(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体上に液体現像剤を用いて像担持体表面上の静電潜像をトナー像とする湿式現像装置と、該像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトからトナー像が転写され、かつ該中間転写ベルトから分離された転写紙に対し、トナー像を転写紙に定着させる定着処理を行う定着装置とを備えた画像形成装置において、
上記液体現像剤として、粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上のものを用い、上記中間転写ベルトとして、体積抵抗が１０１Ωcm以上かつ１０３Ωcm以下のものを用い、かつ、上記中間転写ベルト上に形成されたトナー像のうち、少なくとも同一の転写材に転写すべきトナー像については、二次転写から一次転写へ電流が流れこまないように、上記像担持体から上記中間転写ベルトへの一次転写と、該中間転写ベルトから転写材への二次転写とを同時に行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記中間転写ベルトから転写材への二次転写の最中には、該中間転写ベルトと上記像担持体が接触しないことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは湿式現像装置と中間転写体を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に採用される現像装置は、粉体トナー等からなる乾式現像剤を用いる乾式現像装置と、液体キャリア中にトナーが分散されてなる現像液を用いる湿式現像装置とがあり、それぞれの特徴を生かした技術が一般的に知られている。
湿式現像装置については、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤のトナー濃度を高めに設定した高濃度・高粘度の液体現像剤を用いることが提案されている（特開平７−２０９９２２号公報、特開平７−２３９６１５号公報）。例えば、特開平７−２０９９２２号公報では、「画像支持体上に形成された静電潜像を、帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像方法であって、導電性を有する現像剤支持体上に塗布された絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された１００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤を前記画像支持体に接触させることにより、前記画像支持体の潜像面に前記液体現像剤を供給する現像工程を備えることを特徴とする静電潜像の液体現像方法」が提案されている。
【０００３】
また、従来、中間転写体を用いた画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写する一次転写と、該中間転写体上の重ね合わせたトナー像を転写材に一括転写する二次転写とが行われている。上述したように像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせることができるので、カラー画像を転写材に形成するカラー画像形成装置であって、乾式現像装置を用いたものでは広く応用されている。
【０００４】
ところで、上記乾式現像装置を用いた画像形成装置では、上記中間転写体として低抵抗の材質を使用した場合、特に、上記像担持体から該中間転写体への転写（一次転写）の際、該中間転写体に付加された電荷が動きやすいため、トナー保持力が弱くなり、傾向として、トナーがドット部以外に散ってしまい、いわゆる転写チリが発生しやすい。転写チリが発生すると、該像担持体上に形成されたトナー像（可視像）が本来転写されるべき位置に転写されないので、その結果、画像がぼけてしまい、特に細線部分での画像のシャープさを損なわせてしまう。
【０００５】
このため、乾式現像装置を用いた画像形成装置では、転写チリの発生を防止するために、一般的に、体積抵抗が１０6Ωcm以上（望ましくは１０8〜１０9Ωcm）の高抵抗層を有する中間転写体が用いられている。これにより、中間転写体に付加された電荷が動きにくくなるため、トナー保持力が強くなり、ぼけ画像は発生しにくくなる。
【０００６】
ところが、上記のような高抵抗層を有する中間転写体を用いると、複数色（たとえば４色）のトナー像を重ね合わせる一次転写を行う場合、一次転写の各色のトナー像の転写が行われる度ごとに一次転写電荷付与手段から中間転写体裏面に所定極性（たとえば正）の電荷が付与されるので、中間転写体表面には、像担持体からこの電荷と逆極性の電荷が注入される。また、像担持体と中間転写体との剥離過程で生じる剥離放電によるイオンのうち上記一次転写電荷とは逆極性のイオンが中間転写体表面に付着する。このような電荷注入や放電イオン付着による中間転写体表面の一次転写電荷と逆極性の帯電量は、一次転写の回数に応じて大きくなっていく。そのため、該中間転写体上の各色トナー間で該中間転写体への付着力に差が生じ、一次転写回数の多い第１色目及び第２色目のトナー像に二次転写時に転写ムラが発生することがある。
そこで、中間転写体表面の過剰な帯電量を減少させてその表面電位を減少させると共に、中間転写体上のトナーの過剰な帯電量を減少させて各色トナー像間でトナーの付着力の差を縮小させるために、中間転写体表面が所定電位となるように過剰帯電を除電することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の提案によると、除電手段を設けたりする必要があるため、装置の制御機構が複雑になるばかりでなく、装置の小型化、低コスト化が難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、転写チリの発生を防止し、かつ複雑な制御や高価な装置を用いず高画質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、現像剤担持体上に液体現像剤を用いて像担持体表面上の静電潜像をトナー像とする湿式現像装置と、該像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトからトナー像が転写され、かつ該中間転写ベルトから分離された転写紙に対し、トナー像を転写紙に定着させる定着処理を行う定着装置とを備えた画像形成装置において、上記液体現像剤として、粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上のものを用い、上記中間転写ベルトとして、体積抵抗が１０１Ωcm以上かつ１０３Ωcm以下のものを用い、かつ、上記中間転写ベルト上に形成されたトナー像のうち、少なくとも同一の転写材に転写すべきトナー像については、二次転写から一次転写へ電流が流れこまないように、上記像担持体から上記中間転写ベルトへの一次転写と、該中間転写ベルトから転写材への二次転写とを同時に行わないことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、上記液体現像剤は、粘度が低すぎると、現像剤のトナー保持力が落ちるため転写チリが発生するおそれがあり、粘度が高すぎると、キャリア液中トナーの電気泳動の速度が低下し転写時間が長くなるという問題がある。したがって、上記液体現像剤の粘度としては、好ましくは２０〜２０００ｍＰａ・ｓ程度のものであり、さらに好ましくは１００〜５００ｍＰａ・ｓ程度のものである。
【００１１】
また、上記中間転写体の体積抵抗の下限値としては１０1Ωcm程度であるが、体積抵抗が低すぎると、トナー像にムラが発生したり、感光体にきずがある場合には感光体に対してダメージを与える恐れがあるので、それらを考慮して定めれば良い。
【００１２】
この画像形成装置においては、粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上の液体現像剤と体積抵抗が１０３Ωcm以下の中間転写体とを用いることにより、液体現像剤中にトナーが保持されるので、転写チリの発生を防止することができ、かつ、電荷注入や放電イオン付着による中間転写体表面の帯電を防ぐので、除電装置を必要としない。
また、この画像形成装置においては、上記中間転写体上に形成されたトナー像のうち、少なくとも同一の転写材に転写すべきトナー像については、上記像担持体から上記中間転写体への一次転写と、該中間転写体から転写材への二次転写とを同時に行わないので、二次転写電流が一次転写側に流れ込むのを防ぐことができる。
【００１７】
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記中間転写ベルトから転写材への二次転写の最中には、該中間転写ベルトと上記像担持体が接触しないことを特徴とするものである。
【００１８】
この画像形成装置においては、少なくとも上記中間転写体から転写材への二次転写の最中には、該中間転写体と上記像担持体が接触しないので、二次転写電流が一次転写側に流れ込むのを防ぐことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る複写機の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム（以下、感光体という）１０の回りには、帯電装置としての帯電ローラ２０、露光装置３０、湿式現像装置４０、中間転写体としての中間転写ベルト５０、該感光体１０のクリーニングブレードを有するクリーニング装置６０、除電装置としての除電ランプ７０とが配設されている。そして、該中間転写ベルト５０に対向し、最終転写材としての転写紙１００に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ８０と該中間転写ベルトのクリーニングブレードを有するクリーニング装置９０も配設されている。
【００２０】
上記湿式現像装置４０は、現像剤担持体としての現像ベルト４１と、液体現像剤（以下、現像剤という）を溜める現像タンク４２と、下部を該現像タンク４２内の現像剤に浸漬するように配設された汲み上げローラ４３と、該汲み上げローラ４３から汲み上げられた現像剤を薄層化して現像ベルト４１に塗布する塗布ローラ４４とから構成されている。上記現像ベルト４１は、複数のベルトローラに張り渡され、感光体１０との接触部では矢印方向に該感光体１０とほぼ同速で移動する。
【００２１】
次に、本実施形態に係る複写機の動作について説明する。
図１において、感光体１０を矢印方向に回転駆動しながら帯電ローラ２０により一様帯電した後、露光装置３０により図示しない光学系で原稿からの反射光を結像投影して該感光体１０上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、湿式現像装置４０により現像され、顕像としてのトナー像が形成される。現像ベルト４１上の現像剤薄層は、現像領域において感光体との接触により薄層の状態で該ベルト４１から剥離し、感光体１０上の潜像の形成されている部分に移行する。この湿式現像装置４０により現像されたトナー像は、感光体１０と等速移動している中間転写ベルト５０との当接部（一次転写領域）にて中間転写ベルト５０の表面に転写される（一次転写）。フルカラーの場合は、この行程を３色あるいは４色分繰り返し、中間転写ベルト２０にフルカラー画像を形成する。中間転写ベルト５０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト５０と、図示しない給紙部から矢印方向に搬送された転写紙１００との当接部（二次転写領域）にて転写紙１００上に一括転写される（二次転写）。この後、トナー像が転写された転写紙１００は、図示しない分離装置により中間転写ベルト５０から分離され、図示しない定着装置で定着処理がなされた後に装置から排紙される。一方、転写後の感光体１０は、クリーニング装置６０よって未転写トナーが回収除去され、次の帯電に備えて除電ランプ７０により残留電荷が除電される。
【００２２】
次に、本実施形態に係る上記中間転写ベルト５０について説明する。
本実施形態では、上記中間転写ベルト５０に、体積抵抗が１０1Ω・cm程度であるポリイミドやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ樹脂などに導電性の物質（カーボンや金属粉等）を一定割合で混入させ所定の導電性を持たせた無端ベルト（厚さ３０〜１５０μｍ）を用いている。二次転写性を良くするために、該中間転写ベルト５０のトナー粒子が付着する側をフッ素系、もしくはシリコン系の導電性樹脂で１〜１０μｍ程度被覆して離型性を上げても良い。
このように、低抵抗の上記中間転写ベルト５０を用いることで、該中間転写ベルト５０表面の帯電を防ぐことができるので、高抵抗の中間転写体を有する従来の装置に設けられていた除電装置を設ける必要がなくなる。
【００２３】
ここで、上記実施形態における低抵抗の上記中間転写ベルト５０を用いた場合には、該中間転写体に付加された電荷が動きやすいため、トナー保持力が弱くなり転写チリが発生する虞があるが、本実施形態においては、後述するように高粘度の液体現像液を使用しているので、現像剤中にトナーが保持され、低抵抗の中間転写体を用いた場合でも転写チリの発生を防止できる。
【００２４】
次に、上記中間転写ベルト５０への転写バイアス電圧の印加方法ついて説明する。
図１において、該中間転写ベルト５０は、複数の懸架ローラ５１によって懸架され、図示しないモータ等の駆動手段により矢印方向に無端状に走行するように構成されている。この該懸架ローラ５１の一部は、中間転写ベルトへ転写バイアスを供給する転写バイアスローラとしての役目を兼ねており、図示しない電源から所定の転写バイアス電圧が印加される。
ここで、図２で示すように、転写バイアスローラ５１aは、感光体１０と直接接触しない位置に設置されても良い。また図３で示すように、感光体１０と転写バイアスローラ５１aで中間転写ベルト５０を挟み込むような配置にしても良い。
【００２５】
なお、上記実施形態では、中間転写体として無端状の中間転写ベルト５０を用いた例について説明したが、本発明は、他の形状の中間転写体を用いるものにも適用することができる。例えば、ドラム状の中間転写体にも適用できる。その場合、内部を導電性の部材で構成し、一次転写バアイスをここから印加する。また、上記感光体１０と該中間転写ドラムとの接触を安定に良好に保つために、表層には弾性を有し（ＪＩＳ−Ａで硬度７０度以下が望ましい）、エピクロロヒドリンゴムなどの、それ自体に導通性を持つ物質か、もしくは絶縁性の物質（例えばＮＢＲやウレタンゴム）に導電性物質（例えばカーボンや金属の粉）を混入させ、所定の抵抗値にしたものを用いる。
【００２６】
また、本実施形態において、液体キャリアとしてジメチルシリコンオイル、粘度５００ｍＰa・ｓのものを用いたトナー重量比１５％の液体現像剤にて上記の湿式現像装置で現像したところ、上記感光体１０へのトナーの現像率は１００％であり、該感光体１０上における画像中のトナー固形分率は約２３％となった。現像剤として見れば、画像部は重量比で６５％が該感光体１０へ移動し、上記現像ベルト４１上にはキャリアのみが３５％残る。この現象はトナーの電気泳動である。この後、該感光体１０から上記中間転写ベルト５０への一次転写が行われるが、このときも同様にトナーの電気泳動が生じ、該感光体１０上から該中間転写ベルト５０上へトナーが泳動する。この移動により、該感光体１０上で約２３％であった固形分率は更に高められ、該中間転写ベルト５０上では３０％程度になる。
【００２７】
一次転写においても、液体キャリア中の荷電粒子であるトナー粒子は、電界の力を受けて液体キャリア中を泳動することにより上記感光体１０から上記中間転写ベルト５０上へ移動するため、１００％のトナー粒子の移動が終了するためにはある程度の時間が必要である。図４はトナー粒子の移動にかかる時間を示した物である。この値はトナーの種類、トナーの塗布の量、印加される電界強度、トナーの濃度などによって異なるが、代表的なものを示してある。１００％トナー粒子が移動する時間をｔ［ｓｅｃ］とすれば、この作像系の動作速度がｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］の時、ｔ・ｖ［ｍｍ］の間、該感光体１０と該中間転写ベルト５０が接触していなければ１００％のトナー粒子の移動は望めない。そのため、本実施形態においては、該中間転写ベルト５０と該感光体１０との接触幅をこれ以上に設定してある。
【００２８】
また、本実施形態では、二次転写装置として転写ローラを用いたが、紙と上記中間転写ベルト５０を密着させた状態で電荷を付与できる電荷付与手段であればどれでも構わない。
【００２９】
また、二次転写も一次転写と同じく、トナーと逆極性の電荷を紙裏面に供給することにより、トナー粒子を紙側に引き寄せることで転写を行っている。そのため、本発明における低抵抗の中間転写体を用いた場合には、二次転写を行うと、二次転写の電荷付与手段から電流が該中間転写ベルト５０に流れ込み、一次転写の条件を乱す恐れがある。
その防止のために、本実施形態では、同一の転写材に転写すべきトナー像においては、一次転写と二次転写を同時に行わないようにしている。
具体的には、図５に示す例では、該中間転写ベルト上のトナー像の始まりの位置をＡ、トナー像の終わりの位置をＢとすると、Ｂ位置での一次転写が完了してからＡ位置での二次転写が開始されるように、該中間転写ベルトの周長を設定してある。
また、図６に示す例では、一次転写の完了後に、該中間転写ベルト５０を該感光体１０から離間し、その後二次転写を開始するようにしている。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、トナーが液体現像液中に保持されるので転写チリの発生を防止し、かつ、低抵抗の中間転写体を用いるので中間転写体表面の帯電を防ぐことができる。したがって、除電装置を設ける必要がないので、複雑な制御や高価な装置を用いずに、高画質な画像を得ることができる。
また、上記中間転写体上に形成されたトナー像のうち、少なくとも同一の転写材に転写すべきトナー像については、上記像担持体から上記中間転写体への一次転写と、該中間転写体から転写材への二次転写とを同時に行わないので、二次転写電流が一次転写側に流れ込むのを防ぐことができる。したがって、二次転写電流により一次転写条件を乱すことなく、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成を示す正面図。
【図２】実施形態における中間転写ベルトへのバイアス印加方法の一例を示す説明図。
【図３】実施形態における中間転写ベルトへのバイアス印加方法の他の一例を示す説明図。
【図４】トナーの移動時間に対する転写効率の関係を示すグラフ。
【図５】実施形態における中間転写ベルトの他の構成を示す構成図。
【図６】実施形態における中間転写ベルトのさらに他の構成を示す構成図。
【符号の説明】
１０      感光体
２０      帯電ローラ
３０      露光装置
４０      湿式現像装置
４１      現像ベルト
４２      現像タンク
４３      汲み上げローラ
４４      塗布ローラ
５０      中間転写ベルト
５１      懸架ローラ
６０      クリーニング装置
７０      除電ランプ
８０      転写ローラ
９０      クリーニング装置
１００    転写紙
【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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