JP2012168351A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラーから回収した液体現像剤の排出性能の向上を図る。
【解決手段】本発明に係る現像装置は、トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラーと、現像ローラーをクリーニングするクリーニング部と、クリーニング部でクリーニングされた液体現像剤を貯留する回収液貯留部と、回収液貯留部の現像ローラーの軸方向の一端側に配設される第１排出口と、回収液貯留部の現像ローラーの軸方向の他端側に配設される第２排出口と、回収液貯留部に貯留する液体現像剤を現像ローラーの軸方向に搬送する回収オーガと、回収オーガを一方向もしくは逆方向に回転させる駆動部と、を有することを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像剤担持体に担持した液体現像剤中のトナー粒子を、潜像担持体に担持された潜像に付着させて現像する現像装置、及び、現像装置を備えたファクシミリ、プリンタ、複写機などの各種画像形成装置に関するものである。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（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、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が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。

このような液体現像剤を用いた画像形成装置では、静電潜像の可視化に寄与しなかった液体現像剤を再度利用することで、液体現像剤を効率的に利用する各種試みが実施されている。

特許文献１には、現像剤回収補給部から現像剤容器内の供給部に液体現像剤を供給し、供給部から仕切を介して溢れた液体現像剤を回収部にて回収し、回収された液体現像剤を現像剤回収補給部に戻すことで、液体現像剤を循環させる画像形成装置について開示されている。この回収部には、液体現像剤を搬送するための回収スクリューが配置され、回収スクリューが回転することで回収部内の液体現像剤を一方向に搬送し、液体現像剤貯留部に回収している。

特開２００９−７５５５２号公報

特許文献１に開示される画像形成装置では、回収部内において液体現像剤が常に同方向に搬送されるため、特に、排出口側においてトナー粒子が凝集した凝集現像剤が溜まり、本来搬送すべき液体現像剤の搬送性能が低下してしまう。また、回収した液体現像剤を液体現像剤貯留部に回収して再利用する場合、高画線率、すなわち、トナー粒子の使用率が高い画像印刷が継続した場合、回収した液体現像剤が低濃度となり、液体現像剤貯留部に貯留する液体現像剤の急激な濃度低下を招くこととなる。液体現像剤貯留部内での濃度調整が間に合わない場合には、形成する画像の品質を低下させてしまうことも考えられる。

前述の課題を解決するために、本発明に係る現像装置は、トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラーと、前記現像ローラーをクリーニングするクリーニング部と、前記クリーニング部でクリーニングされた液体現像剤を貯留する回収液貯留部と、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の一端側に配設される第１排出口と、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の他端側に配設される第２排出口と、前記回収液貯留部に貯留する液体現像剤を前記現像ローラーの軸方向に搬送する回収オーガと、前記回収オーガを一方向もしくは逆方向に回転させる駆動部と、を有することを特徴とす
るものである。

さらに本発明に係る現像装置は、前記現像ローラーに塗布する液体現像剤を供給する現像剤供給部を有し、前記第１排出口から排出される液体現像剤は、前記前記現像剤供給部に搬送されることとしている。

さらに本発明に係る現像装置は、前記第２排出口から排出される液体現像剤を貯留する回収容器を有することとしている。

さらに本発明に係る現像装置において、前記第２排出口から排出される液体現像剤は、前記現像剤供給部に搬送されることとしている

さらに本発明に係る現像装置は、前記現像ローラーに塗布する液体現像剤を貯留する供給現像剤貯留部を有し、前記回収オーガの回転方向は、前記供給現像剤貯留部に貯留された液体現像剤のトナー濃度、もしくは前記供給現像剤貯留部の液量に基づいて切り換えられることとしている。

さらに本発明に係る現像装置において、前記駆動部は、前記回収オーガを前記一方向に回転させる第１駆動部、前記回収オーガを前記逆方向に回転させる第２駆動部、及び前記第１駆動部または前記第２駆動部の駆動力を前記回収オーガに伝達させる駆動力切換部を有することとしている。

さらに本発明に係る現像装置において、前記第１駆動部、もしくは前記第２駆動部は、前記現像ローラーを回転させることとしている。

また本発明に係る画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラー、前記現像ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部、前記クリーニング部でクリーニングされた液体現像剤を貯留する回収液貯留部、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の一端側に配設される第１排出口、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の他端側に配設される第２排出口、及び前記回収液貯留部に貯留する液体現像剤を前記現像ローラーの軸方向に搬送する回収オーガを有し、前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、前記回収オーガを一方向もしくは逆方向に回転させる駆動部と、を有することを特徴とするものである。

以上、本発明の現像装置、画像形成装置によれば、回収オーガを一方向、あるいは、逆方向へ回転させることで、排出口近傍における凝集トナーの堆積を抑制し、液体現像剤の搬送性能の向上を図ることが可能となる。また、形成する画像の画線率の変化により回収した液体現像剤の濃度が変化した場合においても、現像剤供給部側で貯留する濃度変化及び液位変化を抑制し、連続印刷を可能とする画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図。 画像形成部、現像部、現像剤供給部の構成を示す図。 画像形成部、現像部、現像剤供給部の構成を示す図。 回収オーガの正回転時、逆回転における液体現像剤の流れを示す図。 他の実施形態に係る画像形成部、現像部、現像剤供給部の構成を示す図。 他の実施形態に係る画像形成部、現像部、現像剤供給部の構成を示す図。 他の実施形態に係る回収オーガの回転駆動構成を示す図。 他の実施形態に係る回収オーガの回転駆動構成を示す側面図。 画線率と回収現像剤濃度の関係を説明する図。 本発明の実施形態に係る回収オーガの回転制御を説明する図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示した図である。本実施形態の画像形成装置は、転写ベルト４０と、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを主要構成とする４つの画像形成部と、各感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（本発明でいう「潜像担持体」）に対応して配設された４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、図中、転写ベルト４０の右側に配設されている２次転写部と、図中、転写ベルト４０の左側に配設されているクリーニング部などによって構成されている。

以下、画像形成部及び現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋについては、各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるため、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。

現像部３０Ｙは、液体現像剤により感光体１０Ｙ上に形成された潜像を現像する装置であって、現像ローラー２０Ｙと、中間ローラー３２Ｙと、アニロックスローラー３３Ｙと、液体現像剤を貯蔵する液体現像剤容器３１Ｙ、現像ローラー２０Ｙ上のトナーを帯電させるトナー帯電器２２Ｙを主な構成要素としている。

現像ローラー２０Ｙの外周には、クリーニングブレード２１Ｙ、中間ローラー３２Ｙ、トナー帯電器２２Ｙが配されている。中間ローラー３２Ｙは、その表面を現像ローラー２０Ｙと供給ローラー３３Ｙに当接させており、その外周には中間ローラークリーニングブレード３４Ｙが配設されている。

アニロックスローラー３３Ｙには、現像剤貯留部３１１Ｙから汲み上げた液体現像剤の量を調整する規制部材３５Ｙが当接している。なお、本実施形態の現像装置のように中間ローラー３２Ｙを用いた３ローラー方式では、中間ローラー３２Ｙが供給ローラー３３Ｙに当接することで液体現像剤の量を調整することが可能であるため、この規制部材３５Ｙを配設しない構成とすることも可能である。

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（ＨＡＡＫＥ ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ ＲＳ６００を用いて、２５℃の時のせん断速度１０００（１／ｓ）のときの粘弾性が３０〜３００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。

アニロックスローラー３３Ｙは、中間ローラー３２Ｙに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラーとして機能する。このアニロックスローラー３３Ｙは、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に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラーである。このアニロックスローラー３３Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラー２０Ｙへと液体現像剤が供給される。装置動作時においては、図に示すように供給ローラー３３Ｙは時計回りに回転して、中間ローラー３２Ｙに液体現像剤を塗布する。

規制部材３５Ｙは、厚さ２００μｍ程度の金属ブレードであり、アニロックスローラー３３Ｙの表面に当設し、アニロックスローラー３３Ｙによって坦持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制し、現像ローラー２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。

中間ローラー３２Ｙは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図に示すように、現像ローラー２０Ｙと同様、反時計回りに回転し、現像ローラー２０Ｙに対しカウンター当接する。中間ローラー３２Ｙは現像ローラー２０Ｙと同様に、金属製の内心の外周部に弾性層を設けて構成される。

中間ローラー３２Ｙと現像ローラー２０Ｙとの当接位置下流には、中間ローラークリーニングブレード３４Ｙが当接して配設され、現像ローラー２０Ｙに供給されなかった液体現像剤を掻き取って現像剤容器３１Ｙ内の第１回収液貯留部３１２Ｙに回収する。

現像ローラー２０Ｙは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図に示すように反時計回りに回転する。現像ローラー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、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。

現像ローラークリーニングブレード２１Ｙ（本発明における「クリーニング部」）は、現像ローラー２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラー２０Ｙが感光体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラー２０Ｙの回転方向の下流側に配設され、現像ローラー２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去する。現像残りの現像剤は、現像ローラー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内の第１回収液貯留部３１２Ｙに滴下して再利用される。

トナー帯電器２２Ｙは、現像ローラー２０Ｙの表面に塗布された液体現像剤の帯電状態を調整する手段であり、本実施形態では、放電面にグリッド電極を有さないコロトロン帯電器を使用している。現像ローラー２０Ｙによって搬送される液体現像剤は、このトナー帯電器２２Ｙと近接する位置でコロナ放電による電界が印加され帯電される。

感光体１０Ｙは、外周面にアモルファスシリコン感光体などの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、時計回りの方向に回転する。

２基のコロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’は、感光体１０Ｙと現像ローラー２０Ｙとのニップ部より感光体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電圧が印加され、感光体１０Ｙをコロナ帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、コロナ帯電器１１Ｙより感光体１０Ｙの回転方向の下流側において、コロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’によって帯電された感光体１０Ｙ上に光を照射し、感光体１０Ｙ上に潜像を形成する。

１次転写部５０Ｙの上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに対向して現像ローラー２０Ｙの下流側に配置されている。この感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラー部材からなる第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’、感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’にて構成され、感光体１０Ｙ上に現像されたトナー像から余剰なキャリア液及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像（トナー像）内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。なお、感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’には、カブリトナーを感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’側に誘引するためバイアス電圧が印加されている。

感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’は、各感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’に当接して設けられ、回収されたキャリア液やカブリトナ
ーを含んだ液体現像剤を掻き落として、現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙ（第１回収液貯留部）に滴下する。

上記の第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’からなるスクイーズ装置を通過した感光体１０Ｙ表面は、１次転写部５０Ｙに進入する。この１次転写部５０Ｙでは、感光体１０Ｙに現像された現像剤像を１次転写バックアップローラー５１Ｙにより転写ベルト４０へ転写する。この１次転写部５０Ｙにおいては、１次転写バックアップローラー５１Ｙに印加される転写バイアスの作用によって、感光体１０Ｙ上のトナー像は転写ベルト４０側に転写される。ここで、感光体１０Ｙと転写ベルト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、感光体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。

１次転写部５０Ｙの下流側において、感光体１０Ｙと当接している感光体クリーニングブレード１８Ｙは、感光体１０Ｙ上のキャリア成分リッチな液体現像剤をクリーニングし、回収液貯留部１８１Ｙ（第２回収液貯留部）に滴下する。

転写ベルト４０（転写部材）は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にＰＦＡ表層が設けられている三層構造となっている。この転写ベルト４０は、ベルト駆動ローラー４１、テンションローラー４２にて張架され、ＰＦＡ表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。本実施形態の画像形成装置では、転写させるための部材として、転写ベルト４０を用いているが、ベルトに限らず、ローラー、ドラムなど各種の転写部材を採用することも可能である。

感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと転写ベルト４０を挟んで１次転写バックアップローラー５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置することで形成される１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋでは、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転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、転写ベルト４０上にフルカラーのトナー像を形成する。

２次転写ユニット６０は、２次転写ローラー６１が転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラー４１と対向配置され、両者によって２次転写部（ニップ部）を形成する。この２次転写部では、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像が転写材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材に転写される。さらに、シート材搬送経路Ｌの下流には、図示しない定着ユニットが配設され、転写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に熱や圧力を加えて定着させる。

２次転写ユニットに対する転写材の供給は給紙装置（不図示）によって行われる。給紙装置にセットされた転写材は、所定のタイミングにて一枚ごとに転写材搬送経路Ｌに送り出されるようになっている。転写材搬送経路Ｌでは、ゲートローラー１０１、１０１’によって転写材を２次転写部まで搬送し、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像を転写材に転写する。

テンションローラー４２は、駆動ローラー４１と共に中間転写体４０を張架しており、中間転写体４０のテンションローラー４２に張架されている箇所にて、転写ベルト４０をクリーニングするクリーニングブレード４６が当接して配設される。

このような画像形成装置において、各色毎の画像形成部、現像部に対し液体現像剤を供給する現像剤供給部について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成部、現像部、現像剤供給部の主要構成を示す断面図であり、図３は、本発明の実施形態に係る画
像形成部、現像部の側面図、及び、現像剤供給部の断面図である。

図２に示されるように、現像部３０Ｙにおける現像剤容器３１Ｙ内には、現像ローラー２０Ｙに対して供給する液体現像剤を貯留する液体現像剤貯留部３１１Ｙと、回収した液体現像剤を貯留する収液貯留部３１２Ｙ（第１回収液貯留部）が配設されている。また、これら液体現像剤貯留部３１１Ｙと回収液貯留部３１２Ｙは、仕切板３１３Ｙにて仕切られている。

図３には、回収液貯留部３１２Ｙ側からみた現像部３０Ｙの側断面図が示されている。この図に示されるよう、仕切板３１３Ｙは、その両端部が一部切り欠かれた形状となっており、両端部での高さが一段低くなっている。この切り欠き部で、現像剤貯留部３１１から回収液貯留部３１２Ｙ側に液体現像剤を溢れさせる（オーバーフローさせる）ことで、現像剤貯留部３１１内での液位を一定に保ち、アニロックスローラー３３Ｙに安定して液体現像剤を供給することが可能となっている。また、回収した回収液貯留部３１２Ｙ内の現像剤が現像剤貯留部３１１Ｙに混入することがなく、現像剤貯留部３１１Ｙの調整された液体現像剤の濃度が乱されることがない。

このように回収液貯留部３１２Ｙには、現像剤貯留部３１１Ｙから溢れた液体現像剤の他、現像ローラークリーニングブレード２１Ｙなど、各種ブレードで掻き取られた液体現像剤が貯留される。特に、現像ローラー２０Ｙ上から回収される回収液は、トナー帯電器２２Ｙによって電界が印加され、現像ローラー２０Ｙと感光体１０Ｙとの間で圧縮されることで、トナー粒子同士が結合した凝集トナーを多く含んだ状態となっている。

回収液貯留部３１２Ｙに貯留された回収液は、現像剤供給部にて濃度調整された後、再び、現像剤貯留部３１１に供給され再利用される。このように液体現像剤の再利用を図る現像剤供給部の構成について説明する。

本実施形態では、現像剤供給部の主な構成として、高濃度現像剤タンク７６Ｙ、キャリア液タンク７５Ｙ、濃度調整タンク７１Ｙ、濃度調整タンク７１Ｙと現像剤貯留部３１１Ｙとを接続する搬送路７２１Ｙ、回収液貯留部３１２Ｙと現像剤供給部とを接続する搬送路７２２Ｙ、７２３Ｙ、回収した液体現像剤を一時的に貯留するためのバッファタンク７８Ｙなどを有している。また、液体現像剤の再利用を図る現像剤供給部とは別に、廃棄する液体現像剤を貯留巣得るための廃棄タンク７９Ｙ（回収容器）が備えられている。

濃度調整タンク７１Ｙの内部には、液体現像剤を貯留するとともに、その濃度調整を行うための供給現像剤貯留部７１１Ｙが形成されている。この供給現像剤貯留部７１１Ｙには、高濃度現像剤タンク７６Ｙから搬送経路７２５Ｙを介して高濃度現像剤を、また、キャリア液タンク７５Ｙから搬送経路７２４Ｙを介してキャリア液を供給することが可能となっている。本実施形態では、各搬送経路７２５Ｙ、７２４Ｙにポンプ７３５Ｙ、７３４Ｙを配設して積極的に供給することとしているが、流動性が高い場合には、ポンプに代えてバルブを採用し、自重により供給することとしてもよい。

また、本実施形態では、回収液貯留部３１２Ｙに貯留する液体現像剤が搬送経路７２２Ｙを介して供給現像剤貯留部７１１Ｙに回収される。回収液貯留部３１２Ｙ内には液体現像剤を現像ローラー２０Ｙの軸方向に搬送するための回収オーガ３７Ｙ（第１回収オーガ）が配設されている。この回収オーガ３７Ｙは現像ローラー２０Ｙの軸方向と同方向の回転軸と、回転軸周囲に配設されたフィン（羽根）にて構成されている。この回収オーガ３７Ｙを、モーターなどの回収オーガ駆動源３７１Ｙ（第１回収オーガ駆動源）にて正回転させることで回収液貯留部３１２Ｙの一端に配設された第１排出口３１２ａから排出、すなわち、回収液貯留部３１２Ｙ内の液体現像剤を搬送経路７２２Ｙにて供給現像剤貯留部
７１１Ｙに搬送する。

一方、回収オーガ駆動源３７１Ｙにて回収オーガ３７Ｙを逆回転させた場合には、回収液貯留部３１２Ｙ内の液体現像剤は、回収液貯留部３１２Ｙの他端に配設された第２排出口３１２ｂから排出され、搬送経路７２３Ｙを介して廃棄タンク７９Ｙに搬送される。廃棄タンク７９Ｙに搬送された液体現像剤は再利用されることなく、廃棄タンク７９Ｙ内の液体現像剤を除去する、あるいは、廃棄タンク７９Ｙ毎交換することで廃棄される。

本実施形態では、制御回路によって、回収オーガ駆動源３７１Ｙを電気的に正逆回転させることで、回収オーガ３７Ｙを正回転、もしくは、逆回転させることとしているが、回収オーガ３７Ｙの回転方向の切り換えは、例えば、一方向に回転する駆動源（モーター）の駆動力を回収オーガ３７Ｙに伝達する駆動部を配し、駆動部のギア輪列中に配設される電磁クラッチの通電、非通電によって行うこととしてもよい。

本実施形態では、感光体クリーニングブレード１８Ｙにて１次転写後の感光体１０Ｙから回収した液体現像剤の再利用を図るため、感光体クリーニングブレード１８Ｙで回収した液体現像剤を受けるための回収液貯留部１８１Ｙ（第２回収液貯留部）、そして、回収オーガ１８２Ｙ（第２回収オーガ）が設けられている。回収オーガ１８２Ｙの構成は、回収オーガ３７Ｙと略同様であり、回収オーガ駆動部１８３Ｙ（第２回収オーガ駆動部）による回転にて、感光体１０Ｙ全域から回収し回収液貯留部１８１に貯留する液体現像剤を感光体１０Ｙの軸方向に搬送する。ただし本実施形態の回収オーガ１８２Ｙは一方向のみに回転し、液体現像剤を搬送経路７２６Ｙを介してバッファタンク７８Ｙに搬送する。

バッファタンク７８Ｙは、回収オーガ１８２Ｙにて回収した液体現像剤を一時的に貯留する貯留部であって、貯留する液体現像剤は搬送経路７２７Ｙを介して供給現像剤貯留部７１１Ｙに搬送され再利用される。本実施形態ではポンプ７３７Ｙにて搬送される。

濃度調整タンク７１Ｙに形成された供給現像剤貯留部７１１Ｙ内には、貯留する液体現像剤のトナー濃度を検知するための濃度センサー７３Ｙ、液量を検知するための液位センサー７４Ｙ、液体現像剤を攪拌して均一濃度とするための攪拌部材７７Ｙが配設される。濃度センサー７３Ｙ、液位センサー７４Ｙの出力に基づいてポンプ７３５Ｙ、７３４Ｙを駆動し、攪拌部材７７Ｙにて攪拌することで、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留する液体現像剤のトナー濃度（固形分濃度２５％）、液量を一定の値に調整することが可能となっている。また本実施形態ではバッファタンク７８Ｙに貯留する液体現像剤をポンプ７３７Ｙにて搬送しているため、このポンプ７３７Ｙについても液位センサー７４Ｙ、濃度センサー７３Ｙの少なくとも一方を用いて搬送量を制御することとしてもよい。さらに、バッファタンク７８Ｙの液量（液位）を監視する液位センサーを設け、このバッファタンク７８Ｙの液量に基づいて、バッファタンク７８Ｙ内の液体現像剤が溢れないようにポンプ７３７Ｙを制御することとしてもよい。

濃度調整された液体現像剤は、ポンプ７３１Ｙにて搬送路７２１Ｙを介して現像部３０Ｙの現像剤貯留部３１１Ｙに搬送され、画像形成に使用される。以上、図２、図３を用いて現像剤供給部の構成について説明したが、このような現像剤供給により、液体現像剤を濃度調整して再利用を図ることが可能となる。

では、本実施形態の回収オーガ３７Ｙの回転方向の切り換えによる作用について説明する。図４は回収オーガの回転による回収液貯留部３１２Ｙ内での液体現像剤の流れを示した図であって、図４（ａ）は回収オーガ３７Ｙが正回転しているとき、図４（ｂ）は回収オーガ３７Ｙが逆回転しているときの回収液貯留部３１２Ｙ内の様子を示す断面図である。

図４（ａ）に示されるように、回収オーガ駆動源３７１Ｙにより回収オーガ３７Ｙが正方向に回転する場合、液体現像剤は第１排出口３１２ａ側に搬送される。一方、回収液貯留部３１２Ｙに貯留する液体現像剤は、現像過程において各種ローラーで圧縮、あるいは、トナー帯電器２２Ｙなどで電荷が付されたトナー同士が結合した凝集トナーを多く含んだ状態である。同方向への搬送が継続すると、第１排出口３１２ａ側にこの凝集トナーが貯まり、液体現像剤の排出（搬送）性能が悪化する。

液体現像剤の排出性能が悪化すると、濃度調整タンク７１Ｙへの送液量が不安定となり供給現像剤貯留部７１１Ｙ内の液位が変動するため液位制御が不安定となってしまう。また、第１排出口３１２ａに貯まった凝集トナーが不定期にまとまって濃度調整タンク７１Ｙに搬送されると、供給現像剤貯留部７１１Ｙでの濃度制御が不安定となってしまう。

そのため、本実施形態では図４（ｂ）に示されるように回収オーガ３７Ｙを一時的に逆回転させ、回収液貯留部３１２Ｙに貯留する液体現像剤の搬送方向を逆方向とすることで、第１排出口３１２ａに貯まった凝集トナーを除去し、液体現像剤の排出性能を確保することとしている。本実施形態において、回収オーガ３７を逆方向に回転させるには、回収オーガ駆動源３７１Ｙを逆方向に回転させることで実現される。逆方向への回転により、回収液貯留部３１２Ｙに貯留される液体現像剤は、第２排出口３１２ｂ側から排出され廃棄タンク７９Ｙに搬送される。このように本実施形態では、正回転時に貯まった凝集トナーが多く排出されることを考慮して、逆回転時には液体現像剤を廃棄することとしているが、逆搬送時における液体現像剤を再利用することも考えられる。

図５、図６は他の実施形態に係る画像形成部、現像部、現像剤供給部の構成を示す図であって、回収オーガ３７Ｙが逆回転したときに搬送する液体現像剤の再利用を図る構成となっている。

具体的には、図６からよく分かるように回収オーガ３７Ｙが逆回転したときに搬送される液体現像剤は、第２排出口３１２ｂから排出され、搬送経路７２８Ｙを介してバッファタンク７８Ｙに搬送される。このバッファタンク７８Ｙには、図２、図３で説明した実施形態と同様、回収オーガ１８２Ｙ（第２回収オーガ）にて搬送された感光体１０Ｙからの液体現像剤も搬送されている。バッファタンク７８Ｙ内の液体現像剤はポンプ７３７Ｙを駆動することで搬送経路７２７Ｙを介して供給現像剤貯留部７１１Ｙに回収される。

前述したように回収オーガ３７Ｙの逆回転時には、凝集トナーを多く含む液体現像剤が搬送されるため、バッファタンク７８Ｙに超音波を発生する振動付与部を設け、バッファタンク７８Ｙに貯留する液体現像剤に振動を加え、トナー凝集を解消するように構成することとしてもよい。さらに振動付与部の制御を回収オーガ３７Ｙの回転方向に基づいて行うようにしてもよい。例えば、回収オーガ３７Ｙが逆回転したときに振動付与部で与える振動のパワーを大きくし、搬送される凝集トナーを効果的に解消することが可能となる。

図２、図３、図５、図６で説明した２つの実施形態では、回収オーガ３７Ｙの正逆回転を回収オーガ駆動源３７１Ｙの回転方向を変更することで実現していたが、現像部３０Ｙには、回収オーガ３７Ｙ以外にも回転駆動する各種ローラーが存在する。図７、図８を用いて説明する実施形態は、このような現像部３０Ｙにて回転駆動する各種ローラーと駆動源を共用したものとなっている。なお、本実施形態における液体現像剤の搬送については、前述の実施形態のものを利用することができる。

図７は他の実施形態に係る回収オーガの回転駆動構成を示す図であって、図３などと同様、回収液貯留部３１２Ｙ側からみた現像部３０Ｙの側面図が示されている。本実施形態
では、前述の実施形態が１つの回収オーガ駆動源３７１で正逆回転を行っていたのに対し、回収オーガ３７Ｙを正回転させる第１駆動部と、回収オーガ３７Ｙを逆回転させる第２駆動部と、第１駆動部または第２駆動部の駆動力を回収オーガに伝達させる駆動力切換部を有して構成されている。また、本実施形態では回収オーガ３７Ｙを両方向から回転駆動させるべく、第１排出口３１２ａ、第２排出口３１２ｂはともに回収液貯留部３１２の底面に配設されている。そして、第１駆動部、第２駆動部は、回収オーガ３７Ｙだけでなく、現像ローラー２０Ｙや攪拌オーガ３６Ｙといった他のローラーの回転駆動をも賄うこととしている。

回収オーガ３７Ｙを正回転させる第１駆動部は、第１駆動源３８ａと第１駆動力伝達部３８１を主な構成要素としている。図８（ａ）は、この第１駆動部の詳細を示す図であって、図７において第１駆動部を右方向から眺めた側面図となっている。本実施形態の第１駆動部は、第１駆動源３８ａによる駆動力を回収オーガ３７Ｙの正回転のみならず、現像ローラー２０Ｙと、中間ローラー３２Ｙの回転駆動源として利用している。

具体的には、第１駆動源３８ａのシャフト回転は、モーターピニオン３８１ａを介して現像ローラー歯車３８１ｂに伝達され現像ローラー２０Ｙを回転させる。さらに現像ローラー歯車３８１ｂの回転は、回転速度を調整するためアイドラー歯車３８１ｃを介して中間ローラー歯車３８１ｄに伝達され中間ローラー３２Ｙを回転させる。中間ローラー歯車３８１ｄの回転は、２つのタイミングプーリー３８１ｅ、３８１ｇと、両タイミングプーリーに張架されたタイミングベルト３８１ｆにて第１電磁クラッチ３８ｂへと伝達される。第１電磁クラッチ３８ｂがオンとなることで、第１駆動源３８ａの駆動力は、回収オーガ３７Ｙを正方向に回転させる。

一方、回収オーガ３７Ｙを正回転させる第２駆動部は、第２駆動源３９ａと第１駆動力伝達部３９１を主な構成要素としている。図８（ｂ）は、この第２駆動部の詳細を示す図であって、図７において第２駆動部を左方向から眺めた側面図となっている。本実施形態の第２駆動部は、第２駆動源３９ａによる駆動力を回収オーガ３７Ｙの逆回転のみならず、アニロクスローラー３３Ｙ、攪拌オーガ３６Ｙの回転駆動源として利用している。

具体的には、第２駆動源３９ａのシャフト回転は、モーターピニオン３９１ａを介してアニロクスローラー歯車３９１ｂに伝達されアニロクスローラー３３Ｙを回転させる。さらにアニロクスローラー歯車３９１ｂの回転は、攪拌オーガ歯車３９１ｃに伝達され攪拌オーガ３６Ｙを回転させる。攪拌オーガ歯車３９１ｃの回転は、２つのアイドラー歯車３９１ｄ、３９１ｅにて第１回収オーガ歯車３９１ｆへと伝達される。第１回収オーガ歯車３９１ｆには第２電磁クラッチ３９ｂが連結されており、第２電磁クラッチ３９ｂがオンとなることで、第２駆動源３９ａの駆動力は、回収オーガ３７Ｙを逆方向に回転させる。

このように本実施形態では、回収オーガ３７Ｙの正方向への回転を第１駆動部で、また、逆方向の回転を第２駆動部で担当するとともに、駆動力切換部としての第１電磁クラッチ３８ｂ、第２電磁クラッチ３９ｂで切り換えを実行することとしている。特に、第１駆動部、第２駆動部では現像ローラー２０Ｙ、アニロクスローラー３３Ｙなどの回転駆動を兼用した構成となっているため、装置のコンパクト化、簡素化を図ることが可能となっている。なお、回収オーガ３７Ｙと回転を兼用する各種ローラーの組み合わせ、また、その駆動方法、切換方法は、本実施形態で説明した以外にも各種形態を採用することが可能である。

次に、回収オーガ３７Ｙの回転方向制御について説明する。図９は、回収オーガ３７Ｙの正回転を継続した場合において回収液貯留部３１２Ｙから排出される液体現像剤のトナー濃度（回収現像剤濃度）と、形成する画像、すなわち、露光ユニット１２Ｙで感光体１
０Ｙに形成する潜像についての画線率の関係を示した図である。

供給現像剤貯留部７１１Ｙから現像剤貯留部３１１Ｙに供給する液体現像剤は、トナー濃度が所望の値（本実施形態では２５％）に保たれることが好ましい。図９の関係を見ると分かるように画線率２０％を境として、回収液貯留部３１２Ｙから排出される液体現像剤のトナー濃度は好適な値から変化する。すなわち、画線率が２０％以上の場合、現像に使用されるトナーが増加するため、回収された液体現像剤のトナー濃度は低下する。一方、画線率が２０％以下では、現像に使用されるトナーは減少するため、回収された液体現像剤のトナー濃度は増加する。

本実施形態では、回収液貯留部３１２Ｙから排出される液体現像剤のトナー濃度の変化を鑑みて、回収オーガ３７Ｙの回転方向を切り換えることとしている。なお、回収オーガ３７Ｙの回転方向の切換は、図示しない制御部により回収オーガ駆動部３７１Ｙの回転駆動、もしくは、第１電磁クラッチ３８ｂまたは第２電磁クラッチ３９ｂの接続を切り換えることで実行される。

本実施形態では、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留するトナー濃度及び液量に基づいて行うこととしている。前述したように供給現像剤貯留部７１１Ｙには、液体現像剤のトナー濃度を検出する濃度センサー７３Ｙ、液位（液量）を検出する液位センサー７４Ｙが配設されている。これらセンサーの出力は、回収オーガ３７Ｙの切換を実行する制御部に入力され、正回転、逆回転の切り換えを判断するために利用される。

では、回収オーガ３７Ｙの回転方向の切り換えについて説明する。図１１は回収オーガ３７Ｙの回転方向の切り換え処理例を示した図であって、画像形成装置における印刷枚数の進行に対する供給現像剤貯留部７１１Ｙ内の液体現像剤濃度、並びに、液位の変位が示されている。なお、この例では画線率２０％以上の印刷を継続した場合の制御例となっている。また、本実施形態の制御は、回収オーガ３７Ｙの逆回転時に液体現像剤を廃棄する実施形態（図２、図３で説明）、再利用する実施形態（図５、図６で説明）のどちらにも利用することが可能である。

液体現像剤濃度と液位はそれぞれ濃度センサー７３Ｙ、液位センサー７４Ｙにて検出される値である。現像剤濃度、液位は、それぞれ基準値、上限値、下限値を有しており、上限値と下限値の範囲内に制御される。本実施形態において、現像剤濃度の基準値は２５％、上限値を２７％、下限値を２３％としている。一方、液位の基準値は１００ｍｍ、上限値を１５０ｍｍ、下限値を５０ｍｍとしている。

印刷が開始された直後、すなわち、図に示されるｉ領域では、回収オーガ３７Ｙは正回転駆動される。このｉ領域では、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内の液体現像剤の濃度を２５％の一定値に保持しようとすると、回収液貯留部３１２Ｙから濃度の低い液体現像剤が流入するため、高濃度現像剤タンク７６Ｙより高濃度現像剤を供給する必要があり、その結果、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内の液位は上昇する。

そのため、ii領域では、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留する液体現像剤の濃度目標値を下限値（２３％）まで下げることで、液位上昇を緩和させる。さらに液位が上昇して上限値（１００ｍｍ）に達したとき、回収オーガ３７Ｙを逆回転駆動させることで、回収液貯留部３１２Ｙに貯留する液体現像剤を廃棄タンク７９Ｙ、バッファタンク７８Ｙに搬送し、供給現像剤貯留部７１１Ｙへの直接搬送を停止することで、液位上昇を減少に転じさせる。このとき濃度目標値も基準値（２５％）に回復させる（iii領域）。

iii領域の回収オーガ３７Ｙの逆回転を継続し、濃度が基準値に戻った時点で、回収オ
ーガ３７Ｙは正回転に切り換えらえる。このように正回転に戻すことで、逆回転時の搬送先である廃棄タンク７９Ｙ、バッファタンク７８Ｙへの搬送量を抑制し、限られた容量の各タンクが短期に満杯になることを防いでいる。正回転に切り換えられたiv領域は、実質、ｉ領域と同じ制御であって、回収オーガ３７Ｙは正回転、濃度目標値は基準値（２５％）に設定された状態である。

本実施形態の制御では、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留する液体現像剤のトナー濃度、及び、液位を利用して回収オーガ３７Ｙの回転方向を切り換えることとしたが、トナー濃度、液位の両方を用いるのみならず、何れか１方を用いて制御することとしてもよい。また、図９にて説明した、画像の画線率、もしくは、画線率とトナー濃度、液位を組み合わせて回収オーガ３７Ｙの回転方向を切り換える制御を行うことも考えられる。

以上、本実施形態では、回収オーガ３７Ｙを正回転（一方向への回転）、あるいは、逆回転（逆方向への回転）させることで、排出口近傍における凝集トナーの堆積を抑制し、液体現像剤の搬送性能の向上を図ることが可能となる。また、画線率の変化により回収した液体現像剤の濃度が変化した場合においても、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留する濃度変化及び液位変化を抑制し、連続印刷を可能とする画像形成装置を提供することが可能となる。

なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。

１０Ｙ（以下、符号にＹの付されているものは、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についても同様）…感光体（潜像担持体）、１１Ｙ…第１コロナ帯電器、１１Ｙ’…第２コロナ帯電器、１２Ｙ…露光ユニット、１３Ｙ…第１スクイーズローラー、１３Ｙ’…第２スクイーズローラー、１４Ｙ…第１スクイーズローラークリーニングブレード、１４Ｙ’…第２スクイーズローラークリーニングブレード、１８Ｙ…感光体クリーニングブレード、１８１Ｙ…第２回収液貯留部、１８２Ｙ…第２回収オーガ、１８３Ｙ…第２回収オーガ駆動部、２０Ｙ…現像ローラー（現像剤担持体）、２１Ｙ…現像ローラークリーニングブレード、２２Ｙ…トナー帯電器、３０Ｙ…現像部（現像装置）、３１Ｙ…現像剤容器、３１１Ｙ…現像剤貯留部、３１２Ｙ…第１回収液貯留部、３１２ａ…第１排出口、３１２ｂ…第２排出口、３１３Ｙ…仕切板、３２Ｙ…中間ローラー、３３Ｙ…アニロクスローラー、３４Ｙ…中間ローラークリーニングブレード、３５Ｙ…規制部材、３６Ｙ…攪拌オーガ、３７Ｙ…第１回収オーガ、３７１…第２回収オーガ駆動部、３９ａ…第１駆動源、３９１…第１駆動力伝達部、３９ｂ…第１電磁クラッチ、３９１ａ…モーターピニオン、３９１ｂ…現像ローラー歯車、３９１ｃ…アイドラー歯車、３９１ｄ…中間ローラー歯車、３９１ｅ、３９１ｇ…タイミングプーリー、３９１ｆ…タイミングベルト、３９ａ…第２駆動源、３９１…第２駆動力伝達部、３９ｂ…第２電磁クラッチ、３９１ａ…モーターピニオン、３９１ｂ…アニロクスローラー歯車、３９１ｃ…攪拌オーガ歯車、３９１ｄ、３９１ｅ…アイドラー歯車、３９１ｆ…第１回収オーガ歯車、４０…転写ベルト、４１…駆動ローラー、４２…テンションローラー、５０Ｙ…１次転写部、５１Ｙ…１次転写バックアップローラー、６０…２次転写ユニット、６１…２次転写ローラー、６２…２次転写ローラークリーニングブレード、６３…２次転写ユニット回収貯留部、１０１、１０１’…ゲートローラー、１０２…転写材ガイド、７１Ｙ…濃度調整タンク、７１１Ｙ…供給現像剤貯留部、７３Ｙ…濃度センサー、７２１Ｙ〜７２８Ｙ…搬送経路、７３１Ｙ〜７３７Ｙ…ポンプ、７４Ｙ…液位センサー、７５Ｙ…キャリア液タンク、７６Ｙ…高濃度現像剤タンク、７７Ｙ…攪拌部材、７８Ｙ…バッファタンク、７９Ｙ…廃棄タンク

Claims (8)

1. トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラーと、
   前記現像ローラーをクリーニングするクリーニング部と、
   前記クリーニング部でクリーニングされた液体現像剤を貯留する回収液貯留部と、
   前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の一端側に配設される第１排出口と、
   前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の他端側に配設される第２排出口と、
   前記回収液貯留部に貯留する液体現像剤を前記現像ローラーの軸方向に搬送する回収オーガと、
   前記回収オーガを一方向もしくは逆方向に回転させる駆動部と、を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記現像ローラーに塗布する液体現像剤を供給する現像剤供給部を有し、
   前記第１排出口から排出される液体現像剤は、前記前記現像剤供給部に搬送される請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２排出口から排出される液体現像剤を貯留する回収容器を有する請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記第２排出口から排出される液体現像剤は、前記現像剤供給部に搬送される請求項２に記載の現像装置。
5. 前記現像ローラーに塗布する液体現像剤を貯留する供給現像剤貯留部を有し、
   前記回収オーガの回転方向は、前記供給現像剤貯留部に貯留された液体現像剤のトナー濃度、もしくは前記供給現像剤貯留部の液量に基づいて切り換えられる請求項２から請求項４の何れか１項に記載の現像装置。
6. 前記駆動部は、前記回収オーガを前記一方向に回転させる第１駆動部、前記回収オーガを前記逆方向に回転させる第２駆動部、及び前記第１駆動部または前記第２駆動部の駆動力を前記回収オーガに伝達させる駆動力切換部を有する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の現像装置。
7. 前記第１駆動部、もしくは前記第２駆動部は、前記現像ローラーを回転させる請求項６に記載の現像装置。
8. 潜像が形成される潜像担持体と、
   トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラー、前記現像ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部、前記クリーニング部でクリーニングされた液体現像剤を貯留する回収液貯留部、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の一端側に配設される第１排出口、前記回収液貯留部の前記現像ローラーの軸方向の他端側に配設される第２排出口、及び前記回収液貯留部に貯留する液体現像剤を前記現像ローラーの軸方向に搬送する回収オーガを有し、前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
   前記回収オーガを一方向もしくは逆方向に回転させる駆動部と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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