JP2008191183A - 液体現像剤供給装置，及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法により供給ローラの溝部内に付着した液体現像剤のトナー粒子を除去し，現像ローラに対して安定した液体現像剤の供給を行うことができる液体現像剤供給装置を提供する。
【解決手段】供給ローラ５と液体現像剤８の貯蔵タンク３との間に介在して供給ローラ５に向けて液体現像剤８を汲み上げる汲上ローラ４の電位を，供給ローラ５の電位に対して調整することによって，液体現像剤８を，供給ローラ５の溝部５ａ内から現像ローラ６側へと移動させる第１状態と，供給ローラ５の溝部５ａ内から汲上ローラ４側へと移動させる第２状態とを切り替え可能な制御部９を備え，第２状態において，供給ローラ５の溝部５ａ内に付着した液体現像剤８のトナー粒子８１を除去する。
【選択図】図４

Description

本発明は，画像形成のために用いる現像ローラ表面に液体現像剤を供給するための装置，及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

湿式の画像形成装置は，帯電していないキャリア液中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤を用いて，用紙上に所定の画像を印刷する。このような画像形成装置においては，感光体ドラム表面に所定の静電潜像が形成され，該静電潜像上に，感光体ドラムに近接する現像ローラ表面から液体現像剤が供給される。

現像ローラ表面へは，液体現像剤が貯められた貯蔵タンクから液体現像剤供給装置によって液体現像剤が供給される。
該液体現像剤供給装置は，一例として，貯蔵タンクの液体現像剤に一部が浸された汲み上げローラと，該汲み上げローラに接触して配置され，その外周面に溝部が形成された供給ローラとを備えている。該供給ローラは，表面に溝部を有している。

上記一例としての液体現像剤供給装置においては，液体現像剤は，貯蔵タンク内で汲み上げローラ表面に付着し，汲み上げローラ表面から供給ローラの外周面へと搬送され，供給ローラから現像ローラ表面へと供給される。その際，供給ローラは，その外周面の溝に液体現像剤を貯留することができるので，供給ローラ上で現像剤が極度に少なくなるといった不都合が回避される。
上記のように，液体現像剤が供給ローラから現像ローラ表面に供給されるとき，上記溝部内の全ての液体現像剤が現像ローラ表面に供給されることはなく，液体現像剤の一部が溝部内に残される。供給ローラの溝部内に残された液体現像剤のうち，キャリア液は溝部から流出していくが，トナー粒子は溝部の底に付着することがある。

液体現像剤供給装置による現像ローラへの液体現像剤の供給は，画像形成装置による印刷が繰り返される度に行われ，その度に供給ローラの溝部の底に液体現像剤のトナー粒子が蓄積されていく。
液体現像剤のトナー粒子の蓄積によって，供給ローラの溝部の深さが浅くなり，供給ローラの溝部に貯留可能な液体現像剤の実質的な量が減る。このような供給ローラでは，その外周面上に保持できる液体現像剤の量が減少し，画像形成装置により印刷される画像が薄くなる等の画像劣化の原因となる。そこで，従来においては，ブラシ等を用いた手作業により供給ローラの溝部内を清掃し，溝部内に溜まったトナー粒子を除去していた。また，画像形成装置内の供給ローラ近傍に異物除去手段を設け，該異物除去手段によって，供給ローラに付着した異物を吸着・除去する方法も提案されている（例えば，特許文献１）。
特開２００２−７２６９５号公報

しかしながら，手作業により供給ローラの溝部内を清掃することは，供給ローラの溝部が微細なものであるため煩雑，且つ困難な作業となる。また，上記特許文献１に記載された供給ローラのための異物除去手段を設けた場合には，異物除去手段自体の清掃も必要となる。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，簡易な方法により供給ローラの溝部内に付着した液体現像剤のトナー粒子を除去し，現像ローラに対して安定した液体現像剤の供給を行うことができる液体現像剤供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，画像形成に用いられる現像ローラへ供給するための液体現像剤を貯留する溝部を，その外周面に有する供給ローラと，前記供給ローラと前記液体現像剤の貯蔵部との間に介在し，回転することによって前記貯蔵部からの前記液体現像剤を前記供給ローラに汲み上げる汲上ローラとを備える液体現像剤供給装置であって，更に，前記供給ローラに対する前記汲上ローラの電位を調整することによって，前記液体現像剤を，前記供給ローラの前記溝部内から前記現像ローラ側へと移動させる第１状態と，前記供給ローラの前記溝部内から前記汲上ローラ側へと移動させる第２状態とを切り替える制御手段を備える。

上記本発明の液体現像剤供給装置によれば，第２状態において，供給ローラの溝部内に付着した液体現像剤のトナー粒子が静電気力によって汲上ローラ側へと引き出されるので，供給ローラの溝部内を手作業により清掃する等の煩雑な作業を行うことなく，供給ローラの溝部内に付着した液体現像剤のトナー粒子を除去し，供給ローラの溝部内に貯留される液体現像剤の実質的な量を一定に保持することによって，現像ローラに対して安定した液体現像剤の供給を行うことができる。

更に，前記汲上ローラの一部が前記貯蔵部内の前記液体現像剤内に浸されている構成とすることも可能であり，前記汲上ローラ表面に当接するクリーニング部材を設けて，汲上ローラに付着した液体現像剤のトナー粒子を，クリーニング部材によって汲上ローラから除去する構成とすることも可能である。

画像形成装置としての本発明は，感光体ドラムと，該感光体ドラムに近接して設けられた現像ローラと，前記現像ローラ表面に，液体現像剤を供給するために，上記何れかに記載の液体現像剤供給装置を備えている。

本発明の液体現像剤供給装置によれば，簡易な方法により供給ローラの溝部内に付着した液体現像剤のトナー粒子を除去し，現像ローラに対して安定した液体現像剤の供給を行うことができる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成を説明するための正面図，図２は，印刷時における画像形成ユニット，及び各ローラに印加されるバイアス電圧を説明するための概略図，図３は，印刷時における液体現像剤の移動方向を示す模式断面図，図４は，クリーニング時における画像形成ユニット，及び各ローラに印加されるバイアス電圧を説明するための概略図，図５は，クリーニング時における液体現像剤の移動方向を示す模式断面図である。

図１に示すカラープリンタ１は，画像形成装置の一例である。該カラープリンタ１は，内部にタンデム式の画像形成部２を備え，該画像形成部２により形成された画像を，給紙カセット１１から供給される用紙Ｐに印刷し，印刷後の用紙Ｐを，排紙口１０へと搬送する。

画像形成部２は，ブラック（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニット２ｂ、２ｃ、２ｍ、２ｙを有し，各画像形成ユニット２ｂ、２ｃ、２ｍ、２ｙは，それぞれに感光体ドラム２１，２２，２３，２４を具備している。画像形成部２は，更に，各感光体ドラム２１，２２，２３，２４に近接して設けられた一次転写ローラ２５，２６，２７，２８と，駆動ローラ２９ａ，２９ｂによって感光体ドラム２１，２２，２３，２４と一次転写ローラ２５，２６，２７，２８との間を搬送される中間転写ベルト２９とを具備している。

各感光体ドラム２１，２２，２３，２４表面には，所定の静電潜像が形成されており，後述のように，各感光体ドラム２１，２２，２３，２４表面において，プラス極性に帯電した各色のトナー粒子が静電潜像の電位の低下した部分（露光部）に付着する。各感光体ドラム２１，２２，２３，２４表面にて現像された上記トナー粒子は，中間転写ベルト２９に転写され，その後，転写部３０の一対のローラ３０ａ，３０ｂ間において，給紙カセット１１から供給された用紙Ｐにに更に転写され，定着部４０の一対のローラ４０ａ，４０ｂ間において該用紙Ｐに定着する。

各画像形成ユニット２ｂ、２ｃ、２ｍ、２ｙの各感光体ドラム表面２１，２２，２３，２４に上記トナー粒子を供給する装置，及び方法は何れも同じである。従って，以下，ブラック（Ｂｋ）に対応する画像形成ユニット２ｂの感光体ドラム２１表面に液体現像剤を供給する装置，及び方法について説明する。

図２に示すように，感光体ドラム２１の近傍に，導電性シリコンゴム（体積抵抗率約１０⁴Ωｃｍ）等の弾性体により構成される現像ローラ６が配置されている。該現像ローラ６は第１直流電圧電源９１に接続されており，第１直流電圧電源９１によって現像ローラ６に上記トナー粒子と同極性のプラスのバイアス電圧（本実施形態においては＋２００Ｖ）が印加されている。プラス極性に帯電した上記トナー粒子は，プラスのバイアス電圧が印加された現像ローラ６表面から，感光体ドラム２１表面の静電潜像の電位の低下した部分（露光部）に付着する。
液体現像剤８は，帯電していないキャリア液８２中にプラス極性に帯電した上記トナー粒子８１を分散させたものであり，貯蔵タンク３内に貯められている。該液体現像剤８は，貯蔵タンク３内から，以下に説明する液体現像剤供給装置Ｓによって現像ローラ６表面に供給され，液体現像剤８中のトナー粒子８１が，現像ローラ６表面から感光体ドラム２１へと静電潜像の電位に応じて供給される。尚，図中において，トナー粒子８１を大きく示しているが，実際のトナー粒子８１の粒径は数μｍである。

液体現像剤供給装置Ｓは，貯蔵タンク３内の液体現像剤８に一部が浸され，金属製ローラ表面に導電性樹脂（体積固有抵抗１０⁶Ωｃｍ）をコートした汲上ローラ４と，貯蔵タンク３内の液体現像剤８の液面から露出した汲上ローラ４表面と接触して配置された金属製の供給ローラ５とを備えている。
液体現像剤供給装置Ｓは，更に，供給ローラ５に接続された第２直流電圧電源９２，汲上ローラ４に接続された第３直流電圧電源９３，及び第３直流電圧電源９３により汲上ローラ４に印加するバイアス電圧を調整して，供給ローラ５に対する汲上ローラ４の電位を調整するための制御部９を備えている。
以下に，液体現像剤供給装置Ｓが，前記カラープリンタによる印刷時において，現像ローラ６に液体現像剤８を供給する状態，及び前記カラープリンタによる印刷動作の終了直後の装置動作時間帯において，供給ローラ５のクリーニングを行う状態について説明する。

＜＜印刷時の状態＞＞
液体現像剤供給装置Ｓが，現像ローラ６に液体現像剤８を供給する状態においては，制御部９は，第２直流電圧電源９２から供給ローラ５に印加されるバイアス電圧，及び第３直流電圧電源９３から汲上ローラ４に印加されるバイアス電圧を，何れも第１直流電圧電源９１から現像ローラ６に印加されるバイアス電圧と同極性のプラスのバイアス電圧（本実施形態においては，＋４００Ｖ）とする。

液体現像剤８は，貯蔵タンク３内で汲上ローラ４表面に付着し，汲上ローラ４の回転によって供給ローラ５側へと搬送される。
供給ローラ５は，その外周面５ｂの略全域に螺旋状に形成された深さ３５μｍの溝部５ａを有している。液体現像剤８は，汲上ローラ４が供給ローラ５に接触する位置で，汲上ローラ４の表面から供給ローラ５の外周面５ｂ上，更には溝部５ａ内へと供給される。
供給ローラ５は，汲上ローラ４の回転方向と反対方向に回転しており，供給ローラ５の回転によって，供給ローラ５の外周面５ｂ上，及び溝部５ａ内に保持された液体現像剤８が，現像ローラ６側へと搬送される。
供給ローラ５の外周面５ｂに，該外周面５ｂ上，及び溝部５ａ内から現像ローラ６に供給する液体現像剤８の量を規制するドクターブレード５１が接触している。図３に示すように，供給ローラ５と現像ローラ６とが接触する位置で，供給ローラ５から現像ローラ６に液体現像剤８が供給される際，供給ローラ５に＋４００Ｖのバイアス電圧が印加されているのに対して，現像ローラ６に＋２００Ｖのバイアス電圧が印加されているので，液体現像剤８中のプラス極性に帯電しているトナー粒子８１が，供給ローラ５の外周面５ｂ上や溝部５ａ内から，より低電位の現像ローラ６側に引き寄せられ，このことによって，現像ローラ６表面に，液体現像剤８が所定厚さで一様に塗布される。液体現像剤８中のトナー粒子８１は，その後，図２に示す感光体ドラム２１表面の静電潜像の電位に応じて感光体ドラム２１表面に供給される。

現像ローラ６から感光体ドラム２１の静電潜像上に液体現像剤８のトナー粒子８１が供給された後，現像ローラ６表面に残された液体現像剤８は，現像ローラ６表面に当接するクリーニングブレード７によって現像ローラ６表面から除去される。そして，液体現像剤８が除去された後の現像ローラ６の表面に，供給ローラ５から新たな液体現像剤８が供給される。

ところで，液体現像剤８が供給ローラ５から現像ローラ６表面に供給されるとき，供給ローラ５の溝部５ａ内の液体現像剤８が全て現像ローラ６表面に供給されることはなく，液体現像剤８の一部が供給ローラ５の溝部５ａ内に残される。

供給ローラ５の溝部５ａ内に残された液体現像剤８は，以下の如き供給ローラ５のクリーニングを行うことにより除去される。このようにして，液体現像剤８のトナー粒子８１が供給ローラ５の溝部５ａの底に蓄積されることを防ぎ，供給ローラ５の溝部５ａ内に貯留される液体現像剤８の実質的な量を一定にして，供給ローラ５により保持できる液体現像剤８の量を一定にすることによって，供給ローラ５から現像ローラ６への液体現像剤８の安定した供給を実現している。

＜＜クリーニング時の状態＞＞
図４に示す供給ローラ５のクリーニング時において，制御部９は，第２直流電圧電源９２から供給ローラ５へ印加するバイアス電圧を印刷時から変えることなく，即ち，供給ローラ５にプラスのバイアス電圧を印加したまま，第３直流電圧電源９３から汲上ローラ４へ印加するバイアス電圧の極性を印刷動作時から反転させ，マイナスのバイアス電圧（本実施形態においては−４００Ｖ）とする。
汲上ローラ４と供給ローラ５の回転方向は，印刷動作時と同様，互いに逆向きである。

プラスのバイアス電圧を印加された供給ローラ５とマイナスのバイアス電圧を印加された汲上ローラ４においては，図５に示すように，供給ローラ５と汲上ローラ４とが接触する位置で，供給ローラ５に＋４００Ｖのバイアス電圧が印加されているのに対して，汲上ローラ４に−４００Ｖのバイアス電圧が印加されているので，液体現像剤８中のプラス極性に帯電しているトナー粒子８１が，供給ローラ５の外周面５ｂ上や溝部５ａ内から，より低電位の汲上ローラ４側に引き寄せられ，汲上ローラ４に付着し，汲上ローラ４の回転によって汲上ローラ４表面から貯蔵タンク３内へと戻される。

尚，クリーニング時における供給ローラ５の汲上ローラ４に対する電位は，供給ローラ５の溝部５ａ内の液体現像剤８が，静電気力によって汲上ローラ４側まで移動できる範囲で変更可能であり，例えば，クリーニング時に第３直流電圧電源９３から汲上ローラ４へ印加するバイアス電圧を，現像ローラ６に印加しているバイアス電圧よりも低いプラスのバイアス電圧としてもよい。
しかしながら，供給ローラ５の汲上ローラ４に対する電位差を大きくすることによって，例えば，汲上ローラ４にマイナス側に高いバイアス電圧を印加することによって，供給ローラ５のクリーニングに要する時間を短縮することが可能である。

上記構成に加え，更に，図４に示すように，汲上ローラ４が供給ローラ５側から貯蔵タンク３へと回転する位置に，汲上ローラ４表面に当接するクリーニングブレード４１を設け，該クリーニングブレード４１によって，供給ローラ５の溝部５ａ内から汲上ローラ４へと引き寄せられ付着した液体現像剤８中のトナー粒子８１を，汲上ローラ４から掻き取り，汲上ローラ４から液体現像剤８中のトナー粒子８１を強制的に分離させて貯蔵タンク３内に戻してもよい。
これにより，回収された液体現像剤８中のトナー粒子８１が貯蔵タンク３へ速やかに戻り，液体現像剤８の劣化がより効率的に防止される。
更には，汲上ローラ４が貯蔵タンク３内から供給ローラ５側へと回転する位置に，汲上ローラ４表面に離接可能な他のクリーニングブレード４２を設け，該クリーニングブレード４２を，供給ローラ５のクリーニング時にのみ汲上ローラ４表面に当接させ，該クリーニングブレード４２によって，貯蔵タンク３内で汲上ローラ４表面に付着した液体現像剤８を除去する構成としてもよい。このような構成によれば，供給ローラ５の溝部５ａ内のトナー粒子８１は，汲上ローラ４表面に既に付着しているトナー粒子８１により妨害されることなく，汲上ローラ４表面に付着する。

供給ローラ５の上記の如きクリーニングは，印刷終了直後の装置動作時間帯に行う以外にも，所定枚数を印刷する度に行ってもよいし，また，所定時間毎に行ってもよい。
尚，マイナス極性に帯電したトナー粒子の液体現像剤を用いる場合においては，上記現像ローラ６，供給ローラ５，及び汲上ローラ４に印加するバイアス電圧の極性を反転させることとなる。

尚，本発明は，上述のような一例としての液体現像剤供給装置は勿論，更に多数のローラ等（例えば，汲上ローラ４と供給ローラ５の間に配置された他のローラや貯蔵タンク３内に設置された現像剤搬送スクリュー）を備えた液体現像剤供給装置にも適用可能である。

本発明は，プリンタ，複写機，ファクシミリ等に利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の概略構成を説明するための正面図。 印刷時における画像形成ユニット，及び各ローラに印加されるバイアス電圧を説明するための概略図。 印刷時における液体現像剤の移動方向を示す模式断面図。 クリーニング時における画像形成ユニット，及び各ローラに印加されるバイアス電圧を説明するための概略図。 クリーニング時における液体現像剤の移動方向を示す模式断面図。

符号の説明

１…カラープリンタ
２…画像形成部
３…貯蔵タンク
４…汲上ローラ
５…供給ローラ
５ａ…溝部
５ｂ…外周面
６…現像ローラ
７…クリーニングブレード
８…液体現像剤
９…制御部
２１…感光体ドラム
８１…トナー粒子
８２…キャリア液
９１…第１直流電圧電源
９２…第２直流電圧電源
９３…第３直流電圧電源

Claims (4)

1. 画像形成に用いられる現像ローラへ供給するための液体現像剤を貯留する溝部を，その外周面に有する供給ローラと，前記供給ローラと前記液体現像剤の貯蔵部との間に介在し，回転することによって前記貯蔵部からの前記液体現像剤を前記供給ローラに汲み上げる汲上ローラとを備える液体現像剤供給装置において，
   前記供給ローラに対する前記汲上ローラの電位を調整することによって，前記液体現像剤を，前記供給ローラの前記溝部内から前記現像ローラ側へと移動させる第１状態と，前記供給ローラの前記溝部内から前記汲上ローラ側へと移動させる第２状態とを切り替える制御手段を備えることを特徴とする液体現像剤供給装置。
2. 前記汲上ローラの一部が前記貯蔵部内の前記液体現像剤内に浸されている請求項１に記載の液体現像剤供給装置。
3. 前記汲上ローラ表面に当接するクリーニング部材を具備する請求項１または請求項２の何れかに記載の液体現像剤供給装置。
4. 感光体ドラムと，
   前記感光体ドラムに近接して設けられた現像ローラと，
   前記現像ローラ表面に，液体現像剤を供給するための前記請求項１乃至請求項３の何れかに記載の液体現像剤供給装置を備える画像形成装置。

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