(57)【要約】【課題】  液体現像電子写真装置において、１枚の用紙の両面を印刷するのに１度のみ定着部を通過させて、ヒータ消費電力を低減すると共に、用紙通路を短くする。【解決手段】  本発明は、用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像を転写するために用紙の前後を逆転させるスイッチバック機構と、トナー画像を用紙おもて面に転写後、用紙を、定着部と、スイッチバック機構とに切り替えて搬送する切替機構とを備える。中間転写体は、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に設定され、かつ、用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像転写する場合は、用紙を定着部に搬送すること無く、スイッチバック機構に搬送して、表裏両面の画像転写後に一度のみ定着部で定着される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを現像液として用いて、用紙の両面に印刷を行うことのできる機構を有する液体現像電子写真装置において、
感光体よりトナー画像が転写される中間転写体と、
中間転写体上に転写されたトナー画像をさらに用紙に転写するために該中間転写体に対向するバックアップローラと、
用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像を転写するために用紙の前後を逆転させるスイッチバック機構と、
トナー画像を用紙おもて面に転写後、用紙を、定着部と、前記スイッチバック機構とに切り替えて搬送する切替機構と、を備え、
前記中間転写体を、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に設定し、かつ、用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像転写する場合は、用紙を定着部に搬送すること無く、スイッチバック機構に搬送して、表裏両面の画像転写後に一度のみ前記定着部で定着する、
ことから成る液体現像電子写真装置。
【請求項２】
用紙を転写前に予め加熱するために少なくとも１個のヒータ入りのプレヒートローラを設け、そのプレヒートローラは、前記スイッチバック機構により反転された用紙をも加熱するような位置に配置した請求項１に記載の液体現像電子写真装置。
【請求項３】
前記プレヒートローラは、用紙を前記バックアップローラに搬送するために、用紙をクランプする機構を設けた請求項２に記載の液体現像電子写真装置。
【請求項４】
前記切替機構は、前記バックアップローラに設けられた用紙クランプ機構と、用紙を前記定着部と前記スイッチバック機構とに切り替えて搬送するために、前記用紙クランプ機構のリリースする位置を可変する構成を有する請求項１に記載の液体現像電子写真装置。
【請求項５】
前記バックアップローラは、前記バックアップローラからスイッチバック機構に用紙を搬送するためにリリースする位置及び前記バックアップローラから定着部に用紙を搬送するためにリリースする位置においてそれぞれ、用紙を確実に前記バックアップローラから剥離するための分離機構を設けた請求項４に記載の液体現像電子写真装置。
【請求項６】
前記スイッチバック機構での用紙搬送スピードを可変して、前記プレヒートローラに設けた用紙をクランプする機構の位置に到達するタイミングを合わせた請求項３に記載の液体現像電子写真装置。
【請求項７】
前記スイッチバック機構の用紙通路長を、定型用紙のおよそ倍数に設定して、用紙搬送スピードの変化させる量を少なくした請求項６に記載の液体現像電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを現像液として用いて、用紙の両面に印刷を行うことのできる機構を有する液体現像電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真記録装置において両面印刷を可能にする方式として、スイッチバック方式が知られている（例えば、特許文献１或いは特許文献２参照）。図３は、このような従来技術によるスイッチバック方式を示している。図において、用紙ホッパ内の用紙は、ピックアップ機構により繰り出される。ピックされた用紙は、搬送されて画像転写部に達し、ここで片面に画像が記録される。用紙は、定着部を通過後、一時的にバッファ部に送られる。用紙後端が定着部を通過してバッファ部に完全に収容された後、用紙はスイッチバックされ、反対方向に搬送される。すなわち、片面記録時の後端が移送方向の先端となって搬送されることになる。その後用紙は、定着部下方の搬送経路に進入し、用紙ホッパの上面を通過する。その後、用紙は給紙部において反転し、最初の記録面を下側にして、未記録面が上側になる。次に、用紙は、再度画像転写部に送られ、ここで反対面への画像記録後に定着部を通過する。こうして両面に画像が記録された用紙は、バッファ部を通過してスタッカへ排出される。
【０００３】
また、片面に画像が記録された用紙を、用紙ホッパとは別のトレイに一旦スタックして、そこから順次、画像転写部へ搬送を行う方式も知られている（特許文献３参照）。
【０００４】
このように、従来の電子写真記録装置において、両面印刷時の用紙通路は、定着部を通過させた後に用紙通路を切り替えて再び画像転写部へ搬送する。しかし、定着部を通過させた後に再び転写部へ用紙を搬送すると、用紙通路が長くなるため、イレギュラー発生時（用紙ジャム等）に装置内の無駄となる用紙（装置内残留用紙）が多くなってしまう。
【０００５】
また、用紙搬送経路が長くなることにより、裏面印刷時の印刷位置精度が悪くなってしまう。さらに、１枚の表裏の印刷を行う場合に、必ず２度定着ユニットを通過する必要があり、ヒータ消費電力が２倍必要になってしまうという問題もある。
【特許文献１】特開平５−６６６３１号公報
【特許文献２】特開平７−１２８９２１号公報
【特許文献３】特開平６−２７７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、係る問題点を解決して、液体現像電子写真装置において、１枚の用紙の両面を印刷するのに１度のみ定着部を通過させて、ヒータ消費電力を低減すると共に、用紙通路を短くすることにより、イレギュラー発生時に装置内の無駄となる用紙を少なくし、かつ、用紙の位置精度を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液体現像電子写真装置は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを現像液として用いて、用紙の両面に印刷を行うことのできる機構を有する。この液体現像電子写真装置は、感光体よりトナー画像が転写される中間転写体と、中間転写体上に転写されたトナー画像をさらに用紙に転写するために該中間転写体に対向するバックアップローラと、用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像を転写するために用紙の前後を逆転させるスイッチバック機構と、トナー画像を用紙おもて面に転写後、用紙を定着部とスイッチバック機構とに切り替えて搬送する切替機構とを備える。中間転写体は、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に設定され、かつ、用紙おもて面に画像転写後、用紙裏面に画像転写する場合は、用紙を定着部に搬送すること無く、スイッチバック機構に搬送して、表裏両面の画像転写後に一度のみ定着部で定着される。
【０００８】
また、用紙を転写前に予め加熱するために少なくとも１個のヒータ入りのプレヒートローラを設け、そのプレヒートローラはスイッチバック機構により反転された用紙をも加熱するような位置に配置される。このプレヒートローラは、用紙をバックアップローラに搬送するために、用紙をクランプする機構を設ける。
【０００９】
切替機構は、バックアップローラに設けられた用紙クランプ機構と、用紙を定着部とスイッチバック機構とに切り替えて搬送するために、用紙クランプ機構のリリースする位置を可変可能に構成する。バックアップローラは、バックアップローラからスイッチバック機構に用紙を搬送するためにリリースする位置及びバックアップローラから定着部に用紙を搬送するためにリリースする位置においてそれぞれ、用紙を確実にバックアップローラから剥離するための分離機構を設ける。
【００１０】
スイッチバック機構での用紙搬送スピードを可変して、プレヒートローラに設けた用紙をクランプする機構の位置に到達するタイミングを合わせる。また、スイッチバック機構の用紙通路長を、定型用紙のおよそ倍数に設定して、用紙搬送スピードの変化させる量を少なくする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、おもて面印刷後、定着すること無く、バックアップローラにより方向が反転されてスイッチバック機構に搬送されることにより、用紙搬送経路長が短くなり、構造を簡単にできる。また、用紙搬送経路長が短いため、エラー発生時に装置の中に残留する用紙（ムダになる紙）を少なくできる。さらに、用紙搬送経路長が短いため、おもて面と裏面との見当精度が良くなる。両面印刷時に、１度しか定着部を通過しないので定着部での消費電力を半減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明の液体現像電子写真装置の全体構成を示す図である。本装置で用いられる不揮発性液体トナーは、キャリアとして不揮発性のシリコーンオイルを用い、このシリコーンオイル中に樹脂と顔料からなるトナー粒子を分散させたものである。
【００１３】
ドラム形状として例示した中間転写体のまわりには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して、ドラム形状として例示した感光体が当接して配置されて、フルカラー電子写真装置を構成している。中間転写体が１回転する間に、中間転写体が各色に対応した感光体に接触し、画像が順次中間転写体に重ね合わされて、カラー画像が形成される。
【００１４】
各感光体には、それぞれこの感光体を帯電させるための帯電器（図示省略）、帯電した感光体を画像データに基づき露光することにより感光体上に静電潜像を形成する露光ユニット（図示省略）、残トナーを掻き取るためのブレード（図示省略）等が備えられると共に、現像ローラが当接している。
【００１５】
現像ローラは、所定の電圧にバイアスされて、感光体との間の電界に従って、帯電しているトナーを感光体に供給する。これによって、帯電されている感光体上の露光部分にトナーを付着させて、感光体上の静電潜像を現像し、画像を形成する。トナー供給ローラは、各色トナー毎に１つ又は複数のローラから構成されて、液体トナーを現像ローラ上に塗布する。
【００１６】
中間転写体は、各感光体との間の電界に従って、感光体に付着されたトナーが転写される。中間転写体は、内部に備えられたヒータによって、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に設定して加熱維持されている。ここで、「軟化可能な温度」とは、「樹脂成分が軟化し始める温度（ガラス転移温度Tg: glass transition point）」以上で「樹脂成分が溶融し始める温度（融点＝結晶融解温度Tm: melting temperature）」以下である。即ち、Tg＜軟化可能な温度＜Tｍであり、トナー(樹脂)により異なる。液体トナーは、「軟化可能な温度」では、塑性変形可能だが、流動性を持たないゴム層となり、これ以下の温度で、塑性変形不可能な固相となり、これ以上の温度で、流動変形可能な液相となる。また、キャリア除去ローラ（図示省略）が、中間転写体上に備えられて、中間転写体上のトナー画像からキャリアを除去するよう構成されている。
【００１７】
中間転写体には、先ず最初に、例えば、第一の感光体に付着されるイエローのトナーを転写し、その後、第二のトナーであるマゼンタの転写部に至り、第二の感光体に付着されたマゼンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光体に付着されるシアンのトナーの転写をし、最後に、第四の感光体に付着されるブラックのトナーの転写をすることになる。このように、第一〜第四の感光体上に現像された４色のトナー画像は、中間転写体を１回転させる間に、順次中間転写体上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。
【００１８】
重ね合わされかつキャリア除去された中間転写体上の４色カラー画像は、用紙への転写部において、加熱維持されている中間転写体と、ヒータ内蔵のバックアップローラによって用紙に圧接されて、転写される。
【００１９】
また、用紙が中間転写体に接触する前の位置で、用紙を予め加熱する少なくとも１個のヒータ入りのローラ（プレヒートローラ）が備えられる。用紙を転写前に予め加熱することにより、転写時に、トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分の粘弾性を調整することが容易となる。プレヒートローラは、用紙ホッパから搬送された用紙だけでなく、スイッチバック機構により反転搬送された用紙をも加熱するような位置に配置する。これによって、おもて面/裏面の転写前の用紙通路を共通化することができるので、用紙の事前加熱ローラ（プレヒートローラ）を２系統分用意する必要がなく、構成の簡略化をはかることができる。
【００２０】
事前加熱された用紙が転写部で中間転写体とバックアップローラとで形成されるニップの間で温度を維持するためバックアップローラもまた、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に加熱維持される。
【００２１】
定着部は、２つのヒートローラによって用紙を加圧することによりトナー画像を定着する。用紙に転写されたカラー画像は定着強度を確保するため、画像転写後にヒートローラによりさらに高い加熱と高い圧力をかけられて定着強度を確保している。
【００２２】
図１に示す液体現像電子写真装置は、用紙の裏面にも印刷を行う構成を有している。裏面印刷構成について、図１に示す用紙搬送経路の詳細を示す図２を参照して説明する。用紙ホッパに積載されている用紙は、ホッパ端部に備えたピックアップ機構により、１枚づつ装置内に給紙される。ピックされた用紙は、さらに搬送ローラによりプレヒートローラに向けて搬送される。用紙位置は、用紙センサにより検出される。プレヒートローラにまで搬送された用紙は、プレヒートローラに設けたクランプツメ（クランプ手段）により、用紙先端を把持して、プレヒートローラの回転につれて移動する。このようなクランプツメ自体は、電子写真技術分野において公知の構成のものを用いることができる。
【００２３】
このおもて面の印刷時と、後述の裏面印刷時では、プレヒートローラに用紙が進入する角度が異なってしまうため、用紙搬送の安定性という面で不利となるが、クランプ手段を用いて確実に用紙をクランプすることで、プレヒートローラの用紙進入部でのジャムの発生を低減できる。
【００２４】
このクランプツメを所定位置で解放することにより、用紙はプレヒートローラからリリースされる。その直後、この用紙先端を、バックアップローラに設けたクランプツメにより把持することにより、用紙はプレヒートローラからバックアップローラに受け渡される。バックアップローラに把持された用紙には、前述したように、中間転写体との接触位置において、中間転写体上のカラー画像が転写される。
【００２５】
片面印刷時の画像転写後、或いは両面印刷の裏面への画像転写後、用紙は定着部に搬送される。分離ツメによりバックアップローラから剥離された用紙は、用紙センサにより位置検出される。この場合、バックアップローラは、分離ツメ（分離手段）の前の位置で、クランプツメを解放して用紙をリリースし、その後、分離ツメが用紙を確実にバックアップローラから剥離して、定着部に用紙を搬送する。バックアップローラに設けられた用紙クランプ手段は、用紙のクランプをリリースする位置を可変可能な機構を有している。この機構により、用紙を定着部に搬送する場合と、後述の両面印刷のためにスイッチバック機構に搬送する場合とでは異なる位置でリリースされる。
【００２６】
バックアップローラに巻きつけて搬送されてきた用紙は静電吸着力等でバックアップローラに貼り付いているため、クランプツメを開放するだけでは用紙を剥がす事が困難な場合がある。そのような場合でも、分離ツメを駆動してバックアップローラ表面に当接させることにより、用紙を確実にバックアップローラから離間させることができる。
【００２７】
両面印刷時のおもて面のみに画像が転写された後、定着部へ搬送することなく、用紙は反転されてスイッチバック機構へ搬送される。前述したように、中間転写体は、液体トナーのキャリア液中に分散された樹脂成分が軟化可能な温度に設定しているために、トナー画像は転写部で用紙に転写したのみで、ある程度の定着をする。これによって、定着部で完全な定着をすることなく、用紙をスイッチバック機構に搬送し、再度の画像転写をさせることが可能となる。
【００２８】
おもて面に画像が転写されている用紙がスイッチバック機構に搬送される場合、用紙は、バックアップローラに備えられたクランプツメによって把持された状態で搬送され、図中の第２の分離ツメの直前でクランプツメを解放することによりリリースされる。そして、この用紙は、第２の分離ツメにより剥離されて、スイッチバック機構に搬送される。スイッチバック機構自体は、公知の構成にすることができるが、少なくとも１対のローラにより一時的にバッファ部に送られる。用紙がバッファ部に完全に収容されたことが用紙センサにより検出された後、用紙はスイッチバックされ、反対方向に搬送される。すなわち、片面印刷時の後端が移送方向の先端となって搬送されることになる。
【００２９】
この用紙は、方向決めツメによって、プレヒートローラ方向に向けられ、そして、プレヒートローラのクランプツメにより把持されて、前述したおもて面の印刷の場合と同様にして、プレヒートローラからバックアップローラに引き渡されて搬送され、中間転写体との接触部において、用紙裏面に画像が転写される。これによって、表裏両面の画像転写が完了したことになる。
【００３０】
転写時には依然としてバックアップローラのクランプツメにより把持されている用紙は、分離ツメの前の位置で、クランプツメを解放して用紙をリリースし、その後、分離ツメが用紙を確実にバックアップローラから剥離して、定着部（図１参照）に用紙を搬送する。そして、表裏両面に画像転写が行われている用紙の１度のみの定着が行われる。
【００３１】
中間転写体上に形成された画像が、用紙の所定位置に転写されるように、感光体、中間転写体、及び用紙の搬送機構等は同期して駆動される必要があるが、スイッチバック機構にある用紙が、プレヒートローラのクランプツメにより把持されるまでは、これら同期駆動系とは無関係に駆動することができる。そこで、用紙が、プレヒートローラのクランプツメの位置に、適切なタイミングで到達するように、スイッチバック機構での用紙搬送スピードを可変することで、ムダな回転（用紙が巻きついていない空回り）を防止することが可能となり、最大スループットを常に得ることができる。
【００３２】
また、スイッチバック機構の用紙通路長を、定型用紙のおよそ倍数に設定する。これによって、プロセスの通常スピードで、スイッチバック機構の用紙を搬送した場合でも、用紙先端がプレヒートローラのクランプツメの位置にくる適切なタイミングに近づけることができ、スイッチバック機構での用紙搬送スピードの変化させる量を出来るだけ少なくすることができる。用紙搬送のスピードを搬送中に変化させる事は、用紙の位置精度の観点からも好ましいことではないが、用紙通路長を定型用紙のおよそ倍数に設定することで、用紙搬送スピードを変化させる量及び変化させる時間を最小限に抑えることが可能となり、用紙搬送の安定化がはかられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の液体現像電子写真装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す用紙搬送経路の詳細を示す図である。
【図３】従来技術によるスイッチバック方式を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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