(57)【要約】【課題】簡易な構成で長期に良好なクリーニング性を維持することが可能な湿式画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体１０３の周囲には、二次転写ローラ１０２、クリーニング液を供給するクリーニング液給液部２０４、中間転写体１０３のクリーニングローラ２０１（撹拌部材）、中間転写体１０３に残留したトナーを除去するためのクリーニング部材である中間転写体１０３のクリーニングブレード２０２がそれぞれ配設される。さらに、中間転写体１０３およびクリーニングローラ２０１の電位を設定するための電位設定部２０９が設けられる。電位設定部２０９により、クリーニングローラ２０１に印加されている所定のバイアス電圧と同電位のバイアス電圧をクリーニングローラ２０１に印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液にトナーが分散された液体現像剤を用いる湿式画像形成装置であって、
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の静電潜像を前記液体現像剤によって現像し、トナー像を形成する現像装置と、
前記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体と、
前記中間転写体上のトナー像を被転写材に転写する転写装置と、
前記被転写材へのトナー像の転写後に中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング装置とを備え、
前記クリーニング装置は、
前記中間転写体の表面を速度差をもって摺擦するように回転する撹拌部材と、
前記撹拌部材を前記中間転写体と同電位に設定する電位設定部と、
前記撹拌部材よりも前記中間転写体の表面の移動方向下流側で前記中間転写体上に残留したトナーを除去するクリーニング部材とを含む、湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記撹拌部材は、発泡体である発泡ローラにて構成されている、請求項１記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記発泡ローラは、発泡体の骨格で囲まれた隙間である発泡セルを有し、
発泡セルの平均セル径は、３０μｍ〜２００μｍである、請求項２記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング装置は、前記撹拌部材よりも前記中間転写体の表面の移動方向上流側で前記中間転写体上にクリーニング液を供給する給液機構を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の湿式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、キャリア液中にトナーを分散させてなる液体現像剤を用いて画像形成を行なう湿式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像がトナーにより現像されてそのトナー像が中間転写体に一次転写される。さらに、中間転写体から記録用紙へ二次転写されて、画像が形成されることになる。このような画像形成装置の転写プロセスでは、一般に静電転写方式が採用されている。
【０００３】
中間転写体のトナー像を被転写体である用紙へ転写する場合は、中間転写体と対向するように配置された用紙の裏面から転写ローラ等により電圧を印加し、中間転写体と用紙との間に電界を形成してこの電界によりトナー像を用紙に静電吸着させている。
【０００４】
このような転写プロセスにおいて、電界に乱れが生じたり、トナーの中間転写体への付着力が強過ぎたりすると一部のトナーが転写されずに中間転写体上に残留し、転写効率が低下することになる。
【０００５】
したがって、中間転写体上に残留したトナーを転写の都度充分にクリーニングする必要がある。
【０００６】
このためのクリーニング手段としては、従来から種々のものが提案されており、特開２００２−８２５３７号公報においては、発泡ポリウレタンからなるクリーニングローラを中間転写ベルトに圧接させながら圧接部において中間転写ベルトの表面移動方向とは逆方向に回転させ、かつ、クリーニングローラよりも中間転写ベルトの表面移動方向下流側にクリーニングブレードを配置した構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８２５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、クリーニングローラにトナーが付着することによってクリーニングローラが本来の機能を発揮できる期間が短く、長期に渡って良好なクリーニング性能を維持することができないという問題が発生する。この問題は、荷電されたトナーがクリーニングローラに回収されるだけで吐き出されることがないことに起因するものと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で長期に良好なクリーニング性を維持することが可能な湿式画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の湿式画像形成装置は、キャリア液にトナーが分散された液体現像剤を用いる湿式画像形成装置であって、静電潜像を担持する像担持体と、像担持体上の静電潜像を液体現像剤によって現像し、トナー像を形成する現像装置と、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体と、中間転写体上のトナー像を被転写材に転写する転写装置と、被転写材へのトナー像の転写後に中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング装置とを備える。クリーニング装置は、中間転写体の表面を速度差をもって摺擦するように回転する撹拌部材と、撹拌部材を中間転写体と同電位に設定する電位設定部と、撹拌部材よりも中間転写体の表面の移動方向下流側で中間転写体上に残留したトナーを除去するクリーニング部材とを含む。
【００１０】
好ましくは、撹拌部材は、発泡体である発泡ローラにて構成されている。
特に、発泡ローラは、発泡体の骨格で囲まれた隙間である発泡セルを有し、発泡セルの平均セル径は、３０μｍ〜２００μｍである。
【００１１】
好ましくは、クリーニング装置は、撹拌部材よりも中間転写体の表面の移動方向上流側で中間転写体上にクリーニング液を供給する給液機構を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の湿式画像形成装置は、クリーニング装置において、中間転写体の表面を速度差をもって摺擦するように回転する撹拌部材と、撹拌部材を中間転写体と同電位に設定する電位設定部と、撹拌部材よりも中間転写体の表面の移動方向下流側で中間転写体上に残留したトナーを除去するクリーニング部材とを含む。当該方式により、中間転写体と撹拌部材との電位差をなくし、中間転写体に残留した荷電されたトナーが、撹拌部材に引き寄せられて回収されて吐き出されずに撹拌部材が汚れてしまうという現象を防止するとともに、中間転写体１０３に引き寄せられるという現象も防止することが可能である。したがって、撹拌部材の寿命の低下および残留したトナーの回収力の低下を抑制して簡易な構成で長期に良好なクリーニング性を維持することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明においては同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一であるものとする。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に従う湿式画像形成装置の一例を説明する概略構成図である。
【００１５】
図１を参照して、本発明の実施の形態に従う湿式画像形成装置にはドラム状の像担持体である感光体１１０の周囲には矢印で示す回転方向の順に、現像装置１０７、感光体１１０から一次転写される像担持体である中間転写体１０３、クリーニング液を供給するクリーニング液給液部（給液機構）１１２、感光体１１０のクリーニングローラ（撹拌部材）１０８、感光体１１０に残留したトナーを除去するためのクリーニング部材であるクリーニングブレード１０４、帯電装置１１６および露光装置１１８がそれぞれ配設される。
【００１６】
また、中間転写体１０３の周囲には矢印で示す回転方向の順に二次転写ローラ１０２、クリーニング液を供給するクリーニング液給液部２０４、中間転写体１０３のクリーニングローラ２０１（撹拌部材）、中間転写体１０３に残留したトナーを除去するためのクリーニング部材である中間転写体１０３のクリーニングブレード２０２がそれぞれ配設される。さらに、中間転写体１０３およびクリーニングローラ２０１の電位を設定するための電位設定部２０９が設けられる。なお、本例においては、クリーニング性を向上させるためにクリーニング液をクリーニング液給液部（給液機構）１１２から供給する構成について説明するが、クリーニング液給液部（給液機構）１１２を設けない構成とすることも可能である。
【００１７】
現像装置１０７は、トナーおよびキャリア液を含む液体現像剤（現像液とも称する）を貯蔵した現像槽１０５と、現像ローラ１０６とを含む。
【００１８】
ここで、現像液は、キャリア液である絶縁性液体と、静電潜像を現像するトナーと、トナーを分散させる分散剤とを主要成分としている。
【００１９】
キャリア液としては、一般に電子写真用現像液に用いるものであれば特に制限することなく使用することができるが、中でも不揮発性の液体は好ましい。不揮発性液体としてはたとえば、シリコンオイル、ミネラルオイル、パラフィンオイル、鉱物油等を挙げることができる。
【００２０】
トナーとしては、一般に電子写真用現像液に用いるものであれば、特に制限することなく使用することができる。トナー用結着樹脂としては、たとえばポリスチレン樹脂、スチレンアクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。またこれらの樹脂を複数、混合して用いることも可能である。また、トナーの着色に用いられる顔料および染料も一般に市販されているものを用いることができる。たとえば、顔料としては、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、シリカ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ベンジジンイエロー、レーキレッドＤ等を用いることができる。染料としてはソルベントレッド２７やアシッドブルー９等を用いることができる。
【００２１】
現像液の調製方法としては、一般に用いられる技法に基づいて調製することができる。たとえば、結着剤樹脂と顔料とを所定の配合比で、加圧ニーダ、ローラミルなどを用いて溶融混練して均一に分散させ、得られた分散体をたとえばジェットミルによって微粉砕する。得られた微粉末をたとえば風力分級機などにより分級することで、所望の粒径の着色トナーを得ることができる。そして、得られたトナーをキャリア液としての絶縁性液体と所定の配合比で混合する。この混合物をボールミル等の分散手段により均一に分散させ、現像液を得ることができる。
【００２２】
なお、クリーニング液は、キャリア液と同等のオイルを用いることができる。たとえば、シリコンオイル、ミネラルオイル、アイソパー等を挙げることができる。
【００２３】
現像ローラ１０６には、一定量の現像液が供給され、図示しない現像前チャージャにより現像ローラ１０６上の現像液中に含まれるトナーに電荷が与えられる。その後、現像ローラ１０６により感光体１１０に搬送された荷電されたトナーは感光体１１０上において画像部を現像する。
【００２４】
感光体１１０の表面は、帯電装置１１６により所定の表面電位に一様に帯電される。そして、その後、露光装置１１８により画像情報の露光を行ない、感光体１１０の表面に静電潜像を形成する。次いで、感光体１１０上の静電潜像は、上述したように現像装置１０７によりトナーおよびキャリア液を含む現像液で現像され、感光体１１０の表面にトナー像が形成される。このとき、トナーだけでなくキャリア液も感光体１１０の表面に付着する。
【００２５】
次に、感光体１１０上に形成されたトナー像は、所定の電圧が印加された中間転写体１０３に一次転写される。そして、中間転写体１０３から記録用紙３００へ二次転写ローラ１０２により二次転写されて記録用紙３００上にトナー像が形成される。
【００２６】
なお、二次転写ローラ１０２は、内部にヒータを内蔵した転写同時定着用のローラとすることも可能である。また、転写後の記録用紙３００を図示していない定着ローラで定着するようにすることも可能である。
【００２７】
一方、二次転写後の中間転写体１０３に残留したトナーについては、クリーニング装置によりクリーニングされる。中間転写体１０３のクリーニング装置は、クリーニングローラ（撹拌部材）２０１と、中間転写体１０３に残留したトナーを除去するためのクリーニング部材であるクリーニングブレード２０２とを含む。なお、本例においては、中間転写体１０３のクリーニング装置として、クリーニング液給液部２０４がさらに設けられ、クリーニング液を給液する構成について説明するが、クリーニング液給液部２０４を設けない構成とすることも可能である。なお、クリーニング液の給液は、クリーニングローラ２０１に直接付与することも可能であるし、クリーニングローラ２０１よりも上流部の中間転写体１０３に直接付与することも可能である。
【００２８】
クリーニング液給液部２０４から供給されるクリーニング液は、中間転写体１０３上の残留したトナーと混合され、トナーがクリーニング液中に再分散される。これにより、中間転写体１０３に圧接されたクリーニングブレード２０２において残留したトナーを中間転写体１０３から掻き取るクリーニング力を向上させることが可能である。
【００２９】
クリーニングローラ２０１は、中間転写体１０３の表面を中間転写体１０３に対して速度差をもって摺擦するように回転して、中間転写体１０３に残留したトナー像を液体現像剤中で乱すことでトナー粒子とキャリアとを撹拌させる。
【００３０】
そして、中間転写体１０３の表面の移動方向下流側において、クリーニングブレード２０２を中間転写体１０３の回転方向に対してカウンタ当接した構成としており、クリーニングブレード２０２の先端部（エッジ）により、中間転写体１０３の表面に残留したトナーを掻き取る構成としている。
【００３１】
当該構成により、中間転写体１０３の表面から残留したトナーを含んだクリーニング液が除去されてクリーニング工程が終了する。
【００３２】
なお、本例においては、残留したトナーを掻き取る構成としてクリーニングブレード２０２を中間転写体１０３の回転方向に対してカウンタ当接した構成を一例として図示しているが、残留したトナーを掻き取ることが可能な構成であれば特にその当接の方向等には限定されない。また、本例においては、クリーニングブレード２０２を用いて残留したトナーを除去する構成について説明しているが、ウェブロール状の紙，布等を感光体に圧接し、巻き取り移動させながら感光体上の残留したトナーを除去するいわゆるウェブクリーニングを採用することも可能である。
【００３３】
なお、ここでは、中間転写体１０３のクリーニング工程について説明したが、感光体１１０に設けられたクリーニングローラ１０８およびクリーニングブレード１０４による感光体１１０のクリーニング工程についても同様である。
【００３４】
そして、本実施の形態においては、クリーニングローラ２０１において、良好なクリーニング性を維持するために電位設定部２０９により中間転写体１０３に印加されている所定のバイアス電圧と同電位のバイアス電圧をクリーニングローラ２０１に印加する。
【００３５】
当該方式により、中間転写体１０３とクリーニングローラ２０１との電位差をなくすことができる。
【００３６】
これにより、クリーニングローラ２０１により中間転写体１０３と圧接されて、中間転写体１０３に残留したトナー像を液体現像剤中で乱すことによりトナー粒子とキャリアとが撹拌された状態において、中間転写体１０３とクリーニングローラ２０１との間に電位差は無いため荷電されたトナーがクリーニングローラ２０１に引き寄せられて回収されて吐き出されずにクリーニングローラ２０１が汚れてしまうという現象を防止することが可能である。
【００３７】
また、中間転写体１０３とクリーニングローラ２０１との間に電位差は無いため、中間転写体１０３に引き寄せられるという現象も防止することが可能であり、残留したトナーの回収力の低下を抑制することが可能である。
【００３８】
なお、クリーニングローラ２０１に印加するバイアス電圧の値を、回収する際と、排出する際とで切り替えることにより、荷電されたトナーを引き寄せることにより回収し、そして、回収したトナーをクリーニングローラ２０１から今度は、引き離すようにして排出する方式も考えられるが、バイアス電圧の調整ならびに切り替えタイミングの調整等、複雑なシーケンスとなるため構成が複雑になる。
【００３９】
したがって、本願発明の如く、クリーニングローラ２０１の電位を中間転写体１０３の電位と同電位に設定することにより、クリーニングローラ２０１により撹拌された中間転写体１０３に残留したトナーをクリーニングローラ２０１および中間転写体１０３のいずれの側にも引き寄せることなく回収して排出することが可能であり、クリーニングローラの寿命の低下および残留したトナーの回収力の低下を抑制して簡易な構成で長期に良好なクリーニング性を維持することが可能である。
【００４０】
なお、本例においては、クリーニングローラ２０１の電位を中間転写体１０３の電位と同電位に設定する方式について説明するが、感光体１１０とクリーニングローラ１０８の電位を同電位に設定した場合においても同様であり、同様の効果を得ることが可能である。
【００４１】
そして、さらに、良好なクリーニング性を維持するために本例における中間転写体１０３のクリーニングローラ２０１は、発泡体である発泡ローラを使用する。以下、クリーニングローラ２０１を発泡ローラとも称する。
【００４２】
発泡ローラは、発泡体の骨格で囲まれた隙間である発泡セルを有し、この発泡セルの骨格部でトナーを回収し、発泡セルに保持されたクリーニング液と混合され、排出される。
【００４３】
したがって、発泡ローラにおいて残留したトナーの回収と排出が両立し、良好なクリーニング性を維持するためには、発泡ローラの物性がポイントになる。
【００４４】
この点で、発泡ローラは、クリーニング液やキャリア液で膨潤や変形しない材料で成型される必要であり、エステル系のウレタンフォームを用いることが望ましい。
【００４５】
また、発泡ローラの発泡セルの平均セル径は小さいほど、骨格部分の割合が大きくなりトナーを回収することが容易となる。なお、発泡セルの平均セル径は、発泡ローラを成型する際の発泡剤の混合比等に基づいて調整することが可能であり、当該技術については、一般的であるのでその詳細については説明を省略する。
【００４６】
トナー径は１〜３μｍ程度であるためで、発泡セルの平均セル径としては、トナー径よりも大きい平均セル径が５μｍ〜５００μｍ程度を有していればよい。
【００４７】
好ましくは、１０μｍ〜３００μｍさらに望ましくは２０〜２００μｍの平均セル径を有することが望ましい。
【００４８】
また、発泡セルの平均セル径だけではなく、一定の長さに何個のセルを有しているか、一定の長さにおけるセル数も掻き取り力を決める要素であり、一般にセル数は多いほど望ましい。
【００４９】
本発明者らの実験により、セル数が２５ｍｍ中５０個以上あれば良好な掻き取り力を有することが判明した。
【００５０】
また、クリーニングローラ２０１の現像剤の排出は、発泡セルに保持されたクリーニング液と混合され、クリーニングローラ２０１が中間転写体１０３と適度な圧接力を保つことにより中間転写体１０３の表面移動方向下流側に排出されることになる。
【００５１】
排出されるのに必要な圧接力は、２０Ｎ／ｍ以上であれば望ましい。
しかしながら、圧接力が高すぎた場合、クリーニングローラ２０１の寿命を縮めることになる。
【００５２】
本発明者らの実験により、圧接条件を変えて、クリーニングローラ２０１の寿命を測定したところ、クリーニングローラ２０１の寿命とクリーニングローラの排出との両立には、圧接力として２０〜２５０Ｎ／ｍが望ましいということが判明した。
【００５３】
また、排出には発泡セルの平均セル径が大き過ぎてもクリーニング液が保持できず良好なクリーニング性を維持することができない。
【００５４】
したがって、平均セル径は１０μｍ以上５００μｍ以下が望ましい。好ましくは、２０μｍ以上３００μｍ以下が望ましい。さらに、好ましくは３０μｍ以上２００μｍ以下が望ましい。
【００５５】
したがって、発泡ローラの回収と排出を両立させるのに最も好ましい発泡セルの平均セル径は３０μｍ以上２００μｍ以下とすることが望ましい。
【００５６】
また、クリーニング性を向上させるために、中間転写体１０３の材料として、表面がフッ素系、シリコン系、ウレタン系、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＧ（ポリカーボネイト）等を用いることが可能である。さらに、ベース材料としては樹脂であってもかまわないしゴムであってもかまわない。
【００５７】
また、良好なクリーニング性を維持するために、中間転写体１０３の表面粗さとして、ＪＩＳ規格である最大高さＲｚ＝１０μｍ以内であることが望ましい。
【００５８】
上記の実施の形態に基づき本発明を実施した例を以下に説明する。
（実施例）
本願図１に示される構成でクリーニング性を評価した。
【００５９】
中間転写体１０３およびクリーニングローラ２０１のバイアス電圧は＋３００Ｖに設定した。また、使用する現像剤は、コニカミノルタ製Ｂｉｚｈｕｂ  Ｃ３５２用のトナーをさらに粉砕して平均粒径２．２μｍのトナーを用いた。そして、粉砕したトナーをシリコンオイル中に分散したものを液体現像剤として用いた。
【００６０】
そして、本実施例においては、クリーニングローラ２０１として連続気泡ウレタンローラを使用した。当該クリーニングローラ２１０の硬度は、日本ゴム協会標準規格(ＳＲＩＳ)で用いられているアスカーＣ型を用いて計測して１３度であった。
【００６１】
また、クリーニングローラ２０１の平均セル径は８５μｍであった。
そして、クリーニングローラ２０１の中間転写体１０３に対する圧接力として５０Ｎ／ｍとした。
【００６２】
作製した液体現像剤中のトナーを現像部でマイナス荷電させ、記録用紙への転写後、クリーニングローラ２０１の電位を中間転写体１０３の電位と同電位に設定して、上述した中間転写体１０３に残留したトナーをクリーニングしたところ、良好なクリーニング性を維持することができた。１０００枚通紙後も記録用紙の画質に問題なく良好なクリーニング性を維持することができた。
【００６３】
（比較例１）
中間転写体１０３のバイアス電圧を＋３００Ｖ、クリーニングローラ２０１のバイアス電圧を＋５００Ｖに設定した。具体的には、荷電されたトナーをクリーニングローラ２０１に引き寄せるようにクリーニングローラ２０１と中間転写体１０３との間に電位差が生じるようにした。それ以外は実施例と同様の条件で図１に示される構成でクリーニング性を評価した。
【００６４】
記録用紙１枚目のクリーニング性は全く問題なかったが、１０００枚通紙後における記録用紙の画質は中間転写体１０３の残存トナーによる縦筋などの画像ノイズであるいわゆる背景かぶりを確認した。すなわち、クリーニング不良が確認された。
【００６５】
（比較例２）
中間転写体１０３のバイアス電圧を＋３００ボルト、クリーニングローラ２０１のバイアス電圧は印加せずフロート状態に設定した。したがって、荷電されたトナーがクリーニングローラ２０１に引き寄せられないようにした。それ以外は、実施例と同様の条件で図１に示される構成でクリーニング性を評価した。
【００６６】
記録用紙１枚目のクリーニング性は全く問題なかったが、３００枚通紙後における記録用紙の画質は上述した背景かぶりが発生し、クリーニング不良が確認された。
【００６７】
したがって、実施例に示されるように、中間転写体１０３およびクリーニングローラ２０１のバイアス電圧を同じにして同電位とすることにより、簡易な構成で長期に良好なクリーニング性が維持されることを確認した。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態に従う湿式画像形成装置の一例を説明する概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０２  二次転写ローラ、１０３  中間転写体、１０４，２０２  クリーニングブレード、１０５  現像層、１０６  現像ローラ、１０７  現像装置、１０８，２０１  クリーニングローラ、１１０  感光体、１１２，２０４  クリーニング液給液部、１１６  帯電装置、１１８  露光装置、２０９  電位設定部。
【図１】
2009145481.tif 000003