JP2001051511A

JP2001051511A - 液体現像器及び記録装置

Info

Publication number: JP2001051511A
Application number: JP11224861A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ogiso; 敏夫小木曽; Shogo Matsumoto; 章吾松本; Yasushi Kinoshita; 康木下; Akira Mori; 章森; Junichi Matsuno; 順一松野; Keiji Kamio; 恵司神尾; Kazumi Takahashi; 和見高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラの現像液膜形成とクリーニングを
単一ローラで実現し、簡易でメンテナンスフリーな液体
現像器とそれを利用した記録装置を提供する。【解決手段】トナーを分散させた現像液により記録媒
体上に形成された潜像を顕像化させる液体現像器は、現
像ローラ１と、ボトル７内の現像液供給手段６と、現像
ローラへ静電バイアス電圧を付与するバイアス電圧印加
手段１３と、現像ローラ上に現像液の薄膜を形成すると
共に、その現像液の薄膜をクリーニングする手段とし
て、多目的ローラ２が設けられており、これらローラの
外周表面粗さとを、多目的ローラの外周表面粗さを約Ｒ
ｚ＝１．６μｍ、現像ローラの外周表面粗さをＲｚ＝５
〜１０μｍにし、多目的ローラによって前記現像ローラ
上に形成される前記現像液の薄膜が所定の範囲の膜厚に
なるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーを分散させ
た液体状の現像液によって静電潜像を現像する液体現像
器に関し、さらには、かかる液体現像器を利用して記録
媒体上に静電潜像を形成する記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、従来の粉体状の現像材に代え、従
来、印刷機で用いられていた液体状の現像材による記録
紙等への高画質記録装置が注目されている。かかる装置
においては、感光体等の上の静電潜像をこの液体現像材
によって現像し、これを例えば記録紙等の記録媒体上に
固定する、所謂、液体現像器が設けられている。そし
て、かかる液体現像器における現像液薄膜形成のための
手段としては、従来、（１）ブレード方式（例えば、特
開平９−３１９２２８号公報）や（２）スクイズローラ
方式（例えば、特開平４−２４７４７２号公報）が既に
知られている。

【０００３】また、上記従来の液体現像器におけるクリ
ーニング機構としては、例えば（３）特開平７−２０９
９２２号公報に示されているように、所謂スクレーパで
ローラに付着したトナーを掻き落とす方式が、例えば
（４）特開平９−２１１９９３号公報に示されているよ
うに、現像ローラにスクイズローラとは別個のクリーニ
ングローラを当接させて、当該クリーニングローラに静
電力でトナーを付着させ、もって、当該クリーニングロ
ーラに付着したトナーをスクレーパでかき取る方式が、
さらには、例えば（５）特開平８−１３２５９８号公報
に示されているように、表面に溶剤の付着したベルトを
印刷用ドラム表面に押し付け、これに伴って溶剤により
ドラム表面を洗浄する方式等が、既に知られている。な
お、この従来技術においては、クリーニング時に現像ロ
ーラに印加する電圧は、零もしくはトナーと異符号の電
圧であり、また、現像ローラには、その表面が平滑なロ
ーラが用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術
（１）、（２）では、いずれも、現像液薄膜の形成を実
現できるが、しかしながら、特に、現像液として高濃度
の液体トナーを用いた場合には、装置の未使用時におけ
る溶媒の揮散によってトナーが固着してしまい、そのた
め、上記のブレード方式では、かかる固着トナーをも含
めて自動的に除去することには困難があり、そのため、
その後に形成される液膜の厚さに影響を与えるという問
題があった。

【０００５】また、上記の従来技術（３）、（４）に示
されたクリーニング方式は、比較的簡易な手段によって
実現することができるが、しかしながら、上記の従来技
術と同様に、固着トナーをも含めて自動的に除去するこ
とには困難があり、そのため、その後に形成される液膜
の厚さに影響を与えるという問題があった。

【０００６】そして、上記従来技術（５）では、さら
に、ポンプ、電磁弁、チューブなどの循環系要素部品が
必要になり、そのため、装置が大形化するという問題が
あった。

【０００７】また、上記したいずれの従来技術において
も、しかしながら、現像液薄膜形成機能とクリーニング
機能とを、それぞれ別の手段で実現する構造であり、そ
のため、装置の構成が複雑になってしまうという問題が
あった。

【０００８】そこで、本発明では、簡易な構成で現像液
薄膜形成機能とクリーニング機能を自動で実現すること
の可能な、液体現像器、及び、記録装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、まず、トナーを分散させた現像液
により記録媒体上に形成された潜像を顕像化させる液体
現像器であって：記録媒体に対向して配置され、その周
表面上に形成された前記現像液のトナーを静電転移させ
る現像ローラと；前記現像液を内部に収容する容器内に
配置され、前記現像ローラの周表面に前記現像液を供給
する手段と；前記現像ローラへ静電バイアス電圧を付与
するバイアス電圧付与手段と；前記現像ローラ上に前記
現像液の薄膜を形成する手段と；前記現像ローラ上に形
成した前記現像液の薄膜をクリーニングする手段とを備
えたものにおいて、前記薄膜形成手段と前記クリーニン
グ手段とを、前記現像ローラの外周に接する単一の多目
的ローラにより構成すると共に、前記現像ローラの外周
表面粗さと前記多目的ローラの外周表面粗さとを、前記
多目的ローラによって前記現像ローラ上に形成される前
記現像液の薄膜が所定の範囲の膜厚になるように設定し
た液体現像器が提供される。

【００１０】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、前記多目的ローラの外周表面粗さを
約Ｒｚ＝１．６μｍにすると共に、前記現像ローラの外
周表面粗さをＲｚ＝５〜１０μｍにした。

【００１１】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、前記現像ローラへ静電バイアス電圧
を付与するバイアス電圧付与手段は、さらに、前記現像
ローラ上への前記現像液の薄膜形成時には、前記現像液
中のトナーと異符号の電圧を発生し、前記現像ローラか
らの前記現像液薄膜のクリーニング時には、前記現像液
中のトナーと同符号の電圧を発生する。

【００１２】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、さらに、前記多目的ローラへバイア
ス電圧を付与する手段を設けた。

【００１３】加えて、本発明によれば、前記に記載した
液体現像器において、前記多目的ローラへのバイアス電
圧付与手段は、前記現像ローラ上への前記現像液の薄膜
形成時には、前記現像液中のトナーと同符号の電圧を発
生し、前記現像ローラからの前記現像液薄膜のクリーニ
ング時には、前記現像液中のトナーと異符号の電圧を発
生する。

【００１４】さらに、本発明によれば、前記に記載した
液体現像器において、前記現像ローラと前記多目的ロー
ラは、前記現像ローラ上への前記現像液の薄膜形成時
と、前記現像ローラからの前記現像液薄膜のクリーニン
グ時とにおいて、異なる方向に回転する。

【００１５】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、さらに、前記多目的ローラの表面上
の前記現像液を除去するためのクリーニング手段を設け
た。

【００１６】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、前記多目的ローラのクリーニング手
段を、前記多目的ローラに当接するスクレーパ、及び、
前記多目的ローラに当接するクリーニングパッドにより
構成した。

【００１７】また、本発明によれば、前記に記載した液
体現像器において、前記クリーニングパッドがフェルト
により構成されている。

【００１８】さらに、また、本発明によれば、前記に記
載した液体現像器において、前記多目的ローラのクリー
ニング手段を、前記多目的ローラに当接するスクレーパ
と、前記多目的ローラに当接し、かつ、前記多目的ロー
ラとは反対方向に回転するクリーニングローラとにより
構成した。

【００１９】加えて、また、本発明によれば、前記に記
載した液体現像器において、前記多目的ローラのクリー
ニング手段を、前記多目的ローラに当接するクリーニン
グローラにより構成した。

【００２０】そして、本発明によれば、さらに、画像信
号に対応した静電潜像を記録媒体に形成する手段と、記
録媒体を案内搬送する手段と、トナーを分散させた現像
液で前記記録媒体上の静電潜像を現像する液体現像器と
を具備した記録装置において、前記液体現像器を、前記
のいずれかに記載した液体現像器とした記録装置が提供
される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】まず、添付の図１には、本発明の第１の実
施の形態になる液体現像器における、現像液薄膜形成時
（現像動作時）における要部構成を示している。この図
において、符号１は現像ローラを示しており、また、こ
の現像ローラ１の下方に設けられた現像液ボトル７に
は、液体状の現像液が貯えられている。なお、この現像
液では、直径０．５〜１μｍのトナーの微粒子９が溶媒
中に分散しており、例えば、図示のように、正の電荷に
帯電している。

【００２３】また、上記現像ローラ１の下端部には、上
記現像液ボトル７内に貯えられた現像液中に浸積した状
態で、現像液供給装置６が設けられている。すなわち、
この現像液供給装置６によって、上記現像液ボトル７内
の現像液が、その上方に回動可能に配置された現像ロー
ラ１の外周の現像面上に供給される。すなわち、この現
像液供給装置６は、静電潜像の現像時には、現像液を現
像ローラ１に供給し、他方、現像しない時には、現像液
を現像ローラ１へは供給しないという機能を有する。

【００２４】また、現像動作時において、上記現像ロー
ラ１は、図１中の矢印の方向に回転しており、その上方
に位置あるいは移動される記録媒体８、例えば、記録
紙、あるいは、ベルト等に、その表面に現像されたトナ
ー９を転移させる。なお、このトナー９を現像ローラ１
から記録媒体８へ転移させるにあたっては、予め、静電
潜像１０（負の電荷による）を上記記録媒体８上に送っ
て形成しておくことにより、現像ローラ１上のトナー９
が静電潜像１０に静電的に引き寄せられ、もって、図の
符号１１によって示すように、上記記録媒体８上の静電
潜像１０が顕像化される。

【００２５】ここで、低電圧によってトナー９を数多く
供給することを実現するためには、上記現像ローラ１に
対して、図に示すバイアス電圧印加手段１３により、上
記トナー９と異符号（負）の電圧が印加され、これによ
り、トナー９を現像ローラ１に多く集める。そして、本
発明では、上記現像ローラ１の側端（本例では、右側
端）に液膜形成機能を有するローラ２を設ける。このロ
ーラ２には、図からも明らかなように、上記トナーと同
符号（正）のバイアス電圧が図示の印加手段５により印
加されており、これにより、現像液容器であるボトル７
内のトナー９を多数、かつ、その液膜の厚さを絞り、も
って、トナー９を記録媒体８と相対する（すなわち、対
向する）位置（上記現像ローラ１の上端）まで搬送す
る。

【００２６】ところで、現像ローラ１の回転速度が一定
である場合（現像ローラ回転速度一定時）における、上
記現像ローラ１の現像液の膜厚（現像ローラ現像液膜
厚）ｔと、画像部・非画像部における反射濃度との関係
は、添付の図３に示すようになる。すなわち、現像液膜
厚ｔがｔａ以下（ｔ≦ｔａ）では、画像部における反射
濃度が最小許容値よりも低くなり、一方、この現像液膜
厚ｔがｔｅ以上（ｔ≧ｔｅ）では、非画像部（かぶり）
における反射濃度が最大許容値より大きくなり、いずれ
の場合にも、得られる画像の反射濃度が許容範囲を超え
ることとなり、不可である。

【００２７】従って、この現像液膜厚ｔは、現像ローラ
１の回転周速度ｖが一定の場合には、ｔｅ＞ｔ＞ｔａの
範囲内に選択されなければならない。これは、現像ロー
ラ１の現像液の付着幅をｂとすると、現像液流量Ｑとし
ては、ｖｂｔａ＜Ｑ＜ｖｂｔｅの範囲が望ましい流量で
あることを示している。そこで、現像液の流量を現像液
供給手段６より、この範囲内で制御しながら、現像ロー
ラ１へ供給する。このように、上記現像ローラ１上の現
像液膜厚を上記所定の範囲内の値に制御することによ
り、再現性のある、良好な画像濃度を得ることが出来
る。

【００２８】そこで、本発明によれば、上記現像ローラ
１と当接して液膜形成機能を有するローラ２を設け、そ
して、このローラ２を図示のように現像ローラ１と逆方
向に回転させ、さらに、当該ローラ２にバイアス電圧を
付与するバイアス電圧印加手段５においてトナー９と同
一極性の（正の）バイアス電圧を生成し、これを印加す
る。これにより、上記ローラ２にはトナー９は殆ど付着
せず、また、上記現像液の溶媒の一部は、上記ローラ２
の回転によるスクイズ効果により、さらには、その円周
面に接触して設けられたスクレーパ３を介して、再び、
現像液ボトル７内に回収される。

【００２９】なお、このスクレーパ３により回収されず
にローラ２上に付着したままの溶媒やトナーは、さら
に、上記ローラ２の外周面に押圧されて配置されたクリ
ーニングパッド４により拭取されてパッド上に付着し、
クリーニングがなされ、もって、その回転に伴って上記
ローラ２から現像ローラ１に再付着することを防ぐ。な
お、このクリーニングパッド４は、累積付着するトナー
等によりそのクリーニング特性が著しく劣化しない特性
を有することが好ましく、本例では、３０万ページ程度
の印画においてもそのクリーニング特性が著しく劣化し
ない特性を有するものが使用されている。

【００３０】次に、かかる装置において、上記に説明し
た現像動作終了後は、図２に示す現像ローラ１のクリー
ニング動作を行う。その際、上記現像液供給手段６は、
現像液を供給しないモードとし、図２に示すように、上
記ローラ２へのバイアス電圧印加手段５を反対側（負
側）に設定し、すなわち、トナー９と異符号（負）のバ
イアス電圧を印加する。また、上記現像ローラ１へのバ
イアス電圧印加手段１３により、トナー９と同符号
（正）のバイアス電圧を印加することにより、当該現像
ローラ１に付着している現像液をローラ２側に付着さ
せ、さらに、上記のスクレーパ３によってその大部分が
掻き落とされる。

【００３１】なお、ここで上記スクレーパ３によって掻
き落とされかった溶媒およびトナーは、上記と同様に、
クリーニングパッド４に付着されて上記ローラ２のクリ
ーニングが図られる。すなわち、これにより、上記ロー
ラ２から現像ローラ１へのトナーの再付着を防止するこ
とが出来、さらに、現像ローラ１のクリーニングをも行
うことができる。以上述べたように、上記のローラ２
は、現像動作時には現像液薄膜形成機能を有すると共
に、その後のクリーニング動作時にはクリーニング機能
を併せ持つため、以下の説明においては、このローラ２
を多目的ローラと呼ぶ。

【００３２】また、ここで、上記の多目的ローラ２へバ
イアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段５、及び、
上記現像ローラ１へバイアス電圧を印加するバイアス電
圧印加手段１３により発生される印加電圧のパターン
を、添付の図４に示す。図示のように、上記現像ローラ
１上にインク（すなわち、トナー）の薄膜を形成するイ
ンク薄膜成形モード（動作）時には、上記多目的ローラ
２へは＋Ｖａの電圧を印加すると同時に上記現像ローラ
１へは−Ｖｄ電圧を印加し、一方、その後のクリーニン
グモード（動作）時には、これとは反対に、すなわち、
上記多目的ローラ２へは−Ｖｂの電圧を印加すると同時
に上記現像ローラ１へは＋Ｖｃ電圧を印加する。

【００３３】加えて、上記に詳細に説明した液体現像器
の変形例を、添付の図５及び図６を参照して説明する。
なお、この変形例になる液体現像器では、図からも明ら
かなように、そのクリーニングパッド４が、板ばね１６
上に取り付けられた複数（本例では３枚）のフェルト１
５ａ、１５ｂ、１５ｃにより形成され、そして、その一
部のフェルト１５ｂの下端が溶剤容器１７中に浸されて
いる点で、上記の実施の形態とは異なっている。

【００３４】このように、板ばね１６でフェルト１５
ａ、１５ｂ、１５ｃを上記多目的ローラ２に押し付ける
ことにより、当該多目的ローラ２の表面を、容器１７中
に蓄えた溶剤によりクリーニングすることが可能にな
る。また、かかる構成では、上記液膜形成（現像動作）
時には、上記多目的ローラ２にフェルト１５ａから供給
された溶剤を上記スクレーパ３で掻き落とすことから、
この溶剤が現像ローラ１の表面上で液膜を形成する動作
へ及ぼす影響（悪影響）を軽減することが出来る。一
方、その後のクリーニング時には、図６に示すように、
上記多目的ローラ２上に付着したトナーを大部分スクレ
ーパ３で掻き落とし、掻き落とせなかったトナーを上記
フェルト１５ａで吸収することにより、クリーニング動
作を実現することが出来る。なお、この変形例における
現像ローラ１と多目的ローラ２へのバイアス電圧の印加
パターンは、やはり、上記図４に示したと同様である。

【００３５】ここで、本発明によれば、上記多目的ロー
ラ２と現像ローラ１の表面を、その２つの機能（現像液
薄膜形成機能とクリーニング機能）を達成するために、
所定の粗さに加工されている。すなわち、現像液膜厚
（μｍ）と、多目的ローラの周速と現像ローラの周速と
の比（多目的ローラ周速／現像ローラ周速）との関係を
添付の図７に示した。なお、このグラフは、多目的ロー
ラを径１０ｍｍの円筒形の導電性材料で構成し、かつ、
その周表面の表面粗さをＲｚ＝１．６μｍ（平滑）と
し、他方、現像ローラをローラ径２０ｍｍの円筒形の導
電性材料で構成し、かつ、その周表面の表面粗さをＲｚ
＝１．６μｍ（平滑）、５μｍ、１０μｍとし、これら
ローラ間押付け力を６．５（Ｎ）とし、現像ローラ周速
を５０（ｍｍ／ｓ）とした場合の実験結果を示したもの
である。

【００３６】この図７のグラフからも明らかなように、
その周速比が正の場合には、現像液はローラ間の隙間を
通過せずに多目的ローラ２上に付着し、この多目的ロー
ラの１回転後に現像ローラ１上に付着するため、形成さ
れる現像液膜厚が３０μmあるいはそれ以上と厚くな
る。

【００３７】一方、その周速比が負の場合には、図に実
線で示すように、平滑（Ｒｚ＝１．６μｍ）表面の現像
ローラでは約２０μm程度の液膜厚となる。これに対し
て、表面にサンドブラスト加工を施した現像ローラの場
合は、まず、表面粗さがＲｚ＝５μｍの場合には、図に
一点鎖線で示すように、８〜１２μm程度の液膜厚とな
り、表面粗さがＲｚ＝１０μｍの場合には、図に破線で
示すように、１０〜２３μm程度の液膜厚となる。他
方、上記に述べた本発明での検討によれば、前述のよう
に、適切な液膜厚さｔは８〜２０μmである。そこで、
いずれの場合でも、その周速比を選択することにより、
形成される液膜を適切な液膜厚さに設定することができ
ることが分かる。

【００３８】加えて、この図のグラフ中には、「Ｉ」に
より、形成される液膜厚さのローラの幅方向における
「ばらつき」を示したが、これからも、平滑な現像ロー
ラでは、その表面をサンドブラスト加工した（すなわ
ち、粗い）現像ローラよりも形成される液膜厚さのばら
つきが大きくなることが分かる。これから、サンドブラ
スト加工した現像ローラを用いることにより、平滑な現
像ローラを用いる場合に比較して、形成される液膜厚さ
にばらつきが少なく、すなわち、良好な液膜の形成が実
現できることが分かる。

【００３９】続いて、上記図４にも示した多目的ローラ
２へのバイアス電圧印加の効果を、添付の図８を用いて
説明する。なお、この図のグラフでは、その縦軸に現像
液膜厚を、その横軸に、多目的ローラのバイアス電圧と
現像ローラのバイアス電圧との差（多目的ローラバイア
ス電圧―現像ローラバイアス電圧）を示している。この
グラフに示す関係からも、このバイアス電圧（差）の増
大に伴って、形成される液膜厚さが厚くなることが分か
り、これにより、液膜厚さの制御を行なうことが可能に
なる。なお、ここでは、その実験条件としては、現像ロ
ーラ（径＝２０ｍｍ）の表面粗さＲｚ＝１０μm、多目
的ローラ（径＝１０ｍｍ）の表面は平滑（Ｒｚ＝１．６
μｍ）、多目的ローラの周速と現像ローラの周速との比
（多目的ローラ周速／現像ローラ周速）＝−０．８、そ
して、ローラ間押付力＝６．５Ｎである。

【００４０】さらに、添付の図９には、上記の構成の液
体現像器（特に、図５及び図６に示した）におけるクリ
ーニング性能を示しており、特に、図９（Ａ）には、バ
イアス電圧なし（現像ローラバイアス電圧−多目的ロー
ラバイアス電圧＝０Ｖ）の場合におけるクリーニング性
能が、そして、図９（Ｂ）には、このバイアス電圧が３
００Ｖ（現像ローラバイアス電圧−多目的ローラバイア
ス電圧＝３００Ｖ）の場合のクリーニング特性が示され
ている。なお、ここで、縦軸には多目的ローラの周速と
現像ローラの周速との比（多目的ローラ周速／現像ロー
ラ周速）が、横軸には現像ローラ１の表面粗さＲｚ（μ
ｍ）が示されており、さらに、ローラ上の液体トナーの
クリーニングが良好（可）であったことを記号「○」
で、他方、不良（不可）であったことを記号「×」で示
す。

【００４１】これから、バイアス電圧が零では、上記両
ローラの逆方向の回転領域（すなわち、周速比が負の領
域）で、かつ、上記現像ローラ１の表面が平滑（Ｒｚ＝
１．６μｍ）の場合のみクリーニング状態が可であった
が、これに対して、バイアス電圧として３００Ｖ印加時
は、サンドブラスト加工した現像ローラでも、その表面
粗さがＲｚ＝１０μｍまで、そのクリーニング状態が可
であった。なお、サンドブラスト加工したローラではク
リーニングが難しいのは、その表面の凹凸が大きくなる
と、その内部にトナー液が入りこむと、これを静電力で
移動させることが困難となるなためである。

【００４２】以上から、上記多目的ローラの表面は平滑
（Ｒｚ＝１．６μｍ）としながらも、現像ローラ１とし
ては、その表面にサンドブラスト加工を施して表面粗さ
Ｒｚ＝１０μｍ以下（但し、Ｒｚ＝１．６μｍ以上）と
することにより、液膜形成時における液膜厚さのばらつ
きが小さく、かつ、クリーニング状態も良好な液体現像
器を実現することの可能な構成とすることができる。

【００４３】次に、本発明になる液体現像器の第二の実
施の形態について、添付の図１０及び図１１を用いて説
明する。まず、図１０は、本発明の第二の実施の形態で
ある液体現像器における、現像液薄膜の形成機能を実現
時の構成を示しており、他方、図１１は、上記図１０の
液体現像器におけるクリーニング機能の実現時の構成を
示している。

【００４４】なお、本実施例の液体現像器でも、その基
本的な構成や動作は、上記に示した第一の実施の形態に
なる液体現像器と同様であるが、しかしながら、本実施
例では、上記の本実施例とは、クリーニングパッド４の
代わりにクリーニングローラ１４を用いた点で異なって
いる。このクリーニングローラ１４は、図にも明らかな
ように、多目的ローラ２とは反対方向に回転しており、
これにより、上記多目的ローラ２からのトナーのクリー
ニングローラ１４への転移を実現するものである。な
お、このクリーニングローラ１４によるトナーの転移特
性は、上記クリーニングローラ１４の速度の絶対値を、
上記多目的ローラ２の速度の絶対値よりもやや小さくす
ることにより、良好にすることができる。なお、本実施
の形態になる液体現像器のクリーニングローラ１４は、
上述のクリーニングパッドと異なり、上記多目的ローラ
２との相対速度が小さいため、その寿命を長くできると
いう利点を有する。

【００４５】次に、本発明の第三の実施の形態につい
て、添付の図１２、図１３を用いて説明する。なお、こ
こでも、図１２は本発明の第三の実施の形態である液体
現像器における現像液膜の形成時の構成を示し、そし
て、図１３は、上記図１２の液体現像器におけるクリー
ニング時の構成を示している。

【００４６】これらの図からも明らかなように、本実施
の形態になる液体現像器では、上記第一、第二の実施の
形態では、そのクリーニング手段（クリーニングパッ
ド、クリーニングローラ）が、いずれの場合にも、トナ
ーがクリーニング手段に付着累積する構成であったが、
この第三の実施の形態では、このクリーニング手段の多
段化により、その使用中も含め、トナーが累積付着する
部分を分散させ、もって、その長寿命化を図ったもので
ある。

【００４７】すなわち、この第三の実施の形態になる液
体現像器では、第１のローラ２に第２のローラ１４が当
接しており、かつ、この第２のローラ１４には、トナー
とは逆極性のバイアス電圧が印加されている。なお、こ
のような構成とすることにより、上記図１２に示すよう
に、現像液薄膜の形成時には、上記第１のローラ２で現
像液をスクイズしてトナーを記録媒体８へと送り、一
方、スクイズされて第１のローラ２へ向かう液（主とし
て溶媒）は、スクレーパ３ａより現像液ボトル７へ送ら
れる。さらに、上記スクレーパ３ａで除去できなかった
トナーは、第２のローラ１４へ引き寄せられ、このスク
レーパ３ｂで落とせなかったトナーを、その一端が溶剤
ボトル１７中に浸されている溶剤含浸フェルト状クリー
ニングパッド１５ａによって接触除去する。

【００４８】さらに、クリーニング時における動作を図
１３を用いて説明すると、現像ローラ１に付着したトナ
ー９は、この現像ローラ１にはトナーと同極性のバイア
ス電圧が印加されれいることから、現像ローラから静電
的に離れようとする。そして、このトナー９は、トナー
と逆極性にバイアス電圧の印加されている第１のローラ
２へ引き寄せられ、スクレーパ３ａによって部分的に除
去される。さらに、第２のローラ１４には、トナーと逆
極性の更に大きいバイアス電圧を印加することにより、
トナー９は引き寄せられ、スクレーパ３ｂで除去され
る。さらに、残ったトナーは、クリーニングパッド１５
ａで除去される。

【００４９】このような構成とすることにより、第１の
ローラ２は現像ローラ１に付着するトナーを除去し、第
２ローラ１４は上記第１のローラ２に付着するトナーを
除去する機能を果たす。これにより、最終的には、クリ
ーニングパッド１５で除去するトナーの量を僅かとする
ことが出来るため、その長寿命化を図ることが可能にな
る。

【００５０】次に、以上にその詳細を説明した液体現像
器を用いた記録装置の構成について、添付の図１４、図
１５、図１６を用いて説明する。なお、図１４は、記録
用紙として連続紙を用いる記録装置における構成を示
し、図１５は、カット紙を用いてその片面もしくは両面
に印刷する記録装置の構成を示し、そして、図１６は、
ベルトを介してカット紙に転写する方式の記録装置の構
成を示している。

【００５１】まず、図１４に示す記録装置では、連続紙
のロール１８より、駆動ローラ１９ａ、１９ｂを介して
紙が送られ、この連続紙がカッター２３でカットされる
構成となっている。また、図にも示すように、この記録
装置では、静電潜像を形成するための静電潜像形成装置
２０、例えば、４色からなる現像器２１、さらに、定着
器２２が設けられている。

【００５２】かかる記録装置では、ロール１８からの連
続紙は、まず、静電潜像形成装置２０で画像データに応
じた１色目の静電潜像を紙上に形成し、その後、この連
続紙をロール１８側に戻して１色目現像し、次いで、定
着器２２で定着する。次に、また、連続紙を送り、上記
静電潜像形成装置２０で２色目の静電潜像を紙上に形成
し、その後、この連続紙をロール１８側に戻し、もっ
て、２色目を現像して定着器２２で定着する。以下、同
様にして、３色目及び４色目のトナーを連続紙上で重畳
する。その後、４色重畳が完了すると、連続紙を送り、
所定の位置において上記カッター２３によりカットす
る。

【００５３】記録装置は、このような構成とすることに
より、現像時に連続紙に張力を掛けることができるた
め、現像ローラ１と紙との間のギャップなどを正確に設
定できることから、良好な画像形成を実現できるという
利点がある。ここで、上記の静電潜像形成装置２０とし
ては、例えば、イオン源で発生するイオンの照射量を、
解像度に対応する孔の設けられた制御電極部で制御（イ
オン照射制御）することにより、中間調の階調制御を行
うことの出来る、所謂、イオンフローヘッド等を用いる
ことが考えられる。

【００５４】次に、図１５は、片面・両面フルカラー印
刷可能な、本発明の液体現像器を用いた液体現像方式の
電子写真方式印刷機の構成の一例を示している。この例
では、８個のドラム３０ａ〜ｈが隣接して設けられてい
る。これらのドラム３０ａ〜ｈは、印刷する紙サイズの
２倍の外周距離を有しており、また、それぞれ、紙サイ
ズに対応する１８０゜間隔で紙の端部を掴んだり離した
りするための爪２６ａ〜ｈを有している。これら爪機構
の開閉は図示しないが、例えば、上記ドラム３０の回転
と同期して作動するカム機構により実現される。

【００５５】上記の構成において、まず、カット紙２５
が送り込まれると、静電潜像形成装置２０ａで１色目に
対応する静電潜像形成が行われ、さらに、１色目現像器
２１ａにより１色目の現像が行われ、そして、定着器２
２ａで定着する。その後、次にドラム３０ｂでは、紙は
裏面がドラムに対して外側を向くため、両面印刷の場合
は裏面の静電潜像形成が行われ、さらに、現像そして定
着が、静電潜像形成装置２０ｅ、現像器２１ｅ、定着器
２２ｅで行われる。さらに、ドラム３０ｃでは、紙は表
がドラムに対して外側を向くため、２色目の静電潜像形
成、現像、そして定着が、静電潜像形成装置２０ｂ、現
像器２１ｂ、定着器２２ｂで行われる。以下、裏面の２
色目、表面の３色目、裏面の３色目、表面の４色目、裏
面の４色目の順に、それぞれ、静電潜像形成、現像、定
着が行われる。なお、片面印刷の場合は裏面用の静電潜
像形成、現像、及び定着のための部位は不要となること
は明らかであろう。

【００５６】最後に、ベルトを用いた転写を含む、本発
明の液体現像器を用いた記録装置の構成を添付の図１６
を用いて説明する。本記録装置では、誘電体ベルト等よ
りなる無端ベルト２７上に、静電潜像形成装置２０によ
って静電潜像を形成し、これを現像器２１により現像
し、例えば、温風乾燥器からなる第１の定着器２２ａに
より定着し、その上で、カット紙２５上に転写し、その
後、例えば、ヒートローラタイプの定着器２２ｂによっ
て紙上に完全定着させるものである。

【００５７】ここで、無端ベルト２７の駆動方法として
は、転写以外のプロセスでは、転写ローラ３０を図中の
矢印３１で示すようにベルト２７から放し、このベルト
２７を矢印３２ａのように一方向に駆動するが、その方
式についてまず説明する。まず、無端ベルト２７を４回
転させ、この時、各回転時に１色目、２色目、３色目、
４色目と静電潜像形成、現像、定着を行い、さらに、転
写ローラ３０をベルト２７に接触させて、紙２５上に一
括転写し、その後、定着器２２ｂで完全に定着させる。
ここで、無端ベルト２７は、あまり高温の場合には静電
潜像が形成できないため、例えばファンとヒートシンク
よりなる冷却部２９ａにより、このベルト２７の冷却を
行う構成となっている。また、ここでは、転写ローラ３
０は、バイアス電圧を印加することによってトナーを紙
２５へ静電転写する。

【００５８】次に、上記無端ベルト２７を矢印３２ｂの
方向に往復駆動するが、その方式について説明する。こ
の場合、転写ローラ３０は、上記無端ベルト２７に常に
押し付けられた条件で使用する。現像の各色毎に、上記
無端ベルト２７上で静電潜像形成、現像、定着を行い、
その度に紙に転写する。なお、このような方式では、紙
の往復も行われる。そして、次の色の静電潜像形成前
に、冷却部２９ｂでベルト２７の冷却を行う。

【００５９】以上のように、本発明の液体現像器を用い
て記録装置を構成することにより、現像液膜形成とクリ
ーニングを簡易な構成で実現できる液体現像器を用いる
ことが可能となるため、小型の記録装置を得ることが出
来る。

【００６０】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明の液体現像器、及び、これを用いた記録装置
によれば、簡単な構成により、具体的には、上記多目的
ローラの追加によって、現像液膜形成とクリーニングの
両方の機能を実現することが出来、かつ、メンテナンス
フリーな液体現像器及び、これを用いた記録装置を実現
することが可能となる。

【００】また、特に、本発明になる記録装置では、簡易
な構成の液体現像器を装着しているため、もって、装置
の小型化を図れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態になる液体現像器
の、特に、現像液膜形成時における構成を示す図であ
る。

【図２】上記本発明の液体現像器の、特に、クリーニン
グ時における構成を示す図である。

【図３】上記本発明の液体現像器における現像液膜厚と
反射濃度の関係の一例を示す図である。

【図４】上記本発明の液体現像器における多目的ローラ
と現像ローラの印加電圧の時間変化の一例を示す図であ
る。

【図５】上記本発明の液体現像器の変形例の、特に、現
像液膜形成時における構成を示す図である。

【図６】上記本発明の液体現像器の変形例の、特に、ク
リーニング時における構成を示す図である。

【図７】上記本発明の液体現像器における液膜形成時の
現像液膜厚と多目的ローラ／現像ローラ周速比の関係の
一例を示す図である。

【図８】上記本発明の液体現像器における液膜形成時の
現像液膜厚とローラバイアス電圧の関係の一例を示す図
である。

【図９】上記本発明の液体現像器におけるクリーニング
時のクリーニング特性の一例を示す図である。

【図１０】本発明の第二の実施の形態になる液体現像器
における現像液膜形成時の構成を示す図である。

【図１１】やはり、本発明の第二の実施の形態になる液
体現像器におけるクリーニング時の構成を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第三の実施の形態になる液体現像器
における現像液膜形成時の構成を示す図である。

【図１３】やはり、本発明の第三の実施の形態になる液
体現像器におけるクリーニング時の構成を示す図であ
る。

【図１４】本発明の液体現像器を利用した連続紙を用い
る記録装置における構成を示す図である。

【図１５】本発明の液体現像器を利用したカット紙を用
いる記録装置における構成を示す図である。

【図１６】本発明の液体現像器を利用した、ベルトを介
してカット紙に転写する方式の記録装置の構成を示す図
である。

【符号の説明】

1…現像ローラ、2…多目的ローラ（第一ローラ）、３…
スクレーパ、４…クリーニングパッド、５…多目的ロー
ラバイアス電圧印加手段、６…現像液供給手段、７…現
像液、８…記録媒体、９…トナー、１０…静電潜像、１
１…静電潜像の顕像化された像、１２…クリーニングロ
ーラ、１３…現像ローラバイアス電圧印加手段、１４…
第二ローラ、１５…溶剤つきクリーニングパッド、１６
…板ばね、１７…溶剤ボトル、１８…紙ロール、１９…
駆動ローラ、２０…静電潜像形成手段、２１…液体現像
器、２２…定着器、２３…カッター、２４…紙搬送方
向、２５…カット紙、２６…爪、２７…ベルト、２９…
冷却部、３０…転写ローラ、３１…転写ローラ駆動方
向、３２…ベルト搬送方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木下康茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者森章茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者松野順一茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者神尾恵司茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者高橋和見茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内Ｆターム(参考） 2H034 BC03 BC06 BC08 BC09 BC10 BG01 BG03 2H073 BA02 BA13 BA41 BA43 BA45 CA32 2H074 AA03 AA07 AA41 BB02 BB42 BB57 BB58 BB60 BB72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを分散させた現像液により記録媒
体上に形成された潜像を顕像化させる液体現像器であっ
て：記録媒体に対向して配置され、その周表面上に形成
された前記現像液のトナーを静電転移させる現像ローラ
と；前記現像液を内部に収容する容器内に配置され、前
記現像ローラの周表面に前記現像液を供給する手段と；
前記現像ローラへ静電バイアス電圧を付与するバイアス
電圧付与手段と；前記現像ローラ上に前記現像液の薄膜
を形成する手段と；前記現像ローラ上に形成した前記現
像液の薄膜をクリーニングする手段とを備えたものにお
いて、前記薄膜形成手段と前記クリーニング手段とを、
前記現像ローラの外周に接する単一の多目的ローラによ
り構成すると共に、前記現像ローラの外周表面粗さと前
記多目的ローラの外周表面粗さとを、前記多目的ローラ
によって前記現像ローラ上に形成される前記現像液の薄
膜が所定の範囲の膜厚になるように設定したことを特徴
とする液体現像器。
【請求項２】前記請求項１に記載した液体現像器にお
いて、前記多目的ローラの外周表面粗さを約Ｒｚ＝１．
６μｍにすると共に、前記現像ローラの外周表面粗さを
Ｒｚ＝５〜１０μｍにしたことを特徴とする液体現像
器。
【請求項３】前記請求項１に記載した液体現像器にお
いて、前記現像ローラへ静電バイアス電圧を付与するバ
イアス電圧付与手段は、前記現像ローラ上への前記現像
液の薄膜形成時には、前記現像液中のトナーと異符号の
電圧を発生し、さらに、前記現像ローラからの前記現像
液薄膜のクリーニング時には、前記現像液中のトナーと
同符号の電圧を発生することを特徴とする液体現像器。
【請求項４】前記請求項１に記載した液体現像器にお
いて、さらに、前記多目的ローラへバイアス電圧を付与
する手段を設けたことを特徴とする液体現像器。
【請求項５】前記請求項４に記載した液体現像器にお
いて、前記多目的ローラへのバイアス電圧付与手段は、
前記現像ローラ上への前記現像液の薄膜形成時には、前
記現像液中のトナーと同符号の電圧を発生し、前記現像
ローラからの前記現像液薄膜のクリーニング時には、前
記現像液中のトナーと異符号の電圧を発生することを特
徴とする液体現像器。
【請求項６】前記請求項１に記載した液体現像器にお
いて、前記現像ローラと前記多目的ローラは、前記現像
ローラ上への前記現像液の薄膜形成時と、前記現像ロー
ラからの前記現像液薄膜のクリーニング時とにおいて、
異なる方向に回転することを特徴とする液体現像器。
【請求項７】前記請求項１に記載した液体現像器にお
いて、さらに、前記多目的ローラの表面上の前記現像液
を除去するためのクリーニング手段を設けたことを特徴
とする液体現像器。
【請求項８】前記請求項７に記載した液体現像器にお
いて、前記多目的ローラのクリーニング手段を、前記多
目的ローラに当接するスクレーパ、及び、前記多目的ロ
ーラに当接するクリーニングパッドにより構成したこと
を特徴とする液体現像器。
【請求項９】前記請求項７に記載した液体現像器にお
いて、前記クリーニングパッドがフェルトにより構成さ
れていることを特徴とする液体現像器。
【請求項１０】前記請求項７に記載した液体現像器に
おいて、前記多目的ローラのクリーニング手段を、前記
多目的ローラに当接するスクレーパと、前記多目的ロー
ラに当接し、かつ、前記多目的ローラとは反対方向に回
転するクリーニングローラとにより構成したことを特徴
とする液体現像器。
【請求項１１】前記請求項７に記載した液体現像器に
おいて、前記多目的ローラのクリーニング手段を、前記
多目的ローラに当接するクリーニングローラにより構成
したことを特徴とする液体現像器。
【請求項１２】画像信号に対応した静電潜像を記録媒
体に形成する手段と、記録媒体を案内搬送する手段と、
トナーを分散させた現像液で前記記録媒体上の静電潜像
を現像する液体現像器とを具備した記録装置において、
前記液体現像器を、前記請求項１〜１１のいずれかに記
載した液体現像器としたことを特徴とする記録装置。