JP2004258324A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体キャリア(溶媒)にトナーを含有する液体現像剤を用いて、感光体ドラム等の像担持体に形成された静電潜像を現像して画像を得る画像形成装置に関し、特に、像担持体上に残留した液体現像剤をクリーニングして回収する機構を備える画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液体キャリアにトナーを含有する液体現像剤(所謂液体トナー)を用いて画像形成を行う画像形成装置(以下湿式画像形成装置と呼ぶ)では、微細なトナーを用いるようにすれば、オフセット印刷並みの高画質が実現できるばかりでなく、トナー量が少なくても、十分な画像濃度が得られるため、経済的であるという利点を有している。
【0003】
湿式画像形成装置においても、印刷プロセス(画像形成プロセス)においては、像担持体である感光体ドラムの帯電、感光体ドラムの露光(静電潜像の形成)、現像、転写、感光体ドラム(像担持体)のクリーニング、及び感光体ドラムの徐電の順にプロセスが行われている。そして、クリーニング工程では、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して、次の現像プロセスにおける画像欠陥を防止するようにしている。つまり、クリーニングが不十分であると、次の画像形成プロセスにおいて、残留液体現像剤に起因して帯電不良及び露光不良が発生し、画像欠陥を発生させてしまう。
【0004】
湿式画像形成装置に用いられるクリーニング装置として、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を備えるとともに、クリーニングフォームローラの下流側で、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も薄い掻き取りブレードを配設して、この掻き取りブレードによって感光体の現像液を掻き取るようにしたものがある(特許文献1参照)。
【0005】
また、感光体ドラムと当接する回転自在のロール部材を設けて、このロール部材を弾性ロールとして、ロール部材にバイアス電圧を印加し、感光体ドラムをクリーニングするようにしたものがある(特許文献2参照)。
【0006】
さらに、所謂乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラのクリーニングを行うクリーニング部材を弾性ローラで構成して、クリーニング部材と帯電ローラとの接触位置でフォワードフィード回転になる方向に、クリーニング部材を回転駆動させて、この接触位置においてクリーニング部材の周速を帯電ローラの周速よりも大きくするようにして、帯電ローラのクリーニングを長期間にわたって安定的に行うようにしている(特許文献3参照)。
【0007】
同様に、乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラに付着したトナーをクリーニング部材でクリーニングするようにしたものがある(特許文献4)。
【0008】
【特許文献1】
特開平6−230704号公報(段落(0009)〜段落(0015)、第1図)
【特許文献2】
特開平8−254932号公報(段落(0032)〜段落(0039)、第1図)
【特許文献3】
特開平8−227208号公報(段落(0027)〜段落(0031)、第1図)
【特許文献4】
特開2000−258978公報(段落(0033)〜段落(0036)、第2図〜第5図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の湿式の画像形成装置においては、感光体ドラムからトナー像を転写した後に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤(特に、液体キャリア)の量が多く、このため、特許文献1に記載されたクリーニング装置では、クリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えて、感光体ドラム上に残留した液体現像剤を十分に除去するようにしているものの、クリーニング装置がクリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えている関係上、クリーニング装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【0010】
また、特許文献2に記載されたクリーニング装置では、感光体ドラムをクリーニングする際に、弾性ロールを用いて、この弾性ロールにバイアス電圧を印加するため、同様に、クリーニング装置自体が大型化してしまい、ひいては、画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【0011】
特許文献3又は4では、帯電ユニットとして帯電ローラを用いる乾式の画像形成装置において、帯電ローラをクリーニングするためのクリーニング部材を備えて、このクリーニング部材によって帯電ローラをクリーニングすることが記載されているだけであり、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去するためには、別にクリーニング装置を設ける必要がある。
【0012】
いずれにしても、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤をクリーニングする際には、上述のように、クリーニング装置が大型化して、その結果、画像形成装置をコンパクトにすることができないという課題がある。
【0013】
また、湿式画像形成装置においては、クリーニング装置によって感光体ドラムから除去された液体現像剤は現像剤タンクに回収されて、再度現像に用いられている。従来、湿式画像形成装置において、感光体ドラムをクリーニングするクリーニング装置は、転写装置(例えば、転写ローラ)よりも感光体ドラムの回転方向下流側で、帯電器の上流側に配置されており(つまり、転写ローラと帯電器の間に配置されており)、感光体ドラム上のトナー像を記録用紙に転写した後、感光体ドラムを帯電する前に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して回収するようにしている。
【0014】
ところが、帯電器と転写ローラとの間にクリーニング装置を配置した場合には、クリーニング装置と現像装置(現像器)との位置が不可避的に離れた位置とならざるを得ない(つまり、現像器で現像を行った後、転写を行い、その後、クリーニングを行う関係上、現像器とクリーニング装置との間に転写ローラ等の転写装置が存在することになって、クリーニング装置と現像器とが離れてしまう)。
【0015】
従って、クリーニング装置でクリーニング・回収された液体現像剤を液体現像剤タンクに戻す場合、液体現像剤タンクが現像器の近傍に配置されていることを考慮すると、クリーニング装置から現像剤タンクに至るまでの経路(配管等)が長くなってしまい、これによっても、湿式画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【0016】
さらに、液体現像剤を回収するための配管が長くなれば、不可避的に配管に多数の接合部が生じることになって、液体現像剤の漏れを防止するため、配管の接合部をシールしなければならないという課題もある。
【0017】
本発明の目的は、コンパクトでしかも良好に感光体ドラム等の像担持体上に残留する液体現像剤を除去することのできる湿式画像形成装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の方向に回転する像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、少なくとも絶縁性液体キャリアとトナーとからなる液体現像剤で前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを備え、前記トナー像を被転写体に転写して画像形成を行うようにした画像形成装置であって、前記帯電手段は前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させるとともに前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記像担持体上に残留する残留液体現像剤を除去する機能を有しており、且つ前記帯電手段には、前記帯電手段に当接して前記帯電手段に付着した前記残留液体現像剤を除去するクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置が得られる。そして、前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記像担持体上に残留する残留液体現像剤の層厚は30μm以下に規制される。
【0019】
このようにして、帯電手段(帯電ローラ)が像担持体(感光体ドラム)に当接して、像担持体を帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、像担持体上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去し、この際、トナー像を被転写体に転写した後、像担持体上に残留する残留液体現像剤の層厚を30μm以下に規制するようにすれば、帯電手段によって像担持体に残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできる。
【0020】
例えば、前記現像手段は、前記液体現像剤が蓄えられる現像剤タンクと、前記液体現像剤で前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに前記液体現像剤を供給するとともにその層厚を規制するローラ部材とを備え、前記像担持体上の前記残留液体現像剤の層厚が30μm以下になるように前記ロ−ラ部材上の液体現像剤の層厚を規制する規制手段が備えられて、この規制手段は、例えば、前記ロ−ラ部材に近接又は当接している。
【0021】
このようにして、現像手段に備えられたローラ部材(アニロックスローラ)上の液体現像剤の層厚を規制手段(規制ブレード、例えば、アニロックスブレードによって規制して、像担持体上に残留する残留液体現像剤の層厚が30μm以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できることになる。
【0022】
また、本発明では、前記帯電手段及び前記クリーニング部材は前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけられている。さらには、前記像担持体の回転中心軸を二次元座標の原点とした際、前記帯電手段及び前記クリーニング部材を前記二次元座標の第3象限に位置づけ、前記現像ローラを前記二次元座標の第4象限に位置づけるようにしてもよく、前記帯電手段と前記像担持体との当接部及び前記帯電手段と前記クリーニング部材との当接部を、前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしてもよい。
【0023】
このようにすれば、配管等を必要とせずに、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を現像剤タンクに誘導できる。
【0024】
さらに、本発明では、前記クリーニング部材は前記帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収して前記現像ローラを避ける位置で前記現像剤タンクに誘導するようにしており、例えば、前記帯電手段は回転可能に配置されたローラ部材である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0026】
図1を参照して、図示の湿式画像形成装置は所謂タンデム型画像形成装置であり、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト11を備えている。中間転写ベルト11の回転方向(搬送方向:図中実線矢印で示す)に沿って複数の画像形成ユニットが配列されている。図示の例では、4つの画像形成ユニット21乃至24が中間転写ベルト11に沿って配列されており、例えば、図中右側から、イエロー用(Y)画像形成ユニット、マゼンタ用(M)画像形成ユニット、シアン用(C)画像形成ユニット、及びブラック用(B)画像形成ユニットの順に配列されている。
【0027】
画像形成ユニット21〜24には、それぞれ感光体ドラム31a〜31d、現像装置32a〜32d、露光器33a〜33d、帯電器として用いられる帯電ローラ34a〜34d、及び徐電器35a〜35dが備えられており、現像装置32a〜32dは液体キャリア(溶媒)にトナー等が含有された液体現像剤を用いてそれぞれ各色トナーで感光体ドラム31a〜31d上に形成された静電潜像を現像する。なお、帯電ローラ34a〜34dにはそれぞれクリーニング部材(クリーニングブレード)37a〜37dが当接している。
【0028】
各現像装置32a〜32dの構成について説明する。現像装置32a〜32dは液体現像剤が蓄えられた現像剤タンク41a〜41d、現像剤供給ローラ42a〜42d、アニロックスローラ43a〜43d、及び現像ローラ44a〜44dを備えており、現像装置32aに注目して、図示のように、現像剤供給ローラ42aは現像剤タンク41a中の液体現像剤をアニロックスローラ43aに供給して、このアニロックスローラ43aによって液体現像剤の層厚が規制される。アニロックスローラ43aから液体現像剤が現像ローラ44aに供給されて、現像ローラ44aは感光体ドラム31aと当接して感光体ドラム31a上に形成された静電潜像を液体現像剤で現像して、トナー像を形成する。
【0029】
なお、現像装置32a〜32dについても、現像装置32aと同様に構成されており、現像装置32b〜32dはそれぞれ液体現像剤によって感光体ドラム31b〜31d上にトナー像を形成する。
【0030】
画像形成ユニット21に注目すると、感光体ドラム31aの回転方向(図1において破線矢印で示す)に沿って、帯電ローラ34aの下流側には現像ローラ44aが配置され、図示のように、帯電ローラ34aは現像剤タンク41aの直上側に位置しており、同様に、クリーニングブレード37aの一端(帯電ローラ34aに当接している端部と反対側の端部)は現像剤タンク41aの直上側に位置している。そして、後述するように、クリーニング部材37aによって帯電ローラ34aから除去された液体現像剤は直ちに現像剤タンク41aに落下することになる。
【0031】
感光体ドラム31a〜31dに対向して一次転写ローラ51〜54が配置されており、感光体ドラム31a〜31dと一次転写ローラ51〜54との間に中間転写ベルト11が挟まれている。図示のように中間転写ベルト11は駆動ローラ55及び支持ローラ56に支持されて図中実線矢印方向に搬送されており、中間転写ベルト11の回転方向下流側には、支持ローラ56に対向して二次転写ローラ57が配置されている。
【0032】
そして、支持ローラ56及び二次転写ローラ57によって、中間転写ベルト11が挟持される。給紙装置(図示せず)からレジストローラ(図示せず)を介して二次転写ローラ57と中間転写ベルト11との間(ニップ部)に用紙61(図1には示されていない)が供給される。
【0033】
画像形成の際には、感光体ドラム31aの表面を帯電ローラ34aによって一様に帯電させた後、感光体ドラム31aを露光して感光体ドラム31aの表面に静電潜像を形成する。その後、静電潜像を現像して感光体ドラム31a上にトナー像を形成する。感光体ドラム31a上のトナー像は、一次転写ローラ51によって中間転写ベルト11に転写される。
【0034】
感光体ドラム31b〜31dにおいても、感光体ドラム31aと同様にしてトナー像が形成され、感光体ドラム31b〜31d上に形成されたトナー像が順次一次転写ローラ52〜54によって中間転写ベルト11上に転写される。つまり、各画像形成ユニット21〜24において、中間転写ベルト11にトナー像を一次転写像として転写する。このようにして、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナー像が、中間転写ベルト11に順に重ね合わされて転写されることになる。
【0035】
上述のようにして、中間転写ベルト11に転写されたトナー像(一次転写像)は、中間転写ベルト11の搬送に伴って、二次転写ローラ57の方向に送られる。そして、二次転写ローラ57によって中間転写ベルト11上のトナー像(一次転写像)が用紙に転写される(二次転写)。用紙の搬送方向下流には、定着ユニット(定着ローラ対)62が配置されており、用紙に転写された二次転写像が定着ユニット62によって圧接・加熱されて定着される。
【0036】
なお、図示はしないが、クリーニングブレードによって中間転写ベルト11上に残った残留トナーがクリーニングされる。
【0037】
ここで、図2を参照して、画像形成ユニット21に注目すると、図2は、画像形成ユニット21を詳細に示す構成図であり、図1で説明したように、感光体ドラム31aの周囲には、感光体ドラム31aの回転方向に沿って、順に帯電ローラ34a、露光器33a、及び現像ローラ44aが配置され、現像ローラ44aの下流側で感光体ドラム31aは中間転写体(中間転写ベルト)11に当接している。
【0038】
図示のように、帯電ローラ34aの表面には、クリーニングブレード37aの一端部(先端部)が当接しており(クリーニングブレード37aは帯電ローラ34aの回転方向に対して、その接点から引いた接線と感光体ドラム表面とのなす角が鋭角となるように配置されている)、前述のように、クリーニングブレード37aの後端部は現像剤タンク41a内に位置している。
【0039】
図1で説明したようにして、感光体ドラム31a上に形成された静電潜像は現像ローラ44aで現像されてトナー像となる。つまり、静電潜像は液体現像剤で現像されて、感光体ドラム31a上にトナー像が形成される(現像ローラ44aの下流側においては、感光体ドラム31aには液体現像剤(トナー+溶媒)が付着していることになる)。そして、感光体ドラム31a上のトナー像は、感光体ドラム31aに一次転写ロ−ラ52によって加えられるバイアス電圧によって中間転写ベルト11に転写される。
【0040】
トナー像を中間転写ベルト11に転写した後においては、ほぼ溶媒(液体キャリア)のみが感光体ドラム31a上に残ることになる。その後、徐電器35aによって感光体ドラム31aを徐電する。そして、帯電ローラ34aによって感光体ドラム31a上に残留した残留液体現像剤を除去しつつ、その表面を均一に帯電し、露光器33aによって感光体ドラム31aを露光して、感光体ドラム31a上に再び静電潜像を形成する。
【0041】
前述のように、感光体ドラム31a上の残留液体現像剤は帯電ローラ34aで除去されることになるが、帯電ローラ34aに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード37aによって除去されて、回収現像剤としてクリーニングブレード37aを伝わって、現像剤タンク41aに落下する。
【0042】
上述のようにして、帯電ローラ34aによって感光体ドラム31a上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラム31aを帯電するようにしたから、別に感光体ドラム31a上の残留液体トナーを除去する部材、つまり、感光体ドラム31aをクリーニングするクリーニング装置を備える必要がない。しかも、帯電ローラ34aに付着した液体現像剤はクリーニングブレード37aでクリーニングされて、現像剤タンク41aに回収されることになって、液体現像剤を現像剤タンクに戻すための配管等が不要となる。
【0043】
なお、図2に示すように、アニロックスローラ43aに当接又は近接して、層厚規制部材(アニロックスブレード)45aが配置され、このアニロックスブレード45aによって、アニロックスローラ上の液体現像剤の層厚が規制される。また、現像ローラ44aには、現像ローラブレード46aが配置され、非画像形成時にこの現像ローラブレード46aによって現像ローラ44aがクリーニングされる。さらに、他の画像形成ユニット22〜24も画像形成ユニット21と同様に構成されている。
【0044】
次に示す条件で、図1に示す画像形成装置を用いて画像を形成した。画像形成ユニット21において、溶媒として、絶縁性溶媒(例えば、シリコンオイル、流動パラフィン等の不揮発性溶媒、電気抵抗:1012Ω以上)のものを用い、トナーとして、黒色で平均粒径2μmのものを用いて、このトナーを濃度(重量%)15%〜20%絶縁性溶媒に含有させて、液体現像剤とした。感光体ドラム31aの表面材質は、例えば、a−Si感光体とし、ドラム径をφ80、表面電位を400V、周速を178mm/sとした。
【0045】
さらに、アニロックスローラ43は、材質がSUS(又はアルミ)でその表面にヘリカルパターン状の溝(例えば、200ライン/インチ、深さ50μm、角度約45°(断面形状V字であり、そのV字の角度が45°である))を形成したものを用い、外径がφ20、周速を178mm/sとした。また、現像ローラ44は、その材質がウレタンゴムであり、硬度:scaleA45度、表面粗さ:Ra=0.6、体積抵抗:105〜107Ω・cm、外径φ20を用い、周速178mm/s、現像バイアス電圧を250Vとし、現像剤供給ローラ42は、その材質がウレタンフォームであり、硬度:scaleA25度、外径φ20を用い、周速200mm/sとした。
【0046】
一方、帯電ローラ34aは、その材質がNBRであり、硬度:scaleA70度、体積抵抗:109Ω・cm、外径φ10を用い、周速300mm/s、帯電印加バイアスを500Vとした。クリーニングブレード(帯電ローラ用)37aは、その材質がウレタンであり、厚みt=2.0mm、角度(帯電ローラ34aの回転方向においてその表面となす角度)=25.9度、帯電ローラ34aを押圧する圧力=2.55g/mmとした。
【0047】
アニロックスブレード45aの材質はSUSであり、厚みは0.15mmである。また、アニロックスロ−ラに角度20度で当接角が鋭角になるようにして当接されている。また、現像ローラブレード46aの材質はウレタンであり、厚みは2.0mm、角度(現像ローラ44aの回転方向においてその表面となす角度)=22.9度、現像ローラ44aを押圧する圧力=2.0g/mmとした。なお、画像形成ユニット22〜24も同様に構成されている。
【0048】
中間転写ベルト11として、その材質がエピクロルヒドリンを用い、電気抵抗:108Ω・cm、周速:178mm/sとした。2次転写ローラ57として、その材質がEPDMのものを用い、電気抵抗:105〜107Ω・cm、周速:178mm/s、外径:φ15とした。
【0049】
上述の条件で、画像形成を行ったところ(ここでは、画像形成ユニット21に注目する)、液体現像剤が現像剤供給ローラ42aで汲み上げられて、アニロックスローラ43aに形成されたパターンによって、液体現像剤の層厚が20μm程度に規制されることが分かった。そして、アニロックスローラ43aから現像ローラ44aに液体現像剤が供給されて、現像ローラ44aによって感光体ドラム31a上の静電潜像が現像されることになるが、現像ローラ44a上の液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ43a上の液体現像剤の層厚に依存する。
【0050】
2次転写が行われた後の感光体ドラム31a上の残留液体現像剤の層厚を計測したところ、約10μmであった。その後、感光体ドラム31a上の残留液体現像剤は帯電ローラ34aによって掻き落とされることなるが(除去されることになるが)、残留液体現像剤の層厚が約10μmであると、感光体ドラム31a上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。
【0051】
そして、前述したように、帯電ローラ34aに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード37aで除去されて、現像剤タンク41aに回収されることが確認できた。
【0052】
上述の液体現像剤中の溶媒(液体キャリア)は、絶縁体であるため、除電及び帯電過程に影響を与えることはない。なお、帯電ローラ34aと感光体ドラム31aとの当接部に貯まった液体現像剤及び帯電ローラ34aとクリーニングブレード37aとの当接部に貯まった液体現像剤は、画像形成装置を停止した後、重力の作用によってクリーニングブレード37aを伝わって現像剤タンク41aに落下することが確認できた。
【0053】
アニロックスローラ43aに形成するパターンを種々変更して、アニロックスローラ43a上の液体現像剤層厚を変化させて、同様にして画像形成を行ったところ、2次転写後に、感光体ドラム31a上に残留する液体現像剤の層厚が30μm以下であれば、帯電ローラ34aによって感光体ドラム31a上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。そして、除電及び帯電においても悪影響を及ぼすことがない。
【0054】
なお、2次転写後に、感光体ドラム31a上に残留する液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ43a上の液体現像剤の層厚と相関関係にある。
【0055】
上述の説明から明らかなように、アニロックスローラ43aに形成されたパターン及びアニロックスブレード45aが、転写後の残留液体現像剤の層厚を30μm以下とする規制手段として作用する。
【0056】
また、上述の説明及び図2から明らかなように、帯電ローラ34a及びクリーニング部材37aは現像剤タンク41aを規定する空間に面して現像剤タンク41aの底面よりも上側に位置づけられていることになる。そして、帯電ローラ34aと感光体ドラム31aとの当接部及び帯電ローラ34aとクリーニング部材37aとの当接部は、現像剤タンク41aを規定する空間に面して、現像剤タンク41aの底面よりも上側に位置づけられている。
【0057】
つまり、感光体ドラム31aの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、帯電ローラ34a及びクリーニング部材37aは二次元座標の第3象限に位置づけられ、現像ローラ44aは二次元座標の第4象限に位置づけられていることになり、クリーニング部材37aは帯電ローラ34aに付着した残留液体現像剤を回収して現像ローラ44aを避ける位置で現像剤タンク41aに誘導する。
【0058】
なお、図1に示す例では、カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ画像形成装置についても同様にして本発明を適用でき、いずれにしても、液体現像剤を用いて現像を行う画像形成装置に本発明を適用できる。また、上述の例では、被転写体が中間転写ベルトである例について説明したが、被転写体が用紙等の記録媒体であってもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電手段(帯電ローラ)が像担持体(感光体ドラム)に当接して、像担持体を帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、像担持体上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去するようにして、この際、トナー像を被転写体に転写した後、像担持体上に残留する残留液体現像剤の層厚を30μm以下に規制するようにしたから、帯電手段によって像担持体に残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできるという効果がある。
【0060】
本発明では、現像手段に備えられたローラ部材(アニロックスローラ)上の液体現像剤の層厚を規制して、像担持体に残留する残留液体現像剤の層厚が30μm以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できるという効果がある。
【0061】
さらに、本発明では、帯電手段及びクリーニング部材を現像剤タンクを規定する空間に面して現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしたから、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を簡単に現像剤タンクに誘導できるという効果がある。
【0062】
また、本発明では、クリーニング部材によって帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収した際、クリーニング部材は現像ローラを避ける位置で液体現像剤を現像剤タンクに誘導するようにしたから、現像ローラに回収液体現像剤が触れることがなく、現像ローラ上の液体現像剤の層厚が乱れることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像形成装置の一例を示す概要図である。
【図2】図1に示す画像形成ユニットを拡大して詳細に示す構成図である。
【符号の説明】
21〜24 画像形成ユニット
31a〜31d 感光体ドラム
34a〜34d 帯電ローラ
37a〜37d クリーニング部材
41a〜41d 現像剤タンク
42a〜42d 現像剤供給ローラ
43a〜43d アニロックスローラ
44a〜44d 現像ローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum using a liquid developer containing a toner in a liquid carrier (solvent) to obtain an image, and in particular, to an image forming apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus including a mechanism for cleaning and collecting a liquid developer remaining on an image carrier.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an image forming apparatus (hereinafter, referred to as a wet image forming apparatus) that forms an image using a liquid developer containing a toner in a liquid carrier (so-called liquid toner), offset printing can be performed by using fine toner. In addition to realizing high image quality, a sufficient image density can be obtained even if the amount of toner is small, so that there is an advantage that it is economical.
[0003]
Also in a wet image forming apparatus, in a printing process (image forming process), charging of a photosensitive drum as an image carrier, exposure of a photosensitive drum (formation of an electrostatic latent image), development, transfer, photosensitive drum ( The process is performed in the order of cleaning of the image carrier) and charging of the photosensitive drum. In the cleaning step, the liquid developer remaining on the photosensitive drum is removed to prevent image defects in the next developing process. That is, if the cleaning is insufficient, in the next image forming process, poor charging and poor exposure occur due to the residual liquid developer, thereby causing image defects.
[0004]
The cleaning device used in the wet image forming apparatus includes a cleaning foam roller and a cleaning blade, and a cleaning blade thinner than the cleaning blade is disposed downstream of the cleaning foam roller between the cleaning foam roller and the cleaning blade. There is one in which the developer of the photoreceptor is scraped by the scraping blade (see Patent Document 1).
[0005]
In addition, there is a configuration in which a rotatable roll member is provided in contact with the photoconductor drum, and this roll member is used as an elastic roll, and a bias voltage is applied to the roll member to clean the photoconductor drum (Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-163873). reference).
[0006]
Further, in a so-called dry-type image forming apparatus, a charging roller is used as a charging unit, and a cleaning member for cleaning the charging roller is configured by an elastic roller, and a forward feed rotation is performed at a contact position between the cleaning member and the charging roller. In this direction, the cleaning member is driven to rotate so that the peripheral speed of the cleaning member is greater than the peripheral speed of the charging roller at this contact position, so that the cleaning of the charging roller is stably performed over a long period of time. (See Patent Document 3).
[0007]
Similarly, there is a dry-type image forming apparatus in which a charging roller is used as a charging unit and toner adhered to the charging roller is cleaned by a cleaning member (Patent Document 4).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-230704 (paragraphs (0009) to (0015), FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-8-254932 (paragraphs (0032) to (0039), FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-8-227208 (paragraphs (0027) to (0031), FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-2000-258978 (paragraphs (0033) to (0036), FIGS. 2 to 5)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a conventional wet image forming apparatus, the amount of liquid developer (particularly, liquid carrier) remaining on the photosensitive drum after transferring a toner image from the photosensitive drum is large. Although the cleaning device described in (1) includes a cleaning foam roller, a cleaning blade, and a scraping blade to sufficiently remove the liquid developer remaining on the photoconductor drum, the cleaning device does not include the cleaning foam roller. Since the cleaning device and the cleaning blade are provided, there is a problem that the cleaning device itself becomes large.
[0010]
Further, in the cleaning device described in Patent Document 2, when the photosensitive drum is cleaned, a bias voltage is applied to the elastic roll by using the elastic roll, so that the cleaning device itself similarly increases in size. Therefore, there is a problem that the size of the image forming apparatus itself increases.
[0011]
Patent Documents 3 and 4 only describe that in a dry-type image forming apparatus using a charging roller as a charging unit, a cleaning member for cleaning the charging roller is provided, and the charging roller is cleaned by the cleaning member. In a wet-type image forming apparatus, it is necessary to provide a separate cleaning device in order to remove the liquid developer remaining on the photosensitive drum.
[0012]
In any case, in the wet image forming apparatus, when cleaning the liquid developer remaining on the photosensitive drum, the cleaning apparatus is enlarged as described above, and as a result, the image forming apparatus is made compact. There is a problem that cannot be done.
[0013]
In the wet image forming apparatus, the liquid developer removed from the photosensitive drum by the cleaning device is collected in a developer tank and used again for development. Conventionally, in a wet image forming apparatus, a cleaning device that cleans a photoconductor drum is disposed downstream of a transfer device (for example, a transfer roller) in the rotation direction of the photoconductor drum and upstream of a charger (that is, After the toner image on the photoconductive drum is transferred to the recording paper, the liquid developer remaining on the photoconductive drum is charged before the photoconductive drum is charged. They are removed and collected.
[0014]
However, when a cleaning device is disposed between the charging device and the transfer roller, the position of the cleaning device and the developing device (developing device) must be inevitably separated (that is, the developing device). After the development, the transfer is performed, and then the cleaning is performed.Therefore, since a transfer device such as a transfer roller exists between the developing device and the cleaning device, the cleaning device and the developing device are separated from each other. ).
[0015]
Therefore, when returning the liquid developer that has been cleaned and collected by the cleaning device to the liquid developer tank, considering that the liquid developer tank is disposed near the developing device, the liquid developer tank can be moved from the cleaning device to the developer tank. However, there is a problem that the wet image forming apparatus itself becomes large in size.
[0016]
Furthermore, if the pipe for collecting the liquid developer becomes long, a large number of joints will inevitably occur in the pipe, and the joints of the pipes must be sealed to prevent leakage of the liquid developer. There is also a problem that must be done.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wet image forming apparatus which is compact and can remove liquid developer remaining on an image carrier such as a photosensitive drum satisfactorily.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an image carrier that rotates in a predetermined direction, a charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and at least an insulating liquid carrier An image forming apparatus, comprising: developing means for developing the electrostatic latent image with a liquid developer comprising a toner and a toner to form a toner image, and transferring the toner image to a transfer target to form an image. The charging unit charges the image carrier by contacting the image carrier, transfers the toner image to the transfer target body, and removes a residual liquid developer remaining on the image carrier. An image forming apparatus that has a function of removing the toner, and the charging unit includes a cleaning member that contacts the charging unit and removes the residual liquid developer attached to the charging unit. can get. Then, after transferring the toner image to the transfer target, the layer thickness of the residual liquid developer remaining on the image carrier is regulated to 30 μm or less.
[0019]
In this way, the charging means (charging roller) comes into contact with the image carrier (photosensitive drum) to charge the image carrier and transfer the toner image to the transfer-receiving body, and then remains on the image carrier. The residual liquid developer is removed, and the residual liquid developer adhering to the charging means is removed by a cleaning member. At this time, the residual liquid developer remaining on the image carrier after transferring the toner image to the transfer-receiving member If the layer thickness is regulated to 30 μm or less, the liquid developer remaining on the image carrier can be removed satisfactorily by the charging means, and the image forming apparatus itself can be made compact without requiring a separate cleaning device. .
[0020]
For example, the developing unit includes a developer tank in which the liquid developer is stored, a developing roller that develops the electrostatic latent image with the liquid developer, and a layer that supplies the liquid developer to the developing roller and forms the layer. A roller member that regulates the thickness of the liquid developer on the roller member such that the layer thickness of the residual liquid developer on the image carrier is 30 μm or less. The restricting means is provided, for example, close to or in contact with the roller member.
[0021]
In this way, the thickness of the liquid developer on the roller member (anilox roller) provided in the developing means is regulated by the regulating means (regulating blade, for example, an anilox blade), and the residual liquid remaining on the image carrier is regulated. Since the layer thickness of the liquid developer supplied to the developing roller is regulated so that the layer thickness of the developer is 30 μm or less, the layer thickness of the residual liquid developer can be easily regulated.
[0022]
Further, in the present invention, the charging unit and the cleaning member are positioned above a bottom surface of the developer tank so as to face a space defining the developer tank. Further, when the rotation center axis of the image carrier is the origin of the two-dimensional coordinates, the charging unit and the cleaning member are positioned in a third quadrant of the two-dimensional coordinates, and the developing roller is moved to a third quadrant of the two-dimensional coordinates. The contact portion between the charging unit and the image carrier and the contact portion between the charging unit and the cleaning member may face a space defining the developer tank. The developer tank may be positioned above the bottom surface.
[0023]
With this configuration, the residual liquid developer collected by the charging unit and the cleaning member can be guided to the developer tank without requiring a pipe or the like.
[0024]
Further, in the present invention, the cleaning member collects the residual liquid developer adhered to the charging unit and guides the residual liquid developer to the developer tank at a position avoiding the developing roller. The roller member is disposed so as to be able to be disposed.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to them unless otherwise specified, and are merely mere descriptions. This is just an example.
[0026]
Referring to FIG. 1, the illustrated wet image forming apparatus is a so-called tandem type image forming apparatus, and includes an endless belt-shaped
[0027]
The
[0028]
The configuration of each of the developing
[0029]
The developing
[0030]
Paying attention to the
[0031]
[0032]
Then, the
[0033]
During image formation, the surface of the
[0034]
Also on the photoconductor drums 31b to 31d, toner images are formed in the same manner as the
[0035]
As described above, the toner image (primary transfer image) transferred to the
[0036]
Although not shown, the residual toner remaining on the
[0037]
Here, paying attention to the
[0038]
As shown, one end (tip) of the
[0039]
As described with reference to FIG. 1, the electrostatic latent image formed on the
[0040]
After the transfer of the toner image to the
[0041]
As described above, the residual liquid developer on the
[0042]
As described above, the
[0043]
As shown in FIG. 2, a layer thickness regulating member (anilox blade) 45a is disposed in contact with or near the
[0044]
Under the following conditions, an image was formed using the image forming apparatus shown in FIG. In the
[0045]
Further, the anilox roller 43 is made of SUS (or aluminum), and has a helical pattern groove (for example, 200 lines / inch, a depth of 50 μm, an angle of about 45 ° (a V-shaped cross section and a V-shaped Is 45 °), the outer diameter is φ20, and the peripheral speed is 178 mm / s. The developing roller 44 is made of urethane rubber, and has a hardness of 45 degrees in scale A, a surface roughness of Ra = 0.6, a volume resistance of 10 5 to 10 7 Ω · cm, an outer diameter of φ20, and a peripheral speed of 178 mm / s, the developing bias voltage was 250 V, and the material of the developer supply roller 42 was urethane foam, hardness: scale A 25 degrees, outer diameter φ20, and peripheral speed 200 mm / s.
[0046]
On the other hand, the charging
[0047]
The material of the anilox blade 45a is SUS, and the thickness is 0.15 mm. Further, it is in contact with the anilox roller such that the contact angle becomes an acute angle at an angle of 20 degrees. The material of the developing roller blade 46a is urethane, the thickness is 2.0 mm, the angle (the angle between the developing
[0048]
The material of the
[0049]
When an image was formed under the above-described conditions (here, attention is paid to the image forming unit 21), the liquid developer was pumped up by the
[0050]
The layer thickness of the residual liquid developer on the
[0051]
Then, as described above, it was confirmed that the liquid developer adhering to the charging
[0052]
Since the solvent (liquid carrier) in the above-described liquid developer is an insulator, it does not affect the charge removal and charging processes. The liquid developer stored in the contact portion between the charging
[0053]
An image was formed in the same manner by changing the pattern formed on the
[0054]
The layer thickness of the liquid developer remaining on the
[0055]
As is clear from the above description, the pattern formed on the
[0056]
Further, as is apparent from the above description and FIG. 2, the charging
[0057]
That is, when the rotation center axis of the
[0058]
In the example shown in FIG. 1, a color image forming apparatus has been described. However, the present invention can be similarly applied to a monochrome image forming apparatus, and in any case, an image forming apparatus that performs development using a liquid developer. The present invention can be applied to: Further, in the above-described example, the example in which the transfer object is the intermediate transfer belt has been described, but the transfer object may be a recording medium such as a sheet.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, after the charging means (charging roller) comes into contact with the image carrier (photosensitive drum) to charge the image carrier and transfer the toner image to the transfer object, The residual liquid developer remaining on the image carrier is removed, and the residual liquid developer attached to the charging means is removed by a cleaning member. At this time, after the toner image is transferred to the transfer receiving member, Since the layer thickness of the residual liquid developer remaining on the carrier is restricted to 30 μm or less, the liquid developer remaining on the image carrier can be satisfactorily removed by the charging means, and a separate cleaning device is required. Therefore, there is an effect that the image forming apparatus itself can be made compact.
[0060]
In the present invention, the layer thickness of the liquid developer on the roller member (anilox roller) provided in the developing means is regulated so that the layer thickness of the residual liquid developer remaining on the image carrier is 30 μm or less. Since the layer thickness of the liquid developer supplied to the developing roller is regulated, there is an effect that the layer thickness of the residual liquid developer can be easily regulated.
[0061]
Further, in the present invention, since the charging means and the cleaning member face the space defining the developer tank and are positioned above the bottom surface of the developer tank, the residual liquid developed by the charging means and the cleaning member is removed. There is an effect that the developer can be easily guided to the developer tank.
[0062]
Further, in the present invention, when the cleaning member recovers the residual liquid developer attached to the charging unit, the cleaning member guides the liquid developer to the developer tank at a position avoiding the developing roller. The collected liquid developer does not touch, and the layer thickness of the liquid developer on the developing roller is not disturbed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the image forming unit shown in FIG. 1 in an enlarged manner in detail.
[Explanation of symbols]
21-24
Claims (8)
前記帯電手段は前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電させるとともに前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記像担持体上に残留する残留液体現像剤を除去する機能を有し、且つ
前記帯電手段には、前記帯電手段に当接して前記帯電手段に付着した前記残留液体現像剤を除去するクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置。An image carrier that rotates in a predetermined direction, a charging unit that charges the image carrier, an exposure unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and a liquid including at least an insulating liquid carrier and a toner An image forming apparatus comprising: developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image, and performing image formation by transferring the toner image to a transfer target body,
The charging unit has a function of charging the image carrier by contacting the image carrier, transferring the toner image to the transfer target body, and removing a residual liquid developer remaining on the image carrier. An image forming apparatus, wherein the charging unit includes a cleaning member that contacts the charging unit and removes the residual liquid developer attached to the charging unit.
前記液体現像剤が蓄えられる現像剤タンクと、
前記液体現像剤で前記静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラに前記液体現像剤を供給するとともにその層厚を規制するローラ部材とを備え、
前記像担持体上の前記残留液体現像剤の層厚が30μm以下になるように前記ロ−ラ部材上の液体現像剤の層厚を規制する規制手段が前記ロ−ラ部材に近接または当接して備えら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。The developing means includes:
A developer tank in which the liquid developer is stored,
A developing roller for developing the electrostatic latent image with the liquid developer,
A roller member that supplies the liquid developer to the developing roller and regulates a layer thickness thereof,
A regulating means for regulating the layer thickness of the liquid developer on the roller member so that the layer thickness of the residual liquid developer on the image bearing member is 30 μm or less approaches or comes in contact with the roller member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
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