JP2005189554A - 液体現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や組み付け工数が増加することもなく、又、塗布ローラを長くする必要がなく、規制部材によって除外された液体現像剤の塗布ローラの端面へ回り込みを防止することができる液体現像装置を提供する。
【解決手段】
液体現像装置は、現像ローラ７２、塗布ローラ７３、ドクタブレード７５等を備える。塗布ローラ７３の両端部周面には、螺旋状の溝８０が刻設されている。螺旋状の溝８０の巻方向は、塗布ローラ７３が回転したとき、ドクタブレード７５により塗布ローラ７３の周面を移動する液体現像剤が、溝８０にガイドされて塗布ローラ７３の幅方向の中央部側へ向かう方向とされている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に使用される液体現像装置に関する。

液体現像装置を図８及び図９を参照して説明する。図８は、一般的な、液体現像装置を図示した概略斜視図であり、図９は、同じく側面図である。液体現像装置１００は、感光体（例えば、感光ドラム）などの潜像担持体１４０上に形成された静電潜像を、絶縁性液体中にトナーを分散した液体現像剤により、現像するようにしている。

液体現像装置１００は、液体現像剤を担持する現像剤担持体である現像ローラ１１０と、前記現像ローラ１１０に液体現像剤を薄層化して塗布する塗布ローラ１２０と、塗布ローラ１２０上の液体現像剤の量を規制する塗布量制御部材としてのドクタブレード１３０と、液体現像剤を貯めておくための図示しない現像剤貯留タンクを備えている。又、潜像担持体１４０上のトナーをクリーニングするためのクリーニングブレード１５０を備えている。そして、液体現像装置１００では、現像剤貯留タンク（図示しない）の液体現像剤は、塗布ローラ１２０や、或いは、図示しない汲み上げローラにより汲み上げられ、ドクタブレード１３０により塗布ローラ１２０上の液体現像剤の量を規制されたのち、現像ローラ１１０に薄層化して塗布される。現像ローラ１１０は、潜像担持体１４０と対向する現像領域まで薄層化された液体現像剤を搬送する。

前記現像領域では、潜像に基づく現像がおこなわれ、現像ローラ１１０上の液体現像剤は潜像担持体１４０へと供給される。一方、ドクタブレード１３０により規制された塗布ローラ１２０上の余剰の液体現像剤は、現像剤貯留タンク内へ回収される。回収された液体現像剤は現像剤貯留タンク内で貯留されている液体現像剤と混合され、トナーを液体現像剤中に均一に分散した状態で再度塗布ローラ１２０に供給される。

ところで、現像時、前記液体現像剤は帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって、移動され、潜像担持体１４０上の静電潜像を現像する。このとき、トナーの移動距離が短いほど、トナーに帯電した電荷の喪失が少なく、現像効率が向上する。従って、現像効率を挙げるために、前述のように現像ローラ１１０上に液体現像剤をミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された液体現像剤を潜像担持体１４０に接触させている。このような液体現像剤の薄層を形成する手段として、特許文献１では、表面に規則的な彫刻がなされた塗布ローラを用いている。この塗布ローラにドクタブレードを当接することにより、液体現像剤の量を計量し、計量された液体現像剤を現像ローラ１１０て転写塗布することで、均一な薄層を形成するようにしている。

しかし、塗布ローラ１２０上でドクタブレード１３０によって除外された液体現像剤は、塗布ローラ１２０の端面へ回り込み、ここから現像ローラ１１０へ付着し、現像ローラ１１０上で、塗布面の両端部に付着量の多い不均一な塗布領域１６０を形成してしまう。この不均一な塗布領域を使用して、現像すると、潜像担持体１４０においてその箇所に対応した領域１７０の画像濃度が濃くなってしまう。

従来においては、この問題を解決するために、この塗布ローラの端面から余分な液体現像剤を除去するために、除去ブレードや、スポンジ等のクリーニング部材を設けたりしている（従来技術１）。又、特許文献２では、塗布ローラ自体の幅方向の長さを、現像ローラ自体の幅方向の長さよりも長くし、かつ塗布ローラの実際に塗布する塗布領域の長さを現像ローラ自体の幅方向の長さよりも短くすることにより、この問題を解消するようにしている（従来技術２）。
特開平１１−２６５１２２号公報 特開２０００−２３５３０６号公報

しかし、従来技術１では、除去ブレードや、スポンジ等のクリーニング部材を設ける必要があるため、部品点数や、組み付け工数が増える問題がある。又、従来技術２では、塗布ローラが幅方向に長くなって大型化し、近年の小型化の要請に対しては、障害となる問題がある。

本発明の目的は、部品点数や組み付け工数の増加がなく、又、塗布ローラを長くする必要がなく、規制部材によって除外された液体現像剤の塗布ローラの端面へ回り込みを防止することができる液体現像装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、絶縁性液体中にトナーを分散した液体現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に液体現像剤を薄層化して塗布する塗布ローラと、前記塗布ローラ上の液体現像剤の量を規制する規制部材とを備え、潜像担持体に現像剤担持体上の液体現像剤薄層中のトナーを供給し静電潜像を現像する液体現像装置において、前記塗布ローラの両端部に、螺旋状の彫刻部が形成され、同彫刻部にて、液体現像剤を塗布ローラの長さ方向中央部側に移動させることを特徴とする液体現像装置を要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記彫刻部は、溝であることを特徴とする。
請求項３の発明は、絶縁性液体中にトナーを分散した液体現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に液体現像剤を薄層化して塗布する塗布ローラと、前記塗布ローラ上の液体現像剤の量を規制する規制部材とを備え、潜像担持体に現像剤担持体上の液体現像剤薄層中のトナーを供給し静電潜像を現像する液体現像装置において、前記塗布ローラに、規則的な彫刻パターンが螺旋状に配置され、同彫刻パターンにて、液体現像剤を同塗布ローラの周面中央部側に移動させることを特徴とする液体現像装置を要旨とするものである。

請求項１の発明によれば、部品点数や組み付け工数の増加がなく、又、塗布ローラを長くする必要がなく、規制部材によって除外された液体現像剤の塗布ローラの端面へ回り込みを防止することができる。このことによって、現像剤担持体への付着量の不均一領域のない画像を得ることができる。

請求項２の発明は、彫刻部を螺旋状の溝により、請求項１の発明の効果を容易に実現できる。
請求項３の発明は、規則的な彫刻パターンにより、部品点数や組み付け工数が増加することもなく、又、塗布ローラを長くする必要がなく、規制部材によって除外された液体現像剤の塗布ローラの端面へ回り込みを防止することができる。このことによって、現像剤担持体への付着量の不均一領域のない画像を得ることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を、タンデム型カラー画像形成装置（以下、単に画像形成装置という）に具体化した一実施形態を図１〜図６を参照して説明する。

図１は、画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置は、給紙手段１、垂直搬送路２、レジストローラ対３、ベルト搬送手段４、第１の画像形成手段５、第２の画像形成手段６、第３の画像形成手段７、第４の画像形成手段８、２次転写手段９、定着手段１０、排出搬送路１１、排出トレイ１４などから構成されている。給紙手段１は、給紙カセット１ａと、ピックアップローラ１ｂとを備え、給紙カセット１ａ内の紙Ｐをピックアップローラ１ｂにて、垂直搬送路２へ搬送する。垂直搬送路２は、搬送されてきた紙Ｐをレジストローラ対３を介して２次転写手段９へ搬送する。

ベルト搬送手段４は、駆動ローラ４１と、従動ローラ４２と、この２つのローラに亘って掛け渡された無端状の中間転写ベルト４３とからなる。中間転写ベルト４３は、テンションローラ４４にて適度なテンションを保っている。そして、この状態で、駆動ローラ４１は図示しない駆動モータからその駆動力を伝達され、各画像形成手段における感光体ドラム５１の外周速度とベルト搬送手段４の中間転写ベルト４３の外周速度が等速になるように駆動されている。

図１に示す第１〜第４の画像形成手段５〜８は、図中左側からブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）用のものであり、全てほぼ同じ構成のユニットである。ここでは、説明の便宜上、画像形成に関して代表して第１の画像形成手段５の構成を、図２を参照して説明する。なお、他の画像形成手段において、第１の画像形成手段５の構成と同一構成については同一符号を付す。第１の画像形成手段５は、感光体ドラム５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）５３、液体現像装置５４、１次転写手段５５、クリーニング装置５６、除電ランプ５７から構成され、樹脂でできた筐体に組み付けることにより１つのユニットとなり、図示しない装置本体に取り付けられている。

感光体ドラム５１はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ３００Ｖになるよう前記主帯電装置５２により帯電される。この帯電した感光体ドラム５１の表面にＬＰＨ５３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム５１は潜像担持体に相当する。なお、ＬＰＨ５３はユニットの小型化のために採用しているがＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）を用いても良い。

液体現像装置５４は、トナーとキャリアからなる現像剤を所定の濃度になるように撹拌混合して用い、現像ローラでこの現像剤を感光体ドラム５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム５１にトナー像を形成するものである。感光体ドラム５１の暗電位が３００Ｖで、現像バイアスは２００Ｖ、露光後電位が２０Ｖとなるように設定されている。即ち、暗電位は画像白部に相当し、露光後電位は画像黒部に相当し、この差がいわゆるコントラスト電位である。上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、前記１次転写手段５５とのニップに前記ベルト搬送手段４の中間転写ベルト４３に転写される。前記１次転写手段５５は本実施形態では転写ローラを用いており、前記感光体ドラム５１の表面電位とは逆極性の電圧が−１０００〜−１３００Ｖの範囲に設定され、印加されている。

感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置５６のゴムブレード５６ａにより掻き落とされる。感光体ドラム５１は、表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。このように画像形成する場合の電位設定は、感光体ドラム５１の特性、トナーの性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。画像形成装置は、上記第１の画像形成手段５と同様の方法で、第２〜第４の画像形成手段６〜８でマゼンタ、シアン、イエローに対応する画像を感光体ドラム上に現像し、中間転写ベルト４３上に順次繰り返し、ずれなく転写することでフルカラー画像の形成を行う。

再び図１に戻り転写後の画像形成について説明する。２次転写手段９は、本実施形態では、２次転写ローラからなる。２次転写手段９は、垂直搬送路２上の２次転写位置に配置されている。２次転写位置は２次転写手段９が駆動ローラ４１と対向するとともに、中間転写ベルト４３に対して圧接する位置である。この２次転写手段９には、２次転写バイアスが印加されており、２次転写手段９により、中間転写ベルト４３から、垂直搬送路２及びレジストローラ対３を介して搬送されてきた紙Ｐにフルカラー画像が２次転写される。この後、フルカラー画像が２次転写された紙Ｐは、中間転写ベルト４３から分離され、定着手段１０に搬送される。定着手段１０は、第１定着ローラ１０ａ、第２定着ローラ１０ｂを備えている。各定着ローラには、図示しない定着ヒータが内蔵され、同定着ヒータは定着に必要な所定の温度に制御されている。この温度により、両ローラにて圧接されて通過する紙Ｐ上にフルカラー画像の定着処理がされる。そして、紙Ｐは、定着手段１０で定着処理がなされた後に排出搬送路１１を介して排出トレイ１４に排出される。

中間転写クリーニングユニット１２は、中間転写クリーニングローラ１２ａと、中間転写クリーニングブレード１２ｂとを備えている。中間転写クリーニングローラ１２ａは、中間転写ベルト４３に対して圧接されていて、中間転写ベルト４３の回転方向と同方向に回転されている。中間転写クリーニングブレード１２ｂは、中間転写ベルト４３の移動方向における中間転写クリーニングローラ１２ａの位置から下流側にて、中間転写ベルト４３に対しカウンタ当接することにより、中間転写ベルト４３上の転写残トナーを回収除去し、中間転写ベルト４３を次の画像形成工程に備えさせる。

次に、図２〜図６を参照して、液体現像装置５４の具体的構成について説明する。
本実施形態に係る液体現像装置５４は、液体現像剤７０を収容する収容タンク７１を備えている。収容タンク７１の内部には、現像剤担持体としての現像ローラ７２と、塗布ローラ７３と、汲み上げローラ７４と、ドクタブレード７５と、クリーニングブレード７６と、一対の撹拌スクリュー７７ａ、７７ｂとが設けられている。現像ローラ７２、塗布ローラ７３、汲み上げローラ７４、及び撹拌スクリュー７７ａ、７７ｂは、歯車列等からなる駆動伝達機構を介して駆動モータ（ともに図示しない）により回転駆動される。

液体現像剤７０は、シリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア液と、同キャリア液の中にトナーを高濃度で分散するように調整されている。撹拌スクリュー７７ａ，７７ｂは、前記液体現像剤７０を循環・攪拌する。汲み上げローラ７４は液体現像剤７０にその一部が浸かっており、汲み上げた液体現像剤７０を塗布ローラ７３に接触回転して塗布ローラ７３に液体現像剤７０を塗布する。

塗布ローラ７３の両端部を除く周面は、現像ローラ７２に対する塗布領域Ｌとなる。具体的には塗布領域Ｌは、単一形状が四角型の凹部７３ａ（図３（ａ）参照）や逆四角錐型の凹部７３ａ（図３（ｂ）参照）等の細かな凹部が一様に多数刻設され、格子状に配置されている。塗布ローラ７３の長さ（幅方向の長さ）は、現像ローラ７２の長さ（幅方向の長さ）よりも短くされており、塗布ローラ７３の各端部のいずれもが、図５に示すように現像ローラ７２の両端部から長さ方向に突出しないように配置されている。このように塗布ローラ７３の長さ及びその両端部を上記のようにすることにより、現像ローラ７２の両端面に、塗布ローラ７３から液体現像剤の回り込みを防止するようにしている。そして、汲み上げローラ７４により汲み上げられた液体現像剤７０は、塗布ローラ７３の凹部７３ａ内に収容される。又、凹部７３ａ内に収容された液体現像剤７０は、塗布ローラ７３に対してその回転方向とカウンタ当接された規制部材としてのドクタブレード７５により、余分な液体現像剤７０が除去（規制）されて計量される。

又、図４〜図６に示すように、塗布ローラ７３の両端部周面には、彫刻部として螺旋状の溝８０が刻設されている。螺旋状の溝８０の巻方向は、塗布ローラ７３が回転したとき、ドクタブレード７５により塗布ローラ７３の周面を移動する液体現像剤７０が、溝８０にガイドされて塗布ローラ７３の幅方向（塗布ローラ７３の長さ方向）の中央部側へ向かう方向とされている。

このため、塗布ローラ７３が回転されると、液体現像剤７０は、ドクタブレード７５により、両端部周面上を移動するが、溝８０内の液体現像剤７０は、塗布ローラ７３の幅方向（塗布ローラ７３の長さ方向）の中央部側へ向かう。このため、溝８０外の液体現像剤７０も粘性により溝８０内の液体現像剤７０に引きずられて、塗布ローラ７３の幅方向（塗布ローラ７３の長さ方向）の中央部側へ向かう。この結果、塗布ローラ７３の端面への液体現像剤７０の回り込みが防止される。

そして、塗布ローラ７３は、凹部７３ａ内の液体現像剤７０を現像ローラ７２上に塗布することにより、現像ローラ７２上に液体現像剤７０の薄層を形成する。感光体ドラム５１上の現像領域においては、この液体現像剤７０によって潜像が現像される。又、現像後、現像ローラ７２上に残留した液体現像剤７０はクリーニングブレード７６によって現像ローラ７２上から除去される。

上記のようにして、本実施形態によれば、液体現像剤７０の現像ローラ７２の端面への回り込みが防止できる。
なお、前記実施形態では、彫刻部として溝８０を凹設したが、塗布ローラ７３の両端部周面に複数の突部を彫刻部として連続形成して螺旋状に配置したり、突条を螺旋状に配置してもよい。この突部又は突条の配置方向である塗布ローラ７３に対する巻方向は、塗布ローラ７３が回転したとき、ドクタブレード７５により塗布ローラ７３の周面を移動する液体現像剤７０が、突部や突条にガイドされて塗布ローラ７３の幅方向（塗布ローラ７３の長さ方向）の中央部側へ向かう方向である。

又、図７に示すように、溝８０の代わりに、例えば、図３（ａ）に示すように、単一形状が四角型の凹部７３ａを連続的に螺旋状に形成したり、図３（ｂ）に示すように逆四角錐型の凹部７３ａを連続的に螺旋状に形成したりしてもよい。すなわち、図３（ａ）や、図３（ｂ）に示すような彫刻パターンが塗布ローラ７３の塗布領域Ｌにも連続して螺旋状に形成されている。この塗布ローラ７３に対する各螺旋の巻方向は、第１実施形態と同様である。なお、図７では、説明の便宜上、螺旋のピッチは大きく描いているが、液体現
像剤の搬送効率は、ピッチと塗布ローラ７３の回転速度に関係するため、搬送効率を良
くするためには、塗布ローラ７３の回転速度に応じてピッチを決定すればよい。こうすると、ドクタブレード７５により、余分な液体現像剤７０が除去（規制）されて、凹部７３ａに溜まる液体現像剤７０が計量される。又、図７では、各端部から中央部にかけて１条の螺旋を形成しているが、多条の螺旋にして、ピッチ間の間隔をなくすようにすれば、液体現像剤７０の搬送効率が高まり、好ましい。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

本発明を具体化した第１実施形態の画像形成装置の概略構成図。 第１実施形態の第１の画像形成手段の概略図。 （ａ）、（ｂ）は凹部７３ａの概略斜視図。 現像ローラ７２、塗布ローラ７３、感光体ドラム５１、ドクタブレード７５の配置を示す概略斜視図。 同じく側面図。 同じく拡大図。 他の実施形態の図５相当図。 一般的な液体現像装置を図示した概略斜視図。 同じく側面図。

符号の説明

５１…感光体ドラム（潜像担持体）
５４…液体現像装置
７０…液体現像剤
７２…現像ローラ（現像剤担持体）
７３…塗布ローラ
７５…ドクタブレード（規制部材）
８０…溝

Claims (3)

1. 絶縁性液体中にトナーを分散した液体現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に液体現像剤を薄層化して塗布する塗布ローラと、前記塗布ローラ上の液体現像剤の量を規制する規制部材とを備え、潜像担持体に現像剤担持体上の液体現像剤薄層中のトナーを供給し静電潜像を現像する液体現像装置において、
   前記塗布ローラの両端部に、螺旋状の彫刻部が形成され、同彫刻部にて、液体現像剤を塗布ローラの長さ方向中央部側に移動させることを特徴とする液体現像装置。
2. 前記彫刻部は、溝であることを特徴とする請求項１に記載の液体現像装置。
3. 絶縁性液体中にトナーを分散した液体現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に液体現像剤を薄層化して塗布する塗布ローラと、前記塗布ローラ上の液体現像剤の量を規制する規制部材とを備え、潜像担持体に現像剤担持体上の液体現像剤薄層中のトナーを供給し静電潜像を現像する液体現像装置において、
   前記塗布ローラに、規則的な彫刻パターンが螺旋状に配置され、同彫刻パターンにて、液体現像剤を同塗布ローラの周面中央部側に移動させることを特徴とする液体現像装置。

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