JP2001026096A - 液体材料供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性材料からなるローラなどの塗液担持面を
傷つけることなく、塗液担持面に担持された液体材料
（例えばインク）の乾燥を効果的に防止する手段を備え
た液体材料供給装置を提供する。 【解決手段】弾性部材からなるローラ１０外周面上のイ
ンク６を、ローラ１０の回転とともに規制手段１６によ
り均一の厚さにし、ローラ１０の回転方向１３に関して
規制手段１６の下流側に配置した別のローラ２２に薄層
インクを供給する液体材料供給装置は、ローラ１０外周
面からインク６を除去するインク除去モードを有し、こ
のモード時に、クリーニングブレード３０を、規制手段
１６の上流側であって、先端が下流側に向いてローラ１
０に接触する位置３０ｂに配置させる。さらに、ローラ
１０と上記ブレード３０の接触部分３１における、ロー
ラ１０の接線方向と第２の位置３０ｂにある上記ブレー
ド３０の長手方向とのなす角度θを、７０〜９０°の範
囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、担持体（例えばロ
ーラ、ベルト）の無端状外周面（液体材料担持面）に液
体材料（例えばインク）を均一な薄層として担持させる
液体材料供給装置、及びこの液体材料供給装置を組み入
れた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体インクを用いた画像形成装置は、回
転するローラの外周面に付着させたインクをブレードに
よって均一の薄層にし、その後、この薄層状のインクを
版、像担持体などに担持されている像（凸部、潜像）に
転写する構成になっている。具体的には、ブレードを回
転するローラに所定の圧力で当接し、ローラ上に付着さ
せたインクがブレードとの接触部を通過する際に、ブレ
ード先端部によってインクを均一にするようになってい
る。したがって、上記ブレード先端圧を調節すること
で、ローラ表面に所望の厚さを持った薄層を形成するこ
とができる。

【０００３】図５は、このようなブレードを用いた従来
のインク供給装置１を示す。このインク供給装置１は容
器２を備えている。容器２のハウジング内にはカートリ
ッジ４が着脱可能に配置されており、カートリッジ４か
ら容器２にインク６が供給されるようになっている。容
器２の上方には、紙面に垂直に伸びた軸８を有するロー
ラ１０が配置されており、ローラ１０の下部がインク液
面より下に位置するようになっている。軸８はモータ１
２に連結されており、モータ１２の回転によりローラ１
０が図の矢印１３の方向に回転するようになっている。
ローラの回転方向１３に関してインク６に浸したローラ
部分の下流側には、押え部材１４で支持された１枚の板
状の弾性部材からなる規制ブレード１６が設けてあり、
この規制ブレード１６は、ローラ１０の略接線方向に且
つローラ１０の回転方向下流側に向かって突き出し、所
定の圧力でローラ１０に当接している。また、ローラ１
０の上方にはこのローラ１０に近接して、紙面の垂直に
伸びた軸２０を有する別のローラ２２が設けてある。こ
の軸２０はモータ２４に連結されており、モータ２４の
回転によりローラ２２が図の矢印２５の方向に回転する
ようになっている。

【０００４】次に、図５に基づいて、インク供給装置の
動作を説明する。モータ１２によってローラ１０を矢印
１３の方向に回転させると、ローラ１０表面に付着した
インク６は、ローラ１０上を這い上がり、規制ブレード
１６先端部に到達する。ここで、インク６が規制ブレー
ド先端部から所定の圧力を受けることで、余剰のインク
６が規制ブレード１６によって除去され、ローラ１０表
面に規制ブレード先端圧に応じた所望の膜厚を持った均
一の薄層が形成される。その後、薄層状のインク６は転
写領域２６においてローラ２２に転写される。また、転
写後にローラ１０上に残ったインク６は、ローラ１０の
回転により容器２内に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
インク供給装置では、該装置を長時間使用しない（すな
わち、ローラ１０の回転を停止させた状態にする。）場
合、ローラ１０の表面上に存在するインク６が乾燥し、
インク６が固化したり、その組成、粘度などの性質が変
化する。そのため、装置を再度使用する際に、ローラ１
０上に均一な薄層を形成することができず、その結果、
出来上がった画像にむらが生じる。

【０００６】こうしたローラ１０上の乾燥を防止するた
めに、ローラ１０の回転を停止させる前に、図５に示す
ように、ローラ１０の回転方向１３に関して転写領域２
６とインク６に浸したローラ部分との間で且つインク６
の液面の近傍に、例えばブレード状のクリーニング部材
２８を進出させるとともに、ローラ１０を矢印１３とは
逆方向２９に回転させる方法が考えられる。この構成で
は、ローラ１０の時計周り方向の回転に伴ってローラ１
０上を這い上がってきたインク６をクリーニング部材２
８により掻き落とすことができるので、ローラ１０上に
インク６が残らない。

【０００７】しかしながら、この方法の場合、ローラ１
０を矢印２９方向に回転させると、ローラ１０の回転方
向２９に関してクリーニング部材２８から規制ブレード
１６までの間のローラ１０表面部分にあるインク６が、
規制ブレード１６まで搬送されて規制ブレード１６上に
堆積することが避けられない[図６（ａ）］。このた
め、再び画像を形成するためにローラ１０を矢印１３方
向に回転させると、図６（ｂ）に示すように、規制ブレ
ード１６上に堆積したインク６の一部が転写領域２６に
搬送されるために、出来上がった画像にノイズが生じ
る。また、インク供給装置を長時間使用しない場合に
は、乾燥して固まったインク６が規制ブレード１６先端
に付着し、次の画像形成時にローラ１０上に均一な薄層
を形成することができない。

【０００８】また、ローラ１０から像担持体であるロー
ラ２２に効率よくインク６を転写するためには、ローラ
１０の材料として弾性材料を用い、ローラ２２として金
属材料を用いるのが好適である。しかしながら、このと
き、クリーニングブレード２８が、ローラ１０の回転方
向に関して上流側に向かって突き出しながらローラ１０
に当接する構成である場合（例えば、図５では、クリー
ニング時、クリーニングブレード２８がローラ１０の回
転方向２９に関して上流側に向かって突き出してい
る。）、クリーニングブレード２８がローラ１０に食い
込んだ状態でローラ１０を回転させると、ローラ１０が
破損する危険性がある。

【０００９】このような事情を鑑み、本発明は、弾性材
料からなるローラ１０などの塗液担持面を傷つけること
なく、塗液担持面に担持された塗液（例えばインク）を
除去する手段を備えたインク供給装置を提供するのが目
的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る液体材料供給装置は、回転軸と、上
記回転軸の周りに弾性材料からなる無端状の液体材料担
持面を有する液体材料担持体と、上記回転軸の周りで液
体材料担持体を所定の方向に回転する回転駆動手段と、
上記液体材料担持面に液体を供給する液体材料供給部
と、上記液体材料担持面に供給された液体材料を液体材
料担持体の回転とともに規制し、これにより液体材料担
持面上に均一の厚さの塗膜を形成する塗膜形成部とを有
し、液体材料供給部より液体材料が供給される液体材料
担持面部分の下流側で且つ上記塗膜形成部の上流側に配
置されたブレードを有し、液体材料担持体の回転方向に
関して塗膜形成部の下流側で、液体材料担持面上に形成
された塗膜の液体材料を転写領域で被供給部材に供給す
る液体材料供給装置において、液体材料担持体から被供
給部材に液体材料を供給する液体材料供給モードと、液
体材料担持面から実質的に液体材料を除去する液体材料
除去モードとを有し、液体材料供給装置はさらに、液体
材料供給モード時、上記ブレードをこれが液体材料担持
面から離間した第１の位置に位置させ、液体材料除去モ
ード時、上記ブレードをこの先端が液体材料担持体の回
転方向に関して下流側に向いて液体材料担持面に接触し
た第２の位置に位置させる切換部を有し、液体材料担持
面と上記ブレードの接触部分における、液体材料担持面
の接線方向と第２の位置にある上記ブレードの長手方向
とのなす角度を、７０〜９０°の範囲に設定することを
特徴とするものである。

【００１１】請求項２に係る液体材料供給装置は、請求
項１に係る液体材料供給装置において、上記ブレードと
液体材料担持面との接触位置が、液体材料供給部の近傍
に位置することを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に係る液体材料供給装置は、請求
項１又は３に係る液体材料供給装置において、上記液体
材料供給部が上記液体材料を収容する容器を有し、上記
液体材料担持面の一部が上記液体材料に浸けられている
ことを特徴とするものである。

【００１３】請求項４に係る画像形成装置は、像担持体
と、該像担持体上に形成された像を液体材料で可視像化
する液体材料供給装置とを備えた画像形成装置におい
て、この液体材料供給装置に、請求項１から３のいずれ
かの液体供給装置を用いたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るインク供給
装置の拡大図を示す。この装置は、図５のインク供給装
置１に類似している。したがって、同一の部分、部材に
は同一の符号を付し、異なる点のみをここで説明する。
ローラ１０は、少なくともその外周が所定の硬度を有す
る弾性材料からなる。また、ローラ１０の回転方向１３
に関してインク６に浸したローラ部分と規制ブレード１
６との間で且つインク６の液面の近傍には、紙面表裏方
向に伸びた軸２９周りに回転可能な、一枚の板状の弾性
部材からなるクリーニングブレード３０が設けてあり、
ローラ１０近傍から離れた第１の位置３０ａと、ローラ
１０に当接してローラ１０上のインク６の除去を行う第
２の位置（クリーニング位置）３０ｂとの間で移動でき
るようになっている。

【００１５】さらに具体的には、図２に示すように、長
手方向長さＬ、厚さｔのクリーニングブレード３０は、
第２の位置３０ｂにおいて、先端がローラ１０の回転方
向１３に関して下流側に向いてローラ１０に接触し、こ
の接触部分３１においてローラ１０の接線方向とクリー
ニングブレード３０の長手方向とのなす角度θ（以下取
り付け角度と呼ぶ。）が所定の角度の範囲（後述）にな
るように設定されている。但し、実際には、クリーニン
グブレード３０が僅かながら長さＬ’の分だけローラ１
０に食い込み、その分ローラ１０が変形する。

【００１６】図１に示すように、クリーニングブレード
３０は、ばねなどによって第１の位置３０ａに付勢され
ている。また、クリーニングブレード３０は、ソレノイ
ド３２と連結している。ソレノイド３２は、駆動回路３
３を介してコントローラ３４に接続されており、駆動回
路３３がコントローラからの信号を受けてソレノイド３
２のコイルに電流を供給することで、ソレノイド３２が
起動し、これにより、第１の位置３０ａにあるクリーニ
ングブレード３０が第２の位置３０ｂに移動するように
なっている。

【００１７】インク供給時、クリーニングブレード３０
は、ローラ１０から退避した第１の位置３０ａに配置し
ており、ローラ１０の回転によりこのローラ１０の外周
面にインク６が付着する。次に、ローラ１０と規制ブレ
ード１６との接触部で規制ブレード１６によりローラ１
０上にインク６の薄層が形成される。その後、薄層状の
インク６転写領域２６において別のローラ２２に転写さ
れる。

【００１８】また、クリーニングは、インク供給終了後
に行われる。このとき、駆動回路３３はコントローラ３
４からの信号を受けてソレノイド３２を起動し、これに
よりクリーニングブレード３０が第２の位置３０ｂに移
動する。

【００１９】クリーニングブレード３０が第２の位置３
０ｂに移動してクリーニングを開始してから所定の時間
（少なくとも、クリーニング開始直後にクリーニングブ
レード３０と接触する位置にあるローラ部分が、再びイ
ンク液面に入るまでの時間）を経過した後、ローラ１０
を停止させる。本発明では、ローラ１０の回転方向に関
してインク液面の近傍で、ローラ１０とクリーニングブ
レード３０が接触するようになっており、容器２（図
１）内でローラ表面に付着したインク６はインク液面か
ら出た直後にクリーニングブレード３０によって除去さ
れるようになっている。その結果、ローラ停止後、イン
ク液面より上方にあるローラ外周面部分にはインク６が
残っていない。

【００２０】本発明者らは、以下の条件のもとで、第２
の位置３０ｂにあるクリーニングブレード３０の取り付
け角度θを変化させたとき、ローラ１０を反時計方向周
り（方向１３）に回転させてクリーニングブレード３０
の先端部をすり抜けるインク６の膜厚を測定した。

【００２１】実験条件 クリーニングブレード３０ ・材質：ＳＵＳ ・板厚ｔ：０．５ｍｍ ・長さＬ：１０ｍｍ ・突き出し量Ｌ’：０．５ｍｍ ローラ１０ ・材質：ＮＲ ・ゴム硬度：７０度 ・直径：３０ｍｍ ・周速：１００ｍｍ／ｓ

【００２２】実験の結果を図３に示す。この図から分か
るように、取り付け角度を約７０°より小さく設定する
とクリーニングブレード先端部をインク６がすり抜けて
しまうが、取り付け角度を７０〜９０°の範囲に設定す
ることでクリーニングブレード３０によりローラ１０上
のインク６を十分除去できることがわかる。

【００２３】また、取り付け角度は、７０〜９０°の範
囲の中でも、９０°に近い方がより確実にクリーニング
できるので望ましいが、クリーニングブレード３０の取
り付け角が９０°を超える範囲では、クリーニングブレ
ード３０によりローラ１０が傷つくので不適である。す
なわち、図４に示すように、クリーニングブレード３０
は、その取り付け角θが９０°より小さい場合は、ロー
ラ１０の１３方向の回転によりローラ１０の外部に向か
う方向に力が働くので、ローラ１０を傷つけることがな
い。一方、クリーニングブレード３０の取り付け角θが
９０°より大きい場合は、ローラ１０の１３方向の回転
によりローラ１０の内部に向かう方向に力が働くので、
ローラ１０を破壊することがある。なお、取り付け角度
が９０〜９５°までの範囲では、クリーニングブレード
３０がローラ１０を傷つけることはないが、ブレード３
０が小さく振動するためクリーニングには適さない。

【００２４】なお、ローラ１０の周速は３０〜５００ｍ
ｍ／ｓｅｃ、ローラ１０のゴム硬度は４０〜８０度、ロ
ーラ１０の直径は１０〜１００ｍｍ、クリーニングブレ
ード３０のヤング率は０．７５×１０⁴〜２．１×１０⁴
ｋｇｆ／ｍｍ²、クリーニングブレード３０の厚さｔは
０．０５〜１ｍｍ、長さＬは３〜３０ｍｍ、突き出し量
は０〜３ｍｍが一般的である。

【００２５】なお、ローラ１０をローラ２２に直接接触
させてインク６を転写させる代わりに、ローラ１０に懸
架させるとともにローラ２２に接触させたベルトを用い
ることにより、ローラ１０の回転に伴って回転するベル
トの外周面に担持させたインク６をローラ２２に転写さ
せてもよい。

【００２６】さらに、クリーニングブレード３０の移動
手段はソレノイド３２に限らず、また、クリーニングブ
レード３０を平行に移動させてもよい。

【００２７】さらにまた、薄層を形成する規制手段とし
て、ブレードの代わりにローラなどを用いてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るインク供給装置によれば、
クリーニング時に、先端がローラ１０の回転方向１３に
関して下流側に向くようにローラ１０に当接させるクリ
ーニングブレード３０の配置方向を、ローラ１０との接
触部分３１におけるローラ１０の接線方向とのなす角度
が７０〜９０°の範囲になるように設定することによ
り、クリーニングブレード３０により、ローラ１０を破
壊することなく、効果的にローラ１０上のインク６を除
去することができる。

【００２９】また、ローラ１０とクリーニングブレード
３０との接触部分３１をインク液面の近傍に位置させて
いるので、容器２内でローラ表面に付着したインク６
は、ローラ６の回転とともにインク液面から出た直後に
クリーニングブレード３０によって除去され、その結
果、インク液面より上のローラ外周面部分にインク６が
残ることがなく、ローラ１０表面でのインク６の乾燥を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るインク供給装置の拡大図。

【図２】 ローラとクリーニングブレードとの配置関係
を示す断面図。

【図３】 クリーニングブレードの取り付け角度とクリ
ーニングブレードをすり抜けたインク量との関係を示す
グラフ。

【図４】 クリーニングブレードによりローラが破壊さ
れる理由を簡単に示した断面図。

【図５】 従来のインク供給装置を示す図。

【図６】 （ａ）クリーニング時に規制ブレード上にイ
ンクが堆積する様子を示す断面図。（ｂ）図６（ａ）の
状態から再度インク供給を行ったときのインクの動く様
子を示す断面図。

【符号の説明】

１：インク供給装置、２：インク容器、４：カートリッ
ジ、６：インク、８：軸、１０：回転ローラ、１２：モ
ータ、１４：ブレード取付部材、１６：規制ブレード、
２０：軸、２２：回転ローラ、２４：モータ、３０：ク
リーニングブレード、３２：ソレノイド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸と、 上記回転軸の周りに弾性材料からなる無端状の液体材料
   担持面を有する液体材料担持体と、 上記回転軸の周りで液体材料担持体を所定の方向に回転
   する回転駆動手段と、 上記液体材料担持面に液体を供給する液体材料供給部
   と、 上記液体材料担持面に供給された液体材料を液体材料担
   持体の回転とともに規制し、これにより液体材料担持面
   上に均一の厚さの塗膜を形成する塗膜形成部とを有し、 液体材料供給部より液体材料が供給される液体材料担持
   面部分の下流側で且つ上記塗膜形成部の上流側に配置さ
   れたブレードを有し、 液体材料担持体の回転方向に関して塗膜形成部の下流側
   で、液体材料担持面上に形成された塗膜の液体材料を転
   写領域で被供給部材に供給する液体材料供給装置におい
   て、 液体材料担持体から被供給部材に液体材料を供給する液
   体材料供給モードと、 液体材料担持面から実質的に液体材料を除去する液体材
   料除去モードとを有し、液体材料供給装置はさらに、 液体材料供給モード時、上記ブレードをこれが液体材料
   担持面から離間した第１の位置に位置させ、液体材料除
   去モード時、上記ブレードをこの先端が液体材料担持体
   の回転方向に関して下流側に向いて液体材料担持面に接
   触した第２の位置に位置させる切換部を有し、 液体材料担持面と上記ブレードの接触部分における、液
   体材料担持面の接線方向と第２の位置にある上記ブレー
   ドの長手方向とのなす角度を、７０〜９０°の範囲に設
   定することを特徴とする液体材料供給装置。
2. 【請求項２】 上記ブレードと液体材料担持面との接触
   位置は、液体材料供給部の近傍に位置することを特徴と
   する請求項１の液体材料供給装置。
3. 【請求項３】 上記液体材料供給部は上記液体材料を収
   容する容器を有し、上記液体材料担持面の一部が上記液
   体材料に浸けられていることを特徴とする請求項１又は
   ２の液体材料供給装置。
4. 【請求項４】 像担持体と、該像担持体上に形成された
   像を液体材料で可視像化する液体材料供給装置とを備え
   た画像形成装置において、この液体材料供給装置に、請
   求項１から３のいずれかの液体供給装置を用いたことを
   特徴とする画像形成装置。