JP2004151193A - 画像形成装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止する。
【解決手段】クリーニングローラ５１は、その周面が、１次転写位置４４に対して回転方向１５の下流側で感光体１１に当接するように装置本体２に固定され、かつ、回転方向１５に直交する回転軸周りに回転自在に設けられている。クリーニングローラ５１は、感光体１１に従動する方向と反対方向に所定の周速で回転することによって、１次転写の終了後に感光体１１の表面に残留している現像液を感光体１１から除去する。クリーニングローラ５１と感光体１１との間には、ＡＣバイアス発生部が接続され、クリーニングローラ５１と感光体１１との間にＡＣバイアスが印加される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に係り、特に現像方式として湿式現像を採用した画像形成技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帯電している感光体を露光手段により露光して当該感光体に静電潜像を形成し、現像手段によりトナーを感光体に付着させて静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得るようにした電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。ここで、現像手段の現像方式として、液体キャリアにトナーを分散した現像液を用いる湿式現像方式が知られている。この湿式現像方式は、トナーの平均粒子径が０．１〜２μｍと小さいので高解像度の画像が得られる、液体のため流動性が高いことから均一な画像が得られる、などの利点を有している。このような湿式現像方式を採用した画像形成装置では、クリーニング装置により、転写後の像担持体（感光体または中間転写媒体）表面に残留する現像液を除去するクリーニングを行っている（例えば特許文献１参照）。この装置は、凹部を有するクリーニング面が像担持体表面に対して移動するクリーニングローラを備え、クリーニング面と像担持体との接触圧を利用して像担持体上の残留現像液をクリーニングするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−６７０９号公報（段落［００３６］、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の特許文献１に記載の装置において、クリーニングローラと像担持体との接触圧を確保すべく、像担持体に対してクリーニングローラを一定の圧力で押圧する構成を採用した場合には、経時劣化によりクリーニングローラが一旦変形すると、その変形が益々進むこととなる。クリーニングローラが変形すると、クリーニングローラと像担持体とで形成されるニップ幅が変動してしまう。このニップ幅が増大した場合には、クリーニングローラおよび像担持体の磨耗が進むため、良好な耐久性能を確保することができない。一方、上記ニップ幅が減少した場合には、クリーニング性能が低下することとなる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止することができる画像形成装置および方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により形成されたトナー像を担持しつつ所定の搬送方向に搬送する像担持体と、前記像担持体が担持するトナー像を所定の転写位置で転写媒体に転写する転写手段と、前記転写位置に対して前記搬送方向の下流側で前記像担持体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられたクリーニングローラと、前記クリーニングローラの前記像担持体に当接する面が前記搬送方向と反対方向に移動する向きに前記クリーニングローラを回転駆動し、当該クリーニングローラにより転写後の前記像担持体上の残留現像液を除去する駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成方法は、液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により形成されたトナー像を像担持体上に担持させながら所定の搬送方向に搬送する工程と、前記像担持体上のトナー像を所定の転写位置で転写媒体に転写する工程と、前記転写位置に対して前記搬送方向の下流側で前記像担持体に、その周面が当接するように固定され、前記搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられたクリーニングローラを、その当接する面が前記搬送方向と反対方向に移動する向きに回転駆動し、当該クリーニングローラにより転写後の前記像担持体上の残留現像液を除去する工程とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
これらの構成によれば、トナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により形成されたトナー像が、像担持体上に担持されながら所定の搬送方向に搬送されて、所定の転写位置で転写媒体に転写される。そして、転写位置に対して搬送方向の下流側で像担持体に当接するクリーニングローラの周面が搬送方向と反対方向に移動する向きに、クリーニングローラが回転駆動し、このクリーニングローラにより転写後の像担持体上の残留現像液が除去される。ここで、クリーニングローラは、その周面が像担持体に当接するように固定されており、クリーニングローラを像担持体に対して一定圧力で押圧する構成は採用されていないので、クリーニングローラの変形が未然に防止される。その結果、像担持体とクリーニングローラとで形成されるニップ幅は変動しない。これによって、良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止することができる。なお、像担持体として、その表面に静電潜像を担持するとともに、その静電潜像が顕像化されたトナー像を担持して所定の搬送方向に搬送する潜像担持体を採用することができる。さらに、像担持体として、上記潜像担持体から転写されたトナー像を担持して所定の搬送方向に搬送する中間転写媒体を採用することができる。
【０００９】
また、前記クリーニングローラと前記像担持体との間に交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えた構成を採用すると、残留現像液中の帯電トナーに像担持体に対する接離方向の力が作用するため、トナーの像担持体への付着力を低下させることができ、これによって、トナーに対するクリーニング性能を向上することができる。なお、像担持体として、その表面に静電潜像を担持するとともに、その静電潜像が顕像化されたトナー像を担持して所定の搬送方向に搬送する潜像担持体を採用する場合には、前記電圧印加手段により印加される交流バイアス電圧によって潜像担持体を除電することができる。従って、潜像担持体上に静電潜像を繰返し形成する場合に必須となる除電手段を別途備えることが不要となり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能になる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、その表面に静電潜像を担持するとともに、その静電潜像が顕像化されたトナー像を担持しながら第１搬送方向に搬送可能な潜像担持体と、液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液を前記潜像担持体に供給することにより前記トナー像を形成する現像手段と、トナー像を担持しながら第２搬送方向に搬送可能な中間転写媒体と、前記潜像担持体上のトナー像を所定の１次転写位置で前記中間転写媒体に１次転写する１次転写手段と、前記中間転写媒体上の前記１次転写位置から所定の２次転写位置に向けて前記第２搬送方向に搬送されたトナー像を当該２次転写位置で記録媒体に２次転写する２次転写手段と、前記１次転写位置に対して前記第１搬送方向の下流側で前記潜像担持体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記第１搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられた潜像担持体用クリーニングローラと、前記２次転写位置に対して前記第２搬送方向の下流側で前記中間転写媒体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記第２搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられた中間転写媒体用クリーニングローラと、前記潜像担持体用クリーニングローラの前記潜像担持体に当接する面が前記第１搬送方向と反対方向に移動する向きに前記潜像担持体用クリーニングローラを回転駆動し、当該潜像担持体用クリーニングローラにより１次転写後の前記潜像担持体上の残留現像液を除去する第１駆動手段と、前記中間転写媒体用クリーニングローラの前記中間転写媒体に当接する面が前記第２搬送方向と反対方向に移動する向きに前記中間転写媒体用クリーニングローラを回転駆動し、当該中間転写媒体用クリーニングローラにより２次転写後の前記中間転写媒体上の残留現像液を除去する第２駆動手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
この構成によれば、トナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により静電潜像が顕像化されたトナー像が潜像担持体に担持されながら第１搬送方向に搬送され、１次転写位置で中間転写媒体に１次転写される。中間転写媒体に転写されたトナー像は、第２搬送方向に搬送され、２次転写位置で記録媒体に２次転写される。そして、１次転写位置に対して第１搬送方向の下流側で潜像担持体に当接する潜像担持体用クリーニングローラの周面が第１搬送方向と反対方向に移動する向きに、当該クリーニングローラが回転駆動され、この潜像担持体用クリーニングローラにより１次転写後の潜像担持体上の残留現像液が除去される。また、第２転写位置に対して第２搬送方向の下流側で中間転写媒体に当接する中間転写媒体用クリーニングローラの周面が第２搬送方向と反対方向に移動する向きに、当該クリーニングローラが回転駆動され、この中間転写媒体用クリーニングローラにより２次転写後の中間転写媒体上の残留現像液が除去される。
【００１２】
ここで、潜像担持体用クリーニングローラは、その周面が潜像担持体に当接するように固定されており、潜像担持体用クリーニングローラを潜像担持体に対して一定圧力で押圧する構成は採用されていないので、潜像担持体用クリーニングローラの変形が未然に防止される。同様に、中間転写媒体用クリーニングローラは、その周面が中間転写媒体に当接するように固定されており、中間転写媒体用クリーニングローラを中間転写媒体に対して一定圧力で押圧する構成は採用されていないので、中間転写媒体用クリーニングローラの変形が未然に防止される。その結果、潜像担持体と潜像担持体用クリーニングローラとで形成されるニップ幅と、中間転写媒体と中間転写媒体用クリーニングローラとで形成されるニップ幅とは、いずれも変動しない。これによって、良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止することができる。
【００１３】
また、前記潜像担持体用クリーニングローラと前記潜像担持体との間に交流バイアス電圧を印加する第１電圧印加手段をさらに備えた構成を採用すると、残留現像液中の帯電トナーに潜像担持体に対する接離方向の力が作用するため、トナーの潜像担持体への付着力を低下させることができ、これによって、トナーに対するクリーニング性能を向上することができる。また、第１電圧印加手段により印加される交流バイアス電圧によって潜像担持体を除電することができる。従って、潜像担持体上に静電潜像を繰返し形成する場合に必須となる除電手段を別途備えることが不要となり、装置構成の簡素化および小型化を図ることが可能になる。
【００１４】
また、前記中間転写媒体用クリーニングローラと前記中間転写媒体との間に交流バイアス電圧を印加する第２電圧印加手段をさらに備えた構成を採用すると、残留現像液中の帯電トナーに中間転写媒体に対する接離方向の力が作用するため、トナーの中間転写媒体への付着力を低下させることができ、これによって、トナーに対するクリーニング性能を向上することができる。
【００１５】
また、前記潜像担持体によるトナー像の搬送速度と前記中間転写媒体によるトナー像の搬送速度とはほぼ等しい速度であり、前記中間転写媒体用クリーニングローラの周速より前記潜像担持体用クリーニングローラの周速が大きい構成を採用してもよい。また、前記中間転写媒体用クリーニングローラと前記中間転写媒体とで形成されるニップ幅より、前記潜像担持体用クリーニングローラと前記潜像担持体とで形成されるニップ幅が長い構成を採用してもよい。
【００１６】
前者の構成によれば、中間転写媒体用クリーニングローラが中間転写媒体に当接する面における当該中間転写媒体用クリーニングローラと中間転写媒体との相対速度よりも、潜像担持体用クリーニングローラが潜像担持体に当接する面における当該潜像担持体用クリーニングローラと潜像担持体との相対速度の方が大きくなる。一方、後者の構成によれば、中間転写媒体用クリーニングローラと中間転写媒体とが互いに当接している第２搬送方向の距離よりも、潜像担持体用クリーニングローラと潜像担持体とが互いに当接している第１搬送方向の距離の方が長くなる。
【００１７】
その結果、前者および後者のいずれの構成を採用しても、中間転写媒体用クリーニングローラによるクリーニング性能よりも、潜像担持体用クリーニングローラによるクリーニング性能を向上することができる。ところで、一般に、中間転写媒体上の残留現像液よりも潜像担持体上の残留現像液の方が多いので、中間転写媒体用クリーニングローラより潜像担持体用クリーニングローラの方が高いクリーニング性能を確保する必要がある。従って、上記前者および後者のいずれの構成でも、中間転写媒体用クリーニングローラおよび潜像担持体用クリーニングローラの双方について、それぞれ適正なクリーニング性能を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図２は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。このプリンタは、ブラック（Ｋ）のトナーを含む現像液を用いて単色画像を形成する湿式現像方式の画像形成装置であり、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部１００に与えられると、この主制御部１００からの制御信号に応じてエンジン制御部１１０がエンジン部１の各部を制御して、装置本体２の下部に配設された給紙カセット３から搬送した転写紙、複写紙および用紙（以下「記録媒体」という）４に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
【００１９】
上記エンジン部１は、感光体ユニット１０、露光ユニット２０、現像ユニット３０、転写ユニット４０、クリーニングユニット５０などを備えている。これらのユニットのうち、感光体ユニット１０は感光体１１および帯電部１２を備えている。また、現像ユニット３０は現像ローラ３１などを備えている。また、転写ユニット４０は中間転写ローラ４１などを備えている。さらに、クリーニングユニット５０はクリーニングローラ５１、クリーニングブレード５２などを備えている。
【００２０】
感光体ユニット１０では、感光体１１が図１の矢印方向１５（図中、時計回り方向）に回転自在に設けられている。そして、この感光体１１の周りには、その回転方向１５に沿って、帯電部１２、現像ローラ３１、中間転写ローラ４１、クリーニングローラ５１およびクリーニングブレード５２が配設されている。また、帯電部１２と現像ローラ３１との間の表面領域が露光ユニット２０からの光ビーム２１の照射領域となっている。帯電部１２は、本実施形態では帯電ローラからなり、帯電バイアス発生部１１１から帯電バイアスが印加されて、感光体１１の外周面を所定の表面電位Ｖｄ（例えばＶｄ＝ＤＣ＋６００Ｖ）に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。
【００２１】
この帯電部１２によって均一に帯電された感光体１１の外周面に向けて露光ユニット２０から例えばレーザで形成される光ビーム２１が照射される。この露光ユニット２０は、露光制御部１１２から与えられる制御指令に応じて光ビーム２１により感光体１１を露光して、感光体１１上に画像信号に対応する静電潜像を形成するもので、露光手段としての機能を有する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して主制御部１００のＣＰＵ１０１に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部１００のＣＰＵ１０１からの指令に応じてＣＰＵ１１３が露光制御部１１２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部１１２からの制御指令に応じて露光ユニット２０から光ビーム２１が感光体１１に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体１１上に形成される。
【００２２】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット３０の現像ローラ３１から供給されるトナーによって顕像化される。現像ユニット３０は、現像ローラ３１に加えて、現像液３２を貯留するタンク３３、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げて現像ローラ３１に塗布位置３４ａで塗布する塗布ローラ３４、塗布ローラ３４上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード３５、感光体１１へのトナー供給後に現像ローラ３１上に残留した現像液を除去するクリーニングブレード３６および後述するメモリ３７（図２）を備えている。現像ローラ３１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）に感光体１１とほぼ等しい周速で回転する。塗布ローラ３４は現像ローラ３１と同一方向（同図中、反時計回り）に約２倍の周速で回転する。
【００２３】
現像液３２は、本実施形態では、着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。本実施形態では、液体キャリアとして例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を５〜４０重量％として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像液（トナー濃度が１〜２重量％）に比べて高濃度にしている。なお、液体キャリアの種類はシリコーンオイルに限定されるものではなく、また、現像液３２の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を１００〜１００００ｍＰａ・ｓ、好ましくは５０〜６０００ｍＰａ・ｓとしている。
【００２４】
感光体１１と現像ローラ３１との間隔（現像ギャップ＝現像液層の厚さ）は、本実施形態では例えば５〜４０μｍに設定し、現像ニップ幅（現像液層が感光体１１および現像ローラ３１の双方に接触している周方向の距離）は、本実施形態では例えば５ｍｍに設定している。上述した低濃度現像液の場合にはトナー量を稼ぐべく１００〜２００μｍの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度現像液を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、現像液中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。
【００２５】
このような構成の現像ユニット３０において、タンク３３に貯留された現像液３２が塗布ローラ３４により汲み上げられ、規制ブレード３５により塗布ローラ３４上の現像液層の厚さが均一に規制され、この均一な現像液３２が現像ローラ３１の表面に付着し、現像ローラ３１の回転に伴って感光体１１に対向する現像位置１６に搬送される。現像液中のトナーは、荷電制御剤などの作用によって例えば正に帯電している。
【００２６】
そして、現像位置１６において現像ローラ３１に担持されている現像液が現像ローラ３１から供給されて感光体１１に付着し、現像バイアス発生部１１４から現像ローラ３１に印加される現像バイアスＶｂ（例えばＶｂ＝ＤＣ＋４００Ｖ）によってトナーが現像液中を現像ローラ３１から感光体１１に移動して、静電潜像が顕像化される。また、感光体１１に付着せずに現像ローラ３１上に残った現像液は、クリーニングブレード３６により掻き落とされ、自重でタンク３３に戻る。
【００２７】
上記のようにして感光体１１上に形成されたトナー像は、感光体１１の回転に伴って中間転写ローラ４１に対向する１次転写位置４４に搬送される。中間転写ローラ４１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）４６に感光体１１とほぼ等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から１次転写バイアス（例えばＤＣ−４００Ｖ）が印加されると、感光体１１上のトナー像が中間転写ローラ４１に１次転写される。１次転写後における感光体１１上の残留電荷および残留現像液はクリーニングローラ５１およびクリーニングブレード５２により除去される。クリーニングローラ５１については後に詳述する。
【００２８】
中間転写ローラ４１の適所（図１では中間転写ローラ４１の鉛直下方）に２次転写ローラ４２が対向配置されており、中間転写ローラ４１に１次転写された１次転写トナー像は中間転写ローラ４１の回転に伴って２次転写ローラ４２に対向する２次転写位置４５に搬送される。一方、給紙カセット３に収容されている記録媒体４は、１次転写トナー像の搬送に同期して搬送駆動部（図示省略）により２次転写位置４５に搬送される。そして、２次転写ローラ４２は中間転写ローラ４１に従動する方向（図１中、時計回り）に中間転写ローラ４１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から２次転写バイアス（例えば定電流制御で−１００μＡ）が印加されると、中間転写ローラ４１上のトナー像が記録媒体４に２次転写される。２次転写後における中間転写ローラ４１上の残留現像液は、クリーニングローラ４３およびクリーニングブレード４６により除去される。クリーニングローラ４３については後に詳述する。
【００２９】
こうしてトナー像が２次転写された記録媒体４は、所定の転写紙搬送経路５（図１中、一点鎖線）に沿って搬送され、定着ユニット６によってトナー像が定着され、装置本体２の上部に設けられた排出トレイに排出される。また、装置本体２の上面には、例えば液晶ディスプレイおよびタッチパネルからなる操作表示パネル７が配設されており、使用者による操作指示を受け付けるとともに、所定の情報を表示して使用者に報知する。
【００３０】
このように、この実施形態では、感光体１１が本発明の「潜像担持体」に相当し、現像ユニット３０が本発明の「現像手段」に相当し、中間転写ローラ４１が本発明の「中間転写媒体」に相当し、転写バイアス発生部１１５が本発明の「１次転写手段」に相当し、２次転写ローラ４２および転写バイアス発生部１１５が本発明の「２次転写手段」に相当する。
【００３１】
図２において、主制御部１００は、インターフェース１０２を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ１０３を備えており、ＣＰＵ１０１は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース１０２を介して受信すると、エンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部１１０に送出する。
【００３２】
エンジン制御部１１０のメモリ１１６は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ１１３の制御プログラムを記憶するＲＯＭや、エンジン部１の制御データやＣＰＵ１１３による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどからなる。ＣＰＵ１１３はＣＰＵ１０１を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ１１６に格納する。
【００３３】
現像ユニット３０のメモリ３７は、当該現像ユニット３０の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、現像液３２の残量やトナー濃度などに関するデータを記憶するものである。このメモリ３７は通信部３８と電気的に接続されており、通信部３８は例えばタンク３３に取り付けられている。そして、現像ユニット３０が装置本体２に装着されると、通信部３８がエンジン制御部１１０の通信部１１７と所定距離以内、例えば１０ｍｍ以内に対向配置されるように構成されており、赤外線などの無線通信により互いに非接触状態でデータを送受信可能となっている。これによって、ＣＰＵ１１３により現像ユニット３０に関する消耗品管理等の各種情報の管理が行われる。
【００３４】
なお、この実施形態では無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受信を行うようにしているが、例えば装置本体２および現像ユニット３０にそれぞれコネクタを設けておき、装置本体２に現像ユニット３０を装着すると、両コネクタが機械的に嵌合することで相互にデータ送受信を行うようにしてもよい。また、メモリ３７は、電源オフ状態や現像ユニット３０が装置本体２から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましく、このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭや強誘電体メモリなどを用いることができる。
【００３５】
図３はクリーニングローラ５１および感光体１１を示す図である。クリーニングローラ５１は、図１に示すように、その周面が、１次転写位置４４に対して回転方向１５の下流側で感光体１１に当接するように装置本体２に固定され、かつ、回転方向１５に直交する回転軸周りに回転自在に設けられている。クリーニングローラ５１は、ローラ駆動モータ５３（図２）がモータ駆動部１１８（図２）によって回転駆動されると、感光体１１に従動する方向と反対方向（図１中、時計回り）に所定の周速Ｓ１で回転する。これによって、クリーニングローラ５１は、１次転写の終了後に感光体１１の表面に残留している現像液を感光体１１から除去する。
【００３６】
図３に示すように、クリーニングローラ５１と感光体１１との間には、ＡＣバイアス発生部１１９が接続されている。ＣＰＵ１１３からの制御信号によりＡＣバイアス発生部１１９が駆動されると、クリーニングローラ５１と感光体１１との間にＡＣバイアスが印加される。このＡＣバイアスにより、感光体１１上の残留現像液中の帯電トナーに感光体１１に対する接離方向の力が交互に作用するので、トナーの感光体１１に対する付着力を低下させることができ、これによって、クリーニングローラ５１により感光体１１からトナーを確実に除去することができる。
【００３７】
図３に示すように、クリーニングローラ５１と感光体１１とで形成されるニップ幅をＬ１に設定している。このニップ幅Ｌ１が小さいと所望のクリーニング性能が得られず、過大になるとクリーニングローラ５１および感光体１１の磨耗が進むことにより耐久性能が低下するため、予め適正値に設定されている。このニップ幅Ｌ１は、クリーニングローラ５１の周面（被覆層）を形成する材質として合成樹脂や合成ゴムなどから適当な剛性を有する材質を選択することにより、適正値に設定することができる。
【００３８】
なお、図１に示すように、クリーニングローラ５１にはクリーニングブレード５４が当接しており、クリーニングローラ５１により感光体１１から除去された現像液は、クリーニングブレード５４によりクリーニングローラ５１から掻き取られて、例えば廃液タンク（図示省略）に回収される。
【００３９】
図４はクリーニングローラ４３および中間転写ローラ４１を示す図である。クリーニングローラ４３は、図１に示すように、その周面が、２次転写位置４４に対して回転方向４６の下流側で中間転写ローラ４１に当接するように装置本体２に固定され、かつ、回転方向４６に直交する回転軸周りに回転自在に設けられている。クリーニングローラ４３は、ローラ駆動モータ４８（図２）がモータ駆動部１２０（図２）によって回転駆動されると、中間転写ローラ４１に従動する方向と反対方向（図１中、反時計回り）に所定の周速Ｓ２で回転する。これによって、クリーニングローラ４３は、２次転写の終了後に中間転写ローラ４１の表面に残留している現像液を中間転写ローラ４１から除去する。
【００４０】
図４に示すように、クリーニングローラ４３と中間転写ローラ４１との間には、ＡＣバイアス発生部１２１が接続されている。ＣＰＵ１１３からの制御信号によりＡＣバイアス発生部１２１が駆動されると、クリーニングローラ４３と中間転写ローラ４１との間にＡＣバイアスが印加される。このＡＣバイアスにより、中間転写ローラ４１上の残留現像液中の帯電トナーに中間転写ローラ４１に対する接離方向の力が交互に作用するので、トナーの中間転写ローラ４１に対する付着力を低下させることができ、これによって、クリーニングローラ４３により中間転写ローラ４１からトナーを確実に除去することができる。
【００４１】
図４に示すように、クリーニングローラ４３と中間転写ローラ４１とで形成されるニップ幅をＬ２に設定している。上述したように、このニップ幅Ｌ２が小さいと所望のクリーニング性能が得られず、過大になるとクリーニングローラ４３および中間転写ローラ４１の磨耗が進むことにより耐久性能が低下するため、予め適正値に設定されている。このニップ幅Ｌ２は、クリーニングローラ４３の周面（被覆層）を形成する材質として合成樹脂や合成ゴムなどから適当な剛性を有する材質を選択することにより、適正値に設定することができる。
【００４２】
なお、図１に示すように、クリーニングローラ４３にはクリーニングブレード４９が当接しており、クリーニングローラ４３により中間転写ローラ４１から除去された現像液は、クリーニングブレード４９によりクリーニングローラ４３から掻き取られて、例えば廃液タンク（図示省略）に回収される。
【００４３】
このように、この実施形態では、クリーニングローラ５１が本発明の「潜像担持体用クリーニングローラ」に相当し、ローラ駆動モータ５３およびモータ駆動部１１８が本発明の「第１駆動手段」に相当し、ＡＣバイアス発生部１１９が本発明の「第１電圧印加手段」に相当し、クリーニングローラ４３が本発明の「中間転写媒体用クリーニングローラ」に相当し、ローラ駆動モータ４８およびモータ駆動部１２０が本発明の「第２駆動手段」に相当し、ＡＣバイアス発生部１２１が本発明の「第２電圧印加手段」に相当する。
【００４４】
次に、クリーニングローラ５１およびクリーニングローラ４３のクリーニング性能について説明する。各ローラ５１，４３によるニップ幅Ｌ１，Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２に設定している。ニップ幅が大きい方がクリーニング性能を向上できるので、Ｌ１＞Ｌ２に設定することにより、クリーニングローラ４３よりクリーニングローラ５１の方が高いクリーニング性能を得ることができる。
【００４５】
また、クリーニングローラ５１，４３の周速Ｓ１，Ｓ２は、Ｓ１＞Ｓ２に設定している。上述したように、感光体１１の周速と中間転写ローラ４１の周速とはほぼ等しい速度に設定されている。従って、Ｓ１＞Ｓ２に設定すると、クリーニングローラ４３と中間転写ローラ４１との相対速度より、クリーニングローラ５１と感光体１１との相対速度の方が大きくなる。この相対速度が大きい方がクリーニング性能を向上できるので、Ｓ１＞Ｓ２に設定することにより、クリーニングローラ４３よりクリーニングローラ５１の方が高いクリーニング性能を得ることができる。
【００４６】
ここで、現像液は転写ごとに減少していく。従って、２次転写後に中間転写ローラ４１上に残留している現像液よりも、１次転写後に感光体１１上に残留している現像液の方が多いと考えられる。すなわち、クリーニングローラ４３よりクリーニングローラ５１の方が高いクリーニング性能を必要とする。従って、Ｌ１＞Ｌ２およびＳ１＞Ｓ２に設定することにより、クリーニングローラ４３およびクリーニングローラ５１について、それぞれ適正なクリーニング性能を確保することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、クリーニングローラ５１の周面が１次転写位置４４より回転方向１５の下流側で感光体１１に当接し、そのクリーニングローラ５１の感光体１１に当接する面が感光体１１の回転方向１５と反対方向に移動する向きに、クリーニングローラ５１をローラ駆動モータ５３により回転駆動しているので、１次転写後の感光体１１上の残留現像液を確実に除去することができる。
【００４８】
この場合において、その周面が感光体１１に当接するようにクリーニングローラ５１を装置本体２に固定しており、クリーニングローラ５１を感光体１１に一定圧力で押圧する構成を採用していないので、クリーニングローラ５１の変形を未然に防止することができる。これによって、良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、ＡＣバイアス発生部１１９によりクリーニングローラ５１と感光体１１との間にＡＣバイアスを印加するようにしているので、トナーの感光体１１に対する付着力を低下させることができ、これによって、トナーを効率良く除去することができる。また、このＡＣバイアスの印加により感光体１１の除電を行うことができるので、別途、ＬＥＤなどの除電手段を設ける必要がなく、装置構成の簡素化および装置本体の小型化を図ることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、クリーニングローラ４３の周面が２次転写位置４５より回転方向４６の下流側で中間転写ローラ４１に当接し、そのクリーニングローラ４３の中間転写ローラ４１に当接する面が中間転写ローラ４１の回転方向４６と反対方向に移動する向きに、クリーニングローラ４３をローラ駆動モータ４８により回転駆動しているので、２次転写後の中間転写ローラ４１上の残留現像液を確実に除去することができる。
【００５１】
この場合において、その周面が中間転写ローラ４１に当接するようにクリーニングローラ４３を装置本体２に固定しており、クリーニングローラ４３を中間転写ローラ４１に一定圧力で押圧する構成を採用していないので、クリーニングローラ４３の変形を未然に防止することができる。これによって、良好な耐久性能を確保するとともに、クリーニング性能の低下を未然に防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、ＡＣバイアス発生部１２１によりクリーニングローラ４３と中間転写ローラ４１との間にＡＣバイアスを印加するようにしているので、トナーの中間転写ローラ４１に対する付着力を低下させることができ、これによって、トナーを効率良く除去することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記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に対して種々の変更を加えることが可能であり、例えば、上記実施形態では、１個のクリーニングローラ５１を備えているが、これに限られず、回転方向１５に互いに並んで配設された複数のクリーニングローラを備えるようにしてもよい。同様に、上記実施形態では、１個のクリーニングローラ４３を備えているが、これに限られず、回転方向４６に互いに並んで配設された複数のクリーニングローラを備えるようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、クリーニングブレード５２を備えているが、クリーニングローラ５１により完全に残留現像液を除去できる場合には、クリーニングブレード５２を省略してもよい。同様に、上記実施形態では、クリーニングブレード４７を備えているが、クリーニングローラ４３により完全に残留現像液を除去できる場合には、クリーニングブレード４７を省略してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、クリーニングローラ５１およびクリーニングローラ４３の双方を備えているが、これに限られず、例えばクリーニングローラ５１のみを備える構成でもよい。この形態では、感光体１１が本発明の「像担持体」に相当し、転写バイアス発生部１１５が本発明の「転写手段」に相当し、クリーニングローラ５１が本発明の「クリーニングローラ」に相当し、ローラ駆動モータ５３およびモータ駆動部１１８が本発明の「駆動手段」に相当し、ＡＣバイアス発生部１１９が本発明の「電圧印加手段」に相当する。このとき、中間転写ローラ４１が転写媒体に対応する。
【００５６】
また、逆に、クリーニングローラ４３のみを備える構成でもよい。この形態では、中間転写ローラ４１が本発明の「像担持体」に相当し、２次転写ローラ４２および転写バイアス発生部１１５が本発明の「転写手段」に相当し、クリーニングローラ４３が本発明の「クリーニングローラ」に相当し、ローラ駆動モータ４８およびモータ駆動部１２０が本発明の「駆動手段」に相当し、ＡＣバイアス発生部１２１が本発明の「電圧印加手段」に相当する。このとき、記録媒体４が転写媒体に対応する。
【００５７】
また、上記実施形態では、中間転写ローラ４１を備え、感光体１１のトナー像を１次転写位置４４において中間転写ローラ４１に１次転写した後、２次転写位置４５において２次転写ローラ４２により記録媒体４に２次転写するようにしているが、これに限られず、例えば中間転写ローラ４１を省いて２次転写ローラ４２を１次転写位置４４に配置し、感光体１１のトナー像を直接記録媒体４に転写する構成でもよい。この形態では、感光体１１が本発明の「像担持体」に相当し、転写バイアス発生部１１５および２次転写ローラ４２が本発明の「転写手段」に相当する。このとき、記録媒体４が転写媒体に対応する。
【００５８】
また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。また、上記実施形態は単色印字の画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されず、カラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図。
【図２】同プリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図３】クリーニングローラおよび感光体を示す図。
【図４】クリーニングローラおよび中間転写ローラを示す図。
【符号の説明】１１…感光体（像担持体、潜像担持体）、２０…現像ユニット（現像手段）、４１…中間転写ローラ（像担持体、中間転写媒体）、４２…２次転写ローラ（転写手段、２次転写手段）、４３，５１…クリーニングローラ、４８…ローラ駆動モータ（駆動手段、第２駆動手段）、５３…ローラ駆動モータ（駆動手段、第１駆動手段）、１１３…ＣＰＵ、１１５…転写バイアス発生部（転写手段、１次転写手段、２次転写手段）、１１８…モータ駆動部（駆動手段、第１駆動手段）、１１９…ＡＣバイアス発生部（電圧印加手段、第１電圧印加手段）、１２０…モータ駆動部（駆動手段、第２駆動手段）、１２１…ＡＣバイアス発生部（電圧印加手段、第２電圧印加手段）

Claims (8)

1. 液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により形成されたトナー像を担持しつつ所定の搬送方向に搬送する像担持体と、
   前記像担持体が担持するトナー像を所定の転写位置で転写媒体に転写する転写手段と、
   前記転写位置に対して前記搬送方向の下流側で前記像担持体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられたクリーニングローラと、
   前記クリーニングローラの前記像担持体に当接する面が前記搬送方向と反対方向に移動する向きに前記クリーニングローラを回転駆動し、当該クリーニングローラにより転写後の前記像担持体上の残留現像液を除去する駆動手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記クリーニングローラと前記像担持体との間に交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えた請求項１記載の画像形成装置。
3. その表面に静電潜像を担持するとともに、その静電潜像が顕像化されたトナー像を担持しながら第１搬送方向に搬送可能な潜像担持体と、
   液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液を前記潜像担持体に供給することにより前記トナー像を形成する現像手段と、
   トナー像を担持しながら第２搬送方向に搬送可能な中間転写媒体と、
   前記潜像担持体上のトナー像を所定の１次転写位置で前記中間転写媒体に１次転写する１次転写手段と、
   前記中間転写媒体上の前記１次転写位置から所定の２次転写位置に向けて前記第２搬送方向に搬送されたトナー像を当該２次転写位置で記録媒体に２次転写する２次転写手段と、
   前記１次転写位置に対して前記第１搬送方向の下流側で前記潜像担持体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記第１搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられた潜像担持体用クリーニングローラと、
   前記２次転写位置に対して前記第２搬送方向の下流側で前記中間転写媒体に、その周面が当接するように固定され、かつ、前記第２搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられた中間転写媒体用クリーニングローラと、
   前記潜像担持体用クリーニングローラの前記潜像担持体に当接する面が前記第１搬送方向と反対方向に移動する向きに前記潜像担持体用クリーニングローラを回転駆動し、当該潜像担持体用クリーニングローラにより１次転写後の前記潜像担持体上の残留現像液を除去する第１駆動手段と、
   前記中間転写媒体用クリーニングローラの前記中間転写媒体に当接する面が前記第２搬送方向と反対方向に移動する向きに前記中間転写媒体用クリーニングローラを回転駆動し、当該中間転写媒体用クリーニングローラにより２次転写後の前記中間転写媒体上の残留現像液を除去する第２駆動手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記潜像担持体用クリーニングローラと前記潜像担持体との間に交流バイアス電圧を印加する第１電圧印加手段をさらに備えた請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写媒体用クリーニングローラと前記中間転写媒体との間に交流バイアス電圧を印加する第２電圧印加手段をさらに備えた請求項３または４記載の画像形成装置。
6. 前記潜像担持体によるトナー像の搬送速度と前記中間転写媒体によるトナー像の搬送速度とはほぼ等しい速度であり、
   前記中間転写媒体用クリーニングローラの周速より前記潜像担持体用クリーニングローラの周速が大きい請求項３〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記中間転写媒体用クリーニングローラと前記中間転写媒体とで形成されるニップ幅より、前記潜像担持体用クリーニングローラと前記潜像担持体とで形成されるニップ幅が長い請求項３〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 液体キャリアにトナーを分散してトナー濃度が約５〜４０重量％となっている現像液により形成されたトナー像を像担持体上に担持させながら所定の搬送方向に搬送する工程と、
   前記像担持体上のトナー像を所定の転写位置で転写媒体に転写する工程と、
   前記転写位置に対して前記搬送方向の下流側で前記像担持体に、その周面が当接するように固定され、前記搬送方向に直交する回転軸周りに回転自在に設けられたクリーニングローラを、その当接する面が前記搬送方向と反対方向に移動する向きに回転駆動し、当該クリーニングローラにより転写後の前記像担持体上の残留現像液を除去する工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。

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