湿式画像形成装置における現像機構および湿式画像形成装置
【課題】 現像ローラ用クリーニングブレードの現像ローラとの当接部から現像液回収タンクに向けて形成されるトナーの膜を除去することができる現像機構および該現像機構を備える湿式画像形成装置を提供すること
【解決手段】 現像機構は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、潜像担持ローラにトナーを供給するため、現像液を担持する現像液担持ローラと、現像に用いられなかった現像液を現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有する構成にした。
【解決手段】 現像機構は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、潜像担持ローラにトナーを供給するため、現像液を担持する現像液担持ローラと、現像に用いられなかった現像液を現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有する構成にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、湿式の画像形成装置に搭載され、画像形成に使用される現像機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを記録紙に転写させて画像を形成する装置には、例えば、粉状のトナーを現像ローラ表面に担持させて画像を形成する乾式画像形成装置や、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させて画像を形成する湿式画像形成装置が知られている。なお、後者の装置で用いられるトナーは前者の装置で用いられるトナーよりも微細であるため、後者の装置では前者の装置よりも高画質な画像を形成することができる。湿式が像形成装置としては、例えば以下の特許文献１に例示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４５４１号公報
【０００４】
特許文献１に例示されるような、一般的な湿式画像形成装置は、現像液が移動する順に、現像液塗布ローラ（例えばアニロクスローラ等）、現像液現像ローラ、感光ドラムを有する現像機構を備える。現像ローラ近傍には、帯電コロナが配設されている。現像ローラは、表面が導電性を有する部材で形成されており、帯電コロナによるコロナ帯電によって該表面が一様に帯電される。現像液塗布ローラによって現像ローラに塗布される現像液は、該帯電の作用によって、キャリア液のみの層（以下、便宜上、キャリア層という）とトナーが高濃度に含まれる層（以下、便宜上、トナー層という）とに分離する。そして現像液は、トナー層が現像ローラ表面に接した状態で、現像ローラと感光ドラムの転接部に到達する。
【０００５】
感光ドラム表面は、現像液との転接部に位置する前にレーザ光等によってプリント情報の潜像が形成されている。現像液中のトナーは、現像ローラ表面と、感光ドラム表面における潜像部分と非潜像部分との電位差によって、該潜像部分にのみ付着する。これにより、感光ドラムの潜像は現像されてトナー像となる。トナー像は、給紙機構を介して給紙される記録紙に転写される。つまり、記録紙に画像が形成される。
【０００６】
現像ローラにおいて、現像に用いられなかった現像液は、現像ローラ表面に当接された現像ローラ用クリーニングブレードによって掻き取られ上記の各ローラ下方に配設される回収タンクに回収される。該回収タンクに回収された現像液は、ポンプやスクリュー等の循環機構によって貯蔵タンクに搬送され、トナー濃度を調整された後、再利用される。なお、貯蔵タンクに搬送されることなく、各ローラ下方に配設される回収タンク内でトナー濃度調整される構成、つまり、回収タンクが貯蔵タンクを兼ねる構成の画像形成装置もある。
【０００７】
ここで、上記の通り、現像ローラ表面に塗布された現像液は、キャリア層とトナー層の二層に分離されている。キャリア層は粘度が低いため、現像ローラ用クリーニングブレードによって掻き取られ、あるいは自然に流下し、現像液回収タンクに容易に回収される。しかし、トナー層は、キャリア液に比べてトナーの比率が高く、しかも、現像ローラ表面におけるトナーは、コロナ帯電によって凝集されている。従って、トナー層は、キャリア層に比べて高い粘性を持っており、流下しにくい状態にある。そのため、現像ローラ用クリーニングブレードの現像ローラとの当接部から現像液回収タンクに向けて、帯状に延出するいわゆるトナーの膜が形成されてしまう。
【０００８】
上記トナーの膜を放置しておくと、貯蔵タンクにおけるトナー濃度の調整が複雑になる等、現像液の潤滑な回収、再利用の妨げになるおそれがある。また、トナーの膜が回収タンク底部や上記クリーニングブレードに堆積していき、回収タンクからあふれるあるいは現像ローラのクリーニング性能の低下を招くといった不具合のおそれも想定される。しかし、上記トナーの膜について従来の湿式画像形成装置に搭載される現像機構では何らの補償もされていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、上記の事情に鑑み、本発明は、現像ローラ用クリーニングブレードの現像ローラとの当接部から現像液回収タンクに向けて形成されるトナーの膜を除去することができる現像機構および該現像機構を備える湿式画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る現像機構は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、潜像担持ローラにトナーを供給するため、現像液を担持する現像液担持ローラと、現像に用いられなかった現像液を現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の現像機構によれば、帯電した現像液担持ローラに担持された現像液が現像液掻き取り部によって掻き取られることにより形成されるトナーの膜にせん断力を付加することによって、該膜を有効に切断し、除去することができる。
【００１２】
また請求項２に記載の現像機構によれば、せん断力付与手段を、現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成された円筒状の表面を持つ回転ローラを有する構成にすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の現像機構によれば、回転ローラは、潜像担持ローラに近接配置されており、潜像担持ローラと同方向に回転することにより、潜像担持ローラに付着したキャリア液を圧搾するような構成にしても良い。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、回転ローラに潜像担持ローラからキャリア液を圧搾する機能も付与し、しかも圧搾したキャリア液をトナーの膜に与えて該膜の粘性を下げつつ該膜にせん断力を付与することができる。つまり、回転ローラに複数の機能を付与することにより、部品点数の減少や装置の小型化に寄与しつつ、より効果的にトナーの膜を除去することができる。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、上記回転ローラは、潜像担持ローラに近接配置されており、潜像担持ローラにおける潜像部分よりも高電位で帯電することにより、潜像担持ローラに付着したトナーを該潜像担持ローラに付勢することもできる。
【００１６】
また、請求項５に記載の現像機構は、少なくとも現像液担持ローラと現像液掻き取り部の下方に位置し、各ローラから流下する現像液を回収する回収タンクと、回収タンク内に配設され、回収タンクに回収された現像液をトナー濃度調整用の貯蔵タンクに搬送する搬送手段と、をさらに有する。この場合、上記せん断力付与手段として該搬送手段を用いることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の現像機構によれば、搬送手段は、現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成されたはすば部材である。
【００１８】
請求項７に記載の湿式画像形成装置は、上記の種々の特徴を持つ現像機構と、記録紙を該現像機構の潜像担持ローラを介して排紙口へ搬送する搬送機構と、記録紙に所定の画像が形成されるように現像機構と搬送機構を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、現像液担持ローラに付着した現像液を掻き取ることにより発生するトナーの膜を効果的に除去することにより、現像液の潤滑な回収や再利用が実現される。また、トナーの膜が回収タンク底部や上記クリーニングブレードに堆積していくことにより、回収タンクから凝集されたトナーがあふれる、あるいは現像ローラのクリーニング性能の低下を招くといったおそれ有効に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の湿式画像形成装置である湿式プリンタについて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の湿式プリンタ１００の構成を示した側断面図である。湿式プリンタ１００は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液ＤＳを現像ローラ表面に担持させて画像を形成する装置であって、コンピュータ等の外部機器から入力される文字または画像に関するプリント情報を、レーザビームを利用した電子写真法によって記録紙Ｐにプリントして出力する装置である。
【００２２】
湿式プリンタ１００は、大別して、プリント制御動作や搬送制御動作等を司る制御ユニット２０と、各種機構を駆動させる駆動ユニット３０と、プリント情報に応じて変調されたレーザ光を出力するレーザスキャニングユニット（Laser Scanning unit、以下、ＬＳＵと略記）４０と、プリント情報に応じた潜像を、電子写真法によって現像液を用いて現像する現像機構５０と、現像機構５０で現像されたトナー像を転写位置において記録紙Ｐ上に転写する転写部７０と、記録紙Ｐを搬送する搬送機構（１１、１２、１３、１４、１５、１６）と、搬送機構により搬送される記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット８０から構成されている。
【００２３】
湿式プリンタ１００の各種機構の駆動源である駆動ユニット３０は、各種機構を駆動させるアクチュエータを複数備えている。これらのアクチュエータは、全て制御ユニット２０に接続されており、制御ユニット２０より駆動制御されている。駆動ユニット３０は、例えば、現像機構５０を構成する現像ローラ５５や感光ドラム６１、定着ユニット８０を構成するヒートローラ８１などを回動させる。
【００２４】
湿式プリンタ１００のハウジングの一端側の側面には、記録紙Ｐがセットされる給紙トレイ１１および記録紙Ｐが導入される搬入口１２が形成されている。また、該プリンタ１００の他端側の側面には、記録紙Ｐが排出される排出口１５および排紙トレイ１６が形成されている。搬入口１２から湿式プリンタ１００内部に搬送された記録紙Ｐは、搬送路１３を転写部７０が成す転写位置まで搬送される。転写位置まで搬送された記録紙Ｐは、表面にプリント情報を示したトナーが転写される。次いで記録紙Ｐは、搬送路１４を定着ユニット８０が成す定着位置まで搬送される。定着位置まで搬送された記録紙Ｐは、上記転写位置において転写されたトナーが定着される。そして記録紙Ｐは、排出口１５から湿式プリンタ１００外部に排出される。
【００２５】
ＬＳＵ４０は、感光ドラム６１表面に潜像を形成する為の露光手段の一例である。ＬＳＵ４０は、レーザダイオード４１、コリメータレンズ４２、シリンドリカルレンズ４３と、ポリゴンミラー４４、結像レンズ４５、偏向ミラー４６から構成されている。なお、露光手段は、ＬＳＵ４０以外の構成、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や縮小光学系を採用したものであっても良い。
【００２６】
レーザダイオード４１は、制御ユニット２０によって駆動制御され、入力されるプリント情報に基づいて点灯／消灯する（すなわちレーザ光Ｌを変調する）。そしてレーザダイオード４１から射出されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズ４２に入射し、これによって拡散光から平行光束に変換される。
【００２７】
平行光束に変換されたレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面近傍において副走査方向にのみ収束される。なお、本文では、副走査方向とは図１に示す記録紙Ｐの搬送方向に対応する方向（感光ドラム６１周面上ではその回転軸と直交する（接線）方向）であり、該方向に直交する方向であって、感光ドラム６１上においてレーザ光が走査される方向を主走査方向（感光ドラム６１上ではその軸方向）とする。また、各図中、レーザ光Ｌを一点鎖線で示す。
【００２８】
ポリゴンミラー４４は図示しないモータによって回転している為、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面のある部分において線状に収束（副走査方向にのみ収束）したレーザ光Ｌは、主走査方向に走査するよう偏向され、結像レンズ４５に入射する。そしてレーザ光Ｌは、結像レンズ４５によって感光ドラム６１上を主走査方向に一定速度で走査するよう収束される。収束したレーザ光Ｌは、偏向ミラー４６によって感光ドラム６１に偏向され、当該感光ドラム６１上において結像する。ここで、レーザ光Ｌが主走査しつつ変調する為、プリント情報に応じた走査ラインが感光ドラム６１上に形成される。また、感光ドラム６１が副走査方向に回転する為、当該感光ドラム６１上において走査ラインが副走査方向に複数形成される。この結果、感光ドラム６１上に２次元の文字・画像情報の潜像が形成される。なお、レーザ光Ｌは、副走査方向に関して、ポリゴンミラー４４反射面と感光ドラム６１上とにおいて共役である。この為、ポリゴンミラー４４の面倒れが発生しても、副走査方向の走査ラインピッチのずれは発生しない。
【００２９】
図２は、現像機構５０近傍を拡大して示す図である。現像機構５０は、回収タンク５１、アッドローラ５２、計量ローラ５３、計量ブレード５４、現像ローラ５５、現像ローラ用帯電コロナ５６、スクイーズローラ５７、現像ローラ用クリーニング部５８、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９、感光ドラム６１、感光ドラム用帯電コロナ６２、感光ドラム用クリーニングブレード６３を有する。なお、上記各ローラは、回転方向は各々異なるものの、回転軸は、いずれも図１や図２の紙面に対して直交する方向に延出している。
【００３０】
以下、現像機構５０内における現像液の流れを説明し、現像機構５０において行われる現像処理について説明する。
【００３１】
現像液は、現像液貯蔵タンク９２内で常に一定のトナー濃度となるように攪拌されつつ濃度調整されている。画像形成時、現像液は、現像液貯蔵タンク９２からポンプ等の汲み上げ手段を介して一定量ずつ回収タンク５１内部に注入される。なお、現像液は、回収タンク５１に設けられた注入口５１ｅを介して内部に注入される。注入された現像液は、時計回りに回転駆動するアッドローラ５２と反時計回りに回転駆動する計量ローラ５３によって形成される凹部に一時的に溜まる。そして、該現像液は、アッドローラ５２によって計量ローラ５３に供給される。計量ローラ５３に供給された現像液は、計量ローラ５３の表面に当接された計量ブレード５４によってその一部が掻き取られる（すなわち計量される）。
【００３２】
ここで、計量ローラ５３は、図１において反時計回りに回転駆動しており、その表面に所定のピッチで刻まれたラインであって、該表面に対して溝部に形成されたラインを複数本有している。計量ローラ５３に供給された現像液の一部は、該溝部に収容される為、計量ブレード５４によって掻き取られることがない。従って、計量ローラ５３表面には溝部に収容され、正確に計量された現像液のみが残る。計量ローラ５３に残存した現像液は、計量ローラ５３と転接した現像ローラ５５にムラの無い状態で塗布される。
【００３３】
計量ローラ５３により現像ローラ５５に塗布された直後の現像液は、トナー層厚が均一である。図２に示すように、現像ローラ５５は、時計回りに回転駆動している。従って、上記トナー層厚が均一な現像液ＤＳは、現像ローラ５５表面に担持された状態で、現像ローラ用帯電コロナ５６を通過する。
【００３４】
現像ローラ５５は、表面が導電性を有する部材で形成されており、現像ローラ用帯電コロナ５６によるコロナ帯電によってその表面が一様に帯電される。現像ローラ用帯電コロナ５６による帯電は、現像ローラ５５と現像液ＤＳ表層間に電界を発生させる。そのため、現像液中において、キャリア液に均一に分布したトナーは、キャリア液中を移動して現像ローラ５５表面に圧着された状態になる。すなわち現像ローラ用帯電コロナ５６通過後の現像ローラ５５表面において、現像液ＤＳは、キャリア層とトナー層の２層構造を成している。なお、後者のトナー層が現像ローラ５５表面に接した層となる。
【００３５】
現像ローラ５５表面において、２層に分離された状態にある現像液ＤＳは、感光ドラム６１との転接部に到達する。なお、感光ドラム６１は反時計回りに回転駆動する。ここで、感光ドラム６１表面には、上述したＬＳＵ４０からのレーザ光Ｌによってプリント情報の潜像が形成されている。感光ドラム６１は、感光ドラム用帯電コロナ６２の作用によって現像ローラ５５より高電位に帯電される。また、上記レーザ光によってプリント情報が潜像された部分は、当該レーザ光の作用によって現像ローラ５５より低電位となる。この為、感光ドラム６１表面の非潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーは、両者の中で電位の低い方すなわち現像ローラ５５表面側に圧着されたままであり、上記非潜像部分に移動しない。つまり非潜像部分では現像されることはない。また、感光ドラム６１表面の潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーＴは、両者の中で電位の低い方すなわち感光ドラム６１表面の潜像部分に向けて電気永動してその表面に付着する。これにより、感光ドラム６１表面の潜像が現像されてトナー像となる。
【００３６】
感光ドラム６１と現像ローラ５５との転接部において、現像された現像液（トナー像）を担持する感光ドラム６１表面は、次いでスクイーズローラ５７を通過する。スクイーズローラ５７は、感光ドラム６１に近接配置され、該ドラム６１と同方向に回転駆動する。そして、トナー像と共に感光ドラム６１表面に付着したキャリア液を、該表面から圧搾する。圧搾されたキャリア液は、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９によってスクイーズローラ５７表面から掻き取られ、回収タンク５１に回収される。
【００３７】
なお、本実施形態のスクイーズローラ５７は、感光ドラム６１表面に付着するキャリア液を圧搾して除去するだけではない。スクイーズローラ５７には、感光ドラム６１表面における非潜像部分よりも高い電位によって帯電されている。従って、感光ドラム６１表面に形成されたトナー像は、スクイーズローラ５７を通過することにより、より感光ドラム６１表面に付勢される。
【００３８】
感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、転写部７０によって記録紙Ｐに転写される。転写部７０は、図１、図２に示すように、中間転写ロール７１と、キャリア液スクイーズロール７２と、キャリア液クリーニングブレード７３と、二次転写ロール７４と、を有する。
【００３９】
中間転写ロール７１にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されている。従って、感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、感光ドラム６１と中間転写ロール７１との転接部において、中間転写ロール７１表面に一次転写される。なお、感光ドラム６１と中間転写ロール７１の転接部において転写されず感光ドラム６１表面に付着したままの未転写トナーは、感光ドラム用クリーニングブレード６３によりその表面から除去される。また、トナー像と共に中間転写ロール７１表面に付着したキャリア液は、キャリア液スクイーズロール７２によってその表面から圧搾される。そしてキャリア液クリーニングブレード７３によってキャリア液スクイーズロール７２表面から除去される。
【００４０】
ここで、中間転写ロール７１と二次転写ロール７４は、記録紙Ｐの搬送路を挟んで対向する位置に設置されており、所定のニップ圧で転接している。中間転写ロール７１表面に転写されたトナー像は、二次転写ロール７４との転接部において転写電界やニップ圧等の作用によって搬送路を搬送される記録紙Ｐに転写される。なお、中間転写ロール７１は、二次転写ロール７４とのニップ圧が感光ドラム６１に直接掛かることを防止する為に、これらの間に介在している。なお、記録紙Ｐへの転写後に未転写トナーとして中間転写ロール７１表面に残存したトナーは、図示しない中間転写ロール用クリーニングユニットによって除去された後、廃トナーとして上記廃トナーボックスに回収される。
【００４１】
トナー像が転写された記録紙Ｐは搬送路１４によって定着ユニット８０に導かれる。この定着ユニット８０は、記録紙Ｐ上のトナー像（すなわちプリント情報）を加熱および加圧によって定着させるものであり、記録紙Ｐを加熱するヒートローラ８１と、搬送路を挟んでヒートローラ８１と対向した位置に設置されたローラであって、自身とヒートローラ８１とによって記録紙Ｐを挟んで加圧するプレスローラ８２から構成されている。この定着ユニット８０によってプリント情報が定着された記録紙Ｐは、排出口１５から排出される。
【００４２】
以上が、現像機構５０において行われる現像処理に関する説明である。次に、本発明の主たる特徴である、トナーの膜除去処理について説明する。
【００４３】
感光ドラム６１と現像ローラ５５との転接部において、現像に用いられなかったトナーを含む現像液ＤＳは、現像ローラ５５の回転に伴い、次に現像ローラ用クリーニング部５８を通過する。現像ローラ用クリーニング部５８は、現像液が通過する順に導電シート５８ａ、クリーニングブレード５８ｂを有する。
【００４４】
導電シート５８ａは、例えばＳＵＳから成る薄い金属シートや導電性を有したＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムなどで形成されている。導電シート５８ａは、一端が現像ローラ５５に接触され、もう一端が帯電した現像液担持体以下の電位に接続されている。そして導電シート５８ａは、現像液中のトナーを、電位の低い方すなわち現像ローラ５５表面から導電シート５８ａに向けて電気永動させる作用を持つ。従って、導電シート５８ａ通過後の現像液ＤＳが成す２層は、現像ローラ５５表面側の層がキャリア液のみの層となり、もう一方の層（すなわち現像ローラ５５表面から離れた層）がキャリア液中に高濃度でトナーを含んだ層となる。
【００４５】
導電シート５８ａを通過したトナーは、現像ローラ５５表面に当接された現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂによって掻き取られ、該表面から除去される。ここで、導電シート５８ａの上述した作用によって、トナーは現像ローラ５５表面から引き離されている。よって、トナーが現像ローラ用クリーニングブレード５８近傍に溜まったりローラ表面とブレードとの僅かな隙間を擦り抜けてしまったりすることがなくなり、トナーＴは、現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂによって良好に掻き取られる。
【００４６】
掻き取られた現像液のうち、キャリア層は、粘性が低いため、容易に回収タンク５１に回収される。しかし、トナー層は高い粘性をもっている。そのため、現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂから鉛直下方に延出するトナーの膜Ｆが形成される。
【００４７】
上述したスクイーズローラ５７は、図２に示すように、表面の一部が現像ローラ用クリーニング部５８により掻き取られ流下する現像液の流路上、つまりトナーの膜Ｆの形成領域に位置している。そして、スクイーズローラ５７は、反時計方向に回転駆動することにより、表面に当接するトナーの膜Ｆにせん断力を付与し、トナーの膜Ｆを順次切断する。トナーの膜Ｆは、切断されることにより、膜状から液状に変換され除去される。再度液状化した現像液のトナー層成分は、クイーズローラ５７表面に担持される。そして、再度液状化した現像液のトナー層成分は、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９によって掻き取られ、回収タンク５１に回収される。
【００４８】
なお、スクイーズローラ５７と現像ローラ用クリーニング部５８は、図２に示すように、スクイーズローラ５７の軸Ｏが、流下する現像液の流路からずれるような位置関係にある。より詳しくは、スクイーズローラ５７と現像ローラ用クリーニング部５８は、軸Ｏが流下する現像液の流路よりも感光ドラム６１側に位置するような関係にある。これにより、トナーの膜Ｆがスクイーズローラ５７により切断、除去される過程において、スクイーズローラ５７の回転方向に逆らって感光ドラム６１側に逆流する現象を有効に防止している。
【００４９】
回収タンク５１に回収された現像液は、表面がはすば状に彫刻されたはすば状ローラ９１によって担持されつつ、上述した現像液貯蔵タンク９２に搬送される。そして、現像液貯蔵タンク９２内において、トナー濃度を再調整された後、再利用される。ここで、トナーの膜Ｆは、スクイーズローラ５７によって有効に除去され、液状化されているため、はすば状ローラ９１によって容易に搬送される。つまり、従来のように回収タンク５１内に堆積することはない。
【００５０】
以上のように、本実施形態の画像形成装置１００では、トナーの膜Ｆを除去すべく、該膜Ｆにせん断力を付与する手段として、スクイーズローラ５７を使用している。スクイーズローラ５７を使用することにより、以下の利点が得られる。すなわち、既存のローラをせん断力付与手段として利用することにより、部品点数の減少や装置の小型化に寄与することができる。また、トナーの膜Ｆにせん断力を付与する際、スクイーズローラ５７自体が感光ドラム６１表面から圧搾したキャリア液によってトナーの膜Ｆを攪拌することにもなり、より効果的にトナーの膜Ｆを除去することもできる。
【００５１】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、せん断力付与手段としてスクイーズローラを使用している。本発明に係る現像機構において、せん断力付与手段は、スクイーズローラに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、はすば状ローラ９１をせん断力付与手段として使用することも可能である。さらに、トナーの膜Ｆにせん断力を付与するための専用のローラを新たに設けても良い。専用のローラは、トナーの膜Ｆにせん断力を付与できる構成であれば必ずしも円筒状のローラである必要はない。例えば、図４に示すように、軸Ｐから放射状にかつ等間隔に延出する複数の羽板Ｗを持つ形状のローラを使用しても良い。
【００５３】
また、上記実施形態では、回収タンク５１に回収された現像液は、はすば状ローラ９１によって担持されつつ、現像液貯蔵タンク９２に搬送されると説明したが、本発明に係る現像機構において、現像液を回収し再利用する構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、はすば状ローラ９１の代替としてポンプ機構を配設することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態の湿式プリンタの構成を示した側断面図である。
【図２】本発明の実施形態の現像ユニット近傍を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態のせん断力付与手段の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
５０ 現像ユニット
５１ 回収タンク
５１ｅ 注入口
５２ アッドローラ
５３ 計量ローラ
５４ 計量ブレード
５５ 現像ローラ
５６ 現像ローラ用帯電コロナ
５７ スクイーズローラ
５８ 現像ローラ用クリーニング部
６１ 感光ドラム
６２ 感光ドラム用帯電コロナ
６３ 感光ドラム用クリーニングブレード
９１ はすば状ローラ
９２ 現像液貯蔵タンク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、湿式の画像形成装置に搭載され、画像形成に使用される現像機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを記録紙に転写させて画像を形成する装置には、例えば、粉状のトナーを現像ローラ表面に担持させて画像を形成する乾式画像形成装置や、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させて画像を形成する湿式画像形成装置が知られている。なお、後者の装置で用いられるトナーは前者の装置で用いられるトナーよりも微細であるため、後者の装置では前者の装置よりも高画質な画像を形成することができる。湿式が像形成装置としては、例えば以下の特許文献１に例示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４５４１号公報
【０００４】
特許文献１に例示されるような、一般的な湿式画像形成装置は、現像液が移動する順に、現像液塗布ローラ（例えばアニロクスローラ等）、現像液現像ローラ、感光ドラムを有する現像機構を備える。現像ローラ近傍には、帯電コロナが配設されている。現像ローラは、表面が導電性を有する部材で形成されており、帯電コロナによるコロナ帯電によって該表面が一様に帯電される。現像液塗布ローラによって現像ローラに塗布される現像液は、該帯電の作用によって、キャリア液のみの層（以下、便宜上、キャリア層という）とトナーが高濃度に含まれる層（以下、便宜上、トナー層という）とに分離する。そして現像液は、トナー層が現像ローラ表面に接した状態で、現像ローラと感光ドラムの転接部に到達する。
【０００５】
感光ドラム表面は、現像液との転接部に位置する前にレーザ光等によってプリント情報の潜像が形成されている。現像液中のトナーは、現像ローラ表面と、感光ドラム表面における潜像部分と非潜像部分との電位差によって、該潜像部分にのみ付着する。これにより、感光ドラムの潜像は現像されてトナー像となる。トナー像は、給紙機構を介して給紙される記録紙に転写される。つまり、記録紙に画像が形成される。
【０００６】
現像ローラにおいて、現像に用いられなかった現像液は、現像ローラ表面に当接された現像ローラ用クリーニングブレードによって掻き取られ上記の各ローラ下方に配設される回収タンクに回収される。該回収タンクに回収された現像液は、ポンプやスクリュー等の循環機構によって貯蔵タンクに搬送され、トナー濃度を調整された後、再利用される。なお、貯蔵タンクに搬送されることなく、各ローラ下方に配設される回収タンク内でトナー濃度調整される構成、つまり、回収タンクが貯蔵タンクを兼ねる構成の画像形成装置もある。
【０００７】
ここで、上記の通り、現像ローラ表面に塗布された現像液は、キャリア層とトナー層の二層に分離されている。キャリア層は粘度が低いため、現像ローラ用クリーニングブレードによって掻き取られ、あるいは自然に流下し、現像液回収タンクに容易に回収される。しかし、トナー層は、キャリア液に比べてトナーの比率が高く、しかも、現像ローラ表面におけるトナーは、コロナ帯電によって凝集されている。従って、トナー層は、キャリア層に比べて高い粘性を持っており、流下しにくい状態にある。そのため、現像ローラ用クリーニングブレードの現像ローラとの当接部から現像液回収タンクに向けて、帯状に延出するいわゆるトナーの膜が形成されてしまう。
【０００８】
上記トナーの膜を放置しておくと、貯蔵タンクにおけるトナー濃度の調整が複雑になる等、現像液の潤滑な回収、再利用の妨げになるおそれがある。また、トナーの膜が回収タンク底部や上記クリーニングブレードに堆積していき、回収タンクからあふれるあるいは現像ローラのクリーニング性能の低下を招くといった不具合のおそれも想定される。しかし、上記トナーの膜について従来の湿式画像形成装置に搭載される現像機構では何らの補償もされていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、上記の事情に鑑み、本発明は、現像ローラ用クリーニングブレードの現像ローラとの当接部から現像液回収タンクに向けて形成されるトナーの膜を除去することができる現像機構および該現像機構を備える湿式画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る現像機構は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、潜像担持ローラにトナーを供給するため、現像液を担持する現像液担持ローラと、現像に用いられなかった現像液を現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の現像機構によれば、帯電した現像液担持ローラに担持された現像液が現像液掻き取り部によって掻き取られることにより形成されるトナーの膜にせん断力を付加することによって、該膜を有効に切断し、除去することができる。
【００１２】
また請求項２に記載の現像機構によれば、せん断力付与手段を、現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成された円筒状の表面を持つ回転ローラを有する構成にすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の現像機構によれば、回転ローラは、潜像担持ローラに近接配置されており、潜像担持ローラと同方向に回転することにより、潜像担持ローラに付着したキャリア液を圧搾するような構成にしても良い。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、回転ローラに潜像担持ローラからキャリア液を圧搾する機能も付与し、しかも圧搾したキャリア液をトナーの膜に与えて該膜の粘性を下げつつ該膜にせん断力を付与することができる。つまり、回転ローラに複数の機能を付与することにより、部品点数の減少や装置の小型化に寄与しつつ、より効果的にトナーの膜を除去することができる。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、上記回転ローラは、潜像担持ローラに近接配置されており、潜像担持ローラにおける潜像部分よりも高電位で帯電することにより、潜像担持ローラに付着したトナーを該潜像担持ローラに付勢することもできる。
【００１６】
また、請求項５に記載の現像機構は、少なくとも現像液担持ローラと現像液掻き取り部の下方に位置し、各ローラから流下する現像液を回収する回収タンクと、回収タンク内に配設され、回収タンクに回収された現像液をトナー濃度調整用の貯蔵タンクに搬送する搬送手段と、をさらに有する。この場合、上記せん断力付与手段として該搬送手段を用いることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の現像機構によれば、搬送手段は、現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成されたはすば部材である。
【００１８】
請求項７に記載の湿式画像形成装置は、上記の種々の特徴を持つ現像機構と、記録紙を該現像機構の潜像担持ローラを介して排紙口へ搬送する搬送機構と、記録紙に所定の画像が形成されるように現像機構と搬送機構を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、現像液担持ローラに付着した現像液を掻き取ることにより発生するトナーの膜を効果的に除去することにより、現像液の潤滑な回収や再利用が実現される。また、トナーの膜が回収タンク底部や上記クリーニングブレードに堆積していくことにより、回収タンクから凝集されたトナーがあふれる、あるいは現像ローラのクリーニング性能の低下を招くといったおそれ有効に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の湿式画像形成装置である湿式プリンタについて説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の湿式プリンタ１００の構成を示した側断面図である。湿式プリンタ１００は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液ＤＳを現像ローラ表面に担持させて画像を形成する装置であって、コンピュータ等の外部機器から入力される文字または画像に関するプリント情報を、レーザビームを利用した電子写真法によって記録紙Ｐにプリントして出力する装置である。
【００２２】
湿式プリンタ１００は、大別して、プリント制御動作や搬送制御動作等を司る制御ユニット２０と、各種機構を駆動させる駆動ユニット３０と、プリント情報に応じて変調されたレーザ光を出力するレーザスキャニングユニット（Laser Scanning unit、以下、ＬＳＵと略記）４０と、プリント情報に応じた潜像を、電子写真法によって現像液を用いて現像する現像機構５０と、現像機構５０で現像されたトナー像を転写位置において記録紙Ｐ上に転写する転写部７０と、記録紙Ｐを搬送する搬送機構（１１、１２、１３、１４、１５、１６）と、搬送機構により搬送される記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット８０から構成されている。
【００２３】
湿式プリンタ１００の各種機構の駆動源である駆動ユニット３０は、各種機構を駆動させるアクチュエータを複数備えている。これらのアクチュエータは、全て制御ユニット２０に接続されており、制御ユニット２０より駆動制御されている。駆動ユニット３０は、例えば、現像機構５０を構成する現像ローラ５５や感光ドラム６１、定着ユニット８０を構成するヒートローラ８１などを回動させる。
【００２４】
湿式プリンタ１００のハウジングの一端側の側面には、記録紙Ｐがセットされる給紙トレイ１１および記録紙Ｐが導入される搬入口１２が形成されている。また、該プリンタ１００の他端側の側面には、記録紙Ｐが排出される排出口１５および排紙トレイ１６が形成されている。搬入口１２から湿式プリンタ１００内部に搬送された記録紙Ｐは、搬送路１３を転写部７０が成す転写位置まで搬送される。転写位置まで搬送された記録紙Ｐは、表面にプリント情報を示したトナーが転写される。次いで記録紙Ｐは、搬送路１４を定着ユニット８０が成す定着位置まで搬送される。定着位置まで搬送された記録紙Ｐは、上記転写位置において転写されたトナーが定着される。そして記録紙Ｐは、排出口１５から湿式プリンタ１００外部に排出される。
【００２５】
ＬＳＵ４０は、感光ドラム６１表面に潜像を形成する為の露光手段の一例である。ＬＳＵ４０は、レーザダイオード４１、コリメータレンズ４２、シリンドリカルレンズ４３と、ポリゴンミラー４４、結像レンズ４５、偏向ミラー４６から構成されている。なお、露光手段は、ＬＳＵ４０以外の構成、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や縮小光学系を採用したものであっても良い。
【００２６】
レーザダイオード４１は、制御ユニット２０によって駆動制御され、入力されるプリント情報に基づいて点灯／消灯する（すなわちレーザ光Ｌを変調する）。そしてレーザダイオード４１から射出されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズ４２に入射し、これによって拡散光から平行光束に変換される。
【００２７】
平行光束に変換されたレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面近傍において副走査方向にのみ収束される。なお、本文では、副走査方向とは図１に示す記録紙Ｐの搬送方向に対応する方向（感光ドラム６１周面上ではその回転軸と直交する（接線）方向）であり、該方向に直交する方向であって、感光ドラム６１上においてレーザ光が走査される方向を主走査方向（感光ドラム６１上ではその軸方向）とする。また、各図中、レーザ光Ｌを一点鎖線で示す。
【００２８】
ポリゴンミラー４４は図示しないモータによって回転している為、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面のある部分において線状に収束（副走査方向にのみ収束）したレーザ光Ｌは、主走査方向に走査するよう偏向され、結像レンズ４５に入射する。そしてレーザ光Ｌは、結像レンズ４５によって感光ドラム６１上を主走査方向に一定速度で走査するよう収束される。収束したレーザ光Ｌは、偏向ミラー４６によって感光ドラム６１に偏向され、当該感光ドラム６１上において結像する。ここで、レーザ光Ｌが主走査しつつ変調する為、プリント情報に応じた走査ラインが感光ドラム６１上に形成される。また、感光ドラム６１が副走査方向に回転する為、当該感光ドラム６１上において走査ラインが副走査方向に複数形成される。この結果、感光ドラム６１上に２次元の文字・画像情報の潜像が形成される。なお、レーザ光Ｌは、副走査方向に関して、ポリゴンミラー４４反射面と感光ドラム６１上とにおいて共役である。この為、ポリゴンミラー４４の面倒れが発生しても、副走査方向の走査ラインピッチのずれは発生しない。
【００２９】
図２は、現像機構５０近傍を拡大して示す図である。現像機構５０は、回収タンク５１、アッドローラ５２、計量ローラ５３、計量ブレード５４、現像ローラ５５、現像ローラ用帯電コロナ５６、スクイーズローラ５７、現像ローラ用クリーニング部５８、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９、感光ドラム６１、感光ドラム用帯電コロナ６２、感光ドラム用クリーニングブレード６３を有する。なお、上記各ローラは、回転方向は各々異なるものの、回転軸は、いずれも図１や図２の紙面に対して直交する方向に延出している。
【００３０】
以下、現像機構５０内における現像液の流れを説明し、現像機構５０において行われる現像処理について説明する。
【００３１】
現像液は、現像液貯蔵タンク９２内で常に一定のトナー濃度となるように攪拌されつつ濃度調整されている。画像形成時、現像液は、現像液貯蔵タンク９２からポンプ等の汲み上げ手段を介して一定量ずつ回収タンク５１内部に注入される。なお、現像液は、回収タンク５１に設けられた注入口５１ｅを介して内部に注入される。注入された現像液は、時計回りに回転駆動するアッドローラ５２と反時計回りに回転駆動する計量ローラ５３によって形成される凹部に一時的に溜まる。そして、該現像液は、アッドローラ５２によって計量ローラ５３に供給される。計量ローラ５３に供給された現像液は、計量ローラ５３の表面に当接された計量ブレード５４によってその一部が掻き取られる（すなわち計量される）。
【００３２】
ここで、計量ローラ５３は、図１において反時計回りに回転駆動しており、その表面に所定のピッチで刻まれたラインであって、該表面に対して溝部に形成されたラインを複数本有している。計量ローラ５３に供給された現像液の一部は、該溝部に収容される為、計量ブレード５４によって掻き取られることがない。従って、計量ローラ５３表面には溝部に収容され、正確に計量された現像液のみが残る。計量ローラ５３に残存した現像液は、計量ローラ５３と転接した現像ローラ５５にムラの無い状態で塗布される。
【００３３】
計量ローラ５３により現像ローラ５５に塗布された直後の現像液は、トナー層厚が均一である。図２に示すように、現像ローラ５５は、時計回りに回転駆動している。従って、上記トナー層厚が均一な現像液ＤＳは、現像ローラ５５表面に担持された状態で、現像ローラ用帯電コロナ５６を通過する。
【００３４】
現像ローラ５５は、表面が導電性を有する部材で形成されており、現像ローラ用帯電コロナ５６によるコロナ帯電によってその表面が一様に帯電される。現像ローラ用帯電コロナ５６による帯電は、現像ローラ５５と現像液ＤＳ表層間に電界を発生させる。そのため、現像液中において、キャリア液に均一に分布したトナーは、キャリア液中を移動して現像ローラ５５表面に圧着された状態になる。すなわち現像ローラ用帯電コロナ５６通過後の現像ローラ５５表面において、現像液ＤＳは、キャリア層とトナー層の２層構造を成している。なお、後者のトナー層が現像ローラ５５表面に接した層となる。
【００３５】
現像ローラ５５表面において、２層に分離された状態にある現像液ＤＳは、感光ドラム６１との転接部に到達する。なお、感光ドラム６１は反時計回りに回転駆動する。ここで、感光ドラム６１表面には、上述したＬＳＵ４０からのレーザ光Ｌによってプリント情報の潜像が形成されている。感光ドラム６１は、感光ドラム用帯電コロナ６２の作用によって現像ローラ５５より高電位に帯電される。また、上記レーザ光によってプリント情報が潜像された部分は、当該レーザ光の作用によって現像ローラ５５より低電位となる。この為、感光ドラム６１表面の非潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーは、両者の中で電位の低い方すなわち現像ローラ５５表面側に圧着されたままであり、上記非潜像部分に移動しない。つまり非潜像部分では現像されることはない。また、感光ドラム６１表面の潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーＴは、両者の中で電位の低い方すなわち感光ドラム６１表面の潜像部分に向けて電気永動してその表面に付着する。これにより、感光ドラム６１表面の潜像が現像されてトナー像となる。
【００３６】
感光ドラム６１と現像ローラ５５との転接部において、現像された現像液（トナー像）を担持する感光ドラム６１表面は、次いでスクイーズローラ５７を通過する。スクイーズローラ５７は、感光ドラム６１に近接配置され、該ドラム６１と同方向に回転駆動する。そして、トナー像と共に感光ドラム６１表面に付着したキャリア液を、該表面から圧搾する。圧搾されたキャリア液は、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９によってスクイーズローラ５７表面から掻き取られ、回収タンク５１に回収される。
【００３７】
なお、本実施形態のスクイーズローラ５７は、感光ドラム６１表面に付着するキャリア液を圧搾して除去するだけではない。スクイーズローラ５７には、感光ドラム６１表面における非潜像部分よりも高い電位によって帯電されている。従って、感光ドラム６１表面に形成されたトナー像は、スクイーズローラ５７を通過することにより、より感光ドラム６１表面に付勢される。
【００３８】
感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、転写部７０によって記録紙Ｐに転写される。転写部７０は、図１、図２に示すように、中間転写ロール７１と、キャリア液スクイーズロール７２と、キャリア液クリーニングブレード７３と、二次転写ロール７４と、を有する。
【００３９】
中間転写ロール７１にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されている。従って、感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、感光ドラム６１と中間転写ロール７１との転接部において、中間転写ロール７１表面に一次転写される。なお、感光ドラム６１と中間転写ロール７１の転接部において転写されず感光ドラム６１表面に付着したままの未転写トナーは、感光ドラム用クリーニングブレード６３によりその表面から除去される。また、トナー像と共に中間転写ロール７１表面に付着したキャリア液は、キャリア液スクイーズロール７２によってその表面から圧搾される。そしてキャリア液クリーニングブレード７３によってキャリア液スクイーズロール７２表面から除去される。
【００４０】
ここで、中間転写ロール７１と二次転写ロール７４は、記録紙Ｐの搬送路を挟んで対向する位置に設置されており、所定のニップ圧で転接している。中間転写ロール７１表面に転写されたトナー像は、二次転写ロール７４との転接部において転写電界やニップ圧等の作用によって搬送路を搬送される記録紙Ｐに転写される。なお、中間転写ロール７１は、二次転写ロール７４とのニップ圧が感光ドラム６１に直接掛かることを防止する為に、これらの間に介在している。なお、記録紙Ｐへの転写後に未転写トナーとして中間転写ロール７１表面に残存したトナーは、図示しない中間転写ロール用クリーニングユニットによって除去された後、廃トナーとして上記廃トナーボックスに回収される。
【００４１】
トナー像が転写された記録紙Ｐは搬送路１４によって定着ユニット８０に導かれる。この定着ユニット８０は、記録紙Ｐ上のトナー像（すなわちプリント情報）を加熱および加圧によって定着させるものであり、記録紙Ｐを加熱するヒートローラ８１と、搬送路を挟んでヒートローラ８１と対向した位置に設置されたローラであって、自身とヒートローラ８１とによって記録紙Ｐを挟んで加圧するプレスローラ８２から構成されている。この定着ユニット８０によってプリント情報が定着された記録紙Ｐは、排出口１５から排出される。
【００４２】
以上が、現像機構５０において行われる現像処理に関する説明である。次に、本発明の主たる特徴である、トナーの膜除去処理について説明する。
【００４３】
感光ドラム６１と現像ローラ５５との転接部において、現像に用いられなかったトナーを含む現像液ＤＳは、現像ローラ５５の回転に伴い、次に現像ローラ用クリーニング部５８を通過する。現像ローラ用クリーニング部５８は、現像液が通過する順に導電シート５８ａ、クリーニングブレード５８ｂを有する。
【００４４】
導電シート５８ａは、例えばＳＵＳから成る薄い金属シートや導電性を有したＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムなどで形成されている。導電シート５８ａは、一端が現像ローラ５５に接触され、もう一端が帯電した現像液担持体以下の電位に接続されている。そして導電シート５８ａは、現像液中のトナーを、電位の低い方すなわち現像ローラ５５表面から導電シート５８ａに向けて電気永動させる作用を持つ。従って、導電シート５８ａ通過後の現像液ＤＳが成す２層は、現像ローラ５５表面側の層がキャリア液のみの層となり、もう一方の層（すなわち現像ローラ５５表面から離れた層）がキャリア液中に高濃度でトナーを含んだ層となる。
【００４５】
導電シート５８ａを通過したトナーは、現像ローラ５５表面に当接された現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂによって掻き取られ、該表面から除去される。ここで、導電シート５８ａの上述した作用によって、トナーは現像ローラ５５表面から引き離されている。よって、トナーが現像ローラ用クリーニングブレード５８近傍に溜まったりローラ表面とブレードとの僅かな隙間を擦り抜けてしまったりすることがなくなり、トナーＴは、現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂによって良好に掻き取られる。
【００４６】
掻き取られた現像液のうち、キャリア層は、粘性が低いため、容易に回収タンク５１に回収される。しかし、トナー層は高い粘性をもっている。そのため、現像ローラ用クリーニングブレード５８ｂから鉛直下方に延出するトナーの膜Ｆが形成される。
【００４７】
上述したスクイーズローラ５７は、図２に示すように、表面の一部が現像ローラ用クリーニング部５８により掻き取られ流下する現像液の流路上、つまりトナーの膜Ｆの形成領域に位置している。そして、スクイーズローラ５７は、反時計方向に回転駆動することにより、表面に当接するトナーの膜Ｆにせん断力を付与し、トナーの膜Ｆを順次切断する。トナーの膜Ｆは、切断されることにより、膜状から液状に変換され除去される。再度液状化した現像液のトナー層成分は、クイーズローラ５７表面に担持される。そして、再度液状化した現像液のトナー層成分は、スクイーズローラ用クリーニングブレード５９によって掻き取られ、回収タンク５１に回収される。
【００４８】
なお、スクイーズローラ５７と現像ローラ用クリーニング部５８は、図２に示すように、スクイーズローラ５７の軸Ｏが、流下する現像液の流路からずれるような位置関係にある。より詳しくは、スクイーズローラ５７と現像ローラ用クリーニング部５８は、軸Ｏが流下する現像液の流路よりも感光ドラム６１側に位置するような関係にある。これにより、トナーの膜Ｆがスクイーズローラ５７により切断、除去される過程において、スクイーズローラ５７の回転方向に逆らって感光ドラム６１側に逆流する現象を有効に防止している。
【００４９】
回収タンク５１に回収された現像液は、表面がはすば状に彫刻されたはすば状ローラ９１によって担持されつつ、上述した現像液貯蔵タンク９２に搬送される。そして、現像液貯蔵タンク９２内において、トナー濃度を再調整された後、再利用される。ここで、トナーの膜Ｆは、スクイーズローラ５７によって有効に除去され、液状化されているため、はすば状ローラ９１によって容易に搬送される。つまり、従来のように回収タンク５１内に堆積することはない。
【００５０】
以上のように、本実施形態の画像形成装置１００では、トナーの膜Ｆを除去すべく、該膜Ｆにせん断力を付与する手段として、スクイーズローラ５７を使用している。スクイーズローラ５７を使用することにより、以下の利点が得られる。すなわち、既存のローラをせん断力付与手段として利用することにより、部品点数の減少や装置の小型化に寄与することができる。また、トナーの膜Ｆにせん断力を付与する際、スクイーズローラ５７自体が感光ドラム６１表面から圧搾したキャリア液によってトナーの膜Ｆを攪拌することにもなり、より効果的にトナーの膜Ｆを除去することもできる。
【００５１】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、せん断力付与手段としてスクイーズローラを使用している。本発明に係る現像機構において、せん断力付与手段は、スクイーズローラに限定されるものではない。例えば、図３に示すように、はすば状ローラ９１をせん断力付与手段として使用することも可能である。さらに、トナーの膜Ｆにせん断力を付与するための専用のローラを新たに設けても良い。専用のローラは、トナーの膜Ｆにせん断力を付与できる構成であれば必ずしも円筒状のローラである必要はない。例えば、図４に示すように、軸Ｐから放射状にかつ等間隔に延出する複数の羽板Ｗを持つ形状のローラを使用しても良い。
【００５３】
また、上記実施形態では、回収タンク５１に回収された現像液は、はすば状ローラ９１によって担持されつつ、現像液貯蔵タンク９２に搬送されると説明したが、本発明に係る現像機構において、現像液を回収し再利用する構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、はすば状ローラ９１の代替としてポンプ機構を配設することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態の湿式プリンタの構成を示した側断面図である。
【図２】本発明の実施形態の現像ユニット近傍を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態のせん断力付与手段の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
５０ 現像ユニット
５１ 回収タンク
５１ｅ 注入口
５２ アッドローラ
５３ 計量ローラ
５４ 計量ブレード
５５ 現像ローラ
５６ 現像ローラ用帯電コロナ
５７ スクイーズローラ
５８ 現像ローラ用クリーニング部
６１ 感光ドラム
６２ 感光ドラム用帯電コロナ
６３ 感光ドラム用クリーニングブレード
９１ はすば状ローラ
９２ 現像液貯蔵タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、
前記トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、
前記潜像担持ローラに前記トナーを供給するため、帯電することにより前記現像液を担持する現像液担持ローラと、
前記現像に用いられなかった前記現像液を前記現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、
前記現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、前記現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有することを特徴とする現像機構。
【請求項２】
請求項１に記載の現像機構において、
前記せん断力付与手段は、前記現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成された円筒状の表面を持つ回転ローラを有することを特徴とする現像機構。
【請求項３】
請求項２に記載の現像機構において、
前記回転ローラは、前記潜像担持ローラに近接配置されており、前記潜像担持ローラと同方向に回転することにより、前記潜像担持ローラに付着した前記キャリア液を圧搾することを特徴とする現像機構。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の現像機構において、
前記回転ローラは、前記潜像担持ローラに近接配置されており、前記潜像担持ローラにおける潜像部分よりも高電位で帯電することにより、前記潜像担持ローラに付着した前記トナーを該潜像担持ローラに付勢することを特徴とする現像機構。
【請求項５】
請求項１に記載の現像機構において、
少なくとも前記現像液担持ローラと前記現像液掻き取り部の下方に位置し、流下する現像液を回収する回収タンクと、
前記回収タンク内に配設され、前記回収タンクに回収された前記現像液をトナー濃度調整用の貯蔵タンクに搬送する搬送手段と、をさらに有し、
前記せん断力付与手段は、前記搬送手段であることを特徴とする現像機構。
【請求項６】
請求項５に記載の現像機構において、
前記搬送手段は、前記現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成されたはすば部材であることを特徴とする現像機構。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の現像機構と、
記録紙を前記現像機構の前記潜像担持ローラを介して排紙口へ搬送する搬送機構と、
前記記録紙に所定の画像が形成されるように前記現像機構と前記搬送機構を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１】
キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置における現像機構であって、
前記トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持ローラと、
前記潜像担持ローラに前記トナーを供給するため、帯電することにより前記現像液を担持する現像液担持ローラと、
前記現像に用いられなかった前記現像液を前記現像液担持ローラから掻き取る現像液掻き取り部と、
前記現像液掻き取り部により掻き取られた現像液の流路上に表面が位置するように配設され、前記現像液掻き取り部によって掻き取られた現像液により形成されるトナーの膜にせん断力を与えるせん断力付与手段と、を有することを特徴とする現像機構。
【請求項２】
請求項１に記載の現像機構において、
前記せん断力付与手段は、前記現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成された円筒状の表面を持つ回転ローラを有することを特徴とする現像機構。
【請求項３】
請求項２に記載の現像機構において、
前記回転ローラは、前記潜像担持ローラに近接配置されており、前記潜像担持ローラと同方向に回転することにより、前記潜像担持ローラに付着した前記キャリア液を圧搾することを特徴とする現像機構。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の現像機構において、
前記回転ローラは、前記潜像担持ローラに近接配置されており、前記潜像担持ローラにおける潜像部分よりも高電位で帯電することにより、前記潜像担持ローラに付着した前記トナーを該潜像担持ローラに付勢することを特徴とする現像機構。
【請求項５】
請求項１に記載の現像機構において、
少なくとも前記現像液担持ローラと前記現像液掻き取り部の下方に位置し、流下する現像液を回収する回収タンクと、
前記回収タンク内に配設され、前記回収タンクに回収された前記現像液をトナー濃度調整用の貯蔵タンクに搬送する搬送手段と、をさらに有し、
前記せん断力付与手段は、前記搬送手段であることを特徴とする現像機構。
【請求項６】
請求項５に記載の現像機構において、
前記搬送手段は、前記現像液担持ローラの軸と平行な軸により回転自在に構成されたはすば部材であることを特徴とする現像機構。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の現像機構と、
記録紙を前記現像機構の前記潜像担持ローラを介して排紙口へ搬送する搬送機構と、
前記記録紙に所定の画像が形成されるように前記現像機構と前記搬送機構を駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２８４６３６（Ｐ２００６−２８４６３６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１００７０１（Ｐ２００５−１００７０１）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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