説明

回収装置および画像形成装置

【課題】トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で現像された像をスクイーズしたスクイーズローラーを有する回収装置および該回収装置を装備する画像形成装置において、液体現像剤を効率的に回収する。
【解決手段】スクイーズローラー61に対してクリーニングローラー62が当接してスクイーズローラー61から液体現像剤をクリーニングローラー62で回収し、そのクリーニングローラー62に対してクリーニングブレード63が当接する。このため、ブレードの当接位置から感光体ドラム1までの距離が従来装置に比べて長くなり、クリーニングブレード63を立てた状態で配設することができる。そして、クリーニングブレード63により回収される液体現像剤が自重によりクリーニングブレード63の上面に沿って鉛直方向の上方から下方に円滑に流れ、回収部材に回収される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で現像された像を担持する潜像担持体ドラムから余剰の液体現像剤を回収する回収装置、および該回収装置を装備する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、帯電している感光体ドラムなどの潜像担持体ドラムに静電潜像を形成し、キャリア液体にトナーを分散した液体現像剤により静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写体を介して用紙に転写して所定の画像を得るようにした液体現像方式の画像形成装置が実用化されている。また、この画像形成装置では、現像にて潜像像担持体ドラム上に形成されたトナー像から余分なキャリア液体を含む余剰の液体現像剤やカブリトナーを除去して回収するため、スクイーズローラーを用いた回収装置が用いられている(例えば特許文献1)。この特許文献1に記載の装置では、ドラム状の潜像担持体の回転方向に沿ってスクイーズローラーが配置されており、所定方向に回転して感光体上の帯電かぶりや余剰の液体現像剤を除去し、それらを回収部材に回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−185984号公報(図5)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記した回収装置は、潜像担持体ドラムの回転中心を通る仮想水平面よりも鉛直方向の上方で、液体現像剤で現像された像の転写処理を行う、いわゆる上部転写構造を有する画像形成装置に適用されたものである。このため、この回収装置を上記仮想水平面よりも鉛直方向の下方で液体現像剤で現像された像の転写処理を行う、いわゆる下部転写構造を有する画像形成装置にそのまま適用することは困難である。すなわち、回収装置は潜像担持体ドラムから余剰の液体現像剤などを除去したスクイーズローラーに対してブレードを当接させて回収する必要があり、特許文献1に記載の画像形成装置では鉛直方向の上方から下方に移動する位置でスクイーズローラーに対してブレードを当接させている。このため、回収される液体現像剤は鉛直方向の上方から下方に流れ、その流れを利用して所望の位置で回収することが容易となっている。ここで、下部転写構造を有する画像形成装置では、スクイーズローラーに対してブレードを直接当接させることが難しい。また、ブレードを当接させるとしても、スクイーズローラーに対するブレードの当接角(ブレードがスクイーズローラーに当接する当接部より鉛直方向の下方に延びる鉛直仮想面からブレードの鉛直方向の下方面までの角度)を大きく設定し、ブレードをかなり水平に近い状態に倒してスクイーズローラーに当接させなければならず、スクイーズローラーから液体現像剤を効率的に回収することが困難であった。
【0005】
この発明にかかるいくつかの態様は、トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で現像された像をスクイーズしたスクイーズローラーを有する回収装置および該回収装置を装備する画像形成装置において、液体現像剤を効率的に回収することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の第1の態様は、回収装置であって、トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で現像された像を担持した潜像担持体ドラムの回転中心を通る仮想鉛直面に垂直な仮想水平面の鉛直方向の上方で潜像担持体ドラムに当接して像をスクイーズするスクイーズローラーと、スクイーズローラーと当接してスクイーズローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングローラーと、クリーニングローラーと当接してクリーニングローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングブレードと、を備えることを特徴としている。
【0007】
また、この発明の第2の態様は、画像形成装置であって、潜像が形成される潜像担持体ドラムと、トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で潜像担持体ドラムに形成される潜像を現像する現像部と、潜像担持体ドラムの回転中心を通る仮想鉛直面に垂直な仮想水平面の鉛直方向の上方で潜像担持体ドラムに当接して現像部で現像された像をスクイーズするスクイーズローラー、スクイーズローラーと当接してスクイーズローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングローラー、及びクリーニングローラーと当接してクリーニングローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングブレードを有するスクイーズ部と、を備えることを特徴としている。
【0008】
このように構成された発明(回収装置および画像形成装置)では、クリーニングローラーがスクイーズローラーと当接し、さらに当該クリーニングローラーに対してクリーニングブレードがクリーニングローラーと当接し、(スクイーズローラー)−(クリーニングローラー)−(クリーニングブレード)という経路で液体現像剤が回収される。このようにクリーニングローラーを設けることで、クリーニングブレードの当接位置から潜像担持体ドラムの表面までの距離が従来装置、例えば特許文献1に記載の装置に比べて長くなる。そのため、液体現像剤を回収する装置の設計自由度が高まり、例えばクリーニングブレードの当接角を小さく設定する、つまりクリーニングブレードを立てた状態で配設することができ、回収される液体現像剤は自由落下により鉛直方向の上方から下方に流れ、その流れを利用して所望の位置で回収することが容易となる。
【0009】
また、クリーニングローラーを、スクイーズローラーの回転方向と同方向に回転させる駆動部を備えてもよい。
【0010】
また、駆動部が、スクイーズローラーの回転周速と同じ、もしくはスクイーズローラーの回転周速よりも速くクリーニングローラーを回転させるように構成してもよい。
【0011】
また、スクイーズローラーにバイアス電圧を印加するバイアス発生部を備えてもよい。
【0012】
また、クリーニングブレードによりクリーニングローラーから除去される液体現像剤を回収する回収部を備えてもよい。
【0013】
また、回収部が、クリーニングブレードで除去される液体現像剤を受ける現像剤受け部材を有し、現像剤受け部材が、クリーニングブレードの鉛直方向の下方に配設されるとともに、現像剤受け部材のスクイーズローラーの回転軸方向の長さは、クリーニングブレードのスクイーズローラーの回転軸方向の長さよりも長くなるように構成してもよい。
【0014】
さらに、現像剤受け部材が、スクイーズローラーの回転軸方向の両端に壁部位を有するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明にかかる回収装置を装備する画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図2】感光体ドラムと第1スクイーズ部との配置関係を示す斜視図。
【図3】回収装置の一実施形態たる第1スクイーズ部の構成を示す正面図。
【図4】図3に示す第1スクイーズ部の動作を示す図。
【図5】本発明にかかる回収装置を装備する画像形成装置の他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1は本発明にかかる回収装置を装備した画像形成装置の一実施形態を示す図である。この画像形成装置は、感光体ドラム1の回転中心を通る仮想水平面HPの鉛直方向の下方で、感光体ドラム1に担持される像を1次転写部2のブランケットローラー21に転写し、さらにブランケットローラー21に転写された像を転写紙に転写する、いわゆる下部転写構造を有している。なお、図1の画像形成装置は後述するように単色のトナー像を形成して転写紙に転写するものであり、同装置を複数台、例えば4台配列してカラー印刷システムを構成することが可能である。もちろん、図1の装置は単独でモノクロの画像形成装置としても機能する。
【0017】
この画像形成装置では、感光体ドラム1は、アモルファスシリコン感光体などの感光体材料からなる感光層を表面に有している。そして、その回転軸が主走査方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように感光体ドラム1は配置されており、図1中矢印D1の方向に所定速度で回転駆動される。
【0018】
感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1表面を所定の電位に帯電させる帯電部3と、感光体ドラム1表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光部4と、該静電潜像を液体現像剤で現像してトナー像を形成する現像部5と、第1スクイーズ部6と、第2スクイーズ部7と、1次転写部2のブランケットローラー21と、一次転写後の感光体ドラム1の表面をクリーニングする感光体クリーニング部8とが、それぞれこれらの順に感光体ドラム1の回転方向D1(図1では、反時計回り)に沿って配設されている。
【0019】
帯電部3は、6個の帯電器31と帯電器気流ダクト32とを有しており、図1紙面において、感光体ドラム1の回転中心を通る仮想鉛直面VPに対して右側で、しかも感光体ドラム1の回転中心を通る仮想水平面HPに対して鉛直方向の下方に配されている。これらの帯電器31は感光体ドラム1の表面に接触しないものであり、感光体ドラム1の回転方向D1に沿って6個配列されている。帯電器31としては、例えば従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤにはワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流(DC)のグリッド帯電バイアスが印加される。このように帯電器31によるコロナ放電で感光体ドラム1が帯電されることで、感光体ドラム1の表面の電位が略均一の電位に設定される。また、帯電器気流ダクト32は帯電器31に向けて外気を導入する外気導入経路(図示省略)と、帯電器31での放電により発生する雰囲気を排気する排気経路(図示省略)とを有しており、帯電処理が行われる雰囲気を換気して雰囲気管理を行う。
【0020】
露光部4は、図1紙面において仮想鉛直面VPに対して右側で、しかも仮想水平面HP上に配されて外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム1表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。本実施形態では、この露光部4として発光素子を主走査方向(図1紙面に垂直な方向)に配列したラインヘッドを用いているが、これ以外に半導体レーザからの光ビームをポリゴンミラーにより主走査方向に走査させるもの等を用いてもよい。なお、本実施形態では、露光部4を仮想水平面HP上に配しているが、露光部4の配設位置はこれに限定されるものではなく、仮想水平面HPの鉛直方向の上方または下方に配してもよい。
【0021】
こうして形成された静電潜像に対して現像部5から液体現像剤が付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。本実施形態では、絶縁性液体を主成分とするキャリア液体内に、着色された樹脂粒子をトナーとして概略重量比25%程度に分散させた液体現像剤を用いており、トナーは電界中を電気泳動可能なように電荷を有している。なお、この現像剤濃度については、上記25%に限定されるものではなく、10〜30%であってもよい。また、キャリア液体としては、例えばIsopar(エクソン社商標)、シリコンオイル、ノルマルパラフィンオイルなどが使用される。また、電気抵抗値は1010Ω・cm以上、望ましくは1012Ω・cm以上が好ましい。というのも、抵抗が低い場合には、トナーが電気泳動する過程で余剰な電流が流れ、移動に必要な電界が維持できない可能性があるからである。さらに、こうして調製された液体現像剤の粘度は、トナーを構成する樹脂や分散剤・荷電制御剤で左右されるが、50〜500[mPa・s]の粘度を示す液体現像剤を用いることができ、本実施形態では400[mPa・s]の液体現像剤を用いている。
【0022】
この画像形成装置の現像部5は、図1紙面において仮想鉛直面VPに対して右側で帯電部3の鉛直方向の上方に配されており、現像ローラー51と、中間塗布ローラー52と、アニロックスローラー53と、上記した液体現像剤を貯蔵する現像剤容器54と、液体現像剤に対し帯電・圧縮作用を施すトナー圧縮コロナ発生器55とを主な構成として有している。これらの主要構成のうち現像ローラー51は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBRなどの弾性層を設け、さらに外周部である現像ローラー表層にはPFAチューブや樹脂コーティングされたものである。この現像ローラー51は現像用モーター(図示省略)に接続され、図1紙面において時計回りD51に回転駆動されて感光体ドラム1に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー51は図示を省略する現像バイアス発生部と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
【0023】
また、この現像ローラー51に対して液体現像剤を供給するために中間塗布ローラー52とアニロックスローラー53とが設けられており、アニロックスローラー53から中間塗布ローラー52を介して現像ローラー51へ液体現像剤が供給される。これらのうち中間塗布ローラー52は現像ローラー51と同様に金属製内芯の外周部に弾性層を設けたものであるのに対し、アニロックスローラー53は液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。もちろん、アニロックスローラー53を、現像ローラー51や中間塗布ローラー52と同様に、金属の芯金にウレタン、NBRなどのゴム層を巻き付けたものや、PFAチューブを被せたものなどを用いてもよい。これら中間塗布ローラー52およびアニロックスローラー53は上記現像用モーターに接続され、図1紙面においてそれぞれ時計回りおよび反時計回り回転される。したがって、中間塗布ローラー52は現像ローラー51に対してカウンター方向に回転し、アニロックスローラー53は中間塗布ローラー52に対してウィズ方向に回転する。このように、本実施形態では、いわゆる3ローラー構成により液体現像剤を現像剤容器54から現像ローラー51に供給しているため、液体現像剤がニップを複数回通過することで、液体現像剤を十分に練ることができ、現像ローラー51にて均一な液体現像剤の膜を形成することが可能となる。もちろん、この形態に限らず、アニロックスローラー53から直接現像ローラー51へ液体現像剤を塗布する構成(2ローラー構成)としてもよい。
【0024】
また、現像ローラー51に対してクリーニングローラー511が当接されるとともに、このクリーニングローラー511に対してローラークリーニングブレード512が当接されており、現像ローラー51のクリーニング処理を行う。すなわち、現像ローラー51の表面が感光体ドラム1と当接して現像ニップを形成している現像位置に対し、現像ローラー回転方向D51の下流側にクリーニングローラー511が現像ローラー51の表面と当接しながら図1紙面において時計回り回転される。したがって、クリーニングローラー511は現像ローラー51に対してカウンター方向に回転し、現像に寄与せずに現像ローラー51に残存する液体現像剤を除去する。また、このクリーニングローラー511の表面にローラークリーニングブレード512が当接して上記液体現像剤を掻き落として除去する。また、中間塗布ローラー52に対してクリーニングブレード521が当接されており、現像に寄与せずに中間塗布ローラー52に残存する液体現像剤を中間塗布ローラー52の表面から掻き落として除去する。なお、これらのクリーニングブレード512、521により掻き落とされた液体現像剤は現像剤容器54の回収部541に案内されて回収される。
【0025】
一方、アニロックスローラー53に対して規制部材531が当接されている。この規制部材531として、金属製あるいは表面に弾性体を被覆して構成した弾性を有する部材を用いることができるが、本実施形態にかかる規制部材531は、アニロックスローラー53の表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成されている。そして、規制部材531は、アニロックスローラー53によって担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚や量などを規制調整し、現像ローラー51に供給する液体現像剤の量を調整する機能を有している。また、規制部材531により掻き取られた液体現像剤は現像剤容器54の貯蔵部542に戻される。なお、この貯蔵部542には撹拌部543が配置されており、図示省略するモーターにより回転し、貯蔵部542内で液体現像剤を撹拌する。
【0026】
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー51は中間塗布ローラー52の表面とは逆方向に移動するように回転すると共に、感光体ドラム1の表面とは同方向に移動するように回転する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー51の回転方向は、その表面が感光体ドラム1の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、中間塗布ローラー52に対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
【0027】
また、現像ローラー51の回転方向に沿ってトナー圧縮コロナ発生器55が配置されている。より詳しくは、現像位置に対し、現像ローラー回転方向D51の上流側にトナー圧縮コロナ発生器55が配置されている。このトナー圧縮コロナ発生器55は、現像ローラー51の表面のバイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラー51によって搬送される液体現像剤のトナーは、このトナー圧縮コロナ発生器55と近接する位置で電界が印加され、帯電、圧縮が施される。なお、このトナー帯電、圧縮には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるコンパクションローラーを用いてもよい。
【0028】
また、このように構成された現像部5は図示しない現像器離当接機構と接続されており、装置全体を制御するコントローラーからの制御指令が現像器離当接機構に伝達されるのに応じて現像部5は感光体ドラム1上の潜像を現像する現像位置(図1の実線位置)と感光体ドラム1から離れた退避位置(図示省略)との間で往復可能となっている。したがって、現像部5が退避位置に移動して位置決めされると、その間、感光体ドラム1への新たな液体現像剤の供給は停止される。
【0029】
上記液体現像剤により静電潜像が現像される現像位置に対し、感光体ドラム1の回転方向D1の下流側では、第1スクイーズ部6が配置されるとともに、さらに第1スクイーズ部6の下流側に第2スクイーズ部7が配置されている。この実施形態では、第1スクイーズ部6は本発明の「回収装置」に相当するものであり、第1スクイーズ部6のスクイーズローラー61は、図1紙面において仮想鉛直面VPに対して右側で、かつ仮想水平面HPに対して鉛直方向の上方に配されている。そして、第1スクイーズ位置でスクイーズローラー61が感光体ドラム1の表面と当接しながら回転して余剰の液体現像剤を感光体ドラム1から除去する。なお、第1スクイーズ部6のより詳しい構成および動作については、後で詳述する。
【0030】
一方、第2スクイーズ部7のスクイーズローラー71は図1紙面において仮想鉛直面VPに対して左側で、かつ仮想水平面HPに対して鉛直方向の上方に配されており、このように感光体ドラム1の回転方向D1において第1スクイーズ位置の下流側の第2スクイーズ位置で感光体ドラム1の表面と当接しながら回転して余剰の液体現像剤を感光体ドラム1から除去する。また、本実施形態ではスクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー71に対して第2スクイーズバイアス発生部(図示省略)が電気的に接続されており、適当なタイミングで第2スクイーズバイアスが印加されるように構成されている。また、スクイーズローラー71の表面に対してクリーニングブレード72が当接し、ローラー表面に付着する液体現像剤を掻き取ってクリーニング除去する。そして、こうして掻き取られた液体現像剤は現像剤受け部材73により感光体ドラム1から離れる方向に案内され、現像剤受け部材73の鉛直方向の下方に配置された回収部材74に回収される。
【0031】
なお、本実施形態では2つのスクイーズ部6、7を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば第1スクイーズ部6のみを配置してもよい。
【0032】
第1および第2スクイーズ部6、7を通過してきた感光体ドラム1には装置外部から与えられた画像信号に対応するトナー像が形成されており、一次転写位置TR1でブランケットローラー21に転写される。このブランケットローラー21を含む転写部2は、図1紙面において仮想鉛直面VPに対して左側で、かつ仮想水平面HPに対して鉛直方向の下方に配されている。この転写部2は、ブランケットローラー21と、ブランケットローラー21にキャリア液体を塗布するキャリア塗布機構22と、ブランケットローラー21のクリーニング部23と、二次転写ローラー24と、二次転写ローラー24のクリーニング部25とを有している。
【0033】
ブランケットローラー21の表面は、鉛直方向での感光体ドラム1の最下位置、つまり鉛直方向での感光体ドラム1の鉛直方向の下方で仮想鉛直面VPと交差する位置BPに対し、感光体ドラム1の回転方向D1の上流側で感光体ドラム1の表面と当接して一次転写ニップを形成している。この一次転写ニップの形成位置が一次転写位置TR1となる。また、ブランケットローラー21は図示を省略するモーターと接続されており、図1紙面において時計回りD21に回転駆動されて感光体ドラム1に対してウィズ回転する。こうして感光体ドラム1に担持されるトナー像が一次転写位置TR1でブランケットローラー21に一次転写される。
【0034】
また、ブランケットローラー21の回転方向D21における一次転写位置TR1の下流側でブランケットローラー21に対し、二次転写ローラー24が当接しながらウィズ回転して二次転写ニップを形成する。この二次転写ニップの形成位置が二次転写位置TR2となる。したがって、図示を省略する搬送部により転写紙が二次転写位置TR2に給紙されて二次転写ニップを通過することでブランケットローラー21に転写されたトナー像が転写紙に二次転写される。こうして、上記した液体現像剤を用いた像が転写紙に印刷される。
【0035】
また、ブランケットローラー21の回転方向D21において二次転写位置TR2の下流側に、キャリア塗布機構22が配置されて二次転写後のブランケットローラー21の表面にキャリア液体を塗布する。このキャリア液体の塗布処理を行うために、キャリア塗布機構22は、ブランケットローラー21に対してウィズ回転するキャリア塗布ローラー221と、キャリア液体を貯蔵するキャリア貯蔵部材222と、キャリア貯蔵部材222からキャリア液体を汲み上げてキャリア塗布ローラー221に供給するキャリア汲み上げローラー223とを有している。
【0036】
ブランケットローラー21の回転方向D21においてキャリア塗布機構22の下流側でかつ一次転写位置TR1の上流側にクリーニング部23が配置されて一次転写直前にブランケットローラー21の表面をクリーニングする。このクリーニング処理を行うために、クリーニング部23は、ブランケットローラー21に対してカウンター方向に回転するクリーニングローラー231と、クリーニングローラー231に当接してクリーニングローラー231をクリーニングするクリーニングブレード232と、クリーニングブレード232により掻き取られたトナーやキャリア液体を回収する回収部材233とを有している。
【0037】
二次転写ローラー24の回転方向において二次転写位置TR2の上流側でクリーニング部25が配置されて二次転写直前に二次転写ローラー24の表面をクリーニングする。このクリーニング処理を行うために、クリーニング部25は、二次転写ローラー24に当接して二次転写ローラー24をクリーニングするクリーニングブレード251と、クリーニングブレード251により掻き取られたトナーやキャリア液体を回収する回収部材252とを有している。
【0038】
感光体ドラム1の回転方向D1において一次転写位置TR1の下流側で、かつ帯電位置の上流側に、感光体クリーニング部8が配置されている。この感光体クリーニング部8は、クリーニングブレード81と、感光体ドラム1の最下位置BPから垂れ落ちる液体現像剤を受ける現像剤受け部材82と、現像剤受け部材に受け止められた現像剤を回収する回収部材83と、これらクリーニングブレード81、現像剤受け部材82および回収部材83を一体的に支持する支持部材84とを有している。そして、この支持部材84は回動軸85を回動中心として回動自在となっている。
【0039】
また、支持部材84にはバネ部材(図示省略)が接続されて図1紙面において反時計回りに支持部材84を付勢し、クリーニングブレード81を感光体ドラム1から離間する方向に作用している。一方、支持部材84の反感光体ドラム側(図1の右側)の端部には係合部841が突設されており、図示を省略する可動片が係合部841を上記付勢力よりも大きな応力で押し下げると、支持部材84は図1紙面において時計回りに回動させられ、これによりクリーニングブレード81は感光体ドラム側に移動してクリーニングブレード81の先端部が感光体ドラム1の最下位置BPと当接する。これにより感光体ドラム1に残留する液体現像剤がクリーニング除去される。なお、こうしてクリーニングブレード81により掻き取られた液体現像剤は感光体ドラム1の最下位置BPの鉛直方向の下方に配置された現像剤受け部材82により受け止められ、さらに現像剤受け部材82の傾斜面に沿って回収部材83の内部に流れ落ちて貯蔵される。
【0040】
次に、本発明の「回収装置」の一実施形態たる第1スクイーズ部6の詳しい構成および動作について、図1ないし図4を参照しつつ説明する。図2は感光体ドラムと第1スクイーズ部との配置関係を示す斜視図であり、図3は回収装置の一実施形態たる第1スクイーズ部の構成を示す正面図である。また、図4は第1スクイーズ部の動作を示す図である。この実施形態では、第1スクイーズ部6は、スクイーズローラー61、クリーニングローラー62、クリーニングブレード63、現像剤受け部材64および回収部材65を有している。これらの構成要素のうちスクイーズローラー61、クリーニングローラー62、クリーニングブレード63および現像剤受け部材64は、次に説明する位置関係に配設されるとともに図示を省略する支持プレートで支持されている。また、この支持プレートは感光体ドラム1から離間した位置で回動軸を中心に軸支されており、スクイーズローラー61、クリーニングローラー62、クリーニングブレード63および現像剤受け部材64を一体的に回動軸を中心に移動させることが可能となっている。なお、この支持プレートはシリンダーやモーターなどの駆動部(図示省略)と接続されており、コントローラーからの回動指令に応じて駆動部が作動することで支持プレートが回動軸を中心に回動してスクイーズローラー61の周面を感光体ドラム1に対して当接および離間させる。
【0041】
このように駆動部により支持プレートを所定方向に回動させることにより、スクイーズローラー61が図1紙面において仮想鉛直面VPに対して右側で、かつ仮想水平面HPに対して鉛直方向の上方の第1スクイーズ位置で感光体ドラム1と当接する。そして、こうして第1スクイーズ位置で感光体ドラム1に対して当接したままスクイーズローラー61が図示しないモーターにより感光体ドラム1の回転方向と同じ方向に回転、つまり感光体ドラム1に対してウィズ回転する。これによって、スクイーズローラー61は現像部5により現像された像をスクイーズして余剰の液体現像剤を回収する。
【0042】
このスクイーズローラー61の鉛直方向の最上位置TP61に当接するようにクリーニングローラー62が配置されている。このクリーニングローラー62はスクイーズローラー61と当接した状態で上記モーターの回転駆動力を受けて回転する。この実施形態では、モーターで発生した回転駆動力は駆動力伝達機構(図示省略)を介して各ローラー61、62に与えられ、クリーニングローラー62はスクイーズローラー61の回転周速よりも速く、かつスクイーズローラー61の回転方向と同方向に回転、つまりスクイーズローラー61に対してカウンター回転する。このようにスクイーズローラー61に対し、クリーニングローラー62の回転方向および回転周速を設定することでスクイーズローラー61からの液体現像剤の回収効率は高まる。この回収効率、つまりクリーニング性の観点からは、周速差[=(クリーニングローラー62の回転周速)−(スクイーズローラー61の回転周速)]を大きくするのが望ましいが、周速差を極端に大きくしても、搬送量はクリーニングローラー62の表面張力で決まっているので、何処かで飽和する。上記のように構成された実施形態では、クリーニングローラー62の回転周速がスクイーズローラー61の回転周速の1.2倍程度に設定することで、良好なクリーニング性を確保している。
【0043】
また、本実施形態では、図4に示すように、スクイーズ効率を高めるために、ローラー61、62に対して第1バイアス発生部66および第2バイアス発生部67がそれぞれ電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズローラー61にスクイーズバイアスが印加されるとともに、クリーニングローラー62にクリーニングバイアスが印加されるように構成されている。ここで、スクイーズローラー61の抵抗が高い場合には、感光体ドラムの電位履歴を受けたり、クリーニングローラー62に印加されるクリーニングバイアスの影響を受けるため、上記抵抗を低く設定する、具体的にはスクイーズローラー61の体積抵抗率については、10[Ω・cm]以下に設定するのが望ましい。ただし、逆に上記抵抗が低すぎると、過剰な電流が感光体ドラム1に流れるなどの不具合(例えば、印加したスクイーズバイアスにスクイーズローラー61の表面電位に制御することができないという不具合)が発生し、現像性能が低下してしまうことがあるため、実施形態では10〜10[Ω・cm]に設定して優れた現像性を確保している。また、スクイーズローラー61の体積抵抗率を上記のように設定することに対応し、クリーニングローラー62の体積抵抗率も10[Ω・cm]以下に設定するのが望ましく、特にスクイーズローラー61の体積抵抗率を10〜10[Ω・cm]に設定した場合、体積抵抗率10[Ω・cm]のクリーニングローラー62を使用するのが好適である。
【0044】
また、スクイーズローラー61に与えるスクイーズバイアスは、450〜300[V]程度の幅で設定するのが望ましい。すなわち、第1スクイーズ位置において維持される潜像電位コントラスト内で、画像を構成するトナーを感光体ドラム1に圧縮する一方、カブリトナー(図4中の符号T)をスクイーズローラー61上に付着させる電界を発生させられる様にスクイーズバイアスを設定するのが望ましい。また、スクイーズバイアスに対し、スクイーズローラー61上のトナーがクリーニングローラー62に移動する様な電界が発生するように、クリーニングローラー62に与えるクリーニングバイアスを設定するのが望ましい。例えば、本実施形態では、スクイーズバイアスを350[V]に設定しているいので、クリーニングバイアスを250[V]に設定することでプラス帯電したカブトナーはクリーニングローラー62に移動し、さらにそのトナー粒子及び付着した液体現像剤はクリーニングブレード63で回収される。
【0045】
このクリーニングブレード63は、図4紙面においてクリーニングローラー62の回転中心を通過する仮想水平面上(または近傍)で、かつクリーニングローラー62の回転中心を通過する仮想鉛直面に対して右側に配設されており、鉛直方向の上方から下方に移動する位置でクリーニングローラー62と当接してクリーニングする。こうして、クリーニングローラー62の周面から回収される液体現像剤LDは、同図に示すように、クリーニングブレード63の鉛直方向の上方面に沿って自重によりクリーニングブレード63の反クリーニングローラー側の端部(同図の右下側の端部)に移動し、当該端部から鉛直方向の下方に落下する。
【0046】
このように落下する液体現像剤を感光体ドラム1や第1スクイーズ部6の周囲に飛散するのを防止しながら確実に回収するため、現像剤受け部材64は、図2および図3に示すように、クリーニングブレード63の鉛直方向の下方に配設されている。この現像剤受け部材64は、クリーニングローラー側(例えば図2の右上側)の端部が反クリーニングローラー側(図2の左下側)の端部よりも鉛直方向に高くなっており、しかもクリーニングローラー62から離れるにしたがって鉛直方向の下方に傾斜し、回収部材65の鉛直方向の上方まで延設されている。さらに、クリーニングローラー62の回転軸方向、つまり幅方向Xでのクリーニングブレード63および現像剤受け部材64のクリーニングローラー側の端部の長さW63、W64aは、図3に示すように、
W63<W64a
となっている。このため、クリーニングブレード63によりクリーニングローラー62から掻き取られた液体現像剤はクリーニングブレード63の上面に沿って流れ、クリーニングブレード63の反クリーニングローラー側の端部から垂れて落下すると、現像剤受け部材64のスクイーズローラー側の端部で受け止められ、回収液として現像剤受け部材64の上面、つまり傾斜面に沿って流れる。
【0047】
また、この現像剤受け部材64では、図2に示すように、幅方向Xの両端側でサイドフェンス(壁部位)641が鉛直方向の上方に立設されている。しかも、各サイドフェンス641は現像剤受け部材64の反クリーニングローラー側(同図の左下側)の端部に向かって延設されており、液体現像剤を回収部材65の鉛直方向の上方に案内する。したがって、現像剤受け部材64で回収した液体現像剤(回収液)が第1スクイーズ部6の外部に垂れることなく、現像剤受け部材64の反クリーニングローラー側端部から回収部材65に滴下される。
【0048】
この回収部材65は液体現像剤を貯留する容器651を有しており、この容器651の鉛直方向の上方には回収口652が設けられている。そして、この回収口652の鉛直方向の上方に現像剤受け部材64の反クリーニングローラー側端部が位置するように、容器651は配設されている。このため、現像剤受け部材64の反クリーニングローラー側端部から滴下される液体現像剤が回収部材65に確実に回収される。また、容器651の内部には、図3に示すように、オーガ(回収スクリュー)653によってスクイーズローラー61の回転軸方向Xと平行な一方向Xに搬送され、回収部541の側面に開口された搬送穴(図示省略)から流出される。
【0049】
さらに、図2および図3に示すように幅方向Xでの両サイドフェンス641の間隔は反スクイーズローラー側に向かうにしたがって狭くなっており、反スクイーズローラー側端部の幅方向Xの長さW64bはスクイーズローラー側端部の幅方向Xの長さW64aよりも狭くなっている。したがって、現像剤受け部材64で回収した液体現像剤が広がることなく、効率的に回収することができる。また、回収路の幅方向Xについて短縮することができ、回収部材65のコンパクト化を図ることができる。しかも、現像剤受け部材64の反スクイーズローラー側端部は、図2に示すように、回収部材65から液体現像剤を搬送する方向Xの下流側に位置している。このように搬送経路が搬送方向X側にシフトして配設されているため、搬送経路の長さを短縮することができる。
【0050】
以上のように、この実施形態では、ブランケットローラー21を感光体ドラム1の回転中心を通る仮想水平面HPの鉛直方向の下方に配置した、いわゆる下部転写構造を採用しているため、転写紙の上面にトナー像が転写され、画像面を上にした状態のまま転写紙を搬送することとなる。したがって、トナー像を安定して形成することができ、また画像面に触れることなく転写紙を搬送することができるというメリットがある。その反面、第1スクイーズ部6では、スクイーズローラー61の表面が鉛直方向の最上位置TP61から下方に回転移動する位置は、感光体ドラム1の表面に接近することになり、従来装置のようにクリーニングブレードをスクイーズローラー61に当接させるとするならば、ブレードの当接位置から感光体ドラム1までの距離が短く、液体現像剤の回収が困難となる。
【0051】
しかしながら、本実施形態では、スクイーズローラー61に対してクリーニングローラー62を当接させてスクイーズローラー61から液体現像剤をクリーニングローラー62で回収し、そのクリーニングローラー62に対してクリーニングブレード63を当接しているため、ブレードの当接位置から感光体ドラム1までの距離が従来装置に比べて長くなる。したがって、図4に示すように、クリーニングブレード63の当接角θ(ブレード63がクリーニングローラー62に当接する当接部より鉛直方向の下方に延びる鉛直仮想面VP6からブレード63の鉛直方向の下方面631までの角度)を小さく設定する、つまりクリーニングブレード63を立てた状態で配設することができる。そして、クリーニングブレード63により回収される液体現像剤LDが自重によりクリーニングブレード63の上面に沿って鉛直方向の上方から下方に円滑に流れ、現像剤受け部材64を介して回収部材65の容器651に回収される。このように、本実施形態にかかる第1スクイーズ部6により液体現像剤を効率的に回収することができる。
【0052】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、第1スクイーズ部6のスクイーズローラー61およびクリーニングローラー62を図1紙面において仮想鉛直面VPに対して右側に配設しているが、スクイーズローラー61およびクリーニングローラー62の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えば図5に示すように図1紙面において仮想鉛直面VPに対して左側に配設したり、または仮想鉛直面VP上(つまり感光体ドラム1の鉛直方向の最上位置TP1上)に配設してもよい。すなわち、本発明は、感光体ドラム1の回転中心を通る仮想鉛直面VPに垂直な仮想水平面HPの鉛直方向の上方で感光体ドラム1にスクイーズローラーが当接する装置全般に適用可能である。
【0053】
また、本実施形態では、スクイーズローラー61の最上位置TP61でクリーニングローラー62が当接しているが、スクイーズローラー61に対するクリーニングローラー62の当接位置はこれに限定されるものではない。ただし、クリーニングローラー62へのクリーニングブレード63の当接位置から感光体ドラム1までの距離を稼ぐという観点からすれば、スクイーズローラー61の最上位置TP61に近い位置でクリーニングローラー62が当接するのが望ましい。
【符号の説明】
【0054】
1…感光体ドラム(潜像担持体ドラム)、 5…現像部、 6…スクイーズ部(回収装置)、 61…スクイーズローラー、 62…クリーニングローラー、 63…クリーニングブレード、 64…現像剤受け部材(回収部)、 65…回収部材(回収部)、 66…第1バイアス発生部、 641…サイドフェンス(壁部位)、 651…容器、 652…回収口、 HP…仮想水平面、 VP…仮想鉛直面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で現像された像を担持した潜像担持体ドラムの回転中心を通る仮想鉛直面に垂直な仮想水平面の鉛直方向の上方で前記潜像担持体ドラムに当接して前記像をスクイーズするスクイーズローラーと、
前記スクイーズローラーと当接して前記スクイーズローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングローラーと、
前記クリーニングローラーと当接して前記クリーニングローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングブレードと、
を備えることを特徴とする回収装置。
【請求項2】
潜像が形成される潜像担持体ドラムと、
トナーおよびキャリア液体を含む液体現像剤で前記潜像担持体ドラムに形成される前記潜像を現像する現像部と、
前記潜像担持体ドラムの回転中心を通る仮想鉛直面に垂直な仮想水平面の鉛直方向の上方で前記潜像担持体ドラムに当接して前記現像部で現像された像をスクイーズするスクイーズローラー、前記スクイーズローラーと当接して前記スクイーズローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングローラー、及び前記クリーニングローラーと当接して前記クリーニングローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニングブレードを有するスクイーズ部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
前記クリーニングローラーを、前記スクイーズローラーの回転方向と同方向に回転させる駆動部を備える請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記駆動部は、前記スクイーズローラーの回転周速と同じ、もしくは前記スクイーズローラーの回転周速よりも速く前記クリーニングローラーを回転させる請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記スクイーズローラーにバイアス電圧を印加するバイアス発生部を備える請求項2ないし4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記クリーニングブレードにより前記クリーニングローラーから除去される液体現像剤を回収する回収部を備える請求項2ないし5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記回収部は、前記クリーニングブレードで除去される液体現像剤を受ける現像剤受け部材を有し、
前記現像剤受け部材は、前記クリーニングブレードの鉛直方向の下方に配設されるとともに、前記現像剤受け部材の前記スクイーズローラーの回転軸方向の長さは、前記クリーニングブレードの前記スクイーズローラーの回転軸方向の長さよりも長い請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記現像剤受け部材は、前記スクイーズローラーの回転軸方向の両端に壁部位を有する請求項7に記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−230187(P2012−230187A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−97339(P2011−97339)
【出願日】平成23年4月25日(2011.4.25)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】