JP2009098397A - Device for removing career liquid and image forming apparatus using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャリア液中にトナーを分散させた液体トナーを用いたキャリア液除去装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a carrier liquid removing apparatus using a liquid toner in which toner is dispersed in a carrier liquid, and an image forming apparatus using the same.
従来、現像ニップと転写ニップ部の間にスクイーズローラを設置して、現像後のトナー層からトナーを引き剥がさないようにトナー層の表面電位に近いバイアスを印可して、現像後の非画像部に浮遊している余剰トナーを除去する方法が開示されている(特許文献1参照)。 Conventionally, a squeeze roller has been installed between the development nip and the transfer nip, and a bias close to the surface potential of the toner layer is applied so as not to peel off the toner from the developed toner layer. Discloses a method of removing excess toner floating on the surface (see Patent Document 1).
また、スクイーズローラの体積抵抗値を109Ω以下に設定することで除去電圧がリークすることなく印可できる方法が開示されている(特許文献2参照)。 Further, a method is disclosed in which the removal voltage can be applied without leaking by setting the volume resistance value of the squeeze roller to 10 9 Ω or less (see Patent Document 2).
さらに、スクイーズによって現像剤液中の固形分濃度を高くすることでトナーの帯電性が低下してしまって、紙への二次転写性が損なわれるのを防止する方法が開示されている(特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献に記載された技術では、スクイーズによって、画像部のトナー粒子が感光体表面に片寄せされて、非画像部のトナー粒子は画像部のトナー粒子よりも感光体上のトナー層の表層に近いところで浮遊していなければならなかった。また、感光体上でスクイーズされてトナー粒子の帯電性が損なわれるのを防止するために感光体上でのキャリアの除去量を制限する必要が生じていた。 However, in the technique described in the above-mentioned patent document, the toner particles in the image portion are shifted to the surface of the photoreceptor by squeezing, and the toner particles in the non-image portion are more toner layers on the photoreceptor than the toner particles in the image portion. It had to be floating near the surface. Further, in order to prevent the chargeability of the toner particles from being squeezed on the photoconductor, it is necessary to limit the amount of carrier removal on the photoconductor.
本発明は、前記課題を解決するために、画像の乱れを防止するとともに、スクイーズによる画像部のトナー粒子の乱れを防止するキャリア液除去装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a carrier liquid removing device that prevents image disturbance and also prevents toner particle disturbance in an image area due to squeeze, and an image forming apparatus using the same. And
本発明のキャリア液除去装置は、キャリア液中に着色剤と樹脂とを含有するトナー粒子を分散させた液体現像剤による画像を担持する像担持体上のキャリア液を除去する第1キャリア液除去手段と、前記第1キャリア液除去手段により除去された後の像担持体上のキャリア液を除去する第2キャリア液除去手段とを有し、前記第1キャリア液除去手段は、前記第2キャリア液除去手段よりも撥油性が大きいので、第1キャリア液除去手段でキャリア液の除去量を少なくし、画像部のトナー粒子を像担持体の表面側へ凝集させ、第2キャリア液除去手段でキャリア液の除去量を多くし、カブリトナーを確実に除去することができる。 The carrier liquid removing device of the present invention is a first carrier liquid removing device that removes a carrier liquid on an image carrier carrying an image by a liquid developer in which toner particles containing a colorant and a resin are dispersed in the carrier liquid. And a second carrier liquid removing means for removing the carrier liquid on the image carrier after being removed by the first carrier liquid removing means, wherein the first carrier liquid removing means comprises the second carrier Since the oil repellency is greater than that of the liquid removing means, the amount of carrier liquid removed is reduced by the first carrier liquid removing means, the toner particles in the image area are aggregated on the surface side of the image carrier, and the second carrier liquid removing means is used. The removal amount of the carrier liquid can be increased, and the fog toner can be reliably removed.
また、前記第1キャリア液除去手段は、前記第2キャリア液除去手段よりも接触角が大きいので、第1キャリア液除去手段でキャリア液の除去量を少なくし、画像部のトナー粒子を像担持体の表面側へ凝集させ、第2キャリア液除去手段でキャリア液の除去量を多くし、カブリトナーを確実に除去することができるとともに、撥油性を示す指標として接触角を用いることにより、簡単な方法で撥油性を測定することができる。 Further, since the first carrier liquid removing means has a larger contact angle than the second carrier liquid removing means, the amount of carrier liquid removed by the first carrier liquid removing means is reduced, and the toner particles in the image area are image-carrying. It is easy to agglomerate on the surface side of the body, increase the amount of the carrier liquid removed by the second carrier liquid removing means, reliably remove fog toner, and use the contact angle as an indicator of oil repellency. The oil repellency can be measured by various methods.
また、前記第1キャリア液除去手段と前記第2キャリア液除去手段とは、表面材質が異なるので、簡単な構造で接触角や撥油性を異ならせることができる。 Further, since the first carrier liquid removing means and the second carrier liquid removing means have different surface materials, the contact angle and oil repellency can be made different with a simple structure.
また、前記第1キャリア液除去手段の表面材質は、フッ素系樹脂であり、前記第2キャリア液除去手段の表面材質は、ウレタン系樹脂であるので、簡単な構造で接触角や撥油性を異ならせることができる。 In addition, since the surface material of the first carrier liquid removing means is a fluororesin and the surface material of the second carrier liquid removing means is a urethane resin, the contact angle and oil repellency are different with a simple structure. Can be made.
また、前記第1キャリア液除去手段と前記第2キャリア液除去手段とは表面粗さが異なるので、簡単な構造で接触角や撥油性を異ならせることができる。 Further, since the first carrier liquid removing means and the second carrier liquid removing means have different surface roughnesses, the contact angle and oil repellency can be made different with a simple structure.
また、前記第1キャリア液除去手段上の液体現像剤をクリーニングする第1クリーニング手段と、前記第2キャリア液除去手段上の液体現像剤をクリーニングする第2クリーニング手段と、を有し、前記第1クリーニング手段は、前記第2クリーニング手段よりも設置角が大きいので、撥油性の第1キャリア液除去手段と第2キャリア液除去手段のクリーニング性が向上し、キャリア液が少ない状態でも良好なクリーニング性を確保することができる。また、キャリア液をスクイーズしやすい親油性のローラの場合、キャリア液の多い状態でクリーニングできるために、クリーニング角を低く設定しても十分良好なクリーニング性を維持することができる。 A first cleaning unit that cleans the liquid developer on the first carrier liquid removing unit; and a second cleaning unit that cleans the liquid developer on the second carrier liquid removing unit. Since the first cleaning means has a larger installation angle than the second cleaning means, the cleaning performance of the oil-repellent first carrier liquid removing means and the second carrier liquid removing means is improved, and good cleaning can be achieved even when the amount of carrier liquid is small. Sex can be secured. Further, in the case of an oleophilic roller that easily squeezes the carrier liquid, cleaning can be performed in a state where there is a large amount of the carrier liquid. Therefore, sufficiently good cleaning properties can be maintained even if the cleaning angle is set low.
さらに、本発明のキャリア液除去装置を用いた画像形成装置は、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記像担持体上の像を転写することにより画像を形成する転写体と、を備えたので、安定した濃度の液体現像剤により画像形成をすることができ、良好な画質で画像形成することができる。 Further, an image forming apparatus using the carrier liquid removing device of the present invention includes a developer carrying member that carries a liquid developer, and a transfer member that forms an image by transferring an image on the image carrying member. Therefore, it is possible to form an image with a liquid developer having a stable concentration and to form an image with good image quality.
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した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像装置30Y、30M、30C、30K、現像剤回収補給装置100Y、100M、100C、100Kは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体40、二次転写部60は、画像形成装置の上部に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing main components constituting the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The developing
画像形成部は、感光体ドラムからなる像担持体10Y、10M、10C、10K、帯電器11Y、11M、11C、11K、露光ユニット12Y、12M、12C、12K等を備えている。露光ユニット12Y、12M、12C、12Kは、LED等を並べたラインヘッド等からなり、帯電器11Y、11M、11C、11Kにより、像担持体10Y、10M、10C、10Kを一様に帯電させ、露光ユニット12Y、12M、12C、12Kにより、入力された画像信号に基づいて、変調された光を照射して、帯電された像担持体10Y、10M、10C、10K上に静電潜像を形成する。
The image forming unit includes
現像装置30Y、30M、30C、30Kは、概略、現像ローラ20Y、20M、20C、20K、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Y、31M、31C、31K、これら各色の液体現像剤を現像剤容器31Y、31M、31C、31Kから現像ローラ20Y、20M、20C、20Kに供給する現像剤供給ローラ32Y、32M、32C、32K等を備え、各色の液体現像剤により像担持体10Y、10M、10C、10K上に形成された静電潜像を現像する。
The developing
本実施形態の現像装置は、像担持体10Y、10M、10C、10Kには、これらにスクイーズ作用を及ぼす第1キャリア液除去手段としての第1像担持体スクイーズローラ13aY、13aM、13aC、13aK及び第2キャリア液除去手段としての第2像担持体スクイーズローラ13bY、13bM、13bC、13bKが当接し、また、現像ローラ20Y、20M、20C、20Kには、これらにコンパクション効果を及ぼすトナー圧縮装置22Y、22M、22C、22Kを有する構造となっている。
In the developing device of this embodiment, the
次に、現像剤回収補給装置100Y、100M、100C、100Kについて説明する。
Next, the developer collection and
撹拌槽70Y、70M、70C、70Kは、トナー供給経路83Y、83M、83C、83Kを介して高濃度トナー槽71Y、71M、71C、71Kから高濃度トナーの供給を受けると共に、キャリア供給経路84Y、84M、84C、84Kを介してキャリアオイル槽72Y、72M、72C、72Kからキャリアオイルの供給を受ける。
The
撹拌槽70Y、70M、70C、70Kには、第1現像剤回収経路81Y、81M、81C、81Kを介して、第1像担持体スクイーズローラ13aY、13aM、13aC、13aK及び第2像担持体スクイーズローラ13bY、13bM、13bC、13bK及び現像ローラ20Y、20M、20C、20Kから回収された液体現像剤がリサイクルされる。なお、第1現像剤回収経路81Y、81M、81C、81Kなどの回収経路及び後述するトナー供給経路83Y、83M、83C、83Kやキャリア供給経路84Y、84M、84C、84Kなどの供給経路の経路中には、不図示のポンプなどの強制液体移動手段が必要に応じて設けられる。
The first image carrier squeeze rollers 13aY, 13aM, 13aC, 13aK and the second image carrier squeeze are passed through the first
ここで、撹拌槽70Y、70M、70C、70Kには、現像剤の濃度コントロールするため、濃度を検知する手段として、図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサなどを設ける。また、撹拌槽70Y、70M、70C、70Kには、フィンなどからなる撹拌装置75Y、75M、75C、75Kが設けられており、供給を受けた高濃度トナーとキャリアオイルとリサイクルされた液体現像剤の撹拌を行う。なお、濃度を検知するためにフォトセンサを設ける代わりに、フィンなどからなる撹拌装置の攪拌トルクを検知するトルク検知手段を設け、この検知トルクによって濃度を検知するようにしてもよい。
Here, in the stirring
撹拌槽70Y、70M、70C、70Kで撹拌・調整された液体現像剤は、現像剤供給経路80Y、80M、80C、80Kを介して現像剤容器(リザーバ)31Y、31M、31C、31Kに供給される。
The liquid developer stirred and adjusted in the
なお、撹拌槽70Y、70M、70C、70Kにおける液体現像剤の濃度コントロールは、例えば、画像信号を管理するコントローラ(不図示)において、出力する画像のドット数をカウントすることによって液体現像剤の消費量を予測し、これに応じて現像剤容器(リザーバ)31Y、31M、31C、31Kの現像剤濃度を予測して、撹拌槽70Y、70M、70C、70Kに対する高濃度トナー槽71Y、71M、71C、71Kからの高濃度トナーの供給量及びキャリアオイル槽72Y、72M、72C、72Kからの供給量を予測制御することも可能である。このような予測制御により画像形成装置のコントロール応答性と信頼性を高めることができる。
The concentration control of the liquid developer in the stirring
中間転写体40は、エンドレスのベルト部材であり、第1駆動ローラ41a、第2駆動ローラ41b及びテンションローラ42の間に巻き掛けて張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで像担持体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、像担持体10Y、10M、10C、10Kと中間転写体40を挟んで一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kが対向配置され、像担持体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を中間転写体40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
The
二次転写ユニット60は、第1二次転写装置60aと第2二次転写装置60bとを有し、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bが中間転写体40を挟んで第1駆動ローラ41a及び第2駆動ローラ41bとそれぞれ対向配置され、さらに第1二次転写ローラクリーニングブレード62a及び第1現像剤回収部63aからなる第1クリーニング装置、並びに、第2現像剤回収部63b及び第2二次転写ローラクリーニングブレード62bからなる第2クリーニング装置がそれぞれ配置される。二次転写ユニット60では、中間転写体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。
The secondary transfer unit 60 includes a first
シート材搬送経路L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。 A fixing unit (not shown) is disposed in the sheet material conveyance path L, and a single color toner image or a full color toner image transferred onto the sheet material is fused and fixed to a recording medium (sheet material) such as paper, The image formation on the final sheet material is finished.
ベルト駆動ローラ41と共に中間転写体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体クリーニングブレード46、現像剤回収部47からなるクリーニング装置が配置されており、二次転写ユニット60を通過後の中間転写体40は、テンションローラ42の巻きかけ部へと進み、中間転写体クリーニングブレード46により中間転写体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。
On the side of the
次に、画像形成部及び現像装置について説明する。図2は画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。図3は現像剤供給部材を説明する図、図4は現像剤圧縮装置22Yによる現像剤の圧縮を説明する図、図5は現像ローラ20Yによる現像を説明する図、図6は第1像担持体スクイーズローラ13aYによるスクイーズ作用を説明する図、図7は第2像担持体スクイーズローラ13bYによるスクイーズ作用を説明する図、図8は中間転写体スクイーズ装置52Yによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の画像形成部及び現像蔵置の構成は同様であるので、以下、イエロー(Y)の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。
Next, the image forming unit and the developing device will be described. FIG. 2 is a sectional view showing main components of the image forming unit and the developing device. 3 is a diagram for explaining the developer supply member, FIG. 4 is a diagram for explaining the compression of the developer by the
画像形成部は、像担持体10Yの外周の回転方向に沿って、除電装置16Y、像担持体クリーニングブレード17Y及び現像剤回収部18Yからなるクリーニング装置、帯電器11Y、露光ユニット12Y、現像蔵置30Yの現像ローラ20Y、並びに、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第1クリーニングブレード14aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYと第2クリーニングブレード14bYと現像剤回収部15Yからなる像担持体スクイーズ装置が配置されている。
The image forming unit includes a cleaning device including a
そして、現像装置30Yは、現像ローラ20Yの外周に、クリーニングブレード21Y、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ32Yが配置され、液体現像剤容器31Yの中に液体現像剤撹拌パドル34Y、現像剤供給ローラ32Yが収容されている。また、クリーニングブレード21Yに対応して、現像剤回収部25Yが設けられ、液体現像剤のリサイクルのために、現像剤回収部15Y及び現像剤回収部25Yには第1現像剤回収経路81Yの配管が接続されている。
In the developing
さらに、中間転写体40に沿って、像担持体10Yと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ51Yが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ53Y、バックアップローラ54Y、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード55Y、現像剤回収部56Yからなる中間転写体スクイーズ装置52Yが配置されている。
Further, a
像担持体10Yは、現像ローラ20Yの幅約320mmより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図2に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体10Yの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電器11Yは、像担持体10Yと現像ローラ20Yとのニップ部より像担持体10Yの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から現像トナー粒子の帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体10Yを帯電させる。露光ユニット12Yは、帯電器11Yより像担持体10Yの回転方向の下流側において、帯電器11Yによって帯電された像担持体10Y上を露光し、像担持体10Y上に潜像を形成する。
The
現像装置30Yは、キャリア液内にトナーを概略重量比25%程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Y、該液体現像剤を担持する現像ローラ20Y、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ20Yに供給するための現像剤供給ローラ32Yと規制ブレード33Yと撹拌パドル34Y、現像ローラ20Yのクリーニングを行う現像ローラクリーニングブレード21Y、及び、現像ローラ20Yに担持された液体現像剤を圧縮状態にする現像剤圧縮装置22Yを有する。
The developing
現像剤容器31Yに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar(商標:エクソン)をキャリア液とした低濃度(1〜2wt%程度)かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、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。
The liquid developer accommodated in the
現像剤供給ローラ32Yは、図3に示すように、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したアニロックスローラであり、例えば図2に示すように反時計回りの方向に回転する。溝の寸法は、溝ピッチが約130μm、溝深さが約30μmである。この現像剤供給ローラ32Yにより、現像剤容器31Yから現像ローラ20Yへと液体現像剤が供給される。撹拌パドル34Yと現像剤供給ローラ32Yは摺接していても良いが離れた配置関係であっても良い。
As shown in FIG. 3, the developer supply roller 32 </ b> Y is a cylindrical member, and an anilox roller having an uneven surface formed by a fine and uniform spiral groove on the surface so as to easily carry the developer on the surface. For example, it rotates counterclockwise as shown in FIG. The groove dimensions are such that the groove pitch is about 130 μm and the groove depth is about 30 μm. The
規制ブレード33Yは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、現像剤供給ローラ32Yの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロックスローラからなる現像剤供給ローラ32Yに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ20Yに供給する液体現像剤の量を調整する。なお、現像剤供給ローラ32Yの回転方向は図2に示す矢印方向ではなくその逆の方向であっても良く、その際の規制ブレード33Yは、回転方向に対応した配置を要する。
The
現像ローラ20Yは、幅約320mmの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図2に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ20Yは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBR等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード21Yは、現像ローラ20Yの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ20Yが像担持体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラ20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ20Yに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。ここで掻き落された液体現像剤は、現像剤回収部25Yから第1現像剤回収経路81Yの配管を通じてリサイクルされる。
The developing
現像剤圧縮装置22Yは、コロナ放電器からのコロナ放電を適用する。この現像剤圧縮装置22Yにより、図4に示すようにキャリア液Cに一様分散したトナーTを現像ローラ20Y側に移動させて凝集させ、所謂現像剤圧縮状態T′を形成する。現像ローラ20Yに担持されて現像剤圧縮された現像剤Dは、図5に示すように現像ローラ20Yが像担持体10Yに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、像担持体10Yの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Dは、現像ローラクリーニングブレード21Yによって掻き落として除去され現像剤容器31Y内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア液及びトナーは混色状態ではない。
The
次に、キャリア液除去装置としての像担持体スクイーズ装置について説明する。本実施形態の像担持体スクイーズ装置は、第1像担持体スクイーズ装置と、第2像担持体スクイーズ装置とを有し、像担持体10Yに対向して現像ローラ20Yの下流側に配置され、像担持体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。
Next, an image carrier squeeze device as a carrier liquid removing device will be described. The image carrier squeeze device of the present embodiment includes a first image carrier squeeze device and a second image carrier squeeze device, and is disposed on the downstream side of the developing
第1像担持体スクイーズ装置は、図6に示すように、表面に第1弾性体13a−1Yを被覆して像担持体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第1像担持体スクイーズローラ13aYと、図2に示すように、該第1像担持体スクイーズローラ13aYに押圧摺接して表面をクリーニングする第1クリーニングブレード14aYと、現像剤回収部15Yとから構成される。
As shown in FIG. 6, the first image carrier squeeze device includes a first image carrier squeeze composed of an elastic roller member that is covered with a first
また、第2像担持体スクイーズ装置は、図7に示すように、表面に第2弾性体13b−1Yを被覆して像担持体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第2像担持体スクイーズローラ13bYと、図2に示すように、該第2像担持体スクイーズローラ13bYに押圧摺接して表面をクリーニングする第2クリーニングブレード14bYとから構成される。
Further, as shown in FIG. 7, the second image carrier squeeze device has a second image carrier comprising an elastic roller member that covers the surface of the second
像担持体スクイーズ装置は、像担持体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像担持体スクイーズローラ13aY及び第2像担持体スクイーズローラ13bYの回転方向及び像担持体10Y表面の周速度に対する第1像担持体スクイーズローラ13aY及び第2像担持体スクイーズローラ13bY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、像担持体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。
The image carrier squeeze device has a function of collecting excess carrier liquid C and originally unnecessary fog toner T ″ from the developer D developed on the
このように構成することにより、キャリア液Cを多く除去して、画像の乱れを防止することができる。また、本実施形態では、第1像担持体スクイーズローラ13aYでキャリア液Cの除去量を少なくし、画像部のトナー粒子を像担持体10Yの表面側へ凝集させ、第2像担持体スクイーズローラ13bYでキャリア液Cの除去量を多くし、カブリトナーを確実に除去することができる。
By comprising in this way, much carrier liquid C can be removed and image disorder can be prevented. Further, in the present embodiment, the first image carrier squeeze roller 13aY reduces the removal amount of the carrier liquid C, causes the toner particles in the image area to aggregate on the surface side of the
中間転写体スクイーズ装置52Yは、一次転写部50Yの下流側に配置され、中間転写体40上から余剰なキャリア液Cを除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものであり、一次転写部50Yで中間転写体40に転写された現像剤(キャリア内に分散したトナー)のキャリア液量が前述した終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階で、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤の望ましい分散状態の概略トナー重量比で40%〜60%程度に至っていない場合に、中間転写体40から更に余剰キャリア液を除去する手段として設けられている。中間転写体スクイーズ装置52Yは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体40に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ53Y、像担持体40を挟んで中間転写体スクイーズローラ53Yと対向配置されるバックアップローラ54Y、中間転写体スクイーズローラ53Yに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード55Y及び現像剤回収部56Yから構成され、図6に示すように中間転写体40に一次転写された現像剤Dから余剰なキャリアC及び本来不要なカブリトナーT″を回収する機能を有する。現像剤回収部56Yは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード14Mで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。
The intermediate transfer
余剰キャリアの回収能力は、中間転写体スクイーズローラ53Yの回転方向及び中間転写体40の移動速度に対する中間転写体スクイーズローラ53Y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、中間転写体40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。本実施形態では、一例として中間転写体スクイーズローラ53Yを中間転写体40に対して略同一周速度でウィズ回転させ、中間転写体40に一次転写された現像剤から重量比5〜10%程度の余剰キャリア及びカブリトナーを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、中間転写体40のトナー像への外乱作用を抑制している。
The surplus carrier collecting ability can be set to a desired collecting ability by the relative circumferential speed difference of the surface of the intermediate transfer
なお、1色目の中間転写体スクイーズ部位では初回中間転写体スクイーズなので混色現象は発生しないが、2色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像が転写されて色重ねされているので中間転写体40から中間転写体スクイーズローラ53Yへトナーが移行した場合のトナーは混色して余剰キャリアとともに中間転写体スクイーズローラ53Yに担持されて移動し、クリーニングブレードの作用によって中間転写体スクイーズローラ53Yから回収してプールされる。また、上述した中間転写体スクイーズ行程上流側の一次転写部位の像担持体40によるスクイーズ能力及び像担持体スクイーズローラ53Yのスクイーズ能力が充分な能力をもって行われる場合には、必ずしも全ての一次転写行程の下流側に中間転写体スクイーズ装置を設ける必要はない。
The first color intermediate squeeze squeeze part is the first intermediate squeeze squeeze, so no color mixing phenomenon occurs. However, after the second color, a different toner image is transferred to the already transferred primary toner image part and overlaid. Therefore, when the toner is transferred from the
次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、画像形成部及び現像蔵置に関しては、4つの画像形成部及び現像蔵置のうちイエローの画像形成部及び現像蔵置30Yを例にとり説明する。
Next, the operation of the image forming apparatus of the present invention will be described. Continuing, the image forming unit and the developing storage unit will be described by taking the yellow image forming unit and the developing
現像剤容器31Yにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、この液体現像剤は、撹拌パドル34Yにより撹拌され、現像剤供給ローラ32Yが回転することによって、現像剤容器31Yから汲み上げられる。
In the
規制ブレード33Yは、現像剤供給ローラ32Yの表面に当接し、現像剤供給ローラ32Yの表面に形成されたアニロックスパターンの凹凸の溝内に液体現像剤を残しその他の余分な液体現像剤を掻き取って、現像ローラ20Yに供給する液体現像剤量を規制する。このような規制によって、現像ローラ20Yへ塗布される液体現像剤の膜厚が約6μmとなるように定量化される。規制ブレード33Yにより掻き取られた液体現像剤は、重力によって現像剤容器31Yに落下し戻され、規制ブレード33Yにより掻き取られなかった液体現像剤は、現像剤供給ローラ32Yの表面の凹凸の溝内に収容され、現像ローラ20Yに圧接することで、現像ローラ20Yの表面に塗布される。
The
現像剤供給ローラ32Yによって液体現像剤を塗布された現像ローラ20Yは、現像剤供給ローラ32Yとのニップ部下流で現像剤圧縮装置22Yに対向する。現像ローラ20Yには約+400Vのバイアスが印加されており、現像剤圧縮装置22Yには、現像ローラ20Yより高く、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。例えば、現像剤圧縮装置22Yには、約+600Vのバイアスが印加される。このため現像ローラ20Y上の液体現像剤中のトナー粒子は、図4に示すように現像剤圧縮装置22Yとの対向部を通過する際に、現像ローラ20Y側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、像担持体10Yでの現像の際、トナー粒子は、現像ローラ20Yから像担持体10Yへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。
The developing
像担持体10Yはアモルファスシリコン製であり、現像ローラ20Yとのニップ部上流で帯電器11Yにより表面を約+600Vに帯電させられた後、露光ユニット12Yにより画像部の電位が+25Vとなるように潜像が形成される。現像ローラ20Yと像担持体10Yとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ20Yに印加されているバイアス+400Vと像担持体10Y上の潜像(画像部+25V、非画像部+600V)で形成される電界に従い、図5に示すように選択的にトナー粒子Tが像担持体10Y上の画像部へと移動し、これにより、像担持体10Y上にトナー画像が形成される。また、キャリア液Cは電界の影響を受けないため、図5に示すように現像ローラ20Yと像担持体10Yとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ20Yと像担持体10Yとの両方に付着する。
The
現像ニップ部を通過した像担持体10Yは、像担持体スクイーズローラ13Y部を通過する。第1像担持体スクイーズローラ13aY及び第2像担持体スクイーズローラ13bYは、図6及び図7に示すように像担持体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。
The
第1像担持体スクイーズローラ13aYによって回収された余剰なキャリアC及び不要なカブリトナーT″は第1クリーニングブレード14aYの作用によって第1像担持体スクイーズローラ13aYから現像剤回収部15Yに回収され、第2像担持体スクイーズローラ13bYによって回収された余剰なキャリアC及び不要なカブリトナーT″は第2クリーニングブレード14bYの作用によって第2像担持体スクイーズローラ13bYから現像剤回収部15Yに回収され、第1現像剤回収経路81Yの配管を通じてリサイクルされる。なお、この回収した余剰なキャリアC及びカブリトナーT″は専用の孤立した像担持体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。
Excess carrier C and unnecessary fog toner T ″ collected by the first image carrier squeeze roller 13aY are collected from the first image carrier squeeze roller 13aY to the
次に像担持体10Yは、一次転写50Yにおいて中間転写体40とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写体40への一次転写が行われる。一次転写ローラ51Yには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−200Vが印加されることにより、像担持体10Y上からトナーは中間転写体40に一次転写され、像担持体10Yにキャリア液のみが残る。一次転写部より像担持体10Yの回転方向の下流側において、一次転写後の、像担持体10YはLED等から成る除電装置16Yによって静電潜像が消去され、像担持体10Y上に残ったキャリア液は、像担持体クリーニングブレード17Yにより掻き取られ、現像剤回収部18Yで回収される。
Next, the
複数の像担持体10に形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせ担持した中間転写体40上のトナー画像は、次に二次転写ユニット60へと進み、中間転写体40と第1二次転写ローラ61aと第2二次転写ローラ61bとのニップ部に進入する。二次転写ユニット60において、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bには−1200Vが、また、ベルト駆動ローラ41には+200Vがそれぞれ印加されており、これにより中間転写体40上のトナー画像は用紙等の記録媒体(シート材)に転写される。
The toner images on the
しかし、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ロールに転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写体上に残り、通常の二次転写行程においても中間転写体上のトナー像は100%二次転写されてシート材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。特に、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bに接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。これら不要トナー像に対し、本実施形態においては、非転写時に、液体現像剤のトナー粒子を中間転写体に押しつける方向のバイアス、トナー粒子の帯電極性と同極性のバイアスを第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bに印加する。このことにより、中間転写体40に残った液体現像剤のトナー粒子を中間転写体40側に押しつけてコンパクション状態にすると共に、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61b側にキャリア液を回収(スクイーズ)し、中間転写体クリーニングブレード46による中間転写体40上のクリーニング、第1二次転写ローラクリーニングブレード62aによる第1二次転写ローラ61aのクリーニング、第2二次転写ローラクリーニングブレード62bによる第2二次転写ローラ61bのクリーニングを行う。
However, when a sheet material supply trouble such as jam occurs, not all the toner images are transferred to the secondary transfer roll and collected, and a part of the toner image remains on the intermediate transfer body, and the normal secondary image is not recovered. Even in the transfer process, the toner image on the intermediate transfer member is not 100% secondary transferred and transferred to the sheet material, and a secondary transfer residue of several percent occurs. In particular, when a sheet material supply trouble such as a jam occurs, the toner image is transferred in contact with the first
次に、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bのスクイーズ機能について説明する。中間転写体40上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合せてシート材を供給し、該トナー画像をシート材に二次転写して図示省略した定着行程へと進めて最終的なシート材上の画像形成を終了するが、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bに接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。本実施形態の第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bは、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、複数の感光体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、一括してシート材に二次転写する中間転写体40に採用した弾性ベルトと同様の目的で表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。第1二次転写ローラクリーニングブレード62a及び第2二次転写ローラクリーニングブレード62bは、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bに転写された現像剤(キャリア内に分散したトナー)を除去する手段として備え、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bから現像剤を回収してプールされる。尚、このプールした現像剤は混色状態のものであり、紙粉等の異物も含んでいる場合がある。
Next, the squeeze function of the first
次に、中間転写体40のクリーニング装置について説明する。ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bに転写されて回収されることなく、一部は中間転写体40上に残る。また、通常の二次転写行程においても中間転写体上40のトナー像は100%二次転写されてシート材に移行することはなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。この二種の不要トナー像は次の画像形成のために中間転写体40に当接するように配置された中間転写体クリーニングブレード46、現像剤回収部47によって回収される。このような非転写時、第1二次転写ローラ61a及び第2二次転写ローラ61bには、中間転写体40上の残留トナーを中間転写体40に押し付けるようなバイアスが印加される。
Next, the cleaning device for the
次に、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYの具体的な実施形態について説明する。 Next, specific embodiments of the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY will be described.
本実施形態では、第1像担持体スクイーズローラ13aYは、第2像担持体スクイーズローラ13bYよりも撥油性が大きいものとする。本実施形態では、撥油性を示す指標として、図9に示すような接触角を用いる。接触角とは、液滴表面とローラ表面との接触位置における液滴表面の接線を引き、該接線とローラ表面とのなす角とする。なお、接触角の測定方法は、測定するローラ上にキャリア液を0.5μl滴下し、協和界面化学株式会社製Drop Master 500を用いて接触角を測定する。このように、撥油性を示す指標として接触角を用いることにより、簡単な方法で撥油性を測定することができる。
In the present embodiment, the first image carrier squeeze roller 13aY has greater oil repellency than the second image carrier squeeze roller 13bY. In this embodiment, a contact angle as shown in FIG. 9 is used as an index indicating oil repellency. The contact angle is defined as an angle formed by drawing a tangent line of the droplet surface at the contact position between the droplet surface and the roller surface and making the tangent line and the roller surface. The contact angle is measured by dropping 0.5 μl of the carrier liquid onto the roller to be measured and measuring the contact angle using
次に、本実施形態のように複数のスクイーズローラを有する構成において、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYの撥油性を異ならせるための具体的な実施例について説明する。 Next, a specific example for making the oil repellency of the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY different in a configuration having a plurality of squeeze rollers as in the present embodiment will be described. To do.
まず、第1実施例では、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYの表面材質を異ならせる。例えば、第1像担持体スクイーズローラ13aYは、表面材質としてフッ素を含有させたウレタン樹脂からなるフッ素系樹脂をコーティングし、第2像担持体スクイーズローラ13bYは、表面材質としてウレタン樹脂をコーティングする。この場合、第1像担持体スクイーズローラ13aYの接触角は60°、第2像担持体スクイーズローラ13bYの接触角は30°となる。 First, in the first embodiment, the surface materials of the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY are made different. For example, the first image carrier squeeze roller 13aY is coated with a fluorine resin made of a urethane resin containing fluorine as a surface material, and the second image carrier squeeze roller 13bY is coated with a urethane resin as a surface material. In this case, the contact angle of the first image carrier squeeze roller 13aY is 60 °, and the contact angle of the second image carrier squeeze roller 13bY is 30 °.
第2実施例では、同一材料で、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYの表面粗さを異ならせる。例えば、第1像担持体スクイーズローラ13aYは、表面粗さをRz=5μmとし、第2像担持体スクイーズローラ13bYは、表面粗さをRz=0.5μmとする。この場合、第1像担持体スクイーズローラ13aYの接触角は50°、第2像担持体スクイーズローラ13bYの接触角は30°となる。 In the second embodiment, the surface roughness of the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY is made of the same material. For example, the first image carrier squeeze roller 13aY has a surface roughness of Rz = 5 μm, and the second image carrier squeeze roller 13bY has a surface roughness of Rz = 0.5 μm. In this case, the contact angle of the first image carrier squeeze roller 13aY is 50 °, and the contact angle of the second image carrier squeeze roller 13bY is 30 °.
このように、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYの表面材質又は表面粗さを変更することで、簡単な構造で接触角や撥油性を異ならせることができ、第1像担持体スクイーズローラ13aYの撥油性を第2像担持体スクイーズローラ13bYの撥油性よりも大きくすることで、第1像担持体スクイーズローラ13aYでキャリア液Cの除去量を少なくし、画像部のトナー粒子を像担持体10Yの表面側へ凝集させ、第2像担持体スクイーズローラ13bYでキャリア液Cの除去量を多くし、カブリトナーを確実に除去することができる。
Thus, by changing the surface material or surface roughness of the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY, the contact angle and oil repellency can be made different with a simple structure. By making the oil repellency of the first image carrier squeeze roller 13aY greater than the oil repellency of the second image carrier squeeze roller 13bY, the removal amount of the carrier liquid C is reduced by the first image carrier squeeze roller 13aY. Part of the toner particles is agglomerated on the surface side of the
次に、第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYのクリーニング装置について説明する。本実施形態では、第1クリーニングブレード14aYの設置角を第2クリーニングブレード14bYの設置角より大きくする。例えば、第1クリーニングブレード14aYの設置角を30°とし、第2クリーニングブレード14bYの設置角を20°とする。 Next, a cleaning device for the first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY will be described. In the present embodiment, the installation angle of the first cleaning blade 14aY is made larger than the installation angle of the second cleaning blade 14bY. For example, the installation angle of the first cleaning blade 14aY is 30 °, and the installation angle of the second cleaning blade 14bY is 20 °.
このように、第1クリーニングブレード14aYと第2クリーニングブレード14bYを設置することで、撥油性の第1像担持体スクイーズローラ13aYと第2像担持体スクイーズローラ13bYのクリーニング性が向上し、キャリア液が少ない状態でも良好なクリーニング性を確保することができる。また、キャリア液をスクイーズしやすい親油性のローラの場合、キャリア液の多い状態でクリーニングできるために、クリーニング角を低く設定しても十分良好なクリーニング性を維持することができる。 Thus, by installing the first cleaning blade 14aY and the second cleaning blade 14bY, the cleaning performance of the oil-repellent first image carrier squeeze roller 13aY and the second image carrier squeeze roller 13bY is improved, and the carrier liquid Good cleaning properties can be ensured even in a state where there is little. Further, in the case of an oleophilic roller that easily squeezes the carrier liquid, cleaning can be performed in a state where there is a large amount of the carrier liquid. Therefore, sufficiently good cleaning properties can be maintained even if the cleaning angle is set low.
10Y,10M,10C,10K…感光体(像担持体)、11Y,11M,11C,11K…コロナ帯電器、 12Y,12M,12C,12K…露光ユニット、13aY…第1像担持体スクイーズローラ(第1キャリア液除去手段)、14aY…第1クリーニングブレード(第1クリーニング手段)、13bY…第2像担持体スクイーズローラ(第2キャリア液除去手段)、14bY…第2クリーニングブレード(第2クリーニング手段)、15Y…現像剤回収部、16Y…除電装置、17Y…感光体ブレード、18Y…感光体クリーニング液回収部、20Y,20M,20C,20K…現像ローラ(現像剤担持体)、21Y…現像ローラブレード、30Y,30M,30C,30K…現像蔵置、31Y,31M,31C,31K…現像剤容器、32Y,32M,32C,32K…トナー供給ローラ(現像剤供給部材)、33Y…トナー規制ブレード(現像剤規制部材)、34Y…撹拌パドル(撹拌部材)、50Y,50M,50C,50K…一次転写バックアップローラ、40…中間転写体、41a…第1ベルト駆動ローラ、41b…第2ベルト駆動ローラ、42…テンションローラ、46…中間転写ベルトクリーニングブレード、47…中間転写ベルトクリーニング液回収部、50…一次転写部、51…一次転写ローラ、60…二次転写ユニット、61a…第1二次転写ローラ、61b…第2二次転写ローラ、62a…第1二次転写ローラブレード、62b…第2二次転写ローラブレード、63a…第1二次転写ローラクリーニング液回収部、63b…第2二次転写ローラクリーニング液回収部、70Y,70M,70C,70K…撹拌槽、71Y,71M,71C,71K…高濃度トナー槽、72Y,72M,72C,72K…キャリアオイル槽、75Y,75M,75C,75K…撹拌装置、80Y、80M、80C、80K…現像剤供給経路、81Y,81M,81C,81K…第1現像剤回収経路、83Y,83M,83C,83K…トナー供給経路、84Y,84M,84C,84K…キャリア供給経路、100Y、100M、100C、100K…現像剤回収補給装置
10Y, 10M, 10C, 10K ... photosensitive body (image carrier), 11Y, 11M, 11C, 11K ... corona charger, 12Y, 12M, 12C, 12K ... exposure unit, 13aY ... first image carrier squeeze roller (first) 1 carrier liquid removing means), 14aY ... first cleaning blade (first cleaning means), 13bY ... second image carrier squeeze roller (second carrier liquid removing means), 14bY ... second cleaning blade (second cleaning means) , 15Y: Developer recovery unit, 16Y: Static elimination device, 17Y ... Photoconductor blade, 18Y ... Photoconductor cleaning liquid recovery unit, 20Y, 20M, 20C, 20K ... Development roller (developer carrier), 21Y ...
Claims (7)
前記第1キャリア液除去手段により除去された後の像担持体上のキャリア液を除去する第2キャリア液除去手段と
を有し、
前記第1キャリア液除去手段は、前記第2キャリア液除去手段よりも撥油性が大きいことを特徴とするキャリア液除去装置。 A first carrier liquid removing means for removing the carrier liquid on the image carrier carrying the image by the liquid developer in which toner particles containing a colorant and a resin are dispersed in the carrier liquid;
A second carrier liquid removing means for removing the carrier liquid on the image carrier after being removed by the first carrier liquid removing means,
The carrier liquid removing device according to claim 1, wherein the first carrier liquid removing means has a greater oil repellency than the second carrier liquid removing means.
前記第1クリーニング手段は、前記第2クリーニング手段よりも設置角が大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のキャリア液除去装置。 First cleaning means for cleaning the liquid developer on the first carrier liquid removing means, and second cleaning means for cleaning the liquid developer on the second carrier liquid removing means,
The carrier liquid removing apparatus according to claim 1, wherein the first cleaning unit has a larger installation angle than the second cleaning unit.
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