JPH09329969A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ムラがなく、転写率が良く、像ながれや
像がつぶれない良質の画像が得られる画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 像担持体４上に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、像担持体４に形成された静電潜像に現像液
を供給してトナー像を形成する現像手段６と、像担持体
４と所定の間隔をもって対向配置され、トナー像を一時
転写する中間転写手段２６と、中間転写手段２６に電圧
を印加する電圧印加手段１２と、中間転写手段２６に一
時転写されたトナー像を転写材Ｐに転写する転写手段３
４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置、特
に液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用い
る湿式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潜像担持体である感光体上に形成された
静電潜像に、現像ローラでキャリア液にトナーが分散さ
れてなる現像液を供給してトナー像を形成し、転写材に
トナー像を転写して画像形成を行う画像形成装置が一般
に良く知られている。トナー像の転写方法としては、感
光体上のトナー像に転写材を重ね、転写材の背面からト
ナーと逆極性のコロナチャージを与えてキャリア液の中
の静電泳動で転写する静電転写方法が一般的である。ま
た、トナー像に転写材を転写ローラで接触させ、この転
写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスを印加して転
写する方式がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の技術において、
現像領域にて現像された感光体上には、３０μｍ以上の
厚さの現像液層（キャリア液層）が形成され、この状態
で感光体に転写材を重ねて転写しようとすると、感光体
と転写材との密着性が悪く、充分なトナーの転写率が得
られなく、画像流れや文字太りが発生する。一方キャリ
ア液が少な過ぎると、静電泳動による転写が困難にな
り、画像濃度が低下したり、また転写材の表面の凹凸の
凹部に対応した部分のみに、画像濃度の低下が発生した
り、白抜けが発生したりする。感光体に必要以上にキャ
リア液が付着していると、転写材を不必要にキャリア液
で濡らすことになり、定着の熱量が多く必要になった
り、キャリア液の消費も多くなるなどの問題がある。

【０００４】そこで、このような問題が発生しないよう
に、適当な量のキャリア液を残して、余剰のキャリア液
をスクイズすることが行われるようになった。このよう
な方法としては、クリーニング機構を備えたスクイズロ
ーラを感光体に対して所定の間隔を持って配置し、スク
イズローラの表面が感光体との対向領域において、感光
体の回転方向と逆の方向に進むように回転させる方法が
一般的である。

【０００５】しかし、この方法は、スクイズローラと感
光体とのギャップを数十μｍに保たなければならず、ス
クイズローラを高精度に製作しなければならない。スク
イズローラの端部にスクイズローラの径よりも大きい径
のベアリングを設けて感光体とのギャップを設定する場
合、スクイズローラが偏心していると、両者のギャップ
がスクイズローラの回転に伴って変化する。両者のギャ
ップが変化すると、感光体上のキャリア液の厚さが変化
し、上述のように、転写に影響を及ぼし、転写画像上に
スクイズローラの回転に伴った転写ムラが発生する。

【０００６】本発明は、転写ムラがなく、転写率が良
く、像ながれや像がつぶれない良質の画像が得られる画
像形成装置を提供することをその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記
像担持体に形成された静電潜像に現像液を供給してトナ
ー像を形成する現像手段と、上記像担持体と所定の間隔
をもって対向配置され、上記トナー像を一時転写する中
間転写手段と、上記中間転写手段に電圧を印加する電圧
印加手段と、上記中間転写手段に一時転写されたトナー
像を転写材に転写する転写手段とを具備することを特徴
とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記中間転写手段がベルト状の回
転体であることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記中間転写手段がドラム状の回
転体であることを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１、２又は
３記載の画像形成装置において、上記中間転写手段をク
リーニングするクリーニング手段を設けたことを特徴と
する。

【００１１】請求項５記載の発明は、請求項３記載の画
像形成装置において、上記中間転写手段のドラムの端部
に、上記像担持体に当接した位置決め部材を設けたこと
を特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記中間転写手段を複数設けたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の画
像形成装置において、上記中間転写手段相互の間隔を、
転写回数が重なる毎に順次狭くしたことを特徴とする。

【００１４】請求項８記載の発明は、像担持体上に形成
された静電潜像に現像手段で現像液を供給してトナー像
を形成し、上記像担持体上の余剰の現像液を除去し、転
写材に上記トナー像を転写する画像形成方法において、
上記像担持体上のトナー像を、中間転写体に静電転写し
た後に上記転写材に転写することを特徴とする画像形成
方法。

【００１５】請求項９記載の発明は、請求項８記載の画
像形成方法において、上記像担持体上のトナー像を、中
間転写体に複数回、静電転写した後に上記転写材に転写
することを特徴とする。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機に適用した実施例を図１に基づいて説明する。画
像形成装置には、図１に示すように、トナー像を形成す
る、イエロートナー像形成ユニットＹと、マゼンタトナ
ー像形成ユニットＭと、シアントナー像形成ユニットＣ
と、ブラックトナー像形成ユニットＢと、これら各ユニ
ットに対向して配置され、トナー像を順次一時転写する
中間転写体２６と、中間転写体２６に電圧を印加する電
圧印加手段としての転写装置１２と、転写材としての転
写紙Ｐを給紙する給紙装置２４と、給紙装置２４により
給紙された転写紙Ｐにトナー像を転写する転写チャージ
ャ３４と、記録紙Ｐに形成されたトナー像を定着する定
着装置２８などを備えている。

【００１７】中間転写体２６は、図示しない駆動装置に
より回転駆動される駆動ローラ３０と、従動ローラ３２
とに巻き掛けられていて、駆動ローラ３０から伝達され
る回転力により各トナー像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂ
にそれぞれ設けられた像担持体としての円筒状の感光体
ドラム４と同速度で、同方向移動する。なお両者の速度
が異なると画像が進行方向に伸び縮みする。中間転写体
２６としては、アルミなどの金属の導電体、ＰＥＴなど
の樹脂フィルムの誘電体等でシームレスのベルト状に形
成され、その表面を平滑化されている。

【００１８】中間転写体２６は図２に示すように、感光
体ドラム４に対してギャップＸを持って対向配置されて
いる。ギャップＸは転写紙Ｐにトナー像を転写するとき
に必要なキャリア液付着量にもよるが、５０μｍ以下が
よい。ギャップＸは狭いほど、一時転写されるトナー像
に付いていくキャリア液の膜厚が薄くなるので、適宜選
択される。中間転写体２６が導電体の場合には、バイア
スを印加してトナー像を転写し、誘電体の場合にはトナ
ーと逆極性に帯電させてトナー像を転写する。このよう
に中間転写体２６をベルト状にすると、装置全体のレイ
アウトの制約などを回避することができる。さらに無端
リング状とすると、少ない面積の中間転写体２６を繰返
し使用することができ経済的になる。シームレスにする
と、画像を壊すことなく、継ぎ目を避ける必要がなくど
の部分でも使用できてベルトの長寿命化を図れる。

【００１９】中間転写体２６に当接して中間転写体２６
に残留するトナーを掻き採るクリーニング手段としての
ブレード３６が設けられている。ブレード３６は非画像
部にトナーが付着するのを防止したり、次回に転写され
る像が乱れるを防止する。さらに確実に清掃するため
に、ブレード３６の前に、固着物等を擦り取る回転する
スポンジローラ３８を設けても良い。なお、スポンジロ
ーラ３８の回転方向はどちらでもかまわない。

【００２０】定着装置２８は、転写紙Ｐと転写紙Ｐの表
面に分散する現像液とを加熱して、現像液中のトナーを
溶融し、トナーを転写紙Ｐに定着させる。よって、定着
時に現像液中の液体キャリア蒸気が発生するので、この
蒸気を回収すべく、定着装置２８は密閉された筐体の内
部に収納されている。なお、この蒸気は図示しない液化
装置で液化されるようになっている 次にトナー像形成ユニットについて説明する。なお、各
トナー像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂの構成は同一なの
で、イエロートナー像形成ユニットＹについてのみ説明
し、他のトナー像形成ユニットＭ、Ｃ、Ｂについては、
イエロートナー像形成ユニットＹと同一の符号を附すに
止めて、その説明は省略する。

【００２１】イエロートナー像形成ユニットＹは、図２
に示すように、感光体ドラム４を有していて、感光体ド
ラム４の周囲には、帯電チャージャ８、露光装置９、イ
レーサ１１、現像装置６、転写装置１２、クリーニング
装置１４、除電器１６がそれぞれ備えられている。

【００２２】現像装置６には、感光体ドラム４に、キャ
リア液にトナーが分散されてなる現像液を供給してトナ
ー像を形成する現像ローラ１８と、スクレーパ１８ａ
と、現像液供給手段１９と、これら各部材を収容する容
器７とを有している。

【００２３】現像ローラ１８は、不図示の駆動手段によ
り矢印ａ方向に回転する感光体ドラム４と逆方向である
矢印ｂ方向に回転されており、現像ローラ１８には感光
体ドラム４の潜像の地肌部にトナーを付着させないよう
に現像バイアスが印加されている。現像ローラ１８の上
方には、現像ローラ１８に現像剤を供給する現像液供給
手段１９が配置されている。現像ローラ１８の図中右側
には、スクレーパ１８ａがその端部を現像ローラ１８の
外周面に当接して配置されている。現像剤供給手段１９
より供給された現像剤は現像ローラ１８とスクレーパ１
８ａとによって形成される楔状空間１３に溜り、現像ロ
ーラ１８の回転により感光体ドラム４と現像ローラ１８
とが対向する現像部に供給される。スクレーパ１８ａは
楔状空間１３を形成するだけでなく、その圧接力により
現像ローラ１８の表面から現像液を除去する機能をも有
する。

【００２４】現像装置６は、現像液が現像装置６から漏
れだすことにより感光体ドラム４の表面のトナー像が乱
されるのを防止するために、感光体ドラム４の下方に設
けられている。クリーニング装置１４は、図２に示すよ
うに、感光体ドラム４に当接して配置され、感光体ドラ
ム４上の現像剤を除去するクリーニング部材としてのブ
レード１５を有している。

【００２５】また転写装置１２は感光体ドラム４の側方
に、クリーニング装置１４は感光体ドラムの上方に配置
され、装置全体として各トナー像形成ユニットＹ、Ｍ、
Ｃ、Ｂを縦に配列し、各トナー像を順次中間転写体２６
に転写し、転写チャージャ３４で転写紙Ｐに一括転写す
る縦型の構成を採用している。

【００２６】画像形成装置２における作像工程の概略を
説明する。先ず、各トナー像形成ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、
Ｂにおいてそれぞれ、感光体ドラム４は除電器１６によ
り除電され、基準電位に平均化され、帯電チャージャ８
により均一に帯電される。次に露光装置９で露光され静
電潜像が形成され、不要な部分の電荷がイレーサ１１で
消去される。静電潜像に現像ローラ１８により現像液が
供給され、トナー像が形成される。このトナー像は中間
転写体２６にトナーと逆極性の電圧が転写装置１２に印
加されることで、中間転写体２６に一時転写される。

【００２７】ここで、トナー像には、図２に示すよう
に、たくさんのキャリア液４０も付着しており、現像直
後の膜厚Ａは３０μｍ以上になる。その後、キャリア液
４０は感光体ドラム４の回転によって中間転写体２６に
接触することにより、感光体ドラム４に残る膜厚Ｂのキ
ャリア液と、中間転写体２６に移動する膜厚Ｃのキャリ
ア液とに分かれる。このように中間転写体２６に一時転
写することにより、余剰のキャリア液が除去される。

【００２８】中間転写体２６上に、イエロートナー像形
成ユニットＹにてイエロートナー像が、マゼンタトナー
像形成ユニットＭにてマゼンタトナー像が、シアントナ
ー像形成ユニットＣにてシアントナー像が、ブラックト
ナー像形成ユニットＢにてブラックトナー像が転写装置
１２で順次重ねられて転写され、給紙装置２４により搬
送されてきた転写紙Ｐ上に、転写チャージャ３４で一括
転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは中間転写
体２６から分離され、定着装置２８でトナー像が形成さ
れて、排紙トレイ５０に排出される。

【００２９】一方、感光体ドラム４上に残った残留トナ
ーは、クリーニングブレード１５により掻き落とされ
る。その後除電光により感光体ドラム４の残留電荷の除
電がなされ、トナーの無い初期状態となり、再び次の作
像工程へ移る。

【００３０】本例によれば、感光体ドラム４上に形成さ
れたトナー像を中間転写体２６に一時転写して余剰のキ
ャリア液を除去した後、転写紙Ｐに転写するので、良好
な転写画像が得られる。このような中間転写体２６への
トナー像の転写は一般に転写紙Ｐに転写する場合に比
べ、転写による劣化がほとんどない。これは、転写紙Ｐ
に比べ、中間転写体２６の表面の平滑性を良く加工で
き、キャリア液が内部にしみこまない為である。キャリ
ア液がしみこむと、転写領域内のキャリア液が不足し、
トナーがキャリア液中を電気泳動するのを妨げることが
ある。感光体ドラム４と中間転写体２６との間にはギャ
ップＸがあるので、転写紙を感光体ドラムに押しつけて
転写する方式と異なり、画像がつぶれることもない。従
来のようにスクイズローラを用いて余剰のキャリア液を
除去しないので、スクイズムラも発生しない。

【００３１】図３に別の実施例を示す。この実施例は図
１、図２に示す実施例に対して、中間転写体２６に代え
てドラム状の中間転写体４６を配置し、転写紙Ｐの搬送
方向を逆方向にした点のみが相違する。中間転写体４６
にも、残留トナーを掻き採るブレード３６と、ブレード
３６の前にスポンジローラ３８とが設けられている。中
間転写体４６には、感光体ドラム４に形成されたトナー
像を中間転写体４６に一時転写するための電圧を印加す
る電源４４が接続されている。中間転写体４６は、例え
ば金属でドラム状に形成されており、適宜の駆動手段に
より矢印ｃ方向に感光体ドラム４と同一速度で回転され
る。このように中間転写体４６を金属でドラム状に形成
すると、感光体ドラム４とのギャップＸを高精度に保つ
ことができ、装置の小型化にも有利になる。また、中間
転写体４６の周長を画像形成装置に適用される転写紙Ｐ
の最大長さよりも長くすると、キャリア液付着のムラが
目立たない良好な画像が得られる。

【００３２】また図４に示すように、中間転写体４６の
両端部に感光体ドラム４に当接した位置決め部材として
のベアリング４８を設けても良い。ベアリング４８は中
間転写体４６の両端部に固定されており、中間転写体４
６と共に、矢印ｃ方向に回転する。ベアリング４８の外
径と中間転写体４６の外径の差は、ギャップＸの２倍に
なるように設定されている。このように中間転写体４６
の両端部にベアリング４８を設けるとギャップＸを安定
して保つことができる。

【００３３】図５にさらに別の実施例を示す。この実施
例は図３に示す実施例に対して、第１、第２、第３の中
間転写体４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃを設けた点のみが相違
する。第１、第２、第３の中間転写体４６Ａ、４６Ｂ、
４６Ｃはそれぞれ接離可能に構成されており、各第１、
第２、第３の中間転写体４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃには、
それぞれブレードクリーニング３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ
及びスポンジローラ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが設けられ
ている。

【００３４】複数の中間転写体を用いると転写回数を重
ねる毎にトナー像に付いていくキャリア液の量がだんだ
ん減少するので、感光体ドラム４と第１の中間転写体４
６ＡとのギャップＸ１よりも、第１の中間転写体４６Ａ
と第２の中間転写体４６ＢとのギャップＸ２を狭く、さ
らにそれよりも第２の中間転写体４６Ｂと第３の中間転
写体４６ＣとのギャップＸ３を狭く設定している。

【００３５】上述の如く、感光体４上にトナー像が形成
され、第１の中間転写体４６Ａと第２の中間転写体４６
Ｂとが被接触状態におかれる。感光体４上に形成された
トナー像は、第１の中間転写体４６Ａに３００Ｖの電圧
（本実施例においてトナーの帯電極性を負とした場合）
が印加されることで、第１の中間転写体４６Ａへ移動
し、一時転写される。次に、感光体ドラム４と第１の中
間転写体４６Ａ及び、第２中間転写体４６Ｂと第３の中
間転写体４６Ｃとがそれぞれ被接触状態におかれ、第２
の中間転写体４６Ａに３００Ｖ、第１の中間転写体４６
Ａに０Ｖの電圧を印加して、第１の中間転写体４６Ａに
一時転写されたトナー像を第２の中間転写体４６Ｂへ２
時転写する。このように感光体４上に形成されたトナー
像は、順次、第１、第２、第３の中間転写体４６Ａ、４
６Ｂ、４６Ｃへと転写を繰り返され、、最終的に転写紙
Ｐへ転写される。複数の中間転写体を用いる場合、感光
体ドラム４上に形成する潜像は、中間転写体が奇数の場
合には鏡像が、偶数の場合には正像が形成されるように
なっている。

【００３６】このように、トナー像が複数回転写される
ことにより、現像直後のキャリア液４０の膜厚Ａが感光
体ドラム４に残る膜厚Ｂのキャリア液と、第１の中間転
写体４６Ａに移動する膜厚Ｃのキャリア液とに分かれ、
以下同様に膜厚Ｃのキャリア液が、膜厚Ｄと膜厚Ｅとに
分かれ、さらに膜厚Ｅが膜厚Ｆと膜厚Ｇに分かれて、ト
ナー像の周辺のキャリア液が徐々に減少し、適量のキャ
リア液量になり、転写紙Ｐに転写される。

【００３７】また、転写紙Ｐを、第１の中間転写体４６
Ａと第２の中間転写体４６Ｂの間、第２の中間転写体４
６Ｂと第３の中間転写体４６Ｃの間に搬送可能にすれ
ば、転写紙Ｐの給液性などにより、転写時にたくさんの
キャリア液が必要なときには第１の中間転写体４６Ａか
ら転写紙Ｐへ転写し、少しのキャリア液が良い場合に
は、第３の中間転写体４６Ｃから転写紙Ｐへ転写するこ
とも可能となる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１、８記載の発明では、像担持体
上のトナー像を中間転写手段に一時転写した後に転写紙
に転写して像担持体上の余剰の現像液を中間転写手段に
より取り除くので、像のながれやつぶれのない良質の画
像が得られる。また、従来のようなスクイズローラを用
いた場合のピッチムラによるスクイズムラも目立たなく
なる。

【００３９】請求項２記載の発明では、中間転写手段を
ベルト状にしたので、装置全体のレイアウト上の制約を
回避できる。

【００４０】請求項３記載の発明は、中間転写手段をド
ラム状にしたので、像担持体とのギャップを高精度に保
つことができ、装置の小型化にも有利になる。

【００４１】請求項４記載の発明では、クリーニング手
段が中間転写手段をクリーニングするので、中間転写手
段の同一面を使用することができ、非画像部にトナーが
付着するのを防止したり、次回に転写される像が乱れる
を防止できる。

【００４２】請求項５記載の発明では、位置決め部材に
より中間転写手段と像担持体とのギャップを安定して保
つことができる。

【００４３】請求項６、９記載の発明では、中間転写手
段を複数設けたので、余剰の現像液が複数回、中間転写
手段に取り除かれ、転写紙に転写するときの現像液の量
を確実に減らすことができ、像のながれやつぶれのない
良質の画像が得られる。

【００４４】請求項７記載の発明では、中間転写手段相
互の間隔を、転写回数が重なる毎に順次狭くしたので、
確実に次の中間転写手段に現像液を付着できると同時に
現像液を減らすことができ、像のながれやつぶれのない
良質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の概略構成を
示す正面図である。

【図２】図１のイエロートナー像形成ユニット概略構成
を示す正面図である。

【図３】別の実施例の画像形成装置の概略構成を示す正
面図である。

【図４】図３に示す実施例の変形例を示す画像形成装置
の概略構成を示す正面図である。

【図５】さらに別の実施例の画像形成装置の概略構成を
示す正面図である。

【符号の説明】

４ 像担持体としての感光体ドラム ６ 現像装置 ８ 帯電チャージャ ９ 露光装置 １２ 転写装置 １４ クリーニング装置 １６ 除電器 １８ 現像ローラ ２４ 給紙装置 ２６、４６ 中間転写体 ３４ 転写チャージャ ３６ クリーニング手段としてのブレード Ｐ 転写材としての転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚本 武雄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成
   手段と、上記像担持体に形成された静電潜像に現像液を
   供給してトナー像を形成する現像手段と、上記像担持体
   と所定の間隔をもって対向配置され、上記トナー像を一
   時転写する中間転写手段と、上記中間転写手段に電圧を
   印加する電圧印加手段と、上記中間転写手段に一時転写
   されたトナー像を転写材に転写する転写手段とを具備す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記中間転写手段がベルト状の回転体であ
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記中間転写手段がドラム状の回転体であ
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】上記中間転写手段をクリーニングするクリ
   ーニング手段を設けたことを特徴とする請求項１、２又
   は３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】上記中間転写手段のドラムの端部に、上記
   像担持体に当接した位置決め部材を設けたことを特徴と
   する請求項３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】上記中間転写手段を複数設けたことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】上記中間転写手段相互の間隔を、転写回数
   が重なる毎に順次狭くしたことを特徴とする請求項６記
   載の画像形成装置。
8. 【請求項８】像担持体上に形成された静電潜像に現像手
   段で現像液を供給してトナー像を形成し、上記像担持体
   上の余剰の現像液を除去し、転写材に上記トナー像を転
   写する画像形成方法において、 上記像担持体上のトナー像を、中間転写体に静電転写し
   た後に上記転写材に転写することを特徴とする画像形成
   方法。
9. 【請求項９】上記像担持体上のトナー像を、中間転写体
   に複数回、静電転写した後に上記転写材に転写すること
   を特徴とする請求項８記載の画像形成方法。