JP2004038156A - 湿式画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像部及びインク貯蔵部を一体化し,インク貯蔵部から現像部へインクを供給する手段が簡単な湿式画像形成装置を提供すること。
【解決手段】現像ローラ115が一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部111と,現像部111に供給されるインクを収容するインク貯蔵部112と,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部111及びインク貯蔵部112が一つの現像容器110内に含まれ,インク貯蔵部112から現像部111へインクを供給する手段を備える。このように,現像部及びインク貯蔵部を一つのユニットに単純に構成することにより,現像部及びインク貯蔵部の間の循環部に必要な部品を減らして空間を狭めることができ,湿式プリンタ構造を単純化できる。
【選択図】 図3
【解決手段】現像ローラ115が一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部111と,現像部111に供給されるインクを収容するインク貯蔵部112と,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部111及びインク貯蔵部112が一つの現像容器110内に含まれ,インク貯蔵部112から現像部111へインクを供給する手段を備える。このように,現像部及びインク貯蔵部を一つのユニットに単純に構成することにより,現像部及びインク貯蔵部の間の循環部に必要な部品を減らして空間を狭めることができ,湿式プリンタ構造を単純化できる。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式画像形成装置に関し,特に湿式電子写真方式画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に,電子写真方式画像形成装置は感光ドラム又は感光ベルトのような感光媒体に静電潜像を形成し,その静電潜像を所定色相の現像剤に現像して用紙に転写させることにより所望の画像を得ることができるように構成された装置である。
【0003】
こうした電子写真方式画像形成装置は使用するトナーにより乾式と湿式とに大別されるが,乾式画像形成装置は粉末状態のトナーを使用する。一方,湿式画像形成装置は揮発成分の液体キャリヤにトナーが混合された液相の現像剤が使用され,乾式の場合より印刷品質が優秀であると同時に有害なトナー粉塵による被害を防止することができる。上記現像剤はインクとも称する。
【0004】
図1は一般的な湿式カラー画像形成装置の構成を概略的に示した図面である。図1を参照すれば,多数のローラ,すなわち駆動ローラ41,1次転写バックアップローラ42,2次転写バックアップローラ44により無限軌道を循環する転写ベルト40の循環経路上には,多数の画像形成ユニットが直列に配置されている。各々の画像現像ユニットは転写ベルト40に各々シアンC,マゼンタM,イエローY及びブラックK画像を転写する。
【0005】
各画像形成ユニットは,転写ベルト40に所定の色相のトナー画像を転写する感光ドラム30と,感光ドラム30の表面を所定電位に帯電させる帯電器36と,帯電された感光ドラム30の表面に光を照射して静電潜像を形成させる光走査ユニット(Laser Scanning Unit;LSU)38と,静電潜像を所定のトナー画像に現像する現像ユニット10と,現像されたトナー画像を転写ベルト40に転写し,残った感光ドラム30上のトナー画像を除去するクリーニングブレード32とを備える。符号34は感光ドラム30上の電荷を消す除電器である。
【0006】
転写ベルト40は駆動ローラ41,2次転写バックアップローラ44及び感光ドラム30に対応する多数の1次転写バックアップローラ42に支持されて回転しながら感光ドラム30に形成された画像を転写される。転写ベルト40を挟み,2次転写バックアップローラ44と対向するように設けられて転写ベルト40の画像を再び用紙60に転写する2次転写ローラ43が設けられる。
【0007】
2次転写ローラ43によりカラー画像が転写された用紙は用紙排出経路上に設けられた定着装置50により所定温度に加熱及び加圧され,トナー画像は用紙60に融着される。
【0008】
図2は図1の現像ユニットを詳細に示す図面であって,同一な構成を有する現像ユニットのうち,マゼンタ現像ユニット10ーMを示した。図2を参照すれば,現像ユニット10は現像部11と,現像部11に供給されるインクを貯蔵しているインク貯蔵部12と,現像部11とインク貯蔵部12との間でインクを循環させる循環部13とから構成される。
【0009】
現像部11は,現像剤(以下,インクとも称する)を収容した現像容器14と,現像容器14に一部浸ったまま感光ドラム30と対面するように設けられた現像ローラ15とデポジトローラ16と,クリーニングローラ17及びメータリングローラ18とを備える。
【0010】
現像ローラ15は現像容器14内に貯蔵された現像剤に一部が浸るように設けられる。デポジトローラ16は現像容器14内に貯蔵された現像剤に浸るように設けられ,現像ローラ15と所定ギャップに離れた状態で所定電圧が印加される。こうしたデポジトローラ16は所定電圧を有する現像ローラ15との電位差を用いて現像剤を現像ローラ15の表面に付着させる。
【0011】
メータリングローラ18は現像ローラ15に隣接するように設けられ,現像ローラ15に付着された現像剤を所定厚さに規制する。
【0012】
現像容器14にはインク供給口19とインク排出口20とが備えられている。
【0013】
循環部13はインク貯蔵部12と現像容器14のインク供給口19とインク排出口20とを各々連結するインク供給経路21及びインク回収経路22を含み,インク供給経路21にはポンプ23が設けられている。
【0014】
ポンプ23によりインク貯蔵部12から引き出されたインクはインク供給部19と連結されたインク供給経路21を通じて現像容器14に供給される。現像容器14内のインクは一定した水位を維持しなければならないので,この水位を超過して供給されたインクはインク排出口20と連結されたインク回収経路22を通じてインク貯蔵部12に回収される。
【0015】
前述したような構成により,インク貯蔵部12から引き出されたインクがインク供給経路21と,現像容器14と,インク回収経路22とを経て再びインク貯蔵部12に戻る循環経路を形成する。
なお,本願発明に関連する先行技術文献情報には,次のものがある。
【0016】
【特許文献1】
米国特許第6,108,508号明細書
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,図2に示された構成では,現像部11にインクを供給するために別途のインク貯蔵部12が必要であり,インク貯蔵部12及び現像容器14の間をインクの循環経路を形成するためにホースを使用し,インクを供給するためにポンプ23を使用するので装置が大きくなる。又,ホースがインクにより塞がる現象も起こり,ホース又はインク貯蔵部12の交換時にカップラ(図示せず)を着脱しにくく,着脱時にインクが流出する問題点がある。
【0018】
一方,特許文献1には現像部及びインク貯蔵部が一体化されているが,インクの循環装置が複雑である問題がある。
【0019】
本発明は,このような問題に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,現像部及びインク貯蔵部を一体化し,インク貯蔵部から現像部へインクを供給する手段が簡単な新規かつ改良された湿式画像形成装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の湿式画像形成装置は,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,インク貯蔵部に収容されたインクを現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部及びインク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,インク供給手段は,現像容器を現像部とインク貯蔵部とに区分し,その下部が開放された隔壁と,隔壁下部及び現像容器の底面の間に接触するように設けられてインク貯蔵部のインクを現像部に供給するインク供給ローラとを備える。
【0021】
インク供給ローラは,隔壁の下端により圧縮され,隔壁下端を外れながら膨張してインク貯蔵部のインクを吸収し,回転時に隔壁下端に出合いながら圧縮されつつ含有されたインクを現像部に吐き出すよう構成してもよい。
【0022】
又,インク供給ローラと接触する前記現像容器の底面に,隔壁方向に突出してインク供給ローラの外周を圧縮するように形成された突出部を備え,インク供給ローラは,突出部を外れながら膨張してインク貯蔵部のインクを吸収し,回転時に突出部と出合いながら圧縮されて含有されたインクを現像部に吐き出すようにできることもある。
【0023】
インク供給ローラは,外周に弾性力を有する多孔性部材のスポンジが形成されていることが望ましい。
【0024】
又,現像ローラにより現像される静電潜像が形成される感光ドラムと,感光ドラムを除電させる除電器と,除電された感光ドラムを所定の電位に帯電させる帯電器とをさらに備え,これら感光ドラム,除電気及び帯電器は現像容器内に備えられるようにすることもできる。
【0025】
前述した目的を達成するための本発明の湿式画像形成装置は,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,インク貯蔵部に収容されたインクを前記現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部及びインク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,インク供給手段は,現像容器を現像部とインク貯蔵部とに区分してその下部が開放された隔壁と,隔壁下部及び現像容器の底面の間にその上部及び下部が固定されるように設けられ,両側面で各々前記現像部及びインク貯蔵部に対向するように形成された開放部を備える円筒形のケーシングと,ケーシング内で偏心された偏心軸と,偏心軸に一側が固定された多数のインペラとを備えることもできる。
【0026】
偏心軸は,ケーシング内で現像部方向に偏心されることが望ましい。
【0027】
インペラは弾性ゴムからなることが望ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0029】
図3は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットの一実施例を示したものであり,図1及び図2の構成要素と同一な構成要素には同一な名称および符号を使用し,詳細な説明は省略する。図3を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0030】
現像部111には感光ドラム30と対面するように設けられ,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラ115と,現像ローラ115にインクを付着させるデポジトローラ116と現像ローラ115との外周面に付着されるインクの量を規制するメータリングローラ118及びクリーニングローラ117とを含む。
【0031】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下部及び現像容器110の底面の間には接触するようにインク供給ローラ122が設けられている。インク供給ローラ122は隔壁120と共に現像部111及びインク貯蔵部112のインクの流れを抑制する。インク供給ローラ122は弾性力を有する多孔性部材,例えばスポンジがその外周を包んでいる。この多孔性部材は図3のように隔壁120の下端により圧縮された状態で回転される。インク供給ローラ122が隔壁120の下端を外れてインク貯蔵部112へ回転されれば,圧縮された多孔性部材が膨張して元来状態に復元しつつインク貯蔵部112のインクを吸収し,回転時隔壁120の下端に出合いながら再び圧縮されつつ含有されたインクを現像部111に吐き出して供給する。インク供給ローラ122と隔壁120とは,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部111に供給するインク供給手段として機能する。
【0032】
現像ローラ115の一定部位のみが現像部111のインクに浸るように現像部111の水位は一定しなければならない。従って,インク供給ローラ122により十分な量のインクが現像部111に供給されなければならず,一定水位を超過したインクは隔壁120の上部に載り,インク貯蔵部112に戻る。
【0033】
上記構造の現像ユニットの作用を図面を参照して詳細に説明する。先ず,現像部111の作用を説明する。感光ドラム30上に静電潜像が形成されれば,現像ローラ115は回転しながら現像ローラ115の表面に付着したインクにこの静電潜像を所定の色相に現像する。次いで,クリーニングローラ117により現像ローラ115表面に残っているインクは除去される。次いで,回転と共に,一定した電圧が印加されたデポジトローラ116のインクが現像ローラ115に移る。回転する現像ローラ115はメータリングローラ118と出合いながら所定厚さ以下のインクのみ現像ローラ115に残って現像過程を遂行する。
【0034】
次は,インク貯蔵部112から現像部111へのインク供給過程を説明する。インク供給ローラ122は現像容器110の底面から見る時,インク貯蔵部112から現像部111の方向に回転する。すなわち,インク供給ローラ122は,現像容器110の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。回転するインク供給ローラ122は隔壁120の下端と出合いながら図3に示したように所定深さに圧縮される。圧縮されたインク供給ローラ122はインク貯蔵部112の領域へ回転しながら復元力で元来の形態に戻りながらインク貯蔵部112のインクを膨張した気孔に吸収する。次いで,再び隔壁120の下端と出合いながら圧縮時に気孔が収縮しながら含有していたインクを現像部111に吐き出す。一方,インク貯蔵部112から現像部111へ供給されたインクが隔壁120の上端より高く供給されれば,隔壁120を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0035】
図4は図3の現像ユニットと感光ドラム,除電器,帯電器等が一体型化されて成った画像形成ユニットの構成を概略的に示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。感光ドラム,除電器,帯電器は現像容器内に備えられており,本実施例の場合と同様に,これらは後述の実施例の現像ユニットと一体化することも可能である。
【0036】
図4を参照すれば,感光ドラム130,感光ドラム130を帯電させる帯電器136,上記静電潜像を現像する現像ユニット,転写体への転写が完了された感光ドラム130上の廃トナーを除去するクリーニングブレード132,クリーニングブレード132により除去されたトナーを回収するトナー回収容器139が一つのカセット140に設けられている。カセット140の一側には帯電された感光ドラム130に静電潜像を形成する光走査ユニット138が配置されている。光走査ユニット138はカセット140の一側に形成された開放部140aを通じて感光ドラム130に光を走査する。
【0037】
光走査ユニット138を除外した構成要素は一つの一体型のカセット140で形成されており,一定時間使用後に交換可能な構造である。このように感光ドラムを含む画像形成ユニットを一つのカセットで製造することにより寿命の尽きた画像形成ユニットを容易に交換することができる。上記画像形成ユニットは転写体と接触する感光ドラム130のための開口部140bが一側に形成されている。従って,転写体にカラー画像を転写する多数の画像形成ユニットは垂直に配置されなければならない。
【0038】
又,図面に示されていないが,開口部140bが画像形成ユニットの上部に位置すれば,図1のように水平に多数の画像形成ユニットを配置することができる。
【0039】
上記構造の作用を図面を参照して詳細に説明する。先ず,帯電器136は感光ドラム130を所定電位に帯電させる。次いで,光走査ユニット138は開放部140aを通じて帯電された感光ドラム130の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像ローラ115により所定の色相に現像される。感光ドラム130は転写体(図示せず)に現像された画像を転写した後で除電器134により表面の電位が除去される。すなわち,除電器134は感光ドラム130を除電する。次いで感光ドラム130の表面の残写トナーがクリーニングブレード132により除去されてトナー回収容器139に回収される。他の構造の作用は上記で説明しているため省略する。
【0040】
図5は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットの他の実施例を示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。
【0041】
図5を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0042】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下端及び現像容器110の底面の間にはインク供給ローラ222が設けられている。インク供給ローラ222と接触する現像容器110の底面には隔壁120の方向にインク供給ローラ222に対応するように突出し,インク供給ローラ222の外周を圧縮するように突出部224が形成されている。インク供給ローラ222は弾性力を有する多孔性部材,例えばスポンジがその外周を包んでいる。この多孔性部材は突出部224と出合う部位で圧縮される。インク供給ローラ222は隔壁120と共に現像部111及びインク貯蔵部112のインクの移動を抑制し,回転時に突出部224を外れながら膨張して元来状態に復元されつつインク貯蔵部112のインクを吸収し,突出部224と出合いながら圧縮されて含有していたインクを現像部111に吐き出す。
【0043】
現像ローラ115の一定部位のみが現像部111のインクに浸るように現像部111の水位は一定でなければならない。従って,インク供給ローラ222により十分な量のインクが現像部に供給されなければならず,一定水位を超過したインクは隔壁120の上部に載り,インク貯蔵部112に戻る。
【0044】
本実施例の現像ユニットのインク貯蔵部112から現像部111へインクが供給される過程を詳細に説明する。
【0045】
インク供給ローラ222はインク容器110の底面から見る時に現像部111からインク供給部112の方向に回転する。すなわち,インク供給ローラ222は,現像容器110の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。回転するインク供給ローラ222は突出部224と出合いながら所定深さに圧縮される。インク供給ローラ224の圧縮部位はインク貯蔵部112で復元力で元来の形態に戻りつつインク貯蔵部112のインクを膨張された気孔に吸収する。次いで,再び突出部224と出合いながら圧縮されつつ気孔が収縮しながら含有されたインクを現像部111に吐き出す。一方,現像部111のインクが一定水位を超える場合,過供給されたインクは隔壁120の上端を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0046】
図6は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットのさらに他の実施例を示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。
【0047】
図6を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0048】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下部及び現像容器110の底面の間には偏心されたインク供給ポンプ300が設けられている。偏心されたインク供給ポンプ300は,円筒形のケーシング302,偏心された軸である偏心軸304及び多数のインペラ(impeller)306を備える。ケーシング302の上部及び下部は各々隔壁120の下端及び現像容器110の内面に固定されるように設けられ,両側面には各々現像部112及びインク貯蔵部112に対向する開放部307,308が形成されている。偏心軸304はケーシング302内で現像部111の方向に偏心されている。偏心軸304には多数のインペラ306が均等に離隔されるように偏心軸304にその一側が固定されて連結されている。インペラ306はウレタン材質のように適度の堅さを保ちつつ曲がりうる材質で形成されることが望ましい。インペラ306は弾性ゴムからなるよう構成してもよい。インク供給ポンプ300と隔壁120とは,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部111に供給するインク供給手段として機能する。
【0049】
本実施例の現像ユニットのインク貯蔵部112から現像部111へインクが供給される過程を図面を参照して詳細に説明する。
【0050】
インク供給ポンプ300が図6の時計方向に回転時,偏心軸304に連結されたインペラ306はケーシング302内で回転方向と反対方向に曲がった状態でケーシング302を密封しつつ回転する。インペラ306は,ケーシング302の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。インペラ306は同一な間隔に離隔されており,偏心軸304及びケーシング302の間の間隔が広い開放部308での二つインペラ306の間の嵩Aが偏心軸304及びケーシング302の間の間隔が狭い開放部307での嵩Bより大きく形成される。従って,インク貯蔵部112と連結された開放部308で二つインペラ306の間に吸入されたインクは回転されながら二つインペラ306の間の嵩が小さい開放部307でその差A−B程のインクを現像部111に排出する。一方,現像部111のインクが一定水位を超える場合,過供給されたインクは隔壁120の上端を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0051】
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0052】
【発明の効果】
前述したように,本発明に係る湿式画像形成装置によると,現像部及びインク貯蔵部を一つのユニットに単純に構成することにより,現像部及びインク貯蔵部の間の循環部に必要な部品を減らして空間を狭めることができて湿式プリンタ構造の単純化を成すことができ,循環部でのクロッキング問題を源泉的に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な湿式カラー画像形成装置の構成を概略的に示した図面である。
【図2】図1の現像ユニットを詳細に示す図面である。
【図3】本発明の一実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【図4】図3の現像ユニットと感光ドラム,除電器,帯電器等が一体型より成った画像形成ユニットの構成を概略的に示す図面である。
【図5】本発明の他の実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【図6】本発明のさらに他の実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【符号の説明】
30 感光ドラム
110 現像容器
111 現像部
112 インク貯蔵部
115 現像ローラ
116 デポジトローラ
117 クリーニングローラ
118 メータリングローラ
119 隔壁
122 インク供給ローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式画像形成装置に関し,特に湿式電子写真方式画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に,電子写真方式画像形成装置は感光ドラム又は感光ベルトのような感光媒体に静電潜像を形成し,その静電潜像を所定色相の現像剤に現像して用紙に転写させることにより所望の画像を得ることができるように構成された装置である。
【0003】
こうした電子写真方式画像形成装置は使用するトナーにより乾式と湿式とに大別されるが,乾式画像形成装置は粉末状態のトナーを使用する。一方,湿式画像形成装置は揮発成分の液体キャリヤにトナーが混合された液相の現像剤が使用され,乾式の場合より印刷品質が優秀であると同時に有害なトナー粉塵による被害を防止することができる。上記現像剤はインクとも称する。
【0004】
図1は一般的な湿式カラー画像形成装置の構成を概略的に示した図面である。図1を参照すれば,多数のローラ,すなわち駆動ローラ41,1次転写バックアップローラ42,2次転写バックアップローラ44により無限軌道を循環する転写ベルト40の循環経路上には,多数の画像形成ユニットが直列に配置されている。各々の画像現像ユニットは転写ベルト40に各々シアンC,マゼンタM,イエローY及びブラックK画像を転写する。
【0005】
各画像形成ユニットは,転写ベルト40に所定の色相のトナー画像を転写する感光ドラム30と,感光ドラム30の表面を所定電位に帯電させる帯電器36と,帯電された感光ドラム30の表面に光を照射して静電潜像を形成させる光走査ユニット(Laser Scanning Unit;LSU)38と,静電潜像を所定のトナー画像に現像する現像ユニット10と,現像されたトナー画像を転写ベルト40に転写し,残った感光ドラム30上のトナー画像を除去するクリーニングブレード32とを備える。符号34は感光ドラム30上の電荷を消す除電器である。
【0006】
転写ベルト40は駆動ローラ41,2次転写バックアップローラ44及び感光ドラム30に対応する多数の1次転写バックアップローラ42に支持されて回転しながら感光ドラム30に形成された画像を転写される。転写ベルト40を挟み,2次転写バックアップローラ44と対向するように設けられて転写ベルト40の画像を再び用紙60に転写する2次転写ローラ43が設けられる。
【0007】
2次転写ローラ43によりカラー画像が転写された用紙は用紙排出経路上に設けられた定着装置50により所定温度に加熱及び加圧され,トナー画像は用紙60に融着される。
【0008】
図2は図1の現像ユニットを詳細に示す図面であって,同一な構成を有する現像ユニットのうち,マゼンタ現像ユニット10ーMを示した。図2を参照すれば,現像ユニット10は現像部11と,現像部11に供給されるインクを貯蔵しているインク貯蔵部12と,現像部11とインク貯蔵部12との間でインクを循環させる循環部13とから構成される。
【0009】
現像部11は,現像剤(以下,インクとも称する)を収容した現像容器14と,現像容器14に一部浸ったまま感光ドラム30と対面するように設けられた現像ローラ15とデポジトローラ16と,クリーニングローラ17及びメータリングローラ18とを備える。
【0010】
現像ローラ15は現像容器14内に貯蔵された現像剤に一部が浸るように設けられる。デポジトローラ16は現像容器14内に貯蔵された現像剤に浸るように設けられ,現像ローラ15と所定ギャップに離れた状態で所定電圧が印加される。こうしたデポジトローラ16は所定電圧を有する現像ローラ15との電位差を用いて現像剤を現像ローラ15の表面に付着させる。
【0011】
メータリングローラ18は現像ローラ15に隣接するように設けられ,現像ローラ15に付着された現像剤を所定厚さに規制する。
【0012】
現像容器14にはインク供給口19とインク排出口20とが備えられている。
【0013】
循環部13はインク貯蔵部12と現像容器14のインク供給口19とインク排出口20とを各々連結するインク供給経路21及びインク回収経路22を含み,インク供給経路21にはポンプ23が設けられている。
【0014】
ポンプ23によりインク貯蔵部12から引き出されたインクはインク供給部19と連結されたインク供給経路21を通じて現像容器14に供給される。現像容器14内のインクは一定した水位を維持しなければならないので,この水位を超過して供給されたインクはインク排出口20と連結されたインク回収経路22を通じてインク貯蔵部12に回収される。
【0015】
前述したような構成により,インク貯蔵部12から引き出されたインクがインク供給経路21と,現像容器14と,インク回収経路22とを経て再びインク貯蔵部12に戻る循環経路を形成する。
なお,本願発明に関連する先行技術文献情報には,次のものがある。
【0016】
【特許文献1】
米国特許第6,108,508号明細書
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,図2に示された構成では,現像部11にインクを供給するために別途のインク貯蔵部12が必要であり,インク貯蔵部12及び現像容器14の間をインクの循環経路を形成するためにホースを使用し,インクを供給するためにポンプ23を使用するので装置が大きくなる。又,ホースがインクにより塞がる現象も起こり,ホース又はインク貯蔵部12の交換時にカップラ(図示せず)を着脱しにくく,着脱時にインクが流出する問題点がある。
【0018】
一方,特許文献1には現像部及びインク貯蔵部が一体化されているが,インクの循環装置が複雑である問題がある。
【0019】
本発明は,このような問題に鑑みてなされたものであり,その目的とするところは,現像部及びインク貯蔵部を一体化し,インク貯蔵部から現像部へインクを供給する手段が簡単な新規かつ改良された湿式画像形成装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の湿式画像形成装置は,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,インク貯蔵部に収容されたインクを現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部及びインク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,インク供給手段は,現像容器を現像部とインク貯蔵部とに区分し,その下部が開放された隔壁と,隔壁下部及び現像容器の底面の間に接触するように設けられてインク貯蔵部のインクを現像部に供給するインク供給ローラとを備える。
【0021】
インク供給ローラは,隔壁の下端により圧縮され,隔壁下端を外れながら膨張してインク貯蔵部のインクを吸収し,回転時に隔壁下端に出合いながら圧縮されつつ含有されたインクを現像部に吐き出すよう構成してもよい。
【0022】
又,インク供給ローラと接触する前記現像容器の底面に,隔壁方向に突出してインク供給ローラの外周を圧縮するように形成された突出部を備え,インク供給ローラは,突出部を外れながら膨張してインク貯蔵部のインクを吸収し,回転時に突出部と出合いながら圧縮されて含有されたインクを現像部に吐き出すようにできることもある。
【0023】
インク供給ローラは,外周に弾性力を有する多孔性部材のスポンジが形成されていることが望ましい。
【0024】
又,現像ローラにより現像される静電潜像が形成される感光ドラムと,感光ドラムを除電させる除電器と,除電された感光ドラムを所定の電位に帯電させる帯電器とをさらに備え,これら感光ドラム,除電気及び帯電器は現像容器内に備えられるようにすることもできる。
【0025】
前述した目的を達成するための本発明の湿式画像形成装置は,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,インク貯蔵部に収容されたインクを前記現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,現像部及びインク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,インク供給手段は,現像容器を現像部とインク貯蔵部とに区分してその下部が開放された隔壁と,隔壁下部及び現像容器の底面の間にその上部及び下部が固定されるように設けられ,両側面で各々前記現像部及びインク貯蔵部に対向するように形成された開放部を備える円筒形のケーシングと,ケーシング内で偏心された偏心軸と,偏心軸に一側が固定された多数のインペラとを備えることもできる。
【0026】
偏心軸は,ケーシング内で現像部方向に偏心されることが望ましい。
【0027】
インペラは弾性ゴムからなることが望ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0029】
図3は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットの一実施例を示したものであり,図1及び図2の構成要素と同一な構成要素には同一な名称および符号を使用し,詳細な説明は省略する。図3を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0030】
現像部111には感光ドラム30と対面するように設けられ,感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラ115と,現像ローラ115にインクを付着させるデポジトローラ116と現像ローラ115との外周面に付着されるインクの量を規制するメータリングローラ118及びクリーニングローラ117とを含む。
【0031】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下部及び現像容器110の底面の間には接触するようにインク供給ローラ122が設けられている。インク供給ローラ122は隔壁120と共に現像部111及びインク貯蔵部112のインクの流れを抑制する。インク供給ローラ122は弾性力を有する多孔性部材,例えばスポンジがその外周を包んでいる。この多孔性部材は図3のように隔壁120の下端により圧縮された状態で回転される。インク供給ローラ122が隔壁120の下端を外れてインク貯蔵部112へ回転されれば,圧縮された多孔性部材が膨張して元来状態に復元しつつインク貯蔵部112のインクを吸収し,回転時隔壁120の下端に出合いながら再び圧縮されつつ含有されたインクを現像部111に吐き出して供給する。インク供給ローラ122と隔壁120とは,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部111に供給するインク供給手段として機能する。
【0032】
現像ローラ115の一定部位のみが現像部111のインクに浸るように現像部111の水位は一定しなければならない。従って,インク供給ローラ122により十分な量のインクが現像部111に供給されなければならず,一定水位を超過したインクは隔壁120の上部に載り,インク貯蔵部112に戻る。
【0033】
上記構造の現像ユニットの作用を図面を参照して詳細に説明する。先ず,現像部111の作用を説明する。感光ドラム30上に静電潜像が形成されれば,現像ローラ115は回転しながら現像ローラ115の表面に付着したインクにこの静電潜像を所定の色相に現像する。次いで,クリーニングローラ117により現像ローラ115表面に残っているインクは除去される。次いで,回転と共に,一定した電圧が印加されたデポジトローラ116のインクが現像ローラ115に移る。回転する現像ローラ115はメータリングローラ118と出合いながら所定厚さ以下のインクのみ現像ローラ115に残って現像過程を遂行する。
【0034】
次は,インク貯蔵部112から現像部111へのインク供給過程を説明する。インク供給ローラ122は現像容器110の底面から見る時,インク貯蔵部112から現像部111の方向に回転する。すなわち,インク供給ローラ122は,現像容器110の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。回転するインク供給ローラ122は隔壁120の下端と出合いながら図3に示したように所定深さに圧縮される。圧縮されたインク供給ローラ122はインク貯蔵部112の領域へ回転しながら復元力で元来の形態に戻りながらインク貯蔵部112のインクを膨張した気孔に吸収する。次いで,再び隔壁120の下端と出合いながら圧縮時に気孔が収縮しながら含有していたインクを現像部111に吐き出す。一方,インク貯蔵部112から現像部111へ供給されたインクが隔壁120の上端より高く供給されれば,隔壁120を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0035】
図4は図3の現像ユニットと感光ドラム,除電器,帯電器等が一体型化されて成った画像形成ユニットの構成を概略的に示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。感光ドラム,除電器,帯電器は現像容器内に備えられており,本実施例の場合と同様に,これらは後述の実施例の現像ユニットと一体化することも可能である。
【0036】
図4を参照すれば,感光ドラム130,感光ドラム130を帯電させる帯電器136,上記静電潜像を現像する現像ユニット,転写体への転写が完了された感光ドラム130上の廃トナーを除去するクリーニングブレード132,クリーニングブレード132により除去されたトナーを回収するトナー回収容器139が一つのカセット140に設けられている。カセット140の一側には帯電された感光ドラム130に静電潜像を形成する光走査ユニット138が配置されている。光走査ユニット138はカセット140の一側に形成された開放部140aを通じて感光ドラム130に光を走査する。
【0037】
光走査ユニット138を除外した構成要素は一つの一体型のカセット140で形成されており,一定時間使用後に交換可能な構造である。このように感光ドラムを含む画像形成ユニットを一つのカセットで製造することにより寿命の尽きた画像形成ユニットを容易に交換することができる。上記画像形成ユニットは転写体と接触する感光ドラム130のための開口部140bが一側に形成されている。従って,転写体にカラー画像を転写する多数の画像形成ユニットは垂直に配置されなければならない。
【0038】
又,図面に示されていないが,開口部140bが画像形成ユニットの上部に位置すれば,図1のように水平に多数の画像形成ユニットを配置することができる。
【0039】
上記構造の作用を図面を参照して詳細に説明する。先ず,帯電器136は感光ドラム130を所定電位に帯電させる。次いで,光走査ユニット138は開放部140aを通じて帯電された感光ドラム130の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像ローラ115により所定の色相に現像される。感光ドラム130は転写体(図示せず)に現像された画像を転写した後で除電器134により表面の電位が除去される。すなわち,除電器134は感光ドラム130を除電する。次いで感光ドラム130の表面の残写トナーがクリーニングブレード132により除去されてトナー回収容器139に回収される。他の構造の作用は上記で説明しているため省略する。
【0040】
図5は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットの他の実施例を示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。
【0041】
図5を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0042】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下端及び現像容器110の底面の間にはインク供給ローラ222が設けられている。インク供給ローラ222と接触する現像容器110の底面には隔壁120の方向にインク供給ローラ222に対応するように突出し,インク供給ローラ222の外周を圧縮するように突出部224が形成されている。インク供給ローラ222は弾性力を有する多孔性部材,例えばスポンジがその外周を包んでいる。この多孔性部材は突出部224と出合う部位で圧縮される。インク供給ローラ222は隔壁120と共に現像部111及びインク貯蔵部112のインクの移動を抑制し,回転時に突出部224を外れながら膨張して元来状態に復元されつつインク貯蔵部112のインクを吸収し,突出部224と出合いながら圧縮されて含有していたインクを現像部111に吐き出す。
【0043】
現像ローラ115の一定部位のみが現像部111のインクに浸るように現像部111の水位は一定でなければならない。従って,インク供給ローラ222により十分な量のインクが現像部に供給されなければならず,一定水位を超過したインクは隔壁120の上部に載り,インク貯蔵部112に戻る。
【0044】
本実施例の現像ユニットのインク貯蔵部112から現像部111へインクが供給される過程を詳細に説明する。
【0045】
インク供給ローラ222はインク容器110の底面から見る時に現像部111からインク供給部112の方向に回転する。すなわち,インク供給ローラ222は,現像容器110の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。回転するインク供給ローラ222は突出部224と出合いながら所定深さに圧縮される。インク供給ローラ224の圧縮部位はインク貯蔵部112で復元力で元来の形態に戻りつつインク貯蔵部112のインクを膨張された気孔に吸収する。次いで,再び突出部224と出合いながら圧縮されつつ気孔が収縮しながら含有されたインクを現像部111に吐き出す。一方,現像部111のインクが一定水位を超える場合,過供給されたインクは隔壁120の上端を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0046】
図6は本発明に係る湿式画像形成装置の現像ユニットのさらに他の実施例を示したものであり,図3の構成要素と同一な構成要素には同一な図面符号を使用し,詳細な説明は省略する。
【0047】
図6を参照すれば,一つのインクが貯蔵される現像容器110内に一つの隔壁120が設けられている。この隔壁120により現像容器110は感光ドラム30を現像する現像部111と現像部111に供給されるインクを貯蔵するインク貯蔵部112とに大別される。
【0048】
隔壁120はその下部が開放されており,隔壁120の下部及び現像容器110の底面の間には偏心されたインク供給ポンプ300が設けられている。偏心されたインク供給ポンプ300は,円筒形のケーシング302,偏心された軸である偏心軸304及び多数のインペラ(impeller)306を備える。ケーシング302の上部及び下部は各々隔壁120の下端及び現像容器110の内面に固定されるように設けられ,両側面には各々現像部112及びインク貯蔵部112に対向する開放部307,308が形成されている。偏心軸304はケーシング302内で現像部111の方向に偏心されている。偏心軸304には多数のインペラ306が均等に離隔されるように偏心軸304にその一側が固定されて連結されている。インペラ306はウレタン材質のように適度の堅さを保ちつつ曲がりうる材質で形成されることが望ましい。インペラ306は弾性ゴムからなるよう構成してもよい。インク供給ポンプ300と隔壁120とは,インク貯蔵部112に収容されたインクを現像部111に供給するインク供給手段として機能する。
【0049】
本実施例の現像ユニットのインク貯蔵部112から現像部111へインクが供給される過程を図面を参照して詳細に説明する。
【0050】
インク供給ポンプ300が図6の時計方向に回転時,偏心軸304に連結されたインペラ306はケーシング302内で回転方向と反対方向に曲がった状態でケーシング302を密封しつつ回転する。インペラ306は,ケーシング302の底面と出合う部位でインク貯蔵部112から現像部111へ回転される。インペラ306は同一な間隔に離隔されており,偏心軸304及びケーシング302の間の間隔が広い開放部308での二つインペラ306の間の嵩Aが偏心軸304及びケーシング302の間の間隔が狭い開放部307での嵩Bより大きく形成される。従って,インク貯蔵部112と連結された開放部308で二つインペラ306の間に吸入されたインクは回転されながら二つインペラ306の間の嵩が小さい開放部307でその差A−B程のインクを現像部111に排出する。一方,現像部111のインクが一定水位を超える場合,過供給されたインクは隔壁120の上端を越えてインク貯蔵部112に戻る。従って,現像部111は一定した水位を維持する。
【0051】
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0052】
【発明の効果】
前述したように,本発明に係る湿式画像形成装置によると,現像部及びインク貯蔵部を一つのユニットに単純に構成することにより,現像部及びインク貯蔵部の間の循環部に必要な部品を減らして空間を狭めることができて湿式プリンタ構造の単純化を成すことができ,循環部でのクロッキング問題を源泉的に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な湿式カラー画像形成装置の構成を概略的に示した図面である。
【図2】図1の現像ユニットを詳細に示す図面である。
【図3】本発明の一実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【図4】図3の現像ユニットと感光ドラム,除電器,帯電器等が一体型より成った画像形成ユニットの構成を概略的に示す図面である。
【図5】本発明の他の実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【図6】本発明のさらに他の実施例による湿式画像形成装置の現像ユニットの構成を示す図面である。
【符号の説明】
30 感光ドラム
110 現像容器
111 現像部
112 インク貯蔵部
115 現像ローラ
116 デポジトローラ
117 クリーニングローラ
118 メータリングローラ
119 隔壁
122 インク供給ローラ
Claims (13)
- 感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,前記現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,前記現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,前記インク貯蔵部に収容されたインクを前記現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,
前記現像部及び前記インク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,
前記インク供給手段は,
前記現像容器を前記現像部と前記インク貯蔵部とに区分し,その下部が開放された隔壁と,
前記隔壁下部及び前記現像容器の底面の間に接触するように設けられて前記インク貯蔵部のインクを前記現像部に供給するインク供給ローラとを備えることを特徴とする湿式画像形成装置。 - 前記インク供給ローラは,
前記隔壁の下端により圧縮され,前記隔壁下端を外れながら膨張して前記インク貯蔵部のインクを吸収し,回転時前記隔壁下端に出合いながら圧縮されつつ含有されたインクを前記現像部に吐き出すことを特徴とする請求項1に記載の湿式画像形成装置。 - 前記インク供給ローラは,
前記現像容器の底面と出合う部位で前記インク貯蔵部から前記現像部へ回転されることを特徴とする請求項2に記載の湿式画像形成装置。 - 前記インク供給ローラと接触する前記現像容器の底面に,前記隔壁方向に突出して前記インク供給ローラの外周を圧縮するように形成された突出部を備え,
前記インク供給ローラは,前記突出部を外れながら膨張して前記インク貯蔵部のインクを吸収し,回転時に前記突出部と出合いながら圧縮されて含有されたインクを前記現像部に吐き出すことを特徴とする請求項1に記載の湿式画像形成装置。 - 前記インク供給ローラは,
前記突出部と出合う部位で前記現像部から前記インク貯蔵部へ回転されることを特徴とする請求項4に記載の湿式画像形成装置。 - 前記インク供給ローラは,
外周に弾性力を有する多孔性部材が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つの項に記載の湿式画像形成装置。 - 前記多孔性部材はスポンジであることを特徴とする請求項6に記載の湿式画像形成装置。
- 前記現像ローラにより現像される静電潜像が形成される感光ドラムと,
前記感光ドラムを除電する除電器と,
前記除電された感光ドラムを所定の電位に帯電させる帯電器とをさらに備え,前記感光ドラム,前記除電気及び前記帯電器は前記現像容器内に備えられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つの項に記載の湿式画像形成装置。 - 前記感光ドラム上の廃トナーを除去するクリーニングブレードと,
前記クリーニングブレードにより除去されたトナーを入れるトナー回収容器とをさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の湿式画像形成装置。 - 感光体上の静電潜像を所定の色相に現像する現像ローラが設けられ,前記現像ローラが一定水位に浸るように一定水位が維持される現像部と,前記現像部に供給されるインクを収容するインク貯蔵部と,前記インク貯蔵部に収容されたインクを前記現像部に供給するインク供給手段とを含む湿式画像形成装置において,
前記現像部及びインク貯蔵部が一つの現像容器内に含まれ,
前記インク供給手段は,
前記現像容器を前記現像部とインク貯蔵部とに区分し,その下部が開放された隔壁と,
前記隔壁下部及び前記現像容器の底面の間にその上部及び下部が固定されるように設けられ,両側面で各々前記現像部及びインク貯蔵部に対向するように形成された開放部を備える円筒形のケーシングと,
前記ケーシング内で偏心された偏心軸と,
前記偏心軸に一側が固定された多数のインペラとを備えることを特徴とする湿式画像形成装置。 - 前記ケーシング内で前記現像部方向に偏心されたことを特徴とする請求項10に記載の湿式画像形成装置。
- 前記インペラは弾性ゴムからなることを特徴とする請求項10または11に記載の湿式画像形成装置。
- 前記インペラは,
前記ケーシングの底面と出合う部位で前記インク貯蔵部から前記現像部へ回転されることを特徴とする請求項10〜12のいずれか一つの項に記載の湿式画像形成装置。
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