JP2007072358A - Image forming apparatus using liquid developer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は中間転写体を有する液体現像剤を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using a liquid developer having an intermediate transfer member.
従来、液体現像剤を使用した電子写真方式画像形成装置(湿式画像形成装置)が知られている。湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、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、このトナー粒子の粒子径が2μm以下、通常は1μm程度以下と極めて微細であるため、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。 Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus (wet image forming apparatus) using a liquid developer is known. The developer used in the wet image forming apparatus is obtained by suspending solids (toner particles) in an electrically insulating organic solvent (carrier liquid). The particle diameter of the toner particles is 2 μm or less, usually Since it is extremely fine, about 1 μm or less, it is possible to achieve higher image quality than a dry image forming apparatus using powder toner particles of about 7 μm.
現像剤を構成するキャリア液は、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。 The carrier liquid constituting the developer has a function of making the toner particles charged and further uniformly dispersed in addition to preventing the toner particles from scattering around 1 μm. It also has a role to make it easy to move by action. As described above, the carrier liquid is a component necessary for toner storage, toner conveyance, development, and transfer processes, but also adheres to non-image areas, and excessive carrier liquid after development causes transfer disturbance and the like. Therefore, the carrier liquid is usually removed (squeezed) from the developer on the photosensitive member and the intermediate transfer member.
また、湿式画像形成装置において、中間転写ベルト、さらには2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(特許文献1)。
ところで、中間転写体においてクリーニングされる付着物(液体現像剤)は、上記したように一般的にキャリア除去が行われているため、固形分率が上昇しており「濡れた粉」のごとく中間転写体の表面に付着している。さらに紙へ転写した後に中間転写体上に残る現像剤は、紙にキャリア液が吸収されるため、さらに固形分率が上昇してクリーニングに力を必要とし、クリーニングブレードや中間転写体の摩耗、変形等部品寿命に影響してしまう。 By the way, the deposit (liquid developer) to be cleaned in the intermediate transfer body is generally removed of the carrier as described above, so that the solid content is increased and the intermediate content like “wet powder” is increased. It adheres to the surface of the transfer body. Further, the developer remaining on the intermediate transfer member after being transferred to paper absorbs the carrier liquid on the paper, so that the solid content rate is further increased, requiring a force for cleaning, and the cleaning blade and the intermediate transfer member are worn. It will affect the life of parts such as deformation.
本発明は上記課題を解決しようとするもので、液体現像剤を用いた画像形成装置において中間転写体上に付着した液体現像剤のクリニーングを容易にすることを目的とする。
そのために本発明は、中間転写体を有する液体現像剤を用いた画像形成装置において、中間転写体から転写媒体に転写する2次転写位置と、2次転写位置に対して中間転写体の回動方向下流側で中間転写体にクリーニング部材が当接するクリーニング位置との間に、1つの感光体から回収した現像剤の一部を中間転写体上に塗布する塗布部材を配置したことを特徴とする。
また、本発明は、前記画像形成装置が2次転写位置に対して中間転写体の回動方向上流側に4色の感光体が順次配設され、イエロー、マゼンタ、シアンの各色感光体が中間転写体と離当接するタイプの画像形成装置であり、ブラック感光体から回収した現像剤の一部を前記塗布部材に供給して中間転写体上に塗布することを特徴とする。
また、本発明は、前記画像形成装置が2次転写位置に対して中間転写体の回動方向上流側に4色の感光体が順次配設され、4色感光体が中間転写体と離当接しないタイプの画像形成装置であり、ブラック感光体から回収した現像剤の一部を前記塗布部材に供給して中間転写体上に塗布することを特徴とする。
また、本発明は、前記画像形成装置が2次転写位置に対して中間転写体の回動方向上流側に4色の感光体が順次配設され、4色感光体が中間転写体と離当接しないタイプの画像形成装置であり、2次転写位置に最も近い位置に配置された4色目の感光体から回収した現像剤の一部を前記塗布部材に供給して中間転写体上に塗布することを特徴とする。
また、本発明は、前記塗布部材がクリーニング位置の上流側において中間転写体をクリーニングする機能を有する液溜めブレードにより溜められた現像剤の一部を中間転写体上に塗布することを特徴とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to facilitate cleaning of a liquid developer adhered on an intermediate transfer member in an image forming apparatus using the liquid developer.
Therefore, the present invention provides a secondary transfer position for transferring from an intermediate transfer body to a transfer medium in an image forming apparatus using a liquid developer having an intermediate transfer body, and rotation of the intermediate transfer body with respect to the secondary transfer position. An application member for applying a part of the developer recovered from one photosensitive member on the intermediate transfer member is disposed between the cleaning position where the cleaning member contacts the intermediate transfer member on the downstream side in the direction. .
Further, according to the present invention, the image forming apparatus has four color photoconductors sequentially disposed upstream of the secondary transfer position in the rotational direction of the intermediate transfer member, and the yellow, magenta, and cyan color photoconductors are intermediate. The image forming apparatus is of a type that comes into contact with and separate from a transfer body, and is characterized in that a part of the developer recovered from the black photoreceptor is supplied to the application member and applied onto the intermediate transfer body.
Further, according to the present invention, the image forming apparatus has four color photoreceptors sequentially disposed upstream of the secondary transfer position in the rotation direction of the intermediate transfer member, and the four color photoreceptor is separated from the intermediate transfer member. A non-contact type image forming apparatus, wherein a part of the developer recovered from the black photosensitive member is supplied to the application member and applied onto the intermediate transfer member.
Further, according to the present invention, the image forming apparatus has four color photoreceptors sequentially disposed upstream of the secondary transfer position in the rotation direction of the intermediate transfer member, and the four color photoreceptor is separated from the intermediate transfer member. A non-contact type image forming apparatus that supplies a part of the developer collected from the photoconductor of the fourth color arranged at the position closest to the secondary transfer position to the application member and applies it onto the intermediate transfer body. It is characterized by that.
In the invention, it is preferable that a part of the developer stored on the intermediate transfer member is applied by the liquid storage blade having a function of cleaning the intermediate transfer member on the upstream side of the cleaning position. .
本発明は、1つの感光体から回収した現像剤の一部を中間転写体上に塗布することによって固形分率が上昇した付着物を容易にクリーニングすることが可能となる。 In the present invention, a part of the developer recovered from one photosensitive member is applied onto the intermediate transfer member, whereby the deposit having an increased solid content can be easily cleaned.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を説明する図である。本画像形成装置はY,M,C,K4色の画像を中間転写体上に形成してこれを転写媒体上に一括転写する例であり、現像と1次転写工程は各色同じであるので、これらの工程については1色(この例ではブラックK)を代表して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus is an example in which images of Y, M, C, and K colors are formed on an intermediate transfer body and transferred onto a transfer medium at one time. Since development and primary transfer processes are the same for each color, These steps will be described on behalf of one color (in this example, black K).
液体現像剤容器1には、不揮発性のキャリア液中に固形分(トナー粒子)を一様に分散した現像剤2が収容され、供給ローラ3により現像剤2が汲み上げられ、供給ローラ3と接触して周面が同方向に回動する現像ローラ4に供給される。現像ローラ4には現像ローラクリーナ5が配置されて現像ローラ上の現像後の現像剤をクリーニングしている。また、液体現像剤容器1へは、トナー濃度調整槽6内で攪拌部材7で攪拌された現像剤がギアポンプ8により補充される。
The
現像ローラ4と接触して周面が同方向に回動する感光体10は、帯電器11により一様帯電された後、露光12により静電潜像が形成され、形成された静電潜像は現像ローラ4と対向する位置で液体現像剤で現像される。現像後、過剰なキャリア液をスクイーズローラ13で除去した後、中間転写ベルトを挟んで1次転写ローラ14が対向する1次転写位置で中間転写ベルト上に転写される。転写後に感光体上に残る現像剤は感光体クリーナ15でクリーニングされる。
The
中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、従動ローラ22の間に張架されて駆動ローラ21により図の反時計方向に回転駆動され、駆動ローラ21と2次転写ローラ24とが紙等の転写媒体25を挟んで対向する位置が2次転写位置となる。また、従動ローラ22をバックアップローラとしてベルトクリーナ23が配置され、2次転写位置で転写媒体25に一括転写された後に中間転写ベルト20上に残った現像剤がクリーニングされる。また、Y,M,C,Kの各感光体間、4色目感光体と2次転写位置との間にはスクイーズローラ30がそれぞれ配置され、各色1次転写位置で転写された後の中間転写ベルト20上の過剰なキャリア液を除去している。
The
次に、中間転写ベルトの構成を図2により説明する。
中間転写ベルト20は、ポリイミドからなる基材層20a(例、厚さ100μm)、ウレタンゴム(硬度JIS-A30°)からなる弾性層20b(例、厚さ200μm)、フッ素樹脂からなるコート層20C(例、厚さ10μm)の3層構成からなっていて、1次転写によりコート層20C上に像形成される。なお、ベルトの幅は324mm、ベルトの体積抵抗値は約log10 Ωcm(全層の抵抗値)である。
Next, the configuration of the intermediate transfer belt will be described with reference to FIG.
The
次に、中間転写ベルトの各色後段に設けられ、キャリア液を除去するスクイーズローラを図3により説明する。
スクイーズローラ30は、中間転写ベルト上で液体現像剤に含まれるキャリア液を除去するためのものであり、中間転写ベルトと等速で回転している。スクイーズローラはφ10mmの金属シャフトに肉厚2mm(外径φ14mm)のウレタンゴム(硬度JIS-A30°)の表層にPFA チューブ20μmを巻いて構成し、ローラ幅307mmである。図1では図示を省略しているが、中間転写ベルト20を挟んでスクイーズバックアップローラ31(φ10mmの金属シャフト)が対向配置され、線圧約50gf/cmで中間転写ベルトに当接している。ローラの抵抗値は実抵抗値で約Log4Ωで、スクイーズローラ30とスクイーズバックアップローラ31の間に電源32から+150Vのバイアス電圧を印加して現像剤中の固形分が除去されないようにする。スクイーズローラ30はウレタンゴム(硬度JIS-A70°)からなるクリーニングブレード33が当接してクリーニングしている。これらの構成により、中間転写ベルト上で液体現像剤のキャリア液が絞り取られて容器34内に溜められる。
Next, a squeeze roller that is provided in the subsequent stage of each color of the intermediate transfer belt and removes the carrier liquid will be described with reference to FIG.
The
ところで、2次転写後に中間転写ベルト上に残存する付着物(液体現像剤)は、1次転写後に各スクイーズローラでキャリア液が除去され、2次転写時に転写媒体にキャリア液が吸収されるため固形分率が上昇してクリーニングに力を必要とする。そこで、本実施形態では、図1に示すように、2次転写後、ベルトクリーナ23で付着物をクリーニングする前の段階で、付着物の固形分率を下げるためにブラック感光体10のクリーナ15でクリーニングして回収した現像剤の一部を塗布する。ブラック感光体からの回収液を使用するのは、Y,M,Cの各感光体が中間転写体に対して離当接するタイプの装置であっても、ブラック感光体は中間転写体に当接して必らず現像剤を回収できるからである。
By the way, the adhering matter (liquid developer) remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer is removed by the respective squeeze rollers after the primary transfer, and the carrier liquid is absorbed by the transfer medium during the secondary transfer. The solid content rises and requires force for cleaning. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the cleaner 15 of the black
中間転写ベルト20の回動方向において2次転写位置より下流側でベルトクリーナ23が当接する位置より上流側の適当な位置に液体塗布部材としてのスポンジローラ42を配置し、さらに本実施形態では中間転写ベルト20を挟んで塗布バックアップローラ43を配置する。そして、クリーナ15でブラック感光体10から回収した現像剤の一部を図示しないギアポンプで汲み上げてスポンジローラ42に供給して中間転写ベルト20上に塗布する。なお、上記ではクリーナ15で回収したキャリア液を用いるようにしたが、スクイーズローラ13で回収したキャリア液をスポンジローラ42に供給して中間転写ベルト20上に塗布するようにしてもよく、クリーナ15で回収したものとスクイーズローラ13で回収したものの両方を用いて塗布するようにしてもよい。スポンジローラ42へ現像剤を搬送する配管部材としてはタイゴンチューブ内径φ5mmを使用した。塗布される現像剤はキャリア液リッチであるため、付着物の固形分率を下げることができ、ベルトクリーナにおける付着物のクリーニングが容易になる。
In the rotational direction of the
現像剤塗布部材としてのスポンジローラ42は、金属シャフトφ10mmに肉厚5mm(外径φ20m)のウレタン製スポンジ(アスカーA硬度40°)のスポンジを巻いて構成する。スポンジローラは中間転写ベルト20の回転周速度と同じで、回転方向は連れまわりである。ただしこれに限定されるものではない。ローラ幅は310mmで、線圧約50gf/cmで中間転写ベルトに当接されている。
The
なお、正帯電トナーの場合には、ベルト側に付着した固形分を浮き上がらせる目的でスポンジローラに若干の(−)の電界をかけてもよい。もちろん、負帯電トナーの場合には、同様に(+)の電界をかけてもよい。また、スポンジローラをベルトの周速度よりも約1.2倍程度速く設定することによって、スポンジローラによるかきとり効果が得られるため、クリーニングを容易にすることができる。 In the case of positively charged toner, a slight (−) electric field may be applied to the sponge roller for the purpose of floating the solid content adhering to the belt side. Of course, in the case of negatively charged toner, a (+) electric field may be applied similarly. Further, by setting the sponge roller about 1.2 times faster than the peripheral speed of the belt, the scraping effect by the sponge roller can be obtained, so that cleaning can be facilitated.
ベルトクリーナ23を構成するゴムブレードは、硬度JIS-A70°、幅317mmのウレタンゴムを使用し、線圧50gf/cmで中間転写ベルトに当接させる。通常この条件では、ベルト上に固着した固形分がブレードをすり抜けてしまうが、ブレードをより強い力で当接させると、ベルトの破壊やベルト駆動時のトルクが大きくなるなどの問題が発生する。本実施形態では、スクイーズローラで回収し、キャリア液リッチな現像剤の一部をスポンジローラで中間転写ベルト上に塗布して付着物の固形分率を下げることで、この問題を回避することができる。
The rubber blade constituting the
このようにクリーナやスクイーズローラでブラック感光体から回収したキャリア液を中間転写ベルト上に塗布することで付着物のクリーニングが容易になるメカニズムを図4により説明すると、図4(a)は2次転写後の転写残りで、中間転写ベルト20上に固形分50と少ないキャリア液51が残存して固形分率が上昇した状態を示している。図4(b)はキャリア液より低粘度の液体を塗布してキャリア液が増え、固形分率が低下した状態を示している。このような状態になると、現像剤の濃度勾配が発生するため、図4(c)に示すように、固形分の分散(緩和)が生じて中間転写ベルトから分離する固形分が増え、付着物のクリーニングが容易になる。
The mechanism that facilitates cleaning of deposits by applying the carrier liquid recovered from the black photosensitive member by the cleaner or squeeze roller onto the intermediate transfer belt will be described with reference to FIG. 4. FIG. In the transfer residue after transfer, the
次に、本発明の実施の形態の他の例を説明する。
図5はブラック感光体からキャリア液を供給する例の構成を説明する図、図6はキャリア液塗布部の拡大図である。
図5においてブラック感光体から回収したキャリア液を含む現像剤を中間転写体上に塗布する基本的構成は図1の場合と共通であるので、共通部分の説明は省略するが、図5においてはキャリア液塗布部の構成のみ異なっている。
Next, another example of the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a view for explaining the configuration of an example in which the carrier liquid is supplied from the black photosensitive member, and FIG. 6 is an enlarged view of the carrier liquid application part.
In FIG. 5, the basic configuration for applying the developer containing the carrier liquid recovered from the black photosensitive member onto the intermediate transfer member is the same as that in FIG. Only the configuration of the carrier liquid application part is different.
キャリア液塗布部は、図6に示すように、ベルトクリーナ(クリーニングブレード)23に近接し、中間転写ベルト20の回転方向上流側に液溜めブレード40をバックアップローラ22の位置で中間転写ベルト20に当接させ、ブラック感光体10で回収して供給されるキャリア液を中間転写ベルト20との間に溜めるようにする。こうして溜めた液44をスポンジローラ42で中間転写ベルト20上に塗布することにより、より完全に塗布できるとともに、溜めた液44で付着物が剥がれ易くなり、これを液溜めブレード40で除去できる効果も生ずる。なお、26はクリーニングブレード23で除去したキャリア液を含む現像剤の回収容器である。
As shown in FIG. 6, the carrier liquid application section is close to the belt cleaner (cleaning blade) 23, and the
図7は第4色目の感光体から回収した液を中間転写体上に塗布する例を説明する図である。
基本的構成は図5の場合と共通であるが、2次転写位置に対して中間転写体の回動方向上流側から下流側に向かって順次配置されているK(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の中で、2次転写位置に最も近い位置に配置された4色目の感光体(この配置例ではイエロー感光体)から回収したキャリア液を含む現像剤を塗布部材であるスポンジローラに対して供給している。第4色目のキャリアは混色していて再利用することができないから、これを有効利用する。もちろん、液溜めブレードを使用しない図1の構成の場合でも同様である。この場合、Y,M,Cが離当接するタイプの装置ではキャリア液を回収・利用できない場合があるので、この例はY,M,Cが離当接しない、つまり離間しないタイプに適用することが好ましい。
FIG. 7 is a view for explaining an example in which the liquid recovered from the fourth color photosensitive member is applied onto the intermediate transfer member.
The basic configuration is the same as in FIG. 5, but K (black) and C (cyan) are sequentially arranged from the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer body toward the downstream side with respect to the secondary transfer position. , M (magenta), and Y (yellow), a developer containing a carrier liquid recovered from the fourth color photoconductor (the yellow photoconductor in this arrangement example) arranged at the position closest to the secondary transfer position. It is supplied to a sponge roller that is an application member. Since the fourth color carrier is mixed and cannot be reused, it is used effectively. Of course, the same applies to the configuration of FIG. 1 in which no liquid reservoir blade is used. In this case, since the carrier liquid may not be collected / utilized in a device in which Y, M, and C are separated and contacted, this example is applied to a type in which Y, M, and C do not separate and contact, that is, not separated. Is preferred.
図8は第4色目のブラック感光体から回収した液を中間転写体上に塗布する例を説明する図である。
基本的構成は図7の場合と同じであるが、2次転写位置に最も近い位置に配置された4色目の感光体がブラック感光体である点のみ異なっている。Y,M,Cの感光体が中間転写ベルトから離当接するタイプと離間しないタイプとがあるが、ブラック感光体の場合離間することがないので、必ずキャリア液を回収して利用できる利点がある。
FIG. 8 is a diagram for explaining an example in which the liquid recovered from the fourth color black photosensitive member is applied onto the intermediate transfer member.
The basic configuration is the same as that in FIG. 7 except that the fourth color photoconductor disposed at the position closest to the secondary transfer position is a black photoconductor. There are a type in which the Y, M, and C photoconductors are separated from the intermediate transfer belt and a type in which the photoconductors are not separated, but in the case of the black photoconductor, there is an advantage that the carrier liquid can always be recovered and used. .
Y,M,Cの感光体が離当接するタイプとは、例えば、図9に示すようにブラック感光体が4色目の場合、図10に示すようにブラック感光体が1色目の場合のいずれもあり、ブラック感光体の場合離間しないので、必ずキャリア液を回収して利用できる。 The type in which the Y, M, and C photoconductors come into contact with each other is, for example, either when the black photoconductor is the fourth color as shown in FIG. 9 or when the black photoconductor is the first color as shown in FIG. In the case of a black photosensitive member, since it is not separated, the carrier liquid can always be recovered and used.
本発明によれば、中間転写体上の付着物のクリーニングが容易になるので、産業上の利用価値は大きい。 According to the present invention, since the deposits on the intermediate transfer member can be easily cleaned, the industrial utility value is great.
1… 液体現像剤容器、2…現像剤、3…供給ローラ、4…現像ローラ、5…現像ローラクリーナ、6…トナー濃度調整槽、7…攪拌部材、8…ギアポンプ、10…感光体、13…スクイーズローラ、15…感光体クリーナ、20…中間転写ベルト、21…駆動ローラ、22…従動ローラ、23…ベルトクリーナ、30…スクイーズローラ、40…液溜めブレード、42…スポンジローラ。
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