で部材の上に記録さ
れた潜像を現像する手段、現像された像を部材から連続
用紙の一部分へ転写する手段、着色粒子を連続用紙へ像
の形状で定着する手段、および連続用紙の長く延びた領
域にわたって連続用紙の移動方向と平行に、かつ連続用
紙の移動方向とは反対の方向に加熱された空気流を送
り、液体キャリヤを蒸発させ連続用紙を乾燥させる手段
を備えている複写機が得られる。

本発明の第２の態様として、光導電性部材の上に静電潜
像が記録される形式の電子写真式印字機であって、少な
くとも液体キャリヤ内に着色粒子が分散している液体現
像剤で光導電性部材の上に記録された潜像を現像する手
段、現像された像を光導電性部材から連続用紙の一部分
へ転写する手段、着色粒子を連続用紙へ像の形状で定着
する手段、および連続用紙の長く延びた領域にわたって
連続用紙の移動方向と平行に、かつ連続用紙の移動方向
とは反対の方向に加熱された空気流を送り、液体キャリ
ヤを蒸発させ連続用紙を乾燥させる手段、を備えている
電子写真式印字機が得られる。

本発明のその他の特徴は、添付図面を参照して、以下の
説明を読まれれば明らかになるであろう。

実施例 以下、発明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
精神および発明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、本発明に包含されるものと考え
る。

電子写真式印字技術は良く知られているので、以下、添
付図面を参照して電子写真式印字機に使用されている各
種の処理ステーションの作用を簡単に説明する。

第１図に示すように、電子写真式印字機は、４っのモジ
ュールに分けられる。モジュール10は、連続用紙供給モ
ジュールである。モジュール12,14は、印字モジュール
であり、モジュール16は、シート切断・積重ねモジュー
ルである。モジュール10では、供給ローラーから印字モ
ジュール12へ連続用紙が送られる。印字モジュール12
は、電気的に接地された導電性基層の上に光導電性表面
が付いたドラム20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、導電性基層は、
アルミニウム合金から作られたものが好ましい。ドラム
20は、矢印22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各種処理ステ
ーションを順次通過させる。最初に、ドラム20の一部分
が帯電ステーションを通過する。帯電ステーションで
は、コロナ発生装置24がドラム20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、像形成ステーションを通過する。
像形成ステーションでは、レーザー装置26が変調された
レーザー・ビームでドラム20の光導電性表面の帯電した
部分を照射して、その上の電荷を選択的に消去する。こ
れにより、光導電性表面に静電潜像が記録される。ここ
では光導電性表面の帯電した部分を選択的に消去して静
電潜像を記録するレーザー装置について説明したが、代
わりに他の技術、たとえば光学レンズ装置と不透明な原
稿書類を使用してもよいことは理解されるであろう。像
形成後、ドラム20は、光導電性表面に記録された静電潜
像を回転させて現像ステーションへ送る。現像ステーシ
ョンには、ドラム20の光導電性表面に記録された静電潜
像に液体現像剤を接触させるように構成されたローラー
をもつ現像装置28が設置されている。実例として、液体
現像剤は、脂肪族炭化水素（大部分はデカン）から作ら
れた絶縁性液体キャリヤ（エクソン社から商標Isoparを
付して市販されている）内にトナー粒子が分散している
ものでもよい。トナー粒子は、着色粒子たとえばカーボ
ンブラックを含有する適当な樹脂から作られたものが好
ましい。米国特許第4,582,774号（1986年）明細書に、
使用に適した液体現像剤が記載されている。現像後、ド
ラム20は、現像された像を転写ステーションへ送る。転
写ステーションにおいては、連続用紙18が現像された像
と同期してドラム20と接触し、コロナ発生装置30が連続
用紙18の裏面にイオンを散布して液体像を連続用紙へ引
き付ける。転写後、連続用紙18は、移動し続けて液体像
を定着ステーションへ進める。

定着ステーションには、トナー粒子を連続用紙へ像の形
状で永久的に定着させる定着装置32が設置されている。
しかし、この時点で、連続用紙は、依然として液体キャ
リヤでぬれている。定着装置32は、連続用紙上のトナー
粒子によって選択的に吸収される赤外線の波長で放射エ
ネルギーを発生する放射加熱器であることが好ましい。
この放射加熱により、トナー粒子が溶融してコピーシー
トへ定着される。実例として、放射加熱器は、反射器内
に、連続用紙に向かい合ってその像面に熱が伝達される
位置に設置された赤外線石英ランプを備えている。しか
し、他の適当な放射加熱器を使用してトナー粒子を連続
用紙へ定着してもよいことは理解されるであろう。また
放射加熱器の代わりに、オーブン加熱器またはフラッシ
ュ加熱器を使用してトナー粒子を連続用紙へ定着しても
よいことは理解されるであろう。ドラム20の光導電性表
面には、必ず若干の残留トナー粒子が付着したままにな
っている。この残留物質は、清掃ステーションにおいて
光導電性表面から除去される。清掃ステーションには、
光導電性表面の移動方向とは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適当な合成樹脂で作
られた清掃ローラー34が設置されている。この清掃作用
を助けるために、清掃ローラー34の表面に現像液を供給
してもよい。光導電性表面を清掃する仕上げとして、ワ
イパーブレードを使用してもよい。光導電性表面に残っ
ているすべての残留電荷は、ランプで光導電性表面を投
光照明することによって放電される。

図示のように、連続用紙18は、さらに印字モジュール14
を通過させることができる。印字モジュール14は、印字
モジュール12とほぼ同一であり、連続用紙の上に定着さ
れたトナー像を形成する。印字モジュール12または14か
ら出た連続用紙は、シート切断・積重ねモジュール16の
手前に設置された乾燥装置36に送り込まれる。乾燥装置
36においては、高温の空気流が連続用紙の上を通過して
液体キャリヤを蒸発させる。そのあと、連続用紙は、シ
ート切断・積重ねモジュール16へ進み、ここで連続用紙
が個々のシートに切断され、積み重ねられる。

次に図面を参照して乾燥装置36について詳細に説明す
る。図示のように、乾燥装置36のハウジング38の内部
に、室40が形成されている。室40内には、ハウジングの
上面から下向きに、その底面から間隔をおいた所まで仕
切り壁42が伸びている。このように、室40は、下部領域
48で互いに通じている２っの区画44,46に分割されてい
る。連続用紙18は、区画46では矢印50の方向に下向きに
進み、区画44では矢印52の方向に上向きに進む。連続用
紙は、ローラー54で案内されて区画46に入り、仕切り壁
42の下端に回転可能に設置されたロラー56をまわる。ロ
ーラー56をまわった連続用紙18は、区画44に入りローラ
ー58をまわって乾燥装置36から出る。ローラー56とロー
ラー54,58間の距離は、約６フィートである。このよう
に、連続用紙は、乾燥装置36の中を進み、12フィートの
領域を通過する。区画44は、熱交換器60に接続してお
り、熱交換器60は、送風機62に接続している。送風機62
は、空気流を送り熱交換器60を通過させる。熱交換器60
から出た空気は、約100゜F〜150゜Fの範囲の温度であ
り、区画44内を矢印64の方向に動く。したがって、区画
44内の加熱された空気は、連続用紙18の移動方向とは反
対の方向に移動する。区画44内の加熱された空気は、下
向きにハウジング38の下部へ向かって流れ、仕切り壁42
ととハウジング38の底面との間げき48を通って区画46に
入る。区画46では、矢印66の方向に流れ、乾燥装置36か
ら出ていく。このように、約12フィートの連続用紙が加
熱された空気にさらされる。したがって、液体キャリヤ
が付着している連続用紙は、細長い乾燥装置を通過す
る。加熱された空気は、連続用紙から液体キャリヤを蒸
発させ、連続用紙を乾燥させる。また空気流は、空気と
蒸発した液体キャリヤの流れを蒸発した液体キャリヤの
下方爆発限界の25％以下に維持する。乾燥装置36から出
てきた空気は、続いて溶媒回収装置で処理して蒸発した
液体キャリヤを凝縮し、それぞれの現像装置内で使用す
るため再循環させることができる。

発明の効果 以上の説明から、本発明の乾燥装置は、液体キャリヤで
ぬれた部分を有する連続用紙を乾燥するための細長い通
路を備えていることがわかる。加熱された空気は、連続
用紙の移動方向とは反対の方向に流れて、液体キャリヤ
を蒸発させ、連続用紙を乾燥させる。

本発明に従って前に述べた目標および利点を完全に満た
す乾燥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、この実施例から、この
分野の専門家が多くの代替物、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、本発明には、
特許請求の範囲に明示した発明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、均等物が含
まれるものと考える。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の乾燥装置を組み入れた電子写真式
印字機を示す略正面図である。 符号の説明 10……連続用紙供給モジュール、 12,14……印字モジュール、 16……シート切断・積重ねモジュール、 18……連続用紙、20……ドラム、 22……回転方向、24……コロナ発生装置、 26……レーザー装置、28……現像装置、 30……コロナ発生装置、32……定着装置、 34……清掃ローラー、36……乾燥装置、 38……ハウジング、40……室、 42……仕切り壁、44,46……区画、 48……下方領域、50,52……移動方向、 54,56,58……ローラー、60……熱交換器、 62……送風機、64,66……移動方向。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−182765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−82835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−76042（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−22145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−62445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−128371（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−94658（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−128439（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−33580（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許4723147（ＵＳ，Ａ) 米国特許4121888（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光導電性部材の上に静電潜像が記録される
   形式の電子写真式印字機であって、 少なくとも液体キャリヤ内に着色粒子が分散している液
   体現像剤で光導電性部材の上に記録された潜像を現像す
   る手段、 現像された像を光導電性部材から連続用紙の一部分へ転
   写する手段、 着色粒子を連続用紙へ像の形状で定着する手段、 部分的に２つの区画に仕切られた室を形成し、連続用紙
   は一方の区画内では一の方向に移動し、他方の区画内で
   は反対の方向に移動する細長いハウジング、及び、 前記ハウジングの室の一方の区画内で連続用紙の移動方
   向とは反対の方向に、そして他方の区画内で連続用紙の
   移動方向とは反対の方向に、連続用紙に沿う加熱された
   空気の流れを生じさせ、そこから液体キャリヤを蒸発さ
   せ、連続用紙を乾燥させる手段、 を備えている電子写真式印字機。