JP2000330385A - 電子写真装置の液体現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】感光体表面に凝集トナーのない液体トナーを供
給することができる液体現像装置およびそれを用いた電
子写真装置を提供する。 【解決手段】現像タンク１００と液体トナー回収タンク
１０１に固設された超音波振動子１０５、１０６の超音
波振動により液体トナー中に凝集トナーが生成されるの
を防止するとともに、生成された凝集トナーは、現像工
程で再利用可能な粒子トナーに再分散する。これによ
り、凝集トナーのない液体トナーを供給することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、電子
写真プリンタ等の電子写真装置に用いられる感光体表面
の静電潜像を液体トナーで可視像化する液体現像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電子写真複写機等の電子写真装置
における液体現像装置としては、ローラー現像方式、皿
現像方式、トナー液吹付け現像方式を採用したものが広
く知られている。これらの現像方式による現像装置で
は、液体トナーを現像装置内で循環させて用いるが、液
体トナーが循環している過程や循環を停止し現像装置内
に貯留している過程においては、液体トナー中のトナー
成分が互いに固着したトナー凝集物が生成される。

【０００３】もし、このトナー凝集物が感光体表面の静
電潜像を液体トナーで可視像化する工程（以下、現像工
程という）において感光体表面に供給されると、本来ト
ナーが付着してはいけない感光体表面上の非帯電部にト
ナーが付着することになり、地汚れと呼ばれる現像画像
の品質低下を招くことになる。そこで、この問題を解決
するために、上記の現像方式を採用した現像装置では、
液体トナータンクからローラー現像方式では現像タンク
に、皿現像方式では現像皿に、トナー液吹付け現像方式
では液体トナー噴射口にそれぞれ液体トナーを供給する
過程でトナー凝集物を除去する機構やトナー凝集物を再
分散する機構を設けている。このトナー凝集物を除去す
る機構としてはフィルターが、また、トナー凝集物を再
分散する機構としては、回転体を有した攪拌機構が一般
的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
ターを用いた除去機構では、一度凝集したトナーは捕捉
・除去されるため、液体現像装置に供給されたトナーを
現像工程において１００％有効に使うことは不可能であ
った。その上、トナー凝集物の捕捉によりフィルターが
目詰まりを起こすため、一定期間毎の交換が必要であっ
た。一方、回転体を有した攪拌機構による再分散機構で
は、トナー凝集物を現像工程で使用可能なトナー粒子に
まで再分散することが困難であった。

【０００５】そこで本発明は、液体現像装置内において
トナー凝集物の生成を防止するとともに、トナー凝集物
が生成されてもそれを現像工程で再使用可能なトナー粒
子にまで再分散させることで、液体現像装置に供給され
たトナーを無駄なく利用し、トナー凝集物による現像画
像の品質低下を生じさせない液体現像装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決する為
に、請求項１に記載の発明は、電子写真装置に用いられ
る感光体表面の静電潜像を液体トナーで可視像化する液
体現像装置であって、感光体表面に供給する液体トナー
を貯留する現像タンクと、循環用液体トナーを貯留する
液体トナータンクと、前記液体トナータンクから前記現
像タンクに液体トナーを供給する液体トナー供給手段
と、前記現像タンクから前記液体トナータンクに液体ト
ナーを回収する液体トナー回収手段とを有し、前記現像
タンクと前記液体トナータンクと前記液体トナー供給手
段と前記液体トナー回収手段とのうち少なくとも１以上
の個所に超音波振動子を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は、この発明を適用する電
子写真装置の概略構成図である。電子写真装置は、感光
体ドラム１、帯電部２、露光部３、現像部４、転写部
５、定着部７、クリーニング部８、および除電部１１を
備える。

【０００８】感光体ドラム１は、その外周部に光導電層
を形成したもので、帯電部２は感光体ドラム１の外周部
に近接して設けられており、感光体ドラム１の外周部を
均一に帯電する。露光部３は、図示しない画像データ供
給部より供給される画像データに応じた光を感光体ドラ
ム１の外周部に照射し静電潜像を形成する。現像部４
は、感光体ドラム１の外周部に形成された静電潜像にト
ナーと高絶縁性の溶剤（以下、キャリアという）とから
なる液体トナーを付着させ可視像化する。

【０００９】転写部５は、図示しない印刷用紙供給部か
ら転写ドラム６へ搬送されてきた印刷用紙Ｐに、感光体
ドラム１の外周部に形成された液体トナー画像を転写す
る。定着部７は、印刷用紙Ｐに転写した液体トナー画像
を加熱する。クリーニング部８は、スポンジローラー９
とゴムブレード１０により、印刷用紙Ｐに転写せず感光
体ドラム１の外周部に残留する液体トナーを回収する。
また、除電部１１は、感光体ドラム１の外周部を除電す
る。

【００１０】感光体ドラム１が矢印Ａ方向に一定速度で
回転することで、帯電部２、露光部３、現像部４、転写
部５、クリーニング部８、および除電部１１の工程が連
続的に行われ、印刷用紙Ｐ上に所定の画像を形成する。
この後、印刷用紙Ｐ上の液体トナー画像は、定着部７で
加熱され印刷用紙Ｐ上に永久定着する。

【００１１】次に図２に基づいて、本発明の実施形態に
係る現像部４について詳細に説明する。図２は、現像部
４の概略構成を示す側面図である。現像部４は、現像タ
ンク１００、液体トナー回収タンク１０１、液体トナー
タンク１１０、キャリアタンク１１１、液体トナー供給
路１２０、液体トナー排出路１２１、キャリア供給路１
２２、およびコンクトナー供給路１２３より構成されて
いる。

【００１２】現像タンク１００には、３本の現像ローラ
ー１０３が感光体ドラム１の外周表面と僅かな間隙をも
って配置されている。本実施例では、３本の現像ローラ
ーを時計回りに回転させているが、現像ローラーは１本
でも３以外の複数本でも良いし、その回転方向は、反時
計回りでもよい。

【００１３】また、現像タンク１００の底部には、２つ
の超音波振動子１０５が固設されている。現在、超音波
振動子としては、磁歪振動子と電歪振動子が一般的に知
られているが、超音波振動を発生するものであればどの
ような形式のものでも良い。また、本実施例では、２つ
の超音波振動子を現像タンクの底部に設置したが、超音
波振動子は１つでも良いし、２以外の複数個でも良い。
設置部位も液体トナーに超音波振動を与えられる部位で
あれば現像タンクのどこでも良い。

【００１４】液体トナー回収タンク１０１には、スクイ
ジローラー１０４が感光体ドラム１の表面に接するよう
に設けられている。

【００１５】液体トナータンク１１０の上部には、貯留
する液体トナーの液面を検知するフロートセンサー１１
２、貯留する液体トナーの濃度を検知する濃度センサー
１１３が、液体トナータンク１１０の底部には、超音波
振動子１０６が固設されている。現在、超音波振動子と
しては、磁歪振動子と電歪振動子が一般的に知られてい
るが、超音波振動を発生するものであればどのような形
式のものでも良い。また、本実施例では、１つの超音波
振動子を液体トナータンクの底部に設置したが、超音波
振動子は複数個でも良い。また、設置部位も液体トナー
に超音波振動を与えられる部位であれば現像タンクのど
こでも良い。

【００１６】液体トナー供給路１２０は、液体トナータ
ンク１１０と現像タンク１００の間に配設されており、
その途中に液体トナー供給ポンプＰ１が設置されてい
る。液体トナー排出路１２１もまた現像タンク１００と
液体トナータンク１１０の間に配設されているが、現像
タンク１００との接続においては、その底部と側面上部
の２個所に排出口が設けられている。なお、底部に設け
られた排出口の直下には電磁バルブＥＶが設けられてお
り、必要に応じてこの排出口を開閉する。この液体トナ
ー排出路１２１は、その途中で分岐して液体トナー回収
タンク１０１にも接続している。

【００１７】キャリア供給配管１２２は、液体トナータ
ンク１１０とキャリアタンク１１１の間に配設されてお
り、その途中にキャリア供給ポンプＰ２と不純物を除去
するフィルターＦが設置されている。コンクトナー供給
配管１２３は、図示しないコンクトナータンクと液体ト
ナータンク１１０の間に配設されており、その途中にコ
ンクトナー供給ポンプＰ３が設置されている。

【００１８】次に、現像部４の動作を詳細に説明する。
電子写真装置が現像工程を開始するのに先立ち、現像部
４は準備状態になる。すなわち、電磁バルブＥＶが閉じ
られ、液体トナー供給ポンプＰ１が稼動することで液体
トナータンク１１０に貯留されている液体トナーが汲み
あげられ、液体トナー供給路１２０を通って現像タンク
１００へ供給される。液体トナーが供給されるにつれて
現像タンク１００の液体トナー液面は順次上昇するが、
現像工程に必要な液面まで上昇するとそれ以後、過分に
供給される液体トナーは側面上部に設けられた排出口よ
りオーバーフローし、液体トナー排出路１２１を通って
液体トナータンク１１０に排出される。こうして、現像
タンク１００では、現像工程に必要な一定の液面を保っ
たまま、液体トナーが液体トナータンク１１０と現像タ
ンク１００の間を循環することになる。

【００１９】この間、現像タンク１００および液体トナ
ータンク１１０に固設された超音波振動子１０５、１０
６は、常に液体トナーに超音波振動を与えるため、キャ
ビテーション効果により液体トナー中で凝集トナーが新
たに生成されることはない。また、既に生成されていた
凝集トナーは、キャビテーション効果によりトナー粒子
に再分散される。

【００２０】一方、一定の液面に保たれた液体トナーに
下部が浸漬した現像ローラー１０３は、矢印方向に回転
することでその外周表面に液体トナーを付着させながら
感光体ドラム１の表面に供給し準備状態が完了する。

【００２１】続いて、電子写真装置は現像工程に入る
が、感光体ドラム１の表面に供給される液体トナー中に
は、凝集トナーが存在しないので感光体ドラム１上の非
帯電部にトナーが付着することがなく、地汚れと呼ばれ
る画像品質の低下を生じない。

【００２２】一方、現像ローラー１０３により感光体ド
ラム１の表面に余分に供給された液体トナーは、スクイ
ジローラー１０４が矢印方向に回転してしぼりとること
で回収される。回収された液体トナーは、スクイジロー
ラー１０４から液体トナー回収タンク１０１に落下し、
液体トナー排出路１２１を通って液体トナータンク１１
０に排出される。

【００２３】現像工程では、液体トナー中のトナーが感
光体ドラム１の表面に付着して順次消費され、現像工程
が進むにつれて液体トナーのトナー濃度が低下すること
になる。この間、濃度センサー１１３は、常時、トナー
濃度を監視しているが、現像工程で必要なトナー濃度
（約２％）より低下したことを検知するとコンクトナー
供給ポンプＰ３を動作させる。これにより濃縮された液
体トナー（２０〜３０％）が図示しないコンクトナータ
ンクからコンクトナー供給路１２３を通って液体トナー
タンク１１０に補充されるので、液体トナーの濃度は上
昇することになる。

【００２４】一方、液体トナーの溶剤であるキャリアは
揮発性が高いため、空気中に蒸発しやすい。キャリアが
蒸発したり感光体ドラム１の表面に付着することで、液
体トナーの濃度は上昇していくが、所定の濃度（３％）
を超えると濃度センサー１１３が濃度上昇を検知してキ
ャリア供給ポンプＰ２を動作させる。これによりキャリ
アがキャリアタンク１１１からキャリア供給路１２２を
通って液体トナータンク１１０に補充されるので、液体
トナーの濃度は低下することになる。なお、キャリア中
に含まれる不純物は、フィルターＦにより除去される。

【００２５】また、トナーの消費及びキャリアの蒸発・
消費により液体トナータンク１１０の液面が所定の位置
より低下した時には、フロートセンサー１１２が液面低
下を検知しキャリアタンク１１１からキャリアを、コン
クトナータンクからコンクトナーをそれぞれ補充する。
この間も濃度センサー１１３は、液体トナータンク１１
０内の液体トナー濃度を常に監視しており、液体トナー
が所定の濃度になるようコンクトナーとキャリアの補充
量を調整する。こうして、液体トナータンク１１０内の
液体トナーは、常に一定範囲の濃度と液面を保ちながら
現像工程に供される。

【００２６】その後、現像工程が終了すると、液体トナ
ー供給ポンプＰ１は停止し、電磁バルブＥＶが開かれ
る。現像タンク１００の液体トナーは、その自重により
現像タンク１００の底部に設けられた排出口から液体ト
ナー排出路１２１を通って液体トナータンク１１０に排
出される。こうして、次の現像工程が開始されるまです
べての液体トナーは液体トナータンク１１０に貯留され
ることになる。その間、液体トナー中のトナーは液体ト
ナータンク１１０の底部に沈殿するが、電子写真装置に
電力が供給されている間は、常に超音波振動子１０６が
動作しているので超音波振動によるキャビテーション効
果により液体トナー中に凝集トナーが生成されない。

【００２７】一方、電子写真装置への電力が断たれる
と、超音波振動子１０６が動作できないため、液体トナ
ー中のトナーは沈殿し凝集トナーが生成される。しかし
ながら、再び電力が供給されると超音波振動子１０６が
動作を開始するので、液体トナータンク１１０の底部に
沈殿している凝集トナーは、超音波振動によるキャビテ
ーション効果により攪拌されトナー粒子に再分散させら
れる。更に、現像工程を開始するまでに液体トナー供給
ポンプＰ１を動作させて液体トナーを液体トナータンク
１１０と現像タンク１００の間で循環させることで、超
音波振動子１０５も動作させて液体トナー中に生成され
た凝集トナーを完全にトナー粒子に再分散する。

【００２８】こうして現像工程においては、凝集トナー
が存在しない液体トナーを感光体ドラム１の外周表面に
供給することが可能となる。なお、本実施例では、超音
波振動子を現像タンク１００と液体トナータンク１１０
に設けたが、液体トナーが循環する液体トナー供給路１
２０、液体トナー排出路１２１の途中に設けても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１の液体現像装置に
よれば、液体トナーの循環経路内に設けられた超音波振
動子により、液体トナー中にトナー凝集物が生成される
のを防止すると共に一度生成されたトナー凝集物も、現
像工程において使用可能なトナー粒子にまで再分散され
るので、供給されたトナーを無駄なく有効利用すること
ができる。また、トナー凝集物の存在しない液体トナー
を現像工程に供することができるので、トナー凝集物に
よる現像画像の品質低下を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電子写真装置の概略構造を
示す側面図である。

【図２】現像部４の概略構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電部 ３ 露光部 ４ 現像部 ５ 転写部 ７ 定着部 ８ クリーニング部 １１ 除電部 １００ 現像タンク １０１ 液体トナー回収タンク １０３ 現像ローラー １０５、 １０６ 超音波振動子 １１０ 液体トナータンク １１１ キャリアタンク １１２ フロートセンサー １１３ 濃度センサー １２０ 液体トナー供給路 １２１ 液体トナー排出路 １２２ キャリア供給路 １２３ コンクトナー供給路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】電子写真装置に用いられる感光体表面の静
   電潜像を液体トナーで可視像化する液体現像装置であっ
   て、 感光体表面に供給する液体トナーを貯留する現像タンク
   と、 循環用液体トナーを貯留する液体トナータンクと、 前記液体トナータンクから前記現像タンクに液体トナー
   を供給する液体トナー供給手段と、 前記現像タンクから前記液体トナータンクに液体トナー
   を回収する液体トナー回収手段とを有し、 前記現像タンクと前記液体トナータンクと前記液体トナ
   ー供給手段と前記液体トナー回収手段とのうち少なくと
   も１以上の個所に超音波振動子を備えたことを特徴とす
   る液体現像装置。