JP4282570B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成装置に係り、特に中間転写媒体から記録媒体へトナー像を良好に転写する画像形成装置に関する。

トナー粒子及びキャリア溶媒から構成される液体現像剤を用いて、電子写真方式によりトナー像を得る画像形成方法は、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、更には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、などの利点を有する。

このような液体現像剤を用いる電子写真方式による画像形成方法において、潜像保持体上に形成されるトナー像を記録媒体に転写する方法の１つとして、従来圧力（および熱）を利用して、潜像保持体上のトナー像を記録媒体に直接転写する方法がある。（例えば特許文献１参照。）
特開２０００−１９４１９６号公報（第４頁、図１） （特許文献１）は、潜像保持体ドラム及び転写（加圧）ローラ間に用紙を挿通して、潜像保持体ドラム上のトナー像を用紙に直接加圧転写するものである。

しかしながら（特許文献１）では、用紙として表面の粗い普通紙等を用いた場合に潜像保持体ドラムと用紙との良好な接触を得難いために、潜像保持体ドラム上の微小ドットからなるトナー像の転写性が低下し、転写不良を起こすという問題があった。

このような問題を解決するため、従来潜像保持体上に形成されたトナー像を表面が平滑な中間転写媒体へ１次転写し、その後中間転写媒体から記録媒体へ２次転写する方法がある。（例えば特許文献２あるいは特許文献３参照。）
特表平４−５０７３０３号公報（第４、６、７頁、ＦＩＧ．１、ＦＩＧ．２） 特開平８−３３４９９２号公報（第５、６頁、図１、図３） （特許文献２）は、光導電性面上に形成されたトナー像を、電気的バイアス等により中間転写媒体に１次転写後、熱及び圧力により基体に２次転写するものである。

又（特許文献３）は、ベルト上に形成されたトナー像を、電荷装置により中間部材へ静電転写した後、バックアップ加圧ロールを用いて、記録シートに熱及び圧力により転写するものである。

しかしながら（特許文献２）では中間転写媒体に１次転写されたトナー像は、キャリア液体を含んでいて、固体部分が２０〜３５％と比較的低い状態にある事により、１次転写されたトナー像の固体部分とキャリア液体が溶媒和して単一相となる。更にこの単相化されたトナー像を最終基体に２次転写している。即ち（特許文献２）では、中間転写媒体上の単相化されたトナー像は、液体相となっていて、かなり粘度が低い。

一方（特許文献３）では中間部材に転写されたトナー像は、液体キャリアを含んでいて、固体のトナー組成が３０〜４５％と比較的低い状態にある。更に加熱されることにより中間部材のトナー像は、ほぼ純粋なキャリア相と、トナー樹脂を含む液体相の２つの別々の液体相になる。更にこの２相の純粋なキャリア相を吸収ローラにより吸収調整後、記録シートにトナー像を最終転写している。即ち（特許文献３）では、中間部材から記録シートに転写される際のトナー像は、トナー樹脂を含む液体相となっていて、かなり粘度が低い。

このように、（特許文献２）や（特許文献３）記載の技術においては、中間転写媒体上のトナー像は液体相に単相化されてかなり粘度が低い状態となっている。そのため、熱及び圧力により中間部材上から記録シートにトナー像を転写する際にトナー像がつぶされてドットゲインが顕著に発生し、画像の解像度が劣化する問題が生じる。あるいは、トナー像が基体の繊維内に浸透しすぎてしまい画像濃度が低下するという問題が生じる。

他方近年画像形成装置の高速化の要求に伴い、高速転写を行う場合に、１次転写時には高い転写効率を得られたとしても、２次転写時に転写効率低下を来たしてしまうという問題も生じる。

上述したように従来においては、中間転写媒体上のトナー像を圧力及び熱を利用して記録媒体に転写する場合に、中間転写媒体上のトナー像の粘度が低いために画質の低下を生じるという問題があった。

そこで本発明は上記課題を解決するものであり、像保持体上に形成される液体現像剤からなるトナー像を、圧力及び熱を用いて記録媒体に転写する際に、高解像度且つ所望の濃度の高画質を得ると共に、高い転写効率更には高速転写を実現する画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するための手段として、像担持体と、溶媒中にトナー粒子を含む液体現像剤を供給して前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上にトナー粒子成分濃度が９５〜１００重量％となる前記トナー像を加圧接触して１次転写される中間転写媒体と、前記中間転写媒体上の前記トナー像を圧力および熱を利用して記録媒体に２次転写する２次転写手段と、前記２次転写時の前記トナー像の前記トナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％になるように前記中間転写媒体上の前記トナー像に前記溶媒を供給するように構成された２次転写前溶媒供給手段と、前記２次転写終了後に前記中間転写媒体上に残るトナー残りを圧力および熱を利用してクリーニングする中間転写媒体クリーニング手段と、前記クリーニング時に前記トナー残りのトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％となるように、前記トナー残りに前記溶媒を供給するように構成された中間転写媒体クリーニング前溶媒供給手段と、を設けるものである。

本発明によれば、中間転写媒体から記録媒体への２次転写時のトナー像のトナー粒子成分の大部分が固相成分であることから、高解像度且つ所望の濃度の高画質の転写画像を得られ、且つ２次転写時のトナー像のトナー粒子の間に適度に溶媒が含まれトナー像の熱伝導が良く、トナー像の熱溶融が促進されることから、高速にて高い転写効率を得られる。

本発明は中間転写ローラ上のトナー像を記録媒体に２次転写する時のトナー粒子中の固相成分の割合を規制し、且つトナー像中の溶媒の含有量を調整して、高い転写効率にて高画質の転写画像を得るものである。

以下、本発明の実施例１について図１乃至図３を用いて説明する。図１は液体現像剤による電子写真方式の画像形成装置である高速のカラー画像形成装置１０の要部を示す概略構成図である。カラー画像形成装置１０は、像担持体であり例えばアルミニウムなどの導電性基体上に、有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を設けた直径２５０ｍｍの感光体ドラム１１を有している。感光層の最表面には必要に応じて離型層を設けても良い。感光体ドラム１１の内側には温度制御用媒液を循環させるためのウォータージャケット（図示せず）が取り付けられており、媒液の温度を制御することにより感光体ドラム表面の温度を所定温度に保持することが可能となっている。

感光体ドラム１１は矢印ｓ方向に周速度４４０ｍｍ／ｓの速度で駆動し、その表面温度を約３５℃に設定保持する。感光体ドラム１１周囲には、矢印ｓ方向の回転に沿って順次感光体ドラム１１上に、溶媒であり、アイソパーＬ（エクソンモービル化学社製）などの非極性の液体キャリアに、トナー粒子を分散させてなるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各液体現像剤を用いて可視像であるトナー像を形成する画像形成ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫが配列されている。

トナー粒子は主にバインダー樹脂と顔料からなり、必要に応じてワックスなどの添加剤を使用できる。本実施例では、トナー粒子中に含まれる顔料は２０重量％であり、その他の８０重量％は樹脂、またはこれにワックスなどの添加剤を加えたものからなる。これら樹脂と顔料、添加剤等を上述の液体キャリアとともにサンドグラインダーでガラスビーズの存在下で混合分散することにより、濃縮現像剤を得る。さらに濃縮現像剤を不揮発分濃度が１重量部となるように希釈し、大日本インキ社製ナフテン酸ジルコニウムを上述の液体現像剤の不揮発分量に対して、１０重量部添加したものを最終現像剤として使用する。

但し後述する転写装置２６のように、感光体ドラム１１から中間転写ローラ２６ｂへの１次転写に圧力転写方式を用いる場合には、感光体ドラム１１とトナー像との間に働く付着力を小さくすることが望ましい。即ちトナー粒子の成分は、実質的に液体キャリアに溶解、膨潤、溶媒和しないこと、すなわち液体キャリア中に分散させても粘着性を発現しにくいことが好ましい。従ってトナー粒子の主成分であるバインダー樹脂には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エステル系樹脂などの樹脂のうち、実用温度範囲内において、実質的に液体キャリアと溶解、膨潤、溶媒和せず、かつ熱可塑性を示すものを用いることができる。

例えばバインダー樹脂として、綜研化学株式会社製のアクリル粒子ＭＰシリーズのうち、ＭＰ−１４５１、ＭＰ−２２００、ＭＰ−１０００、ＭＰ−２７０１、ＭＰ−１６００、日本ペイント株式会社製の樹脂微粒子ＦＳシリーズのうち、ＦＳ−１０１、ＦＳ−３０１、ＦＳ−５０１などが使用できる。このようなトナー粒子の成分として、ワックスなどの添加剤を添加することができるが、ワックスなどの添加剤が実質的に液体キャリアに溶解、膨潤、溶媒和するものである場合は添加量を少なくすることが望ましい。添加量を多くすると、1次転写に圧力転写方式を用いる場合、感光体ドラム１１との粘着力が大きくなって1次転写特性が劣化する。また、2次転写に熱と圧力を利用する方式を用いる場合、液体キャリアの存在と熱の作用により、2次転写時のトナー像の粘度が低くなりすぎ、2次転写特性が劣化する。ワックスとして、例えばクラリアント社Ｌｉｃｏｗａｘ Ｅ、Ｌｉｃｏｗａｘ ３７１ ＦＰなどが使用できる。

イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１２Ｙは、感光体ドラム１１表面を通常５００〜１０００Ｖ程度に一様に帯電する帯電チャージャ１４Ｙ及び、１２００ｄｐｉのＬＥＤアレイからなりイエロー（Ｙ）の光信号に対応して画像変調されたイエロー（Ｙ）の露光々１６Ｙを照射する露光装置１７Ｙを有する。露光装置１６Ｙは、感光体ドラム１１の未露光部の電位を約８００Ｖとした場合に、露光部の電位が１００Ｖ〜３００Ｖ程度となる静電潜像を形成する。露光部の電位を変えることにより画像濃度が変わる。尚露光手段はレーザ発光装置等であっても良い。

イエロー（Ｙ）の液体現像剤１８Ｙを感光体ドラム１１に供給して静電潜像を可視化するイエロー（Ｙ）の現像装置２２Ｙは、感光体ドラム１１と１０〜２００μｍ程度のギャップを介して対向し、静電潜像に液体現像剤を供給してトナー像を形成する非接触の現像ローラ２０Ｙと、感光体ドラム１１と１０〜１００μｍ程度のギャップを介して対向し、現像後のトナー像のかぶり取り及び液体キャリア除去を同時に行うスクイーズローラ２１Ｙとを備える。現像ローラ２０Ｙ及びスクイーズローラ２１Ｙのバイアス電圧は６００Ｖに調整される。

下流のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各画像形成ユニット１２Ｍ〜１２ＢＫは、液体現像剤の色がそれぞれ異なるものの、上流に配置されるイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１２Ｙと同様に構成される。各画像形成ユニット１２Ｍ〜１２ＢＫは、上記正帯電反転現像法に限らず、帯電の極性および反転現像であるか、正規現像であるかなど任意である。

感光体ドラム１１周囲のブラックの画像形成ユニット１２ＢＫの下流には、余剰の液体キャリアを吸引すると共に感光体ドラム１１側へのトナー粒子の密着強度を高めるためのスポンジ等からなる吸収ローラ２４が設けられる。吸収ローラ２４下流には、ブロワノズル２５ａから発生される高速気流を隔壁２５ｂに沿って感光体ドラム１１に吹き付けてトナー像を乾燥する乾燥装置２５が設けられる。乾燥装置２５は吸引ノズルであっても構わない。

乾燥装置２５の下流には、感光体ドラム１１に圧接される中間転写媒体である中間転写ローラ２６ｂを有し、感光体ドラム１１上に形成されるトナー像を、中間転写ローラ２６ｂに１次転写した後、加圧ローラ２６ａに巻き付けられる記録媒体である用紙Ｐ等に２次転写する転写装置２６が設けられる。加圧ローラ２６ａ及び中間転写ローラ２６ｂにより２次転写手段を構成していて、中間転写ローラ２６ａは、金属などの剛体ドラムとその表面に形成されたシリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴムおよびエピクロルヒドリンゴム等のゴム層からなる。加圧ローラ２６ａは、金属などの剛体ドラムであるか、またはこの表面にゴムなどの弾性層を設けても構わない。

本実施例では、直径５０ｍｍの中間転写ローラ２６ｂを用い、その表面温度を約１２０℃に設定した。加圧ローラ２６ａにはゴム弾性層を設けた直径５０ｍｍの加圧ローラを用い、その周囲に巻き付けられる用紙Ｐの表面温度が約１２０℃になるように温度調整を行った。用紙Ｐは、一般的なＰＰＣ（Ｐｌａｉｎ Ｐａｐｅｒ Ｃｏｐｉｅｒ）や、コーティング紙等種々可能である。

２次転写終了後の中間転写ローラ２６ｂ位置には、金属ローラあるいはこれにゴムなどの弾性層を被覆してなり、中間転写ローラ２６ｂの残留トナーを粘着力を用いて取り除く中間転写媒体クリーニング手段である中間転写ローラクリーナ２７が設けられる。転写装置２６の下流には、転写後感光体ドラム１１上に残留するトナー粒子を除去する感光体クリーナ２８及び、感光体ドラム１１上の残留電荷を除電する除電チャージャ２９が設けられる。感光体クリーナ２８は中空軸を内蔵したスポンジローラからなる。

次に、図２を参照して、転写装置２６にて、２次転写時あるいは残留トナー除去時にトナー成分中の液体キャリアを調整するための溶媒調整手段について詳述する。中間転写ローラ２６b周囲の、感光体ドラム１１と圧接する１次転写位置通過後、加圧ローラ２６ａと圧接する２次転写位置に達する間には、２次転写前溶媒調整手段である第１の溶媒噴霧装置３０が設けられる。中間転写ローラ２６b周囲の、２次転写位置通過後中間転写ローラクリーナ２７に達する間には、中間転写媒体クリーニング前溶媒調整手段である第２の溶媒噴霧装置３１が設けられる。

第１及び第２の溶媒噴霧装置３０、３１は共通の噴霧発生システム３２を使用する。噴霧発生システム３２は、溶媒タンク３３中の調整溶媒３６を霧化させる超音波振動子３４を有する。更に噴霧発生システム３２は、第１あるいは第２の溶媒噴霧装置３０、３１による溶媒供給量を調整するエアポンプ３７及び流量調整弁３０ａ、３１ａを有する。本実施例では調整溶媒３６を、液体キャリアと同じアイソパーＬ（エクソンモービル化学社製）とするが、トナー粒子成分を実質的に溶解、膨潤、溶媒和させないものであればこれに限定されない。

次に作用について述べる。画像形成工程開始による感光体ドラム１１の矢印ｓ方向の回転に従い感光体ドラム１１は、先ずイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１２Ｙにて帯電器１４Ｙにより均一に帯電され、次いで露光々１６Ｙを選択的に照射されてイエロー（Ｙ）画像に対応する静電潜像が形成される。更に感光体ドラム１１上の静電潜像は、現像装置２２Ｙの現像ローラ２０Ｙにより液体現像剤１８Ｙが供給され、スクイーズローラ２１Ｙによりトナー粒子がセットされると共に過剰な液体現像剤が除去されて、感光体ドラム１１上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

この後同様にして感光体ドラム１１上には、後続の画像形成ユニット１２Ｍ〜１２ＢＫにより順次マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のトナー像が重ね合わされてカラーのトナー像が形成される。

次に感光体ドラム１１上のトナー像１１は、吸収ローラ２４を経て液体キャリアの大部分が除去され、乾燥装置２５により適度に乾燥され転写装置２６に達する。転写装置２６にて、感光体ドラム１１上のトナー像は、圧力及び熱を利用して、１２０℃に加熱される中間転写ローラ２６ｂに１次転写する。次いでトナー像は、圧力及び熱を利用して、中間転写ローラ２６ｂから、加圧ローラ２６ａに巻き付けられる用紙Ｐに２次転写して用紙Ｐ上にカラー画像を完成する。転写終了後、中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは中間転写ローラクリーナ２７により除去され、感光体ドラム１１に残留する転写残りトナーは感光体クリーナ２８により除去され、一連の画像形成工程を終了する。

次にこのような画像形成工程において、転写装置２６にて、高画質且つ高転写効率を得る方法について述べる。先ず感光体ドラム１１から中間転写ローラ２６ｂへのトナー像の１次転写時に、トナー粒子成分濃度を調整したところ、トナー粒子成分濃度が７５〜１００重量％の範囲において、転写効率がほぼ１００％で、画質劣化を伴わない１次転写が可能であることがわかった。

そこでトナー像の１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を７５〜１００重量％とするために、画像形成ユニット１２Ｙ〜１２ＢＫを経て感光体ドラム１１上にトナー像を形成後、吸収ローラ２４によりトナー像上の液体キャリアを除去する。次いで、乾燥装置２５のブロワノズル２５ａの高速気流を調整して、トナー像を乾燥し、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を所定範囲に調整する。

なおトナー粒子成分濃度は、ブロワノズル２５ａで高速気流を吹き付けた後、１次転写を行わずに感光体ドラム１１の回転を止めて、トナー像をテフロン（登録商標）製ブレードを用いて掻き取り、掻き取った直後のトナー粒子の重量と、これを１２０℃で２時間乾燥させた後のトナー粒子の重量を測定し、算出した。このとき、トナー粒子成分中の固相成分の割合は、トナー粒子成分からワックス添加量を除いたものとして求めることができる。例えば、ワックスを２５重量％添加した場合には、トナー粒子成分中の固相成分の割合は７５重量％となる。

次に中間転写ローラ２６ｂから用紙Ｐへのトナー像の２次転写時に、高画質且つ高転写効率を得るために、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を９５重量％あるいは１００重量％に設定して、各種実験を行った。図３に示す（表１）を参照して各種実験を詳述する。

なお、以下の実験ではワックスが実質的に液体キャリアに溶解、膨潤、溶媒和するものを用いている。すなわち、ワックスは、1次転写の際に感光体ドラム１１との粘着力を大きくする作用がある。またワックスは、2次転写の際に液体キャリアの存在と熱の作用によって2次転写時のトナー像の粘度が低くする作用がある。

（実験例１）
図1に示す本実施例のカラー画像形成装置１０において、第１及び第２の溶媒噴霧装置３０、３１を使用しないで、ワックスを添加していない液体現像剤にて露光々１６Ｙ〜１６ＢＫによる露光部の電位が３００Ｖのベタ画像出力を行った。次いで１次転写時におけるトナー粒子成分濃度が９５重量％になるようにブロワノズル２５ａを調整し、転写装置２６にて転写を行い用紙Ｐ上に画像出力したところ、２次転写時におけるトナー像に適量の溶媒が含まれ、その調整溶媒が中間転写ローラ２６ｂから供給される熱を、より効率的にトナー像中あるいは残留トナー中のトナー粒子成分へ伝える熱伝導媒体としての役割を果たすことから、トナー粒子成分の熱溶融が促進されていて、ほぼ１００％の２次転写効率が得られた。又用紙Ｐ上の最終画像は、画像のにじみが無く高解像度且つ高濃度の高画質であった。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーも適量の溶媒により十分熱溶融されていて、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例１）
１次転写時におけるトナー粒子成分濃度が１００重量％になるようにブロワノズル２５ａを調整したこと以外は（実験例１）と同様に画像出力を行ったところ、中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像中あるいは残留トナー中の溶媒が少なく、トナー像あるいは残留トナーに中間転写ローラ２６ｂの熱が良好に伝わらずにトナー粒子成分の熱溶融が進まないために、２次転写効率はおよそ８０％に低下して、用紙Ｐ上のトナー像は著しく劣化した。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７で十分にクリーニングしきれなかった。但し、転写装置２６による転写工程時間を（実験例１）の２倍に設定したところ、ほぼ１００％の転写効率を得られるとともに中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーを良好にクリーニング出来た。

（実験例２）
図1に示す本実施例のカラー画像形成装置１０において、第１の溶媒噴霧装置３０を使用する一方、第２の溶媒噴霧装置３１を使用しないで、ワックスを添加していない液体現像剤にて露光々１６Ｙ〜１６ＢＫによる露光部の電位が３００Ｖのベタ画像出力を行った。次いで１次転写時におけるトナー粒子成分濃度が１００重量％になるようにブロワノズル２５ａを調整して１次転写を行う。その後、２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が７０重量％になるように、第１の溶媒噴霧装置３０を調整して用紙Ｐ上に画像出力したところ、（実験例１）と同様、ほぼ１００％の２次転写効率が得られ、また用紙Ｐ上に高画質の最終トナー像を得られた。更に中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

なお、２次転写時におけるトナー粒子成分濃度および中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時におけるトナー粒子成分濃度は、あらかじめ測定しておいた１次転写時におけるトナー粒子成分量および液体成分量と、第１の溶媒噴霧装置３０から供給される溶媒量から算出した。

（比較例２）
２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が６５重量％になるように、第１の溶媒噴霧装置３０を調整したこと以外は（実験例２）と同様に画像出力を行ったところ、２次転写効率はおよそ３０〜８０％に低下して、用紙Ｐ上のトナー像は著しく劣化した。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７で十分にクリーニングしきれなかった。

上記（実験例１、２）及び（比較例１、２）から、２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％であれば、２次転写効率はほぼ１００％であり高画質のトナー像を得られ、更に中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーもほぼ完全にクリーニングされることが確認出来た。

（実験例３）
図1に示す本実施例のカラー画像形成装置１０において、第１の溶媒噴霧装置３０を使用する一方、第２の溶媒噴霧装置３１を使用しないで、ワックスを添加していない液体現像剤にて画像出力を行う。露光々１６Ｙ〜１６ＢＫによる露光部の電位が３００Ｖのベタ画像及び１００Ｖのベタ画像を並置してトナー像を形成する。次いで１次転写時における露光部の電位が３００Ｖのベタ画像ではトナー粒子成分濃度は１００重量％となるようにブロワノズル２５ａを調整する。この時、１次転写時における露光部の電位が１００Ｖのベタ画像ではトナー粒子成分濃度は７５重量％となる。

上記状態で、感光体ドラム１１上に並置される３００Ｖ及び１００Ｖのべた画像を中間転写ローラ２６ｂに１次転写する。次いで２次転写時における露光部の電位が３００Ｖのベタ画像のトナー粒子成分濃度が９５重量％となるように第１の溶媒噴霧装置３０を調整する。この時、２次転写時における露光部の電位が００Ｖのベタ画像のトナー粒子成分濃度は７３重量％になる。この状態で、中間転写ローラ２６ｂから用紙Ｐにトナー像を２次転写したところ、３００Ｖ及び１００Ｖのいずれのベタ画像においてもほぼ１００％の２次転写効率が得られ、また用紙Ｐ上に高画質の最終トナー像を得られた。更に中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例３−１）
第１の溶媒噴霧装置３０を用いないこと以外は（実験例３）と同様に画像出力を行ったところ、露光部の電位が３００Ｖのベタ画像では２次転写効率はおよそ８０％となり用紙Ｐ上の最終トナー像は著しく劣化した。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７で十分にクリーニングしきれなかった。但し露光部の電位が１００Ｖのベタ画像では、ほぼ１００％の２次転写効率が得られ、用紙Ｐ上に高画質の最終トナー像を得られた。更に中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。但し、転写装置２６による転写工程時間を（実験例３）の２倍に設定したところ、露光部の電位が３００Ｖのべた画像及び１００Ｖのベタ画像のいずれもほぼ１００％の転写効率を得られるとともに中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーを良好にクリーニング出来た。

（比較例３−２）
第１の溶媒噴霧装置３０を用いないこと及びブロワノズル２５ａを再調整したこと以外は（実験例３）と同様に画像出力を行った。１次転写時における露光部の電位が３００Ｖのベタ画像ではトナー粒子成分濃度は９５重量％となるようにブロワノズル２５ａを再調整する。この時、１次転写時における露光部の電位が１００Ｖのベタ画像ではトナー粒子成分濃度は７３重量％となる。このため露光部の電位が１００Ｖのベタ画像の１次転写効率は、およそ１０〜９０％と劣化してしまった。但し、３００Ｖ及び１００Ｖのベタ画像は、２つともほぼ１００％の２次転写効率を得られ、中間転写媒体（７）に残ったトナー残りもほぼ完全にクリーニングされた。このため、３００Ｖのべた画像は高画質のトナー像を得られたものの、１００Ｖのべた画像は１次転写時の転写効率の劣化のために画像は著しく劣化した。

（実験例４）
図1に示す本実施例のカラー画像形成装置１０において、第１の溶媒噴霧装置３０を使用せず、第２の溶媒噴霧装置３１を用いて、ワックスを添加していない液体現像剤にて露光部の電位が３００Ｖのベタ画像出力を行う。次いで１次転写時におけるトナー粒子成分濃度が１００重量％になるようにブロワノズル２５ａを調整して１次転写を行う。更に２次転写を行い用紙Ｐ上に画像出力したところ、２次転写効率はおよそ８０％と劣化して画像の著しい劣化を生じた。その後中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時のトナー粒子成分濃度が９５重量％になるように、第２の溶媒噴霧装置３１を調整したところ、中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例４）
第２の溶媒噴霧装置３１を用いないこと以外は（実験例４）と同様に画像出力を行った。（実験例４）と同様に２次転写効率の劣化により画像の劣化がみられた。更には中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７で十分にクリーニングしきれなかった。但し、転写装置２６による転写工程時間を（実験例４）の２倍に設定したところ、ほぼ１００％の転写効率を得られるとともに中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーを良好にクリーニング出来た。

（実験例５）
中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時におけるトナー粒子成分濃度が７０重量％になるように、第２の溶媒噴霧装置３１を再調整したこと以外は（実験例４）と同様に画像出力を行った。（実験例４）と同様に２次転写効率の劣化がみられ更には、用紙Ｐ上の最終画像の劣化がみられた。但し中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例５）
中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時におけるトナー粒子成分濃度が６５重量％になるように、第２の溶媒噴霧装置３１を再調整したこと以外は（実験例４）と同様に画像出力を行った。（実験例４）と同様に２次転写効率の劣化がみられ更には、用紙Ｐ上の最終画像の劣化がみられた。更には中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７で十分にクリーニングしきれなかった。

（実験例６）
図1に示す本実施例のカラー画像形成装置１０において、第１の溶媒噴霧装置３０及び第２の溶媒噴霧装置３１を共に使用して、又トナー粒子成分に対して、２５重量％のワックスを添加した液体現像剤にて露光部の電位が３００Ｖのベタ画像出力を行う。次いで１次転写時におけるトナー粒子成分濃度が９５重量％になるようにブロワノズル２５ａを調整して１次転写を行う。第１の溶媒噴霧装置３０あるいは第２の溶媒噴霧装置３１を種々調整して２次転写特性および、中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性を評価したところ、いずれもトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において良好な特性を得られた。

（比較例６−１）
ワックス添加量を３０重量％にしたこと以外は（実験例６）と同様に画像出力を行った。２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において、ほぼ１００％の２次転写効率が得られた。但しトナー像の２次転写がなされる用紙Ｐがコーティング紙であれば問題無いものの、表面の粗いＰＰＣ用紙を用いた場合において画像濃度の低下が発生した。また、中間転写ローラのクリーニング時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において、中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、中間転写ローラクリーナ２７によりほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例６−２）
ワックス添加量を３５重量％にしたこと以外は（実験例６）と同様に画像出力を行った。トナー像と感光体ドラム１１との付着力が大きくなり１次転写不良を生じ、中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像は著しく劣化した。但し、２次転写特性及び中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性はともに（比較例６−１）と同様の結果が得られた。

（実験例７）
ワックス添加量を２０重量％（すなわち、トナー粒子成分のうち固相成分が８０重量％）にしたことと、画像データに、大きさが２ポイント（約０．１８ｍｍ角）の数種類の漢字を用いたこと以外は（実験例６）と同様に画像出力を行った。２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲内において、ほぼ１００％の２次転写効率が得られた。解像度も１次転写時及び２次転写時ともにほとんど劣化せず、高解像度を保持したまま、用紙P上にて高画質の最終トナー像を得られた。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、クリーニング時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において、ほぼ完全にクリーニングされた。

（比較例７）
ワックス添加量を２５重量％（すなわち、トナー粒子成分のうち固相成分が７５重量％）にしたこと以外は（実験例６）と同様に画像出力を行った。１次転写は良好であり、２次転写時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において、ほぼ１００％の２次転写効率が得られた。但し用紙Ｐ上の最終トナー像は文字が潰れて判別が困難であった。また中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーは、クリーニング時におけるトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％の範囲において、ほぼ完全にクリーニングされた。

上記（実験例３〜７）及び（比較例３〜７）から、中間転写ローラ２６ｂ上に１次転写されたトナー像のトナー粒子成分濃度が９５重量％より高い場合であっても、第１の溶媒噴霧装置３０あるいは第２の溶媒噴霧装置３１で溶媒を供給して、２次転写時あるいは中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時におけるトナー粒子成分濃度を夫々７０〜９５重量％にすれば、ほぼ１００％の２次転写効率を得られ、また用紙Ｐ上に高画質の最終トナー像を得られた。更に中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーもほぼ完全にクリーニングされることが確認できた。

更にトナー粒子成分に対するワックスの添加量が多いと、感光体ドラム１１との粘着性が大きくなり１次転写性が低下したり、液体キャリアの存在と熱の作用により、2次転写時のトナー像の粘度が低くなりすぎ、画像濃度低下や、微小文字の潰れが起こることから、ワックスが使用する溶媒に対して実質的に溶解・膨潤・溶媒和する場合は、トナー粒子成分に対するワックスの添加量は２０重量％以下がより好ましいことが確認できた。

このように構成すれば、感光体ドラム１１から１次転写された中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像が固相成分を多く含み、２次転写時においてトナー像中のトナー粒子成分の大部分が固相であることから、用紙Ｐに最終転写されたトナー像は、画像の潰れやにじみの無い高解像度且つ所望濃度の高画質を得られる。また、必要に応じて、第１の溶媒噴霧装置３０あるいは第２の溶媒噴霧装置３１により溶媒を供給出来、２次転写時におけるトナー像あるいは中間転写ローラ２６ｂのクリーニング時における残留トナーに適量の溶媒を含ませることから、２次転写時あるいは中間転写ローラ２６ｂクリーニング時におけるトナー粒子成分の熱溶融を促進出来、２次転写工程の高速性あるいはクリーニング工程の高速性を得られひいては、画像形成速度の高速化を図れる。

次に本発明の実施例２について図３に示す（表１）及び図４を用いて説明する。この実施例２は、上述した実施例１において、第１の溶媒噴霧装置あるいは第２の溶媒噴霧装置の設置位置を変えるものであり、その他は前述の実施例１と同様であることから、実施例１で説明した構成と同一構成部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施例では、加圧ローラ２６ａに巻き付けられる用紙Ｐに適量の溶媒を供給するよう、第１の溶媒噴霧装置３０を加圧ローラ２６ａ周囲に設け、更に中間転写ローラクリーナ２７に適量の溶媒を供給するよう、第２の溶媒噴霧装置３１を、中間転写ローラクリーナ２７周囲に設けている。

転写装置２６によるトナー像の転写工程において、必要に応じて第１の溶媒噴霧装置３０により用紙Ｐを湿らせることにより、２次転写時におけるトナー像に適量の溶媒を含ませることが出来る。また、必要に応じて第２の溶媒噴霧装置３１により中間転写ローラクリーナ２７に溶媒を供給することにより、クリーニング時における中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を含ませることが出来る。

本実施例にて、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を９５重量％に設定して、（実験例８）の実験を行った。

（実験例８）
第１の溶媒噴霧装置３０により用紙Ｐに溶媒を供給し、第２の溶媒噴霧装置３１により中間転写ローラクリーナ２７に溶媒を供給することを除き（実験例６）と同様にして画像出力を行った。トナー粒子成分濃度７０〜９５重量％の範囲内において、（実験例６）と同様、２次転写特性および中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性のいずれも、良好な特性を得られた。

このように構成すれば、実施例１と同様、用紙Ｐには、画像の潰れやにじみの無い高解像度且つ所望濃度の高画質の最終トナー像を得られる。また、必要に応じて、第１あるいは第２の溶媒噴霧装置３０、３１により用紙Ｐあるいは中間転写ローラクリーナ２７に適量の溶媒を供給出来、２次転写工程の高速性あるいはクリーニング工程の高速性を得られひいては、画像形成速度の高速化を図れる。

次に本発明の実施例３について図３に示す（表１）及び図５を用いて説明する。この実施例３は、上述した実施例１において、中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像への溶媒供給あるいは、中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーへの溶媒供給を噴霧装置では無く、塗布装置を用いて行うものであり、その他は前述の実施例１と同様であることから、実施例１で説明した構成と同一構成部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施例では、中間転写ローラ２６b周囲の、１次転写位置通過後であって２次転写位置に達する迄の間に、２次転写転写前溶媒調整手段である第１の溶媒塗布ローラ４０を設ける。また中間転写ローラ２６b周囲の、２次転写位置通過後中間転写ローラクリーナ２７に達する迄の間に、中間転写媒体クリーニング前溶媒調整手段である第２の溶媒塗布ローラ４１を設ける。第１及び第２の溶媒塗布ローラ４０、４１とも、中空軸を内蔵したスポンジローラからなる。

第１及び第２の溶媒塗布ローラ４０、４１に共通の溶媒供給システム４２は、溶媒タンク４３から、夫々ポンプ４０ｂ、４１ｂにより調整溶媒４６を汲み上げて、流量調整弁４０ａ、４１ａを介して適量の溶媒を第１あるいは第２の溶媒塗布ローラ４０、４１に供給する。

転写装置２６によるトナー像の転写工程において、必要に応じて第１の溶媒供給ローラ４０により中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像に適量の溶媒を含ませる。また、必要に応じて第２の溶媒供給ローラ４１により中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を含ませることが出来る。

本実施例にて、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を９５重量％に設定して、（実験例９）の実験を行った。

（実験例９）
２次転写時に第１の溶媒塗布ローラ４０によりトナー像に溶媒を供給し、クリーニング時に第２の溶媒塗布ローラ４１により残留トナーに溶媒を供給することを除き（実験例６）と同様にして画像出力を行った。トナー粒子成分濃度７０〜９５重量％の範囲内において、（実験例６）と同様、２次転写特性および中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性のいずれも、良好な特性を得られた。

このように構成すれば、実施例１と同様、用紙Ｐには、画像の潰れやにじみの無い高解像度且つ所望濃度の高画質の最終トナー像を得られる。また、必要に応じて、第１あるいは第２の溶媒塗布ローラ４０、４１により２次転写時のトナー像あるいは中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を供給出来、２次転写工程の高速性あるいはクリーニング工程の高速性を得られひいては、画像形成速度の高速化を図れる。

次に本発明の実施例４について図６を用いて説明する。この実施例４は、上述した実施例３において、第１の溶媒塗布ローラあるいは第２の溶媒塗布ローラの設置位置を変えるものであり、その他は前述の実施例３と同様であることから、実施例３で説明した構成と同一構成部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施例では、加圧ローラ２６ａに巻き付けられる用紙Ｐに適量の溶媒を供給するよう、第１の溶媒塗布ローラ４０を加圧ローラ２６ａ周囲に設け、更に中間転写ローラクリーナ２７に適量の溶媒を供給するよう、第２の溶媒塗布ローラ４１を、中間転写ローラクリーナ２７周囲に設けている。

転写装置２６によるトナー像の転写工程において、必要に応じて第１の溶媒塗布ローラ４０により用紙Ｐを湿らせることにより、２次転写時におけるトナー像に適量の溶媒を含ませることが出来る。また、必要に応じて第２の溶媒塗布ローラ４１により中間転写ローラクリーナ２７に溶媒を供給することにより、クリーニング時における中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を含ませることが出来る。

本実施例にて、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を９５重量％に設定して、第１の溶媒塗布ローラ４０により用紙Ｐに溶媒を供給し、第２の溶媒塗布ローラ４１により中間転写ローラクリーナ２７に溶媒を供給することを除き（実験例９）と同様にして画像出力を行ったところ、（実験例９）と同様の結果を得られ、２次転写特性および中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性のいずれも、良好な特性を得られた。

このように構成すれば、実施例３と同様、用紙Ｐには、画像の潰れやにじみの無い高解像度且つ所望濃度の高画質の最終トナー像を得られる。また、必要に応じて、第１あるいは第２の溶媒塗布ローラ４０、４１により用紙Ｐあるいは中間転写ローラクリーナ２７に適量の溶媒を供給出来、２次転写工程の高速性あるいはクリーニング工程の高速性を得られひいては、画像形成速度の高速化を図れる。

次に本発明の実施例５について図３に示す（表１）及び図７を用いて説明する。この実施例５は、上述した実施例１において、中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像への溶媒供給あるいは、中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーへの溶媒供給を噴霧装置では無く、蒸気供給装置を用いて行うものであり、その他は前述の実施例１と同様であることから、実施例１で説明した構成と同一構成部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施例では、中間転写ローラ２６b周囲の、１次転写位置通過後であって２次転写位置に達する迄の間に蒸気供給装置５０を設ける。蒸気供給装置５０は、中間転写ローラ２６b周囲の、１次転写位置通過後であって２次転写位置に達する迄の所定の間をギャップを介して覆う隔壁５１と、蒸気発生部を兼用する感光体クリーナ２８を有する。蒸気供給装置５０は、溶媒タンク５２からポンプ５３により調整溶媒５４を汲み上げて、流量調整弁５６を介して適量の溶媒を感光体クリーナ２８に供給する。中空軸を介して感光体クリーナ２８のスポンジローラから染み出した溶媒を、５０〜６０℃程度に温度制御された感光体クリーナ２８から蒸発させて、この蒸気により隔壁５１に覆われたギャップを通過するトナー像に適量の溶媒を含ませる。

更に本実施例では、乾燥装置２５の隔壁２５ｂを通過した液体キャリアを含む高速気流を、吸収ローラ２４にて吸収した液体キャリアを伴って中間転写ローラ２６ｂ方向に導く溶媒ガイド５７を有する溶媒供給装置５８を設ける。溶媒ガイド５７は、調整弁６０の調整により適量の液体キャリアを伴った気流を吹き付け口５７ａから中間転写ローラ２６ｂに吹き付けて、残留トナーに適量の溶媒を含ませる。

転写装置２６によるトナー像の転写工程において、必要に応じて蒸気供給装置５０により中間転写ローラ２６ｂ上のトナー像に適量の溶媒を含ませる。また、必要に応じて溶媒供給装置５８により中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を含ませることが出来る。

本実施例にて、１次転写時におけるトナー粒子成分濃度を９５重量％に設定して、（実験例１０）の実験を行った。

（実験例１０）
２次転写時に蒸気供給装置５０によりトナー像に溶媒を供給し、クリーニング時に溶媒供給装置５８により残留トナーに溶媒を供給することを除き（実験例６）と同様にして画像出力を行った。トナー粒子成分濃度７０〜９５重量％の範囲内において、（実験例６）と同様、２次転写特性および中間転写ローラ２６ｂのクリーニング特性のいずれも、良好な特性を得られた。

このように構成すれば、実施例１と同様、用紙Ｐには、画像の潰れやにじみの無い高解像度且つ所望濃度の高画質の最終トナー像を得られる。また、必要に応じて、蒸気供給装置５０や溶媒供給装置５８により２次転写時のトナー像あるいは中間転写ローラ２６ｂ上の残留トナーに適量の溶媒を供給出来、２次転写工程の高速性あるいはクリーニング工程の高速性を得られひいては、画像形成速度の高速化を図れる。

尚本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能であり、例えば２次転写時のトナー像の成分は、少なくとも固相成分が含まれていれば、残りは液相化した固体成分であったり、固体成分と液体成分の混合物からなる液相成分であったり、あるいは純粋な液体キャリアである等任意であり、その相の数も２相以上であれば限定されない。また画像形成装置の構成は、転写手段が中間転写媒体を介して記録媒体に圧力及び熱により２次転写するものであれば、画像形成ユニットの数、あるいは使用する液体現像剤の色等限定されない。液体現像剤の組成材料も高画質更には良好な転写特性あるいはクリーニング特性を得られる範囲で任意である。

更に記録媒体の材質やサイズ等も任意であり、加圧ローラに巻き付けることなくトナー像の２次転写を行っても良い。また１次転写時のトナー粒子成分濃度は、良好な１次転写を得られる範囲であれば限定されない。

本発明の実施例１のカラー画像形成装置の要部を示す概略構成図である。 本発明の実施例１の転写装置を示す概略構成図である。 本発明の実施例１〜実施例５の転写装置による転写特性及びクリーニング特性の実験結果を示す表である。 本発明の実施例２の転写装置を示す概略構成図である。 本発明の実施例３の転写装置を示す概略構成図である。 本発明の実施例４の転写装置を示す概略構成図である。 本発明の実施例５の転写装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１０…カラー画像形成装置
１１…感光体ドラム
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫ…画像形成ユニット
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫ…帯電装置
１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７ＢＫ…露光部
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２ＢＫ…現像装置
２４…吸液絞り装置
２５…乾燥装置
２６…転写装置
２６ａ…加圧ローラ
２６ｂ…中間転写ローラ
２７…中間転写ローラクリーナ
２８…感光体クリーナ
３０…第１の溶媒噴霧装置
３１…第２の溶媒噴霧装置
３０ａ、３１ａ…流量調整弁
３２…噴霧発生システム
３３…溶媒タンク
３４…超音波振動子
３７…エアポンプ

Claims (4)

1. 像担持体と、
   溶媒中にトナー粒子を含む液体現像剤を供給して前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
   前記像担持体上にトナー粒子成分濃度が９５〜１００重量％となる前記トナー像を加圧接触して１次転写される中間転写媒体と、
   前記中間転写媒体上の前記トナー像を圧力および熱を利用して記録媒体に２次転写する２次転写手段と、
   前記２次転写時の前記トナー像の前記トナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％になるように前記中間転写媒体上の前記トナー像に前記溶媒を供給するように構成された２次転写前溶媒供給手段と、
   前記２次転写終了後に前記中間転写媒体上に残るトナー残りを圧力および熱を利用してクリーニングする中間転写媒体クリーニング手段と、
   前記クリーニング時に前記トナー残りのトナー粒子成分濃度が７０〜９５重量％となるように、前記トナー残りに前記溶媒を供給するように構成された中間転写媒体クリーニング前溶媒供給手段と、
   を有することを特徴とした画像形成装置。
2. 前記中間転写媒体クリーニング前溶媒供給手段は、前記中間転写媒体上の前記トナー残りに前記溶媒を噴霧するクリーナ用溶媒噴霧装置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写媒体クリーニング前溶媒供給手段は、前記中間転写媒体上の前記トナー残り及び／又は前記中間転写媒体クリーニング手段に接触して前記溶媒を供給するクリーナ用溶媒塗布装置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写媒体に達する前にて前記像担持体上のトナー像に空気を吹き付けて前記溶媒を前記トナー像上から移送する溶媒移送装置を更に有し、
   前記中間転写媒体クリーニング前溶媒供給手段は、前記溶媒移送装置に導通して前記溶媒移送装置に移送される除去溶媒を含む気流を、前記中間転写媒体上の前記トナー残り及び／又は前記中間転写媒体クリーニング手段に吹き付けるクリーナ用溶媒吹き付け装置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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