(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー固形分と不揮発性のキャリア液から成る液体現像液を用いて潜像坦持体上に形成された静電潜像を現像する電子写真装置から回収された回収キャリア液から、混入した残存トナー固形分を除去してキャリア液を分離して抽出するキャリア液リサイクル装置において、
回収キャリア液を注入する注入口及びトナー固形分を除去したキャリア液を排出する排出口を備えた導電性パイプと、該導電性パイプの内側に半径方向の隙間を設定して配置した導電性ローラを備えて、
前記導電性パイプは、前記導電性ローラ回転方向の上流側に位置する前記注入口から下流側に位置する前記排出口まで周方向に渡って前記導電性ローラとの間に前記半径方向の隙間を有して覆う形状を有し、回収キャリア液を注入する注入口側から排出する排出口側へ向けて、前記隙間によって前記導電性ローラの表面上に形成される回収キャリア液の層を限定して移動させ、
前記導電性パイプの両側において前記半径方向の隙間を密閉して軸方向両側から回収キャリア液が漏れ出ないように構成し、
残存トナー固形分が前記導電性ローラ表面に移動する方向のバイアス電圧を、前記回収キャリア液が注入された後抽出されるまでの略全体に亘って前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間に印加することで残存トナー固形分を十分に前記導電性ローラ表面に堆積させ、
前記導電性ローラ表面に堆積したトナー固形分を通過させつつ、キャリア液を溜めるのに十分な弾性を有するブレードを、前記導電性ローラ回転方向の下流側に備えて、前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間の前記半径方向の隙間を下流側で塞ぐように配置し、そしてさらに、前記導電性パイプによって覆われていない前記導電性ローラの円周上の位置において前記導電性ローラの表面に堆積した残存トナー固形分を回収する回収ブレードを設けた、
ことから成るキャリア液リサイクル装置。
【請求項２】
前記導電性ローラ回転方向の下流側に位置する前記排出口から回収キャリア液を注入するよう構成した請求項１に記載のキャリア液リサイクル装置。
【請求項３】
前記導電性ローラ表面に剥離層を設け、該導電性ローラの表面にトナー固形分が固着する事を防止した請求項１に記載のキャリア液リサイクル装置。
【請求項４】
前記入口側に前記回収キャリア液を注入する前に、該回収キャリア液は、フィルタにより、トナー固形分以外の異物が予め除去されるよう構成した請求項１に記載のキャリア液リサイクル装置。
【請求項５】
前記回収キャリア液は、前記入口側に注入される前に予め或いは注入後に加熱されるよう構成されている請求項１に記載のキャリア液リサイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
不揮発性液体トナーを用いる電子写真装置において潜像担持体（感光体）及び中間転写体上で回収した残存トナー粒子を含んだキャリア液の中から効率良く高純度のキャリア液を抽出するキャリア液リサイクル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
潜像坦持体に静電潜像を生成し、それにトナーを付着させて中間転写体や紙などに転写して定着する電子写真装置において、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の現像方法として、潜像坦持体に形成される静電潜像の非露光部分に液体トナーが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、潜像坦持体に対して、シリコーンオイルなどのプリウェット液を塗布するというプリウェット処理方法が提案されている（特開平7−271107参照）。
【０００３】
しかし、プリウェット液を使用するために、液体トナーのキャリア液以外にも過剰なオイルが存在することになり、このため、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。
【０００４】
そこで、過剰のプリウェット液やキャリア液から成るオイル分を取り除くために、潜像坦持体上の現像後の位置や中間転写体上にキャリア除去機構を備えることが行われている（特開2000−250319、或いは特開2000−56573参照）。このようなキャリア除去機構によって回収されたキャリア液（プリウェット液を含む）には、トナー粒子が混入しているが、このトナー粒子を分離除去することによりキャリア液を再利用することができる。なお、プリウェット液を用いる場合、再利用のためには、プリウェット液とキャリア液に同種のオイル、例えばシリコーンオイルを用いることが前提となる。
【０００５】
従来より、使用済みの現像液からキャリア液と固形分を分離する方式が公知である。特開平１０−７４０２７号公報は、容器の中に一旦使用済みの回収された現像液を貯めると共に、該現像液中の複数の電極板に電界を印加しつつ、それを回転させ電極板に吸着した固形分をブレード等で取除く方式を開示する。この方式は、回収現像液を一旦容器の中に貯める必要があって時間的なロスが多いことと、連続的に処理を行なう場合、純度の高いキャリア液を抽出することが困難である。
【０００６】
また、特開２０００−８９５７３号公報は、液拡散抑制部材である発泡体を用いる方式を開示する。この方式は、回収液体現像液が通過する方向に互いに異なる電位の電極間を通過させ、帯電した固形分を、いずれか一方の電極に電着させることによって、該固形成分とキャリア液とに分離するものであり、その電極間に、現像液の拡散を抑制する液拡散抑制部材として、発泡体が配設される。
【０００７】
このような方式は、液拡散抑制部材である発泡体を用いているために目詰まりが発生しやすく寿命が短く、また処理能力は発泡体に対する浸透速度に非常に依存するため、処理能力が劣る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、単位時間当たり処理可能な回収現像液量に制限が必要となる。また、処理量を増やすには、電極板の面積を増やす方法があるが、この場合、非常に大きな場所が必要となったりコストＵＰにつながったりしてしまう。
【０００９】
本発明は、係る問題点に鑑みなされたものであり、感光体及び中間転写体上から回収したキャリア液から、純度の高いキャリア液を抽出し、また処理量に関しても十分な量を連続的に処理できるキャリア液リサイクル装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のキャリア液リサイクル装置は、トナー固形分と不揮発性のキャリア液から成る液体現像液を用いて潜像坦持体上に形成された静電潜像を現像する電子写真装置から回収された回収キャリア液から、混入した残存トナー固形分を除去してキャリア液を分離して抽出する。このキャリア液リサイクル装置は、回収キャリア液を注入する注入口及びトナー固形分を除去したキャリア液を排出する排出口を備えた導電性パイプと、該導電性パイプの内側に半径方向の隙間を設定して配置した導電性ローラを備える。導電性パイプは、導電性ローラ回転方向の上流側に位置する注入口から下流側に位置する排出口まで周方向に渡って導電性ローラとの間に半径方向の隙間を有して覆う形状を有し、回収キャリア液を注入する注入口側から抽出する排出口側へ向けて、前記隙間によって導電性ローラの表面上に形成される回収キャリア液の層を限定して移動させる。導電性パイプの両側においては、半径方向の隙間を密閉して軸方向両側から回収キャリア液が漏れ出ないように構成する。残存トナー固形分が導電性ローラ表面に移動する方向のバイアス電圧を、回収キャリア液が注入された後抽出されるまでの略全体に亘って導電性パイプと導電性ローラとの間に印加することで残存トナー固形分を十分に導電性ローラ表面に堆積させる。導電性ローラ表面に堆積したトナー固形分を通過させつつ、キャリア液を溜めるのに十分な弾性を有するブレードを、導電性ローラ回転方向の下流側に備えて、導電性パイプと導電性ローラとの間の半径方向の隙間を下流側で塞ぐように配置し、そしてさらに、導電性パイプによって覆われていない導電性ローラの円周上の位置において導電性ローラの表面に堆積した残存トナー固形分を回収する回収ブレードを設ける。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、例示に基づき、本発明を説明する。本発明は、不揮発性を示す高粘度、高濃度の液体トナーを用いる電子写真装置から回収されたキャリア液を対象として、そこから、混入したトナー固形分を除去して高純度のキャリア液を抽出する。このような液体トナーは、例えば、キャリア液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で、このシリコーンオイル中に樹脂と顔料からなる平均粒径0.5〜3μｍ程度のトナー粒子が5〜30％程度の比率、望ましくは10〜25％の比率で分散している不揮発性のものである。
【００１４】
液体トナーリサイクル装置は、現像部から回収した使用済みの液体トナーの濃度に応じて、高濃度液体トナー或いは希釈キャリア液、若しくはその両方を混合することにより所定濃度の液体トナーを再生しているが、本発明に基づき抽出された高純度のキャリア液は、希釈キャリア液の一部として再利用することができる。これにより希釈キャリア液や廃液を少量に抑えることが可能になる。
【００１５】
図１は、回収したキャリア液から純度の高いキャリア液を抽出するキャリア液抽出装置の第１の例を、断面図で示している。軸方向に所定長さを有する導電性パイプ１の半径方向内側に隙間（5〜2000μm）を設定して、回転可能な導電性ローラ２が絶縁性軸受け（図示省略）によって支持されている。軸方向両側のそれぞれにおいて絶縁性軸受けは、その中央部で導電性ローラ２を導電性パイプ１から絶縁して回転可能に支持するだけでなく、導電性パイプ１の両側において導電性ローラ２との間の半径方向の隙間を密閉して、軸方向両側から回収キャリア液が漏れ出ないように構成している。また、導電性ローラ２に堆積した残存トナー固形分を回収する回収ブレード３、及び抽出したキャリア液を溜めるためのブレード４、回収キャリア液を注入する注入口６、抽出したキャリア液を排出する排出口７が設けられる。導電性ローラ２は、グラウンド電位Ｇに接地される一方、導電性パイプ１には、トナー固形分を導電性ローラ２の表面側に移動させる方向のバイアス電圧が印加される。
【００１６】
このようなキャリア液抽出装置の動作において、バイアス電圧が印加された状態で、導電性ローラ２を図中の矢印方向に回転させつつ、注入口６から使用済みの回収キャリア液を注入する。このキャリア液は、導電性ローラ２の回転につれて、排出口７の方向に移動する。この比較的に長い移動経路に沿って、バイアス電圧に基づく電界が半径方向に印加されるので、トナー固形分は十分に導電性ローラ表面側に付着する。その結果、排出口７からは純粋なキャリア液が抽出される。その際、ブレード４は導電性ローラ２の表面側に付着して堆積したトナー固形分を通過させつつ、キャリア液を溜めるのに十分な弾性を有するように、例えばウレタンゴムによって構成することができる。トナー固形分は、例えばウレタンゴムによって構成することのできる回収ブレード３によって掻き取られて回収される。
【００１７】
また、注入キャリア液は、このリサイクル装置に送る前に、予めフィルタにより、トナー以外の紙粉などの異物を除去することができる。
【００１８】
さらに、回収キャリア液のトナー固形分の除去効率を向上させるために、回収キャリア液を注入する前の段階で、或いは注入後に（例えば導電性ローラ２或いは導電性パイプ１を加熱することにより）キャリア液を加熱することができる。
【００１９】
また、図１に示した構成において、回収キャリア液を図示の排出口７の側から注入し、注入口６から排出すると共に、導電性ローラ２の回転スピードを遅く（0.01〜100mm/s）設定することにより、キャリア液抽出の純度をさらに向上させることが可能となる。つまり、導電性ローラ回転方向の下流側から回収キャリア液を注入することで、抽出キャリア液排出側（図示の注入口６）へは、液体の押し込む力（広がり）で運搬されるため、液にバイアス電圧に基づく電界が印加されている時間を長くすることができ、より純度の高いキャリア液の抽出が可能となる。
【００２０】
導電性ローラ２の表面には、剥離層を設けて、導電性ローラ２の表面にトナー固形分が固着する事を防止することが可能となる。例えばその剥離層にはフッ素コーティングを用いることができる。
【００２１】
図２は、キャリア液抽出装置の第２の例を示す図である。図示のように、水平面に対し傾き（5°〜90°）を持って導電性平板９が配置される。そして、この導電性平板９と平行に、所定の隙間（5μm〜2000μm）を設定して別の導電性平板１１が配置される。さらに、この別の導電性平板１１は、回転支点１０により開閉可能に構成されて、図中において一点鎖線で示すオープン状態にある時に、クリーニング部材１２が導電性平板９上を摺動するよう構成されている。そして、導電性平板９は、グラウンド電位に接地される一方、別の導電性平板１１にバイアス電圧が印加される。
【００２２】
このようなキャリア液抽出装置の動作において、別の導電性平板１１を閉じて、導電性平板９と平行にして、バイアス電圧が印加された状態で、図中右側の矢印で示す方向から、２つの導電性平板の間に回収キャリア液を注入する。導電性平板は傾きを持って配置されているので、回収現像液は、図中右側から左側に移動する。この比較的に長い移動経路に沿って、バイアス電圧が印加されるので、トナー固形分は十分に導電性平板９の表面側に付着して堆積する。その結果、排出口からは純粋なキャリア液が抽出される。そして、トナー固形分が所定量堆積する毎に、回収キャリア液の注入を停止して、別の導電性平板１１をオープンして、クリーニング部材１２を作動させることにより、導電性平板９の表面上に堆積したトナー固形分を掻き取って排出する。
【００２３】
この導電性平板９の表面には、剥離層を設けることにより、導電性平板９の表面にトナー固形分が固着する事を防止することができる。例えばその剥離層にはフッ素コーティングを用いることができる。
【００２４】
また、回収キャリア液のトナー固形分の除去効率を向上させるために、回収キャリア液を注入する前の段階で、或いは注入後に（例えば導電性平板９或いは別の導電性平板１１を加熱することにより）キャリア液を加熱することができる。
【００２５】
図３は、キャリア液抽出装置の第３の例を示す図である。図２に図示の別の導電性平板１１に代えて、所定間隔に配置された導電性ワイヤ１４が設けられる点においてのみ、第２の例とは相違する。この導電性ワイヤ１４は、第２の例と同様に、回転支点１３により開閉可能であり、かつ、そのオープン状態で、クリーニング部材１２が作動する。そして、この導電性ワイヤ１４にバイアス電圧が印加される一方、導電性平板９がグラウンド電位に接地されて、先の例と同様にして、回収キャリア液から、トナー固形分が分離されて、純粋キャリア液が回収される。
【００２６】
図４は、先に例示したようなキャリア液抽出装置において用いることのできるクリーニング手段を例示する図である。図示のクリーニング手段は、導電性平板９の表面に堆積したトナー固形分を掻き取り回収するためのブレード１５と、それを導電性平板９の表面に沿って平行移動させる部材１６とから構成される。このブレード１５は、回収キャリア液が注入されているときには、図中一点鎖線で示す退避位置にあって、クリーニング動作の時に、導電性平板９に沿って平行移動させることにより、導電性平板９の表面に堆積したトナー固形分を掻き取って回収する。
【００２７】
図５は、図４とは異なるクリーニング手段を例示する図である。図４に示したブレード１５に代えて、クリーニングローラ１７と掻き取りブレード１８が用いられる。クリーニング動作において、クリーニングローラ１７を導電性平板９の表面に沿って平行移動させる部材１６によって平行移動させつつ、それを回転させることにより、導電性平板９の表面に堆積したトナー固形分をクリーニングローラ１７の表面に付着させ、そして、このトナー固形分は次に掻き取りブレード１８によって掻き取って回収される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、電子写真装置より回収部材を介して回収された余剰キャリア液（残存トナーを含んでいる）の層厚を厚く形成し、比較的長時間電界を印加することで純度の高いキャリア液を抽出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回収したキャリア液から純度の高いキャリア液を抽出するキャリア液抽出装置の第１の例を示す断面図である。
【図２】キャリア液抽出装置の第２の例を示す図である。
【図３】キャリア液抽出装置の第３の例を示す図である。
【図４】先に例示したようなキャリア液抽出装置において用いることのできるクリーニング手段を例示する図である。
【図５】図４とは異なるクリーニング手段を例示する図である。
【符号の説明】
１  導電性パイプ
２  導電性ローラ
３  回収ブレード
４  キャリア液を溜めるブレード
６  注入口
７  排出口
９  導電性平板
１１  別の導電性平板
１２  クリーニング部材
１３  回転支点
１４  導電性ワイヤ
１５  ブレード
１６  平行移動させる部材
１７  クリーニングローラ
１８  掻き取りブレード
【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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