(57)【要約】【課題】感光体の特性や転写性を損なうことなく、効率的にキャリア溶媒を除去することを可能とする画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】像保持体表面に静電潜像を形成する手段と、前記静電潜像をトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤により現像して、前記像保持体上にトナー像を形成する手段と、前記トナー像が形成された像保持体表面に第１の空気流を吹きつけて、像保持体表面の温度を制御する手段と、前記温度制御された像保持体表面に、前記第１の空気流よりも大流量の第２の空気流を吹き付けて、前記像保持体上のトナー像から余剰のキャリア液を除去する手段と、前記余剰のキャリア液が除去されたトナー像を転写材に転写する手段とを具備することを特徴とする。【選択図】図１
2006106123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体の表面に静電潜像を形成する手段と、
前記静電潜像をトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤により現像して、前記像保持体上にトナー像を形成する手段と、
前記トナー像が形成された前記像保持体表面に第１の空気流を吹きつけて、前記像保持体表面の温度を制御する手段と、
温度制御された前記像保持体表面に、前記第１の空気流よりも大流量の第２の空気流を吹き付けて、前記像保持体上の前記トナー像からキャリア液の一部を除去する手段と、
前記キャリア液の一部が除去されたトナー像を転写材に転写する手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記キャリア液除去手段の前段に、前記温度制御手段が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像保持体表面の温度を検知する手段を更に具備し、前記温度制御手段は、前記第１の空気流を送風する手段と、前記第１の空気流の流量を調整する手段と、前記第１の空気流を加熱する手段とを備え、前記温度検知手段からの温度検知信号に基づき、前記流量調整手段と前記空気流加熱手段を制御して、前記像保持手段の表面温度を所定の温度に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度検知手段は、前記像保持体が前記転写手段を通過した直後の像保持体の表面温度を検知可能な位置に設置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
像保持体の表面に静電潜像を形成する工程、
前記静電潜像にトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤により現像して、前記像保持体にトナー像を形成する工程と、
前記トナー像が形成された像保持体表面に、第１の空気流を吹きつけて、前記像保持体表面の温度を制御する工程と、
前記像保持体表面に、前記第１の空気流よりも大流量の第２の空気流を吹き付けて、前記像保持体上のトナー像からキャリア液の一部を除去する工程と、
前記トナー像を転写材に転写する工程と
を具備することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
前記第１の空気流の温度は、前記第２の空気流の温度よりも高い特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体トナーを用いて画像を形成する画像形成装置において、像保持体である感光体の表面温度を所定の温度に保つための温度制御手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体現像剤を用いた電子写真記録方法や静電記録方法などの画像形成方法は、乾式現像剤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でき、その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上に、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、などが乾式に対する湿式画像形成方法の主な利点である。
【０００３】
一方，従来の液体トナーによる湿式電子写真技術にはいくつかの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。その一つに、液体現像剤に含まれる高抵抗又は絶縁性の石油系溶媒からなるキャリア溶媒の取扱いの問題がある。
【０００４】
即ち、感光体表面の現像されたトナー画像には多量のキャリア溶媒が含まれており、用紙への転写も電界により行っていた。このため、用紙にトナー画像とともにキャリア溶媒が付着したまま装置から排出され、後工程で用紙からキャリア溶媒を乾燥させる工程が必要であり、その際、キャリア蒸気の臭気といった問題や、装置設置環境へのキャリア蒸気の排出などの問題があった。また、電界による用紙転写方式では、転写できる用紙の種類が限定され、電子写真方式の特徴である用紙多様性が犠牲になるという問題もあった。
【０００５】
このような液体トナーを用いた電子写真方式で転写可能な用紙に制約をなくすため、用紙への転写時までに不要なキャリア溶媒を除去して、画像を形成しているトナーのみを用紙へ転写する方式が開発された。
【０００６】
この方式は、一定温度に加熱した中間転写体を感光体に接触して配置し、更に一定温度に加熱したバックアップローラを中間転写体に接触して配置した構成を有している。感光体表面においてキャリア溶媒を除去したトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、中間転写体とバックアップローラ間を通過する用紙に再度転写するものである。
【０００７】
この方式は、用紙への転写には特に電界を用いず、トナーの用紙への付着力を用いているため、特に用紙の制約がなく、従来の電界転写方式では不可能であった金属プレートなどへの転写も可能となった。また、キャリア溶媒も用紙転写時にはほとんど除去されているため、排出用紙にはキャリア溶媒が一切付着しておらず、後工程での乾燥装置も不要となった。しかし、その反面、感光体表面にはキャリア溶媒が残留しており、この感光体表面のキャリア溶媒を除去する問題が残っている。
【０００８】
感光体表面からキャリア溶媒を除去する方法としてはいくつかの提案がなされている。例えば、感光体に近接もしくは接触させて配置したスクイズローラやブレードで可視像上の余剰キャリア溶媒の一部を除去した後、残りのキャリア溶媒を空気の吹きつけで乾燥させる方法がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００９】
また、溶媒を除去する他の方法として、高温に加熱された空気を吹きつける方法（例えば、特許文献３参照）などが代表的なものとして挙げられる。
【特許文献１】米国特許第４，２５９，００６号公報
【特許文献２】特公平４−４６４２６号公報
【特許文献３】特開２００２−９１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、スクイズローラやブレードを用いる方法は、トナー像を損傷させたり、スクイズローラやブレードに付着したトナーによる汚染の問題が生じてしまう。また、キャリア溶媒の除去効率も低いため、残りのキャリア溶媒を空気の吹きつけで乾燥させるには、極めて大流量かつ高流速の空気流を用いなければならず、そのような大流量かつ高流速の空気流を吹き付けると、トナー像が損傷する恐れがある。
【００１１】
また、高温に加熱された空気を吹きつける方法では、十分な短い時間でキャリア溶媒をすべて蒸発させるためには、高い加熱温度と効率的な熱伝達が必要であり、そのためには高温かつ大流量の空気流を吹きつけなければならず、大量の熱エネルギーが必要となる。しかし、空気流を大流量にすると、空気流の温度は低下せざるを得ず、一方、高温を維持しようとすると、流量を低くせざるを得ない。しかも、高温の空気流により感光体の温度を上げ過ぎると、感光体の感光特性が劣化したり、トナーが感光体に融着して転写性が低下する恐れがある。
【００１２】
本発明は、上記事情の下になされ、感光体の特性や転写性を損なうことなく、効率的にキャリア溶媒を除去することを可能とする画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、像保持体の表面に静電潜像を形成する手段と、前記静電潜像をトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤により現像して、前記像保持体上にトナー像を形成する手段と、前記トナー像が形成された前記像保持体表面に第１の空気流を吹きつけて、前記像保持体表面の温度を制御する手段と、温度制御された前記像保持体表面に、前記第１の空気流よりも大流量の第２の空気流を吹き付けて、前記像保持体上の前記トナー像からキャリア液の一部を除去する手段と、前記キャリア液の一部が除去されたトナー像を転写材に転写する手段とを具備することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２の態様は、像保持体の表面に静電潜像を形成する工程、前記静電潜像にトナー粒子およびキャリア液を含む液体現像剤により現像して、前記像保持体にトナー像を形成する工程と、前記トナー像が形成された像保持体表面に、第１の空気流を吹きつけて、前記像保持体表面の温度を制御する工程と、前記像保持体表面に、前記第１の空気流よりも大流量の第２の空気流を吹き付けて、前記像保持体上のトナー像からキャリア液の一部を除去する工程と、前記トナー像を転写材に転写する工程とを具備することを特徴とする画像形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によると、像保持体表面へ吹き付ける空気流を、小流量の第１の空気流と大流量の第２の空気流に分け、第１の空気流の吹き付けにより像保持体表面の温度を所定の温度に制御し、第２の空気流の吹き付けによりトナー像中の余剰のキャリア液を蒸発させている。そのため、像保持体の表面温度を過度に上昇させて、感光体の特性を劣化させたり、転写性を低下させることなく、転写前の像保持体上のトナー像から余剰のキャリア液を効果的に除去することが可能となる。その結果、余剰のキャリア液を含まないトナー像の転写が可能となり、転写後の画像の乾燥による臭気や環境の問題を解決することが出来る。
【００１６】
また、像保持体の温度を安定に保持することで、極めて高い画質の画像を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体トナー電子写真装置の概略図である。図１において、像保持体１の周囲には、その回転方向（図中、矢印の方法）に沿って、帯電器２−１、ＬＥＤヘッド３−１、現像器４−１、帯電器２−２、ＬＥＤヘッド３−２、現像器４−２、帯電器２−３、ＬＥＤヘッド３−３、現像器４−３、帯電器２−４、ＬＥＤヘッド３−４、現像器４−４が順に配置されている。
【００１９】
像保持体１としては、例えばアルミニウムなどの導電性の剛体基体上に、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感光体ドラムを使用することができる。この感光体層の最表面に離型層を設け、トナー粒子が像保持体に固着するのを抑制することが好ましい。なお、図１ではローラ状の像保持体１を用いているが、例えば弾性体ベルトを環状にし、この弾性体ベルト表面に感光体層を形成し、回転可能にした像保持体を採用することもできる。
【００２０】
像保持体１は矢印方向に回転し、帯電器２−１により表面が帯電された後、ＬＥＤヘッド３−１により選択的に露光され、像保持体１表面には帯電領域と、露光により帯電量が減衰した領域とからなる静電潜像が形成される。
【００２１】
なお、ＬＥＤヘッド３−１は、内部に画像解像度に沿ったピッチで発光部が配列されたＬＥＤチップを複数配列し、発光部からの照射光が像面で結像するよう、レンズアレイを設けたものである。１つの発光部からの照射光が像保持体１に形成される１画点に対応する。
【００２２】
静電像保持体１の表面に形成された静電潜像は、現像器４−１により現像される。現像器４−１は、液体現像剤を収納する容器を有し、像保持体１と非接触で対向するように配置され、現像電圧が印加されたローラ状の現像電極を備えている。このローラ状の現像電極を回転させることで現像電極と像保持体１との間に液体現像剤を搬送し、静電潜像を現像して可視像化するものである。
【００２３】
また、現像電極の下流側に、ローラ状のかぶりとり電極を併設し、この電極に非画像部に残存するトナー粒子を吸引する電位を印加することもできる。また、このかぶりとり電極により、液体現像剤中のキャリア液をかきとり、余剰キャリア液の量を予め減量しておくことができる。
【００２４】
なお、液体現像剤は、アイソパーＬ（商品名：エクソンケミカル社製）などの非極性のキャリア液と、このキャリア液中に分散している粒径０．１μｍ〜２μｍ程度のトナー粒子とを含む。現像電極に現像電圧を印加することによって、この液体現像剤中のトナー粒子を像保持体１表面に静電潜像に応じて付着させることで、１色目の可視像を形成する。
【００２５】
現像器４−１、４−２、４−３、４−４は、それぞれ異なる色のトナー粒子を含む現像剤を用いる点で異なるが、それ以外はすべて同様の構成を有している。また、帯電器２−２，２−３、２−４は、帯電器２−１と、ＬＥＤヘッド３−２、３−３、３−４はＬＥＤヘッド３−１とそれぞれ同様の構成を有する。
【００２６】
帯電器２−２、ＬＥＤヘッド３−２および現像器４−２により、１色目の可視像上に２色目の可視像を形成し、同様に、帯電器２−３、ＬＥＤヘッド３−３および現像器４−３により、２色目の可視像上に３色目の可視像を形成し、さらに帯電器２−４、ＬＥＤヘッド３−４および現像器４−４により、３色目の可視像上に４色目の可視像が順次積層されていく。
【００２７】
なお、各現像器４−１〜４−４は、前述のローラ状現像電極に相当する現像ローラ４−１−１〜４−４−１と、前述のローラ状かぶりとり電極に相当するスクィーズローラ４−１-２〜４−４−２を備えている。
【００２８】
現像ローラ４−１−１〜４−４−１は、像保持体１の回転速度に対して２倍程度の周速で同方向に回転しながら、像保持体１との間の狭ギャップに現像液を供給し、印加されたバイアスにより、像保持体１表面に形成された潜像にトナー粒子を電気泳動により付着させる機能を有する。
【００２９】
一方、スクィーズローラ４−１-２〜４−４−２は、像保持体１の回転方向と逆方向に、像保持体１の周速に対して３倍程度の周速で回転し、像保持体１に付着したトナー像から余剰のキャリア溶媒を除去する。しかし、除去できるキャリア溶媒量には限界があり、現像器４−１〜４−４を通過した後の像保持体１表面には付着したトナー粒子と、除去しきれずに残存するキャリア溶媒が存在する。
【００３０】
像保持体１の表面のトナー像（可視像）は、中間転写ドラムなどの中間転写媒体６に転写される。ここでの転写方法は、圧力（必要に応じ圧力及び熱）による転写方式と、静電転写方式とが挙げられるが、本実施形態では圧力による転写方式を用いている。
【００３１】
圧力による転写方式の場合、中間転写媒体６は像保持体１に圧接されており、トナー粒子の粘着力を利用して像保持体１表面のトナー粒子を中間転写媒体６へ転写させている。このようなトナー粒子の粘着力を利用して像保持体１表面のトナー粒子を中間転写媒体６などへ転写する際には、特に、像保持体表面に殆どキャリア液が存在しない状態で転写を行うことで転写効率を格段に向上させることが可能になる。そのため、本実施形態では、現像器４−４と中間転写媒体６との間にキャリア液除去装置２００を設けている。即ち、像保持体１の表面に空気を吹き付けることにより像保持体１表面のキャリア液を気化させることで、静電像保持体表面のキャリア液を除去している。大流量の空気流を用いることにより、像保持体表面に存在するキャリア液と乾燥空気との接触確率が増加し、より効果的に蒸発が促進されるのである。
【００３２】
このキャリア液除去装置２００は、配管２０１、この配管２０１の一方に接続され、像保持体１近傍に配置されたエアノズル２０２、及び配管２０１の他方に接続されたエアブロワ２０３と具備し、配管２０１を介して、エアブロワ２０３により供給エアをエアノズル２０２から吹き出すことにより、像保持体１表面の余剰のキャリア液を除去するものである。
【００３３】
このようにしてキャリア液を除去したトナー像を中間転写媒体 ６へと転写し、更に中間転写媒体６表面のトナー像を、バックアップローラ７により中間転写媒体６表面に押圧された用紙２８へ転写する。
【００３４】
なお、キャリア液除去装置２００のみによっては、トナー像中のキャリア溶媒を満足すべき程度に蒸発させることは困難である。即ち、トナー像中のキャリア溶媒を満足すべき程度に蒸発させるためには、極めて多量の熱エネルギーを必要とする。そのためには、極めて高温かつ大流量の空気を吹き付けなければならないが、高温かつ大流量の空気流を得ることは実用上極めて困難である。
【００３５】
この問題は、キャリア液除去装置２００により空気を吹きつける前のキャリア溶媒の温度を充分に高めることにより解決することが出来る。本実施形態に係る画像形成装置においては、キャリア溶媒の温度を充分に高めるために、感光ドラム１の表面を加熱する手段として加熱手段３００を設けている。
【００３６】
加熱手段３００は、ブロワ３０４、空気ヒータ３０２、空気吹きだし口３０１、及び配管３０５から構成されている。ブロワ３０４により吹きつけ空気を空気ヒータ３０２へ配管３０５を介して送風する。空気ヒータ３０２は内部に加熱体３０３を有しており、通過する空気を加熱体３０３によって加熱するものである。加熱された空気は吹きだし口３０１より排出され、像保持体１表面に衝突する。これによって像保持体１の表面は加熱され、表面温度が上昇する。
【００３７】
キャリア溶媒を除去する目的のみであれば、像保持体１の温度はより高ければ高いほど望ましいが、像保持体１に形成される感光層の耐熱性、感光特性の温度依存性、中間転写体６への転写性の安定性などのファクターから、所定の温度以上にならず、かつ一定の温度に保たれていることが望ましい。
【００３８】
本実施形態では、像保持体１の表面温度の安定制御を次のようにして実現している。  
即ち、図１に示すように、中間転写媒体６と像保持体１の接触部の直後の像保持体１の表面温度を計測できるように、温度センサ３１０を配置している。温度センサ３１０は、熱電対からなり、検知部を像保持体１表面に接触させて表面温度を検知するものである。温度センサ３１０をこのような位置に設置したのは、中間転写媒体６への転写ポイント近くの像保持体１の温度を計測することで、温度変化に感度が高い転写性能を損なわないよう、転写ポイント近傍の温度を安定にするためである。また、設置した位置は、乾燥用空気吹きつけノズル２０２からの空気が中間転写媒体６により遮られ、吹きつけ空気に温度センサがさらされないポイントでもある。温度センサは、周囲空気が流動している場合、その影響を受けて対象温度を正確に測定できない場合があるが、温度センサの位置をこのようにすることによって、吹きつけ空気による影響を回避することができ、温度センサによる計測を安定化することが出来、真の像保持体１の温度を精密に計測することが可能となる。
【００３９】
次に、像保持体１の表面温度を所定の温度で一定とするための制御方法について説明する。図２は加熱手段３００とその制御システムの概要を示した図である。前述したように、加熱手段はブロワ３０４により送風される空気を空気ヒータ３０２によって加熱し、所定の温度にした空気を吹きだし口３０１より排出するものである。空気ヒータ３０２内には空気が通過する空間があり、その空間に空気加熱用のヒータ３０３が設置されている。ヒータコントローラ４００により、ヒータ３０３への通電制御がなされる。また、空気ヒータ３０２内の空気通過空間には、加熱された空気温度を計測するための温度センサ３０６が設置されている。この温度センサ３０６の出力信号がヒータコントローラ４００に入力されると、ヒータコントローラ４００は、設定された温度指令値に基づき、空気加熱用ヒータ３０３の通電制御を実施する。
【００４０】
ヒータコントローラ４００のシステムブロック図を図３に示す。ヒータコントローラ４００の中心はＰＩＤ制御部であり、Ｉ／Ｏを介して入力する温度指令値と、空気ヒータ３０２に内蔵する温度センサ３０６の検知温度とが一致するように、ヒータ３０３への交流入力をＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｌａｙ）によって制御する。
【００４１】
次に、空気ヒータ３０２へ送風するブロワの制御システムについて、図４を参照して説明する。ブロワ３０４に内蔵されるブロワモータはエア圧縮フィンを具備しており、この圧縮フィンを回転することで、外気から流量Ｑiの空気を取り入れ、流量Ｑoの空気を排出するものである。本実施形態では、ブロワモータへの交流入力部にインバーターを接続し、回転数指令により設定されたモータ回転数となるように、インバーターによって交流周波数を変化させている。回転数指令に従ってブロワから排出される空気流量を制御することが可能なシステムとした。
【００４２】
ブロワ排出空気の流量制御と空気ヒータコントローラによる温度制御によって、本実施形態における空気吹きだし口３０１から排出される空気は、流量が０から２ｍ３  ／分、送風温度は室温から室温＋５０℃まで制御される。
【００４３】
図５は、像保持体表面温度を制御するためのコントローラの概要を示す図である。コントローラ４２０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を中心とし、制御動作プログラムなどが格納されるＲＯＭ、演算データなどの一時保存のためのＲＡＭ、各種信号とのＩ／Ｏ、および像保持体１の温度センサ３１０からの検知信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路などにより構成されたマイコンシステムである。
【００４４】
コントローラ４２０は、像保持体１の表面温度情報を基に、空気ヒータ３０２のヒータコントローラ４００への温度指令信号と、ブロワ３０４のインバータ４１０への回転数指令信号を組み込まれた所定の動作プログラムに従って出力する。また、像保持体１の温度制御スタート、ストップ信号やセンサ異常信号、緊急停止信号など各種制御信号の入出力も行うように設計されている。
【００４５】
ここで、本実施形態における像保持体１の表面温度制御の概要について説明する。コントローラ４２０はあらかじめ記憶されている制御プログラムに従い、温度センサ３１０による検知信号から像保持体１表面の温度情報を得て、下記表１に示す通り、ブロワ回転数指令値と空気ヒータコントローラへの温度指令値を出力する。
【表１】
2006106123.tif 000003
【００４６】
例えば、装置動作開始時には、像保持体１の表面温度は設定温度に対し低温である。この場合、ブロワの回転数を最小設定として流量を最小にし、空気ヒータの設定温度を最大とする。これによって、空気吹きだし口から排出される空気温度は排出しうる最大値となり、像保持体１は速やかに加熱される。
【００４７】
次に、像保持体1の表面温度が加熱時のオーバーシュートや、装置機体内温度の上昇などによって設定適正温度を超えてしまった場合、コントローラ４２０はブロワ回転数を最大に設定し、また空気ヒータの温度指令値を最小とする。この場合、空気ヒータの通電を遮断してもよい。これによって、空気吹きだし口３０１から排出される空気温度は低下し、像保持体１の表面が冷却されることで、表面温度は低下する。
【００４８】
一方、像保持体１表面温度が適正範囲に入っている場合、像保持体１の表面温度を一定に保つべく、ブロワの流量が一定となるよう回転数指令値を出力すると共に、空気ヒータコントローラ４００への温度指令値を像保持体１の表面温度のセンサ情報に基づき頻繁に出力する温度コントロールを実施する。
【００４９】
この温度コントロールモードでの像保持体１の表面温度と空気ヒータ温度指令値を図６に示す。本実施形態では、像保持体１の表面温度を３５℃に設定することとし、３０℃〜４０℃を許容適正範囲として、温度制御範囲は３５±２℃に維持する場合である。このような像保持体１の表面温度を得るように、空気ヒータ設定温度を指令する。即ち、図６に示すように、像保持体１の表面温度と空気ヒータ温度指令値が負の一次関数に従うように制御することで、像保持体１の表面温度を、目標温度を中心とした適正範囲内に保持することが出来る。
【００５０】
本実施形態におけるキャリア液除去装置２００は、上述したように、ブロワ２０３及びエアノズル２０２からの高速エアによる乾燥プロセスを実施するものである。図７に示すように、エアノズル２０２には像保持体１に形成される画像幅より長い、開口幅が１ｍｍ程度のスリット２１０が２本から４本程度（図７では３本）、像保持体１の回転方向の上流側に集中して設けてある。
【００５１】
エアノズル２０２の下流側には、像保持体１との間隔を２ｍｍ程度に保ったノズルフード２１１が設けられていて、スリット２１０から噴出されたエアは、像保持体１とノズルフード２１１との隙間を２０ｍ/分程度の流速で通過し、その際に、像保持体１の表面に残留する揮発性溶媒であるキャリア液を乾燥して除去し、トナー成分のみを残留させる。
【００５２】
キャリア液の乾燥状況は、像保持体１の表面温度条件と密接な関係を有する。図８はその関係の一例を示したものであり、横軸が像保持体の表面温度、縦軸は中間転写体と接触する転写点でのトナー画像の固形分比率を表している。トナー固形分比率は、像保持体表面に形成されたキャリア液とトナー固形分を含む画像におけるトナー固形分のみの比率を表したものである。
【００５３】
図８から明らかなように、像保持体１の表面温度はより高いほうが固形分比率を向上することが出来る。本実施形態における転写工程では、トナー固形分比率を８５％以上として転写を実施するように設計した。固形分比率が所定の値に達していない場合、中間転写体への転写効率が低下し、また転写状況も安定せず、画像形成領域において画質が不均一となったり、画像濃度不足が生じる。
【００５４】
以上の観点から、本実施形態では、像保持体１の表面温度が３０℃以上であることが望ましいため、制御マージンを考慮に入れ、制御下限を３５℃−２℃となるように温度制御することとした。
【００５５】
一方、本実施形態において、像保持体１表面の温度制御のための空気吹きだし口３０１をキャリア液除去装置２００の直前に配置した目的は、像保持体１の表面が所定の温度範囲で安定している必要があるのはキャリア液除去工程のみであり、その直前で像保持体の温度制御を実施することが安定したキャリア液除去につながるためである。特に、キャリア液除去装置による高速エアは、像保持体の冷却につながり、キャリア液の乾燥・除去を妨げるので、その直前で像保持体を加熱しておくことが効率的である。
【００５６】
更に、空気吹きだし口３０１から排出するエアの流れ方向がキャリア液除去装置２００のエアノズル２０２に吹き込む方向になるように設定すると、像保持体１の温度制御のための高温エアをキャリア液除去工程にも活用できるため、より効果的である。更にまた、この高温エアが像保持体回転方向の上流側に配置される現像器などに吹き当たり、現像器内でキャリア液が過剰に蒸発して損失したり、トナー固形成分が軸摺動部で乾燥して固着するなどの不具合も防ぐことが可能となる。
【００５７】
次に、像保持体１の温度制御の上限温度設定について説明する。
【００５８】
キャリア液除去のみの観点からは、既に説明したとおり、像保持体１の表面温度はできるだけ高いほうが望ましい。しかし、像保持体１の表面温度が高いと、像保持体１を構成する感光体の感光特性が、図９に示すように、像保持体１の表面温度とともに低下してしまう。なお、図９は、像保持体１の表面温度と表面電位の関係を表す特性図である。本実施形態においては、像保持体１の表面電位が５５０Ｖ以下となると、現像条件が不安定となり、高品質の画像形成が困難となる。従って、像保持体１の表面電位が５５０Ｖ以下となる像保持体１の表面温度４７℃以上の範囲は、本実施形態での液体トナーを用いた作像プロセスに適用することが困難な領域となる。
【００５９】
また、液体トナー固形分を用紙へ定着させるために加熱した中間転写媒体６とバックアップローラ７間で狭持して、加熱と圧力を加えている。このため、トナー固形分のガラス転移点Ｔｇを４２℃程度に設定して、この温度近傍で溶融するようにしている。像保持体１の表面温度が過剰に高い場合、像保持体１の表面に形成された画像中のトナーが溶融し、像保持体１の表面に固着して、中間転写媒体６へのトナー像の転写性が著しく低下したり、像保持体１の表面のクリーナーによるクリーニングが出来なくなるなどの問題が生ずる。
【００６０】
よって、像保持体１の表面温度は、感光体の感光特性、中間転写対６への転写特性、及び像保持体１のクリーニング特性の観点から、過剰に高くないほうが望ましい。
【００６１】
像保持体１の表面の適正温度は、トナーのガラス転移点より一定のマージンだけ低い４０℃程度である。
【００６２】
以上の観点から、像保持体１の表面温度は、キャリア液除去の観点から３０℃以上であり、感光体特性、トナーの転写性、クリーニング性などから４０℃以下であることが望ましい。このような理由から、本実施形態での像保持体１の表面温度の許容適正範囲を３０℃〜４０℃と定め、温度制御範囲は、制御マージンを考慮に入れて、３５±２℃と設定した。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態について説明した。本実施形態では、像保持体１の加熱手段３００においてキャリア液除去手段２００でのブロワ２０３とは別のブロワ３０４によって送風したが、本発明ではこれに限らず、ブロワ３０４を用いず、キャリア液除去手段２００のブロワ２０３からの送風空気をキャリア液除去用ノズル２０２と、像保持体１加熱用ヒータ３０３へと導くよう分岐した配管を設けてもよい。
【００６４】
また、キャリア液除去用ノズル２０２と加熱用空気噴出し口３０１を一体として構成することも可能であり、この場合はノズル２０２に複数設けた複数のエア吹き出しスリットの一部を、他のスリットと送風配管を独立させ、加熱温風を送風すればよい。
【００６５】
以上説明したように、本発明の実施形態によると、像保持体の表面温度を精密に制御することが可能であり、特に、加熱温風による像保持体の加熱を用いているために、循環温水などを像保持体のドラム内部に循環させる方式などと異なり、直接像保持体表面を加熱するため、エネルギー効率に優れている。また、温風の風量と加熱ヒータ制御を同時に行う制御構成としているため、像保持体表面温度を精密かつ安定して制御することが可能である。
【００６６】
更に、温風吹きつけ口をキャリア液除去装置の直前に配置することで、キャリア液除去工程での像保持体表面温度を安定させることが可能であり、像保持体の表面温度を検知する温度センサを中間転写体の直後に配置することで、キャリア液除去手段による高速大風量エアに温度センサがさらされることなく精度よく像保持体表面温度を検知することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概要構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の加熱手段の概略構成を示す図。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の加熱手段におけるヒータコントローラを説明するブロック図。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の加熱手段におけるブロワ制御システムを説明する図。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の加熱手段における温度コントローラを説明するブロック図。
【図６】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の加熱手段における温度制御指令値を説明する図。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のキャリア液除去装置におけるエアノズルの概略図。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の像保持体表面温度と乾燥状況を説明する図。
【図９】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の感光体の感光特性を説明する図。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・        像保持体（感光ドラム）、２−１，２−２，２−３，２−４・・・帯電器、３−１，３−２，３−３，３−４・・・ＬＥＤヘッド、４−１，４−２，４−３，４−４・・・現像器、６・・・中間転写媒体、７・・・バックアップローラ、９・・・画像転写媒体（用紙）、２００・・・キャリア液除去装置、２０２・・・エアノズル、２０３・・・ブロワ、３００・・・加熱手段、３０１・・・空気吹き出し口、３０２・・・空気ヒータ、３０３・・・ヒータ、３０４・・・ブロワ、３１０・・・温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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