(57)【要約】【課題】  ミスト現像方式による画像形成装置において、現像空間におけるミスト漏れまたはミスト飛散を防止する。【解決手段】  対向電極１にミスト吸引電圧を印加し、現像停止時に現像空間９のインクミスト５を吸引捕捉しミスト漏れを防止するにあたって、ミスト搬送ファンを設け更にインク搬送手段とミスト回収装置４を、時間差を持って停止させる。あるいは現像空間の開口部に電極を設け、電極間に発生する電界によりシャッタ効果を生じさせ、ミストの飛散を防止する。【選択図】      図１
2009265146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、
生成されたミストを搬送する搬送風が、ミスト生成位置からミスト回収手段を抜けるまでの時間ｔｍｅとミスト回収手段で捕捉したミストが周囲の回収路へ移動する最大時間ｔｅｅを記憶する不揮発性メモリを備え、
インクの搬送駆動の停止を、現像停止処理の開始からｔｍｅ後とし、ミスト回収手段の停止を、さらにｔｅｅ後とするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、
現像電圧発生電源と、吸引電圧発生電源と、そのどちらかを選ぶモード信号発生機能と、モード信号によりどちらかの電圧を対向電圧へ選択的に印加する電圧切り替え機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、
対向電極の表面が親水性であること、および対向電極にインク回収部材と電極クリーナを装備していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、
現像部における開口部に電極を設け、
該電極にバイアスを印加することによるシャッタ効果でミスト飛散を防止するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクをミスト化して現像するミスト現像方式による画像形成装置に関し、特にそのミスト記録装置およびミスト記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ミスト現像方式を利用した画像形成装置として種々の構造のものが知られている。
【０００３】
たとえば、インクミストを使用した静電現像装置について、ミストの生成、帯電、搬送、現像、回収までの提案がなされている。この装置では、ミストは搬送ロールにより現像部へ搬送され、開放された現像部で潜像を現像する。このとき搬送ロールへ電圧を印加し帯電ミストを引き寄せた状態で現像部へ搬送するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ミスト供給路を外部に対し負圧にし、現像空間へ外気を取り込むことによりミストの飛散を防止するようにした構造のものが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特表平９−５０５９０２号公報
【特許文献２】特開２００１−５１５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１では、現像部にて静電像側へミストが移動する挙動と、ミスト搬送ロールに引き寄せられる挙動が現像空間で存在する場合のミストの外部への漏れに対しての対策が講じられておらず、静電像がベタ画像のような濃度の濃い画像の場合に、多くのミストが静電像側へ向かうと容易に推測されることから、その場合の搬送ロールと静電潜像間の隙間からのミストの漏れが問題となっている。
【０００７】
また、特許文献２の場合には、現像電極のインク等による汚れを取る対策が講じられておらず、安定的な現像を行ううえで問題であった。
【０００８】
インクをミスト化した現像方式が提案されているが、現像器開口部にシャッタが配置されていないので非印字時にミストが現像器から漏れ、機内汚染、もれると言った問題が発生していた。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ミスト現像方式による画像形成装置において、非印字時などに、現像部、現像空間におけるミスト漏れまたはミスト飛散を防止することができる画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的に応えるために本発明（請求項１記載の発明）に係る画像形成装置は、インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、生成されたミストを搬送する搬送風が、ミスト生成位置からミスト回収手段を抜けるまでの時間ｔｍｅとミスト回収手段で捕捉したミストが周囲の回収路へ移動する最大時間ｔｅｅを記憶する不揮発性メモリを備え、インクの搬送駆動の停止を、現像停止処理の開始からｔｍｅ後とし、ミスト回収手段の停止を、さらにｔｅｅ後とするように構成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明（請求項２記載の発明）に係る画像形成装置は、インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、現像電圧発生電源と、吸引電圧発生電源と、そのどちらかを選ぶモード信号発生機能と、モード信号によりどちらかの電圧を対向電圧へ選択的に印加する電圧切り替え機構とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明（請求項３記載の発明）に係る画像形成装置は、インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、対向電極の表面が親水性であること、および対向電極にインク回収部材と電極クリーナを装備していることを特徴とする。
【００１３】
本発明（請求項４記載の発明）に係る画像形成装置は、インクをミスト化する手段と該ミストを帯電する手段と帯電ミストを静電的に現像するための静電潜像担持体および対向電極と、帯電ミストを液化回収するミスト回収手段とを備えている画像形成装置であって、現像器における開口部に電極を設け、該電極にバイアスを印加することによるシャッタ効果でミスト飛散を防止するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明に係る画像形成装置によれば、ミスト生成、ミスト搬送ファン、ミスト回収装置の駆動停止を不揮発性メモリに格納されている所定の値を参照して行うことにより、ミスト漏れのない確実な回収を最短の時間で行うことが可能となる等の優れた効果がある。
【００１５】
また、本発明によれば、対向電極の印加電圧をモードにより可変するようにしたこと、また印加電圧値を通常現像電圧とミスト吸引電圧としたことにより、対向電極をミスト回収電極に任意のタイミングで瞬時に切り替えることができる。さらに、対向電極は現像電極としての役目上、ミストが外部へもれる可能性のある現像空間に位置しており、最も効率よくミストを回収可能なデバイスであるから、このような対向電極を空気の流れ等の速度レンジに比べ比較にならないほど早く瞬時に電気的にミスト回収手段としての機能を持たせることができるため、用紙のジャム等の緊急停止時においても、ミストの確実な回収を可能とし、装置の汚れ防止を可能にし、安定的な印字性能を実現することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、インクミストを静電潜像に現像する装置において、現像電極である静電潜像の対向電極にインク回収手段を装備したことにより、緊急停止時等に回収したミストをリサイクル可能とすることができる。特に、このような本発明によれば、対向電極で回収したミストの回収リサイクルが可能となり、また対向電極クリーニング部材を装備することで、安定的な現像性能つまり均一画像の安定性を実現することができる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、現像部の開口部に設けた電極にバイアスを印加することによるシャッタ効果でミスト飛散を防止することができる。特に、このような本発明によれば、乾式現像方式に比べて小粒径のトナーが使用できる。また、液体現像方式では、石油系の溶媒を使用しなければならないが、本発明によれば、水性溶媒を使用できるからコストが安く、引火性の問題がなく、吸引した場合の人体への影響が少なく、さらにミストの機内飛散を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す。
図において、符号７は霧化装置であり、インク６をインクミスト５とするところである。ここで、霧化装置７としては集束超音波を図示しているが、他の方法でもよい。
【００１９】
霧化装置７は霧化と同時に帯電部１０で誘導帯電するように電極が設けられている。
また、９は現像部における現像空間で、ここには、静電潜像担持体８とこれに対向する対向電極１とが設けられている。
【００２０】
このように生成されたインクミスト５は、図示されていない空気搬送ファンにより、図１中矢印方向に搬送されている。ただし、インクミスト５は、ミスト回収装置４により液化されており、このミスト回収装置４を通過した後では空気のみになっている。また、ミスト回収装置４を通過した後の空気は、図示されていないフィルターを通過し現像装置外へ排出され、現像装置内は負圧へ制御されている。
【００２１】
このような構成において、印刷開始で、まず、装置内の図示されていないファンにより空気の循環を行い、現像装置内を負圧にする。
次に、対向電極１の駆動を開始し、最後に帯電ミストの生成を行う。
【００２２】
そして、用紙のジャム時等の緊急停止時を含め印字停止時の状態を、図３にしたがって記述する。
ここで、生成されたミストを搬送する搬送風がミスト生成位置からミスト回収手段を抜けるまでの時間ｔｍｅとミスト回収手段で捕捉したミストが周囲の回収路へ移動する最大時間ｔｅｅは、装置内の記述されていない不揮発性メモリに格納されている。
【００２３】
まず、帯電ミストの生成をやめ、次に対向電極１の回転と搬送ファンは生成されたインクミストが全てミスト回収装置４を通過し終わる時間ｔｍｅ後に止め、その後回収されたミストが液滴化しその液滴が、図２に示すような液滴搬送壁２２へ移動される時間ｔｅｅ後にミスト回収装置４の駆動を終了する。
【００２４】
このときの対向電極１は撥水処理されており、ミストが付着しないように処理されている。また、たとえばインクミスト回収装置４は、図２のようであってもよく、搬送風２３にのったミストが回収装置４に進入してくる。
【００２５】
ここで、ミストはマイナス帯電しているとする。
ミスト捕捉装置２１は正極電圧を、液滴搬送壁２２は負極の電圧を印加する。
マイナス帯電しているミストはミスト捕捉装置２１に静電的に捕捉され、かつミスト捕捉装置２１は高速で回転し、ミストに衝突し衝突捕捉も行う。ミスト捕捉装置２１は親水処理されている。
【００２６】
捕捉されたミストはしだいに大きくなり遠心力により外側に移動し、液滴搬送壁へ飛ばされる。液滴搬送壁２２は撥水処理されており、飛ばされた液滴は下側へ移動し図示されていないインク回収部へ回収される。
【００２７】
以上の構成によれば、ミスト生成、ミスト搬送ファン、ミスト回収装置４の駆動停止を不揮発性メモリに格納されている所定の値を参照して行うことにより、ミスト漏れのない確実な回収を最短の時間で行うことができるのである。
【００２８】
図４および図５は本発明に係る画像形成装置の別の実施形態を示す。
ここで、上述した実施形態において、通常、対向電極１には、現像電極として静電潜像を現像するに適当な電圧が印加されているが、緊急停止時を含む印字停止時（終了時）は帯電ミストを全て吸引する方向の電界が発生する電圧を印加するようにするとよい。
【００２９】
すなわち、現像電圧発生電源と、吸引電圧発生電源とのどちらかを選ぶモード信号発生機能を持たせるとともに、そのモード信号によりどちらかの電圧を対向電圧へ選択的に印加する電圧切り替え機構を設ける。
【００３０】
たとえば、生成する帯電ミストがマイナス帯電であり、通常印字時に潜像の黒地電圧を−１００Ｖ、白地電圧を−６００Ｖ、対向電極が−３５０Ｖであった場合、全ての印字停止時に対向電極の電圧を０Ｖにする。
【００３１】
このようにすると、対向電極１の周囲にある帯電ミストは、対向電極１へ静電的に吸引される。対向電極１は親水処理され電界吸引したミストをより付着捕捉しやすくしてもよい。
【００３２】
これを、図４、図５を使って説明する。
すなわち、印字開始で、モード信号は電圧切り替え機構へ現像電圧モードを伝達し、電圧切り替え機構は対向電極に対し現像電圧を印加する。ここで、潜像生成や用紙搬送等の関連する動きは記述していないが、容易に理解できる。
【００３３】
印字中に用紙にジャム等が発生し印字停止のインタラプトが発生すると、ミスト生成を停止後、モード信号は電圧切り替え機構に吸引電圧発生モードを伝達し、電圧切り替え機構は、対向電極１に吸引電圧を印加する。その後、規定の時間に乗っ取ってミスト回収機構４を停止する。
【００３４】
このような構成によれば、対向電極１の印加電圧をモードにより可変するようにしたこと、また印加電圧値を通常現像電圧とミスト吸引電圧としたことにより、対向電極１をミスト回収電極に任意のタイミングで瞬時に切り替えることができるのである。
【００３５】
さらに、対向電極１は現像電極としての役目上、ミストが外部へもれる可能性のある現像空間に位置しており、最も効率よくミストを回収可能なデバイスであるから、このような対向電極を空気の流れ等の速度レンジに比べ比較にならないほど早く瞬時に電気的にミスト回収手段としての機能を持たせることができるため、用紙のジャム等の緊急停止時においても、ミストの確実な回収を可能とし、装置の汚れ防止を可能にし、安定的な印字性能を実現することができる。
【００３６】
図６ないし図８は本発明に係る画像形成装置のさらに別の実施形態を示す。
これらの図において、上述した実施形態と同一または相当する部分には同一番号を付して説明は省略する。
【００３７】
すなわち、通常、対向電極１は現像電極として静電潜像を現像するに適当な電圧が印加されているが、緊急停止時を含む印字停止時（または印字終了時）は、帯電ミスト５を全て吸引する方向の電界が発生する電圧を印加するように構成する。
【００３８】
たとえば、生成するインクミスト５がマイナス帯電であり、通常印字時に潜像の黒地電圧を−１００Ｖ、白地電圧を−６００Ｖ、対向電極が−３５０Ｖであった場合、全ての印字停止時に対向電極１の電圧を０Ｖにする。
【００３９】
このようにすると、対向電極１の周囲にあるインクミスト５は対向電極１へ静電的に吸引される。対向電極１は親水処理され電界吸引したインクミスト５をより付着捕捉し易くしてもよい。対向電極１に付着したミストはインク回収部材２で剥離され、ミスト回収装置４へ回収される。
【００４０】
また、電極クリーナ３は、インク回収部材２で回収しきれなかった微細なインク等を清掃し、これにより安定した電極効果を維持するようになっている。
【００４１】
上述した構成によれば、対向電極１にミスト回収装置４を装備したことにより、対向電極１で回収したインクミスト５の回収リサイクルを構成することができるのである。
【００４２】
また、対向電極１にクリーニング部材（電極クリーナ３）を装備することにより、安定的な現像性能、つまり均一画像の安定性を実現することができるのである。
【００４３】
図９ないし図１１は本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、これらの図において、電子写真方式の現像方式として、霧化されたインクミストを感光体上の静電パターンに応じて付着させる現像部分の模式的断面図を、図９に示す。
【００４４】
これを簡単に説明すると、ミスト発生部Ａは、インク溜め槽３２と超音波振動子３１と水性インクで構成され、超音波振動子３１の振動により水性インクがミスト化される。インク溜め槽３２中の水性インクは、超音波振動子３１によって水性インクはミスト状になり、現像器内に放出される。そして、現像器内では、ミスト搬送手段としてのファン３６の動作により矢印方向にミストが搬送される。
【００４５】
インク溜め槽３２からミスト化した水性インクは、ミスト帯電部Ｂに到達する。
このミスト帯電Ｂは、コロナ帯電器３３と対向電極３４で構成されている。そして、ミスト化した水性インクはコロナ帯電器３３と対向電極３４との間に発生するイオン流により帯電する。ミストを負帯電したい場合には、マイナスのコロナ放電がコロナ帯電器３３で発生する。
【００４６】
ミスト帯電部Ｂで帯電したミストは、さらに搬送され現像部Ｃに到達する。
帯電したミストは感光体３７上に形成された静電パターンに応じて感光体３７に付着する。
【００４７】
感光体３７上に付着したミストは感光体３７の回転により転写により用紙に転写されその後定着工程に進み記録が完了する。
また、現像部Ｃで感光体３７に付着しなかったミストは、ファン３６により現像器内を搬送され、ミスト発生部Ａに戻り、再び現像器内を循環する。
【００４８】
上述した現像部Ｃの詳細を図１０（ａ），（ｂ）に示す。
すなわち、ミストは現像器内を循環しているので図１０（ａ）に示すように流れている。
しかし、この状態において、現像電極３５に現像バイアスが印加されていても開口部３８からインクミストが漏れる問題が従来生じていた。
このため、この実施形態では、開口部３８にシャッタ効果を有する電極ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を配置している。
【００４９】
これを、図１１（ａ），（ｂ）に開口部３８の詳細図を示す。
ここで、図１１（ａ）は印字時、図１１（ｂ）は非印字時である。
開口部３８には、電極ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２が配置され、ａ１とａ２およびｂ１とｂ２は共通のバイアスが印加される。
【００５０】
非印字時において、インクミストがマイナスに帯電されている場合には、電極ａ１，ａ２には、マイナスのバイアス（たとえば−１００Ｖ）が印加され、電極ｂ１，ｂ２にはプラスのバイアス（たとえば＋１００Ｖ）が印加される。
【００５１】
この状態では、図１１（ｂ）に示すような電界ｃが生じる。
この電界によりマイナスに帯電したインクミストは開口部３８から感光体３７方面に移動することが不可能になる。すなわち、このようなシャッタ効果により、紙間、アイドル時等非印字時に開口部３８からインクミストが漏れるのを防止できるのである。
【００５２】
なお、印字が開始され潜像が開口部３８近傍に接近した場合には、電極ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２へのバイアス印加が停止され、現像電極３５に現像バイアスが印加され、現像電極３５と感光体３７間の電界により潜像に応じてミストが感光体３７へ移行することが可能になる｛図１０（ｂ）参照｝。
【００５３】
上述したような構成によれば、現像部の開口部３８に設けた電極ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２にバイアスを印加することによるシャッタ効果でミスト飛散を防止することができる。
【００５４】
また、このような構成では、乾式現像方式に比べて小粒径のトナーが使用できる。また、液体現像方式では、石油系の溶媒を使用しなければならないが、このような構成によれば、水性溶媒を使用できるからコストが安く、引火性の問題がなく、吸引した場合の人体への影響が少なく、さらにミストの機内飛散を防止することができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施の形態で説明した構造には限定されず、画像形成装置を構成する各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ミスト回収装置の概略構成を示し、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）はその平面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置において印字停止時の駆動状況を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る画像形成装置において他の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図４の動きを説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の別の実施形態を示す概略構成図である。
【図７】図６の装置におけるブロック図である。
【図８】図６の装置におけるインク回収部材の概略拡大図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す概略構成図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は図９の装置において現像器の開口部を説明するための概略図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は図９の装置において現像器の開口部に設ける電極を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…対向電極、２…インク回収部材、３…電極クリーナ、４…ミスト回収装置、５…インクミスト、６…インク、７…霧化装置、８…静電潜像担持体、９…現像空間、１０…帯電部、２１…ミスト捕捉装置、２２…液滴搬送壁、２３…搬送風、３１…超音波振動子、３２…インク溜め槽、３３…コロナ帯電器、３４…対向電極、３５…現像電極、３６…ファン、３７…感光体、３８…開口部、Ａ…ミスト発生部、Ｂ…ミスト帯電部、Ｃ…現像部、ａ１…電極、ａ２…電極、ｂ１…電極、ｂ２…電極、ｃ…電界。
【図１】
2009265146.tif 000003
【図２】
2009265146.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009265146.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009265146.tif 000011
【図１０】
2009265146.tif 000012
【図１１】
2009265146.tif 000013