JP2005292252A - 電子写真装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体現像剤を用いた電子写真における転写前画像乾燥工程で発生する画像の劣化や装置内部の汚染を防ぐことを可能とする。
【解決手段】この発明の湿式電子写真装置は、静電潜像を保持する潜像保持体１と、潜像保持体にトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置４−１ないし−４と、潜像保持体上のトナー像を構成するトナー相互ならびにトナー相互と潜像保持体との吸着を電界により向上させるトナー像安定化装置５と、潜像保持体上に形成されたトナー像およびその周囲またはトナー像に含まれるキャリア液を気流により乾燥する乾燥装置６と、乾燥装置とトナー像安定化装置との間に設けられ、潜像保持体表面に存在するキャリア液の液滴やキャリア液とともに潜像保持体表面に付着している付着物がトナー像安定化装置に到達することを防止する遮蔽部１１と、からなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体トナーを用いた電子写真装置に係り、特に転写前画像からキャリア液を除去するキャリア液除去機構、ならびに画像形成方法に関する。

液体現像剤を用いた電子写真装置は、乾式電子写真装置では実現できない利点を有しており、近年その価値が見直されつつある。例えば、サブミクロンサイズの極めて微細なトナーを用いることが出来るため高画質を実現できること、少量のトナーで十分な画像濃度が得られるため経済的であるうえに印刷（例えばオフセット印刷）並みの質感を実現できること、比較的低温でトナーを用紙に定着出来るため省エネルギーを実現できること、などが乾式に対する湿式電子写真の主な利点である。

なお、湿式電子写真装置においては、感光体上に形成されたトナー像およびトナー像の近傍に残存する余剰キャリア液（溶媒）を除去することが必要であり、例えば感光体表面に沿ってエアーを吹き付けることのできる２以上のノズルを有し、感光体表面に所定速度のエアーを吹き付けることにより、余剰のキャリア液を乾燥させる乾燥装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２７８３０２号公報

しかしながら、特許文献１に提案された感光体表面に沿ってエアーを吹き付けて余剰のキャリア液を乾燥させる方法においては、感光体表面を伝達されて集約されたキャリア液により液だれが生じて出力画像上に画像汚れとして出現したり、また感光体の周囲に設けられる他の要素や装置内部を汚損したりする問題が発生する場合が多い。

この発明の目的は、液体現像剤を用いた湿式電子写真装置の転写前画像の乾燥工程において、キャリア液を乾燥させて除去するための乾燥風により発生する画像の劣化や装置内の汚染を防止することである。

この発明は、キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤によって潜像保持体上にトナー像を形成し、前記トナー像を中間転写媒体へ転写し、中間転写媒体に転写された前記トナー像を記録媒体へ転写する電子写真装置において、前記潜像保持体上の前記トナー像に電界を付与して前記トナー像を形成する前記トナー相互ならびに前記トナー相互と前記潜像保持体との吸着を高める画像安定化装置と、前記画像安定化装置により前記潜像保持体との吸着が高められた前記トナー像に気流を吹き付けてキャリア液を乾燥して除去する乾燥装置と、前記乾燥装置と前記画像安定化装置との間に設けられ、前記乾燥装置から前記画像安定化装置の方向へ逆流する前記キャリア液の液滴や前記画像安定化装置に到達することを阻止する遮蔽部材と、を備えることを特徴とする電子写真装置を提供するものである。

また、この発明は、静電潜像を保持する潜像保持体と、前記静電潜像にキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を供給して前記潜像保持体に現像剤像を形成する現像器と、前記潜像保持体上の前記現像剤像が転写される転写体と、前記潜像保持体の前記現像器と前記転写体との間の外周面に沿う領域において、前記潜像像担持体との間に所定速度の気流を提供する送風機構と、前記潜像保持体上の現像剤像を構成するトナー相互ならびにトナー相互と潜像保持体との吸着を、電界を付与することで高める画像安定化機構と、前記送風機構と前記画像安定化機構との間に設けられ、前記送風機構から前記画像安定化機構の方向へ逆流する前記キャリア液の液滴が前記画像安定化機構に到達することを防止する遮蔽部材と、を備えることを特徴とする電子写真装置を提供するものである。

また、この発明は、潜像保持体に静電潜像を形成し、形成された静電潜像にキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を選択的に供給して潜像保持体上にトナー像を形成し、潜像保持体上に形成されたトナー像に、前記トナー像を形成する前記トナーを前記潜像保持体側に静電力が働くような電界を付与し、潜像保持体上にトナー像とともに残存するキャリア液に所定の速度の気流を吹き付けてキャリア液を乾燥させ、キャリア液が潜像保持体の表面から飛散して生じる飛散滴を、吸収性のある多孔体からなる回収部材により回収することを特徴とする電子写真方式の画像形成方法を提供するものである。

本発明によれば、液体現像剤を用いた電子写真における転写前画像乾燥工程で発生する画像の劣化や装置内部の汚染を防ぐことができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に、本発明の実施の形態が適用可能な液体現像剤を用いる湿式電子写真装置の一例を示す。

潜像保持体1は、例えばアルミニウムなどの導電性基体の上に有機系、もしくはアモルファスシリコン等の感光層を設けた感光体ドラムである。なお、感光層の最表面に離型層を設け、トナー粒子が感光層に固着することを抑制することが好ましい。また、図１ではローラ状の潜像保持体を用いて説明しているが、例えば表面に感光体層を形成したシートを剛体ドラムに固定したものや、弾性体ベルトを環状にし、このベルト表面に感光体層を形成して回転可能にした潜像保持体を採用することもできる。

潜像保持体（感光体ドラム）１は、周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器からなる帯電装置２−１によって均一に帯電された後、画像変調されたレーザビームや画像情報に応じてオン／オフされるＬＥＤ（アレイ）による露光装置３−１により、表面に静電潜像が形成される。

潜像保持体１に形成された静電潜像は、絶縁性で非極性の液体であるキャリア液と、キャリア液中に樹脂と着色剤との混合物であるトナー粒子を分散させた液体現像剤を収納する現像装置４−１によって現像されて可視像化される。

引き続き、第２の帯電装置２−２により潜像保持体１が再び所定電位に帯電され、第２の露光装置３−２により第２の静電潜像が形成される。

第２の静電潜像は、第１の現像装置４−１に収納されている液体現像剤とは異なる色の第２のトナーを含む液体現像剤を収納する第２の現像装置４−２によって現像される。

以下、第３の帯電装置２−３および第３の露光装置３−３により第３の静電潜像が形成されて、第１、第２の現像装置に収容されている液体現像剤とは異なる色の第３の液体現像剤を収納する第３の現像装置４−３により現像される。さらに第４の帯電装置２−４および第４の露光装置３−４により第４の静電潜像が形成されて、第１から第３の現像装置に収納されている液体現像剤とは異なる色の第４の液体現像剤を収納する第４の現像装置４−４により現像される。

従って、潜像保持体１上には、４色の（フルカラーの）トナー像が形成される。

このトナー像は、例えばコロナ帯電器またはローラ帯電器等であるトナー像安定化装置５により提供される静電力によりトナー像中のトナー粒子相互およびトナー粒子と潜像保持体１の感光層との間の静電的な結びつきが高められたのち、潜像保持体１が回転されることによる感光層の移動により、キャリア液を乾燥して除去するための乾燥装置６と対向される乾燥位置に搬送される。

乾燥装置６は、例えば図２に示すように、図示しないブロワ装置により提供される乾燥風（エアー）を潜像保持体１の感光層すなわち外周面に向けて吹き付けるノズル（ノズルブロック）６−１により、潜像保持体１の表面に沿うとともに潜像保持体１が回転される方向を基準として上流側から下流側に向かう上述の高速気流（エアー）を、提供可能である。なお、ノズルブロック６−１は、例えば２以上のノズルを含み、案内部６−２と潜像保持体１の外周面との間に規定される０．５〜５ｍｍ程度のギャップに向けて、例えば８０〜１２０ｍ／ｓｅｃの速度の気流（エアー）を供給する。

乾燥装置６によりトナー粒子相互間およびトナー粒子の周囲もしくは潜像保持体１の表面に存在したキャリア液が乾燥（除去）されたトナー像は、転写装置すなわち中間転写体７と加圧ローラ８とにより、中間転写体７と加圧ローラ８との間を搬送される用紙（出力媒体）９に転写される。なお、中間転写体７と潜像保持体１との間のトナー像の受け渡しは、例えば両者を所定の接触圧力で接触させることによる周知の圧力転写である。また、潜像保持体１の表面速度Ｖ１に対して中間転写体７の表面速度Ｖ２をＶ２／Ｖ１＝０．９８となるようわずかに遅く設定する事により、トナー像にせん断応力が加わり、中間転写体７への転写効率が飛躍的に向上する。

以上のような圧力転写方式においては、潜像保持体１から中間転写体７にトナー像を転写する際に、トナー像を構成するトナー相互間および個々のトナーと潜像保持体１との間に残存する余剰のキャリア液が確実に除去されていることが必要である。なぜなら、潜像保持体１の表面が余剰のキャリア液により濡れている場合には、中間転写体７が劣化するばかりか、せん断力が効きにくく転写効率も低下する。従って、圧力転写を確実に実現するためには、転写前の現像済みトナー像から余剰のキャリア液を、実質的に乾燥状態と見なすことのできる状態まで除去するが必須である。

潜像保持体１の表面に残った転写残りトナーは、第１の帯電器２−１と中間転写体７との間に設けられるクリーナ１０により除去される。

乾燥装置６とトナー像安定化装置５との間には、潜像保持体１表面で発生することのあるキャリア液の液だれ（潜像保持体１の外周面からキャリア液の重力による滴り、以下、液だれと呼称する）がトナー像安定化装置５（乾燥装置６の直下に位置する要素）に到達することを阻止する遮蔽部１１が設けられている。

液だれすなわちキャリア液が、例えばトナー像安定化装置５に達した場合には、電界力により潜像保持体１に、トナー像と共に、出力画像上に画像かぶりのような画像汚れとして出現することから、少なくとも潜像保持体１の表面に残存することは阻止すべきである。

遮蔽部１１は、吸収性を有する多孔体、例えばスポンジやゴム等の気泡を含む弾性体もしくはセラミック等の焼結体により、図３に示すように、例えば板状に形成されている。なお、遮蔽部１１は、潜像保持体１の軸方向に関し、少なくとも潜像保持体１の長さ（幅）の全域において液だれを遮蔽可能な長さ、が与えられることが好ましい。

図３に示したとおり、遮蔽部１１が板状体である場合は、その先端と潜像保持体１との間として管理されるギャップは、最大で数１００μｍ、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは２０〜５０μｍに保たれている。遮蔽部１１がローラ状である場合は、潜像保持体１表面に最も近接する部分と潜像保持体１との間として管理されるギャップは、最大で数１００μｍ、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは２０〜５０μｍに保たれている。

遮蔽部１１は、潜像保持体１の表面に生じる液だれを瞬時に吸収することができる。また、遮蔽部１１を、乾燥装置６に近接させることで、潜像保持体１の回転に伴って乾燥工程に搬送される際生じるキャリア液の飛散滴も効率良く回収でき、装置内の汚染を防ぐことができる。さらに、遮蔽部１１をトナー像安定化装置５の下流側に設けることで、キャリア液が飛散したとしても、トナー像安定化装置５に飛散滴が達して画像汚れが生じることが抑止できる。

遮蔽部１１には、例えば図４に示すように、多孔体に吸収されたキャリア液を多孔体外部に排出するための図示しない吸引手段により多孔体から排出されたキャリア液を回収する回収機構１２が設けられてもよい。

すなわち、遮蔽部１１は、多孔体であるから、吸収したキャリア液の量が所定の量に達した場合、以降はキャリア液を吸収できなくなることは当然であり、既に多孔体に吸収されているキャリア液を多孔体から排出させて回収機構１２で回収することにより、遮蔽能力を長寿命化できる。

なお、回収機構１２を、例えば着脱可能なタンク（貯留部）を含む構成とすることで、回収されたキャリア液の処理（廃棄）も容易となる。

また、図４に示したように、吸収材すなわち多孔体を板状とすることは、構成が簡単で、設置スペースが少なくてすむことが長所として挙げられる。

ところで、遮蔽部１１として多孔体の板状体を用いる場合には、例えば厚さを変える（増大する）ことにより、一時的に保持（吸収）できるキャリア液の量を変化（増加）できるが、潜像保持体１と対峙する面が決まっているため、長時間使い続けた場合に、目詰まりを生じて吸引性能が落ちる可能性がある。

これを防ぐため、例えば図５に示すように、画像非形成時に潜像保持体１の近傍から離間可能とし、ローラやブラシ等のクリーニング機構１３によりクリーニングすることも可能である。

遮蔽部１１は、例えば図６に示すように、吸収性を有するローラ状であってもよい。なお、遮蔽部１１がローラ状である場合は、潜像保持体１表面に最も近接する部分と潜像保持体１との間として管理されるギャップは、最大で数１００μｍ、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは２０〜５０μｍに保たれている。

いうまでもなく、キャリア液を吸収する多孔体をローラ状とすることで、図４に示した板状体を用いる場合に比較して、例えばキャリア液に含まれるトナー粒子による目詰まり等が低減される。従って、ローラ表面のクリーニング等の要求が低減可能である。また、ローラ体を用いることにより、潜像保持体１に対峙する面積を大きくとることができ、キャリア液を遮蔽する能力が、板状の多孔体を用いる場合に比較して向上される。

なお、多孔体をローラ状とした場合には、図７に示すように多孔体ローラの両端部に、例えばギャップリング１４を配置することで、ローラ体（遮蔽部）と潜像保持体１の表面との間のギャップを容易に維持できる。

また、ギャップリング１４に、例えばベアリングを内蔵させ、もしくはギャップリング１４を摩擦係数の低い材料により形成して軸受と兼用することで、図示しない回転駆動源からの回転力をローラ体に供給して、ローラ体を所定の速度で回転させることもできる。この場合、潜像保持体１と対峙するローラ体の部分を連続して変化させることができ、ローラ体の特定の部分にキャリア液が固まる等の不具合が生じることを低減できる。

遮蔽部１１は、例えば図８に示すように、内部に、吸収したキャリア液を案内する案内路１１ａが一体に形成されたローラ体であってもよい。

図８に示すように、ローラ状の多孔体の内部に、キャリア液を搬送する案内路１１ａを設けることにより、例えば図４を用いて前に説明したような回収機構１２の大きさを低減でき、また回収機構１２が回収タンクを含むような場合に、タンクの位置を装置内部の任意の位置に設定可能である。

遮蔽部１１は、図９に示すように、例えば図６に示したようなキャリア液を吸収する多孔体をローラ状としたキャリア液吸収ローラ１１１と、キャリア液とともに吸収ローラ１１１に付着した付着物（浮遊トナーや、紙粉など）を除去するクリーニング機構１１２により構成されてもよい。

なお、クリーニング機構１１２としては、例えば吸収ローラ１１１の外周面に所定の圧力で接触されるブラシを有するブラシローラ等が利用可能である。例えば、ブラシローラ１１２を高速回転させて吸収ローラ１１１表面の付着物を落とし、さらに図示しない回収装置にて回収することで、吸収ローラ１１１の表面が目詰まりしたり、吸収ローラ１１１の表面に累積される付着物やトナー粒子が潜像保持体１側へ不所望に戻ることを低減できる。

遮蔽部１１は、図１０に示すように、例えば図６に示したようなキャリア液を吸収する多孔体をローラ状としたキャリア液吸収ローラ１１１と、吸収ローラ１１１に所定圧力で接触されることで吸収ローラ１１１が吸収したキャリア液をローラ１１１の多孔体から排出させるとともに吸収ローラ１１１に付着した付着物を除去するキャリア液除去機構１１３としてもよい。

キャリア液除去機構１１３は、例えばブレード状（板状）体、金属ローラあるいは金属メッシュ等が利用可能である。

なお、キャリア液除去機構１１３は、吸収ローラ１１１に圧接されることで吸収ローラ１１１表面に付着した付着物と同時に吸収したキャリア液（液体現像剤）も搾り取ることができ、例えば図４により一例を示したような遮蔽部１１が吸収したキャリア液を排出させるための排出機構を特に設ける必要が無くなる。

以上説明したように本発明の湿式電子写真方式の画像形成装置は、
（１）乾燥装置の上流に潜像保持体に近接して吸収性を有する遮蔽部を備え
（２）遮蔽部が吸収性を有する板またはローラで構成されるとともに、
（３）遮蔽部により吸収した液滴や潜像保持体表面に付着している付着物により遮蔽部の吸収力が低下することを防止するために、それまでに吸収した液滴や潜像保持体表面に付着している付着物を遮蔽部の外へ排出する排出機構および遮蔽部に堆積する吸収した液滴や潜像保持体表面に付着している付着物をクリーニングする機構を有することから、長期に亘って画像汚れや現像液の飛散が防止される。

なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形もしくは変更が可能である。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。

この発明の実施の形態が適用可能な液体現像剤を用いる湿式電子写真装置の一例を示す概略図。 図１に示した電子写真装置に組み込まれる乾燥装置の一例を説明する概略図。 図１に示した電子写真装置に組み込まれる液だれ（液滴）回収機構の一例を説明する概略図。 図３に示した液だれ（液滴）回収機構の別の一例を説明する概略図。 図３に示した液だれ（液滴）回収機構のさらに別の一例を説明する概略図。 図３に示した液だれ（液滴）回収機構のまたさらに別の一例を説明する概略図。 図６に示した液だれ（液滴）回収機構に利用可能なローラ体の一例を説明する概略図を説明する概略図。 図６に示した液だれ（液滴）回収機構に利用可能なローラ体の別の一例を説明する概略図を説明する概略図。 図３に示した液だれ（液滴）回収機構のさらにまた別の一例を説明する概略図。 図３に示した液だれ（液滴）回収機構のまたさらに別の一例を説明する概略図。

符号の説明

１…潜像保持体（感光体ドラム）、２−１，２−２，２−３，２−４…帯電装置、３−１，３−２，３−３，３−４…露光装置、４−１，４−２，４−３，４−４…現像装置、５…トナー像安定化装置、６…乾燥装置、７…中間転写体、８…加圧ローラ、９…用紙（記録媒体）、１０…クリーナ、１１…遮蔽部、１１ａ…案内路、１２…回収機構、１３…クリーニング機構、１４…ギャップリング、１１１…吸収ローラ、１１２…クリーニング機構、１１３…キャリア液除去機構。

Claims (8)

1. キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤によって潜像保持体上にトナー像を形成し、前記トナー像を中間転写媒体へ転写し、中間転写媒体に転写された前記トナー像を記録媒体へ転写する電子写真装置において、
   前記潜像保持体上の前記トナー像に電界を付与して前記トナー像を形成する前記トナー相互ならびに前記トナー相互と前記潜像保持体との吸着を高める画像安定化装置と、
   前記画像安定化装置により前記潜像保持体との吸着が高められた前記トナー像に気流を吹き付けてキャリア液を乾燥して除去する乾燥装置と、
   前記乾燥装置と前記画像安定化装置との間に設けられ、前記乾燥装置から前記画像安定化装置の方向へ逆流する前記キャリア液の液滴や前記画像安定化装置に到達することを阻止する遮蔽部材と、
   を備えることを特徴とする電子写真装置。
2. 前記遮蔽部材が、吸収性を有する板状体であることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
3. 前記遮蔽部材が、吸収性を有するローラであることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
4. 前記遮蔽部材は、吸収性を有する多孔体であることを特徴とする請求項１記載の電子写真装置。
5. 前記遮蔽部材をクリーニングするクリーニング装置がさらに設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子写真装置。
6. 前記遮蔽部材は、前記乾燥装置により潜像保持体に提供される気流の方向に対して上流側に位置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子写真装置。
7. 静電潜像を保持する潜像保持体と、
   前記静電潜像にキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を供給して前記潜像保持体に現像剤像を形成する現像器と、
   前記潜像保持体上の前記現像剤像が転写される転写体と、
   前記潜像保持体の前記現像器と前記転写体との間の外周面に沿う領域において、前記潜像像担持体との間に所定速度の気流を提供する送風機構と、
   前記潜像保持体上の現像剤像を構成するトナー相互ならびにトナー相互と潜像保持体との吸着を、電界を付与することで高める画像安定化機構と、
   前記送風機構と前記画像安定化機構との間に設けられ、前記送風機構から前記画像安定化機構の方向へ逆流する前記キャリア液の液滴が前記画像安定化機構に到達することを防止する遮蔽部材と、
   を備えることを特徴とする電子写真装置。
8. 潜像保持体に静電潜像を形成し、
   形成された静電潜像にキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を選択的に供給して潜像保持体上にトナー像を形成し、
   潜像保持体上に形成されたトナー像に、前記トナー像を形成する前記トナーを前記潜像保持体側に静電力が働くような電界を付与し、
   潜像保持体上にトナー像とともに残存するキャリア液に所定の速度の気流を吹き付けてキャリア液を乾燥させ、
   キャリア液が潜像保持体の表面から飛散して生じる飛散滴を、吸収性のある多孔体からなる回収部材により回収する
   ことを特徴とする電子写真方式の画像形成方法。

Images