JPH11161033A

JPH11161033A - 湿式電子写真装置

Info

Publication number: JPH11161033A
Application number: JP32744497A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakajima; 豊中島; Akihiko Inamoto; 彰彦稲本; Satoru Moto; 悟本; Masanao Takahata; 昌尚高畠; Motoharu Ichida; 元治市田; Shigeji Okano; 茂治岡野; Yasukazu Takeda; 靖一竹田
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液
体トナーを用いる構成を採るときにあって、過剰のプリ
ウエット及びプリウエット中に浮遊したトナー粒子を除
去すると共に現像トナー層中のキャリアをも除去するよ
うにした新たな湿式電子写真装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の湿式電子写真装置は、静電潜像の
形成される感光体１０と、その表面に、プリウエット液
の膜を塗布するプリウエット装置１３と、液体現像液と
しての液体トナーを感光体１０に供給し、感光体１０と
の間に生成される電界に応じて感光体１０の露光部分に
トナー粒子を付着する現像装置１４と、感光体１０に付
着するトナー粒子を、中間転写体１５等に転写する手段
とを有している。そして、感光体１０上の現像後の位置
であって、かつ前記中間転写体１５等に転写する前の位
置で、感光体１０に接触し、現像後の感光体１０上の過
剰のプリウエット液等を除去する除去ローラ２０とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを用いる湿式電子写真装置に
関し、特に、かぶり防止のためにあらかじめ感光体に塗
布されたプリウエットの過剰のもの、及びプリウエット
中に浮遊したトナー粒子を現像後に除去すると共に、現
像トナー層中の過剰のキャリア液をも除去するようにし
た湿式電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体（感光ドラム）に静電潜像を生成
し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着
する電子写真装置では、粉体トナーを用いる乾式のもの
が広く用いられている。

【０００３】しかし、粉体トナーは、トナーが飛散する
という問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μ
ｍと大きいことから解像度が悪いという問題点がある。
そこで、高い解像度が必要となる場合には、液体トナー
を用いる湿式のものが用いられる。液体トナーは、トナ
ー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きい
ことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実
現できるからである。

【０００４】従来の湿式の電子写真装置では、現像液と
して、有機溶剤にトナーを１〜２％の割合で混ぜた低粘
度の液体トナーを用いていた。しかしながら、このよう
な現像液は、人体に危害を与える有機溶剤を用いるとと
もに、トナー濃度が低いことでそれを大量に用いること
から、環境問題を引き起こすという大きな問題点をかか
えていた。

【０００５】このようなことを背景にして、国際公開番
号「ＷＯ９５／０８７９２」で、シリコーンオイルなど
に高濃度のトナーを分散させることで構成される高粘度
で高濃度の現像液を用いる湿式電子写真装置の発明が開
示された。

【０００６】この液体トナーを用いると、人体に危害が
与えるという問題点が発生しないとともに、トナー濃度
が高いことから、大量の現像液を使用しないで済むとい
う利点がある。

【０００７】この不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体
トナーを用いる場合、高粘度のトナーが、感光体に形成
される静電潜像の非露光部分に付着しないようにするた
めに、液体トナーを塗布する前に、感光体に対して、シ
リコーンオイルなどのプリウエット液を塗布するという
プリウエット処理を行うことになる。

【０００８】このプリウエット処理により塗布されるプ
リウエット層に従って、図３に示すように、感光体の非
露光部分に、トナーが付着されることを防止できるよう
になる。このプリウエットは、現像剤のキャリア液より
粘性の低い絶縁性の液体であり、現像ローラ上のトナー
層が直接感光体に接触することを防ぐためプリウエット
の厚さとして４μm 以上、好ましくは８μm 〜２０μm
程度必要である。

【０００９】現像ローラは現像時に感光体と接触し、現
像ローラに電圧を印加することにより画像部にトナーを
付着させる。現像後、感光体上のトナー像は、中間転写
体上に電界の力により転写される。

【００１０】このとき、中間転写体上には現像トナーと
共に、プリウエット、キャリア液が運ばれ、定着におけ
るトナー層の溶融に影響を与える。また、プリウエット
中に浮遊したトナー粒子がかぶり（不要なトナーの付
着）として背景部に付着する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、所
定厚さのプリウエットは、現像ローラを用いた現像時に
必要であるが、現像後は不要である。現像後の過剰のプ
リウエットは、現像ローラ上を中間転写体との接触部に
達したときにそこに溜まり、画像を乱すことになる。さ
らに、中間転写体への転写時に、過剰のプリウエット
は、定着におけるトナー層の溶融に影響を与えることに
なる。それ故、過剰のプリウエットは、除去する必要が
ある。同様に、現像剤中の所定量のキャリア液は、現像
剤を現像ローラに一様な厚さにして供給し、かつ現像ロ
ーラより感光体上の画像部にトナーを付着させるために
必要であるが、現像後は過剰のキャリア液を除去する必
要がある。さらに、かぶりの原因となるプリウエット中
に浮遊したトナー粒子は、除去されなければならない。

【００１２】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナー
を用いる構成を採るときにあって、過剰のプリウエット
及びプリウエット中に浮遊したトナー粒子を除去すると
共に現像トナー層中の過剰のキャリア液をも除去するよ
うにした新たな湿式電子写真装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の画像支持体、即
ち、感光体１０は、帯電装置１１により帯電させられた
後、露光装置１２によって露光されて、静電潜像が形成
される。プリウエット装置１３は、２.5ｃＳｔ程度の粘
度を持つシリコーンオイルを４〜５μｍの厚さで感光体
１０の表面に塗布する。

【００１４】現像装置１４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、トナー粘度が４
００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０ｃＳ
ｔを持つ、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナー
を液体現像液として用いる。現像ローラは、感光体に対
して電界を印加するための導電性、及び弾性を有すると
ともに、前記感光体の長さと概略同一の長さを有してい
て、静止時には、前記感光体と接触するが、回転時に
は、該弾性と、表面に塗布される液体現像液の粘度と、
前記感光体上のプリウエット液の粘度とに従い前記感光
体と非接触に当接して回転するように構成されている。
これによって、現像ローラは、液体現像液を前記感光体
上に供給し、前記感光体との間に生成される電界に応じ
て、該液体現像液のトナー粒子を前記感光体に付着させ
る。

【００１５】この現像液の現像ローラへの供給は、アプ
リケータローラによって、トナー溜まりから薄く延ばし
ながら搬送していくことでおこなわれ、それによって、
現像ローラに２〜３μｍの厚さのトナー層が形成され
る。

【００１６】現像後、感光体１０が中間転写体１５或い
は紙などの媒体に接触する前の位置に、除去ローラ２０
が設けられて、過剰のプリウエット、プリウエット中に
浮遊したトナー粒子、及び現像トナー層中のキャリアを
除去する。

【００１７】中間転写体１５は、約−８００Ｖにバイア
スされて、感光体１０との間の電界に従って、感光体１
０に付着されたトナーを、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの順に転写する。加圧ローラ１９は、加熱
装置１８により溶融された中間転写体１５のトナーを印
刷媒体に定着させる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。なお、本発明は、不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いるも
のであるが、液体トナーは、液体キャリア（オイル）中
に顔料などのトナー粒子を分散させたものである。

【００１９】図１に、本発明を具備する湿式電子写真装
置の全体構成を図示する。この図に示すように、本発明
の湿式電子写真装置は、感光体１０と、帯電装置１１
と、露光装置１２と、プリウエット装置１３と、現像装
置１４と、中間転写体１５と、ブレード１６と、除電装
置１７と、加熱装置１８と、加圧ローラ１９と、除去ロ
ーラ２０とを備える。

【００２０】帯電装置１１は、感光体１０を約７００Ｖ
に帯電させる。露光装置１２は、７８０ｎｍの波長を持
つレーザ光を使って感光体１０を露光することで、露光
部分の電位が約１００Ｖとなる静電潜像を感光体１０に
形成する。

【００２１】プリウエット装置１３は、２.5ｃＳｔ程度
の粘度を持つシリコーンオイルを４〜５μｍの厚さで感
光体１０の表面に塗布する。ここで、プリウエット装置
１３は、露光装置１２により実行される露光処理の前で
プリウエット処理を実行することもあるが、露光処理の
後でプリウエット処理を実行することもある。

【００２２】現像装置１４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、約４００Ｖにバ
イアスされて、図２に示すように、トナー粘度が４００
〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０ｃＳｔを
持つ液体トナーを、現像液塗布手段を構成する一連のア
プリケータローラ１４０を使ってトナー溜まりから薄く
延ばしながら搬送していくことで現像ローラ１４１に２
〜３μｍの厚さのトナー層を形成する。現像ローラ１４
１は、感光体１０との間の電界に従って、正に帯電して
いるそのトナーを感光体１０に供給することで、約１０
０Ｖに帯電される感光体１０の露光部分（あるいは未露
光部分）にトナーを付着させる。

【００２３】プリウエット装置１３の塗布するプリウエ
ット層に従って、図３に示したように、感光体１０の非
露光部分に、トナーが付着されることが防止できるよう
になる。

【００２４】現像後、感光体１０が中間転写体１５或い
は紙などの媒体に接触する前の位置に、除去ローラ２０
が設けられて、過剰のプリウエット、プリウエット中に
浮遊したトナー粒子、及び現像トナー層中のキャリアを
除去する。

【００２５】中間転写体１５は、約−８００Ｖにバイア
スされて、感光体１０との間の電界に従って、感光体１
０に付着されたトナーを転写する。この中間転写体１５
は、先ず最初に、感光体１０に付着されるイエローのト
ナーを転写し、続いて、感光体１０に付着されるマゼン
タのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付着される
シアンのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付着さ
れるブラックのトナーを転写することになる。

【００２６】ブレード１６は、感光体１０に残存するト
ナーやプリウエット液を取り除く。除電装置１７は、感
光体１０を除電する。加熱装置１８は、中間転写体１５
の表面を加熱することで中間転写体１５に付着されるト
ナーを溶融する。加圧ローラ１９は、加熱装置１８によ
り溶融された中間転写体１５のトナーを印刷媒体に定着
させる。このように、加熱装置１８及び加圧ローラ１９
を使い、印刷媒体を加熱しないで、中間転写体１５に付
着されるトナーを溶融して印刷媒体に定着させる構成を
採ると、紙以外の印刷媒体も取り扱えることになる。

【００２７】本発明のように、４００〜４０００ｍＰａ
・Ｓのような高い粘度を持つ液体トナーの現像液を用い
る場合には、上述したように、感光体１０の非露光部分
にトナーが付着されるのを防ぐために、予め離型性を持
たせる目的で、感光体１０の表面に液体トナーのシリコ
ーンオイルよりも低い粘度を持つシリコーンオイルをプ
リウエット層として塗布する構成を採って、現像ローラ
１４１を、そのプリウエット層を破壊しない程度の接触
圧力で感光体１０に接触させる構成を採ることになる。

【００２８】これから、現像装置１４は、感光ドラム１
０と現像ローラ１４１の回転によって運ばれる液体トナ
ーやプリウエット液の量が、感光ドラム１０と現像ロー
ラ１４１との間の接触部分を通過できるようにする必要
がある。また、現像ローラ１４１の硬度は、あまり大き
なものであってはならない。具体的な数値で示すなら
ば、ＪＩＳーＡ硬度測定で６０度以下であることが好ま
しい。現像ローラ１４１の硬度が低くなるほど、液体ト
ナーやプリウエット液の通過可能量は増加し、この点か
らすると、スポンジなどのようなものを用いることが好
ましい。

【００２９】一方、現像ローラ１４１の外形寸法精度や
回転時の振れ精度は、高いほど液体層にかかる圧力が一
定に保たれることから好ましいが、硬度が低くなると加
工精度の向上は困難である。現像ローラ１４１の硬度
と、現像ローラ１４１の外形精度をバランスさせる必要
がある。

【００３０】なお、現像ローラ１４１の回転速度が大き
くなるほど液体の通過量は増加し、圧力条件は緩和され
るが、液体トナーに働く電界の印加時間は減少し、トナ
ーの移動に必要となる時間が不足することになるので、
自ずと制限がある。また、現像ローラ１４１の径が大き
いほど液体の通過量は増加し、圧力条件は緩和される
が、外形精度の維持が困難となるので、自ずと制限があ
る。

【００３１】図４は、現像後の感光体１０上のトナー層
及びプリウエット層の状況を示している。前述したよう
に、現像ローラは、液体現像液を感光体上に供給し、前
記感光体との間に生成される電界に応じて、該液体現像
液のトナー粒子を前記感光体に付着させる。その現像
後、感光体表面の露光部分において、トナー粒子が付着
し、そして非露光部分においては、トナー粒子が存在し
ないのが理想である。また、感光体の表面から遠い側に
は、プリウエット液、及び液体現像液キャリアのみであ
って、トナー粒子が存在しないのが理想である。この感
光体表面から遠い側の過剰のプリウエット液、及びキャ
リアは除去する必要がある。過剰のプリウエット液及び
キャリアは、感光体と中間転写体の接触部に運ばれたと
きそこに溜まり、流れて、画像を乱すことになる。ま
た、中間転写体に転写された後、過剰のプリウエット液
或いはキャリア液は、定着におけるトナー層の加熱、溶
融に影響を与える。そして、過剰のプリウエット液を除
去することにより、そこに浮遊していて、かぶりの原因
となるトナー粒子を除去することができる。

【００３２】図５は、過剰のプリウエット及びプリウエ
ット中に浮遊したトナー粒子を除去すると共に現像トナ
ー層中のキャリアをも除去する除去ローラを示してい
る。図示したように、除去ローラは、感光体上の現像後
の位置であって、かつ中間転写体或いは紙などの媒体に
転写する前の位置において、感光体に接触する回転ロー
ラとして構成されている。これによって、現像後のトナ
ー粒子とキャリア及びプリウエット液を保持した感光体
に接触して、過剰のプリウエット液、そこに浮遊するト
ナー粒子、及び過剰のキャリアを除去することができ
る。

【００３３】この除去ローラには、ブレード及び液溜め
を備えて、除去ローラにより除去したプリウエット液及
びキャリアを回収し、再利用するよう構成することがで
きる。また、この除去ローラには、バイアスを印加し
て、現像トナー層を感光体表面に凝集させることができ
る。そして、この印加バイアスは、現像バイアスと同じ
程度の４００Ｖか、或いはそれよりも大きくされる。印
加バイアスは、大きいほど凝集には効果があるが、例え
ば、６００Ｖのようにあまり大きくすると、放電が生
じ、画像に影響を与える。

【００３４】この除去ローラの構成として、スポンジロ
ーラ上にフィルムのチューブを被覆した構造で、硬度ア
スカＣで３０度以下としたソフトローラが用いられ、こ
れによって、現像トナー層を潰すことなくソフトに接触
させることが可能となる。

【００３５】本発明は、過剰なプリウエットを現像後に
除去することができるので、プリウエットを塗布すると
きには、プリウエットとして効果を生じるのに十分な量
を塗布することができる。例えば、現像剤として粘度１
０ｃＳｔ以上のシリコーンオイルのキャリア中に樹脂と
顔料から成るトナー粒子を分散させた液体トナーを用い
るとき、現像ローラ上のトナー量に対し十分なプリウエ
ットの量、例えばトナー層厚に対して２倍以上のプリウ
エットを感光体上に塗布し、現像後にバイアスを印加し
たソフトローラを接触回転させることにより過剰のプリ
ウエットと共にキャリアを良好に除去することができ
た。

【００３６】

【実施例】現像ローラ上にキャリア剤として２０ｓＣｔ
のシリコーンオイル（東レ・ダウコーニング社製ＳＨ２
００−２０）を用い、樹脂と顔料から成るトナー粒子を
２５％ｗｔ分散させた液体現像剤を３．０ｇ／ｍ²（厚
さにして約３μｍ）塗布し、予めプリウエットとして粘
度２．５ｃＳｔのシリコーンオイル（東レ・ダウコーニ
ング社製ＳＨ３４４）を４．２ｇ／ｍ²（厚さにして約
４μｍ）塗布した感光体上に接触させて４００Ｖを印加
して現像を行った。この現像ローラは感光体にソフトに
接触させるためにスポンジローラにＰＦＡチューブを被
せた硬度アスカＣ３０度のローラである。この時感光体
上の画像部（露光部）及び非画像部（非露光部）を観察
したところ、以下の表のようになった。

【００３７】

【表１】次に現像後、現像ローラと同じ構成のローラを除去ロー
ラとして、感光体に同周速回転で接触させてバイアス４
００Ｖ印加した。この時、感光体上の非画像部のかぶり
量を観察したところ以下の表２のようになった。

【００３８】

【表２】この測定結果から明らかなように、現像後の位置に除去
ローラを備えることにより、かぶり量、プリウエット
量、キャリア量共に減少している。例えば、非画像部感
光体上の固形成分は、本来０でなければならないとこ
ろ、除去ローラのない表１においては、0.1 g/m ²であ
るのに対して、除去ローラを備えた表２においては、0.
05 g/m²にまで減少している。同様に、除去ローラを備
えた場合、除去ローラのない場合と比較して、画像部及
び非画像部のいずれの感光体上においても、プリウエッ
ト量及びキャリア量共に大幅に減少していることがわか
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、画像支持体上の現像後の位置
であって、かつ中間転写体又は紙などの媒体に転写する
前の位置で、該画像支持体に接触し、現像後の画像支持
体上の過剰のプリウエット液、そこに浮遊するトナー粒
子、及び液体現像液の過剰のキャリア液を除去する回転
ローラを備えるものであるから、不揮発性を示す高粘度
で高濃度の液体トナーを用いる構成を採るときにあっ
て、画像を乱さず、また、定着時のトナー層の加熱、溶
融に影響を及ぼすこともなくなるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湿式電子写真装置の全体構成図であ
る。

【図２】アプリケータローラ及び現像ローラの働きの説
明図である。

【図３】プリウエット処理により塗布されるプリウエッ
ト層の働きの説明図である。

【図４】現像後の感光体上のトナー層の状況を説明する
図である。

【図５】本発明の除去ローラの構成を示す図である。

【符号の説明】１０感光体（ドラム）１１帯電装置１２露光装置１３プリウエット装置１４現像装置１５中間転写体（ローラ）１６ブレード１７除電装置１８加熱装置１９加圧ローラ２０除去ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本悟石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者高畠昌尚石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者市田元治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者岡野茂治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者竹田靖一石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体ト
ナーを液体現像液として用いる湿式電子写真装置であっ
て、静電潜像の形成される画像支持体と、前記画像支持体の表面に、プリウエット液の膜を塗布す
るプリウエット液塗布手段と、前記画像支持体に接触して、液体現像液としての液体ト
ナーを前記画像支持体に供給し、前記画像支持体との間
に生成される電界に応じて画像支持体の露光部分あるい
は未露光部分にトナー粒子を付着する現像手段と、前記画像支持体に付着するトナー粒子を、中間転写体又
は紙などの媒体に転写する手段と、前記画像支持体上の現像後の位置であって、かつ前記中
間転写体又は紙などの媒体に転写する前の位置で、該画
像支持体に接触し、現像後の画像支持体上の過剰のプリ
ウエット液、そこに浮遊するトナー粒子、及び液体現像
液の過剰のキャリア液を除去する回転ローラとを備える
ことを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項２】請求項１記載の湿式電子写真装置におい
て、前記回転ローラはブレードを備え、除去したプリウエッ
ト液及びキャリア液を回収することを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の湿式電子写真装置
において、前記回転ローラは、現像トナー層を画像支持体上に凝集
させるバイアス電圧を印加することを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の湿式電
子写真装置において、前記回転ローラは、スポンジローラ上にフィルムのチュ
ーブを被覆したソフトローラから成ることを、特徴とす
る湿式電子写真装置。