JP4230247B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体キャリア（溶媒）にトナーを含有する液体現像剤を用いて、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像して画像を得る画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム上に残留した液体現像剤をクリーニングして回収する機構を備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体キャリアにトナーを含有する液体現像剤（所謂液体トナー）を用いて画像形成を行う画像形成装置（以下湿式画像形成装置と呼ぶ）では、微細なトナーを用いるようにすれば、オフセット印刷並みの高画質が実現できるばかりでなく、トナー量が少なくても、十分な画像濃度が得られるため、経済的であるという利点を有している。
【０００３】
湿式画像形成装置においても、印刷プロセス（画像形成プロセス）においては、感光体ドラムの帯電、感光体ドラムの露光（静電潜像の形成）、現像、転写、感光体ドラムのクリーニング、及び感光体ドラムの徐電の順にプロセスが行われている。そして、クリーニング工程では、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して、次の現像プロセスにおける画像欠陥を防止するようにしている。つまり、クリーニングが不十分であると、次の画像形成プロセスにおいて、残留液体現像剤に起因して帯電不良及び露光不良が発生し、画像欠陥を発生させてしまう。
【０００４】
湿式画像形成装置に用いられるクリーニング装置として、クリーニングフォームローラとクリーニングブレードとを備えるとともに、クリーニングフォームローラの下流側で、クリーニングフォームローラとクリーニングブレードとの間にクリーニングブレードよりも薄い掻き取りブレードを配設して、この掻き取りブレードによって感光体の現像液を掻き取るようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、感光体ドラムと当接する回転自在のロール部材を設けて、このロール部材を弾性ロールとして、ロール部材にバイアス電圧を印加し、感光体ドラムをクリーニングするようにしたものがある（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、所謂乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラのクリーニングを行うクリーニング部材を弾性ローラで構成して、クリーニング部材と帯電ローラとの接触位置でフォワードフィード回転になる方向に、クリーニング部材を回転駆動させて、この接触位置においてクリーニング部材の周速を帯電ローラの周速よりも大きくするようにして、帯電ローラのクリーニングを長期間にわたって安定的に行うようにしている（特許文献３参照）。
【０００７】
同様に、乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラに付着したトナーをクリーニング部材でクリーニングするようにしたものがある（特許文献４）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２３０７０４号公報（段落（０００９）〜段落（００１５）、第１図）
【特許文献２】
特開平８−２５４９３２号公報（段落（００３２）〜段落（００３９）、第１図）
【特許文献３】
特開平８−２２７２０８号公報（段落（００２７）〜段落（００３１）、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−２５８９７８公報（段落（００３３）〜段落（００３６）、第２図〜第５図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の湿式の画像形成装置においては、感光体ドラムからトナー像を転写した後に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤（特に、液体キャリア）の量が多く、このため、特許文献１に記載されたクリーニング装置では、クリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えて、感光体ドラム上に残留した液体現像剤を十分に除去するようにしているものの、クリーニング装置がクリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えている関係上、クリーニング装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載されたクリーニング装置では、感光体ドラムをクリーニングする際に、弾性ロールを用いて、この弾性ロールにバイアス電圧を印加するため、同様に、クリーニング装置自体が大型化してしまい、ひいては、画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１１】
特許文献３又は４では、帯電ユニットとして帯電ローラを用いる乾式の画像形成装置において、帯電ローラをクリーニングするためのクリーニング部材を備えて、このクリーニング部材によって帯電ローラをクリーニングすることが記載されているだけであり、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去するためには、別にクリーニング装置を設ける必要がある。
【００１２】
いずれにしても、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤をクリーニングする際には、上述のように、クリーニング装置が大型化して、その結果、画像形成装置をコンパクトにすることができないという課題がある。
【００１３】
また、湿式画像形成装置においては、クリーニング装置によって感光体ドラムから除去された液体現像剤は現像剤タンクに回収されて、再度現像に用いられている。従来、湿式画像形成装置において、感光体ドラムをクリーニングするクリーニング装置は、転写装置（例えば、転写ローラ）よりも感光体ドラムの回転方向下流側で、帯電器の上流側に配置されており（つまり、転写ローラと帯電器の間に配置されており）、感光体ドラム上のトナー像を記録用紙に転写した後、感光体ドラムを帯電する前に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して回収するようにしている。
【００１４】
ところが、帯電器と転写ローラとの間にクリーニング装置を配置した場合には、クリーニング装置と現像装置（現像器）との位置が不可避的に離れた位置とならざるを得ない（つまり、現像器で現像を行った後、転写を行い、その後、クリーニングを行う関係上、現像器とクリーニング装置との間に転写ローラ等の転写装置が存在することになって、クリーニング装置と現像器とが離れてしまう）。
【００１５】
従って、クリーニング装置でクリーニング・回収された液体現像剤を液体現像剤タンクに戻す場合、液体現像剤タンクが現像器の近傍に配置されていることを考慮すると、クリーニング装置から現像剤タンクに至るまでの経路（配管等）が長くなってしまい、これによっても、湿式画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１６】
さらに、液体現像剤を回収するための配管が長くなれば、不可避的に配管に多数の接合部が生じることになって、液体現像剤の漏れを防止するため、配管の接合部をシールしなければならないという課題もある。
【００１７】
本発明の目的は、コンパクトでしかも良好に感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去することのできる湿式画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の方向に回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電位置で帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段と、少なくとも絶縁性液体キャリアとトナーとからなる液体現像剤で前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを備え、前記トナー像を転写位置で被転写体に転写して画像形成を行う転写装置を具えた画像形成装置であって、
前記帯電手段は前記感光体ドラムに当接して前記感光体ドラムを帯電させるとともに前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去する機能を有し、且つ感光体ドラムをクリーニングする独立したクリーニング装置を感光体ドラム上の前記転写位置と帯電位置との間に設けずに、帯電手段によって感光体ドラム上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラムを帯電するようにするとともに、
前記帯電手段には、前記帯電手段に当接して前記帯電手段に付着した前記残留液体現像剤を除去するクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置が得られる。そして、前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚は３０μｍ以下に規制される。
【００１９】
このようにして、帯電手段（帯電ローラ）が感光体ドラムに当接して、感光体ドラムを帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去し、この際、トナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下に規制するようにすれば、帯電手段によって感光体ドラムに残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできる。
【００２０】
例えば、前記現像手段は、前記液体現像剤が蓄えられる現像剤タンクと、前記液体現像剤で前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに前記液体現像剤を供給するとともにその層厚を規制するローラ部材とを備え、前記感光体ドラム上の前記残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下になるように前記ロ−ラ部材上の液体現像剤の層厚を規制する規制手段が備えられて、この規制手段は、例えば、前記ロ−ラ部材に近接又は当接している。
【００２１】
このようにして、現像手段に備えられたローラ部材（アニロックスローラ）上の液体現像剤の層厚を規制手段(規制ブレード、例えば、アニロックスブレードによって規制して、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できることになる。
【００２２】
また、本発明では、前記帯電手段及び前記クリーニング部材は前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけられている。さらには、前記感光体ドラムの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、前記帯電手段及び前記クリーニング部材を前記二次元座標の第３象限に位置づけ、前記現像ローラを前記二次元座標の第４象限に位置づけるようにしてもよく、前記帯電手段と前記感光体ドラムとの当接部及び前記帯電手段と前記クリーニング部材との当接部を、前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしてもよい。
【００２３】
このようにすれば、配管等を必要とせずに、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を現像剤タンクに誘導できる。
【００２４】
さらに、本発明では、前記クリーニング部材は前記帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収して前記現像ローラを避ける位置で前記現像剤タンクに誘導するようにしており、例えば、前記帯電手段は回転可能に配置されたローラ部材である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１を参照して、図示の湿式画像形成装置は所謂タンデム型画像形成装置であり、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１の回転方向（搬送方向：図中実線矢印で示す）に沿って複数の画像形成ユニットが配列されている。図示の例では、４つの画像形成ユニット２１乃至２４が中間転写ベルト１１に沿って配列されており、例えば、図中右側から、イエロー用（Ｙ）画像形成ユニット、マゼンタ用（Ｍ）画像形成ユニット、シアン用（Ｃ）画像形成ユニット、及びブラック用（Ｂ）画像形成ユニットの順に配列されている。
【００２７】
画像形成ユニット２１〜２４には、それぞれ感光体ドラム３１ａ〜３１ｄ、現像装置３２ａ〜３２ｄ、露光器３３ａ〜３３ｄ、帯電器として用いられる帯電ローラ３４ａ〜３４ｄ、及び徐電器３５ａ〜３５ｄが備えられており、現像装置３２ａ〜３２ｄは液体キャリア（溶媒）にトナー等が含有された液体現像剤を用いてそれぞれ各色トナーで感光体ドラム３１ａ〜３１ｄ上に形成された静電潜像を現像する。なお、帯電ローラ３４ａ〜３４ｄにはそれぞれクリーニング部材（クリーニングブレード）３７ａ〜３７ｄが当接している。
【００２８】
各現像装置３２ａ〜３２ｄの構成について説明する。現像装置３２ａ〜３２ｄは液体現像剤が蓄えられた現像剤タンク４１ａ〜４１ｄ、現像剤供給ローラ４２ａ〜４２ｄ、アニロックスローラ４３ａ〜４３ｄ、及び現像ローラ４４ａ〜４４ｄを備えており、現像装置３２ａに注目して、図示のように、現像剤供給ローラ４２ａは現像剤タンク４１ａ中の液体現像剤をアニロックスローラ４３ａに供給して、このアニロックスローラ４３ａによって液体現像剤の層厚が規制される。アニロックスローラ４３ａから液体現像剤が現像ローラ４４ａに供給されて、現像ローラ４４ａは感光体ドラム３１ａと当接して感光体ドラム３１ａ上に形成された静電潜像を液体現像剤で現像して、トナー像を形成する。
【００２９】
なお、現像装置３２ａ〜３２ｄについても、現像装置３２ａと同様に構成されており、現像装置３２ｂ〜３２ｄはそれぞれ液体現像剤によって感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄ上にトナー像を形成する。
【００３０】
画像形成ユニット２１に注目すると、感光体ドラム３１ａの回転方向（図１において破線矢印で示す）に沿って、帯電ローラ３４ａの下流側には現像ローラ４４ａが配置され、図示のように、帯電ローラ３４ａは現像剤タンク４１ａの直上側に位置しており、同様に、クリーニングブレード３７ａの一端（帯電ローラ３４ａに当接している端部と反対側の端部）は現像剤タンク４１ａの直上側に位置している。そして、後述するように、クリーニング部材３７ａによって帯電ローラ３４ａから除去された液体現像剤は直ちに現像剤タンク４１ａに落下することになる。
【００３１】
感光体ドラム３１ａ〜３１ｄに対向して一次転写ローラ５１〜５４が配置されており、感光体ドラム３１ａ〜３１ｄと一次転写ローラ５１〜５４との間に中間転写ベルト１１が挟まれている。図示のように中間転写ベルト１１は駆動ローラ５５及び支持ローラ５６に支持されて図中実線矢印方向に搬送されており、中間転写ベルト１１の回転方向下流側には、支持ローラ５６に対向して二次転写ローラ５７が配置されている。
【００３２】
そして、支持ローラ５６及び二次転写ローラ５７によって、中間転写ベルト１１が挟持される。給紙装置（図示せず）からレジストローラ（図示せず）を介して二次転写ローラ５７と中間転写ベルト１１との間（ニップ部）に用紙６１（図１には示されていない）が供給される。
【００３３】
画像形成の際には、感光体ドラム３１ａの表面を帯電ローラ３４ａによって一様に帯電させた後、感光体ドラム３１ａを露光して感光体ドラム３１ａの表面に静電潜像を形成する。その後、静電潜像を現像して感光体ドラム３１ａ上にトナー像を形成する。感光体ドラム３１ａ上のトナー像は、一次転写ローラ５１によって中間転写ベルト１１に転写される。
【００３４】
感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄにおいても、感光体ドラム３１ａと同様にしてトナー像が形成され、感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄ上に形成されたトナー像が順次一次転写ローラ５２〜５４によって中間転写ベルト１１上に転写される。つまり、各画像形成ユニット２１〜２４において、中間転写ベルト１１にトナー像を一次転写像として転写する。このようにして、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナー像が、中間転写ベルト１１に順に重ね合わされて転写されることになる。
【００３５】
上述のようにして、中間転写ベルト１１に転写されたトナー像（一次転写像）は、中間転写ベルト１１の搬送に伴って、二次転写ローラ５７の方向に送られる。そして、二次転写ローラ５７によって中間転写ベルト１１上のトナー像（一次転写像）が用紙に転写される（二次転写）。用紙の搬送方向下流には、定着ユニット（定着ローラ対）６２が配置されており、用紙に転写された二次転写像が定着ユニット６２によって圧接・加熱されて定着される。
【００３６】
なお、図示はしないが、クリーニングブレードによって中間転写ベルト１１上に残った残留トナーがクリーニングされる。
【００３７】
ここで、図２を参照して、画像形成ユニット２１に注目すると、図２は、画像形成ユニット２１を詳細に示す構成図であり、図１で説明したように、感光体ドラム３１ａの周囲には、感光体ドラム３１ａの回転方向に沿って、順に帯電ローラ３４ａ、露光器３３ａ、及び現像ローラ４４ａが配置され、現像ローラ４４ａの下流側で感光体ドラム３１ａは中間転写体（中間転写ベルト）１１に当接している。
【００３８】
図示のように、帯電ローラ３４ａの表面には、クリーニングブレード３７ａの一端部（先端部）が当接しており（クリーニングブレード３７ａは帯電ローラ３４ａの回転方向に対して、その接点から引いた接線と感光体ドラム表面とのなす角が鋭角となるように配置されている）、前述のように、クリーニングブレード３７ａの後端部は現像剤タンク４１ａ内に位置している。
【００３９】
図１で説明したようにして、感光体ドラム３１ａ上に形成された静電潜像は現像ローラ４４ａで現像されてトナー像となる。つまり、静電潜像は液体現像剤で現像されて、感光体ドラム３１ａ上にトナー像が形成される（現像ローラ４４ａの下流側においては、感光体ドラム３１ａには液体現像剤（トナー＋溶媒）が付着していることになる）。そして、感光体ドラム３１ａ上のトナー像は、感光体ドラム３１ａに一次転写ロ−ラ５２によって加えられるバイアス電圧によって中間転写ベルト１１に転写される。
【００４０】
トナー像を中間転写ベルト１１に転写した後においては、ほぼ溶媒（液体キャリア）のみが感光体ドラム３１ａ上に残ることになる。その後、徐電器３５ａによって感光体ドラム３１ａを徐電する。そして、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上に残留した残留液体現像剤を除去しつつ、その表面を均一に帯電し、露光器３３ａによって感光体ドラム３１ａを露光して、感光体ドラム３１ａ上に再び静電潜像を形成する。
【００４１】
前述のように、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤は帯電ローラ３４ａで除去されることになるが、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード３７ａによって除去されて、回収現像剤としてクリーニングブレード３７ａを伝わって、現像剤タンク４１ａに落下する。
【００４２】
上述のようにして、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラム３１ａを帯電するようにしたから、別に感光体ドラム３１ａ上の残留液体トナーを除去する部材、つまり、感光体ドラム３１ａをクリーニングするクリーニング装置を備える必要がない。しかも、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤はクリーニングブレード３７ａでクリーニングされて、現像剤タンク４１ａに回収されることになって、液体現像剤を現像剤タンクに戻すための配管等が不要となる。
【００４３】
なお、図２に示すように、アニロックスローラ４３ａに当接又は近接して、層厚規制部材（アニロックスブレード）４５ａが配置され、このアニロックスブレード４５ａによって、アニロックスローラ上の液体現像剤の層厚が規制される。また、現像ローラ４４ａには、現像ローラブレード４６ａが配置され、非画像形成時にこの現像ローラブレード４６ａによって現像ローラ４４ａがクリーニングされる。さらに、他の画像形成ユニット２２〜２４も画像形成ユニット２１と同様に構成されている。
【００４４】
次に示す条件で、図１に示す画像形成装置を用いて画像を形成した。画像形成ユニット２１において、溶媒として、絶縁性溶媒（例えば、シリコンオイル、流動パラフィン等の不揮発性溶媒、電気抵抗：１０１２Ω以上）のものを用い、トナーとして、黒色で平均粒径２μｍのものを用いて、このトナーを濃度（重量％）１５％〜２０％絶縁性溶媒に含有させて、液体現像剤とした。感光体ドラム３１ａの表面材質は、例えば、ａ−Ｓｉ感光体とし、ドラム径をφ８０、表面電位を４００Ｖ、周速を１７８ｍｍ／ｓとした。
【００４５】
さらに、アニロックスローラ４３は、材質がＳＵＳ（又はアルミ）でその表面にヘリカルパターン状の溝（例えば、２００ライン／インチ、深さ５０μｍ、角度約４５°（断面形状Ｖ字であり、そのＶ字の角度が４５°である））を形成したものを用い、外径がφ２０、周速を１７８ｍｍ／ｓとした。また、現像ローラ４４は、その材質がウレタンゴムであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ４５度、表面粗さ：Ｒａ＝０．６、体積抵抗：１０５〜１０７Ω・ｃｍ、外径φ２０を用い、周速１７８ｍｍ／ｓ、現像バイアス電圧を２５０Ｖとし、現像剤供給ローラ４２は、その材質がウレタンフォームであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ２５度、外径φ２０を用い、周速２００ｍｍ／ｓとした。
【００４６】
一方、帯電ローラ３４ａは、その材質がＮＢＲであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ７０度、体積抵抗：１０９Ω・ｃｍ、外径φ１０を用い、周速３００ｍｍ／ｓ、帯電印加バイアスを５００Ｖとした。クリーニングブレード（帯電ローラ用）３７ａは、その材質がウレタンであり、厚みｔ＝２．０ｍｍ、角度（帯電ローラ３４ａの回転方向においてその表面となす角度）＝２５．９度、帯電ローラ３４ａを押圧する圧力＝２．５５ｇ／ｍｍとした。
【００４７】
アニロックスブレード４５ａの材質はＳＵＳであり、厚みは０．１５ｍｍである。また、アニロックスロ−ラに角度２０度で当接角が鋭角になるようにして当接されている。また、現像ローラブレード４６ａの材質はウレタンであり、厚みは２．０ｍｍ、角度（現像ローラ４４ａの回転方向においてその表面となす角度）＝２２．９度、現像ローラ４４ａを押圧する圧力＝２．０ｇ／ｍｍとした。なお、画像形成ユニット２２〜２４も同様に構成されている。
【００４８】
中間転写ベルト１１として、その材質がエピクロルヒドリンを用い、電気抵抗：１０８Ω・ｃｍ、周速：１７８ｍｍ／ｓとした。２次転写ローラ５７として、その材質がＥＰＤＭのものを用い、電気抵抗：１０５〜１０７Ω・ｃｍ、周速：１７８ｍｍ／ｓ、外径：φ１５とした。
【００４９】
上述の条件で、画像形成を行ったところ（ここでは、画像形成ユニット２１に注目する）、液体現像剤が現像剤供給ローラ４２ａで汲み上げられて、アニロックスローラ４３ａに形成されたパターンによって、液体現像剤の層厚が２０μｍ程度に規制されることが分かった。そして、アニロックスローラ４３ａから現像ローラ４４ａに液体現像剤が供給されて、現像ローラ４４ａによって感光体ドラム３１ａ上の静電潜像が現像されることになるが、現像ローラ４４ａ上の液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤の層厚に依存する。
【００５０】
２次転写が行われた後の感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤の層厚を計測したところ、約１０μｍであった。その後、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤は帯電ローラ３４ａによって掻き落とされることなるが（除去されることになるが）、残留液体現像剤の層厚が約１０μｍであると、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。
【００５１】
そして、前述したように、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード３７ａで除去されて、現像剤タンク４１ａに回収されることが確認できた。
【００５２】
上述の液体現像剤中の溶媒（液体キャリア）は、絶縁体であるため、除電及び帯電過程に影響を与えることはない。なお、帯電ローラ３４ａと感光体ドラム３１ａとの当接部に貯まった液体現像剤及び帯電ローラ３４ａとクリーニングブレード３７ａとの当接部に貯まった液体現像剤は、画像形成装置を停止した後、重力の作用によってクリーニングブレード３７ａを伝わって現像剤タンク４１ａに落下することが確認できた。
【００５３】
アニロックスローラ４３ａに形成するパターンを種々変更して、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤層厚を変化させて、同様にして画像形成を行ったところ、２次転写後に、感光体ドラム３１ａ上に残留する液体現像剤の層厚が３０μｍ以下であれば、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。そして、除電及び帯電においても悪影響を及ぼすことがない。
【００５４】
なお、２次転写後に、感光体ドラム３１ａ上に残留する液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤の層厚と相関関係にある。
【００５５】
上述の説明から明らかなように、アニロックスローラ４３ａに形成されたパターン及びアニロックスブレード４５ａが、転写後の残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下とする規制手段として作用する。
【００５６】
また、上述の説明及び図２から明らかなように、帯電ローラ３４ａ及びクリーニング部材３７ａは現像剤タンク４１ａを規定する空間に面して現像剤タンク４１ａの底面よりも上側に位置づけられていることになる。そして、帯電ローラ３４ａと感光体ドラム３１ａとの当接部及び帯電ローラ３４ａとクリーニング部材３７ａとの当接部は、現像剤タンク４１ａを規定する空間に面して、現像剤タンク４１ａの底面よりも上側に位置づけられている。
【００５７】
つまり、感光体ドラム３１ａの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、帯電ローラ３４ａ及びクリーニング部材３７ａは二次元座標の第３象限に位置づけられ、現像ローラ４４ａは二次元座標の第４象限に位置づけられていることになり、クリーニング部材３７ａは帯電ローラ３４ａに付着した残留液体現像剤を回収して現像ローラ４４ａを避ける位置で現像剤タンク４１ａに誘導する。
【００５８】
なお、図１に示す例では、カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ画像形成装置についても同様にして本発明を適用でき、いずれにしても、液体現像剤を用いて現像を行う画像形成装置に本発明を適用できる。また、上述の例では、被転写体が中間転写ベルトである例について説明したが、被転写体が用紙等の記録媒体であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電手段（帯電ローラ）が感光体ドラムに当接して、感光体ドラムを帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去するようにして、この際、トナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下に規制するようにしたから、帯電手段によって感光体ドラムに残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできるという効果がある。
【００６０】
本発明では、現像手段に備えられたローラ部材（アニロックスローラ）上の液体現像剤の層厚を規制して、感光体ドラムに残留する残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できるという効果がある。
【００６１】
さらに、本発明では、帯電手段及びクリーニング部材を現像剤タンクを規定する空間に面して現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしたから、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を簡単に現像剤タンクに誘導できるという効果がある。
【００６２】
また、本発明では、クリーニング部材によって帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収した際、クリーニング部材は現像ローラを避ける位置で液体現像剤を現像剤タンクに誘導するようにしたから、現像ローラに回収液体現像剤が触れることがなく、現像ローラ上の液体現像剤の層厚が乱れることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による画像形成装置の一例を示す概要図である。
【図２】 図１に示す画像形成ユニットを拡大して詳細に示す構成図である。
【符号の説明】
２１〜２４ 画像形成ユニット
３１ａ〜３１ｄ 感光体ドラム
３４ａ〜３４ｄ 帯電ローラ
３７ａ〜３７ｄ クリーニング部材
４１ａ〜４１ｄ 現像剤タンク
４２ａ〜４２ｄ 現像剤供給ローラ
４３ａ〜４３ｄ アニロックスローラ
４４ａ〜４４ｄ 現像ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体キャリア（溶媒）にトナーを含有する液体現像剤を用いて、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像して画像を得る画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム上に残留した液体現像剤をクリーニングして回収する機構を備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液体キャリアにトナーを含有する液体現像剤（所謂液体トナー）を用いて画像形成を行う画像形成装置（以下湿式画像形成装置と呼ぶ）では、微細なトナーを用いるようにすれば、オフセット印刷並みの高画質が実現できるばかりでなく、トナー量が少なくても、十分な画像濃度が得られるため、経済的であるという利点を有している。
【０００３】
湿式画像形成装置においても、印刷プロセス（画像形成プロセス）においては、感光体ドラムの帯電、感光体ドラムの露光（静電潜像の形成）、現像、転写、感光体ドラムのクリーニング、及び感光体ドラムの徐電の順にプロセスが行われている。そして、クリーニング工程では、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して、次の現像プロセスにおける画像欠陥を防止するようにしている。つまり、クリーニングが不十分であると、次の画像形成プロセスにおいて、残留液体現像剤に起因して帯電不良及び露光不良が発生し、画像欠陥を発生させてしまう。
【０００４】
湿式画像形成装置に用いられるクリーニング装置として、クリーニングフォームローラとクリーニングブレードとを備えるとともに、クリーニングフォームローラの下流側で、クリーニングフォームローラとクリーニングブレードとの間にクリーニングブレードよりも薄い掻き取りブレードを配設して、この掻き取りブレードによって感光体の現像液を掻き取るようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、感光体ドラムと当接する回転自在のロール部材を設けて、このロール部材を弾性ロールとして、ロール部材にバイアス電圧を印加し、感光体ドラムをクリーニングするようにしたものがある（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、所謂乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラのクリーニングを行うクリーニング部材を弾性ローラで構成して、クリーニング部材と帯電ローラとの接触位置でフォワードフィード回転になる方向に、クリーニング部材を回転駆動させて、この接触位置においてクリーニング部材の周速を帯電ローラの周速よりも大きくするようにして、帯電ローラのクリーニングを長期間にわたって安定的に行うようにしている（特許文献３参照）。
【０００７】
同様に、乾式の画像形成装置において、帯電ユニットとして帯電ローラを用いて、帯電ローラに付着したトナーをクリーニング部材でクリーニングするようにしたものがある（特許文献４）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２３０７０４号公報（段落（０００９）〜段落（００１５）、第１図）
【特許文献２】
特開平８−２５４９３２号公報（段落（００３２）〜段落（００３９）、第１図）
【特許文献３】
特開平８−２２７２０８号公報（段落（００２７）〜段落（００３１）、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−２５８９７８公報（段落（００３３）〜段落（００３６）、第２図〜第５図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の湿式の画像形成装置においては、感光体ドラムからトナー像を転写した後に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤（特に、液体キャリア）の量が多く、このため、特許文献１に記載されたクリーニング装置では、クリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えて、感光体ドラム上に残留した液体現像剤を十分に除去するようにしているものの、クリーニング装置がクリーニングフォームローラ、クリーニングブレード、及び掻き取りブレードを備えている関係上、クリーニング装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１０】
また、特許文献２に記載されたクリーニング装置では、感光体ドラムをクリーニングする際に、弾性ロールを用いて、この弾性ロールにバイアス電圧を印加するため、同様に、クリーニング装置自体が大型化してしまい、ひいては、画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１１】
特許文献３又は４では、帯電ユニットとして帯電ローラを用いる乾式の画像形成装置において、帯電ローラをクリーニングするためのクリーニング部材を備えて、このクリーニング部材によって帯電ローラをクリーニングすることが記載されているだけであり、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去するためには、別にクリーニング装置を設ける必要がある。
【００１２】
いずれにしても、湿式の画像形成装置において、感光体ドラム上に残留する液体現像剤をクリーニングする際には、上述のように、クリーニング装置が大型化して、その結果、画像形成装置をコンパクトにすることができないという課題がある。
【００１３】
また、湿式画像形成装置においては、クリーニング装置によって感光体ドラムから除去された液体現像剤は現像剤タンクに回収されて、再度現像に用いられている。従来、湿式画像形成装置において、感光体ドラムをクリーニングするクリーニング装置は、転写装置（例えば、転写ローラ）よりも感光体ドラムの回転方向下流側で、帯電器の上流側に配置されており（つまり、転写ローラと帯電器の間に配置されており）、感光体ドラム上のトナー像を記録用紙に転写した後、感光体ドラムを帯電する前に、感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去して回収するようにしている。
【００１４】
ところが、帯電器と転写ローラとの間にクリーニング装置を配置した場合には、クリーニング装置と現像装置（現像器）との位置が不可避的に離れた位置とならざるを得ない（つまり、現像器で現像を行った後、転写を行い、その後、クリーニングを行う関係上、現像器とクリーニング装置との間に転写ローラ等の転写装置が存在することになって、クリーニング装置と現像器とが離れてしまう）。
【００１５】
従って、クリーニング装置でクリーニング・回収された液体現像剤を液体現像剤タンクに戻す場合、液体現像剤タンクが現像器の近傍に配置されていることを考慮すると、クリーニング装置から現像剤タンクに至るまでの経路（配管等）が長くなってしまい、これによっても、湿式画像形成装置自体が大型化してしまうという課題がある。
【００１６】
さらに、液体現像剤を回収するための配管が長くなれば、不可避的に配管に多数の接合部が生じることになって、液体現像剤の漏れを防止するため、配管の接合部をシールしなければならないという課題もある。
【００１７】
本発明の目的は、コンパクトでしかも良好に感光体ドラム上に残留する液体現像剤を除去することのできる湿式画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、所定の方向に回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電位置で帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段と、少なくとも絶縁性液体キャリアとトナーとからなる液体現像剤で前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを備え、前記トナー像を転写位置で被転写体に転写して画像形成を行う転写装置を具えた画像形成装置であって、
前記帯電手段は前記感光体ドラムに当接して前記感光体ドラムを帯電させるとともに前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去する機能を有し、且つ感光体ドラムをクリーニングする独立したクリーニング装置を感光体ドラム上の前記転写位置と帯電位置との間に設けずに、帯電手段によって感光体ドラム上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラムを帯電するようにするとともに、
前記帯電手段には、前記帯電手段に当接して前記帯電手段に付着した前記残留液体現像剤を除去するクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置が得られる。そして、前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚は３０μｍ以下に規制される。
【００１９】
このようにして、帯電手段（帯電ローラ）が感光体ドラムに当接して、感光体ドラムを帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去し、この際、トナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下に規制するようにすれば、帯電手段によって感光体ドラムに残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできる。
【００２０】
例えば、前記現像手段は、前記液体現像剤が蓄えられる現像剤タンクと、前記液体現像剤で前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに前記液体現像剤を供給するとともにその層厚を規制するローラ部材とを備え、前記感光体ドラム上の前記残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下になるように前記ロ−ラ部材上の液体現像剤の層厚を規制する規制手段が備えられて、この規制手段は、例えば、前記ロ−ラ部材に近接又は当接している。
【００２１】
このようにして、現像手段に備えられたローラ部材（アニロックスローラ）上の液体現像剤の層厚を規制手段(規制ブレード、例えば、アニロックスブレードによって規制して、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できることになる。
【００２２】
また、本発明では、前記帯電手段及び前記クリーニング部材は前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけられている。さらには、前記感光体ドラムの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、前記帯電手段及び前記クリーニング部材を前記二次元座標の第３象限に位置づけ、前記現像ローラを前記二次元座標の第４象限に位置づけるようにしてもよく、前記帯電手段と前記感光体ドラムとの当接部及び前記帯電手段と前記クリーニング部材との当接部を、前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしてもよい。
【００２３】
このようにすれば、配管等を必要とせずに、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を現像剤タンクに誘導できる。
【００２４】
さらに、本発明では、前記クリーニング部材は前記帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収して前記現像ローラを避ける位置で前記現像剤タンクに誘導するようにしており、例えば、前記帯電手段は回転可能に配置されたローラ部材である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１を参照して、図示の湿式画像形成装置は所謂タンデム型画像形成装置であり、中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１の回転方向（搬送方向：図中実線矢印で示す）に沿って複数の画像形成ユニットが配列されている。図示の例では、４つの画像形成ユニット２１乃至２４が中間転写ベルト１１に沿って配列されており、例えば、図中右側から、イエロー用（Ｙ）画像形成ユニット、マゼンタ用（Ｍ）画像形成ユニット、シアン用（Ｃ）画像形成ユニット、及びブラック用（Ｂ）画像形成ユニットの順に配列されている。
【００２７】
画像形成ユニット２１〜２４には、それぞれ感光体ドラム３１ａ〜３１ｄ、現像装置３２ａ〜３２ｄ、露光器３３ａ〜３３ｄ、帯電器として用いられる帯電ローラ３４ａ〜３４ｄ、及び徐電器３５ａ〜３５ｄが備えられており、現像装置３２ａ〜３２ｄは液体キャリア（溶媒）にトナー等が含有された液体現像剤を用いてそれぞれ各色トナーで感光体ドラム３１ａ〜３１ｄ上に形成された静電潜像を現像する。なお、帯電ローラ３４ａ〜３４ｄにはそれぞれクリーニング部材（クリーニングブレード）３７ａ〜３７ｄが当接している。
【００２８】
各現像装置３２ａ〜３２ｄの構成について説明する。現像装置３２ａ〜３２ｄは液体現像剤が蓄えられた現像剤タンク４１ａ〜４１ｄ、現像剤供給ローラ４２ａ〜４２ｄ、アニロックスローラ４３ａ〜４３ｄ、及び現像ローラ４４ａ〜４４ｄを備えており、現像装置３２ａに注目して、図示のように、現像剤供給ローラ４２ａは現像剤タンク４１ａ中の液体現像剤をアニロックスローラ４３ａに供給して、このアニロックスローラ４３ａによって液体現像剤の層厚が規制される。アニロックスローラ４３ａから液体現像剤が現像ローラ４４ａに供給されて、現像ローラ４４ａは感光体ドラム３１ａと当接して感光体ドラム３１ａ上に形成された静電潜像を液体現像剤で現像して、トナー像を形成する。
【００２９】
なお、現像装置３２ａ〜３２ｄについても、現像装置３２ａと同様に構成されており、現像装置３２ｂ〜３２ｄはそれぞれ液体現像剤によって感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄ上にトナー像を形成する。
【００３０】
画像形成ユニット２１に注目すると、感光体ドラム３１ａの回転方向（図１において破線矢印で示す）に沿って、帯電ローラ３４ａの下流側には現像ローラ４４ａが配置され、図示のように、帯電ローラ３４ａは現像剤タンク４１ａの直上側に位置しており、同様に、クリーニングブレード３７ａの一端（帯電ローラ３４ａに当接している端部と反対側の端部）は現像剤タンク４１ａの直上側に位置している。そして、後述するように、クリーニング部材３７ａによって帯電ローラ３４ａから除去された液体現像剤は直ちに現像剤タンク４１ａに落下することになる。
【００３１】
感光体ドラム３１ａ〜３１ｄに対向して一次転写ローラ５１〜５４が配置されており、感光体ドラム３１ａ〜３１ｄと一次転写ローラ５１〜５４との間に中間転写ベルト１１が挟まれている。図示のように中間転写ベルト１１は駆動ローラ５５及び支持ローラ５６に支持されて図中実線矢印方向に搬送されており、中間転写ベルト１１の回転方向下流側には、支持ローラ５６に対向して二次転写ローラ５７が配置されている。
【００３２】
そして、支持ローラ５６及び二次転写ローラ５７によって、中間転写ベルト１１が挟持される。給紙装置（図示せず）からレジストローラ（図示せず）を介して二次転写ローラ５７と中間転写ベルト１１との間（ニップ部）に用紙６１（図１には示されていない）が供給される。
【００３３】
画像形成の際には、感光体ドラム３１ａの表面を帯電ローラ３４ａによって一様に帯電させた後、感光体ドラム３１ａを露光して感光体ドラム３１ａの表面に静電潜像を形成する。その後、静電潜像を現像して感光体ドラム３１ａ上にトナー像を形成する。感光体ドラム３１ａ上のトナー像は、一次転写ローラ５１によって中間転写ベルト１１に転写される。
【００３４】
感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄにおいても、感光体ドラム３１ａと同様にしてトナー像が形成され、感光体ドラム３１ｂ〜３１ｄ上に形成されたトナー像が順次一次転写ローラ５２〜５４によって中間転写ベルト１１上に転写される。つまり、各画像形成ユニット２１〜２４において、中間転写ベルト１１にトナー像を一次転写像として転写する。このようにして、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色トナー像が、中間転写ベルト１１に順に重ね合わされて転写されることになる。
【００３５】
上述のようにして、中間転写ベルト１１に転写されたトナー像（一次転写像）は、中間転写ベルト１１の搬送に伴って、二次転写ローラ５７の方向に送られる。そして、二次転写ローラ５７によって中間転写ベルト１１上のトナー像（一次転写像）が用紙に転写される（二次転写）。用紙の搬送方向下流には、定着ユニット（定着ローラ対）６２が配置されており、用紙に転写された二次転写像が定着ユニット６２によって圧接・加熱されて定着される。
【００３６】
なお、図示はしないが、クリーニングブレードによって中間転写ベルト１１上に残った残留トナーがクリーニングされる。
【００３７】
ここで、図２を参照して、画像形成ユニット２１に注目すると、図２は、画像形成ユニット２１を詳細に示す構成図であり、図１で説明したように、感光体ドラム３１ａの周囲には、感光体ドラム３１ａの回転方向に沿って、順に帯電ローラ３４ａ、露光器３３ａ、及び現像ローラ４４ａが配置され、現像ローラ４４ａの下流側で感光体ドラム３１ａは中間転写体（中間転写ベルト）１１に当接している。
【００３８】
図示のように、帯電ローラ３４ａの表面には、クリーニングブレード３７ａの一端部（先端部）が当接しており（クリーニングブレード３７ａは帯電ローラ３４ａの回転方向に対して、その接点から引いた接線と感光体ドラム表面とのなす角が鋭角となるように配置されている）、前述のように、クリーニングブレード３７ａの後端部は現像剤タンク４１ａ内に位置している。
【００３９】
図１で説明したようにして、感光体ドラム３１ａ上に形成された静電潜像は現像ローラ４４ａで現像されてトナー像となる。つまり、静電潜像は液体現像剤で現像されて、感光体ドラム３１ａ上にトナー像が形成される（現像ローラ４４ａの下流側においては、感光体ドラム３１ａには液体現像剤（トナー＋溶媒）が付着していることになる）。そして、感光体ドラム３１ａ上のトナー像は、感光体ドラム３１ａに一次転写ロ−ラ５２によって加えられるバイアス電圧によって中間転写ベルト１１に転写される。
【００４０】
トナー像を中間転写ベルト１１に転写した後においては、ほぼ溶媒（液体キャリア）のみが感光体ドラム３１ａ上に残ることになる。その後、徐電器３５ａによって感光体ドラム３１ａを徐電する。そして、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上に残留した残留液体現像剤を除去しつつ、その表面を均一に帯電し、露光器３３ａによって感光体ドラム３１ａを露光して、感光体ドラム３１ａ上に再び静電潜像を形成する。
【００４１】
前述のように、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤は帯電ローラ３４ａで除去されることになるが、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード３７ａによって除去されて、回収現像剤としてクリーニングブレード３７ａを伝わって、現像剤タンク４１ａに落下する。
【００４２】
上述のようにして、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラム３１ａを帯電するようにしたから、別に感光体ドラム３１ａ上の残留液体トナーを除去する部材、つまり、感光体ドラム３１ａをクリーニングするクリーニング装置を備える必要がない。しかも、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤はクリーニングブレード３７ａでクリーニングされて、現像剤タンク４１ａに回収されることになって、液体現像剤を現像剤タンクに戻すための配管等が不要となる。
【００４３】
なお、図２に示すように、アニロックスローラ４３ａに当接又は近接して、層厚規制部材（アニロックスブレード）４５ａが配置され、このアニロックスブレード４５ａによって、アニロックスローラ上の液体現像剤の層厚が規制される。また、現像ローラ４４ａには、現像ローラブレード４６ａが配置され、非画像形成時にこの現像ローラブレード４６ａによって現像ローラ４４ａがクリーニングされる。さらに、他の画像形成ユニット２２〜２４も画像形成ユニット２１と同様に構成されている。
【００４４】
次に示す条件で、図１に示す画像形成装置を用いて画像を形成した。画像形成ユニット２１において、溶媒として、絶縁性溶媒（例えば、シリコンオイル、流動パラフィン等の不揮発性溶媒、電気抵抗：１０１２Ω以上）のものを用い、トナーとして、黒色で平均粒径２μｍのものを用いて、このトナーを濃度（重量％）１５％〜２０％絶縁性溶媒に含有させて、液体現像剤とした。感光体ドラム３１ａの表面材質は、例えば、ａ−Ｓｉ感光体とし、ドラム径をφ８０、表面電位を４００Ｖ、周速を１７８ｍｍ／ｓとした。
【００４５】
さらに、アニロックスローラ４３は、材質がＳＵＳ（又はアルミ）でその表面にヘリカルパターン状の溝（例えば、２００ライン／インチ、深さ５０μｍ、角度約４５°（断面形状Ｖ字であり、そのＶ字の角度が４５°である））を形成したものを用い、外径がφ２０、周速を１７８ｍｍ／ｓとした。また、現像ローラ４４は、その材質がウレタンゴムであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ４５度、表面粗さ：Ｒａ＝０．６、体積抵抗：１０５〜１０７Ω・ｃｍ、外径φ２０を用い、周速１７８ｍｍ／ｓ、現像バイアス電圧を２５０Ｖとし、現像剤供給ローラ４２は、その材質がウレタンフォームであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ２５度、外径φ２０を用い、周速２００ｍｍ／ｓとした。
【００４６】
一方、帯電ローラ３４ａは、その材質がＮＢＲであり、硬度：ｓｃａｌｅＡ７０度、体積抵抗：１０９Ω・ｃｍ、外径φ１０を用い、周速３００ｍｍ／ｓ、帯電印加バイアスを５００Ｖとした。クリーニングブレード（帯電ローラ用）３７ａは、その材質がウレタンであり、厚みｔ＝２．０ｍｍ、角度（帯電ローラ３４ａの回転方向においてその表面となす角度）＝２５．９度、帯電ローラ３４ａを押圧する圧力＝２．５５ｇ／ｍｍとした。
【００４７】
アニロックスブレード４５ａの材質はＳＵＳであり、厚みは０．１５ｍｍである。また、アニロックスロ−ラに角度２０度で当接角が鋭角になるようにして当接されている。また、現像ローラブレード４６ａの材質はウレタンであり、厚みは２．０ｍｍ、角度（現像ローラ４４ａの回転方向においてその表面となす角度）＝２２．９度、現像ローラ４４ａを押圧する圧力＝２．０ｇ／ｍｍとした。なお、画像形成ユニット２２〜２４も同様に構成されている。
【００４８】
中間転写ベルト１１として、その材質がエピクロルヒドリンを用い、電気抵抗：１０８Ω・ｃｍ、周速：１７８ｍｍ／ｓとした。２次転写ローラ５７として、その材質がＥＰＤＭのものを用い、電気抵抗：１０５〜１０７Ω・ｃｍ、周速：１７８ｍｍ／ｓ、外径：φ１５とした。
【００４９】
上述の条件で、画像形成を行ったところ（ここでは、画像形成ユニット２１に注目する）、液体現像剤が現像剤供給ローラ４２ａで汲み上げられて、アニロックスローラ４３ａに形成されたパターンによって、液体現像剤の層厚が２０μｍ程度に規制されることが分かった。そして、アニロックスローラ４３ａから現像ローラ４４ａに液体現像剤が供給されて、現像ローラ４４ａによって感光体ドラム３１ａ上の静電潜像が現像されることになるが、現像ローラ４４ａ上の液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤の層厚に依存する。
【００５０】
２次転写が行われた後の感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤の層厚を計測したところ、約１０μｍであった。その後、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤は帯電ローラ３４ａによって掻き落とされることなるが（除去されることになるが）、残留液体現像剤の層厚が約１０μｍであると、感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。
【００５１】
そして、前述したように、帯電ローラ３４ａに付着した液体現像剤は、クリーニングブレード３７ａで除去されて、現像剤タンク４１ａに回収されることが確認できた。
【００５２】
上述の液体現像剤中の溶媒（液体キャリア）は、絶縁体であるため、除電及び帯電過程に影響を与えることはない。なお、帯電ローラ３４ａと感光体ドラム３１ａとの当接部に貯まった液体現像剤及び帯電ローラ３４ａとクリーニングブレード３７ａとの当接部に貯まった液体現像剤は、画像形成装置を停止した後、重力の作用によってクリーニングブレード３７ａを伝わって現像剤タンク４１ａに落下することが確認できた。
【００５３】
アニロックスローラ４３ａに形成するパターンを種々変更して、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤層厚を変化させて、同様にして画像形成を行ったところ、２次転写後に、感光体ドラム３１ａ上に残留する液体現像剤の層厚が３０μｍ以下であれば、帯電ローラ３４ａによって感光体ドラム３１ａ上の残留液体現像剤が良好に除去できることがわかった。そして、除電及び帯電においても悪影響を及ぼすことがない。
【００５４】
なお、２次転写後に、感光体ドラム３１ａ上に残留する液体現像剤の層厚は、アニロックスローラ４３ａ上の液体現像剤の層厚と相関関係にある。
【００５５】
上述の説明から明らかなように、アニロックスローラ４３ａに形成されたパターン及びアニロックスブレード４５ａが、転写後の残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下とする規制手段として作用する。
【００５６】
また、上述の説明及び図２から明らかなように、帯電ローラ３４ａ及びクリーニング部材３７ａは現像剤タンク４１ａを規定する空間に面して現像剤タンク４１ａの底面よりも上側に位置づけられていることになる。そして、帯電ローラ３４ａと感光体ドラム３１ａとの当接部及び帯電ローラ３４ａとクリーニング部材３７ａとの当接部は、現像剤タンク４１ａを規定する空間に面して、現像剤タンク４１ａの底面よりも上側に位置づけられている。
【００５７】
つまり、感光体ドラム３１ａの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、帯電ローラ３４ａ及びクリーニング部材３７ａは二次元座標の第３象限に位置づけられ、現像ローラ４４ａは二次元座標の第４象限に位置づけられていることになり、クリーニング部材３７ａは帯電ローラ３４ａに付着した残留液体現像剤を回収して現像ローラ４４ａを避ける位置で現像剤タンク４１ａに誘導する。
【００５８】
なお、図１に示す例では、カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ画像形成装置についても同様にして本発明を適用でき、いずれにしても、液体現像剤を用いて現像を行う画像形成装置に本発明を適用できる。また、上述の例では、被転写体が中間転写ベルトである例について説明したが、被転写体が用紙等の記録媒体であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電手段（帯電ローラ）が感光体ドラムに当接して、感光体ドラムを帯電させるとともにトナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去して、帯電手段に付着した残留液体現像剤をクリーニング部材で除去するようにして、この際、トナー像を被転写体に転写した後、感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚を３０μｍ以下に規制するようにしたから、帯電手段によって感光体ドラムに残留する液体現像剤を良好に除去でき、しかも、別にクリーニング装置を必要とせず、画像形成装置自体をコンパクトにできるという効果がある。
【００６０】
本発明では、現像手段に備えられたローラ部材（アニロックスローラ）上の液体現像剤の層厚を規制して、感光体ドラムに残留する残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下となるように、現像ローラに供給する液体現像剤の層厚を規制するようにしたから、容易に残留液体現像剤の層厚を規制できるという効果がある。
【００６１】
さらに、本発明では、帯電手段及びクリーニング部材を現像剤タンクを規定する空間に面して現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけるようにしたから、帯電手段及びクリーニング部材で回収された残留液体現像剤を簡単に現像剤タンクに誘導できるという効果がある。
【００６２】
また、本発明では、クリーニング部材によって帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収した際、クリーニング部材は現像ローラを避ける位置で液体現像剤を現像剤タンクに誘導するようにしたから、現像ローラに回収液体現像剤が触れることがなく、現像ローラ上の液体現像剤の層厚が乱れることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による画像形成装置の一例を示す概要図である。
【図２】 図１に示す画像形成ユニットを拡大して詳細に示す構成図である。
【符号の説明】
２１〜２４ 画像形成ユニット
３１ａ〜３１ｄ 感光体ドラム
３４ａ〜３４ｄ 帯電ローラ
３７ａ〜３７ｄ クリーニング部材
４１ａ〜４１ｄ 現像剤タンク
４２ａ〜４２ｄ 現像剤供給ローラ
４３ａ〜４３ｄ アニロックスローラ
４４ａ〜４４ｄ 現像ローラ
Claims (8)
- 所定の方向に回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電位置で帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段と、少なくとも絶縁性液体キャリアとトナーとからなる液体現像剤で前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを備え、前記トナー像を転写位置で被転写体に転写して画像形成を行う転写装置を具えた画像形成装置であって、
前記帯電手段は前記感光体ドラムに当接して前記感光体ドラムを帯電させるとともに前記トナー像を前記被転写体に転写した後、前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤を除去する機能を有し、且つ感光体ドラムをクリーニングする独立したクリーニング装置を感光体ドラム上の前記転写位置と帯電位置との間に設けずに、帯電手段によって感光体ドラム上の残留液体現像剤を除去しつつ、感光体ドラムを帯電するようにするとともに、
前記帯電手段には、前記帯電手段に当接して前記帯電手段に付着した前記残留液体現像剤を除去するクリーニング部材を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー像を前記被転写体に転写した後前記感光体ドラム上に残留する残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下に規制されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記現像手段は、
前記液体現像剤が蓄えられる現像剤タンクと、
前記液体現像剤で前記静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラに前記液体現像剤を供給するとともにその層厚を規制するローラ部材とを備え、
前記感光体ドラム上の前記残留液体現像剤の層厚が３０μｍ以下になるように前記ロ−ラ部材上の液体現像剤の層厚を規制する規制手段が前記ロ−ラ部材に近接または当接して備えられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記帯電手段及び前記クリーニング部材は前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記感光体ドラムの回転中心軸を二次元座標の原点とした際、前記帯電手段及び前記クリーニング部材は前記二次元座標の第３象限に位置づけられ、前記現像ローラは前記二次元座標の第４象限に位置づけられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段と前記感光体ドラムとの当接部及び前記帯電手段と前記クリーニング部材との当接部は前記現像剤タンクを規定する空間に面して前記現像剤タンクの底面よりも上側に位置づけられていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング部材は前記帯電手段に付着した残留液体現像剤を回収して前記現像ローラを避ける位置で前記現像剤タンクに誘導するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は回転可能に配置されたローラ部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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