画像形成装置
【課題】弾性表面を有する現像ローラなどを効率的にクリーニング可能な液体現像剤を用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置における現像ローラなどの弾性ローラ７１は、像担持体上に形成した潜像を現像するものである。画像形成の工程において、キャリアに一様分散したトナーをコンパクションによって、この弾性ローラ７１表面側に凝集させるが、この凝集されたトナーをクリーニングするためにクリーニングブレード７２が設けられている。クリーニングブレード７２の突端が弾性ローラ７１に押圧摺接する押圧摺接点における弾性ローラ７１の母線に垂直な垂直線に対してクリーニングブレード７２の接触面が成す角度をθとし、弾性ローラ７１にクリーニングブレード７２が押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるようにする。
【解決手段】画像形成装置における現像ローラなどの弾性ローラ７１は、像担持体上に形成した潜像を現像するものである。画像形成の工程において、キャリアに一様分散したトナーをコンパクションによって、この弾性ローラ７１表面側に凝集させるが、この凝集されたトナーをクリーニングするためにクリーニングブレード７２が設けられている。クリーニングブレード７２の突端が弾性ローラ７１に押圧摺接する押圧摺接点における弾性ローラ７１の母線に垂直な垂直線に対してクリーニングブレード７２の接触面が成す角度をθとし、弾性ローラ７１にクリーニングブレード７２が押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上に形成した潜像を液体現像剤用現像装置により現像して像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。
【０００３】
現像剤を構成するキャリア液は、粒子径１μｍ前後のトナー粒子の飛散防止の他に、トナー粒子を帯電状態にさせ、さらに均一分散状態にする機能を有し、現像や転写工程では、トナー粒子が電界作用で容易に移動できるようにするための役割も担っている。このように、キャリア液はトナー保存、トナー搬送、現像、転写工程で必要な成分であるが、非画像領域にも付着し、現像後の過剰なキャリア液は転写乱れ等を引き起こす原因となる。そのため、通常、感光体上、中間転写体上の現像剤に対してキャリア液の除去（スクイーズ）することが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、現像ローラなどのローラ上において、キャリア液に一様分散したトナー粒子をバイアス印加することでローラ表面側に移動させて凝集させることが行われている。また、湿式画像形成装置においては、中間転写ベルト、さらには二次転写ベルトを使用した場合、ベルト表面に付着した液体現像剤（キャリア液と固形分）をクリーニングブレードにより除去することが行われている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９６９１８号公報
【特許文献２】特開２０００−５６５７６号公報
【特許文献３】特開２００２−１８９３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような液体現像剤を用いた画像形成装置におけるクリーニング構造として、ウレタンゴムにより形成したクリーニングブレードを被クリーニング部材上に摺接させてクリーニングする構造は、堅い表面を有する像担持体などに対してはある程度有効であるものの、弾性表面を有する現像ローラなどのクリーニングに対しては効率的なクリーニングを達成することが難しかった。特に、キャリアに一様分散したトナーを担持した現像ローラにコンパクションローラまたはコロナ放電器から電界印加してトナーを現像ローラ側に移動させて凝集させた、コンパクションされた現像剤のクリーニングを行う現像ローラのクリーニングには非常に困難が伴う。現像ローラのみならず、画像形成装置の各所に配置された表面が弾性を有するローラに対するクリーニングは、クリーニング条件が厳しく、なかなか効率的なクリーニングが難しいという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、像担持体上に形成した潜像を現像ローラにより現像して前記像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、前記中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置において、弾性表層を有する前記現像ローラを用い、前記現像ローラクリーニングブレードを前記現像ローラに当接させてクリーニングを行うと共に、前記現像ローラにはコンパクション機構を設け、前記現像ローラクリーニングブレードの突端が前記現像ローラに押圧摺接する押圧摺接点における前記現像ローラの母線に垂直な垂直線に対して前記現像ローラクリーニングブレードの接触面が成す角度をθとし、前記現像ローラに前記現像ローラクリーニングブレードが押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるように前記現像ローラの硬度と前記現像ローラクリーニングブレードの押圧摺接姿勢を関係付けることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、θは６°〜３０°であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体現像剤のトナー帯電極性と逆極性のバイアスによりトナー粒子を中間転写体側に押しつけてコンパクション状態にした後においてでも、現像ローラの弾性層を弾性変形による凹凸部を形成させ、クリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が現像ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて、良好なクリーニング機能を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、二次転写部６０は、画像形成装置の上部に配置されている。
【０００９】
画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、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し、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ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、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１０】
現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給する現像剤供給ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。
【００１１】
中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体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、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【００１２】
二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体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、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。そして、二次転写ローラ６１を配置した転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。
【００１３】
さらに、経路シート材搬送経路Ｌの前方には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体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に融着させ定着させる。
【００１４】
また、ベルト駆動ローラ４１と共に二次転写ユニット６０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、中間転写体４０に当接するように中間転写体コンパクションローラ４３が対向配置され、その中間転写体コンパクションローラ４３より中間転写体４０の移動方向下流側に、中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７からなるクリーニング装置が配置されている。そして、この中間転写体コンパクションローラ４３の外周には中間転写体コンパクションローラクリーニングブレード４４、現像剤回収部４５が対向配置され、中間転写体コンパクションローラ４３には、中間転写体４０上の残留トナーを中間転写体４０に押し付ける極性のバイアスが印加される。
【００１５】
次に、画像形成部及び現像ユニットについて説明する。図２は画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図３はコンパクションローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図、図４は現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図、図５は像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図、図６は中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の画像形成部及び現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像ユニットに基づいて説明する。
【００１６】
画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、潜像イレーサ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成である像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、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。そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙ、コンパクションローラ２２Ｙが配置され、液体現像剤容器３１Ｙの中に液体現像剤攪拌ローラ３４Ｙ、現像剤供給ローラ３２Ｙが収容されている。また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、バックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５Ｙ、現像剤回収部５６Ｙからなる中間転写体スクイーズ装置５２Ｙが配置されている。
【００１７】
像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅約３２０ｍｍより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電ローラ１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置からトナー帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電ローラ１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、帯電ローラ１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。
【００１８】
現像ユニット３０Ｙは、コンパクションローラ２２Ｙ、キャリア内にトナーを概略重量比２５％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙ、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ２０Ｙに供給するための現像剤供給ローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙと攪拌ローラ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションローラ２２Ｙ、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ブレード２１Ｙを有する。
【００１９】
現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、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。
【００２０】
現像剤供給ローラ３２Ｙは、円筒状の部材であり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転し、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ックスローラである。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。攪拌ローラ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。
【００２１】
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、アニロッ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、その際の規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。
【００２２】
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。
【００２３】
コンパクションローラ２２Ｙは、円筒状の部材で、図３に示すように現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体２２−１Ｙを被覆して構成した弾性ローラの形態であり、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をし、例えば図２に示すように現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転する。コンパクションローラ２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有し、現像ローラ２０Ｙによって搬送された現像剤は、図２及び図３に示すようにコンパクションローラ２２Ｙが摺接してニップを形成するコンパクション部位でコンパクションローラ２２Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界を印加する。このコンパクションの電界印加手段は、図２に示すローラに代えコロナ放電器からのコロナ放電であっても良い。
【００２４】
このコンパクションローラ２２Ｙにより、図３に示すようにキャリアＣに一様分散したトナーＴを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させ、所謂コンパクション状態Ｔ′を形成し、また、キャリアＣの一部とコンパクションされなかった若干のトナーＴ″を担持して図中矢印方向に回転してコンパクションローラクリーニングブレード２３Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤と合流して再利用される。一方、現像ローラ２０Ｙに担持されてコンパクションされた現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが像担持体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、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リザーバ３１Ｙ内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態ではない。
【００２５】
像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像器２０Ｙの下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２及び図５に示すように表面に弾性体１３−１Ｙを被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、図５に示すように像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリア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Ｃの回収能力は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び像担持体１０Ｙ表面の周速度に対する像担持体スクイーズローラ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、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。
【００２６】
本実施形態では、一例として図５に示すように像担持体スクイーズローラ１３Ｙを像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから重量比５〜１０％程度の余剰キャリアＣを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、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。像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリアＣ及び不要なカブリトナーＴ″はクリーニングブレード１４Ｙの作用によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙから現像剤回収部１５Ｙに回収してプールされる。尚、この回収した余剰なキャリアＣ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した像担持体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。
【００２７】
一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、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体４０から像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現象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像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、クリーニングブレード１７（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって像担持体から回収してプールされる。
【００２８】
中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、一次転写部５０Ｙの下流側に配置され、中間転写体４０上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものであり、一次転写部５０Ｙで中間転写体４０に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）のキャリア量が前述した終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階で、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤の望ましい分散状態の概略トナー重量比で４０％〜６０％程度に至っていない場合に、中間転写体４０から更に余剰キャリアを除去する手段として設けられている。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、像担持体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３Ｙと対向配置されるバックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５Ｙ及び現像剤回収部５６Ｙから構成され、図６に示すように中間転写体４０に一次転写された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収する機能を有する。現像剤回収部５６Ｙは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｍで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。
【００２９】
余剰キャリアの回収能力は、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙの回転方向及び中間転写体４０の移動速度に対する中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ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、中間転写体４０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。本実施形態では、一例として中間転写体スクイーズローラ５３Ｙを中間転写体４０に対して略同一周速度でウィズ回転させ、中間転写体４０に一次転写された現像剤から重量比５〜１０％程度の余剰キャリア及びカブリトナーを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、中間転写体４０のトナー像への外乱作用を抑制している。
【００３０】
なお、１色目の中間転写体スクイーズ部位では初回中間転写体スクイーズ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が転写されて色重ねされているので中間転写体４０から中間転写体スクイーズローラ５３Ｙへトナーが移行した場合のトナーは混色して余剰キャリアとともに中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに担持されて移動し、クリーニングブレードの作用によって中間転写体スクイーズローラ５３Ｙから回収してプールされる。また、上述した中間転写体スクイーズ行程上流側の一次転写部位の像担持体４０によるスクイーズ能力及び像担持体スクイーズローラ５３Ｙのスクイーズ能力が充分な能力をもって行われる場合には、必ずしも全ての一次転写行程の下流側に中間転写体スクイーズ装置を設ける必要はない。
【００３１】
次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、画像形成部及び現像ユニットに関しては、４つの画像形成部及び現像ユニットのうちイエローの画像形成部及び現像ユニット３０Ｙを例にとり説明する。
【００３２】
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、この液体現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌され、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から汲み上げられる。本実施形態のキャリア内にトナーを分散させた現像剤を用いる液体現像画像形成装置では、概略重量比でキャリア７５％の中にトナー２５％を分散させた現像剤を用いていて、種々のプロセス行程を経て画像形成して終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階では、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために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。初期的に現像剤容器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％程度に分散した状態であるが、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像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化していて、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。
【００３３】
そこで、本実施形態では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を攪拌する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を現像剤容器３１Ｙに設け、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カートリッジから所定量補充し、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カートリッジからキャリアを所定量補充して概略トナー重量比２５％程度にコントロールするとともに現像剤容器３１Ｙの内部で攪拌して一様分散状態にしている。
【００３４】
規制ブレード３３Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に当接し、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に形成されたアニロックスパターンの凹凸の溝内に液体現像剤を残しその他の余分な液体現像剤を掻き取って、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤量を規制する。このような規制によって、現像ローラ２０Ｙへ塗布される液体現像剤の膜厚が約６μｍとなるように定量化される。規制ブレード３３Ｙにより掻き取られた液体現像剤は、重力によって現像剤容器３１Ｙに落下し戻され、規制ブレード３３Ｙにより掻き取られなかった液体現像剤は、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面の凹凸の溝内に収容され、現像ローラ２０Ｙに圧接することで、現像ローラ２０Ｙの表面に塗布される。
【００３５】
現像剤供給ローラ３２Ｙによって液体現像剤を塗布された現像ローラ２０Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙとのニップ部下流でコンパクションローラ２２Ｙに当接する。現像ローラ２０Ｙには約＋４００Ｖのバイアスが印加されており、コンパクションローラ２２Ｙには、現像ローラ２０Ｙより高く、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。例えば、コンパクションローラ２２Ｙには、約＋６００Ｖのバイアスが印加される。このため現像ローラ２０Ｙ上の液体現像剤中のトナー粒子は、図３に示すようにコンパクションローラ２２Ｙとのニップを通過する際に、現像ローラ２０Ｙ側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、像担持体１０Ｙでの現像の際、トナー粒子は、現像ローラ２０Ｙから像担持体１０Ｙへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。
【００３６】
像担持体１０Ｙはアモルファスシリコン製であり、現像ローラ２０Ｙとのニップ部上流で耐電ローラ１１Ｙにより表面を約＋６００Ｖに帯電させられた後、露光ユニット１２Ｙにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ２０Ｙに印加されているバイアス＋４００Ｖと像担持体１０Ｙ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界に従い、図４に示すように選択的にトナー粒子Ｔが像担持体１０Ｙ上の画像部へと移動し、これにより、像担持体１０Ｙ上にトナー画像が形成される。また、キャリア液Ｃは電界の影響を受けないため、図４に示すように現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの両方に付着する。現像ニップ部を通過した像担持体１０Ｙは、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ部を通過し、図５に示すように余剰なキャリア液Ｃが除去され、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理がなされる。
【００３７】
次に像担持体１０Ｙは、一次転写５０Ｙにおいて中間転写体４０とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写体４０への一次転写が行われる。一次転写ローラ５１Ｙには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖが印加されることにより、像担持体１０Ｙ上からトナーは中間転写体４０に一次転写され、像担持体１０Ｙにキャリア液のみが残る。一次転写部より像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、一次転写後の、像担持体１０Ｙはランプ等から成る潜像イレーサ１６Ｙによって静電潜像が消去され、像担持体１０Ｙ上に残ったキャリア液は、像担持体クリーニングブレード１７Ｙにより掻き取られ、現像剤回収部１８Ｙで回収される。
【００３８】
一次転写部５０Ｙで中間転写体４０上に一次転写されたトナー画像は、中間転写体４０上で余剰キャリアをかきとるために中間転写体スクイーズ装置５２Ｙを通過する。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙの中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには＋４００Ｖ、中間転写体スクイーズバックアップローラ５４Ｙには＋２００Ｖが印加されており、トナー粒子を中間転写体４０側に押し付けるような電界を発生させている。このため中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには、図６に示すようにトナー粒子は回収されず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写体４０と中間転写体スクイーズローラ５３Ｙとの間での泣き別れにより回収される。
【００３９】
中間転写体４０上のトナー画像は次に二次転写ユニット６０へと進み、中間転写体４０と二次転写ローラ６１とのニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット６０において、二次転写ローラ６１には−１２００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ４１には＋２００Ｖがそれぞれ印加されており、これにより中間転写体４０上のトナー画像は用紙等の記録媒体に転写される。
【００４０】
二次転写ユニット６０を通過後、中間転写体４０は、テンションローラ４２の巻きかけ部へと進み、中間転写体コンパクションローラ４３によりトナー粒子が中間転写体４０側に押し付けられ、さらに、中間転写体クリーニングブレード４６により中間転写体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。
【００４１】
次に、二次転写ローラ６１のスクイーズ機能について説明する。中間転写体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せてシート材を供給し、該トナー画像をシート材に二次転写して図示省略した定着行程へと進めて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、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。本実施形態二次転写ローラ６１は、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、複数の感光体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中間転写体４０に採用した弾性ベルトと同様の目的で表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。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から現像剤を回収してプールされる。尚、このプールした現像剤は混色状態のものであり、紙粉等の異物も含んでいる場合がある。
【００４２】
次に、中間転写体４０のクリーニング装置について説明する。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ラ６１に転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写体４０上に残る。また、通常の二次転写行程においても中間転写体上４０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。この二種の不要トナー像は次の画像形成のために中間転写体４０に当接するように配置された中間転写体コンパクションローラ４３、その中間転写体コンパクションローラ４３より中間転写体４０の移動方向下流側に配置された中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７によって回収してプールされる。このとき、中間転写体コンパクションローラ４３には、中間転写体４０上の残留トナーを中間転写体４０に押し付けるようなバイアスが印加される。
【００４３】
次に、弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する。図７は弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図、図８はクリーニング部位でのブレードの角度、押圧力関係、メカニズムを説明する要部拡大図であり、７１は弾性ローラ、７１ａはローラ基材、７１ｂは弾性体、７２はクリーニングブレード、７２ａはブレード基材、７２ｂはブレード表層を示す。
【００４４】
上記本実施形態の各所に配置された弾性ローラの現像剤クリーニングにおけるクリーニング条件は、キャリアに一様分散したトナーを担持した現像ローラ２０Ｙにコンパクションローラ２２Ｙまたはコロナ放電器から電界印加してトナーを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させた、所謂コンパクションされた現像剤のクリーニングを行う現像ローラ２０Ｙのクリーニングが最も厳しい。
【００４５】
一方、トナー粒子の平均粒径（個数平均）が１μｍ程度であるに対して、このような弾性ローラの表面は、その表面粗さＲｚが２μｍ程度と、トナー粒子の平均粒径に比べて粗い。このため、トナー粒子一個一個が弾性ローラの表面上で孤立して存在する場合には、一個一個のトナー粒子をクリーニングすることは難しいが、コンパクションによって、トナー粒子複数個がまとまった状態となっていると、本発明のクリーニング方法によりクリーニングしやすい、という側面もある。
【００４６】
以下、表面に弾性体を被覆した現像ローラ２０Ｙのコンパクションされた現像剤クリーニングを一例にして説明するが、他の部位に配置された弾性ローラの現像剤クリーニングに関しても作用・効果は適用されるものである。
【００４７】
図７において、クリーニングブレード７２の先端エッジによって弾性ローラ７１の弾性体７１ｂを押圧すると、図示のように押圧部位では弾性体７１ｂが凹み７３、この凹んだ体積分は体積移動して弾性ローラ７１の回転方向上流側に円形基準径より突出した凸らみ７４を形成する弾性変形をする。固定されたクリーニングブレード７２に対して弾性ローラ７１を図示矢印方向に回転させると、弾性体７１ｂ表面に担持された現像剤のトナー粒子Ｔは、弾性体７１ｂの円形基準径から凸らみ部位への移行部位７５では周方向に圧縮応力を受け、更に凸らみ突端部位に移行するに従って弾性体７１ｂの伸びによって周方向に開放状態になる。そのため、この周方向への圧縮及び開放のストレスからトナー粒子Ｔは、弾性体７１ｂ表面への付着力が低下した状態でクリーニングブレード７２が押圧摺接する部位に突入して弾性体７１ｂ表面から離脱し易くなっているので、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００４８】
図８において、弾性ローラ７１の弾性体７１ｂをＰ（図中Ｐの方向は押圧摺接に対して弾性体７１ｂが発する反力の方向）なる押圧摺接力でクリーニングブレード７２は弾性体７１ｂ表面を押圧摺接して上述のメカニズムで弾性体７１ｂを図示の如く弾性変形させる。この弾性体７１ｂの弾性変形形状は、弾性体７１ｂの弾性硬度とクリーニングブレード７２の硬度、または当接姿勢の相対的な関係によって決定付けられる。
【００４９】
クリーニングブレード７２の突端が弾性ローラ７１に押圧摺接した押圧摺接点における弾性ローラ７１の母線（回転軸を通る中心線）φに垂直な垂直線（弾性ローラ７１の外周の接線と平行となる線）νに対してクリーニングブレード７２の接触面が成す角度をθとし、弾性ローラ７１にクリーニングブレード７２が押圧摺接して弾性体７１ｂを弾性変形させ、該弾性７１ｂの変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線νと成す角度をαとすると、弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して角度αは大きくなり、逆に硬さに比例して角度αは小さく、弾性ローラ７１が剛体ローラの場合には、α＝０°になる。このように弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して上記弾性体７１ｂの弾性変形量が大きくなることにより、上述の弾性ローラ７１表面に担持した現像剤に対する周方向への圧縮及び開放のストレスが大きくなって、トナー粒子の弾性体７１ｂの表面への付着力が低下して弾性体７１ｂの表面から離脱し易くなり、弾性体硬度を低下させると良好なクリーニング機能得ることができる。
【００５０】
一方、クリーニングブレード７２はリジッドな剛体であっても良いし弾性体であっても良いが、所望の押圧摺接力を構成するには、リジッドな剛体の場合に押圧摺接力を構成するためのメカニズムが必要になるが、弾性体の場合にはクリーニングブレード７２の撓み量に応じて押圧摺接力を構成することが可能であり構造がシンプルである。本実施例ではこのシンプルな弾性体クリーニングブレード７２の構造を例にして図示説明をするが、基本は弾性ローラの弾性体の硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高く、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力Ｐの大きさに応じて弾性変形するものである。
【００５１】
図８において、この弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力Ｐの大きさに応じて変形した状態で図示矢印の方向に弾性ローラを回転させると、弾性体７１ｂの弾性変形部位の立ち上がり形状に垂直な方向にクリーニングブレード７２に向かってＦなる力が作用する。Ｐ及びＦから弾性ローラ７１の回転負荷は、母線φに垂直方向に作用するｆ及びｑである。ここで、ｆ＝Ｆcos β、β＝９０−αであり、ｑは、クリーニングブレード７２が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに押圧摺接して弾性ローラ７１が回転し、この摺接部位における弾性部材とクリーニングブレード７２の摩擦力の回転負荷方向：押圧摺接点における母線φに垂直方向に作用する力である。また、Ｆが作用する方向は、弾性体７１ｂの弾性変形部位の立ち上がり形状に垂直な方向であるが、この力の大きさはｑと同様にクリーニングブレード７２と弾性部材の摩擦力によって左右される。
【００５２】
クリーニングブレード７２が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに押圧する線圧力は、１０ｇｆ／ｃｍ以下では擦り抜けなどのクリーニング不良が発生し、また８０ｇｆ／ｃｍ以上では駆動トルクが大きくなってしまうので、１０〜８０ｇｆ／ｃｍの範囲が好ましい。特に、好ましい線圧力は４０ｇｆ／ｃｍである。
【００５３】
実施例１として、弾性体７１ｂは、ポリウレタンゴム、ウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定すると好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００５４】
実施例２として、更に好ましい弾性変形を容易にするために弾性体７１ｂをポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム素材を所要の発泡率で発泡させた発泡材で形成し、その発泡材の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜５０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２０度相当）に設定すると更に好ましい弾性変形が得られ、更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等で３〜１０μｍの厚みのチューブを被覆して対応し、発泡状態のセルを被覆した表層を形成する。このことにより、クリーニングブレード７２が押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。チューブ被覆を施した表層の硬度は、ＡＳＫＥＲ Ｃ４０〜６０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２５度相当）に設定すると好ましい。
【００５５】
実施例３として、弾性体７１ｂは、ポリウレタンゴム、ウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定すると好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等を３〜５μｍの厚みにコーティングあるいは３〜１０μｍの厚みのチューブを被覆して対応する。このことにより、クリーニングブレード７２が押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて良好なクリーニング機能を発揮することができる。コーティング或いはチューブ被覆を施した表層の硬度は、ＪＩＳ Ａ３５〜５５度に設定すると好ましい。
【００５６】
また、実施例４は、弾性体７１ｂとして、ローラ内径から外径に向かうに従って、低密度の発泡部（フォーム部）から、当該発泡部と同様の素材で高密度の非発泡部（ソリッド表層部）となるものを用いる。このような弾性体７１ｂは、フォーム部とソリッド表層部とが同一物質の連続相からなり、これらの間に実質的な界面が存在しない。発泡部材としては、軟質フォーム材料が好適であり、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、エラストマーフォーム、ゴムフォーム等を用いることができる。ソリッド表層部の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜５０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２０度相当）に設定すると好ましい弾性変形が得られる。なお、発泡部材の製法としては、反応射出成形法以外にも、気体混入法、発泡剤分解法、溶剤気散法、化学反応法、焼結法、溶出法等を用いることができる。より詳しくは、例えば、特開平５−４６０２０号公報の記載を参照することできる。
【００５７】
次に弾性ローラの回転負荷を軽減させる手段として、クリーニングブレード７２側の対策について説明する。
【００５８】
実施例１として、弾性体からなるクリーニングブレード７２をポリウレタンゴムで形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ６０〜１００度に設定する。このことにより好ましい弾性変形をして所望の押圧摺接力を得ることができる。即ち、上述した弾性ローラ７１の弾性体７１ｂの硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高くすることにより、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂを押圧摺接力に応じて変形させる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を弾性体７１ｂとの押圧摺接面に固着して対応しているが、上記の如く弾性ローラ７１表面に摩擦低減策が施されている場合には、この対応策は必須ではない。尚、クリーニングブレード７２の硬度に関してゴム硬度がＪＩＳ Ａ６０度未満でも所望の厚みをもって押圧摺接力を得ることは可能であるが、押圧摺接部位で微振動：ビビリが発生して好ましくない。
【００５９】
実施例２として、リジッドな剛体のクリーニングブレード７２をステンレス板で形成し、図示省略したバネなどの押圧手段によって所望の押圧摺接力を構成する。このことにより上述した弾性ローラ７１の弾性体の硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高くして、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力に応じて変形させるものである。そして、当該ステンレス板表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ステンレス板素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を弾性体との押圧摺接面に固着して対応しているが、上記の如く弾性ローラ表面に摩擦低減策が施されている場合には、この対応策は必須ではない。
【００６０】
角度θ及びαは、次のような値に設定される。角度θはクリーニングブレード７２の突端部位が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに優位に押圧摺接して突端部位の押圧摺接力が最も大きくなる様に設定していて、具体的には６°〜３０°の範囲に設定すると好ましい現像剤のクリーニング特性を得ることができる。ここで、６°未満にすると、突端部位より離れた部位の押圧摺接力が大きくなる所謂腹当て状態の押圧摺接になり、突端部位の押圧摺接力が減少して好ましいクリーニング特性が発揮できない。一方、３０°を超える角度になると、クリーニングブレード７２の突端部位の押圧摺接力が極めて集中的に作用して弾性体７１ｂがクサビ状の変形をする構成になり、弾性ローラ７１の回転負荷が大きくなるので好ましくない。
【００６１】
また、角度αは、弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して大きくなり、逆に硬さに比例して小さく、リジッドな剛体ローラの場合にはθ＝０°になる。即ち、図８に示すα＞θなる関係になるように弾性ローラ７１の硬度とクリーニングブレード７２の押圧摺接姿勢を関係付けると、好ましい現像剤のクリーニング特性を得ることができる。逆に、α＜θなる関係になるように弾性ローラ７１の硬度とクリーニングブレード７２の押圧摺接姿勢を関係付けると、弾性ローラ７１の回転負荷が増大して好ましくない。
【００６２】
次に、弾性ベルト部材を用いた中間転写体のクリーニングメカニズムについて説明する。図９はベルトの巻き掛け部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図、図１０はベルトの直線移動部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。図中、８１はローラ部材、８２は弾性ベルト部材、８２ａはベルト基材、８２ｂは弾性体、８３はクリーニングブレード、８３ａは表層、８４はバックアップローラを示す。
【００６３】
図１における中間転写体４０、テンションローラ４２、中間転写体クリーニングブレード４６からなるクリーニング構成、すなわち、図９に示す表面に弾性体８２ｂを被覆して現像剤を担持して移動する弾性ベルト部材８２と、それを巻きかけて回転して弾性ベルト部材８２を移動ガイドするローラ部材８１と、弾性ベルト部材８２に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード８３とから成るクリーニング構成においても、図８により説明したと同様に、クリーニングブレード８３の接触面が成す角度θに対し、弾性ベルト部材８２の表面に被覆した弾性体８２ｂの弾性変形部位の立ち上がり角度αが、α＞θなる関係で構成される。
【００６４】
このように複数の像担持体（感光体）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中間転写体には、二次転写行程においてシート材にトナー像を転写するに当たって、シート材表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、弾性ベルト部材を採用している。この場合の弾性ベルト部材のベルト基体は、屈曲耐久性に優れるとともにベルトテンションによる伸びが少なくて弾性体を被覆する被覆工程で加熱工程があっても耐熱特性に優れるポリイミド材やニッケル電柱管あるいはステンレス管等により５０μｍ〜２００μｍ程度の厚みで構成され、その表面に被覆する弾性体は、ポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で厚みを１００μｍ〜６００μｍ程度で形成され、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定される。このように弾性ベルト部材を採用することにより、好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６５】
そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等を３〜５μｍ厚みでコーティングあるいは３〜１０μｍ厚みのチューブを被覆して対応することにより、クリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６６】
更に好ましい弾性変形を容易にするために被覆する弾性体をポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム素材を所要の発泡率で発泡させた発泡材で形成し、その発泡材の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜６０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２５度相当）に設定する。このことにより、更に好ましい弾性変形が得られ、更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６７】
そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等で３〜１０μｍ厚みのチューブを被覆して対応し、発泡状態のセルを被覆した表層を形成していてクリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６８】
また、図１０に示す表面に弾性体８２ｂを被覆して現像剤を担持して移動する弾性ベルト部材８２と、それに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード８３と、そのクリーニングブレード８３の押圧摺接する部位で弾性ベルト部材８２の内部からバックアップして弾性ベルト部材８２を直線移動ガイドするバックアップローラ（ガイド部材）８４とから成るクリーニング構成においても、クリーニングブレード８３の接触面が成す角度θに対し、弾性ベルト部材８２の表面に被覆した弾性体８２ｂの弾性変形部位の立ち上がり角度αが、α＞θなる関係で構成される。この場合において、弾性ベルト部材８２は、図９の構成の場合と同一内容である。また、ガイド部材としてのバックアップローラ８４は、弾性ベルト部材８２と等速で回転するローラ部材で構成し、弾性ベルト部材８２の移動抵抗を軽減する構造になっているが、回転するローラ部材が必須ではなく非回転なローラ部材であっても良く、例えば単純な平坦な固定部材であっても良い。好ましくは弾性ベルト部材８２が摺動移動する部位に摩擦抵抗を軽減させるために当該部材の素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を被覆して構成すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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した図である。
【図２】画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図３】コンパクションローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図である。
【図４】現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図である。
【図５】像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図６】中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図７】弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【図８】クリーニング部位でのブレードの角度、押圧力関係、メカニズムを説明する要部拡大図である。
【図９】ベルトの巻き掛け部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【図１０】ベルトの直線移動部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ・・・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・・・潜像イレーサ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、１８Ｙ・・・現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・コンパクションローラ、２３Ｙ・・・コンパクションローラクリーニングブレード、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像ユニット、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・現像剤供給ローラ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３３Ｙ・・・規制ブレード、２１Ｙ、３４Ｙ・・・撹拌ローラ、４０・・・中間転写体、４１、４２・・・ベルト駆動ローラ、４３・・・中間転写体コンパクションローラ、４４・・・中間転写体コンパクションローラクリーニングブレード、４５・・・現像剤回収部、４６・・・中間転写体クリーニングブレード、４７・・・現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・中間転写体スクイーズユニット、５３Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラ、５４Ｙ・・・中間転写体スクイーズバックアップローラ、５５Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード、５６Ｙ・・・現像剤回収部、６０・・・二次転写ユニット、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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上に形成した潜像を液体現像剤用現像装置により現像して像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。
【０００３】
現像剤を構成するキャリア液は、粒子径１μｍ前後のトナー粒子の飛散防止の他に、トナー粒子を帯電状態にさせ、さらに均一分散状態にする機能を有し、現像や転写工程では、トナー粒子が電界作用で容易に移動できるようにするための役割も担っている。このように、キャリア液はトナー保存、トナー搬送、現像、転写工程で必要な成分であるが、非画像領域にも付着し、現像後の過剰なキャリア液は転写乱れ等を引き起こす原因となる。そのため、通常、感光体上、中間転写体上の現像剤に対してキャリア液の除去（スクイーズ）することが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、現像ローラなどのローラ上において、キャリア液に一様分散したトナー粒子をバイアス印加することでローラ表面側に移動させて凝集させることが行われている。また、湿式画像形成装置においては、中間転写ベルト、さらには二次転写ベルトを使用した場合、ベルト表面に付着した液体現像剤（キャリア液と固形分）をクリーニングブレードにより除去することが行われている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９６９１８号公報
【特許文献２】特開２０００−５６５７６号公報
【特許文献３】特開２００２−１８９３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような液体現像剤を用いた画像形成装置におけるクリーニング構造として、ウレタンゴムにより形成したクリーニングブレードを被クリーニング部材上に摺接させてクリーニングする構造は、堅い表面を有する像担持体などに対してはある程度有効であるものの、弾性表面を有する現像ローラなどのクリーニングに対しては効率的なクリーニングを達成することが難しかった。特に、キャリアに一様分散したトナーを担持した現像ローラにコンパクションローラまたはコロナ放電器から電界印加してトナーを現像ローラ側に移動させて凝集させた、コンパクションされた現像剤のクリーニングを行う現像ローラのクリーニングには非常に困難が伴う。現像ローラのみならず、画像形成装置の各所に配置された表面が弾性を有するローラに対するクリーニングは、クリーニング条件が厳しく、なかなか効率的なクリーニングが難しいという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、像担持体上に形成した潜像を現像ローラにより現像して前記像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、前記中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置において、弾性表層を有する前記現像ローラを用い、前記現像ローラクリーニングブレードを前記現像ローラに当接させてクリーニングを行うと共に、前記現像ローラにはコンパクション機構を設け、前記現像ローラクリーニングブレードの突端が前記現像ローラに押圧摺接する押圧摺接点における前記現像ローラの母線に垂直な垂直線に対して前記現像ローラクリーニングブレードの接触面が成す角度をθとし、前記現像ローラに前記現像ローラクリーニングブレードが押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるように前記現像ローラの硬度と前記現像ローラクリーニングブレードの押圧摺接姿勢を関係付けることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置において、θは６°〜３０°であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体現像剤のトナー帯電極性と逆極性のバイアスによりトナー粒子を中間転写体側に押しつけてコンパクション状態にした後においてでも、現像ローラの弾性層を弾性変形による凹凸部を形成させ、クリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が現像ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて、良好なクリーニング機能を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、二次転写部６０は、画像形成装置の上部に配置されている。
【０００９】
画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、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し、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ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、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００１０】
現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給する現像剤供給ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。
【００１１】
中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体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、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【００１２】
二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体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、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。そして、二次転写ローラ６１を配置した転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。
【００１３】
さらに、経路シート材搬送経路Ｌの前方には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体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に融着させ定着させる。
【００１４】
また、ベルト駆動ローラ４１と共に二次転写ユニット６０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、中間転写体４０に当接するように中間転写体コンパクションローラ４３が対向配置され、その中間転写体コンパクションローラ４３より中間転写体４０の移動方向下流側に、中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７からなるクリーニング装置が配置されている。そして、この中間転写体コンパクションローラ４３の外周には中間転写体コンパクションローラクリーニングブレード４４、現像剤回収部４５が対向配置され、中間転写体コンパクションローラ４３には、中間転写体４０上の残留トナーを中間転写体４０に押し付ける極性のバイアスが印加される。
【００１５】
次に、画像形成部及び現像ユニットについて説明する。図２は画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図３はコンパクションローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図、図４は現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図、図５は像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図、図６は中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の画像形成部及び現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像ユニットに基づいて説明する。
【００１６】
画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、潜像イレーサ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成である像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、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。そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙ、コンパクションローラ２２Ｙが配置され、液体現像剤容器３１Ｙの中に液体現像剤攪拌ローラ３４Ｙ、現像剤供給ローラ３２Ｙが収容されている。また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、バックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５Ｙ、現像剤回収部５６Ｙからなる中間転写体スクイーズ装置５２Ｙが配置されている。
【００１７】
像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅約３２０ｍｍより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電ローラ１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置からトナー帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電ローラ１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、帯電ローラ１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。
【００１８】
現像ユニット３０Ｙは、コンパクションローラ２２Ｙ、キャリア内にトナーを概略重量比２５％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙ、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ２０Ｙに供給するための現像剤供給ローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙと攪拌ローラ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションローラ２２Ｙ、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ブレード２１Ｙを有する。
【００１９】
現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、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。
【００２０】
現像剤供給ローラ３２Ｙは、円筒状の部材であり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転し、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ックスローラである。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。攪拌ローラ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。
【００２１】
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、アニロッ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、その際の規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。
【００２２】
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。
【００２３】
コンパクションローラ２２Ｙは、円筒状の部材で、図３に示すように現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体２２−１Ｙを被覆して構成した弾性ローラの形態であり、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をし、例えば図２に示すように現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転する。コンパクションローラ２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有し、現像ローラ２０Ｙによって搬送された現像剤は、図２及び図３に示すようにコンパクションローラ２２Ｙが摺接してニップを形成するコンパクション部位でコンパクションローラ２２Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界を印加する。このコンパクションの電界印加手段は、図２に示すローラに代えコロナ放電器からのコロナ放電であっても良い。
【００２４】
このコンパクションローラ２２Ｙにより、図３に示すようにキャリアＣに一様分散したトナーＴを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させ、所謂コンパクション状態Ｔ′を形成し、また、キャリアＣの一部とコンパクションされなかった若干のトナーＴ″を担持して図中矢印方向に回転してコンパクションローラクリーニングブレード２３Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤と合流して再利用される。一方、現像ローラ２０Ｙに担持されてコンパクションされた現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが像担持体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、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リザーバ３１Ｙ内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態ではない。
【００２５】
像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像器２０Ｙの下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２及び図５に示すように表面に弾性体１３−１Ｙを被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、図５に示すように像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリア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Ｃの回収能力は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び像担持体１０Ｙ表面の周速度に対する像担持体スクイーズローラ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、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。
【００２６】
本実施形態では、一例として図５に示すように像担持体スクイーズローラ１３Ｙを像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから重量比５〜１０％程度の余剰キャリアＣを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、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。像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリアＣ及び不要なカブリトナーＴ″はクリーニングブレード１４Ｙの作用によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙから現像剤回収部１５Ｙに回収してプールされる。尚、この回収した余剰なキャリアＣ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した像担持体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。
【００２７】
一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、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体４０から像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現象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像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、クリーニングブレード１７（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって像担持体から回収してプールされる。
【００２８】
中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、一次転写部５０Ｙの下流側に配置され、中間転写体４０上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものであり、一次転写部５０Ｙで中間転写体４０に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）のキャリア量が前述した終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階で、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤の望ましい分散状態の概略トナー重量比で４０％〜６０％程度に至っていない場合に、中間転写体４０から更に余剰キャリアを除去する手段として設けられている。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、像担持体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３Ｙと対向配置されるバックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５Ｙ及び現像剤回収部５６Ｙから構成され、図６に示すように中間転写体４０に一次転写された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収する機能を有する。現像剤回収部５６Ｙは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｍで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。
【００２９】
余剰キャリアの回収能力は、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙの回転方向及び中間転写体４０の移動速度に対する中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ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、中間転写体４０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。本実施形態では、一例として中間転写体スクイーズローラ５３Ｙを中間転写体４０に対して略同一周速度でウィズ回転させ、中間転写体４０に一次転写された現像剤から重量比５〜１０％程度の余剰キャリア及びカブリトナーを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、中間転写体４０のトナー像への外乱作用を抑制している。
【００３０】
なお、１色目の中間転写体スクイーズ部位では初回中間転写体スクイーズ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が転写されて色重ねされているので中間転写体４０から中間転写体スクイーズローラ５３Ｙへトナーが移行した場合のトナーは混色して余剰キャリアとともに中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに担持されて移動し、クリーニングブレードの作用によって中間転写体スクイーズローラ５３Ｙから回収してプールされる。また、上述した中間転写体スクイーズ行程上流側の一次転写部位の像担持体４０によるスクイーズ能力及び像担持体スクイーズローラ５３Ｙのスクイーズ能力が充分な能力をもって行われる場合には、必ずしも全ての一次転写行程の下流側に中間転写体スクイーズ装置を設ける必要はない。
【００３１】
次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、画像形成部及び現像ユニットに関しては、４つの画像形成部及び現像ユニットのうちイエローの画像形成部及び現像ユニット３０Ｙを例にとり説明する。
【００３２】
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、この液体現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌され、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から汲み上げられる。本実施形態のキャリア内にトナーを分散させた現像剤を用いる液体現像画像形成装置では、概略重量比でキャリア７５％の中にトナー２５％を分散させた現像剤を用いていて、種々のプロセス行程を経て画像形成して終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階では、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために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。初期的に現像剤容器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％程度に分散した状態であるが、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像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化していて、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。
【００３３】
そこで、本実施形態では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を攪拌する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を現像剤容器３１Ｙに設け、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カートリッジから所定量補充し、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カートリッジからキャリアを所定量補充して概略トナー重量比２５％程度にコントロールするとともに現像剤容器３１Ｙの内部で攪拌して一様分散状態にしている。
【００３４】
規制ブレード３３Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に当接し、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に形成されたアニロックスパターンの凹凸の溝内に液体現像剤を残しその他の余分な液体現像剤を掻き取って、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤量を規制する。このような規制によって、現像ローラ２０Ｙへ塗布される液体現像剤の膜厚が約６μｍとなるように定量化される。規制ブレード３３Ｙにより掻き取られた液体現像剤は、重力によって現像剤容器３１Ｙに落下し戻され、規制ブレード３３Ｙにより掻き取られなかった液体現像剤は、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面の凹凸の溝内に収容され、現像ローラ２０Ｙに圧接することで、現像ローラ２０Ｙの表面に塗布される。
【００３５】
現像剤供給ローラ３２Ｙによって液体現像剤を塗布された現像ローラ２０Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙとのニップ部下流でコンパクションローラ２２Ｙに当接する。現像ローラ２０Ｙには約＋４００Ｖのバイアスが印加されており、コンパクションローラ２２Ｙには、現像ローラ２０Ｙより高く、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。例えば、コンパクションローラ２２Ｙには、約＋６００Ｖのバイアスが印加される。このため現像ローラ２０Ｙ上の液体現像剤中のトナー粒子は、図３に示すようにコンパクションローラ２２Ｙとのニップを通過する際に、現像ローラ２０Ｙ側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、像担持体１０Ｙでの現像の際、トナー粒子は、現像ローラ２０Ｙから像担持体１０Ｙへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。
【００３６】
像担持体１０Ｙはアモルファスシリコン製であり、現像ローラ２０Ｙとのニップ部上流で耐電ローラ１１Ｙにより表面を約＋６００Ｖに帯電させられた後、露光ユニット１２Ｙにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ２０Ｙに印加されているバイアス＋４００Ｖと像担持体１０Ｙ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界に従い、図４に示すように選択的にトナー粒子Ｔが像担持体１０Ｙ上の画像部へと移動し、これにより、像担持体１０Ｙ上にトナー画像が形成される。また、キャリア液Ｃは電界の影響を受けないため、図４に示すように現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの両方に付着する。現像ニップ部を通過した像担持体１０Ｙは、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ部を通過し、図５に示すように余剰なキャリア液Ｃが除去され、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理がなされる。
【００３７】
次に像担持体１０Ｙは、一次転写５０Ｙにおいて中間転写体４０とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写体４０への一次転写が行われる。一次転写ローラ５１Ｙには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖが印加されることにより、像担持体１０Ｙ上からトナーは中間転写体４０に一次転写され、像担持体１０Ｙにキャリア液のみが残る。一次転写部より像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、一次転写後の、像担持体１０Ｙはランプ等から成る潜像イレーサ１６Ｙによって静電潜像が消去され、像担持体１０Ｙ上に残ったキャリア液は、像担持体クリーニングブレード１７Ｙにより掻き取られ、現像剤回収部１８Ｙで回収される。
【００３８】
一次転写部５０Ｙで中間転写体４０上に一次転写されたトナー画像は、中間転写体４０上で余剰キャリアをかきとるために中間転写体スクイーズ装置５２Ｙを通過する。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙの中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには＋４００Ｖ、中間転写体スクイーズバックアップローラ５４Ｙには＋２００Ｖが印加されており、トナー粒子を中間転写体４０側に押し付けるような電界を発生させている。このため中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには、図６に示すようにトナー粒子は回収されず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写体４０と中間転写体スクイーズローラ５３Ｙとの間での泣き別れにより回収される。
【００３９】
中間転写体４０上のトナー画像は次に二次転写ユニット６０へと進み、中間転写体４０と二次転写ローラ６１とのニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット６０において、二次転写ローラ６１には−１２００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ４１には＋２００Ｖがそれぞれ印加されており、これにより中間転写体４０上のトナー画像は用紙等の記録媒体に転写される。
【００４０】
二次転写ユニット６０を通過後、中間転写体４０は、テンションローラ４２の巻きかけ部へと進み、中間転写体コンパクションローラ４３によりトナー粒子が中間転写体４０側に押し付けられ、さらに、中間転写体クリーニングブレード４６により中間転写体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。
【００４１】
次に、二次転写ローラ６１のスクイーズ機能について説明する。中間転写体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せてシート材を供給し、該トナー画像をシート材に二次転写して図示省略した定着行程へと進めて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、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。本実施形態二次転写ローラ６１は、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、複数の感光体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中間転写体４０に採用した弾性ベルトと同様の目的で表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。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から現像剤を回収してプールされる。尚、このプールした現像剤は混色状態のものであり、紙粉等の異物も含んでいる場合がある。
【００４２】
次に、中間転写体４０のクリーニング装置について説明する。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ラ６１に転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写体４０上に残る。また、通常の二次転写行程においても中間転写体上４０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。この二種の不要トナー像は次の画像形成のために中間転写体４０に当接するように配置された中間転写体コンパクションローラ４３、その中間転写体コンパクションローラ４３より中間転写体４０の移動方向下流側に配置された中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７によって回収してプールされる。このとき、中間転写体コンパクションローラ４３には、中間転写体４０上の残留トナーを中間転写体４０に押し付けるようなバイアスが印加される。
【００４３】
次に、弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する。図７は弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図、図８はクリーニング部位でのブレードの角度、押圧力関係、メカニズムを説明する要部拡大図であり、７１は弾性ローラ、７１ａはローラ基材、７１ｂは弾性体、７２はクリーニングブレード、７２ａはブレード基材、７２ｂはブレード表層を示す。
【００４４】
上記本実施形態の各所に配置された弾性ローラの現像剤クリーニングにおけるクリーニング条件は、キャリアに一様分散したトナーを担持した現像ローラ２０Ｙにコンパクションローラ２２Ｙまたはコロナ放電器から電界印加してトナーを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させた、所謂コンパクションされた現像剤のクリーニングを行う現像ローラ２０Ｙのクリーニングが最も厳しい。
【００４５】
一方、トナー粒子の平均粒径（個数平均）が１μｍ程度であるに対して、このような弾性ローラの表面は、その表面粗さＲｚが２μｍ程度と、トナー粒子の平均粒径に比べて粗い。このため、トナー粒子一個一個が弾性ローラの表面上で孤立して存在する場合には、一個一個のトナー粒子をクリーニングすることは難しいが、コンパクションによって、トナー粒子複数個がまとまった状態となっていると、本発明のクリーニング方法によりクリーニングしやすい、という側面もある。
【００４６】
以下、表面に弾性体を被覆した現像ローラ２０Ｙのコンパクションされた現像剤クリーニングを一例にして説明するが、他の部位に配置された弾性ローラの現像剤クリーニングに関しても作用・効果は適用されるものである。
【００４７】
図７において、クリーニングブレード７２の先端エッジによって弾性ローラ７１の弾性体７１ｂを押圧すると、図示のように押圧部位では弾性体７１ｂが凹み７３、この凹んだ体積分は体積移動して弾性ローラ７１の回転方向上流側に円形基準径より突出した凸らみ７４を形成する弾性変形をする。固定されたクリーニングブレード７２に対して弾性ローラ７１を図示矢印方向に回転させると、弾性体７１ｂ表面に担持された現像剤のトナー粒子Ｔは、弾性体７１ｂの円形基準径から凸らみ部位への移行部位７５では周方向に圧縮応力を受け、更に凸らみ突端部位に移行するに従って弾性体７１ｂの伸びによって周方向に開放状態になる。そのため、この周方向への圧縮及び開放のストレスからトナー粒子Ｔは、弾性体７１ｂ表面への付着力が低下した状態でクリーニングブレード７２が押圧摺接する部位に突入して弾性体７１ｂ表面から離脱し易くなっているので、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００４８】
図８において、弾性ローラ７１の弾性体７１ｂをＰ（図中Ｐの方向は押圧摺接に対して弾性体７１ｂが発する反力の方向）なる押圧摺接力でクリーニングブレード７２は弾性体７１ｂ表面を押圧摺接して上述のメカニズムで弾性体７１ｂを図示の如く弾性変形させる。この弾性体７１ｂの弾性変形形状は、弾性体７１ｂの弾性硬度とクリーニングブレード７２の硬度、または当接姿勢の相対的な関係によって決定付けられる。
【００４９】
クリーニングブレード７２の突端が弾性ローラ７１に押圧摺接した押圧摺接点における弾性ローラ７１の母線（回転軸を通る中心線）φに垂直な垂直線（弾性ローラ７１の外周の接線と平行となる線）νに対してクリーニングブレード７２の接触面が成す角度をθとし、弾性ローラ７１にクリーニングブレード７２が押圧摺接して弾性体７１ｂを弾性変形させ、該弾性７１ｂの変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線νと成す角度をαとすると、弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して角度αは大きくなり、逆に硬さに比例して角度αは小さく、弾性ローラ７１が剛体ローラの場合には、α＝０°になる。このように弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して上記弾性体７１ｂの弾性変形量が大きくなることにより、上述の弾性ローラ７１表面に担持した現像剤に対する周方向への圧縮及び開放のストレスが大きくなって、トナー粒子の弾性体７１ｂの表面への付着力が低下して弾性体７１ｂの表面から離脱し易くなり、弾性体硬度を低下させると良好なクリーニング機能得ることができる。
【００５０】
一方、クリーニングブレード７２はリジッドな剛体であっても良いし弾性体であっても良いが、所望の押圧摺接力を構成するには、リジッドな剛体の場合に押圧摺接力を構成するためのメカニズムが必要になるが、弾性体の場合にはクリーニングブレード７２の撓み量に応じて押圧摺接力を構成することが可能であり構造がシンプルである。本実施例ではこのシンプルな弾性体クリーニングブレード７２の構造を例にして図示説明をするが、基本は弾性ローラの弾性体の硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高く、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力Ｐの大きさに応じて弾性変形するものである。
【００５１】
図８において、この弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力Ｐの大きさに応じて変形した状態で図示矢印の方向に弾性ローラを回転させると、弾性体７１ｂの弾性変形部位の立ち上がり形状に垂直な方向にクリーニングブレード７２に向かってＦなる力が作用する。Ｐ及びＦから弾性ローラ７１の回転負荷は、母線φに垂直方向に作用するｆ及びｑである。ここで、ｆ＝Ｆcos β、β＝９０−αであり、ｑは、クリーニングブレード７２が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに押圧摺接して弾性ローラ７１が回転し、この摺接部位における弾性部材とクリーニングブレード７２の摩擦力の回転負荷方向：押圧摺接点における母線φに垂直方向に作用する力である。また、Ｆが作用する方向は、弾性体７１ｂの弾性変形部位の立ち上がり形状に垂直な方向であるが、この力の大きさはｑと同様にクリーニングブレード７２と弾性部材の摩擦力によって左右される。
【００５２】
クリーニングブレード７２が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに押圧する線圧力は、１０ｇｆ／ｃｍ以下では擦り抜けなどのクリーニング不良が発生し、また８０ｇｆ／ｃｍ以上では駆動トルクが大きくなってしまうので、１０〜８０ｇｆ／ｃｍの範囲が好ましい。特に、好ましい線圧力は４０ｇｆ／ｃｍである。
【００５３】
実施例１として、弾性体７１ｂは、ポリウレタンゴム、ウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定すると好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００５４】
実施例２として、更に好ましい弾性変形を容易にするために弾性体７１ｂをポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム素材を所要の発泡率で発泡させた発泡材で形成し、その発泡材の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜５０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２０度相当）に設定すると更に好ましい弾性変形が得られ、更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等で３〜１０μｍの厚みのチューブを被覆して対応し、発泡状態のセルを被覆した表層を形成する。このことにより、クリーニングブレード７２が押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。チューブ被覆を施した表層の硬度は、ＡＳＫＥＲ Ｃ４０〜６０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２５度相当）に設定すると好ましい。
【００５５】
実施例３として、弾性体７１ｂは、ポリウレタンゴム、ウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定すると好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等を３〜５μｍの厚みにコーティングあるいは３〜１０μｍの厚みのチューブを被覆して対応する。このことにより、クリーニングブレード７２が押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて良好なクリーニング機能を発揮することができる。コーティング或いはチューブ被覆を施した表層の硬度は、ＪＩＳ Ａ３５〜５５度に設定すると好ましい。
【００５６】
また、実施例４は、弾性体７１ｂとして、ローラ内径から外径に向かうに従って、低密度の発泡部（フォーム部）から、当該発泡部と同様の素材で高密度の非発泡部（ソリッド表層部）となるものを用いる。このような弾性体７１ｂは、フォーム部とソリッド表層部とが同一物質の連続相からなり、これらの間に実質的な界面が存在しない。発泡部材としては、軟質フォーム材料が好適であり、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、エラストマーフォーム、ゴムフォーム等を用いることができる。ソリッド表層部の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜５０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２０度相当）に設定すると好ましい弾性変形が得られる。なお、発泡部材の製法としては、反応射出成形法以外にも、気体混入法、発泡剤分解法、溶剤気散法、化学反応法、焼結法、溶出法等を用いることができる。より詳しくは、例えば、特開平５−４６０２０号公報の記載を参照することできる。
【００５７】
次に弾性ローラの回転負荷を軽減させる手段として、クリーニングブレード７２側の対策について説明する。
【００５８】
実施例１として、弾性体からなるクリーニングブレード７２をポリウレタンゴムで形成し、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ６０〜１００度に設定する。このことにより好ましい弾性変形をして所望の押圧摺接力を得ることができる。即ち、上述した弾性ローラ７１の弾性体７１ｂの硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高くすることにより、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂを押圧摺接力に応じて変形させる。そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を弾性体７１ｂとの押圧摺接面に固着して対応しているが、上記の如く弾性ローラ７１表面に摩擦低減策が施されている場合には、この対応策は必須ではない。尚、クリーニングブレード７２の硬度に関してゴム硬度がＪＩＳ Ａ６０度未満でも所望の厚みをもって押圧摺接力を得ることは可能であるが、押圧摺接部位で微振動：ビビリが発生して好ましくない。
【００５９】
実施例２として、リジッドな剛体のクリーニングブレード７２をステンレス板で形成し、図示省略したバネなどの押圧手段によって所望の押圧摺接力を構成する。このことにより上述した弾性ローラ７１の弾性体の硬度よりクリーニングブレード７２の硬度が相対的に高くして、一義的に弾性ローラ７１の弾性体７１ｂが押圧摺接力に応じて変形させるものである。そして、当該ステンレス板表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ステンレス板素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を弾性体との押圧摺接面に固着して対応しているが、上記の如く弾性ローラ表面に摩擦低減策が施されている場合には、この対応策は必須ではない。
【００６０】
角度θ及びαは、次のような値に設定される。角度θはクリーニングブレード７２の突端部位が弾性ローラ７１の弾性体７１ｂに優位に押圧摺接して突端部位の押圧摺接力が最も大きくなる様に設定していて、具体的には６°〜３０°の範囲に設定すると好ましい現像剤のクリーニング特性を得ることができる。ここで、６°未満にすると、突端部位より離れた部位の押圧摺接力が大きくなる所謂腹当て状態の押圧摺接になり、突端部位の押圧摺接力が減少して好ましいクリーニング特性が発揮できない。一方、３０°を超える角度になると、クリーニングブレード７２の突端部位の押圧摺接力が極めて集中的に作用して弾性体７１ｂがクサビ状の変形をする構成になり、弾性ローラ７１の回転負荷が大きくなるので好ましくない。
【００６１】
また、角度αは、弾性ローラ７１の弾性体硬度の柔らかさに比例して大きくなり、逆に硬さに比例して小さく、リジッドな剛体ローラの場合にはθ＝０°になる。即ち、図８に示すα＞θなる関係になるように弾性ローラ７１の硬度とクリーニングブレード７２の押圧摺接姿勢を関係付けると、好ましい現像剤のクリーニング特性を得ることができる。逆に、α＜θなる関係になるように弾性ローラ７１の硬度とクリーニングブレード７２の押圧摺接姿勢を関係付けると、弾性ローラ７１の回転負荷が増大して好ましくない。
【００６２】
次に、弾性ベルト部材を用いた中間転写体のクリーニングメカニズムについて説明する。図９はベルトの巻き掛け部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図、図１０はベルトの直線移動部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。図中、８１はローラ部材、８２は弾性ベルト部材、８２ａはベルト基材、８２ｂは弾性体、８３はクリーニングブレード、８３ａは表層、８４はバックアップローラを示す。
【００６３】
図１における中間転写体４０、テンションローラ４２、中間転写体クリーニングブレード４６からなるクリーニング構成、すなわち、図９に示す表面に弾性体８２ｂを被覆して現像剤を担持して移動する弾性ベルト部材８２と、それを巻きかけて回転して弾性ベルト部材８２を移動ガイドするローラ部材８１と、弾性ベルト部材８２に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード８３とから成るクリーニング構成においても、図８により説明したと同様に、クリーニングブレード８３の接触面が成す角度θに対し、弾性ベルト部材８２の表面に被覆した弾性体８２ｂの弾性変形部位の立ち上がり角度αが、α＞θなる関係で構成される。
【００６４】
このように複数の像担持体（感光体）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中間転写体には、二次転写行程においてシート材にトナー像を転写するに当たって、シート材表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、弾性ベルト部材を採用している。この場合の弾性ベルト部材のベルト基体は、屈曲耐久性に優れるとともにベルトテンションによる伸びが少なくて弾性体を被覆する被覆工程で加熱工程があっても耐熱特性に優れるポリイミド材やニッケル電柱管あるいはステンレス管等により５０μｍ〜２００μｍ程度の厚みで構成され、その表面に被覆する弾性体は、ポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム硬度をコントロールし易いゴム素材で厚みを１００μｍ〜６００μｍ程度で形成され、そのゴム硬度はＪＩＳ Ａ３０〜５０度に設定される。このように弾性ベルト部材を採用することにより、好ましい弾性変形が得られ、良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６５】
そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等を３〜５μｍ厚みでコーティングあるいは３〜１０μｍ厚みのチューブを被覆して対応することにより、クリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６６】
更に好ましい弾性変形を容易にするために被覆する弾性体をポリウレタンゴム、またはシリコンゴム、あるいはＮＢＲなどのゴム素材を所要の発泡率で発泡させた発泡材で形成し、その発泡材の硬度はＡＳＫＥＲ Ｃ３０〜６０度（ＪＩＳ Ａ１０〜２５度相当）に設定する。このことにより、更に好ましい弾性変形が得られ、更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６７】
そして、当該ゴム表面の摩擦係数を軽減する手段として、当該ゴム素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂、あるいはナイロン系の樹脂等で３〜１０μｍ厚みのチューブを被覆して対応し、発泡状態のセルを被覆した表層を形成していてクリーニングブレードが押圧摺接する摩擦力を低減するとともに、トナー粒子が弾性ローラ表面に付着担持される付着力も低減させて更に良好なクリーニング機能を発揮することができる。
【００６８】
また、図１０に示す表面に弾性体８２ｂを被覆して現像剤を担持して移動する弾性ベルト部材８２と、それに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード８３と、そのクリーニングブレード８３の押圧摺接する部位で弾性ベルト部材８２の内部からバックアップして弾性ベルト部材８２を直線移動ガイドするバックアップローラ（ガイド部材）８４とから成るクリーニング構成においても、クリーニングブレード８３の接触面が成す角度θに対し、弾性ベルト部材８２の表面に被覆した弾性体８２ｂの弾性変形部位の立ち上がり角度αが、α＞θなる関係で構成される。この場合において、弾性ベルト部材８２は、図９の構成の場合と同一内容である。また、ガイド部材としてのバックアップローラ８４は、弾性ベルト部材８２と等速で回転するローラ部材で構成し、弾性ベルト部材８２の移動抵抗を軽減する構造になっているが、回転するローラ部材が必須ではなく非回転なローラ部材であっても良く、例えば単純な平坦な固定部材であっても良い。好ましくは弾性ベルト部材８２が摺動移動する部位に摩擦抵抗を軽減させるために当該部材の素材より摩擦係数の小さなＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのフッ素系の樹脂等を被覆して構成すると良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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した図である。
【図２】画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図３】コンパクションローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図である。
【図４】現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図である。
【図５】像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図６】中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。
【図７】弾性ローラ部材のクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【図８】クリーニング部位でのブレードの角度、押圧力関係、メカニズムを説明する要部拡大図である。
【図９】ベルトの巻き掛け部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【図１０】ベルトの直線移動部で行うクリーニングメカニズムを説明する要部拡大図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ・・・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・・・潜像イレーサ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、１８Ｙ・・・現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・コンパクションローラ、２３Ｙ・・・コンパクションローラクリーニングブレード、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像ユニット、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・現像剤供給ローラ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３３Ｙ・・・規制ブレード、２１Ｙ、３４Ｙ・・・撹拌ローラ、４０・・・中間転写体、４１、４２・・・ベルト駆動ローラ、４３・・・中間転写体コンパクションローラ、４４・・・中間転写体コンパクションローラクリーニングブレード、４５・・・現像剤回収部、４６・・・中間転写体クリーニングブレード、４７・・・現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・中間転写体スクイーズユニット、５３Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラ、５４Ｙ・・・中間転写体スクイーズバックアップローラ、５５Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード、５６Ｙ・・・現像剤回収部、６０・・・二次転写ユニット、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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成した潜像を現像ローラにより現像して前記像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、前記中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置において、
弾性表層を有する前記現像ローラを用い、前記現像ローラクリーニングブレードを前記現像ローラに当接させてクリーニングを行うと共に、前記現像ローラにはコンパクション機構を設け、前記現像ローラクリーニングブレードの突端が前記現像ローラに押圧摺接する押圧摺接点における前記現像ローラの母線に垂直な垂直線に対して前記現像ローラクリーニングブレードの接触面が成す角度をθとし、前記現像ローラに前記現像ローラクリーニングブレードが押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるように前記現像ローラの硬度と前記現像ローラクリーニングブレードの押圧摺接姿勢を関係付けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
θは６°〜３０°であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体上に形成した潜像を現像ローラにより現像して前記像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、前記中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置において、
弾性表層を有する前記現像ローラを用い、前記現像ローラクリーニングブレードを前記現像ローラに当接させてクリーニングを行うと共に、前記現像ローラにはコンパクション機構を設け、前記現像ローラクリーニングブレードの突端が前記現像ローラに押圧摺接する押圧摺接点における前記現像ローラの母線に垂直な垂直線に対して前記現像ローラクリーニングブレードの接触面が成す角度をθとし、前記現像ローラに前記現像ローラクリーニングブレードが押圧摺接して該弾性表層を弾性変形させ、該弾性表層の変形部位の立ち上がり形状が前記垂直線と成す角度をαとするとき、α＞θなる関係となるように前記現像ローラの硬度と前記現像ローラクリーニングブレードの押圧摺接姿勢を関係付けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
θは６°〜３０°であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１２１３９６（Ｐ２００７−１２１３９６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０９６５０（Ｐ２００５−３０９６５０）
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【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１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２５日（２００５．１０．２５）
【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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