JP2009093038A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接触式加熱手段でキャリア溶媒を浮かび上がらせて除去することによって省電力化を実現した画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、像担持体１０上に形成されたトナー像がキャリアと共に転写される中間転写体４０と、この中間転写体４０に当接し中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラ６１と、二次転写ローラ６１の下流に設けられ、該中間転写体に当接し記録媒体上のトナー像を予熱する予熱ローラ６４と、この予熱ローラ６４の下流に設けられ予熱された記録媒体上のトナー像からキャリアを除去するキャリア除去ローラ対８０と、キャリア除去ローラ対８０の下流に設けられ記録媒体上のトナー像を融着する定着ユニット９０と、からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体上に形成した潜像を液体現像剤用現像装置により現像して像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置及び画像形成方法に関する。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。

上記のような液体現像剤を用いたものとしては、例えば、特許文献１（特開２００３−９９８６４号公報）に、一部もしくは全てが不揮発性である溶媒中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いて形成された記録媒体上の未定着画像を加熱定着する画像定着装置であって、上記記録媒体上の未定着画像に対して非接触で該未定着画像の加熱を行う非接触加熱手段と、該非接触加熱手段の加熱により析出せしめられた被析出溶媒を該画像表面から除去する溶媒除去手段とを設けたことを特徴とする画像定着装置が開示されている。
特開２００３−９９８６４号公報

ところで、特許文献１に記載の画像形成装置は、加熱することで未定着のトナー画像から溶媒を分離する定着装置を用いるものであり、非接触の加熱手段と加熱により浮かび上がったキャリア溶媒を除去する手段を備えてなるものであるが、非接触での加熱は非効率的であり、過大な電力が必要となるととに、非接触加熱手段の装置構成やこの非接触加熱手段に電力を供給するための電源が必要となり装置が大型化してしまう、という問題があった。

また、非接触で未定着画像を加熱するために温度のムラができやすく、浮かび上がるキャリアにもムラが生じ、キャリア溶媒除去手段で取り去るキャリアにもムラが生じてしまう。このような除去キャリアのムラは、最終的には記録媒体上に定着された画像の画質ムラの原因となる可能性がある、という課題があった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像がキャリアと共に転写される中間転写体と、該中間転写体に当接し中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ローラと、該転写ローラの下流に設けられ、該中間転写体に当接し記録媒体上のトナー像を予熱する予熱ローラと、該予熱ローラの下流に設けられ予熱された記録媒体上のトナー像からキャリアを除去するキャリア除去手段と、該キャリア除去手段の下流に設けられ記録媒体上のトナー像を融着する定着手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該中間転写体を介して該転写ローラと該予熱ローラと対向する駆動ローラが設けられており、該駆動ローラは中間転写体に対して内側に又は外側のいずれかに配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該中間転写体を介して該転写ローラと対向する転写バックアップローラと、該中間転写体を介して該予熱ローラと対向する予熱バックアップローラとが設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該転写ローラと該予熱ローラとには転写部ベルトが巻きかけられていることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該転写ローラ部の転写ニップ圧力と、該予熱ローラ部の予熱ニップ圧力と、該定着手段の定着ニップ圧力と、の間には、
（転写ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）
（定着ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）
の関係を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該転写ローラ部の転写ニップ温度と、該予熱ローラ部の予熱ニップ温度と、該定着手段の定着ニップ温度と、の間には、
（転写ニップ温度）≦（予熱ニップ温度）＜（定着ニップ温度）
の関係を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、該予熱ローラと該駆動ローラとの間にはオフセット防止のためのバイアス電圧が印加されることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成方法は、中間転写体上にキャリアと共に形成されたトナー像を該中間転写体と対向する転写ローラで記録媒体に転写し、該転写ローラの下流に配置され該中間転写体と対向する予熱ローラで該記録媒体上のトナー像を加熱することによってキャリアを浮かび上がらせ、該予熱ローラの下流に配置されるキャリア除去手段で記録媒体上のキャリアを除去し、該キャリア除去手段の下流に配置される定着手段によって記録媒体上のトナー像を融着することを特徴とする。

本発明によれば、接触方式の加熱手段によって浮かび上がらせたキャリア溶媒を除去するものであるので、効率的な熱伝達による省電力化と装置のコンパクト化を実現することができる。

また、接触方式の加熱手段では未定着画像を均一に加熱し、均一にキャリアを浮かび上がらせることができるので、定着時の画質ムラが生じない。

また、バイアスがかかった状態で接触方式の加熱を行い、キャリアを浮かび上がらせるので、オフセット無くキャリアを除去することができ画質を乱すことがない。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、二次転写部６０は、画像形成装置の上部に配置されている。

画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有し、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給するアニロックスローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。

中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。

二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。そして、二次転写ローラ６１を配置した転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を記録媒体搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。

二次転写ローラ６１の下流には、中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置されるようにして、予熱ローラ６４が設けられている。この予熱ローラ６４の内側にはハロゲンランプ６５が設けられており、これによって予熱ローラ６４を加熱する。予熱ローラ６４は二次転写ローラ６１で転写された直後の記録媒体上のトナー像を加熱する。

キャリア除去ローラ対８０はキャリア除去装置であり、一組の発泡ウレタンロール対が用いられている。キャリア除去ローラ対８０にはこの他にも、キャリアの吸収・膨潤性のある弾性材料や不織布、発泡弾性体、発泡金属等の多孔質材料を使用することができる。発泡ウレタンロール対などのキャリア除去ローラ対８０は、トナー像と接触して、トナー像からキャリアを吸い取り除去する。

なお、画像形成プロセスの始めから終わりまでで、より前段に配置されるローラなどの構成は、後段に配置されるローラなどの構成より上流にあるものと定義する。

また、中間転写体４０と二次転写ローラ６１との間に形成されるニップ部のことを「転写ニップ」、中間転写体４０と予熱ローラ６４との間に形成されるニップ部のことを「予熱ニップ」、また後述する、トナー像を用紙等の記録媒体に融着させるために加熱・加圧を行うローラ間のニップ部のことを「定着ニップ」と称することとする。

ここで、上記の予熱ローラ６４、キャリア除去ローラ対８０の機能について説明する。図８は記録媒体上に転写されたトナー粒子及びキャリアの状態を模式的に示す図である。図８（ａ）は二次転写ローラ６１でトナー像が転写された直後の状態を示し、図８（ｂ）は記録媒体上のトナー像が予熱ローラ６４によって加熱された直後の状態を示し、図８（ｃ）はキャリア除去ローラ対８０によってトナー像からキャリアが除去された直後の状態を示す図である。

キャリアを用いた液体現像剤では、画像定着時に溶媒が揮発しないことから、定着時の溶媒の存在が定着性に大きく影響する。すなわち、トナー像を加熱定着する方法において、記録媒体上に現像したトナー画像を形成するトナーが、加熱によって軟化あるいは溶融状態となり、トナーと記録媒体との間にキャリアが入り込んでトナーと記録媒体との結合を妨げる場合がある。このため、画像定着時には、記録媒体上に残存するキャリアを記録媒体中に吸収させるか、或いは記録媒体の画像面側から溶媒を除去するかのどちらかを行う必要がある。また、トナー像中の溶媒残存率が高ければ高いほど、トナー像中の熱容量が大きくなるため、加熱定着にかかる時間も長くなってしまう。

そこで、本実施形態では転写プロセスから定着プロセスまでの間にトナー像からキャリアを効率的に除去する構成として、予熱ローラ６４、キャリア除去ローラ対８０が設けられる。二次転写ローラ６１によって記録媒体上にトナー像が転写された直後、二次転写ローラ６１下流に設けられる予熱ローラ６４によってトナー像が加熱されると、図８（ｂ）に示すように、キャリアがトナー粒子間から浮かび上がる。このような現象は、加熱によってトナー粒子同士が結びつき、トナー粒子間の空間が狭くなったことによってキャリアが押し出されることによって生じるものと考えられる。

次に、予熱ローラ６４の下流に設けられるキャリア除去ローラ対８０によって、図８（ｃ）に示すように、浮かび上がったキャリアがトナー像から除去される。このようなキャリアの除去は、トナー像のキャリアとキャリア除去ローラ上のキャリアとの泣き別れ現象によって生じるものである。

このように本発明では、接触方式の予熱ローラ６４によって浮かび上がらせたキャリア溶媒を除去するものであるので、効率的な熱伝達による省電力化と装置のコンパクト化を実現することができる。また、接触方式の予熱ローラ６４は未定着画像を均一に加熱し、均一にキャリアを浮かび上がらせることができるので、定着時の画質ムラが生じない。

次に、二次転写ユニット６０におけるバイアス印加について説明する。図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。図３に示すように、駆動ローラ４１にはバイアス電圧が印加されると共に、二次転写ローラ６１、予熱ローラ６４は接地されている。このバイアス電圧は、録媒体上のトナー像を二次転写ローラ６１、予熱ローラ６４の方向にトナー粒子を付勢するものとなっており、二次転写ローラ６１、予熱ローラ６４へのトナー粒子のオフセットを防止することができる。

このように、予熱ローラ６４にはバイアスがかかった状態で接触方式の加熱を行い、キャリアを浮かび上がらせるので、オフセット無くキャリアを除去することができ画質を乱すことがない。

図４は本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。この実施形態では、二次転写ローラ６１、予熱ローラ６４にエンドレスの転写部ベルト６６が巻きかけられている。これによれば、転写ニップと予熱ニップとの間も、記録媒体を駆動ローラ４１側に押しつけるように構成されるので、安定した記録媒体搬送を行うことができる。また、本実施形態でも、図示するようにバイアス電圧を駆動ローラ４１に印加することで、トナー粒子のオフセットを防止しつつ、キャリアを効率的に除去することができる。

図５は本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。この実施形態では、駆動ローラ６７がエンドレスベルトである中間転写体４０の外側に、また、二次転写ローラ６８及び予熱ローラ６９が中間転写体４０の内側になるような配置される。本実施形態では、図示するようにバイアス電圧を二次転写ローラ６８及び予熱ローラ６９側に印加し、駆動ローラ６７は接地するようにして、オフセットの防止を図っている。図５に示すような実施形態では、これまで説明した効果に加えて、予熱ローラ６９における予熱ニップでの記録媒体の剥離性がよい、という効果を有するものである。

図６は本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。この実施形態では、二次転写ローラ７１及び予熱ローラ７３にそれぞれ対向するように中間転写体４０を介してローラが設けられている。二次転写ローラ７１と対向して配置されるのが駆動ローラ７２であり、予熱ローラ７３も対向して配置されるのが予熱バックアップローラ７４である。予熱ローラ７３、予熱バックアップローラ７４には、それぞれハロゲンランプ７５、７６が設けられている。また、本実施形態では、エンドレスの中間転写体４０は、テンションローラ４２と、駆動ローラ７２、予熱バックアップローラ７４に巻きかけられている。また、バイアスは図示するように印加されており、オフセット防止が図られている。図６に示す構成で、図９に示す２つの条件にて、転写→予熱→キャリア除去→定着のプロセスを行ったが何れもオフセットが生じることなく、良好な画質を得ることができた。

図７は本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。この実施形態では、二次転写ローラ７１及び予熱ローラ７３にエンドレスの転写部ベルト７７が巻きかけられている。これによれば、転写ニップと予熱ニップとの間も、記録媒体をニップ部で挟持するように構成されるので、安定した記録媒体搬送を行うことができる。また、本実施形態でも、図示するようにバイアス電圧を駆動ローラ７２、予熱バックアップローラ７４に印加することで、トナー粒子のオフセットを防止しつつ、キャリアを効率的に除去することができる。

以上のように、予熱ローラ６４とキャリア除去ローラ対８０によって、キャリア除去された記録媒体上のトナー画像は次に、下流の定着部へと向かう。予熱ローラ６４の下流には、定着ユニット９０が配置され、用紙等の記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体に融着させ定着させる。

定着ユニット９０は軸部内側にハロゲンランプ９３を備える加熱ローラ９１と、このそれに対向し、軸部内側にハロゲンランプ９４を備える加圧ローラ９２により構成される。

ここで、本実施形態では、二次転写ローラ６１部における転写ニップ圧力と、予熱ローラ６４部における予熱ニップ圧力と、加熱ローラ９１―加圧ローラ９２間の定着ニップ圧力と、の間には
（転写ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）、
（定着ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）
が成り立つように設定する。

同じように、本実施形態では、二次転写ローラ６１部における転写ニップ温度と、予熱ローラ６４部における予熱ニップ温度と、加熱ローラ９１―加圧ローラ９２間の定着ニップ温度と、の間には
（転写ニップ温度）≦（予熱ニップ温度）＜（定着ニップ温度）
が成り立つように設定する。

以下、このように設定するメリットについて説明する。
（圧力について）
液体現像における転写は、電気泳動によってキャリア中でのトナー粒子の移動を促すものである。したがって、転写時においては、比較的大きな圧力をかけて、紙とトナー粒子との間の距離を極力短くして、バイアス電圧がトナー粒子に有効に作用するように設定する。また、予熱ニップ部では、予熱ローラ６４からトナー像に熱を加えられる程度の圧力を確保することが目的であるので、（転写ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）の関係とする。また、定着ニップについては、トナー粒子を十分に記録媒体に押しつけつつ、トナー粒子を融着させて定着させる必要から、（定着ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）の関係を持たせる。
（温度について）
まだ、予熱ニップにおいては、融着していないトナー粒子からキャリアを分離して、キャリアを浮かせる目的のものであるから、相当の温度をかけるが、言うまでもなく、この段階でトナー粒子を溶融させるわけではない。また、二次転写ローラ６１部における転写の時点で、少なくとも能動的に加熱を行うように設定するものではない。したがって、温度の関係では、（転写ニップ温度）≦（予熱ニップ温度）＜（定着ニップ温度）が成り立つように設定される。

以上のような、本発明では、二次転写ユニット６０周辺の限られた空間において、それぞれのニップ部で上記のように圧力設定、温度設定を行うことができ、装置の構成を簡素化することが可能となる。

テンションローラ４２は、ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写体４０を超過しており、中間転写体４０のテンションローラ４２に張架されている箇所で、中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７からなるクリーニング装置が当接・配置されている。

次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部及び現像ユニットについて説明する。図２は画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。各色の画像形成部及び現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像ユニットに基づいて説明する。

画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、潜像イレーサ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成である像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。

そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラ３２Ｙ、トナー圧縮ローラ２２Ｙが配置されている。また、このトナー圧縮ローラ２２Ｙの外周には、キャリア量調整ブレード２３Ｙが設けられている。さらに、液体現像剤容器３１Ｙの中に液体現像剤供給ローラ３４Ｙ、アニロックスローラ３２Ｙが収容されている。

また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、バックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５Ｙ、現像剤回収部５６Ｙからなる中間転写体スクイーズ装置５２Ｙが配置されている。

像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電ローラ１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置からトナー帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電ローラ１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、帯電ローラ１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙは、トナー圧縮ローラ２２Ｙ、キャリア内にトナーを概略重量比２０％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙ、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ２０Ｙに供給するためのアニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙと供給ローラ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするトナー圧縮ローラ２２Ｙ、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを有する。

現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。

アニロックスローラ３２Ｙは、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したローラである。この溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。このアニロックスローラ３２Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙへと液体現像剤が供給される。後述する交流バイアスの効果を最大限にするため、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙは同一回転方向で、それぞれが接触している状態が望ましい。

規制ブレード３３Ｙは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、アニロックスローラ３２Ｙの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロックスローラからなるアニロックスローラ３２Ｙに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。

現像ローラ２０Ｙは、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ２０Ｙは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。

トナー圧縮ローラ２２Ｙは、円筒状の部材で、現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体を被覆して構成した弾性ローラの形態であり、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をし、例えば図２に示すように現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転する。トナー圧縮ローラ２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有し、現像ローラ２０Ｙによって搬送された現像剤は、図２に示すようにトナー圧縮ローラ２２Ｙが摺接してニップを形成するトナー圧縮部位でトナー圧縮ローラ２２Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界を印加する。このトナー圧縮の電界印加手段は、図２に示すローラに代えコロナ放電器からのコロナ放電であっても良い。キャリアの一部とトナー圧縮されなかった若干のトナーはキャリア量調整ブレード２３Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤と合流して再利用される。

一方、現像ローラ２０Ｙに担持されてトナー圧縮された現像剤は、現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、像担持体１０Ｙの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤は、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態ではない。

像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像器２０Ｙの下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２に示すように表面に弾性体を被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、像担持体１０Ｙに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。

一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。

中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、一次転写部５０Ｙの下流側に配置され、中間転写体４０上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものである。

中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、像担持体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３Ｙと対向配置されるバックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５Ｙ及び現像剤回収部５６Ｙから構成され、中間転写体４０に一次転写された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収する機能を有する。現像剤回収部５６Ｙは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｍで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。

以上、本発明によれば、接触方式の加熱手段によって浮かび上がらせたキャリア溶媒を除去するものであるので、効率的な熱伝達による省電力化と装置のコンパクト化を実現することができる。

また、接触方式の加熱手段では未定着画像を均一に加熱し、均一にキャリアを浮かび上がらせることができるので、定着時の画質ムラが生じない。

また、バイアスがかかった状態で接触方式の加熱を行い、キャリアを浮かび上がらせるので、オフセット無くキャリアを除去することができ画質を乱すことがない。

なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。 画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の二次転写ユニットと定着ユニットの構成を示す図である。 記録媒体上に転写されたトナー粒子及びキャリアの状態を模式的に示す図である。 転写ニップ、予熱ニップ、定着ニップにおける条件を示す図である。

符号の説明

１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ・・・像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ・・・現像剤回収部、１６Ｙ・・・潜像イレーサ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、１８Ｙ・・・現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・トナー圧縮ローラ、２３Ｙ・・・キャリア量調整ブレード、２４Ｙ・・・キャリア量調整ローラ、２５Ｙ・・・キャリア量調整エアナイフ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像ユニット、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・アニロックスローラ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３３Ｙ・・・規制ブレード、３４Ｙ・・・供給ローラ、４０・・・中間転写体、４１、・・・ベルト駆動ローラ、４２・・・テンションローラ、４５・・・現像剤回収部、４６・・・中間転写体クリーニングブレード、４７・・・現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・中間転写体スクイーズユニット、５３Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラ、５４Ｙ・・・中間転写体スクイーズバックアップローラ、５５Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード、５６Ｙ・・・現像剤回収部、６０・・・二次転写ユニット、６１・・・二次転写ローラ、６２・・・二次転写ローラクリーニングブレード、６３・・・現像剤回収部、６４・・・予熱ローラ、６５・・・ハロゲンランプ、６６・・・転写部ベルト、６７・・・駆動ローラ、６８・・・二次転写ローラ、６９・・・予熱ローラ、７０・・・ハロゲンランプ、７１・・・二次転写ローラ、７２・・・駆動ローラ、７３・・・予熱ローラ、７４・・・予熱バックアップローラ、７５、７６・・・ハロゲンランプ、７７・・・転写部ベルト、８０・・・キャリア除去ローラ対、９１・・・加熱ローラ、９３・・・ハロゲンランプ、９２・・・加圧ローラ、９４・・・ハロゲンランプ

Claims (8)

1. 像担持体上に形成されたトナー像がキャリアと共に転写される中間転写体と、
   該中間転写体に当接し中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ローラと、
   該転写ローラの下流に設けられ、該中間転写体に当接し記録媒体上のトナー像を予熱する予熱ローラと、
   該予熱ローラの下流に設けられ予熱された記録媒体上のトナー像からキャリアを除去するキャリア除去手段と、
   該キャリア除去手段の下流に設けられ記録媒体上のトナー像を融着する定着手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 該中間転写体を介して該転写ローラと該予熱ローラと対向する駆動ローラが設けられており、該駆動ローラは中間転写体に対して内側に又は外側のいずれかに配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 該中間転写体を介して該転写ローラと対向する転写バックアップローラと、
   該中間転写体を介して該予熱ローラと対向する予熱バックアップローラとが設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 該転写ローラと該予熱ローラとには転写部ベルトが巻きかけられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 該転写ローラ部の転写ニップ圧力と、該予熱ローラ部の予熱ニップ圧力と、該定着手段の定着ニップ圧力と、の間には、
   （転写ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）
   （定着ニップ圧力）＞（予熱ニップ圧力）
   の関係を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 該転写ローラ部の転写ニップ温度と、該予熱ローラ部の予熱ニップ温度と、該定着手段の定着ニップ温度と、の間には、
   （転写ニップ温度）≦（予熱ニップ温度）＜（定着ニップ温度）
   の関係を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 該予熱ローラと該駆動ローラとの間にはオフセット防止のためのバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 中間転写体上にキャリアと共に形成されたトナー像を該中間転写体と対向する転写ローラで記録媒体に転写し、
   該転写ローラの下流に配置され該中間転写体と対向する予熱ローラで該記録媒体上のトナー像を加熱することによってキャリアを浮かび上がらせ、
   該予熱ローラの下流に配置されるキャリア除去手段で記録媒体上のキャリアを除去し、
   該キャリア除去手段の下流に配置される定着手段によって記録媒体上のトナー像を融着することを特徴とする画像形成方法。

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