JP2000321876A - 湿式画像形成装置 - Google Patents

湿式画像形成装置

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JP2000321876A
JP2000321876A JP11129506A JP12950699A JP2000321876A JP 2000321876 A JP2000321876 A JP 2000321876A JP 11129506 A JP11129506 A JP 11129506A JP 12950699 A JP12950699 A JP 12950699A JP 2000321876 A JP2000321876 A JP 2000321876A
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Application number
JP11129506A
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English (en)
Inventor
Makoto Kobu
真 小夫
Sadayuki Iwai
貞之 岩井
Hideki Kosugi
秀樹 小杉
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高濃度の画像形成や非ニュートン流体の液体
現像剤の使用により生ずる画像品質の低下を抑制するこ
とができる湿式画像形成装置を提供する。 【解決手段】 具体的に、潜像を担持する潜像担持体
と、液体現像剤中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜
像に付着させて該潜像を現像する現像手段と、該潜像担
持体で現像された可視像を中間転写体に一次転写する一
次転写手段と、該中間転写体上に転写された転写像を記
録体に二次転写する二次転写手段とを有する湿式画像形
成装置において、該可視像を一次転写するための一次転
写工程よりも、該転写像を二次転写するための二次転写
工程を長い時間実施させるように構成した。具体的に
は、二次転写ニップのニップ長さL2を、一次転写ニッ
プのニップ長さL1よりも長くした。

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
る複写機、ファクシミリ、プリンター等の湿式画像形成
装置に係り、詳しくは、潜像を担持する潜像担持体と、
液体現像剤中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜像に
付着させて該潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体
上で現像された像を中間転写体に一次転写する一次転写
手段と、該中間転写体上の転写像を記録体に二次転写す
る二次転写手段とを有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、トナー等の画像形成物質と溶媒と
を含有する液体現像剤を用いる湿式画像形成装置におい
ては、通常、現像により感光体等の潜像担持体上に形成
した可視像を、記録体に密着させながら該液体現像剤に
含まれる溶媒中で電気泳動させて該記録体に転写してい
る。
【0003】このような転写を実施し、且つ、潜像担持
体として例えば表面が金属など剛性の高い材料で構成さ
れた感光ドラムなどを備える湿式画像形成装置におい
て、記録体として例えば表面処理が施されていない普通
紙などを用いる場合には、表面処理が施されたコート紙
などを用いる場合よりも形成画像の品質を低下させてし
まう場合がある。このような湿式画像形成装置では、普
通紙の表面の微妙な凹凸に対して、高剛性の潜像担持体
上に形成された可視像を良好に密着させることが困難
で、該潜像担持体から該普通紙への転写性能を低下させ
てしまうからである。この転写性能の低下については、
潜像担持体上の可視像を上記普通紙の凹凸に十分密着さ
せ得る程度に、該潜像担持体と該普通紙との当接圧力を
十分に高く設定することである程度抑制することができ
る。しかし、潜像担持体と普通紙との当接圧力を高く設
定し過ぎると、潜像担持体の劣化を早めてその寿命を低
下させたり、上記可視像を潰して画像品質を低下させた
りといった不具合を生ずる。
【0004】一方、湿式画像形成装置において、潜像担
持体上で現像した可視像を、中間転写ベルト等の中間転
写体に一次転写してから、記録体に二次転写するのもが
種々提案されている(例えば、特開平7−271107
号や特開平5−341661号等に記載のもの)。
【0005】この種の湿式画像形成装置で中間転写体と
して弾性を発揮し得るものを備えている場合には、二次
転写工程で中間転写体を記録体表面の凹凸に追従させて
変形させることができる。そして、この変形により、中
間転写体上の可視像と記録体表面との密着性を向上さ
せ、該可視像の転写性能を向上させることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
弾性の中間転写体を備える湿式画像形成装置において
も、高濃度の画像を形成した場合や、液体現像剤として
非ニュートン流体のものを用いた場合には、二次転写工
程における転写性能の低下により記録体上の形成画像の
品質を低下させることがあった。本発明者は、このよう
な転写性能の低下が生ずる原因について鋭意研究した結
果、中間転写体から記録体に向けての転写像の電気泳動
効率が低下していることを見出した。
【0007】例えば、湿式画像形成装置において、潜像
担持体上の可視像中に含まれる画像形成物質の周囲に
は、液体現像剤中に含まれる多くの溶媒を存在させてい
る。このように多くの溶媒を存在させることで、一次転
写領域である潜像担持体と中間転写体との密着領域にお
いて、画像形成物質を該溶媒中でスムーズに電気泳動さ
せて中間転写体上に一次転写することができる。但し、
この一次転写の際、溶媒の一部を中間転写体上に移行さ
せずに潜像担持体上に残留させる。また、画像形成物質
の転写により転写像が形成された中間転写体に対して
は、二次転写領域である記録体との密着領域まで移動さ
せる間に、その表面に付着させている溶媒の一部を蒸発
させる。これら溶媒の残留と蒸発とにより、二次転写領
域においては、一次転写領域よりも溶媒量を低下させる
ことになる。このように溶媒量を低下させても、通常濃
度の画像を形成する場合には問題を生ずることは少な
い。しかし、高濃度の画像を形成する場合には、二次転
写領域の溶媒中に存在させる画像形成物質の割合を大き
くして、転写像を中間転写体から記録体へスムーズに電
気泳動させることが困難になる。そして、このことによ
り、二次転写工程における転写像の電気泳動効率を低下
させてしまうのである。
【0008】また例えば、湿式画像形成装置では、中間
転写体上に転写された液体現像剤に対して、一次転写領
域を通過させた直後から二次転写領域に進入させる直前
までの間、せん断力を付与することが少ない。このよう
な湿式画像形成装置において、せん断力が付与されなく
なると粘性を所定の値まで徐々に増加させる性質を有す
る非ニュートン流体の液体現像剤を用いた場合、該液体
現像剤に対して、一次転写領域から二次転写領域まで移
動させる間にその粘度を徐々に増加させてしまう。そし
て、粘度の増加により、二次転写工程における転写像の
電気泳動効率を低下させてしまうのである。
【0009】本発明は、以上の背景に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、高濃度の画像形成や
非ニュートン流体の液体現像剤の使用により生ずる画像
品質の低下を抑制することができる湿式画像形成装置を
提供することである。
【0010】
【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、潜像を担持する潜像担持体と、
液体現像剤中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜像に
付着させて該潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体
上で現像された可視像を中間転写体に一次転写する一次
転写手段と、該中間転写体上に転写された転写像を記録
体に二次転写する二次転写手段とを有する湿式画像形成
装置において、該可視像を一次転写するための一次転写
工程よりも、該転写像を二次転写するための二次転写工
程を長い時間実施させるように構成したことを特徴とす
るものである。
【0011】この湿式画像形成装置においては、一次転
写工程と同等かあるいはこれより短時間で二次転写工程
を実施する湿式画像形成装置よりも、中間転写体から記
録体に向けて転写像を電気泳動させるための時間を長く
確保して、二次転写工程における該転写像の電気泳動効
率を向上させる。
【0012】請求項2の発明は、潜像を担持する潜像担
持体と、液体現像剤中の画像形成物質を該潜像担持体上
の潜像に付着させて該潜像を現像する複数の現像手段
と、各現像手段により該潜像担持体上で現像された各可
視像を中間転写体に重ね合わせて順次一次転写する一次
転写手段と、該中間転写体上に転写された重ね合わせ転
写像を記録体に二次転写する二次転写手段とを有する湿
式画像形成装置において、可視像を個々に一次転写する
ための各一次転写工程よりも、該重ね合わせ転写像を二
次転写するための二次転写工程を長い時間実施させるよ
うに構成したことを特徴とするものである。
【0013】この湿式画像形成装置においては、各一次
転写工程と同等かあるいはこれより短時間で二次転写工
程を実施する湿式画像形成装置よりも、中間転写体から
記録体に向けて重ね合わせ転写像を電気泳動させるため
の時間を長く確保して、二次転写工程における該重ね合
わせ転写像の電気泳動効率を向上させる。
【0014】請求項3の発明は、上記重ね合わせ転写像
を構成する各転写像のうちの少なくとも1つが、他の転
写像と異なる移動速度で上記中間転写体から上記記録体
へと移動する請求項2の湿式画像形成装置において、各
転写像のうち、上記二次転写工程における該中間転写体
から該記録体への移動速度が最も遅くなる転写像に合わ
せて、該二次転写工程の実施時間を設定したことを特徴
とするものである。
【0015】この湿式画像形成装置においては、複数の
現像手段のうち、その一部又は全てに非ニュートン流体
の液体現像剤を使用したために、重ね合わせ転写像を構
成する各転写像の二次転写工程における電気泳動速度に
差が生じても、全ての転写像を中間転写体から記録体上
に電気泳動させることができる。また、複数の現像手段
のうち、その一部又は全てに粘度の異なる液体現像剤を
使用したために、重ね合わせ転写像を構成する各転写像
の二次転写工程における電気泳動速度に差が生じても、
全ての転写像を中間転写体から記録体上に電気泳動させ
ることができる。
【0016】請求項4の発明は、上記一次転写工程で上
記可視像と上記中間転写体とを密着させ、且つ上記二次
転写工程で上記転写像又は重ね合わせ転写像と上記記録
体とを密着させる請求項1、2又は3の湿式画像形成装
置において、該二次転写工程における該転写像又は重ね
合わせ転写像と該記録体との密着圧力を、該一次転写工
程における該可視像と該中間転写体との密着圧力よりも
高くしたことを特徴とするものである。
【0017】湿式画像形成装置の転写領域において、可
視像と記録体との密着圧力を増加させると、この増加に
伴い、転写効率を向上させ得る反面、記録体上に転写さ
れる転写像の潰れ度合いを大きくしてしまうことが知ら
れている。また、溶媒量を減少させると、この減少に伴
って記録体上の転写像の潰れ度合いが小さくなることも
知られている。従って、転写領域において、溶媒の少な
い状態で上記密着圧力を増加させた場合には、該密着圧
力の増加により生ずる転写像の潰れを低減しながら、転
写効率を向上させることができる。一方、湿式画像形成
装置においては、中間転写体に転写されずに潜像担持体
に残留する液体現像剤を一次転写領域で生ずるので、二
次転写領域における溶媒量が一次転写領域における溶媒
量よりも少なくなる。このように溶媒量の少なくなった
二次転写領域においては、上記密着圧力を一次転写領域
における上記密着圧力より高く設定しても、転写像に過
剰な潰れを生ずることなく該転写像の転写効率を向上さ
せることができる。そこで、本請求項4湿式画像形成装
置においては、二次転写工程における転写像(又は重ね
合わせ転写像)と記録体との密着圧力を、一次転写工程
における可視像と中間転写体との密着圧力よりも高くす
るように構成している。このように構成することで、転
写像に過剰な潰れを生ずることなく、該転写像の二次転
写効率を向上させることができる。
【0018】請求項5の発明は、請求項1、2、3又は
4の湿式画像形成装置であって、上記液体現像剤として
非ニュートン流体のものを用いることを特徴とするもの
である。
【0019】この湿式画像形成装置においては、せん断
力が付与されない状態で粘度を徐々に増加させる非ニュ
ートン流体の液体現像剤を用いることで、液体現像剤を
搬送する各部材上の傾き等により生ずる該各部材上から
の液体現像剤のこぼれ落ちや飛散を低減することができ
る。
【0020】請求項6の発明は、潜像を担持する潜像担
持体と、液体現像剤中の画像形成物質を該潜像担持体上
の潜像に付着させて該潜像を現像する現像手段と、該潜
像担持体上で現像された可視像を中間転写体に一次転写
する一次転写手段と、該中間転写体上に転写された転写
像を記録体に二次転写する二次転写手段とを有する湿式
画像形成装置において、該転写像を二次転写するための
二次転写工程の実施時間を変化させ得るように構成した
ことを特徴とするものである。
【0021】この湿式画像形成装置において、形成する
画像の濃度や、使用する液体現像剤の特性に応じて二次
転写工程の実施時間を変化させれば、該実施時間を過剰
に長くすることなく、中間転写体から記録体に向けて転
写像を電気泳動させるための時間を十分に確保すること
ができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した湿式画像
形成装置として、第1実施形態の湿式プリンタ(以下、
単にプリンタという)について説明する。
【0023】まず、このプリンタの要部を示す図1を参
照しながら、該プリンタの概略構成について説明する。
図1において、このプリンタの潜像担持体としての感光
ドラム1の回りには、帯電装置2、光書込ユニット3、
現像手段としての現像ユニット4、ドラムクリーニング
ユニット5、中間転写体としての中間転写ベルト6、一
次転写手段としての一次転写ローラ7、これを張架する
ための3本の張架ローラ8a、8b、8c、二次転写手
段としての二次転写ローラ9、記録体である記録紙15
を供給する給紙ユニット10、定着ユニット11、除電
手段としての除電ランプ13、ベルトクリーニングユニ
ット14等が配設されている。
【0024】プリンタ本体の図示しない制御部に画像デ
ータが送られてくると、感光ドラム1が図示しないモー
タ等の駆動手段により、一定速度で図中矢印方向(反時
計回り)に回転駆動される。この回転駆動に伴い、ま
ず、感光ドラム1の表面が帯電装置2により一様に帯電
される。次いで、上記画像データに基づいて光書込ユニ
ット3から感光ドラム1の表面に向けて書込光が照射さ
れ、この照射により該表面に該画像データに応じた静電
潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット4に
より現像されて可視像としてのトナー像となる。
【0025】現像ユニット4は、感光ドラム1との対向
位置に開口を有するケーシング4f内に、タンク部4
a、塗布ローラ4b、塗布ローラクリーニングブレード
4c、現像ローラ4d、現像ローラクリーニングブレー
ド4e等を備えている。
【0026】タンク部4aには、画像形成物質としての
帯電済みのトナーと溶媒とからなり、且つ非ニュートン
流体である液体現像剤16が、図示しない現像液成分調
整手段から搬送されてきて貯留される。このように貯留
された液体現像剤16には、図示しない駆動手段により
図中時計回りに回転駆動される塗布ローラ4dの一部が
浸っている。この塗布ローラは4dは、金属やゴム等の
材料で形成され、該回転駆動の速度や液体現像剤16の
粘度などに依存した量の液体現像剤16をタンク部4a
から汲み上げて、その平滑表面又はグラビア状の凸凹表
面に付着させる。
【0027】塗布ローラ4dには、図示しない駆動装置
により感光ドラム1と等しい線速で回転駆動される現像
ローラ4dが当接して当接部を形成している。塗布ロー
ラ4dの表面に付着した液体現像剤16は、塗布ローラ
4dの回転に伴ってこの当接部を通過する際に現像ロー
ラ4dに付着し、現像ローラ4d表面に現像液薄膜を形
成する。この現像液薄膜は、現像ローラ4dの回転に伴
い、現像ローラ4dと感光ドラム1とが当接する現像領
域を通過する。一方、現像領域には図示しない電界形成
手段によって現像電界が形成されており、現像液薄膜
は、該現像領域を通過する際に、感光ドラム1上の上記
静電潜像に向けてトナーを電気泳動させて付着させる。
そして、この付着により、感光ドラム1上の上記静電潜
像が現像されて上記トナー像となる。
【0028】上記現像領域を通過した後の現像ローラ4
d表面に残留する現像液薄膜は、現像ローラクリーニン
グブレード4eにより除去された後、上記現像液成分調
整手段に送られ、ここで成分調整されてリサイクルされ
る。また、現像ローラ4dと塗布ローラ4bとの当接部
を通過した塗布ローラ4b表面に残留する液体現像剤1
6は塗布ローラクリーニングブレード4cにより除去さ
れ、タンク部4aに戻される。
【0029】以上のような現像プロセスを経て、感光ド
ラム1上に上記トナー像が形成される。
【0030】一方、弾性材料で構成された中間転写ベル
ト6は、3本の張架ローラ8a、8b、8cにより張架
され、これら張架ローラのうち、張架ローラ8aは図示
しないモータ等の駆動装置により図中時計回り方向に回
転駆動される。この回転駆動に伴って、中間転写ベルト
6は同方向に回転する。中間転写ベルト6の内側には、
一次転写ローラ7が配設されており、感光ドラム1との
間に中間転写ベルト6を挟み込んでニップ長L1の一次
転写ニップを形成している。この一次転写ローラ7に
は、図示しないバイアス印加手段により一次転写バイア
スが印加され、この印加により一次転写ローラ7と感光
ドラム1との間には図示しない一次転写用電界が形成さ
れている。
【0031】また、張架ローラ8bと8cとの間に位置
する中間転写ベルト部分には、二次転写ローラ9が当接
しており、該中間転写ベルト部分との間にニップ長L2
の二次転写ニップを形成している。この一次転写ローラ
9には、図示しないバイアス印加手段により二次転写バ
イアスが印加され、この印加により二次転写ローラ9と
中間転写ベルト6との間には図示しない二次転写用電界
が形成されている。
【0032】感光ドラム1上に形成された上記トナー像
は、感光ドラム1の回転に伴ってニップ長L1の一次転
写ニップを通過する際に、感光ドラム1と一次転写ロー
ラ7との押圧により中間転写ベルト6と密着されるとと
もに、上記一次転写電界の影響により中間転写ベルト6
に向けて電気泳動して一次転写される。この一次転写に
より、中間転写ベルト6上には転写像としての一次転写
像が形成され、この一次転写像は中間転写ベルト6の回
転に伴って上記二次転写ニップに進入する。
【0033】このような一次転写工程と平行して、給紙
ユニット10の給紙カセット10aに積層収容されてい
た記録紙15が、給紙ローラ10bにより1枚だけ分離
給紙され、一対のレジストローラ10cに挾持された状
態で待機される。そして、中間転写ベルト6上の一次転
写像の先端と、レジストローラ10cに挾持された記録
紙15の画像形成領域の先端とが、ニップ長L2の二次
転写ニップにおいて合致するようなタイミングで、記録
紙15が該二次転写ニップに向けて搬送される。
【0034】ニップ長L2の二次転写ニップに進入した
一次転写像は、二次転写ローラ9と中間転写ベルト6と
の押圧により記録紙15に密着されるとともに、上記二
次転写電界の影響により記録紙15に向けて電気泳動し
て二次転写される。この二次転写により、記録紙15上
には二次転写像が形成される。
【0035】二次転写像が形成された記録紙15は、中
間転写ベルト6及び二次転写ローラ9の回転に伴って定
着ユニット11に搬送され、加熱ローラ11aと加圧ロ
ーラ11bとにより該二次転写像の定着処理が行われた
後、装置外へと排紙される。
【0036】一次転写工程の後に、中間転写ベルト6に
転写されずに感光ドラム1上に残留した残留現像液は、
ドラムクリーニングユニット5のクリーニングブレード
5aにより機械的に掻き取り除去される。このようにし
て残留現像液が除去された感光ドラム1の表面は、除電
ランプ13により残留電位が除去されて次の画像形成に
備えられる。
【0037】また、二次転写工程の後に、記録紙15に
転写されずに中間転写ベルト6上に残留した残留現像液
は、張架ローラ8aとの間に中間転写ベルト6を挟み込
むように配設されたベルトクリーニングユニット14の
クリーニングローラ14aによって除去される。
【0038】次に、現像ローラ4d上から中間転写ベル
ト6上に至るまでの液体現像剤16の挙動について詳述
する。
【0039】図2(a)から(e)は、この挙動を説明
するための模式図である。図2(a)において、現像ロ
ーラ4d上には記録紙15上に十分な濃度の画像を形成
し得る量のトナーを含む現像液薄膜16aが形成されて
いる。この現像液薄膜16aにおけるトナーと溶媒との
含有比率は、現像ユニット4のタンク部4aに貯留され
ている液体現像剤16のものと変わらないので、現像ロ
ーラ4d上のトナー量は液体現像剤16のトナー濃度や
現像液薄膜16aの厚みによって調整される。本第1実
施形態において、現像液薄膜16aは10[μm]程度
の厚みに調整される。
【0040】現像ローラ4d上の現像液薄膜16aが、
図2(b)に示すように、現像領域に進入すると、例え
ばマイナス帯電したトナーが感光層1aに形成されたプ
ラス極性の静電潜像に向けて電気泳動する。このような
電気泳動により、現像領域を通過した感光層1a上に
は、図2(c)に示すように、溶媒中に高濃度のトナー
を含有する液体現像剤16eが付着したトナー像と、液
体現像剤16eよりも薄厚で且つ溶媒のみからなる液体
現像剤16fが付着した非画像部とが形成される。ま
た、現像領域を通過した現像ローラ4d上では、溶媒中
に低濃度のトナーを含有する液体現像剤16dを上記ト
ナー像との対向領域に残留させ、液体現像剤16dより
も厚く且つ溶媒中に高濃度のトナーを含有する液体現像
剤16cを上記非画像部との対向領域に残留させる。な
お、図2においては、マイナス帯電させたトナーを感光
層1aのプラス極性の静電潜像に付着させるポジポジ現
像方式の例を示しているが、ネガポジ現像方式では、感
光層1aで電荷を帯びている非画像部と電荷を帯びてい
ない画像部とを形成することになる。
【0041】トナー像が形成された感光層1aは、一次
転写ニップに進入すると、図2(d)に示すように、中
間転写ベルト6と密着する。なお、図2(d)において
は、便宜上、感光層1a上の非画像部における液体現像
剤16fを中間転写ベルト6と接触させていない状態で
示してあるが、実際には、中間転写ベルト6の変形によ
り、両者を接触させることになる。
【0042】一次転写ニップを通過した感光層1a上に
は、図2(e)に示すように、溶媒中に高濃度のトナー
を含有する薄厚の液体現像剤16iを、それまでトナー
像(液体現像剤16e)であった部分に残留させる。ま
た、溶媒のみからなる薄厚の液体現像剤16jを、それ
まで非画像部であった部分に残留させる。
【0043】一次転写ニップを通過した中間転写ベルト
6上には、図2(e)に示すように、溶媒中に高濃度の
トナーを含有する液体現像剤16gを付着させた一次転
写像と、液体現像剤16gよりも薄厚で且つ溶媒のみか
らなる液体現像剤16hを付着させた非画像部とが形成
される。ここで、上述のように、一次転写ニップ通過後
の感光層1a上には、溶媒とトナーとを含有する液体現
像剤16iや、溶媒のみからなる液体現像剤16jを残
留させる。この液体現像剤16iの量は上記液体現像剤
16gの量よりも少なく、また、この液体現像剤16j
の量も上記液体現像剤16jの量よりも少ないが、中間
転写ベルト6上に転写される液体現像剤全体の溶媒量
は、一次転写ニップに搬送される溶媒量よりも低減され
る。このように溶媒量が低減される上で、高濃度画像の
形成に起因して液体現像剤16g中に極めて高濃度のト
ナーが含まれていると、二次転写ニップにおいて、溶媒
量の不足によりこれらトナー(一次転写像)をスムーズ
に電気泳動させることが困難になる場合がある。
【0044】次に、非ニュートン流体の特性について詳
述する。図3は非ニュートン流体の特性を示す模式図で
ある。図3において、上板P1と下板P2との間に充填
された図示しない非ニュートン流体には、上板P1の矢
印方向への平行移動によりせん断応力τが付与される。
このせん断応力τの付与により、非ニュートン流体には
矢印方向に向かう速度勾配Sが生じる。せん断応力τと
速度勾配Sとの関係はせん断応力τ=粘度(係数)η×
速度Sで示され、この粘度ηはせん断応力τの増加に伴
って増加する。
【0045】本プリンタにおいて、図3に示した上板P
1と下板P2とは、図1に示した現像ローラ4dと塗布
ローラ4bとに相当し、上板P1と下板P2との間に充
填された非ニュートン流体は、現像ローラ4dと塗布ロ
ーラ4bとの間に進入した液体現像剤16に相当する。
【0046】図4は、非ニュートン流体の液体現像剤
(以下、非ニュートン性液体現像剤という)における、
せん断応力τと粘度ηとの関係、及び粘度ηとトナー電
気泳動率ρとの関係を示すグラフである。なお、図4に
おいて、グラフAは前者の関係を示し、グラフBは後者
の関係を示している。
【0047】図4のグラフAの曲線aに示すように、非
ニュートン性液体現像剤は、付与されるせん断応力τの
増加に伴ってその粘度ηを低下させる。よって、図1に
示した現像ユニット4において、塗布ローラ4bと現像
ローラ4dとの線速差が大きくなるほど、両者の間に挟
まれる液体現像剤16に付与されるせん断応力τが大き
くなり、該液体現像剤16の粘度ηが低下することにな
る。但し、非ニュートン性液体現像剤は、粘度ηを所定
の値(グラフAにおいてη1)まで低下させると、これ
以降、せん断応力τが付与されても粘度ηを低下させな
くなる。また、その組成の違いにより、例えば曲線bに
示すように、せん断応力τと粘度ηとの特性を変化させ
る。更に、せん断応力τが付与されなくなると、時間経
過に伴って粘度ηを所定の値まで増加させる。
【0048】一方、図4のグラフBの曲線aに示すよう
に、非ニュートン性液体現像剤は、その粘度ηの増加に
伴ってトナー電気泳動率ρを低下させる。このトナー電
気泳動率ρとは、例えば図示しない部材xと部材yとの
当接により形成されるニップ領域において、所定強度の
電界を作用させたときに部材x上から部材y上に電気泳
動させたトナーの割合を、該ニップ領域に搬送されてき
たトナー量と該部材上に移動したトナー量との比率によ
って示すものである。トナー電気泳動率ρの値が高いほ
ど多くの量のトナーが移動することになる。よって、一
次転写ニップや二次転写ニップにおいて、非ニュートン
性液体現像剤の粘度ηが高くなるほど、トナー像の転写
率が低下することになる。但し、同一の非ニュートン性
液体現像剤を使用しても、ニップ領域における部材xと
部材yとの接触時間を変化させることにより、トナー電
気泳動率ρの特性を変化させることができる。具体的に
は、この接触時間を延長すると、グラフBの曲線aで示
したトナー電気泳動率の特性を、曲線bで示した特性に
変化させ、トナー電気泳動率ρを向上させることができ
る。なお、非ニュートン流体でない通常の液体現像剤に
おいても、上記接触時間の延長によりトナー像の転写率
を向上させることができる。
【0049】図5は、図1の塗布ローラ4b上から最終
的に記録紙15上に至るまでの液体現像剤16におけ
る、経過時間tと粘度ηとの関係を示すグラフである。
図5において、t0、t1、t2、t3は、それぞれ、
液体現像剤16が図1の塗布ローラ4bと現像ローラ4
dとの当接部、現像領域、一次転写ニップ、二次転写ニ
ップに到達するまでの時間を示している。即ち、t0、
t1、t2、t3における粘度ηは、それぞれ、この当
接部、現像領域、一次転写ニップ、二次転写ニップに位
置する液体現像剤の粘度を示している。図示のように、
二次転写ニップに位置する液体現像剤は、一次転写ニッ
プに位置するものよりも粘度ηが増加しており、トナー
の転写率が悪くなっている。なお、現像領域や一次転写
ニップの液体現像剤(t2やt3における液体現像剤)
の粘度ηが、直前の状態の液体現像剤の粘度ηよりも一
時的に高くなるのは、現像領域における感光ドラムと現
像ローラとの接離や、一次転写ニップにおける感光ドラ
ムと中間転写ベルトとの接離により、これら液体現像剤
に若干のせん断応力τが付与されるためである。
【0050】次に、本プリンタの特徴的な構成について
説明する。図1において、二次転写ニップのニップ長L
2は、一次転写ニップのニップ長L1よりも大きく設定
されている。このようにニップ長L2が設定された本プ
リンタでは、二次転写工程を一次転写工程よりも長く実
施する。そして、これにより、一次転写工程と同等かあ
るいはこれより短時間で二次転写工程を実施するプリン
タよりも、一次転写像を中間転写ベルト6ら記録紙15
に向けて電気泳動させるための時間が長く確保され、二
次転写ニップにおける該一次転写像の電気泳動効率(ト
ナー電気泳動率ρ)が向上する。
【0051】ニップ長L2については、二次転写ニップ
におけるトナー電気泳動率ρに基づいて、十分に長く設
定することが望ましい。なお、このトナー電気泳動率ρ
は、例えば次のようにして特定することができる。即
ち、二次転写ニップ通過後の記録紙15に付着している
液体現像剤と、二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト
6上に残留している液体現像剤とを、それぞれ同面積の
記録紙部分と中間転写ベルト部分から回収し、これら液
体現像剤の重量比を測定することで特定可能である。ま
た、記録紙15からの液体現像剤の回収が困難である場
合には、次のようにして特定することも可能である。即
ち、まず、予め二次転写ニップ通過前の中間転写ベルト
6上に付着している液体現像剤の転写前重量を測定して
おく。次いで、二次転写ニップ通過後の記録紙15に付
着しているトナーを適量の溶媒に溶解する。ここで言う
適量とは、溶解後に得られた溶解液の重量と、二次転写
ニップ通過後の中間転写ベルト部分から回収された液体
現像剤の重量との和を、予め測定した上記転写前重量と
等しくするような量である。そして、これら溶解液と液
体現像剤とをそれぞれ個別に透明なガラス板にサンドイ
ッチして、これらの反射濃度又は透過濃度を計測する。
次いで、これら反射濃度又は透過濃度の計測結果の比率
を計算することで、トナー電気泳動率ρを特定すること
ができる。但し、この場合には、適当なトナー濃度に調
整した液体現像剤のサンプル群を用いて、トナー濃度と
反射濃度又は透過濃度との関係を調査し、この調査結果
に基づいて該関係を示す回帰直線(検量線)を作成して
おく必要がある。
【0052】以上、本第1実施形態のプリンタによれ
ば、一次転写工程と同等かあるいはこれより短時間で二
次転写工程を実施する場合よりも、二次転写ニップにお
ける一次転写像の電気泳動効率を向上させるので、高濃
度の画像形成や非ニュートン性液体現像剤の使用により
生ずる画像品質の低下を抑制することができる。
【0053】次に、本発明を適用した他の実施形態とし
て、第2実施形態のプリンタについて説明する。図6
は、このプリンタの要部を示す概略構成図である。この
プリンタは、複数の感光ドラムを備えるいわゆるドラタ
ンデム方式のプリンタであり、中間転写ベルト6の下方
に、イエロー作像ユニット100Y、マゼンタ作像ユニ
ット100M、シアン作像ユニット100C、黒作像ユ
ニット100Bkを備えている。これら作像ユニット
は、それぞれ、感光ドラム(1Y、1M、1C、1B
k)の他に、帯電装置(2Y、2M、2C、2Bk)、
光書込ユニット(3Y、3M、3C、3Bk)、現像ユ
ニット(4Y、4M、4C、4Bk)、ドラムクリーニ
ングユニット(5Y、5M、5C、5Bk)、一次転写
ローラ(7Y、7M、7C、7Bk)を個別に備えてい
る。
【0054】現像ユニット4Y、4M、4C、4Bk
は、それぞれ、感光ドラム1Y、1M、1C、1Bk上
に形成されたイエロー用静電潜像、マゼンタ用静電潜
像、シアン用静電潜像、黒用静電潜像を、非ニュートン
流体であるイエロー現像液16Y、マゼンタ現像液16
M、シアン現像液16C、黒現像液16Bkにより現像
して、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアント
ナー像、黒トナー像とする。これらトナー像は、それぞ
れニップ長YL1、ML1、CL1、KL1の一次転写
ニップで中間転写ベルト6上に順次重ね合わせて転写さ
れる。このような重ね合わせ転写により、中間転写ベル
ト6上には、フルカラーの一次転写像が形成される。こ
の一次転写像は、ニップ長L2の二次転写ニップで二次
転写され、転写紙15上にフルカラー画像が形成され
る。
【0055】非ニュートン流体であるイエロー現像液1
6Y、マゼンタ現像液16M、シアン現像液16C、黒
現像液16Bkは、何れも図4のグラフAの曲線aで示
される特性とほぼ同等の特性を有する。
【0056】各作像ユニット100Y、100M、10
0C、100Bkの現像ローラ上から二次転写ニップに
至るまでの経路において、イエロー現像液16Yの移動
時間が最も長くなる。このように長くなる理由は、各作
像ユニット100Y、100M、100C、100Bk
のうち、イエロー作像ユニット100Yが最も早いタイ
ミングで現像動作を開始し、且つ、中間転写ベルト6上
の各色一次転写像が同時に二次転写ニップに進入するか
らである。また、黒作像ユニット100Bkは最も遅い
タイミングで現像動作を開始するので、黒現像液16B
kの上記移動時間が最も短くなる。よって、二次転写ニ
ップにおいて、中間転写ベルト6上の各色一次転写像
は、各色液体現像剤中のトナー濃度が同一であれば、そ
の電気泳動速度が黒転写像>シアン転写像>マゼンタ転写
像>イエロー転写像という順で遅くなり、電気泳動効率
が同順で悪くなる。このように電気泳動効率に差が生ず
ると、各色転写像の記録紙15への二次転写率に差が生
じ、記録紙15上に転写されるフルカラー画像の色調を
乱してしまうおそれがある。
【0057】そこで、本プリンタにおいては、上述のよ
うに二次転写ニップのニップ長L2を、各一次転写ニッ
プのニップ長YL1、ML1、CL1、KL1より大き
くすることに加えて、二次転写ニップで中間転写ベルト
6上のイエロー画像を記録紙15上まで十分に電気泳動
させ得る程度に、ニップ長L2を十分に大きく確保して
いる。具体的には、このニップ長L2の大きさは、最も
高濃度のベタ画像(イエロー、マゼンタ、シアン、黒の
ベタ画像を重ね合わせたベタ画像)を形成したときの二
次転写ニップにおけるイエロー現像液16Yの電気泳動
速度に基づいて設定されているのである。
【0058】また、本プリンタにおいては、各一次転写
ニップにおける感光ドラム1Y、1M、1C、1Bkと
中間転写ベルト6との当接圧力よりも、二次転写ニップ
における中間転写ベルト6と二次転写ローラ9との当接
圧力を高くしている。このように当接圧力を高くする
と、二次転写ニップにおけるフルカラー転写像と記録紙
15との密着圧力を、一次転写ニップにおける各色トナ
ー像と中間転写ベルトとの密着圧力よりも高くする。そ
して、このことにより、フルカラー転写像と記録紙15
との密着圧力の増加により生ずる形成画像の潰れを低減
しながら、二次転写効率を向上させることができる。
【0059】以上、本第2実施形態のプリンタによれ
ば、二次転写ニップにおいて最も電気泳動速度が遅くな
るイエローのベタ転写像を、記録紙15上に十分に電気
泳動させるので、各色転写像の二次転写率の差により生
ずるフルカラー画像の色調の乱れを防止することができ
る。また、最も高濃度のベタ画像中に含まれ、且つ、最
も電気泳動速度が遅くなるイエローのベタ転写像を、記
録紙15上に十分に電気泳動させるので、高濃度の画像
形成により生ずる画像品質の低下を抑制することができ
る。また、フルカラー転写像と記録紙15との密着圧力
の増加により生ずる形成画像の潰れを低減しながら、二
次転写効率を向上させるので、記録紙15上に形成する
フルカラー画像の品質をより向上させることができる。
【0060】なお、イエロー現像液16Y、マゼンタ現
像液16M、シアン現像液16C、黒現像液16Bkの
うち、一部又は全ての図4のグラフAにおける曲線特性
が異なる場合や、一部又は全てが非ニュートン流体でな
い場合には、二次転写ニップにおける各色転写像の電気
泳動速度が上述のような順序にならなくなる場合があ
る。
【0061】例えば、図7のグラフは、いずれも非ニュ
ートン性液体現像剤であるシアン現像液16C及びイエ
ロー現像液16Yの粘度特性を示すものである。図7に
おいて、t1、t2はそれぞれシアン現像液16C、イ
エロー現像液16Yが二次転写ニップに到達するまでの
経過時間を示している。図7に示すように、これらの液
体現像剤を用いた場合、イエロー現像液16Yは、シア
ン現像液16Cよりも二次転写ニップまでの到達時間が
長いにもかかわらず、シアン現像液16Cよりも二次転
写ニップにおける粘度ηが低くなっている。このような
場合には、二次転写ニップの高濃度ベタ画像におけるシ
アン現像液16Cの粘度ηに基づいて、二次転写ニップ
のニップ長L2を設定すればよい。
【0062】また例えば、各色の液体現像剤が何れも非
ニュートン流体でない場合には、二次転写ニップの高濃
度ベタ画像中で最も高粘度となる液体現像剤の粘度ηに
基づいて、二次転写ニップのニップ長L2を設定すれば
よい。
【0063】次に、本発明を適用した他の実施形態とし
て、第3実施形態のプリンタについて説明する。なお、
このプリンタの基本的な構成については、図1で示した
プリンタの構成と同様であるので説明を省略する。
【0064】図8は、このプリンタの特徴的な構成を示
す模式図である。図8において、張架ローラ8aと、ベ
ルトクリーニングユニット14とは、それぞれ図示しな
い駆動手段により矢印C方向(左右方向)に移動され得
るように構成されている。また、張架ローラ8b、8c
は、それぞれ図示しない駆動手段により転写ローラ9に
当接しながら矢印A方向、B方向に移動され得るように
構成されている。
【0065】本プリンタにおいて、中間転写ベルト6の
テンション力を変化させないような条件で、張架ローラ
8aと、ベルトクリーニングユニット14とを図中左方
向に移動させ、同時に、張架ローラ8b、8cも図中左
方向に移動させると、ニップ長L2を長くして二次転写
工程の実施時間を延長することができる。また、逆に、
張架ローラ8aと、ベルトクリーニングユニット14と
を図中右方向に移動させ、同時に、張架ローラ8b、8
cも図中右方向に移動させると、ニップ長L2を短くし
て二次転写工程の実施時間を短縮することができる。即
ち、本プリンタは、二次転写工程の実施時間を変化させ
ることができる。なお、張架ローラ8b、8c間に転写
加圧力を印加するための加圧部材を必要に応じて設けて
もよい。
【0066】以上の構成において、プリント画像の濃度
や、使用する液体現像剤の特性に応じて二次転写工程の
実施時間を変化させれば、該実施時間を過剰に延長する
ことなく、中間転写ベルトから記録紙に向けて転写像を
電気泳動させるための時間を十分に確保することができ
る。
【0067】以上、本第3実施形態のプリンタによれ
ば、二次転写工程の実施時間をを過剰に延長することな
く、中間転写ベルトから記録紙に向けて転写像を電気泳
動させるための時間を十分に確保することができるの
で、高濃度の画像をプリントした際や、非ニュートン流
体の液体現像剤を使用した際に生ずる画像品質の低下を
抑制することができる。
【0068】なお、上記実施形態1及び2において、二
次転写ニップのニップ長L2を一次転写ニップのニップ
長L1より長くすることで、一次転写工程よりも二次転
写工程の実施時間を長くした構成のプリンタについて説
明したが、例えば、転写像を二次転写ニップに進入させ
る前に、中間転写ベルトの回転速度を遅くさせるなど、
他の方法によって二次転写工程の実施時間を長くするプ
リンタについても、本発明の適用が可能である。
【0069】また、上記実施形態3において、二次転写
ニップのニップ長L2を変化させることで、二次転写工
程の実施時間を変化させる構成のプリンタについて説明
したが、少なくとも中間転写ベルトの回転速度を変化さ
せるなど、他の方法によって二次転写工程の実施時間を
変化させるプリンタについても、本発明の適用が可能で
ある。
【0070】また、上記実施形態2において、各色毎に
専用の感光ドラム1Y、1M、1C、1Bkを備えるい
わゆるドラタンデム方式のカラープリンタについて説明
したが、感光ドラム1を1つだけ備え、各色の現像ユニ
ットを必要に応じて感光ドラム1に接離させることで、
1つの感光ドラム1上に各色トナー像を形成するカラー
プリンタについても、本発明の適用が可能である。
【0071】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、一次転写工程
と同等かあるいはこれより短時間で二次転写工程を実施
させる場合よりも、二次転写工程における転写像の電気
泳動効率を向上させるので、高濃度の画像形成や非ニュ
ートン流体の液体現像剤の使用により生ずる画像品質の
低下を抑制することができるという優れた効果がある。
【0072】請求項2の発明によれば、各一次転写工程
と同等かあるいはこれより短時間で二次転写工程を実施
させる場合よりも、二次転写工程における重ね合わせ転
写像の電気泳動効率を向上させるので、高濃度の画像形
成や非ニュートン流体の液体現像剤の使用により生ずる
画像品質の低下を抑制することができるという優れた効
果がある。
【0073】請求項3の発明によれば、複数の現像手段
のうち、その一部又は全てに非ニュートン流体の液体現
像剤を使用しても、重ね合わせ転写像を構成する全ての
転写像を中間転写体から記録体上に電気泳動させるの
で、非ニュートン流体の液体現像剤の使用により生ずる
画像品質の低下を防止することができるという優れた効
果がある。また、複数の現像手段のうち、その一部又は
全てに粘度の異なる液体現像剤を使用しても、全ての転
写像を中間転写体から記録体上に電気泳動させるので、
各現像手段に用いられる液体現像剤の粘度の差により生
ずる画像品質の低下を防止することができるという優れ
た効果がある。
【0074】請求項4の発明によれば、転写像(又は重
ね合わせ転写像)に過剰な潰れを生ずることなく、該転
写像の二次転写効率を向上させるので、該記録体上に形
成する画像の品質をより向上させることができるという
優れた効果がある。
【0075】請求項5の発明によれば、液体現像剤を搬
送する各部材上の傾き等により生ずる該各部材上からの
液体現像剤のこぼれ落ちや飛散を低減するするので、該
こぼれ落ちや飛散により生ずるトラブルを低減すること
ができるという優れた効果がある。また、このように、
液体現像剤を搬送する各部材上からの液体現像剤の飛散
を軽減するので、装置外への液体現像剤の飛散を防止す
るためのシール部材の構成を簡略化して、装置の製造コ
ストを低減することができるという優れた効果がある。
【0076】請求項6の発明によれば、中間転写体から
記録体に向けて転写像を電気泳動させるための時間を十
分に確保することができるので、高濃度の画像形成や非
ニュートン流体の液体現像剤の使用により生ずる画像品
質の低下を抑制することができるという優れた効果があ
る。また、二次転写工程の実施時間を過剰に長くするこ
とがないので、該実施時間を長くすることにより生ずる
画像形成速度の低下を極力抑えることができるという優
れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のプリンタの要部を示す概略構成
図。
【図2】(a)から(e)は、同プリンタにおける現像
ローラ上から中間転写ベルト上に至るまでの液体現像剤
16の挙動を説明するための模式図。
【図3】非ニュートン流体の特性を示す模式図。
【図4】非ニュートン性液体現像剤における、せん断応
力τと粘度ηとの関係、及び粘度ηとトナー電気泳動率
ρとの関係を示すグラフ。
【図5】同プリンタの塗布ローラ上から最終的に記録紙
上に至るまでの非ニュートン性液体現像剤における、経
過時間tと粘度ηとの関係を示すグラフ。
【図6】実施形態2のプリンタの要部を示す概略構成
図。
【図7】非ニュートン性液体現像剤であるシアン現像液
及びイエロー現像液16Yの粘度特性を示すグラフ。
【図8】実施形態3プリンタの特徴的な構成を示す模式
図。
【符号の説明】
1 感光ドラム 2 帯電装置 3 光書込ユニット 4 現像ユニット 5 ドラムクリーニングユニット 6 中間転写ベルト 7 一次転写ローラ 8 張架ローラ 9 二次転写ローラ 10 給紙ユニット 11 定着ユニット 13 除電ランプ 14 ベルトクリーニングユニット 15 転写紙 16 (非ニュートン性)液体現像剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小杉 秀樹 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) 2H030 AD01 AD05 BB02 BB23 BB27 BB42 BB54 2H032 AA05 BA02 BA04 BA09 BA11 BA23 CA02 CA13 2H074 AA03 BB02 EE07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潜像を担持する潜像担持体と、液体現像剤
    中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜像に付着させて
    該潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像さ
    れた可視像を中間転写体に一次転写する一次転写手段
    と、該中間転写体上に転写された転写像を記録体に二次
    転写する二次転写手段とを有する湿式画像形成装置にお
    いて、該可視像を一次転写するための一次転写工程より
    も、該転写像を二次転写するための二次転写工程を長い
    時間実施させるように構成したことを特徴とする湿式画
    像形成装置。
  2. 【請求項2】潜像を担持する潜像担持体と、液体現像剤
    中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜像に付着させて
    該潜像を現像する複数の現像手段と、各現像手段により
    該潜像担持体上で現像された各可視像を中間転写体に重
    ね合わせて順次一次転写する一次転写手段と、該中間転
    写体上に転写された重ね合わせ転写像を記録体に二次転
    写する二次転写手段とを有する湿式画像形成装置におい
    て、可視像を個々に一次転写するための各一次転写工程
    よりも、該重ね合わせ転写像を二次転写するための二次
    転写工程を長い時間実施させるように構成したことを特
    徴とする湿式画像形成装置。
  3. 【請求項3】上記重ね合わせ転写像を構成する各転写像
    のうちの少なくとも1つが、他の転写像と異なる移動速
    度で上記中間転写体から上記記録体へと移動する請求項
    2の湿式画像形成装置において、各転写像のうち、上記
    二次転写工程における該中間転写体から該記録体への移
    動速度が最も遅くなる転写像に合わせて、該二次転写工
    程の実施時間を設定したことを特徴とする湿式画像形成
    装置。
  4. 【請求項4】上記一次転写工程で上記可視像と上記中間
    転写体とを密着させ、且つ上記二次転写工程で上記転写
    像又は重ね合わせ転写像と上記記録体とを密着させる請
    求項1、2又は3の湿式画像形成装置において、該二次
    転写工程における該転写像又は重ね合わせ転写像と該記
    録体との密着圧力を、該一次転写工程における該可視像
    と該中間転写体との密着圧力よりも高くしたことを特徴
    とする湿式画像形成装置。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4の湿式画像形成装
    置であって、上記液体現像剤として非ニュートン流体の
    ものを用いることを特徴とする湿式画像形成装置。
  6. 【請求項6】潜像を担持する潜像担持体と、液体現像剤
    中の画像形成物質を該潜像担持体上の潜像に付着させて
    該潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像さ
    れた可視像を中間転写体に一次転写する一次転写手段
    と、該中間転写体上に転写された転写像を記録体に二次
    転写する二次転写手段とを有する湿式画像形成装置にお
    いて、該転写像を二次転写するための二次転写工程の実
    施時間を変化させ得るように構成したことを特徴とする
    湿式画像形成装置。
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