湿式電子写真装置
【課題】 従来と比して、中間転写体に起因するゴースト、下地かぶり等の発生をなくして、画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、被印刷物にトナー像を転写した後のゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、ゴム部材に当接して、クリーニング液と共に中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、トナー除去手段は、ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されている湿式電子写真装置を提供する。
【解決手段】 表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、被印刷物にトナー像を転写した後のゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、ゴム部材に当接して、クリーニング液と共に中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、トナー除去手段は、ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されている湿式電子写真装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体を備えた湿式電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体現像剤（トナーとキャリア液を有する）を用いた湿式電子写真装置が知られている。湿式電子写真装置では、感光体ドラム表面上をレーザにより露光することにより感光体ドラム上に静電潜像を形成し、感光体ドラム上に液体現像剤中のトナーを転移させることにより感光体ドラム上に静電潜像に応じたトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体に転写し、その後、トナー像を中間転写体から記録紙等の被印刷物に転写する（印刷する）。
【０００３】
上述のような湿式電子写真装置では、中間転写体から被印刷物へトナー像を転写する際、トナーを被印刷物へ１００％転写することは技術的に困難であり、転写後、中間転写体上にはトナーが僅かに残る。その残留トナーは、その後に印刷される画像にゴーストとして現れたり、白紙部分に下地かぶりとして発生し、被印刷物に形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【０００４】
従来より、中間転写体上の残留トナーをクリーニングする手段として、クリーニングブレードやクリーニングロール等が用いられている。クリーニングブレードやクリーニングロールは、被印刷物にトナー像を転写した後の中間転写体の表面に当接するように配置されており、残留トナーを拭き取るないしは掻き落とす機能を有する。
【０００５】
また、例えば、特許文献１には、画像担持体表面に作られた液体トナー画像を、その表面がシリコン系化合物により被覆された中間転写体に転写した後、最終被印刷体に転写するプロセスにおいて、該液体トナーの成分である有機溶剤を含浸させた部材により該中間転写体のクリーニングを行うことを特徴とする画像作成方法が記載されている。該画像作成法によれば、少量の残留トナーが、中間転写体クリーニング部材により拭き取られる。例えば、クリーニング部材は、液体トナーの一成分である有機溶剤を含浸させたシートである。該画像作成方法では、中間転写体の加熱とクリーニング部材に含まれる有機溶剤との相乗効果により残留トナーをクリーニングし、長時間連続運転でも安定した良好な画像を被印刷体に作成できる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８３４２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、上述のようなクリーニングブレードやクリーニングロール等を用いるクリーニング手段では、残留トナーを完全に除去できるわけではない。例えば、残留トナーを完全に除去することが困難な理由の一つとして、中間転写体の表層がゴム素材であることにある。例えば、そのゴム素材の表面粗さを約１μｍにまで抑えて形成したとしても、トナーの平均粒度が２μｍ程度である場合、トナーの粒度分布により、１μｍよりも小さいトナーが、中間転写体の表面粗さに起因する窪みの中に入ってしまう。
【０００８】
すなわち、クリーニングブレードは、中間転写体表面の窪みが深い場合、その窪みの奥まで入り込めずトナーに直接接触できない可能性があるため、その窪みの奥に付着しているトナーを掻き出すことができない。また、クリーニングローラは、ブレードのように機械的にトナーを掻き落とす作用とトナーと逆極性のバイアスをクリーニングロールに印加して電気的にトナーを引き寄せる作用との２面性をもってクリーニングを行う。しかし、クリーニングローラとトナーとが接触できないような深い窪みであれば十分にトナーを除去することができない。
【０００９】
また、特許文献１に記載の画像作成方法では、有機溶剤（クリーニング液）を用いると共に中間転写体を加熱するため、有機溶剤を用いない手法と比して残留トナーの除去効果は向上すると考えられるが、中間転写体に加熱の機構が必要であるため、その構成は複雑となってしまう。また、特許文献１では、長時間連続運転のためには有機溶剤を連続的に供給する必要があるものと考えられるが、有機溶剤をどのようにして供給するかの具体的構成が示されていない。
【００１０】
そこで本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、第一に、従来と比して、簡単な構成により、中間転写体に起因するゴースト、下地かぶり等の発生をなくして、画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供することを目的とする。第二に、該湿式電子写真装置において、中間転写体のクリーニング効率を高めるためのクリーニング液を供給する具体的構成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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明では、表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、被印刷物にトナー像を転写した後のゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、ゴム部材に当接して、クリーニング液と共に中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、トナー除去手段は、ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されていることを特徴とする湿式電子写真装置を提供する。
【００１２】
上述の湿式電子写真装置によれば、トナー像を記録紙等に転写した後の中間転写体の表面にクリーニング液を供給することにより、クリーニング液と残留トナーとが接触し、ブレード等のトナー除去手段の押圧による効果で、残留トナーを除去する効率を高めることができる。したがって、中間転写体におけるゴースト、下地かぶりの発生を抑え、従来と比して画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供することができる。
【００１３】
トナー除去手段は、ゴム硬度が約６０°から８０°のゴムで形成されていることを特徴とする。また、ゴム部材のＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０から６０であることを特徴とする。また、中間転写体のゴム部材の表面粗さは、１μｍから５μｍであることを特徴とする。
【００１４】
また、トナー除去手段は板状のブレードであり、ブレードにより残留トナーを機械的に掻き落とすことを特徴とする。或いは、トナー除去手段はクリーニングローラであり、クリーニングローラにより残留トナーを機械的に掻き落し且つ電気的に引き離すことを特徴とする。さらに、塗布手段は、残留トナーを機械的に掻き落とし且つ電気的に引き離すクリーニングローラとしての機能も併せ持つことを特徴とする。また、クリーニング液が、トナーを搬送するためのキャリア液であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の湿式電子写真装置は、塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、クリーニング液供給手段は、トナーを搬送するためのキャリア液をクリーニング液として供給することを特徴とする。或いは、記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、クリーニング液供給手段は、該湿式電子写真装置内から排出されるキャリア液を含む廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする。さらに、クリーニング液供給手段は、中間転写体にトナー像を転写する機能を有する感光体ドラムにおいて、中間転写体にトナー像を転写した後に排出される廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする。
【００１６】
また、塗布手段はローラ形状であり、クリーニング液供給手段はクリーニング液搬送手段を有し、クリーニング液搬送手段は塗布手段の回転軸と平行な回転軸を有する螺旋形状体であり、クリーニング液搬送手段の回転により、塗布手段の回転軸方向に沿ってクリーニング液が搬送されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明は、従来と比して、簡単な構成により、中間転写体に起因するゴースト、下地かぶり等の発生をなくして、画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供し、また、該湿式電子写真装置において、中間転写体のクリーニング効率を高めるためのクリーニング液を供給する具体的構成を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る湿式電子写真装置の具体的な実施形態を図を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る湿式電子写真装置１００を示す（第一実施形態）。湿式電子写真装置１００は、ハウジング１、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６、攪拌ローラ２４、現像剤供給管２８、帯電器３２、ブレード１２１、ブレード１４１を備える現像部と、感光体ドラム１８、帯電器３４、ブレード４０、レーザ３０を出力する図示しない光源ユニットを備えるトナー像形成部と、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２、ブレード４１、キャリア塗布ロール４２とを備える転写部と、定着ローラ３６，３８を備える定着部と、を有する。
【００２０】
各ローラ等の画像形成時の回転方向は、図１に示すように、保持ローラ１０、現像ローラ１４、中間転写ローラ２０、定着ローラ３６が時計回り、現像剤供給ローラ１２、スクイズローラ１６、感光体ドラム１８、２次転写ローラ２２、定着ローラ３８、キャリア塗布ロール４２が反時計回りである。なお、キャリア塗布ロール４２は、時計回りであってもよい。
【００２１】
また、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６は、それぞれの回転軸が互いに平行となるようハウジング１の側面に回転可能に軸支されている。同様に、感光体ドラム１８、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２、キャリア塗布ローラ４２、定着ローラ３６，３８も現像部の各ローラと回転軸が互いに平行となるように湿式画像形成装置内の所定の位置にそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００２２】
現像剤供給管２８は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転軸方向中央付近の位置の上方に配置されている。現像剤供給管２８は、図示しない液体現像剤源から現像剤を供給する。
【００２３】
帯電器３２，３４はそれぞれ現像ローラ１４、感光体ドラム１８の上部付近（１時ないしは２時方向付近）に近接配置されている。
【００２４】
記録紙２６の印刷時の進行方向は図中右側から左側へ向かう方向である。記録紙２６は、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２の間でトナーが転写され、その後、定着ローラ３６，３８を経て、装置外部へ排出される。
【００２５】
現像剤は、トナーとキャリア液からなる混合液であり、図示しない現像剤容器において所定の濃度に調整されている（例えば、トナーとキャリア液の重量比が３：７）。キャリア液は、例えば石油系の溶剤を用いることができる。現像剤容器から図示しないポンプによりくみ上げられた現像剤は現像剤供給管２８から、保持ローラ１０外周、現像剤供給ローラ１２外周、及びハウジング１の側壁により形成されるくさび形状の空間である現像剤保持部４１に供給されて保持される。
【００２６】
保持ローラ１０が時計回り、現像剤供給ローラ１２が反時計周りにそれぞれ回転し、現像剤が保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２との間のギャップに入り込むことにより、現像剤供給ローラ１２に現像剤が塗布される。
【００２７】
現像剤供給ローラ１２は、その表面に複数の微細な溝が形成されている。その溝は、例えば深さが数μｍから数十μｍ程度であり且つ１インチ中に数百本程度形成されている。現像剤供給ローラ１２の溝は、グラビアロール等の分野で広く用いられている表面コート等の技術を用いて形成可能である。その溝は、例えば軸方向と斜行して形成される。好ましくは、軸方向に対して４５度斜行するように形成される。現像剤供給ローラ１２に現像剤が十分に塗布されると、溝内部にまで現像剤が入り込む。
【００２８】
現像剤が塗布された現像剤供給ローラ１２は、その後さらに回転し、ブレード１２１によって表面の現像剤が掻き落とされ、残った現像剤はほぼ、溝に入り込んだもののみとなる。
【００２９】
現像剤供給ローラ１２は、その表面が現像ローラ１４の表面に多少押圧されて回転軸方向において均一に接するように組み付けられている。したがって、溝に現像剤を有する現像剤供給ローラ１２の表面が、現像ローラ１４との接触位置に達すると、現像剤が現像ローラ１４側へ移動し、溝の深さに応じた均一な厚みの現像剤の薄層が現像ローラ１４上に形成される。
【００３０】
現像ローラ１４には約＋５００Ｖのバイアスが印加され、現像ローラ１４の表層には、現像ローラ１４の回転軸方向に沿って延びるように配置された帯電器３２によって、約＋５kVのコロナバイアスが印加される。また、感光体ドラム１８の近傍に配置された帯電器３４は、感光体ドラム１８の回転軸方向に沿って延びており、反時計回りに回転する感光体ドラム１８の表面付近を＋７００V程度に均一に帯電させる。
【００３１】
感光体ドラム１８は、帯電器３４により帯電された後、画像形成情報に基づいて感光体ドラム１８の回転軸方向（主走査方向）に走査されるレーザ３０により露光される。レーザ３０が照射された位置（点）は電位が＋１００V程度にまで低下し、その結果＋７００Vと＋１００Vのコントラストを有する静電潜像が感光体ドラム１８上に形成される。
【００３２】
静電潜像が形成された感光体ドラム１８がさらに回転し、現像ローラ１４上の現像剤の薄層と接触すると、キャリア液が感光体ドラム１８に付着し、感光体ドラム１８上の電位が低下した位置のみにトナーが引き寄せられて移動する。すなわち、現像ローラ１４の表面付近は電位が＋５００Vであり、感光体ドラム１８の露光された部分は電位が＋１００Vであるとき、トナー（プラス電荷を有する）は、現像ローラ１４に約＋５００Ｖを印加することにより形成される現像電界によって静電潜像に移動する。一方、電位が＋７００Ｖの部位にはトナーは付着しないため、感光体ドラム１８上には、静電潜像に対応した、キャリア液を含むトナー像が形成される。
【００３３】
スクイズローラ１６は、感光体ドラム１８に近接配置されており、反時計周りに回転し、感光体ドラム１８に付着したキャリア液の量を調整する機能を有する。したがって、スクイズローラ１６を経た感光体ドラム１８上には、所定量のキャリア液を含むトナー像が形成されている。
【００３４】
時計回りに回転する中間転写ローラ２０には−１００V程度が印加されているため、プラス電荷を有するトナーが感光体ドラム１８から中間転写ローラ２０へと移動する。その結果、中間転写ローラ２０上にトナー像が転写される。
【００３５】
反時計周りに回転する２次転写ローラ２２は、−１ｋV程度が印加されており、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２に挟持される位置にある記録紙２６上では、中間転写ローラ２０上のトナーが２次転写ローラ２２側へと引き寄せられ、記録紙２６上にトナーが転移し、結果としてトナー像が記録紙２６に転写される。その後、記録紙２６は、定着ローラ３６，３８における所定の加熱・加圧等により、トナーが記録紙２６に定着される。
【００３６】
ハウジング１の底部付近には、攪拌ローラ２４が備えられている。保持ローラ１０から重力により落下する現像剤、現像剤供給ローラ１２及び現像ローラ１４に備えられているブレード１２１，ブレード１４１によって掻き落とされた現像剤、スクイズローラ１６によって取り除かれたキャリア液等はそれぞれハウジング底部付近に溜まる。攪拌ローラ２４は、螺旋形状を有し、溜まった現像剤は攪拌ローラ２４の回転により、攪拌されながら所定の方向に移動させられ、現像剤容器へ回収される。こうして回収された現像剤は、キャリア液とトナーの濃度調整が行われ、再利用される。
【００３７】
キャリア塗布ロール４２は、中間転写ローラ２０の周面において、２次転写ローラ２２とブレード４１との間に配置されている。キャリア塗布ロール４２の表面は、例えば、スポンジ、フェルト等、キャリア液を保持すると共に中間転写ローラ２０にキャリア液を塗布できる素材で形成されている。キャリア塗布ロール４２は、ロール形状としているが、板状であってもよい。
【００３８】
キャリア塗布ロール４２により塗布されるクリーニングのための媒体は、後述するようにトナーを移動させやすくする機能が必要であるという点では現像剤に含まれるキャリア液が最適であると考えられる。したがって、本発明の実施形態においては、クリーニングのための媒体としてキャリア液を用いている。しかし、クリーニングのための媒体は、キャリア液に限定されるものではなく、他の成分であっても同一の機能・作用を果たすものに置換可能である。
【００３９】
ブレード４１は、中間転写ローラ２０に圧接されており、キャリア塗布ロール４２によりキャリア液が塗布された後の中間転写ローラ２０の表面の残留トナーを掻き出す機能を有する。また、ブレード４１は、例えば、ゴム等の素材で形成されており、中間転写ローラ２０表面のゴムよりも硬質な素材で形成されている。ブレード４１は例えばゴム硬度約６０°〜８０°のものが使用される。
【００４０】
図２は、キャリア塗布ロール４２にキャリア液を供給するためのキャリア液搬送ユニット１２０を説明するための図であり、湿式電子写真装置１００の一部を示す斜視図である。
【００４１】
ハウジング２は、感光体ドラム１８等を支持している。ハウジング２からハウジング１の下方に延びるように配設された搬送パイプ１１０は、感光体ドラム１８から排出される廃現像剤を搬送する機能を有する。当該廃現像剤は、感光体ドラム１８からブレード４０により掻き取られたトナーおよびキャリア液である。廃現像剤は、中間転写ローラ２０にトナー像を転写した後の現像剤であり、比較的キャリア液が多い現像剤であるため、中間転写ローラ２０のクリーニングの媒体として利用しやすい。なお、以下キャリア液という場合には、ここでいう廃現像剤を含むものとする。
【００４２】
搬送パイプ１１０は、ハウジング１の下方に備えられたキャリア液搬送ユニット１２０へ接続されている。また、キャリア液搬送ユニット１２０には、廃現像剤を排出するための排出パイプ１３０が備えられている。
【００４３】
図３は、キャリア液搬送ユニット１２０の概略構成図である。キャリア液搬送ユニットは、キャリア液搬送手段１２２を有する。
【００４４】
キャリア液搬送手段１２２は、回転軸がキャリア塗布ロール４２の回転軸と平行であり、回転軸方向の長さがキャリア塗布ロール４２の長さと同程度の螺旋形状を有している。廃現像剤は、キャリア液搬送手段１２２の回転と共に図中左側から右側へと搬送される。その間、廃現像剤は、キャリア塗布ロール４２に接触しているため、キャリア塗布ローラ４２は、廃現像剤を吸収する。また、キャリア液搬送手段１２２は、ブレード４１（図１）により掻き取られたトナー及びキャリア液を回収する機能も有する。それら回収されたものは、廃現像剤の移動と共に排出パイプ１３０から排出される。
【００４５】
本発明の実施形態では、キャリア液搬送ユニット１２０が、感光体ドラム１８からの廃現像剤を用いるため、現像剤のリサイクルができる。すなわち、新たにキャリア液を供給する機構を設ける必要がなくなる。しかし、キャリア塗布ロール４２にキャリア液を供給するための機構は、キャリア液搬送ユニット１２０に限定されるものではなく、例えば、キャリア液のみを保持する容器を別途用意しておいてそこからキャリア液のみを供給するような構成であってもよい。そのような構成とすれば、トナーを含まない純粋なキャリア液をキャリア塗布ロール４２に供給することができる。
【００４６】
図４は、ブレード４１により、中間転写ローラ２０上の残留トナーを掻き取る原理を説明するための図である。
【００４７】
中間転写ローラ２０は、その表面が、ＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０〜６０の導電ソリッドゴムにより形成されている。該導電ソリッドゴムとしては、例えば、ウレタン、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコン、エピクロドリン等が用いられる。また、導電ソリッドゴムの抵抗値は、１０４〜１０１０Ωのものが使用可能である。また、表面粗さは１μｍ〜５μｍのものを使用することができる。例えば、表面粗さ５μｍ程度であれば、従来（１μｍ程度）と比して中間転写ローラ２０の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
図４（a）および図４（b）は中間転写ローラ２０が所定量回転する際のブレード４１との接触部付近を示す図である。中間転写ローラ２０上には、表面粗さによる微細な溝２０aが存在する。図４（a）に示すように、溝２０aには、残留トナー２００が付着している。記録紙２６には、中間転写ローラ２０最表面に位置するトナーは転写され易いが、溝２０aに入り込んだトナーは転写され難いため、溝２０a内部に残留トナー２００として付着したままとなる。
【００４９】
ブレード４１は、中間転写ローラ２０の表層よりも硬い部材であるので、中間転写ローラ２０に所定量食い込む。中間転写ローラ２０に対するブレード４１の先端は、軌跡２０cを通る。ブレード４１の先端は、溝２０aが浅ければその溝の底部まで入り込めるが、深い溝であればその底部までは届かない。
【００５０】
キャリア塗布ローラ４２により塗布されたキャリア液３００は、中間転写ローラ２０の表面に所定の厚みで保持されると共に溝２０aに入り込む。キャリア液３００は、溝２０a内部の残留トナー２００に接触する。残留トナー２００は、予め、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２との間において、２次転写ローラ２２側に引き寄せられるように力が加えられていたため、中間転写ローラ２０から離れやすい状態になっている。キャリア液３００が残留トナー２００に接すると、残留トナー２００は溝２０aからさらに離れやすくなり、一部は、キャリア液３００中に浮遊することとなる。
【００５１】
図４（b）は、溝２０a内部の残留トナー２００を掻き取る様子を示す図である。中間転写ローラ２０の回転により、ブレード４１が溝２０aを通過する際には、ブレード４１の圧力により溝２０aが押し潰される。溝２０aが押し潰されると、溝２０aの容積が小さくなり、キャリア液３００及びキャリア液３００中の残留トナー２００が絞られるように押し出される（以降、この現象・効果を「絞り効果」と称すものとする）。したがって、中間転写ローラ２０上の、ブレード４１が通過した部分では、キャリア液３００および残留トナー２００が除去される。
【００５２】
なお、従来は、ブレード４１の先端の軌跡２０cよりも深い溝がある場合は、ブレード４１がその溝の底部までは届かないため、残留トナー２００を機械的に直接掻き取ることは困難であった。しかし、本発明の実施形態では、溝２０aにキャリア液３００が入り込むことにより、残留トナー２００を溝の内部から分離させやすくし、さらに絞り効果により、ブレード４１が届かない場所の残留トナー２００をも除去することができるという効果を奏する。
【００５３】
図５は、本発明の第二実施形態を説明するための図であり、ブレード４１の代わりにクリーニングロール５０を用いてクリーニングを行う場合を示すものである。
【００５４】
中間転写ローラ２０の周囲には、ブレード４１と同様の位置にクリーニングロール５０が配置される。クリーニングロール５０は、その回転軸が中間転写ローラ２０の回転軸が平行であり、ロール周面が中間転写ローラ２０に圧接するように配置されている。クリーニングロール５０は、ＳＵＳ等のローラにＰＦＡをコーティングすることにより形成されている。また、クリーニングローラの抵抗値１０９〜１０１１Ωは程度のものが使用可能である。また、クリーニングロール５０は、トナーと逆極となるバイアス（クリーニングバイアス）を印加して使用する。このクリーニングバイアスにより、残留トナーを電気的に引き付けることができる。なお、中間転写ローラ２０にもトナーと逆極のバイアスが印加されているため、クリーニングバイアスは中間転写ローラ２０のバイアスよりも大きくなければならない。
【００５５】
クリーニングローラ５０により残留トナーを除去する原理は、図４において説明したブレード４１による機械的な「絞り効果」と、クリーニングバイアスによる電気的な残留トナーの引き寄せである。クリーニングローラ５０による「絞り効果」は、ブレード４１によるものと同様であるため、その説明は省略する。
【００５６】
本発明の第二実施形態においては、クリーニングローラ５０のクリーニングバイアスにより電気的に残留トナーを引き寄せる。残留トナーは、クリーニングバイアスにより中間転写ローラ２０上からクリーニングローラ５０のほうへ移動しようとする。その際、残留トナーはキャリア液中を移動する（キャリア液が介在しなければ、たとえクリーニングローラ５０にクリーニングバイアスが印加されていたとしても、残留トナーはクリーニングローラ５０に接触しなければほとんど移動することはできない）。クリーニングローラ５０側に移動した残留トナーは、その後、ブレード４１’で掻き取られる。
【００５７】
また、クリーニングローラ５０は、図中時計回りに回転しても反時計周りに回転してもよい。クリーニングローラ５０を図中反時計回りに回転させると、逆方向に回転する中間転写ローラ２０に対して順方向となるため、中間転写ローラ２０に負荷を与えることなくクリーニングが可能となる。一方、クリーニングローラ５０を図中時計周りに回転させると、同方向に回転する中間転写ローラ２０との間の絞り効果は多少向上するが、中間転写ローラ２０に回転負荷を与えてしまう。しかし、クリーニングローラ５０の回転方向はどちらの方向であっても残留トナーを除去するという一定の効果は達成可能である。
【００５８】
図６は、本発明の第三実施形態を説明するための図である。本実施形態は図１に示す実施形態のキャリア塗布ロール４２をキャリア塗布ロール４２’に置き換えたものである。キャリア塗布ロール４２’はキャリア塗布ロール４２と図５に示すクリーニングローラ５０の機能を併せ持つ。すなわち、キャリア塗布ロール４２’キャリアを塗布しながら、クリーニングバイアスを印加することができる。したがって、キャリア塗布ロール４２’の位置において、残留トナーを中間転写ローラ２０の最表面付近に引き寄せることができる。その結果、キャリア塗布ロール４２’の位置において、残留トナーが引き寄せられるので、ブレード４１におけるトナー除去効果が向上する。
【００５９】
また、図５に示した第二実施形態のキャリア塗布ロール４２を、図６に示すキャリア塗布ロール４２’と置き換える構成であってもよい。その場合も、第二実施形態におけるクリーニングローラ５０でのトナー除去効果が向上する。
【００６０】
従来技術からみた本発明の有効な効果を以下にまとめる。
【００６１】
まず、従来技術の問題点である画質の低下を引き起こすゴースト、下地かぶりの発生メカニズムは、以下のようである。トナー像が記録紙に転写される際、トナー像中のトナーはトナーとは逆極性が印加された２次転写体に引き寄せられる。ほとんどのトナーは記録紙上に転移するが、１００％完全に転移させることは不可能であるため、一部のトナーは中間転写体上に残存する。残留したトナーは、２次転写体のバイアスの影響を受けているため、中間転写体上からは離れやすくなっている。この残留トナー付近には、わずかのキャリア液が残存してはいるものの、中間転写体表面の凹部に入り込んだものはクリーニングによっても除去されにくい。
【００６２】
クリーニング位置を経てもさらに残っている残留トナーは、感光体ドラムと中間転写体との転写位置（以下１次転写位置）を通過する。このとき、感光体ドラムから十分なトナーとキャリア液が残留トナーの上に転写される。この転写により新たなトナーが供給されないところ（静電潜像によりトナーが引き寄せられない位置）には、クリーニング位置を経た残留トナーに十分なキャリア液が供給される。この残留トナーは中間転写体から離れやすくなっているため、十分に供給されたキャリア液中を容易に移動できるようになる。また、新たにトナーが供給されたところ（静電潜像によりトナーが引き寄せられる位置）は、新たなトナー層と残留トナーとが混ざり、残留トナーが新規トナーと共にもう一度凹部の奥深くまで入り込む。その結果、次の２次転写時（トナー像の記録紙への転写時）に、移動しやすくなった残留トナーが白紙部分に印字ゴースト、下地かぶりとなって現れ、中間転写体凹部には残留トナーとしてトナーが残る。
【００６３】
上述のような残留トナーに対し、例えば、中間転写体表層をコートや薄厚チューブなどで覆い、中間転写体表面を滑らかにし、さらに中間転写体を加温することによりトナーを軟化させて中間転写体上でフィルム化して、トナー像の２次転写効率を向上させ、残留トナーの発生を低減する方法等が行われていた。また、そのような方法では、１００％の２次転写効率を得られないため、軟化したフィルム状のトナーをフェルトやシートで根こそぎ取る機構も考案されている。しかし、そのような機構は複雑かつ大掛かりであり、コストアップの要因となる。
【００６４】
また、中間転写体の表面粗さ精度向上や表面をコートすることにより、中間転写体表面の凹凸をなくし、トナーの凹部への入り込みを防ぐ対策がなされていた。しかし、この対策だけでは、依然わずかであるが可視化できるゴースト、下地かぶりが発生していた。また、中間転写体に薄厚チューブをかぶせて、表面を平滑面にし、クリーニングする方法もあるが、この場合、ゴースト、下地かぶりなどはかなり軽減されるが、記録紙への転写効率の低下や電気的リークが発生し、クリーニング以外で印字の品質に悪影響を及ぼす可能性があった。
【００６５】
そこで、本発明は、上記ゴーストと下地かぶりを改善するために、２次転写位置と中間転写体上の残留トナーをクリーニングする位置との間に、キャリア液或いは感光体ドラムクリーニングで発生した廃液を塗布する。このことにより、上記説明した原理に基づき、十分なキャリア液を供給することにより、２次転写後の残留トナーが移動しやすくなる。その結果、クリーニングブレードやクリーニングロールの絞り効果を利用してクリーニングを行うと、ゴーストや下地かぶりを可視化できない程度に抑制でき、印字品質の満足する湿式電子写真装置を提供することができる。また、本発明の原理によれば、加熱により残留トナーを軟化させる構成を必要としないため、簡単な構成で、高効率の残留トナークリーニングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第一実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【図２】キャリア液搬送ユニットの外観図である。
【図３】キャリア液搬送ユニットの概略構成図である。
【図４】クリーニングの機構を説明するための図である。
【図５】本発明の第二実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【図６】本発明の第三実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１８ 感光体ドラム
２０ 中間転写ローラ
２２ ２次転写ローラ
２６ 記録紙
４０ ブレード
４１ ブレード
４２ キャリア塗布ローラ
５０ クリーニングロール
１００ 湿式電子写真装置
１１０ 搬送パイプ
１２０ キャリア液搬送ユニット
１２２ キャリア液搬送手段
１３０ 排出パイプ
２００ 残留トナー
３００ キャリア液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体を備えた湿式電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体現像剤（トナーとキャリア液を有する）を用いた湿式電子写真装置が知られている。湿式電子写真装置では、感光体ドラム表面上をレーザにより露光することにより感光体ドラム上に静電潜像を形成し、感光体ドラム上に液体現像剤中のトナーを転移させることにより感光体ドラム上に静電潜像に応じたトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写体に転写し、その後、トナー像を中間転写体から記録紙等の被印刷物に転写する（印刷する）。
【０００３】
上述のような湿式電子写真装置では、中間転写体から被印刷物へトナー像を転写する際、トナーを被印刷物へ１００％転写することは技術的に困難であり、転写後、中間転写体上にはトナーが僅かに残る。その残留トナーは、その後に印刷される画像にゴーストとして現れたり、白紙部分に下地かぶりとして発生し、被印刷物に形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【０００４】
従来より、中間転写体上の残留トナーをクリーニングする手段として、クリーニングブレードやクリーニングロール等が用いられている。クリーニングブレードやクリーニングロールは、被印刷物にトナー像を転写した後の中間転写体の表面に当接するように配置されており、残留トナーを拭き取るないしは掻き落とす機能を有する。
【０００５】
また、例えば、特許文献１には、画像担持体表面に作られた液体トナー画像を、その表面がシリコン系化合物により被覆された中間転写体に転写した後、最終被印刷体に転写するプロセスにおいて、該液体トナーの成分である有機溶剤を含浸させた部材により該中間転写体のクリーニングを行うことを特徴とする画像作成方法が記載されている。該画像作成法によれば、少量の残留トナーが、中間転写体クリーニング部材により拭き取られる。例えば、クリーニング部材は、液体トナーの一成分である有機溶剤を含浸させたシートである。該画像作成方法では、中間転写体の加熱とクリーニング部材に含まれる有機溶剤との相乗効果により残留トナーをクリーニングし、長時間連続運転でも安定した良好な画像を被印刷体に作成できる。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２８３４２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、上述のようなクリーニングブレードやクリーニングロール等を用いるクリーニング手段では、残留トナーを完全に除去できるわけではない。例えば、残留トナーを完全に除去することが困難な理由の一つとして、中間転写体の表層がゴム素材であることにある。例えば、そのゴム素材の表面粗さを約１μｍにまで抑えて形成したとしても、トナーの平均粒度が２μｍ程度である場合、トナーの粒度分布により、１μｍよりも小さいトナーが、中間転写体の表面粗さに起因する窪みの中に入ってしまう。
【０００８】
すなわち、クリーニングブレードは、中間転写体表面の窪みが深い場合、その窪みの奥まで入り込めずトナーに直接接触できない可能性があるため、その窪みの奥に付着しているトナーを掻き出すことができない。また、クリーニングローラは、ブレードのように機械的にトナーを掻き落とす作用とトナーと逆極性のバイアスをクリーニングロールに印加して電気的にトナーを引き寄せる作用との２面性をもってクリーニングを行う。しかし、クリーニングローラとトナーとが接触できないような深い窪みであれば十分にトナーを除去することができない。
【０００９】
また、特許文献１に記載の画像作成方法では、有機溶剤（クリーニング液）を用いると共に中間転写体を加熱するため、有機溶剤を用いない手法と比して残留トナーの除去効果は向上すると考えられるが、中間転写体に加熱の機構が必要であるため、その構成は複雑となってしまう。また、特許文献１では、長時間連続運転のためには有機溶剤を連続的に供給する必要があるものと考えられるが、有機溶剤をどのようにして供給するかの具体的構成が示されていない。
【００１０】
そこで本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、第一に、従来と比して、簡単な構成により、中間転写体に起因するゴースト、下地かぶり等の発生をなくして、画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供することを目的とする。第二に、該湿式電子写真装置において、中間転写体のクリーニング効率を高めるためのクリーニング液を供給する具体的構成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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明では、表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、被印刷物にトナー像を転写した後のゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、ゴム部材に当接して、クリーニング液と共に中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、トナー除去手段は、ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されていることを特徴とする湿式電子写真装置を提供する。
【００１２】
上述の湿式電子写真装置によれば、トナー像を記録紙等に転写した後の中間転写体の表面にクリーニング液を供給することにより、クリーニング液と残留トナーとが接触し、ブレード等のトナー除去手段の押圧による効果で、残留トナーを除去する効率を高めることができる。したがって、中間転写体におけるゴースト、下地かぶりの発生を抑え、従来と比して画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供することができる。
【００１３】
トナー除去手段は、ゴム硬度が約６０°から８０°のゴムで形成されていることを特徴とする。また、ゴム部材のＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０から６０であることを特徴とする。また、中間転写体のゴム部材の表面粗さは、１μｍから５μｍであることを特徴とする。
【００１４】
また、トナー除去手段は板状のブレードであり、ブレードにより残留トナーを機械的に掻き落とすことを特徴とする。或いは、トナー除去手段はクリーニングローラであり、クリーニングローラにより残留トナーを機械的に掻き落し且つ電気的に引き離すことを特徴とする。さらに、塗布手段は、残留トナーを機械的に掻き落とし且つ電気的に引き離すクリーニングローラとしての機能も併せ持つことを特徴とする。また、クリーニング液が、トナーを搬送するためのキャリア液であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の湿式電子写真装置は、塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、クリーニング液供給手段は、トナーを搬送するためのキャリア液をクリーニング液として供給することを特徴とする。或いは、記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、クリーニング液供給手段は、該湿式電子写真装置内から排出されるキャリア液を含む廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする。さらに、クリーニング液供給手段は、中間転写体にトナー像を転写する機能を有する感光体ドラムにおいて、中間転写体にトナー像を転写した後に排出される廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする。
【００１６】
また、塗布手段はローラ形状であり、クリーニング液供給手段はクリーニング液搬送手段を有し、クリーニング液搬送手段は塗布手段の回転軸と平行な回転軸を有する螺旋形状体であり、クリーニング液搬送手段の回転により、塗布手段の回転軸方向に沿ってクリーニング液が搬送されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明は、従来と比して、簡単な構成により、中間転写体に起因するゴースト、下地かぶり等の発生をなくして、画像品質を向上することができる湿式電子写真装置を提供し、また、該湿式電子写真装置において、中間転写体のクリーニング効率を高めるためのクリーニング液を供給する具体的構成を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る湿式電子写真装置の具体的な実施形態を図を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る湿式電子写真装置１００を示す（第一実施形態）。湿式電子写真装置１００は、ハウジング１、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６、攪拌ローラ２４、現像剤供給管２８、帯電器３２、ブレード１２１、ブレード１４１を備える現像部と、感光体ドラム１８、帯電器３４、ブレード４０、レーザ３０を出力する図示しない光源ユニットを備えるトナー像形成部と、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２、ブレード４１、キャリア塗布ロール４２とを備える転写部と、定着ローラ３６，３８を備える定着部と、を有する。
【００２０】
各ローラ等の画像形成時の回転方向は、図１に示すように、保持ローラ１０、現像ローラ１４、中間転写ローラ２０、定着ローラ３６が時計回り、現像剤供給ローラ１２、スクイズローラ１６、感光体ドラム１８、２次転写ローラ２２、定着ローラ３８、キャリア塗布ロール４２が反時計回りである。なお、キャリア塗布ロール４２は、時計回りであってもよい。
【００２１】
また、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６は、それぞれの回転軸が互いに平行となるようハウジング１の側面に回転可能に軸支されている。同様に、感光体ドラム１８、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２、キャリア塗布ローラ４２、定着ローラ３６，３８も現像部の各ローラと回転軸が互いに平行となるように湿式画像形成装置内の所定の位置にそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００２２】
現像剤供給管２８は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転軸方向中央付近の位置の上方に配置されている。現像剤供給管２８は、図示しない液体現像剤源から現像剤を供給する。
【００２３】
帯電器３２，３４はそれぞれ現像ローラ１４、感光体ドラム１８の上部付近（１時ないしは２時方向付近）に近接配置されている。
【００２４】
記録紙２６の印刷時の進行方向は図中右側から左側へ向かう方向である。記録紙２６は、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２の間でトナーが転写され、その後、定着ローラ３６，３８を経て、装置外部へ排出される。
【００２５】
現像剤は、トナーとキャリア液からなる混合液であり、図示しない現像剤容器において所定の濃度に調整されている（例えば、トナーとキャリア液の重量比が３：７）。キャリア液は、例えば石油系の溶剤を用いることができる。現像剤容器から図示しないポンプによりくみ上げられた現像剤は現像剤供給管２８から、保持ローラ１０外周、現像剤供給ローラ１２外周、及びハウジング１の側壁により形成されるくさび形状の空間である現像剤保持部４１に供給されて保持される。
【００２６】
保持ローラ１０が時計回り、現像剤供給ローラ１２が反時計周りにそれぞれ回転し、現像剤が保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２との間のギャップに入り込むことにより、現像剤供給ローラ１２に現像剤が塗布される。
【００２７】
現像剤供給ローラ１２は、その表面に複数の微細な溝が形成されている。その溝は、例えば深さが数μｍから数十μｍ程度であり且つ１インチ中に数百本程度形成されている。現像剤供給ローラ１２の溝は、グラビアロール等の分野で広く用いられている表面コート等の技術を用いて形成可能である。その溝は、例えば軸方向と斜行して形成される。好ましくは、軸方向に対して４５度斜行するように形成される。現像剤供給ローラ１２に現像剤が十分に塗布されると、溝内部にまで現像剤が入り込む。
【００２８】
現像剤が塗布された現像剤供給ローラ１２は、その後さらに回転し、ブレード１２１によって表面の現像剤が掻き落とされ、残った現像剤はほぼ、溝に入り込んだもののみとなる。
【００２９】
現像剤供給ローラ１２は、その表面が現像ローラ１４の表面に多少押圧されて回転軸方向において均一に接するように組み付けられている。したがって、溝に現像剤を有する現像剤供給ローラ１２の表面が、現像ローラ１４との接触位置に達すると、現像剤が現像ローラ１４側へ移動し、溝の深さに応じた均一な厚みの現像剤の薄層が現像ローラ１４上に形成される。
【００３０】
現像ローラ１４には約＋５００Ｖのバイアスが印加され、現像ローラ１４の表層には、現像ローラ１４の回転軸方向に沿って延びるように配置された帯電器３２によって、約＋５kVのコロナバイアスが印加される。また、感光体ドラム１８の近傍に配置された帯電器３４は、感光体ドラム１８の回転軸方向に沿って延びており、反時計回りに回転する感光体ドラム１８の表面付近を＋７００V程度に均一に帯電させる。
【００３１】
感光体ドラム１８は、帯電器３４により帯電された後、画像形成情報に基づいて感光体ドラム１８の回転軸方向（主走査方向）に走査されるレーザ３０により露光される。レーザ３０が照射された位置（点）は電位が＋１００V程度にまで低下し、その結果＋７００Vと＋１００Vのコントラストを有する静電潜像が感光体ドラム１８上に形成される。
【００３２】
静電潜像が形成された感光体ドラム１８がさらに回転し、現像ローラ１４上の現像剤の薄層と接触すると、キャリア液が感光体ドラム１８に付着し、感光体ドラム１８上の電位が低下した位置のみにトナーが引き寄せられて移動する。すなわち、現像ローラ１４の表面付近は電位が＋５００Vであり、感光体ドラム１８の露光された部分は電位が＋１００Vであるとき、トナー（プラス電荷を有する）は、現像ローラ１４に約＋５００Ｖを印加することにより形成される現像電界によって静電潜像に移動する。一方、電位が＋７００Ｖの部位にはトナーは付着しないため、感光体ドラム１８上には、静電潜像に対応した、キャリア液を含むトナー像が形成される。
【００３３】
スクイズローラ１６は、感光体ドラム１８に近接配置されており、反時計周りに回転し、感光体ドラム１８に付着したキャリア液の量を調整する機能を有する。したがって、スクイズローラ１６を経た感光体ドラム１８上には、所定量のキャリア液を含むトナー像が形成されている。
【００３４】
時計回りに回転する中間転写ローラ２０には−１００V程度が印加されているため、プラス電荷を有するトナーが感光体ドラム１８から中間転写ローラ２０へと移動する。その結果、中間転写ローラ２０上にトナー像が転写される。
【００３５】
反時計周りに回転する２次転写ローラ２２は、−１ｋV程度が印加されており、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２に挟持される位置にある記録紙２６上では、中間転写ローラ２０上のトナーが２次転写ローラ２２側へと引き寄せられ、記録紙２６上にトナーが転移し、結果としてトナー像が記録紙２６に転写される。その後、記録紙２６は、定着ローラ３６，３８における所定の加熱・加圧等により、トナーが記録紙２６に定着される。
【００３６】
ハウジング１の底部付近には、攪拌ローラ２４が備えられている。保持ローラ１０から重力により落下する現像剤、現像剤供給ローラ１２及び現像ローラ１４に備えられているブレード１２１，ブレード１４１によって掻き落とされた現像剤、スクイズローラ１６によって取り除かれたキャリア液等はそれぞれハウジング底部付近に溜まる。攪拌ローラ２４は、螺旋形状を有し、溜まった現像剤は攪拌ローラ２４の回転により、攪拌されながら所定の方向に移動させられ、現像剤容器へ回収される。こうして回収された現像剤は、キャリア液とトナーの濃度調整が行われ、再利用される。
【００３７】
キャリア塗布ロール４２は、中間転写ローラ２０の周面において、２次転写ローラ２２とブレード４１との間に配置されている。キャリア塗布ロール４２の表面は、例えば、スポンジ、フェルト等、キャリア液を保持すると共に中間転写ローラ２０にキャリア液を塗布できる素材で形成されている。キャリア塗布ロール４２は、ロール形状としているが、板状であってもよい。
【００３８】
キャリア塗布ロール４２により塗布されるクリーニングのための媒体は、後述するようにトナーを移動させやすくする機能が必要であるという点では現像剤に含まれるキャリア液が最適であると考えられる。したがって、本発明の実施形態においては、クリーニングのための媒体としてキャリア液を用いている。しかし、クリーニングのための媒体は、キャリア液に限定されるものではなく、他の成分であっても同一の機能・作用を果たすものに置換可能である。
【００３９】
ブレード４１は、中間転写ローラ２０に圧接されており、キャリア塗布ロール４２によりキャリア液が塗布された後の中間転写ローラ２０の表面の残留トナーを掻き出す機能を有する。また、ブレード４１は、例えば、ゴム等の素材で形成されており、中間転写ローラ２０表面のゴムよりも硬質な素材で形成されている。ブレード４１は例えばゴム硬度約６０°〜８０°のものが使用される。
【００４０】
図２は、キャリア塗布ロール４２にキャリア液を供給するためのキャリア液搬送ユニット１２０を説明するための図であり、湿式電子写真装置１００の一部を示す斜視図である。
【００４１】
ハウジング２は、感光体ドラム１８等を支持している。ハウジング２からハウジング１の下方に延びるように配設された搬送パイプ１１０は、感光体ドラム１８から排出される廃現像剤を搬送する機能を有する。当該廃現像剤は、感光体ドラム１８からブレード４０により掻き取られたトナーおよびキャリア液である。廃現像剤は、中間転写ローラ２０にトナー像を転写した後の現像剤であり、比較的キャリア液が多い現像剤であるため、中間転写ローラ２０のクリーニングの媒体として利用しやすい。なお、以下キャリア液という場合には、ここでいう廃現像剤を含むものとする。
【００４２】
搬送パイプ１１０は、ハウジング１の下方に備えられたキャリア液搬送ユニット１２０へ接続されている。また、キャリア液搬送ユニット１２０には、廃現像剤を排出するための排出パイプ１３０が備えられている。
【００４３】
図３は、キャリア液搬送ユニット１２０の概略構成図である。キャリア液搬送ユニットは、キャリア液搬送手段１２２を有する。
【００４４】
キャリア液搬送手段１２２は、回転軸がキャリア塗布ロール４２の回転軸と平行であり、回転軸方向の長さがキャリア塗布ロール４２の長さと同程度の螺旋形状を有している。廃現像剤は、キャリア液搬送手段１２２の回転と共に図中左側から右側へと搬送される。その間、廃現像剤は、キャリア塗布ロール４２に接触しているため、キャリア塗布ローラ４２は、廃現像剤を吸収する。また、キャリア液搬送手段１２２は、ブレード４１（図１）により掻き取られたトナー及びキャリア液を回収する機能も有する。それら回収されたものは、廃現像剤の移動と共に排出パイプ１３０から排出される。
【００４５】
本発明の実施形態では、キャリア液搬送ユニット１２０が、感光体ドラム１８からの廃現像剤を用いるため、現像剤のリサイクルができる。すなわち、新たにキャリア液を供給する機構を設ける必要がなくなる。しかし、キャリア塗布ロール４２にキャリア液を供給するための機構は、キャリア液搬送ユニット１２０に限定されるものではなく、例えば、キャリア液のみを保持する容器を別途用意しておいてそこからキャリア液のみを供給するような構成であってもよい。そのような構成とすれば、トナーを含まない純粋なキャリア液をキャリア塗布ロール４２に供給することができる。
【００４６】
図４は、ブレード４１により、中間転写ローラ２０上の残留トナーを掻き取る原理を説明するための図である。
【００４７】
中間転写ローラ２０は、その表面が、ＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０〜６０の導電ソリッドゴムにより形成されている。該導電ソリッドゴムとしては、例えば、ウレタン、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、シリコン、エピクロドリン等が用いられる。また、導電ソリッドゴムの抵抗値は、１０４〜１０１０Ωのものが使用可能である。また、表面粗さは１μｍ〜５μｍのものを使用することができる。例えば、表面粗さ５μｍ程度であれば、従来（１μｍ程度）と比して中間転写ローラ２０の製造コストを抑えることができる。
【００４８】
図４（a）および図４（b）は中間転写ローラ２０が所定量回転する際のブレード４１との接触部付近を示す図である。中間転写ローラ２０上には、表面粗さによる微細な溝２０aが存在する。図４（a）に示すように、溝２０aには、残留トナー２００が付着している。記録紙２６には、中間転写ローラ２０最表面に位置するトナーは転写され易いが、溝２０aに入り込んだトナーは転写され難いため、溝２０a内部に残留トナー２００として付着したままとなる。
【００４９】
ブレード４１は、中間転写ローラ２０の表層よりも硬い部材であるので、中間転写ローラ２０に所定量食い込む。中間転写ローラ２０に対するブレード４１の先端は、軌跡２０cを通る。ブレード４１の先端は、溝２０aが浅ければその溝の底部まで入り込めるが、深い溝であればその底部までは届かない。
【００５０】
キャリア塗布ローラ４２により塗布されたキャリア液３００は、中間転写ローラ２０の表面に所定の厚みで保持されると共に溝２０aに入り込む。キャリア液３００は、溝２０a内部の残留トナー２００に接触する。残留トナー２００は、予め、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２との間において、２次転写ローラ２２側に引き寄せられるように力が加えられていたため、中間転写ローラ２０から離れやすい状態になっている。キャリア液３００が残留トナー２００に接すると、残留トナー２００は溝２０aからさらに離れやすくなり、一部は、キャリア液３００中に浮遊することとなる。
【００５１】
図４（b）は、溝２０a内部の残留トナー２００を掻き取る様子を示す図である。中間転写ローラ２０の回転により、ブレード４１が溝２０aを通過する際には、ブレード４１の圧力により溝２０aが押し潰される。溝２０aが押し潰されると、溝２０aの容積が小さくなり、キャリア液３００及びキャリア液３００中の残留トナー２００が絞られるように押し出される（以降、この現象・効果を「絞り効果」と称すものとする）。したがって、中間転写ローラ２０上の、ブレード４１が通過した部分では、キャリア液３００および残留トナー２００が除去される。
【００５２】
なお、従来は、ブレード４１の先端の軌跡２０cよりも深い溝がある場合は、ブレード４１がその溝の底部までは届かないため、残留トナー２００を機械的に直接掻き取ることは困難であった。しかし、本発明の実施形態では、溝２０aにキャリア液３００が入り込むことにより、残留トナー２００を溝の内部から分離させやすくし、さらに絞り効果により、ブレード４１が届かない場所の残留トナー２００をも除去することができるという効果を奏する。
【００５３】
図５は、本発明の第二実施形態を説明するための図であり、ブレード４１の代わりにクリーニングロール５０を用いてクリーニングを行う場合を示すものである。
【００５４】
中間転写ローラ２０の周囲には、ブレード４１と同様の位置にクリーニングロール５０が配置される。クリーニングロール５０は、その回転軸が中間転写ローラ２０の回転軸が平行であり、ロール周面が中間転写ローラ２０に圧接するように配置されている。クリーニングロール５０は、ＳＵＳ等のローラにＰＦＡをコーティングすることにより形成されている。また、クリーニングローラの抵抗値１０９〜１０１１Ωは程度のものが使用可能である。また、クリーニングロール５０は、トナーと逆極となるバイアス（クリーニングバイアス）を印加して使用する。このクリーニングバイアスにより、残留トナーを電気的に引き付けることができる。なお、中間転写ローラ２０にもトナーと逆極のバイアスが印加されているため、クリーニングバイアスは中間転写ローラ２０のバイアスよりも大きくなければならない。
【００５５】
クリーニングローラ５０により残留トナーを除去する原理は、図４において説明したブレード４１による機械的な「絞り効果」と、クリーニングバイアスによる電気的な残留トナーの引き寄せである。クリーニングローラ５０による「絞り効果」は、ブレード４１によるものと同様であるため、その説明は省略する。
【００５６】
本発明の第二実施形態においては、クリーニングローラ５０のクリーニングバイアスにより電気的に残留トナーを引き寄せる。残留トナーは、クリーニングバイアスにより中間転写ローラ２０上からクリーニングローラ５０のほうへ移動しようとする。その際、残留トナーはキャリア液中を移動する（キャリア液が介在しなければ、たとえクリーニングローラ５０にクリーニングバイアスが印加されていたとしても、残留トナーはクリーニングローラ５０に接触しなければほとんど移動することはできない）。クリーニングローラ５０側に移動した残留トナーは、その後、ブレード４１’で掻き取られる。
【００５７】
また、クリーニングローラ５０は、図中時計回りに回転しても反時計周りに回転してもよい。クリーニングローラ５０を図中反時計回りに回転させると、逆方向に回転する中間転写ローラ２０に対して順方向となるため、中間転写ローラ２０に負荷を与えることなくクリーニングが可能となる。一方、クリーニングローラ５０を図中時計周りに回転させると、同方向に回転する中間転写ローラ２０との間の絞り効果は多少向上するが、中間転写ローラ２０に回転負荷を与えてしまう。しかし、クリーニングローラ５０の回転方向はどちらの方向であっても残留トナーを除去するという一定の効果は達成可能である。
【００５８】
図６は、本発明の第三実施形態を説明するための図である。本実施形態は図１に示す実施形態のキャリア塗布ロール４２をキャリア塗布ロール４２’に置き換えたものである。キャリア塗布ロール４２’はキャリア塗布ロール４２と図５に示すクリーニングローラ５０の機能を併せ持つ。すなわち、キャリア塗布ロール４２’キャリアを塗布しながら、クリーニングバイアスを印加することができる。したがって、キャリア塗布ロール４２’の位置において、残留トナーを中間転写ローラ２０の最表面付近に引き寄せることができる。その結果、キャリア塗布ロール４２’の位置において、残留トナーが引き寄せられるので、ブレード４１におけるトナー除去効果が向上する。
【００５９】
また、図５に示した第二実施形態のキャリア塗布ロール４２を、図６に示すキャリア塗布ロール４２’と置き換える構成であってもよい。その場合も、第二実施形態におけるクリーニングローラ５０でのトナー除去効果が向上する。
【００６０】
従来技術からみた本発明の有効な効果を以下にまとめる。
【００６１】
まず、従来技術の問題点である画質の低下を引き起こすゴースト、下地かぶりの発生メカニズムは、以下のようである。トナー像が記録紙に転写される際、トナー像中のトナーはトナーとは逆極性が印加された２次転写体に引き寄せられる。ほとんどのトナーは記録紙上に転移するが、１００％完全に転移させることは不可能であるため、一部のトナーは中間転写体上に残存する。残留したトナーは、２次転写体のバイアスの影響を受けているため、中間転写体上からは離れやすくなっている。この残留トナー付近には、わずかのキャリア液が残存してはいるものの、中間転写体表面の凹部に入り込んだものはクリーニングによっても除去されにくい。
【００６２】
クリーニング位置を経てもさらに残っている残留トナーは、感光体ドラムと中間転写体との転写位置（以下１次転写位置）を通過する。このとき、感光体ドラムから十分なトナーとキャリア液が残留トナーの上に転写される。この転写により新たなトナーが供給されないところ（静電潜像によりトナーが引き寄せられない位置）には、クリーニング位置を経た残留トナーに十分なキャリア液が供給される。この残留トナーは中間転写体から離れやすくなっているため、十分に供給されたキャリア液中を容易に移動できるようになる。また、新たにトナーが供給されたところ（静電潜像によりトナーが引き寄せられる位置）は、新たなトナー層と残留トナーとが混ざり、残留トナーが新規トナーと共にもう一度凹部の奥深くまで入り込む。その結果、次の２次転写時（トナー像の記録紙への転写時）に、移動しやすくなった残留トナーが白紙部分に印字ゴースト、下地かぶりとなって現れ、中間転写体凹部には残留トナーとしてトナーが残る。
【００６３】
上述のような残留トナーに対し、例えば、中間転写体表層をコートや薄厚チューブなどで覆い、中間転写体表面を滑らかにし、さらに中間転写体を加温することによりトナーを軟化させて中間転写体上でフィルム化して、トナー像の２次転写効率を向上させ、残留トナーの発生を低減する方法等が行われていた。また、そのような方法では、１００％の２次転写効率を得られないため、軟化したフィルム状のトナーをフェルトやシートで根こそぎ取る機構も考案されている。しかし、そのような機構は複雑かつ大掛かりであり、コストアップの要因となる。
【００６４】
また、中間転写体の表面粗さ精度向上や表面をコートすることにより、中間転写体表面の凹凸をなくし、トナーの凹部への入り込みを防ぐ対策がなされていた。しかし、この対策だけでは、依然わずかであるが可視化できるゴースト、下地かぶりが発生していた。また、中間転写体に薄厚チューブをかぶせて、表面を平滑面にし、クリーニングする方法もあるが、この場合、ゴースト、下地かぶりなどはかなり軽減されるが、記録紙への転写効率の低下や電気的リークが発生し、クリーニング以外で印字の品質に悪影響を及ぼす可能性があった。
【００６５】
そこで、本発明は、上記ゴーストと下地かぶりを改善するために、２次転写位置と中間転写体上の残留トナーをクリーニングする位置との間に、キャリア液或いは感光体ドラムクリーニングで発生した廃液を塗布する。このことにより、上記説明した原理に基づき、十分なキャリア液を供給することにより、２次転写後の残留トナーが移動しやすくなる。その結果、クリーニングブレードやクリーニングロールの絞り効果を利用してクリーニングを行うと、ゴーストや下地かぶりを可視化できない程度に抑制でき、印字品質の満足する湿式電子写真装置を提供することができる。また、本発明の原理によれば、加熱により残留トナーを軟化させる構成を必要としないため、簡単な構成で、高効率の残留トナークリーニングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第一実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【図２】キャリア液搬送ユニットの外観図である。
【図３】キャリア液搬送ユニットの概略構成図である。
【図４】クリーニングの機構を説明するための図である。
【図５】本発明の第二実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【図６】本発明の第三実施形態の湿式電子写真装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１８ 感光体ドラム
２０ 中間転写ローラ
２２ ２次転写ローラ
２６ 記録紙
４０ ブレード
４１ ブレード
４２ キャリア塗布ローラ
５０ クリーニングロール
１００ 湿式電子写真装置
１１０ 搬送パイプ
１２０ キャリア液搬送ユニット
１２２ キャリア液搬送手段
１３０ 排出パイプ
２００ 残留トナー
３００ キャリア液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、
被印刷物にトナー像を転写した後の前記ゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、
前記ゴム部材に当接して、前記クリーニング液と共に前記中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、
前記トナー除去手段は、前記ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されていることを特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項２】
前記トナー除去手段は、ゴム硬度が約６０°から８０°のゴムで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真装置。
【請求項３】
前記ゴム部材のＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０から６０であることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式電子写真装置。
【請求項４】
前記中間転写体の前記ゴム部材の表面粗さは、１μｍから５μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項５】
前記トナー除去手段は板状のブレードであり、前記ブレードにより残留トナーを機械的に掻き落とすことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項６】
前記トナー除去手段はクリーニングローラであり、前記クリーニングローラにより残留トナーを機械的に掻き落し且つ電気的に引き離すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項７】
前記塗布手段は、残留トナーを機械的に掻き落とし且つ電気的に引き離すクリーニングローラとしての機能も併せ持つことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項８】
前記クリーニング液が、トナーを搬送するためのキャリア液であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項９】
前記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、前記クリーニング液供給手段は、トナーを搬送するためのキャリア液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項１０】
前記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、前記クリーニング液供給手段は、該湿式電子写真装置内から排出されるキャリア液を含む廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項１１】
前記クリーニング液供給手段は、前記中間転写体にトナー像を転写する機能を有する感光体ドラムにおいて、前記中間転写体にトナー像を転写した後に排出される廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１０に記載の湿式電子写真装置。
【請求項１２】
前記塗布手段はローラ形状であり、
前記クリーニング液供給手段はクリーニング液搬送手段を有し、
前記クリーニング液搬送手段は前記塗布手段の回転軸と平行な回転軸を有する螺旋形状体であり、前記クリーニング液搬送手段の回転により、前記塗布手段の回転軸方向に沿ってクリーニング液が搬送されることを特徴とする請求項９または１１のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項１】
表面がゴム部材により被覆され、該ゴム部材の表面に保持されたトナー像を被印刷物に転写する中間転写体と、
被印刷物にトナー像を転写した後の前記ゴム部材の表面にクリーニング液を塗布する塗布手段と、
前記ゴム部材に当接して、前記クリーニング液と共に前記中間転写体上の残留トナーを除去するトナー除去手段と、を備え、
前記トナー除去手段は、前記ゴム部材よりも剛性の高い部材で形成されていることを特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項２】
前記トナー除去手段は、ゴム硬度が約６０°から８０°のゴムで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真装置。
【請求項３】
前記ゴム部材のＪＩＳ Ｋ６２５３硬度が約２０から６０であることを特徴とする請求項１または２に記載の湿式電子写真装置。
【請求項４】
前記中間転写体の前記ゴム部材の表面粗さは、１μｍから５μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項５】
前記トナー除去手段は板状のブレードであり、前記ブレードにより残留トナーを機械的に掻き落とすことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項６】
前記トナー除去手段はクリーニングローラであり、前記クリーニングローラにより残留トナーを機械的に掻き落し且つ電気的に引き離すことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項７】
前記塗布手段は、残留トナーを機械的に掻き落とし且つ電気的に引き離すクリーニングローラとしての機能も併せ持つことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項８】
前記クリーニング液が、トナーを搬送するためのキャリア液であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項９】
前記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、前記クリーニング液供給手段は、トナーを搬送するためのキャリア液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項１０】
前記塗布手段にクリーニング液を供給するためのクリーニング液供給手段をさらに備え、前記クリーニング液供給手段は、該湿式電子写真装置内から排出されるキャリア液を含む廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【請求項１１】
前記クリーニング液供給手段は、前記中間転写体にトナー像を転写する機能を有する感光体ドラムにおいて、前記中間転写体にトナー像を転写した後に排出される廃液をクリーニング液として供給することを特徴とする請求項１０に記載の湿式電子写真装置。
【請求項１２】
前記塗布手段はローラ形状であり、
前記クリーニング液供給手段はクリーニング液搬送手段を有し、
前記クリーニング液搬送手段は前記塗布手段の回転軸と平行な回転軸を有する螺旋形状体であり、前記クリーニング液搬送手段の回転により、前記塗布手段の回転軸方向に沿ってクリーニング液が搬送されることを特徴とする請求項９または１１のいずれかに記載の湿式電子写真装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２０６３８１（Ｐ２００７−２０６３８１Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５２０４（Ｐ２００６−２５２０４）
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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