JPH07152257A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
画像形成方法及び画像形成装置Info
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- JPH07152257A JPH07152257A JP32589493A JP32589493A JPH07152257A JP H07152257 A JPH07152257 A JP H07152257A JP 32589493 A JP32589493 A JP 32589493A JP 32589493 A JP32589493 A JP 32589493A JP H07152257 A JPH07152257 A JP H07152257A
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Abstract
を記録媒体に画像流れを生じさせることなく転写するこ
とができる画像形成方法及び画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体10上に形成された静電潜像をトナー
によって現像し、感光体10上に形成されたトナー像を
記録媒体に転写する画像形成方法であって、感光体10
上にプリウェット液を塗布するプリウェット工程と、感
光体10の潜像面に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
現像剤を供給する現像工程と、感光体10上に形成され
たトナー像を可撓性を有する部材で形成された転写ベル
ト602上に搬送された記録媒体に転写する転写工程と
を備える。
Description
イオノグラフィ等の方法で形成された静電潜像を、液体
現像剤を用いて可視像化した後、記録媒体に転写する画
像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
電潜像を、帯電した顕像化粒子であるトナーによって現
像し、画像支持体上に形成されたトナー像を記録媒体に
転写する画像形成方法において、画像支持体の潜像面上
に形成されたトナー像を記録媒体に転写するときには、
トナーと反対の極性を有する電荷で帯電した転写体を、
記録媒体を介して画像支持体に当接させることにより行
っていた。
静電潜像を顕像化する現像剤として、液体現像剤や粉体
現像剤がある。液体現像剤を用いた場合、記録媒体の画
像支持体への押圧力が高いと、記録媒体に転写された画
像が流れることがあるという問題があった。また、従来
の大型の静電記録装置等では、一般に有機溶剤であるIs
oparG (登録商標:Exxson社製)にトナーを約1〜2%
の割合で混ぜた低粘性の液体現像剤が使用されており、
画像支持体への付着力が増加する高濃度高粘性の液体現
像剤(絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された10
0〜10000mPa・sの高粘性の液体現像剤)を用
いた場合、画像支持体の潜像面上に形成されたトナー像
を記録媒体に画像流れを生じさせることなく転写する方
法としていかなる方法が好適であるのかは明らかでな
い。
り、画像支持体の潜像面上に形成されたトナー像と記録
媒体とが接触する際に、トナー像が乱れるのを防止する
ことができ、したがって、トナー像を記録媒体に画像流
れを生じさせることなく転写することができる画像形成
方法及び画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。
に、請求項1に記載した本発明の画像形成方法は、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し、前記画像支持体上に形成
されたトナー像を記録媒体に転写する画像形成方法であ
って、現像工程に先立って、前記画像支持体上に、離型
性を有し化学的に不活性な誘電性液であるプリウェット
液を塗布するプリウェット工程と、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、現像剤支持体により前記画像
支持体の潜像面に供給する現像工程と、前記画像支持体
の潜像面に前記高粘度の液体現像剤を供給することによ
り形成されたトナー像を、転写体上に配置された記録媒
体に転写する転写工程とを備え、前記画像支持体及び前
記転写体のうち少なくとも一方は可撓性を有する部材で
形成されたものであることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項1記載の発明に
おいて、前記転写体の電気抵抗値が104 〜1011Ωc
mであることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項1又は2記載の
発明において、前記転写体の表面にフッ素コーティング
を施したことを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項1,2又は3記
載の発明において、前記液体現像剤の絶縁性液体の粘度
が0.5〜1000mPa・s、電気抵抗が1012Ωc
m以上、表面張力が21dyne/cm以下、沸点が1
00°C以上であることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項4記載の発明に
おいて、前記液体現像剤がシリコンオイルを絶縁性液体
として利用するものであることを特徴とするものであ
る。
載した本発明の画像形成方法は、請求項1,2,3,4
又は5記載の発明において、前記液体現像剤が平均粒径
0.1〜5μmのトナーを5〜40%の濃度で含むもの
であることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項1,2,3,
4,5又は6記載の発明において、前記プリウェット液
の粘度が0.5〜5mPa・s、電気抵抗が1012Ωc
m以上、沸点が100〜250°C、表面張力が21d
yne/cm以下であることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成方法は、請求項7記載の発明に
おいて、前記プリウェット液がシリコンオイルを主成分
としたものであることを特徴とするものである。
載した本発明の画像形成装置は、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
って現像し、前記画像支持体上に形成されたトナー像を
記録媒体に転写する画像形成装置であって、前記画像支
持体上に、離型性を有し化学的に不活性な誘電性液であ
るプリウェット液を塗布するプリウェット手段と、絶縁
性液体中にトナーが高濃度に分散された100〜100
00mPa・sの高粘度の液体現像剤を、現像剤支持体
により前記画像支持体の潜像面に供給する現像手段と、
前記画像支持体の潜像面に前記高粘度の液体現像剤を供
給することにより形成されたトナー像を、転写体上に配
置された記録媒体に転写する転写手段とを備え、前記画
像支持体及び前記転写体のうち少なくとも一方は可撓性
を有する部材で形成されたものであることを特徴とする
ものである。
び転写体のうち少なくとも一方を可撓性を有する部材で
形成したことにより、画像支持体の潜像面上に形成され
たトナー像と記録媒体とが接触する際の接触圧力を分散
させることができるので、トナー像が乱れるのを防止す
ることができ、したがって、トナー像を記録媒体に画像
流れを生じさせることなく転写することができる。ま
た、トナーが高濃度に分散された液体現像剤を用いてい
るので、液量は従来の低濃度の液体現像剤に比べて、遥
かに少なくすることができる。液体現像剤は、粘度が1
0000mPa・s以上になると、絶縁性液体とトナー
との攪拌が難しくなり、液体現像剤をどのようにして作
るかが問題となる。したがって、10000mPa・s
以上の液体現像剤はコスト的に見合わなくなり、現実的
でなくなる。一方、100mPa・s以下では、トナー
濃度が低くなるとともに、トナーの分散性が悪くなるの
で、現像液を薄層にして現像することができなくなる。
液体現像剤の層厚は、トナー濃度が高いときには薄く、
低いときには厚くする必要がある。また、粘度が高い
程、薄くする必要がある。ただし、層厚が40μmより
厚いと、トナーの過剰付着が起こり、画像ノイズが発生
する。一方、層厚が5μmより薄いと、ベタ黒の画像を
出力したときにむらが生ずるようになる。
電気抵抗値を104 〜1011Ωcmとしたことにより、
画像支持体上に形成されたトナー像を記録媒体に良好に
転写することができる。尚、記録媒体として紙を用いた
場合、転写体をトナーと反対の極性を有する電荷で帯電
させるに際し、転写体の電気抵抗値が104 Ωcm以下
であると、画像支持体と転写体との間に送り込まれた紙
までが帯電する可能性がある。かかる場合、紙の抵抗値
は紙の種類や湿度によってかなり変動する(109 〜1
013Ωcm)ので、紙の抵抗値の変動が画像支持体上に
形成されたトナー像の紙への転写に影響するため妥当で
ない。電気抵抗値が1011Ωcm以上であると、転写体
の帯電が十分でなくなり、転写体と画像支持体上に形成
されたトナー像との間の静電気力が弱まりトナーの紙へ
の移動が十分に行われなくなる。
表面にフッ素コーティングを施したことにより、トナー
との離型性がよくなるので、転写体に付着したトナーの
掻き取りが容易となり、したがって転写体が汚れるのを
防止することができる。
体に前記特性のものを用いることにより、高粘度の液体
現像剤を得ることができる。現像剤支持体上に形成され
る液体現像剤は薄層状に形成されるため、液体現像剤層
中に含まれる絶縁性液体はきわめて少量であるので、画
像支持体の潜像面に供給される液体現像剤中に含まれる
絶縁性液体もきわめて少量である。したがって、転写時
に紙等に吸収される絶縁性液体はきわめて少量となるの
で、粘度が1000mPa・s以下であれば絶縁性液体
の紙等への付着の問題は特に生じない。しかし、粘度が
0.5mPa・s以下であると揮発性が高くなるので、
危険物扱いとなり適当でない。絶縁性液体は沸点が10
0°C以下であると、蒸発量が多くなるので現像剤の保
存方法に問題があり、装置全体を密閉構造にしなければ
ならず、また作業環境を改善することも難しくなる。電
気抵抗は1012Ωcm以下になると、絶縁性が悪くな
り、トナーの導電性の問題が起こり現像剤として使用で
きなくなる。したがって、電気抵抗はできるだけ高い値
が望ましい。表面張力は21dyne/cm以上になる
と、濡れ性が悪くなり、プリウェット液との馴染みが悪
くなる。したがって、表面張力は、できるだけ低い値が
望ましい。
体がシリコンオイルを主成分としたものであることによ
り、請求項4記載の特性を有する絶縁性液体を得ること
ができる。
剤が平均粒径0.1〜5μmのトナーを5〜40%の濃
度で含むものであることにより、絶縁性液体中にトナー
が高濃度に分散された液体現像剤を得ることができる。
また、トナーの粒径の大きさに略反比例して、解像度が
良くなる。通常、トナーは、プリントアウトされた紙上
で5〜10個位の固まりとっなって、存在しているの
で、トナーの平均粒径が5μm以上になると、解像度が
悪くなる。一方、トナーの平均粒径が0.1μm以下に
なると、物理的な接着力が大きくなり、転写の際にトナ
ーを剥がし難くなる。
ット液の特性が前記のものであることにより、離型性を
有し且つ絶縁性の良いプリウェット液を得ることができ
る。プリウェット液は、転写時に紙等に吸収されるた
め、定着時に蒸発させる必要がある。このため容易に蒸
発しやすいものとするために粘度は0.5〜5mPa・
sが望ましい。粘度が5mPa・s以上であると蒸発が
難しくなり、0.5mPa・s以下であると揮発性が高
くなるので、危険物扱いとなり適当でない。沸点は10
0°C以下であると、蒸発量が多くなるのでプリウェッ
ト液の保存方法に問題があり、装置全体を密閉構造とし
なければならず、また作業環境を改善することも難しく
なる。一方、沸点が250°C以上になると、定着時に
紙がカールして使用できなくなり、また加熱のための高
エネルギーが必要になるので、コスト高となる。電気抵
抗は1012Ωcm以下になると、絶縁性が悪くなり、プ
リウェット液として使用できなくなる。したがって、電
気抵抗はできるだけ高い値が望ましい。表面張力は21
dyne/cm以上になると、濡れ性が悪くなり、液体
現像剤との馴染みが悪くなる。したがって、表面張力
は、できるだけ低い値が望ましい。
ット液がシリコンオイルを主成分としたものであること
により、請求項7記載の特性を有するプリウェット液を
得ることができる。
求項1記載の発明の作用と同様である。
参照して説明する。図1は本発明の第一実施例である画
像形成装置の概略構成図、図2は図1に示す画像形成装
置に用いられるプリウェット装置の概略斜視図、図3は
図1に示す画像形成装置の動作を説明するための図、図
4は図2に示すプリウェット装置の動作を説明するため
の図、図5はプリウェット液供給部材を感光体に当接さ
せたときのプリウェット液の流れを表した図である。
は、図1に示すように、画像支持体である感光体10
と、感光体10上にプリウェット液を塗布するプリウェ
ット装置20と、感光体10を帯電させる帯電装置30
と、感光体10上に像を露光する露光装置40と、感光
体10の静電潜像が形成された部分にトナーを供給する
ことにより静電潜像を顕像化する現像装置50と、感光
体10上のトナーを所定の紙に転写する転写装置60
と、所定の紙を転写装置60の転写体上に搬送する紙送
り装置610と、転写装置60により転写されたトナー
を紙に定着させる定着装置620と、感光体10上に残
留したトナーを除去するクリーニング装置70と、帯電
された感光体10を除電する除電装置80とを備える。
610、定着装置620、クリーニング装置70、およ
び除電装置80については従来の電子写真式プリンタに
用いられている従来技術をほとんどの場合について流用
することができる。したがって、第一実施例では、上記
の各装置の説明を省略して、本発明の主要部であるプリ
ウェット装置20、現像装置50及び転写装置60につ
いて説明する。
2に示すように、感光体10上に描かれる画像幅と略同
じ長さを有する板状のプリウェット液供給部材202
と、プリウェット液供給部材202を収納するケース2
04と、プリウェット液220を貯蔵するタンク206
と、タンク206に貯蔵されたプリウェット液220を
汲み上げるポンプ208と、チューブ210a,210
bと、変位装置212とを備える。
イータ(登録商標:カネボウ(株))が用いられる。ベ
ルイータは、気孔が連続した立体網目構造を有する連続
多孔質体スポンジであり、気孔の体積分だけプリウェッ
ト液220を保持することができ、また気孔の体積を越
えるプリウェット液220が供給されたときには、プリ
ウェット液220の流れ方向に対し垂直な方向において
プリウェット液220を均一に放出することができる。
ケース204の感光体10と対向する面には、プリウェ
ット液供給部材202の底面を感光体10に当接させる
ことができるように開口部204aが設けられている。
チューブ210aは、ポンプ208により汲み上げられ
たプリウェット液220をプリウェット液供給部材20
2の供給側202aに搬送する。尚、プリウェット液給
部材202の供給側202aとケース204との間には
空間部204bが形成されており、プリウェット液22
0はこの空間部204bに蓄えられた後、供給側202
aから供給される。チューブ210bは、プリウェット
液供給部材202の放出側202bから放出されたプリ
ウェット液220をタンク206に搬送する。変位装置
212は、外部からの信号が入力されていないときは、
図4(A)に示すように、プリウェット液供給部材20
2を感光体10から離れた位置に保持し、外部からの信
号が入力されているときは、図4(B)に示すように、
プリウェット液供給部材202を感光体10に当接させ
る。
体である現像ベルト510と、現像ベルト510を回転
駆動すると共に現像ベルト510の一部を感光体10に
当接させるようにして保持する駆動ローラ512a,5
12b,512cと、液体現像剤508を現像ベルト5
10に塗布する塗布ローラ506と、液体現像剤508
を貯蔵するタンク502と、タンク502に貯蔵された
液体現像剤508を放出するタンク502の放出口に設
けられた放出ローラ502aと、放出ローラ502aに
より放出された液体現像剤508を塗布ローラ506に
供給する供給ローラ504と、図示されていないが、現
像ベルト510に塗布された液体現像剤508の層厚を
調整するブレード、ローラ等の規制手段と、現像後、現
像ベルト510に付着する液体現像剤508を掻き取る
掻き取りブレードとを備える。
回転方向と反対方向に回転することにより、塗布ローラ
506の表面に放出ローラ502aにより放出された液
体現像剤508を搬送する。塗布ローラ506は、現像
ベルト510の回転方向と反対方向に回転することによ
り、現像ベルト510の表面に供給ローラ504により
供給された液体現像剤508を塗布する。現像ベルト5
10への液体現像剤508の供給に供給ローラ506及
び塗布ローラ506を用いたのは、後述するように、第
一実施例では液体現像剤508にトナーが高濃度に分散
されたものを用いたので、多量の現像剤を必要とせず、
このため現像剤を現像ベルト510の表面にムラなく塗
布するにはローラによって塗布するのが最も効果的だか
らである。尚、供給ローラ504と塗布ローラ506と
の間に、液体現像剤508を搬送する搬送ローラを一個
又は複数個設けてもよい。
a,512b,512cによって感光体10の回転方向
と反対方向に回転することにより、感光体10の表面に
塗布ローラ506によって塗布された液体現像剤508
を搬送する。現像ベルト510には、シームレスのニッ
ケルベルト、ポリイミドベルトのような樹脂ベルト等の
可撓性を有する部材が用いられる。これにより、現像ベ
ルト510上に形成された液体現像剤層と感光体10上
に形成されたプリウェット液層とが接触する際の接触圧
力を分散させることができるので、現像ベルト510上
に形成された液体現像剤層と感光体10上に形成された
プリウェット液層とを二層状態を維持しつつ接触させ、
且つ両者をプリウェット液層の内部で分離させることが
できる。尚、現像ベルト510は現像バイアスを印加で
きるものでなければならない。したがって、樹脂ベルト
を用いる場合には、導電性微粒子を添加して電気抵抗値
を下げるかまたは、ベルトの表面に導電加工を施す必要
がある。ベルト自体が導電性を有する場合は、駆動ロー
ラ512a,512b,512cには、現像バイアスを
印加できるように電気抵抗値の低いゴムローラが用いら
れる。ベルトの表面に導電加工を施した場合は、ベルト
表面に接触する導体を配設し、この導体に現像バイアス
を印加する。
る転写ベルト602と、転写ベルト602を回転駆動す
ると共に転写ベルト602の一部を感光体10に当接さ
せるようにして保持する駆動ローラ604a,604
b,604cと、転写ベルト602をトナーと反対の極
性を有する電荷で帯電させるコロナ放電器606と、転
写ベルト602に付着したトナーを掻き取る掻き取りブ
レード608とを備える。
a,604b,604cによって感光体10の回転方向
と反対方向に回転することにより、紙送り装置610に
より搬送された紙を、感光体10と転写ベルト602と
の間に送り込む。転写ベルト602には、ゴムベルト、
表面に抵抗層をコートしたシームレスのニッケルベル
ト、樹脂ベルト等の可撓性を有する部材が用いられる。
これにより、感光体10上に形成されたトナー像と紙と
が接触する際の接触圧力を分散させることができる。
〜1011Ωcmのものが望ましい。電気抵抗値が104
Ωcm以下であると、感光体10と転写ベルト602と
の間に送り込まれた紙までがコロナ放電器606によっ
て帯電する可能性がある。かかる場合、紙の抵抗値は紙
の種類や湿度によってかなり変動する(109 〜1013
Ωcm)ので、紙の抵抗値の変動が感光体10上に形成
されたトナー像の紙への転写に影響するため妥当でな
い。電気抵抗値が1011Ωcm以上であると、転写ベル
ト602の帯電が十分でなくなり、転写ベルト602と
感光体10上に形成されたトナー像との間の静電気力が
弱まりトナーの紙への移動が十分に行われなくなる。
尚、転写ベルト602の電気抵抗値を上記の値のものと
するために、樹脂ベルトを用いる場合には、導電性微粒
子を添加する必要がある。また、ポリイミドフィルムベ
ルトを用いる場合には、ベルトの表面に導電加工を施す
必要がある。
ティングが施されている。これは、トナーとの離型性を
よくすることにより、転写ベルト602に付着したトナ
ーの掻き取りブレード608よる掻き取りを容易にして
転写ベルト602が汚れるのを防止するためである。
成用資材について説明する。第一実施例に用いた液体現
像剤508は、エポキシ等のバインダーとなるレジン、
トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料、ト
ナーを均一に分散させる分散剤等からなるトナーと、キ
ャリア液とからなる。トナーの構成は、従来の液体現像
剤に用いられてきたものと基本的には同様であるが、帯
電特性及び分散性の調整のためそれらの処方はシリコン
オイルに適合するよう変更してある。トナーの平均粒径
は、小さい程、解像度がよくなるが、粒径が小さいと物
理的接着力が大きくなり転写する際に、はがし難くな
る。このため、第一実施例ではトナーの平均粒径は、転
写性の向上を目的として2〜4μmあたりに中心が来る
ように調整してある。
レジン、着色顔料、荷電制御剤などおよびそれらの濃度
により決まる。第一実施例では、粘度を50〜6000
mPa・s、トナー濃度を5〜40%の範囲で変化させ
て実験した。
ポリシロキサンオイル、環状ポリジメチルシロキサンオ
イル等の低粘度のものを用いる。尚、現像ベルト510
上に形成される液体現像剤層は薄層状に形成されるた
め、液体現像剤層中に含まれるキャリア液はきわめて少
量であるので、感光体10の潜像面に供給される液体現
像剤中に含まれるキャリア液もきわめて少量である。し
たがって、転写時に紙等に吸収されるキャリア液はきわ
めて少量となるので、粘度が1000mPa・s以下で
あれば定着後に残留するキャリア液は、ほとんど見られ
ない。本発明者等の実験によれば、キャリア液に粘度が
2.5mPa・sである米国ダウコーニング社のDC3
44を用いて出画実験を行ったときは、定着後に紙上に
残留するキャリア液は見られなかった。しかし、揮発性
が高いため、現像装置を密閉構造にする必要が生じた。
また、キャリア液に粘度が6.5mPa・sである米国
ダウコーニング社のDC345を用いて出画実験を行っ
たときは、DC344を用いて出画実験を行ったときと
同様に、定着後に紙上に残留するキャリア液は見られな
かった。しかし、揮発性が高いため、現像装置を密閉構
造にする必要が生じた。さらに、キャリア液に粘度が2
0mPa・sである信越シリコン社のKF−96−20
を用いて出画実験を行ったときは、定着後に紙上に残留
するキャリア液は見られなかった。また、揮発性がそれ
ほど高くないので、現像装置を密閉構造にする必要は生
じなかった。DC344,DC345及びKF−96−
20は、一般的に化粧品に用いられるもので毒性等の安
全性は高い。キャリア液については、信越シリコン社の
KF9937等他に多くの種類があり、電気抵抗、蒸発
特性、表面張力、安全性等が満たされていればいずれを
選択してもよい。
力が大きい場合にはかぶりやトナーの塊が付着すること
があり、実験的には21dyne/cm以上では画質に
問題が起こりやすいことが分かった。
の問題があり、1014Ωcm以上が望ましい。最低限1
012Ωcm以上は必要である。第一実施例の説明では、
これらの実験結果に鑑み、価格が低く入手の容易なDC
345を用いた例を示す。
れた静電潜像を乱すことなく、定着時に容易に蒸発し、
かぶりやトナーの塊が付着しないものであることが要求
される。例としては、米国ダウコーニング社のDC34
4,DC200−0.65,−1.0,−2.0、信越
シリコン社のKF96L−1,KF9937などが挙げ
られる。一般的に、蒸発性の高いシリコンオイルを選択
する必要がある。
5〜3mPa・sの範囲で問題なく現像、転写、定着に
よる液の乾燥が行われたが、5mPa・sから6mPa
・s程度ではやや定着時の液の乾燥に時間と温度が必要
になる傾向が見られた。10mPa・sでは乾燥に要す
るエネルギーが大きくなり過ぎ一般的ではない。また、
0.5mPa・s以下であると揮発性が高くなるので、
危険物扱いとなり適当でない。また、紙への加熱の影響
もあり、沸点は、250°C以下のものである必要があ
る。
力をなくし、離型性をよくして画像の汚れ、かぶりを防
ぎ、また画質の解像力、かぶりを向上させるため、でき
るだけ低いものがよい。本発明者等の実験によれば、2
0〜21dyne/cm程度が限界でこれより低いもの
を選択する必要がある。
して像をぼかしてしまう。従って、できるだけ高いもの
を使用する必要がある。実験的には1014Ωcm程度以
上が望ましい。最低限1012Ωcmは必要である。
装置の動作について説明する。先ず、図3(A)に示す
ように、感光体10の表面をを帯電装置30により帯電
させる。一般に帯電装置30には、コロナ放電器が用い
られる。次に、帯電した感光体10上に像を露光する。
例えば、レーザースキャナーにより像を露光して感光体
10の表面に静電潜像を形成する。図3(B)に示すよ
うにレーザースキャナーの光が当たった部分は、導電化
するので電荷が消失し、光の当たらなかった部分は電荷
の像である静電潜像として残る。
ット装置20により感光体10上に前述したプリウェッ
ト液220を塗布する。プリウェット装置20は、外部
からの信号が入力されるとプリウェット液供給部材20
2を感光体10に当接させる。プリウェット液供給部材
202の内部には、ポンプ208によりプリウェット液
220が常時循環しており、プリウェット液供給部材2
02であるベルイータの気孔の体積を越えるプリウェッ
ト液220は、図5に示すように、プリウェット液供給
部材202の放出側202bから放出されると共にプリ
ウェット液供給部材202の底面から放出され、感光体
10に傷を付けることなく感光体10上に均一に塗布さ
れる。
化する。放出ローラ502aによりタンク502内から
放出され供給ローラ504に供給された液体現像剤50
8は、塗布ローラ506に搬送された後、現像ベルト5
10に塗布される。現像ベルト510に塗布された液体
現像剤508は、ブレード、ローラ等の規制手段により
層厚が調整され現像ベルト510上に薄層を形成する。
このようにして現像ベルト510上に形成された液体現
像剤層を図3(D)に示すように感光体10の表面に形
成された静電潜像に近接させて、静電気力により、帯電
したトナーを感光体10上に移動させ、トナー像を形成
させる。
形成されたトナー像を記録媒体である紙に転写する。紙
送り装置610により搬送され、感光体10と転写ベル
ト602との間に送り込まれた紙には、図3(E)に示
すように、感光体10上に形成されたトナー像と、コロ
ナ放電器606によりトナーと反対の極性を有する電荷
で帯電した転写ベルト602との間に生じる静電気力に
より、トナーが表面に付着する。これにより、感光体1
0上に形成されたトナー像を紙に転写する。そして、図
3(F)に示すように、定着装置620の定着ローラ6
22内に設けられた定着ヒータ624により、転写され
たトナーが熱的に溶融し定着する。一方、感光体10上
に残留した液体現像剤508は、クリーニング装置70
によって除去される。尚、感光体10は除電装置80に
より除電された後、再び上記の帯電から除電までのサイ
クルに繰り返し使用される。
像過程について詳細に説明するための図であり、図6は
現像過程の全体を説明するための図、図7は接近過程の
ようすを示す図、図8はトナー移動過程のようすを示す
図、図9は非画像部の分離過程を示す図、図10は画像
部の分離過程を示す図である。従来の現像過程と異な
り、第一実施例の現像過程は、図6に示すように、現像
ベルトが感光体に接近して液体現像剤が感光体表面に接
近する接近過程と、液体現像剤層とプリウェット液層と
がソフトコンタクトしてトナーが移動するトナー移動過
程と、現像ベルトが感光体から離れて現像ベルトに付着
するトナーと感光体上に付着するトナーとに分離される
分離過程との3つの過程から成り立っていると考えられ
る。
ト510を可撓性を有する部材で構成したことにより、
現像ベルト510と感光体10との間に微小ギャップd
が形成され、キャリア液とトナーからなる高粘度の液体
現像剤とプリウェット液とはソフトコンタクトされる。
これにより粘度の低いプリウェット液は前後に若干押し
出されてプリウェット液の液溜りが生ずる。
うに画像部では、トナーが感光体10上の電荷と現像ベ
ルト510の間に形成される電界によって主にクーロン
力によりプリウェット液層を通過して潜像面に移動す
る。一方、非画像部のトナーは、基本的には感光体10
の表面と液体現像剤層とがプリウェット液層により分離
されているので、不要なトナーの感光体10の表面への
付着は起こらない。
に示すように基本的に液体現像剤は現像ベルト510に
残留する。プリウェット液層と液体現像剤層との界面で
は2つの層が分離する際に、粘度の低いプリウェット液
層の一部が液体現像剤層に転移して分離する。したがっ
て、2つの層の分離点は、プリウェット液層の内部にあ
ると考えられる。一方、画像部では、図10に示すよう
に感光体10の表面に移動したトナーがプリウェット液
層を押しのけるため、プリウェット液層はトナー層の上
に位置し、その層内で分離する。現像ベルト510上に
は、トナーが移動した後に残るキャリア液の一部とプリ
ウェット液の一部が層を形成する。感光体10上に残っ
たプリウェット液は、後の転写工程において、トナーの
静電気力による移動を容易にする。
義を説明するための図である。現像ベルト510上に塗
布された液体現像剤層が厚すぎると、液体現像剤508
の粘度が高いので、静電気力で現像ベルト510から感
光体10の表面に移動しようとするトナー群が、その周
りに位置するトナーに対して粘性を断ち切れずにクラス
ターを形成して、感光体10の表面に移動するため、ト
ナーの過剰付着が起こり、画像ノイズが発生する。この
クラスターの発生を抑えるために、液体現像剤層厚を現
像が十分にできる最小限の値に抑える必要がある。
光体とをハードコンタクトさせたようす示す図であり、
図13は第一実施例のソフトコンタクトを説明するため
の図である。上記で説明したように、第一実施例の現像
過程では、プリウェット液層の画像形成への機能は重要
である。したがって、現像過程における重要な要件はプ
リウェット液層と液体現像剤層の2層の状態を維持する
ことである。図12に示すように現像ローラと感光体と
をハードコンタクトさせると2層の状態を維持すること
ができないので、第一実施例では、図13に示すよう
に、現像剤支持体として可撓性を有する部材で構成され
た現像ベルト510を用いることにより、静電潜像が形
成された感光体10の表面と現像ベルト510との間に
微小なギャップdが形成されるようにしている。
液層の層厚及び現像ギャップの最適化について説明す
る。液体現像剤層の層厚は、液体現像剤の粘性が50〜
100mPa・s以上のものについては、特に500m
Pa・s以上のものについては、薄くする必要がある。
理想的には、現像時に要求されるトナー現像量(すなわ
ち、ベタ黒を出したときの濃度)を満たす層厚より若干
厚目が良い。これは、粘度の高い液体現像剤を用いた場
合、現像時に、静電気的に選択されたトナーが液の粘性
により余計なトナーを引き連れて感光体上に移動してし
まうために、トナーの異常付着を生じてしまい画像汚れ
を引き起こすからである。発明者等の実験では、トナー
濃度の高い液体現像剤については、5μmからトナー濃
度の低いものは40μm程度の層厚で良好な画像が得ら
れた。また、トナー濃度20〜30%の液体現像剤を用
いた場合、液体現像剤の層厚が20μm程度で良好な画
質が得られた。
リウェット液の粘度、表面張力により最適値が存在す
る。薄過ぎる場合には、高粘度の液体現像剤が感光体上
に不規則に付着して画像汚れを生じる。プリウェット液
の量を増やしていくに従って、画像汚れは改善されて、
最適値が確認される。更に量を増やしていくと、潜像の
電荷が流れ鮮鋭度、解像力の低下が起こること、現像時
にトナー流れを生じやはり画像がぼける傾向を示す。D
C344を用いた実験では、5〜30μmの厚みで良好
な結果を得られた。これより粘性の低いものについて
は、この結果より薄めでも、厚目でも良い結果を得られ
る。しかしながら、高粘度のものに関しては、最適値は
範囲が狭くなる傾向にある。
うが画質において解像力、ソリッド部の濃度の均一性が
良くなるのは、従来の現像法と同じである。第一実施例
に用いた高粘性の液体現像剤ではトナー間の凝集力が強
く、粉体現像剤のように、現像剤支持体あるいはキャリ
ア粒子から機械的衝撃、静電気力により遊離したトナー
が現像に使われるような現象が起きない。すなわち、液
体現像剤層と感光体との間に空気層を介在させては現像
がなされない。それゆえ、現像ベルトと液体現像剤層、
液体現像剤層とプリウェット液層、プリウェット液層と
感光体がそれぞれ接触している関係になることが必須で
ある。したがって、現像ギャップdは、液体現像剤層、
プリウェット液層の厚み以下でそれぞれの層を乱さない
程度の寸法でなければならない。第一実施例では、液体
現像剤の粘度、トナー濃度の違いに応じて20μmから
50μmの間に設定した。
果を表1に示す。これらの結果から、第一実施例の現像
法に最適な現像剤及びプリウェット液の粘性に関する範
囲は、現像剤が100mPa・sから6000mPa・
s、プリウェット液が0.5mPa・sから5mPa・
sの間であることが分かった。また、画質に関しては、
現像ベルト上の液体現像剤層の厚み、プリウェット液層
の厚み、現像ギャップ等の影響により変化するが、現像
諸条件の最適化をしても、概ね表1に示すような傾向に
あり、液体現像剤の最適な領域は表1に示した範囲に入
ることを確認した。尚、プリウェット液のシリコンオイ
ルには、ダウコーニング製のDC200シリーズを用
い、また現像液のキャリア液には、同社製のDC345
を用いた。
撓性を有する部材で構成された転写ベルト602を用い
たことにより、感光体10の潜像面上に形成されたトナ
ー像と記録媒体である紙とが接触する際の接触圧力を分
散させることができるので、トナー像が乱れるのを防止
することができ、したがって、トナー像を紙に画像流れ
を生じさせることなく転写することができる。
02の電気抵抗値を104 〜1011Ωcmとしたことに
より、感光体10上に形成されたトナー像を紙に良好に
転写することができる。
602の表面にフッ素コーティングを施したことによ
り、トナーとの離型性がよくなるので、転写ベルト60
2に付着したトナーの掻き取りを容易にして転写ベルト
602が汚れるのを防止することができる。
のキャリア液としてシリコンオイルを用いたことによ
り、従来のものに比べて以下に述べる利点を有する。
してIsoparG (登録商標:Exxon 社製)を用いている。
このIsoparは、シリコンオイルほど抵抗値が高くないの
で、トナー濃度を濃くすると、即ち粒子間距離が小さく
なると、トナーの帯電性が悪くなる。したがって、Isop
arの場合は、トナー濃度に限界がある。これに対して、
第一実施例で用いたシリコンオイルは、抵抗値が十分に
大きいので、トナー濃度を濃くすることができる。ま
た、一般にIsoparの場合、トナーの分散状態が良く、し
たがって、トナー濃度が1〜2%でも、トナー同士が反
発しあうので、均一にトナーが分散している。これに対
して、シリコンオイルは、トナー濃度が1〜2%の場
合、分散性が良くなく、じきに沈殿してしまう。しか
し、トナー濃度を5〜40%にすると、密に詰まった状
態となり、安定して分散する。このため、第一実施例で
は、トナーが高密度に分散された高粘度の液体現像剤を
使用している。これにより、従来の低濃度の液体現像剤
に比べて、現像液の液量を大幅に低減することができ、
装置の小型化を図ることができる。更に、第一実施例の
液体現像剤は高粘度の液体であるので、保管や取り扱い
の点でも、従来の低粘度の液体現像剤や粉体現像剤に比
べて容易になる。
前述のように、揮発性が高く、しかも悪臭を放つので、
作業環境を悪化させるだけでなく、公害を起こすという
問題があった。これに対して第一実施例で用いているシ
リコンオイルは、化粧品用として用いられていることか
らも明らかなように、安全な液体であり、また無臭であ
るので、第一実施例によれば、作業環境を改善すること
ができ、また公害の問題も発生しない。
ロナ放電器606により転写ベルト602をトナーと反
対の極性を有する電荷で帯電させることにより、感光体
10の潜像面上に形成されたトナー像を紙に転写するも
のについて説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、転写装置は、たとえば、転写ベルトを回転駆
動する駆動ローラに導電性微粒子が添加された電気抵抗
値の低いゴムローラを用い、この駆動ローラにバイアス
電圧を印加することにより転写ベルトにバイアス電圧を
印加してトナー像を紙に転写するものでもよい。また、
図14に示すように、感光体10と転写ベルト602と
の転写点において、転写ベルト602の背面から導電性
を有するスポンジローラ607を押し当てて適度の押圧
力を与えると共に、スポンジローラ607にバイアス電
圧を印加することにより転写ベルト602にバイアス電
圧を印加してトナー像を紙に転写するものであってもよ
い。
現像剤支持体に可撓性を有する部材で構成された現像ベ
ルト510を用いたものについて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、現像装置は、現像剤支
持体に金属等の導電性部材で形成された現像ローラを用
いたものでもよい。但し、現像ローラ上に形成された液
体現像剤層と感光体上に形成されたプリウェット液層と
を二層状態を維持しつつ接触させ、且つ両者をプリウェ
ット液層の内部で分離させるため、画像支持体を可撓性
を有する部材を用いるか、または、現像ローラを現像ロ
ーラと感光体との間に微小なギャップdを形成するよう
にして配設する必要がある。
を参照して説明する。図15は本発明の第二実施例であ
る画像形成装置の概略構成図である。尚、図15に示す
静電潜像の液体現像装置において第一実施例のものと同
一の機能を有するものには、同一の符号又は対応する符
号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
が第一実施例のものと異なる点は、図15に示すよう
に、画像支持体である感光体10に代えて感光ベルト1
2を用い、これを駆動ローラ122a,122b,12
2cにより保持すると共に回転駆動したこと、現像装置
50に代えて現像装置52を用いたこと、および転写装
置60に代えて転写装置64を用いたことである。
ニッケルベルト、樹脂ベルト、ポリイミドフィルムベル
ト等の可撓性を有する部材が用いられる。これにより、
感光ベルト12上に形成されたトナー像と紙とが接触す
る際の接触圧力を分散させることができる。
現像装置52と異なる点は、現像剤支持体である現像ベ
ルト510に代えて現像ローラ520を用いたことであ
る。現像ローラ520は、感光ベルト12の回転方向と
反対方向に回転することにより、感光体10の表面に塗
布ローラ506によって塗布された液体現像剤508を
搬送する。現像ローラ520には、現像バイアスを印加
することができるように導電性ゴムローラ(104 〜1
011Ωcm)等の導電性を有する部材が用いられる。
現像装置60と異なる点は、転写体である転写ベルト6
02に代えて転写ローラ642を用いたこと、および、
転写ベルト602をトナーと反対の極性を有する電荷で
帯電させるコロナ放電器606に代えて図示されていな
いが転写ローラ642にバイアス電圧を印加する電源装
置を設けたことである。
転方向と反対方向に回転することにより、紙送り装置6
10により搬送された紙を、感光ベルト12と転写ロー
ラ642との間に送り込む。転写ローラ642には、バ
イアス電圧が印加できるように金属等の導電性部材が用
いられる。転写ローラ642の電気抵抗値は104 〜1
011Ωcmが望ましい。電気抵抗値が104 Ωcm以下
であると、紙の抵抗値は紙の種類や湿度によってかなり
変動する(109 〜1013Ωcm)ので、紙の抵抗値の
変動が感光ベルト12上に形成されたトナー像の紙への
転写に影響するため妥当でない。電気抵抗値が1011Ω
cm以上であると、転写ローラ642と感光ベルト12
上に形成されたトナー像との間の静電気力が弱まりトナ
ーの紙への移動が十分に行われなくなる。
ティングが施されている。これは、トナーとの離型性を
よくすることにより、転写ローラ642に付着したトナ
ーの掻き取りブレード608よる掻き取りを容易にして
転写ローラ642が汚れるのを防止するためである。
置610により搬送され、感光ベルト12と転写ローラ
642との間に送り込まれた紙を、感光ベルト12上に
形成されたトナー像と電源装置によりバイアス電圧が印
加された転写ローラ642との間に生じる静電気力によ
り、トナーを紙上に移動させ、感光ベルト12上に形成
されたトナー像を紙に転写する。尚、第二実施例である
静電潜像の液体現像装置のその他の動作は第一実施例の
ものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。
に可撓性を有する部材で構成された感光ベルト12を用
いたことにより、感光ベルト12の潜像面上に形成され
たトナー像と記録媒体である紙とが接触する際の接触圧
力を分散させることができるので、第一実施例のものと
同様にトナー像が乱れるのを防止することができ、した
がって、トナー像を紙に画像流れを生じさせることなく
転写することができる。その他の効果は第一実施例のも
のと同様である。
を参照して説明する。図16は本発明の第三実施例であ
る画像形成装置の概略構成図である。尚、第三実施例の
画像形成装置において第一実施例のものと同一の機能を
有するものには、同一の符号又は対応する符号を付すこ
とにより、その詳細な説明を省略する。
施例のものと異なる点は、画像支持体である感光体10
に代えて第二実施例装置で用いた感光ベルト12を用
い、これを第二実施例と同様に駆動ローラ122a,1
22b,122cにより保持すると共に回転駆動したこ
とである。尚、第三実施例である画像形成装置の動作は
第一実施例のものと同様であるので、その詳細な説明を
省略する。
に可撓性を有する部材で構成された感光ベルト12を用
い、さらに、転写体に可撓性を有する部材で構成された
転写ベルト602を用いたことにより、感光ベルト12
の潜像面上に形成されたトナー像と記録媒体である紙と
が接触する際の接触圧力を分散させることができるの
で、トナー像を紙に画像流れを生じさせることなく良好
に転写することができる。その他の効果は第一実施例の
ものと同様である。
ものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能で
ある。たとえば、上記の各実施例では、プリウェット装
置として、プリウェット液供給部材202により感光体
10の表面にプリウェット液220を塗布するものにつ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、プリウェット装置は、一定の量のプリウェット液を
感光体の表面に均一に塗布することができるものであれ
ばよい。たとえば、軸方向に並んだ複数のノズルからプ
リウェット液を吐出させることにより塗布するもの、ス
ポンジローラ等により塗布するもの等でもよい。
により帯電した画像支持体上に像を露光し、その後、プ
リウェット装置20により画像支持体上にプリウェット
液220を塗布したものについて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、プリウェット装置20
により画像支持体上にプリウェット液220を塗布し、
その後、露光装置40により帯電した画像支持体上に像
を露光するものであってもよい。
として有機感光体を用いた場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、画像支持体は、
カールソン法で用いる各種感光体あるいはイオノグラフ
ィ等の静電潜像を直接形成する導体上に絶縁体層を形成
したもの、静電プロッタのような静電記録紙でもよい。
るものではなく、プリウェット液層が形成され、且つ、
液体現像剤の層厚が5〜40μmであれば、高粘性現像
剤の粘度は10000mPa・sであっても良い。現状
では、6000mPa・s以上の高粘度の現像剤は、キ
ャリア液とトナーとの攪拌が難しくなるので、コスト的
にあわなくなると考えるが、安価に入手できるようにな
れば、6000mPa・s以上でもよい。粘度が100
00mPa・sを越えるものは、現実的でなくなる。
によれば、前記の構成としたことにより、画像支持体の
潜像面上に形成されたトナー像と記録媒体とが接触する
際の接触圧力を分散させることができるので、トナー像
が乱れるのを防止することができ、したがって、トナー
像を記録媒体に画像流れを生じさせることなく転写する
ことができ、また、トナーが高濃度に分散された高粘度
の液体現像剤を薄層にして現像することにより、高解像
度で小型化が容易であり、しかも低公害化が可能な画像
形成方法を提供することができる。
気抵抗値を104 〜1011Ωcmとしたことにより、請
求項1記載の発明の効果に加えて、画像支持体上に形成
されたトナー像を記録媒体に良好に転写することができ
る画像形成方法を提供することができる。
面にフッ素コーティングを施したことにより、トナーと
の離型性がよくなるので、転写体に付着したトナーの掻
き取りが容易となり、したがって、請求項1記載の発明
の効果に加えて、転写体が汚れるのを防止することがで
きる画像形成方法を提供することができる。
としたことにより、請求項1記載の発明の効果に加え
て、液体現像剤とプリウェット液との馴染がよい画像形
成方法を提供することができる。
としたことにより、請求項4記載の発明の効果に加え
て、公害が少なく、作業環境の改善を図ることができる
画像形成方法を提供することができる。
としたことにより、上記の効果に加えて、転写の際にト
ナーを剥がしやすくなる画像形成方法を提供することが
できる。
としたことにより、上記の効果に加えて、転写の際の離
型性を向上させることができる画像形成方法を提供する
ことができる。
としたことにより、上記の効果に加えて、更に公害が少
なく、作業環境の改善を図ることができる画像形成方法
を提供することができる。
としたことにより、請求項1記載の発明の効果と同様の
効果を有する画像形成装置を提供することができる。
構成図である。
ット装置の概略斜視図である。
の図である。
ための図である。
ときのプリウェット液の流れを表した図である。
るための図である。
せたようすを示す図である。
タクトを説明するための図である。
転写装置の変形例を示す図である。
略構成図である。
略構成図である。
512c,604a,604b,604c 駆動ロー
ラ 202 プリウェット液供給部材 204 ケース 206,502 タンク 208 ポンプ 210a,210b チューブ 212 変位装置 220 プリウェット液 502a 放出ローラ 504 供給ローラ 506 塗布ローラ 508 液体現像剤 510 現像ベルト 520 現像ローラ 602 転写ベルト 607 スポンジローラ 610 紙送り装置 620 定着装置 622 定着ローラ 624 定着ヒータ 642 転写ローラ
Claims (9)
- 【請求項1】 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し、前記
画像支持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写す
る画像形成方法であって、 現像工程に先立って、前記画像支持体上に、離型性を有
し化学的に不活性な誘電性液であるプリウェット液を塗
布するプリウェット工程と、 絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された100〜1
0000mPa・sの高粘度の液体現像剤を、現像剤支
持体により前記画像支持体の潜像面に供給する現像工程
と、 前記画像支持体の潜像面に前記高粘度の液体現像剤を供
給することにより形成されたトナー像を、転写体上に配
置された記録媒体に転写する転写工程とを備え、 前記画像支持体及び前記転写体のうち少なくとも一方は
可撓性を有する部材で形成されたものであることを特徴
とする画像形成方法。 - 【請求項2】 前記転写体は、電気抵抗値が104 〜1
011Ωcmであることを特徴とする請求項1記載の画像
形成方法。 - 【請求項3】 前記転写体は、表面にフッ素コーティン
グが施されたものであることを特徴とする請求項1又は
2記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 前記液体現像剤は、絶縁性液体の粘度が
0.5〜1000mPa・s、電気抵抗が1012Ωcm
以上、表面張力が21dyne/cm以下、沸点が10
0°C以上であることを特徴とする請求項1,2又は3
記載の画像形成方法。 - 【請求項5】 前記液体現像剤は、シリコンオイルを絶
縁性液体として利用するものであることを特徴とする請
求項4記載の画像形成方法。 - 【請求項6】 前記液体現像剤は、平均粒径0.1〜5
μmのトナーを5〜40%の濃度で含むものであること
を特徴とする請求項1,2,3,4又は5記載の画像形
成方法。 - 【請求項7】 前記プリウェット液は、粘度が0.5〜
5mPa・s、電気抵抗が1012Ωcm以上、沸点が1
00〜250°C、表面張力が21dyne/cm以下
であることを特徴とする請求項1,2,3,4,5又は
6記載の画像形成方法。 - 【請求項8】 前記プリウェット液は、シリコンオイル
を主成分としたものであることを特徴とする請求項7記
載の画像形成方法。 - 【請求項9】 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し、前記
画像支持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写す
る画像形成装置であって、 前記画像支持体上に、離型性を有し化学的に不活性な誘
電性液であるプリウェット液を塗布するプリウェット手
段と、 絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された100〜1
0000mPa・sの高粘度の液体現像剤を、現像剤支
持体により前記画像支持体の潜像面に供給する現像手段
と、 前記画像支持体の潜像面に前記高粘度の液体現像剤を供
給することにより形成されたトナー像を、転写体上に配
置された記録媒体に転写する転写手段とを備え、 前記画像支持体及び前記転写体のうち少なくとも一方は
可撓性を有する部材で形成されたものであることを特徴
とする画像形成装置。
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