JP2004037963A - Coating device, intermediate coating member and its manufacturing method, development device, and image forming device - Google Patents

Coating device, intermediate coating member and its manufacturing method, development device, and image forming device Download PDF

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竹内　則康
Yoshie Yoshino
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating device which can uniformly and stably coat a developer carrier with a liquid developer until the developer carrier does its term of service. <P>SOLUTION: An intermediate roller 405 can have a longer life by increasing its surface roughness to some extent and thereby greatly reducing flaws generated on its surface. A thin layer of the liquid developer D is formed on the surface of a coating roller 404 of the coating device. The thin film of the liquid developer D is transferred to the surface of the intermediate roller 405 which rotate in contact with the coating roller 404 in the same direction. The surface of a developing roller 402 which rotates reversely in contact with the intermediate roller 405 is coated with the thin layer of the liquid developer transferred to the surface of the intermediate roller 405. Here, the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405 is ≥3 μm in ten-point mean roughness Rz. Consequently, a photoreceptor 1 can uniformly and stably be coated with the liquid developer until the developing roller 402 does its term of service. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における現像装置の現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高粘度、高濃度の液体現像剤を使って画像形成を行う画像形成装置が知られている（特開平７−１５２２５４号公報、特開平７−２０９９２２号公報、特開平７−２１９３５５号公報等）。この種の画像形成装置においては、像担持体としての感光体の表面が、帯電手段により均一に帯電された後、書込手段により画像データにしたがって露光される。これにより、感光体の表面に静電潜像が形成される。感光体の表面に形成された静電潜像は、現像装置から供給される液体現像剤により現像される。この現像装置から供給される液体現像剤としては、絶縁性液体「キャリヤ液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを分散したものが使用される。この液体現像剤は、上記現像装置の現像剤担持体としての現像ローラ（ベルトでもよい）の表面に液体現像剤を塗布するための塗布装置の貯蔵タンク内に収容される。この貯蔵タンク内に収容された液体現像剤は、上記塗布装置に配置されている塗布部材の回転により、塗布部材の表面に所定量担持される。塗布部材の表面に担持された液体現像剤は、塗布部材に接触するように設けられた現像ローラの表面に、均一な厚さの薄層状に塗布される。現像ローラの表面に塗布された薄層状の液体現像剤は、上記感光体の表面と現像ローラの表面とが対向する現像領域を通過する過程で、感光体上の静電潜像を現像してトナー像化する。現像後の現像ローラ上に残留している液体現像剤は、現像ローラの表面に当接するように配置された掻き取りブレードにより除去・回収される。このようにして、感光体の表面に形成されたトナー像は、転写手段により転写紙に転写された後、定着装置により定着される。また、転写紙にトナー像が転写された後の感光体の表面に残留したトナーは、感光体クリーニング手段により除去される。
【０００３】
上記感光体の表面に形成された静電潜像は、上記塗布装置により現像ローラに塗布された液体現像剤中の帯電トナーが、上記現像領域で絶縁性液体中を静電気の力によって移動することにより現像される。ここで、絶縁性液体中を移動して上記静電潜像に付着するトナー量は、現像領域でのトナーの移動距離に反比例する。従って、この現像領域で絶縁性液体中を移動する帯電トナーの移動距離が短いほど、上記静電潜像の現像効率が向上する。このトナーの移動距離を短くするには、上記現像ローラの表面にミクロン単位の液体現像剤の薄層を形成し、この薄層化した液体現像剤を上記感光体の表面に接触させることが望ましい。
【０００４】
このように、液体現像剤の薄層によって静電潜像を現像する画像形成装置においては、液体現像剤の薄層の厚さによって現像されるトナー像の濃度が決定される。従って、良好な濃度のトナー像を形成するためには、上記現像装置の現像ローラの表面に、厚さが均一な液体現像剤の薄層を形成することが重要となる。従来、このような厚さが均一な液体現像剤の薄層を現像ローラの表面に塗布形成する塗布装置として、表面に規則的な彫刻を施した塗布ローラ（アニロクスローラ）を備えたものが提案されている（例えば、特開平１１−２６５１２２号公報）。この塗布装置における塗布ローラは、その表面にドクタブレードを接触させることで、担持する液体現像剤の量を計量することができる。従って、この塗布ローラを用いて、現像ローラの表面に液体現像剤を直接転写塗布することにより、現像ローラの表面に均一な厚さの液体現像剤の薄層を形成できるようになる。このように、液体現像剤の薄層を現像ローラの表面に形成して、感光体上の静電潜像を現像する方式の画像形成装置においては、現像ローラの表面に液体現像剤の均一な薄層を安定して形成することが画像品質を安定させることにつながる。
【０００５】
ところで、上記現像装置の現像ローラに対しては、次のような条件が要求されている。
（１）上記感光体の表面との接触により上記現像領域に現像ニップを形成できる低硬度な素材で構成されていること。
（２）上記現像領域にバイアスを印加するために、少なくとも表面が導電性を有していること。
（３）上記塗布ローラとの摺擦による耐磨耗性を確保するために、表面の機械的強度が高いこと。
（４）上記クリーニングブレードとの摺擦による耐磨耗性を有する機械的強度の高い素材で表面が構成されていること。
（５）液体現像剤を均一に塗布するために、表面の平滑性が高いこと。
【０００６】
上記（３）、（４）の条件が、上記現像ローラの耐久性に関わっており、現像ローラの寿命を決定している。しかしながら、上記塗布装置では、この現像ローラの表面に、上記アニロクスローラのような表面に彫刻が施された塗布ローラが直接接触回転するように構成されている。このため、例えば、表面に導電性ＰＦＡチューブを使用して表面の機械的強度を高めた構成の現像ローラであっても、その耐久寿命は、連続画像形成試験で５０，０００枚程度であった。また、この種の塗布装置では、上述のように現像ローラに対する条件が厳しく、その素材の選択の幅が狭い。このため、上記各条件を満足するような高耐久の現像ローラを作ることが困難であった。そこで、本発明者らは、上記塗布部材としての塗布ローラと現像剤担持体としての現像ローラとの間に、中間塗布部材としての中間ローラを接触配置した構成の塗布装置を提案した（特願Ｐ２００１−８９８１７、特願Ｐ２００１−３５４１０９号）。この塗布装置は、現像ローラに対して塗布ローラが直接接触することがないので、現像ローラの寿命を向上させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記中間塗布部材としての中間ローラを備えた塗布装置を画像形成装置の現像装置に用いて連続画像形成試験を継続して行ったところ、現像剤担持体としての現像ローラの表面よりも先に中間ローラの表面に傷が発生してしまうことが明らかとなった。このため、この塗布装置では、現像ローラよりも早い時期に中間ローラを交換しなければならず、現像ローラへの液体現像剤の均一塗布を、現像ローラの寿命が尽きるまで安定して行うことができなくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体への液体現像剤の均一塗布を、現像剤担持体の寿命が尽きるまで安定して行うことができる塗布装置を提供することである。
【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、請求項１の発明は、現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する塗布装置であって、所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、該塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向に等速で移動し、且つ上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する塗布装置において、上記中間塗布部材の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで３μｍ以上であることを特徴とするものである。
上記中間塗布部材の表面粗さに注目して、その耐久評価を行うための連続画像形成試験を実施した結果、中間塗布部材の表面粗さを十点平均表面粗さＲｚで３μｍ以上とすることで、中間塗布部材の表面に生じる傷が急激に減少することが明らかになった。この塗布装置においては、上記中間塗布部材の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで３μｍ以上であるので、中間塗布部材の表面に傷が発生しにくくなり、中間塗布部材の高寿命化を図ることができるようになる。
請求項２の発明は、現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する塗布装置であって、所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、該塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向に等速で移動し、且つ上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して、該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する塗布装置において、上記液体現像剤を現像剤担持体の表面に塗布する現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の、移動方向下流側の現像剤担持体と移動方向上流側の上記塗布部材との間の位置に当接して、該中間塗布部材の表面に付着した液体現像剤を除去する現像剤除去部材を有し、且つ該中間塗布部材の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで１５μｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の塗布装置において、上記現像剤除去部材は、上記現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の移動方向に対して、カウンター方向に当接するブレードであることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項３の塗布装置において、上記現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の移動方向を、該現像剤塗布時とは逆の方向に変更する移動方向変更手段を有していることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項４の塗布装置において、上記移動方向変更手段は、上記現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布しない非塗布時に、上記現像剤塗布時とは逆の方向に上記中間塗布部材の表面の移動方向を変更することを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項５の塗布装置において、上記移動方向変更手段により上記現像剤塗布時と逆の方向に移動される上記中間塗布部材の表面の移動距離が、上記現像剤除去部材に対する当接部位から上記現像剤担持体に対する当接部位までの該中間塗布部材の表面の移動方向に沿った離間距離よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項５又は６の塗布装置において、上記移動方向変更手段により、上記現像剤塗布時と逆の方向に上記中間塗布部材の表面を移動させた後、該中間塗布部材の表面を該現像剤塗布時と同じ方向に、該中間塗布部材の表面の逆方向への移動距離よりも多く移動させ、且つ該中間塗布部材の表面の逆方向への移動前に上記現像剤除去部材に対して当接していた部位が再び該現像剤除去部材との当接部位を通過する際に、上記中間塗布部材の移動速度を、現像剤塗布時の移動速度よりも遅い移動速度としたことを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項４、５、６又は７の塗布装置において、上記現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の、移動方向下流側の現像剤担持体と移動方向上流側の上記現像剤除去部材との間の位置に対して接離して、該中間塗布部材の表面に付着した付着物を除去する付着物除去部材を有していることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項８の塗布装置において、上記付着物除去部材は、ウェブであることを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、請求項８又は９の塗布装置において、上記付着物除去部材は、上記非塗布時に上記中間塗布部材の表面に接触することを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項４、５、６、７、８、９又は１０の塗布装置において、上記現像剤担持体の表面への所定量の液体現像剤の塗布動作を行った後に、上記移動方向変更手段を自動的に動作させることを特徴とするものである。
請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の塗布装置の中間塗布部材であって、弾性層と、該弾性層の表面を覆う滑性層とで構成されていることを特徴とするものである。
請求項１３の発明は、請求項１２の中間塗布部材の製造方法であって、上記弾性層の表面に、上記滑性層をコーティングによって形成したことを特徴とするものである。
請求項１４の発明は、請求項１２の中間塗布部材の製造方法であって、上記弾性層を形成する弾性層形成工程と、該弾性層形成工程で形成した弾性層の表面を、上記中間塗布部材の最終的な表面粗さの仕様値よりも粗く研磨する研磨工程と、該研磨工程で研磨した弾性層の表面に、上記中間塗布部材の最終的な表面粗さの仕様値となるように制御して、上記滑性層をコートする滑性層コート工程とを有することを特徴とするものである。
請求項１５の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の塗布装置を用いて、現像剤担持体としての現像剤担持体の表面に塗布した液体現像剤により、像担持体上に形成した潜像を現像する現像装置であって、上記現像剤担持体の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで５μｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項１６の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体の表面に形成した潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１５の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を液体現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置としての電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した実施形態について説明する。図１に、以下に示す各実施形態に共通した構成を有する塗布装置４０を備えた現像装置４を用いる複写機の一例を示す。図１において、潜像担持体として感光体１のまわりには、帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写装置４、感光体クリーニング装置６が配設されている。ここで、感光体１の材質としてはａ−Ｓｉ、ＯＰＣ等が使用できる。また、帯電器２としては、ローラやチャージャ等の形態が使用できる。また、露光装置３としてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用できる。
【００１１】
上記構成の複写機で反転現像により画像を形成する場合について説明する。上記感光体１は、図示しないモータ等の駆動手段によって、複写時に一定速度で矢印方向に回転駆動される。そして、感光体１の表面が帯電器２により暗中にて一様に帯電された後に、露光装置３により原稿光像が照射結像されて感光体１の表面に静電潜像が担持される。この静電潜像は、現像領域Ａを通過する際に、現像装置４により現像される。これにより、感光体１の表面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写部Ｂにて、上記転写装置５の転写ローラ５０１を通して印加される転写バイアスにより、該転写装置５の中間転写体（ベルト）５０２上に１次転写される。中間転写体５０２上に１次転写されたトナー像は、図示しない２次転写部にて、図示しない２次転写手段により、コピー用紙やＯＨＰシートなどの転写材上に２次転写される。トナー像が２次転写された転写材は、図示しない定着装置によりトナー像を定着された後、機外に排出される。
【００１２】
上記１次転写後の感光体１上に残留した残留電位は、除電ランプ７により除去される。また、１次転写後の感光体１上に残留した残留トナーは、感光体クリーニング装置６により除去されて、次の作像に備えられる。なお、上記転写装置５としては、図示の静電ローラによる方法以外の、例えば、コロナ放電による方法、粘着転写法、熱転写法などを用いることができる。また、上記定着装置としては、例えば熱転写方式、溶剤定着、ＵＶ定着、加圧定着などを用いることができる。
【００１３】
本実施形態の複写機で用いられる現像剤は、従来一般的に市販され使用されているＩｓｏｐａｒ（エクソン商標）をキャリアとした低粘性（１ｃＳｔ程度）、低濃度（１％程度）の液体現像剤ではなく、高粘性高濃度の液体現像剤である。例えば、ジメチルポリシロキサンオイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に、顕像化粒子であるトナーを高濃度に分散した高粘度のものが使用される。この現像剤の粘度及び濃度の範囲は、例えば粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓ、濃度が５％から４０％である。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用する。また、この液体現像剤の、揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができる。また、トナーの粒径は、サブミクロンから６μｍ程度まで、目的に合わせて選択することができる。
【００１４】
次に、上記現像装置４について説明する。現像装置４は、内部に液体現像剤Ｄを収容する現像剤収容タンク４０１、現像ローラ４０２、スイープローラ４０３、攪拌スクリュー４０６、塗布装置４０などで構成されている。塗布装置４０は、塗布部材としての塗布ローラ４０４、中間塗布部材としての中間ローラ４０５、などで主に構成されている。塗布ローラ４０４は、表面に均一なパターンの彫刻が施されている。スイープローラ４０３と中間ローラ４０５とには、金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材４０８、４１１がそれぞれ当接配置されている。各クリーニング部材４０８、４１１としては、ブレード式のものではなく、ローラ式のものを用いてもよい。
【００１５】
上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３の外周面には、それぞれ導電性を有する弾性体層が設けられている。この弾性体層の材質としては、ウレタンゴムを用いることができる。また、弾性体層の表面硬度としては、感光体１との間で効率的にニップを形成できるように、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。なお、弾性体層の材質は、ウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、且つキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、現像ローラ４０２とスイープローラ４０３内層は、キャリア液・現像剤と接触しない構成であれば、上記導電性・膨潤溶解の制約はなく、弾性を有していればよい。但し、弾性体層が導電性を有していない場合には、現像バイアス電圧・スイープバイアス電圧を、現像ローラ５０２及びスイープローラ５０３の軸からではなく、表面から印加するようにする。
ここで、上記弾性体層を、現像ローラ５０２とスイープローラ５０３とに設けず、感光体１側に設けて、上記ニップを形成するようにしてもよい。また、感光体１を無端ベルト状部材で構成してもよい。また、現像ロー５０２ラ及びスイープローラ５０３は、コーティングもしくはチューブにより、その表面がＲｚ５μｍ以下の平滑性を有するように構成されている。
【００１６】
図１において、上記現像ローラ５０２及びスイープローラ５０３を、感光体１に対してそれぞれ適当な圧力で当接させると、上記弾性体層が弾性変形して、各ローラ５０２，５０３と感光体１との間に現像ニップ及び除去ニップが形成される。この現像ニップを形成することによって、液体現像剤中のトナーが現像領域Ａの現像電界により、感光体１に対して移動して付着するための一定の現像時間を確保することができる。また、各ローラ５０２，５０３と感光体１との当接圧力を調整することで、各ニップ部における表面移動方向の幅であるニップ幅を調整することができる。各ニップ幅は、各ローラ５０２，５０３の線速と現像時定数との積、以上に設定する。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、必要最小ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、必要最小ニップ幅が３ｍｍでプロセス速度が３００ｍｍ／ｓｅｃであれば、現像時定数は１０ｍｓｅｃとなる。
【００１７】
上記複写機の現像動作時においては、上記現像装置４の現像ローラ４０２の表面に、上記塗布装置４０の塗布ローラ４０４及び中間ローラ４０５によって、液体現像剤Ｄの薄層が形成される。この現像装置４では、現像ローラ４０２上に塗布される液体現像剤Ｄの表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分を、３μｇ以上、６０μｇ以下となるように設定した。このために、現像ローラ４０２の表面に、３〜１０μｍの厚みの現像剤薄層を塗布するようにした。これは現像ローラ４０２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇより小さくなる塗布厚では、十分な量の顔料が感光体１上の潜像の画像部に移動せず、画像濃度が薄くなるおそれがあるからである。また、現像ローラ４０２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が６０μｇより大きくなる塗布厚では、現像後の地肌部に残留する余剰トナーが多くなりスイープローラ４０３による除去が不完全になるおそれがあるからである。特に、上述したような５０〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤を用いる場合には、現像領域Ａでのトナーの移動速度が低下する。従って、このような高粘度の液体現像剤を用いる場合には、現像ローラ４０２の表面の薄層化した液体現像剤を感光体１の表面に接触させて、現像領域Ａでのトナーの移動距離を短くすることが望ましい。
【００１８】
現像ローラ４０２の表面に形成された現像剤薄層は、上記現像ニップを通過する際に、感光体１の表面に接触する。これにより、現像剤薄層中のトナーが、感光体１の表面に形成された静電潜像（画像部）に移動して静電潜像が現像される。すなわち、感光体１の画像部では、トナーが感光体１側に移動する。感光体１の地肌部（非画像部）では、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成される電界により、現像ローラ４０２の表面にトナーが移動して、感光体１の地肌部にトナーが付着しないようになる。
ここで、感光体１の地肌部に付着したトナーの一部が、現像ローラ４０２表面まで移動しきれずに、感光体１上に残ると、感光体１上に形成された画像にカブリが生じる。上記スィープローラ４０３は、このような画像のカブリの原因となるトナー（以下、「カブリトナー」という）をスイープ（掃除）するために設けられている。このスィープローラ４０３は、図１に示すように、感光体１の回転方向の上記現像ローラ４０２よりも下流側の部位に、現像ローラ４０２により感光体１上に現像されたトナー像（現像剤層）を挟むように、感光体１に押圧して設置されている。そして、このスィープローラ４０３の表面が、感光体１の表面と略等速で接触移動することによって、感光体１の地肌部のカブリトナーが除去される。
【００１９】
上記現像後の現像ローラ４０２の表面に残留した残留トナーは、クリーニング部材により除去される。また、上記スィープローラ４０３により除去された液体現像剤は、スィープローラ４０３のスィープ（掃除）性能の維持のために、クリーニング部材４０８により除去される。除去された液体現像剤は、現像剤収容タンク４０１に隣接して設けられた一時貯蔵部４１２に集められる。一時貯蔵部４１２内に集められた液体現像剤は、搬送スクリュ４１３によって、図示しない濃度調整部に送られて現像剤濃度が調整された後、現像剤収容タンク４０１に戻されて再使用される。一時貯蔵部４１２には、図示しない攪拌手段、濃度検知手段、液量検知手段などが配設されており、回収された液体現像剤の濃度及び液量を検知している。この検知結果に基いて、上記濃度調整部で、新しい液体現像剤の補給やキャリアの補給が行われて、回収した液体現像剤の濃度が均一になるように調整される。ここで、現像剤収容タンク４０１内への液体現像剤の供給量は、液体現像剤の消費量より若干多くなるように設定されている。これにより、現像剤収容タンク４０１から溢れた液体現像剤が、一時貯蔵部４１２内へ戻される。このように、液体現像剤Ｄは常に循環するようになっている。
【００２０】
以上のような動作を行う現像装置４では、画像の濃度が現像ローラ４０２の表面に塗布された液体現像剤Ｄの厚さによって決定される。そこで、塗布装置４０の塗布ローラ４０４として、図２に示すように、表面に均一なパターンの凹部４０４ａが形成されたアニロクスローラを用いている。この塗布ローラ４０４の表面の凹部４０４ａ形状としては、図３（ａ）に示すような斜線型、図３（ｂ）に示すようなピラミッド型、図３（ｃ）に示すような格子型などが考えられる。この塗布装置４０においては、転写性の良さなどの理由から斜線型の凹部４０４ａが形成された塗布ローラ４０４を用いている。
【００２１】
図１において、中間ローラ４０５は、塗布ローラ４０４に対しては等速で回転し、現像ローラ４０２に対してはリバース方向に回転するようになっている。現像ローラ４０２は、塗布ローラ４０４と直接接触しないので、塗布ローラ４０４の彫刻パターンによって傷つけられることがない。また、現像ローラ４０２は、リバース方向に回転する中間ローラ４０５とは接触するが、中間ローラ４０５の表面には凹凸がないので、中間ローラ４０５により傷つけられることもない。従って、この現像装置４においては、現像ローラ４０２が受ける機械的なストレスが少なくなり、現像ローラ４０２の寿命を延ばすことができる。塗布装置４０の中間ローラ４０５は、塗布ローラ４０４と接触するが、等速であるため塗布ローラ４０４から受ける機械的なストレスが小さくなる。ここで、塗布ローラ４０４から中間ローラ４０５に転写された液体現像剤層は、塗布ローラ４０４の表面の彫刻パターンをそのまま転写したものになる。この現像装置４０では、中間ローラ４０５に転写された液体現像剤層が現像ローラ４０２に転写されるときに、互いの表面の移動方向が逆になっている。これにより、中間ローラ４０５の周速を現像ローラ４０２の周速以上にすることで、転写された液体現像剤層のパターンを均して均一な塗布面を形成することができる。
【００２２】
上述のように、表面に均一なパターンの微細な彫刻を施した塗布ローラ４０４を使用し、これに規制部材を当接させて塗布量を計量する機構においては、規制部材としてドクタブレードを用いる場合と、ドクタローラを用いる場合とがある。ここで、ドクタブレードを用いた場合には、比較的簡単な構成であるので装置の小型化に向いているが、その磨耗やブレード先端への異物の混入などによって、塗布ムラを起こすという問題がある。一方、ドクタローラを用いた場合には、摩耗や異物詰まりの点ではブレードの場合よりも有利であるが、装置が大型化してしまうという問題がある。そこで、この塗布装置４０では、塗布ローラ４０４と中間ローラ４０５との接触部での圧力を、上記塗布量を計量するのに十分な圧力で当接させるようにして、中間ローラ４０５をドクタローラとして兼用している。
【００２３】
このような構成の塗布装置４０を備えた現像装置４を用いて連続画像形成試験を行った。この結果、２００，０００枚終了時でも機械的なストレスに起因する中間ローラ４０５や現像ローラ４０２の傷による画像劣化が見られなかった。
ところが、上記連続画像形成試験を継続して行ったところ、現像ローラ４０２の表面よりも先に、塗布装置４０の中間ローラ４０５の表面に傷ができて、画像品質を低下させてしまうことがわかった。このため、この現像装置４では、中間ローラ４０５の寿命が現像ローラ４０２の寿命よりも短くなって、現像ローラ４０２が寿命となる前に、現像ローラ４０２への液体現像剤の塗布が不安定になるという問題があった。
【００２４】
上記問題は、以下に説明する各実施形態に係る塗布装置を用いることにより解決することができる。なお、以下の各実施形態に係る塗布装置の各構成要素のうち、図１に示した塗布装置４０の各構成要素と同等の構成及び機能を有するものには、この塗布装置４０の各構成要素に付した符号と同符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
（実施形態１）
実施形態１に係る塗布装置は、上記塗布装置４０の構成に加えて、以下の特徴を有する。上記複写機において、高画質を維持しつつ、その構成部品の耐久寿命をさらに向上させるために、上記中間ローラ４０５の表面の表面粗さに注目して、耐久評価を行うための連続画像形成試験を実施した。この試験の結果を表１に示す。
【表１】

Figure 2004037963
上記表１から明らかなように、上記中間ローラ４０５は、その表面粗さをある程度大きくすることで、その表面に生じる傷が急激に減少し、寿命を延ばすことができる。そこで、本実施形態１に係る塗布装置においては、上記中間ローラ４０５の表面の表面粗さを、十点平均粗さＲｚで３μｍ以上とした。
また、上記中間ローラ４０５から現像ローラ４０２に塗布される液体現像剤Ｄの比率（転移率）を測定したところ、図４に示すような結果が得られた。図４から明らかなように、中間ローラ４０５の表面粗さが大きくなるにしたがって、上記転移率が低下していることがわかる。このことは、中間ローラ４０５とこれに当接する現像ローラ４０２との間を通過している液体現像剤量が増加していることを示している。本実施形態１に係る塗布装置では、この中間ローラ４０５と現像ローラ４０２との間のニップ部を通過する液体現像剤量の増加により、中間ローラ４０５及び現像ローラ４０２が両ローラの摺動によって傷つくことを防止していると考えられる。
【００２６】
（実施形態２）
実施形態２に係る塗布装置は、上記塗布装置４０の構成に加えて、以下の特徴を有する。現像後の現像ローラ４０２上に残る液体現像剤の濃度は、感光体１上の画像部と非画像部とに対応する部位で異なる。このため、この現像後の現像ローラ４０２の表面に、そのまま新たな液体現像剤を塗布供給すると、前の現像時の画像パターンの痕跡（以下、これを「ゴースト」と呼ぶ）が残ってしまう。従って、上記塗布装置４０により、上記現像装置４の現像ローラ４０２に液体現像剤Ｄを塗布する場合、現像後の現像ローラ４０２の表面に残った液体現像剤（残留現像剤）を除去する必要がある。
この種の現像装置では、一般的に、現像ローラ４０２の表面に当接させたクリーニングブレードで残留現像剤を除去している。しかし、このような現像装置では、上記クリーニングブレードが現像ローラ４０２の表面を傷つける原因となる。
そこで、上記現像装置４では、塗布装置４０の中間ローラ４０５に、現像剤除去部材としてのクリーニングブレード４１１を設けている。この現像装置４では、現像ローラ４０２上の残留現像剤が、塗布装置４０の中間ローラ４０５により除去されて中間ローラ４０５上に転移される。そして、この中間ローラ４０５上に転移された残留現像剤が、上記クリーニングブレード４１１で除去される。このクリーニングブレード４１１で除去した残留現像剤は、そのまま現像に使用されず、別の濃度調整部に移送されて濃度調整されてから塗布装置４０に戻されて再び現像に使用される。これにより、現像ローラ４０２の表面に対する機械的な負荷を減少させることができ、画像品質の維持と現像ローラ４０２の高寿命化を達成できる。
ところで、このように塗布装置４０の中間ローラ４０５で現像ローラ４０２上の残留現像剤を除去する場合には、中間ローラ４０５の表面粗さが、現像ローラ４０２のクリーニング性に影響してくる。図４に示した転移率は、逆の見方をすればクリーニング率とも考えることができる。実験によると、この転移率が７０％以下になると上記ゴーストが発生することがわかった。
そこで、本実施形態２に係る塗布装置では、この転移率が７０％以上となるように、上記中間ローラ４０５の表面の十点平均表面粗さＲｚを１５μｍ以下に規定している。このようにすることで上記ゴーストを発生させることなく、塗布装置４０の中間ローラ４０５によって、現像ローラ４０２上の残留現像剤を除去することができ、現像ローラ４０２の表面にかかる機械的な負荷も軽減できる。
【００２７】
（実施形態３）
実施形態３に係る塗布装置は、実施形態２に係る塗布装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。上記現像剤除去部材としてのブレードの当接方式は、図５に示すブレードの取付角θの値によって大きく２つに分けられる。すなわち、図５において、θ＜９０度の場合のカウンター方式と、θ≧９０度の場合のトレーディング方式である。ここで、トレーディングの方式では、ブレード先端とローラ表面とで形成されるくさび状の領域に、除去後の残留現像剤が溢れる方向になる。このため、このトレーディング方式では、除去後の残留現像剤がブレードの長手方向に回り込み、ローラ端面に付着する液体現像剤が増加する。このようなローラ端面に付着した残留現像剤は、回収することができないため、濃度の調整されることなしに、塗布装置４０によって再び塗布現像されてしまう。従って、このトレーディング方式では、液体現像剤の濃度管理が困難になる。これに対し、上記カウンター方式では、ブレードの厚みを薄くすることで、上述のようなブレードの長手方向への残留現像剤のまわり込みを比較的容易に減少させることができる。
そこで、本実施形態３に係る塗布装置では、実施形態２に係る塗布装置における現像剤除去部材としてのクリーニングブレード４１１を、上記中間ローラ４０５の表面の移動方向に対して、カウンター方向に当接させるように構成する。また、この実施形態に係る塗布装置のクリーニングブレード４１１としては、１ｍｍのゴムブレードを使用し、０．２ｍｍの金属板に接着することで、その厚みを減らしている。ここで、クリーニングブレード４１１のみで中間ローラ４０５に対する押付け圧を維持させるには、３ｍｍ程度の厚さが必要になる。このように、本実施形態３に係る塗布装置においては、上記クリーニングブレード４１１が中間ローラ４０５に対してカウンター方向に当接している。これにより、上記トレーディング方式では回収できない残留現像剤を減少させることができ、液体現像剤Ｄの濃度管理を適正に行うことができるようになって、高画質の画像を安定して形成することが可能となる。
【００２８】
（実施形態４）
実施形態４に係る塗布装置は、実施形態１、２又は３に係る塗布装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。上記液体現像剤Ｄに異物が混入した場合、この異物を起点として上記現像ローラ４０２に塗布された液体現像剤層にすじが発生して、現像不良となるおそれがある。また、この異物の硬度が現像ローラ４０２の表面の硬度よりも高い場合には、この異物により現像ローラ４０２の表面が傷つけられて、現像ローラ４０２の寿命を低下させることにもなる。
このような異物の混入を防止するために、特願Ｐ２００１−３５４１０９号公報の装置では、塗布装置及び現像ローラを密閉容器内に格納し、潜像担持体との接触部にのみ開口部を設けるなどの工夫を行っている。しかしながら、上記現像装置４や塗布装置４０を完全な密閉状態にすることは困難であり、液体現像剤への異物の混入を完全に防ぐことは難しい。
このような異物の混入がローラ表面を傷つけることによる、画像品質の低下やローラ寿命の低下の様子を観察した。すると、これらのローラ表面から不要の液体現像剤を除去するために使用しているクリーニングブレードの先端部に、ホコリ等の異物が詰まり、そこを起点としてローラ表面に傷が発生している現象が観察された。ローラ表面に傷が発生すると、画像品質の低下やローラ寿命の低下といった問題を招いてしまう。
そこで、上記塗布装置４０を用いて、現像装置４の現像ローラ４０２上に連続して液体現像剤を塗布する試験を行った。そして、上記異物の様子を観察したところ、図６（ａ）に示すように、中間ローラ４０５の表面とクリーニングブレード４１１との間に異物Ｅが詰まり、この異物Ｅを起点に中間ローラ４０５の表面に傷が発生している現象が確認された。上述したように、この現像装置４への異物の混入を完全になくすことは困難であるため、このようなクリーニングブレード４１１の先端に詰まった異物は除去することが望ましい。この異物を除去する方法として、クリーニングブレード４１１の中間ローラ４０５に対する当接を解除することが考えられる。しかし、クリーニングブレード４１１を解除して中間ローラ４０５を回転させた場合には、異物が中間ローラ４０５の表面に付着した状態のまま、塗布ローラ４０４とのニップ部へ行くことになるため、異物が再度そのままの状態で塗布面に現われる可能性が高い。
そこで、本実施形態４に係る塗布装置では、その中間塗布部材としての中間ローラ４０５を、液体現像剤の塗布時とは逆方向に回転できるように、中間ローラ４０５の移動方向を変更できる構成とした。ここで、中間ローラ４０５の移動方向を変更するための移動方向変更手段としては、正逆回転自在のステッピングモータやＤＣモータなどを駆動源とする駆動系を用いることができる。この移動方向変更手段により、中間ローラ４０５は、通常の塗布時とは逆方向に回転される。この中間ローラ４０５の逆回転により、クリーニングブレード４１１と中間ローラ４０５の表面とのニップ部（クリーニング部）に詰まっている異物Ｅが、図６（ｂ）に示すように、クリーニング部から引き出される。これは、クリーニングブレード４１１の当接方式が、中間ローラ４０５の逆回転により、カウンター方式からトレーリング方式となって、異物Ｅがクリーニング部をすり抜けやすくなることによる。このクリーニング部に詰まった異物Ｅを取り除くことにより、中間ローラ４０５の表面の異物Ｅによる損傷を防止できるようになる。このような中間ローラ４０５の逆回転により上記クリーニング部から引き出された異物Ｅは、中間ローラ４０５が再び現像剤塗布時の方向に回転することによって、クリーニングブレード４１１により中間ローラ４０５の表面から除去される。
【００２９】
（実施形態５）
実施形態５に係る塗布装置は、実施形態４に係る塗布装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。本実施形態５に係る塗布装置においては、上記中間ローラ４０５の表面の逆方向への移動距離が、上記ニップから上記現像ローラ４０２に対する当接部位までの中間ローラ４０５の表面の移動方向に沿った離間距離よりも小さく設定されている。つまり、中間ローラ４０５の逆方向への回転量は、逆転開始時における上記クリーニング部の位置が、逆転終了時に中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とのニップ部の位置に到達しない量になっている（図６（ｂ）参照）。これにより、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、中間ローラ４０５の逆回転時に、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とのニップ部に入りこまなくなる。従って、この実施形態５に係る塗布装置では、上記異物Ｅが現像ローラ４０２の表面に付着して、画像品質を低下させることがなくなる。
【００３０】
（実施形態６）
実施形態６に係る塗布装置は、実施形態５に係る塗布装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。実施形態５に係る塗布装置のように、上記クリーニング部から引き出した異物Ｅを、中間ローラ４０５の現像剤塗布時の回転によってクリーニングブレード４１１で除去する構成では、この異物Ｅが再びクリーニング部に挟まってしまうおそれがある。つまり、上記クリーニングブレード４１１により、中間ローラ４０５の表面に付着した液体現像剤を１００％取り除くことは実質的に不可能である。このため、僅かではあるが上記クリーニング部を液体現像剤がすり抜けている。このすり抜けた液体現像剤によって、上記クリーニング部に異物Ｅが挟まるものと考えられる。
一般に、液体がある圧力下にある２物体の間を通過する場合、その移動速度が遅いほど通過しにくくなる。
そこで、本実施形態６に係る塗布装置においては、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、再びクリーニング部を通過する際に、中間ローラ４０５の回転速度を、通常の塗布動作時よりも遅くなるようにしている（図６（ｃ）参照）。このように、上記異物Ｅの除去時における中間ローラ４０５の移動速度を、通常の現像剤塗布時の移動速度よりも遅くすることで、上記クリーニング部をすり抜ける液体現像剤の量が減少し、このクリーニング部に異物が挟まりにくくなる。従って、この実施形態６に係る塗布装置のような異物除去動作を行うことによって、クリーニング部に挟まった異物Ｅを、より確実に除去することができるようになる。
上述のような中間ローラ４０５の移動速度の速度調整は、スピードコントロールモータやステッピングモータを使用すれることで可能となる。この実施形態６に係る塗布装置では、ステッピングモータを使用し、そのステップ数で中間ローラ４０５の回転量を制御している。つまり、ステッピングモータでは、初期速度と連続運転時速度および加速時間を設定できるように構成されている。そこで、本実施形態６に係る塗布装置では、図７に示すように、初期速度と加速時間を調整して、上記異物Ｅがクリーニング部を再通過する際の速度を、連続運転時より遅くなるようにしている。このようにすることで、中間ローラ４０５の速度を２重に速度設定する必要がなくなり、制御を複雑にすることなく、上述のように中間ローラ４０５を動作させることができる。
【００３１】
（実施形態７）
実施形態７に係る塗布装置は、実施形態４、５又は６に係る塗布装置の構成に加えて、以下の特徴を有する。上述のようにして上記クリーニング部から取り除かれた異物Ｅは、液体現像剤と共に上記濃度調整部に搬送される。この供給経路には、フィルタ（不図示）が設けられており、このフィルタにより異物Ｅが除去されるようになっている。しかしながら、この種のフィルタは詰まりが生じるため定期的に交換する必要がある。このため、上述したように、上記クリーニング部から一度、引き出した異物Ｅを、上記フィルタまで搬送して除去することは効率的でない。
そこで、本実施形態７に係る塗布装置では、上記中間ローラ４０５の表面に付着した付着物を除去する付着物除去部材６００を設けている。この付着物除去部材６００は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、上記現像剤塗布時における中間ローラ４０５の表面の、移動方向下流側の現像ローラ４０２と移動方向上流側のクリーニングブレード４１１との間の位置に対して接離するように配設されている。この実施形態７に係る塗布装置では、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、付着物除去部材６００により除去される。この付着物除去部材６００は、ローラなどの部材であってもよいが、上記中間ローラ４０５上の異物Ｅを取り去るためにはウェブが優れている。
そこで、この実施形態７に係る塗布装置では、付着物除去部材６００をウェブとした。このウェブの材質としては、吸湿性に優れ、脱落物質が少ないことから、コットン製の不織布を用いている。
また、この付着物除去部材６００は、通常の現像剤塗布時には、図８（ａ）に示すように、中間ローラ４０５の表面から離間させておく。そして、上記異物Ｅの除去時のみ、中間ローラ４０５に接触させる。つまり、この付着物除去部材６００は、中間ローラ４０５が通常の現像剤塗布時と逆方向に回転する際に、中間ローラ４０５に接触する。これにより、中間ローラ４０５の逆回転によって上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、この付着物除去部材６００によって拭き取られる（図８（ｂ）参照）。上記ウェブからなる付着物除去部材６００は、異物Ｅを除去することによって汚染された部分を所定量巻き取ることで、次回は新たな面によって異物の除去が可能となっており、除去した異物Ｅが再び中間ローラ４０５上に戻るおそれがない。
【００３２】
上述のように、上記各実施形態に係る塗布装置では、そのクリーニング部に挟まった異物Ｅを定期的にとり除くことによって、この異物Ｅが原因となる中間ローラ４０５の表面の傷の発生を防止することができ、画像品質を安定させることができると共に、構成部品の寿命を長く保つことができる。この異物Ｅの除去動作は、中間ローラ４０５への所定量の液体現像剤の塗布動作を行った後に、自動的に行うようにしている。具体的には、上記複写機で複写枚数をカウントし、この複写枚数が５０，０００枚毎に、異物Ｅの除去動作を実施している。また、これとは別に、上記複写機は、その電源投入時に初期動作として異物Ｅの除去動作を行い、さらに、必要に応じてマニュアル操作によって、使用者が任意にこの異物Ｅの除去動作を行えるようになっている。この異物Ｅの除去動作を行うタイミングは、これに限るものではなく、上記複写機の使用状態等に応じて自由に設定することが可能である。
【００３３】
また、上記各実施形態に係る塗布装置の中間ローラ４０５は、塗布ローラ４０４に対して、軸方向で一様に接触させることが望ましい。そのため、この中間ローラ４０５としては、図９に示すように、ゴムのような弾性層４０５ｂを備えたローラを使用している。しかし、この中間ローラ４０５は、現像ローラ４０２との接触部で、表面が互いに反対方向に移動回転している。このため摩擦係数の大きいゴム部材で表面が形成されていると、この接触部に非常に大きな摩擦抵抗が生じてしまい、その駆動系やローラ寿命に与える影響が大きい。そこで、この中間ローラ４０５の表面には、図９に示すように、低摩擦部材からなる滑性層４０５ｃを設けている。滑性層４０５ｃとしては、具体的には、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦなどのフッ素樹脂をコーティングしたり、これらの樹脂でできたチューブを被覆させたりして構成される。
【００３４】
上記中間ローラ４０５は、ウレタン樹脂による弾性層（硬度ＪＩＳ−Ａ４０度）４０５ｂに、フッ素樹脂を含有したコーティング剤を１０〜５０μｍ程度コートして滑性層４０５ｃを形成している。この滑性層４０５ｃの形成方法としては、上述のように、ＰＦＡチューブなどを被覆させることでもできるが、この形成方法では、中間ローラ４０５の表面の表面粗さがチューブの表面性で決定されてしまう。このようなチューブ材の表面の粗さを制御することは難しく、結果として中間ローラ４０５の表面の表面粗度の制御が困難となる。そこで、ここでは、上述のように、中間ローラ４０５の弾性層４０５ｂを形成した後、その表面に滑性層４０５ｃをコートする手法で、中間ローラ４０５を製造している。このコートの手法としては、ディピングやスプレーなどがあり、中間ローラ４０５のローラ材質とコート材によって選択可能である。
【００３５】
このような製造方法において、上記中間ローラ４０５の表面粗さを制御するには、（１）弾性層表層を加工して制御する。（２）コート層の塗布方法や材料で制御する。の２通りが考えられる。ここでは、（１）の弾性層表層を加工して制御する手法を採用している。通常、ゴムローラの製造は、弾性層であるゴム層を芯金の回りに成形後、その表面を研磨する工程がある。上記中間ローラ４０５は、上記研磨工程で、その表面粗さを制御している。上記コーティング工程を同一条件で行う場合、コート後の表面の表面粗さは、コート前の表面の表面粗さにほぼ比例して変化し、条件によってＲｚ値で０．５〜０．８倍程度になる（図１０参照）。そこで、この変化量を見込んで上記中間ローラ４０５の弾性層４０５ｂの研磨処理を行っておくことで、コーティング後の表面の表面粗さを制御できる。
【００３６】
一方、（２）のコート層の塗布方法や材料で制御することは、コーティング自体がもともと表面の粗さを小さくする方向に作用するものであり難しい。例えば、粗さを制御するための粒子を混在させてコーティングを行うなどの手法が考えられるが、制御用の粒子の欠落や分散不足による粗さの不均一などの問題が起こるおそれがあり、これも安定性に問題がある。
従って、上述のように、上記弾性層４０５ｂの表面の加工時に、中間ローラ４０５の表面粗さを決定する製造方法の方が、安定して表面粗さを制御することができ、しかも、その性能を維持することができる。
【００３７】
このような塗布装置４０により、現像ローラ４０２上に液体現像剤の薄層を塗布して、現像を行う現像装置４においては、塗布装置４０の中間ローラ４０５と同様に、現像ローラ４０２の表面の表面粗さをＲｚ値で３μｍ以上とすることが好ましい。すなわち、これにより中間ローラ４０５との摺動などの機械的な負荷要因による現像ローラ４０２の表面の傷の発生を防ぐことができると考えられる。しかし、現像ローラ４０５では、その表面粗さが大きすぎると、均一のハーフトーン画像などにおいて粗さのむらが現われてしまうという問題がある。そこで、現像ローラ４０５の表面粗さを変えて評価した結果、その表面粗さがＲｚ値で５μｍ以下であれば、このような問題が起こらないことを確認できた。上記複写機では、弾性層にＰＦＡチューブを被覆したローラでＲｚ値は２〜３μｍ程度のローラを使用して、高画質の画像を安定して得ることができている。
【００３８】
上述のような塗布装置４０及び現像装置４を用いることによって、上記クリーニング部への異物Ｅの混入による中間ローラ４０５の表面の傷の発生を減少させることができ、高品質な画像を安定して得ることができる。また、異物Ｅを除去することによって、中間ローラ４０５の耐久性を損なうことがなく、安定した品質を維持できる。
このような構成の塗布装置４０を画像形成装置の現像装置４に用いて連続試験を行った。この結果、４００，０００枚終了時でも機械的なストレスに起因する塗布装置４０の中間ローラ４０５の傷による画像劣化が見られず、十分な耐久品質を得ることができた。
さらに、上記感光体１として、その表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成されたものを用いることで、有機感光体（ＯＰＣ）よりも優れた機械的強度を発揮し、その寿命を長くすることができる。
【００３９】
上述のように、実施形態１に係る塗布装置においては、その中間ローラ４０５の表面の表面粗さが、十点平均表面粗さＲｚで３μｍ以上になっているので、この中間ローラ４０５の機械的な負荷による傷の発生を減少させることができる。これにより、現像ローラ４０２への液体現像剤の安定した均一塗布が可能となり、この塗布装置４０を画像形成装置に用いることで、安定した高品質の画像を得ることができるようになる。
実施形態２に係る塗布装置においては、上記中間ローラ４０５の表面の十点平均表面粗さＲｚが１５μｍ以下に規定されている。これにより、上記ゴーストが発生することなく、塗布装置４０の中間ローラ４０５によって、現像ローラ４０２上の残留現像剤を除去することができる。また、現像ローラ４０２の表面にかかる機械的な負荷も軽減できる。さらに、塗布装置４０の中間ローラ４０５を現像ローラ４０２の残留現像剤の除去部材として用いることができる。これにより、現像ローラ４０２上に新たな除去手段を設置する必要がなく、上記ゴーストの発生がない高画質の画像を得ることができるようになる。また、現像ローラ４０２の表面に与える機械的な負荷を軽減できるので、構成部品の寿命を延ばすことができ、高画質を維持することができるようになる。
また、実施形態３に係る塗布装置においては、上記クリーニングブレード４１１が、上記中間ローラ４０５の表面の移動方向に対して、カウンター方向に当接されている。これにより、中間ローラ４０５上の現像後の残留現像剤が効率良く除去されるようになり、塗布装置４０内に濃度未調整の液体現像剤が混入することなく安定した画像品質が得られるようになる。
また、実施形態４に係る塗布装置においては、上記移動方向変更手段により、中間ローラ４０５が液体現像剤の塗布時とは逆方向に回転されことで、上記異物Ｅがクリーニング部から引き出される。このクリーニング部から引き出された異物Ｅは、中間ローラ４０５が再び現像剤塗布時の方向に回転することによって、クリーニングブレード４１１により中間ローラ４０５の表面から除去される。従って、この実施形態４に係る塗布装置においては、クリーニング部に挟まった異物Ｅを除去することで、異物Ｅによる現像ローラ４０２や中間ローラ４０５の表面へのダメージを防止できる。また、液体現像剤の安定した塗布性能を維持することができるとともに、中間ローラ４０５の寿命を損なうことがない。さらに、この塗布装置を画像形成装置に用いることで、安定して高品質な画像を得ることができるようになる。
また、実施形態５に係る塗布装置においては、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、中間ローラ４０５の逆回転時に、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とのニップ部に入りこまなくなる。従って、この塗布装置では、異物Ｅが現像ローラ４０２の表面に付着して、画像品質を低下させることがなく、また異物Ｅによる中間ローラ４０５の表面のダメージを防止できる。
また、実施形態６に係る塗布装置においては、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが、再びクリーニング部を通過する際の、中間ローラ４０５の回転速度が、通常の塗布動作時よりも遅くなる。これにより、上記クリーニング部をすり抜ける液体現像剤の量が減少し、このクリーニング部への異物Ｅの挟まりが少なくなる。
また、実施形態７に係る塗布装置においては、上記付着物除去部材６００により、上記クリーニング部から引き出された異物Ｅが除去される。この付着物除去部材６００を、コットン製の不織布からなるウェブとすることで、吸湿性が優れ、脱落物質が少なくなる。付着物除去部材６００をウェブで構成し、異物Ｅの除去後所定量巻き取ることで、次回は新たな面によって異物の除去が可能となり、除去した異物Ｅの中間ローラ４０５への再付着上を防止できるようになる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、現像剤担持体への液体現像剤の均一塗布を、現像剤担持体の寿命が尽きるまで安定して行うことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される複写機の主要部の概略構成図。
【図２】表面に均一なパターンの凹部が形成された上記塗布ローラとしてのアニロクスローラの正面図。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記塗布装置の塗布ローラの表面に形成された凹部の形状例を示す拡大斜視図。
【図４】上記複写機に用いれる塗布装置の中間ローラの表面粗さと液体現像剤の現像ローラへの転移率の関係を示すグラフ。
【図５】上記中間ローラへのクリーニングブレードの当接方式を説明するための概略構成図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記中間ローラと上記クリーニングブレードとの間に挟まった異物の挙動を示す概略構成図。
【図７】上記中間ローラの駆動源としてのステッピングモータの駆動設定値を示すグラフ。
【図８】（ａ），（ｂ）は、上記異物を除去するための付着物除去部材の挙動を示す概略構成図。
【図９】上記中間ローラの構成を示す概略断面図。
【図１０】上記中間ローラの、コート後の表面粗さと、コート前の表面粗さとの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１　　　感光体
２　　　帯電器
３　　　露光装置
４　　　現像装置
５　　　転写装置
６　　　感光体クリーニング装置
７　　　除電ランプ
４０１　　　現像剤収容タンク
４０２　　　現像ローラ
４０２ａ　　現像ローラの芯金
４０２ｂ　　現像ローラの弾性層
４０２ｃ　　現像ローラの導電層
４０３　　　スイープローラ
４０３ａ　　スイープローラの芯金
４０３ｂ　　スイープローラの弾性層
４０３ｃ　　スイープローラの導電層
４０４　　　塗布ローラ
４０４ａ　　塗布ローラの表面に形成された凹部
４０４ｂ　　塗布ローラの端部の非彫刻領域
４０５　　　中間ローラ
４０５ａ　　中間ローラの芯金
４０５ｂ　　中間ローラの弾性層
４０５ｃ　　中間ローラの滑性層
４０６　　　攪拌・搬送スクリュー
４０７、４０８、４１１　　　クリーニング部材
４０９　　　ドクタブレード
４１０　　　ケーシング
４１２　　　一時貯蔵部
４１３　　　搬送スクリュ
５０１　　　転写ローラ
５０２　　　中間転写体
６００　　　付着物除去部材
Ｄ　　　液体現像剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating device that applies a liquid developer to the surface of a developer carrier of a developing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An image forming apparatus that forms an image by using a high-viscosity, high-concentration liquid developer is known (JP-A-7-152254, JP-A-7-209922, JP-A-7-219355, etc.). . In this type of image forming apparatus, the surface of a photoreceptor serving as an image carrier is uniformly charged by a charging unit, and then exposed according to image data by a writing unit. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor. The electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor is developed by a liquid developer supplied from a developing device. As the liquid developer supplied from the developing device, a liquid developer in which a toner as a solid content composed of a resin and a pigment is dispersed in an insulating liquid “carrier liquid” is used. The liquid developer is accommodated in a storage tank of an application device for applying the liquid developer to a surface of a developing roller (or a belt) as a developer carrier of the developing device. A predetermined amount of the liquid developer contained in the storage tank is carried on the surface of the application member by rotation of the application member arranged in the application device. The liquid developer carried on the surface of the application member is applied in a thin layer having a uniform thickness on the surface of a developing roller provided in contact with the application member. The thin layer liquid developer applied to the surface of the developing roller develops an electrostatic latent image on the photosensitive member while passing through a developing area where the surface of the photosensitive member and the surface of the developing roller face each other. The toner image is formed. The liquid developer remaining on the developing roller after the development is removed and collected by a scraping blade arranged so as to contact the surface of the developing roller. The toner image formed on the surface of the photoreceptor in this manner is transferred to transfer paper by a transfer unit, and then fixed by a fixing device. Further, the toner remaining on the surface of the photoconductor after the toner image is transferred to the transfer paper is removed by the photoconductor cleaning unit.
[0003]
The electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor is such that the charged toner in the liquid developer applied to the developing roller by the application device moves in the insulating liquid in the developing area by electrostatic force. Is developed. Here, the amount of the toner that moves in the insulating liquid and adheres to the electrostatic latent image is inversely proportional to the moving distance of the toner in the developing area. Therefore, the shorter the moving distance of the charged toner moving in the insulating liquid in the developing area, the higher the developing efficiency of the electrostatic latent image. In order to shorten the movement distance of the toner, it is desirable to form a thin layer of liquid developer in micron units on the surface of the developing roller, and to contact the thinned liquid developer with the surface of the photoconductor. .
[0004]
Thus, in an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image with a thin layer of liquid developer, the density of the toner image to be developed is determined by the thickness of the thin layer of liquid developer. Therefore, in order to form a toner image having a good density, it is important to form a thin layer of the liquid developer having a uniform thickness on the surface of the developing roller of the developing device. Conventionally, as an application device for applying and forming such a thin layer of a liquid developer having a uniform thickness on the surface of a developing roller, an apparatus provided with an application roller (anilox roller) having a regularly engraved surface is used. It has been proposed (for example, JP-A-11-265122). The application roller in this application device can measure the amount of the liquid developer carried by bringing a doctor blade into contact with the surface of the application roller. Therefore, by directly transferring and applying the liquid developer to the surface of the developing roller using the application roller, a thin layer of the liquid developer having a uniform thickness can be formed on the surface of the developing roller. As described above, in an image forming apparatus of the type in which a thin layer of the liquid developer is formed on the surface of the developing roller and the electrostatic latent image on the photoreceptor is developed, a uniform layer of the liquid developer is formed on the surface of the developing roller. Forming a thin layer stably leads to stabilization of image quality.
[0005]
By the way, the following conditions are required for the developing roller of the developing device.
(1) It is made of a low-hardness material capable of forming a development nip in the development area by contact with the surface of the photoreceptor.
(2) At least the surface has conductivity in order to apply a bias to the developing region.
(3) The surface has high mechanical strength in order to secure abrasion resistance due to rubbing with the application roller.
(4) The surface is made of a material having high mechanical strength and having abrasion resistance due to rubbing with the cleaning blade.
(5) Surface smoothness is high in order to apply the liquid developer uniformly.
[0006]
The conditions (3) and (4) relate to the durability of the developing roller, and determine the life of the developing roller. However, the coating device is configured such that the coating roller having the surface engraved thereon, such as the anilox roller, directly contacts and rotates on the surface of the developing roller. For this reason, for example, even if the developing roller has a configuration in which the mechanical strength of the surface is increased by using a conductive PFA tube on the surface, the durability life of the developing roller is about 50,000 in a continuous image forming test. . Further, in this type of coating apparatus, the conditions for the developing roller are strict as described above, and the range of selection of the material is narrow. For this reason, it has been difficult to produce a highly durable developing roller that satisfies the above conditions. In view of this, the present inventors have proposed a coating apparatus having a configuration in which an intermediate roller as an intermediate coating member is disposed between the coating roller as the coating member and the developing roller as a developer carrier (Japanese Patent Application No. 2002-214686). P2001-89817, Japanese Patent Application No. P2001-354109). In this application device, the application roller does not come into direct contact with the development roller, so that the life of the development roller can be improved.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a continuous image forming test was continuously performed using a coating device having an intermediate roller as the intermediate coating member as a developing device of an image forming apparatus, the coating device was located before the surface of the developing roller as a developer carrier. It became clear that the surface of the intermediate roller was damaged. For this reason, in this coating apparatus, the intermediate roller must be replaced earlier than the developing roller, and uniform application of the liquid developer to the developing roller can be performed stably until the life of the developing roller is over. There was a problem that it became impossible.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform uniform application of a liquid developer to a developer carrier stably until the life of the developer carrier has expired. It is an object of the present invention to provide a coating apparatus capable of performing the above-mentioned steps.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an application device for applying a liquid developer to a surface of a developer carrier, wherein the application member rotates while supporting a predetermined amount of the liquid developer on the surface. And a contact surface with the surface of the application member, which is in contact with the surface of the application member, moves at the same speed in the same direction as the surface of the application member, and the developer carrier on which the liquid developer is applied. An intermediate coating member having a surface in contact with the surface of the developer carrier in contact with the surface and moving in a direction opposite to the surface of the developer carrier, wherein the surface roughness of the surface of the intermediate coating member is Has a ten-point average roughness Rz of 3 μm or more.
Focusing on the surface roughness of the intermediate coating member, a continuous image forming test was performed to evaluate the durability, and as a result, the surface roughness of the intermediate coating member was set to 3 μm or more as a ten-point average surface roughness Rz. It was clarified that the scratches generated on the surface of the intermediate coating member sharply decreased. In this coating device, the surface roughness of the intermediate coating member is 3 μm or more in ten-point average roughness Rz, so that the surface of the intermediate coating member is less likely to be damaged, and the life of the intermediate coating member can be extended. You can plan.
The invention according to claim 2 is an application device for applying a liquid developer to the surface of a developer carrying member, wherein the application member rotates while supporting a predetermined amount of the liquid developer on the surface; The contact surface of the application member moves in the same direction as the surface of the application member at a constant speed, and contacts the surface of the developer carrier on which the liquid developer is applied, thereby causing the development. A coating device having an intermediate coating member whose contact surface with the surface of the developer carrier moves in the opposite direction to the surface of the developer carrier, wherein the liquid developer is applied to the surface of the developer carrier. Liquid developer adhering to the surface of the intermediate coating member at the time between the developer carrier on the downstream side in the moving direction and the coating member on the upstream side in the moving direction on the surface of the intermediate coating member. A developer removing member for removing the toner, and a surface of the intermediate coating member. Roughness, and is characterized in that it is 15μm or less in ten-point average roughness Rz.
According to a third aspect of the present invention, in the coating apparatus according to the first or second aspect, the developer removing member is configured to apply a liquid developer to the surface of the developer carrier when the developer is applied. The blade is in contact with the counter direction with respect to the moving direction.
According to a fourth aspect of the present invention, in the coating apparatus of the third aspect, the moving direction changing means for changing a moving direction of the surface of the intermediate applying member at the time of applying the developer to a direction opposite to the direction at the time of applying the developer is provided. It is characterized by having.
According to a fifth aspect of the present invention, in the coating apparatus of the fourth aspect, the moving direction changing means is configured to apply a direction opposite to the direction of the developer application when the liquid developer is not applied to the surface of the developer carrier. The moving direction of the surface of the intermediate coating member is changed.
According to a sixth aspect of the present invention, in the coating apparatus of the fifth aspect, the moving distance of the surface of the intermediate coating member moved in a direction opposite to the direction of the developer application by the moving direction changing means is the developer removing member. The distance is set smaller than the distance along the moving direction of the surface of the intermediate coating member from the contact portion with respect to the developer carrier to the contact portion with the developer carrier.
According to a seventh aspect of the present invention, in the coating apparatus according to the fifth or sixth aspect, after the surface of the intermediate coating member is moved by the moving direction changing means in a direction opposite to the direction of the developer application, the intermediate coating member is moved. The surface of the intermediate coating member is moved in the same direction as when the developer is applied, more than the moving distance of the surface of the intermediate coating member in the reverse direction, and the developer is moved before the surface of the intermediate coating member moves in the reverse direction. When the portion that has been in contact with the removing member again passes through the contact portion with the developer removing member, the moving speed of the intermediate coating member is set to a moving speed lower than the moving speed at the time of applying the developer. It is characterized by having done.
According to an eighth aspect of the present invention, in the coating apparatus of the fourth, fifth, sixth or seventh aspect, the developer carrying member on the downstream side in the moving direction and the upstream side in the moving direction on the surface of the intermediate coating member at the time of applying the developer. The image forming apparatus further includes an adhering matter removing member that comes into contact with and separates from a position between the developer removing member and the adhering matter adhering to the surface of the intermediate coating member.
According to a ninth aspect of the present invention, in the coating apparatus of the eighth aspect, the attached matter removing member is a web.
A tenth aspect of the present invention is the coating apparatus according to the eighth or ninth aspect, wherein the extraneous matter removing member comes into contact with the surface of the intermediate application member during the non-application.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the coating apparatus of the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, or tenth aspect, after performing a coating operation of a predetermined amount of liquid developer on the surface of the developer carrier, The moving direction changing means is automatically operated.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an intermediate coating member of the coating device according to any one of the first to third aspects, wherein the elastic layer and a surface of the elastic layer are provided. And a lubricating layer covering the surface.
According to a thirteenth aspect of the invention, there is provided the method for manufacturing an intermediate coating member according to the twelfth aspect, wherein the lubricating layer is formed on the surface of the elastic layer by coating.
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the method for manufacturing an intermediate coating member according to the twelfth aspect, wherein the elastic layer forming step of forming the elastic layer and the surface of the elastic layer formed in the elastic layer forming step are subjected to the intermediate coating. A polishing step of polishing the surface of the elastic layer polished in the polishing step more coarsely than the specification value of the final surface roughness of the member, so that the intermediate coating member has a final surface roughness specification value. And a step of coating the lubricating layer by controlling the lubricating layer.
According to a fifteenth aspect of the present invention, the surface of a developer carrying member as a developer carrying member is formed by using the coating device of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, or eleventh aspects A developing device for developing a latent image formed on an image carrier with an applied liquid developer, wherein the surface roughness of the surface of the developer carrier is 5 μm or less in ten-point average roughness Rz. It is characterized by the following.
According to a sixteenth aspect of the present invention, an image carrier for carrying a latent image, a latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier, and developing the latent image formed on the surface of the latent image carrier In an image forming apparatus having a developing unit, the developing unit according to claim 15 is used as the developing unit.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter, referred to as a copying machine) as an image forming apparatus that forms an image using a liquid developer will be described. FIG. 1 shows an example of a copying machine using a developing device 4 provided with a coating device 40 having a configuration common to the embodiments described below. In FIG. 1, a charger 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 4, and a photoconductor cleaning device 6 are arranged around a photoconductor 1 as a latent image carrier. Here, a-Si, OPC, or the like can be used as the material of the photoconductor 1. Further, as the charger 2, a form such as a roller or a charger can be used. Further, as the exposure device 3, an LED, a laser scanning optical system, or the like can be used.
[0011]
A case where an image is formed by reversal development in the copying machine having the above configuration will be described. The photoreceptor 1 is driven to rotate at a constant speed in the direction of the arrow at the time of copying by a driving means such as a motor (not shown). Then, after the surface of the photoconductor 1 is uniformly charged in the dark by the charger 2, the exposure device 3 irradiates and forms an original light image to carry an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 1. . The electrostatic latent image is developed by the developing device 4 when passing through the developing area A. As a result, a toner image is formed on the surface of the photoconductor 1. This toner image is primarily transferred onto an intermediate transfer member (belt) 502 of the transfer device 5 by a transfer bias applied through the transfer roller 501 of the transfer device 5 at the transfer portion B. The toner image primary-transferred onto the intermediate transfer member 502 is secondarily transferred to a transfer material such as a copy sheet or an OHP sheet by a secondary transfer unit (not shown) by a secondary transfer unit (not shown). The transfer material on which the toner image has been secondarily transferred is discharged outside the apparatus after the toner image is fixed by a fixing device (not shown).
[0012]
The residual potential remaining on the photoconductor 1 after the primary transfer is removed by the charge removing lamp 7. Further, the residual toner remaining on the photoconductor 1 after the primary transfer is removed by the photoconductor cleaning device 6 to prepare for the next image formation. As the transfer device 5, other than the method using the illustrated electrostatic roller, for example, a method using corona discharge, an adhesive transfer method, a thermal transfer method, or the like can be used. Further, as the fixing device, for example, a thermal transfer system, a solvent fixing, a UV fixing, a pressure fixing, and the like can be used.
[0013]
The developer used in the copying machine of the present embodiment is a low-viscosity (about 1 cSt), low-concentration (about 1%) liquid developer using Isopar (Exxon trademark) as a carrier, which is conventionally and generally used. Rather, it is a high-viscosity, high-concentration liquid developer. For example, a high-viscosity toner in which toner, which is visualized particles, is dispersed at a high concentration in a developer solvent made of an insulating liquid such as dimethylpolysiloxane oil is used. The range of the viscosity and the concentration of the developer is, for example, a viscosity of 50 to 10000 mPa · s and a concentration of 5% to 40%. As the carrier liquid, a liquid having a high insulating property such as silicone oil, normal paraffin, IsoparM (Exxon trademark), vegetable oil, or mineral oil is used. The volatility and non-volatility of the liquid developer can be selected according to the purpose. The particle size of the toner can be selected from submicron to about 6 μm according to the purpose.
[0014]
Next, the developing device 4 will be described. The developing device 4 includes a developer storage tank 401 for storing the liquid developer D therein, a developing roller 402, a sweep roller 403, a stirring screw 406, a coating device 40, and the like. The application device 40 mainly includes an application roller 404 as an application member, an intermediate roller 405 as an intermediate application member, and the like. The application roller 404 has a surface engraved with a uniform pattern. Cleaning members 408 and 411 made of a metal blade or a rubber blade are arranged in contact with the sweep roller 403 and the intermediate roller 405, respectively. The cleaning members 408 and 411 may be of a roller type instead of a blade type.
[0015]
Elastic layers having conductivity are provided on the outer peripheral surfaces of the developing roller 402 and the sweep roller 403, respectively. Urethane rubber can be used as a material of the elastic layer. Also, the surface hardness of the elastic layer is desirably 50 degrees or less in JIS-A hardness so that a nip can be efficiently formed with the photoconductor 1. The material of the elastic layer is not limited to urethane rubber, but may be any material that has conductivity and does not swell or dissolve in the carrier liquid or developer. In addition, as long as the developing roller 402 and the inner layer of the sweep roller 403 do not come into contact with the carrier liquid and the developer, there is no restriction on the above-mentioned conductivity and swelling and dissolution, and it is sufficient that they have elasticity. However, when the elastic layer does not have conductivity, the developing bias voltage and the sweep bias voltage are applied not from the shaft of the developing roller 502 and the sweep roller 503 but from the surface.
Here, the elastic layer may be provided not on the developing roller 502 and the sweep roller 503 but on the photoconductor 1 side to form the nip. Further, the photoconductor 1 may be constituted by an endless belt-shaped member. The developing roller 502 and the sweep roller 503 are formed by coating or a tube so that their surfaces have a smoothness of Rz 5 μm or less.
[0016]
In FIG. 1, when the developing roller 502 and the sweep roller 503 are brought into contact with the photosensitive member 1 at an appropriate pressure, the elastic layer is elastically deformed, and the rollers 502 and 503 and the photosensitive member 1 During this time, a development nip and a removal nip are formed. By forming this development nip, a certain development time can be secured for the toner in the liquid developer to move and adhere to the photoconductor 1 by the development electric field in the development area A. Further, by adjusting the contact pressure between each of the rollers 502 and 503 and the photoconductor 1, the nip width, which is the width of each nip portion in the surface movement direction, can be adjusted. Each nip width is set to be equal to or greater than the product of the linear velocity of each of the rollers 502 and 503 and the development time constant. Here, the development time constant is the time required until the development amount is saturated, and is obtained by dividing the required minimum nip width by the process speed. For example, if the required minimum nip width is 3 mm and the process speed is 300 mm / sec, the development time constant is 10 msec.
[0017]
During the developing operation of the copying machine, a thin layer of the liquid developer D is formed on the surface of the developing roller 402 of the developing device 4 by the applying roller 404 and the intermediate roller 405 of the applying device 40. In the developing device 4, 1 cm of the surface of the liquid developer D applied on the developing roller 402 2 The content of the pigment in the toner carried per unit was set to 3 μg or more and 60 μg or less. Therefore, a thin developer layer having a thickness of 3 to 10 μm is applied to the surface of the developing roller 402. This is 1 cm on the surface of the developing roller 402 2 At a coating thickness in which the pigment content in the toner carried per unit is smaller than 3 μg, a sufficient amount of the pigment does not move to the image portion of the latent image on the photoreceptor 1 and the image density may be reduced. It is. Also, 1 cm of the surface of the developing roller 402 2 This is because if the coating thickness is such that the pigment content in the toner carried per unit is greater than 60 μg, the excess toner remaining on the background after development increases and the removal by the sweep roller 403 may be incomplete. In particular, when a high-viscosity liquid developer of 50 to 10000 mPa · s as described above is used, the moving speed of the toner in the developing area A is reduced. Therefore, when such a high-viscosity liquid developer is used, the thinned liquid developer on the surface of the developing roller 402 is brought into contact with the surface of the photoreceptor 1 to move the toner in the developing area A. Is desirably shortened.
[0018]
The developer thin layer formed on the surface of the developing roller 402 contacts the surface of the photoconductor 1 when passing through the developing nip. As a result, the toner in the developer thin layer moves to the electrostatic latent image (image portion) formed on the surface of the photoreceptor 1, and the electrostatic latent image is developed. That is, in the image portion of the photoconductor 1, the toner moves to the photoconductor 1 side. In the background portion (non-image portion) of the photoconductor 1, the toner moves to the surface of the developing roller 402 by an electric field formed by the developing bias potential and the photoconductor potential, and the toner adheres to the background portion of the photoconductor 1. Will not be.
Here, if a part of the toner attached to the background of the photoconductor 1 does not completely move to the surface of the developing roller 402 and remains on the photoconductor 1, fog occurs on an image formed on the photoconductor 1. The sweep roller 403 is provided to sweep (clean) toner that causes fogging of the image (hereinafter, referred to as “fogging toner”). As shown in FIG. 1, the sweep roller 403 includes a toner image (developer layer) developed on the photoconductor 1 by the development roller 402 at a position downstream of the development roller 402 in the rotation direction of the photoconductor 1. ) Is pressed against the photoreceptor 1 so as to sandwich it. Then, the surface of the sweep roller 403 moves in contact with the surface of the photoconductor 1 at a substantially constant speed, so that the fog toner on the background of the photoconductor 1 is removed.
[0019]
The residual toner remaining on the surface of the developing roller 402 after the development is removed by a cleaning member. The liquid developer removed by the sweep roller 403 is removed by the cleaning member 408 to maintain the sweep (cleaning) performance of the sweep roller 403. The removed liquid developer is collected in a temporary storage section 412 provided adjacent to the developer storage tank 401. The liquid developer collected in the temporary storage unit 412 is sent to a concentration adjusting unit (not shown) by the transport screw 413 to adjust the developer concentration, and then returned to the developer storage tank 401 for reuse. . The temporary storage unit 412 is provided with a stirring unit, a concentration detecting unit, a liquid amount detecting unit, and the like (not shown), and detects the concentration and the liquid amount of the collected liquid developer. On the basis of this detection result, replenishment of a new liquid developer and replenishment of a carrier are performed in the concentration adjusting section, and the concentration of the collected liquid developer is adjusted to be uniform. Here, the supply amount of the liquid developer into the developer storage tank 401 is set to be slightly larger than the consumption amount of the liquid developer. As a result, the liquid developer overflowing from the developer storage tank 401 is returned into the temporary storage unit 412. Thus, the liquid developer D is always circulated.
[0020]
In the developing device 4 performing the above operation, the density of the image is determined by the thickness of the liquid developer D applied to the surface of the developing roller 402. Therefore, as an application roller 404 of the application device 40, as shown in FIG. 2, an anilox roller having a concave portion 404a of a uniform pattern formed on the surface is used. As the shape of the concave portion 404a on the surface of the application roller 404, an oblique line type as shown in FIG. 3A, a pyramid type as shown in FIG. 3B, a lattice type as shown in FIG. Conceivable. In the coating device 40, a coating roller 404 having a hatched concave portion 404a is used for reasons such as good transferability.
[0021]
In FIG. 1, the intermediate roller 405 rotates at a constant speed with respect to the application roller 404 and rotates in the reverse direction with respect to the developing roller 402. Since the developing roller 402 does not directly contact the application roller 404, it is not damaged by the engraving pattern of the application roller 404. Further, although the developing roller 402 comes into contact with the intermediate roller 405 rotating in the reverse direction, the surface of the intermediate roller 405 has no irregularities, so that the developing roller 402 is not damaged by the intermediate roller 405. Therefore, in the developing device 4, the mechanical stress applied to the developing roller 402 is reduced, and the life of the developing roller 402 can be extended. The intermediate roller 405 of the application device 40 comes into contact with the application roller 404, but at a constant speed, the mechanical stress received from the application roller 404 is reduced. Here, the liquid developer layer transferred from the application roller 404 to the intermediate roller 405 is a transfer of the engraving pattern on the surface of the application roller 404 as it is. In the developing device 40, when the liquid developer layer transferred to the intermediate roller 405 is transferred to the developing roller 402, the directions of movement of the surfaces of the layers are reversed. Thus, by setting the peripheral speed of the intermediate roller 405 to be equal to or higher than the peripheral speed of the developing roller 402, the transferred liquid developer layer pattern can be leveled and a uniform application surface can be formed.
[0022]
As described above, in a mechanism for measuring the amount of application by using the application roller 404 having a fine pattern engraved on the surface and applying a regulating member to the surface, a doctor blade is used as the regulating member. And a doctor roller may be used. Here, when a doctor blade is used, the structure is relatively simple, which is suitable for miniaturization of the apparatus. However, there is a problem that unevenness of coating is caused due to wear of the blade or entry of foreign matter into the blade tip. is there. On the other hand, when a doctor roller is used, it is more advantageous than a blade in terms of abrasion and clogging of foreign matter, but there is a problem that the apparatus becomes large. Therefore, in the coating device 40, the pressure at the contact portion between the coating roller 404 and the intermediate roller 405 is brought into contact with a pressure sufficient to measure the amount of coating, and the intermediate roller 405 is also used as a doctor roller. are doing.
[0023]
A continuous image forming test was performed using the developing device 4 including the coating device 40 having such a configuration. As a result, no image deterioration due to scratches on the intermediate roller 405 and the developing roller 402 caused by mechanical stress was observed even at the end of 200,000 sheets.
However, when the continuous image forming test was continuously performed, it was found that the surface of the intermediate roller 405 of the coating device 40 was damaged before the surface of the developing roller 402, and the image quality was reduced. Was. For this reason, in the developing device 4, the life of the intermediate roller 405 is shorter than the life of the developing roller 402, and the application of the liquid developer to the developing roller 402 becomes unstable before the life of the developing roller 402. There was a problem of becoming.
[0024]
The above problem can be solved by using the coating apparatus according to each embodiment described below. Note that among components of the coating apparatus according to each of the following embodiments, those having the same configuration and function as those of the coating apparatus 40 shown in FIG. The same reference numerals are given to the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0025]
(Embodiment 1)
The coating device according to the first embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating device 40 described above. In the above copying machine, a continuous image forming test for performing durability evaluation by focusing on the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405 in order to further improve the durability life of the components while maintaining high image quality. Was carried out. Table 1 shows the results of this test.
[Table 1]
Figure 2004037963
As is evident from Table 1, by increasing the surface roughness of the intermediate roller 405 to a certain extent, the scratches generated on the surface thereof are sharply reduced, and the life can be extended. Therefore, in the coating apparatus according to the first embodiment, the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405 is set to 3 μm or more in ten-point average roughness Rz.
When the ratio (transfer rate) of the liquid developer D applied to the developing roller 402 from the intermediate roller 405 was measured, the result shown in FIG. 4 was obtained. As is clear from FIG. 4, it can be seen that the higher the surface roughness of the intermediate roller 405, the lower the transfer rate. This indicates that the amount of the liquid developer passing between the intermediate roller 405 and the developing roller 402 abutting on the intermediate roller 405 is increasing. In the coating apparatus according to the first embodiment, the intermediate roller 405 and the developing roller 402 are damaged by sliding between the intermediate roller 405 and the developing roller 402 due to an increase in the amount of the liquid developer passing through the nip between the intermediate roller 405 and the developing roller 402. It is considered that this is prevented.
[0026]
(Embodiment 2)
The coating device according to the second embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating device 40 described above. The concentration of the liquid developer remaining on the developing roller 402 after the development is different in a portion corresponding to an image portion and a non-image portion on the photoconductor 1. Therefore, if a new liquid developer is applied and supplied as it is to the surface of the developing roller 402 after the development, traces of the image pattern at the time of the previous development (hereinafter, referred to as “ghost”) remain. Therefore, when applying the liquid developer D to the developing roller 402 of the developing device 4 by the applying device 40, it is necessary to remove the liquid developer (residual developer) remaining on the surface of the developing roller 402 after development. is there.
In this type of developing device, the residual developer is generally removed by a cleaning blade that is in contact with the surface of the developing roller 402. However, in such a developing device, the cleaning blade causes the surface of the developing roller 402 to be damaged.
Therefore, in the developing device 4, a cleaning blade 411 as a developer removing member is provided on the intermediate roller 405 of the coating device 40. In the developing device 4, the residual developer on the developing roller 402 is removed by the intermediate roller 405 of the coating device 40 and transferred to the intermediate roller 405. Then, the residual developer transferred onto the intermediate roller 405 is removed by the cleaning blade 411. The residual developer removed by the cleaning blade 411 is not used for development as it is, but is transferred to another density adjustment unit, where the density is adjusted, returned to the coating device 40, and used again for development. As a result, the mechanical load on the surface of the developing roller 402 can be reduced, and image quality can be maintained and the life of the developing roller 402 can be extended.
Incidentally, when the residual developer on the developing roller 402 is removed by the intermediate roller 405 of the coating device 40 as described above, the surface roughness of the intermediate roller 405 affects the cleaning property of the developing roller 402. The transfer rate shown in FIG. 4 can be considered as a cleaning rate from the opposite viewpoint. According to an experiment, it has been found that the ghost occurs when the transition rate is 70% or less.
Therefore, in the coating apparatus according to the second embodiment, the ten-point average surface roughness Rz of the surface of the intermediate roller 405 is specified to be 15 μm or less so that the transfer rate is 70% or more. By doing so, the residual developer on the developing roller 402 can be removed by the intermediate roller 405 of the coating device 40 without generating the ghost, and the mechanical load on the surface of the developing roller 402 can be reduced. Can be reduced.
[0027]
(Embodiment 3)
The coating apparatus according to the third embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating apparatus according to the second embodiment. The contacting method of the blade as the developer removing member is roughly classified into two types depending on the value of the mounting angle θ of the blade shown in FIG. That is, in FIG. 5, a counter method when θ <90 degrees and a trading method when θ ≧ 90 degrees. Here, in the case of the trading method, the residual developer after removal overflows into a wedge-shaped region formed by the blade tip and the roller surface. For this reason, in this trading method, the residual developer after removal goes around in the longitudinal direction of the blade, and the amount of liquid developer adhering to the roller end surface increases. Such residual developer adhered to the end face of the roller cannot be collected, and is again applied and developed by the application device 40 without adjusting the density. Therefore, in this trading method, it is difficult to control the concentration of the liquid developer. On the other hand, in the above-mentioned counter system, by reducing the thickness of the blade, it is possible to relatively easily reduce the wraparound of the residual developer in the longitudinal direction of the blade as described above.
Therefore, in the coating apparatus according to the third embodiment, the cleaning blade 411 as a developer removing member in the coating apparatus according to the second embodiment is brought into contact with the moving direction of the surface of the intermediate roller 405 in a counter direction. The configuration is as follows. In addition, a 1 mm rubber blade is used as the cleaning blade 411 of the coating apparatus according to this embodiment, and the thickness is reduced by bonding to a 0.2 mm metal plate. Here, in order to maintain the pressing pressure against the intermediate roller 405 only with the cleaning blade 411, a thickness of about 3 mm is required. Thus, in the coating apparatus according to the third embodiment, the cleaning blade 411 is in contact with the intermediate roller 405 in the counter direction. This makes it possible to reduce the residual developer that cannot be collected by the above-mentioned trading method, to appropriately control the concentration of the liquid developer D, and to stably form a high-quality image. It becomes possible.
[0028]
(Embodiment 4)
The coating apparatus according to the fourth embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating apparatus according to the first, second, or third embodiment. When a foreign substance is mixed in the liquid developer D, a streak is generated in the liquid developer layer applied to the developing roller 402 from the foreign substance as a starting point, and there is a possibility that a development failure occurs. Further, when the hardness of the foreign matter is higher than the hardness of the surface of the developing roller 402, the foreign matter damages the surface of the developing roller 402 and shortens the life of the developing roller 402.
In order to prevent such foreign matter from being mixed, in the apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. P2001-354109, the coating device and the developing roller are housed in a closed container, and an opening is provided only in a contact portion with the latent image carrier. And so on. However, it is difficult to completely seal the developing device 4 and the coating device 40, and it is difficult to completely prevent foreign matters from being mixed into the liquid developer.
Observation was made on how the quality of the image was reduced and the life of the roller was reduced due to the contamination of the roller surface by such foreign matter. As a result, foreign matter such as dust is clogged at the tip of the cleaning blade used to remove unnecessary liquid developer from the roller surface, and the phenomenon that the roller surface is scratched from there as a starting point. Was observed. When the surface of the roller is damaged, problems such as a reduction in image quality and a reduction in the life of the roller are caused.
Therefore, a test was performed in which the liquid developer was continuously applied onto the developing roller 402 of the developing device 4 using the application device 40. When the state of the foreign matter was observed, as shown in FIG. 6A, the foreign matter E was clogged between the surface of the intermediate roller 405 and the cleaning blade 411, and the surface of the intermediate roller 405 started from the foreign matter E. It was confirmed that a scratch had occurred on the surface. As described above, since it is difficult to completely prevent the foreign matter from entering the developing device 4, it is desirable to remove such foreign matter clogged at the tip of the cleaning blade 411. As a method for removing the foreign matter, it is conceivable to cancel the contact of the cleaning blade 411 with the intermediate roller 405. However, when the cleaning blade 411 is released and the intermediate roller 405 is rotated, the foreign matter goes to the nip portion with the application roller 404 in a state where the foreign matter adheres to the surface of the intermediate roller 405. There is a high possibility that it will appear again on the coated surface as it is.
Therefore, the coating apparatus according to the fourth embodiment has a configuration in which the moving direction of the intermediate roller 405 can be changed so that the intermediate roller 405 as the intermediate coating member can be rotated in the direction opposite to the direction in which the liquid developer is applied. did. Here, as a moving direction changing unit for changing the moving direction of the intermediate roller 405, a drive system using a stepping motor or a DC motor that can rotate forward and backward can be used. By this moving direction changing means, the intermediate roller 405 is rotated in a direction opposite to that in the normal application. Due to the reverse rotation of the intermediate roller 405, the foreign matter E clogging the nip portion (cleaning portion) between the cleaning blade 411 and the surface of the intermediate roller 405 is pulled out from the cleaning portion as shown in FIG. This is because the contact method of the cleaning blade 411 is changed from the counter method to the trailing method by the reverse rotation of the intermediate roller 405, and the foreign matter E easily passes through the cleaning unit. By removing the foreign matter E clogged in the cleaning section, it is possible to prevent the surface of the intermediate roller 405 from being damaged by the foreign matter E. The foreign matter E pulled out of the cleaning unit by the reverse rotation of the intermediate roller 405 is removed from the surface of the intermediate roller 405 by the cleaning blade 411 by rotating the intermediate roller 405 again in the direction at the time of applying the developer. You.
[0029]
(Embodiment 5)
The coating apparatus according to the fifth embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating apparatus according to the fourth embodiment. In the coating apparatus according to the fifth embodiment, the moving distance of the surface of the intermediate roller 405 in the reverse direction is along the moving direction of the surface of the intermediate roller 405 from the nip to the contact portion with the developing roller 402. It is set smaller than the separation distance. That is, the amount of rotation of the intermediate roller 405 in the reverse direction is such that the position of the cleaning unit at the start of reverse rotation does not reach the position of the nip between the intermediate roller 405 and the developing roller 402 at the end of reverse rotation ( FIG. 6B). Accordingly, the foreign matter E drawn out of the cleaning unit does not enter the nip between the developing roller 402 and the intermediate roller 405 when the intermediate roller 405 rotates in the reverse direction. Therefore, in the coating apparatus according to the fifth embodiment, the foreign matter E does not adhere to the surface of the developing roller 402, and the image quality does not deteriorate.
[0030]
(Embodiment 6)
The coating apparatus according to the sixth embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating apparatus according to the fifth embodiment. In the configuration in which the foreign matter E drawn out of the cleaning unit is removed by the cleaning blade 411 by the rotation of the intermediate roller 405 during the application of the developer, as in the application device according to the fifth embodiment, the foreign matter E is again caught in the cleaning unit. There is a risk that it will. That is, it is substantially impossible to remove 100% of the liquid developer adhering to the surface of the intermediate roller 405 by the cleaning blade 411. For this reason, the liquid developer has slightly passed through the cleaning section. It is considered that the foreign matter E is caught in the cleaning section by the liquid developer that has slipped through.
In general, when a liquid passes between two objects under a certain pressure, the lower the moving speed, the more difficult it is to pass.
Therefore, in the coating apparatus according to the sixth embodiment, when the foreign matter E pulled out from the cleaning unit passes through the cleaning unit again, the rotation speed of the intermediate roller 405 becomes slower than during the normal coating operation. (See FIG. 6C). In this way, by making the moving speed of the intermediate roller 405 at the time of removing the foreign matter E slower than the moving speed at the time of normal developer application, the amount of the liquid developer passing through the cleaning unit is reduced. Foreign matter is less likely to be caught in the cleaning section. Therefore, by performing the foreign matter removing operation as in the application device according to the sixth embodiment, the foreign matter E caught between the cleaning units can be more reliably removed.
The speed adjustment of the moving speed of the intermediate roller 405 as described above can be performed by using a speed control motor or a stepping motor. In the coating apparatus according to the sixth embodiment, a stepping motor is used, and the rotation amount of the intermediate roller 405 is controlled by the number of steps. That is, the stepping motor is configured so that the initial speed, the speed during continuous operation, and the acceleration time can be set. Therefore, in the coating apparatus according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 7, the initial speed and the acceleration time are adjusted so that the speed at which the foreign matter E passes through the cleaning unit is slower than that during the continuous operation. Like that. This eliminates the need to double-set the speed of the intermediate roller 405, and allows the intermediate roller 405 to operate as described above without complicating the control.
[0031]
(Embodiment 7)
The coating apparatus according to the seventh embodiment has the following features in addition to the configuration of the coating apparatus according to the fourth, fifth, or sixth embodiment. The foreign matter E removed from the cleaning unit as described above is conveyed to the density adjustment unit together with the liquid developer. This supply path is provided with a filter (not shown), and the foreign matter E is removed by the filter. However, filters of this type need to be replaced periodically due to clogging. For this reason, as described above, it is not efficient to transport and remove the foreign matter E once drawn from the cleaning unit to the filter.
Therefore, in the coating apparatus according to the seventh embodiment, the attached matter removing member 600 for removing the attached matter attached to the surface of the intermediate roller 405 is provided. As shown in FIGS. 8A and 8B, the adhered matter removing member 600 cleans the surface of the intermediate roller 405 during the application of the developer with the developing roller 402 on the downstream side in the moving direction and the cleaning on the upstream side in the moving direction. It is arranged so as to come into contact with and separate from a position between the blade 411. In the coating apparatus according to the seventh embodiment, the foreign matter E drawn out from the cleaning unit is removed by the attached matter removing member 600. The attached matter removing member 600 may be a member such as a roller, but a web is excellent for removing the foreign matter E on the intermediate roller 405.
Therefore, in the coating apparatus according to the seventh embodiment, the attached matter removing member 600 is a web. As the material of the web, a nonwoven fabric made of cotton is used because it has excellent hygroscopicity and has a small amount of substances falling off.
In addition, at the time of normal developer application, the attached matter removing member 600 is separated from the surface of the intermediate roller 405 as shown in FIG. Then, it is brought into contact with the intermediate roller 405 only when the foreign matter E is removed. That is, when the intermediate roller 405 rotates in a direction opposite to that in the normal application of the developer, the attached matter removing member 600 comes into contact with the intermediate roller 405. Thus, the foreign matter E pulled out of the cleaning unit by the reverse rotation of the intermediate roller 405 is wiped off by the attached matter removing member 600 (see FIG. 8B). The adhering substance removing member 600 made of the web winds up a portion contaminated by removing the foreign matter E by a predetermined amount, so that the foreign matter can be removed by a new surface next time. Does not return to the intermediate roller 405 again.
[0032]
As described above, in the coating apparatus according to each of the above-described embodiments, the generation of scratches on the surface of the intermediate roller 405 caused by the foreign matter E is prevented by periodically removing the foreign matter E sandwiched between the cleaning units. The image quality can be stabilized, and the life of the components can be maintained long. The operation of removing the foreign matter E is automatically performed after the operation of applying the predetermined amount of the liquid developer to the intermediate roller 405. More specifically, the copying machine counts the number of copies, and every time the number of copies reaches 50,000, an operation of removing the foreign matter E is performed. Apart from this, the above-mentioned copying machine performs an operation of removing the foreign matter E as an initial operation when the power is turned on, and the user can arbitrarily remove the foreign matter E by manual operation as needed. It has become. The timing at which the foreign matter E is removed is not limited to this, and can be freely set according to the use state of the copying machine.
[0033]
In addition, it is desirable that the intermediate roller 405 of the coating device according to each of the above-described embodiments makes uniform contact with the coating roller 404 in the axial direction. Therefore, as shown in FIG. 9, a roller having an elastic layer 405b such as rubber is used as the intermediate roller 405. However, the surface of the intermediate roller 405 moves and rotates in directions opposite to each other at a contact portion with the developing roller 402. For this reason, if the surface is formed of a rubber member having a large friction coefficient, a very large frictional resistance is generated at the contact portion, which greatly affects the drive system and the life of the roller. Therefore, on the surface of the intermediate roller 405, as shown in FIG. 9, a slip layer 405c made of a low friction member is provided. Specifically, the lubricating layer 405c is configured by coating a fluororesin such as PTFE, PFA, PVDF, and PVF, or by coating a tube made of these resins.
[0034]
The intermediate roller 405 forms a lubricating layer 405c by coating a coating agent containing a fluororesin on an elastic layer (hardness JIS-A 40 degrees) 405b of urethane resin to a thickness of about 10 to 50 μm. As described above, a method of forming the slip layer 405c may be to coat a PFA tube or the like, but in this method, the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405 is determined by the surface property of the tube. I will. It is difficult to control the surface roughness of such a tube material, and as a result, it becomes difficult to control the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405. Thus, here, as described above, the intermediate roller 405 is manufactured by a method of forming the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 and coating the surface thereof with the slippery layer 405c. Examples of the coating method include dipping and spraying, which can be selected according to the roller material of the intermediate roller 405 and the coating material.
[0035]
In such a manufacturing method, in order to control the surface roughness of the intermediate roller 405, (1) the surface layer of the elastic layer is processed and controlled. (2) It is controlled by the application method and material of the coat layer. There are two ways. Here, the method (1) of processing and controlling the surface layer of the elastic layer is employed. Usually, the production of a rubber roller includes a step of forming a rubber layer as an elastic layer around a core metal and then polishing the surface thereof. The surface roughness of the intermediate roller 405 is controlled in the polishing step. When the above coating step is performed under the same conditions, the surface roughness of the surface after coating changes almost in proportion to the surface roughness of the surface before coating, and depending on the conditions, the Rz value is about 0.5 to 0.8 times. (See FIG. 10). Therefore, by polishing the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 in consideration of the amount of change, the surface roughness of the surface after coating can be controlled.
[0036]
On the other hand, it is difficult to control the method (2) by the application method and material of the coat layer because the coating itself originally acts in the direction of reducing the surface roughness. For example, a method of performing coating by mixing particles for controlling roughness may be considered.However, problems such as unevenness of roughness due to lack of control particles and insufficient dispersion may occur. Also have stability problems.
Therefore, as described above, when manufacturing the surface of the elastic layer 405b, the manufacturing method of determining the surface roughness of the intermediate roller 405 can control the surface roughness more stably, and furthermore, its performance Can be maintained.
[0037]
In the developing device 4 that applies a thin layer of the liquid developer onto the developing roller 402 by using the coating device 40 and performs the development, similarly to the intermediate roller 405 of the coating device 40, the surface of the developing roller 402 is It is preferable that the surface roughness be 3 μm or more in Rz value. That is, it is considered that this can prevent scratches on the surface of the developing roller 402 due to a mechanical load factor such as sliding with the intermediate roller 405. However, if the surface roughness of the developing roller 405 is too large, there is a problem that unevenness in roughness appears in a uniform halftone image or the like. Then, as a result of evaluation by changing the surface roughness of the developing roller 405, it was confirmed that such a problem would not occur if the surface roughness was 5 μm or less in Rz value. In the above copying machine, a high-quality image can be stably obtained by using a roller having an elastic layer coated with a PFA tube and having an Rz value of about 2 to 3 μm.
[0038]
By using the coating device 40 and the developing device 4 as described above, it is possible to reduce the occurrence of scratches on the surface of the intermediate roller 405 due to the entry of the foreign matter E into the cleaning section, and to stably produce a high-quality image. Obtainable. In addition, by removing the foreign matter E, stable quality can be maintained without impairing the durability of the intermediate roller 405.
A continuous test was performed using the coating device 40 having such a configuration as the developing device 4 of the image forming apparatus. As a result, even at the end of 400,000 sheets, image deterioration due to scratches on the intermediate roller 405 of the coating apparatus 40 due to mechanical stress was not observed, and sufficient durability quality was obtained.
Further, by using the photoreceptor 1 whose surface is formed of amorphous silicon (a-Si), the photoreceptor 1 exerts mechanical strength superior to that of an organic photoreceptor (OPC) and prolongs its life. be able to.
[0039]
As described above, in the coating apparatus according to the first embodiment, the surface roughness of the surface of the intermediate roller 405 is 3 μm or more in ten-point average surface roughness Rz. It is possible to reduce the occurrence of scratches due to a heavy load. This enables stable and uniform application of the liquid developer to the developing roller 402. By using the application device 40 in an image forming apparatus, a stable high-quality image can be obtained.
In the coating apparatus according to the second embodiment, the ten-point average surface roughness Rz of the surface of the intermediate roller 405 is specified to be 15 μm or less. Thus, the developer remaining on the developing roller 402 can be removed by the intermediate roller 405 of the coating device 40 without occurrence of the ghost. Further, the mechanical load applied to the surface of the developing roller 402 can be reduced. Further, the intermediate roller 405 of the coating device 40 can be used as a member for removing the residual developer of the developing roller 402. As a result, it is not necessary to install a new removing unit on the developing roller 402, and a high-quality image free from the occurrence of the ghost can be obtained. In addition, since the mechanical load applied to the surface of the developing roller 402 can be reduced, the life of the components can be extended, and high image quality can be maintained.
In the coating apparatus according to the third embodiment, the cleaning blade 411 is in contact with the surface of the intermediate roller 405 in the counter direction with respect to the moving direction of the surface. As a result, the residual developer after the development on the intermediate roller 405 is efficiently removed, and a stable image quality is obtained without mixing the liquid developer whose concentration has not been adjusted into the coating device 40. Become.
Further, in the application device according to the fourth embodiment, the foreign matter E is drawn out of the cleaning unit by the intermediate roller 405 being rotated by the moving direction changing unit in a direction opposite to the direction in which the liquid developer is applied. The foreign matter E drawn out of the cleaning unit is removed from the surface of the intermediate roller 405 by the cleaning blade 411 as the intermediate roller 405 rotates again in the direction in which the developer is applied. Therefore, in the coating apparatus according to the fourth embodiment, by removing the foreign matter E caught between the cleaning units, it is possible to prevent the foreign matter E from damaging the surfaces of the developing roller 402 and the intermediate roller 405. In addition, stable application performance of the liquid developer can be maintained, and the life of the intermediate roller 405 is not impaired. Further, by using this coating apparatus in an image forming apparatus, a high-quality image can be stably obtained.
Further, in the coating apparatus according to the fifth embodiment, the foreign matter E pulled out from the cleaning unit does not enter the nip between the developing roller 402 and the intermediate roller 405 when the intermediate roller 405 rotates in the reverse direction. Therefore, in this coating apparatus, the foreign matter E does not adhere to the surface of the developing roller 402 to reduce the image quality, and the surface of the intermediate roller 405 can be prevented from being damaged by the foreign matter E.
Further, in the coating apparatus according to the sixth embodiment, the rotation speed of the intermediate roller 405 when the foreign matter E pulled out from the cleaning unit passes through the cleaning unit again becomes slower than during the normal coating operation. As a result, the amount of the liquid developer that passes through the cleaning unit is reduced, and the foreign matter E is less likely to be caught in the cleaning unit.
In the coating apparatus according to the seventh embodiment, the foreign matter E drawn out of the cleaning unit is removed by the attached matter removing member 600. By forming the extraneous matter removing member 600 as a web made of a nonwoven fabric made of cotton, the hygroscopicity is excellent, and the amount of substances falling off is reduced. The extraneous matter removing member 600 is formed of a web and is wound up by a predetermined amount after the extraneous matter E is removed, so that the extraneous matter can be removed by a new surface next time. Can be prevented.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is an excellent effect that the uniform application of the liquid developer to the developer carrier can be performed stably until the life of the developer carrier has expired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a copying machine to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view of an anilox roller as the application roller having a concave portion having a uniform pattern formed on a surface.
FIGS. 3A, 3B, and 3C are enlarged perspective views showing examples of the shape of a concave portion formed on the surface of an application roller of the application device.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a surface roughness of an intermediate roller of a coating apparatus used in the copying machine and a transfer rate of a liquid developer to a developing roller.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining a method of contacting a cleaning blade with the intermediate roller.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are schematic configuration diagrams illustrating the behavior of a foreign substance caught between the intermediate roller and the cleaning blade.
FIG. 7 is a graph showing a drive set value of a stepping motor as a drive source of the intermediate roller.
FIGS. 8A and 8B are schematic configuration diagrams showing the behavior of an attached matter removing member for removing the foreign matter.
FIG. 9 is a schematic sectional view showing the configuration of the intermediate roller.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the surface roughness of the intermediate roller after coating and the surface roughness before coating.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charger
3 Exposure equipment
4 Developing device
5 Transfer device
6. Photoconductor cleaning device
7 Static elimination lamp
401 Developer storage tank
402 developing roller
402a Core of developing roller
402b Elastic layer of developing roller
402c Conductive layer of developing roller
403 sweep roller
403a Sweep roller core
403b Elastic layer of sweep roller
403c Conductive layer of sweep roller
404 Application roller
404a recess formed on the surface of the application roller
404b Non-engraving area at end of application roller
405 Intermediate roller
405a Core of intermediate roller
405b Elastic layer of intermediate roller
405c Slip layer of intermediate roller
406 Stirring / Conveying Screw
407, 408, 411 Cleaning member
409 Doctor blade
410 casing
412 Temporary storage
413 Transfer screw
501 Transfer roller
502 Intermediate transfer member
600 Debris removal member
D Liquid developer

Claims (16)

現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する塗布装置であって、
所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、
該塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向に等速で移動し、且つ上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する塗布装置において、
上記中間塗布部材の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで３μｍ以上であることを特徴とする塗布装置。A coating device for coating a liquid developer on a surface of the developer carrier,
A coating member that rotates while carrying a predetermined amount of liquid developer on the surface,
In contact with the surface of the coating member, the contact surface with the surface of the coating member moves at the same speed in the same direction as the surface of the coating member, and on the surface of the developer carrier on which the liquid developer is coated. An application device having an intermediate application member that makes contact with the surface of the developer carrier and moves in a direction opposite to the surface of the developer carrier,
A coating apparatus, wherein the surface roughness of the surface of the intermediate coating member is 3 μm or more in ten-point average roughness Rz. 現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する塗布装置であって、
所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、
該塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向に等速で移動し、且つ上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して、該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する塗布装置において、
上記液体現像剤を現像剤担持体の表面に塗布する現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の、移動方向下流側の現像剤担持体と移動方向上流側の上記塗布部材との間の位置に当接して、該中間塗布部材の表面に付着した液体現像剤を除去する現像剤除去部材を有し、且つ該中間塗布部材の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで１５μｍ以下であることを特徴とする塗布装置。A coating device for coating a liquid developer on a surface of the developer carrier,
A coating member that rotates while carrying a predetermined amount of liquid developer on the surface,
In contact with the surface of the coating member, the contact surface with the surface of the coating member moves at the same speed in the same direction as the surface of the coating member, and on the surface of the developer carrier on which the liquid developer is coated. A coating device having an intermediate coating member that is in contact with the surface of the developer carrier and moves in a direction opposite to the surface of the developer carrier;
The position of the surface of the intermediate application member between the developer carrier on the downstream side in the moving direction and the coating member on the upstream side in the moving direction during the application of the developer in which the liquid developer is applied to the surface of the developer carrier. Has a developer removing member for removing the liquid developer attached to the surface of the intermediate coating member, and the surface roughness of the surface of the intermediate coating member is 15 μm or less in ten-point average roughness Rz. A coating device, characterized in that: 請求項２の塗布装置において、
上記現像剤除去部材は、上記現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布する現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の移動方向に対して、カウンター方向に当接するブレードであることを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 2,
The developer removing member is a blade that abuts in a counter direction with respect to a moving direction of the surface of the intermediate application member when applying a developer for applying a liquid developer to the surface of the developer carrier. Coating device. 請求項１、２又は３の塗布装置において、
上記現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の移動方向を、該現像剤塗布時とは逆の方向に変更する移動方向変更手段を有していることを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 1, 2 or 3,
A coating apparatus, comprising: a moving direction changing unit configured to change a moving direction of a surface of the intermediate coating member at the time of applying the developer to a direction opposite to a direction at the time of applying the developer. 請求項４の塗布装置において、
上記移動方向変更手段は、上記現像剤担持体の表面に液体現像剤を塗布しない非塗布時に、上記現像剤塗布時とは逆の方向に上記中間塗布部材の表面の移動方向を変更することを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 4,
The moving direction changing means is configured to change the moving direction of the surface of the intermediate coating member in a direction opposite to that during the application of the developer when the liquid developer is not applied on the surface of the developer carrier. Characteristic coating device. 請求項５の塗布装置において、
上記移動方向変更手段により上記現像剤塗布時と逆の方向に移動される上記中間塗布部材の表面の移動距離が、上記現像剤除去部材に対する当接部位から上記現像剤担持体に対する当接部位までの該中間塗布部材の表面の移動方向に沿った離間距離よりも小さく設定されていることを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 5,
The moving distance of the surface of the intermediate coating member, which is moved in a direction opposite to the direction of the developer application by the moving direction changing means, is from a contact portion to the developer removing member to a contact portion to the developer carrier. A coating distance set to be smaller than a separation distance along a moving direction of a surface of the intermediate coating member. 請求項５又は６の塗布装置において、
上記移動方向変更手段により、上記現像剤塗布時と逆の方向に上記中間塗布部材の表面を移動させた後、該中間塗布部材の表面を該現像剤塗布時と同じ方向に、該中間塗布部材の表面の逆方向への移動距離よりも多く移動させ、且つ該中間塗布部材の表面の逆方向への移動前に上記現像剤除去部材に対して当接していた部位が再び該現像剤除去部材との当接部位を通過する際に、上記中間塗布部材の移動速度を、現像剤塗布時の移動速度よりも遅い移動速度としたことを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 5 or 6,
After the surface of the intermediate coating member is moved in a direction opposite to the direction of the developer application by the moving direction changing means, the surface of the intermediate application member is moved in the same direction as the time of the developer application. Is moved more than the moving distance of the surface of the intermediate coating member in the reverse direction, and the portion of the surface of the intermediate coating member that has been in contact with the developer removing member before the movement of the surface of the intermediate coating member in the reverse direction is again the developer removing member. A moving speed of the intermediate coating member is lower than a moving speed at the time of application of the developer when the intermediate coating member passes through a contact portion of the coating device. 請求項４、５、６又は７の塗布装置において、
上記現像剤塗布時における上記中間塗布部材の表面の、移動方向下流側の現像剤担持体と移動方向上流側の上記現像剤除去部材との間の位置に対して接離して、該中間塗布部材の表面に付着した付着物を除去する付着物除去部材を有していることを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 4, 5, 6, or 7,
At the time of the application of the developer, the surface of the intermediate coating member is brought into contact with and separated from a position between the developer carrier on the downstream side in the moving direction and the developer removing member on the upstream side in the moving direction, and A coating apparatus, comprising: an adhering substance removing member for removing adhering substances adhering to the surface of the device. 請求項８の塗布装置において、
上記付着物除去部材は、ウェブであることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。The coating device according to claim 8,
The apparatus for applying a liquid developer, wherein the attached matter removing member is a web. 請求項８又は９の塗布装置において、
上記付着物除去部材は、上記非塗布時に上記中間塗布部材の表面に接触することを特徴とする塗布装置。The coating device according to claim 8 or 9,
The coating device, wherein the attached matter removing member contacts the surface of the intermediate coating member during the non-application. 請求項４、５、６、７、８、９又は１０の塗布装置において、
上記現像剤担持体の表面への所定量の液体現像剤の塗布動作を行った後に、上記移動方向変更手段を自動的に動作させることを特徴とする塗布装置。The coating apparatus according to claim 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10,
An application device, wherein after the operation of applying a predetermined amount of liquid developer to the surface of the developer carrying member is performed, the moving direction changing means is automatically operated. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の塗布装置の中間塗布部材であって、
弾性層と、該弾性層の表面を覆う滑性層とで構成されていることを特徴とする中間塗布部材。An intermediate coating member of the coating apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11,
An intermediate coating member comprising: an elastic layer; and a slip layer covering a surface of the elastic layer. 請求項１２の中間塗布部材の製造方法であって、
上記弾性層の表面に、上記滑性層をコーティングによって形成したことを特徴とする中間塗布部材の製造方法。It is a manufacturing method of the intermediate application member of claim 12,
A method for producing an intermediate coating member, wherein the lubricating layer is formed on the surface of the elastic layer by coating. 請求項１２の中間塗布部材の製造方法であって、
上記弾性層を形成する弾性層形成工程と、
該弾性層形成工程で形成した弾性層の表面を、上記中間塗布部材の最終的な表面粗さの仕様値よりも粗く研磨する研磨工程と、
該研磨工程で研磨した弾性層の表面に、上記中間塗布部材の最終的な表面粗さの仕様値となるように制御して、上記滑性層をコートする滑性層コート工程とを有することを特徴とする中間塗布部材の製造方法。It is a manufacturing method of the intermediate application member of claim 12,
An elastic layer forming step of forming the elastic layer,
A polishing step of polishing the surface of the elastic layer formed in the elastic layer forming step more coarsely than the final surface roughness specification value of the intermediate coating member;
A lubricating layer coating step of coating the lubricating layer by controlling the surface of the elastic layer polished in the polishing step to a final surface roughness specification value of the intermediate coating member. A method for producing an intermediate coating member, characterized by comprising: 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の塗布装置を用いて、現像剤担持体としての現像剤担持体の表面に塗布した液体現像剤により、像担持体上に形成した潜像を現像する現像装置であって、
上記現像剤担持体の表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで５μｍ以下であることを特徴とする現像装置。The liquid developer applied to the surface of the developer carrier as the developer carrier using the application device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11; A developing device for developing the latent image formed on the image carrier,
A developing device, wherein the surface of the developer carrier has a surface roughness of 5 μm or less in ten-point average roughness Rz. 潜像を担持する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体の表面に形成した潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１５の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。Image formation comprising an image carrier for carrying a latent image, latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier, and developing means for developing the latent image formed on the surface of the latent image carrier In the device,
An image forming apparatus, wherein the developing device according to claim 15 is used as the developing unit.
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