JP2009204976A - 現像装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たな部材の追加や大幅な構成変更をする必要がなく、現像剤容器内のバランスを向上させたり、現像容器内の液体現像剤の溜まりを低減した現像装置及びそれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 液体現像剤を担持する現像剤担持体２０Ｙと、螺旋状の溝を有し、現像剤担持体２０Ｙに液体現像剤を供給する現像剤供給部材３２Ｙと、現像剤担持体２０Ｙ上の液体現像剤をクリーニングする現像剤担持体クリーニング部材２１Ｙと、液体現像剤を貯留する現像剤容器３１Ｙと、を備え、現像剤容器３１Ｙは、現像剤供給部材３２Ｙが現像剤担持体２０Ｙに供給する液体現像剤を貯留する供給部３１ａＹと、現像剤担持体クリーニング部材２１Ｙにより回収された液体現像剤を回収する回収部３１ｂＹと、供給部３１ａＹと回収部３１ｂＹとの間に配される仕切部３７Ｙとを有し、回収部３１ｂＹは、現像ローラ２０Ｙ軸方向における一端部と他端部の容積を異ならせることを特徴とする。
【選択図】図１０

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現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。

従来、現像器内に、液体現像剤を貯留するタンク部と、一次貯留部と、タンク部と一次貯留部の間の隔壁とを有する構造がある。

この構造では、現像ローラ等に供給する液体現像剤を貯留するタンク部内の液体現像剤量が所定量を超過した場合に、隔壁を超えて一次貯留部へ排出される。その後、一次貯留部の液体現像剤を現像剤調整部に回収し、濃度調整等を行って、タンク部に戻す循環経路を有するものである。

特開２００２−２５８６２０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された様な構造において、タンク部内の液体現像剤を回収する際、図１０の点線で示すように、液体現像剤が回収部側に片寄り溜まってしまう場合があった。

本発明は、前記課題を解決するために、新たな部材の追加や大幅な構成変更をする必要がなく、現像剤容器内のバランスを向上させたり、現像容器内の液体現像剤の溜まりを低減した現像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。

本発明の現像装置は、液体現像剤を担持する現像剤担持体と、螺旋状の溝を有し、前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体上の液体現像剤をクリーニングする現像剤担持体クリーニング部材と、液体現像剤を貯留する現像剤容器と、を備え、前記現像剤容器は、前記現像剤供給部材が前記現像剤担持体に供給する液体現像剤を貯留する供給部と、前記現像剤担持体クリーニング部材により回収された液体現像剤を回収する回収部と、前記供給部と前記回収部との間に配される仕切部とを有し、前記回収部は、前記現像剤担持体軸方向における一端部と他端部の容積を異ならせるので、新たな部材の追加や大幅な構成変更をする必要がなく、現像剤容器内のバランスを向上させることが可能となる。

また、前記回収部は、回収された液体現像剤を搬送する搬送部を有し、前記搬送部の一端側に液体現像剤を回収する現像装置回収路を有し、前記搬送部の搬送方向は、前記現像装置回収路側へ向かう方向であるので、回収効率を向上することが可能となる。

また、前記回収部は、一端部側である前記現像装置回収路側の容積を、他端部側の容積より大きくするので、現像容器内の液体現像剤の溜まりを低減することが可能となる。

また、前記回収部は、一端部側である前記現像装置回収路側の容積を、他端部側の容積より連続的に大きくするので、現像容器内の液体現像剤の溜まりをさらに低減することが可能となる。

また、前記搬送部は、螺旋状の羽を有する回収オーガを含むので、搬送力を強くすることが可能となる。

さらに、本発明に係る画像形成装置は、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器と、前記潜像担持体を露光する露光装置と、前記潜像担持体上の像を転写する転写部材と、前記現像装置と、有するので、画質良好で低コストな画像形成装置を提供することが可能となる。

また、前記潜像担持体上の液体現像剤のうち余剰な液体現像剤を回収するスクイーズ装置と、を有し、前記スクイーズ装置により回収された液体現像剤は、前記回収部に滴下するので、回収部の液体現像剤が流動しやすくなり、そのための部材の追加等が必要ないため、装置の小型化、コスト低減が可能となる。

また、前記スクイーズ装置により回収された液体現像剤は、前記現像剤担持体クリーニング部材に滴下し、前記現像剤担持体クリーニング部材に滴下した液体現像剤及び前記現像剤担持体クリーニング部材がクリーニングした液体現像剤は、前記回収部に滴下するので、現像剤担持体クリーニング部材表面の液体現像剤が流動しやすくなり、そのための部材の追加等が必要ないため、装置の小型化、コスト低減が可能となる。

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潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対し、現像装置としての現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、現像剤回収補給装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写部材としての中間転写ベルト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。

潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの周囲には、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、潜像担持体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、変調されたレーザ光を照射して、帯電された潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像剤担持体としての現像ローラ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部材としての現像剤供給ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。

中間転写ベルト４０は、エンドレスのベルト部材であり、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で潜像担持体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、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写ベルト４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された潜像担持体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、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。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。

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ベルト４０は、テンションローラ４２の巻きかけ部へと進み、中間転写ベルト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。

現像剤回収補給装置７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋは、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋから回収した液体現像剤の濃度を調整し、現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに補給する。

次に、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋについて説明する。図２は潜像担持体１０Ｙ周辺及び現像ユニット３０Ｙ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はスクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の潜像担持体１０Ｙ周辺及び現像ユニット３０Ｙに基づいて説明する。

潜像担持体１０Ｙ周辺は、潜像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、除電装置１６Ｙ、潜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、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、第１スクイーズローラ１３ａＹと第１スクイーズローラクリーニングブレード１３ｂＹからなる第１スクイーズ装置１３Ｙ及び第２スクイーズローラ１４ａＹと第２スクイーズローラクリーニングブレード１４ｂＹからなる第２スクイーズ装置１４Ｙが配置されている。そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、現像剤担持体クリーニングブレードとしての現像ローラクリーニングブレード２１Ｙ、アニロ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の中に撹拌部材としての液体現像剤撹拌オーガ３６Ｙ、現像剤供給ローラ３２Ｙが収容されている。また、中間転写ベルト４０に沿って、潜像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置されている。

潜像担持体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。該潜像担持体１０Ｙの感光層は、有機潜像担持体又はアモルファスシリコン潜像担持体等で構成される。帯電器１１Ｙは、潜像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より潜像担持体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、潜像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電器１１Ｙより潜像担持体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潜像担持体１０Ｙ上を露光し、潜像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙは、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、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、現像ローラ２０Ｙ上の現像剤に圧縮状態を形成する現像剤圧縮部材２２Ｙ、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と現像剤規制ブレード３３Ｙ、及び、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等を有する。また、現像剤容器３１Ｙは、供給部３１ａＹと回収部３１ｂＹを有し、供給部３１ａＹは、現像剤容器３１Ｙの現像剤を撹拌する撹拌オーガ３６Ｙ、撹拌オーガ３６Ｙに後述する液体現像剤貯留部７１Ｙから液体現像剤を供給する連通部３５Ｙ等を有し、回収部３１ｂＹは、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙ、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が掻き落とした液体現像剤を回収し、液体現像剤貯留部７１Ｙに送る螺旋状の羽を有する搬送部としての回収オーガ３４Ｙ等を有する。

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。

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な移動手段としての螺旋状等の溝による凹凸面を形成したアニロクスローラであり、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。撹拌オーガ３６Ｙ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。

現像剤規制ブレード３３Ｙは、金属のブレードもしくは、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、その際の現像剤規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。

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が潜像担持体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。

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が潜像担持体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、潜像担持体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内の現像剤回収オーガ３４Ｙ側に回収される。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。

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、潜像担持体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙの下流側に配置され、潜像担持体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。

第１スクイーズ装置１３は、図６に示すように、表面に第１弾性体１３ａ−１Ｙを被覆して潜像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第１スクイーズローラ１３ａＹと、図２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６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を被覆して潜像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る第２スクイーズローラ１４ａＹと、図２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１３，１４は、潜像担持体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の回転方向及び潜像担持体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、潜像担持体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。

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の現像剤回収オーガ３４Ｙ側に回収される。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″は専用の孤立した潜像担持体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。

また、第１スクイーズローラ１３ａＹ及び第２スクイーズローラ１４ａＹにより回収された液体現像剤を、現像ローラクリーニングブレード２１Yに滴下し、現像ローラクリーニングブレード２１Yに滴下した液体現像剤及び現像ローラクリーニングブレード２１Yがクリーニングした液体現像剤を、さらに回収部３１ｂYに滴下するように構成してもよい。

一次転写部５０Ｙでは、潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写ベルト４０へ転写する。ここで、潜像担持体１０Ｙと中間転写ベルト４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、潜像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。

現像剤回収補給装置７０Ｙは、回収した液体現像剤を貯留し、現像剤タンク７４Ｙから高濃度現像剤を、キャリア液タンク７７Ｙからキャリア液を、それぞれ補給し、濃度調整する液体現像剤貯留部７１Ｙを有する。

本実施形態では、液体現像剤は、現像ユニット３０Ｙ及び潜像担持体１０Ｙから回収される。現像ユニット３０Ｙの現像剤回収オーガ３４Ｙ側に回収された液体現像剤は、現像ユニット回収路７２Ｙを介して液体現像剤貯留部７１Ｙに回収される。また、潜像担持体１０Ｙから潜像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなる潜像担持体クリーニング装置１５Ｙにより回収された液体現像剤は、潜像担持体回収路７３Ｙを介して液体現像剤貯留部７１Ｙに回収される。

さらに、高濃度現像剤は、現像剤タンク７４Ｙから現像剤補給路７５Ｙ及び現像剤用ポンプ７６Ｙを介して液体現像剤貯留部７１Ｙに補給される。また、キャリア液は、キャリア液タンク７７Ｙからキャリア液補給路７８Ｙ及びキャリア液用ポンプ７９Ｙを介して液体現像剤貯留部７１Ｙに補給される。なお、ポンプ等の代わりに、重力を利用し、バルブ等の開閉により補給する構造としてもよい。

液体現像剤貯留部７１Ｙに貯留された液体現像剤は、現像剤供給路８１Ｙ及び現像剤供給用ポンプ８２Ｙを介して、連結部３５Ｙを経て現像剤容器３１Ｙに供給される。

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、潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ周辺及び現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋに関しては、４つの潜像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ周辺及び現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのうちイエローの潜像担持体１０Ｙ周辺及び現像ユニット３０Ｙを例にとり説明する。

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、撹拌オーガ３６Ｙ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。

現像剤規制ブレード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。現像剤規制ブレード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。

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に当接する。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＋４ｋＶのバイアスが印加される。

潜像担持体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と潜像担持体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と潜像担持体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が潜像担持体１０Ｙ上の画像部へと移動し、これにより、潜像担持体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と潜像担持体１０Ｙとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ２０Ｙと潜像担持体１０Ｙとの両方に付着する。

現像ニップ部を通過した潜像担持体１０Ｙは、スクイーズローラ１３Ｙ部を通過する。スクイーズローラ１３Ｙは、図６に示すように潜像担持体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の回転方向及び潜像担持体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、潜像担持体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。

本実施形態では、一例として図６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１４ａＹを潜像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、潜像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから重量比５〜１０％程度の余剰キャリア液Ｃ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、潜像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。

次に潜像担持体１０Ｙは、一次転写５０Ｙにおいて中間転写ベルト４０とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写ベルト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、潜像担持体１０Ｙ上からトナーは中間転写ベルト４０に一次転写され、潜像担持体１０Ｙにキャリア液のみが残る。一次転写部より潜像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、一次転写後の、潜像担持体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、潜像担持体１０Ｙ上に残ったキャリア液は、潜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。

複数の潜像担持体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ベルト４０上のトナー画像は、次に二次転写ユニット６０へと進み、中間転写ベルト４０と二次転写ローラ６１とのニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット６０において、二次転写ローラ６１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ベルト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。

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、一部は中間転写ベルト上に残り、通常の二次転写行程においても中間転写ベルト上のトナー像は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二次転写ローラ６１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、二次転写ローラ６１側にキャリア液を回収（スクイーズ）し、中間転写ベルトクリーニングブレード４６、現像剤回収部４７による中間転写ベルト４０上のクリーニング、二次転写ローラクリーニングブレード６２による二次転写ローラ６１のクリーニングを行う。

次に、本実施形態の現像剤容器３１Ｙ内での液体現像剤の流れについて説明する。図７は現像ユニット３０Ｙの一部を示す概略断面図、図８は図７におけるＡ−Ａ面を矢印から見た図、図９は図７におけるＢ−Ｂ面を矢印から見た図、図１０は図９におけるＣ−Ｃ面、Ｄ−Ｄ面をそれぞれ矢印から見た図である。

図７に示すように、本実施形態の現像容器３１Ｙは、供給部３１ａＹと回収部３１ｂＹとの間に仕切部としての液位調整板３７Ｙを設けている。液位調整板３７Ｙは、両端側に中央側より低い第１低壁部３７ａＹ及び第２低壁部３７ｂＹ、中央側に両端側より高い高壁部３７ｃＹを有する。なお、第１低壁部３７ａＹを供給部３１ａＹから回収部３１ｂＹへ移動する液体現像剤量と、第２低壁部３７ｂＹを供給部３１ａＹから回収部３１ｂＹへ移動する液体現像剤量とは、異なるように形成されてもよい。

液体現像剤は、図２に示した液体現像剤貯留部７１Ｙから現像剤供給用ポンプ８２Ｙにより汲み上げられ、現像剤供給路８１Ｙ及び連通部３５Ｙを通って現像剤容器３１Ｙの供給部３１ａＹに供給される。図８に示すように、連通部３５Ｙは、軸方向の略中央部に設けられ、矢印のように、供給部３１ａＹに供給された液体現像剤は、軸方向の略中央部から撹拌オーガ３６Ｙの回転により両端に広がっていく。

供給部３１ａＹの液体現像剤の量が多くなると、液体現像剤は、図９に示した液位調整板３７Ｙの端部に設けた第１低壁部３７ａＹ及び第２低壁部３７ｂＹから回収部３１ｂＹにオーバ−フローする。回収部３１ｂＹでは、液体現像剤は、回収オーガ３４Ｙの回転により現像ユニット回収路７２Ｙに搬送され、現像ユニット回収路７２Ｙを介して液体現像剤貯留部７１Ｙに回収される。

本実施形態では、図１０に示すように、回収部３１ｂＹ内の一端側と他端側の容積を異ならせることで、現像剤容器３１Ｙの軸方向のバランス等を調整している。

例えば、現像ユニット回収路７２Ｙ側である一端側の回収部３１ｂＹ内の容積を図１０（ａ）に示すように大きくし、現像ユニット回収路７２Ｙと逆側である他端側の回収部３１ｂＹ内の容積を図１０（ｂ）に示すように小さくすると好ましい。この容積は、連続的に大きくなるように形成するとさらに好ましい。なお、形状は、どのように形成してもよい。また、回収オーガ３４Ｙは用いなくてもよい。

なお、図８に示すように、現像ローラ２０Ｙは、現像剤担持体駆動源としての現像ローラ駆動モータ２３Ｙにより、現像ローラ駆動モータ歯車２３ａＹを介して、現像ローラ歯車２０ａＹ及び現像ローラ軸２０ｂＹと共に駆動される。また、現像剤供給ローラ３２Ｙ及び撹拌オーガ３６Ｙは、共通の現像剤供給・回収部駆動源としての現像剤供給・回収部モータ３８Ｙにより、現像剤供給・回収部モータ歯車３８ａＹを介して、それぞれ現像剤供給ローラ歯車３２ａＹ及び現像剤供給ローラ軸３２ｂＹ、撹拌オーガ歯車３６ａＹ及び撹拌オーガ軸３６ｂＹと共に駆動される。さらに、回収オーガ３４Ｙは、現像剤供給・回収部駆動源としての現像剤供給・回収部モータ３８Ｙにより、現像剤供給・回収部モータ歯車３８ａＹを介して、図示しない回収オーガ歯車３４ａＹ及び回収オーガ軸３４ｂＹに駆動される。

このように、本実施形態の現像ユニット３０Ｙは、液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙと、螺旋状の溝を有し、現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ３２Ｙと、現像ローラ２０Ｙ上の液体現像剤をクリーニングする現像ローラクリーニングブレード２１Ｙと、液体現像剤を貯留する現像剤容器３１Ｙと、を備え、現像剤容器３１Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙが現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤を貯留する供給部３１ａＹと、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙにより回収された液体現像剤を回収する回収部３１ｂＹと、供給部３１ａＹと回収部３１ｂＹとの間に配される液位調整板３７Ｙとを有し、回収部３１ｂＹは、現像ローラ２０Ｙ軸方向における一端部と他端部の容積を異ならせるので、新たな部材の追加や大幅な構成変更をする必要がなく、現像剤容器３１Ｙ内のバランスを向上させることが可能となる。

また、回収部３１ｂＹは、回収された液体現像剤を搬送する搬送部３４Ｙを有し、搬送部３４Ｙの一端側に液体現像剤を回収する現像ユニット回収路７２Ｙを有し、搬送部３４Ｙの搬送方向は、現像ユニット回収路７２Ｙ側へ向かう方向であるので、回収効率を向上することが可能となる。

また、回収部３１ｂＹは、一端部側である現像ユニット回収路７２Ｙ側の容積を、他端部側の容積より大きくするので、現像容器３１Ｙ内の液体現像剤の溜まりを低減することが可能となる。

また、回収部３１ｂＹは、一端部側である現像ユニット回収路７２Ｙ側の容積を、他端部側の容積より連続的に大きくするので、現像容器３１Ｙ内の液体現像剤の溜まりをさらに低減することが可能となる。

また、搬送部３４Ｙは、螺旋状の羽を有する回収オーガ３４Ｙを含むので、搬送力を強くすることが可能となる。

さらに、本実施形態の現像ユニット３０Ｙを用いた画像形成装置は、現像ローラ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を帯電させる帯電器１１Ｙと、潜像担持体１０Ｙを露光する露光装置１２Ｙと、潜像担持体１０Ｙ上の像を転写する中間転写ベルト４０等と、を有するので、画質良好で低コストな画像形成装置を提供することが可能となる。

また、潜像担持体１０Ｙ上の液体現像剤のうち余剰な液体現像剤を回収するスクイーズ装置１３Ｙと、を有し、スクイーズ装置１３Ｙ，１４Ｙにより回収された液体現像剤は、回収部３１ｂＹに滴下するので、回収部３１ｂＹの液体現像剤が流動しやすくなり、そのための部材の追加等が必要ないため、装置の小型化、コスト低減が可能となる。

また、スクイーズ装置１３Ｙ，１４Ｙにより回収された液体現像剤は、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙに滴下し、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙに滴下した液体現像剤及び現像ローラクリーニングブレード２１Ｙがクリーニングした液体現像剤は、回収部３１ｂＹに滴下するので、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙ表面の液体現像剤が流動しやすくなり、そのための部材の追加等が必要ないため、装置の小型化、コスト低減が可能となる。

画像形成装置の実施形態を示す図である。 潜像担持体周辺及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。 現像剤供給部材の斜視図である。 現像剤圧縮装置による現像剤の圧縮を説明する図である。 現像ローラによる現像を説明する図である。 スクイーズローラによるスクイーズ作用を説明する図である。 現像ユニット３０Ｙの一部を示す概略断面図である。 図７におけるＡ−Ａ面を矢印から見た図である。 図７におけるＢ−Ｂ面を矢印から見た図である。 図９におけるＣ−Ｃ面及びＤ−Ｄ面を矢印から見た図である。 従来の回収部３１ｂＹ内の液体現像剤の搬送方向と液位を示す図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…感光体（潜像担持体）、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…帯電器、 １２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ…露光ユニット、１３Ｙ…第１スクイーズ装置、１３ａＹ…第１スクイーズローラ、１３ｂＹ…第１スクイーズローラクリーニングブレード、１４Ｙ…第２スクイーズ装置、１４ａＹ…第２スクイーズローラ、１４ｂＹ…第２スクイーズローラクリーニングブレード、１６Ｙ…除電装置、１７Ｙ…潜像担持体ブレード、１８Ｙ…潜像担持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…現像ローラクリーニングブレード（現像剤担持体クリーニング部材）、２２Ｙ…現像剤圧縮装置、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…現像ユニット（現像装置）、３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ…現像剤容器、３１ａＹ…供給部、３１ｂＹ…回収部、３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ…現像剤供給ローラ（現像剤供給部材）、３３Ｙ…現像剤規制ブレード、３４Ｙ…回収オーガ、３５Ｙ…連通部、３６Ｙ…撹拌オーガ（撹拌部材）、３７Ｙ…液位調整板（仕切部）、３８Ｙ…現像剤供給・回収モータ（現像剤供給ローラ駆動源）、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ…一次転写バックアップローラ、４０…中間転写ベルト（中間転写部材）、４１…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、６１…二次転写ローラ、６２…二次転写ローラブレード、６３…二次転写ローラクリーニング液回収部、７０Ｙ…現像剤回収補給装置、７１Ｙ…液体現像剤貯留部、７２Ｙ…現像ユニット回収路（現像装置回収路）、７３Ｙ…潜像担持体回収路、７４Ｙ…現像剤タンク、７５Ｙ…現像剤補給路、７６Ｙ…現像剤用ポンプ、７７Ｙ…キャリア液タンク、７８Ｙ…キャリア液補給路、７９Ｙ…キャリア液用ポンプ、８１Ｙ…現像剤供給路、８２Ｙ…現像剤供給用ポンプ、

Claims (8)

1. 液体現像剤を担持する現像剤担持体と、螺旋状の溝を有し、前記現像剤担持体に液体現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤担持体上の液体現像剤をクリーニングする現像剤担持体クリーニング部材と、液体現像剤を貯留する現像剤容器と、を備え、
   前記現像剤容器は、前記現像剤供給部材が前記現像剤担持体に供給する液体現像剤を貯留する供給部と、前記現像剤担持体クリーニング部材により回収された液体現像剤を回収する回収部と、前記供給部と前記回収部との間に配される仕切部とを有し、
   前記回収部は、前記現像剤担持体軸方向における一端部と他端部の容積を異ならせることを特徴とする現像装置。
2. 前記回収部は、回収された液体現像剤を搬送する搬送部を有し、前記搬送部の一端側に液体現像剤を回収する現像装置回収路を有し、前記搬送部の搬送方向は、前記現像装置回収路側へ向かう方向である請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回収部は、一端部側である前記現像装置回収路側の容積を、他端部側の容積より大きくする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記回収部は、一端部側である前記現像装置回収路側の容積を、他端部側の容積より連続的に大きくする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の現像装置。
5. 前記搬送部は、螺旋状の羽を有する回収オーガを有する請求項２乃至請求項４のいずれか１つに記載の現像装置。
6. 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器と、前記潜像担持体を露光する露光装置と、前記潜像担持体上の像を転写する転写部材と、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記潜像担持体上の液体現像剤のうち余剰な液体現像剤を回収するスクイーズ装置と、を有し、前記スクイーズ装置により回収された液体現像剤は、前記回収部に滴下する請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記スクイーズ装置により回収された液体現像剤は、前記現像剤担持体クリーニング部材に滴下し、前記現像剤担持体クリーニング部材に滴下した液体現像剤及び前記現像剤担持体クリーニング部材がクリーニングした液体現像剤は、前記回収部に滴下する請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
   
   
   
   

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