JPH087519B2 - 液体キャリヤ回収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、静電写真印字機、詳細に述べると、印字機
から出てくる空気から蒸発した液体キャリヤを除去する
ために使用するフィルタの再生、および定着装置の必要
電力をできるだけ少なくすること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では、光導電性部材
の表面がほぼ一様な電位に帯電され、感光化される。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。コピーシート
へ転写された像は、液体キャリヤとトナー粒子の両方を
含んでいる。転写後、コピーシートに熱が加えられ、コ
ピーシートに付着している液体キャリヤが蒸発し、着色
粒子がコピーシートへ永久的に定着される。オペレータ
の安全を確保するため、この蒸発した液体キャリヤを除
去するか、もしくは回収する必要がある。さらに、回収
した液体キャリヤは、再使用されば経済的に有利であ
る。また蒸発した液体キャリヤが大気中に逃げるのをで
きるだけ少なくするため、印字機から出てくる空気を
過する必要がある。この過により、室内の臭気が少な
くなり、かつ安全性を害する要因が除去される。しか
し、フィルタは、定期的に交換しなければならないし、
高速液体現像電子写真式印字機の場合は、比較的短期間
の使用で、フィルタを交換することは、運転コストが高
いものになる。その上、印字機の必要電力を少なくする
には、定着装置が発生する熱量をできるだけ少なくしな
ければならない。したがって、蒸発した液体キャリヤを
回収し、定着装置の必要電力をできるだけ少なくし、か
つ印字機から蒸発した液体キャリヤが大気中に逃げるの
を防止することができれば都合が良い。以上述べたこと
を達成できる装置が得られれば、液体現像電子写真式印
字機の経済性および環境に関する能力は著しく改良され
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1,863,803号（1932年６月21日発行）、同第2,944,4
04号（1960年７月12日発行）、同第3,635,555号（1972
号１月18日発行）、同第3,767,300号（1973年10月23日
発行）、同第3,880,515号（1975年４月29日発行）、同
第3,889,390号（1975年６月17日発行）、同第3,854,224
号（1974年12月17日発行）、同第3,890,721号（1975年
６月４日発行）、同第3,926,519号（1975年12月16日発
行）、同第3,997,977号（1976年12月21日発行）、同第
4,318,612号（1982年３月９日発行）、同第4,462,675号
（1984年７月31日発行）および同第4,567,349号（1986
年１月28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1,863,803号は、加熱することによって吸
収剤たとえば活性炭を再生する基本的方法を開示してい
る。吸収された物質をより均一に除去されるため、脱除
ガスを使用している。

同第2,944,404号には、ペルチエ熱電冷却装置を用い
たヒートポンプ式凝縮装置が記載されている。

同第3,635,555号は、複写機内の空気に含まれている
現像液の蒸気を回収もしくは除去するための空気冷却装
置を開示している。蒸気は、集合室に吸い込まれ、冷却
管で冷却され、冷却管の上に凝縮した蒸気が集められ
る。

同第3,767,300号は、複写機から排出される臭気を清
浄にする方法を開示している。液体キャリヤと水の蒸気
は、凝縮されて分離される。液体キャリヤは、再循環さ
れる。冷却装置は、冷媒を使用してコールドトラップを
作っている。

同第3,88,515号は、冷却ファンを使用して液体キャリ
ヤの蒸気を冷却してミストにし、導線のスクリーン状金
網または導電性板をコロナ帯電させてミストを液化する
方法を開示している。

同第3,854,224号は、液体キャリヤの蒸気を冷却して
ミストにしたあと、コロナ帯電によって液化し、生じた
液体を回収する方法を開示している。

同第3,889,390号は、排気流から連続的に自動的に軟
化剤を回収する方法を開示している。この方法は、再生
セルローズフィルム処理に含まれており、軟化剤の水溶
液を導いて、過剰な水と軟化剤を捕そくする空気流にさ
らす。そのあと、空気流は、汚染物質が吸収部の液体槽
に再流入するのを防止するミスト除去機で処理される。

同第3,890,721号には、直交流型熱交換器を用いて液
体の蒸気をミストに変えた後、コロナ放電によってミス
トを液体に変える現像液回収装置が記載されている。

同第3,926,519号には、少なくとも２っの温度設定点
を有する定着装置が記載されている。温度制御器は、定
着装置の作動温度に従って放射エネルギー源または補助
放射エネルギー源を独立にまたは同時に作動させる。

同第3,997,977号は、凝縮器として直交流型熱交換器
を用いて液体蒸気のミストを作り、コロナ放電装置でミ
ストを収集するようになっている現像液回収装置を開示
している。

同第4,318,612号は、定着装置に２以上の動作モード
を提供する制御装置を開示している。制御装置は、先行
サイクルにおける定着装置の温度に従って定着装置の温
度設定点または指令温度を調節する。

同第4,462,675号には、コイル内で蒸気を凝縮して現
像液の蒸気を回収する方法が記載されている。

同第4,567,349号は、動作モードのときは、定着ロー
ルを定着温度に維持し、待機モードのときは所定の待機
温度を維持する加熱エレメントを備えた定着ロールを開
示している。

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、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像を支持体シートへ転
写する形式の複写機であって、 動作モードにおいては、液体像を有する支持体シート
を乾燥させ、着色粒子を像の形状で支持体シートへ定着
するため、支持体シートを加熱して液体キャリヤを除去
し、待機モードにおいては、支持体シートを加熱しない
ときに、熱を発生する加熱手段、 前記加熱手段によって支持体シートから除去された液
体キャリヤを収集する手段、 前記収集手段から流れ出る空気を過し、空気から残
留液体キャリヤを除去する過手段、 待機モードにおいて前記過手段を再生させるため、
前記加熱手段から熱させられた空気を前記過手段で向
ける手段、 を備えた複写機が得られる。

本発明の第２の態様として、光導電性部材の上に記録
された静電潜像を、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現像して液体像を形成
し、支持体シートへ転写する形式の電子写真式印字機で
あって、 動作モードにおいては、液体像を有する支持体シート
を乾燥させ、着色粒子を像の形状で支持体シートへ定着
するため、支持体シートを加熱して液体キャリヤを除去
し、待機モードにおいては、支持体シートを加熱しない
ときに、熱を発生する加熱手段、 前記加熱手段によって支持体シートから除去された液
体キャリヤを収集する手段、 前記収集手段から出てくる空気を過して、空気から
残留液体キャリヤを除去する過手段、 待機モードにおいて前記過手段を再生させるため、
前記加熱手段から加熱された空気を前記過手段へ向け
る手段、 を備えた印字機が得られる。

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、
第１図の印字機に使用されている各種の処理ステーショ
ンを略図で示し、それら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、導電性基
層の上に光導電性表面を堆積させたベルト10を使用して
いる。光導電性表面は、セレン合金から作られたものが
好ましく、導電性基層は、電気的に接地されたアルミニ
ウム合金から作られたものが好ましい。しかし、他の適
当な光導電性表面および導電性基層を用いてもよい。ベ
ルト10は、矢印12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。ベルト10は、三角形の
ほぼ頂点に取付け軸が平行に配置された３個のローラー
14,16,18で支持されている。ローラ14は、適当なモータ
ーと駆動装置（図示せず）によって回転駆動され、ベル
ト10を矢印12の方向に進める。

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

次に、光導電性表面の帯電した部分は、露光ステーシ
ョンＢを通過する。露光ステーションＢには、透明な支
持プラテン24の上に原稿書類22が表を下にして置かれて
いる。その原稿書類22をランプがセン光照明する。原稿
書類22から反射した光線は、レンズを透過して原稿書類
の光像を形成する。レンズは、光像を光導電性表面の帯
電した部分に結像させ、その上の電荷を選択的に消去す
る。この露光により、原稿書類22に含まれている情報領
域に対応する静電潜像が光導電性表面に記録される。露
光後、ベルト10は、光導電性表面に記録された静電潜像
を現像ステーションＣへ進める。

現像ステーションＣでは、絶縁性液体キャリヤとトナ
ー粒子から成る現像液が適当な供給源からパイプ26を通
して現像トレー28に送り込まれ、現像トレー28からパイ
プ30を通して引き出され、再循環される。現像電極32
は、適当な電位にバイアスすることができ、静電潜像が
現像液に接触したとき、トナー粒子すなわち液体キャリ
ヤ内に分散している着色粒子で現像されるのを助ける作
用をする。液体キャリヤ全体に広がっている帯電トナー
粒子は、電気泳動によって静電潜像に向かって移動す
る。トナー粒子の電荷は、光導電性表面上の電荷とは極
性が逆である。たとえば、光導電性表面がセレン合金か
ら作られている場合は、光導電性表面は、正に帯電さ
れ、トナー粒子は、負に帯電される。代わりに、光導電
性表面が硫化カドミウムから作られている場合は、光導
電性表面が負に帯電され、トナー粒子が正に帯電され
る。光導電正表面上の液体キャリヤの量は多過ぎるのが
普通である。表面が光導電正表面の移動方向と反対の方
向に移動するローラー（図示せず）が光導電性表面から
間隔をおいて配置されており、像を乱すことなく現像さ
れた像から過剰な液を除去するようになっている。

現像液、ベルト10は、現像された像を転写ステーション
Ｄへ進める。転写ステーションＤには、支持体シートす
なわちコピーシート34がシート給送装置38によってスタ
ック36から送られてくる。コピーシートは、ベルト10上
の現像された像と同時に転写ステーションＤに到着する
ように、現像された像の動きに同期して進行する。転写
ステーションＤには、コピーシートの裏面にイオンを散
布するコロナ発生装置40が設置されている。このイオン
照射によって、光導電性表面からコピーシートへ現像さ
れた像が引き付けられる。転写後、コピーシートは、コ
ンベヤ・ベルト42によって定着ステーションＥへ運ばれ
る。

定着ステーションＥには、コピーシートを乾燥させ、
トナー粒子を像の形状で永久的に定着させる定着装置44
が設置されている。コピーシートが定着装置44を通過す
ると、定着装置44に若干の残留液キャリヤと着色粒子が
付着したままになっている。放射加熱器は、コピーシー
ト上の現像された像領域によって選択的に吸収される波
長の赤外線放射エネルギーを発生する。この加熱によ
り、現像された像内の液キャリヤが蒸発し、着色粒子が
溶融してその粘性が低下する。放射加熱器は、コピーシ
ートに対置し、反射器組立内に、コピーシートの像面に
熱が伝わ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、適当な任意の放射加熱器を用いて、上述
のように現像された像を加熱できることを理解された
い。また、放射加熱器の代わりにオーブン加熱器を用い
て、現像された像を加熱し、コピーシートから液体キャ
リヤを蒸発させることができることを理解されたい。放
射加熱またはオーブン加熱によって現像された像が加熱
されたあと、コピーシートは、コンベヤベルトによって
キャッチ・トレー48へ運ばれ、オペレータにより印字機
から取り出される。蒸発した液体キャリヤをコピーシー
トから吸引するため、定着装置44には、排気装置が結合
されている。蒸発した液体キャリヤは、液体キャリヤを
回収し、液体キャリヤを実質上含まない空気を大気へ排
出する溶媒回収装置を通過する。溶媒回収装置の詳細
は、後で第２図を参照して説明する。

コピーシートがベルト10の光導電性表面から分離され
たあと、ベルト10の光導電性表面には、若干の残留液体
現像剤が付着したままになっている。この残留現像剤
は、清掃ステーションＦ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Ｆには、適当な合成樹脂で作
られ、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るってきれいにする清掃ローラ
ー48が設置されている。この清掃作用を促進するため、
パイプ50で清掃ローラ48の表面上に現像液を注いでもよ
い。ワイパー・ブレード52は、光導電性表面の仕上げ清
掃をする。光導電性表面に残っているすべての残留電荷
は、光導電性表面を投光照明するランプ54によって消散
される。

現像液は、絶縁性液体キャリヤ内に着色粒子すなわち
トナー粒子が分散しているものが好ましい。これに適し
た絶縁性液体キャリヤは、低沸点脂肪族炭化水素、たと
えばIsopar（エクソン社の商標）から製造することがで
きる。トナー粒子は、染料たとえばカーボンブラックを
含有する樹脂から製造される。実例として、液体現像剤
は、米国特許第4,582,774号（1986年４月15日発行）に
記載されているものが適当である。

以上、本発明の諸特徴を組み入れた電子写真式印字装
置の作用を一般的に説明したが、本発明の目的には十分
であると信じる。

次に、第２図は参照して、定着装置44に結合された溶
媒回収装置について詳細に説明する。溶媒回収装置は、
コピーシートが定着装置44を通過する「動作モード」
と、コピーシートが定着装置44を通過しない「待機モー
ド」の２っのモードを有し、動作モードは、実線で、待
機モードは点線で示してある。「動作モード」では、蒸
発した液体キャリヤが送風機56によって定着装置44から
排出される。送風機56は、適当な導管で定着装置44に結
合されている。定着装置44から排出された空気と蒸発し
た液体キャリヤは、適当な導管で熱交換器58へ送られ
る。実例として、空気と蒸発した液体キャリヤは、約20
0℃の温度で定着装置44に入る。空気は、使用するキャ
リヤの種類により、約百万分の1500〜2300のキャリヤを
含んでいる。空気の流量は、約130acfmである。前述の
ように、空気と蒸発した液体キャリヤは、熱交換器58へ
運ばれる。熱交換器58は、適当な導管によって凝縮器60
へ接続されている。熱交換器58から出てくる空気と蒸発
した液体キャリヤの温度は、約60℃である。凝縮器60内
では、蒸発した液体キャリヤが凝縮され、液体キャリヤ
と水ガ水／溶媒分離器62へ送られる。水は分離器62から
排出され、液体キャリヤは、現像装置の現像トレー28
（第１図）へ戻され、再使用される。冷却された空気と
残留蒸発液体キャリヤは、適当な導管を通じて凝縮器60
から熱交換器58へ戻される。冷却された空気と残留蒸発
液体キャリヤの温度は、約２℃である。冷却された空気
は、使用する現像剤の種類により、約百万分の158〜965
の蒸発した液体キャリヤを含んでいる。熱交換器58を通
過する冷却された空気と残留蒸発液体キャリヤは、送風
機56からの流入する蒸発した液体キャリヤを冷却すると
き、約140℃まで熱せられる。熱交換器58から出てきた
空気と残留蒸発液体キャリヤは、弁64を通過する。弁64
は、空気と残留蒸発液体キャリヤのほぼ90％を定着装置
44へ向ける。このように、加熱された空気が連続的に定
着装置44に送り込まれるので、通過するコピーシートを
加熱するのに必要な定着装置44の所要電力が少ない。空
気と残留蒸発液体キャリヤの約10％は、フィルタ66へ向
けられる。フィルタ66には、残留蒸発液体キャリヤを捕
そくする活性炭の吸収剤が入っている。適当な導管を通
じてフィルタ66に接続されている送風機68は、蒸発した
液体キャリヤを含まれない空気を大気へ排出する。熱交
換器58は、適当な導管によって弁64に接続されており、
弁64は、適当な導管によって定着装置44とフィルタ60に
接続されている。

「待機モード」では、コピーシートが定着装置44に存
在してないとき、点線で示すように、定着装置44からの
加熱空気が、送風機56によって排出され、適当な導管に
よって直接フィルタ66へ送られる。帯電した吸収剤が熱
にさらされると、吸収された物質が遊離して吸収剤から
分離される。吸収剤は、再度使用することができる。こ
のように、フィルタ66内の活性炭は、待機モードの間に
連続的に再生される。フィルタ66から出てきた空気と液
体キャリヤは、熱交換器58を通して凝縮器60へ送られ、
ここで液体キャリヤが凝縮される。この時点でガス状液
体キャリヤをほとんど含んでいない空気は、流入する空
気とガス状液体キャリヤを冷却するため再び熱交換器58
に通される。熱交換器58から出てきた熱せられた空気
は、弁64を通過する。弁64は、熱せられた空気の約90％
を定着装置44へ向け、残りの10％を大気へ排出する。

発明の効果 要約すると、本発明の溶媒回収装置は、２っの操作モ
ードを備えていることがわかる。コピーシートが定着装
置を通過する「動作モード」の場合は、蒸発した液体キ
ャリヤが回収され、かつ必要電力をできるだけ少なくす
るため熱せられた空気が定着装置へ送り戻される。定着
装置内にコピーシートが存在しない「待機モード」の場
合は、フィルタを再生するため熱せられた空気がフィル
タへ送られる。熱せられた空気は、必要電力を少なくす
るため再度戻り通路を通して定着装置へ送られる。この
ように、活性炭フィルタを再生して、印字装置の耐用年
数間に必要なフィルタの数をできるだけ少なくするた
め、定着装置からの空気を利用している。これにより、
印字装置の運転コストおよび必要な保守が大幅に低下す
る。

以上の説明から、本発明に従って前に述べた目標およ
び利点を完成に満たす溶媒回収装置が提供されたことを
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、均等物が含まれているものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の諸特徴を組み入れた電子写真式印字
機を示す略正面図、 第２図は、第１図の印字機に使用した再循環式液体キャ
リヤ回収装置のブロック図である。 符号の説明 Ａ……帯電ステーション、Ｂ……露光ステーション、Ｃ
……現像ステーション、Ｄ……転写ステーション、Ｅ…
…定着ステーション、Ｆ……清掃ステーション、10……
ベルト、12……移動方向、14,16,18……ローラー、20…
…コロナ発生装置、22……原稿書類、24……透明プラテ
ン、26……パイプ、28……現像トレー、30……パイプ、
32……電極、34……コピーシート、36……スタック、38
……シート給送装置、40……コロナ発生装置、42……コ
ンベヤ、44……定着装置、46……キャッチ・トレー、48
……清掃ローラー、50……パイプ、52……ワイパーブレ
ード、54……ランプ、56……送風機、58……熱交換器、
60……凝縮器、62……水／溶剤分離器、64……弁、66…
…フィルタ、68……送風機。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−66836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−130739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−89541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−22144（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−22143（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光導電性部材の上に記録された静電潜像を
   少なくとも液体キャリヤ内に着色粒子が分散している液
   体現像剤で現像して液体像を形成し、支持体シートへ転
   写する形式の電子写真式印字機であって、動作モードに
   て、前記液体像を有する支持体シートを乾燥させ、前記
   着色粒子を像の形状で前記支持体シートへ定着するため
   に該支持体シートを加熱して前記液体キャリヤを除去
   し、待機モードにて、前記支持体シートを加熱しないと
   きに、熱を発生する加熱手段と、前記加熱手段によって
   前記支持体シートから除去された液体キャリヤを収集す
   る手段と、前記収集手段から出てくる空気を濾過して、
   空気から残留液体キャリヤを除去する濾過手段と、前記
   加熱手段と前記収集手段との間に設置され、前記収集手
   段及び前記加熱手段から出てきた空気を受け入れ、前記
   加熱手段から出てきた空気を冷却し、前記収集手段から
   出てきた空気を加熱する熱交換手段とを備え、動作モー
   ドにて、前記加熱手段の必要電力を少なくするため、前
   記熱交換手段から出てきた前記収集手段からの熱せられ
   た空気の一部が前記加熱手段へ向けられ、かつ一部が前
   記濾過手段へ向けられ、待機モードにて、前記濾過手段
   を再生するために、前記加熱手段からの熱せられた空気
   が前記濾過手段へ向けられることを特徴とする電子写真
   式印字機。