JP2000293040A - 湿式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体現像剤のキャリア液としてシリコーンオ
イルを用いる湿式画像形成装置において、シリコーンオ
イルのクリープ特性による装置内部の汚染を防止するこ
とのできる湿式画像形成装置を提供する。 【解決手段】 キャリア液がシリコーンオイルである現
像液１８を収容する容器１９において、現像液１８の液
面より上方の容器内壁に撥油剤を塗布する。これによ
り、シリコーンオイルは撥油剤の塗布された箇所にはじ
かれて移動し難くなるので、シリコーンオイルのクリー
プ特性による移動を防止し、容器１９内から這いずり出
て装置内部を汚染することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像
担持体上に形成される静電潜像を高粘度で高濃度の液体
現像剤を用いて顕像化する湿式画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平７−１５２２５４号公報、
特開平７−２０９９２２号公報、特開平７−２１９３５
５号公報等に、高粘度で高濃度の液体現像剤を使って静
電潜像を顕像化するい画像形成装置が開示されている。
これらの画像形成装置は、感光体等の像担持体表面を帯
電手段で均一に帯電し、該像担持体表面を画像データに
したがって書込手段により露光して静電潜像を形成す
る。そして、この静電潜像は液体現像装置により顕像化
される。この画像形成装置における液体現像剤は、絶縁
性液体からなるキャリア液中にトナーを高濃度に分散
し、１０〜１５００ｍＰａ・ｓの高粘度に調整されてい
る。この液体現像剤は、上記液体現像装置の現像剤収容
器としての現像剤タンク内に収容されている。

【０００３】上記キャリア液の成分となる不揮発性溶媒
としては、脂肪族系炭化水素が広く用いられている。ま
た、より物性の安定した溶媒として、ジメチルシリコー
ンやメチルフェニルシリコーン等のシリコーンオイルを
用いることが検討されている。

【０００４】ところが、溶媒として上記シリコーンオイ
ルを使用した場合、長時間放置しておくと、シリコーン
オイルが上記現像剤タンクの内壁を伝わって現像剤タン
クから這いずり出てしまうことがある。これは、いわゆ
るクリープ現象（這いずり現象）と呼ばれる現象であ
り、シリコーンオイルの特性の１つによるものである。
具体的には、シリコーンオイルは、ある媒体に付着する
とその媒体を伝わって移動するというクリープ特性があ
り、例えばビーカーにシリコーンオイルを入れて机に放
置しておくと、シリコーンオイルが這い上がってきて机
に広がってしまうことがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、溶媒と
してシリコーンオイルを使用した場合においては、時間
の経過とともに、画像形成装置内がシリコーンオイルで
汚染されるおそれがある。シリコーンオイルが光学系に
付着した場合には、汚染による異常画像を発生させてし
まう。また、装置内に広がったシリコーンオイルに紙粉
や塵などの異物が付着・堆積し、この異物に空気中の水
分が付着すると、近傍にある電気基盤等の電気部品に対
してリークなどの電気的問題を引き起こしてしまう等の
問題もある。

【０００６】なお、上記問題は、上記媒体が現像剤タン
クである場合にのみ発生するものではなく、溶媒として
シリコーンオイルを使用した液体現像剤を収容する現像
剤収容器であり、かつ、内部の現像剤が移動した場合に
装置内を汚染する可能性のある現像剤収容器においては
同様に発生する問題である。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、液体現像剤のキャリア
液としてシリコーンオイルを用いる湿式画像形成装置に
おいて、シリコーンオイルのクリープ特性による装置内
部の汚染を防止することのできる湿式画像形成装置を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、絶縁性液体中にトナーを分散し
た高濃度、高粘度の液体現像剤を収容する現像剤収容器
を備え、該液体現像剤を用いて像担持体上に形成された
静電潜像を顕像化する湿式画像形成装置において、該絶
縁性液体がシリコーンオイルであり、少なくとも該現像
剤収容器内においてシリコーンオイルのクリープ特性に
よる移動を許容する箇所を、撥油処理したことを特徴と
するものである。

【０００９】請求項１の湿式画像形成装置においては、
少なくとも上記現像剤収容器内においてシリコーンオイ
ルのクリープ特性による移動を許容する箇所を撥油処理
しているので、シリコーンオイルは該箇所にはじかれて
移動し難くなる。これにより、シリコーンオイルのクリ
ープ特性による移動を防止し、現像剤収容器内から這い
ずり出ることを防止する。

【００１０】なお、上記液体現像剤の粘度及び濃度とし
ては、低すぎると蒸発しやすく、高すぎると流動性が顕
著に劣るため、粘度としては、好ましくは１０〜１５０
０ｍＰａ・ｓ程度のものであり、さらに好ましくは３０
〜１０００ｍＰａ・ｓ程度の高粘度のものである。ま
た、濃度としては、トナー固形分率５〜３０％程度のも
のが好ましい。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形
成装置において、上記撥油処理箇所のシリコーンオイル
又はシリコーンオイルにトナーを分散した液体現像剤に
対する接触角が３０°以上であることを特徴とするもの
である。

【００１２】請求項２の湿式画像形成装置においては、
上記撥油処理箇所のシリコーンオイル又はシリコーンオ
イルにトナーを分散した液体現像剤に対する接触角が３
０°以上と十分に付着し難いように撥油処理している。
これにより、さらにシリコーンオイルを移動し難くし、
現像剤収容器内から這いずり出ることを確実に防止す
る。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の湿式
画像形成装置において、上記撥油処理に使用する材料
が、シリコーンオイルと化学的に反応しないものである
ことを特徴とするものである。

【００１４】請求項３の湿式画像形成装置においては、
上記撥油処理に使用する材料が、シリコーンオイルと化
学的に反応しないので、撥油処理箇所が化学反応によっ
て変化するおそれがない。これにより、撥油処理の効果
を長期にわたって維持できる。

【００１５】請求項４の発明は、上記現像剤収容器が上
面に開口部を有する筺体である請求項１、２又は３の湿
式画像形成装置において、該筺体内側の上面に付着した
シリコーンオイルが自由落下できるように、該上面を傾
斜面に形成したことを特徴とするものである。

【００１６】請求項４の湿式画像形成装置においては、
現像剤収容器としての筺体内側の上面に付着したシリコ
ーンオイルが自由落下できるように、該上面が傾斜面に
形成されているので、液はね等でシリコーンオイルが該
上面に付着しても、シリコーンオイルがその自重により
落下する。これにより、シリコーンオイルが筺体上面の
開口部から外部に這いずり出ることを防止する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という）の液体現像装
置に適用した一実施形態について説明する。図１は本実
施形態に係る複写機の概略構成図である。潜像担持体と
しての感光体１の周辺には、帯電装置としての帯電ロー
ラ２と、露光装置３と、液体現像装置４と、転写装置と
しての転写ローラ５と、クリーニングブレードを有する
クリーニング装置６とが配設されている。また、記録体
としての転写紙Ｐを給紙するための給紙装置７と、転写
紙上に転写されたトナーを定着するための定着装置８を
備えている。

【００１８】図２は、上記液体現像装置４の概略構成図
である。液体現像装置４は、液体現像剤（以下、現像液
という）１８を貯留する現像液貯留タンク１５と、現像
剤担持体として可撓性を有する無端状の現像ベルト１０
と、現像ベルト１０に現像液１８を塗布する塗布ローラ
１３と、現像ベルト１０上の現像液をクリーニングする
クリーニングブレードおよびその支持部等からなる現像
ベルトクリーニング部材１２と、現像液１８を循環させ
るためのポンプ手段であるギャポンプ１６と、現像液１
８を撹拌する螺旋状の羽を有する撹拌ローラ１７とを備
えている。上記現像ベルト１０の内側には、現像ベルト
１０を駆動するための駆動ローラ１１を備えている。ま
た、塗布ローラ１３表面に当接し、塗布ローラ１３上の
現像液１８の量を規制するメータリングブレード、およ
び、その支持部等からなる塗布量規制部材１４を備えて
いる。上記ギャポンプ１６は、現像液貯留タンク１５を
入口側と出口側の二つに室に分けている。塗布ローラ１
３は、下部をギャポンプ１６の出口側室の現像液１８に
浸漬するよう配置されている。また、撹拌ローラ１７
は、ギャポンプ１６の入口側室の現像液１８循環経路内
に配置されている。これらは、現像ベルト１０が感光体
１と接触する領域を露呈させるために上部に開口部を有
する筺体である容器１９内に収容されている。

【００１９】つぎに、複写機の画像形成動作について説
明する。図１において、感光体１は矢印ａ方向に回転駆
動しながら帯電ローラ２からの電荷により一様に帯電し
た後、露光装置３からの光照射され、静電潜像を形成す
る。この静電潜像は、液体現像装置４により現像され、
顕像としてのトナー像が形成される。液体現像装置４に
より現像されたトナー像は、給紙手段７により感光体１
表面に搬送された転写紙Ｐに、転写ローラ５によって転
写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは、感光体１
から分離され、定着装置８で定着処理がなされた後に機
外に排紙される。一方、転写後の感光体１は、クリーニ
ング装置６よって残留現像液が回収除去される。なお、
回収除去された現像液は、クリーニング装置６の回収液
貯留容器６ａに貯留される。

【００２０】本実施形態の液体現像装置４による現像動
作について説明する。図２において、ギャポンプ１６は
圧力により、現像液貯留タンク１５内の入口側室の現像
液１８を出口側室の上部の塗布ローラ１３の位置まで押
し上げる。塗布ローラ１３は矢印ｄ方向の回転により、
現像液１８を汲み上げ、塗布量規制部材１４で表面の現
像液量を規制された後、現像ベルト１０表面へ現像液１
８を塗布する。この過程で、現像液１８は薄い膜状にな
り、現像ベルト１０上に一定の厚みを有した現像液１８
の薄層が形成される。一方、塗布量規制部材１４で規制
された現像液は、重力によりギャポンプ１６の出口側室
に戻る。また、ギャポンプ１６より押し上げられなかっ
た現像液１８は、重力によりギャポンプ１６の入口側室
に戻る。

【００２１】このようにして形成された現像ベルト１０
上の現像液の薄層は、現像ベルト１０の矢印ｂ方向の回
転により、感光体１と現像ベルト１０とが接触する現像
領域まで搬送される。そして、現像領域において、図示
しない現像バイアスを印加され、薄層の状態で現像ベル
ト１０から剥離し、感光体１上の潜像の形成されている
部分に移行する。一方、現像に使用されなかった現像液
の薄層は、現像ベルトクリーニング部材１２によって回
収され、重力により現像液貯留タンク１５のギャポンプ
１６入口側室に落下する。

【００２２】上記現像液１８は、絶縁性の不揮発性液体
であるシリコーンオイルをキャリア液とし、このキャリ
ア液にトナーを分散させたものである。なお、低分子量
シリコーンオイルは蒸発しやすいため、分子量１０００
以上のシリコーンオイルが好ましい。本実施形態におい
ては、キャリア液としてジメチルシリコーン（信越化学
のＫＦ−９６）を用い、トナー固形分率５〜３０％、粘
度１００〜１００００ｍＰａ・ｓである現像液１８を使
用した。

【００２３】ここで、上記ジメチルシリコーンを含むシ
リコーンオイルは、長時間の放置により、上記容器１９
の内壁を伝わって移動し、容器１９から這いずり出てし
まうおそれがある。これは、シリコーンオイルの持つク
リープ特性によるもである。このようなクリープ特性を
持つシリコーンオイルの具体例としては、ジメチルシリ
コーンの他にメチルフェニルシリコーンなどが挙げられ
る。

【００２４】上記ジメチルシリコーンのクリープ特性に
よる移動を防止するために、本実施形態においては、現
像液１８の液面より上方の容器１９の内壁に撥油剤を塗
布している。撥油剤としては、ジメチルシリコーンと化
学的に反応しないものが望ましく、具体的には、４フッ
化エチレン、３フッ化エチレン、フッ化ビニリデン、４
フッ化エチレン−６フッ化プロピリン共重合体、ＩＨ−
ペンタデカフルオクチルメタアクリレート、過弗素ヒド
ロキシ不飽和エステル等を挙げることができる。本実施
形態おいては、ＩＨ−ペンタデカフルオクチルメタアク
リレートを、スプレーまたはディピング法で風乾するこ
とで３〜５μｍの塗布膜を形成する。

【００２５】このように、現像液１８の液面より上方の
容器１９の内壁に撥油剤を塗布することで、ジメチルシ
リコーンは塗布面にはじかれて移動し難くなる。このた
め、ジメチルシリコーンのクリープ特性による移動を防
止できるので、容器１９内から這いずり出ることを防止
でき、装置内部の汚染を防止することができる。このと
き、撥油剤の塗布膜表面は純水における接触角が１００
°以上であり、ジメチルシリコーン及びジメチルシリコ
ーンにトナーを分散した現像液の接触角が５０°以上あ
れば、塗布膜表面へのジメチルシリコーンの移動はな
く、十分な効果が得られた。

【００２６】また、上述したように、本実施形態におい
ては、撥油剤としてジメチルシリコーンと化学的に反応
しないものを使用しているので、塗布膜表面が化学反応
によって変化するおそれがなく、撥油処理の効果を長期
にわたって維持することができる。

【００２７】また、図２に示すように、容器１９の上面
は傾斜面に形成されているので、液はね等で傾斜面に現
像液１８が付着しても、現像液１８が自然に落下しやす
くなり、現像液中のシリコーンオイルが容器１９の開口
部から外部に這いずり出ることを防止できる。

【００２８】なお、本実施形態においては、現像液１８
の液面より上方の容器１９の内壁に撥油剤を塗布した
が、容器１９全体に塗布してもよい。また、容器１９の
みに限らず、例えば、図１で示したクリーニング装置６
の回収液貯留容器６ａなど、ジメチルシリコーン又はジ
メチルシリコーンを使用した液体現像剤を収容する現像
剤収容器であり、かつ、内部の現像剤が這いずり出るこ
とによって、装置内を汚染する可能性のある容器につい
ては、ジメチルシリコーンのクリープ特性による移動を
許容する箇所に撥油剤を塗布することで、本実施形態と
同様に容器１９内から這いずり出ることを防止できる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１乃至請求項４の発明によれば、
液体現像剤のキャリア液としてシリコーンオイルを用い
る湿式画像形成装置において、シリコーンオイルのクリ
ープ特性によって現像剤収容器内から這いずり出ること
を防止し、装置内部の汚染を防止することができるとい
う優れた効果がある。

【００３０】特に、請求項２の発明によれば、シリコー
ンオイルがより移動し難くなるので、現像剤収容器内か
ら這いずり出ることを確実に防止し、装置内部の汚染を
防止することができるという優れた効果がある。

【００３１】特に、請求項３の発明によれば、撥油処理
の効果を長期にわたって維持することができるという優
れた効果がある。

【００３２】特に、請求項４の発明によれば、液はね等
でシリコーンオイルが筺体上面に付着したときでも、シ
リコーンオイルがその自重により落下するので、筺体上
面の開口部からシリコーンオイルが這いずり出ることを
防止できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る複写機の概略構成を示
す正面図。

【図２】本発明の実施形態の複写機に用いる液体現像装
置の概略構成図。

【符号の説明】 １ 感光体 ２ 帯電装置 ３ 露光装置 ４ 液体現像装置 ５ 転写装置 ６ クリーニング装置 ７ 給紙装置 ８ 定着装置 １０ 現像ベルト １１ 駆動ローラ １２ 現像ベルトクリーニング部材 １３ 塗布ローラ １４ 塗布量規制部材 １５ 現像液貯留タンク １６ ギャポンプ １７ 撹拌ローラ １８ 現像液 １９ 容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 有介 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐々木 努 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H074 AA04 AA41 BB02 BB06 BB14 BB68

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性液体中にトナーを分散した高濃度、
   高粘度の液体現像剤を収容する現像剤収容器を備え、該
   液体現像剤を用いて像担持体上に形成された静電潜像を
   顕像化する湿式画像形成装置において、 上記絶縁性液体がシリコーンオイルであり、少なくとも
   上記現像剤収容器内においてシリコーンオイルのクリー
   プ特性による移動を許容する箇所を、撥油処理したこと
   を特徴とする湿式画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の湿式画像形成装置において、 上記撥油処理箇所のシリコーンオイル又はシリコーンオ
   イルにトナーを分散した液体現像剤に対する接触角が３
   ０°以上であることを特徴とする湿式画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の湿式画像形成装置におい
   て、 上記撥油処理に使用する材料が、シリコーンオイルと化
   学的に反応しないものであることを特徴とする湿式画像
   形成装置。
4. 【請求項４】上記現像剤収容器が上面に開口部を有する
   筺体である請求項１、２又は３の湿式画像形成装置にお
   いて、 上記筺体内側の上面に付着したシリコーンオイルが自由
   落下できるように、該上面を傾斜面に形成したことを特
   徴とする湿式画像形成装置。