(57)【要約】【課題】電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法において、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とする。【解決手段】ＯＰＣ感光体２１，３１の表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置２６，３６によって帯電されたトナーが付着されてトナー画像を形成する感光体ユニット１１，１２と、ＯＰＣ感光体２１，３１に形成されたトナー画像が転写されると共にこのトナー画像をガラス板Ｇに転写する中間転写体１３，１４と、この中間転写体１４とガラス板Ｇとの間にあるトナー画像に対してガラス板Ｇを透過して光エネルギを照射してガラス板Ｇに定着させる定着装置１６を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動自在であると共に表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置によって帯電されたトナーが付着される感光体と、該感光体に形成されたトナー画像が転写されると共にこのトナー画像を板状の被転写体に転写する中間転写体と、該中間転写体と前記被転写体との間にあるトナー画像に対して前記被転写体を透過して光エネルギを照射して該被転写体に定着させる定着装置とを具えたことを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子写真印刷装置において、前記トナーは赤外線吸収材を含有し、前記被転写体は赤外線透過材であり、前記定着装置は前記被転写体に対向して前記中間転写体とは反対側に配置されるフラッシュランプを有し、表面にトナー画像が転写される前記被転写体の裏面側から前記フラッシュランプによりトナー画像に赤外線を照射することを特徴とする電子写真印刷装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子写真印刷装置において、前記定着装置より前記被転写体の搬送方向における下流側に、前記被転写体の表面に付着する異物を除去する清掃用流体噴射手段を設けることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、前記被転写体に転写する前の前記中間転写体にあるトナー画像を予備加熱するトナー画像予備加熱手段を設けることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、トナー画像を前記被転写体に転写する前の前記中間転写体を加熱する中間転写体加熱手段を設けることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の電子写真印刷装置において、トナー画像を前記被転写体に転写した後の前記中間転写体を冷却する中間転写体冷却手段を設けることを特徴とする記載の電子写真印刷装置。
【請求項７】
感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着してトナー画像を形成し、該感光体に形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、該中間転写体に転写されたトナー画像を板状をなす被転写体に転写し、このとき、前記中間転写体と前記被転写体との間にあるトナー画像に対して前記被転写体を透過して光エネルギを照射することで、トナー画像を前記被転写体に定着させることを特徴とする電子写真印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、プリント基板、セラミック、厚紙、フィルムなどの任意の厚さを有する板状部材へ印刷を行う板状部材の印刷装置であって、特に、電子写真方式を利用し電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真印刷装置においては、一様に帯電された感光体にレーザやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源から光を当て、光が当たる画線部を除電させて感光体に静電潜像を形成し、この画線部に感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させて画像を形成している。
【０００３】
トナーを感光体に付着させる方法として、下記特許文献１、２に開示されている２成分現像方式が知られている。この２成分現像方式は，多極磁石で構成される現像ロール上で磁力により磁性粒子であるキャリヤ（粒径４０〜１２０μｍ）の磁気ブラシを形成し、このブラシで感光体表面を擦ることでキャリヤ表面に付着しているトナー（粒径６〜２０μｍ）を感光体上に現像する方法である。これらは、キャリヤとトナーを一定の比率で混合した現像剤をマグネットローラ全面に付着させ、規制ブレードの隙間によって付着量を一定とし、感光体と現像ローラ間に形成された隙間に供給し感光体に擦りつける。
【０００４】
このとき、感光体には、画像データに応じた静電潜像が形成されており、帯電されたトナーとの電位差により生じる静電気力を利用して、画線部ではキャリヤからトナーが引き剥がされ感光体側に付着させられ、非画線部では反発力で感光体にトナーが付着しないようにされる。このようにして、感光体上には静電潜像に応じたトナー像（画像）が形成される。
【０００５】
また、下記特許文献３には、電子写真方式でトナー画像を形成する感光体と、この感光体上に形成されたトナー画像を１次転写して板状の被転写体へ２次転写する中間転写体と、この中間転写体上に１次転写したトナー画像が２次転写位置へ至るタイミングに合わせて被転写体を搬送する手段とを設けたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５１７１８８号公報
【特許文献２】特公平０３−０３０１３６号公報
【特許文献３】特開２００６−０９１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の電子写真印刷装置にて、現像領域では、キャリヤが感光体にこすり付けられ、または、キャリヤ同士が擦れあうため、キャリヤ表面に静電気力で付着したトナーがこのキャリヤから脱落し、または、静電気力が十分でないトナーがキャリヤから脱落し、感光体の非画線部にもトナーが付着する、所謂、「地かぶり」が発生する。通常の印刷物の場合、この「地かぶり」があっても、視認されない程度であれば許容されるものの、工業製品で導電性のパターンなどを印刷する場合には、電気的なノイズや耐圧などの機能劣化の原因となる可能性が高いため、目に見えない場合でも地かぶりを無くす必要がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とする電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の電子写真印刷装置は、移動自在であると共に表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置によって帯電されたトナーが付着される感光体と、該感光体に形成されたトナー画像が転写されると共にこのトナー画像を板状の被転写体に転写する中間転写体と、該中間転写体と前記被転写体との間にあるトナー画像に対して前記被転写体を透過して光エネルギを照射して該被転写体に定着させる定着装置とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の電子写真印刷装置では、前記トナーは赤外線吸収材を含有し、前記被転写体は赤外線透過材であり、前記定着装置は前記被転写体に対向して前記中間転写体とは反対側に配置されるフラッシュランプを有し、表面にトナー画像が転写される前記被転写体の裏面側から前記フラッシュランプによりトナー画像に赤外線を照射することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明の電子写真印刷装置では、前記定着装置より前記被転写体の搬送方向における下流側に、前記被転写体の表面に付着する異物を除去する清掃用流体噴射手段を設けることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明の電子写真印刷装置では、前記被転写体に転写する前の前記中間転写体にあるトナー画像を予備加熱するトナー画像予備加熱手段を設けることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明の電子写真印刷装置では、トナー画像を前記被転写体に転写する前の前記中間転写体を加熱する中間転写体加熱手段を設けることを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の電子写真印刷装置では、トナー画像を前記被転写体に転写した後の前記中間転写体を冷却する中間転写体冷却手段を設けることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７の発明の電子写真印刷方法は、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着してトナー画像を形成し、該感光体に形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、該中間転写体に転写されたトナー画像を板状をなす被転写体に転写し、このとき、前記中間転写体と前記被転写体との間にあるトナー画像に対して前記被転写体を透過して光エネルギを照射することで、トナー画像を前記被転写体に定着させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明の電子写真印刷装置によれば、静電潜像の画線部に帯電されたトナーが付着される感光体と、この感光体に形成されたトナー画像が転写されると共にこのトナー画像を板状の被転写体に転写する中間転写体と、この中間転写体と被転写体との間にあるトナー画像に対して被転写体を透過して光エネルギを照射して被転写体に定着させる定着装置を設けている。従って、中間転写体のトナー画像が被転写体に転写されるとき、光エネルギが被転写体を透過してトナー画像に照射されることで、光エネルギの熱が被転写体を介して画線部のトナー及び非画線部のトナーに伝達し、更に、この熱が中間転写体に伝導するため、画線部にある多量のトナーの温度が上昇して溶融し、被転写体に定着する一方、非画線部にある少量のトナーの温度が上昇するものの、中間転写体にこの熱が奪われ、溶融せずに中間転写体に吸着されたままとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００１７】
請求項２の発明の電子写真印刷装置によれば、トナーに赤外線吸収材を含有し、被転写体を赤外線透過材とし、定着装置として被転写体に対向して中間転写体とは反対側にフラッシュランプを配置し、表面にトナー画像が転写される被転写体の裏面側からフラッシュランプによりトナー画像に赤外線を照射するので、被転写体の裏面側から赤外線が被転写体を透過して画線部のトナーに照射され、赤外線がトナーに含有する赤外線吸収材に吸収されることでトナーの温度が上昇して溶融し、トナー画像が被転写体に定着することとなり、容易に高品質な印刷を可能とすることができる。
【００１８】
請求項３の発明の電子写真印刷装置によれば、定着装置より被転写体の搬送方向における下流側に被転写体の表面に付着する異物を除去する清掃用流体噴射手段を設けるので、光エネルギが被転写体を透過してトナー画像に照射されるとき、光エネルギの熱が被転写体を介して非画線部のトナーに伝達されるが、トナーの温度が十分に上昇せずに中間転写体に吸着されたまま、または、被転写体の表面に落下することとなり、このとき、清掃用流体噴射手段により被転写体の表面に流体を噴射することで、被転写体の表面にある異物、つまり、トナーを除去することができ、高品質な印刷を可能とすることができる。
【００１９】
請求項４の発明の電子写真印刷装置によれば、被転写体に転写する前の中間転写体にあるトナー画像を予備加熱するトナー画像予備加熱手段を設けるので、感光体の静電潜像に帯電したトナーを付着してトナー画像が形成され、この感光体のトナー画像が中間転写体に転写され、中間転写体に転写されたトナー画像を被転写体に転写するとき、トナー画像予備加熱手段により中間転写体のトナー画像が予備加熱されるため、画線部にあるトナーの温度上昇が早期となり、定着装置による被被転写体へのトナー画像の定着処理を適正に行うことができる。
【００２０】
請求項５の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー画像を被転写体に転写する前の中間転写体を加熱する中間転写体加熱手段を設けるので、感光体の静電潜像に帯電したトナーを付着してトナー画像が形成され、この感光体のトナー画像が中間転写体に転写され、中間転写体に転写されたトナー画像を被転写体に転写するとき、中間転写体加熱手段により中間転写体が加熱されるため、この中間転写体のトナー画像が予備加熱されることとなり、画線部にあるトナーの温度上昇が早期となり、定着装置による被被転写体へのトナー画像の定着処理を適正に行うことができる。
【００２１】
請求項６の発明の電子写真印刷装置によれば、トナー画像を被転写体に転写した後の中間転写体を冷却する中間転写体冷却手段を設けるので、トナー画像に光エネルギを照射することで、画線部のトナーが溶融して被転写体に定着された後、中間転写体冷却手段により中間転写体が冷却されるため、この中間転写体を初期温度に戻すことができ、次に、感光体から転写されるトナー画像の過度の溶融を抑制し、高品質な印刷を可能とすることができると共に、中間転写体の温度シフトによる画像位置ズレや中間転写体の蛇行を抑制でき、さらに感光体への熱伝達も抑制することができる。
【００２２】
また、請求項７の発明の電子写真印刷方法によれば、感光体が移動するときにその表面に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電画像の画線部に帯電したトナーを付着してトナー画像を形成し、感光体に形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、中間転写体に転写されたトナー画像を板状をなす被転写体に転写し、このとき、中間転写体と被転写体との間にあるトナー画像に対して被転写体を透過して光エネルギを照射することで、トナー画像を被転写体に定着させるようにする。従って、中間転写体のトナー画像が被転写体に転写されるとき、光エネルギが被転写体を透過してトナー画像に照射されることで、光エネルギの熱が被転写体を介して画線部のトナー及び非画線部のトナーに伝達し、更に、この熱が中間転写体に伝導するため、画線部にある多量のトナーの温度が上昇して溶融し、被転写体に定着する一方、非画線部にある少量のトナーの温度が上昇するものの、中間転写体にこの熱が奪われ、溶融せずに中間転写体に吸着されたままとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電子写真印刷装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例に係る電子写真印刷装置の概略構成図、図２乃至図７は、本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【００２５】
本実施例では、電子写真印刷装置により被転写体としてのガラス板上に所定形状の金属配線を形成するものに適用して説明する。この実施例で用いられるトナーは、銀の粉とガラスの粉を樹脂に練り込み、細かく粉砕し、赤外線吸収材を混ぜたものである。樹脂としては、スチレンやスチレンアクリルなどを例示でき、粉砕後の大きさとしては直径が１０μｍから２０μｍ程度のものを例示できる。また、トナーには静電付与剤が混ぜられていることが望ましい。ガラスの粉は、トナーをガラス板に固定する接着剤の働きを示すものである。キャリヤは、フェライトや鉄などの強磁性体をコア材とし、表面を樹脂でコーティングした磁性材料を用いる。コーティング剤としては、例えば、アクリル系コーティング剤が用いられる。本実施形態で用いる２成分現像剤にはトナーがキャリヤに対して約６ｗｔ％混合され、トナーとキャリヤとは静電気力により結合している。
【００２６】
本実施例の電子写真印刷装置は、図１に示すように、２組の感光体ユニット１１，１２と、２組の中間転写体１３，１４と、ガラス搬送装置１５、定着装置１６とから構成されている。そして、第１感光体ユニット１１は、トナーを選択的に吸着して像を形成するＯＰＣ（Organic Photoconductor）感光体２１を有し、このＯＰＣ感光体２１は、略円柱状をなすドラム型に形成され、その中心軸線回りに回転駆動されるように配置されている。そして、ＯＰＣ感光体２１の周囲には、第１中間転写体１３に対する対向領域から回転方向に向かって、クリーニング装置２２と、除電装置２３と、帯電装置２４と、露光装置２５と、現像装置２６と、トナー除去装置２７とが配置されている。また、第２感光体ユニット１２も同様に、ＯＰＣ感光体３１を有し、このＯＰＣ感光体３１の周囲に、クリーニング装置３２と、除電装置３３と、帯電装置３４と、露光装置３５と、現像装置３６と、トナー除去装置３７とが配置されている。
【００２７】
帯電装置２４，３４は、スコロトロン（scorotron）などのコロナ放電器から構成されており、この帯電装置２４，３４は、ＯＰＣ感光体２１，３１における円周面の全面に負の静電気を帯電させ、ＯＰＣ感光体２１，３１が所定の負の電位、例えば、約−１０００Ｖを帯びるように構成されている。
【００２８】
露光装置２５，３５は、ＯＰＣ感光体２１，３１の中心軸線方向に配列されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成され、このＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体２１，３１の円周面に照射されるように配置されている。ＬＥＤは、画像信号に基づいて光の出射が制御され、所定の像を描くように構成されており、ＯＰＣ感光体２１，３１における光が照射された領域では、負の帯電が抜けることで、電位の違いによる像が形成される。
【００２９】
現像装置２６，３６は、筐体内に２６ａ，３６ａと、多極磁石で構成される現像ローラ（マグネットローラ）２６ｂ，３６ｂと、スクリュー羽根等を有した撹拌・搬送ローラ２６ｃ，２６ｄ，３６ｃ，３６ｄから構成され、トナーとキャリヤを一定比率で混合した現像剤を内包している。従って、トナーは、現像剤の撹拌搬送によりキャリヤとの摩擦帯電で負極性に帯電しキャリヤ表面に静電気力で付着し、現像ローラ２６ｂ，３６ｂは、トナーが付着したキャリヤを磁力で付着保持し、その回転によってＯＰＣ感光体２１，３１の円周面と対向した現像領域にトナーを搬送供給する。
【００３０】
非画線部のトナー除去装置２７，３７は、ケーシング２７ａ，３７ａ内に、感光体２１，３１に接近して配置される捕集ローラ２７ｂ，３７ｂと、この捕集ローラ２７ｂ，３７ｂに対するキャリヤの供給を行う供給ローラ２７ｃ，３７ｃと、この供給ローラ２７ｃ，３７ｃにキャリヤを搬送する搬送ローラ２７ｄ，３７ｄが収容されて構成されている。この捕集ローラ２７ｂ，３７ｂとＯＰＣ感光体２１，３１との間に所定間隔の隙間が設けられ、内部に磁力形成部が配置され、所定の負の電圧が印加される。そのため、捕集ローラ２７ｂ，３７ｂの外周部にキャリヤが付着し、キャリヤが積み重なった磁気ブラシがＯＰＣ感光体２１，３１の非画線部のトナーをこすることで移動し易くなり、捕集ローラ３１に与えられた電位により非画線部のトナーがキャリヤと共に捕集される。
【００３１】
クリーニング装置２２，３２は、ＯＰＣ感光体２１，３１の円周面上に付着した転写残りトナーを除去するファーブラシ２２ａ，３２ａとブレード２２ｂ，３２ｂとから概略構成されている。ファーブラシ２２ａ，３２ａは、毛ブラシであり、毛により転写残りトナーを掻き落とすように構成されている。ブレード２２ｂ，３２ｂは、板状に形成されたゴムなどの弾性体からなり、転写残りトナーを擦り落とすように配置されている。
【００３２】
除電装置２３，３３は、ＯＰＣ感光体２１，３１の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体２１，３１における円周面の全面に照射されるように配置されている。この円周面の全面に光が照射されることにより、トナーの転写後もＯＰＣ感光体２１，３１に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００３３】
第１中間転写体１３は、第１、第２感光体ユニット１１，１２の下方に水平をなして配置され、各感光体２１，３１に接近するように設けられている。この第１中間転写体１３は、前後一対の駆動ロール４１，４２と、この駆動ロール４１，４２に掛け回される無端の転写ベルト４３と、この転写ベルト４３を感光体２１，３１に接近させる補助ロール４４，４５と、感光体２１，３１に対向して設けられた帯電装置４６，４７とから構成されている。この帯電装置４６，４７は、転写ベルト４３に負の静電気を帯電させ、ＯＰＣ感光体２１，３１のトナー画像を転写ベルト４３に転写させる。なお、転写ベルト４３の表面には、剥離性の高いコーティング材（例えば、シリコンなど）がコーティングされている。また、一方の駆動ロール４１側には、クリーニング装置４８が配置され、転写ベルト４３の周面上に付着した転写残りトナーを除去するファーブラシ４８ａとブレード４８ｂを有している。
【００３４】
第２中間転写体１４は、第１中間転写体１３の側方に鉛直をなして配置され、転写ベルト４３（駆動ロール４２）に接近するように設けられている。この第２中間転写体１４は、上下一対の駆動ロール５１，５２と、この駆動ロール５１，５２に掛け回される無端の転写ベルト５３と、駆動ロール４２に対向して設けられた帯電装置５４とから構成されている。この帯電装置５４は、転写ベルト５３に負の静電気を帯電させ、第１中間転写体１３の転写ベルト４３のトナー画像を転写ベルト４３に転写させる。なお、転写ベルト５３の表面には、剥離性の高いコーティング材（例えば、シリコンなど）がコーティングされている。
【００３５】
ガラス搬送装置１５は、上下一対の搬送ロール６１，６２が複数組み設けられて構成されており、この搬送ロール６１，６２によりガラス板（非転写体）Ｇを挟持した状態で、水平方向に沿って搬送する。この場合、ガラス板Ｇは、印刷を行う表面が第２中間転写体１４の転写ベルト５３（駆動ロール５２）に接近するように搬送される。
【００３６】
定着装置１６は、第２中間転写体１４とガラス板Ｇとの間にあるトナー画像に対して、ガラス板Ｇを透過して光エネルギを照射することで、このトナー画像をガラス板Ｇの表面（図１にて、上面）に定着させるものである。この定着装置１６は、ガラス板Ｇに対向して第２中間転写体１４とは反対側、つまり、ガラス板Ｇの裏面（図１にて、下面）側に配置されるフラッシュランプ７１を有している。このフラッシュランプ７１は、キセノンランプ（または、ヒートランプなど）７１ａと反射板７１ｂから構成され、ガラス板Ｇの下方（裏面側）から上方、つまり、第２中間転写体１４の転写ベルト５３（駆動ローラ５２）に向けて光エネルギを照射する。
【００３７】
この場合、トナーは赤外線吸収材を含有し、ガラス板Ｇは赤外線透過材であり、フラッシュランプ７１は、赤外線の波長を含む光エネルギを照射し、第２中間転写体１４の転写ベルト５３は表面に剥離性の高いシリコンコーティングが設けられている。そのため、第２中間転写体１４の転写ベルト５３上のトナー画像が、ガラス板Ｇの表面に対向して位置したとき、ガラス板Ｇの裏面側からフラッシュランプ７１により光エネルギを照射する。すると、この光エネルギがガラス板Ｇを透過してトナー画像に至り、トナーに含まれる赤外線吸収材がこの光エネルギを吸収して温度が上昇することから、トナーが溶融し、この溶融したトナー、つまり、転写ベルト５３上のトナー画像がガラス板Ｇの表面に転写され、定着する。
【００３８】
また、本実施例では、この定着装置１６によるガラス板Ｇへの定着処理が適正に行われるように、第２中間転写体１４やガラス搬送装置１５に各種の機構が設けられている。
【００３９】
即ち、ガラス搬送装置１５にて、定着装置１６よりガラス板Ｇの搬送方向における下流側（図１にて、左側）に、ガラス板Ｇの表面に付着する異物を除去する清掃用流体噴射装置８１が設けられている。この清掃用流体噴射装置８１は、ガラス板Ｇの上方であって、このガラス板Ｇの搬送方向の下流側に向けてエア（または、窒素、不活性ガスなどの流体）を噴射するエアノズルを有している。そのため、定着装置１６によりガラス板Ｇの表面に画線部のトナー画像が定着された後、定着されなかった非画線部のトナーが落下すると、この清掃用流体噴射装置８１によりエアノズルからガラス板Ｇの表面にエアを噴射することで、ガラス板Ｇの表面にある異物としてのトナーを除去する。
【００４０】
また、第２中間転写体１４にて、ガラス板Ｇに転写する前の転写ベルト５３上にあるトナー画像を予備加熱するトナー画像予備加熱装置８２が設けられている。このトナー画像予備加熱装置８２は、照射ランプと反射板とから構成され、駆動ロール５１から駆動ロール５２に移動する転写ベルト５３の表面に対向して配置されている。そのため、第１中間転写体１３の転写ベルト４３から第２中間転写体１４の転写ベルト５３にトナー画像が転写され、このトナー画像が転写ベルト５３により下降してガラス板Ｇに対向する位置に至る前に、トナー画像予備加熱装置８２によりこのトナー画像に対して光が照射されることで、このトナー画像を加熱して溶融しやすくする。
【００４１】
第２中間転写体１４にて、ガラス板Ｇにトナー画像を転写する前の転写ベルト５３を加熱する中間転写体加熱装置８３が設けられている。この中間転写体加熱装置８３は、駆動ロール５２の内部にヒータを設け、この駆動ロール５２を加熱ロールとすることで構成されている。そのため、中間転写体加熱装置８３により駆動ロール５２が加熱されており、トナー画像が転写ベルト５３により下降してガラス板Ｇに対向する位置に至る前に、駆動ロール５２により転写ベルト５３が加熱され、この転写ベルト５３上のトナー画像が加熱されることで、このトナー画像を溶融しやすくする。
【００４２】
第２中間転写体１４にて、ガラス板Ｇにトナー画像を転写した後の転写ベルト５３を冷却する中間転写体冷却装置８４が設けられている。この中間転写体冷却装置８４は、駆動ロール５１の内部に冷却媒体を流通し、この駆動ロール５１を冷却ロールとすることで構成されている。そのため、中間転写体冷却装置８４により駆動ロール５１が冷却されており、定着装置１６によりトナー画像がガラス板Ｇに定着された後、転写ベルト５３が上昇して駆動ロール５１に至ると、この駆動ロール５１により転写ベルト５３が冷却されることで、この転写ベルト５３の異常な温度上昇を抑制する。
【００４３】
ここで、上述のように構成された本実施例の電子写真印刷装置における作用について詳細に説明する。
【００４４】
本実施例の電子写真印刷装置において、第１、第２感光体ユニット１１，１２の各ＯＰＣ感光体２１，３１の円周面は、各帯電装置２４，３４により約−１０００Ｖの電位が印加される。その後、約−１０００Ｖとされたこの円周面に対して、各露光装置２５，３５から出射された光が照射される。光が照射された円周面の領域においては、電位の一部が抜けてこの領域の電位が約−１５０Ｖに低下する。各露光装置２５，３５は、図示しない制御装置から送られる画像信号に基づいて光の出射が制御され、所定の像をＯＰＣ感光体２１，３１上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体２１，３１の円筒面上に電位差による静電潜像が形成される。
【００４５】
この静電潜像には、電位差により各現像装置２６，３６の現像ローラ２６ｂ，３６ｂからトナーが付着する。つまり、ＯＰＣ感光体２１，３１の円筒面における電位は約−１０００Ｖであり、静電潜像における電位は約−１５０Ｖであり、現像ローラ２６ｂ，３６ｂの電位は約−８００Ｖであるため、負に帯電したトナーは、静電潜像の上にのみ付着する。しかしながら、特に、帯電が弱いトナーがＯＰＣ感光体２１，３１の画線部から離れ、非画線部に対して僅かながら付着する。本実施形態においては、この非画線部のトナーをトナー除去装置２７，３７及び定着装置１６により除去する。
【００４６】
即ち、各トナー除去装置２７，３７にて、供給ローラ２７ｃ，３７ｃによりキャリヤが捕集ローラ２７ｂ，３７ｂに供給されて付着し、捕集ローラ２７ｂ，３７ｂの表面全体にキャリヤが積み重なった磁気ブラシが形成される。そして、ＯＰＣ感光体２１，３１及び捕集ローラ２７ｂ，３７ｂの回転によって磁気ブラシがＯＰＣ感光体２１，３１の表面に接触し、非画線部のトナーをこすって移動し易くする。このとき、捕集ローラ２７ｂ，３７ｂにＯＰＣ感光体２１，３１の非画線部と画線部の中間の電位が与えられている。そのため、非画線部では、捕集ローラ２７ｂ，３７ｂへ向かう電界の作用力が付与され、画線部では、捕集ローラ２７ｂ，３７ｂから画線部へ向かう電界の作用力が付与される。この作用力によってトナーは非画線部では電気的に磁気ブラシに引き付けられ、キャリヤと共に捕集される一方、画線部ではＯＰＣ感光体２１，３１側に対する付着力が強められる。
【００４７】
そして、各ＯＰＣ感光体２１，３１の潜像上に付着したトナーは、第１中間転写体１３の転写ベルト４３と対向する領域にて、ＯＰＣ感光体２１，３１の回転により搬送される。この領域において、各帯電装置４６，４７によりＯＰＣ感光体２１，３１に形成された負に帯電したトナー画像が転写ベルト４３の上に転写される。
【００４８】
なお、トナーが転写された後のＯＰＣ感光体２１，３１では、クリーニング装置２２，３２により転写せずに残ったトナーが除去される。その後、除電装置２３，３３によりＯＰＣ感光体２１，３１上に残る潜像が消される。
【００４９】
一方、第１中間転写体１３の転写ベルト４３に転写されたトナー画像は、第２中間転写体１４の転写ベルト５３と対向する領域にて、転写ベルト４３の移動により搬送される。この領域において、各帯電装置５４により転写ベルト４３に形成された負に帯電したトナー画像が第２中間転写体１４の転写ベルト５３の上に転写される。
【００５０】
この第２中間転写体１４にて、転写ベルト５３上のトナー画像は、定着装置１６まで搬送される間に、トナー画像予備加熱装置８２及び中間転写体加熱装置８３により加熱される。即ち、トナー画像が転写ベルト５３により下降するとき、トナー画像予備加熱装置８２によりトナー画像に光が照射され、このトナー画像が加熱されて温度が上昇する。また、中間転写体加熱装置８３により駆動ロール５２が加熱されており、トナー画像が転写ベルト５３により下降してガラス板Ｇに対向する位置にくるとき、駆動ロール５２により転写ベルト５３が加熱され、この転写ベルト５３上のトナー画像が加熱されて温度が少々する。そのため、このトナー画像は、定着装置１６による定着時に溶融しやすくなる。
【００５１】
そして、定着装置１６に対して、第２中間転写体１４の転写ベルト５３によりトナー画像が搬送される一方、ガラス搬送装置１５によりガラス板Ｇが搬送され、トナー画像は、転写ベルト５３とガラス板Ｇの表面との間に接触した状態で挟まれる。このとき、定着装置１６は、ガラス板Ｇの裏面側からフラッシュランプ７１を照射することで、光エネルギがガラス板Ｇを透過してトナー画像に至り、このトナー画像を溶融して定着させる。
【００５２】
即ち、図２に示すように、転写ベルト５３とガラス板Ｇとの間には、トナー画像として、画線部Ａと非画線部Ｂが存在しており、ガラス板Ｇの裏面側からフラッシュランプ７１を点灯すると、その光エネルギがガラス板Ｇを透過して画線部Ａと非画線部Ｂの各トナーに照射される。すると、図３に示すように、光エネルギの熱がガラス板Ｇを介して画線部ＡのトナーＴ及び非画線部ＢのトナーＴに伝達され、更に、この熱が転写ベルト５３に伝導する。そのため、図４に示すように、ガラス板Ｇは熱を蓄え、画線部Ａにある多量のトナーＴは、早期に短時間で温度が上昇する一方、非画線部Ｂにある少量のトナーＴは、転写ベルト５３に多くの熱が奪われ、温度が上昇しにくい。この場合、トナーＴにおける単位時間当たりの温度上昇は、トナーの面積比に依存する。
【００５３】
そのため、図５に示すように、画線部Ａにある多量のトナーＴは、短時間に温度上昇することで溶融する一方、非画線部Ｂにある少量のトナーＴの温度が上昇するものの、溶融しない。そして、図６に示すように、ガラス板Ｇが移動して転写ベルト５３から離れると、画線部ＡのトナーＴは、溶融してガラス板Ｇの表面に定着する一方、非画線部ＢのトナーＴは、溶融せずに転写ベルト５３に吸着されたままとなる。この場合、転写ベルト５３の表面はシリコンコーティングされ、剥離性を有しているため、溶融した画線部ＡのトナーＴが転写ベルト５３に定着されることはない。
【００５４】
このとき、溶融せずに転写ベルト５３に吸着されたトナーは、振動などによりガラス板Ｇ上に落下することがある。この場合、図１及び図７に示すように、清掃用流体噴射装置８１によりガラス板Ｇの表面にエアを噴射することで、このガラス板Ｇの表面にあるトナーを除去する。
【００５５】
そして、第２中間転写体１４にて、中間転写体冷却装置８４により駆動ロール５１が冷却されており、定着装置１６によりトナー画像がガラス板Ｇに定着された後、転写ベルト５３が上昇して駆動ロール５１に至るとき、この駆動ロール５１により転写ベルト５３が冷却されて常温となる。また、トナー画像が定着されたガラス板Ｇは、装置外へ搬送される。トナーには、導電性を有する銀の粉が含まれているため、例えば、所定パターンのトナーを転写することで、ガラス板Ｇ上に曇り取り用熱線などの配線を形成することができる。
【００５６】
このように本実施例の電子写真印刷装置にあっては、ＯＰＣ感光体２１，３１の表面に形成される静電潜像の画線部に現像装置２６，３６によって帯電されたトナーが付着されてトナー画像を形成する感光体ユニット１１，１２と、ＯＰＣ感光体２１，３１に形成されたトナー画像が転写されると共にこのトナー画像をガラス板Ｇに転写する中間転写体１３，１４と、この中間転写体１４とガラス板Ｇとの間にあるトナー画像に対してガラス板Ｇを透過して光エネルギを照射してガラス板Ｇに定着させる定着装置１６を設けている。
【００５７】
従って、第２中間転写体１４の転写ベルト５３トナー画像がガラス板Ｇに転写されるとき、光エネルギがガラス板Ｇを透過してトナー画像に照射されることで、この光エネルギの熱がガラス板Ｇを介して画線部のトナー及び非画線部のトナーに伝達し、更に、この熱が転写ベルト５３に伝導するため、画線部にある多量のトナーの温度が上昇して溶融し、ガラス板Ｇの表面に定着する一方、非画線部にある少量のトナーの温度が上昇するものの、転写ベルト５３にこの熱が奪われ、溶融せずに転写ベルト５３に吸着されたままとなり、地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷することができる。
【００５８】
また、本実施例の電子写真印刷装置では、トナーに赤外線吸収材を含有し、ガラス板Ｇを赤外線透過材とし、定着装置１６としてガラス板Ｇに対向して転写ベルト５３とは反対側にフラッシュランプ７１を配置し、表面にトナー画像が転写されるガラス板Ｇの裏面側からフラッシュランプ７１によりトナー画像に赤外線を照射している。従って、ガラス板Ｇの裏面側から赤外線がこのガラス板Ｇを透過して画線部のトナーに照射され、赤外線がトナーに含有する赤外線吸収材に吸収されることでトナーの温度が上昇して溶融し、トナー画像がガラス板Ｇに定着することとなり、容易に高品質な印刷を可能とすることができる。
【００５９】
また、本実施例の電子写真印刷装置では、定着装置１６よりガラス板Ｇの搬送方向における下流側にガラス板Ｇの表面に付着する異物を除去する清掃用流体噴射装置８１を設けている。従って、光エネルギがガラス板Ｇを透過してトナー画像に照射されるとき、光エネルギの熱がガラス板Ｇを介して非画線部のトナーに伝達されるが、トナーの温度が十分に上昇せずに転写ベルト５３に吸着されたまま、または、ガラス板Ｇの表面に落下することとなり、このとき、清掃用流体噴射装置８１によりガラス板Ｇの表面にエアを噴射することで、ガラス板Ｇの表面にある異物、つまり、トナーを除去することができ、高品質な印刷を可能とすることができる。
【００６０】
また、本実施例の電子写真印刷装置では、ガラス板Ｇに転写する前の転写ベルトにあるトナー画像を予備加熱するトナー画像予備加熱装置８２を設けている。従って、ＯＰＣ感光体２１，３１の静電潜像に帯電したトナーを付着してトナー画像が形成され、このＯＰＣ感光体２１，３１のトナー画像が中間転写体１３，１４に転写され、第２中間転写体１４の転写ベルト５３に転写されたトナー画像をガラス板Ｇに転写するとき、トナー画像予備加熱装置８２により転写ベルト５３上のトナー画像が予備加熱されるため、画線部にあるトナーの温度上昇が早期となり、定着装置１６による被被転写体へのトナー画像の定着処理を適正に行うことができる。
【００６１】
また、本実施例の電子写真印刷装置では、トナー画像をガラス板Ｇに転写する前の中間転写体１４の駆動ローラ５２を加熱する中間転写体加熱装置８３を設けている。従って、中間転写体１４の転写ベルト５３に転写されたトナー画像をガラス板Ｇに転写するとき、中間転写体加熱装置８３により駆動ロール５２が加熱されるため、この駆動ロール５２により転写ベルト５３上のトナー画像が予備加熱されることとなり、画線部にあるトナーの温度上昇が早期となり、定着装置１６による被被転写体へのトナー画像の定着処理を適正に行うことができる。
【００６２】
また、本実施例の電子写真印刷装置では、トナー画像をガラス板Ｇに転写した後の中間転写体１４の転写ベルト５３を冷却する中間転写体冷却装置８４を駆動ロール５１に設けている。従って、トナー画像に光エネルギを照射することで、画線部のトナーが溶融してガラス板Ｇに定着された後、転写ベルト５３が駆動ロール５１に至ると、中間転写体冷却装置８４により転写ベルト５３が冷却されるため、この転写ベルト５３を初期温度に戻すことができ、次に、転写ベルト５３に転写されるトナー画像の早期の溶融を抑制し、高品質な印刷を可能とすることができる。
【００６３】
また、本実施例の電子写真印刷装置において、ガラス板Ｇを搬送するローラ６１，６２は、不図示のヒートランプを内蔵し、ローラ温度を所定の温度に設定することにより、安定した定着性能を発揮できるようにすることもできる。
【００６４】
なお、上述した各実施例では、２つの感光体ユニット１１，１２及び中間転写体１３，１４を設けたが、１つでも３つ以上であってもよい。また、この中間転写体１３，１４を転写ベルト４３，５３により構成したが、転写ドラムであってもよい。
【００６５】
また、各転写体ユニット１１，１２にトナー除去装置２７，３７を設けたが、所望の地かぶりに対する印刷品質基準に合わせて、非画線部のトナー除去装置２７、３７を設けないこととしてもよい。
【００６６】
また、上述の実施例では、トナーを、銀の粉とガラスの粉を樹脂に練り込み、細かく粉砕し、赤外線吸収材を混ぜたものとしたが、これに限らず、例えば、黒トナーなどであってもよく、このように、もともと赤外線吸収バンドを有するトナーを使用する場合は、赤外線吸収剤を加えなくても本発明の電子写真印刷装置に適用することができる。また、本実施例では、被転写体をガラス板として説明したが、これに限らず、赤外線を透過するものであれば、ガラス板以外のものでも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る電子写真印刷装置及び電子写真印刷方法は、フラッシュ定着により地かぶりを抑制して高品質の印刷物を印刷可能とするものであり、いずれの種類の電子写真印刷にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例に係る電子写真印刷装置の概略構成図である。
【図２】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【図３】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【図４】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【図５】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【図６】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【図７】本実施例の電子写真印刷装置における定着装置作用を表す概略図である。
【符号の説明】
【００６９】
１１，１２  感光体ユニット
１３，１４  中間転写体
１５  ガラス搬送装置
１６  定着装置
２１，３１  ＯＰＣ感光体
２６，３６  現像装置
４３，５３  転写ベルト
７１  フラッシュランプ
８１  清掃用流体噴射装置
８２  トナー画像予備加熱装置
８３  中間転写体加熱装置
８４  中間転写体冷却装置
【図１】
2008250262.tif 000003
【図２】
2008250262.tif 000004
【図３】
2008250262.tif 000005
【図４】
2008250262.tif 000006
【図５】
2008250262.tif 000007
【図６】
2008250262.tif 000008
【図７】
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