JP2000275970A

JP2000275970A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000275970A
Application number: JP11081896A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yokota; 泰宏横田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】高画質を維持しつつ、現像剤溶媒の放出を最
小限に抑制し、かつ溶媒蒸気を効率よく回収し得る手段
を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】本願では、液体現像剤のキャリヤ溶媒の
蒸気を隔壁３１によって、外部への漏出を最小限に抑え
る。同時に、隔壁の画像形成用レーザ光通過窓４０や隔
壁３１に（少なくても隔壁内面に）傾斜をつけるなどを
して、隔壁３１内面に結露した溶媒を自然に回収口１１
に回収することができるような構造とする。以上によ
り、液体現像剤の溶媒蒸気の漏れを少なくすると同時
に、溶媒の回収効率を向上させ、高性能な画像形成装置
を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体現像剤を用い
た電子写真装置などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤を用いた電子写真装置は、乾
式電子写真装置では実現できない利点を有しており、近
年その価値が見直されつつある。サブミクロンサイズの
極めて微細なトナーを用いることが出来るため高画質を
実現できること、少量のトナーで十分な画像濃度が得ら
れるため経済的であるうえに印刷（例えばオフセット印
刷）並みの質感を実現できること、比較的低温でトナー
を用紙に定着出来るため省エネルギーを実現できるこ
と、などが乾式に対する湿式電子写真の主な利点であ
る。

【０００３】一方、従来の液体トナーによる湿式電子写
真技術にはいくつかの本質的な問題点が含まれており、
そのために長い間乾式技術の独壇場を許してきた。第一
に、静電潜像を現像するため高抵抗ないしは絶縁性の石
油系溶媒をキャリア溶媒とする液体現像剤を用いなけれ
ばならず、この溶媒の揮発による臭気や人体へのアレル
ギー作用などが問題となっていた。第二の問題は、現像
工程において潜像に対してトナーと同時に多量の溶媒が
付着するため、現像後に過剰溶媒を絞る工程や、溶媒中
に浮遊する余剰トナーを除去する工程、さらには転写・
定着工程を含む全工程で空気中に揮発した溶媒蒸気を確
実に回収・除去する工程が必要であること。第三の問題
は、用紙への溶媒付着による環境問題であった。液体現
像剤の電界転写においては、溶媒中を帯電粒子であるト
ナーが周知の電気泳動現象よって移動し、用紙へ転写さ
れる。従って、電界転写においては所定量の溶媒が潜像
保持体と用紙の間に介在していなければならず、その結
果転写後の用紙には多量の溶媒が付着している。この溶
媒は、熱による定着工程でその一部が揮発し、機外へ放
出されるため、臭気や、蒸気の吸入による人体への悪影
響といった問題を引き起こした。また、定着後に機外へ
排紙された用紙は依然として多量の溶媒を含んでおり、
アレルギー体質のユーザーがこれに触れた場合には湿疹
等の皮膚炎をもたらすことがあった。

【０００４】このような問題を解決するため、潜像保持
体から一旦中間転写媒体へ転写し、しかる後に用紙へ転
写する方法が提案されている。潜像保持体から中間転写
媒体へ電界によって転写し、しかる後に用紙へ圧力（お
よび熱）によって転写する方法である。これらの提案に
おいては、用紙には熱と圧力によって転写するため、電
界転写の場合に見られた問題は生じない。さらに、中間
転写媒体に付着した溶媒は、用紙への圧力転写に先立っ
て、加熱やエアーの吸引などによって気化させたり吸い
取ったりすることが可能であるため、用紙への溶媒付着
を著しく低減できる。用紙へ圧力で転写する場合には溶
媒の介在は不要であるため、このような改良が可能にな
るのである。しかし、これらの提案においても実用的に
は溶剤の蒸気が揮発発生することを完全に防げるわけで
はなく、溶剤蒸気が機体内に充満することとなる．この
場合、機体内の空気を機外に排出することは前記の理由
や、溶媒の効率的な利用という側面から考えて好ましく
ない。そこで、溶剤蒸気を機内で回収し、液化すること
が行われている。例えば、定着部の周囲で発生する溶剤
蒸気を吸引して液化回収を行うものである。しかし、溶
剤蒸気を吸引するにしても、本構成にて用いられる溶媒
分子は空気よりも非常に重たいために滞留しやすく、接
触した壁面などで凝縮し易いという性質があるために、
すべてを吸引することはできず、壁面に残ってしまう。

【０００５】また、溶剤蒸気は溶媒の存在する部位すべ
てから自然揮発によっても発生するので、感光部、現像
部をも隔壁によって被うのが良いが、隔壁からの画像形
成用レーザ光の出射口に溶媒が付着してしまい、高画質
化の妨げになるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の液体現像技術を用いた電子写真装置においては、現像
剤に含まれる有害な溶媒が用紙に付着して、あるいは蒸
気として機外に放出され易いという問題があった。ま
た、発生した蒸気が装置内の壁面にて液化し、回収しき
れないという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、高画質を維持しつつ、現
像剤溶媒の放出を最小限に抑制し、かつ溶媒蒸気を効率
よく回収し得る手段を有する電子写真装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、潜像
保持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電
潜像に現像剤を供給して可視像化する現像手段と、該可
視像を像担持体上に転写する転写手段を有する画像形成
装置であって、感光部、現像部、転写部の一部またはす
べてを含む画像形成機構部分は隔壁により装置内の他の
機構より遮蔽され、適切な手段により強制的に隔壁内部
の気体を排出する以外には空気は自由に出入りできな
い、もしくは出入りしにくく、同時に、該隔壁内で発生
した液体現像剤のキャリヤ溶媒蒸気が該隔壁外へ漏出し
ない、もしくは漏出しにくい構造であり、画像形成用の
レーザ光は該隔壁の窓を通して感光体に照射されてお
り、感光体に対面している窓の面は結露した液体現像剤
のキャリヤ溶媒もしくは水、またはその双方が、前記窓
の面上に滞留しないように水平面に対して傾斜をつけた
構造であることを特徴とする画像形成装置であり、これ
によりレーザ光出射窓に溶媒が付着することによる画質
の劣化を低減することができ、なおかつ機外への溶媒蒸
気の漏出を削減することができる。

【０００９】本願第２の発明は、潜像保持体上に静電潜
像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像に現像剤を供
給して可視像化する現像手段と、該可視像を像担持体上
に転写する転写手段を有する電子写真装置であって、感
光部、現像部、転写部の一部またはすべてを含む画像形
成機構部分は隔壁により装置内の他の機構より遮蔽さ
れ、適切な手段により強制的に隔壁内部の気体を排出す
る以外には空気は自由に出入りできない、もしくは出入
りしにくく、同時に、該隔壁内で発生した液体現像剤の
キャリヤ溶媒蒸気が該隔壁外へ漏出しない、もしくは漏
出しにくい構造であり、該隔壁内壁に結露した液体現像
剤のキャリヤ溶媒もしくは水、またはその双方が、該隔
壁に直接もしくは隣接して設けられた一つまたは複数の
液体回収口に向かって流れ込むように隔壁に傾斜をつ
け、かつ液体が滞留するような水平もしくは窪み部が存
在しない構造であることであることを特徴とする画像形
成装置であり、これにより隔壁内にて液化、結露した溶
媒もしくは水が隔壁に長時間、大量に付着していること
を防ぐことができ、なおかつ溶媒の再利用できる量を増
加させることができる。

【００１０】本願第３の発明は、該隔壁の内側（液体付
着面）と隔壁にある画像形成用のレーザ光の通過する窓
の感光体に面している面との間に段差のないことを特徴
とする請求項１の画像形成装置であり、これにより段差
部分があることによりおこる溶媒の滞留を防ぐことがで
き、効率的な溶媒の回収と高画質な画像形成装置を実現
できる。

【００１１】本願第４の発明は、該隔壁は、該隔壁内壁
に結露した液体現像剤のキャリヤ溶媒もしくは水、また
はその双方が、該隔壁直接もしくは隣接して設けられた
一つまたは複数の液体回収口に向かって流れ込むように
溝もしくは返しまたは樋をつけた構造であることを特徴
とする請求項２の画像形成装置であり、これにより効率
よく該隔壁内面に付着した液体を回収することができ
る。

【００１２】本願第５の発明は、請求項２の一つまたは
複数の液体回収口のうち少なくとも一つは、該隔壁の重
力方向最下部に設けることを特徴とした請求項２の画像
形成装置であり、これにより該隔壁内の液体を効率よく
回収することができる。

【００１３】本願第６の発明は、該隔壁内壁に結露した
液体現像剤のキャリヤ溶媒もしくは水、またはその双方
の滴が、感光部、現像部、転写部の一部またはすべての
部位に落下しないような角度で該隔壁を構成することを
特徴とする請求項２の画像形成装置であり、これにより
隔壁内の液体が、乾燥させた後の感光体面などの濡らす
必要のない部分に付着することを防ぐことができ、形成
画像の高画質化を図ることができる。

【００１４】本願第７の発明は、該隔壁の一部または全
部を冷却することを特徴とする請求項２の画像形成装置
であり、これにより本願第２から第５までの隔壁内部に
付着する液体の量を増加させることができ、より効率が
良くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に実施例に基づいてさらに詳
細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
く、図中においては、適宜省略されている部位もある。

【００１６】図１に本発明の実施例を示す。潜像保持体
１は、導電性基体の上に有機系もしくはアモルファスシ
リコン系の感光層を設けた感光体ドラムである。この潜
像保持体１は周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン
帯電器２−１によって均一に帯電された後、画像変調さ
れたレーザビームによる露光３−１を受け、表面に静電
潜像が形成される。しかる後に、液体現像剤を収納する
現像装置４−１によって静電潜像の可視像化が行われ
る。静電潜像に付着した液体現像剤もしくはトナーは、
そのまま転写工程に至り、転写装置５によって用紙に転
写されても良いが、ここでは引き続き第２帯電器２−２
と第２レーザ露光３−２で第２の静電潜像を形成し、第
１の現像装置４−１に収納されている液体現像剤とは異
なる色の第２の現像剤を収納する第２現像装置４−２に
よってこれを現像する。従って、第２現像の後には、潜
像保持体１上には２色のトナー像が形成されている。同
様にして、第３、第４の現像が行われ、潜像保持体１に
はフルカラーのトナー像が形成される。このトナー像
は、転写装置５によって用紙に転写されるが、その際に
は図１のように直接用紙に転写しても良いし、図２に例
示するように中間転写媒体６を介して用紙９に転写して
も良い。潜像保持体１から中間転写媒体６への転写、お
よび中間転写媒体６から用紙９への転写においては、い
ずれも電界による転写かもしくは圧力（及び熱）による
転写のいずれかを用いることが出来る。液体現像剤は一
般に室温で用紙に定着できるものも多いが、加圧ローラ
８などを加熱して、熱による定着を行っても良い。この
ような画像形成プロセスは、例えば米国特許５，５７
０，１７３などに開示されており、従来から公知のプロ
セスである。

【００１７】このようなプロセスを実現する際には、液
体現像剤として、周知の石油系絶縁性溶剤（例えば、エ
クソン社のアイソパーＬ、ノルパー１２（いずれも商品
名））などと、その内部に分散された荷電粒子（トナー
粒子）から構成されているものが通常使われるが、他の
組み合わせでも良い。こうした溶剤を使用すると、機体
内の液体現像剤が存在するあらゆる場所で自然揮発によ
り有機溶剤（溶媒）蒸気が発生する。さらに、図１の潜
像保持体１上、あるいは中間転写媒体６上、あるいは加
圧ローラ７上、あるいは用紙９上から意図的、結果的に
関わらず液体現像剤の溶媒を熱によって蒸発させ除去し
ようとすれば、機体内に溶媒蒸気が相当量発生する。し
たがって該溶媒蒸気を回収する手段を何も講じなけれ
ば、前記電子写真装置内に発生した溶媒蒸気が装置内の
空気と混合して飽和蒸気圧あるいはそれに近い濃度まで
達することは明らかであり、例えば図１の隔壁３０の内
側には液化した溶媒が付着することとなる。溶媒の付着
については隔壁３０にあるレーザ光３の通過窓４０でも
同様のことが当てはまる。通過窓４０の溶媒付着面に窪
み部が存在したり、溶媒付着面が水平である場合には、
窓４０上に付着した溶媒が不均一に滞留し続けてしま
い、レーザ光照射の妨げとなる。そこで、前記問題を解
決する手段として窓４０の溶媒付着面を水平面に対して
適切な角度で傾ける。その結果、窓４０に溶媒が付着し
てもある程度付着すれば、自然に重力によって流れるた
め、余剰溶媒が付着し続けることを防ぐことができる。

【００１８】図２では、中間転写媒体６がヒートローラ
を兼ねている場合の実施例を示している。この場合、最
も現像剤キャリヤ溶媒蒸気が発生するのは、中間転写媒
体６付近であるので、この部位を隔壁３０によって被
い、蒸発した前記溶媒の外部空間への拡散を低減させて
いる。もちろん後述する図３や図６のように、キャリヤ
溶媒が外気と接触する部位を大きく被うことも可能であ
る。隔壁３０には、集められた溶媒を回収するために液
体溶媒回収口１１が設けられている。そして隔壁３０は
図２に示すように傾斜がつけられており、効率よく液体
溶媒が回収できるようになっている。この回収口１１は
隔壁３０の重力方向最下部に設置されており、より回収
効率が向上するようになっている。また、隔壁３０の上
部隔壁にも傾斜がついており、上部隔壁内側（天井）に
結露した溶媒が中間転写体６上に落滴するのを防いでい
る。場合によってはここで回収された液体溶媒を現像剤
キャリヤ溶媒として再利用しても良い。なお、隔壁３０
には、液体溶媒回収口１１以外に、気体もしくはミスト
状の溶媒を別途装置にて処理、回収するための口を設け
ても良い。

【００１９】図３では、液体溶媒をヒートローラ１３に
より温めて蒸発させており、溶媒該隔壁１０には第１番
目の帯電器２−１からヒートローラ１３に至るまでの潜
像保持体１上に現像剤キャリヤ溶媒が存在している部位
を隔壁３１によって被い、蒸発した前記溶媒の外部空間
への拡散を低減させている。もちろん図２のように、ヒ
ートローラ６の付近のみを被うように隔壁を構成するこ
とも可能である。図４に図３のヒートローラ１３近傍の
拡大図を示す。図４(ｂ)のような構成の場合、隔壁内部
に結露した溶媒の一部が、ヒートローラにより乾かされ
た潜像保持体１上に落滴してしまい、再度潜像保持体１
の表面が濡れてしまうという問題があった。そこで、図
４(ａ)のように隔壁端面を処理すれば落滴を防止でき
る。

【００２０】次に、図５に基づいて説明する。図５は、
図３の画像形成システムと似ているが、ローラ１５がヒ
ートローラを兼ねており、この近辺で溶媒蒸気が大量に
発生するため隔壁３２によって溶媒蒸気の漏れを低減さ
せている。この隔壁３２の上部には適度な傾斜がつけら
れており、溶媒滴が落滴しないようになっている。図５
では平面によって傾斜が構成されているがもちろん曲面
でも構わない。また、隔壁３２の用紙９搬送路との端面
は、図に示すような返し（受け）が設けられており、上
部より壁面を伝ってきた液体をスムースに回収できるよ
うになっており、回収口１１より回収される。回収され
た溶媒は現像剤キャリヤ溶媒として再利用しても良い。
また、ここでは簡単な返しで行ったが、樋の役割をする
ものであれば他でも良い。

【００２１】次に図６に基づいて説明する。図６におい
ては、図３及び図５の実施例に用いられた隔壁を繋げた
ような構成となっている。この隔壁には、用紙搬送用の
口２１、結露した溶媒回収のための口１１のみが隔壁外
部との接触を促す部分として設けられているが、場合に
よっては、気体もしくはミスト状の溶媒蒸気を処理する
溶媒回収機構に気体を導く口をつけることも可能であ
る。ここでは、隔壁３３の内面に結露した溶媒は、隔壁
３３の重力方向最下部に設置された溶媒回収口１１で回
収される。一ヶ所の溶媒回収口１１でのみ溶媒が回収さ
れる場合には、隔壁３３には、溶媒が回収口１１にたど
り着くまでに滞留してしまうような水平面部及び窪み部
は基本的に存在していない。しかし、この回収口以外に
も回収口を設けても良い。また、回収された溶媒を液体
現像剤キャリヤ溶媒として再利用することも可能であ
る。

【００２２】図７に基づいて説明する。図７の実施例で
は、図１と同様に溶媒の存在する部分は隔壁にて被い、
隔壁と画像形成用レーザ光の通過窓には傾斜をつけるな
ど、図１、図３の実施例と同じであるが、より溶媒蒸気
の発生するヒートローラ１３の周囲を溶媒蒸気を隔壁内
に留めるという意味で独立な別の隔壁にて被っている。
このことにより、レーザによる画像形成などのプロセス
に対し、より負荷のかからない構造を実現している。

【００２３】さらに、図２から図７のそれぞれの隔壁の
一部もしくは全部を適当な冷却手段によって冷却するこ
とによりより回収効率は向上する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
体現像剤を用いた電子写真装置において、機体内におい
て発生した液体現像剤のキャリヤ溶媒蒸気のうち、結露
によって液化した溶媒を特別な装置を必要とせずに効率
よく回収することが可能となる。また、結露した溶媒や
水が落滴しないため不必要な部位への溶媒の付着を防止
することが可能となると同時に、溶媒の効率的な回収も
行うことが可能となる。さらに、画像形成用レーザ光用
の通過窓に余剰溶媒が付着することを防ぐことができ
る。その結果、きわめて効率的で安全性の高く、高性能
な画像形成装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例２を示す断面図および側面図で
ある。

【図３】本発明の実施例３を示す断面図である。

【図４】本発明および従来例を比較する断面図である。

【図５】本発明の実施例４を示す断面図および側面図で
ある。

【図６】本発明の実施例５を示す断面図および側面図で
ある。

【図７】本発明の実施例６を示す断面図である。

【符号の説明】

１潜像保持体３レーザ光４現像装置５転写装置６中間転写媒体７加圧ローラ９用紙１１回収口１３ヒートローラ３０隔壁３１隔壁３２隔壁３３隔壁４０窓

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像保持体上に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、該静電潜像に現像剤を供給して可視像化す
る現像手段と、該可視像を像担持体上に転写する転写手
段を有する画像形成装置であって、感光部、現像部、転
写部の一部またはすべてを含む画像形成機構部分は隔壁
により装置内の他の機構より遮蔽され、適切な手段によ
り強制的に隔壁内部の気体を排出する以外には空気は自
由に出入りできない、もしくは出入りしにくく、同時
に、該隔壁内で発生した液体現像剤のキャリヤ溶媒蒸気
が該隔壁外へ漏出しない、もしくは漏出しにくい構造で
あり、画像形成用のレーザ光は該隔壁の窓を通して感光
体に照射されており、感光体に対面している窓の面は結
露した液体現像剤のキャリヤ溶媒もしくは水、またはそ
の双方が、前記窓の面上に滞留しないように水平面に対
して傾斜をつけた構造であることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】潜像保持体上に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、該静電潜像に現像剤を供給して可視像化す
る現像手段と、該可視像を像担持体上に転写する転写手
段を有する画像形成装置であって、感光部、現像部、転
写部の一部またはすべてを含む画像形成機構部分は隔壁
により装置内の他の機構より遮蔽され、適切な手段によ
り強制的に隔壁内部の気体を排出する以外には空気は自
由に出入りできない、もしくは出入りしにくく、同時
に、該隔壁内で発生した液体現像剤のキャリヤ溶媒蒸気
が該隔壁外へ漏出しない、もしくは漏出しにくい構造で
あり、該隔壁内壁に結露した液体現像剤のキャリヤ溶媒
もしくは水、またはその双方が、該隔壁に直接もしくは
隣接して設けられた一つまたは複数の液体回収口に向か
って流れ込むように隔壁に傾斜をつけ、液体が滞留する
ような窪み部または液体付着面が重力方向上向きである
ような水平面が存在しない構造であることであることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項３】該隔壁の内側（液体付着面）と隔壁にあ
る画像形成用のレーザ光の通過する窓の感光体に面して
いる面との間に段差のないことを特徴とする請求項１の
画像形成装置。
【請求項４】該隔壁は、該隔壁内壁に結露した液体現
像剤のキャリヤ溶媒もしくは水、またはその双方が、該
隔壁直接もしくは隣接して設けられた一つまたは複数の
液体回収口に向かって流れ込むように該隔壁に溝もしく
は返しまたは樋の機能をもつ構造をつけた構造であるこ
とを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項５】請求項２の一つまたは複数の液体回収口
のうち少なくとも一つは、該隔壁の重力方向最下部に設
けることを特徴とした請求項２の画像形成装置。
【請求項６】該隔壁内壁に結露した液体現像剤のキャ
リヤ溶媒もしくは水、またはその双方の滴が、感光部、
現像部、転写部の一部またはすべての部位に落下しない
ような角度で該隔壁を構成することを特徴とする請求項
１または２の画像形成装置。
【請求項７】該隔壁の一部または全部を冷却すること
を特徴とする請求項１または２の画像形成装置。