JPH0816004A - 湿式電子写真複写機におけるトナー像定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液体現像剤により転写紙上に形成されたトナー
像を定着する湿式電子写真複写機において、転写紙上の
残留液体を減少させかつ消費エネルギーを低減させる。 【構成】ヴィッカース硬度６０以下でありかつ微細孔の
孔径１００μｍ以下である多孔質弾性体６を加熱ローラ
の外周に配置し、または該多孔質弾性体で定着ベルト７
を構成し、これを一定温度に保ち、転写紙３上に形成さ
れたトナー像に接触させてこれを加熱する。また、前記
多孔質弾性体に絞りローラ１５，１８を付設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体現像剤により転写
紙上に形成されたトナー像を定着する湿式電子写真複写
機におけるトナー像定着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤を用いる電子写真方法は、像
の高い階調性と解像度を得ることができる。しかし、他
方において、トナーを分散した液体を蒸発させるために
多くの熱エネルギーを必要とし、複写機の複写速度が速
くなれば、より多くの熱エネルギーが消費されることに
なる。場合によっては、熱の供給が不足することによ
り、用紙が濡れたまま手元に排出されて来ることにな
る。さらに、該液体を蒸発させる際に臭気が出やすい。
一般に、液体現像剤は炭化水素系の液体であるため、人
によっては非常に強い不快感を持つ場合が生ずる。

【０００３】液体現像剤を用いる電子写真方法における
定着には、所定の温度に加熱された加熱ローラと、弾性
層を具備し該加熱ローラに圧接する加圧ロ−ラとによ
り、未定着のトナー像を保持した転写紙を前記両ローラ
間に挾み、搬送しつつ加熱することにより定着する熱ロ
ール定着方式が、一般的に用いられている。

【０００４】この方式では、加熱ローラが所定の温度に
達するまでの時間が必要であり、また転写紙が加熱ロー
ラに接触することによる温度変化を少なくするために、
加熱ローラの熱容量を大きくしなければならず、消費電
力の増大が避けられない。さらに、加熱ローラが常に１
００°以上の高温であるため、紙詰り処理に際し作業者
が火傷を負う恐れがある。これらに加えて、加熱ローラ
の接触によりトナー像が乱れ、特にＯＨＰシートやアー
ト紙では像が崩れ易い。また、転写紙表面に担持されて
いる溶剤が転写紙中に拡散し、排紙後放出されることに
よりファイリングホルダーや机の上が濡れる事態を生ず
る。

【０００５】さらに、転写紙の裏面から加熱ローラ等を
接触させて加熱定着する方式もよく用いられる。この方
式では、転写紙表面のトナーまで熱を伝えるために、加
熱ローラをより高い温度に維持しなければならない。ま
た、両面印字の場合には、転写紙表面のトナーよりも裏
面の定着済トナーの方が高温になり、その結果加熱ロー
ラの汚れや画像の乱れが生ずる。

【０００６】ランプを短時間発光し、その閃光でトナー
を加熱し定置する方式も提案されている。この方式で
は、液体現像剤の担持液が爆発的に蒸発しようとするた
め、画像が飛び散る等により不良画像が発生する。

【０００７】定着室をほぼ密閉し、室内の雰囲気を一定
温度以上に保つことによりトナー像を加熱定着する方
式、ならびに未定着のトナー像にトナー粒子が溶解する
溶剤を散布、塗布することにより定着する方式も、既に
提案されている。これらの方式は担持液の蒸発速度に依
存し、転写紙がオペレータの手に渡ってからも、しばら
くは充分に定着していないことが多く、従って画像がこ
すれて汚れ易い欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】液体現像剤を用いるに
際し、従来生じている前述の欠点を解決するために、転
写紙上に付着する液体現像剤の量を低減する試みが従来
より行われて来た。

【０００９】例えば、低弾性のスポンジに現像液を保持
させ、表面の金属メッシュ等を介して現像を行い、前記
スポンジ内に現像液を吸収することが提案されている
（特開昭５８−３０５７８号公報）。しかし、実際に
は、金属メッシュと感光体との間に現像液が残り、さら
にメッシュの形がトナー像の上に残り、ハーフトーンや
ベタ画像ではメッシュの跡が形成されてしまう。

【００１０】また、トナー像を圧力により転写しつつ、
その圧力により転写紙地肌部上の液体を絞り取ることも
提案されている（特開平４−３２１０８１号公報）。こ
の場合、液体とともにトナー粒子も絞り取られ易くな
り、トナー粒子の帯電特性が変化しトナー粒子の付着量
が増加すると、形成された画像が流れ、尾を引き易くな
る不都合が生ずる。

【００１１】さらに、微細孔を有する中空ドラムの表面
を撥水処理しておき、その表面に静電潜像を近づけるこ
とにより、前記微細孔より現像液が立ち上がって作像
し、静電潜像のない部分には撥水表面だけが近接接触す
るために、地肌部に液体の付着のないようにすることが
提案されている（特開平１−３１９０６１号公報）。し
かし、実際には、該微細孔より液体を引き付けるために
高い電位の静電潜像が必要となり、湿式現像の特長が失
われ易くなる欠点を免れない。

【００１２】市販されているＳＡＶＩＮ ９０４０ｉ型
湿式複写機では、ＯＨＰ等を使用するとき、定着前に合
成皮革により液体を吸収し、それによってトナー像が崩
れるのを防止している。しかし、この場合吸収量が少な
いので、液体揮発量の低減には不十分である。

【００１３】その他に、溶剤蒸気を補集し、補集したも
のを液化して回収する方法等が数多く提案されているが
（特開昭５７−９２３５４号公報その他）、液体現像剤
を用いるに際し生ずる既述の欠点を充分に解決するに至
っていない。

【００１４】本発明の課題は、液体現像剤を用いるに際
し生ずる前述した欠点を解消し、液体現像剤によるトナ
ー像を良好に定着する定着方法を提案することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、ヴィッカース硬度６０以下でありかつ微細孔の孔
径１００μｍ以下である多孔質弾性体を加熱して一定温
度に保ち、前記多孔質弾性体を転写紙上に形成されたト
ナー像に接触させてこれを加熱し、トナー粒子を定着す
るとともに、転写紙上の担持液を除去することにより解
決される。

【００１６】さらに、本発明は、前記の課題を有効に解
決するために、前記多孔質弾性体に絞りローラを付設
し、多孔質弾性体に吸収された現像液を絞り出すことを
提案する。

【００１７】

【作用】ヴィッカース硬度６０以下でありかつ微細孔の
孔径１００μｍ以下である多孔質弾性体を加熱ローラの
外周に配置し、または多孔質弾性体により加熱ベルトを
形成し、該多孔質弾性体を加熱して一定温度に保ち、転
写紙上に形成されたトナー像に接触させてこれを加熱定
着している。このとき、転写紙上の現像剤担持液は多孔
質弾性体により吸収されてその内部に拡散し、従って転
写紙上の残留液体を減少させることができる。

【００１８】多孔質弾性体により吸収された液体は、絞
りローラにより絞り出し回収することができる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００２０】図１において、定着ロ−ラ１と加圧ロ−ラ
２とが回転可能に対向配置され、転写紙３がこれら両ロ
ーラに挾持され、トナー像の定着作用を受けつつ矢印Ａ
方向に送られている。定着ロ−ラ１は中空円筒４を有
し、この中空円筒４の内部にヒータ５を、そして中空円
筒４の外周に多孔質弾性体６を備えている。

【００２１】前記弾性体６は、ヴィッカース硬度６０以
下かつ微細孔の孔径１００μｍ以下の多孔質であり、加
熱により一定温度に保持されている。前記弾性体６を、
画像担持体である転写紙３上に液体現像剤により形成さ
れたトナー像に対し接触させて加熱する。このとき、転
写紙３上にある現像剤の液体は加熱により前記多孔質弾
性体６中へ拡散し、トナー粒子は加熱と押圧とにより弾
性変形し、転写紙３上に定着する。前記弾性体６は、転
写紙３から離れる際に変形状態から元の形に復帰する
が、そのとき転写紙３上に残留する液体を吸収する。

【００２２】ヴィッカース硬度が６０以上であると、弾
性変形量が少なくなり、その結果転写紙６から液体を吸
収する量が減少する。また、弾性体６の弾性変形量が少
なくなると、転写紙３に対する弾性体６の接触時間が短
くなり、トナー粒子に充分な熱を伝えることができなく
なり、これに対し良好な定着性を保持するためには、よ
り多く加熱するため弾性体６を高い温度に維持しなけれ
ばならなくなる。従って、硬度はヴィッカース値４０以
下が好ましい。

【００２３】多孔質弾性体６の微細孔の孔径が１００μ
ｍ以上になると、トナー像が崩れ易くなる。よって、該
孔径は５０μｍ以下にして５μｍ以上であることが好ま
しい。

【００２４】図２に示す実施例では、多孔質弾性体が定
着ベルト７として形成され、駆動ローラ８と従動ローラ
９とに掛けられている。１０はヒータである。前記定着
ベルト７を構成する多孔質弾性体は、上述したと同じ硬
度ならびに微細孔の孔径を有する。他方において、定着
ベルト７に対向して搬送ベルト１１が配置され、この搬
送ベルト１１は駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに掛
けられている。未定着のトナー像を担持する転写紙３
は、両ベルト７、１１に挾持され、トナー像を定着され
つつ矢印Ａ方向に送られる。

【００２５】図３に示す実施例では、図１の定着ロ−ラ
１に絞りローラ１５が付設されている。ローラ１５は、
二点鎖線で示す待機状態から定着ロ−ラ１の外周に設け
た多孔質弾性体６に圧着される動作状態に移動し、該弾
性体６内に拡散した液体を絞り出す。この場合、両ロー
ラは同じ周速で回転し、絞り出された液体はブレード１
６および樋１７を介して図示しない回収タンクへ導かれ
る。図３のその他の点は、図１に示すものと同一であ
る。

【００２６】図４に示す実施例では、図２の定着ベルト
７に絞りローラ１８が付設されている。ローラ１８は、
二点鎖線で示す待機状態から定着ベルト７に圧着される
動作状態に移動し、該定着ベルト７を構成する多孔質弾
性体内に拡散した液体を絞り出す。絞り出された液体
は、図示しないブレードおよび樋を介して同じく図示し
ない回収タンクへ導かれる。図４のその他の点は、図２
に示すものと同一である。

【００２７】実験例 市販されているＳＡＶＩＮ ９０４０ｉ型湿式複写機の
定着ロ−ラを取り出し、その表面のシリコーンゴムを削
り取り、厚さ５ｍｍのスポンジ層を形成した。スポンジ
は、トーヨーポリマー社製のルビセル（商品名）を使用
した。このルビセルは、ヴィッカース硬度３０そして孔
径１０μｍである。このように改造した定着ロ−ラを元
へ戻し、対向ローラと駆動部品を残して周辺の各部品を
除き、複写機に取付けた。

【００２８】この複写機で複写を行うと、改造前にＡ４
転写紙１枚当たり２０ｍｇであった残留余剰液体が２ｍ
ｇになった。また、ＯＨＰシート等でも、画像の崩れる
ことがなくなった。

【００２９】さらに、前記改造した定着ロ−ラに、同じ
直径のローラを当接配置し、この両ローラ周辺をブレー
ドで囲み、絞り出された液体を回収するタンクを前記ブ
レードの下方に置いた。連続して複写を行うと、現像剤
消費量１リットルに対し２００ｃｃの液体を回収するこ
とができた。

【００３０】上述の実験は、定着ロ−ラ温度が８０±１
０℃にて実施することができた。これに対し、改造前の
ＳＡＶＩＮ ９０４０ｉ型湿式複写機は、１４０℃で運
転されていた。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、多孔質弾性体を加熱ロー
ラまたは加熱ベルトとして用いることにより、転写紙上
の残留液体を減少させかつ消費エネルギーを低減させる
ことができる。

【００３２】また、前記加熱ローラに絞りローラを付設
することにより、拡散した液体の１部を回収することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定着方法を実施するための定着装
置の図式正面図である。

【図２】本発明による定着方法を実施するための別の定
着装置の図式正面図である。

【図３】図１に示す定着ロ−ラに絞りローラを付設し本
発明による定着方法を実施する定着装置の図式正面図で
ある。

【図４】図２に示す定着ベルトに絞りローラを付設し本
発明による定着方法を実施する別の定着装置の図式正面
図である。

【符号の説明】

１ 定着ロ−ラ ３ 転写紙 ６ 多孔質弾性体 ７ 定着ベルト １０ ヒータ １５、１８ 絞りローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 和代 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 後藤 明彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 木下 宣孝 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山下 昌秀 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体現像剤により転写紙上に形成されたト
   ナー像を定着する湿式電子写真複写機において、ヴィッ
   カース硬度６０以下でありかつ微細孔の孔径１００μｍ
   以下である多孔質弾性体を加熱して一定温度に保ち、前
   記多孔質弾性体を転写紙上に形成されたトナー像に接触
   させてこれを加熱し、トナー粒子を定着するとともに、
   転写紙上の担持液を除去することを特徴とする定着方
   法。
2. 【請求項２】前記多孔質弾性体に絞りローラを付設し、
   多孔質弾性体に吸収された現像液を絞り出すことを特徴
   とする、請求項１に記載の定着方法。