説明

現像装置および画像形成装置

【課題】トナーおよびキャリア液を含む液体現像剤を供給部材で現像剤担持体に供給し、当該液体現像剤で現像を行う現像装置および該現像装置を装備する画像形成装置において、現像後の液体現像剤が供給部材に付着するのを防止する。
【解決手段】傾斜部材513が中間塗布ローラー52の鉛直方向の上方に配設されているため、ローラークリーニングブレード512で回収された液体現像剤(廃液)は全て傾斜部材513で受け止められ、中間塗布ローラー52に滴下されることなく、回収される。したがって、現像処理後に現像ローラー51に残存する凝集した高粘度の液体現像剤が中間塗布ローラー52に付着するのを確実に防止することができ、中間塗布ローラー52のクリーニング不良を回避することができる。

【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する現像装置および該現像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現像してトナー像を形成する液体現像方式の画像形成装置が実用化されている。例えば特許文献1に記載の画像形成装置では、中間ローラー( 供給ローラー)を介して現像ローラーに液体現像剤を供給して現像ローラーに担持させる。そして、現像ローラー上の液体現像剤により感光体ドラム表面の潜像を現像した後、現像位置を通過した後の現像ローラーに残留する液体現像剤を現像ローラー用のクリーナーブレードにより掻き取っている。
【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、従来装置では、現像ローラー用のクリーナーブレードにより掻き取られた液体現像剤は中間ローラー上に滴下された後、中間ローラーの表面に当接する中間ローラー用のクリーナーブレードにより掻き取られ、回収される。したがって、次のような問題が生じることがあった。現像処理後に現像ローラーの表面に残留する液体現像剤には、凝集したトナーが含まれているため、これが中間ローラーに付着すると、中間ローラーでのクリーニング不良が発生し、画像品質の低下を招くことがあった。
【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を含む液体現像剤を供給部材で現像剤担持体に供給し、当該液体現像剤で現像を行う現像装置および該現像装置を装備する画像形成装置において、現像後の液体現像剤が供給部材に付着するのを防止する技術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】
【0006】
この発明の第1の態様は、現像装置であって、トナーおよびキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像剤担持体と、液体現像剤を現像剤担持体に供給する供給部材と、現像剤担持体をクリーニングして液体現像剤を回収する現像剤担持体クリーニング部と、供給部材をクリーニングして液体現像剤を回収する供給部材クリーニング部と、供給部材の鉛直方向の上方に配設されて現像剤担持体クリーニング部で回収された液体現像剤を受ける回収経路部材と、回収経路部材の鉛直方向の下方に配設され、回収経路部材で移動された液体現像剤及び供給部材クリーニング部で回収された液体現像剤を貯留する回収液貯留部と、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と、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持する現像剤担持体、液体現像剤を現像剤担持体に供給する供給部材、現像剤担持体をクリーニングして液体現像剤を回収する現像剤担持体クリーニング部、供給部材をクリーニングして液体現像剤を回収する供給部材クリーニング部、供給部材の鉛直方向の上方に配設されて現像剤担持体クリーニングブレードで回収された液体現像剤を受ける回収経路部材、および回収経路部材の鉛直方向の下方に配設され、回収経路部材で移動された液体現像剤及び供給部材クリーニング部で回収された液体現像剤を貯留する回収液貯留部を有し、潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、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(現像装置および画像形成装置)では、現像剤担持体クリーニング部が現像剤担持体から液体現像剤を回収するが、その回収された液体現像剤は供給部材の鉛直方向の上方に配設された回収経路部材により受けられる。したがって、現像剤担持体から回収された液体現像剤が供給部材に付着するのを防止することができる。
【0009】
ここで、供給部材を、液体現像剤を担持しながら回転するローラー部材で構成し、回収経路部材の供給部材の軸方向の長さが、供給部材の軸方向の長さよりも長くなるように構成してもよい。
【0010】
また、現像剤担持体クリーニング部が回収した液体現像剤を移動させる現像剤担持体クリーニングブレードを有し、回収経路部材が現像剤担持体クリーニングブレードに接続されるように構成してもよい。
【0011】
また、供給部材クリーニング部が回収された液体現像剤を移動させる供給部材クリーニングブレードを有し、回収経路部材を移動された液体現像剤が供給部材クリーニングブレードを移動されて回収液貯留部に貯留されるように構成してもよい。
【0012】
また、現像剤担持体クリーニングブレードが現像剤担持体と当接する第1の当接部を含む鉛直面を第1鉛直仮想面とし、供給部材クリーニングブレードが供給部材と当接する第2の当接部を含む鉛直面を第2鉛直仮想面とするとき、第1仮想鉛直面から現像剤担持体クリーニングブレードの鉛直方向の下方の面までの角度θ1が、第2仮想鉛直面から供給部材クリーニングブレードの鉛直方向の下方の面までの角度θ2よりも小さくなるように構成してもよい。
【0013】
また、現像剤担持体クリーニング部が現像剤担持体と当接する現像剤担持体クリーニングローラーを有し、現像剤担持体クリーニングブレードが現像剤担持体クリーニングローラーに当接するように構成してもよい。
【0014】
また、周面に溝を有し、供給部材と当接して液体現像剤を供給部材に供給する供給ローラーを設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明にかかる現像装置の第1実施形態を装備した画像形成装置を示す図。
【図2】現像部でのクリーニング機構の概要構成を示す斜視図。
【図3】クリーニングブレードの当接角度を示す図。
【図4】クリーニング機構を構成する部材の寸法関係を示す図。
【図5】クリーニング機構により回収される廃液の回収経路を示す模式図。
【図6】現像装置の比較例を示す図。
【図7】本発明にかかる現像装置の第3実施形態を示す図。
【図8】本発明にかかる現像装置の第4実施形態を示す図。
【図9】ローラーおよびブレードによるクリーニングのクリーニング性能を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1は本発明にかかる現像装置の第1実施形態を装備した画像形成装置を示す図である。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、本発明にかかる現像装置の第1実施形態たる現像部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。なお、現像部5の構成および動作については、後で詳述する。
【0022】
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のスクイーズローラー61および第2スクイーズ部7のスクイーズローラー71はいずれも図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いる。
【0023】
この第1スクイーズ部6には、不図示のバネにより感光体ドラム1方向に付勢されたスクイーズローラー61が設けられている。そして、スクイーズローラー61が第1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図示しないモーターにより回転駆動されてトナー像の余剰現像剤を除去する。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61に対して第1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1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61の表面に対してクリーニングブレード62が当接し、ローラー表面に付着する液体現像剤を掻き取る。そして、こうして掻き取られた液体現像剤は回収部材63に回収される。
【0024】
また、第2スクイーズ部7では、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スクイーズ位置でスクイーズローラー71が感光体ドラム1の表面と当接しながら回転してトナー像の余剰キャリア液体やカブリトナーを除去する。また、本実施形態ではスクイーズ効率を高めるために、第1スクイーズ部6と同様に、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る。そして、こうして掻き取られた液体現像剤はガイド部材73により感光体ドラム1から離れる方向に案内され、ガイド部材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。
【0025】
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1個のスクイーズ部を配置してもよい。
【0026】
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のクリーニング機構23と、二次転写ローラー24と、二次転写ローラー24のクリーニング機構25とを有している。
【0027】
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の鉛直方向の下方で仮想鉛直面VPと交差する位置(以下「最下位置」という)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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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機構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、クリーニング機構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。
【0031】
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機構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、クリーニング機構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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
次に、現像部5の構成および作用効果について図1ないし図5を参照しつつ説明する。現像部5は、図1に示すように、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とを有する、いわゆる3ローラー構成を有している。これらのローラー51〜53は、いずれも回転軸が感光体ドラム1の回転軸と平行に配置されながら両端部が図示を省略する一対の側板にそれぞれ回転自在に軸支されている。より詳しくは、各ローラー51〜53はそれぞれ以下のように構成されている。
【0035】
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、PFAチューブなどの弾性層を設けたものである。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。
【0036】
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。
【0037】
図2は現像ローラーおよび中間塗布ローラーのクリーニング機構の概要構成を示す斜視図である。また、図3は、現像ローラークリーニングブレードおよび中間塗布ローラークリーニングブレードの当接角度を示す図である。また、図4はクリーニング機構を構成する部材の寸法関係を示す図である。さらに、図5はクリーニング機構により回収される廃液の回収経路を示す模式図である。
【0038】
図1、図2および図5に示すように、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3および図4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が当接角度θ1で当接して上記液体現像剤を掻き落として除去する。すなわち、ローラークリーニングブレード512がクリーニングローラー511に当接する第1の当接部CP1より鉛直方向の下方に延びる鉛直仮想面、つまり第1の当接部CP1を含む鉛直面で構成される第1鉛直仮想面VP1からローラークリーニングブレード512の鉛直方向の下方の面512aまでの角度が予め設定した当接角度θ1となっている。この実施形態では、図3に示すように、クリーニングローラー511を介して現像ローラー51に残存する液体現像剤をローラークリーニングブレード512で掻き取っており、クリーニングローラー511およびローラークリーニングブレード512で本発明の「現像剤担持体クリーニング部」が構成され、それらのうちローラークリーニングブレード512が本発明の「現像剤担持体クリーニングブレード」として機能している。
【0039】
ローラークリーニングブレード512の鉛直方向の下方で、かつ中間塗布ローラー52の鉛直方向の上方で、傾斜部材513が配置されている。この傾斜部材513は、現像ローラー側(図1の左側)の端部が反現像ローラー側(図1の右側)の端部よりも鉛直方向に高くなっており、しかも現像ローラー51から離れるにしたがって鉛直方向の下方に傾斜している。そして、現像ローラー側端部がローラークリーニングブレード512の鉛直方向の下方に位置するように傾斜部材513は現像器支持部(図示省略)に固定されている。この実施形態では、図2および図4に示すように、傾斜部材513の回転軸方向Xの長さW513はローラークリーニングブレード512の回転軸方向Xの長さW512よりも長い、つまり、
W513>W512
となっている。さらに、図4に示すように、傾斜部材513の回転軸方向Xの長さW513は中間塗布ローラー52の回転軸方向Xの長さW52よりも長い、つまり、
W513>W52
となっている。したがって、傾斜部材513は、ローラークリーニングブレード512で回収された液体現像剤(廃液)を、中間塗布ローラー52に滴下させることなく、全て受け止めて反中間塗布ローラー52から反現像ローラー側に離れた方向に案内する。なお、回転軸方向Xでの傾斜部材513の両端部では、図2および図4に示すように上方に延びるフェンス513aがそれぞれ形成されており、廃液が傾斜部材513の両端部から溢れるのを防止し、廃液を確実に回収することが可能となっている。このように傾斜部材513が本発明の「回収経路部材」として機能している。
【0040】
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が当接角度θ2で当接しており、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。すなわち、図3に示すように、クリーニングブレード521が中間塗布ローラー52に当接する第2の当接部CP2より鉛直方向の下方に延びる鉛直仮想面、つまり第2の当接部CP2を含む鉛直面で構成される第2鉛直仮想面VP2からクリーニングブレード521の鉛直方向の下方の面521aまでの角度が予め設定した当接角度θ2(>θ1)となっている。このように、本実施形態では、中間塗布ローラー52が本発明の「供給部材」および「ローラー部材」に相当し、クリーニングブレード521が本発明の「供給部材クリーニング部」および「供給部材クリーニングブレード」に相当している。
【0041】
このクリーニングブレード521の反中間塗布ローラー側(図1の右側)端部は傾斜部材522と接続されている。この傾斜部材522は、中間塗布ローラー側(図1の左側)の端部が反中間塗布ローラー側(図1の右側)の端部よりも鉛直方向に高くなっており、しかも中間塗布ローラー52から離れるにしたがって鉛直方向の下方に傾斜している。そして、中間塗布ローラー側端部が傾斜部材513の反現像ローラー側端部の鉛直方向の下方に位置するとともに、反中間塗布ローラー側端部が現像剤容器54の回収部位541の鉛直方向の上方に位置するように、傾斜部材522は現像器支持部に固定されている。この実施形態では、傾斜部材522の回転軸方向Xの長さW522はクリーニングブレード521の回転軸方向Xの長さ(図示省略)よりも長い。しかも、傾斜部材522の回転軸方向Xの長さW522は傾斜部材513の回転軸方向Xの長さW513よりも長い、つまり
W522>W513
となっている。このため、図5に示すように、ブレード521で掻き落とされた液体現像剤(廃液)は全て傾斜部材522に沿って反中間塗布ローラー側に案内されるとともに、傾斜部材513に案内されて落下してくる廃液(現像ローラー51からクリーニング除去された液体現像剤)はクリーニングブレード521と接続されて一体となっている傾斜部材522の中間塗布ローラー側端部に受け止められて反中間塗布ローラー側に案内される。
【0042】
こうしてブレード512、521で掻き取られた液体現像剤(廃液)は一緒に傾斜部材522から現像剤容器54の回収部位541に流れ落ちて貯留される。なお、傾斜部材522も傾斜部材513と同様に、回転軸方向Xでの傾斜部材522の両端部では、上方に延びるフェンス522aがそれぞれ形成されており、廃液が傾斜部材522の両端部から溢れるのを防止し、廃液を確実に回収することが可能となっている。このように、本実施形態では、現像剤容器54の回収部位541が本発明の「回収液貯留部」として機能している。
【0043】
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の貯蔵部位542に戻される。なお、この貯蔵部位542には撹拌部材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、貯蔵部位542内で液体現像剤を撹拌する。
【0044】
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。
【0045】
また、現像位置に対し、現像ローラー51の回転方向D51の上流側にトナー圧縮コロナ発生器55が配設されている。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。
【0046】
以上のように、本実施形態によれば、傾斜部材513が中間塗布ローラー52の鉛直方向の上方に配設されているため、ローラークリーニングブレード512で回収された液体現像剤(廃液)は全て傾斜部材513で受け止められ、中間塗布ローラー52に滴下されることなく、回収される。したがって、現像処理後に現像ローラー51に残存する凝集した高粘度の液体現像剤が中間塗布ローラー52に付着するのを確実に防止することができ、中間塗布ローラー52のクリーニング不良を回避することができる。このような本実施形態の作用効果をより明らかにするため、比較例(図6)を例示して詳しく説明する。
【0047】
図6は比較例にかかるクリーニング機構により回収される廃液の回収経路を示す模式図である。この比較例が第1実施形態と大きく相違する点は、傾斜部材513が設けられていない点であり、それ以外の構成は第1実施形態と基本的に同一である。なお、図6では、比較例における液体現像剤の流れを説明するために、液体現像剤の流れを示す符号(a)〜(e)を付している。以下、適宜符号を参照しながら比較例での液体現像剤の流れおよび問題点について説明する。
【0048】
現像ローラー51、クリーニングローラー511およびローラークリーニングブレード512に付着する液体現像剤の粘度は第1実施形態も比較例も同じであり、図6に示す流動部分(a)〜(c)での液体現像剤の粘度はそれぞれ以下の通りである。
【0049】
流動部分(a):400〜540[mPa・S]
流動部分(b):100[mPa・S]
流動部分(c):200[mPa・S]
流動部分(a)に存在する液体現像剤は現像ローラー51から回収されたものであり、現像後の液体現像剤である。したがって、同液体現像剤中では圧縮、凝集した状態でトナーが存在しており、粒径が大きく、分散性が悪く、粘度が高い。このため、ローラークリーニングブレード512ではクリーニング残り、つまり流動部分(c)が発生する。また、流動部分(b)では現像ローラー51とクリーニングローラー511とのニップを通過した液体現像剤が流動している。当該ニップを通過する際、液体現像剤に含まれるトナーは当該ニップにより解砕されている。そして、流動部分(c)を流れてくる液体現像剤は流動部分(b)を流れてくる液体現像剤と合流し、中間塗布ローラー52に掻き取られ、中間塗布ローラー52に当接するクリーニングブレード521でクリーニング除去される。
【0050】
ところで、比較例では上記したように傾斜部材513が設けられていないため、流動部分(a)を流れてくる液体現像剤が中間塗布ローラー52に滴下され、解砕されたトナーと混じり合う。このため、流動部分(d)での液体現像剤の粘度はわずかに下がり、
流動部分(d):300〜400[mPa・S]
となり、クリーニング除去しやすくなる。しかしながら、中間塗布ローラー52のクリーニングブレード521でクリーニング残りが生じることがあり、これにより流動部分(e)が発生してしまう。このことは、後の実施例で説明するクリーニング性能評価においても判っており、比較例ではクリーニング不良が発生してしまい、これが画像品質の低下の主要因のひとつとなっている。
【0051】
これに対し、第1実施形態では、傾斜部材513を設けることで図6中の流動部分(a)を流れてくる液体現像剤が中間塗布ローラー52に滴下されるのを防止することができ、中間塗布ローラー52のクリーニング不良を防止している。その結果、優れた画質で画像を形成することができる。
【0052】
また、上記実施形態では、図2に示すように、ローラークリーニングブレード512の回転軸方向Xの長さW512、傾斜部材513の回転軸方向Xの長さW513、および傾斜部材522の回転軸方向Xの長さW522は、次の関係、
W522>W513>W512
を有している。したがって、ローラークリーニングブレード512で回収された液体現像剤(廃液)は全て傾斜部材513、522を経由して現像剤容器54の回収部位541に回収されて貯留される。
【0053】
また、上記実施形態では、上記したようにローラークリーニングブレード512で回収される液体現像剤(つまり図6中の流動経路(a)を流れる液体現像剤)には、圧縮、凝集した状態でトナーが存在しており、粒径が大きく、分散性が悪く、粘度が高いため、中間塗布ローラー52に付着する液体現像剤(つまり図6中の流動経路(b)を流れる液体現像剤)に比べてクリーニング除去されにくい。このように装置各部での液体現像剤の特性の相違を考慮すると、図3に示すように、ローラークリーニングブレード512の当接角度θ1がクリーニングブレード521の当接角度θ2よりも小さくなるように構成するのが望ましく、これによって当接部CP1、つまりローラークリーニングブレード512のブレード先端でトナーが貯まるのを防止することができる。なお、好ましくは当接角度θ1、θ2をそれぞれ以下のように、つまり、
θ1≦40゜
θ1<θ2≦60゜
となるように設定するのが望ましく、上記第1実施形態では、当接角度θ1、θ2をそれぞれ20゜、40゜に設定している。
【0054】
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、ローラークリーニングブレード512と傾斜部材513とを互いに分離して配設しているが、傾斜部材513がローラークリーニングブレード512に接続されて両者が一体化されてもよい(第2実施形態)。この場合、部品点数および取り付け工数を減らせることができ、コスト面および作業効率の面で望ましい。また、第1実施形態ではローラークリーニングブレード512で回収した液体現像剤(廃液)が傾斜部材513に滴下された際に、液体現像剤の跳ねが生じる可能性があるが、第2実施形態によれば、これを防止することができる。なお、ローラークリーニングブレード512と傾斜部材513との接続部分については曲率を設けるのが好適である。
【0055】
また、上記実施形態では、現像ローラー51のクリーニング機構(本発明の「現像剤担持体クリーニング部」)として、クリーニングローラー511とローラークリーニングブレード512とを用いているが、例えば図7に示すようにクリーニングブレード512を直接現像ローラー51に当接させてクリーニングするように構成してもよい(第3実施形態)。なお、この第3実施形態では、当接角度θ1、θ2をともに40゜に設定している。
【0056】
また、上記実施形態では、ローラークリーニングブレード512により掻き取った液体現像液(廃液)は傾斜部材513、522により現像剤容器54の回収部位541の鉛直方向の上方に搬送しているが、例えば図8に示すように、傾斜部材513を現像剤容器54の回収部位541の鉛直方向の上方まで延設し、ブレード512により掻き取った液体現像液を傾斜部材513から直接回収部位541に落とし込むように構成してもよい。なお、この場合、傾斜部材522はブレード521で掻き落とされた液体現像剤(廃液)のみを現像剤容器54の回収部位541の鉛直方向の上方に案内する。
【0057】
また、上記実施形態では、いわゆる下部転写構造を有する画像形成装置に対して本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、感光体ドラム1の回転中心を通る仮想水平面HPの鉛直方向の上方で、感光体ドラム1に担持される像を転写する、いわゆる上部転写構造を有する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【実施例】
【0058】
次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【0059】
第1実施形態に示す画像形成装置では、当接角度θ1を20゜に設定しているが、これは次の実験結果に基づくものである。ここで実施した実験は、現像ローラーをクリーニングするクリーニング手段として、ローラークリーニング、当接角度20゜のクリーニングブレード、当接角度40゜のクリーニングブレードおよび当接角度60゜のクリーニングブレードを用いるとともに種々の粘度を有する液体現像剤を用いた場合のクリーニング性能を検証した。これらの各条件下で、画占率25%、10万ページ(A4サイズ)の連続印字を行ったときのクリーニング性能を、感光体ドラム上で縦筋などの欠陥が見られるか否かに基づき判定した。その判定結果(良好時:○、不良時:×)をまとめたものが図9である。なお、ローラークリーニング時のクリーニングローラーの食い込み量は0.2[mm]に設定し、ブレードクリーニング時のクリーニングブレードのローラー接線とのなす角度およびクリーニングブレードの食い込み量はそれぞれ25゜および0.25[mm]に設定している。
【0060】
図9から明らかなように、クリーニング性能は、液体現像剤の粘度の上昇に伴い悪化し、クリーニングブレードの当接角度が0゜、つまりクリーニングブレードを鉛直に近づけるほど良好となっている。また、ローラークリーニングは、接触圧力が小さいものの、クリーニングローラーの当接部に液溜りが形成されにくく、当接角度20゜のクリーニングブレードを用いた場合と同等のクリーニング性能が得られる。
【符号の説明】
【0061】
1…感光体ドラム(潜像担持体)、 5…現像部(現像装置)、 51…現像ローラー、 52…中間塗布ローラー(供給部材、ローラー部材)、 54…現像剤容器(回収液貯留部)、 512…ローラークリーニングブレード(現像剤担持体クリーニングブレード)、 513…傾斜部材(回収経路部材)、 521…クリーニングブレード(供給部材クリーニングブレード)、 541…回収部位(回収液貯留部)、 CP1…(第1の)当接部、 CP2…(第2の)当接部、 VP1…(第1の)仮想鉛直面、 VP2…(第2の)仮想鉛直面、 X…回転軸方向、 θ1…(第1の)当接角度、 θ2…(第2の)当接角度

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナーおよびキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像剤担持体と、
液体現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材と、
前記現像剤担持体をクリーニングして液体現像剤を回収する現像剤担持体クリーニング部と、
前記供給部材をクリーニングして液体現像剤を回収する供給部材クリーニング部と、
前記供給部材の鉛直方向の上方に配設されて前記現像剤担持体クリーニング部で回収された液体現像剤を受ける回収経路部材と、
前記回収経路部材の鉛直方向の下方に配設され、前記回収経路部材で移動された液体現像剤及び前記供給部材クリーニング部で回収された液体現像剤を貯留する回収液貯留部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項2】
前記供給部材は液体現像剤を担持しながら回転するローラー部材であり、
前記回収経路部材の前記供給部材の軸方向の長さは、前記供給部材の軸方向の長さよりも長い請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
現像剤担持体クリーニング部は、回収した液体現像剤を移動させる現像剤担持体クリーニングブレードを有し、
前記回収経路部材は、前記現像剤担持体クリーニングブレードに接続される請求項1または2に記載の現像装置。
【請求項4】
前記供給部材クリーニング部は、回収された液体現像剤を移動させる供給部材クリーニングブレードを有し、
前記回収経路部材を移動された液体現像剤は、前記供給部材クリーニングブレードを移動されて前記回収液貯留部に貯留される請求項1ないし3のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項5】
前記現像剤担持体クリーニングブレードが前記現像剤担持体と当接する第1の当接部を含む鉛直面を第1鉛直仮想面とし、前記供給部材クリーニングブレードが前記供給部材と当接する第2の当接部を含む鉛直面を第2鉛直仮想面とするとき、
前記第1仮想鉛直面から前記現像剤担持体クリーニングブレードの鉛直方向の下方の面までの角度θ1は、前記第2仮想鉛直面から前記供給部材クリーニングブレードの鉛直方向の下方の面までの角度θ2よりも小さい請求項4に記載の現像装置。
【請求項6】
前記現像剤担持体クリーニング部は、前記現像剤担持体と当接する現像剤担持体クリーニングローラーを有し、
前記現像剤担持体クリーニングブレードは、前記現像剤担持体クリーニングローラーに当接する請求項3ないし5のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項7】
周面に溝を有し、前記供給部材と当接して液体現像剤を前記供給部材に供給する供給ローラーを有する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項8】
潜像が形成される潜像担持体と、
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持する現像剤担持体、液体現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給部材、前記現像剤担持体をクリーニングして液体現像剤を回収する現像剤担持体クリーニング部、前記供給部材をクリーニングして液体現像剤を回収する供給部材クリーニング部、前記供給部材の鉛直方向の上方に配設されて前記現像剤担持体クリーニングブレードで回収された液体現像剤を受ける回収経路部材、および前記回収経路部材の鉛直方向の下方に配設され、前記回収経路部材で移動された液体現像剤及び前記供給部材クリーニング部で回収された液体現像剤を貯留する回収液貯留部を有し、前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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