(57)【要約】【課題】不揮発性キャリアを用いた液体現像電子写真装置において、充分にキャリア除去をおこなった中間転写体上の画像を安定して転写効率よく印刷媒体に溶融転写を行うこと。【解決手段】本発明は、軟化温度が異なる２種類のレジンを混合した液体トナー（液体現像液）を使用する。２種類のレジンのそれぞれの軟化温度、溶融温度、画像支持体温度を適切に設定することによって、キャリア除去を充分行った状態で溶融転写を行う。即ち、一方のレジンの軟化温度をＴｇ１、他方のレジンの軟化温度をＴｇ２，混合したレジンの軟化温度をＴｇ３、溶融温度をＴｍ３とし、また前記画像支持体の温度をＴ４とした時、Ｔｇ１＜Ｔｇ３＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように２種類のレジンを選択し、かつ、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように、画像支持体の温度を制御する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像支持体上のトナー画像に含まれる過剰のキャリア液を、キャリア除去装置によって除去した後、転写媒体に溶融転写するように構成された不揮発性液体現像液を用いた液体現像電子写真のための溶融転写方法において、
前記不揮発性液体現像液に用いられるレジンとして、軟化温度の異なる２種類のレジンを混合して用い、
その一方のレジンの軟化温度をＴｇ１、他方のレジンの軟化温度をＴｇ２，混合したレジンの軟化温度をＴｇ３、溶融温度をＴｍ３とし、また前記画像支持体の温度をＴ４とした時、
Ｔｇ１＜Ｔｇ３＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように前記２種類のレジンを選択し、かつ、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように、前記画像支持体の温度を制御することから成る液体現像電子写真のための溶融転写方法。
【請求項２】
転写時の媒体温度をＴ５とした時、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３＜Ｔ５の関係になるように前記画像支持体の温度に加えて、転写時の媒体温度を制御する請求項１に記載の液体現像電子写真のための溶融転写方法。
【請求項３】
前記２種類のレジンは、（Ｔ４−Ｔｇ１）＜２０℃、かつ、（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃に設定した請求項１又は２に記載の液体現像電子写真のための溶融転写方法。
【請求項４】
前記２種類のレジンの混合比として、前記一方のレジンの他方のレジンに対する混合比を２０％以上８０％以下とした請求項１〜３のいずれかに記載の液体現像電子写真のための溶融転写方法。
【請求項５】
画像支持体上のトナー画像に含まれる過剰のキャリア液を、キャリア除去装置によって除去した後、転写媒体に溶融転写するように構成された不揮発性液体現像液を用いた液体現像電子写真のための溶融転写装置において、
前記不揮発性液体現像液に用いられるレジンとして、軟化温度の異なる２種類のレジンを混合して用い、
その一方のレジンの軟化温度をＴｇ１、他方のレジンの軟化温度をＴｇ２，混合したレジンの軟化温度をＴｇ３、溶融温度をＴｍ３とし、また前記画像支持体の温度をＴ４とした時、
Ｔｇ１＜Ｔｇ３＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように前記２種類のレジンを選択し、かつ、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように、前記画像支持体の温度を制御する手段を備えることから成る液体現像電子写真のための溶融転写装置。
【請求項６】
転写時の媒体温度をＴ５とした時、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３＜Ｔ５の関係になるように前記画像支持体の温度を制御する手段に加えて、転写時の媒体温度を制御する手段を備える請求項５に記載の液体現像電子写真のための溶融転写装置。
【請求項７】
前記２種類のレジンは、（Ｔ４−Ｔｇ１）＜２０℃、かつ、（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃に設定した請求項５又は６に記載の液体現像電子写真のための溶融転写装置。
【請求項８】
前記２種類のレジンの混合比として、前記一方のレジンの他方のレジンに対する混合比を２０％以上８０％以下とした請求項５〜７のいずれかに記載の液体現像電子写真のための溶融転写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像支持体上のトナー画像に含まれる過剰のキャリア液を除去した後、転写媒体に溶融転写するように構成された不揮発性液体現像液を用いた液体現像電子写真のための溶融転写方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トナー粒子を含有するキャリア液から成る液体トナーを現像液として用いる電子写真装置は、感光体に静電潜像を生成し、それにトナー粒子を付着させて画像を形成した後、それを中間転写体に転写し、その後或いは直接に紙などに転写して定着する。このような電子写真装置は、中間転写体や紙などに転写する際に、過剰なキャリア液が存在すると、定着におけるトナー層の溶融に影響を与えたり、転写時のニツプ出口でトナー層の破壊分離により、リビュレッツ（リブ）と呼ばれるまだら模様が発生して画像を乱したりする。
【０００３】
このため、過剰なキャリア液は、除去する必要があるが、不揮発性の高粘度で高濃度の液体トナーを現像液として用いる場合に、揮発性キャリア液を用いる場合のように気化させて除去することはできないため、感光体上の現像後の位置や中間転写体上でキャリア除去が行われている。
【０００４】
特開２００１−６００４６号公報は、転写効率の改善を図るために、画像支持体の表面温度≦トナー粒子のガラス転移点＜転写媒体の温度、に設定を行うことで、トナー粒子と転写媒体との間の粘着力を強くする技術を開示する。
【０００５】
しかし、画像支持体の表面温度をトナー粒子のガラス転移点よりも低くする設定では、トナー固形分がキャリアを保持しやすく、キャリア除去効率が悪くなってしまい媒体に転写したあとに定着不良が発生してしまうという問題が生じる。
【０００６】
同様に、転写効率の改善を図るために、特開２００１−９２１９９号公報は、画像支持体の温度および被転写体の温度を液体トナーのガラス転移温度よりも高い温度設定にする。
【０００７】
しかし、画像支持体の表面温度をトナー粒子のガラス転移点よりも高く設定してキャリア除去を行うと、キャリアを充分取り除いた状態（固形分比率５０％〜９０％）では、画像支持体とトナーとの接着力が高くなってしまうから、被転写体温度をトナーのガラス転移温度より高くしても、転写効率が悪くなってしまうという問題が生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点を解決して、画像支持体上の画像のキャリア液を、キャリア除去装置によって除去した後に、印刷媒体に溶融転写する様に構成された、不揮発性キャリアを用いた液体現像電子写真装置において、充分にキャリア除去をおこなった中間転写体上の画像を安定して転写効率よく印刷媒体に溶融転写を行うことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軟化温度が異なる２種類のレジンを混合した液体トナー（液体現像液）を使用する。２種類のレジンのそれぞれの軟化温度、溶融温度、画像支持体温度を適切に設定することによって、キャリア除去を充分行った状態で溶融転写を行うことができる。
【００１０】
本発明の不揮発性液体現像液を用いた液体現像電子写真のための溶融転写方法及び装置は、画像支持体上のトナー画像に含まれる過剰のキャリア液を、キャリア除去装置によって除去した後、印刷媒体に溶融転写するように構成される。この不揮発性液体現像液に用いられるレジンとして、軟化温度の異なる２種類のレジンを混合して用いる。その一方のレジンの軟化温度をＴｇ１、他方のレジンの軟化温度をＴｇ２，混合したレジンの軟化温度をＴｇ３、溶融温度をＴｍ３とし、また前記画像支持体の温度をＴ４とした時、Ｔｇ１＜Ｔｇ３＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように２種類のレジンを選択し、かつ、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように、画像支持体の温度を制御することを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を具体化するフルカラー電子写真装置の構成を例示する図である。本装置で用いられる不揮発性液体トナーは、キャリアとして不揮発性のシリコーンオイルを用い、その粘度は１０ｃＳｔ〜２００ｃＳｔ、望ましくは５０ｃＳｔ〜１００ｃＳｔのものを用いている。このシリコーンオイル中にレジン（樹脂）と顔料からなる粒径１〜２μｍ程度のトナー粒子が１０〜３０％程度の比率、望ましくは１０〜２０％の比率で分散している。
【００１２】
ドラム構成として例示した中間転写体のまわりに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して感光ドラム（感光体）が当接して配置されて、タンデム型のフルカラー電子写真装置を構成している。中間転写体が１回転する間に、中間転写体が各色に対応した感光体に接触し、画像が順次中間転写体に重ね合わされて、カラー画像が形成される。
【００１３】
各感光体上には、図示を省略した帯電器、露光ユニット、除電装置などが備えられている。帯電器が、感光体を例えば約７００Ｖに帯電させた後、露光ユニットが、帯電した感光体を画像データに基づき、例えば、７８０ｎｍの波長を持つレーザ光を使って露光する。これによって、感光ドラム上に、露光部分の電位が例えば約１００Ｖとなる静電潜像が形成される。また、除電装置は、感光体上の残存電位を除電する。
【００１４】
現像ユニットの現像ローラは、約４００Ｖ〜６００Ｖのような所定の電圧にバイアスされて、感光体との間の電界に従って、正に帯電している現像ローラ上のトナー粒子を感光体に供給する。これによって、約１００Ｖに帯電される感光体上の露光部分にトナー粒子を付着させて、感光体上の静電潜像を現像し、画像を形成する。
【００１５】
中間転写体は、各感光体との間の電界に従って、感光体に付着されたトナー粒子を転写する。中間転写体上に重ね合わされた４色カラー画像を形成するトナー粒子を含むトナー層から、キャリア除去ユニットによりキャリア液体が除去される。中間転写体上にトナー粒子で形成された画像にはキャリア液体が含まれており、キャリア除去ユニットは、過剰のキャリアオイル分を除去する。例示のキャリア除去ユニットは、各感光体のプロセス下流でかつ次の感光体の上流に１つまたは複数配置される。図示の例においては、中間転写体上で、各感光体間に１つづつ、最後の感光体の後に（それ故、最初の感光体の前に）仕上げとして２つのキャリア除去ユニットを配置している。
【００１６】
その後、４色カラー画像は印刷媒体との接触部において、加圧ローラにより加圧することにより印刷媒体に転写された後、定着ユニットを用いて定着処理される。
【００１７】
図２は、図１に例示したようなキャリア除去ユニットをさらに説明するための図である。図示の構成は、中間転写体上の過剰のキャリア液をキャリア除去ローラを用いて除去するものとして例示しているが、本発明は、中間転写体に限らず感光体をも含む一般的画像支持体から、印刷媒体に転写する場合に適用可能である。また、本発明は、画像支持体の温度及び転写時の印刷媒体の温度を適切に制御すると共に、混合トナーを用いることに特徴を有しているが、キャリア除去ユニット自体は従来公知の構成にすることができる。
【００１８】
キャリア除去ユニットとしては、例示したように、画像支持体に当接して、過剰キャリア液を除去しながらトナーを再擬集させるためのキャリア除去ローラと、このローラにバイアス電圧を印加する構成によって実現することができる。キャリア除去ローラは、画像支持体とは逆方向に回転させることにより、多くのキャリア除去を実現することができる。ここで、逆方向とは、両ローラの接触表面が互いに逆方向に移動する方向を意味している。
【００１９】
キャリア除去ローラは、例えば、金属ローラを用いて、画像支持体上のトナー粒子と同極性のバイアス電圧を印加することにより、トナー画像は画像支持体側に押しつけられつつ、トナー粒子が凝集する。それによって、トナー外層には、より純粋なキャリア液が存在し、それをキャリア除去ローラの回転により除去する。キャリア除去ローラによって除去されたキャリア液は、キャリア除去ローラに当接するブレードによって回収される。なお、キャリア除去ユニット自体としては、例えばキャリア除去ローラに代えてキャリア除去ベルトを用いることができるなど、種々の変更が可能である。
【００２０】
本発明は、シリコーンオイル中にレジン（樹脂）と顔料からなるトナー粒子を分散させた不揮発性液体トナーを用いるが、そのレジンとして、軟化温度の異なる２種類のレジンを混合して用いる。一方のレジンの軟化温度をＴｇ１、他方のレジンの軟化温度をＴｇ２，混合したレジンの軟化温度をＴｇ３、溶融温度をＴｍ３とすると、Ｔｇ１＜Ｔｇ３＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３の関係になるように選択する。そして、本発明は、画像支持体の温度をＴ４、転写時の印刷媒体温度をＴ５とした時、Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２＜Ｔｍ３＜Ｔ５、の関係を満足するように、画像支持体の温度を、そしてそれに加えて、転写時の印刷媒体の温度を制御する。画像支持体の温度は、その表面或いは表面近くの温度を、図２に示すように温度センサで検出し、この検出された温度が、上記画像支持体の温度Ｔ４として、上記の関係を満たすようにヒータに流れる電流を制御することにより行うことができる。また、転写時の印刷媒体の温度は、図１に示す加圧ローラ内部にヒータを備えて、加圧ローラにより加熱することにより行うことができる。或いは、印刷媒体が転写部に送られる前に、印刷媒体を事前に加熱することにより行うことができる。或いは、これらの両方の加熱手段を用いて行うことができる。いずれにしても、印刷媒体を加熱することにより、転写時において印刷媒体温度Ｔ５が上記の関係を満たすように温度制御する。
【００２１】
画像支持体の温度を２種類のレジンの軟化温度の間に設定して、キャリア除去を行うと、一方のレジンは軟化温度を超えているために、キャリア除去が効率的に行え、他方のレジンは軟化温度を超えていないために、画像支持体上に対する接着力を抑制する役割をするために、結果としてキャリア除去を充分行った状態（固形分比率５０％〜９０％以上）で、画像支持体に対する接着力は低くすることができる。さらに、媒体温度を、混合トナーの溶融温度よりも高く設定することによって、更に強い粘着力を発生させて転写させる。このとき、画像支持体に対する接着力は、低いので転写効率が良い状態で転写することができる。
【００２２】
この混合トナーとして、望ましくは、（Ｔ４−Ｔｇ１）＜２０℃、かつ、（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃の設定のものを用いる。（Ｔ４−Ｔｇ１）＜２０℃の時、Ｔｇ１レジンによる接着力が強くなり過ぎず、かつＴｇ２のレジンによって画像支持体への接着力が抑制されるので転写効率が良好である。これに対して、（Ｔ４−Ｔｇ１）≧２０℃の時、Ｔｇ１のレジンの溶融状熊が進みすぎるために、画像支持体への接着力が局所的に強くなってしまい、Ｔｇ２によって抑制しきれずに転写抜けが発生する。
【００２３】
また、（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃の時、Ｔｇ２のレジンがＴｇ１のレジンの画像支持体への接着力を抑制するために、転写効率が良好であるのに対して、（Ｔｇ２−Ｔ４）≦１０℃の時、Ｔｇ２の接着力を抑制する能カが弱いために、画像支持体への接着力が高くなってしまい、転写抜けが発生する。
【００２４】
また、混合トナーのそれぞれのレジンの混合比として、Ｔｇ１のレジンの混合比を２０％以上８０％以下とした混合トナーを用いることが望ましい。Ｔｇ１のレジンの混合比が２０％以上８０％以下の時、キャリア除去効率が良い状態で、かつＴｇ２のレジンでＴｇ１レジンの接着力を抑制できるため転写が良好に行われる。Ｔｇ１のレジンの混合比が２０％以下の時、軟化温度に達していないＴｇ２の割合が多くなるためキャリア除去効率が悪化して、定着不良が生じる。逆に、Ｔｇ１のレジンの混合比が８０％以上の時、Ｔｇ２のレジンで画像支持体への接着力を抑制しきれなくなり、転写不良が生じる。
【００２５】
【実施例】
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１は、それぞれのトナー（トナーＡ〜Ｅ）中のレジンの軟化温度（Ｔｇ１、Ｔｇ２）と、その配合割合、混合トナーとしての軟化温度（Ｔｇ３）と溶融温度（Ｔｍ３）を示している。トナーＡは、１種類のレジンで構成されたトナーである。なお、これ以外に、顔料、その他の助剤を合わせて１００％になる。ここで使用したトナーＡ〜Ｅのそれぞれは、レジンとしてビィスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、その重合度を変えることによって軟化温度を変化させたサンプルを作成して用いた。また、ポリエステル樹脂などの分子量の違いによって軟化温度が異なるものも知られており、本発明は、軟化温度を変化させることのできる樹脂であれば、ここで用いたエポキシ樹脂に限定されることなく用いることができる。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２は、表１で示した各トナーを用いて、かつ、画像支持体温度Ｔ４とキャリア除去回数を変化させて、中間転写体から印刷用紙への転写効率を調べた結果を示している。転写効率は、最も良いものを○、良いものを△、悪いものを×、最も悪いものを××で、それぞれ示している。一般的に言って、キャリア除去をすればする程、転写効率は悪くなる傾向があるが、しかし、キャリア液の除去が不十分だと、定着におけるトナー層の溶融に影響を与えたり、リビュレッツ（リブ）と呼ばれるまだら模様が発生して画像を乱したりすることがあるのは前述した通りである。
【００３０】
１種類のレジンで構成されたトナーＡを用いた場合、転写効率が良好な条件は存在するが、キヤリア除去回数を増やしたり（転写前の固形分比率をあげる）すると転写効率は悪くなりやすい。また、温度条件にも敏感である。これは、レジンが１種類で構成されていると、温度に対してトナー全体が軟化状態、溶融状態になるために画像支持体に対する接着力が強くなり、転写効率の良好条件が狭くなるためである。
【００３１】
これに対して、２種類のレジンで構成されたトナーＢ〜Ｅでは、画像支持体温度、キャリア除去回数の条件に対して、転写効率の艮好な範囲が広くなっている。これは、２種類のレジンの軟化温度Ｔｇ１、Ｔｇ２に対して、画像支持体温度Ｔ４をＴｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２、と設定することにより、軟化温度をこえていないレジンが画像支持体への接着力を抑制する役割をするために、温度に対してや、キャリア除去回数に対して、転写効率の良好な範囲が広がると考えられる。
【００３２】
また、混合レジンの構成を変えたそれぞれのトナーの転写効率の結果から以下のように考察できる。
【００３３】
Ｔｇ１＜Ｔ４＜Ｔｇ２、の条件であっても、Ｔｇ１がＴ４に対して低すぎると、溶融状態が進み過ぎて、局所的に転写効率が悪化してしまう。
【００３４】
また、Ｔｇ２がＴ４に近すぎると、溶融を抑制する力が弱くなり転写効率が悪くなる。上の実験結果より、転写効率がより良好な条件は、（Ｔ４−Ｔｇ１）＜２０℃、かつ、（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃の条件の時である。（Ｔｇ２−Ｔ４）が高すぎても、溶融が進まず転写効率が悪くなる。よって、３０℃＞（Ｔｇ２−Ｔ４）＞１０℃、が望ましい。
【００３５】
また、媒体温度も今回の実験では、Ｔｇ３＜Ｔ５、の設定であったが、媒体の転写時に溶融状態が進むほど転写効率は良好になる結果になるため、Ｔｍ３＜Ｔ５、の条件が望ましい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、不揮発性液体現像液に用いられるレジンとして、軟化温度の異なる２種類のレジンを混合して用いると共に、画像支持体の温度を所定条件に設定することにより、
・画像支持体温度に対して転写効率の良好な範囲が広くなる、
・キャリア除去回数に対して転写効率の良好な範囲が広くなる、
などの効果が得られる。
【００３７】
この結果、画像支持体の表面状態、環境変化などに対して安定して印刷媒体に転写できる。これにより、本発明によれば、安定して高画質な画像を得ることができるようになるという効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化するフルカラー電子写真装置の構成を例示する図である。
【図２】図１に例示したようなキャリア除去ユニットをさらに説明するための図である。
【図１】
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【図２】
2004012559.tif 000006