JP4995454B2 - 現像装置およびそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体現像剤を用いた現像装置およびそれを備える画像形成装置に関する。

従来、液体現像剤（液体トナー）を画像形成装置の像担持体（感光体ドラム）上の静電潜像に現像する現像装置において、周面に微細な凹部を有する供給ローラとドクターブレードとを用いて所定量に計量された液体現像剤を現像ローラ上に均一な厚みの薄層として転写する技術が知られている。そして、現像ローラ上に転写された液体現像剤の薄層は、像担持体への現像性能を向上する目的で現像ローラ近傍に配設された帯電器によってコンパクション処理（薄層中の現像剤成分を現像ローラ側に圧縮させる処理）された後、像担持体上の静電潜像に現像される。ところが、現像ローラから像担持体への現像効率が１００％ではないことから、像担持体に現像されなかった現像剤が現像ローラ上に残留する。このような残留現像剤（残留トナー）が付着した状態の現像ローラでは、その周面に均一な厚みの液体現像剤の層を形成するのが極めて困難なため、像担持体への現像性能が著しく低下することから、上記現像ローラの周面を次回の像担持体への現像処理に用いた場合には、用紙上の転写画像に汚れ等の種々の不都合が生じることとなる。このため、現像ローラ上から残留現像剤を除去する必要がある。

そこで、従来、現像ローラ上の残留現像剤の除去手段として、ゴム製のクリーニングブレードを用いた除去手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、コンパクション処理された現像剤を現像ローラから除去する場合には、クリーニングブレードを現像ローラに大きな圧接力で当接させる必要があるため、クリーニングブレードのエッジ摩耗や、永久変形、めくれ上がり、フィルミング（クリーニングブレードによって現像ローラ上に擦り付けられた現像剤の筋）が発生したり、クリーニングブレードのエッジ部分が現像ローラに食い込むことにより回転負荷が大きくなり、現像ローラの回転ムラによるジッタ等が発生したりする原因となる。

一方、クリーニングブレードを使用しない残留現像剤の除去手段として、従来、ローラクリーニング方式を用いた現像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に開示された現像装置では、現像ローラの回転方向とは逆の方向に回転するクリーニングローラの電界作用によって現像ローラ上の残留現像剤を除去している。また、この現像装置は、現像ローラの回転方向とは逆の方向に回転する供給ローラによって現像ローラ上に液体現像剤を供給するように構成されている。
特開平７−１９９６７５号公報 特開平９−２１１９９３号公報

しかしながら、特許文献２に記載のローラクリーニング方式を用いた現像装置では、クリーニングローラの電界作用によって現像ローラ上の残留現像剤を除去するため、液体現像剤中に含まれる電界の影響を受け難い絶縁性液体（キャリア液）を完全に除去することができないという不都合がある。これにより、周面に絶縁性液体が残留した状態の現像ローラ上に新たな液体現像剤が供給されることになるので、現像ローラ上に液体現像剤の均一な厚みの層を繰り返し形成するのが困難になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ローラ上に液体現像剤の均一な厚みの層を容易に繰り返し形成することが可能な現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の現像装置は、像担持体に当接し、絶縁性液体中に現像剤を分散させて形成される液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラに当接して前記現像ローラに所定量の前記液体現像剤を供給する供給ローラと、前記現像ローラに当接して前記現像ローラ上に残留する液体現像剤のうちの少なくとも現像剤を電界作用により除去するクリーニングローラとを備え、前記現像ローラおよび前記クリーニングローラは、互いに逆方向に回転するとともに、前記現像ローラおよび前記供給ローラは、互いに同方向に回転し、前記クリーニングローラは、前記像担持体と前記現像ローラとの当接位置よりも前記現像ローラの回転方向下流側であって、前記現像ローラと前記供給ローラとの当接位置よりも前記現像ローラの回転方向上流側の位置で、前記現像ローラに当接し、前記クリーニングローラ上の現像剤を除去するクリーニング部材をさらに備え、前記クリーニング部材は、前記クリーニングローラの軸方向に沿って延設されるとともに前記クリーニングローラに当接して前記クリーニングローラ上の現像剤を掻き取るエッジ部を含み、前記エッジ部は、当該エッジ部により前記クリーニングローラから掻き取られた現像剤がその自重で鉛直下方に落下するように、前記クリーニングローラの軸心よりも下方の位置で前記クリーニングローラに当接し、前記クリーニング部材のエッジ部により前記クリーニングローラ上から除去された現像剤を回収する現像剤回収手段をさらに備え、前記現像剤回収手段は、前記エッジ部の略直下位置に配設されるハウジングと、前記ハウジングに支持されるとともに、前記エッジ部により前記クリーニングローラから掻き取られて落下した現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の前記現像剤の搬送方向下流側に設けられた回収容器と、を含み、前記搬送部材は、周面に螺旋状の溝部が形成された円柱状の回転体を含み、前記ハウジングは、前記回転体を回転可能に支持しながら収容する樋状の受け部を有することを特徴とする。

この請求項１に記載の現像装置では、上記のように、現像ローラに当接して前記現像ローラに所定量の液体現像剤を供給する供給ローラを、前記現像ローラの回転方向と同じ方向に回転するように構成することによって、両ローラの当接部分（ニップ領域）において互いの周面同士を摺動させることができるので、供給ローラが、現像ローラとの当接部分の一端において当該供給ローラ上の液体現像剤を現像ローラの周面に擦り付けて供給しながら、前記現像ローラとの当接部分の他端においてクリーニングローラにより除去されることなく現像ローラ上に残留する絶縁性液体（キャリア液）を当該供給ローラの周面で擦り取ることができる。なお、上記供給ローラは、現像ローラとの当接部分の他端において、クリーニングローラの電界作用により除去しきれずに現像ローラ上に残留する現像剤（トナー）も当該供給ローラの周面で擦り取ることが可能なようになっている。

また、このように構成すれば、クリーニング部材のエッジ部によりクリーニングローラの周面から掻き取られた現像剤がその自重で自ずと鉛直下方に落下するので、クリーニングローラの周面から離脱した現像剤がクリーニング部材のエッジ部に堆積して次第に固着する（図６参照）のを抑制することができる。これにより、エッジ部に現像剤が固着することに起因するクリーニング部材のクリーニング効率の低下を抑制することができるので、クリーニングローラの現像ローラ上の残留現像剤に対するクリーニング能力が低下するのを抑制することができる。したがって、現像ローラ上に現像剤が残留した状態で供給ローラにより新たな液体現像剤が供給されるのを抑制することができるので、より容易に、現像ローラ上に液体現像剤の均一な厚みの層を繰り返し形成することができる。また、このように構成すれば、クリーニング部材のエッジ部によりクリーニングローラから掻き取られて落下した現像剤を、搬送部材により搬送して回収容器内に収容することができるので、現像剤の回収作業が容易になる。また、この場合には、回収容器に回収された現像剤に対してリサイクル装置等により濃度調整を行うことによって再度当該現像装置に戻すことも可能であるので、非常に経済的である。更に、このように構成すれば、回転体が回転することにより、当該回転体とハウジングの受け部との間に落下した現像剤にせん断力を与えることができるので、コンパクション処理により凝集した現像剤を容易に再分散させることができる。また、回転体の回転駆動に伴って、螺旋状の溝部により現像剤を当該回転体の軸方向の一端に向けて容易に搬送することができるので、上記再分散した状態の現像剤を容易に回収容器に収容することができる。

上記請求項１に記載の現像装置において、前記クリーニングローラの周速度は、前記現像ローラの周速度と略同一であることが好ましい（請求項２）。

このように、クリーニングローラの周速度を現像ローラの周速度と略同一になるように構成することによって、両ローラの当接部分（ニップ領域）において互いの周面同士が擦れ合うのを抑制することができるので、クリーニングローラの回転が現像ローラの回転に対する負荷となるのを抑制することができる。これにより、現像ローラの回転ムラに起因するジッタ等が発生するのを抑制することができる。また、上記構成によれば、クリーニングローラによる現像ローラ上の残留物の除去効率を向上させるという効果も奏する。なお、この効果は、図５および表１に示す実験結果より明らかである。

この発明の請求項３に記載の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、前記請求項１または２に記載の現像装置を用いたことを特徴とする。

この請求項３に記載の画像形成装置では、上記のように、像担持体上の潜像を顕像化する現像手段として、像担持体に対する高い現像性能を有する前記請求項１または２に記載の現像装置を用いたので、高画質の画像を容易に提供することができる。

この発明の現像装置によれば、供給ローラが、現像ローラとの当接部分の一端において当該供給ローラ上の液体現像剤を現像ローラの周面に擦り付けて供給しながら、前記当接部分の他端においてクリーニングローラにより除去されることなく現像ローラ上に残留する絶縁性液体（キャリア液）を当該供給ローラの周面で擦り取ることができるので、残留物が付着していない状態の現像ローラの周面に供給ローラにより新たな液体現像剤を供給することができる。これにより、現像ローラ上に絶縁性液体が残留した状態で供給ローラにより新たな液体現像剤が供給される場合と異なり、容易に、現像ローラ上に液体現像剤の均一な厚みの層を繰り返し形成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を説明するための断面図であり、図２〜図４は、図１に示した現像装置の構成を説明するための断面図および斜視図である。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による現像装置６を備える画像形成装置１の全体構成について説明する。

この画像形成装置１は、図１に示すように、箱型の機器本体１ａを有しており、この機器本体１ａ内に用紙Ｐを貯留する挿脱自在の給紙カセット２１を備えた給紙部２と、この給紙部２の駆動で給紙カセット２１から繰り出された用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する画像転写部３と、この画像転写部３で用紙Ｐに転写された画像に対して定着処理を施す定着部４とが内装されるとともに、前記機器本体１ａの上面に定着部４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部５が設けられることによって構成されている。なお、本実施形態の画像形成装置１は、絶縁性液体（キャリア液）中に現像剤（トナー）を分散させて形成された液体現像剤（液体トナー）を用いて用紙Ｐに画像を形成する、いわゆる湿式画像形成装置である。

前記給紙部２には、給紙カセット２１の図１に示す左上方位置にピックアップローラ２２が設けられ、このピックアップローラ２２の駆動によって給紙カセット２１に貯留されている用紙Ｐが１枚ずつピックアップされて画像転写部３に向けて送り出されるようになっている。

前記画像転写部３は、画像転写ユニット３１と、この画像転写ユニット３１によってその表面にトナー像（顕像）が転写される転写ベルト３６と、この転写ベルト３６上のトナー像を給紙カセット２１から送り込まれた用紙Ｐにさらに転写するための２次転写ローラ３７とを備えている。２次転写ローラ３７は、画像転写ユニット３１の直左位置に設けられている。

前記画像転写ユニット３１は、上流側（図１では右側）から下流側に向けて順次配設されたイエロー用ユニット３１Ｙと、マゼンダ用ユニット３１Ｍと、シアン用ユニット３１Ｃと、ブラック用ユニット３１Ｋとを備えている。各ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃおよび３１Ｋは、機器本体１ａ内における各機器に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。

各ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃおよび３１Ｋには、それぞれの中央位置に像担持体である感光体ドラム３２が配されているとともに、各感光体ドラム３２の図１における右側に現像装置６が設けられている。そして、反時計回りの方向に回転する感光体ドラム３２の周面に現像装置６からトナーが供給され、これによって感光体ドラム３２の周面にトナー像が形成されるようになっている。

また、各感光体ドラム３２の図１における左上位置には感光体ドラム３２周面の残留トナーを除去してクリーニングする感光体クリーニング装置３３が設けられるとともに、感光体クリーニング装置３３の下方位置には感光体ドラム帯電器３４が設けられており、感光体クリーニング装置３３によって清浄化処理された感光体ドラム３２の周面は、新たな帯電処理のために感光体ドラム帯電器３４へ向かうことになる。

そして、感光体ドラム３２の直下位置には、露光装置３５が設けられている。この露光装置３５は、前記感光体ドラム帯電器３４によって一様に帯電された感光体ドラム３２の周面に、図略の画像読取り装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、これによって各感光体ドラム３２の周面に静電潜像が形成されるようになっている。この静電潜像に現像装置６からトナーが供給されることにより、感光体ドラム３２の周面にトナー像が形成され、このトナー像が転写ベルト３６によって搬送されつつある用紙Ｐに転写されるのである。

前記転写ベルト３６は、各ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃおよび３１Ｋの直上位置において、表面側が感光体ドラム３２の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ３６ａおよび従動ローラ３６ｂ間に張設されている。各感光体ドラム３２の直上位置には、転写ベルト３６を介して１次転写ローラ３６ｃがそれぞれ設けられており、転写ベルト３６は、これらの１次転写ローラ３６ｃに押えられることにより、感光体ドラム３２から浮き上がるのが防止されるようになっている。

そして、駆動ローラ３６ａの駆動により転写ベルト３６が時計回りの方向に周回することによって、各感光体ドラム３２上に形成されたトナー画像が、１次転写ローラ３６ｃにより重ね塗り状態で転写ベルト３６の表面に順次転写される。そして、転写ベルト３６の表面に形成されたカラー画像が、２次転写ローラ３７と駆動ローラ３６ａとの間で用紙Ｐに転写され、これによって用紙Ｐにカラーの転写画像が形成されるようになっている。

また、従動ローラ３６ｂの右側には、転写ベルト用クリーニング装置３８が設けられており、用紙Ｐへのトナー像の転写処理後の転写ベルト３６の表面に残留しているトナーが、この転写ベルト用クリーニング装置３８によって取り除かれ、これによって清浄化した転写ベルト３６が感光体ドラム３２へ供給されるようになっている。

前記定着部４は、画像転写部３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される熱ローラ４１と、この熱ローラ４１に対向配置され、周面が熱ローラ４１の周面に押圧当接される加圧ローラ４２とを備えている。

そして、前記画像転写部３で２次転写ローラ３７により用紙Ｐに転写された転写画像は、当該用紙Ｐが熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する際の加熱による定着処理で用紙Ｐに定着される。そして、定着処理の施された用紙Ｐは、排紙部５へ排紙されるようになっている。

次に、図２〜図４を参照して上記画像転写部３の現像装置６の構成について詳細に説明する。

現像装置６は、筐体６ａを有しており、その筐体６ａ内に現像機構部７、トナー供給機構部８およびトナー除去回収機構部９を備えている。

現像機構部７は、現像ローラ７１と、現像ローラ帯電器７２とを含んでいる。現像ローラ７１は、ローラ軸７１ａと、ローラ軸７１ａに同心で一体回転可能に外嵌されたローラ本体７１ｂとにより構成されており、感光体ドラム３２に当接してローラ本体７１ｂ上のトナーを感光体ドラム３２に転写する機能を有している。このローラ本体７１ｂは、導電性のゴム等からなり、トナーの離型性を高めるために表面が樹脂コーティングされている。なお、ローラ本体７１ｂに使用されるゴムの硬度は、約３５度〜約５０度（ＪＩＳ Ａ）が好ましい。

現像ローラ帯電器７２は、現像ローラ７１上の液体トナーにコロトロン方式の放電によるコンパクション処理を施すために設けられている。そして、現像ローラ７１上のコンパクションされたトナーは、感光体ドラム３２上に形成された静電潜像に電気泳動によって現像されるようになっている。

トナー供給機構部８は、現像機構部７の現像ローラ７１に液体トナーを供給する機能を有しており、液体トナー貯留部８１と、汲上げローラ８２と、供給ローラ８３と、ドクターブレード８４と、ブラケット８５とを含んでいる。液体トナー貯留部８１は、筐体６ａの下部に配設されており、液体トナーを貯留可能なようになっている。汲上げローラ８２は、液体トナー貯留部８１から液体トナーを汲み上げてその液体トナーを供給ローラ８３に受け渡すように構成されており、前記液体トナー貯留部８１に部分的に浸漬しながら、その対面側で供給ローラ８３に接触するように配設されている。

供給ローラ８３は、現像ローラ７１に当接して前記現像ローラ７１に所定量の液体トナーを供給可能なように構成されている。すなわち、この供給ローラ８３の周面には、液体トナーを保持可能な複数の凹部（図示せず）が均一に形成されており、ブラケット８５を介して筐体６ａに取り付けられたドクターブレード８４の端部が当接している。このドクターブレード８４は、供給ローラ８３の周面に保持される液体トナーの厚み寸法を所定値に規制するための機能を有している。そして、これらの供給ローラ８３の周面の凹部とドクターブレード８４とにより供給ローラ８３上に保持される液体トナーを所定量に計量し、その後、現像ローラ７１上に前記液体トナーの均一な厚みの薄層として転写するようになっている。

ここで、本実施形態では、供給ローラ８３は、現像ローラ７１の回転方向と同じ方向に回転するように構成されている。すなわち、現像ローラ７１および供給ローラ８３は、両ローラ７１および８３の接触部分（ニップ領域）において周面同士が互いに反対方向に移動することにより摺動するようになっている。

トナー除去回収機構部９は、現像機構部７の現像ローラ７１上に残留する液体トナーを前記現像ローラ７１から除去して回収する機能を有しており、クリーニングローラ９１と、クリーニングブレード９２と、ハウジング９３と、円柱状の回転体９４と、回収容器９５とを含んでいる。なお、クリーニングブレード９２は、本発明の「クリーニング部材」の一例である。クリーニングローラ９１は、現像ローラ７１に当接して前記現像ローラ７１上の残留トナーを電界作用により除去するように構成されている。本実施形態では、このクリーニングローラ９１を現像ローラ７１の周面に約０．５ｍｍのニップ深さで当接させるとともに、クリーニングローラ９１として、ＳＵＳ等の金属製で、その表面粗さ（Ｒｚ）が約１．６μｍ〜約３．２μｍとなるように研磨されたものを用いている。

また、本実施形態では、現像ローラ７１にかかるバイアス（直流電圧）を＋４００Ｖにするとともに、クリーニングローラ９１のバイアスを＋３００Ｖとしている。このように２つのローラ７１および９１間の電位差を約１００Ｖとすることによって、現像ローラ７１による感光体ドラム３２上の静電潜像の顕像処理に与える影響を低減し、かつ、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率を向上することが可能である。

また、クリーニングローラ９１は、前記現像ローラ７１の回転方向と逆の方向に回転するように構成されており、それら両ローラ７１および９１の接触部分における周面同士が同じ方向に移動するようになっている。そして、クリーニングローラ９１の周速度は、現像ローラ７１の周速度と略同一となるように駆動制御されている。このように構成した場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率が最も高くなる。以下、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率に対応するクリーニング効率について行った実験結果について図５および表１を参照して説明する。

上記表１に示すように、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約−１１％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約８９％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約７４．４％であった。また、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約−７％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約９３％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約７２．７％であった。また、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約−３％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約９７％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約８０．５％であった。

そして、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約０％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度と略同一の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約８２．９％であった。また、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約＋４％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約１０４％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約７７．１％であった。また、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約＋７．５％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約１０７．５％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約７１．４％であった。また、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１の周速度率が約＋１２％、つまり、クリーニングローラ９１が現像ローラ７１の周速度の約１１２％の周速度で回転している場合には、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率は約６５．０％であった。

これらのことから、現像ローラ７１およびクリーニングローラ９１の周速度を略同一にした場合に、現像ローラ７１に対するクリーニングローラ９１のクリーニング効率が最も高くなる（約８２．９％）ことが判明した。

クリーニングブレード９２は、クリーニングローラ９１の軸方向に沿って延設されており、前記クリーニングローラ９１上のトナーを除去する機能を有している。このクリーニングブレード９２は、クリーニングローラ９１の軸心よりも下方位置で前記クリーニングローラ９１の周面に当接して当該クリーニングローラ９１上のトナーを掻き取るエッジ部９２ａを有している。そして、クリーニングブレード９２は、このエッジ部９２ａが当該クリーニングブレード９２のうちの下端に位置するような姿勢で、ブラケット９６を介して筐体６ａに取り付けられている。本実施形態では、クリーニングブレード９２は、図３に示すように、エッジ部９２ａを左下方に向けた状態で、反時計回りに回転するクリーニングローラ９１の周面のうち軸心の右下部位に当接している。なお、クリーニングブレード９２として、約２．４ｍｍの厚みと約７７度のゴム硬度とを有するウレタンゴムからなるものを使用し、前記クリーニングブレード９２を撓みが約１ｍｍで、圧接角度が約３０度の条件でクリーニングローラ９１の周面に当接させている。

ハウジング９３は、前記クリーニングブレード９２のエッジ部９２ａの略直下位置に配設されており、その上端面に横断面半円弧状（樋状）の受け部９３ａを有している。この受け部９３ａは、クリーニングブレード９２のエッジ部９２ａによりクリーニングローラ９１の周面から掻き取られて鉛直下方に自重落下したトナーを一時的に貯留するトナー貯留空間として機能するようになっている。

回転体９４は、上記ハウジング９３の受け部９３ａ内に回転可能な状態で、かつ、当該回転体９４の周面が前記受け部９３ａの内面と僅かな隙間を有して対向する状態で収容されている。この回転体９４は、その周面に螺旋状に形成された溝部９４ａを有している。そして、回転体９４が図３では時計回りの方向に回転することにより、ハウジング９３の受け部９３ａ内のトナーが前記溝部９４ａの回転移動に伴って当該回転体９４の軸方向に沿う所定方向（図４では右手前方向）に向かって搬送されるようになっている。

回収容器９５は、回転体９４により搬送されたトナーを収容するために設けられており、本実施形態では、ハウジング９３の前記トナーの搬送方向下流側に設けられている。

上記構成の現像装置６では、液体トナー貯留部８１に貯留されている液体トナーが汲上げローラ８２により汲み上げられて供給ローラ８３に転写され、供給ローラ８３の周面でドクターブレード８４により所定量に計量された後、供給ローラ８３と現像ローラ７１とのニップ領域の一端（現像ローラ７１を基準とした場合の出口側の端部）において、それらローラ７１および８３の周面同士が摺動により供給ローラ８３上から現像ローラ７１上に均一な厚さの薄層として転写（供給）される。

そして、現像ローラ７１上に供給された液体トナーは、現像ローラ帯電器７２によりコンパクション処理を施され、感光体ドラム３２上の静電潜像に現像される。しかしながら、この現像効率が１００％ではないことから、現像処理済の当該現像ローラ７１の周面には現像されなかったトナーが残留している。

この現像ローラ７１上の残留トナーは、現像ローラ７１に当接するクリーニングローラ９１により除去されるが、クリーニングローラ９１による除去手段として電界作用を利用しているため、前記クリーニングローラ９１は、液体トナー中のトナー成分を効率良く除去可能である一方、液体トナー中の絶縁性のキャリア液を除去するのが比較的困難である。これにより、当該クリーニングローラ９１による除去処理後の現像ローラ７１の周面には、少なくともキャリア液が残留することとなる。

ここで、本実施形態では、供給ローラ８３が現像ローラ７１と同じ方向に回転するので、現像ローラ７１上に残留しているキャリア液が、現像ローラ７１と供給ローラ８３とのニップ領域の他端（現像ローラ７１を基準とした場合の入口側の端部）において、それらローラ７１および８３の周面同士の摺動により供給ローラ８３の周面に擦り付けられて受け渡される。

一方、現像ローラ７１上から電界作用によりクリーニングローラ９１上に移動したトナーは、当該クリーニングローラ９１に当接するクリーニングブレード９２によりさらに除去される。そして、クリーニングブレード９２のエッジ部９２ａによりクリーニングローラ９１の周面から掻き取られたトナーは、その自重により鉛直下方に向かって落下し、ハウジング９３の受け部９３ａと回転体９４との隙間に入り込む。そして、ハウジング９３の受け部９３ａ内で回転体９４が回転することにより前記トナーにせん断力が加えられて再分散される。これにより、再分散したトナーは、回転体９４の溝部９４ａにより軸方向に沿って搬送され、ハウジング９３に設けられた回収容器９５内に収容される。この後、図略のリサイクル装置によって絶縁性液体（キャリア液）と混合されて濃度調整されることにより、再利用可能な液体トナーとなる。

本実施形態では、上記のように、現像ローラ７１に当接して前記現像ローラ７１に所定量の液体トナーを供給する供給ローラ８３を、前記現像ローラ７１の回転方向と同じ方向に回転するように構成することによって、両ローラ７１および８３の当接部分（ニップ領域）において互いの周面同士を摺動させることができるので、供給ローラ８３が、現像ローラ７１との当接部分の出口側の端部において当該供給ローラ８３上の液体トナーを現像ローラ７１の周面に擦り付けて供給しながら、前記当接部分の入口側の端部においてクリーニングローラ９１により除去されることなく現像ローラ７１上に残留する絶縁性液体（キャリア液）を当該供給ローラ８３の周面で擦り取ることができる。これにより、残留物が付着していない状態の現像ローラ７１の周面に供給ローラ８３により新たな液体トナーを供給することができるので、現像ローラ７１上に残留物が付着した状態で供給ローラ８３により新たな液体トナーが供給される場合と異なり、容易に、現像ローラ７１上に液体トナーの均一な厚みの層を繰り返し形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クリーニングローラ９１の周速度を現像ローラ７１の周速度と略同一になるように構成することによって、両ローラ７１および９１の当接部分において互いの周面同士が擦れ合うのを抑制することができるので、クリーニングローラ９１の回転が現像ローラ７１の回転に対する負荷となるのを抑制することができる。これにより、現像ローラ７１の回転ムラに起因するジッタ等が発生するのを抑制することができる。また、この場合には、上述した実験結果（図５および表１参照）から、クリーニングローラ９１による現像ローラ７１上の残留物の除去効率を向上することができるという効果も奏する。

また、本実施形態では、上記のように、クリーニングブレード９２を、そのエッジ部９２ａが当該クリーニングブレード９２のうちの下端に位置するような姿勢で、反時計回りに回転するクリーニングローラ９１の軸心よりも下方の位置に当接させるように構成したので、エッジ部９２ａによりクリーニングローラ９１の周面から掻き取られたトナーがその自重で自ずと鉛直下方に落下する。これにより、例えば図６に示すように、クリーニングブレード１９２を、そのエッジ部１９２ａが当該クリーニングブレード１９２のうちの上端に位置するような姿勢で、時計回りに回転するクリーニングローラ９１の軸心よりも上方の位置に当接させた場合に生じる、クリーニングローラ９１から離脱したトナーＴがクリーニングブレード１９２のエッジ部１９２ａに堆積して次第に固着するという不都合を回避することができる。したがって、エッジ部９２ａにトナーが固着することに起因するクリーニングブレード９２のクリーニング効率の低下を抑制することができるので、クリーニングローラ９１の現像ローラ７１上の残留トナーに対するクリーニング能力が低下するのを抑制することができる。以上のことから、現像ローラ７１上にトナー等の残留物が付着した状態で供給ローラ８３により新たな液体トナーが供給されるのを抑制することができるので、より容易に、現像ローラ７１上に液体トナーの均一な厚みの層を繰り返し形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、クリーニングブレード９２のエッジ部９２ａの略直下位置にハウジング９３、回転体９４および回収容器９５からなるトナーの回収機構を設けることによって、クリーニングブレード９２のエッジ部９２ａによりクリーニングローラ９１から掻き取られて落下したトナーを、回転体９４により搬送して回収容器９５内に収容することができるので、トナーの回収作業が容易になる。また、この場合には、回収容器９５に回収されたトナーに対してリサイクル装置等により濃度調整を行うことによって再度当該現像装置６に戻すことも可能であるので、非常に経済的である。

また、本実施形態では、上記のように、周面に螺旋状の溝部９４ａが形成された円柱状の回転体９４を回転可能に支持しながら収容する断面略半円弧状の受け部９３ａをハウジング９３に設けることによって、回転体９４が回転することにより、当該回転体９４とハウジング９３の受け部９３ａとの隙間に落下したトナーにせん断力を与えることができるので、コンパクション処理により凝集したトナーを容易に再分散させることができる。また、回転体９４の回転駆動に伴って、螺旋状の溝部９４ａによりトナーを当該回転体９４の軸方向の一端に向けて容易に搬送することができるので、上記再分散した状態のトナーを容易に回収容器９５に収容することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ハウジング９３の受け部９３ａに螺旋状の溝部９４ａを有する回転体９４を配設して、その回転体９４を回転駆動することにより受け部９３ａ内のトナーを搬送するように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、フィーダ軸とスパイラルフィンとにより構成されるスクリューフィーダをハウジング９３の受け部９３ａに設け、そのスクリューフィーダを所定方向に回転させることにより受け部９３ａ内のトナーを搬送するように構成してもよい。

また、上記実施形態によるクリーニングローラ９１上のトナーを除去回収するように構成されたクリーニングブレード９２、ハウジング９３、回転体９４および回収容器９５からなる一連の機構を、感光体ドラム３２に対する感光体クリーニング装置３３や、転写ベルト３６に対する転写ベルトクリーニング装置３８にも適用可能である。

本発明の一実施形態による現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を説明するための断面図である。 図１に示した現像装置の構成を説明するための断面図である。 図２に示した現像装置の現像機構部およびトナー除去回収機構部の拡大断面図である。 図２に示した現像装置のトナー除去回収機構部の斜視図である。 現像ローラに対するクリーニングローラの周速度率とクリーニング効率との関係を説明するための相関図である。 クリーニングブレードのエッジ部付近にトナーが固着した状態を示した概略図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
６ 現像装置（現像手段）
３２ 感光体ドラム（像担持体）
３５ 露光装置（潜像形成手段）
３６ 転写ベルト（転写材）
３６ｃ １次転写ローラ（転写手段）
７１ 現像ローラ
８３ 供給ローラ
９１ クリーニングローラ
９２ クリーニングブレード（クリーニング部材）
９２ａ エッジ部
９３ ハウジング
９３ａ 受け部
９４ 回転体（搬送部材）
９４ａ 溝部
９５ 回収容器

Claims (3)

1. 像担持体に当接し、絶縁性液体中に現像剤を分散させて形成される液体現像剤を担持する現像ローラと、
   前記現像ローラに当接して前記現像ローラに所定量の前記液体現像剤を供給する供給ローラと、
   前記現像ローラに当接して前記現像ローラ上に残留する液体現像剤のうちの少なくとも現像剤を電界作用により除去するクリーニングローラと
   を備え、
   前記現像ローラおよび前記クリーニングローラは、互いに逆方向に回転するとともに、
   前記現像ローラおよび前記供給ローラは、互いに同方向に回転し、
   前記クリーニングローラは、前記像担持体と前記現像ローラとの当接位置よりも前記現像ローラの回転方向下流側であって、前記現像ローラと前記供給ローラとの当接位置よりも前記現像ローラの回転方向上流側の位置で、前記現像ローラに当接し、
   前記クリーニングローラ上の現像剤を除去するクリーニング部材をさらに備え、
   前記クリーニング部材は、前記クリーニングローラの軸方向に沿って延設されるとともに前記クリーニングローラに当接して前記クリーニングローラ上の現像剤を掻き取るエッジ部を含み、
   前記エッジ部は、当該エッジ部により前記クリーニングローラから掻き取られた現像剤がその自重で鉛直下方に落下するように、前記クリーニングローラの軸心よりも下方の位置で前記クリーニングローラに当接し、
   前記クリーニング部材のエッジ部により前記クリーニングローラ上から除去された現像剤を回収する現像剤回収手段をさらに備え、
   前記現像剤回収手段は、
   前記エッジ部の略直下位置に配設されるハウジングと、
   前記ハウジングに支持されるとともに、前記エッジ部により前記クリーニングローラから掻き取られて落下した現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の前記現像剤の搬送方向下流側に設けられた回収容器と、を含み、
   前記搬送部材は、周面に螺旋状の溝部が形成された円柱状の回転体を含み、
   前記ハウジングは、前記回転体を回転可能に支持しながら収容する樋状の受け部を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記クリーニングローラの周速度は、前記現像ローラの周速度と略同一であることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
3. 像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記現像手段として、前記請求項１または２に記載の現像装置を用いたことを特徴とする、画像形成装置。
   

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