JP2009031516A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルトを清掃するブレードよりも、中間転写ベルトの移動方向において下流に回りこんだ現像剤によって起こる不具合を低減する。
【解決手段】最下流の画像形成ユニットＦＢと二次転写部４との間で中間転写ベルトＢ１に接触するキャリア除去ローラ８０を設けて、画像形成時にはこのキャリア除去ローラ８０を中間転写ベルトＢ１に移動方向に沿って回転させることで、中間転写ベルトＢ１上の画像を乱すことなくこの画像中のキャリアを除き、非画像形成時に、中間転写ベルトＢ１を画像形成時と同方向に移動させると共に、キャリア除去ローラ８０を逆回転させる。これによって、キャリア除去ローラ８０によって中間転写ベルトＢ１からキャリアのみならずトナーも除去することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機、及び複合機等の画像形成装置に関し、特に液体現像剤を用いる所謂湿式画像形成装置に関する。

現在、プリンタや複写機、複合機等の画像形成装置としては、現像剤の扱い安さ、簡便さから乾式現像剤を用いる画像形成装置が主に用いられている。しかし、最近、乾式現像剤に代わり、液体現像剤を用いる湿式の画像形成装置の開発も盛んである。このような湿式の画像形成装置については、特許文献１等に記載されている。

液体現像剤は、主に、ジメチルポリシロキサンオイル等の絶縁性液体(キャリア液)と、この液体中に分散した顕像化のための着色粒子であるトナーとから構成されている。液体中にトナーを懸濁させることができるため、トナーの粒子径を非常に小さくすることが可能になり、高品位の画像を得ることができる。とくに、トナーの粒子径を小さくすることで、粒状性のない高品位のカラー画像も容易に得ることができる。以下、液体現像剤を単に「現像剤」と称することがある。

図９は、湿式の画像形成装置の一例である、画像形成装置１００の要部構成を示す正面図である。

画像形成装置１００は、主に、図における時計回りに回動する中間転写ベルトＢ１と、中間転写ベルトＢ１の回動方向に沿って回転する感光体ドラム１０をそれぞれ備え、各感光体ドラム１０上にイエロー、マゼンダ、シアン、及びブラックの４色の画像を形成する画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢと、感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１に画像を一次転写する一次転写ローラ２０と、一次転写ローラ２０によって転写された画像を中間転写ベルトＢ１から用紙Ｐ上に二次転写する二次転写部４と、中間転写ベルトＢ１に接触するベルトクリーニングブレードＢ３を備え、二次転写後も中間転写ベルトＢ１上に残る現像剤を、このベルトクリーニングブレードＢ３によって除去するベルトクリーニング部Ｂ２と、を備える。二次転写部４は、中間転写ベルトＢ１を支持する支持ローラ４１と、支持ローラ４１に対向して配置された二次転写ローラ４２とを備える。

なお、本明細書において、「中間転写ベルトＢ１の回転方向に沿って回転する」とは、感光体ドラム１０等の部材が、中間転写ベルトＢ１と感光体ドラム１０等の部材との向かい合う面が同方向に移動するように回転することを意味する。図９の例においては、感光体ドラム１０の回転方向自体は、中間転写ベルトＢ１とは逆方向（反時計回り）であるが、上述の定義より、感光体ドラム１０は「中間転写ベルトＢ１の回転方向に沿って回転」しているものといえる。

また、画像形成ユニット（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）は、それぞれ、感光体ドラム１０の回転方向に沿って、感光体ドラム１０を一様に帯電させる帯電器１１、帯電した感光体ドラム１０に光を照射することによって静電潜像を描く露光装置１２、静電潜像に現像剤を付着させる現像装置９、上述の一次転写ローラ２０、一次転写後も感光体ドラム１０に残る現像剤を除去するクリーニングユニット２６、クリーニング後の感光体ドラム１０を除電する除電装置１３等を備える。
特開２００１−１０９３４６号公報

しかし、上記従来の技術によると、以下のような問題がある。

画像形成時には、中間転写ベルトＢ１が回動することによって、ベルトクリーニングブレードＢ３に掻き取られた現像剤Ｃは、ベルトクリーニングブレードＢ３の中間転写ベルトＢ１の移動方向における上流側に溜まる（図１０）。そして、画像形成終了後、中間転写ベルトＢ１が一定時間以上停止状態にあると、図１０に示すように、この現像剤Ｃは毛細管現象によってベルトクリーニングブレードＢ３よりも下流側に回り込む。この現像剤Ｃは、各色のトナーを含むので黒く濁った色調である。

このように現像剤ＣがベルトクリーニングブレードＢ３の下流に回り込むと、再び画像形成を開始したときに、現像剤Ｃが画像に混入することにより画像が乱れる。

また、現像剤Ｃが二次転写部４まで運ばれると、二次転写ローラ４２と中間転写ベルトＢ１のニップ部に滞留し、ニップ部のキャリア液の量が過剰になる。すると二次転写効率が低下し、中間転写ベルトＢ１上に形成されたフルカラー画像が用紙Ｐに二次転写される際に、転写不良が発生するので画像が乱れる。

また、現像剤Ｃにより用紙Ｐの印字領域以外の部分が汚れることもある。

さらに、各画像形成ユニット（ＦＹ，ＦＭ，ＦＣ，ＦＢ）の感光体ドラム１０は中間転写ベルトＢ１から離隔するようになっている画像形成装置もあるが、離隔しない装置においては、感光体ドラム１０と中間転写ベルトＢ１とのニップで現像剤Ｃが堰き止められ、一次転写ニップにおけるキャリア液が過剰に存在するため一次転写効率が低下し、画像に劣化を生じさせる。

以上のような問題は、ベルトクリーニングブレードＢ３のようなブレード状の清掃部材を用いるときのみに起きるものではない。すなわち、ベルトクリーニング部Ｂ２において、中間転写ベルトＢ１を清掃するために他の部材が用いられても、画像形成完了後、つまり中間転写ベルトＢ１が停止後に、ベルトクリーニング部Ｂ２より下流に現像剤が付着することはあり得るので、ベルトクリーニング部Ｂ２の形態に関わらず、同様の問題が起こり得る。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、中間転写ベルトの除去手段の端部を回りこんで中間転写ベルトに付着した残留現像剤による影響を排除し、高画質の画像形成が可能となる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の画像形成装置は、キャリア液及びキャリア液中に分散したトナーを含む液体現像剤により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、上記液体現像剤により形成された像を担持する一以上の像担持体と、上記像担持体から上記像が転写される中間転写体と、上記中間転写体の移動方向に沿って、上記中間転写体を清掃する第一現像剤除去部材と、上記像担持体から上記中間転写体に上記像を一次転写する像担持体に対応した一次転写部と、上記中間転写体に接触して、現像剤のうち少なくとも上記キャリア液を中間転写体から除去する第二現像剤除去部材と、上記中間転写体から上記記録媒体上に上記像を二次転写する二次転写部と、を順に備え、上記第二現像剤除去部材は、上記中間転写体の移動方向に沿う方向である正方向、及び逆方向に回転するようになっている構成である。

上記構成によると、上記第二現像剤除去部材が逆方向に回転することで、第二現像剤除去部材と中間転写体との間にせん断力が生じ、正方向に回転しているときよりも、第二現像剤除去部材による中間転写体上の付着物を除去する力を大きくすることができる。それゆえ、中間転写体に対して、上記第一現像剤除去部材よりも上記中間転写体の移動方向において付着した現像剤を、第二現像剤除去部材によって除去し、中間転写体に付着した現像剤による不具合を低減する、又は不具合を防ぐことができる。

一方、上記構成によると、中間転写体との間にそれほど大きなせん断力を生じさせる必要がないときは、上記キャリア除去部材は正方向に回転することもできる。すなわち、画像形成装置の使用状況に合わせて、第二現像剤除去部材の回転方向は適宜切り換えられる。

請求項２に記載するように、請求項１の画像形成装置において、上記第二現像剤除去部材は、上記中間転写体のうち上記像が転写されている領域に対しては正方向に回転し、上記像が転写されていない領域に対しては逆方向に回転するようになっていることが好ましい。

特に、中間転写体に転写された像に第二現像剤除去部材が逆方向に回転しながら接触すると、像が乱れる虞がある。上記構成は、中間転写体のうち像が転写されている領域に対しては第二現像剤除去部材が正方向に回転するようになっていることで、このような像の乱れを起こりにくいという効果を奏する。

請求項３に記載するように、請求項１又は２の画像形成装置において、中間転写体は、移動開始時に、像担持体から離間した状態で、上記第一現像剤除去部材から上記第二現像剤除去部材までの距離以上移動するようになっていることが好ましい。

上記構成によると、中間転写体の移動開始時に、第一現像剤除去部材の下流側に存在する現像剤を、第二現像剤除去部材によって除去することができる。よって、画像形成時に中間転写体に付着した現像剤により起こり得る不具合を低減する、又は不具合を防ぐという効果がより高められる。

請求項４に記載するように、請求項３の画像形成装置において、少なくとも、上記中間転写体が移動を開始してから上記第一現像剤除去部材から第二現像剤除去部材までの距離以上移動する間、上記キャリア除去部材は逆方向に回転するようになっていることが好ましい。

請求項５に記載するように、請求項３または４の画像形成装置において、上記像担持体は、少なくとも、上記中間転写体が、移動を開始してから上記第一現像剤除去部材から第二現像剤除去部材までの距離以上移動する間、前記中間転写体から離間させられるようになっていることが好ましい。

請求項６に記載するように、上記中間転写体は、規定時間以上上記中間転写体が停止状態にあった後、画像形成の開始時、上記第一現像剤除去部材から上記第二現像剤除去部材までの距離以上移動させられるようになっていることが好ましい。

請求項７に記載するように、請求項１〜６のいずれか１項の画像形成装置において、上記第二現像剤除去部材は導電性を備えることが好ましい。

請求項８に記載するように、請求項４〜７のいずれか１項の画像形成装置は、上記第二現像剤除去部材が逆方向に回転するときに、上記トナーが中間転写体から第二現像剤除去部材へ移動する向きの電界を生じさせるバイアス印加部をさらに備えることが好ましい。

請求項９に記載するように、請求項１〜８のいずれか１項の画像形成装置において、上記第二現像剤除去部材から液体現像剤を除去する清掃部をさらに備えることが好ましい。

この構成によると、清掃部によって第二現像剤除去部材に付着した液体現像剤が除去されるので、第二現像剤除去部材に付着した液体現像剤が中間転写体に付着することを防ぐことができる。

請求項１０に記載するように、請求項９の画像形成装置において、上記清掃部は、第二現像剤除去部材に接触することで第二現像剤除去部材から液体現像剤を除去する清掃部材を２つ備え、上記第二現像剤除去部材が上記中間転写体の回動方向に回転するとき、上記清掃部材のうち一方を上記第二現像剤除去部材に接触させて、他方を第二現像剤除去部材から離隔し、上記第二現像剤除去部材が逆方向に回転するとき、上記清掃部材のうち他方を上記第二現像剤除去部材に接触させて、一方を第二現像剤除去部材から離隔するようになっていることが好ましい。

本発明の画像形成装置によると、上記第二現像剤除去部材を逆方向に回転させることで、第二現像剤除去部材と中間転写体との間にせん断力が生じさせ、正方向に回転しているときよりも、第二現像剤除去部材による中間転写体上の付着物を除去する力を大きくすることができる。それゆえ、中間転写体に対して、上記第一現像剤除去部材よりも上記中間転写体の移動方向において付着した現像剤を、第二現像剤除去部材によって除去し、中間転写体に付着した現像剤による不具合を低減する、又は不具合を防ぐことができる。

以下、本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。なお、説明の便宜上、各図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、各図において、既に説明した部材と同様の機能を有する部材については同符号を付し、その説明を適宜省略することがある。

また、以下の実施形態は、本発明の画像形成装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像形成装置は、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有する所謂複合機（ＭＦＰ、Multi Function Peripheral）、又はコピー機能のみを備えた装置としても実施可能である。また、以下に説明する部材の具体的な構成や、その他の部材等についても、適宜変更可能である。

＜１．全体構成＞
図１を用いて本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１の概略構成を説明する。カラープリンタ１は、液体現像剤を用いて画像形成を行う湿式画像形成装置である。図１は、カラープリンタ１の要部構成を示す正面図である。

カラープリンタ１は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７と、を主に備える。

画像形成部２は、中間転写ベルト（中間転写体）Ｂ１と、ベルトクリーニング部Ｂ２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢと、キャリア除去部８と、を備える。

中間転写ベルトＢ１は、無端状、すなわちループ形状のベルト状部材であり、ベルト駆動ローラ４１、テンションローラ４３、従動ローラ４４の3つのローラに張設されている。ベルト駆動ローラ４１が回転することで、中間転写ベルトＢ１は図１に矢印で示すように時計回りに循環駆動される。このループ形において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。なお、中間転写ベルトＢ１は中間転写体の一例であって、ドラム状等、他の形態に適宜置換可能である。

中間転写ベルトＢ１の素材等は特に限定されるものではない。具体的には、中間転写ベルトＢ１としては、導電性の樹脂ベルト（PI、PAA、PVDF、ポリカ等）または樹脂ベルト上に弾性体（NBR、ヒドリン、ウレタン、シリコン等）を施し、再表面に離型性向上や表面保護のためのコート層（フッ素系、ウレタン系）を施したものを用いることができる。また、中間転写ベルトＢ１の抵抗値は、体積抵抗1.0×10³から1.0×10¹²Ω・cm、表面抵抗1.0×10³〜1.0×10¹²Ω/□程度である。一次転写効率を高くするためには、中間転写ベルトＢ１の体積抵抗は1.0×10⁶〜1.0×10⁹Ω・cm、表面抵抗は1.0×10⁶〜1.0×10⁹Ω/□程度であることが好ましい。

ベルトクリーニング部Ｂ２は、中間転写ベルトＢ１と接触するように配されたベルトクリーニングブレード（第一現像剤除去部材）Ｂ３を備える。ベルトクリーニングブレードＢ３が中間転写ベルトＢ１に接触した状態で中間転写ベルトＢ１が循環移動することにより、中間転写ベルトＢ１上の現像剤がベルトクリーニングブレードＢ３により掻き取られる。中間転写ベルトＢ１とベルトクリーニングブレードＢ３との接触位置を位置Ｘとする。なお、ベルトクリーニング部Ｂ２としては、本形態のようにベルトクリーニングブレードＢ３を中間転写ベルトＢ１に接触させる以外、他の構成を採用してもよい。例えば、ベルトクリーニングブレードＢ３は、中間転写ベルトＢ１に接触して中間転写ベルトＢ１から現像剤を除去する清掃部材の一例に過ぎず、清掃部材として、ローラ及びブラシ等、ブレード以外の部材を適宜採用することができる。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、ベルトクリーニング部Ｂ２と二次転写部４との間に、中間転写ベルトＢ１の近傍に４つが並べて配置される。なお、各画形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム（像担持体）１０と、帯電器１１と、露光装置１２と、現像装置９と、一次転写ローラ（一次転写部）２０と、ドラムクリーニング部２６と、除電装置１３と、をそれぞれ備える。

感光体ドラム１０は、円柱状の部材であって、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持可能である。感光体ドラム１０は、図１において矢印で示すように反時計回りに回転可能な部材である。なお、本実施例では正極性に帯電するアモルファスシリコン感光体を用いている。また反転現像方式を採用しているので、現像剤を構成するトナーには正極性に帯電可能なトナーを用いている。

帯電器１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させることができる機器である。

ＬＥＤ露光装置１２は、ＬＥＤの光源を有し、帯電した感光体ドラム１０表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。

現像装置９は、感光体ドラム１０に現像剤を供給して、上記静電潜像を現像するための装置である。

転写装置としての一次転写ローラ２０は、中間転写ベルトＢ１の感光体ドラム１０が接触している部分の裏面に接するように配置されている。一次転写ローラ２０には、図示しない電源から感光体ドラム１０の表面で現像された像の中のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態ではマイナス）のバイアスが印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ２０は、中間転写ベルトＢ１と接触している位置で、中間転写ベルトＢ１にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加する。中間転写ベルトＢ１は導電性を有するので、この印加バイアスによって、中間転写ベルトＢ１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。一次転写ローラの素材等は特に限定されるものではないが、弾性を有する発泡体、又はゴム等からなるローラであって、抵抗値は1.0×10³〜1.0×10⁹Ω、好ましくは1.0×10⁴〜1.0×10⁷Ω程度のローラであることが好ましい。

クリーニング装置２６は、感光体ドラム１０から中間転写ベルトＢ１に転写されずに残留した現像剤をクリーニングするための装置であって、残留現像剤搬送スクリュー２６１と、ドラムクリーニングブレード２６２とを備えている。残留現像剤搬送スクリュー２６１は、ドラムクリーニングブレード２６２によって感光体ドラム１０から除去された現像剤をクリーニング装置２６の外部に搬送するための部材であって、クリーニング装置２６内に配置されている。ドラムクリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０が延びる方向に延びた板状の部材である。

除電装置１３は、光源を備え、ドラムクリーニングブレード２６２による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。

キャリア除去部８は、中間転写ベルトＢ１の循環移動方向において画像形成ユニットよりも下流、二次転写部４よりも上流に配される。

用紙収納部３は、現像された画像を定着させる用紙Ｐを収納する部分であって、カラープリンタ１の下部に配置されている。なお、用紙Ｐは画像を定着させる記録媒体の一例に過ぎない。

二次転写部４は、中間転写ベルトＢ１上に形成されたトナー像を用紙に転写する部分であって、上述のベルト駆動ローラ４１と、ベルト駆動ローラ４１に対向して配置された二次転写ローラ４２とを有している。

定着部５は、用紙にトナー像を定着させる部分であって、二次転写部４の上側に配置されている。また、定着部５は、用紙に転写されたトナー像に接する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して配置された加圧ローラ５２とを有している。

排出部６は、定着部５でトナー像が定着された用紙が排出される部分であって、カラープリンタ１の上部に配置されている。

用紙搬送部７は用紙収納部３から二次転写部４や定着部５、排出部６に用紙を搬送する部分である。

＜２．現像装置９＞
現像装置９は、液体現像剤を貯留する現像容器１９４を備え、現像容器１９４内に、現像ローラ９１、現像剤除去ブレード９６１、供給ローラ１９２、汲み上げローラ１９３、ドクターブレード１９５、並びに撹拌スパイラル１９６及び１９７を備える。また、現像装置９には、液面センサ１９８及びトナー濃度センサ１９９が設けられる。

撹拌スパイラル１９６及び１９７は、現像容器１９４の現像剤に全体が浸るように設けられ、現像剤を撹拌する。撹拌スパイラル１９６と１９７の回転によってトナー粒子がキャリア液に均一に分散される。

供給ローラ１９２及び汲み上げローラ１９３は、感光体ドラム１０の回転軸に平行な回転軸をそれぞれ備える円柱状のローラである。そして、供給ローラ１９２及び汲み上げローラ１９３はこの回転軸を中心として回転可能である。汲み上げローラ１９３は現像容器１９４中の現像剤にその一部が浸るように配置される。汲み上げローラ１９３が回転することで、現像剤は汲み上げローラ１９３の表面に付着して汲み上げられる。供給ローラ１９２は汲み上げローラ１９３に接するように配置され、汲み上げローラ１９３から現像剤の供給を受ける。つまり、現像剤の移動方向において、供給ローラ１９２は汲み上げローラ１９３の下流に配される。

ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２の回転方向の汲み上げローラ１９３と接する位置の下流側であり後述する現像ローラ９１と供給ローラ１９２とが接する位置の供給ローラ１９２の回転方向上流側に配される。ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２に接触するように配され、供給ローラ１９２の表面の現像剤の層厚を規制する。ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２の表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。

現像ローラ９１は供給ローラ１９２と接するように配置され、その表面に供給ローラ１９２から現像剤が付与される。感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ９１の表面の現像剤は、現像剤除去ブレード９６１によって除去される。

現像液液面センサ１９８は、現像容器１９４内の現像剤の液面が所定位置にあるかどうかを検出する。現像剤の液面が所定位置より低いことが検出された場合には、図示しないトナータンク及びキャリア液タンクから現像容器１９４に高濃度現像液及びキャリア液が所定割合で供給されることで、液面は所定位置になるように制御される。

トナー濃度センサ１９９は、現像容器４０内のトナー濃度を検知するセンサである。トナー濃度センサ１９９の検知結果が、トナー濃度が所定値を下回ったことを示すとトナータンクから現像容器１９４に高濃度現像液が供給される。また、トナー濃度が所定値を上回ると、キャリアタンクから現像容器１９４にキャリア液が供給される。一方、現像液液面センサ１９８が、現像容器１９９内の現像剤の液面が所定値を超えたことを検知すると、現像容器１９４の底部から図示しないパイプを通じて現像容器１９４外へ現像剤が排出される。

＜３．キャリア除去部８＞
キャリア除去部８は、キャリア除去ローラ８０、その対向ローラ８１、ローラクリーニング部８ａ等を備える。

キャリア除去ローラ（第二現像剤除去部材）８０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向（正方向ともいう。実線矢印で示す）及び逆方向（点線矢印）に回転可能な略円柱状の部材である。キャリア除去ローラ８０は、画像形成ユニットのうち中間転写ベルトＢ１の移動方向の最下流に位置するユニットＦＢのさらに下流、二次転写部４の上流で、中間転写ベルトＢ１の表面に接するように配される。キャリア除去ローラ８０と中間転写ベルトＢ１との接触位置を位置Ｙとする。

本形態ではキャリア除去ローラ８０は導電性であるが、本発明はこれに限定されない。また、キャリア除去ローラ８０の素材等は特に限定されるものではない。具体的にはキャリア除去ローラ８０としては、弾性ローラ、樹脂ローラ、及び金属ローラ等を使用可能である。キャリア除去ローラ８０の表面は、中間転写ベルトＢ１よりもキャリア液に対する濡れ性が高いことが好ましい。中間転写ベルトＢ１からより効果的にキャリア液を除去することができるからである。

また、キャリア除去ローラ８０は、キャリア除去部材の一例であって、ベルト状等の他の形態に置換可能である。また、後述するように、キャリア除去ローラ８０は回転方向及びバイアスの印加等によっては、キャリアのみならずトナーをも除去可能であるので、現像剤除去部材として機能するともいえる。

対向ローラ８１は、中間転写ベルトＢ１の裏面側に、キャリア除去ローラ８０と対向するように配される。対向ローラ８１は、中間転写ベルトＢ１の移動方向に沿って、つまり時計回りに回転可能である。対向ローラ８１も本形態では導電性であるが、本発明はこれに限定されない。

ローラクリーニング部８ａは、キャリア除去ローラ８０を清掃する部材として第一ブレード８２及び第二ブレード８３を備える。第一ブレード８２及び第二ブレード８３は、本形態では一の回転軸８４に“く”の字になるように固定されており、回転軸８４を中心に回転可能である。なお、第一ブレード８２及び第二ブレード８３はそれぞれ、キャリア除去ローラ８０が正方向に回転しているとき及び逆方向に回転しているときに、キャリア除去ローラ８０に付着した現像剤を掻き取るのに好適な角度でキャリア除去ローラ８０に当接するようになっていればよく、その他の構成は特に限定されるものではない。すなわち、第一ブレード８２と第二ブレード８３とは本形態のように一の回転軸８４に固定されて共に回転かのうになっている必要はなく、それぞれが別々に移動可能になっていてもよい。また、第一ブレード８２及び第二ブレード８３のようなブレード状の部材は清掃部材の一例に過ぎず、これ以外に、ローラ及びブラシ等の部材を適宜採用可能である。

＜４．制御及び駆動系＞
次に、プリンタ１の制御系及び駆動系、特にキャリア除去部８を中心とした構成について説明する。図２はプリンタ１の制御部のハードウェア構成を示す図面であり、図３はプリンタ１内の信号の流れを示す図面である。

図２に示すように、プリンタ１は上述の部材に加えて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０４、上記印刷における各駆動部に対応するドライバ２０５、ユーザからの指示を受け付けるタッチパネル６６、外部ＰＣ（Personal computer）との間で情報をやり取りする通信部６７等を備える。これらの部材及び図１を参照して説明した画像形成部２等の部材は、内部バス２０６を介して互いに接続されている。ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４等に記憶されているプログラムを実行したり、当該実行結果に基づいて上記ドライバ２０５とデータや命令を授受したりすることにより図1に示した各駆動部の動作を制御する。

図３に示すように、プリンタ１は、さらに、制御部２００、二次転写ローラ移動部６０画像形成ユニット移動部６１、ベルト駆動部６２、キャリア除去ローラ駆動部６３、バイアス印加部６４、及びブレード駆動部６５等を備える。

二次転写ローラ移動部６０は、例えば油圧ジャッキ等の駆動機構を備え、二次転写ローラ４２を中間転写ベルトＢ１に対して移動させることで、二次転写ローラ４２と中間転写ベルトＢ１とを離隔させたり、接触させたりする。

画像形成ユニット移動部６１は、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢにそれぞれ当接する偏心カム等を備える。画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、一次転写ローラ２０を除く各部が一体となって移動可能となっており、画像形成ユニット移動部６１は、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを移動させることで、中間転写ベルトＢ１と各画像形成ユニットの感光体ドラム１０とを離隔させたり、接触させたりすることができる。なお、感光体ドラムのみを中間転写ベルトＢ１から離間させるようにしてもよい。なお、一次転写ローラ２０は移動させる必要はない。

ベルト駆動部６２は、ベルト駆動ローラ４１を回転させることで、中間転写ベルトＢ１を循環駆動する。

キャリア除去ローラ駆動部６３は、キャリア除去ローラ８０を正方向及び逆方向に回転させる。キャリア除去ローラ８０の正逆転の繰り替えは、駆動モータに印加する電圧の極性を反転することや、モータ自体が正逆転可能な場合には、モータに与える制御信号によって正逆転させることが可能である。

バイアス印加部６４は、本形態では、キャリア除去ローラ８０及び対向ローラ８１にそれぞれバイアスを印加する。但し、トナーが中間転写ベルトＢ１からキャリア除去ローラ８０に移動するようなバイアス電界がキャリア除去ローラ８０と対向ローラ８１との間に生じればよいので、キャリア除去ローラ８０又は対向ローラ８１のいずれか一方にのみバイアスが印加されるようになっていてもよい。

ブレード駆動部６５は、キャリア除去部８の第一ブレード８２及び第二ブレード８３を移動させることで、どちらか一方のブレードをキャリア除去ローラ８０に接触させる。

制御部２００は、二次転写ローラ移動部６０を制御する第一離隔制御部２１１、画像形成ユニット移動部６１を制御する離隔制御部２１２、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを制御する現像制御部２１３、ベルト駆動部６２を制御するベルト駆動制御部２１４、並びに、キャリア除去ローラ駆動部６３、バイアス印加部６４、ブレード駆動部６５を制御するキャリア除去制御部２１５、時間を計測するカウンタ２１６を備える。制御部２００の各ブロックは、上述したようにＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。

次に、図４〜図７等を参照して、一の画像形成ジョブ完了から次の画像形成ジョブ開始までのプリンタ１の具体的な動作について説明する。図４及び図５はプリンタ１の動作を示すフローチャートであり、図６及び図７はキャリア除去部８の画像形成時及び非画像形成時の動作を示す正面図である。

プリンタ１は、タッチパネル６６を介して、又は外部ＰＣ３００から通信部６７を介して、ユーザから画像形成ジョブを受け付け可能である。

制御部２００は、現像制御部２１３及びベルト駆動制御部２１４等により各部を制御して、用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成ジョブを実行させる。

このとき、つまり画像形成時には図６に示すようにキャリア除去ローラ８０は正方向に回転駆動され、第一ブレード８２がキャリア除去ローラ８０に当接するように、キャリア除去制御部２１５がキャリア除去ローラ駆動部６３及びブレード駆動部６５を制御する。また、バイアス印加部６４は、キャリア除去制御部２１５の制御により、キャリア除去ローラ８０にトナーと同極性、つまり正極性のバイアスを印加し、対向ローラ８２にはトナーと逆極性、つまり負極性のバイアスを印加する。こうすることで、中間転写ベルトＢ１上の画像を乱すことなくキャリア除去ローラ８０により画像からキャリアを除去することができる。

一の画像形成が終了すると、中間転写ベルトＢ１の循環移動も停止される。ここで、図４の処理動作が開始される。

まず、画像形成完了後、カウンタ２１６による時間のカウントが開始される（Ｓ１）。言い換えると、カウンタ２１６は中間転写ベルトＢ１が停止してからの時間を計測する。中間転写ベルトＢ１が停止後、画像形成の指示を受け付けないまま第一所定時間（例えば20分等）が経過すると（Ｓ２でＹｅｓ）、第一離隔制御部２１１は、二次転写ローラ移動部６０を制御することで、中間転写ベルトＢ１と二次転写ローラ４２とを離隔させる（Ｓ３）。これとほぼ同時に、第二離隔制御部２１２が、画像形成ユニット移動部６１を制御することで、画像形成ユニットＦＹ、ＦＣ、ＦＭ、及びＦＢの感光体ドラム１０を中間転写ベルトＢ１から離隔させる（Ｓ３）。

中間転写ベルトＢ１が停止した状態で感光体ドラム１０や二次転写ローラ４２が中間転写ベルトＢ１に当接していると、中間転写ベルトＢ１のこれらの部材との当接部分の特性が変化し、次の画像形成に支障をきたす虞がある。そこで、上述のように、画像形成時には中間転写ベルトＢ１の表面に当接する感光体ドラム１０及び二次転写ローラ４２等の部材を、非画像形成時には離隔させることで、このような支障が生じるのを防ぐことができる。

長期間にわたって感光体ドラム１０や二次転写ローラ４２が中間転写ベルトＢ１に当接しても、中間転写ベルトＢ１の特性が画像形成に支障があるほど変化しない場合は、画像形成完了後に第一所定時間経過しても上記の二次転写ローラ４２や各画像形成ユニットの離間を行う必要はない。ただし、後述の第二所定時間以上中間転写ベルトＢ１が停止した後に中間転写ベルトＢ１を駆動する必要がある場合には、ベルトクリーニングブレードＢ３より下流側に回り込んで中間転写ベルトＢ１に付着している現像剤が各画像形成ユニットに混入しないように、中間転写ベルトＢ１の駆動前に中間転写ベルトＢ１から各画像形成ユニットを離間する。なお、二次転写ローラ４２は後述の特定清掃動作によって現像剤（特にトナー）が中間転写ベルトＢ１上から除去されるので、中間転写ベルトＢ１から離間する必要はない。

その後、新たな画像形成ジョブが受け付けられたとき（Ｓ４でＹｅｓ）、カウンタ２１６のカウント結果、つまり中間転写ベルトＢ１の停止時間が第二所定時間以上であれば（Ｓ５でＹｅｓ）、特定清掃動作が実行され、その後に画像形成が実行される。一方、新たな画像形成ジョブが受け付けられたときに、カウンタ２１６のカウント結果が第二所定時間未満であれば、制御部２００は特定清掃動作（ステップＳ６〜Ｓ１０）を実行することなく、カウンタ２１６をリセットして、画像形成ジョブを実行する（Ｓ５でＮｏ→Ｓ１５→終了）。

但し、いずれの場合も、二次転写ローラ４２及び感光体ドラム１０が中間転写ベルトＢ１から離隔していれば、画像形成開始前に、これらの部材を中間転写ベルトＢ１に接触する位置に戻すように、第一離隔制御部２１１及び第二離隔制御部２１２が二次転写ローラ移動部６０及び画像形成ユニット移動部６１等を制御する。

本形態では、画像形成ジョブ間に毎回離隔動作及び特定清掃動作を実行するのではなく、一定の時間画像形成が行われなかったときにのみこれらの動作が実行されるように、第一所定時間と第二所定時間とを設定している。画像形成ジョブ間の間隔が短いときには、これらの動作を行わなくても大きな不具合は起こりにくいと考えられると共に、次の画像形成ジョブを延期してまでこれらの動作を行う必要はないからである。また、本形態では第二所定時間は第一所定時間より大きいものとするが、第二所定時間と第一所定時間とを同一とすることもできる。つまり、本形態においては、特定清掃動作を行うのは、必ずステップＳ３の離隔動作が行われた後になる。

特定清掃動作は、次の画像形成ジョブにおける一次転写が実行される前に、上記中間転写ベルトを上記ベルトクリーニングブレードから上記キャリア除去ローラまでの距離だけ移動させると共に、この移動の間、キャリア除去ローラ８０を逆方向に回転させる動作である。

特定清掃動作の具体的な流れは図５に示す通りである。キャリア除去制御部２１５は、図７に示すように、ブレード駆動部６５を制御して第二ブレード８３をキャリア除去ローラ８０に当接させ（Ｓ６）、バイアス印加部６４によってキャリア除去ローラ８０に負極性、対向ローラ８１に正極性のバイアスを印加させ（Ｓ７）、キャリア除去ローラ６３を駆動してキャリア除去ローラ８０を逆方向に回転させる（Ｓ８）。ベルト駆動制御部２１４の制御により、ベルト駆動部６２は中間転写ベルトＢ１を通常の画像形成時と同様に移動させる。

このように、特定清掃動作では、中間転写ベルトＢ１とキャリア除去ローラ８０とが、互いに接触する部分において逆行する。これによって、中間転写ベルトＢ１上のキャリア液のみでなくトナーも、キャリア除去ローラ８０によって除去される。また、キャリア除去ローラ８０にトナーと逆極性のバイアスを印加することによって、中間転写ベルトＢ１上のトナーがキャリア除去ローラ８０にさらに付着しやすくなるという効果が実現される。対向ローラ８１にトナーと同極性のバイアスを印加することによって、この効果はさらに高められる。

また、キャリア除去ローラ８０が逆方向に回転するときには、第二ブレード８３によってキャリア除去ローラ８０が清掃され、この第二ブレード８３は、逆方向に回転するキャリア除去ローラ８０から現像剤を除去するのに適切な角度で、キャリア除去ローラ８０に当接される。それゆえ、キャリア除去ローラ８０に付着した現像剤が再び中間転写ベルトＢ１に付着しにくいという効果も実現される。

なお、ステップＳ６〜Ｓ９の順序は限定されるものではなく、適宜入れ替え可能である。

このようにして、中間転写ベルトＢ１をＸ‐Ｙ間に相当する距離分移動させると（Ｓ１０でＹｅｓ）、特定清掃動作は終了され、画像形成ジョブの実行に向けた準備が行われる。すなわち、二次転写ローラ４２及び画像形成ユニットと中間転写ベルトＢ１とが当接し（Ｓ１１）、キャリア除去ローラ８０の回転は正方向に切り換えられ（Ｓ１２）、対向ローラ８１には負極性、キャリア除去ローラ８０には正極性のバイアスが印加され（Ｓ１３）、第一ブレード８２がキャリア除去ローラ８０に当接させられる（Ｓ１４）。

なお、二次転写ローラ４２及び画像形成ユニットと中間転写ベルトＢ１とが当接したり、キャリア除去ローラ８０の回転が正方向に切り換えらたりする際には、中間転写ベルトＢ１は一旦停止されることが好ましい。このように中間転写ベルトＢ１が一旦停止されることで、中間転写ベルトＢ１等の部材に余計な衝撃が加わることによりこれらの部材の寿命が短くなるのを防ぐことができる。もちろん、これらの部材の寿命が低下する恐れがなければ、一旦停止させる必要はない。

その後、カウンタ２１６のリセットを経て、画像形成ジョブが開始される（Ｓ１５→終了）。ステップＳ１２〜Ｓ１４も、ステップＳ６〜Ｓ９と同様に入れ替え可能であり、カウンタ２１６をリセットするタイミングも、これに限定されるものではない。

また、本形態では特定清掃動作を、中間転写ベルトＢ１をＸ‐Ｙ間に相当する距離だけ移動させる間、実行するものとした。特定清掃動作を行う期間の長さはこれらに限定されるものではない。すなわち、本形態によれば、少なくとも、中間転写ベルトＢ１のうち中間転写ベルトＢ１が停止していたときに位置Ｘにあった部分が、位置Ｙでキャリア除去部８に清掃される。それゆえ、位置ＸでベルトクリーニングブレードＢ３の下流側に回り込んだ現像剤がキャリア除去部８によって中間転写ベルトＢ１から除かれる。よって、位置ＸでベルトクリーニングブレードＢ３の下流側に回り込んだ現像剤によって起こる不具合を防ぐことができる。また、本実施形態の期間よりも長く特定清掃動作を継続しても、この効果は変わらない。

また、画像を乱さないようにするため、画像形成時、特に中間転写ベルトＢ１のうち画像が形成された領域がキャリア除去部８を通過するときには、キャリア除去ローラ８０は正方向に回転するようになっていることが好ましい。バイアスの印加についても同様であり、中間転写ベルトＢ１のうち、少なくとも画像が形成された領域がキャリア除去部８を通過するときには、キャリア除去ローラ８０にはトナーと同極性、対向ローラ８１にはトナーと逆特性のバイアスが印加されることが好ましい。言い換えると、中間転写ベルトＢ１のうち画像が形成されていない領域がキャリア除去部８を通過するときには、仮に画像形成ジョブ実行中であっても、キャリア除去ローラ８０は逆方向に回転してもよく、バイアス印加部６４も特定清掃動作時と同様のバイアスを各ローラに印加可能である。

＜５．現像装置の他の形態＞
上述のプリンタ１において、現像装置９を図８の現像装置１０９に置換することができる。図８は現像装置１０９の要部構成を示す正面図である。図８では、感光体ドラム１０等の一部の部材を除き現像装置１０９以外の図示を省略する。

現像装置１０９は、現像ローラ９１、供給ローラ９２と、支持ローラ９３と、現像剤供給部９４と、現像剤除去装置９６と、現像剤帯電装置９７とを備える。

現像ローラ９１は上述の現像装置９と同様に、感光体ドラム１０に接触するように配置される。

供給ローラ９２は、現像ローラ９１に現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触するよう配される。

支持ローラ９３は、現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配される。この供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている現像剤の層厚が所定値に規制される。

現像剤供給部９４は、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分付近の支持ローラ９３に現像剤を供給するための部材である。

現像剤除去装置９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した現像剤を除去するための装置であって、現像剤除去ブレード９６１を有している。この現像剤除去ブレード９６１によって現像ローラ９１上の現像剤を掻き取る。

現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１に担持された現像剤中のトナーを帯電させるための装置であって、現像ローラ９１の近傍に配される。

また、プリンタ１は、さらに現像剤循環装置を備えていてもよい。現像剤循環装置は、クリーニングユニット２６及び現像剤除去装置９６によって回収された現像剤を回収し、高濃度現像剤及びキャリア液を加えることで濃度を調整して、現像剤供給部９４に供給する装置である。このように現像剤循環装置を備えることで、プリンタ１は現像剤の消費量を低減することができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態であるプリンタ１の要部構成を示す正面図。 プリンタ１の制御部のハードウェア構成を示す図面。 プリンタ１内の信号の流れを示す図面。 画像形成動作完了後のプリンタ１の動作を示すフローチャート。 特定清掃動作の流れを示すフローチャート。 キャリア除去部８の画像形成時の動作を示す正面図。 キャリア除去部８の非画像形成時の動作を示す正面図。 現像装置の他の形態を示す正面図。 従来の画像形成装置の概略構成を示す正面図。 ベルトクリーニングブレードＢ３の周辺を拡大した図面。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
Ｂ１ 中間転写ベルト（中間転写体）
ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ 画像形成ユニット
１０ 感光体ドラム
２ 画像形成部
２０ 一次転写ローラ
４ 二次転写部
４２ 二次転写ローラ
６２ ベルト駆動部
６３ キャリア除去ローラ駆動部
６４ バイアス印加部
６５ ブレード駆動部
８ キャリア除去部
８０ キャリア除去ローラ
８２ 第一ブレード
８３ 第二ブレード
２００ 制御部
２１３ 現像制御部
２１４ ベルト駆動制御部
２１５ キャリア除去制御部
Ｘ ドラムクリーニングブレードと中間転写ベルトとの接触位置
Ｙ キャリア除去ローラと中間転写ベルトとの接触位置

Claims (10)

1. キャリア液及びキャリア液中に分散したトナーを含む液体現像剤により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
   上記液体現像剤により形成された像を担持する一以上の像担持体と、
   上記像担持体から上記像が転写される中間転写体と、
   上記中間転写体の移動方向に沿って、
   上記中間転写体を清掃する第一現像剤除去部材と、
   上記像担持体から上記中間転写体に上記像を一次転写する像担持体に対応した一次転写部と、
   上記中間転写体に接触して、現像剤のうち少なくとも上記キャリア液を中間転写体から除去する第二現像剤除去部材と、
   上記中間転写体から上記記録媒体上に上記像を二次転写する二次転写部と、を順に備え、
   上記第二現像剤除去部材は、上記中間転写体の移動方向に沿う方向である正方向、及び逆方向に回転するようになっている画像形成装置。
2. 上記第二現像剤除去部材は、上記中間転写体のうち上記像が転写されている領域に対しては正方向に回転し、上記像が転写されていない領域に対しては逆方向に回転するようになっている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 中間転写体は、移動開始時に、像担持体から離間した状態で、上記第一現像剤除去部材から上記第二現像剤除去部材までの距離以上移動するようになっている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 少なくとも、上記中間転写体が移動を開始してから上記第一現像剤除去部材から第二現像剤除去部材までの距離以上移動する間、上記キャリア除去部材は逆方向に回転するようになっている請求項３に記載の画像形成装置。
5. 上記像担持体は、少なくとも、上記中間転写体が、移動を開始してから上記第一現像剤除去部材から第二現像剤除去部材までの距離以上移動する間、前記中間転写体から離間させられるようになっている請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 上記中間転写体は、規定時間以上上記中間転写体が停止状態にあった後、画像形成の開始時、上記第一現像剤除去部材から上記第二現像剤除去部材までの距離以上移動させられるようになっている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 上記第二現像剤除去部材は導電性を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 上記第二現像剤除去部材が逆方向に回転するときに、上記トナーが中間転写体から第二現像剤除去部材へ移動する向きの電界を生じさせるバイアス印加部をさらに備える請求項４〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 上記第二現像剤除去部材から液体現像剤を除去する清掃部をさらに備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 上記清掃部は、第二現像剤除去部材に接触することで第二現像剤除去部材から液体現像剤を除去する清掃部材を２つ備え、
    上記第二現像剤除去部材が上記中間転写体の回動方向に回転するとき、上記清掃部材のうち一方を上記第二現像剤除去部材に接触させて、他方を第二現像剤除去部材から離隔し、
    上記第二現像剤除去部材が逆方向に回転するとき、上記清掃部材のうち他方を上記第二現像剤除去部材に接触させて、一方を第二現像剤除去部材から離隔するようになっている請求項９に記載の画像形成装置。

Images