JP2009042726A - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 潜像担持体のクリーニング性を改善し、画質の良好な画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供する。
【解決手段】 液体現像剤を担持する現像剤担持体20Yと、現像剤担持体20Yにより潜像を現像される潜像担持体10Yと、潜像担持体10Yを帯電させる帯電部材11Yと、潜像担持体10Yを露光する露光装置12Yと、バイアスを印可して潜像担持体10Yをクリーニングする潜像担持体クリーニングローラ82Yと、潜像担持体10Yに当接し、潜像担持体10Y上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレード87Yと、を備え、帯電部材11Yの帯電バイアスは印可し、現像剤担持体20Yは潜像担持体10Yに当接し、潜像担持体クリーニングローラ82Yのバイアスは印可した状態で、潜像担持体10Yをクリーニングするクリーニング処理を有することを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】 液体現像剤を担持する現像剤担持体20Yと、現像剤担持体20Yにより潜像を現像される潜像担持体10Yと、潜像担持体10Yを帯電させる帯電部材11Yと、潜像担持体10Yを露光する露光装置12Yと、バイアスを印可して潜像担持体10Yをクリーニングする潜像担持体クリーニングローラ82Yと、潜像担持体10Yに当接し、潜像担持体10Y上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレード87Yと、を備え、帯電部材11Yの帯電バイアスは印可し、現像剤担持体20Yは潜像担持体10Yに当接し、潜像担持体クリーニングローラ82Yのバイアスは印可した状態で、潜像担持体10Yをクリーニングするクリーニング処理を有することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を用いた画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関する。
湿式の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中にトナー粒子を混合させたものであり、このトナー粒子の粒子径は2μm以下(通常は1μm以下)と極めて微細であるため、7μm前後の粉末トナーを使用している乾式画像形成装置と比較して高画質化が可能である。この反面、トナー粒子が小さいためクリーニング性が困難になる。
このため、従来、中間転写ベルトに残留した現像剤をクリーニングする際に、現像剤の一部を塗布して、中間転写ベルトに残留した固形分率の高い現像剤の固形分率を低下させるとともに、固形分が分散することで中間転写ベルトから固形分が分離し始め、その結果としてクリーニング性を容易にすることを特徴とした画像形成方法が開示されている(特許文献1参照)。
また、感光体に現像剤を現像する前に、現像ローラに対向して設置された現像剤圧縮部材に電圧を印加して、現像ローラ上に搬送された現像剤中のトナー粒子を、現像ローラ側に圧縮することにより、現像行程においての画像部の濃度ムラを抑え、かつ、非画像部のカブリを抑えることを特徴とした画像形成方法が開示されている(特許文献2参照)。
しかしながら、感光体のクリーニングの場合、中間転写ベルトのクリーニングと異なり、トナー粒子の凝集塊やトナー粒子がクリーニングブレードをすり抜けて残留してしまうと、クリーニングブレードとトナー粒子との摩擦によりトナー粒子が帯電され、帯電されたトナー粒子から感光体に放電することで、感光体表面の保護層や場合によっては感光層を破壊してしまう。このような状態の感光体は正常に帯電することができなくなってしまい、印字不良になってしまうという不具合を生じていた。
また、クリーニング不良によって感光体表面を汚染してしまうと、露光装置によって感光体表面に電気的な潜像を形成する場合、露光の光が拡散して潜像が乱れたり、感光体表面に形成した電気的な潜像が保持できなくなるという不具合が生じていた。
さらに、特許文献2の様にトナー粒子が感光体表面に残留した場合、感光体上に残留したトナー粒子は凝集塊となっているために、通常のクリーニングブレードによるクリーニングで除去することがさらに困難になり、このような凝集塊となったトナー粒子はクリーニングできずにクリーニングブレードをすり抜けてしまい、感光体表面を破壊するという不具合の原因となっていた。
本発明は上記課題を解決し、潜像担持体のクリーニング性を改善し、画質の良好な画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決する画像形成装置であって、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体を帯電させる帯電部材と、前記潜像担持体を露光する露光装置と、バイアスを印加して前記潜像担持体をクリーニングする潜像担持体クリーニングローラと、前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレードと、を備え、前記帯電部材の帯電バイアスは印可し、前記現像剤担持体は前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体クリーニングローラのバイアスは印可した状態で、前記潜像担持体をクリーニングするクリーニング処理を有するので、未転写の残留固形分のクリーニング性が向上し、潜像担持体表層の保護層や感光層を破壊することが低減される。
また、前記現像剤担持体上の現像剤を圧縮する現像剤圧縮部材を備え、前記クリーニング処理では、前記現像剤担持体及び前記現像剤圧縮部材のバイアスを印可しないので、印字状態時の画像を良好に形成すると共に、クリーニング時には、現像剤を圧縮せず、クリーニング性が向上する。
また、前記現像剤担持体と、前記潜像担持体と、前記帯電部材と、前記露光装置と、前記潜像担持体クリーニングローラと、前記潜像担持体クリーニングブレードとを、複数色の現像剤に対してそれぞれ備えられるので、各色の現像剤に対応したクリーニング処理を実行することができる。
また、前記クリーニング処理は、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して離間し、前記潜像担持体クリーニングローラにバイアスを印可した後、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して当接するので、凝集した現像剤に対して前記潜像担持体クリーニングローラがバイアスを印可し、掻き取りやすくなった状態で前記潜像担持体クリーニングブレードを当接させ、クリーニング性を向上させることができる。
また、前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して離間して、前記クリーニング処理を行うので、転写部材に現像剤が付着することが低減される。
また、潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と同極性のバイアスを印可するので、潜像担持体クリーニングローラで現像剤を回収し易くなり、クリーニング性を向上させることができる。
また、前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して当接して、前記クリーニング処理を行うので、潜像担持体上の現像剤が転写部材に転写され、潜像担持体のクリーニング性を向上させることができる。
また、潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と逆極性のバイアスを印可するので、正規帯電している現像剤は、転写部材に転写し、正規帯電していない現像剤は、潜像担持体クリーニングローラで回収し、クリーニング性を向上させることができる。
また、前記潜像担持体上のキャリア液を回収するスクイーズ部材を備え、前記クリーニング処理では、前記スクイーズ部材を離間するので、キャリア液の回収を減らし、現像剤を潜像担持体クリーニングブレード等で掻き取りやすくなる。
また、前記スクイーズ部材は、第1スクイーズローラと、第2スクイーズローラとを有するので、印字状態で十分にキャリア液を除去し、画質を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図2は一次転写部及び現像装置の一例としての現像ユニットの主要構成要素を示す断面図である。画像形成部及び現像ユニットは、図1において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すY、M、C、Kをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー(Y)の画像形成部、現像ユニットの構成を示したのが図2である。以下、各画像形成部及び現像ユニットの詳細については図2を参照して説明する。
潜像担持体の一例としての感光体10Yは、直径約80mmの円筒状の部材からなり、液体現像剤による像を担持する。感光体10Yの外周の回転方向(移動方向)に沿って、潜像担持体クリーニングユニットの一例としての感光体クリーニングユニット80Y、感光体10Yを帯電させる帯電部材の一例としての帯電器11Y、感光体10Yを露光する露光装置の一例としての露光ユニット12Y、現像ユニット30Yの現像剤担持体の一例としての現像ローラ20Yが配置されている。
感光体クリーニングユニット80Yは、感光体第1クリーニング装置81Yと、感光体移動方向下流側に配置される感光体第2クリーニング装置86Yとを有する。
感光体第1クリーニング装置81Yは、直径約20mmの円筒状の潜像担持体クリーニングローラの一例としての感光体クリーニングローラ82Yと、その外周に感光体クリーニングローラ82Y上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングローラブレードの一例としての感光体クリーニングローラブレード83Yと、掻き取った現像剤を回収する潜像担持体第1現像剤回収部の一例としての感光体第1現像剤回収部84Yを有する。感光体クリーニングローラ82Yは、感光体10Yと接離可能となっている。なお、感光体クリーニングローラ82は、感光体第1クリーニング装置81Yと一体で移動可能としてもよく、また、感光体クリーニングローラブレード83Yと一体で移動可能としてもよい。
感光体第2クリーニング装置86Yは、感光体10Yに当接し、感光体10Y上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレードの一例としての感光体クリーニングブレード87Yと、感光体クリーニングブレード87Yの掻き取った現像剤を回収する潜像担持体第2現像剤回収部の一例としての感光体第2現像剤回収部88Yを有する。感光体クリーニングブレード87Yは、感光体10Yと接離可能となっている。
現像ユニット30Yは、直径約30mmの円筒状の現像ローラ20Yの外周に、現像剤担持体クリーニング手段の一例としての現像ローラクリーニングブレード21Y、現像剤供給部材の一例としてのアニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ32Yとその現像剤供給量を規制する規制ブレード33Y、現像剤圧縮部材の一例としての現像剤圧縮コロナ22Yが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器(リザーバ)31Yの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌すると共に、現像剤供給ローラ32Yに現像剤を供給する現像剤攪拌供給ローラ34Yが配置されている。なお、現像剤圧縮部材は、図3に示すように、現像剤圧縮ローラ22Yを用いてもよい。
また、中間転写ベルト40を挟み感光体10Yと対向する位置に一次転写部50Yの一次転写ローラ51Yが配置され、中間転写ベルト40に沿ってその移動方向下流側にさらに各色の一次転写部50(M、C、K)が配置されている。
現像剤容器31Yに貯留される液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約25%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤である。
画像形成部及び現像ユニット30Yでは、感光体帯電器11Yにより、感光体10Yを一様に帯電させ、ラインヘッド等の露光ユニット12Yにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された感光体10Y上に静電潜像を形成する。そして、各色(こではイエロー)の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Yから規制ブレード33Yにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ32Yから現像ローラ20Yに現像剤を供給して感光体10Y上に形成された静電潜像を現像している。
中間転写ベルト40は、エンドレスのベルト部材等であり、駆動ローラ41とテンションローラ42との間に巻き掛けて張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで感光体10Y、10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラ41により回転駆動される。一次転写部50Y、50M、50C、50Kは、一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kが中間転写ベルト40を挟んで感光体10Y、10M、10C、10Kと対向配置され、感光体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された感光体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を中間転写ベルト40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。中間転写ベルト40には、このように複数の潜像担持体(感光体)10Y、10M、10C、10Kに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括して転写体又は記録媒体の一例としてのシート材に二次転写する。
二次転写ユニット60は、二次転写ローラ61が中間転写ベルト40を挟んでベルト駆動ローラ41と対向配置される。二次転写ユニット60では、中間転写ベルト40上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写ユニット60の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Lにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、そのシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。シート材搬送経路Lの前方には、不図示の定着ユニットが配置され、シート材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体(シート材)に融着させ定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。二次転写ローラ61も、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。これは、複数の感光体10Yに形成したトナー像を順次一次転写して中間転写ベルト40に重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写ベルト40に採用した弾性ベルト部材と同様の目的である。
ベルト駆動ローラ41と共に中間転写ベルト40を張架するテンションローラ42側には、その外周に沿って、中間転写ベルト40に当接するように中間転写ベルトクリーニングブレード46、中間転写ベルト現像剤回収部47からなる中間転写ベルトクリーニング装置が配置されている。二次転写ユニット60を通過後の中間転写ベルト40は、テンションローラ42の巻きかけ部へと進み、クリーニングブレード46により中間転写ベルト40上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部50へと向かう。
これらの中間転写ベルト40、ベルト駆動ローラ41、テンションローラ42中間転写ベルトクリーニングブレード46、中間転写ベルト現像剤回収部47、一次転写部50Y、二次転写部60Y等で転写部材を構成する。
図4は、本実施形態の現像剤供給ローラ32Yを示す図である。本実施形態の
現像剤供給ローラ32Yは、直径約20mmの円筒状の部材であり、図2に示すように反時計回りに回転し、表面に微細且つ一様に、螺旋状の溝形状又はセル形状を形成したアニロックスローラからなる。溝の寸法は、溝ピッチが約150μm、溝深さが約30μmである。
現像剤供給ローラ32Yは、直径約20mmの円筒状の部材であり、図2に示すように反時計回りに回転し、表面に微細且つ一様に、螺旋状の溝形状又はセル形状を形成したアニロックスローラからなる。溝の寸法は、溝ピッチが約150μm、溝深さが約30μmである。
次に、感光体クリーニング処理制御について説明する。感光体クリーニング制御は、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去するものである。
図5は、感光体クリーニング制御の第1実施形態のタイミングチャートを示す。なお、図中、実線の斜線は、帯電の先端位置を示し、点線の斜線は、未転写トナーの先端位置を示す。
まず、印字状態時、図2に示すように、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態で印可されており、クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で印可されておらずに離間され、クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード33Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
紙ジャムが検出されると、紙ジャムを処理する間、感光体10Yの駆動、帯電バイアス及び現像バイアスをOFFとする。
紙ジャム処理が終了すると、初期化処理を始める。初期化処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
まず、感光体10Yを駆動し、回転動作を開始する。次に、感光体10Y上の残留現像剤が感光体クリーニング部80Yに到達する前に、図6に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを離間させる。その後、帯電をONし、感光体10Yの表面に残留した現像剤を再度印字状態時の帯電極性に帯電させる。この時、感光体10Y上の残留現像剤の固形分が感光体10Y側に片寄せされるのを防止するために、印字状態時の帯電バイアスより弱い帯電バイアスで実行してもよい。
帯電処理の後、現像ローラ20Yから現像剤圧縮部材22Yで圧縮されていない現像剤を感光体10Yに供給することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の圧縮状態を弱めてクリーニングを容易にできる状態にする。この状態で、一次転写部50Yで、一部の現像剤を転写し、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度を低下させる。この時の一次転写部50Yの転写バイアスは、現像剤の固形分の一部だけを転写するために、印字状態時の転写バイアスよりも低く設定してもよい。
次に、図7に示すように、感光体クリーニングローラ82Yを感光体10Yに当接させ、約−300Vのバイアスを印可することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度をさらに低下させる。続いて、図8に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去する。
次に、感光体クリーニング制御の第2実施形態について説明する。図9は、感光体クリーニング制御の第2実施形態のタイミングチャートを示す。なお、図中、実線の斜線は、帯電の先端位置を示し、点線の斜線は、未転写トナーの先端位置を示す。
まず、印字状態時、図2に示すように、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態であり、感光体クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で印可されずに離間され、クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード35Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像剤が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
紙ジャムが検出されると、紙ジャムを処理する間、感光体10Yの駆動、帯電バイアス及び現像バイアスをOFFとする。
紙ジャム処理が終了すると、初期化処理を始める。初期化処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
まず、感光体10Yを駆動し、回転動作を開始すると共に、図10に示すように、一次転写部50Y,50M,50C,50Kを離間させる。この時、二次転写部60も離間させてもよい。次に、感光体10Y上の残留現像剤が感光体クリーニング部80Yに到達する前に、図6に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを離間させる。その後、帯電をONし、感光体10Yの表面に残留した現像剤を再度印字状態時の帯電極性に帯電させる。この時、感光体10Y上の残留現像剤の固形分が感光体10Y側に片寄せされるのを防止するために、印字状態時の帯電バイアスより弱い帯電バイアスで実行してもよい。
帯電処理の後、現像ローラ20Yから現像剤圧縮部材22Yで圧縮されていない現像剤を感光体10Yに供給することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の圧縮状態を弱めてクリーニングを容易にできる状態にする。
次に、図7に示すように、感光体クリーニングローラ82Yを感光体10Yに当接させ、約−300Vのバイアスを印可することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度をさらに低下させる。続いて、図8に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去する。
次に、感光体クリーニング制御の第3実施形態について説明する。図11は、感光体クリーニング制御の第3実施形態のタイミングチャートを示す。
まず、印字状態時、図2に示すように、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態で印可され、感光体クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で印可されず、離間され、感光体クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード35Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
本実施形態では、紙ジャムが検出されると、クリーニング処理及び停止処理を実行する。クリーニング処理及び停止処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
紙ジャムを検出すると、クリーニング処理を始める。まず、感光体10Yは印字状態時と同様にそのまま駆動する。次に、感光体10Y上の残留現像剤が感光体クリーニング部80Yに到達する前に、図8に示すように、感光体クリーニングローラ82Yを当接させ、約−300Vのバイアスを印可する。感光体10Yが少なくとも1周回転した後、クリーニング処理を終了する。
次に、停止処理を実行する。停止処理では、まず、図2に示すように、感光体クリーニングローラ82Yを離間させ、バイアスをOFFする。次に、帯電部11Y及び一次転写部50YのバイアスをOFFする。その後、感光体10Yの駆動を停止する。その間、感光体クリーニングブレード87Yは当接したままである。
次に、本発明の他の構造の実施の形態を説明する。図12は、本発明に係る画像形成装置の第2の構造を示す図、図13は一次転写部50Y及び現像装置30Yの一例としての現像ユニット30Yの主要構成要素を示す断面図である。
図12及び図13に示す画像形成装置1は、図1に示した画像形成装置1とほぼ同様のものなので、ここでは異なる構成について説明し、共通部分については、説明を省略する。
図12及び図13に示す画像形成装置1は、各色の帯電器11として第1帯電器11aと第2帯電器11bの2つ設ける構成とし、第1スクイーズローラ13及び第2スクイーズローラ14、並びに、二次転写ローラクリーニングブレード62及び二次転写現像剤回収部63を加えると共に、図1に示した画像形成装置1の感光体第1現像剤回収部84Y及び感光体第2現像剤回収部88Yを共通化し、感光体クリーニング現像剤回収部89Yとしたものである。
二次転写ローラクリーニングブレード62は、二次転写ローラ62の表面をクリーニングする部材であり、掻き取った現像剤は、二次転写現像剤回収部63に回収される。
図13は、イエロー(Y)の一次転写部50Y及び現像ユニット30Yの構成を示す図である。以下、各一次転写部50Y及び現像ユニット30Yの詳細については図13を参照して説明する。
次に、キャリア液除去装置としてのスクイーズ装置について説明する。本実施形態のスクイーズ装置は、第1スクイーズ装置13と、第2スクイーズ装置14とを有し、感光体10Yに対向して現像ローラ20Yの下流側に配置され、感光体10Yに常時当接して、現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものである。
第1スクイーズ装置13は、図14に示すように、表面に第1弾性体13a−1Yを被覆して感光体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第1スクイーズローラ13aYと、図13に示すように、該第1スクイーズローラ13aYに押圧摺接して表面をクリーニングする第1スクイーズローラクリーニングブレード13bYとから構成される。
また、第2スクイーズ装置14は、図14に示した第1スクイーズ装置13と同様に、表面に第2弾性体14a−1Yを被覆して感光体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第2スクイーズローラ14aYと、図13に示すように、該第2スクイーズローラ14aYに押圧摺接して表面をクリーニングする第2スクイーズローラクリーニングブレード14bYとから構成される。
スクイーズ装置13Y,14Yは、感光体10Yに現像された現像剤Dから余剰なキャリア液C及び本来不要なカブリトナーT″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリア液Cの回収能力は、第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aYの回転方向及び感光体10Y表面の周速度に対する第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aY表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、感光体10Yに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。
第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aYによって回収された余剰なキャリア液C及び不要なカブリトナーT″は第1スクイーズローラクリーニングブレード13bY及び第2スクイーズローラクリーニングブレード14bYの作用によって第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aYから現像剤容器31Yに落下し、図示しない現像剤リサイクル装置に回収される。尚、この回収した余剰なキャリア液C及びカブリトナーT″は他の色とは孤立した感光体10Yから回収しているので全個所にわたって混色現象は発生しない。
帯電部材11は、第1帯電器11aと第2帯電器11bの2つ設けることで、両方をON、片方をON、両方をOFFやそれぞれの出力を半分にする等、帯電電圧の設定を細かくすることができるようになる。
また、感光体第1現像剤回収部84Y及び感光体第2現像剤回収部88Yを共通化し、感光体クリーニングローラブレード83Y及びクリーニングブレード87Yで掻き取った現像剤は、感光体クリーニング現像剤回収部89Yで回収するように構成することで、部品点数を少なくすることができる。
次に、感光体クリーニング処理制御について説明する。感光体クリーニング制御は、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去するものである。
図15は、感光体クリーニング処理制御の第4実施形態のタイミングチャートを示す。なお、図中、実線の斜線は、帯電の先端位置を示し、点線の斜線は、未転写トナーの先端位置を示す。
まず、印字状態で、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態で印可され、感光体クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で印可されず、感光体クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード33Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
紙ジャムが検出されると、紙ジャムを処理する間、感光体10Yの駆動、帯電バイアス及び現像バイアスをOFFとする。
紙ジャム処理が終了すると、クリーニング開始命令により、初期化処理を始める。初期化処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない方が好ましい。
まず、感光体10Yを駆動し、回転動作を開始する。次に、感光体10Y上の残留現像剤が感光体クリーニング部80Yに到達する前に、図16に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを離間させる。その後、帯電をONし、感光体10Yの表面に残留した現像剤を再度印字状態の帯電極性に帯電させる。この時、感光体10Y上の残留現像剤の固形分が感光体10Y側に片寄せされるのを防止するために、印字状態時の帯電バイアスより弱い帯電バイアスで実行してもよい。
帯電処理の後、現像ローラ20Yから現像剤圧縮部材22Yで圧縮されていない現像剤を感光体10Yに供給することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の圧縮状態を弱めてクリーニングを容易にできる状態にする。この状態で、一次転写部50Yに現像剤を転写し、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度を低下させる。本実施形態では、この時の一次転写部50Yの転写バイアスを約−400Vとした。
次に、感光体クリーニングローラ82Yに一次転写部50Yと逆極性のバイアスを印可することで、感光体10Yの表面に残留した正規帯電していない現像剤の固形分を削減させる。本実施形態では、この時の感光体クリーニングローラ82Yのバイアスを約+400Vとした。続いて、図13に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去する。
次に、感光体クリーニング処理制御の第5実施形態について説明する。図17は、感光体クリーニング制御の第5実施形態のタイミングチャートを示す。なお、図中、実線の斜線は、帯電の先端位置を示し、点線の斜線は、未転写トナーの先端位置を示す。
まず、印字状態では、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態で印可され、感光体クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で印可されず、感光体クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード35Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
紙ジャムが検出されると、紙ジャムを処理する間、感光体10Yの駆動、帯電バイアス及び現像バイアスをOFFとする。
紙ジャム処理が終了すると、クリーニング開始命令により、初期化処理を始める。初期化処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
まず、感光体10Yを駆動し、回転動作を開始すると共に、図18に示すように、一次転写部50Y,50M,50C,50Kを離間させる。この時、図19に示すように、二次転写部60も共に離間させてもよい。次に、感光体10Y上の残留現像剤が感光体クリーニング部80Yに到達する前に、図16に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを離間させる。その後、帯電をONし、感光体10Yの表面に残留した現像剤を再度印字状態時の帯電極性に帯電させる。この時、感光体10Y上の残留現像剤の固形分が感光体10Y側に片寄せされるのを防止するために、印字状態時の帯電バイアスより弱い帯電バイアスで実行してもよい。
帯電処理の後、現像ローラ20Yから現像剤圧縮部材22Yで圧縮されていない現像剤を感光体10Yに供給することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の圧縮状態を弱めてクリーニングを容易にできる状態にする。
次に、感光体クリーニングローラ82Yに約−400Vのバイアスを印可することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度を低下させる。続いて、図13に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去する。
次に、感光体クリーニング処理制御の第6実施形態について説明する。図20は、感光体クリーニング制御の第6実施形態のタイミングチャートを示す。
まず、印字状態では、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態であり、感光体クリーニングローラ82Yは、バイアスがOFF状態で、感光体クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード35Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
本実施形態では、紙ジャムが検出されると、クリーニング開始命令により、クリーニング処理及び停止処理を実行する。クリーニング処理及び停止処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
紙ジャムを検出すると、クリーニング開始命令により、クリーニング処理を始める。まず、感光体10Yは印字状態と同様にそのまま駆動する。現像ローラ20Yのバイアスは、OFFとする。また、一次転写ローラ51Yのバイアスは印字状態と同様に−400Vとし、感光体クリーニングローラ82Yには、正規帯電していない現像剤を除去するように、約+400Vのバイアスを印可する。感光体10Yが少なくとも1周回転した後、クリーニング処理を終了する。
次に、停止処理を実行する。停止処理では、帯電部11Y、一次転写部50Y及び感光体クリーニングローラ82YのバイアスをOFFする。その後、感光体10Yの駆動を停止する。その間、感光体クリーニングブレード87Yは当接したままである。
次に、感光体クリーニング処理制御の第7実施形態について説明する。図21は、感光体クリーニング制御の第7実施形態のタイミングチャートを示す。なお、図中、実線の斜線は、帯電の先端位置を示し、点線の斜線は、未転写トナーの先端位置を示す。
まず、印字状態では、感光体10Yは駆動され、約+600Vの帯電バイアス及び約+400Vの現像バイアスが共にON状態であり、第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aは当接され、感光体クリーニングブレード87Yは当接されている。
この状態で、撹拌供給ローラ34Yから現像剤供給ローラ32Yに供給された液体現像剤が規制ブレード33Yによって規制され現像剤量を調整された状態の後、現像ローラ20Yに現像剤を転写し、現像ローラ20Yから感光体10Yの潜像が形成された部分に液体現像液が現像される。露光後の感光体10Yの電位は、約+100Vとする。感光体10Yに現像された液体現像剤は、1次転写部50Yで中間転写ベルト40に転写される。1次転写されずに感光体10Y上に残ったトナーとキャリア液は感光体クリーニングブレード87Yによってクリーニングされる。
紙ジャムが検出されると、紙ジャムを処理する間、感光体10Yの駆動、帯電バイアス及び現像バイアス等をOFFとする。
紙ジャム処理が終了すると、クリーニング開始命令により、初期化処理を始める。初期化処理では、現像剤の固形分が凝集するのを防止するために、現像剤圧縮部材22Yは印可しない。
まず、感光体10Yを駆動し、回転動作を開始すると共に、図22に示すように、第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aを離間させて、液体現像剤のキャリア液を残留させることで固形分の凝集を低減し、感光体クリーニングブレード87Yでの除去を容易にする。次に、感光体10Y上の残留現像剤がクリーニング部80Yに到達する前に、図23に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを離間させる。その後、帯電をONし、感光体10Yの表面に残留した現像剤を再度印字状態の帯電極性に帯電させる。この時、感光体10Y上の残留現像剤の固形分が感光体10Y側に片寄せされるのを防止するために、印字状態の帯電バイアスより弱い帯電バイアスで実行してもよい。次に、図24に示すように、二次転写部60を移動させ、中間転写ベルト40から二次転写ローラ61を離間させ、中間転写ベルト40上の現像剤を中間転写ベルトクリーニングブレード46によりクリーニングする。
帯電処理の後、現像ローラ20Yから現像剤圧縮部材22Yで圧縮されていない現像剤を感光体10Yに供給することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の圧縮状態を弱めてクリーニングを容易にできる状態にする。
次に、感光体クリーニングローラ82Yに約−400Vのバイアスを印可することで、感光体10Yの表面に残留した現像剤の固形分の濃度を低下させる。続いて、図13に示すように、感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、感光体10Yの表面に残留した現像剤を除去する。また、二次転写部60を移動させ、中間転写ベルト40に二次転写ローラ61を当接させる。
なお、第4実施形態から第6実施形態においても、初期化処理で、感光体10Yから第1スクイーズローラ13aY及び第2スクイーズローラ14aを離間させてもよい。同様に、中間転写ベルト40から2次転写ローラ61を離間させてもよい。液体現像剤のキャリア液を残留させることで固形分の凝集を低減し、感光体クリーニングブレード87Y及び感光体クリーニングブレード46での現像剤の除去を容易にすると好ましい。また、第1実施形態から第3実施形態において、図示されていないが、初期化処理はクリーニング開始命令等の何らかの入力により開始されるのは明らかである。
このように、液体現像剤を担持する現像ローラ20Yと、現像ローラ20Yにより潜像を現像される感光体10Yと、感光体10Yを帯電させる帯電部材11Yと、感光体10Yを露光する露光装置12Yと、バイアスを印可して感光体10Yをクリーニングする感光体クリーニングローラ82Yと、感光体10Yに当接し、感光体10Y上の現像剤を掻き取る感光体クリーニングブレード87Yと、を備え、帯電部材11Yの帯電バイアスは印可し、現像ローラ20Yは感光体10Yに当接し、感光体クリーニングローラ82Yのバイアスは印可した状態で、感光体10Yをクリーニングするクリーニング処理を有するので、未転写の残留固形分のクリーニング性が向上し、感光体10Y表層の保護層や感光層を破壊することがない。
また、現像ローラ20Y上の現像剤を圧縮する現像剤圧縮部材22Yを備え、クリーニング処理では、現像ローラ20Y及び現像剤圧縮部材22Yのバイアスを印可しないので、印字状態時の画像を良好に形成すると共に、クリーニング時には、現像剤を圧縮せず、クリーニング性が向上する。
また、現像ローラ20Yと、感光体10Yと、帯電部材11Yと、露光装置12Yと、感光体クリーニングローラ82Yと、感光体クリーニングブレード87Yとは、複数色の現像剤に対応してそれぞれ備えられるので、各色の現像剤に対応したクリーニング処理を実行することができる。
また、クリーニング処理は、感光体クリーニングブレード87Yを感光体10Yに対して離間し、感光体クリーニングローラ82Yにバイアスを印可した後、感光体クリーニングブレード87Yを感光体10Yに対して当接するので、凝集した現像剤に対して感光体クリーニングローラ82Yがバイアスを印可し、掻き取りやすくなった状態で感光体クリーニングブレード87Yを当接させ、クリーニング性を向上させることができる。
また、感光体10Y上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、転写部材が感光体10Yに対して離間して、クリーニング処理を行うので、転写部材に現像剤が付着することが低減される。
また、感光体クリーニングローラ82Yは感光体10Y上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と同極性のバイアスを印可するので、感光体クリーニングローラ82Yで現像剤を回収し易くなり、クリーニング性を向上させることができる。
感光体10Y上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が感光体10Yに対して当接して、クリーニング処理を行うので、感光体10Y上の現像剤が転写部材に転写され、感光体10Yのクリーニング性を向上させることができる。
また、感光体クリーニングローラ82Yは、感光体10Y上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と逆極性のバイアスを印可するので、正規帯電している現像剤は、転写部材に転写し、正規帯電していない現像剤は、感光体クリーニングローラ82Yで回収し、クリーニング性を向上させることができる。
また、感光体10Y上のキャリア液を回収するスクイーズ部材13Y、14Yを備え、クリーニング処理では、スクイーズ部材13Y、14Yを離間するので、キャリア液の回収を減らし、現像剤を感光体クリーニングブレード87Y等で掻き取りやすくなる。
また、スクイーズ部材13Y,14Yは、第1スクイーズローラ13aYと、第2スクイーズローラ14aYとを有するので、印字状態で十分にキャリア液を除去し、画質を向上させることができる。
10Y、10M、10C、10K…感光体(潜像担持体)、11Y、11M、11C、11K…帯電器(帯電部材)、12Y、12M、12C、12K…露光ユニット(露光装置)、13Y、13M、13C、13K…第1スクイーズ装置、14Y、14M、14C、14K…第2スクイーズ装置、20Y、20M、20C、20K…現像ローラ(現像剤担持体)、21Y…現像ローラクリーニングブレード、22Y…現像剤圧縮部材、30Y、30M、30C、30K…現像ユニット、31Y…現像剤容器、32Y…現像剤供給ローラ(現像剤供給部材)、33Y…規制ブレード、34Y…撹拌供給ローラ、40…中間転写ベルト(転写部材)、41…ベルト駆動ローラ(転写部材)、42…テンションローラ(転写部材)、46…中間転写ベルトクリーニングブレード(転写部材)、47…現像剤回収部(転写部材)、50Y、50M、50C、50K…一次転写部(転写部材)、51Y…一次転写バックアップローラ(転写部材)、60…二次転写ユニット(転写部材)、61…二次転写ローラ(転写部材)、62…二次転写ローラクリーニングブレード(転写部材)、63…二次転写現像剤回収部(転写部材)、80…感光体クリーニングユニット(潜像担持体クリーニングユニット)、81…第1感光体クリーニング装置(第1潜像担持体クリーニング装置)、82Y…感光体クリーニングローラ(潜像担持体クリーニングローラ)、83Y…感光体クリーニングローラクリーニングブレード(潜像担持体クリーニングローラクリーニングブレード)、86Y…第2感光体クリーニング装置(第2潜像担持体クリーニング装置)、87Y…感光体クリーニングブレード(潜像担持体クリーニングブレード)、89Y…感光体クリーニング現像剤回収部(潜像担持体クリーニング現像剤回収部)
Claims (15)
- 液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体を帯電させる帯電部材と、前記潜像担持体を露光する露光装置と、バイアスを印加して前記潜像担持体をクリーニングする潜像担持体クリーニングローラと、前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレードと、を備え、前記帯電部材の帯電バイアスは印可し、前記現像剤担持体は前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体クリーニングローラのバイアスは印可した状態で、前記潜像担持体をクリーニングするクリーニング処理を有することを特徴とする画像形成装置。
- 前記現像剤担持体上の現像剤を圧縮する現像剤圧縮部材を備え、前記クリーニング処理では、前記現像剤担持体及び前記現像剤圧縮部材のバイアスを印可しないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤担持体と、前記潜像担持体と、前記帯電部材と、前記露光装置と、前記潜像担持体クリーニングローラと、前記潜像担持体クリーニングブレードとを、複数色の現像剤に対してそれぞれ備えられることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング処理は、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して離間し、前記潜像担持体クリーニングローラにバイアスを印可した後、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して当接することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して離間して、前記クリーニング処理を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と同極性のバイアスを印可することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
- 前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して当接して、前記クリーニング処理を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と逆極性のバイアスを印可することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記潜像担持体上のキャリア液を回収するスクイーズ部材を備え、前記クリーニング処理では、前記スクイーズ部材を離間することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載の画像形成装置。
- 前記スクイーズ部材は、第1スクイーズローラと、第2スクイーズローラとを有することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体により潜像を現像される潜像担持体と、前記潜像担持体を帯電させる帯電部材と、前記潜像担持体を露光する露光装置と、バイアスを印加して前記潜像担持体をクリーニングする潜像担持体クリーニングローラと、前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体上の現像剤を掻き取る潜像担持体クリーニングブレードと、を備え、前記帯電部材の帯電バイアスは印可し、前記現像剤担持体は前記潜像担持体に当接し、前記潜像担持体クリーニングローラのバイアスは印可した状態で、前記潜像担持体をクリーニングするクリーニング処理を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
- 前記クリーニング処理は、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して離間し、前記潜像担持体クリーニングローラにバイアスを印可した後、前記潜像担持体クリーニングブレードを前記潜像担持体に対して当接することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置の制御方法。
- 前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して離間し、潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と同極性のバイアスを印可することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の画像形成装置の制御方法。
- 前記潜像担持体上の像を転写するためのバイアスを印加する転写バイアス印加手段を有する転写部材を有し、前記転写部材が前記潜像担持体に対して当接し、潜像担持体クリーニングローラは潜像担持体上の像を転写するときに転写バイアス印加手段に印加するバイアスの極性と逆極性のバイアスを印可することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の画像形成装置の制御方法。
- 前記潜像担持体上のキャリア液を削減するスクイーズ部材を前記潜像担持体から離間することを特徴とする請求項11乃至請求項14のいずれか1つに記載の画像形成装置の制御方法。
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