JP2002296995A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体現像方式の画像形成装置において、クリー
ニング液をリサイクル可能とし、画像装置全体の構成を
簡便化しコストダウンを図る。 【解決手段】クリーニングトナーを含む使用済みのクリ
ーニング液を、内ハウジング底面の傾斜を利用して速や
かに排出容器に移動させ、トナーとクリーニング液に速
やかに分離しクリーニング液だけを液抜き用の穴を通じ
てクリーニング液塗布手段に向けて再度供給しクリーニ
ング液をリサイクル使用する。また、排出容器には沈殿
したトナーを貯めるので、トナーの回収容器として利用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体現像方式を用
いた画像形成装置において現像剤の転写後も感光体ドラ
ム表面に残留するトナーを感光体ドラムの周囲に配設し
たクリーニング塗布ローラとクリーニングローラとで除
去するクリーニング装置を備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真による画像形成装置では画像の
高解像度化に伴ってキャリア液体中にトナー粒子を分散
させた液体現像剤を使用した液体現像法が採用される例
が増えてきつつある。液体現像剤は例えば特開昭６２−
８９９７１等に記載される現像剤が挙げられる。これな
どは、脂肪族炭化水素系溶剤の如く電気抵抗が高く、か
つ誘電率の低い電気絶縁性キャリア液中に結着剤、着色
剤、添加剤等を含有してなるトナー粒子を分散させたも
のである。結着剤として天然または合成樹脂、着色剤と
して顔料または染料、添加剤として金属石鹸などの分散
剤を各々キャリア液に混合し、均一に混練して、不揮発
分が１〜２０ｗｔ％程度の濃縮トナーを調整し、次いで
この濃縮トナーを不揮発分０．１〜５ｗｔ％程度に調整
するものである。トナー粒子径は０．５〜２μｍ前後で
ある。

【０００３】液体現像方式には下記の長所が挙げられ
る。 （１）トナー粒子径が微細である。即ち、乾式現像法に
おける粉末トナーは高画質化のために粒子径が６〜７μ
ｍまで小粒径化が進んではいるが、液体現像剤中のトナ
ー粒子は粉末トナーに比べ更に１／１０程度の微小化が
可能であり、乾式現像に比べ極めて高細密な画像が得ら
れる。 （２）トナー透明性が高い。即ち粉末トナーに比べて透
明性が高いためフルカラー現像において彩度の豊かな画
像が得られる。 （３）トナー飛散が無い。

【０００４】液体現像方式ではトナーの現像、転写、ク
リーニングを通じて現像剤中のトナー粒子だけがキャリ
ア液から完全に分離して感光体表面に転移することはあ
りえずトナー粒子を囲った状態で微少のキャリア液も協
動している。その為に、液体現像画像形成装置のクリー
ニング装置においては通常の粉体トナーの除去に用いら
れるクリーニング用ブレードでは、キャリア液の付着力
の為にブレードエッジ面の残留トナーを完全に落下、除
去ずることが困難である。この状態でキャリア液が乾燥
するとブレードエッジ面にトナーが凝固するのでクリー
ニング不良を生ずると言う問題がある。

【０００５】従来から、キャリア液を含め未転写の残留
トナーを完全に除去するための種々の対策が講じられて
きた。例えば特開平６−２３０７０４においては感光体
の表面に現像液を供給する手段と、クリーニングフォー
ムローラ（本願のクリーニング液塗布手段に相当）と、
クリーニングブレードとを具えた湿式静電複写装置にお
いて、クリーニングフォームローラの下流側に位置して
クリーニングフォームローラとクリーニングブレードと
の間にクリーニングブレードより薄い感光体の現像液を
掻取る掻取ブレードを設けたことを特徴とするクリーニ
ング装置が提案されている。クリーニングフォームロー
ラにはクリーニング液が塗布されて感光体表面の清浄効
果を高めている。ところが、上記構成のクリーニング装
置においてはトナーやクリーニング液が除去できるもの
の、画像形成を繰り返す内にクリーニング液を補充する
必要がある。その結果クリーニング液の使用量が増大す
るので、クリーニング液の新規供給手段や、使用後のク
リーニング液の廃棄手段が必要となり、装置全体の機構
が複雑になりコストアップを招いたり、スペース確保な
どの問題があり問題であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】。そこで本発明の第一
の目的は、液体現像方式の画像形成装置において前記の
ようなクリーニング装置のもつ問題を解消し、使用済み
のクリーニング液をリサイクル使用できる画像形成装置
を提供することにある。更に本発明の第二の目的は画像
形成装置全体の構成を簡素化しコストダウンすることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１の発明は液体現像装置とトナー転写後の感
光体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置とを
備えた画像形成装置においてクリーニング装置が、感光
体表面にクリーニング液を塗布するクリーニング液塗布
手段と、クリーニング液塗布手段に対して感光体の回転
方向の下流側に設けられたクリーニングローラと、クリ
ーニングローラ表面に当接したトナー除去部材と、感光
体ドラム側の開口部を除いてクリーニングローラを収納
し、且つその底部が感光体長手方向に対して１方端が他
方端に対して低くなるように傾くとともに、その傾斜面
の下方端部に開口部を有する内ハウジングと、その開口
部に連通して設けられ側面壁には液抜き用の穴が設けら
れた排出容器とを有していることを特徴とする。請求１
の発明によって、使用済みのクリーニング液を、内ハウ
ジング底面の傾斜を利用して速やかに排出容器に移動さ
せ、トナーとクリーニング液に速やかに分離しクリーニ
ング液だけを液抜き用の穴を通じてクリーニング液塗布
手段に向けて供給する。このことによって、クリーニン
グ液のリサイクル利用が可能となる。また、排出容器に
沈殿したトナーを貯めるので、トナーの回収容器を別個
に設ける必要が無い。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の画像
形成装置前記内ハウジング底板部にトナーと同極性の電
圧を印可する電圧印可手段とを備えたことを特徴とす
る。請求項２の発明によって、ハウジング底板部とトナ
ーが静電的に反発するので、ハウジング底板部にトナー
が沈殿、付着することを防止することが可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１乃至２に記載
の画像形成装置において前記排出容器底面にトナーと逆
極性の電圧を印可する電圧印可手段を備えたことを特徴
とする。請求項３の発明によってトナーが排出容器下方
部に向けて速やかに沈降することが促進され、トナーと
クリーニング液の分離効果を向上する。

【００１０】請求項４の発明は請求項１に記載の画像形
成装置において、排出容器が感光体ドラム側に開口部を
有するクリーニング手段の本体ハウジングに収納されて
いることを特徴とする。請求項４の発明によって、排出
容器から分離落下するクリーニング液を特別な輸送手段
無しで、クリーニング液塗布手段側に供給することが可
能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を説明する。尚、以下の実施形態は本発明を具体化した
１例であって本発明の技術的範囲を限定する性格のもの
ではない。図１は本発明のクリーニング装置の内、内ハ
ウジング６と、クリーニング液塗布ローラ３と、クリー
ニングローラ４と、排出容器２０と、本体ハウジング
と、感光体ドラム２との位置関係を模式的に示した図で
ある。図２は図１のＡ−Ａ断面を基準としてクリーニン
グ装置全体を示した構成図である。図３は図２のＡ−Ａ
断面を基準として本発明の画像形成装置を示す要部構成
図である

【００１２】最初に、図３によって画像形成装置の構成
を説明する。画像形成装置は感光体ドラム２の回りに沿
って配設された主帯電部２１と、画像露光部２２と、現
像部２３と、ローラ転写部２５を備えている。レジスト
ローラ対２４は図示しない給紙搬送装置から送られてき
た用紙Ｐを一旦停止させ、感光体ドラムの回転によって
画像形成領域がローラ転写部２５に到達するタイミング
に同期するように、２次給紙を行う。ローラ転写部２５
においてトナーを転写された用紙Ｐは下流側の定着部２
６を通過しトナー画像が定着される。

【００１３】主帯電部２１によって感光体ドラム２は＋
８００Ｖに均一帯電した後、露光部２２からのレーザー
光照射によって画像部が＋１５０Ｖにまで光減衰し感光
体ドラム上に静電潜像が形成される。

【００１４】現像部２３の現像液貯留部２３ａにはキャ
リア液としてアイソパーＧ（エクソン化学社製、主成分
はイソパラフィン）１００重量部にに粒子径１μｍ前後
のトナー粒子を１．５重量部分散させた液体現像剤が貯
留されている。液体現像剤は、図示方向に回転する汲み
上げローラー２３ｂの表面に移行し、規制ブレード２３
ｃによって塗布量を規制され、弾性ゴムからなる現像ロ
ーラ２３ｄ表面に移行する。現像ローラ２３ｄ表面にも
規制ブレード２３ｅが設けられており、現像剤の薄層を
形成している。現像ローラ２３ｄは感光体ドラム２とは
７０μｍの隙間を有しており、現像ローラ２３ｄの表面
に形成された現像剤の薄層が感光体ドラム２と接触して
いる。現像ローラ２３ｄには＋４００Ｖのバイアス電圧
が印可されており、感光体ドラム２表面に形成された静
電潜像が現像領域を通過する時点で、現像液中のトナー
粒子が感光体表面の静電潜像を顕像化する。

【００１５】感光体表面のトナー現像領域が用紙Ｐと同
時にローラー転写部を通過する際に、転写ローラに印可
された−１ＫＶの転写電圧の作用で大部分のトナー粒子
が用紙Ｐ上に転写されるが一部のトナー粒子は未転写の
まま感光体ドラム上に残留し、クリーニング装置１へと
向かう。この時、液体現像剤の特徴として、トナー粒子
周囲の微量のキャリア液もトナー粒子に付着したままの
協動を行っているので、以下文章中のトナーは周囲の微
量のキャリア液も含むものとする。クリーニング装置１
によって清浄な表面に復帰した感光体表面は除電ランプ
１０によって光照射され静電潜像のメモリーが除去され
た後、次回の画像形成の為に主帯電部２１へと進む。

【００１６】さらに図２を元にクリーニング装置の詳細
について説明する。クリーニング装置１は感光体ドラム
２と軸方向に平行に配置され感光体ドラム２の表面に当
接しているクリーニング液塗布手段としての塗布ローラ
３と、クリーニングローラ４と、塗布ローラ３及びクリ
ーニングローラ４の両方を収納し感光体側に開口部を有
した本体ハウジング５と、クリーニングローラ４のみを
収納し感光体側に開口部を有し本体ハウジング５内に配
設された内ハウジング６を備えている。塗布ローラ３は
感光体ドラム２の回転方向の上流側に位置し、クリーニ
ングローラ４は感光体ドラム２の回転方向の下流側に位
置している。

【００１７】塗布ローラ３はスポンジローラからなって
おり感光体ドラムと従動で回転するようになっている。
本体ハウジング５内には液塗布ローラ３に当接する塗布
液量規制ブレード１１が備えられている。塗布液規制ブ
レード１１は厚み１ｍｍのＳＵＳ板を使用している。塗
布液規制ブレード１１は取付け方向が塗布ローラ３と接
線方向であって、液塗布ローラ３が塗布液から脱出して
感光体ドラム方向に向かう中間の位置にて当接するよう
に設けられている。本体ハウジング５の底部５ａには液
塗布ローラ３の少なくとも下方部を浸すに十分な量のク
リーニング液３ａが溜められている。クリーニング液３
ａは未転写トナー粒子を希釈分散してクリーニングしや
すくする為に感光体表面に塗布されるものであって、本
実施例では特にトナー粒子の分散効果を高める為に、液
体現像剤を形成するキャリア液であるアイソパーＧその
ものを使用している。クリーニング液３ａは感光体ドラ
ム２に従動回転する塗布ローラ３表面に付着し汲み上げ
られた後、塗布液規制ブレード１１によって適正な薄膜
状態となっている。液塗布ローラ３と感光体ドラム２表
面との当接位置にてクリーニング液３ａは感光体ドラム
２に均一に表面に塗布される。

【００１８】クリーニングローラ４は表面が発泡ウレタ
ンゴム層からなっており、図示しない駆動手段で感光体
ドラム２とのニップ部にて逆方向に回転するようになっ
ており回転周速度は感光体ドラム２と略同一としてい
る。内ハウジング６内にはクリーニングローラ４に当接
する掻き落としブレード７がトナー除去部材として設け
られている。掻き落としブレード７は厚み０．５ｍｍで
ＳＵＳ板を用いている。掻き落としブレード７の取付け
方向はクリーニングローラ４と接線方向であって、自由
端部７ｂが感光体ドラム１０との当接線上に位置するよ
うに固定端部７ａが内ハウジングに取付けられている。

【００１９】ローラ転写部２５を通過した感光体表面に
残留した未転写のトナー粒子は塗布ローラ３から塗布さ
れたクリーニング液の作用で希釈、分散されクリーニン
グしやすい状態となっている。この状態でクリーニング
ローラ４の位置にまで到達すると、感光体表面とのニッ
プ位置にて十分にクリーニングローラ側に転移すること
ができ感光体表面は完全に現像剤が除去された清浄な状
態となる。回転するクリーニングローラの全周面に渡っ
てクリーニング効果が発揮され、しかも掻き落としブレ
ード７によってクリーニングローラ４の面は常に清浄な
状態であるからクリーニング効果が維持される。トナー
とクリーニング液の混合液は内ハウジング６内を落下す
る。

【００２０】次に図１において、本発明の特徴である内
ハウジング６及び排出容器３０の構成について詳しく説
明する。クリーニング液塗布ローラ３とクリーニングロ
ーラ４は長手方向の両端部が感光体ドラム２表面の最大
画像領域外になるように延在している。内ハウジング６
はクリーニングローラを収納するように設けられ、その
底板部６ａが画像形成装置の奥側である左方向に下がる
ように１５度傾斜し、その底板部６ａの上面には、プラ
ス３００ボルトに印可された銅電極からなる電圧印可手
段６ｂが張りつけられている。クリーニング液とクリー
ニングされたトナーの混合液は底板部６ａの傾斜に従っ
て左方向に流れるが、トナーはプラス極性なので、電圧
印可手段６ａと反発することによって底板部６ｂに沈殿
付着することが防止される。

【００２１】底板部６ａの左端部の開口部６ｄの下方に
は、排出容器３０が連設されており、その底板部３０ａ
の上面にはマイナス３００ボルトに印可されたマイナス
極性の銅電極からなる電圧印可手段３０ｂが張りつけら
れている。排出容器３０の側壁部３０ｃの上方には液抜
き用の穴３０ｄが、上面部３０ｅには、底板６ａの開口
部６ｄと対向する位置に開口部３０ｆが設けられてい
る。底板部６ａを流れてきたクリーニング液とクリーニ
ングされたトナーの混合液は開口部６ｄと開口部３０ｆ
を通じて排出容器３０に向かって落下する。その内トナ
ーはクリーニング液より比重が大きい上に、マイナスの
電圧印可手段３０ｂに吸引されるので、速やかに沈殿し
クリーニング液との分離が促進される。沈殿したトナー
の上方には分離したクリーニング液が貯留され、所定量
に達してその液面が、液抜き用の穴３０ｄのレベルに達
すると、３０ｄを通じて漏出し下方の主ハウジング５の
底面５ａに向けて落下する。

【００２２】本実施例において、内ハウジングの底部の
傾斜角は１５度のものを用いたが、これに限定するもの
ではなく、５度乃至３０度のものを好適に使用すること
ができる。傾斜角を５度以上とすれば、クリーニング液
の移動がより満足できるレベルとなり、３０度以下とす
ることで、内ハウジングの垂直方向の必要寸法をより小
さくすることが可能となりクリーニング装置全体の省ス
ペース化に寄与する。

【００２３】本実施例において、内ハウジング底部の電
圧印可手段にはプラス３００ボルトのものを用いたが、
これに限定するものではなくプラス５０ボルト乃至プラ
ス８００ボルトの範囲のものが好適である。プラス５０
ボルト以上であれば、クリーニング液中のトナーの静電
的に反発させて沈殿させないようにする効果がより完全
なものとなる。プラス８００ボルト以下であれば、所定
の抵抗をつなぐことによって主帯電用の印加電源との共
用化を図ることが可能となる。

【００２４】本実施例において、排出容器の底部の電圧
印加手段にはマイナス３００ボルトのものを用いたが、
これに限定するものではなくマイナス５０ボルト乃至マ
イナス８００ボルトのものが好適である。マイナス５０
ボルト以上であれば、クリーニング液中のトナーを吸引
する効果が強まり、トナーとクリーニング液との分離が
より完全に行なわれる。マイナス８００ボルト以下であ
れば、所定の抵抗をつなぎ、転写ローラの印加電源との
共用化を図ることが可能になる。

【００２５】本実施例においては、内ハウジング底板を
機械奥側に向かって下がるように傾斜させているが、こ
れに限定するものではなく機械前側に向かって下がるよ
うに傾斜させても良い。下方に傾斜させた方に、排出容
器を設けるので、排出容器がトナーでいっぱいになった
時のメンテ性能や交換作業性や機械内のスペースなどを
考慮して、内ハウジング底板の傾斜方向を決定すれば良
い。

【００２６】塗布ローラに供給されるクリーニング液は
通常は現像剤に使われるキャリア液と同一のものを使用
するがトナーを十分に分散除去できるものであればどれ
も使える。よって本実施例においてクリーニング液及び
キャリア液としてアイソパーＧ（エクソン化学社製、主
成分はイソパラフィン）を使用したが、これに限定する
ものではなく電気抵抗が１０⁷Ω・ｃｍ以上で誘電率が
３以下で沸点が１４０〜２５０℃の脂肪族炭化水素系溶
剤、芳香族炭化水素及びこれらの混合物であり、具体的
にはアイソパーＨ，Ｌ（エクソン化学社製、主成分はイ
ソパラフィン）、シェルゾールＡ，Ｂ（シェル社製）、
ナフテゾルＬ，Ｍ，Ｈ（日本石油社製）などが使用でき
る。

【００２７】本実施例においては、塗布ローラ３は感光
体に従動させたがこれに限定するものではなく、外部駆
動手段で駆動させても良くその場合塗布ローラ２は感光
体ドラムと当接において同方向、逆方向のいずれも可能
である。さらに本実施例においてはクリーニングローラ
４は感光体ドラム２とのニップにおいて逆方向回転とし
たが同方向の駆動、感光体ドラム２への従動の何れでも
良くクリーニング効果が最も発揮される回転であれば良
い。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、使用済みのクリーニン
グ液を、内ハウジング底面の傾斜を利用して速やかに排
出容器に移動させ、トナーとクリーニング液に速やかに
分離しクリーニング液だけを液抜き用の穴を通じてクリ
ーニング液塗布手段に向けて再度供給する。このことに
よって、クリーニング液のリサイクル利用が可能とな
る。また、排出容器に沈殿したトナーを貯めるので、ト
ナーの回収容器を別個に設ける必要が無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクリーニング装置を側方から示す模式
図

【図２】本発明の実施例に係るクリーニング装置を示す
概要図

【図３】本発明の実施例に係る画像形成装置を示す概要
図である。

【符号の説明】

１ クリーニング装置 ２ 感光体ドラム ３ 塗布ローラ ３ａ クリーニング液 ４ クリーニングローラ ５ 本体ハウジング ６ 内ハウジング ６ａ 内ハウジング底部 ６ｂ 電圧印加手段 ７ 掻き落しブレード ７ａ 固定端部 ７ｂ 自由担部 ８ 背板 ９ 最下方点 １０ 除電ランプ １１ 塗布液規制ブレード １２ 排出口 １５ トナー層 １６ クリーニング液層 ２１ 主帯電部 ２２ 露光部 ２３ 現像部 ２３ａ 現像液貯留部 ２３ｂ 汲み上げローラ ２３ｃ 規制ブレード ２３ｄ 現像ローラ ２３ｅ 規制ブレード ２４ レジストローラ対 ２５ ローラー転写部 ２６ 定着部 Ｐ 用紙 ３０ 排出容器 ３０ａ 底板部 ３０ｂ 電圧印加手段 ３０ｃ 側壁部 ３０ｄ 液抜き用の穴 ３０ｅ 上方部 ３０ｆ 開口部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体現像装置とトナー転写後の感光体表面
   の残留トナーを除去するクリーニング装置とを備えた画
   像形成装置においてクリーニング装置が、感光体表面に
   クリーニング液を塗布するクリーニング液塗布手段と、
   クリーニング液塗布手段に対して感光体の回転方向の下
   流側に設けられたクリーニングローラと、クリーニング
   ローラ表面に当接したトナー除去部材と、感光体ドラム
   側の開口部を除いてクリーニングローラを収納し、且つ
   その底部が感光体長手方向に対して１方端が他方端に対
   して低くなるように傾くとともに、その傾斜面の下方端
   部に開口部を有する内ハウジングと、その開口部に連通
   して設けられ側面壁には液抜き用の穴が設けられた排出
   容器とを有していることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記内ハウジング底板部にトナーと同極性
   の電圧を印可する電圧印可手段とを備えたことを特徴と
   する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記排出容器底面にトナーと逆極性の電圧
   を印可する電圧印可手段を備えたことを特徴とする請求
   項１乃至２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記排出容器が前記感光体ドラム側に開口
   部を有するクリーニング手段の本体ハウジングに収納さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。