JP2011170072A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高揮発性のキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を用いて、定着強度の低下や定着品質への悪影響もなく低熱エネルギーでの定着を可能にすると同時に、装置停止中に残留現像剤中のトナーが現像剤担持体上に固着することを防止することができ、かつ残留現像剤の回収、再利用を妨げない画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】液体現像剤を担持搬送する複数の現像剤担持体の表面に、画像形成後の所定のタイミングで、キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布し、画像形成前の所定のタイミングで、最下流の現像剤担持体の表面から、低揮発性の液体を除去する。
【選択図】図１

Description

キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を、現像剤担持体を用いて担持搬送し、像担持体上に形成した潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置及びその画像形成方法に関する。特に液体現像剤を順次供していく複数の現像剤担持体として、現像ローラ、感光体、中間転写体等を有する画像形成装置及びその画像形成方法に関する。

感光体（像担持体）に静電潜像を形成し、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方式の画像形成装置が、広く使用されている。特に、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、トナー粒子径が小さく、トナー画像の乱れもおきにくい液体現像剤を用いる湿式現像方式が用いられるようになってきている。

近年では、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリア液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に分散させることで構成される、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる画像形成装置が提案されるようになってきた。

この液体現像剤を用いて現像する際には、現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像するのが一般的である。しかし、感光体上の潜像を現像した後も、現像ローラ等の現像剤担持体上には液体現像剤が残留し、次の画像形成等に悪影響を及ぼす。

このような問題に対応するため、画像形成後残留した現像ローラ等の現像剤担持体上の現像剤をブレード等のクリーニング部材を用いて除去する技術が開発されてきた。またそのように除去した現像剤を回収して再利用できるような技術も提案されてきた。

一方、現像された液体現像剤は、現像剤担持体でもある感光体上のトナー像（キャリア液を含む）として、やはり現像剤担持体としての中間転写体に一次転写され、紙等の記録媒体上に二次転写された後、定着装置により加熱され、記録媒体に定着される。

定着されるのはトナー像であり、そこに含まれるキャリア液は、プロセス中に（特に定着による加熱時に）揮発することが要求される。定着されたトナー像にキャリア液が残存していると、定着強度を低下させ、また裏うつり等、定着品質にも悪影響を及ぼす。

従って、キャリア液を揮発させるための十分な熱エネルギーを（定着時に）必要とするが、できる限り定着時の熱エネルギーを抑えるためには、キャリア液の揮発性が高い方が望ましい。

しかし、キャリア液として常温（使用時の環境）で揮発しやすい高揮発性の液体を用いた場合には、以下のような問題が発生する。すなわち、画像形成直後には液体現像剤を担持搬送した各現像剤担持体（現像ローラ、感光体、中間転写体）の現像剤担持面上に液体現像剤が残留しており、この状態で装置が停止していると、残留現像剤中からキャリア液が揮発して、残留現像剤中のトナー固形分比が高くなっていく。さらに長時間放置されると、トナーが現像剤担持体にこびりついてしまい、次の画像形成時に画像品質に不具合を引き起こす。

各現像剤担持体上の残留現像剤は前述したクリーニング部材により除去されるが、ごく一部のトナーはブレード等をすり抜けて現像剤担持体上に残り、やはり長時間放置されると、トナーの固着を発生させる。

このような、高揮発性のキャリア液を用いることによる不具合を解決するために、液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体に低揮発性の液体を供給する技術が開発されてきた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、画像形成終了後に、現像剤担持体上に低揮発性の液体を供給してトナー固着を防止する方法が開示されている。

特開平３−１１８５７９号公報

特許文献１に記載の技術によれば、画像形成終了後に、現像剤担持体上に低揮発性の液体を供給することにより現像剤担持体上のトナー固着発生を防止することができる。

しかしながら、現像剤担持体上に低揮発性の液体を供給すると、以下のような問題が発生する。

すなわち、次の画像形成時に、各現像剤担持体上の低揮発性液が、新たに供された現像剤に混入してしまうので、やはり定着強度の低下や、裏うつりの顕著化、及び必要な定着エネルギーの増大に繋がってしまう。

また各現像剤担持体上で担持する液体現像剤に低揮発性液が混入していると、クリーニング部材で除去しても、その現像剤を回収して再利用することが困難になる。

本発明は、上記の技術的課題に鑑みてなされたものである。

本発明の目的は、常温で揮発性のあるキャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を用いて、定着強度の低下や定着品質への悪影響もなく低熱エネルギーでの定着を可能にすると同時に、装置停止中に残留現像剤中のトナーが現像剤担持体上に固着することを防止することができ、かつ残留現像剤の回収、再利用を妨げない画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１．キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤で潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置であって、
前記液体現像剤を、順次他の部材に供していくため表面に担持搬送する複数の現像剤担持体と、
前記複数の現像剤担持体それぞれの表面から他の部材に供した残りの前記液体現像剤を除去する複数のクリーニング手段と、
前記複数のクリーニング手段により前記液体現像剤の除去される前記複数の現像剤担持体の表面に、前記キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布する塗布手段と、を有し、
前記塗布手段は、
画像形成後の所定のタイミングで、前記複数の現像剤担持体の前記液体現像剤を担持する面に前記低揮発性の液体を塗布し、
前記クリーニング手段は、
前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体のクリーニング手段において、
画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去する
ことを特徴とする画像形成装置。

２．前記クリーニング手段は、
前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するとき、
前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体以外の現像剤担持体については、それぞれのクリーニング手段を離間させる
ことを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

３．前記画像形成前の所定のタイミングは、前記低揮発性の液体が塗布された後の最初の画像形成動作開始直前である
ことを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。

４．前記塗布手段による前記低揮発性の液体の塗布の実行履歴を記憶し、
画像形成動作を開始する直前に、前記実行履歴に基づいて、前記クリーニング手段による前記低揮発性の液体の除去を行うかどうかを決定する
ことを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。

５．前記低揮発性の液体は引火点が１２０℃以上である
ことを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。

６．前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するに際して、トナー画像を形成し、前記低揮発性の液体と共に除去する
ことを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。

７．前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するに際して形成するトナー画像は、ベタ画像である
ことを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。

８．キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤で潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記液体現像剤を順次他の部材に供していくため表面に担持搬送する複数の現像剤担持体それぞれの表面から、他の部材に供した残りの前記液体現像剤を複数のクリーニング手段がそれぞれ除去するクリーニング工程と、
前記クリーニング工程により前記液体現像剤の除去される前記複数の現像剤担持体の表面に、画像形成後の所定のタイミングで、前記キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布手段により塗布する塗布工程と、
前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体のクリーニング手段によって、画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布工程において塗布された前記低揮発性の液体を除去する除去工程と、を備える
ことを特徴とする画像形成方法。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、高揮発性のキャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を担持搬送する複数の現像剤担持体の表面に、画像形成後の所定のタイミングで、キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布し、画像形成前の所定のタイミングで、最下流の現像剤担持体の表面から、低揮発性の液体を除去する。

これにより、定着強度の低下や定着品質への悪影響もなく低熱エネルギーでの定着を可能にすると同時に、装置停止中に残留現像剤中のトナーが現像剤担持体上に固着することを防止することができ、かつ残留現像剤の回収、再利用を妨げることもない。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成例を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置の概略構成例を示す図である。 図１の画像形成装置に用いるクリーニング装置の一構成例を示す図である。 不揮発性液を現像剤担持体上へ供給し、塗布状態にするための塗布手段の構成例を説明するための概略図である。 現像装置における塗布手段として、塗布ローラ２０を、供給ローラ１０に設置した例を示す図である。 現像剤担持体に不揮発性液を塗布するときの手順例を示すフローチャートである。 不揮発性液はローラ間のニップ出口で分かれる際に、ほぼ半分ずつに分離することを説明するための図である。 スタートシーケンスにおいて、現像剤担持体から不揮発性液を除去するときの手順例１を示すフローチャートである。 現像剤担持体から不揮発性液を除去するときの手順例２を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の実施形態について、図面を参照して説明する。

（画像形成装置の概略構成と動作）
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成例を示す図である。図１を用いて本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を説明する。

中間転写体６の周囲には、矢印で示す中間転写体回転方向に順に、ＹＭＣＫそれぞれの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、そして転写ローラ８、中間転写体クリーニング装置７が配置されている。中間転写体６と転写ローラ８との間を通って用紙が定着装置９へと搬送される。

像担持体としての感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋそれぞれの周囲には、矢印で示す感光体回転方向に順に、帯電装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ（Ｋのみ図示）、露光装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ（Ｋのみ図示）、液体現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、中間転写体６、感光体クリーニング装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋがそれぞれ配設されている。

図２に各液体現像装置の概略構成（ＹＭＣＫ共通）を示す。

供給ローラ１０に、図示しない現像剤供給手段から供給ブレード１１を介して液体現像剤が供給され、さらに規制ブレード１２で通過量を規制された液体現像剤が現像ローラ１３に供給されて感光体２に現像される。現像ローラ１３周辺には現像ローラ回転方向の順に帯電装置１４、感光体２、現像ローラクリーニング装置１５が設けられている。

ここで、液体現像装置１Ｙのトナーをイエロートナー、液体現像装置１Ｍのトナーをマゼンタトナー、液体現像装置１Ｃのトナーをシアントナー、液体現像装置１Ｋのトナーをブラックトナーとし、それぞれの液体現像装置において対応する各色のトナー像を形成して、中間転写体６の表面で重ね合わせ、その後用紙上に一括転写することでフルカラー画像を形成することができる。

図１の画像形成装置の画像形成動作について、順を追って説明する。

感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、それぞれ矢印で示す方向に回転している。まず、それぞれの感光体２の表面をそれぞれの帯電装置４により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、それぞれの露光装置５によりＹＭＣＫ各色に対応する画像情報の露光を行い、それぞれの感光体２の表面に静電潜像を形成する。

次いでＹＭＣＫ各色に対応する液体現像装置１をそれぞれの感光体２に対向させ、それぞれの現像ローラ１３の表面に担持された各色の液体現像剤をそれぞれの感光体２に接触させて静電潜像を現像することで、それぞれの感光体２の表面にＹＭＣＫ各色のトナー像が形成される。

現像後、それぞれの現像ローラ１３に残存する液体現像剤は、それぞれの現像ローラクリーニング装置１５により除去される。

それぞれの感光体２が回転すると、表面のトナー像は、それぞれの感光体１と中間転写体６が当接する一次転写領域に移動する。

中間転写体６には図示しない電源により負極性の電圧が印加され、この印加電圧によって発生した電界でトナーが移動することで、それぞれの感光体１の表面のトナー像が中間転写体６の表面に一次転写される。

それぞれの感光体１の表面のＹＭＣＫ各色のトナー像は、上記一次転写により中間転写体６上で重ね合わされ、フルカラーのトナー像を形成する。

一次転写後、それぞれの感光体２に残存する液体現像剤はそれぞれの感光体クリーニング装置３により除去され、帯電装置４によって感光体１の表面は再び所定の表面電位に一様に帯電する。

中間転写体６の表面に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写体６が矢印方向に回転することで、中間転写体６と用紙が当接する二次転写領域に移動する。

二次転写領域では、用紙の裏面にある転写ローラ８によって中間転写体６と用紙との間に線圧が加えられながら、転写ローラ８には図示しない電源によって負極性の電圧が印加される。この電圧印加により、トナー像は用紙の表面に引き付けられ二次転写される。

フルカラーのトナー像が転写された用紙は定着装置９により定着処理がなされ、画像出力が完成する。

（液体現像剤について）
液体現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いられる液体現像剤は、イソパラフィンなどの有機溶剤であるキャリア液にトナー粒子を分散させたものであって、さらに荷電制御剤、分散剤等の機能付与剤を含有していてもよい。

液体現像剤の濃度、粘度としては、トナー粒子などの固形成分を１０から５０質量％の割合で分散させ、２５℃における粘度が１ｍＰａ・ｓから１００００ｍＰａ・ｓの範囲にあるような液体現像剤を使用する場合が特に適している。

キャリア液の揮発性が低すぎると、定着時に必要な熱エネルギーが高くなりすぎるし、トナー層中への残留による定着強度の低下、また用紙中への残留による用紙裏面から見た表面トナー画像の透け具合（裏うつり）の促進といった問題が発生してしまう。

それらの課題解決のためには、キャリア液の揮発性は高い方がよい。例えば、液体現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いられる液体現像剤としては、ＩＰソルベント２０２８（出光興産社製）７５部、粉砕トナーを２５部、分散剤としてＶ２２０（ＩＳＰ社製）を０．８部混合して湿式粉砕した液体現像剤が挙げられる。

しかし、常温で揮発性のある液体を用いた場合には、これに起因して後述する別の課題が発生する。

（液体現像装置の概略構成と動作）
図２は、図１の画像形成装置に用いる液体現像装置１の概略構成の例を示す図である。図２を用いて、液体現像装置１の構成例（液体現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ共通）を説明する。但し、塗布手段については、図４及び図５を用いて説明するので、図示していない。

不図示の現像液槽にトナーとキャリア液からなる液体現像剤が貯蔵されており、不図示のポンプにより供給ブレード１１近傍に設置された不図示のノズルから供給ローラ１０に当接した供給ブレード１１上に液体現像剤が供給される。

供給ブレード１１は供給ローラ１０に近い側が低くなるような適度な角度を持ち、先端部は供給ローラ１０と適度なギャップをもって近接されている。

供給ブレード１１と供給ローラ１０とによって形成される略くさび形状の領域に液体現像剤溜まり部が形成され、供給ローラ１０に液体現像剤が供給される。液体現像剤溜まり部の上方には規制ブレード１２が当接、もしくは適切なギャップをもって近接しており、ここで供給ローラ１０上の余分な液体現像剤はかきとられ、適切な量の液体現像剤のみが通過する。

適量に規制された液体現像剤は、供給ローラ１０と接触回転する現像ローラ１３上に転移し、現像ローラ１３上に液体現像剤薄層として担持される。

現像ローラ１３上に形成され、担持された液体現像剤薄層に対して、図示省略の電圧印加装置からトナー荷電電圧が印加されたコロナ帯電器１４が電荷を付与し、それにより薄層中のトナーが荷電され、該トナーの帯電量が、静電潜像現像及びトナー像転写をより円滑、確実化するものとされる。なお、トナーが電荷を十分保持していれば帯電器１４を省略することも可能である。

そして、静電潜像現像のために、現像ローラ１３には図示省略の電圧印加装置から現像バイアス電圧が印加される。

かくして現像ローラ１３上の現像剤薄層におけるトナーが感光体２上の静電潜像現像に供され、既述のように可視トナー像が形成される。

現像ローラ１３上の、現像で消費されなかった液体現像剤は、クリーニング装置１５にて現像ローラ１３上から除去される。

本実施形態に適した現像ローラの例としては、直径：４０ｍｍ、材質：ＮＢＲ＋カーボンブラック、体積抵抗率：１．０×１０^６Ω・ｃｍ、ゴム硬度：４０°の導電性ゴムローラが挙げられる。

本実施形態に適した供給ローラの例としては、直径：４０ｍｍ、形状：格子２００線／ｉｎｃｈ、容積：２０ｍｌ／ｍ^２、現像ローラへの押し込み量：０．１ｍｍのアニロックスローラが挙げられる。

本実施形態に適した現像剤薄層規制ブレードの例としては、ＳＵＳ０．３ｍｍのブレードが挙げられる。

上記の例は、それらに限定されるものではない。

（クリーニング装置の概略構成）
本発明では、現像ローラ、感光体、中間転写体のような、液体現像剤の薄層や液体現像剤像を他の部材に供するために担持して搬送するような部材、すなわち現像剤担持体として機能する部材を、すべて現像剤担持体と呼ぶ。

図１及び図２に示した画像形成装置で、現像ローラ１３、感光体２、中間転写体６などの現像剤担持体上には、画像形成に使用されなかった、あるいは転写されずに残った液体現像剤を現像剤担持体上から除去するクリーニング工程のための、クリーニング装置（クリーニング手段として機能する）がそれぞれ設けられている。

現像ローラクリーニング装置１５、感光体クリーニング装置３、中間転写体クリーニング装置７などに用いられるクリーニング装置の一構成例を図３に示す。

クリーニング装置は、０．５ｍｍから１０ｍｍ程度の厚みのゴムや樹脂から成るクリーニングブレード１６のエッジを押し当てて現像剤担持体１７上の液体現像剤をかきとる装置が一般的である。

例えば、クリーニングブレード１６として、材質はシリコンゴムで厚み３ｍｍ、圧接角は被クリーニング部材との接線から２０度の角度で圧接力を３０Ｎ／ｍから５０Ｎ／ｍとする構成が例として挙げられる。

クリーニング部材として他に、現像剤担持体への接触面がスポンジ状である、スポンジローラが使用可能である。スポンジとして、モルトプレンやカラーフォームといったポリウレタンフォームなどを用いることができる。また、スポンジローラとクリーニングブレードの両方を用いてもよい。

以下の説明では、クリーニング部材としてクリーニングブレードを用いたクリーニング装置の場合を説明するが、これに限定されるものではない。

＜除去した液体現像剤の回収再利用＞
クリーニングブレード１６により現像剤担持体１７上から除去された液体現像剤は、クリーニングボックス１８内に一時貯留される。

現像ローラクリーニング装置１５、及び感光体クリーニング装置３で回収された液体現像剤は図示しない液体現像剤回収槽に回収される。液体現像剤回収槽の液体現像剤は、図示しない液体現像剤濃度調整装置でトナーとキャリア液の比率を調整したのち、現像液槽に送られ再度液体現像剤として再利用される。

中間転写体クリーニング装置７で回収された液体現像剤は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーが混色しているため、上記のように再利用することが困難であり、図示しない廃液槽に廃棄される。

（現像剤担持体上の残留現像剤について）
以上、説明したような、画像形成装置において、画像形成終了直後には、現像剤担持体上には液体現像剤の一部が残留している。

現像剤担持体を回転駆動させることで、クリーニング装置により現像剤担持体上の液体現像剤の大部分は除去できるが、ごく一部の液体現像剤はクリーニングブレードと現像剤担持体との間をすり抜けるため、液体現像剤を現像剤担持体上から完全に除去することは難しい。

＜キャリア液の揮発によるトナーの固着発生＞
定着エネルギーを抑制するため、常温で揮発するような高揮発性のキャリア液を用いている場合には、現像剤担持体上に液体現像剤が残ると、装置停止中にキャリア液が少しずつ揮発する。このまま長時間放置されると、乾燥が進んでトナーと現像剤担持体の付着力が増加してしまい、次の画像形成時に画像品質の不具合を引き起こす。

＜低揮発液の塗布によるトナーの固着発生抑制＞
画像形成を終了し装置停止する前のエンドシーケンスにて、キャリア液よりも低揮発性の液体（常温で不揮発性の液が望ましい。以降の説明では、この低揮発性の液体を不揮発性液と呼称する）を現像剤担持体上に供給すれば、現像剤担持体の表面が不揮発性液により湿った状態に保たれるので、キャリア液が揮発したとしても、トナーの現像剤担持体への固着発生は抑制される。

但し、現像剤担持体上から液体現像剤を除去するためのクリーニング装置（クリーニングブレード）を用いている場合には、不揮発性液もクリーニングブレードにより除去されてしまう。これに対して例えば、不揮発性液塗布時に、クリーニングブレードを現像剤担持体から離間させることで、現像剤担持体の液体現像剤を担持する面の全面にわたって不揮発性液を塗布することが可能となる。

クリーニングブレードを離間する代わりに、現像剤担持体を通常と逆方向に回転させて現像剤担持体の液体現像剤を担持する面の全面に不揮発性液を塗布してもよい。

＜低揮発性液の混入による不具合の発生＞
しかしながら、次の画像形成時にそのままの状態にて画像を形成すると、トナーとキャリア液から成る画像に不揮発性液が混入してしまう。そうなると揮発性が下がってしまうため、定着強度の低下、裏うつりの促進、必要エネルギーの増大といった問題が発生してしまう。

＜低揮発性液の除去による回収現像剤再利用の障害＞
不揮発性液の塗布というエンドシーケンス以降の最初の画像形成前において、一定時間、画像形成装置を回転させること（スタートシーケンス）により各現像剤担持体のクリーニング装置により不揮発性液は除去可能である。

但し、現像ローラクリーニング装置、及び感光体クリーニング装置にて回収された液体現像剤は、上述のように再利用される。そのため、現像ローラクリーニング装置、及び感光体クリーニング装置において不揮発性液を除去した場合は、回収された液体現像剤に不揮発性液が混入してしまうこととなり、再利用すると、その後の画像形成時に揮発性の低下に起因する定着強度の低下、裏うつりの促進、必要エネルギーの増大といった問題が発生してしまう。

（回収現像剤再利用を妨げない低揮発性液の除去）
本実施形態では、画像形成を行う前のスタートシーケンスにて、不揮発性液を除去する際に、順次他の部材に液体現像剤を供する現像剤担持体の内で最下流のクリーニング手段（具体的には中間転写体のクリーニングブレード）のみを圧接させ、それ以外のクリーニング手段（具体的には現像ローラクリーニングブレード、及び感光体クリーニングブレード）を各現像剤担持体から離間させた状態にて、一定時間画像形成装置を回転させる構成としている。

現像ローラクリーニングブレード、及び感光体クリーニングブレードを離間させることにより不揮発性液は、中間転写体クリーニング装置のみにて除去されることになり、回収して再利用する液体現像剤には混入しない。

また、スタートシーケンスにおいて、トナー画像形成を行い、そのトナー画像と共に不揮発性液を除去することで不揮発性液の除去効率を向上することも可能である（具体的には除去に要する時間の短縮が図れる）。

なお、最下流のクリーニング手段以外の各クリーニング手段を圧接するか離間するかについては、当該クリーニング手段で除去した現像剤を回収、再利用するか等に基づいて適切に決めればよい。

（常温での不揮発性液について）
本発明で使用するキャリア液よりも低揮発性の液体は、実際に薄層状態で揮発してなくなるまでの期間の長さで判断できる。既述したように、低揮発性の液体としては常温で不揮発性の液が望ましい。常温で不揮発性の液としては、薄層状態で少なくとも数日間以上は揮発しないような液体が好ましい。

揮発性の目安としては、引火点が１２０度以上の液体が好ましい。また、現像剤担持体上になるべく均一に塗布するためには、粘度が高過ぎない方がよく、動粘度が５０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）以下のものが好ましい。

これらを満たすような液体として、例えば、モレスコホワイトＰ４０、Ｐ７０、Ｐ１２０、Ｐ２００（全て、松村石油研究所社製）などが使用できる。

また、本発明で言う常温とは、画像形成装置の設置場所の室温ではなく、現像装置の周囲や現像装置の部材自身の温度について、それらが通常取り得るような温度、という意味である。装置の構成によっては、現像装置の周囲が非常な高温や低温になる場合もあり得る。現像装置の周囲が高温になる場合には、より引火点の高い液体の方が好ましく、現像装置の周囲が低温になる場合には、引火点の低い液体も使用可能になる。

（不揮発性液の塗布手段）
図４は、不揮発性液を現像剤担持体上へ供給し、塗布状態にするための塗布手段の構成例を説明するための概略図である。

図示しない不揮発性液貯蔵タンクから、図示しない送液路を通って送られてきた不揮発性液は、不揮発性液供給ノズル２１から吐出される。吐出された不揮発性液１９は、塗布手段として機能する塗布ローラ２０上に供給され、塗布ローラ２０の回転にともなって現像剤担持体１７上に塗布される。

ここで、上述したように、クリーニングブレード１６が現像剤担持体１７に圧接されたままだと、現像剤担持体１７上に塗布された不揮発性液がクリーニングブレード１６によって、現像剤担持体１７上から除去されるので、現像剤担持体１７の回転方向からみて、クリーニングブレード１６の下流側には、不揮発性液が塗布されない。

これに対して、クリーニングブレード１６を現像剤担持体１７から離間させると、現像剤担持体１７の現像剤担持面全面にわたって不揮発性液を塗布状態にすることができる。

もちろん、塗布ローラ２０は不揮発性液を塗布するときにのみ現像剤担持体に圧接させてやればよく、不揮発性液の塗布時以外は、現像剤担持体から離間させておけばよい。

塗布ローラ２０としては、例えば材質がウレタンスポンジローラ（密度３０ｋｇ／ｍ^３）、直径２６ｍｍで現像剤担持体に従動とする例が挙げられる。

上記のような塗布ローラ２０を感光体２、中間転写体６に対向してそれぞれ設置し、現像装置１においては図５に示すように供給ローラ１０に対向して設置した。

塗布ローラは、金属ローラ、ゴムローラの他に、現像剤担持体への接触面がスポンジ状やブラシ状であるスポンジローラやブラシローラが使用可能である。

ゴムローラの場合は、ウレタンゴムやシリコンゴムなど、スポンジの場合はモルトプレンやカラーフォームといったポリウレタンフォームなどを用いることができる。

また、塗布ローラを介さずに直接、現像剤担持体に吐出してもよい。

また、現像装置の供給ローラ１０のみに塗布し、その後一定時間、画像形成装置を駆動させることで、感光体を介して中間転写体までの全現像剤担持体に不揮発性液を行き渡らせて、すべての現像剤担持体に塗布することも可能である。

なお、現像剤薄層の規制ブレード１２は、供給ローラ１０上から余分な液体現像剤をかきとって適切な量の液体現像剤のみを通過させるためのブレードであり、不揮発性液は、現像剤薄層の規制ブレー１２ドと供給ローラ１０との間を通過することができるので、不揮発性液塗布時に離間してもしなくてもどちらでもよい。

（不揮発性液の塗布工程）
図６は、現像剤担持体に不揮発性液を塗布する工程の手順例を示すフローチャートである。図６を用いて現像剤担持体に不揮発性液を塗布する工程の手順例を説明する。

エンドシーケンスとして不揮発性液の塗布工程を開始するタイミングとしては、画像形成終了から一定時間経過後（時間はユーザにより設定可能とする）に実施、装置の電源をオフする直前に実施、あるいはユーザによるパネルからの入力操作を受けて実施することとする。

塗布工程開始が、画像形成終了から一定時間経過後（Ｓ１１ａ）の場合、そのままステップＳ１６へ進む。しかし、電源オフ（Ｓ１１ｂ）、及びユーザ入力（Ｓ１１ｃ）の場合、画像形成装置が稼動中（Ｓ１２）であれば画像形成終了まで待機する、あるいは強制停止する（Ｓ１３）。強制停止の場合は、停止（Ｓ１４）後、各現像剤担持体を一定時間回転させ（Ｓ１５）て、残留している液体現像剤の大部分をクリーニングブレードで取り除く。

次にクリーニングブレードを離間し（Ｓ１６）、不揮発性液の塗布ローラ２０を各現像剤担持体に圧接させ（Ｓ１７）て、各現像剤担持体を回転させ（Ｓ１８）、不揮発性液供給ノズル２１から不揮発性液を供給する（Ｓ１９）。

その後一定時間、各現像剤担持体を回転させた後（Ｓ２０）に、不揮発性液の塗布ローラ２０を現像剤担持体から離間させる（Ｓ２１）。

また、不揮発性液の塗布を行った履歴をメモリ等に記憶させておく（Ｓ２２）。以上で、不揮発性液の塗布工程は終了する。

なお、このフローチャートは一例であり、厳密にこの順番である必要はなく、例えば、不揮発性液の供給を開始後、クリーニングブレードを離間してもよい。

（不揮発性液の除去手段）
本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法においては、複数の現像剤担持体に対する複数のクリーニング手段のうち、順次液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体のクリーニング手段において、塗布された低揮発性液を除去する。

すなわち、例えば上述のように、現像ローラのクリーニングブレード、及び感光体のクリーニングブレードを離間（中間転写体のクリーニングブレードのみを圧接）した状態にて現像剤担持体を回転させることで、中間転写体のクリーニングブレードのみにて不揮発性液を除去する。

図７に示すように、不揮発性液はローラ間のニップ出口で分かれる際に、ほぼ半分ずつに分離する。

中間転写体６のクリーニングブレードにより中間転写体６上の不揮発性液は除去されるため、中間転写体６回転方向の最上流の感光体（図１では２Ｙ）に到達時の中間転写体表面からは不揮発性液は除去されており、中間転写体６回転方向の最上流位置の感光体２Ｙとのニップ出口にて、最上流の感光体２Ｙ上の不揮発性液の半分は中間転写体６に転移される。

最上流から２番目の感光体２Ｍとのニップ出口においては、（最上流の感光体２Ｙから転移した）中間転写体６上の不揮発性液と２番目の感光体２Ｍ上の不揮発性液の合計の半分が中間転写体６に転移する。

以下同様に感光体（図１では２Ｃ、２Ｋ）から中間転写体６へ不揮発性液は転移する。これを繰り返すことで、最上流位置の感光体から順に優先的に不揮発性液は除去される。

不揮発性液は、表面の不揮発性液量がより少ない現像剤担持体へと転移されていくので、中間転写体６のみクリーニングブレードにて不揮発性液を常に除去してやれば、不揮発性液は中間転写体６へと転移していく。

現像装置１と感光体２の間においても同様に、不揮発性液は、現像ローラ１３から感光体２へ、そしてさらに中間転写体６へと転移される。

つまり中間転写体のクリーニングブレードのみを圧接した状態にて画像形成装置（現像装置、感光体、そして中間転写体）を一定時間回転させることで、最終的には各現像剤担持体上の不揮発性液は、すべて中間転写体クリーニング装置７にて除去できる。

なお上記は、現像装置と感光体のクリーニングブレードで回収した現像剤を再利用する場合である。既述したように、不揮発性液の除去時に最下流のクリーニング手段以外の各クリーニング手段を圧接するか離間するかについては、当該クリーニング手段で除去した現像剤を回収、再利用するか等に基づいて適切に決めればよい。

（不揮発性液の除去工程）
図８は、スタートシーケンスにおいて、現像剤担持体から不揮発性液を除去する工程の手順例１を示すフローチャートである。図８を用いて現像剤担持体から不揮発性液を除去する工程の手順例１を説明する。

＜手順例１＞
画像形成が開始される（Ｓ３１）とまず、不揮発性液塗布履歴の有無を確認し（Ｓ３２）、不揮発性液塗布履歴がない場合（Ｓ３２；Ｎｏ）はそのまま画像形成を開始する（Ｓ３７）。不揮発性液塗布履歴がある場合（Ｓ３２；Ｙｅｓ）は、不揮発性液の除去工程のスタートシーケンスを開始する。

スタートシーケンスはまず、現像ローラクリーニングブレードを離間、感光体クリーニングブレードを離間、中間転写体クリーニングブレードを圧接する（Ｓ３３）。

次に画像形成装置（現像装置、感光体、そして中間転写体）を回転させる、もちろん各現像剤担持体は圧接しておく（Ｓ３４ａ）。

不揮発性液の除去に必要な一定時間が経過すれば、現像ローラクリーニングブレードを圧接、感光体クリーニングブレードを圧接し（Ｓ３５）、不揮発性液塗布履歴を消去（Ｓ３６）した後に画像形成を開始する（Ｓ３７）。

以上で、スタートシーケンスにおける不揮発性液の除去工程は終了する。

＜手順例２＞
また、スタートシーケンスにおける不揮発性液の除去工程の、別の手順例２を以下に説明する。

スタートシーケンスにおいて、トナー画像形成を行い、そのトナー画像と共に不揮発性液を除去することにより、不揮発性液の除去効率を向上することが可能となる（具体的には除去に要する時間の短縮が図れる）。

なぜなら、画像形成時にトナーはキャリア液と共に移動するので、キャリア液と共に不揮発性液も移動させることが可能となり、より除去効率が向上する。

手順例１のように画像形成なしの場合、上述のように不揮発性液は２つのローラ上の不揮発性液の合計の半分に分かれるため、移動元と移動先の不揮発性液量の差が小さい場合は、不揮発液量の転移量は小さい。それに対して画像形成ありの場合は、移動先の不揮発性液量の多少に関わらず、ある一定量の不揮発性液を常に移動先へ転移可能となる。しかも確実に中間転写体まで移動していく。

特に、不揮発性液除去工程の開始直後は、供給ローラ、現像ローラ、そして感光体上の不揮発性液量に大差がないため、画像形成の効果が発揮される。

図９は、上述した、現像剤担持体から不揮発性液を除去するときの手順例２を示すフローチャートである。手順例２の手順例１と異なる手順を説明する。

現像ローラクリーニングブレードを離間、感光体クリーニングブレードを離間、中間転写体クリーニングブレードを圧接（Ｓ３３）後に、通常画像形成時と同じプロセスにてトナー画像を形成する（Ｓ３４ｂ）。このステップＳ３４ｂ以外は、図８の手順例１の手順と同じである。もちろん形成された画像は、ステップＳ３４ｂにおいて中間転写体クリーニングブレードのみで除去され、廃液槽に廃棄される。

スタートシーケンスにおける不揮発性液除去時に形成するトナー画像は、現像効率、及び一次転写効率が高い方が望ましく、この点からベタ画像が最適である（ベタ画像であれば、現像効率、及び一次転写効率共にほぼ１００％である）。

（実施例）
図１に示す画像形成装置を図２に示す現像装置を用いて構成した。

液体現像剤としては、ＩＰソルベント２０２８（出光興産社製）７５部、粉砕トナーを２５部、分散剤としてＶ２２０（ＩＳＰ社製）を０．８部混合して湿式粉砕した。

システム速度は４００ｍｍ／ｓｅｃである。

現像ローラとしては、以下に示すような導電性ゴムローラを用いた。
直径：４０ｍｍ
材質：ＮＢＲ＋カーボンブラック
体積抵抗率：１．０×１０^６Ω・ｃｍ
ゴム硬度：４０°。

供給ローラとしては、以下に示すようなアニロックスローラを用いた。
直径：４０ｍｍ
形状：格子２００線／ｉｎｃｈ
容積：２０ｍｌ／ｍ^２
現像ローラへの押し込み量：０．１ｍｍ。

現像剤薄層規制ブレードとしては、ＳＵＳ０．３ｍｍのブレードを用いた。

現像ローラ、感光体、中間転写体のクリーニング装置として、図４に示したようなクリーニングブレードを用いた装置を使用した。

クリーニングブレード（現像ローラ、感光体、中間転写体で共通条件）は以下のように設定した。
材質：シリコンゴム
厚み：３ｍｍ
圧接角：被クリーニング部材との接線から２０度の角度
圧接力：３０Ｎ／ｍから５０Ｎ／ｍ。

不揮発性液としては、モレスコホワイトＰ１２０（松村石油研究所社製）を使用した。

塗布ローラ（現像ローラ、感光体、中間転写体で共通条件）は以下のように設定した。
材質：ウレタンスポンジローラ 密度３０ｋｇ／ｍ^３
回転速度：４００ｍｍ／ｓｅｃ（現像剤担持体に従動）
直径：２６ｍｍ。

上記のような塗布ローラを用いた塗布装置を用いて、現像ローラ、感光体、中間転写体にそれぞれ不揮発性液を塗布できるように設置した。

現像装置については、図５に示したような塗布手段の構成で、不揮発性液を塗布した。

装置の電源オフの直前に図６のフローに従って不揮発性液塗布動作を行うよう設定した。

すなわち、クリーニングブレードを現像ローラから離間させるとともに、塗布ローラを供給ローラに圧接して５秒間回転させ、供給ローラ及び現像ローラに不揮発性液を塗布し、装置を停止した。感光体、中間転写体にも、同様に、クリーニングブレードを現像剤担持体から離間させた状態で、不揮発性液を塗布した。

その後、装置の電源をオンにし、画像形成直前に図９のフローに従って不揮発性液の除去を行った。

すなわち、現像ローラクリーニングブレードを離間、感光体クリーニングブレードを離間、中間転写体クリーニングブレードのみを圧接し、各現像剤担持体の不揮発性液の除去を行った。

その後画像形成を行ったが、定着強度の悪化もなく、裏うつりの顕著化も発生しなかった。また、現像ローラ、感光体からの回収現像剤を使用したリサイクル現像剤においても定着強度の悪化、裏うつりの顕著化は生じなかった。

（比較例１）
不揮発性液の除去工程を行わないこと以外は、実施例と同様に行った。

画像形成してみると、残存する不揮発性液のためと思われる定着強度の悪化、裏うつりの顕著化が見られた。

（比較例２）
不揮発性液の除去工程において、すべてのクリーニングブレードを圧接して不揮発性液の除去、回収を行ったこと以外は、実施例と同様である。

回収した液体現像剤を再利用し、画像形成してみると、回収した液体現像剤に混入した不揮発性液のためと思われる定着強度の悪化、裏うつりの顕著化が見られた。

上述したように、本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、高揮発性のキャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を担持搬送する複数の現像剤担持体の表面に、画像形成後の所定のタイミングで、キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布し、画像形成前の所定のタイミングで、最下流の現像剤担持体の表面から、低揮発性の液体を除去する。

これにより、定着強度の低下や定着品質への悪影響もなく低熱エネルギーでの定着を可能にすると同時に、装置停止中に残留現像剤中のトナーが現像剤担持体上に固着することを防止することができ、かつ残留現像剤の回収、再利用を妨げることもない。

なお、上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１（ＹＭＣＫ） 液体現像装置
２（ＹＭＣＫ） 感光体（現像剤担持体）
３ 感光体クリーニング装置
４ 帯電装置
５ 露光装置
６ 中間転写体（現像剤担持体）
７ 中間転写体クリーニング装置
８ 転写ローラ
９ 定着装置
１０ 供給ローラ
１１ 供給ブレード
１２ 規制ブレード
１３ 現像ローラ（現像剤担持体）
１４ 帯電装置
１５ 現像ローラクリーニング装置
１６ クリーニングブレード
１７ 現像剤担持体
１８ クリーニングボックス
１９ 不揮発性液
２０ 塗布ローラ
２１ 不揮発性液供給ノズル

Claims (8)

1. キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤で潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置であって、
   前記液体現像剤を、順次他の部材に供していくため表面に担持搬送する複数の現像剤担持体と、
   前記複数の現像剤担持体それぞれの表面から他の部材に供した残りの前記液体現像剤を除去する複数のクリーニング手段と、
   前記複数のクリーニング手段により前記液体現像剤の除去される前記複数の現像剤担持体の表面に、前記キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布する塗布手段と、を有し、
   前記塗布手段は、
   画像形成後の所定のタイミングで、前記複数の現像剤担持体の前記液体現像剤を担持する面に前記低揮発性の液体を塗布し、
   前記クリーニング手段は、
   前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体のクリーニング手段において、
   画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニング手段は、
   前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するとき、
   前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体以外の現像剤担持体については、それぞれのクリーニング手段を離間させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成前の所定のタイミングは、前記低揮発性の液体が塗布された後の最初の画像形成動作開始直前である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記塗布手段による前記低揮発性の液体の塗布の実行履歴を記憶し、
   画像形成動作を開始する直前に、前記実行履歴に基づいて、前記クリーニング手段による前記低揮発性の液体の除去を行うかどうかを決定する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記低揮発性の液体は引火点が１２０℃以上である
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するに際して、トナー画像を形成し、前記低揮発性の液体と共に除去する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布手段により塗布された前記低揮発性の液体を除去するに際して形成するトナー画像は、ベタ画像である
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤で潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
   前記液体現像剤を順次他の部材に供していくため表面に担持搬送する複数の現像剤担持体それぞれの表面から、他の部材に供した残りの前記液体現像剤を複数のクリーニング手段がそれぞれ除去するクリーニング工程と、
   前記クリーニング工程により前記液体現像剤の除去される前記複数の現像剤担持体の表面に、画像形成後の所定のタイミングで、前記キャリア液よりも低揮発性の液体を塗布手段により塗布する塗布工程と、
   前記複数のクリーニング手段が設けられた前記複数の現像剤担持体のうち、順次前記液体現像剤を供していく最下流の現像剤担持体のクリーニング手段によって、画像形成前の所定のタイミングで、前記塗布工程において塗布された前記低揮発性の液体を除去する除去工程と、を備える
   ことを特徴とする画像形成方法。

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