(57)【要約】【課題】  二次転写ユニットにおいて二次転写不良を防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト７０上には、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにおいて、各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋから順次画像が転写される。一次転写ユニット６０Ｋと二次転写ユニット８０との間にトナー層拡散部材１０を設ける。中間転写ベルト７０上で画像を形成するトナー粒子は、このトナー層拡散部材１０からの振動を受け中間転写ベルト７０表面から剥がされ、キャリア液中に分散するような状態となり、二次転写ユニット８０での二次転写不良の発生を防止することができる。【選択図】      図１
2007093736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液にトナーを分散した液体トナーにより感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
該感光体上に現像された像を中間転写媒体に転写する一次転写手段と、
該中間転写媒体に転写された像を記録媒体に転写する二次転写手段と、
該記録媒体に転写された像を加熱加圧し該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
該一次転写手段と該二次転写手段との間にトナー層拡散手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該中間転写媒体上に像を順次転写する複数の該一次転写手段を有し、
複数の該一次転写手段のうち最後に該中間転写媒体上に像を転写する該一次転写手段と、該二次転写手段との間に該トナー層拡散手段を配置した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】
該中間転写媒体上の余剰キャリア液を除去する余剰キャリア液除去手段を有し、
該中間転写媒体が移動する方向の上流側から、該一次転写手段、該余剰キャリア液除去手段、該トナー層拡散手段、該二次転写手段の順番で各手段を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
該トナー層拡散手段は、圧電セラミック素子から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
該トナー層拡散手段は、ＡＣバイアスが印加された電極から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等からなるキャリア液にトナーを分散させた液体トナーにより感光体上に形成された静電潜像を現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等からなるキャリア液にトナーを分散させた高粘度の液体トナーを用いた液体現像方式の電子写真装置が知られている。キャリア液中にトナー粒子を分散させた液体トナーを用いる、このような装置では、現像時に感光体の表面にトナーを付着させたり、転写時に中間転写ベルトの表面から用紙にトナー粒子を移動させたりするために、荷電したトナー粒子を液体トナーの溶媒（キャリア液）中を電界の作用で移動（電気泳動）させる現象を利用している。このような現象を利用するために、このような装置においては、感光体上、中間転写ベルト上等の各所でキャリア液とトナー粒子との比率をコントロールすることが重要となってくる。
【０００３】
特許文献１（特開２０００−１２２４２７号公報）には、潜像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに電界の作用により一次転写する一次転写手段と、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に電界の作用により二次転写する二次転写手段とを有し、一次転写手段による一次転写を複数回行うことによって、中間転写ベルト上に重ね合わせ画像を形成し、この重ね合わせ画像を一括して二次転写する画像形成装置において、二回目以降に一次転写されるトナー像の現像に使用される液体トナー担持体上の現像液のトナー固形分率を、一回目に一次転写されるトナー像の現像に使用される液体トナー担持体上の現像液のトナー固形分率に応じて制御する、トナー固形分率制御手段が設けられた画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１２２４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されているようなカラー画像形成装置においては、１色目のトナー粒子が、潜像担持体から中間転写ベルトに一次転写さる際に電界を受け、さらに２色目以降のトナー粒子が、中間転写ベルトに一次転写さる際に電界を受ける、というように複数色のトナー粒子を中間転写ベルトに順次重ね合わせていくうちに、トナー粒子は複数回電界を受けて、トナー粒子同士が凝集し膜状態となる。
【０００５】
このような状態となった段階、すわなち、用紙転写前の段階の中間転写ベルト上のトナー粒子の様子を拡大した図を図１１に示す。図１１においては、併せて用紙表面の様子も示されている。用紙転写前の中間転写ベルト上では、中間転写ベルト表面１０１に近い側にトナー粒子１０２の層がありその上にキャリア液１０３の層がある状態となっており、また、用紙表面は、用紙繊維１０４が網の目状に入り組んだ状態となっている。
【０００６】
この状態で用紙転写部（二次転写部）に進入すると、特にラフ紙においてキャリア液が先に用紙繊維の網目に吸収されるため、中間転写ベルト上のトナー粒子層が電気泳動しにくくなり、中間転写ベルト上にトナー粒子が残ってしまう二次転写不良となる。図１２に、二次転写後、二次転写不良を起こした際の中間転写ベルト、用紙上のトナー粒子及びキャリア液の様子を拡大したものを示す。図に示されるように、一部トナー粒子１０５が用紙側に移動せず、中間転写ベルト表面１０１上に残留してしまっている。このような二次転写不良は、一部のトナー粒子１０５が一次転写の際の電界により中間転写ベルト表面１０１側に強固に凝集・固着してしまうことが原因の一つであり、さらに、前述のように、キャリア液を吸収しやすい用紙の場合、用紙繊維１０４の側に、キャリア液１０８のみが先に移動してしまうことによりトナー粒子１０５が電気泳動し、用紙側に移動するのに十分な溶媒が足りなくなることも原因である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、キャリア液にトナーを分散した液体トナーにより感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該感光体上に現像された像を中間転写媒体に転写する一次転写手段と、該中間転写媒体に転写された像を記録媒体に転写する二次転写手段と、該記録媒体に転写された像を加熱加圧し該記録媒体上に定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、該一次転写手段と該二次転写手段との間にトナー層拡散手段を配置したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、該中間転写媒体上に像を順次転写する複数の該一次転写手段を有し、複数の該一次転写手段のうち最後に該中間転写媒体上に像を転写する該一次転写手段と、該二次転写手段との間に該トナー層拡散手段を配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、該中間転写媒体上の余剰キャリア液を除去する余剰キャリア液除去手段を有し、該中間転写媒体が移動する方向の上流側から、該一次転写手段、該余剰キャリア液除去手段、該トナー層拡散手段、該二次転写手段の順番で各手段を配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、該トナー層拡散手段は、圧電セラミック素子から成ることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、該トナー層拡散手段は、ＡＣバイアスが印加された電極から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一次転写手段と二次転写手段との間にトナー層拡散手段が配置されているので、中間転写媒体がトナー層拡散手段の近傍を通過すると、トナー粒子はトナー層拡散手段からの振動を受け中間転写媒体表面から剥がされるような状態となる。この結果、トナー層拡散部材１０近傍通過後は、トナー粒子の層はキャリア液の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、トナー粒子が全て完全に用紙等の媒体に転写されず、中間転写媒体の表面に残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【００１３】
また、トナー層拡散手段として、ＡＣバイアスが印加された電極を用いる場合には、中間転写媒体がこの電極近傍を通過すると、トナー粒子は電極からの縦方向の電界を受け中間転写媒体表面から剥がされ、さらに、トナー粒子の層はキャリア液の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、中間転写媒体の表面にトナー粒子が残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、画像形成装置の下部に配置されており、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０は、画像形成装置の上部に配置されている。
【００１５】
中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ８２、８５に張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。中間転写ベルト７０、一次転写バックアップローラ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ及び感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋとで構成された一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、中間転写ベルト７０上に４色の液体トナーが順次重ねて転写され、フルカラー液体トナー像が形成される。
【００１６】
二次転写ユニット８０は、二次転写ローラ８１、ベルト駆動ローラ８２、二次転写ローラブレード８３、二次転写ローラクリーニング液回収部８４から成っており、中間転写ベルト７０上に形成された単色液体トナー像やフルカラー液体トナー像を用紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
【００１７】
不図示の定着ユニットは、用紙等の媒体上に転写された単色液体トナー像やフルカラー液体トナー像を用紙等の媒体に融着させて永久像とするための装置である。
【００１８】
本発明においては、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋと二次転写ユニット８０との間の中間転写ベルト７０の背面には、トナー層拡散部材１０が設けられている。
【００１９】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）液体トナー、マゼンタ（Ｍ）液体トナー、シアン（Ｃ）液体トナー、ブラック（Ｋ）液体トナーで潜像を現像する機能を有している。イエロー（Ｙ）液体トナー、マゼンタ（Ｍ）液体トナー、シアン（Ｃ）液体トナー、ブラック（Ｋ）の各液体トナーは、キャリア液に各色のトナーを分散させたものが用いられる。
【００２０】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、概略、各液体トナーを貯蔵する現像トナー容器５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ、これら現像トナー容器から各色液体トナーを現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋに供給するトナー供給ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを帯電する帯電器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、帯電された感光体に静電潜像を形成する不図示の露光ユニット（露光ユニットの光路は、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）から成る。
【００２１】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの構成は同様であるので、以下、現像ユニット５０Kについて説明する。
【００２２】
図１に示すように、感光体２０Kの回転方向に沿って、主に帯電ユニット３０K、露光ユニット、一次転写ユニット６０Kが配されている。感光体２０Kは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、時計回りに回転する。
【００２３】
帯電ユニット３０Kは、感光体２０Kを帯電するための装置である。不図示の露光ユニットからは、光路４０Kでレーザを照射することによって帯電された感光体２０K上に潜像を形成する。露光ユニットは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０K上に照射する。
【００２４】
現像ユニット５０Kは、感光体２０K上に形成された潜像を、ブラック（K）液体トナーを用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Kの詳細については後述する。
【００２５】
一次転写ユニット６０Kは、感光体２０Kに形成されたブラック液体トナー像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。
【００２６】
図２は、現像ユニット５０Ｋの主要構成要素を示した断面図である。図２において、現像トナー容器５３Ｋは、感光体２０Ｋに形成された潜像を現像するための、トナー及びキャリア液からなる液体トナーを収容する。現像トナー容器５３Ｋに収容されている液体トナーは、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体トナーではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体トナーである。すなわち、本実施の形態に係る液体トナーは、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体トナーである。
【００２７】
現像トナー容器５３Ｋからは、トナー供給ローラ５１Ｋにより、現像ローラ５４Ｋへと液体トナーが供給される。トナー供給ローラ５１Ｋは、円筒状の部材であり、図２の示すように時計回りに回転し、表面に微細且つ一様に螺旋状の溝を形成したアニロックローラである。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。
【００２８】
トナー規制ブレード５２Kは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成され、トナー供給ローラ５１Ｋに残存する液体トナーを掻き落として除去する。
【００２９】
現像ローラ５４Ｋは、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ５４Ｋは鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性ウレタンゴム等の弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。現像ローラ５４Ｋには、現像ローラブレード５８K、及び現像ローラクリーニング液回収部５９Kが設けられている。この現像ローラブレード５８Kは現像ローラ５４Ｋの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ５４Ｋに残存する液体トナーを掻き落として除去するためのものである。現像ローラクリーニング液回収部５９Kは現像ローラブレード５８Kが掻き落とした液体トナーを貯留するタンク等の容器である。
【００３０】
均しローラ５５Kは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に回転し、金属ローラの表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をしており、その回転方向は、図２に示すように、現像ローラ５４Ｋと反対方向の時計回りである。均しローラは、現像ローラ５４Ｋ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有する。均しローラブレード５６Kは均しローラ５５Kの表面に当接するゴム等で構成され、均しローラ５５Kに残存する液体トナーを掻き落として除去するためのものである。均しローラクリーニング液回収部５７Kは均しローラブレード５６Kが掻き落とした液体トナーを貯留するタンク等の容器である。
【００３１】
感光体２０Ｋは、現像ローラ５４Ｋの幅約３２０ｍｍより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように時計回りで回転する。該感光体２０Ｋの感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体等で構成される。
【００３２】
感光体２０Ｋの周囲には、感光体ブレード２１K、感光体クリーニング液回収部２２Kが配されている。感光体ブレード２１Kは、感光体２０Ｋの表面に当接され、ゴム製で、感光体２０Ｋに残存する液体トナーを掻き落として除去する。感光体クリーニング液回収部２２Kは、感光体ブレード２１Kが掻き落とした液体トナーを貯留するタンク等の容器である。
【００３３】
帯電器３０Ｋは、感光体２０Ｋと現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流に設けられている。帯電器３０Ｋは、図示しない電源装置から液体トナー帯電極性と同極性のバイアスを印可され、感光体２０Ｋを帯電させる、このように帯電された感光体２０Ｋ上には、不図示の露光ユニットから、レーザ光が照射されることによって、潜像が形成される。形成された潜像は、現像ローラ５４Ｋにより現像され、一次転写ユニット６０Ｋにおいて、中間転写ベルト７０へと転写される。
【００３４】
次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、現像ユニットに関しては、４つの現像ユニットのうち現像ユニット５０Ｋを例にとり説明する。
【００３５】
現像トナー容器５３Ｋ中の液体トナーは、トナー固形分濃度２５%でトナー粒子はプラスの電荷を有する。この液体トナーは、トナー供給ローラ５１Ｋが回転することによって、現像トナー容器５３Ｋから汲み上げられる。トナー規制ブレード５２Kは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接し、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に形成された溝内の現像液を残しその他の余分な現像液を掻き取って、現像ローラ５４Ｋに供給する液体トナー量を規制する。このような規制によって、現像ローラ５４Ｋへ塗布される液体トナーの膜厚が約６μｍとなるように定量化される。トナー規制ブレード５２Kに掻き取られた液体トナーは重力によって現像トナー容器５３Ｋに落下し戻される。トナー規制ブレード５２Kに掻き取られなかった液体トナーは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面の凹凸の溝内に収容されており、現像ローラ５４Ｋに圧接することで、現像ローラ５４Ｋの表面に塗布される。
【００３６】
トナー供給ローラ５１Ｋによって液体トナーを塗布された現像ローラ５４Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋとのニップ部下流で均しローラ５５Kに当接する。現像ローラ５４Ｋには約＋４００Ｖのバイアスが印可されており、均しローラ５５Kには、現像ローラ８より高く、液体トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印可される。本実施形態では、均しローラ５５Kには、約＋８００Ｖのバイアスが印可されている。このため現像ローラ５４Ｋ上の液体トナー中のトナー粒子は均しローラ５５Kとのニップを通過する際に、現像ローラ５４Ｋ側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、感光体での現像の際、トナー粒子は、現像ローラ５４Ｋから感光体２０Ｋへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。
【００３７】
感光体２０Ｋはアモルファスシリコン製であり、現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流でコロナ帯電器３０Ｋのワイヤに約＋５．５ｋＶを印可することにより表面を約＋６００Ｖに帯電させられた後、露光ユニットにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ５４Ｋに印加されているバイアス＋４００Ｖと感光体２０Ｋ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界に従い、選択的にトナー粒子が感光体２０Ｋ上の画像部へと移動する。これにより、感光体２０Ｋ上に画像が形成される。キャリア液は電界の影響を受けないため、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの両方に付着する。
【００３８】
現像ニップ部を通過した感光体２０Ｋは、中間転写ベルト７０とのニップ部を通過し、１次転写が行われる。一次転写バックアップローラ６１Ｋには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖが印可されており、感光体２０Ｋ上のトナーは中間転写ベルト７０に一次転写され、感光体２０Ｋにはキャリア液のみが残る。感光体２０Ｋ上に残ったキャリア液は、一次転写部下流の感光体ブレード２１Kにより掻き取られ、感光体クリーニング液回収部２２Kで回収される。
【００３９】
一次転写ユニット６０Ｋで中間転写ベルト７０上に一次転写された画像は、二次転写ユニット８０へと向かうが、一次転写ユニット６０Ｋと二次転写ユニット８０との間に、中間転写ベルト７０上の余剰キャリアをかきとるためのスクイーズローラ１５を設けることもあり、この様子を図３に示す。このスクイーズローラ１５は、必須のものではなく、任意の構成である。スクイーズローラ１５周辺には図３に示されるように、スクイーズローラブレード１６及びスクイーズローラクリーニング液回収部１７、バックアップローラ１８が配されている。スクイーズローラ１６には＋４００Ｖ、そのバックアップローラ１８には＋２００Ｖが印加されており、トナー粒子を中間転写ベルト７０側に押し付けるような電界を発生させている。このためスクイーズローラ１６にはトナー粒子は回収されず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写ベルト７０とスクイーズローラ１６との間での泣き別れにより回収される。
【００４０】
任意の構成であるスクイーズローラ部を通過した後の中間転写ベルト７０上の画像は、次にトナー層拡散部材１０が設置されている箇所を通過する。図4にトナー層拡散部材の一例として圧電セラミック素子１３を用いたときの詳細構成を示す。図4において、図の横方向が中間転写ベルト７０の幅方向である。また、図4は、中間転写ベルト７０側からトナー層拡散部材１０を見た様子を示している。トナー層拡散部材１０は、振動印加部材として複数の円柱状の圧電セラミック素子１３を用いており、この圧電セラミック素子１３は、厚さ１．５ｍｍのステンレス板からなる圧電セラミック素子保持部材１４に貼り付けられている。図５に、このように構成されたトナー層拡散部材１０と中間転写ベルト７０との配置関係を示す。図5は、中間転写ベルト７０の進行方向からトナー層拡散部材１０の様子をみた図である。図示されるように、トナー層拡散部材１０は圧電セラミック素子１３と中間転写ベルト７０が接触するように設置されている。ここで、中間転写ベルト７０の厚みは、７０μｍである。また、中間転写ベルト７０は、体積抵抗８．２×１０９Ω・ｃｍ、比誘電率４．０のものを用いている。図6には、圧電セラミック素子の寸法を示す。圧電セラミック素子１３の寸法は直径ｄ＝７ｍｍ、長さＬ＝１８ｍｍである。
【００４１】
このような中間転写ベルト７０背面に設けられたトナー層拡散部材１０の圧電セラミック素子１３を７５ｋＨｚの振動数で縦方向に振動させる。なお、このような振動数は１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度が好ましい。振動数が低すぎると、中間転写ベルト７０自体がびびってしまうため、圧電セラミック素子１３が中間転写ベルト７０に均一に当接しなくなる。また、振動数が高すぎると振動が細かすぎることによりトナー粒子に振動が伝えられず、後述するようなトナー粒子のキャリアへの拡散が起こらない。
【００４２】
発明が解決しようとする課題の欄にも記載したとおり、中間転写ベルト７０上のトナー粒子は、中間転写ベルト７０に近い側で層状となっており、中間転写ベルト７０から遠い側にキャリア液の層が形成されている（図１１参照）。ここで、トナー層拡散部材１０の圧電セラミック素子１３により振動を受けることによりトナー粒子は中間転写ベルト７０から剥がされるようにして、キャリア液層中へ分散される。
【００４３】
図７に、中間転写ベルト７０上のトナー粒子層がトナー層拡散部材１０により振動を受け分散する様子を示す。中間転写ベルト７０の表面１０１において、トナー層拡散部材１０を通過するまでは、トナー粒子１０２は中間転写ベルト７０の表面に層状に貼り付いているが、トナー層拡散部材１０の近傍を通過すると、トナー粒子１０２はトナー層拡散部材１０からの振動を受け中間転写ベルト表面１０１から剥がされるような状態となる。この結果、トナー層拡散部材１０近傍通過後は、トナー粒子１０２の層はキャリア液１０３の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、トナー粒子が全て完全に用紙等の媒体に転写されず、中間転写ベルト７０の表面に残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【００４４】
中間転写ベルト７０の表面１０１がこのような状態となったまま、中間転写ベルト７０は次に二次転写ユニット８０へと進み、中間転写ベルト７０と二次転写ローラ８１のニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット８０において、二次転写ローラ８１には−１２００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ８２には＋２００Ｖがそれぞれ印加されており、これにより中間転写ベルト７０上のトナー粒子１０２の層は用紙等の媒体に転写される。
【００４５】
次に本発明の他の実施の形態を図1を参照しつつ説明する。本実施形態では、先の実施の形態とは異なり、余剰キャリアを除去するスクイーズ部は設けない。本実施の形態においても、先の実施の形態と同様に、中間転写ベルト７０背面には、振動を印加する手段として、トナー層拡散部材１０が設置されているが、このトナー層拡散部材１０は、図8に示されるものを用いる。図8において、図の横方向が中間転写ベルト７０の幅方向である。また、図4は、中間転写ベルト７０側からトナー層拡散部材１０を見た様子を示している。
【００４６】
本実施の形態におけるトナー層拡散部材１０は、振動印加部材として複数の円柱状の圧電セラミック素子１３を用いており、この圧電セラミック素子１３は、厚さ１ｍｍのステンレス板からなる圧電セラミック素子保持部材１４に千鳥状に貼り付けられている。図５に示される場合と同様、圧電セラミック素子１３と中間転写ベルト７０は接触するように設置されている。本実施の形態で用いられる圧電セラミック素子１３の寸法（図６参照）は直径ｄ＝１０μｍ、長さＬ＝５０μｍで、これは、厚さ５μｍの素子を１０枚積層したものからなる。
【００４７】
このような中間転写ベルト７０背面に設けられたトナー層拡散部材１０の圧電セラミック素子１３には、縦方向に１００ｋＨｚの振動数で振動するように波形を制御した電圧が印加される。これにより、先の実施の形態の場合と同様に、中間転写ベルト７０がトナー層拡散部材１０の近傍を通過すると、トナー粒子１０２はトナー層拡散部材１０からの振動を受け中間転写ベルト表面１０１から剥がされるような状態となり（図7参照）、この結果、トナー層拡散部材１０近傍通過後は、トナー粒子１０２の層はキャリア液１０３の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、トナー粒子が全て完全に用紙等の媒体に転写されず、中間転写ベルト７０の表面に残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【００４８】
本実施の形態では、中間転写ベルト７０上のトナー膜厚と同等または短い幅で、中間転写ベルト７０に振動を印加することができるので、トナーの横方向への拡散が起こらず、画質を落とすことなく、用紙への転写効率を向上することが可能である。
【００４９】
次に本発明の他の実施の形態を図９を参照しつつ説明する。本実施の形態においては、図3に示される実施の形態同様スクイーズ部が設けられる。スクイーズ部のバイアス条件などの詳細は、図3に示されるものと同様である。
【００５０】
この実施の形態では、トナー拡散部材として一対の電極を用いる。具体的には、一次転写ユニット６０Ｋと二次転写ユニット８０との間の中間転写ベルト７０両面に、図９に示すように一対の対向電極１１を設ける。この電極の中間転写ベルト７０進行方向の長さは５ｍｍであり、トナー面側の電極と中間転写ベルト７０との距離は２００μｍ以下になるように保たれている。中間転写ベルト７０背面側の電極には＋４００ＶのＤＣバイアスに加え、±８００Ｖ幅で１ｋＨｚのＡＣバイアスを印加する。中間転写ベルト７０のトナー面側の電極はアースに接続されている。なお、本実施の形態のように対向電極１１を用いる場合、ＡＣバイアスの周波数は５００Ｈｚ〜１０ｋＨｚが好ましい。周波数が低すぎるとトナー粒子がトナー層ごと移動してしまい、拡散しない。また、逆に周波数が高すぎるとトナー粒子が全く移動せず拡散しない。また、トナー粒子中間転写ベルト７０から浮き上がる方向にＤＣ成分を印加し、これにＡＣバイアスを重畳すると拡散効果が高い。
【００５１】
このようにバイアスが印加された対向電極１１により、中間転写ベルト７０が対向電極１１の近傍を通過すると、トナー粒子１０２は対向電極１１からの縦方向の電界を受け中間転写ベルト表面１０１から剥がされ、さらに、トナー粒子１０２の層はキャリア液１０３の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、トナー粒子が全て完全に用紙等の媒体に転写されず、中間転写ベルト７０の表面に残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【００５２】
この実施の形態の変形例として、図10に示すように、対向電極１１に代えて、ベルト駆動ローラ８２の曲面に沿った電極１２を、ベルト駆動ローラ８２と対向させ、中間転写ベルト７０とは離間させるように設置してもよい。この場合は、ベルト駆動ローラ８２と対向する電極１２に、例えば、−４００ＶのＤＣバイアスに加え±８００Ｖ幅で１ｋＨｚのＡＣバイアスを印加するとよい。この例においても、トナー粒子１０２は電極１２からの縦方向の電界を受け中間転写ベルト表面１０１から剥がされ、さらに、トナー粒子１０２の層はキャリア液１０３の層へと分散された状態となる。これにより、二次転写後、中間転写ベルト７０の表面にトナー粒子が残留してしまう二次転写不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図である。
【図２】現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図３】一次転写ユニットと二次転写ユニットとの間にスクイーズローラが設けられた構成を示す図である。
【図４】トナー層拡散部材の一例として圧電セラミック素子を用いたときの詳細構成を示す図である。
【図５】トナー層拡散部材と中間転写ベルトとの配置関係を示す図である。
【図６】圧電セラミック素子の寸法を示す図である。
【図７】トナー粒子層がトナー層拡散部材により振動を受け移動する様子を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るトナー層拡散部材の例を示す図である。
【図９】トナー拡散部材として電極を用いた実施の形態に係る構成を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態に係る構成を示す図である。
【図１１】用紙転写前の中間転写ベルト上のトナー粒子の様子を拡大した図である。
【図１２】転写後の中間転写ベルト、用紙上のトナー粒子を拡大した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・トナー層拡散部材、１１・・・対向電極、１２・・・電極、１３・・・圧電セラミック素子、１４・・・圧電セラミック素子保持部材、１５・・・スクイーズローラ、１６・・・スクイーズローラブレード、１７・・・スクイーズローラクリーニング液回収部、１８・・・（スクイーズ部）バックアップローラ
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・感光体
２１K・・・感光体ブレード、２２K・・・感光体クリーニング液回収部
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・コロナ帯電器
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ・・・露光ユニット光路
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・現像ユニット
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・トナー供給ローラ
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ・・・現像トナー容器
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ・・・現像ローラ
５２K・・・トナー規制ブレード、５５K・・・均しローラ、５６K・・・均しローラブレード、５７K・・・均しローラブレードクリーニング液回収部、５８K・・・現像ローラブレード、５９K・・・現像ローラクリーニング液回収部
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ・・・一次転写ユニット
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ
７０・・・中間転写ベルト
８０・・・二次転写ユニット、８１・・・二次転写ローラ、８２・・・ベルト駆動ローラ、８３・・・二次転写ローラブレード、８４・・・二次転写ローラクリーニング液回収部、８５・・・ベルト駆動ローラ
１０１・・・中間転写ベルト表面、１０２・・・トナー粒子、１０３・・・キャリア液、１０４・・・用紙繊維、１０５・・・中間転写ベルト側残留トナー粒子、１０６・・・中間転写ベルト側残留キャリア液、１０７・・・用紙側トナー粒子、１０８・・・用紙側キャリア液
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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