(57)【要約】【課題】  中間転写ベルトの微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子、紙粉等をこのクリーニング可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト７０のベルトクリーニングブレード８６の上流側には、中間転写ベルト７０にキャリア液塗布機構９０及び振動印加部材１０が設けられており、二次転写ユニット８０で二次転写が行われた後の中間転写ベルト７０上に、キャリア液塗布機構９０によりキャリア液が塗布された上で、振動印加部材１０で超音波振動が印加されることにより、中間転写ベルトの微少な凹凸に入り込んだトナー粒子等がキャリア液に拡散する。【選択図】      図１
2007108199.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、
該中間転写媒体をクリーニングする中間転写媒体クリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
該中間転写媒体にキャリア液を塗布するキャリア液塗布機構と、該中間転写媒体に振動を印加する振動印加部材とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該感光体を該キャリア液塗布機構として利用す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】
該感光体を該キャリア液塗布機構として利用するのは、印刷開始前の予備ランニング中であることを特徴とする請求項２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。乾式のトナー粒子の粒径が５〜１０μｍであるのに対して、このような液体現像方式の電子写真で用いるトナー粒子の粒径は、０．１〜３μｍと小さく、弾性を有する中間転写体を用いるような場合は、その凹部に入り込んでしまうことがある。液体現像方式の電子写真装置では、このように凹部に入り込んでしまったトナー粒子をクリーニングすることが一つの技術的な課題として挙げられる。図１２に、弾性を有する中間転写体表面１０１の微少な凹部に、キャリア液１０３と共に、粒径の小さなトナー粒子１０２や紙粉などの汚れが入り込んでしまった様子が示されている。
【０００３】
このような技術的課題を解決するための手段として特許文献１（特開２００１−１０９３４６号公報）には、キャリア液にトナーが分散されてなる液体現像剤により現像された顕像を担持する像担持体と、該像担持体上の顕像が被転写体に転写された後の像担持体表面から残留液体現像剤を除去して該表面をクリーニングするクリーニング部材とを備えた湿式画像形成装置において、上記クリーニング部材を、上記像担持体表面の上記残留液体現像剤中のトナーに対して、該表面と該トナーとの付着力より大きい付着力を有する部材で構成し、該クリーニング部材を、該トナーが付着した該表面と接触するように配置したことを特徴とする湿式画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１０９３４６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湿式画像形成装置においては、クリーニング部材とトナーとの付着力をより大きくするために、クリーニング部材に粘着剤を塗布しているが、このような粘着剤が像担持体表面側に移動してしまい、この粘着剤が像担持体表面上でトナー粒子を吸着してしまい、画質劣化の原因となることがある。
【０００５】
そこで、粘着剤を用いないクリーニング部材として、ゴム製（例えばウレタンゴム）のブレード等を用いることも考えられるが、特許文献１の公知例にもあるように像担持体表面の凹部に入り込んでしまったトナーは、ゴム製ブレードを単に像担持体表面に押し当てただけでは、回収が非常に困難である。そして、回収されずに像担持体表面に残留したトナー粒子は、像担持体に徐々に蓄積していき、部分的な転写不良を引き越し、画質悪化の原因となる。特に用紙への転写性を良好とするために、像担持体として、低硬度の弾性層を設けた転写ベルトを用いる場合では、その表面をトナーの粒径に対して十分に平滑に保つことが難しいため、この課題が顕著である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、該中間転写媒体をクリーニングする中間転写媒体クリーニング手段と、を有する画像形成装置において、該中間転写媒体にキャリア液を塗布するキャリア液塗布機構と、該中間転写媒体に振動を印加する振動印加部材とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
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、該感光体を該キャリア液塗布機構として利用することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、該感光体を該キャリア液塗布機構として利用するのは、印刷開始前の予備ランニング中であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明によれば、中間転写媒体にキャリア液を塗布した上で中間転写媒体に振動を印加するので、中間転写媒体の微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子や紙粉などの汚れを、キャリア液へと拡散することができ、中間転写媒体クリーニング手段で除去することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る発明によれば、わざわざキャリア液塗布機構を設けることなく、中間転写媒体にキャリア液を塗布することができる。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明によれば、印刷開始前の予備ランニング中にクリーニング動作が行えるので、クリーニング動作に続いて印刷を開始することで無駄にベルトを回す必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
本発明においては、中間転写ベルト７０のベルト駆動ローラ８５上流側に、振動印加部材１０及びキャリア液塗布機構９０が設けられている。また、二次転写後の中間転写ベルト７０上に残留したキャリア液、トナー粒子をクリーニングするために、ベルトクリーニングブレード８６がベルト駆動ローラ８５に巻きかけられた中間転写ベルト７０上に当接している。ベルトクリーニング液回収部８７は、ベルトクリーニングブレード８６が掻き落としたキャリア液、トナー粒子を回収するための機構である。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１．３μｍ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、トナー粒子は平均粒径１．３μｍで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。
【００３４】
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＋６００Ｖ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、一次転写が行われる。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。
【００３７】
一次転写が行われた後の中間転写ベルト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。二次転写ユニット８０において、二次転写ローラ８１には−１０００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ８２は０Ｖに保たれるようにアースに接続されており、これにより中間転写ベルト７０上のトナー粒子の層は用紙等の媒体に転写される。
【００３８】
用紙等の媒体に転写されたトナー画像は、次に不図示の定着ユニットにおいて、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融着にさせて永久像とする。
【００３９】
次に、二次転写ユニット８０における中間転写ベルト７０と二次転写ローラ８１のニップ部を通過した中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ８５上流側に設けられたキャリア液塗布機構９０の方へと向かう。
【００４０】
図３に、本発明のキャリア液塗布機構９０の詳細構成を示す。キャリア液塗布機構９０は、中間転写ベルト７０に当接してキャリア液を塗布するキャリア液塗布ローラ９１及びキャリア液塗布バックアップローラ９２、及びキャリア液を溜めておくキャリア液貯蔵部９６、キャリア液貯蔵部９６からキャリア液塗布ローラ９１にキャリア液を供給するキャリア液供給ローラ９３、９４からなる。
【００４１】
通常状態では、キャリア液塗布ローラ９１は、中間転写ベルト７０から離間させているが、中間転写ベルト７０のクリーニングを行う際に中間転写ベルト７０に当接させてキャリア液を塗布する。中間転写ベルト７０へのキャリア液の塗布量は、キャリア液の厚さで２μｍ〜２０μｍ程度とする。これは、２μｍ以下のキャリア液量では、キャリア液の量が少なすぎて、ベルトに付着した汚れが拡散しにくく、また、２０μｍ以上のキャリア液量では、キャリア液中への汚れの拡散効果は上がらず、キャリア液の無駄遣いとなってしまうことに依る。本実施の形態では、中間転写ベルト７０へのキャリア液の塗布量は、キャリア液の厚さで５μｍとした。
【００４２】
キャリア液塗布ローラ９１によりキャリア液を塗布された中間転写ベルト７０背面から、振動印加部材１０により超音波振動が印加される。このような振動印加部材１０の一例として圧電セラミック素子１１を用いる場合につき説明する。
【００４３】
図4に振動印加部材１０の一例として圧電セラミック素子１１を用いたときの構成を示す。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側から振動印加部材１０を見た様子を示している。このように、振動印加部材１０は円柱状の圧電セラミック素子１１をベルト幅方向に微小な間隔を空けて密に並べたものからなる。
【００４４】
図５には、圧電セラミック素子１１の取り付け構造を示す。振動印加部材１０は、このような圧電セラミック素子１１を、厚み１ｍｍのステンレス板１２に貼り付け、中間転写ベルト７０に接触するように配置されている。ステンレス板１２の両端部は図示されているようにL字状に曲げられており、L字先端部がベースプレート１３に固定されている。
【００４５】
圧電セラミック素子１１は、図６に示されるように、直径ｄ＝１０ｍｍ・厚みＬ＝１ｍｍの円盤状の単位圧電セラミックス素子を２０枚積層したものからなる。
【００４６】
このような圧電セラミック素子１１を振動させる際の振動周波数は５ｋHｚ〜１MHｚが好ましい。これは、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１１が中間転写ベルト７０に均一に当接しなくなってしまい、逆に振動数が高すぎると振動がこまか過ぎることとなり中間転写ベルト７０上の凹部に入り込んでしまったトナー粒子が移動せずに、キャリア液への拡散が起こらなくなってしまうことに依る。また、圧電セラミック素子１１の振動の振幅は、１μｍ〜２０μｍが好ましい。１μｍの以下の振幅では、中間転写ベルト７０上の凹部に入り込んでしまったトナー粒子がキャリア液へと拡散する効果が得られず、また２０μｍ以上の振幅では、中間転写ベルト７０自体の振動が大きくなり、圧電セラミック素子１１と中間転写ベルト７０との接触が不安定となるためである。本実施の形態では、圧電セラミック素子１１の振動周波数が２５ｋＨｚとなるように波形をコントロールして電圧を印加する。また、振動の振幅は８μｍとなるようにした。中間転写ベルト７０上のキャリア液が塗布された箇所が振動印加部材１０に到達する前から、振動印加部材１０でこの超音波振動を印加し始める。
【００４７】
ここで、中間転写ベルト７０は、８０μｍのポリイミド基材の上にウレタンゴム弾性層２００μｍで総厚みが２８０μｍのものが用いられている。また、中間転写ベルト７０は、表面粗さ２．９μｍ、体積抵抗８．２×１０９Ω・ｃｍ、比誘電率４．０である。
【００４８】
発明が解決しようとする課題の欄にも記載したとおり、弾性を有する中間転写ベルト７０を用いる場合は、トナー粒子が中間転写ベルト７０の微少な凹部に入り込んでしまうことがある。このことを解決するために、本実施の形態においては、まず前述のキャリア液塗布機構９０のキャリア液塗布ローラ９１により、キャリア液を中間転写ベルト７０上に塗布する。
【００４９】
図７には、中間転写ベルト７０の表面１０１にキャリア液が塗布されたときの様子を示す。図に示されるように、中間転写ベルト７０の凹凸のうねりを超える程度、キャリア液１０３がキャリア液塗布ローラ９１から供給される。
【００５０】
このようにキャリア液が塗布された中間転写ベルト７０は次に、振動印加部材１０により前述の通りの振動が印加される。図８には、振動印加部材１０で振動が印加されたときの中間転写ベルト７０の表面１０１の様子を示す。前述のように振動印加部材１０の圧電セラミック素子１１が、振幅８μｍ、振動周波数２５ｋＨｚで中間転写ベルト７０を振動させるので、中間転写ベルト７０の凹部に入り込んでしまっていたトナー粒子１０２は、キャリア液１０３中に拡散される。なお、このとき、トナー粒子１０２の他に、中間転写ベルト７０の微少な凹凸に入り込んでしまっていた紙粉などのよごれもキャリア液１０３中に拡散される。
【００５１】
このように振動印加部材１０で、キャリア液１０３中に散乱されたトナー粒子１０２はキャリア液１０３と共に、ベルト駆動ローラ８５部で中間転写ベルト７０上に当接しているベルトクリーニングブレード８６に掻き取られ、クリーニングされる。
【００５２】
以上の通り、本発明によれば、二次転写ユニット８０を通過した後の中間転写ベルト７０上に、キャリア液塗布機構９０でキャリア液が塗布され、中間転写ベルト７０の微少な凹凸のうねりを溢れる程度にまでキャリア液１０３が供給された上で、振動印加部材１０で超音波振動が印加される。この振動により、中間転写ベルト７０の微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子や紙粉などの汚れは、キャリア液１０３へと拡散される。この状態で、中間転写ベルト７０はベルトクリーニングブレード８６部に進入するので、中間転写ベルト７０の微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子、紙粉等をこのベルトクリーニングブレード８６で除去することができる。
【００５３】
なお、中間転写ベルト７０に対して、キャリア液塗布機構９０によりキャリア液を塗布するタイミング、及び、振動印加部材１０により超音波振動を印加するタイミングは、任意に選定することができる。先の例では、キャリア液塗布機構９０はクリーニング時のみ中間転写ベルト７０に当接するように構成したが、キャリア液塗布機構９０を常時中間転写ベルト７０に当接させるようにして、中間転写ベルト７０にキャリア液を常に供給させ続けるようにしておき、中間転写ベルト７０が回転しているときには常に振動印加部材１０を動作させる、常時クリーニングを行う方式とすることもできる。
【００５４】
また、画像形成装置の印刷動作開始時や印刷動作終了時に中間転写ベルト７０をクリーニングする特別なシーケンスを設ける、クリーニングシーケンスを採用して本発明のクリーニング方式を適用することもできる。
【００５５】
キャリア液塗布機構９０によるキャリア液を塗布する塗布時間も任意に設定することができるが、中間転写ベルト７０一周分一度の本発明によるクリーニング動作で行うことが好ましい。これは、中間転写ベルト７０上に未クリーニング部分ができてしまうことにより、クリーニング部分との差が紙上の画像に現れることを防止するためである。
【００５６】
次に本発明の第２の実施の形態を図９を参照しつつ説明する。図９は、この実施の形態に係るキャリア液塗布機構９０及び振動印加部材１０の構成を示す図である。この実施の形態において、先の実施の形態から変更されている点は、キャリア液塗布機構９０において、キャリア液塗布バックアップローラ９２が設けられていない点と、振動印加部材１０において振動部材保持部材１４が採用されている点である。その他の構成は、先の実施の形態と変わるところはない。
【００５７】
振動印加部材１０、両端部がＬ字状に曲げられたステンレス板１２を図９に示すような振動部材保持部材１４に固定してある。ステンレス板１２上に設けられている圧電セラミック素子１１の寸法や配置は先の実施の形態と同様である。この振動部材保持部材１４が、キャリア液塗布ローラ９１のバックアップローラ的な役割を果たすことにより、キャリア液塗布ローラ９１によりキャリア液を中間転写ベルト７０に塗布しながら、振動印加部材１０で超音波振動を印加できるような構成となっている。なお、通常は、キャリア液塗布ローラ９１は離間させておき、クリーニング動作を行うときにのみ、キャリア液塗布ローラ９１を中間転写ベルト７０に当接させてキャリア液を塗布する。
【００５８】
本実施の形態においても、中間転写ベルト７０へのキャリア液の塗布量は、キャリア液の厚さで５μｍとし、圧電セラミック素子１１の超音波振動の振動周波数は２５ｋＨｚ、振動の振幅は８μｍとなるようにした。
【００５９】
この実施の形態によっても、二次転写ユニット８０を通過した後の中間転写ベルト７０上に、キャリア液塗布機構９０でキャリア液が塗布され、中間転写ベルト７０の微少な凹凸のうねりを溢れる程度にまでキャリア液１０３が供給された上で、振動印加部材１０で超音波振動が印加される。この振動により、中間転写ベルト７０の微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子や紙粉などの汚れは、キャリア液１０３へと拡散される。この状態で、中間転写ベルト７０はベルトクリーニングブレード８６部に進入するので、中間転写ベルト７０の微少な凹凸に入り込んでしまっていたトナー粒子、紙粉等をこのベルトクリーニングブレード８６で除去することができる。
【００６０】
なお、この実施の形態においても、中間転写ベルト７０に対して、キャリア液塗布機構９０によるキャリア液を塗布するタイミング、及び、振動印加部材１０による超音波振動を印加するタイミングは、任意に選定することができる。また、キャリア液塗布機構９０はクリーニング時のみ中間転写ベルト７０に当接するように構成したが、キャリア液塗布機構９０を常時中間転写ベルト７０に当接させるようにして、中間転写ベルト７０にキャリア液を常に供給させ続けるようにしておき、中間転写ベルト７０が回転しているときには常に振動印加部材１０を動作させる、常時クリーニングを行う方式とすることもできる。
【００６１】
また、画像形成装置の印刷動作開始時や印刷動作終了時に中間転写ベルト７０をクリーニングする特別なシーケンスを設ける、クリーニングシーケンスを採用して本実施の形態のクリーニング方式を適用することもできる。
【００６２】
キャリア液塗布機構９０によるキャリア液を塗布する塗布時間も任意に設定することができるが、中間転写ベルト７０、１周分一度の本発明によるクリーニング動作で行うことが好ましい。これは、中間転写ベルト７０上に未クリーニング部分ができてしまうことにより、クリーニング部分との差が紙上の画像に現れることを防止するためである。
【００６３】
次に本発明の第３の実施の形態を図１０を参照しつつ説明する。図１０は、本発明の第３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。この実施の形態では、振動印加部材１０としては、第１の実施の形態で説明したもの、又は第２の実施の形態で説明したもののいずれかと同じものを用いることができる。また、この実施の形態では、感光体２０からキャリア液を中間転写ベルト７０上に塗布する構成とすることにより、キャリア液塗布機構９０を設けることを省略する。このとき、キャリア液を供給するための感光体２０は、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのどの感光体を用いても構わないので、特に限定するような表記を避ける。このように第３の実施の形態では、感光体をキャリア液塗布機構として利用するので、キャリア液を塗布するための機構を別に設ける必要がない。
【００６４】
また、この実施の形態においては、キャリア液が塗布された中間転写ベルト７０上の箇所を、二次転写ユニット８０を超えさせて、振動印加部材１０に到達させねばならないので、二次転写ユニット８０において、二次転写ローラ８１を中間転写ベルト７０上から、クリーニング動作時に離間させる構成が採用されている。
【００６５】
すなわち、本発明の第３の実施の形態では、クリーニングの際の動作の概略は、まず、感光体２０から白べた印刷を行うことによりキャリア液を中間転写ベルト７０上に塗布する。次に、キャリア液が塗布された中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ８２の巻きかけ部を通過し、振動印加部材１０に達し、これにより超音波振動が印加され、これまでみてきた実施の形態の場合と同様、中間転写ベルト７０の凹部に入り込んでしまっていたトナー粒子１０２を、キャリア液１０３中に拡散させる。そして、このように振動印加部材１０で、キャリア液１０３中に散乱されたトナー粒子１０２はキャリア液１０３と共に、ベルト駆動ローラ８５部で中間転写ベルト７０上に当接しているベルトクリーニングブレード８６に掻き取られ、クリーニングされる。このように、本発明の第３の実施の形態では、キャリア液塗布機構９０を特に設けることなく、本発明のクリーニング動作を行うことができるという効果を有する。
【００６６】
以上のようなクリーニング動作を行うために、各部がどのように動作するかを示すクリーニングシーケンス図を図１１に示す。このシーケンス図では、クリーニング動作を画像印刷開始前の予備ランニングとして行うことを想定している。このように画像印刷開始前の予備ランニング中にクリーニング動作を行えば、続いて印刷を開始することで無駄にベルトをまわすことなくクリーニングが行うことができる。
【００６７】
以下、このクリーニングシーケンスについて説明する。まず、ベルト駆動ローラ８２、８５を回転させ始め、中間転写ベルト７０の駆動を始める。（図１１（ｅ）参照）また、二次転写ローラ８１は中間転写ベルト７０から離間させておく。（図１１（ｆ）参照）このとき、同時に感光体２０の帯電を開始する。（図１１（ａ）参照）露光器は初期段階ではオフとなっているので、感光体２０には潜像は形成されない。（図１１（ｂ）参照）
次に、感光体２０帯電部の先端が現像ローラ５４とのニップに達するタイミングで現像バイアスが印加される。（図１１（ｃ）参照）感光体２０に潜像が全く形成されていないので、白べた印字となる。この結果、感光体２０から中間転写ベルト７０へとキャリア液が塗布されるような状態となる。この間、一次転写バイアスは印加されず、二次転写ローラ８１は離間されている。（図１１（ｄ）（ｅ）参照）
中間転写ベルト７０に転写された白べた印字先端（キャリア液塗布先端部）が振動印加部材１０に到達する直前に、振動印加部材１０は超音波振動を印加し始める。振動印加部材１０は、中間転写ベルト７０一周分時間分印加された後に、停止する。（図１１（ｇ）参照）振動印加部材１０は、振動周波数２５ｋＨｚ、振動振幅８μｍの振動を中間転写ベルト７０に印加し、キャリア液中にトナー粒子を拡散させる。このような状態となった中間転写ベルト７０をベルトクリーニングブレードが掻き取ることによりクリーニング動作が完了する。クリーニング動作による効果は、これまでの実施の形態で説明してきたものと同様のものである。
【００６８】
白べた印字を中間転写ベルト７０一周分行った後に、通常の画像形成動作を開始する。（図１１（ｂ）参照）感光体２０上に形成された画像先端が一次転写ユニットに到達する直前に、一次転写バイアスを印加する。（図１１（ｄ）参照）
中間転写ベルト７０に転写された画像先端が二次転写ユニットに到達する直前に、二次転写ローラ８１を中間転写ベルト７０に当接させ、二次転写バイアスを印加する。以降は通常の画像形成動作となる。
【００６９】
以上、画像印刷開始前の予備ランニング中にクリーニングシーケンスを実施する例につき説明したが、このようにクリーニングシーケンスを画像印刷開始前に行う他に、印刷動作を行っていない間にクリーニングシーケンスを行ったり、印刷動作終了時に続けてクリーニングシーケンスを行ったりするように構成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１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】本発明のキャリア液塗布機構９０の詳細構成を示す図である。
【図４】振動印加部材の一例として圧電セラミック素子を用いたときの構成を示す図である。
【図５】圧電セラミック素子の取り付け構造を示す図である。
【図６】圧電セラミック素子の寸法を示す図である。
【図７】中間転写ベルトの表面にキャリア液が塗布されたときの様子を示す図である。
【図８】振動印加部材で振動が印加されたときの中間転写ベルトの表面の様子を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るキャリア液塗布機及び構振動印加部材の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３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１１】クリーニング動作を行うために、各部がどのように動作するかを示すクリーニングシーケンス図である。
【図１２】弾性を有する中間転写体の凹部にトナー粒子が入り込んでしまった様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０・・・振動印加部材、１１・・・圧電セラミック素子、１２・・・ステンレス板、１３・・・ベースプレート、１４・・・振動部材保持部材
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、８６・・・ベルトクリーニングブレード、８７・・・ベルトクリーニング液回収部
９０・・・キャリア液塗布機構、９１・・・キャリア液塗布ローラ、９２・・・キャリア液塗布バックアップローラ、９３、９４・・・キャリア液供給ローラ、９６・・・キャリア液貯蔵部
１０１・・・中間転写ベルト（中間転写体）表面、１０２・・・トナー粒子、１０３・・・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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