JP3682411B2

JP3682411B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3682411B2
Application number: JP2001078616A
Authority: JP
Inventors: 三長斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP2002278301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係わり、特に液体現像剤を使用した画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体現像剤を用いた電子写真記録装置や静電記録装置などの湿式画像形成装置は、乾式現像剤を用いた画像形成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。液体現像剤はキャリア液中にトナー粒子を分散させているため、サブミクロンサイズの極めて微細なトナー粒子を用いることが出来る。そのため高画質を実現できること、少量のトナー粒子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粒子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、などが乾式画像形成装置に対する湿式画像形成装置の主な利点として挙げることができる。
【０００３】
一方、従来の湿式画像形成装置にはいくつかの本質的な問題点が含まれており、そのために長い間乾式技術の独壇場を許してきた。これらの問題の一つとして、現像後の余剰キャリア液の処理が掲げられる。湿式画像形成装置では潜像保持体に形成された潜像を液体現像剤で現像した後、潜像保持体上に残留する液体を速やかに除去しなければならない。これは例えば画像のにじみ、流れなどによる画質の低下を防止するために特に重要である。
【０００４】
キャリア液除去の方法としてスポンジなどの多孔質体を潜像保持体表面に押し当てて吸収させる方法がある（例えば特開平９−１５９８１号公報確認中）、この方法では潜像保持体表面の微量のキャリア液まで回収することが可能である。
【０００５】
しかしながら、多孔質体を潜像保持体に押し当ててキャリア液を吸収すると、潜像保持体表面に現像されたトナー像を乱してしまうという問題が生じる。
【０００６】
さらに、多孔質体の細孔径が大きいと、よりトナー像を乱す傾向にあるため、キャリア液の除去に多孔質体を使用する際には微細孔をもつ多孔質体が使用される。しかしながら、キャリア液の除去においては液体現像剤中のキャリア液成分のみを除去することは困難であり、トナー像を形成するトナー粒子の一部をも回収してしまうため、回収されたトナー粒子によって多孔質体中の微細孔が目詰まりを起こす。そのため所望のキャリア液吸収性能を保つためには定期的に多孔質体を洗浄するなどの補修が必要となるが、細孔中に詰まったトナー粒子の除去には煩雑な作業が必要であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように液体現像剤を使用する従来の画像形成装置では、潜像保持体表面のキャリア液除去を行う装置が現像されたトナー像を乱してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みて為されたものであり、精細な画像形成が可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像保持体と、前記静電潜像にキャリア液中にトナー粒子を分散させた液体現像剤を供給してトナー像を現像する現像装置と、前記潜像保持体表面の前記キャリア液の少なくとも一部を吸収除去するキャリア液除去装置と、前記トナー像を前記潜像保持体から転写媒体へ転写する画像形成装置において、前記キャリア液除去装置は、磁性粒子保持体と、前記磁性粒子保持体表面に平均粒径２〜２００μｍの磁性粒子を磁力により保持されてなり前記潜像保持体上の前記キャリア液と接触する磁性粒子層とを具備することを特徴とする。
【００１０】
前記磁性粒子層は、前記磁性粒子の粒子間に微細な空隙を形成してなることが好ましい。
【００１１】
前記磁性粒子層から前記キャリア液を回収する回収装置を具備することが好ましい。
【００１２】
前記磁性粒子層を形成する前記磁性粒子に付着した前記トナー粒子を洗浄する洗浄装置を具備することが好ましい。
【００１３】
前記磁性粒子保持体近傍に所定の間隙をもって配置され、前記磁性粒子層の膜厚制御を行う規制部材を具備することが好ましい。前記磁性粒子保持体に隣接して配置され、前記磁性粒子保持体から前記磁性粒子を回収する磁性粒子回収部と、前記磁性粒子回収部で回収した前記磁性粒子を再度前記磁性粒子保持体に供給する磁性粒子供給部と、前記磁性粒子回収部から前記磁性粒子供給部の間に設けられ、前記磁性粒子を洗浄する洗浄装置を備える層再生部を具備することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態の画像形成装置である湿式電子写真装置の一例を示す基本構成図であり、以下図面を参照して本発明を説明する。
【００１５】
表面を矢印方向に回転移動させる潜像保持体１を帯電装置２によって均一に帯電し、帯電された潜像保持体１表面を露光装置３を用いて露光し、露光された部分の帯電量を減衰させることで、潜像保持体１表面に静電潜像を形成する。
【００１６】
さらに、潜像保持体１表面の静電潜像を現像装置４を用いて液体現像剤４−１（キャリア液とトナー粒子を含有する）によって現像する。その結果潜像保持体１表面には全面にキャリア液層が形成されるとともに、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１７】
引続き潜像保持体１を回転移動させ、スクイーズローラ６、本発明に係るキャリア液除去装置５、および乾燥用ガス吹き付け供給ノズル７を用いて潜像保持体１表面のキャリア液を除去する。
【００１８】
キャリア液が除去された後に、潜像保持体１表面に形成されたトナー像は転写装置８によって用紙９に転写する。このようにして一連の画像形成工程が終了する。
【００１９】
また、転写が行われてから、帯電装置２による次回の帯電が行われるまでの間に、転写残りのトナー粒子（キャリア液を含む場合もある）をクリーナー１０によって除去しても良いし、さらに、除電装置（図示せず）などを用いて潜像保持体表面の帯電状態を均一化してもよい。
【００２０】
以下、この画像形成装置について各構成毎により詳細に説明する。
【００２１】
潜像保持体１は、ローラ状の導電性基体１１上に有機系もしくはアモルファスシリコン等の無機系の感光層１２を形成したものであり、駆動制御部１−１によって例えば５０〜２００ｍｍ／ｓの速度で表面を矢印方向に移動する。
【００２２】
帯電装置２は、コロナ帯電器やスコトロン帯電器など周知のものが使用できる。このような帯電装置を用い、例えば、潜像保持体１表面を５００〜１２００Ｖ程度に均一に帯電させればよい。
【００２３】
露光装置３はレーザー光学系装置などが使用でき、露光装置３から照射される画像変調された光が、均一に帯電した潜像保持体１表面に照射される。潜像保持体１表面の露光された領域では光照射量に応じて帯電量が減衰して静電潜像が形成される。感光層１２の感光特性によって異なるが、最大露光領域の潜像保持体１表面の電位を１５０Ｖ程度以下になる程度の光量で照射することが望ましい。このようにして、潜像保持体１表面に露光領域と未露光領域とからなる、帯電量分布を持った静電潜像が形成される。
【００２４】
現像装置４は、液体現像剤４−１を収納する現像器４−２と、潜像保持体１と間隙を持って配置されると共に、液体現像剤４−１と接触するように配置された現像ローラ４−３とから構成されている。
【００２５】
液体現像剤４−１は、キャリア液と、このキャリア液中に分散するトナー粒子とからなる。キャリア液は非極性で絶縁性の液体が使用され、通常炭化水素系の液体が使用される。トナー粒子は樹脂と色材との混合物からなるサブミクロンサイズの微粒子から構成され、キャリア液とトナー粒子との親和性を調整することでキャリア液中にトナー粒子を分散させている。また、正規現像を行う時には潜像保持体の帯電極性とは逆極性に帯電するトナー粒子を、反転現像を行う時には潜像保持体の帯電極性と同極性に帯電するトナー粒子を使用する。例えば特公平５−８７８２５号公報に記載されるような液体現像剤を使用することができる。
【００２６】
現像ローラ４−３は、潜像保持体１に対して例えば５０〜２００μｍ程度の間隙をもって配置されており、駆動制御部４−４によって現像ローラ４−３の表面速度が２００ｍｍ／ｓ〜４００ｍｍ／ｓ程度となるように回転駆動させる。現像ローラ４−３が回転することで、現像器４−２中に収納された液体現像剤４−１を搬送し、潜像保持体１表面に供給する。
【００２７】
また、液体現像剤４−１は、必ずしも現像器４−２中に収納されている必要はなく、噴射ノズルなどによって現像ローラ４−３に吹き付ける構造としても良い。
【００２８】
また、現像ローラ４−３には、静電潜像の露光部分の領域と未露光部分の領域との間の電位（現像バイアス）が供給されており、現像ローラ４−３と静電潜像との間にできる電界によってトナー粒子を電気泳動させ、静電潜像に応じて選択的に潜像保持体１表面に付着させて現像を行う。
【００２９】
現像が行われた潜像保持体１表面には全面にキャリア液の層が形成されており、このキャリア液の層中で静電潜像に応じて選択的に潜像保持体１に付着したトナー粒子がトナー像を形成している。
【００３０】
この潜像保持体１表面のキャリア液の少なくとも一部を、キャリア液除去装置５、あるいはスクイーズローラ６、乾燥用ガス吹き付けノズル７などとキャリア液除去装置５とを組合わせて、可視像を乱すことなく除去する。
【００３１】
スクイーズローラ６は、例えば金属製のローラが使用され、潜像保持体１に２０μｍ〜２００μｍ程度の間隙を持って配置される。潜像保持体１の回転方向と同方向に回転することで、トナー像と接触することなく余剰キャリア液を掻き落とし、トナー像を乱すことなく間隙以下の層厚にまでキャリア液の層厚を減少させる。この方法は潜像保持体表面に大量に存在するキャリア液を一定の液膜の厚さにまで低減させるのに適しているが、潜像保持体１に残存するキャリア液の液膜を５μｍ程度以下にすることは困難である。また、スクイーズローラ６に代えて、スクイーズブレードを潜像保持体１と間隙を持って配置しても良い。
【００３２】
キャリア液除去装置５は、駆動回路５−３によって潜像保持体１とは逆の矢印方向に回転する（対向部での表面移動方向は同一）磁性粒子保持体５−１を具備しており、また磁性粒子保持体５−１は、潜像保持体１に対して１００μｍ〜４０００μｍ程度の間隙をもって配置されている。そして、例えば磁性粒子供給装置５−４から供給される磁性粒子を磁力によって保持することで磁性粒子層５−２が形成され、この磁性粒子保持層５−２によって潜像保持体１表面のキャリア液を吸収・除去する。
【００３３】
磁性粒子保持体５−１としては、磁性粒子を磁力によって保持できるものであれば特に限定されることなく使用でき、図２にその具体例を示す。
【００３４】
図２に示す磁性粒子保持体は、アルミニウムドラムなどの、非磁性材料からなる円筒体２１と、この円筒体２１の内側に、同軸状のマグネットローラ２２が配置されており、円筒体２１とマグネットローラ２２とは同じ回転速度で回転する。また、マグネットローラ２２は、外周面にＳ極、内周面にＮ極を持つ板状磁石２２−１と、外周面にＮ極、内周面にＳ極を持つ板状磁石２２−２を交互に並べた構造をしている。
【００３５】
磁性粒子は、マグネットローラ２２によって発生する磁力によって円筒体２１の表面に密着するように保持され、円筒体２１の回転とともに移動する。
【００３６】
図２に示す磁性粒子保持体の周囲には磁力線（図中点線Ｍで示す）が生じ、その結果磁力線に応じた形に穂立った複数の磁性粒子からなる複数の繊維状体が形成され、その結果、複数の繊維状体からなる磁性粒子保持層が円筒体２１の外周に形成される。
【００３７】
このように、表面に異なる磁極を有する磁性粒子保持体を使用することで、磁性粒子からなる繊維状体が穂立ち、繊維状体間に適当な空隙が形成される。その結果、空隙部にキャリア液を保持できるため、キャリア液保持量（吸収量）が増加し、潜像保持体からのキャリア液除去効率を向上させることが可能になる。また磁性粒子層が潜像保持体へ接触する時の応力を低減できるために、磁性粒子層が潜像保持体へ接触する時に生じるトナー像の乱れを低減することが可能になる。
【００３８】
なお、内周面を所定の磁極（例えばＳ極）、外周面を異なる磁極（例えばＮ極）に磁化した円筒状のマグネットローラ単体を磁性粒子保持体５−１として使用するなどして、マグネットローラに直接磁性粒子を保持させてもよい。
【００３９】
図３に磁性粒子保持体５−１と潜像保持体１との対向部の拡大図を示す。磁性粒子保持体５−１と潜像保持体１とは、前述したように間隙をもって配置されている。磁性粒子保持体５−１表面には、キャリア液に対して親和性が高く、平均粒径２μｍ〜２００μｍ程度の複数の磁性粒子５−４が磁力で保持されることで、磁性粒子保持体５−１と潜像保持体１との間隙に磁性粒子５−４からなる磁性粒子層５−２が形成される。潜像保持体１表面と磁性粒子保持体５−１表面は同一方向に移動して、（図では左から右に向かって移動）、磁性粒子層５−２は潜像保持体１と接触する。磁性粒子５−４の粒子間に形成される微細な空隙に生じる毛管現象によるキャリア液吸収力は、潜像保持体１の表面張力によるキャリア液の保持力よりも大きくなるために、潜像保持体１表面のキャリア液は磁性粒子５−４間に形成された空隙に吸収・保持される。磁性粒子保持体５−１および潜像保持体１の回転を継続させると、トナー像を形成するトナー粒子は静電力などにより潜像保持体表面に保持されたまま、磁性粒子層５−２はキャリア液を保持した状態で潜像保持体１から離間する。すなわち潜像保持体１表面のキャリア液を磁性粒子層５−２によって吸収・除去する。
【００４０】
一方、キャリア液の吸収時に、キャリア液中の一部のトナー粒子が磁性粒子層５−２内に進入し、磁性粒子層５−２に付着する恐れがある。しかしながら、磁性粒子層は、個々に独立した粒子（磁性粒子）によって形成されているため、キャリア液と共に吸収されてしまったトナー粒子が、仮にキャリア液吸収層内に大量に進入したとしても、磁性粒子層５−２は個々の粒子が独立して移動ができ、その結果磁性粒子層５−２内にトナー粒子による目詰まりが生じることがないという利点がある。
【００４１】
さらなる効果として、キャリア液の吸収時に潜像保持体に接触することにより生じるトナー像の乱れを低減できることが挙げられる。すなわち、スポンジなどの多孔質体によってキャリア液を吸収した場合、多孔質体は一体化されているために変形量が少なく、トナー像と接触してトナー像を乱してしまう。これに対して、本発明に係る磁性粒子層５−２は個々の粒子（磁性粒子５−４）が独立に動けるために変形性に富み、トナー粒子像と接触する磁性粒子層の表面領域の磁性粒子をわずかな力で移動することが可能なため、潜像保持体１との接触時に磁性粒子層５−２によってトナー像を乱すことがなくなる。
【００４２】
また多孔質体などのローラでは、多孔質体自体の表面に画像が転移してしまった場合、その画像が感光体に再接触すると感光体にトナーが再転移して汚染してしまうが、本方式では磁性粒子は表面付近で運動しているので画像が転移したとしても分散して感光体に再転移する事はない。
【００４３】
次に、キャリア液吸収層からのキャリア液の回収方法について図４を用いて説明する。
【００４４】
回収装置であるキャリア液回収装置４１は、減圧手段４２によって内部を減圧した円筒状の多孔質ローラ４３で構成されている。この多孔質ローラ４３を磁性粒子層５−２に押圧させた状態で磁性粒子保持体５−１と同じ周速度で回転させながら、多孔質ローラ４３の細孔を通してキャリア液を多孔質ローラ４３内に吸引し、さらには多孔質ローラ４３に接続されたキャリア液回収容器（図示せず）中に回収する。キャリア液回収装置４１によって磁性粒子層５−２中のキャリア液を回収することで、磁性粒子層５−２のキャリア液吸収能が再生される。
【００４５】
多孔質ローラ４３としては、樹脂、金属、繊維、不織布、セラミックなど特にその材質に制限なく使用できる。また、多孔質ローラ４３の平均細孔径は２０μｍ以上であることが好ましい。潜像保持体１表面から直接多孔質体でキャリア液を吸収する時には、トナー像を乱さないために細孔径を小さくする必要があったが、キャリア液吸収層５−２からキャリア液を回収する際にはこの問題が生じないため細孔径を２０μｍ以上大きくすることが可能であり、その結果多孔質体の細孔をトナー粒子で詰まらせてしまうという問題が解消される。さらに、多孔質ローラ内の減圧負荷に対するキャリア液吸収効率を増加させることも可能になる。また、多孔質ローラ４３の平均細孔径は５００μｍ以下であることが望ましい。平均細孔径が５００μｍよりも大きいと、磁性粒子が細孔の奥まで進入してしまい機械的に磁性ローラから剥ぎ取られてしまう恐れがある。
【００４６】
また、磁性粒子５−４がフェライトなど帯電極性の強い材料の場合、多孔質ローラ４３として導電性材料を使用し、この多孔質ローラ４３に磁性粒子の帯電極性と同極性の電圧を印加することで、磁性粒子に磁性粒子保持体方向への静電力を働かせることが可能になり、ひいては磁性粒子保持体５−１表面から多孔質ローラ４３への磁性粒子５−４の欠落を防止することもできる。
【００４７】
さらに、キャリア液回収装置４１によってキャリア液回収能が再生された磁性粒子層５−２で、再度潜像保持体１表面のキャリア液を吸収する前に、均一化部材４５で磁性粒子層を形成する磁性粒子の量を規制し、ひいては磁性粒子層５−２の層厚を所望の層厚に調整することもできる。
【００４８】
均一化部材４５としては、金属や樹脂などの回転体を磁性粒子層に押し当てる構造としても良いし、ブレードなどで層を規制することも、ブレードと回転体とを併用することもできる。キャリア液吸収層の厚さは、潜像保持体１表面のキャリア液と接触できる厚さであれば特に制限されない。例えば、磁性粒子保持体と潜像保持体との間隙に対して、０．８〜１．２倍程度とすればよいが、キャリア液の吸収量を十分に確保するためには１００μｍ以上とすることが好ましい。また、磁力で磁性粒子保持体表面に保持させるために５０００μｍ以下となるように、均一化部材４５と磁性粒子保持体５−１との距離を調整することが好ましい。
【００４９】
また、必要に応じ磁性粒子保持体５−１に電圧印加手段５４を接続しても良い。磁性粒子保持体に所定の電圧を印加し、トナー粒子に対して磁性粒子保持体５−１から潜像保持体１の方向に働く静電力を大きくすることで、トナー像の乱れを抑制し、またキャリア液吸収層５−２へのトナー粒子の付着を低減することが可能になる。マグネットローラに印加する電圧は、トナー粒子の帯電極性と同極性で具体的には２０Ｖ〜１２００Ｖとすればよい。
【００５０】
磁性粒子層を形成する磁性粒子は磁性体であれば特に限定されることなく、例えば鉄、ニッケルなどの金属やこれらの酸化物などの乾式二成分現像方式に使用されている材料が使用できる。また、非磁性材料中に磁性材料を内添した粒子を使用することもできる。さらに、必要に応じ磁性粒子表面を表面処理し、アクリル系、シリコーン系、フッ素系の材料などでコーティングすることで寿命や電気抵抗を調整したり、シリコーン系、ブタジエンやポリプロピレン、ポリエチレンなどのアルキル系材料などをコーティングすることでキャリア液との親和性を高めてもよい。
【００５１】
磁性粒子を形成する磁性粒子は、平均粒径２００μｍ以下のものを使用することが好ましい。平均粒径が２００μｍよりも大きいと、磁性粒子が潜像保持体と接触した時の応力が大きくなり、潜像保持体上に形成された可視像を乱してしまう恐れがある。さらに、磁性粒子層のキャリア液の保持能力を考慮すると磁性粒子の平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましい。また、磁性粒子の平均粒径が２μｍよりも小さいと磁性粒子の磁性が発揮されなくなり、磁性粒子保持体上に保持できなくなる恐れがあるため、磁性粒子の平均粒径は２μｍ以上であることが好ましい。
【００５２】
図５にキャリア液除去装置の変形例を示すと共に、以下にその説明をする。
【００５３】
図５に示すキャリア液除去装置は、環状ベルト５１からなる磁性粒子保持体が一対の駆動ローラ５４によって回転する構造になっている。環状ベルト５１の内側には潜像保持体１面にＮ極を対向させた磁石５２−１および、Ｓ極を対向させた磁石５２−２が複数個配置されている。これらの磁石５２からの磁力によって磁性粒子からなるキャリア液吸収層５３は環状ベルト５１表面に保持されると共に、潜像保持体１と接触することで潜像保持体１表面のキャリア液を吸収し、摩擦力によってキャリア液吸収層５３は環状ベルト５１と共に移動して、潜像保持体１上のキャリア液を除去する。
【００５４】
このように、磁石を固定し、磁性粒子保持体のみを回転させる構造とすることもできる。また、環状ベルトを磁性ゴムで形成し、この環状ベルトを磁性粒子保持として使用することもできる。
【００５５】
そして、ベルト状の磁性粒子保持体を使用することで、キャリア液除去装置を任意の形状とすることが可能で、潜像保持体１表面との近接面積を増してキャリア液の除去効率を高めることができる。
【００５６】
一方、磁性粒子層５−２は、前述したように潜像保持体表面のトナー粒子の一部をキャリア液と共に回収してしまうことがある。磁性粒子層５−２中のキャリア液を回収しキャリア液吸収能を再生する際に、この回収されたトナー粒子の多くはキャリア液とともに磁性粒子層５−２から排出されるが、一部のトナー粒子は磁性粒子層５−２内に残留する。トナー粒子が残留した磁性粒子層で再度キャリア液の吸収を行うと、この残留したトナー粒子が磁性粒子層から潜像保持体表面へ移動し、潜像保持体表面に形成された可視像中で混色が生じる恐れがある。そのために、以下に示すような磁性粒子洗浄装置を付加することが好ましい。
【００５７】
図６は、キャリア液除去装置に、磁性粒子に付着したトナー粒子を洗浄する層再生部である磁性粒子洗浄装置を付加した変形例を示した図であり、以下にその説明をする。
【００５８】
磁性粒子保持体５−１表面のキャリア液吸収層５−２を形成する磁性粒子は、磁性粒子保持体５−１にその先端が接触するように配置された磁性粒子回収部である金属ブレードなどの掻取部材６１によって掻き取られ、掻取られた磁性粒子は回収ローラ（マグネットローラ）６２に磁力によって保持・回収される。回収ローラ６２の外周にはノズルなどの洗浄装置６３が配置されており、洗浄装置から供給された洗浄液によって回収ローラ６２表面に保持された磁性粒子を洗浄し、磁性粒子に付着するトナー粒子は洗い流される。
【００５９】
回収ローラ６２および磁性粒子保持体５−１に接触、あるいは近接するように磁性粒子供給部である供給ローラ（マグネットローラ）６４が配置されており、洗浄された磁性粒子は回収ローラ６２から供給ローラ６４へ移送され、さらに供給ローラから磁性粒子保持体５−１へ供給される。その結果、磁性粒子層５−２が磁性粒子保持体５−１上に再生される。
【００６０】
また、供給ローラ６４には図２で説明したものと同様な多孔質ローラ６５が圧接されている。この多孔質ローラによって磁性粒子表面に付着する洗浄液あるいはキャリア液を回収しているため、磁性粒子保持体５−１上に再生された磁性粒子層５−２のキャリア液吸収能も再生される。
【００６１】
なお、洗浄装置６３は常に起動させる必要はなく、所定期間磁性粒子を使用し、トナー粒子による磁性粒子の汚染が進んだ時に定期的に起動させても良い。
【００６２】
キャリア液除去装置としてスポンジなどの多孔質体を使用し、潜像保持体表面のキャリア液を吸収した場合、キャリア液と共に回収してしまったトナー粒子のうち、多孔質体中の細孔内部に入り込んだものの除去が困難である。これに対し、磁性粒子層を形成する磁性粒子は、磁性粒子保持体から掻き取られる際に流動するため、磁性粒子保持体上の磁性粒子層内部に入り込んだトナー粒子も磁性粒子と共に流動する。その結果、磁性粒子層中に回収されたトナー粒子の除去確率が上昇するため、簡便に磁性粒子層からトナー粒子を除去することができる。
【００６３】
以上説明したように、本発明に係るキャリア液除去装置５は、磁性粒子層を使用して潜像保持体表面のキャリア液を吸収することで、キャリア液吸収層が潜像保持体との接触により、接触した部分のみをわずかな力で変形できるため潜像保持体表面に形成されたトナー像を乱すことなくキャリア液を除去することが可能になる。さらに、この磁性粒子層は個々の磁性粒子が独立して移動が可能なため、キャリア液吸収層にトナー粒子が詰まることによる性能低下がなくなる。
【００６４】
キャリア液除去装置５のように、吸収によって潜像保持体１表面のキャリア液を除去する方法では、潜像保持体１表面に液膜５μｍ程度以下存在するキャリア液を除去するのに好適であり、トナー粒子に膨潤する程度のキャリア液以外は略完全に潜像保持体から除去することも可能である。
【００６５】
また、現像直後の潜像保持体１表面には、通常２０μｍを超える液膜のキャリア液が存在するため、磁性粒子層で十分に吸収することが困難である。そのため前述したスクイーズローラ６などで、キャリア液の液膜の厚さを５μｍ程度以下にまで低減させた後に、本発明に係るキャリア液除去装置５によるキャリア液除去を行うことが好ましい。
【００６６】
図１に示す乾燥用ガス吹き付けノズル７は、キャリア液除去装置５で除去し切れなかったキャリア液をさらに蒸発・除去する装置であり、例えば残存するキャリア液に乾燥用ガス吹き付けノズルから乾燥用ガスを吹き付ける構造とすればよい。このような蒸発・除去を行う方式は、微量のキャリア液を効率的に除去するのに適しているが、大量のキャリア液の除去を行うためには非効率である。そのため、スクイーズローラ６や、キャリア液除去装置５などで予めキャリア液の残存量を低減させた後に蒸発・除去を行うことが望ましい。また、乾燥用ガスを使用する以外に、キャリア液を加熱する加熱手段によってキャリア液を蒸発・除去することも可能である。
【００６７】
このようにしてトナー粒子が膨潤する程度のキャリア液のみを残存させ、それ以上のキャリア液を除去した後に、転写装置によって潜像保持体表面に形成された可視像を用紙などの転写媒体に転写する。
【００６８】
図１に示す転写装置は、中間転写ローラ８−１および加圧ローラ８−２とからなる。中間転写ローラ８−１は支持ローラ８−１１表面に弾性層８−１２を形成した構造である。また中間転写ローラ８−１は潜像保持体１に圧接配置されており、トナー粒子の付着力の差を利用してトナー画像を潜像保持体１から中間転写ローラに１次接転写する（圧接転写）。加圧ローラ８−２は中間転写ローラ８−１に圧接配置されており、中間転写ローラ８−１と加圧ローラ８−２との間に用紙９などの被転写媒体を供給し、１次転写と同様にトナー粒子の付着力の差を利用して中間転写ローラ８−１から用紙９へトナー画像を２次転写する（圧接転写）。
【００６９】
このように圧接転写を採用する場合、中間転写ローラ８−１あるいは潜像保持体１を加熱する手段を設け、トナー粒子の粘着力を十分に発揮させることで、転写効率を向上させたり、用紙への定着性を高めることが可能である。また、圧接転写を行う場合には、転写効率を高めるためにキャリア液が極力存在しない状態で転写を行うことが好ましく、そのため、前述したように、本発明に係るキャリア液除去装置５に、さらにスクイーズローラ６および乾燥用ガス吹き付けノズルを組合わせてキャリア液の除去を行うことが好ましい。
【００７０】
また、潜像保持体１から中間転写ローラ８−１（圧接されていなくとも良い）へ向けてトナー粒子が静電力で移動するように潜像保持体１と中間転写ローラ８−１との間に所定の電界を形成する、あるいは中間転写ローラから用紙９へ向けてトナー粒子が静電力で移動するように中間転写ローラ８−１と用紙９の間に所定の電界を形成して、電界転写によって１次転写あるいは２次転写を行っても良い。
【００７１】
また、潜像保持体１上にキャリア液を液厚２μｍ〜１０μｍ程度残存させ、電界転写と同様に潜像保持体１および中間転写ローラ間に所定の電界を形成して、トナー粒子をキャリア液中で電気泳動させて１次転写を行ったり、さらに電気泳動を同様に利用して２次転写を行っても良い。また、１次転写を電気泳動を利用し、中間転写ローラ上でキャリア液を除去して２次転写は圧力転写によって行っても良い。この場合、キャリア液を潜像保持体表面に所定量残存させるために、キャリア液の蒸発・除去は行わず、キャリア液除去装置５単独、あるいはキャリア液除去装置５とスクイーズローラ６とを組合わせてキャリア液の除去を行うことが好ましい。
【００７２】
また、中間転写ローラ８−１を使用せず、圧力転写、電界転写あるいは電気泳動を利用して、潜像保持体１から用紙１へ直接転写することも可能である。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、キャリア液を除去する際のトナー像の乱れを低減できるため、精細な画像形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の概略図。
【図２】磁性粒子保持体の一例を示す断面図。
【図３】磁性粒子保持体と潜像保持体との対向部を拡大した図。
【図４】キャリア液除去装置の一例を示す断面図。
【図５】キャリア液除去装置の変形例を示す断面図。
【図６】トナー粒子洗浄装置を付加したキャリア液除去装置の断面図。
【符号の説明】
１…潜像保持体
２…帯電装置
３…露光装置
４…現像装置
４−１…液体現像剤
５…キャリア液除去装置
５−１…マグネットローラ
５−２…磁性粒子層
５−４…磁性粒子
８…転写装置
９…用紙
１０…クリーニング装置

Claims

静電潜像が形成される潜像保持体と、キャリア液中にトナー粒子を分散させた液体現像剤を前記静電潜像に供給してトナー像を現像する現像装置と、前記潜像保持体表面の前記キャリア液の少なくとも一部を吸収除去するキャリア液除去装置と、前記トナー像を前記潜像保持体から転写媒体へ転写する転写装置とを具備する画像形成装置において、
前記キャリア液除去装置は、磁性粒子保持体と、前記磁性粒子保持体表面に平均粒径２〜２００μｍの磁性粒子を磁力により保持されてなり前記潜像保持体上の前記キャリア液と接触する磁性粒子層とを具備することを特徴とする画像形成装置。
前記磁性粒子層は、前記磁性粒子の粒子間に微細な空隙を形成してなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記磁性粒子層から前記キャリア液を回収する回収装置を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記磁性粒子層を形成する前記磁性粒子に付着した前記トナー粒子を洗浄する洗浄装置を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記磁性粒子保持体近傍に所定の間隙をもって配置され、前記磁性粒子層の膜厚制御を行う規制部材を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記磁性粒子保持体に隣接して配置され、前記磁性粒子保持体から前記磁性粒子を回収する磁性粒子回収部と、前記磁性粒子回収部で回収した前記磁性粒子を再度前記磁性粒子保持体に供給する磁性粒子供給部と、前記磁性粒子回収部から前記磁性粒子供給部の間に設けられ、前記磁性粒子を洗浄する洗浄装置を備える層再生部を具備することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。