JP2000056573A

JP2000056573A - 湿式電子写真装置

Info

Publication number: JP2000056573A
Application number: JP10218407A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakajima; 豊中島; Akihiko Inamoto; 彰彦稲本; Shigenori Uesugi; 茂紀上杉; Satoru Moto; 悟本; Motoharu Ichida; 元治市田; Masanao Takahata; 昌尚高畠; Shigeji Okano; 茂治岡野; Yasukazu Takeda; 靖一竹田
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、現像後、現像トナー層中の余剰のキ
ャリア液を除去するようにした新たな湿式電子写真装置
の提供を目的とする。【解決手段】本発明の湿式電子写真装置は、静電潜像の
形成される感光体１０と、プリウエット処理をするプリ
ウエット装置１３と、現像手段１４と、感光体１０に付
着するトナー粒子を転写する中間転写体１５と、印刷媒
体を中間転写体１５に加圧しながら搬送する加圧ローラ
１９とを備えている。除去ローラ２４又はベルトから成
るキャリア除去機構２０が、感光体１０上又は中間転写
体１５上に備えられる。このキャリア除去機構２０は、
感光体１０又は中間転写体１５に対して、同周速で回転
接触すると共に、感光体１０又は中間転写体１５上の帯
電トナーと同極性のバイアス電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体トナーを用い
る湿式電子写真装置に関し、特に不揮発性を示す高粘度
で高濃度の液体トナー中の余剰のキャリア液を現像後に
除去するようにした湿式電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体（感光ドラム）に静電潜像を生成
し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着
する電子写真装置では、粉体トナーを用いる乾式のもの
が広く用いられている。

【０００３】しかし、粉体トナーは、トナーが飛散する
という問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μ
ｍと大きいことから解像度が悪いという問題点がある。

【０００４】そこで、高い解像度が必要となる場合に
は、液体トナーを用いる湿式のものが用いられる。液体
トナーは、トナー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、
帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、
高い解像度を実現できるからである。

【０００５】従来の湿式の電子写真装置では、キャリア
に常温で揮発性の高い溶剤を用いることで、加熱・溶融
中に余剰キャリアを空気中に揮発させていた。よって、
特別なキャリア除去装置を用いることなく、残留キャリ
アの問題を解決していた。しかし、揮発させた溶剤の有
毒性や発火性の問題があり、気化したキャリアを液化さ
せて回収するための巨大なキャリア回収装置で回収した
上で、さらに回収しきれない溶剤を含んだ空気は、専用
の換気ダクトで屋外に排気する必要があった。従って、
設置環境の制約と装置の巨大化による高価格化という大
きな問題があった。

【０００６】このようなことを背景にして、国際公開番
号「ＷＯ９５／０８７９２」で、シリコーンオイルなど
に高濃度のトナーを分散させることで構成される高粘度
で高濃度の現像液を用いる湿式電子写真装置の発明が開
示された。この液体トナーを用いると、人体に危害を与
えるという問題点が発生しないとともに、トナー濃度が
高いことから、大量の現像液を使用しないで済むという
利点がある。

【０００７】高粘度で高濃度の現像液は、このような利
点を有しているものの、余剰のキャリア液は、除去する
必要がある。液体現像方式の液体トナーは、固形部と液
体部に分けられる。固形部は、熱可塑性樹脂等と顔料で
構成し、液体部はキャリアと呼ばれ、トナーの現像性能
や保存性能を左右する添加剤を含んでいる。キャリアに
は、乾式現像の１／１０程度の大きさの微小粒子（固形
部）を現像から転写プロセスまで分散性良く搬送すると
いう重要な役割がある。しかしながら、役割を終えたキ
ャリアは、次の溶融転写工程まで残留すると、転写不良
や定着不良等の誘発原因となる。従って、この余剰キャ
リアは溶融転写前に、何らかの形で除去する必要があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、特に、不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを用いる構成を採るときにあ
って、現像後、現像トナー層中の余剰のキャリア液を除
去するようにした新たな湿式電子写真装置の提供を目的
とする。

【０００９】ただし、本発明は、不揮発性を示す高粘度
で高濃度の液体トナーに限らず、揮発溶剤を使用した液
体現像方式の電子写真装置にも適用可能であり、これに
よって、溶剤除去速度を高速化することができる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像支持体、即
ち、感光体１０は、帯電装置１１により帯電させられた
後、露光装置１２によって露光されて、静電潜像が形成
される。プリウエット装置１３は、２０〜５００ｃＳｔ
程度の粘度を持つ不揮発性シリコーンオイルを例えば４
〜５μｍの均一な厚さで感光体１０の表面に塗布する。

【００１１】現像装置１４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、トナー粘度が４
００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０〜５
００ｃＳｔを持つ、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液
体トナーを液体現像液として用いる。現像ローラは、液
体現像液を前記感光体上に供給し、前記感光体との間に
生成される電界に応じて、該液体現像液のトナー粒子を
前記感光体に付着させる。

【００１２】この現像液の現像ローラへの供給は、アプ
リケータローラによって、トナー溜まりから薄く延ばし
ながら搬送していくことでおこなわれ、それによって、
現像ローラに例えば２〜３μｍの厚さのトナー層が形成
される。

【００１３】中間転写体１５は、約−３００〜−３ｋＶ
にバイアスされて、感光体１０との間の電界に従って、
感光体１０に付着されたトナーを、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの順に転写する。加圧ローラ１９
は、加熱装置１８により溶融された中間転写体１５のト
ナーを印刷媒体に定着させる。

【００１４】除去ローラ２４又はベルトから成るキャリ
ア除去機構２０が、感光体１０上又は中間転写体１５上
に備えられる。感光体１０上の場合は、現像装置１４と
中間転写体１５への転写位置との間の位置に設けられ、
或いは、中間転写体１５上の場合は、該転写位置と加圧
ローラ１９との間の位置に設けられる。このキャリア除
去機構２０は、感光体１０又は中間転写体１５に対し
て、同周速で回転接触すると共に、感光体１０又は中間
転写体１５上の帯電トナーと同極性のバイアス電圧を印
加する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。

【００１６】図１に、本発明を具備する湿式電子写真装
置の全体構成を図示する。

【００１７】この図に示すように、本発明の湿式電子写
真装置は、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１
２と、プリウエット装置１３と、現像装置１４と、中間
転写体１５と、ブレード１６と、除電装置１７と、加熱
装置１８と、加圧ローラ１９と、キャリア除去機構２０
とを備えている。

【００１８】帯電装置１１は、感光体１０を約７００Ｖ
に帯電させる。露光装置１２は、７８０ｎｍの波長を持
つレーザ光を使って感光体１０を露光することで、露光
部分の電位が約１００Ｖとなる静電潜像を感光体１０に
形成する。

【００１９】プリウエット装置１３は、２０〜５００ｃ
Ｓｔ程度の粘度を持つシリコーンオイルを例えば４〜５
μｍの均一な厚さで感光体１０の表面に塗布する。ここ
で、プリウエット装置１３は、露光装置１２により実行
される露光処理の前でプリウエット処理を実行すること
もあるが、露光処理の後でプリウエット処理を実行する
こともある。

【００２０】現像装置１４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、例えば約４００
Ｖにバイアスされて、トナー粘度が４００〜４０００ｍ
Ｐａ・Ｓで、キャリア粘度が２０〜５００ｃＳｔを持つ
液体トナーを、現像液塗布手段を構成する一連のアプリ
ケータローラを使ってトナー溜まりから薄く延ばしなが
ら搬送していくことで現像ローラに例えば２〜３μｍの
厚さのトナー層を形成する。現像ローラは、感光体１０
との間の電界に従って、正に帯電しているそのトナーを
感光体１０に供給することで、約１００Ｖに帯電される
感光体１０の露光部分（あるいは未露光部分）にトナー
を付着させる。

【００２１】中間転写体１５は、約−３００〜−３ｋＶ
にバイアスされて、感光体１０との間の電界に従って、
感光体１０に付着されたトナーを転写する。この中間転
写体１５は、先ず最初に、感光体１０に付着されるイエ
ローのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付着され
るマゼンタのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付
着されるシアンのトナーを転写し、続いて、感光体１０
に付着されるブラックのトナーを転写することになる。

【００２２】中間転写体１５が、感光体１０との間の電
界に従って、感光体１０に付着されたトナー粒子を転写
するとき、トナー粒子と共に感光体１０から中間転写体
１５に移動する余剰のキャリア液を、移動前或いは後に
除去する必要がある。感光体表面の露光部分及び非露光
部分に対応して、中間転写体１５の表面には、トナー粒
子が付着し、また付着しない。感光体１０又は中間転写
体１５の表面から遠い側には、液体現像液キャリアのみ
があって、トナー粒子が存在しないのが理想である。こ
の感光体１０又は中間転写体１５表面から遠い側の余剰
のキャリア液は除去する必要がある。

【００２３】そのため、本発明の湿式電子写真装置にお
いては、詳細は後述するように、中間転写体１５に転写
前に感光体１０上に、或いは転写後に中間転写体１５上
の加熱装置１８の前の位置に、キャリア除去機構２０が
設けられて、余剰のキャリア液を除去する。

【００２４】ブレード１６は、感光体１０に残存するト
ナーやプリウエット液を取り除く。除電装置１７は、感
光体１０を除電する。

【００２５】加熱装置１８は、中間転写体１５の表面を
加熱することで中間転写体１５に付着されるトナーを溶
融する。加圧ローラ１９は、加熱装置１８により溶融さ
れた中間転写体１５のトナーを印刷媒体に定着させる。
このように、加熱装置１８及び加圧ローラ１９を使い、
印刷媒体を加熱しないで、中間転写体１５に付着される
トナーを溶融して印刷媒体に定着させる構成を採ると、
紙以外の印刷媒体も取り扱えることになる。

【００２６】加熱装置１８による加熱は、先ず最初に、
感光体１０に付着されるイエローのトナーを転写し、続
いて、マゼンタ、シアン、ブラックの全てのトナーを転
写した後に、行われることになる。

【００２７】このように、中間転写体１５上のトナー
は、加熱前に、感光体１０と中間転写体１５の接触部を
通過することになる。この際、余剰のキャリア液は、感
光体１０と中間転写体１５の接触部に運ばれたときそこ
に溜まり、流れて、画像を乱すことになる。また、余剰
のキャリア液は、定着におけるトナー層の加熱、溶融に
影響を与える。したがって、余剰のキャリア液を除去す
ることにより、そこに浮遊していて、かぶりの原因とな
るトナー粒子を除去することができる。

【００２８】図２及び図３はそれぞれ、中間転写体又は
感光体上で、現像トナー層中の余剰のキャリア液を除去
するキャリア除去機構及び関連した構成を示している。
除去ローラ２４は、感光体１０と中間転写体１５の接触
の前にあっては感光体１０に当接し、或いは接触後にあ
っては、加熱装置１８により加熱される前の位置におい
て中間転写体１５に当接している。これによって、感光
体１０又は中間転写体１５に接触して、余剰のキャリア
液を除去することができる。

【００２９】除去ローラ２４は、それが当接する感光体
或いは中間転写体とは、同周速で回転接触して、除去ロ
ーラ２４上にキャリア液を付着させ、キャリア除去を行
う。キャリア液除去の際には、後述するようにバイアス
電圧を印加するので、画像を乱すことがない。除去ロー
ラ２４としては、ソフトに接触させるため、樹脂系又は
ゴム系（例えばウレタン系ゴムやニトリルゴム等のエボ
ナイト、ポリアセタール等の樹脂）の素材を用いること
ができる。

【００３０】除去ローラに代えて、少なくとも２つのロ
ーラの上に張られたベルトを用い、これを感光体或いは
中間転写体と同周速で回転接触して、ベルト上にキャリ
アを付着させ、キャリア除去を行うことができる。ま
た、キャリア除去ベルトとして、寸法安定性の高い樹脂
系（例えばポリエーテルイミド、ポリイミド等）の素材
を用いることができる。ベルト内部のローラとローラの
間の部分でベルトを、感光体又は中間転写体に接触させ
ることにより、ソフトな接触を可能にし、さらに後述す
るようにバイアス電圧を印加するので、画像を乱すとい
うことはなくなる。

【００３１】除去ローラ２４又はベルトから成るキャリ
ア除去機構に、感光体又は中間転写体からキャリア液の
み移動するが、トナー粒子が移動しないように、バイア
ス電圧を印加している。バイアス電圧は、正帯電トナー
の場合、除去機構は正の電圧を、また、負帯電トナーの
場合には負の電圧を、感光体又は中間転写体に対して、
いずれの場合も数百Ｖ〜数ｋＶの範囲で印加する。キャ
リア除去機構に印加したバイアス電圧を有効に作用させ
るため、除去機構には体積抵抗１０⁶〜１０¹⁵Ω・ｃｍ
の導電性素材が望ましい。

【００３２】この除去ローラ２４には、そこに付着して
きたキャリア液及び微量に付着するトナーを回収し、再
利用を可能にするため、ゴム系又は樹脂系、又はラウン
ドエッジ処理したばね鋼板製のワイパーブレード２３及
び図示しない液溜めを備えている。

【００３３】図２に例示したワイパーブレード２３は、
接触する端面が、除去ローラ２４の回転方向との関係で
食い込み方向に（ローラ表面に垂直な方向を基準にし
て、３０〜９０゜の範囲が望ましい）、配置することが
できる。このときのワイパーブレード２４としては、ゴ
ム系のものが適している。

【００３４】或いは、図３に示すように、ワイパーブレ
ード２３は、食い込まない方向に（ローラ表面垂直方向
を基準にして、０〜９０゜の範囲が望ましい）、配置す
ることができる。このときのワイパーブレード２３とし
ては、金属系のものが適している。

【００３５】除去ローラ２４又は除去ベルトから成る除
去機構に付着する微量のトナーを完全に掻き取るため、
ワイパーブレード２３に導電性素材（体積抵抗：１０⁶
Ω以下の樹脂系又はゴム系の導電性素材、又は端面をラ
ウンドにエッジ処理した、ばね性の鋼板等）を用いて、
バイアス電圧を印加する。このとき、ブレードに印加す
るバイアス電圧は、正帯電トナーの場合、除去機構に対
して負の電圧で、また、負帯電トナーの場合、除去機構
に対して正の電圧を、いずれの場合も数百Ｖ〜数ｋＶの
範囲で印加する。

【００３６】ワイパーブレードと除去機構間には、長時
間の使用で、掻き取られたトナーが蓄積し、ブレードの
掻き取り能力を低下させる。この防止に、ブレードをク
リーニングするためのブレードクリーニング機構２５を
配置する。

【００３７】図４は、このようなワイパーブレードクリ
ーニング機構の一例を例示している。図の(a) に動作前
の状態を示している。ローラ構成の除去機構の軸方向の
全長を越える長さのワイパーブレードが、除去機構に対
して前述したような位置関係で接触している。動作前、
ブレードクリーニング機構は、ローラ長さ方向の端の待
機位置にある。

【００３８】図４の(b) は、動作中のブレードクリーニ
ング機構を例示している。ブレードクリーニング機構２
５は、除去ローラ２４とワイパーブレード２３との接触
部においてその隙間に入り込んで、除去ローラ２４の長
さ方向に往復して、除去ローラ２４とワイパーブレード
２３の間に蓄積したトナーを掻き落とすことができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、液体現像方式の電子写真装置
での余剰キャリアを直接回収するキャリア除去方式が実
現できる。従って、気化したキャリアを液化させて回収
する巨大なキャリア回収装置や屋外排気が不要な、不揮
発性の溶剤又は液体を用いた、液体現像の電子写真装置
が実現可能となる。また、不揮発性を示す高粘度で高濃
度の液体トナーに限らず、揮発性液体を用いた液体現像
の電子写真装置においても、溶剤除去速度の高速化を実
現することもできる。

【００４０】このような回収によって、余剰のキャリア
液が、感光体と中間転写体の接触部に運ばれて、そこに
溜まり、流れて、画像を乱すことはなくなる。また、余
剰のキャリア液が、定着におけるトナー層の加熱、溶融
に影響を与えることもなくなる。さらに、余剰のキャリ
ア液を除去することにより、そこに浮遊していて、かぶ
りの原因となるトナー粒子を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湿式電子写真装置の全体構成図であ
る。

【図２】中間転写体又は感光体上で、現像トナー層中の
余剰のキャリア液を除去するキャリア除去機構及び関連
した構成を示している。

【図３】中間転写体又は感光体上で、現像トナー層中の
余剰のキャリア液を除去するキャリア除去機構及び関連
した構成の別の例を示している。

【図４】このようなワイパーブレードクリーニング機構
の一例を例示している。

【符号の説明】

１０感光体（ドラム）１１帯電装置１２露光装置１３プリウエット装置１４現像装置１５中間転写体（ローラ）１６ブレード１７除電装置１８加熱装置１９加圧ローラ２０キャリア除去機構２３ワイパーブレード２４除去ローラ２５ブレードクリーニング機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上杉茂紀石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者本悟石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者市田元治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者高畠昌尚石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者岡野茂治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者竹田靖一石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内Ｆターム(参考） 2H074 AA03 BB58 BB72 EE07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像の形成される画像支持体と、露光
処理の前又は後に該画像支持体上にプリウエット液を塗
布してプリウエット処理をするプリウエット装置と、前
記画像支持体に接触して画像支持体の露光部分あるいは
未露光部分にトナー粒子を付着する現像手段と、前記画
像支持体に付着するトナー粒子を、該画像支持体との間
に生成される電界に応じて転写する中間転写体と、該中
間転写体に当接しつつ回転して、印刷媒体を該中間転写
体に加圧しながら搬送する加圧ローラとを備える湿式電
子写真装置において、前記現像手段と中間転写体への転写位置との間の位置に
おいて前記感光体に対して、或いは前記転写位置と加圧
ローラとの間の位置において前記中間転写体に対して接
触するローラ又はベルトから成るキャリア除去機構を備
え、該キャリア除去機構は、前記感光体又は中間転写体に対
して、同周速で回転接触すると共に、前記感光体又は中
間転写体上の帯電トナーと同極性のバイアス電圧を印加
した、ことを特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項２】前記ローラに樹脂系又はゴム系の素材を用
いたことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真装
置。
【請求項３】前記ベルトに寸法安定性の高い樹脂系の素
材を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の湿式電子写真装置。
【請求項４】前記キャリア除去機構に導電性素材を用い
たことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真装
置。
【請求項５】前記除去機構には、ゴム系又は樹脂系、又
はラウンドエッジ処理したばね鋼板製のワイパーブレー
ドを当接させて、除去機構上に付着したキャリア液及び
微量のトナー粒子を回収することを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項６】前記ワイパーブレードは、ゴム系素材によ
り構成すると共に、除去機構に対して接触するブレード
端面が食い込み方向となるように配置したことを特徴と
する請求項５に記載の湿式電子写真装置。
【請求項７】前記ワイパーブレードは、金属系素材によ
り構成すると共に、除去機構に対して接触するブレード
端面が食い込まない方向となるように配置したことを特
徴とする請求項５に記載の湿式電子写真装置。
【請求項８】前記ワイパーブレードに導電性素材を用い
て、正帯電トナーの場合除去機構に対して負の電圧で、
また負帯電トナーの場合、除去機構に対して正の電圧を
バイアス電圧として印加することを特徴とする請求項５
に記載の湿式電子写真装置。
【請求項９】前記ワイパーブレードに蓄積したトナーを
クリーニングするためのブレードクリーニング機構を備
えたことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の
湿式電子写真装置。
【請求項１０】前記ブレードクリーニング機構は、キャ
リア除去機構とワイパーブレードとの隙間に入り込ん
で、ブレードの長さ方向に往復して蓄積したトナーを掻
き落とす構成としたことを特徴とする請求項９に記載の
湿式電子写真装置。