画像形成装置及び画像形成方法
【課題】 温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力する画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】 現像剤容器３１内の液体現像剤の温度が所定温度より高い場合、冷却ファン１０１から定着部７０を通過する第１気流経路１１０よりも、冷却ファン１０１から現像剤容器３１、現像剤担持体２０及び現像剤供給部材３２周辺を通過する第２気流経路１２０の送風量を多くすることを特徴とする。
【解決手段】 現像剤容器３１内の液体現像剤の温度が所定温度より高い場合、冷却ファン１０１から定着部７０を通過する第１気流経路１１０よりも、冷却ファン１０１から現像剤容器３１、現像剤担持体２０及び現像剤供給部材３２周辺を通過する第２気流経路１２０の送風量を多くすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤供給ローラにより液体現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体により潜像担持体上の潜像を現像し、中間転写ベルトに潜像担持体上の像を転写し、中間転写ベルト上の像を転写材に二次転写することにより画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置が使用される周囲の温度等の環境条件は、一般に変化するものである。例えば、現像剤を定着させるための定着器は熱を用いた方式が一般的であり、これにより連続印字を行った場合などに、機内温度の上昇が起こり得ることはよく知られている。
【０００３】
特許文献１では、このような環境条件の変化により、トナー特性が変化していまい、結果として画像劣化（非画像部のカブリ）を起こしてしまうという課題が明記されており、その解決方法として、現像ローラ上において、トナー層を固形分層と液体分層との２層に分離するブレードに流す電流値を、感光体上へ現像剤を現像する際に流れる電流により制御することが開示されている。これにより、トナー特性に変化が起こったとしても、画像劣化を引き起こすことなく、安定した画像を出力できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、出願人の研究により、図８に示すように、トナーの帯電量が温度上昇によって減少することが明らかとなってきた。特許文献１に記載されている解決方法では、初期的には課題の解決が可能であるが、温度上昇によりトナーの帯電量が大きく減少してしまった場合には、ブレードに流す電流値を制御しても、トナーの移動が不十分なものとなり、２層に分離することができなくなる。この場合、非画像部のカブリや画像部のリブなどの画像劣化が起こってしまう
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力する画像形成装置及び画像形成方法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】
【０００７】
本発明は上記課題を解決する画像形成装置であって、ケースと、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器と、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤容器から前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体上の像を転写することにより画像を形成する中間転写部材と、前記中間転写部材上の画像を転写材に転写する二次転写部と、画像を転写材に定着させる定着部と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の測定結果に応じて前記ケース内の温度を調整する冷却装置と、を備えたので、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力することができる。
【０００８】
また、前記冷却装置は、前記ケースに設けた冷却ファンと、前記ケースの内外を連通する通気口とを有するので、簡単な構造により低コストで実現することができる。
【０００９】
また、前記冷却装置は、前記定着部を通過する第１気流経路と、前記現像剤容器、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路とを有するので、冷却したい部分に直接送風することができる。
【００１０】
また、前記冷却装置は、前記温度検出手段の検出した温度が所定温度以上の場合、前記第２気流経路の送風量を前記第１気流経路の送風量よりも多くする調整手段を有するので、特に温度が高い場合には現像剤担持体周辺を集中して冷却し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００１１】
また、前記温度検出手段は、前記現像剤容器内の液体現像剤の温度を検出するので、現像剤担持体へ供給される液体現像剤の状態を検出し、迅速に対応することができる。
【００１２】
また、前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、前記温度検出手段は、前記中間転写部材が前記定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内に配置されるので、定着部の熱の影響を多く受ける中間転写部材から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなる液体現像剤の状態を検出し、さらに迅速に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図２は画像形成装置の色毎の構成要素を示す断面図である。図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、イエロー（Ｙ）のみＹを付して示している。そのうち、イエロー（Ｙ）の構成を具体的に示したのが図２である。以下、画像形成装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００１４】
画像形成装置１は、潜像担持体１０Ｙの外周の回転方向（移動方向）に沿って、潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙ及び潜像担持体現像剤回収部１７Ｙからなる潜像担持体クリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像剤担持体の一例としての現像ローラ２０Ｙ、潜像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成であるスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ及びスクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。現像ユニット３０Ｙは、現像剤担持体としての現像ローラ２０Ｙの外周に、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙ、現像剤供給部材の一例としてのアニロクスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙとその現像剤供給量を規制する規制ブレード３３Ｙが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器（リザーバ）３１Ｙの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌する現像剤攪拌ローラ３４Ｙが配置されている。
【００１５】
また、中間転写部材の一例としての中間転写ベルト４０を挟み潜像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部５０Ｙの一次転写ローラ５１Ｙが配置され、中間転写ベルト４０に沿ってその移動方向下流側に、さらに各色の一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）が配置されている。一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の下流には、二次転写部６０が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部６０からシート材搬送経路Ｌ下流側には、定着部７０が配置されている。定着部７０は、加熱ロール７１及び加圧ロール７２からなり、画像を転写材に定着させるものである。
【００１６】
現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、顔料成分を含有する樹脂微粒子と、分散剤と、不揮発性の液体キャリアとからなり、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、潜像担持体への現像にともなって変化する現像剤濃度に応じ、トナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤又はキャリアをそれぞれ現像剤容器３１Ｙに補給して液体現像剤攪拌ローラ３４Ｙにより攪拌することにより一様分散状態にし、概略重量比でキャリア７５％の中にトナー２５％を分散させたものである。
【００１７】
潜像担持体１０Ｙ周辺及び現像ユニット３０Ｙでは、帯電ローラ１１Ｙにより、潜像担持体１０Ｙを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット１２Ｙにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された潜像担持体１０Ｙ上に静電潜像を形成する。そして、各色（こではイエロー）の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙから規制ブレード３３Ｙにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ３２Ｙから現像ローラ２０Ｙに現像剤を供給して潜像担持体１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像している。
【００１８】
現像剤供給ローラ３２Ｙは、図３に示すように、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したアニロクスローラであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。この現像剤供給ローラ３２Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙへと液体現像剤が供給される。撹拌ローラ３４Ｙと現像剤供給ローラ３２Ｙは摺接していても良いが離れた配置関係であっても良い。
【００１９】
現像剤規制ブレード３３Ｙは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、現像剤供給ローラ３２Ｙ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る。そして、アニロクスローラからなる現像剤供給ローラ３２Ｙに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。なお、現像剤供給ローラ３２Ｙの回転方向は図２に示す矢印方向ではなくその逆の方向であっても良く、その際の現像剤規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。
【００２０】
現像ローラ２０Ｙは、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ２０Ｙは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等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
【００２１】
現像ローラ２０Ｙに担持された現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、潜像担持体１０Ｙの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Ｄは、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去され後述するリサイクル現像剤回収部９３Ｙ内に回収される。尚、これら合流するキャリア液及びトナーは混色状態ではない。
【００２２】
中間転写ベルト４０は、エンドレスのベルト部材であり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に巻き掛けて張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが中間転写ベルト４０を挟んで潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと対向配置され、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。中間転写ベルト４０は、このように複数の潜像担持体（感光体）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する。
【００２３】
二次転写部６０は、二次転写ローラ６１が中間転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、二次転写ローラ現像剤回収部６３からなる二次転写ローラクリーニング装置が配置される。二次転写部６０では、中間転写ベルト４０上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写部６０の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Ｌにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、そのシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。
【００２４】
二次転写部６０のシート材搬送経路Ｌ下流には、定着部７０が配置されている。定着部７０は、シート材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体（シート材）に融着し定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。
【００２５】
ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写ベルト４０を張架するテンションローラ４２側には、その外周に沿って、中間転写ベルト４０に当接する中間転写ベルトクリーニングブレード４３、その中間転写ベルトクリーニングブレード４３がクリーニングした現像剤を回収する中間転写ベルト現像剤回収部４４からなる中間転写ベルトクリーニング装置が配置されている。二次転写部６０を通過後の中間転写ベルト４０は、クリーニングブレード４３により中間転写ベルト４０上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部５０へと向かう。
【００２６】
現像剤容器３１Ｙにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌されて一様分散状態になり、現像剤供給ローラ３２Ｙが回転することによって、現像剤容器３１Ｙから汲み上げられ、規制ブレード３３Ｙによって現像剤量が規制されて現像ローラ２０Ｙに供給される。初期的には現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵した現像剤はキャリア内に概略トナー重量比２５％程度で一様分散した状態であるが、潜像担持体１０Ｙへの現像において画像デューティーが高い現像の場合にはトナー分の消費比率が多く、逆に画像デューティーが低い現像の場合にはトナー分の消費比率が少なくなる。即ち、現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵された現像剤のトナー重量比率は潜像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化し、常時この変化を監視して概略トナー重量比２５％程度に分散した状態に維持コントロールしていく必要がある。
【００２７】
現像剤容器３１Ｙにおける現像剤を濃度コントロールするため、濃度を検知する手段として、図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサあるいは現像剤攪拌ローラ３４Ｙの攪拌トルクを検知するトルク検知手段等及び現像剤容器３１Ｙ内の現像剤液面を検知する反射型のフォトセンサ等々が夫々の現像ユニット３０Ｙに設けられる。そして、所定の現像剤量においてトナーの分散重量比率が少なくなった場合にはトナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤を現像剤容器３１Ｙに所定量補充する。逆にトナーの分散重量比率が高くなった場合にはキャリアを現像剤容器３１Ｙに所定量補充する。これらの補充により概略トナー重量比２５％程度にコントロールしている。
【００２８】
この現像剤を用い、種々のプロセス行程を経て画像形成し終段階のシート材に２次転写して図示省略した定着行程に進行する段階において、好ましい２次転写機能及び定着機能を発揮させるためには、当該液体現像剤は概略トナー重量比で４０％〜６０％程度の分散状態になっていることが望ましい。そのため、本実施形態の画像形成装置では、適宜複数の位置に余剰現像剤、余剰キャリアを除去し回収する現像剤回収手段を備える。
【００２９】
次に、現像剤回収手段について説明する。本実施形態の画像形成装置では、現像剤回収手段の有するクリーニング装置により現像剤を掻き落として回収している。現像剤回収手段としては、現像ローラ２０のクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置２１、潜像担持体スクイーズ装置１３〜１５、潜像担持体クリーニング装置１６、１７、中間転写ベルトクリーニング装置４３〜４４、さらには２次転写ローラクリーニング装置６２、６３等を備えている。
【００３０】
現像ユニット３０Ｙでは、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置の一例としての現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを有する。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する現像剤を掻き落として除去する。掻き落とされた現像剤は、リサイクル現像剤回収部９３Ｙ内に回収させて再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態にはない。また、回収した現像剤は、廃棄してもよい。
【００３１】
スクイーズ装置１３Ｙ〜１５Ｙは、図６に示すように、表面に弾性体１３−１Ｙを被覆して潜像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成るスクイーズローラ１３Ｙと、図２に示すように、該スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙとから構成される。
【００３２】
スクイーズ装置１３は、潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリア液Ｃ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリア液Ｃの回収能力は、スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び潜像担持体１０Ｙ表面の周速度に対するスクイーズローラ１３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、潜像担持体１０Ｙに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。
【００３３】
スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリア液Ｃ及び不要なカブリトナーＴ″はスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙの作用によってスクイーズローラ１３Ｙからスクイーズローラ回収部１５Ｙを介して、リサイクル現像剤回収部９３Ｙに回収される。尚、この回収した余剰なキャリア液Ｃ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した潜像担持体１０Ｙから回収しているので全個所にわたって混色現象は発生しない。
【００３４】
一次転写部５０Ｙでは、潜像担持体１０Ｙと中間転写ベルト４０が等速度で移動して潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写ベルト４０へ転写することにより、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、潜像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、１色目の一次転写部５０Ｙでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねするので中間転写ベルト４０から潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現像によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、潜像担持体クリーニング装置の一例としての潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）から潜像担持体現像剤回収部１７Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に回収される。
【００３５】
中間転写ベルト４０上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合わせてシート材を供給し、シート材にトナー画像を二次転写して定着行程へと進め最終的なシート材上の画像形成を終了するが、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ロールに転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写ベルト上に残り、また、通常の二次転写行程においても中間転写ベルト４０上のトナー像は１００％二次転写されてシート材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。特に、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が二次転写ローラ６１に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。これら不要トナー像に対し、中間転写ベルト４０の中間転写ベルトクリーニングブレード４３による中間転写ベルト４０上のクリーニング、二次転写ローラ６１の二次転写ローラクリーニングブレード６２による二次転写ローラ６１のクリーニングを行う。このように二次転写ローラクリーニングブレード６２は、二次転写ローラ６１に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）を除去する手段として備え、二次転写ローラ６１から現像剤が回収される。
【００３６】
次に、これら回収された液体現像剤のリサイクルするリサイクル装置８０について説明する。なお、図１では、イエローのみの液体現像剤リサイクル装置８０Ｙを示しており、同様の構造である他色の液体現像剤リサイクル装置８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは省略している。
【００３７】
図１に示すように、８０Ｙはリサイクル装置、８１Ｙは濃度調節部、８２Ｙはリサイクル撹拌ローラ、８３Ｙは高濃度現像剤タンク、８４Ｙは高濃度現像剤用ポンプ、８７Ｙはキャリアオイルタンク、８８Ｙは開閉バルブ、９３Ｙはリサイクル現像剤回収部、９４はリサイクル経路である中間転写ベルトリサイクル経路、９５Ｙはリサイクル経路であるスクイーズローラリサイクル経路、９６Ｙはリサイクル経路である潜像担持体リサイクル経路、９７Ｙはリサイクル経路である現像ローラリサイクル経路を示す。
【００３８】
本実施形態では、中間転写ベルト現像剤回収部４４に中間転写ベルトクリーニングブレード４３で掻き落として回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、その中間転写ベルト現像剤回収部４４をリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結する中間転写ベルトリサイクル経路９４を設ける。
【００３９】
また、スクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙにスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙで掻き落として回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、そのスクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙをリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結するスクイーズローラリサイクル経路９５Ｙを設ける。
【００４０】
さらに、潜像担持体現像剤回収部１７Ｙに潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙで掻き落とし回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、その潜像担持体現像剤回収部１７Ｙをリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結するリサイクル経路である潜像担持体リサイクル経路９６Ｙを設ける。
【００４１】
また、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙで掻き落とし回収した現像剤を回収し、リサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結する現像ローラリサイクル経路９７Ｙを設ける。
【００４２】
そして、これら中間転写ベルトリサイクル経路９４、スクイーズローラリサイクル経路９５Ｙ及び潜像担持体リサイクル経路９６Ｙ及び現像ローラリサイクル経路９７Ｙは、リサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結され、回収された現像剤が濃度調整部８１Ｙへ送られる。キャリアオイル、現像剤又は高濃度の現像剤の補充は、図示しない濃度センサ等により計測された濃度調整部８１Ｙ内の現像剤濃度に応じて実行する。濃度調整部８１Ｙ内の現像剤は、リサイクル撹拌ローラ８２Ｙの回転により均一な濃度に調整され、現像剤容器３１Ｙに補充され、再利用される。
【００４３】
次に、本実施形態の冷却装置１００について説明する。図６は、本実施形態の冷却装置１００を示す図である。本実施形態の画像形成装置１は、ケース２を有し、ケース２に冷却ファン１０１及びケース２内外を連通する通気口１０２を設けている。冷却ファン１０１及び通気口１０２は、ケース上方の定着部７０とほぼ同じ高さに配置され、空気が定着部７０を通過するように、定着部７０を挟んで、反対側に配置されている。
【００４４】
また、冷却装置１００は、第１気流経路１１０、第２気流経路１２０及び第１気流経路１１０と第２気流経路１２０への送風量を調整する図示しない調整手段を有する。第１気流経路１１０は、通気口１０２から吸気され、定着部７０を通過し、冷却ファン１０１により外部へ排気される経路であり、第２気流経路１２０は、通気口１０２から吸気され、現像剤容器３１Ｙ、現像ローラ２０Ｙ、現像剤供給部材３２Ｙ等を有する現像ユニット３０Ｙ周辺へ流れる経路である。第１気流経路１１０により、定着部７０を冷却することができ、第２気流経路１２０により、現像ユニット３０Ｙを冷却することができる。
【００４５】
さらに、現像剤容器３１Ｙ内には、液体現像剤の温度を測定する温度センサＳが配置されている。イエローの現像剤容器３１Ｙ内に配置する理由は、中間転写部材４０が定着部７０近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤は、定着部７０の熱の影響を多く受ける中間転写ベルト４０から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなるからである。
【００４６】
このような構成の冷却装置１００における作動について説明する。本実施形態の冷却装置１００は、温度センサＳの温度により、第１気流経路１１０と第２気流経路１２０への送風量を調整手段により調整する制御を行い、定着部７０及び現像ユニット３０Ｙへの送風量を調整する。
【００４７】
図７は、連続通紙時間と温度との関係の一例を示すグラフである。図７に示すように、連続通紙時間が長くなると、温度センサＳの検知する温度は上昇する。本実施形態の冷却装置１００は、温度センサＳの温度が所定温度より低い場合、OLE_LINK1調整手段により第１気流経路１１０の送風量を多くしOLE_LINK1て定着部７０を冷却し、連続通紙時間が長くなる等、温度センサＳの温度が所定温度Ｔより高くなった場合、調整手段により第２気流経路１２０の送風量を多くして現像ユニット３０Ｙを冷却する。
【００４８】
また、冷却装置１００の制御は、温度センサＳの温度により、冷却ファン１０１の回転数を変更することにより、定着部７０及び現像ユニット３０Ｙへの送風量を調整するようにしてもよい。
【００４９】
なお、調整手段を、第１気流経路１１０と第２気流経路１２０とを切り替える構造としてもよい。
【００５０】
このように、本実施形態の画像形成装置１は、ケース２と、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器３１Ｙと、液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙと、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ３２Ｙと、現像ローラ２０Ｙにより潜像を現像される潜像担持体１０Ｙと、潜像担持体１０Ｙ上の像を転写することにより画像を形成する中間転写ベルト４０と、中間転写ベルト４０上の画像を転写材に転写する二次転写部６０と、画像を転写材に定着させる定着部７０と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段Ｓと、温度検出手段Ｓの検出結果に応じてケース２内の温度を調整する冷却装置１００と、を備えたので、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００５１】
また、冷却装置１００は、ケース２に設けた冷却ファン１０１と、ケース２の内外を連通する通気口１０２とを有するので、簡単な構造により低コストで実現することができる。
【００５２】
また、冷却装置１００は、定着部７０を通過する第１気流経路１１０と、現像剤容器３１Ｙ、現像ローラ２０Ｙ及び現像剤供給ローラ３２Ｙ周辺を通過する第２気流経路１２０とを有するので、冷却したい部分に直接送風することができる。
【００５３】
また、冷却装置１００は、温度検出手段Ｓの検出した温度が所定温度以上の場合、第２気流経路１２０の送風量を第１気流経路１１０の送風量よりも多くする調整手段を有するので、特に温度が高い場合には現像ローラ２０Ｙ周辺を集中して冷却し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００５４】
また、温度検出手段Ｓは、現像剤容器３１Ｙ内の液体現像剤の温度を検出するので、現像ローラ２０Ｙへ供給される液体現像剤の状態を検出し、迅速に対応することができる。
【００５５】
また、現像剤容器３１、現像ローラ２０、現像剤供給ローラ３２及び潜像担持体１０は、それぞれ複数色に対応して備えられ、温度検出手段Ｓは、中間転写ベルト４０が定着部７０近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した現像剤容器３１Ｙ内に配置されるので、定着部７０の熱の影響を多く受ける中間転写ベルト４０から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなる液体現像剤の状態を検出し、さらに迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の画像形成装置を示す図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の現像ユニット周辺を示す図である。
【図３】現像剤供給部材の斜視図である。
【図４】現像ローラによる現像を説明する図である。
【図５】スクイーズローラによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図６】本実施形態の冷却装置を示す図である。
【図７】連続通紙時間と温度との関係の一例を示すグラフである。
【図８】液体現像剤温度と帯電量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ…潜像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…露光ユニット、１３Ｙ…潜像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ…潜像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ…現像剤回収部、１６Ｙ…潜像担持体クリーニングブレード、１７Ｙ…現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…現像ローラ（現像剤担持体）、２１Ｙ…現像ローラクリーニングブレード、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ…現像ユニット、３１Ｙ…現像剤容器、３２Ｙ…現像剤供給ローラ（現像剤供給部材）、３３Ｙ…規制ブレード、３４Ｙ…撹拌ローラ、４０…中間転写ベルト（中間転写部材）、４１…ベルト駆動ローラ、４２…ベルト従動ローラ、４３…中間転写ベルトクリーニングブレード、４４…現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…一次転写部、５１Ｙ…一次転写バックアップローラ、６０…二次転写部、６１…二次転写ローラ、６２…二次転写ローラクリーニングブレード、６３…現像剤回収部、７０…定着部、７１…加熱ローラ、７２…加圧ローラ、８０Ｙ…リサイクル装置、８１Ｙ…濃度調節部、８２Ｙ…撹拌ローラ、８３Ｙ…高濃度現像剤タンク、８４Ｙ…高濃度現像剤用ポンプ、８７Ｙ…キャリアオイルタンク、８８Ｙ…開閉バルブ、９３Ｙ…リサイクル現像剤回収部、９４…中間転写ベルトリサイクル経路、９５Ｙ…スクイーズローラリサイクル経路、９６Ｙ…潜像担持体リサイクル経路、９７Ｙ…現像ローラリサイクル、１００…冷却装置、１０１…冷却ファン、１０２…通気口、１１０…第１気流経路、１２０…第２気流経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤供給ローラにより液体現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体により潜像担持体上の潜像を現像し、中間転写ベルトに潜像担持体上の像を転写し、中間転写ベルト上の像を転写材に二次転写することにより画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置が使用される周囲の温度等の環境条件は、一般に変化するものである。例えば、現像剤を定着させるための定着器は熱を用いた方式が一般的であり、これにより連続印字を行った場合などに、機内温度の上昇が起こり得ることはよく知られている。
【０００３】
特許文献１では、このような環境条件の変化により、トナー特性が変化していまい、結果として画像劣化（非画像部のカブリ）を起こしてしまうという課題が明記されており、その解決方法として、現像ローラ上において、トナー層を固形分層と液体分層との２層に分離するブレードに流す電流値を、感光体上へ現像剤を現像する際に流れる電流により制御することが開示されている。これにより、トナー特性に変化が起こったとしても、画像劣化を引き起こすことなく、安定した画像を出力できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、出願人の研究により、図８に示すように、トナーの帯電量が温度上昇によって減少することが明らかとなってきた。特許文献１に記載されている解決方法では、初期的には課題の解決が可能であるが、温度上昇によりトナーの帯電量が大きく減少してしまった場合には、ブレードに流す電流値を制御しても、トナーの移動が不十分なものとなり、２層に分離することができなくなる。この場合、非画像部のカブリや画像部のリブなどの画像劣化が起こってしまう
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力する画像形成装置及び画像形成方法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】
【０００７】
本発明は上記課題を解決する画像形成装置であって、ケースと、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器と、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤容器から前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体上の像を転写することにより画像を形成する中間転写部材と、前記中間転写部材上の画像を転写材に転写する二次転写部と、画像を転写材に定着させる定着部と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の測定結果に応じて前記ケース内の温度を調整する冷却装置と、を備えたので、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力することができる。
【０００８】
また、前記冷却装置は、前記ケースに設けた冷却ファンと、前記ケースの内外を連通する通気口とを有するので、簡単な構造により低コストで実現することができる。
【０００９】
また、前記冷却装置は、前記定着部を通過する第１気流経路と、前記現像剤容器、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路とを有するので、冷却したい部分に直接送風することができる。
【００１０】
また、前記冷却装置は、前記温度検出手段の検出した温度が所定温度以上の場合、前記第２気流経路の送風量を前記第１気流経路の送風量よりも多くする調整手段を有するので、特に温度が高い場合には現像剤担持体周辺を集中して冷却し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００１１】
また、前記温度検出手段は、前記現像剤容器内の液体現像剤の温度を検出するので、現像剤担持体へ供給される液体現像剤の状態を検出し、迅速に対応することができる。
【００１２】
また、前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、前記温度検出手段は、前記中間転写部材が前記定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内に配置されるので、定着部の熱の影響を多く受ける中間転写部材から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなる液体現像剤の状態を検出し、さらに迅速に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図２は画像形成装置の色毎の構成要素を示す断面図である。図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、イエロー（Ｙ）のみＹを付して示している。そのうち、イエロー（Ｙ）の構成を具体的に示したのが図２である。以下、画像形成装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００１４】
画像形成装置１は、潜像担持体１０Ｙの外周の回転方向（移動方向）に沿って、潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙ及び潜像担持体現像剤回収部１７Ｙからなる潜像担持体クリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像剤担持体の一例としての現像ローラ２０Ｙ、潜像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成であるスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ及びスクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。現像ユニット３０Ｙは、現像剤担持体としての現像ローラ２０Ｙの外周に、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙ、現像剤供給部材の一例としてのアニロクスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙとその現像剤供給量を規制する規制ブレード３３Ｙが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器（リザーバ）３１Ｙの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌する現像剤攪拌ローラ３４Ｙが配置されている。
【００１５】
また、中間転写部材の一例としての中間転写ベルト４０を挟み潜像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部５０Ｙの一次転写ローラ５１Ｙが配置され、中間転写ベルト４０に沿ってその移動方向下流側に、さらに各色の一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）が配置されている。一次転写部５０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の下流には、二次転写部６０が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部６０からシート材搬送経路Ｌ下流側には、定着部７０が配置されている。定着部７０は、加熱ロール７１及び加圧ロール７２からなり、画像を転写材に定着させるものである。
【００１６】
現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、顔料成分を含有する樹脂微粒子と、分散剤と、不揮発性の液体キャリアとからなり、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。現像剤容器３１Ｙに収容される液体現像剤は、潜像担持体への現像にともなって変化する現像剤濃度に応じ、トナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤又はキャリアをそれぞれ現像剤容器３１Ｙに補給して液体現像剤攪拌ローラ３４Ｙにより攪拌することにより一様分散状態にし、概略重量比でキャリア７５％の中にトナー２５％を分散させたものである。
【００１７】
潜像担持体１０Ｙ周辺及び現像ユニット３０Ｙでは、帯電ローラ１１Ｙにより、潜像担持体１０Ｙを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット１２Ｙにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された潜像担持体１０Ｙ上に静電潜像を形成する。そして、各色（こではイエロー）の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙから規制ブレード３３Ｙにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ３２Ｙから現像ローラ２０Ｙに現像剤を供給して潜像担持体１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像している。
【００１８】
現像剤供給ローラ３２Ｙは、図３に示すように、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したアニロクスローラであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。この現像剤供給ローラ３２Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙへと液体現像剤が供給される。撹拌ローラ３４Ｙと現像剤供給ローラ３２Ｙは摺接していても良いが離れた配置関係であっても良い。
【００１９】
現像剤規制ブレード３３Ｙは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、現像剤供給ローラ３２Ｙ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る。そして、アニロクスローラからなる現像剤供給ローラ３２Ｙに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。なお、現像剤供給ローラ３２Ｙの回転方向は図２に示す矢印方向ではなくその逆の方向であっても良く、その際の現像剤規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。
【００２０】
現像ローラ２０Ｙは、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ２０Ｙは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等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
【００２１】
現像ローラ２０Ｙに担持された現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、潜像担持体１０Ｙの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Ｄは、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去され後述するリサイクル現像剤回収部９３Ｙ内に回収される。尚、これら合流するキャリア液及びトナーは混色状態ではない。
【００２２】
中間転写ベルト４０は、エンドレスのベルト部材であり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に巻き掛けて張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが中間転写ベルト４０を挟んで潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと対向配置され、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。中間転写ベルト４０は、このように複数の潜像担持体（感光体）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する。
【００２３】
二次転写部６０は、二次転写ローラ６１が中間転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、二次転写ローラ現像剤回収部６３からなる二次転写ローラクリーニング装置が配置される。二次転写部６０では、中間転写ベルト４０上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写部６０の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Ｌにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、そのシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。
【００２４】
二次転写部６０のシート材搬送経路Ｌ下流には、定着部７０が配置されている。定着部７０は、シート材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体（シート材）に融着し定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。
【００２５】
ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写ベルト４０を張架するテンションローラ４２側には、その外周に沿って、中間転写ベルト４０に当接する中間転写ベルトクリーニングブレード４３、その中間転写ベルトクリーニングブレード４３がクリーニングした現像剤を回収する中間転写ベルト現像剤回収部４４からなる中間転写ベルトクリーニング装置が配置されている。二次転写部６０を通過後の中間転写ベルト４０は、クリーニングブレード４３により中間転写ベルト４０上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部５０へと向かう。
【００２６】
現像剤容器３１Ｙにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌されて一様分散状態になり、現像剤供給ローラ３２Ｙが回転することによって、現像剤容器３１Ｙから汲み上げられ、規制ブレード３３Ｙによって現像剤量が規制されて現像ローラ２０Ｙに供給される。初期的には現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵した現像剤はキャリア内に概略トナー重量比２５％程度で一様分散した状態であるが、潜像担持体１０Ｙへの現像において画像デューティーが高い現像の場合にはトナー分の消費比率が多く、逆に画像デューティーが低い現像の場合にはトナー分の消費比率が少なくなる。即ち、現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵された現像剤のトナー重量比率は潜像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化し、常時この変化を監視して概略トナー重量比２５％程度に分散した状態に維持コントロールしていく必要がある。
【００２７】
現像剤容器３１Ｙにおける現像剤を濃度コントロールするため、濃度を検知する手段として、図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサあるいは現像剤攪拌ローラ３４Ｙの攪拌トルクを検知するトルク検知手段等及び現像剤容器３１Ｙ内の現像剤液面を検知する反射型のフォトセンサ等々が夫々の現像ユニット３０Ｙに設けられる。そして、所定の現像剤量においてトナーの分散重量比率が少なくなった場合にはトナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤を現像剤容器３１Ｙに所定量補充する。逆にトナーの分散重量比率が高くなった場合にはキャリアを現像剤容器３１Ｙに所定量補充する。これらの補充により概略トナー重量比２５％程度にコントロールしている。
【００２８】
この現像剤を用い、種々のプロセス行程を経て画像形成し終段階のシート材に２次転写して図示省略した定着行程に進行する段階において、好ましい２次転写機能及び定着機能を発揮させるためには、当該液体現像剤は概略トナー重量比で４０％〜６０％程度の分散状態になっていることが望ましい。そのため、本実施形態の画像形成装置では、適宜複数の位置に余剰現像剤、余剰キャリアを除去し回収する現像剤回収手段を備える。
【００２９】
次に、現像剤回収手段について説明する。本実施形態の画像形成装置では、現像剤回収手段の有するクリーニング装置により現像剤を掻き落として回収している。現像剤回収手段としては、現像ローラ２０のクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置２１、潜像担持体スクイーズ装置１３〜１５、潜像担持体クリーニング装置１６、１７、中間転写ベルトクリーニング装置４３〜４４、さらには２次転写ローラクリーニング装置６２、６３等を備えている。
【００３０】
現像ユニット３０Ｙでは、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置の一例としての現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを有する。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙが潜像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する現像剤を掻き落として除去する。掻き落とされた現像剤は、リサイクル現像剤回収部９３Ｙ内に回収させて再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態にはない。また、回収した現像剤は、廃棄してもよい。
【００３１】
スクイーズ装置１３Ｙ〜１５Ｙは、図６に示すように、表面に弾性体１３−１Ｙを被覆して潜像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成るスクイーズローラ１３Ｙと、図２に示すように、該スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙとから構成される。
【００３２】
スクイーズ装置１３は、潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリア液Ｃ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリア液Ｃの回収能力は、スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び潜像担持体１０Ｙ表面の周速度に対するスクイーズローラ１３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、潜像担持体１０Ｙに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。
【００３３】
スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリア液Ｃ及び不要なカブリトナーＴ″はスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙの作用によってスクイーズローラ１３Ｙからスクイーズローラ回収部１５Ｙを介して、リサイクル現像剤回収部９３Ｙに回収される。尚、この回収した余剰なキャリア液Ｃ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した潜像担持体１０Ｙから回収しているので全個所にわたって混色現象は発生しない。
【００３４】
一次転写部５０Ｙでは、潜像担持体１０Ｙと中間転写ベルト４０が等速度で移動して潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写ベルト４０へ転写することにより、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、潜像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、１色目の一次転写部５０Ｙでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねするので中間転写ベルト４０から潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現像によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、潜像担持体クリーニング装置の一例としての潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって潜像担持体１０Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）から潜像担持体現像剤回収部１７Ｙ（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に回収される。
【００３５】
中間転写ベルト４０上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合わせてシート材を供給し、シート材にトナー画像を二次転写して定着行程へと進め最終的なシート材上の画像形成を終了するが、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ロールに転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写ベルト上に残り、また、通常の二次転写行程においても中間転写ベルト４０上のトナー像は１００％二次転写されてシート材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。特に、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が二次転写ローラ６１に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。これら不要トナー像に対し、中間転写ベルト４０の中間転写ベルトクリーニングブレード４３による中間転写ベルト４０上のクリーニング、二次転写ローラ６１の二次転写ローラクリーニングブレード６２による二次転写ローラ６１のクリーニングを行う。このように二次転写ローラクリーニングブレード６２は、二次転写ローラ６１に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）を除去する手段として備え、二次転写ローラ６１から現像剤が回収される。
【００３６】
次に、これら回収された液体現像剤のリサイクルするリサイクル装置８０について説明する。なお、図１では、イエローのみの液体現像剤リサイクル装置８０Ｙを示しており、同様の構造である他色の液体現像剤リサイクル装置８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋは省略している。
【００３７】
図１に示すように、８０Ｙはリサイクル装置、８１Ｙは濃度調節部、８２Ｙはリサイクル撹拌ローラ、８３Ｙは高濃度現像剤タンク、８４Ｙは高濃度現像剤用ポンプ、８７Ｙはキャリアオイルタンク、８８Ｙは開閉バルブ、９３Ｙはリサイクル現像剤回収部、９４はリサイクル経路である中間転写ベルトリサイクル経路、９５Ｙはリサイクル経路であるスクイーズローラリサイクル経路、９６Ｙはリサイクル経路である潜像担持体リサイクル経路、９７Ｙはリサイクル経路である現像ローラリサイクル経路を示す。
【００３８】
本実施形態では、中間転写ベルト現像剤回収部４４に中間転写ベルトクリーニングブレード４３で掻き落として回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、その中間転写ベルト現像剤回収部４４をリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結する中間転写ベルトリサイクル経路９４を設ける。
【００３９】
また、スクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙにスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙで掻き落として回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、そのスクイーズローラ現像剤回収部１５Ｙをリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結するスクイーズローラリサイクル経路９５Ｙを設ける。
【００４０】
さらに、潜像担持体現像剤回収部１７Ｙに潜像担持体クリーニングブレード１６Ｙで掻き落とし回収した大部分がキャリアオイルである現像剤を回収し、その潜像担持体現像剤回収部１７Ｙをリサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結するリサイクル経路である潜像担持体リサイクル経路９６Ｙを設ける。
【００４１】
また、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙで掻き落とし回収した現像剤を回収し、リサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結する現像ローラリサイクル経路９７Ｙを設ける。
【００４２】
そして、これら中間転写ベルトリサイクル経路９４、スクイーズローラリサイクル経路９５Ｙ及び潜像担持体リサイクル経路９６Ｙ及び現像ローラリサイクル経路９７Ｙは、リサイクル現像剤回収部９３Ｙへ連結され、回収された現像剤が濃度調整部８１Ｙへ送られる。キャリアオイル、現像剤又は高濃度の現像剤の補充は、図示しない濃度センサ等により計測された濃度調整部８１Ｙ内の現像剤濃度に応じて実行する。濃度調整部８１Ｙ内の現像剤は、リサイクル撹拌ローラ８２Ｙの回転により均一な濃度に調整され、現像剤容器３１Ｙに補充され、再利用される。
【００４３】
次に、本実施形態の冷却装置１００について説明する。図６は、本実施形態の冷却装置１００を示す図である。本実施形態の画像形成装置１は、ケース２を有し、ケース２に冷却ファン１０１及びケース２内外を連通する通気口１０２を設けている。冷却ファン１０１及び通気口１０２は、ケース上方の定着部７０とほぼ同じ高さに配置され、空気が定着部７０を通過するように、定着部７０を挟んで、反対側に配置されている。
【００４４】
また、冷却装置１００は、第１気流経路１１０、第２気流経路１２０及び第１気流経路１１０と第２気流経路１２０への送風量を調整する図示しない調整手段を有する。第１気流経路１１０は、通気口１０２から吸気され、定着部７０を通過し、冷却ファン１０１により外部へ排気される経路であり、第２気流経路１２０は、通気口１０２から吸気され、現像剤容器３１Ｙ、現像ローラ２０Ｙ、現像剤供給部材３２Ｙ等を有する現像ユニット３０Ｙ周辺へ流れる経路である。第１気流経路１１０により、定着部７０を冷却することができ、第２気流経路１２０により、現像ユニット３０Ｙを冷却することができる。
【００４５】
さらに、現像剤容器３１Ｙ内には、液体現像剤の温度を測定する温度センサＳが配置されている。イエローの現像剤容器３１Ｙ内に配置する理由は、中間転写部材４０が定着部７０近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤は、定着部７０の熱の影響を多く受ける中間転写ベルト４０から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなるからである。
【００４６】
このような構成の冷却装置１００における作動について説明する。本実施形態の冷却装置１００は、温度センサＳの温度により、第１気流経路１１０と第２気流経路１２０への送風量を調整手段により調整する制御を行い、定着部７０及び現像ユニット３０Ｙへの送風量を調整する。
【００４７】
図７は、連続通紙時間と温度との関係の一例を示すグラフである。図７に示すように、連続通紙時間が長くなると、温度センサＳの検知する温度は上昇する。本実施形態の冷却装置１００は、温度センサＳの温度が所定温度より低い場合、OLE_LINK1調整手段により第１気流経路１１０の送風量を多くしOLE_LINK1て定着部７０を冷却し、連続通紙時間が長くなる等、温度センサＳの温度が所定温度Ｔより高くなった場合、調整手段により第２気流経路１２０の送風量を多くして現像ユニット３０Ｙを冷却する。
【００４８】
また、冷却装置１００の制御は、温度センサＳの温度により、冷却ファン１０１の回転数を変更することにより、定着部７０及び現像ユニット３０Ｙへの送風量を調整するようにしてもよい。
【００４９】
なお、調整手段を、第１気流経路１１０と第２気流経路１２０とを切り替える構造としてもよい。
【００５０】
このように、本実施形態の画像形成装置１は、ケース２と、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器３１Ｙと、液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙと、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ３２Ｙと、現像ローラ２０Ｙにより潜像を現像される潜像担持体１０Ｙと、潜像担持体１０Ｙ上の像を転写することにより画像を形成する中間転写ベルト４０と、中間転写ベルト４０上の画像を転写材に転写する二次転写部６０と、画像を転写材に定着させる定着部７０と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段Ｓと、温度検出手段Ｓの検出結果に応じてケース２内の温度を調整する冷却装置１００と、を備えたので、温度上昇によるトナー帯電量の変化を抑制し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００５１】
また、冷却装置１００は、ケース２に設けた冷却ファン１０１と、ケース２の内外を連通する通気口１０２とを有するので、簡単な構造により低コストで実現することができる。
【００５２】
また、冷却装置１００は、定着部７０を通過する第１気流経路１１０と、現像剤容器３１Ｙ、現像ローラ２０Ｙ及び現像剤供給ローラ３２Ｙ周辺を通過する第２気流経路１２０とを有するので、冷却したい部分に直接送風することができる。
【００５３】
また、冷却装置１００は、温度検出手段Ｓの検出した温度が所定温度以上の場合、第２気流経路１２０の送風量を第１気流経路１１０の送風量よりも多くする調整手段を有するので、特に温度が高い場合には現像ローラ２０Ｙ周辺を集中して冷却し、安定して良好な画像を出力することができる。
【００５４】
また、温度検出手段Ｓは、現像剤容器３１Ｙ内の液体現像剤の温度を検出するので、現像ローラ２０Ｙへ供給される液体現像剤の状態を検出し、迅速に対応することができる。
【００５５】
また、現像剤容器３１、現像ローラ２０、現像剤供給ローラ３２及び潜像担持体１０は、それぞれ複数色に対応して備えられ、温度検出手段Ｓは、中間転写ベルト４０が定着部７０近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した現像剤容器３１Ｙ内に配置されるので、定着部７０の熱の影響を多く受ける中間転写ベルト４０から伝わる熱により複数色の中で最も早く温度が高くなる液体現像剤の状態を検出し、さらに迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本実施形態の画像形成装置を示す図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置の現像ユニット周辺を示す図である。
【図３】現像剤供給部材の斜視図である。
【図４】現像ローラによる現像を説明する図である。
【図５】スクイーズローラによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図６】本実施形態の冷却装置を示す図である。
【図７】連続通紙時間と温度との関係の一例を示すグラフである。
【図８】液体現像剤温度と帯電量を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ…潜像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ…帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…露光ユニット、１３Ｙ…潜像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ…潜像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ…現像剤回収部、１６Ｙ…潜像担持体クリーニングブレード、１７Ｙ…現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…現像ローラ（現像剤担持体）、２１Ｙ…現像ローラクリーニングブレード、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ…現像ユニット、３１Ｙ…現像剤容器、３２Ｙ…現像剤供給ローラ（現像剤供給部材）、３３Ｙ…規制ブレード、３４Ｙ…撹拌ローラ、４０…中間転写ベルト（中間転写部材）、４１…ベルト駆動ローラ、４２…ベルト従動ローラ、４３…中間転写ベルトクリーニングブレード、４４…現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…一次転写部、５１Ｙ…一次転写バックアップローラ、６０…二次転写部、６１…二次転写ローラ、６２…二次転写ローラクリーニングブレード、６３…現像剤回収部、７０…定着部、７１…加熱ローラ、７２…加圧ローラ、８０Ｙ…リサイクル装置、８１Ｙ…濃度調節部、８２Ｙ…撹拌ローラ、８３Ｙ…高濃度現像剤タンク、８４Ｙ…高濃度現像剤用ポンプ、８７Ｙ…キャリアオイルタンク、８８Ｙ…開閉バルブ、９３Ｙ…リサイクル現像剤回収部、９４…中間転写ベルトリサイクル経路、９５Ｙ…スクイーズローラリサイクル経路、９６Ｙ…潜像担持体リサイクル経路、９７Ｙ…現像ローラリサイクル、１００…冷却装置、１０１…冷却ファン、１０２…通気口、１１０…第１気流経路、１２０…第２気流経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器と、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤容器から前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体上の像を転写することにより画像を形成する中間転写部材と、前記中間転写部材上の画像を転写材に転写する二次転写部と、画像を転写材に定着させる定着部と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の測定結果に応じて前記ケース内の温度を調整する冷却装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記ケースに設けた冷却ファンと、前記ケースの内外を連通する通気口とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記定着部を通過する第１気流経路と、前記現像剤容器、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記冷却装置は、前記温度検出手段の検出した温度が所定温度以上の場合、前記第２気流経路の送風量を前記第１気流経路の送風量よりも多くする調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度検出手段は、前記現像剤容器内の液体現像剤の温度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、
前記温度検出手段は、前記中間転写部材が前記定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
現像剤容器内の液体現像剤の温度が所定温度より高い場合、冷却ファンから定着部を通過する第１気流経路よりも、冷却ファンから前記現像剤容器、現像剤担持体及び現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路の送風量を多くすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、
中間転写部材が定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内の温度を検出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項１】
ケースと、現像剤固形分と液体キャリアを有する液体現像剤を貯留する現像剤容器と、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤容器から前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体上の像を転写することにより画像を形成する中間転写部材と、前記中間転写部材上の画像を転写材に転写する二次転写部と、画像を転写材に定着させる定着部と、液体現像剤の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の測定結果に応じて前記ケース内の温度を調整する冷却装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記ケースに設けた冷却ファンと、前記ケースの内外を連通する通気口とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記定着部を通過する第１気流経路と、前記現像剤容器、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記冷却装置は、前記温度検出手段の検出した温度が所定温度以上の場合、前記第２気流経路の送風量を前記第１気流経路の送風量よりも多くする調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度検出手段は、前記現像剤容器内の液体現像剤の温度を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、
前記温度検出手段は、前記中間転写部材が前記定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
現像剤容器内の液体現像剤の温度が所定温度より高い場合、冷却ファンから定着部を通過する第１気流経路よりも、冷却ファンから前記現像剤容器、現像剤担持体及び現像剤供給部材周辺を通過する第２気流経路の送風量を多くすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
前記現像剤容器、前記現像剤担持体、前記現像剤供給部材及び前記潜像担持体は、それぞれ複数色に対応して備えられ、
中間転写部材が定着部近傍を通過した後、次に通過する色の液体現像剤を貯留した前記現像剤容器内の温度を検出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５６９３３（Ｐ２００９−１５６９３３Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３２３３２（Ｐ２００７−３３２３３２）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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