(57)【要約】【課題】残留液体現像剤に起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１の液体現像装置５０は、感光体ドラム２１表面に形成した静電潜像を液体現像剤Ｄで現像する現像ローラ５２、及びこの現像ローラ５２に液体現像剤Ｄを供給する供給ローラ５７を備える。供給ローラ５７は、現像ローラ５２と接触するとともに、現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面とは異なる方向に移動する向きに回転する。これにより、現像ローラ５２と供給ローラ５７との接触箇所において、現像ローラ５２表面に新しい液体現像剤Ｄを供給しつつ、現像後の残留液体現像剤Ｄ、特に絶縁性液体の溶媒であるキャリア液ＣＬを、供給ローラ５７を利用して掻き取るようにして除去し、回収することができる。【選択図】図３
2007232824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に形成した静電潜像に、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、この現像剤担持体に液体現像剤を供給する供給ローラと、現像後、現像剤担持体表面をクリーニングするクリーニング部材とを備えた液体現像装置において、
前記供給ローラは、前記現像剤担持体と接触するとともに、現像剤担持体との接触箇所における表面が、現像剤担持体表面とは異なる方向に移動する向きに回転することを特徴とする液体現像装置。
【請求項２】
前記供給ローラは、前記現像剤担持体との接触箇所における表面が現像剤担持体表面と異なる方向に移動する向きに、現像剤担持体の回転速度とは異なる回転速度で回転することを特徴とする請求項１に記載の液体現像装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体表面の前記クリーニング部材として、現像剤担持体と前記供給ローラとの接触箇所の、現像剤担持体回転方向上流側に、ブラシローラを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体現像装置。
【請求項４】
使用する液体現像剤の粘度が、室温２０°Ｃの環境下、回転速度２０００回転／秒の回転式粘度測定法において５０ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の液体現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液体現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な液体現像装置に関する。また、この液体現像装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通する時に、用紙に転写される。
【０００３】
静電潜像を現像する方法としては、乾式現像方式と、湿式現像方式とが存在する。このうち湿式現像方式では、液体現像剤が使用される。液体現像剤は、絶縁性液体、すなわち電気的に中性の溶媒であるキャリア液に、トナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。そして、湿式画像形成装置は、液体現像装置を搭載しており、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、液体現像装置の現像剤担持体である現像ローラから供給する液体現像剤によって現像する。
【０００４】
このような液体現像剤を用いた画像形成装置においては、現像後、多量の液体現像剤が現像ローラ表面に付着したまま残留してしまうことがある。この現像ローラ表面に付着した残留液体現像剤は、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、現像ローラ表面にクリーニングローラを押し付けることによって残留液体現像剤を移動させて回収する方法や、現像ローラ表面にクリーニングブレードを接触させて残留液体現像剤を掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。
【０００５】
しかしながら、クリーニングローラやクリーニングブレード等のように、クリーニング部材を現像ローラに強く押し付けて残留液体現像剤を移動させたり、掻き取ったりする方法では、液体現像剤が堆積した箇所に意図しない大きな圧力が掛かる恐れがある。また、特に比較的高い粘度を有する液体現像剤の場合には、高速で回転する現像ローラ表面にクリーニング部材を接触させると、ダイラタンシー（ｄｉｌａｔａｎｃｙ）と呼ばれる現象が生じることがある。ダイラタンシーとは、ゆっくりと傾ける等すると液体のように自由に流れるが、箸等で急激に攪拌すると極めて硬くなるという現象である。これらの理由により、キャリア液中のトナー粒子を、却って現像ローラ表面に凝集、固化させてしまう可能性がある。
【０００６】
現像ローラ表面における残留液体現像剤の固化は、その後の画像形成への悪影響に加えて、現像剤の再利用に対しても悪影響を及ぼす。一般的に液体現像装置においては、現像後に現像ローラに残留する液体現像剤の量が非常に多く、これをそのまま廃棄することはランニングコストの面から非常に不経済である。したがって、現像ローラ表面のクリーニングによって回収した残留液体現像剤を再利用することが、その後の画像形成のために現像ローラ表面を好適な状態に維持するのとともに重要な課題となっている。したがって、現像ローラ表面の残留液体現像剤のクリーニング過程において、クリーニング性能を安定的に発揮しつつ、現像剤を再利用可能な状態で高効率に回収することが望まれる。
【０００７】
そこで、そのような課題を解決すべく、クリーニングローラやクリーニングブレード等のようにクリーニング部材を現像ローラに強く押し付けることなく、現像ローラ表面の残留液体現像剤を除去する方法が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された液体現像装置は、現像ローラ表面に付着した残留液体現像剤をクリーニングするために、ブラシローラを備え、このブラシローラにより現像ローラ表面をクリーニングするようにしている。
【特許文献１】特開平１０−３０１３９８号公報（第４−５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された液体現像装置のように、ブラシローラを用いて現像ローラ表面に付着した残留液体現像剤をクリーニングすると、キャリア液中のトナー粒子を効率的に除去することが可能であり、現像ローラ表面で凝集、固化することを防止できる。しかしながら、ブラシローラでは、キャリア液を回収することは困難である。この液体現像装置のように、現像ローラの一部が常時液体現像剤貯留部（現像剤タンク）に浸かっている構成であれば特に問題はないが、現像ローラが液体現像剤貯留部から離れている構成の場合、現像剤の再利用性が損なわれ、ランニングコストが増大する恐れがある。また、現像が終わった後のキャリア液の回収率が低下すると、続いて現像ローラに液体現像剤を供給する供給ローラの箇所にまでそのキャリア液が到達することになる。その結果、現像ローラ表面のキャリア液の量が異常に多くなり、その後の現像ローラへの液体現像剤の供給に悪影響を及ぼし、静電潜像の現像に不具合が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、像担持体表面に形成した静電潜像を液体現像剤で現像する液体現像装置において、現像後、現像剤担持体表面に付着した残留液体現像剤に対して好適なクリーニングを遂行し、残留液体現像剤に起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ現像剤を、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置を提供することを目的とする。また、このような液体現像装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体表面に形成した静電潜像に、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、この現像剤担持体に液体現像剤を供給する供給ローラと、現像後、現像剤担持体表面をクリーニングするクリーニング部材とを備えた液体現像装置において、前記供給ローラは、前記現像剤担持体と接触するとともに、現像剤担持体との接触箇所における表面が、現像剤担持体表面とは異なる方向に移動する向きに回転することとした。
【００１１】
また、上記構成の液体現像装置において、前記供給ローラは、前記現像剤担持体との接触箇所における表面が現像剤担持体表面と異なる方向に移動する向きに、現像剤担持体の回転速度とは異なる回転速度で回転することとした。
【００１２】
また、上記構成の液体現像装置において、前記現像剤担持体表面の前記クリーニング部材として、現像剤担持体と前記供給ローラとの接触箇所の、現像剤担持体回転方向上流側に、ブラシローラを備えることとした。
【００１３】
また、上記構成の液体現像装置において、使用する液体現像剤の粘度が、室温２０°Ｃの環境下、回転速度２０００回転／秒の回転式粘度測定法において５０ｍＰａ・ｓ以上であることとした。
【００１４】
また本発明では、上記液体現像装置を画像形成装置に搭載することとした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構成によれば、像担持体表面に形成した静電潜像を液体現像剤で現像する液体現像装置において、現像剤担持体に液体現像剤を供給する供給ローラは、現像剤担持体と接触するとともに、現像剤担持体との接触箇所における表面が、現像剤担持体表面とは異なる方向に移動する向きに回転することとしたので、現像剤担持体と供給ローラとの接触箇所において、現像剤担持体表面に新しい液体現像剤を供給しつつ、現像後の残留液体現像剤、特に絶縁性液体の溶媒であるキャリア液を、供給ローラを利用して掻き取るようにして除去し、回収することができる。これにより、現像後、現像剤担持体表面に付着した残留液体現像剤に対して好適なクリーニングを遂行することができ、残留液体現像剤に起因する画像不良の発生を防止することが可能である。且つ現像剤を、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置を得ることができる。
【００１６】
また、供給ローラは、現像剤担持体との接触箇所における表面が現像剤担持体表面と異なる方向に移動する向きに、現像剤担持体の回転速度とは異なる回転速度で回転することとしたので、現像剤担持体と供給ローラとの回転速度の差により、これらの部材の接触箇所において、双方の表面間に適度な摩擦力を発生させることができる。これにより、現像剤担持体表面に付着した残留液体現像剤を除去する作用が向上する。したがって、現像剤担持体表面に対して、一層効果的なクリーニングを遂行することが可能となる。
【００１７】
また、現像剤担持体表面のクリーニング部材として、現像剤担持体と供給ローラとの接触箇所の、現像剤担持体回転方向上流側に、ブラシローラを備えることとしたので、液体現像剤のうち、キャリア液中のトナー粒子を効率的に除去することが可能であり、現像剤担持体表面で凝集、固化することを防止できる。これにより、供給ローラによるキャリア液のクリーニング、回収に加えて、ブラシローラによるトナー粒子のクリーニング、回収も確実に実行することが可能となる。したがって、現像剤担持体表面に対して、さらにクリーニング性能を向上させることができるのとともに、液体現像剤の再利用性を高め、より一層低ランニングコストで液体現像装置を稼働させることが可能となる。
【００１８】
また、使用する液体現像剤の粘度が、室温２０°Ｃの環境下、回転速度２０００回転／秒の回転式粘度測定法において５０ｍＰａ・ｓ以上であることとしたので、比較的高い粘度を有する液体現像剤の場合に発生し易いダイラタンシーに対応して、本発明の構成により、キャリア液中のトナー粒子が現像剤担持体表面で凝集、固化することを防止しつつ、液体現像剤を効率的に除去することが可能である。したがって、液体現像剤の粘度に関わらず、現像剤担持体表面に付着した残留液体現像剤に対して好適なクリーニングを遂行し、残留液体現像剤に起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ現像剤を、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置を得ることができる。
【００１９】
また本発明では、上記液体現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、液体現像装置における現像剤担持体表面の残留液体現像剤に起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ現像剤を、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
【００２１】
最初に、本発明の実施形態に係る液体現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像形成動作の概略を説明する。図１は画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。
【００２３】
本体２の内部であって、用紙カセット３の左方には、用紙搬送部４が備えられている。用紙カセット３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部４により本体２の側面に沿って垂直上方に搬送され、二次転写部４０に到達する。
【００２４】
用紙カセット３上方であって、本体２の上下方向略中央部には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。
【００２５】
４箇所の画像形成部２０は、図１に示すように、中間転写ベルト８の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４箇所の画像形成部２０とは、上流側から順に、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。
【００２６】
これらの画像形成部２０は、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を用いてトナー像を形成するものであり、後述する液体現像剤補給装置により現像剤が各画像形成部２０に補給される。そして、画像形成部２０では、外部コンピュータ（図示せず）から受信した文字や図形、模様等の画像データに基づいて静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００２７】
各画像形成部２０の上方には、中間転写ベルト８を隔てて、一次転写ローラ３１が設けられた一次転写部３０が備えられている。一次転写ローラ３１は、図１において上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト８を介して画像形成部２０に圧接して一次転写ニップ部を形成し、また離間する。この一次転写ニップ部において、画像形成部２０で形成されたトナー像が中間転写ベルト８表面に転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に順次転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部４０が配置されている。二次転写部４０は、二次転写ローラ４１を備えている。中間転写ベルト８表面のトナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
【００２９】
二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留するトナーは、中間転写ベルト８に対してシアン用画像形成部２０Ｃの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によってクリーニング、回収される。
【００３０】
二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。定着部１０から排出された用紙Ｐは、本体２の上面に備えられた用紙排出部１１に排出される。用紙排出部１１は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。
【００３１】
続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。また、図２中の破線矢印は、各回転部材の回転方向を示す。
【００３２】
図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、露光装置２３、液体現像装置５０、ドラム用クリーニング装置９０、及び除電装置２４が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置５０とドラム用クリーニング装置９０との間に設けられている。
【００３３】
感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンを設けた無機感光体のドラムであって、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。
【００３４】
帯電装置２２は、その内部に、感光体ドラム２１に所定の圧力で圧接する帯電ローラ（図示せず）を備えている。この帯電ローラは、感光体ドラム２１の回転に従って回転し、感光体ドラム２１の表面を所定の極性及び電位で一様に帯電させる。
【００３５】
露光装置２３は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、帯電装置２２の下流側に配置されている。露光装置２３は、帯電装置２２によってその表面が一様に帯電した感光体ドラム２１に、外部コンピュータから受信した画像データに基づいて光を照射することにより、照射部分の電位を光減衰させて原稿画像の静電潜像を形成する。露光装置２３としては、ＬＰＨ（ＬＥＤ  ＰＲＩＮＴ  ＨＥＡＤ）や、ＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）等を用いることができる。
【００３６】
液体現像装置５０は、前述のように、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を用いてトナー像を形成するものである。液体現像装置５０には、そのハウジング５１の内部であって感光体ドラム２１の近傍に、現像剤担持体である現像ローラ５２が設けられている。現像ローラ５２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される。この現像ローラ５２により、トナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。なお、この液体現像装置５０の詳細な構成については後述する。
【００３７】
一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、図示しないアームに支持され、図２において上下方向に移動可能である。一次転写ローラ３１は所定のタイミングで下方に移動して中間転写ベルト８に接触し、これに従って中間転写ベルト８が押し下げられて感光体ドラム２１に接触して一次転写ニップ部が形成される。一次転写ローラ３１が上方に移動すると、中間転写ベルト８は感光体ドラム２１から離間する。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、必要に応じて一次転写バイアスが印加される。
【００３８】
ドラム用クリーニング装置９０は、そのハウジング９１の内部に、クリーニング部材であるクリーニングローラ９２、クリーニングブレード９３、及び排出スクリュー９４を備えている。クリーニングローラ９２、及びクリーニングブレード９３は、感光体ドラム２１に接触するように設けられ、感光体ドラム２１表面のトナー像が中間転写ベルト８に一次転写された後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、重力の作用や、クリーニングローラ９２の回転に従って排出スクリュー９４の方へと送られ、排出スクリュー９４によりハウジング９１の外部へと搬送される。
【００３９】
除電装置２４は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、ドラム用クリーニング装置９０のさらに下流側に配置されている。除電装置２４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）の除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去する。ＬＥＤの代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。
【００４０】
続いて、本発明の液体現像装置５０の構成、及び現像動作について、図２に加えて、図３を用いて詳細に説明する。図３は、液体現像装置の現像ローラ及び供給ローラ周辺を示す垂直断面部分拡大図である。図３中の破線矢印は、各回転部材の回転方向を示す。
【００４１】
ここで、液体現像装置５０の説明に先立って、この液体現像装置５０に液体現像剤を補給する液体現像剤補給装置の構成について、図２に加えて、図４を用いて説明する。図４は、液体現像剤補給装置の構成図である。
【００４２】
液体現像装置５０で使用される液体現像剤は、非極性の絶縁性液体であるキャリア液の中に、プラスに帯電する微細な樹脂からなるトナー粒子（粒径約１μｍ）を分散、混濁させたものである。静電潜像の現像に利用される、このような液体現像剤は、トナー液とキャリア液との２つの液体を混合して濃度調整することにより構成される。トナー液とは、液体現像剤を濃縮してトナー粒子の濃度を高めた液体である。キャリア液とは、シリコンオイル等からなる電気的中性の非極性の溶媒である。
【００４３】
なお、液体現像剤の粘度は、回転式粘度測定法を採用したアントンパール社製粘弾性測定装置（Ｐｈｙｓｉｃａ  ＭＣＲ−３０１）により、室温２０°Ｃの環境下、回転速度２０００回転／秒において、５０ｍＰａ・ｓ以上である。
【００４４】
図４に示すように、液体現像剤補給装置７０は、キャリア液コンテナ７１、４台のトナー液コンテナ７２、及び複数のパイプによって構成されている。４台のトナー液コンテナ７２とは、シアン用のトナー液コンテナ７２Ｃ、マゼンタ用のトナー液コンテナ７２Ｍ、イエロー用のトナー液コンテナ７２Ｙ、及びブラック用のトナー液コンテナ７２Ｂである。なお、４色のトナー液の補給経路は構造が共通するので、共通する部材には同一の符号を付し、図４中、及び以下の説明において特に限定する必要がある場合を除き、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００４５】
キャリア液コンテナ７１には、キャリア液ＣＬが貯留され、パイプ７３が接続されている。パイプ７３は、キャリア液コンテナ７１の近傍で４本に分岐し、その各々の下流端が４箇所の各画像形成部２０の液体現像装置５０の現像剤タンク６１に接続している。パイプ７３の分岐箇所の下流には、液量を調節するためのポンプ７４が設けられている。
【００４６】
４台のトナー液コンテナ７２には、各々、各色のトナー液ＴＬが貯留されている。また、トナー液コンテナ７２には、トナー液ＴＬの濃度を一様にして沈殿等を防止するための攪拌ローター７５が設けられ、パイプ７６が接続されている。パイプ７６の下流端は、液体現像装置５０の現像剤タンク６１に接続している。パイプ７６の途中には、液量を調節するためのポンプ７７が設けられている。
【００４７】
現像剤タンク６１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度は、図２に示すトナー濃度センサ７８により検知されている。例えばトナー濃度センサ７８がトナー濃度低下を検知した時、図４に示すポンプ７７を駆動して、トナー液ＴＬをトナー液コンテナ７２からパイプ７６を通して圧送、現像剤タンク６１に補給する。また、必要に応じてポンプ７４を駆動し、キャリア液ＣＬもキャリア液コンテナ７１からパイプ７３を通して補給し、現像剤タンク６１内の液体現像剤Ｄと混合して適正な濃度に調整、維持する。
【００４８】
現像剤タンク６１内の液体現像剤Ｄの液位は、図２に示す液位センサ７９により検知されている。液位センサ７９が液位低下を検知した時、図４に示すポンプ７４及びポンプ７７を駆動し、パイプ７３及びパイプ７６を通してキャリア液ＣＬとトナー液ＴＬとを現像剤タンク６１に補給する。そして、現像剤タンク６１内の液体現像剤Ｄと混合して適正な濃度に調整しつつ、適正な液位を維持する。
【００４９】
一方、各画像形成部２０のドラム用クリーニング装置９０は、液体現像装置５０の現像剤タンク６１とパイプ８０で接続されている。ドラム用クリーニング装置９０によって感光体ドラム２１表面から掻き取られた残留トナー（トナー粒子）は、パイプ８０を通して現像剤タンク６１に戻される。
【００５０】
また、図４に示すベルト用クリーニング装置９は、廃液タンク８１とパイプ８２で接続されている。ベルト用クリーニング装置９によって中間転写ベルト８表面から掻き取られた残留トナーは、パイプ８２を通して廃液タンク８１に送られる。
【００５１】
そして、図２に示すように、液体現像装置５０は、そのハウジング５１の内部に、現像ローラ５２、クリーニング部材であるブラシローラ５３、回収ローラ５４、スクレーパ５５、回収タンク５６、供給ローラ５７、ドクタブレード５８、汲み上げローラ５９、攪拌スクリュー６０、及び現像剤タンク６１を備えている。
【００５２】
液体現像剤Ｄは、先に説明した液体現像剤補給装置７０によって補給され、液体現像装置５０の最下部に設けられた現像剤タンク６１に貯留されている。この現像剤タンク６１内には、液体現像剤Ｄに浸かる形で、２本の攪拌スクリュー６０が設けられている。液体現像剤Ｄは、濃度を一様にして沈殿等を防止するために、攪拌スクリュー６０によって適宜攪拌、循環されている。
【００５３】
攪拌スクリュー６０の上方には、汲み上げローラ５９が設けられている。汲み上げローラ５９は、その一部が液体現像剤Ｄに浸かる形で配置されている。そして、汲み上げローラ５９は、現像剤タンク６０内の液体現像剤Ｄを汲み上げ、その上方に配置された供給ローラ５７に受け渡す役目を果たす。
【００５４】
供給ローラ５７は、現像剤担持体である現像ローラ５２のすぐ下方に配置され、現像ローラ５２に接触するように設けられている。供給ローラ５７は、現像ローラ５２との接触箇所に対してその回転方向上流側に、ドクタブレード５８を接触させて備えている。このドクタブレード５８により、供給ローラ５７は、汲み上げローラ５９から受け取った液体現像剤Ｄを、その表面で均一にして現像ローラ５２に供給する。
【００５５】
現像ローラ５２は、感光体ドラム２１の近傍に設けられ、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性であってプラスの現像バイアスが印加される。これにより、現像ローラ５２表面の液体現像剤Ｄ中に分散するトナー粒子は、プラスに帯電せしめられ、感光体ドラム２１表面の静電潜像の、露光装置２３によって光減衰された箇所に移動せしめられる。このようにして、現像ローラ５２は、供給ローラ５７で供給された液体現像剤Ｄにより、感光体ドラム２１表面の静電潜像をトナー像に現像する。
【００５６】
現像後、現像ローラ５２表面には、現像に使用されなかったトナー粒子を含有する液体現像剤Ｄが残留する。
【００５７】
現像ローラ５２は、図３に示すように、感光体ドラム２１と近接する箇所に対してその回転方向下流側に、すなわち供給ローラ５７との接触箇所に対してその回転方向上流側に、クリーニング部材であるブラシローラ５３を接触させて備えている。このブラシローラ５３には、液体現像剤Ｄ中に分散するトナー粒子の帯電極性と逆極性であってマイナスのクリーニングバイアスが印加される。これにより、ブラシローラ５３は、現像ローラ５２表面に残留する液体現像剤Ｄに対して、トナー粒子をクリーニングする。
【００５８】
なお、ブラシローラ５３のブラシの材料としては、ナイロン、ポリエステル、アクリル、レーヨン等の各種合成樹脂繊維が用いられる。ただし、液体現像剤Ｄのキャリア液ＣＬと化学的に親和性ある材料は、ヤング率が変化する恐れがあるので避けることが望ましい。例えば、アイソパー等のパラフィン系の溶媒に対して、ポリオレフィンやポリエチレン系の繊維は膨潤するため好ましくない。ブラシ繊維の断面形状としては、円形の他、扁平な形状等も用いられる。ブラシ繊維への導電性の付与については、内部に抵抗調整剤を混練して紡糸したり、表面に導電剤を付着処理したりすることで達成される。ブラシ繊維のヤング率は、液体現像剤Ｄの粘度の上昇とともに高く設定することが好ましい。
【００５９】
また、ブラシローラ５３は、現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに、現像ローラ５２の回転速度とは異なる回転速度で回転する。ブラシローラ５３の回転速度は、現像ローラ５２の回転速度の１．１倍〜２．０倍程度が好ましい。
【００６０】
ブラシローラ５３の近傍には、図３に示すように、ブラシローラ５３に接触して回収ローラ５４が配置されている。この回収ローラ５４には、トナー粒子の帯電極性と逆極性であってマイナスの、ブラシローラ５３とは電位差が異なる回収バイアスが印加される。これにより、回収ローラ５４は、ブラシローラ５３表面のトナー粒子を回収できる。
【００６１】
回収ローラ５４は、ブラシローラ５３との接触箇所に対してその回転方向下流側に、スクレーパ５５を接触させて備えている。現像ローラ５２、さらにブラシローラ５３表面から回収したトナー粒子は、このスクレーパ５５によって回収ローラ５４表面から掻き取られ、回収タンク５６に回収される。回収タンク５６内の回収トナー粒子は、図示しないパイプを通して現像剤タンク６１に戻される。
【００６２】
なお、上記構成要素のうち、供給ローラ５７は、図３に示すように、現像剤担持体である現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに回転する。すなわち現像ローラ５２と供給ローラ５７は、図３において双方とも時計方向に回転する。
【００６３】
これにより、現像ローラ５２と供給ローラ５７との接触箇所において、図３に示す領域Ａで現像ローラ５２表面に新しい液体現像剤Ｄを供給しつつ、現像後の残留液体現像剤Ｄ、特に絶縁性液体の溶媒であるキャリア液ＣＬを、図３に示す領域Ｂで供給ローラ５７を利用して掻き取るようにして除去し、回収することができる。供給ローラ５７で回収したキャリア液ＣＬは、そのまま次に供給される液体現像剤Ｄとして利用されるか、或いは供給ローラ５７及び汲み上げローラ５９を伝って現像剤タンク６１に戻される。
【００６４】
したがって、現像後、現像ローラ５２表面に付着した残留液体現像剤Ｄに対して好適なクリーニングを遂行することができ、残留液体現像剤Ｄに起因する画像不良の発生を防止することが可能である。且つ液体現像剤Ｄを、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置５０を得ることができる。
【００６５】
また、供給ローラ５７は、現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに、現像ローラ５２の回転速度とは異なる回転速度で回転する。
【００６６】
これにより、現像ローラ５２と供給ローラとの回転速度の差により、これらの部材の接触箇所において、双方の表面間に適度な摩擦力を発生させることができる。したがって、現像ローラ５２表面に付着した残留液体現像剤Ｄを除去する作用が向上する。その結果、現像ローラ５２表面に対して、一層効果的なクリーニングを遂行することが可能となる。
【００６７】
そして、現像ローラ５２表面のクリーニング部材として、現像ローラ５２と供給ローラとの接触箇所の、現像ローラ５２回転方向上流側に、ブラシローラ５３を備えたので、液体現像剤Ｄのうち、キャリア液ＣＬ中のトナー粒子を効率的に除去することが可能であり、現像ローラ５２表面で凝集、固化することを防止できる。これにより、供給ローラ５７によるキャリア液ＣＬのクリーニング、回収に加えて、ブラシローラ５３によるトナー粒子のクリーニング、回収も確実に実行することが可能となる。したがって、現像ローラ５２表面に対して、さらにクリーニング性能を向上させることができるのとともに、液体現像剤Ｄの再利用性を高め、より一層低ランニングコストで液体現像装置５０を稼働させることが可能となる。
【００６８】
さらに、使用する液体現像剤Ｄの粘度が、室温２０°Ｃの環境下、回転速度２０００回転／秒の回転式粘度測定法において５０ｍＰａ・ｓ以上であるので、比較的高い粘度を有する液体現像剤Ｄの場合に発生し易いダイラタンシーに対応して、本発明の構成により、キャリア液ＣＬ中のトナー粒子が現像ローラ５２表面で凝集、固化することを防止しつつ、液体現像剤Ｄを効率的に除去することが可能である。したがって、液体現像剤Ｄの粘度に関わらず、現像ローラ５２表面に付着した残留液体現像剤Ｄに対して好適なクリーニングを遂行し、残留液体現像剤Ｄに起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ液体現像剤Ｄを、再利用性を損なうことなく効率良く回収して、低ランニングコストで稼働させることが可能な液体現像装置５０を得ることができる。
【００６９】
また本発明では、上記液体現像装置５０を画像形成装置１に搭載したので、液体現像装置５０における現像ローラ５２表面の残留液体現像剤Ｄに起因する画像不良の発生を防止することができ、且つ液体現像剤Ｄを、再利用性を損なうことなく効率良く回収し、低ランニングコストで稼働させることが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、画像形成装置１は、中間転写体として無端状の中間転写ベルト８を備えるカラー印刷用の画像形成装置であるが、中間転写体を用いることのない、ブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、画像形成装置に適用可能な液体現像装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態に係る液体現像装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【図３】液体現像装置の現像ローラ及び供給ローラ周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【図４】液体現像剤補給装置の構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    画像形成装置
８    中間転写ベルト
２０  画像形成部
２１  感光体ドラム（像担持体）
５０  液体現像装置
５２  現像ローラ（現像剤担持体）
５３  ブラシローラ（クリーニング部材）
５７  供給ローラ
５９  汲み上げローラ
６１  現像剤タンク
７０  液体現像剤補給装置
Ｄ    液体現像剤
ＣＬ  キャリア液
ＴＬ  トナー液
【図１】
2007232824.tif 000003
【図２】
2007232824.tif 000004
【図３】
2007232824.tif 000005
【図４】
2007232824.tif 000006