JP2006154347A - Application roller and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術、特に現像方式として湿式現像方式を採用した画像形成技術に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming technique such as a printer, a copying machine or a facsimile machine, and more particularly to an image forming technique adopting a wet developing method as a developing method.
従来より、湿式現像方式を採用した画像形成装置としては、現像ローラ(現像剤担持体)の表面に均一に塗布された液体現像剤で、潜像担持体に形成された静電潜像を現像することによって、ムラのない画像(トナー像)を形成する構成が知られている。このように、現像ローラの表面に液体現像剤を均一に塗布する技術としては、次のような技術が従来より提案されている。すなわち、表面に凹部が形成されたアニロクスローラ(塗布ローラ)で液体現像剤を汲み上げた後、規制部材を該アニロクスローラに当接させることで、アニロクスローラ上の液体現像剤の量を規制する。この規制により、アニロクスローラに当接する規制部材は、アニロクスローラ表面の凹部に担持された液体現像剤を残して、アニロクスローラ表面から液体現像剤を掻き取ることとなるので、アニロクスローラ上の液体現像剤の量が、凹部の容量に応じた値に正確に計量される。そして、このように正確に計量された液体現像剤を現像ローラに塗布することによって、正確に計量された液体現像剤を現像ローラに転移させて、該現像ローラに均一な現像液薄層を形成することができる(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as an image forming apparatus adopting a wet development method, an electrostatic latent image formed on a latent image carrier is developed with a liquid developer uniformly applied to the surface of a developing roller (developer carrier). By doing so, a configuration for forming an image (toner image) without unevenness is known. As described above, the following techniques have been conventionally proposed as techniques for uniformly applying the liquid developer to the surface of the developing roller. That is, after the liquid developer is pumped up by an anilox roller (coating roller) having a recess formed on the surface, the amount of liquid developer on the anilox roller is reduced by bringing the regulating member into contact with the anilox roller. regulate. Due to this regulation, the regulating member that contacts the anilox roller scrapes off the liquid developer from the surface of the anilox roller, leaving the liquid developer carried in the recess on the surface of the anilox roller. The amount of the upper liquid developer is accurately measured to a value corresponding to the volume of the recess. Then, by applying the accurately measured liquid developer to the developing roller in this manner, the accurately measured liquid developer is transferred to the developing roller, and a uniform developer thin layer is formed on the developing roller. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、上記した従来装置では、塗布ローラ表面の凹部に液体現像剤を担持する際、該凹部内全体に液体現像剤が充填されずに、特に該凹部の底部に空気を含んでしまうことがあった。このような現象は、例えば、比較的粘度の高い液体現像剤を使用する画像形成装置においてより顕著に発生する。この凹部に担持された液体現像剤に含まれた空気は、塗布ローラの回転にともなって該液体現像剤が現像剤担持体(塗布位置)へと搬送される過程で、該凹部に担持された液体現像剤の表層部分まで移動したりすることがある。その結果、この凹部に担持された液体現像剤は現像剤担持体へ上手く転移されず、該現像剤担持体に塗布された液体現像剤の塗布パターンが乱れる原因の一つとなっていた。このように、塗布パターンが乱れた現像剤担持体上の液体現像剤で潜像担持体上の静電潜像を現像した場合、形成されるトナー像にムラが生じて画質低下を招いてしまうことがある。 By the way, in the conventional apparatus described above, when the liquid developer is carried in the recess on the surface of the coating roller, the entire interior of the recess may not be filled with the liquid developer, and air may be contained particularly at the bottom of the recess. It was. Such a phenomenon occurs more remarkably in, for example, an image forming apparatus that uses a liquid developer having a relatively high viscosity. The air contained in the liquid developer carried in the concave portion was carried in the concave portion in the process of transporting the liquid developer to the developer carrying body (coating position) as the coating roller rotates. Or may move to the surface layer portion of the liquid developer. As a result, the liquid developer carried in the concave portion is not transferred to the developer carrying member well, which is one of the causes for disturbing the coating pattern of the liquid developer applied to the developer carrying member. As described above, when the electrostatic latent image on the latent image carrier is developed with the liquid developer on the developer carrier having a disordered coating pattern, unevenness occurs in the formed toner image and the image quality is degraded. Sometimes.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、凹部に液体を担持する際、該凹部に空気が含まれるのを防止して適正な量の液体を担持することのできる塗布ローラを提供することを第1の目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a coating roller capable of supporting an appropriate amount of liquid by preventing air from being contained in the recess when the liquid is supported in the recess. Is the first purpose.
また、この発明は、塗布ローラによって現像剤担持体に塗布された液体現像剤の塗布パターンが乱れるのを防止することにより、現像精度の向上を図り、形成されるトナー像の画像品質の向上を図ることのできる画像形成装置を提供することを第2の目的とする。 Further, the present invention prevents the coating pattern of the liquid developer applied to the developer carrier by the coating roller from being disturbed, thereby improving the development accuracy and improving the image quality of the formed toner image. It is a second object to provide an image forming apparatus that can be realized.
この発明は、その表面に凹凸部を有しており、液体を前記凹部に担持しながら被塗布体と接触する塗布位置に搬送して、該液体を前記被塗布体に塗布する塗布ローラであって、上記第1の目的を達成するため、前記凹部の底部を基準とした前記凸部の中央部の高さが、前記凸部の端部の高さよりも高く構成され、前記凸部の中央部から前記凹部の底部へと単調に向う傾斜部を有していることを特徴としている。 The present invention is an application roller that has an uneven portion on its surface, conveys the liquid to the application position while contacting the application object, and applies the liquid to the application object. In order to achieve the first object, the height of the central portion of the convex portion with respect to the bottom portion of the concave portion is configured to be higher than the height of the end portion of the convex portion, and the center of the convex portion It has the inclination part which faces monotonically from the part to the bottom part of the said recessed part.
塗布ローラの凹部に担持された液体を被塗布体に塗布する際、全ての液体が被塗布体に転移されるわけではなく、その一部は、該凹部の壁面等に付着して残留する。また、塗布ローラと被塗布体とが接触する際に、凹部からはみ出してしまった液体が、被塗布体に転移せずに、該凹部に隣接する凸部に付着してしまったりすることがある。しかしながら、上記したように構成された発明では、塗布ローラは、凸部の中央部から凹部の底部へと単調に向うように傾斜部を有している。そのため、凹部の壁面等に残留した液体や凸部に付着してしまった液体は、その自重によって凹部の底部へと移動するため、塗布ローラから被塗布体へ転移しなかった液体は、塗布ローラ表面の凹部の内底部に溜まることとなる。その結果、再度、塗布ローラ表面の凹部に液体を担持する際、該凹部の底部には液体が確実に溜まっているため、該凹部の底部に空気を含んでしまうことを防止することができる。すなわち、塗布ローラ表面の凹部に液体を担持する際、該凹部に空気が含まれるのを効果的に防止することができるため、適正な量の液体を担持することができる。 When the liquid carried in the concave portion of the application roller is applied to the object to be applied, not all of the liquid is transferred to the object to be applied, and a part of the liquid remains attached to the wall surface of the recess. In addition, when the application roller and the object to be coated come into contact with each other, the liquid that has protruded from the recess may adhere to the protrusion adjacent to the recess without being transferred to the object to be coated. . However, in the invention configured as described above, the application roller has an inclined portion so as to be monotonically directed from the central portion of the convex portion to the bottom portion of the concave portion. Therefore, the liquid that remains on the wall surface of the concave portion or the liquid that has adhered to the convex portion moves to the bottom of the concave portion due to its own weight. It will accumulate in the inner bottom part of the recessed part of the surface. As a result, when the liquid is again carried in the concave portion on the surface of the application roller, the liquid is reliably collected at the bottom portion of the concave portion, so that the bottom portion of the concave portion can be prevented from containing air. That is, when the liquid is carried in the concave portion on the surface of the application roller, air can be effectively prevented from being contained in the concave portion, so that an appropriate amount of liquid can be carried.
また、前記凸部は、曲面形状を有している構成としてもよい。このような構成とすれば、該凸部が曲面形状を有しているため、該凸部と被塗布体とが接触する際に、被塗布体が破損してしまうのを効果的に抑制することができる。 Moreover, the said convex part is good also as a structure which has a curved-surface shape. With such a configuration, since the convex portion has a curved shape, it is possible to effectively prevent the coated body from being damaged when the convex portion contacts the coated body. be able to.
また、前記塗布ローラは、その表面に前記凹凸部が形成されたアニロクスローラであって、前記凹部に前記液体を担持することによって前記液体を搬送する構成としても構わない。このような構成とすれば、アニロクスローラの凹部で液体を担持することによって、一定量に計量した液体を被塗布体に塗布することができる。したがって、被塗布体に精度よく均一に液体を塗布することができる。 Further, the application roller may be an anilox roller having the concavo-convex portion formed on the surface thereof, and the liquid may be transported by supporting the liquid in the concave portion. With such a configuration, a liquid weighed in a certain amount can be applied to the object to be coated by supporting the liquid in the recess of the anilox roller. Therefore, it is possible to apply the liquid to the object to be applied with high accuracy and uniformity.
また、この発明は、上記第2の目的を達成するため、静電潜像を担持する潜像担持体と、請求項1ないし3のいずれかに記載の塗布ローラと、前記塗布ローラに接触して前記塗布ローラに担持される液体現像剤の過剰分を掻き取り前記塗布ローラに担持される液体現像剤の量を規定する規制部材と、前記規制部材により規定された後に前記塗布ローラにより該液体現像剤が塗布される現像剤担持体とを有し、前記現像剤担持体によって担持された前記液体現像剤で前記潜像担持体上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを備えることを特徴としている。このように構成された発明では、上記した塗布ローラで現像剤担持体に液体現像剤を塗布することによって、現像剤担持体に塗布された液体現像剤の塗布パターンの乱れを防止することのできる現像手段を備えている。そして、このような現像手段が有する現像剤担持体上に乱れなく均一に塗布された液体現像剤によって、潜像担持体上の静電潜像を現像するため、現像精度の向上を図り、形成されるトナー像の画像品質の向上を図ることができる。
In order to achieve the second object, the present invention makes contact with a latent image carrier that carries an electrostatic latent image, the coating roller according to any one of
また、上記した構成とすれば、さらに以下のような特有の作用効果を奏することができる。すなわち、このように構成された発明では、塗布ローラは、凸部の中央部から凹部の底部へと単調に向うように傾斜部を有している。そして、規制部材は、この凸部に接触することによって、塗布ローラ上の液体現像剤の過剰分、すなわち、凸部上の液体を掻きとっている。この際、該凸部上の液体現像剤を規制部材により掻き取りきれないで、凸部に微量ながら液体現像剤が残留する事がある。このような場合でも、上記したように、塗布ローラは、凸部の中央部から凹部の底部へと単調に向うように傾斜部を有しているため、残留した微量の液体現像剤は自重により、凸部から凹部へと移動する。その結果、塗布ローラの凸部上に液体現像剤が残留しない状態となる。したがって、凸部上の液体現像剤が現像剤担持体へ転移してしまうことによって、該凸部を挟んで隣接する凹部に担持された液体現像剤が現像剤担持体へ転移された際に、該現像剤担持体上でつながってしまうのを防止することができる。このように、現像剤担持体に塗布された液体現像剤の塗布パターンが乱れるのを効果的に防止することができる。このように、現像剤担持体上に乱れなく均一に塗布された液体現像剤によって、潜像担持体上の静電潜像を現像するため、現像精度の向上を図り、形成されるトナー像の画像品質の向上をさらに図ることができる。 Moreover, if it is set as the above-mentioned structure, there can exist the following specific effects. That is, in the invention configured as described above, the application roller has an inclined portion so as to be monotonically directed from the center portion of the convex portion to the bottom portion of the concave portion. Then, the regulating member scrapes off the excess liquid developer on the coating roller, that is, the liquid on the convex portion by contacting the convex portion. At this time, the liquid developer on the convex portion may not be scraped off by the regulating member, and the liquid developer may remain on the convex portion with a slight amount. Even in such a case, as described above, the application roller has an inclined portion so as to monotonously go from the central portion of the convex portion to the bottom portion of the concave portion. , Move from the convex part to the concave part. As a result, no liquid developer remains on the convex portion of the application roller. Therefore, when the liquid developer on the convex portion is transferred to the developer carrying member, the liquid developer carried on the concave portion adjacent to the convex portion is transferred to the developer carrying member. It is possible to prevent connection on the developer carrying member. In this way, it is possible to effectively prevent the coating pattern of the liquid developer applied to the developer carrier from being disturbed. In this way, the electrostatic latent image on the latent image carrier is developed by the liquid developer uniformly applied on the developer carrier without any disturbance, so that the development accuracy is improved and the toner image formed is improved. The image quality can be further improved.
また、前記液体現像剤としては、トナー粒子を液体キャリアに分散して構成すればよい。このような構成とすれば、現像剤担持体への液体現像剤の塗布後に、塗布ローラ表面に残留した液体現像剤を構成する液体キャリアは、固体であるトナー粒子よりも凹部の底部へ向って移動しやすい。そのため、塗布ローラ上の凹部の底部には先に液体キャリア成分が溜まり、その後にトナー粒子が移動する。その結果、塗布ローラの表面に近い部分にトナー粒子が集合することになるため、塗布ローラから現像剤担持体へ液体現像剤が塗布される際、該液体現像剤を構成するトナー粒子成分を効率よく現像剤担持体へ転移させることができる。 The liquid developer may be configured by dispersing toner particles in a liquid carrier. With such a configuration, after the liquid developer is applied to the developer carrier, the liquid carrier constituting the liquid developer remaining on the surface of the application roller is directed toward the bottom of the recess rather than the solid toner particles. Easy to move. Therefore, the liquid carrier component first accumulates at the bottom of the recess on the application roller, and then the toner particles move. As a result, toner particles collect at a portion close to the surface of the application roller, so that when the liquid developer is applied from the application roller to the developer carrier, the toner particle component constituting the liquid developer is efficiently used. It can be well transferred to a developer carrier.
また、この場合、前記凸部の表面粗さをR1、前記凹部の表面粗さをR2、前記トナー粒子の直径をR3としたとき、R3>R2>R1を満足する構成とするのが好ましい。このような構成とすれば、凸部および凹部の表面粗さがトナー粒子の直径よりも小さく構成されている。そのため、トナー粒子が凸部の表面に引っかかって、該凸部に残留するのを効果的に防止する事ができ、確実に凹部へ向ってトナー粒子が移動する事ができる。また、凹部に担持された液体現像剤を現像剤担持体に転移させる際、トナー粒子が凹部の表面に引っかかって、該凹部に残留するのを効果的に防止することができる。 In this case, it is preferable that R3> R2> R1 is satisfied, where R1 is the surface roughness of the convex portion, R2 is the surface roughness of the concave portion, and R3 is the diameter of the toner particles. With such a configuration, the surface roughness of the convex portions and the concave portions is configured to be smaller than the diameter of the toner particles. Therefore, it is possible to effectively prevent the toner particles from being caught on the surface of the convex portion and remaining on the convex portion, and the toner particles can surely move toward the concave portion. In addition, when transferring the liquid developer carried in the recess to the developer carrying body, it is possible to effectively prevent the toner particles from being caught on the surface of the recess and remaining in the recess.
また、前記塗布ローラに担持された前記液体現像剤に電界を印加することによって、該液体現像剤中の前記トナー粒子の分散状態を調整するバイアス付与手段をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすれば、塗布ローラの凹部に担持されている液体現像剤を構成するトナー粒子を塗布ローラの表面側に集中して分散させることができる。その結果、塗布ローラから現像剤担持体へ液体現像剤を塗布する際に、該液体現像剤を構成するトナー粒子成分を効率よく現像剤担持体へ転移させることができる。 The image forming apparatus may further include a bias applying unit that adjusts a dispersion state of the toner particles in the liquid developer by applying an electric field to the liquid developer carried on the application roller. With such a configuration, it is possible to concentrate and disperse the toner particles constituting the liquid developer carried in the concave portion of the coating roller on the surface side of the coating roller. As a result, when the liquid developer is applied from the application roller to the developer carrier, the toner particle components constituting the liquid developer can be efficiently transferred to the developer carrier.
<第1実施形態>
図1は本発明にかかる画像形成装置の第1実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図2は図1の要部拡大図、図3は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色の感光体11Y、11M、11C、11Kを装置本体2内に並設している。このプリンタは、湿式現像方式を採用して、各感光体11Y、11M、11C、11K上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成するものである。このプリンタでは、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印刷命令が主制御部100に与えられると、この主制御部100からの制御信号に応じてエンジン制御部110がエンジン部1の各部を制御して、装置本体2の下部に配設された給紙カセット3から搬送した転写紙、複写紙およびOHP用紙などの記録媒体4に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a printer which is a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. is there. This image forming apparatus is a so-called tandem type color printer, and is composed of four color photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). 2 in parallel. This printer employs a wet development system to form a full-color image by superimposing the toner images on the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K, or a monochrome image using only a black (K) toner image. Is formed. In this printer, when a print command including an image signal is given to the
上記エンジン部1では、転写ユニット40の一構成要素である中間転写ベルト41の周回方向47に沿って並設された4つの感光体11Y、11M、11C、11K(本発明の「潜像担持体」に相当)のそれぞれに対応して、帯電部12、露光部20、現像部30(30Y、30M、30C、30K、本発明の「現像手段」に相当)および感光体クリーニング部14が設けられている。また、各現像部30Y、30M、30C、30Kは、各色トナーを分散した現像液32を貯留するタンク33(33Y、33M、33C、33K)をそれぞれ備えている。なお、これら帯電部12、露光部20、現像部30および感光体クリーニング部14の構成はいずれのトナー色についても同一である。したがって、ここでは、イエローに関する構成について説明し、その他のトナー色については同一または相当符号を付して説明を省略する。
In the
図2に示すように、感光体11Yは矢印の方向(図中、時計回り方向)に回転自在に設けられており、その直径は約40mmである。そして、この感光体11Yの周りには、その回転方向に沿って、帯電部12、現像ローラ31、除電部(図示省略)および感光体クリーニング部14が配設されている。また、帯電部12と現像位置16との間の表面領域が露光部20からの光ビーム21の照射領域となっている。帯電部12は、帯電バイアス発生部111から帯電バイアスが印加されて、感光体11Yの外周面を所定の表面電位Vd(例えばVd=DC+600V)に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。
As shown in FIG. 2, the photoreceptor 11Y is rotatably provided in the direction of the arrow (clockwise direction in the figure), and its diameter is about 40 mm. A charging unit 12, a developing roller 31, a charge eliminating unit (not shown) and a
この帯電部12によって均一に帯電された感光体11Yの外周面に向けて露光部20から例えばレーザで形成される光ビーム21が照射される。この露光部20は、露光制御部112から与えられる制御指令に応じて光ビーム21により感光体11Yを露光して、感光体11Y上に画像信号に対応するイエロー用静電潜像を形成するもので、露光手段としての機能を有する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース102を介して主制御部100のCPU101に画像信号を含む印刷命令が与えられると、主制御部100のCPU101からの指令に応じてCPU113が露光制御部112に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部112からの制御指令に応じて露光部20から光ビーム21が感光体11Yに照射されて、画像信号に対応するイエロー用静電潜像が感光体11Y上に形成される(潜像形成処理)。また、必要に応じてパッチ画像を形成する場合には、予め設定された所定パターン(例えば、べた画像、細線画像、白抜き細線画像、レジストマークなど)の画像信号に対応した制御信号がCPU113から露光制御部112に与えられ、該パターンに対応するイエロー用静電潜像が感光体11Y上に形成される。
A
こうして形成されたイエロー用静電潜像は現像部30Yの現像ローラ31から供給されるイエロートナーによって顕像化される(現像処理)。そして、感光体11Y上に形成されたイエロートナー像は、感光体11Yの回転に伴って1次転写ローラ53Yと対向する1次転写位置42Yに搬送される。この1次転写ローラ53Yは感光体11Yとで中間転写ベルト41を挟み込むように配置されている。また、この中間転写ベルト41は複数のローラ43a〜43e,44,45に掛け渡されており、図示を省略する駆動モータにより感光体11Yに従動する方向(図1中、反時計回り)47に感光体11Yと等しい周速で周回走行する。そして、転写バイアス発生部115から1次転写バイアス(例えばDC−400V)が印加されると、感光体11Y上のイエロートナー像が1次転写位置42Yで中間転写ベルト41に1次転写される(転写処理)。 The yellow electrostatic latent image formed in this way is visualized by the yellow toner supplied from the developing roller 31 of the developing unit 30Y (developing process). The yellow toner image formed on the photoreceptor 11Y is conveyed to the primary transfer position 42Y that faces the primary transfer roller 53Y as the photoreceptor 11Y rotates. The primary transfer roller 53Y is disposed so as to sandwich the intermediate transfer belt 41 with the photoreceptor 11Y. The intermediate transfer belt 41 is stretched around a plurality of rollers 43a to 43e, 44, 45, and is moved in a direction 47 (counterclockwise in FIG. 1) that is driven by the photoconductor 11Y by a drive motor (not shown). It runs around at a peripheral speed equal to that of the photoreceptor 11Y. When a primary transfer bias (for example, DC-400 V) is applied from the transfer bias generator 115, the yellow toner image on the photoreceptor 11Y is primarily transferred to the intermediate transfer belt 41 at the primary transfer position 42Y ( Transcription process).
一方、1次転写後における感光体11Y上の残留電荷はLEDなどからなる除電部により除去され、残留現像液は感光体クリーニング部14により除去される。この感光体クリーニング部14は、感光体11Yの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード141を有し、中間転写ベルト41にトナー像が1次転写された後に、感光体11Y上に残存する現像液32を感光体クリーニングブレード141により掻き落として除去することができる。なお、この現像部30Yの構成および動作については後で詳述する。
On the other hand, the residual charge on the photoconductor 11Y after the primary transfer is removed by a charge eliminating unit such as an LED, and the residual developer is removed by the photoconductor cleaning unit. The
また、他のトナー色についても、イエロー(Y)と同様に構成されており、画像信号に対応したトナー像が形成される。そして、感光体11Y、11M、11C、11K上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナー像は、1次転写ローラ53Y、53M、53C、53Kと対向する1次転写位置42Y、42M、42C、42Kでそれぞれ1次転写されることにより、中間転写ベルト41の表面上で重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。
The other toner colors are configured in the same manner as yellow (Y), and a toner image corresponding to the image signal is formed. The yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images formed on the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are
中間転写ベルト41に形成されたトナー像は中間転写ベルト41の回転に伴ってローラ45、48で挟まれた2次転写位置49に搬送される。一方、給紙カセット3(図1)に収容されている記録媒体4は、1次転写トナー像の搬送に同期して後述する搬送ユニット70により2次転写位置49に搬送される。そして、ローラ48は中間転写ベルト41に従動する方向(図1中、時計回り)に中間転写ベルト41と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部115から2次転写バイアスが印加されると、中間転写ベルト41上のトナー像が記録媒体4に2次転写される。このローラ48としては、例えば、ゴム硬度がJIS−Aで約50度のウレタンゴムで構成されており、その直径が約25mmのものを用いることができる。なお、この実施形態ではローラ転写を採用しているため、定電圧制御により転写条件を設定したり、定電流制御により転写条件を設定することができる。また、ローラ転写の代わりに、コロナ放電により転写を行うようにしてもよいが、この場合にはコロナ放電の出力を制御することで転写条件を設定することができる。2次転写後における中間転写ベルト41上の残留現像液はクリーニングブレード51により除去される。
The toner image formed on the intermediate transfer belt 41 is conveyed to a
上記のようにしてトナー像が2次転写された記録媒体4は、所定の搬送経路5(図1中、一点鎖線)に沿って搬送され、定着ユニット60によってトナー像が記録媒体4に定着され、装置本体2の上部に設けられた排出トレイに排出される。この定着ユニット60は加熱ヒータ61hを内蔵する加熱ローラ61と、加熱ローラ61に接触する加圧ローラ62とを備えている。そして、ヒータ制御部116により加熱ヒータ61hの作動を制御することで定着ユニット60での定着温度が任意の温度に調整可能となっている。
The
また、この実施形態にかかる画像形成装置では、記録媒体4を所定の搬送経路5に沿って搬送するための搬送ユニット70が設けられている。この搬送ユニット70では、図1に示すように、給紙カセット3に対応して給紙ローラ71が設けられており、この給紙ローラ71により給紙カセット3に収容されている記録媒体4を1枚ずつ取出し、フィードローラ72に搬送する。そして、このフィードローラ72が記録媒体4をゲートローラ73に搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。そして、上記のように2次転写動作に対応したタイミングでゲートローラ73が駆動して記録媒体4を2次転写位置49に送り込む。また、排出トレイ側では、排出前ローラ74、排出ローラ75および反転コロ76が設けられており、2次転写された記録媒体4は定着ユニット60、排出前ローラ74および排出ローラ75を経由して排出トレイ側に搬送される。
In the image forming apparatus according to this embodiment, a
ここで、両面印刷するためには記録媒体4を反転させて再度ゲートローラ73に搬送する必要があるため、排出ローラ75は正逆回転可能となっている。すなわち、記録媒体4をそのまま排出トレイに排出する際には、正回転し続けて記録媒体4を排出トレイに完全に搬送する。一方、反転再給送する際には、記録媒体4の後端部が排出前ローラ74と排出ローラ75との間の所定位置に達すると、排出ローラ75が逆回転して記録媒体4を反転コロ76に送り込む。これによって記録媒体4は反転経路5aに沿って再給送中間ローラ77に搬送される。そして、再給送中間ローラ77および再給送ゲート前ローラ78がゲートローラ73に記録媒体4を搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。こうして、記録媒体4の反転再給送が行われる。このとき、2次転写位置49において中間転写ベルト41と当接し画像を転写される記録媒体4の面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、記録媒体4の両面に画像を形成することができる。また、該反対の面に2次転写が実行される際、先に画像が転写された面がローラ48に接触するが、この際、完全に記録媒体4に定着されていないトナーがローラ48に付着することがある。このようにしてローラ48に付着したトナーは、クリーニングブレード52により除去される。
Here, in order to perform double-sided printing, it is necessary to reverse the
なお、図3において、主制御部100は、インターフェース102を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ103を備えており、CPU101は、外部装置から画像信号を含む印刷命令をインターフェース102を介して受信すると、エンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部110に送出する。
In FIG. 3, the
また、エンジン制御部110のメモリ117は、予め設定された固定データを含むCPU113の制御プログラムを記憶するROMや、エンジン部1の制御データやCPU113による演算結果などを一時的に記憶するRAMなどからなる。CPU113はCPU101を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ117に格納する。
The memory 117 of the
続いて、現像部30Yの構成および動作について図2、図4ないし図6を参照しつつ詳述する。図4は表面に溝が形成されたアニロクスローラの斜視概念図、図5はアニロクスローラの拡大模式図、図6は塗布ローラおよび規制ブレードの拡大模式図である。なお、現像部30M,30C,30Kの構成は現像部30Yの構成と同様であり、同一構成には同一符号または相当符号を付して説明を省略する。
Next, the configuration and operation of the developing unit 30Y will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4 to 6. 4 is a perspective conceptual view of an anilox roller having grooves formed on the surface, FIG. 5 is an enlarged schematic view of an anilox roller, and FIG. 6 is an enlarged schematic view of an application roller and a regulating blade. The configurations of the developing
この現像部30Yは、現像ローラ31(本発明の「被塗布体」、「現像剤担持体」に相当)に加えて、イエロートナーを分散した現像液32を貯留するタンク33Yと、該タンク33Yに貯留された現像液32を撹拌する撹拌ローラ37と、該現像液32を汲み出して現像ローラ31に塗布する塗布ローラ34と、該塗布ローラ34上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード35と、感光体11Yへのトナー供給後に現像ローラ31上に残留した現像液を除去する現像ローラクリーニング部36とを備えている。現像ローラ31は感光体11Yに従動する方向D1(図2中、反時計回り)に感光体11Yとほぼ等しい周速で回転する。また、塗布ローラ34は、回転軸34cを回転中心にして現像ローラ31に従動する方向D2に現像ローラ31とほぼ等しい周速で回転する。
The developing unit 30Y includes, in addition to the developing roller 31 (corresponding to the “coated body” and “developer carrying body” of the present invention), a tank 33Y that stores a
現像液32(本発明の「液体」、「液体現像剤」に相当)は、平均粒径0.1〜5μm程度の着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。本実施形態では、トナー粒子の平均直径DrがR3a≒約4μmとなるように構成されており、また、液体キャリアとして、例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を5〜40重量%として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像液(トナー濃度が1〜2重量%)に比べて高濃度にしている。なお、液体キャリアの種類はシリコーンオイルに限定されるものではなく、例えば、エクソン化学製のアイソパーL(商品名)やパラフィンオイルを用いることができる。また、現像液32の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を100〜10000mPa・sとしている。
The developer 32 (corresponding to “liquid” and “liquid developer” in the present invention) is a color pigment having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm, an adhesive such as an epoxy resin to which the color pigment is adhered, and a toner. A toner composed of a charge control agent that gives the above-mentioned charge, a dispersant that uniformly disperses the color pigment, and the like is dispersed in a liquid carrier. In this embodiment, the average diameter Dr of the toner particles is configured to be R3a≈about 4 μm, and a silicone oil such as polydimethylsiloxane oil is used as the liquid carrier, and the toner concentration is 5 to 5. The concentration is 40% by weight, which is higher than that of a low-concentration developer (toner concentration is 1 to 2% by weight) often used in the wet development system. In addition, the kind of liquid carrier is not limited to silicone oil, For example, Isopar L (trade name) manufactured by Exxon Chemical or paraffin oil can be used. The viscosity of the
感光体11Yと現像ローラ31との間隔(現像ギャップ=現像液層の厚さ)は、本実施形態では例えば5〜40μmに設定し、現像ニップ距離(現像液層が感光体11Yおよび現像ローラ31の双方に接触している周方向の距離)は、本実施形態では例えば5mmに設定している。上述した低濃度現像液の場合にはトナー量を稼ぐべく100〜200μmの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度現像液を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、現像液中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。 In this embodiment, the distance between the photoconductor 11Y and the developing roller 31 (development gap = thickness of the developer layer) is set to, for example, 5 to 40 μm, and the development nip distance (the developer layer is the photoconductor 11Y and the developing roller 31). In this embodiment, the distance in the circumferential direction in contact with both is set to 5 mm, for example. In the case of the low-concentration developer described above, a development gap of 100 to 200 μm is required to increase the amount of toner, and in this embodiment using a high-concentration developer, the development gap can be shortened. Accordingly, the moving distance of the toner moving in the developer by electrophoresis is shortened, and a higher electric field is generated even when the same developing bias is applied, so that the developing efficiency can be improved and the developing can be performed at a high speed. It will be possible.
撹拌ローラ37は、タンク33Yに収容されている現像液32を汲み上げて塗布ローラ34へ搬送する。この撹拌ローラ37は、その下部がタンク33Yに貯留された現像液32に浸されており、また、塗布ローラ34から、約1mmの幅を持って離間している。さらに、撹拌ローラ37は、その中心軸を中心として回転可能であり、該中心軸は、塗布ローラ34の回転中心軸よりも下方にある。また、撹拌ローラ37は、塗布ローラ34の回転方向(図2中、時計回り)と同じ方向に回転する。なお、撹拌ローラ37は、タンク33Yに収容された現像液32を汲み上げて塗布ローラ34へ搬送する機能を有するとともに、現像液32を適正な状態に維持するためにを撹拌する機能をも有している。このような撹拌ローラとしては、例えば、鉄等金属性のローラであり、その直径が約20mmのものを用いることができる。
The agitating
塗布ローラ34は、タンク33Yから撹拌ローラ37により搬送された現像液32を塗布位置17において現像ローラ31へ供給する。この塗布ローラ34は、鉄等金属性のローラの表面に図4に示すように溝34a(本発明の「凹部」に相当)が均一かつ螺旋状に形成されニッケルメッキが施された、いわゆるアニロクスローラを呼称されるものであり、その直径は約25mmである。本実施形態では、図4に示すように、塗布ローラ34の回転方向D2に対して斜めに複数の溝34aが、いわゆる切削加工によって形成されている。
The
この塗布ローラ34は時計回りに回転しながら現像液32に接触することによって、溝34aに現像液32を担持して、該担持した現像液32を現像ローラ31へ搬送する。したがって、塗布ローラ34は溝34aが形成されているX方向の幅で現像ローラ31に現像液32を塗布することができる。なお、溝ピッチ(スラスト(回転軸)方向(X方向)において、溝34aを形成する山と山の周期)は、必要な現像液32の膜厚に応じておよそ55〜250μmとするのが好ましい。本実施形態では、溝ピッチPが約80μm、山の幅が約40μm、溝34aの上部の幅PI1が約50μm、底面部の幅PI2が約30μm、溝34aの深さHe(本発明の「凸部の端部の高さ」に相当)が約20μm、山34b(本発明の「凸部」に相当)の高さHc(本発明の「凸部の中央部の高さ」に相当)が約30μmとなるように構成され、山34bの中央部から溝34aの底部へと単調に向う傾斜部SLが形成されている。また、本実施形態では、山34b部の表面粗さRzをR1a≒1.0μm、溝34a部の表面粗さRzをR2a≒1.0μmとなるように構成している。
The
また、塗布ローラ34は塗布バイアス発生部118(本発明の「バイアス付与手段」に相当)と電気的に接続されており、塗布バイアス発生部118は、塗布ローラ34に塗布バイアスを印加することができる。現像液32中のトナー粒子が、荷電制御剤などの作用によって例えば正に帯電している場合、塗布バイアスとして例えばDC+600Vを塗布ローラ34に印加することによって、塗布ローラ34に担持された現像液32に含まれるトナー粒子を、該現像液32の表層側(塗布ローラ34の表面側)に移動させたりして、現像液32中のトナー粒子の分散状態を調整している。
The
また、塗布ローラ34は、該塗布ローラ34上の現像液32を現像ローラ31に適切に塗布するために、その表面が、該現像ローラ31の後述する弾性体の層に圧接している。また、塗布ローラ34は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像ローラ31の回転中心軸よりも下方にある。また、塗布ローラ34は、現像ローラ31の回転方向(図2中、反時計回り)と逆の方向(図2中、時計回り)に回転する。
Further, the surface of the
規制ブレード35(本発明の「規制部材」に相当)は、塗布ローラ34の回転方向D2における塗布位置17の上流側において、その腹部で塗布ローラ34の表面(塗布ローラ34の山34b部)に接触して、塗布ローラ34上の現像液32の量を規定する。すなわち、規制ブレード35は、塗布ローラ34上の余剰な現像液32を掻き取って、現像ローラ31に供給する塗布ローラ34上の現像液32の量を計量する役割を果たしている。この規制ブレード35は、弾性体(弾性係数:約50kg/cm2(100%))としてのウレタンゴムからなり、厚さ約1.6mmのブレード状のウレタンゴムが鉄等金属製の規制ブレード支持部材351および調整部材352によって支持されている。なお、規制ブレード35のゴム硬度は、JIS−Aで約77度であり、規制ブレード35の、塗布ローラ34表面への当接部の硬度(約77度)は、後述する現像ローラ31の弾性体の層の、塗布ローラ34表面への圧接部、の硬度(約85度)よりも低くなっている。また、本実施形態において、規制ブレード35は、その先端が塗布ローラ34の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行っている。また、図6に示すように、規制ブレード35と塗布ローラ34との接触位置における、塗布ローラ34の外周面の接線と規制ブレード35の腹部とがなす角を接触角としたとき、支持部材351の調整部材352を調整することによって、接触角を0°〜45°の範囲で任意に調整可能となっている。本実施形態では、接触角が約15°となるように、調整部材352が調整されている。
The regulating blade 35 (corresponding to the “regulating member” of the present invention) is on the surface of the coating roller 34 (the crest 34 b portion of the coating roller 34) on the upstream side of the
このように、接触角を調整することによって、規制ブレード35に任意な大きさで撓りを生じさせ、規制ブレード35の弾性力の大きさを任意に調整することができる。したがって、規制ブレード35が塗布ローラ34を押圧する力を任意に調整することができる。よって、塗布ローラ34の構成や規制ブレード35の構成(弾性力等)に応じて、規制ブレード35によって塗布ローラ34を押圧する力を任意に調整することができる。したがって、規制ブレード35によって塗布ローラ34を押圧する力を、塗布ローラ34および規制ブレード35の構成に応じて任意に調整して、塗布ローラ34表面に担持されている現像液32をより効率よく規制する(掻き取る)ことができる。また、この実施形態では、規制ブレード35の腹部をワイヤーバー39dに接触させているため、より効率的に塗布ローラ34上の現像液32の規制(掻き取り)を実行することができる。
In this way, by adjusting the contact angle, the
現像ローラ31は、感光体11Yに担持された静電潜像を現像液32により現像するために、現像液32を担持して感光体11Yと対向する現像位置16に搬送する。この現像ローラ31は、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性部の一例としての弾性体の層を備えたものであり、その直径は約20mmである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がJIS−A約30度で、厚み約5mmのウレタンゴムが、その表層(外層)として、ゴム硬度がJIS−A約85度で、厚み約30μmのウレタンゴムが備えられている。そして、現像ローラ31は、その表層が圧接部となって、弾性変形された状態で塗布ローラ34及び感光体11Yのそれぞれに圧接して
いる。
The developing roller 31 carries the developing
また、現像ローラ31は、その中心軸を中心として回転可能であり、該中心軸は、感光体11Yの回転中心軸よりも下方にあって、感光体11Yの回転方向と逆の方向D1(図2中、反時計回り)に回転する。なお、感光体11Y上に形成された静電潜像を現像する際には、現像ローラ31と感光体11Yとの間に電界が形成される。 Further, the developing roller 31 is rotatable about its central axis, and the central axis is below the rotational central axis of the photoconductor 11Y and is in a direction D1 opposite to the rotation direction of the photoconductor 11Y (FIG. 2 counterclockwise). When developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor 11Y, an electric field is formed between the developing roller 31 and the photoconductor 11Y.
現像ローラクリーニング部36は、現像ローラ31の回転方向D1における現像位置16の下流側において、現像ローラ31のスラスト方向に沿って、該現像ローラ31の表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード361を有する。そして、前記現像位置16で現像が行われた後に、現像ローラ31上に残存する現像液32を現像ローラクリーニングブレード361により掻き落として除去するための装置である。
The developing roller cleaning unit 36 cleans a developing roller made of rubber that is in contact with the surface of the developing roller 31 along the thrust direction of the developing roller 31 on the downstream side of the developing position 16 in the rotation direction D1 of the developing roller 31. It has a blade 361. Then, after developing at the developing position 16, the developing
なお、本実施形態では、塗布ローラ34から現像ローラ31へ良好に現像液32が移動するように、塗布ローラ34の回転軸と現像ローラ31の回転軸との軸間距離が、塗布ローラ34の半径と現像ローラ31の半径との和よりも小さくなるように構成している。上記したように、塗布ローラ34の直径を約25mm、現像ローラ31の直径を約20mmとした場合、塗布ローラ34の回転軸と現像ローラ31の回転軸との軸距離を、例えば、約22.3mmとすることができる。
In the present embodiment, the distance between the rotation axis of the
このように構成された現像部30Yにおいて、撹拌ローラ37が、その中心軸回りに回転することによって、タンク33Yに収容されている現像液32を汲み上げて塗布ローラ34へ搬送する。塗布ローラ34に搬送された現像液32は、塗布ローラ34の回転によって、規制ブレード35の当接位置に至る。そして、該当接位置を通過する際に、現像液32の余剰分が規制ブレード35によって掻き取られ、現像ローラ31に供給される現像液32の量が計量される。すなわち、塗布ローラ34には、前述したとおり、溝34aが設けられているから、塗布ローラ34に当接する規制ブレード35は、溝34aに担持された現像液32を残して、塗布ローラ34から現像液32を掻き取ることとなる。また、現像ローラ31に供給される現像液32の量が適正な量になるように溝34aの寸法が決められているので、規制ブレード35が塗布ローラ34上の現像液32を掻き取った際には、溝34aによって適正な量に計量された現像液32が溝34aに残存することとなる。
In the developing
このようにして、タンク33Yに貯留された現像液32が塗布ローラ34により汲み出され、規制ブレード35により塗布ローラ34上の現像液32の量が均一に規制され、この均一な現像液32が塗布位置17において現像ローラ31の表面に塗布される。この際、現像ローラ31に塗布される現像液32の膜厚は、塗布ローラ34の溝34aに担持されている全ての現像液32が現像ローラ31に塗布された場合には、およそ15μmとなる。現像ローラ31に現像液32が塗布された後、該現像液32は現像ローラ31の回転に伴って感光体11Yに対向する現像位置16に搬送される。現像液32中のトナーは、荷電制御剤などの作用によって例えば正に帯電しており、上記した塗布バイアス発生部118により印加された塗布バイアスによって発生した電界の作用により、現像液32の表層側(塗布ローラ34の表面側)に分散している。そして、現像位置16において現像ローラ31に担持されている現像液32が、現像ローラ31から供給されて感光体11Yに付着し、現像バイアス発生部114から現像ローラ31に印加される現像バイアスVb(例えばVb=DC+400V)によってイエロートナーが現像ローラ31から感光体11Yに移動して、イエロー用静電潜像が顕像化される。また、感光体11Yに付着せずに現像ローラ31上に残った現像液は、現像ローラクリーニングブレード361により掻き落とされる。
In this manner, the
このようにして、感光体11Y上に形成されたイエロートナー像は、上述したように、1次転写位置42Yにおいて中間転写ベルト41に1次転写され、1次転写が終了後に感光体11Yに残留している現像液32は感光体クリーニング部14によって除去される。
As described above, the yellow toner image formed on the photoreceptor 11Y in this way is primarily transferred to the intermediate transfer belt 41 at the primary transfer position 42Y, and remains on the photoreceptor 11Y after the primary transfer is completed. The developing
続いて、上記のように構成された現像部30Yにおいて、塗布ローラ34から現像ローラ31へ現像液32が移動する様子について、図7を参照しつつ詳述する。図7(a)は、塗布ローラ34の溝34aに現像液32(液体キャリアLC、トナー粒子T)が担持されている様子を示す。図7(a)に示すように、塗布ローラ34は現像液32を溝34aに担持して、該現像液32を塗布位置17へ搬送する。また、本実施形態では、塗布バイアス発生部118より付与された塗布バイアスによって発生した電界による作用により、トナー粒子Tは液体キャリアLC中の表層側、すなわち、塗布ローラ34の表面側に集中して分散している。
Next, how the
図7(b)は、塗布位置17において、現像ローラ31と塗布ローラ34とが圧接している様子を示す。現像ローラ31は塗布ローラ34に圧接して、溝34aに担持されている現像液32に接触する。
FIG. 7B shows a state where the developing roller 31 and the
その後、塗布ローラ34および現像ローラ31の回転移動にともない、塗布ローラ34の表面と現像ローラ31とが圧接した状態から、離間した状態となる(図7(c))。このとき、図7(c)に示すように、溝34aから現像ローラ31の表面へ、現像液32が移動し、現像ローラ31の表面へ均一に現像液32が塗布される。この際、現像ローラ31側へ転移されずに、塗布ローラ34上に残留した現像液32は、塗布ローラ34に形成されている傾斜部SLに沿って、自重で溝34aの底部に移動する。その結果、現像ローラ31に転移されずに塗布ローラ34上に残留した現像液32(液体キャリアLC、トナー粒子T)は、自重によって移動して、溝34aの底部に溜まることとなる。
Thereafter, with the rotational movement of the
以上のように、この実施形態では、塗布ローラ34には、山34bの中央部から溝34aの底部へと単調に向う傾斜部SLが形成されている。そのため、現像ローラ31に現像液32を塗布する際に、塗布ローラ34から現像ローラ31移動せずに、塗布ローラ34の溝34a部の壁面等に残留した現像液32(液体キャリアLC、トナー粒子T)や山34bに付着してしまった現像液32は、その自重によって溝34aの底部へと移動する。その結果、塗布ローラ34から現像ローラ31(被塗布体)へ転移しなかった現像液32は、塗布ローラ34表面の溝34aの内底部に溜まることとなる。したがって、再度、塗布ローラ34表面の溝34aに現像液32を担持する際、該溝34a部の底部には現像液32が確実に溜まっているため、該溝34a部の底部に空気を含んでしまうことを防止することができる。すなわち、塗布ローラ34表面の溝34a部に現像液32を担持する際、該溝34a部に空気が含まれるのを効果的に防止することができるため、適正な量の現像液32を担持することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、本実施形態における現像部30では、溝34aに空気が含まれるのを防止された塗布ローラ34によって適正に計量された現像液32を、現像ローラ31に塗布している。そのため、現像ローラ31に塗布された現像液32の塗布パターンの乱れを防止することができる。その結果、現像ローラ31上に乱れなく均一に塗布された現像液32によって、感光体上の静電潜像を現像するため、現像精度の向上を図り、形成されるトナー像の画像品質の向上を図ることができる。
Further, in the developing
また、この実施形態では、さらに以下のような特有の作用効果を奏することができる。すなわち、塗布ローラ34には、山34bの中央部から溝34aの底部へと単調に向うように傾斜部SLが形成されている。そして、規制ブレード35は、この山34b部に接触することによって、塗布ローラ34上の現像液32の過剰分、すなわち、山34b部上の液体を掻きとっている。この際、該山34b上の現像液32を規制ブレード35により掻き取りきれないで、山34b部に微量ながら現像液32が残留する事がある。このような場合でも、塗布ローラ34には傾斜部SLが形成されているため、残留した微量の現像液32は自重により、山34b部から溝34a部へと移動する。その結果、塗布位置17において担持した現像液32を現像ローラ31に塗布する前に、塗布ローラ34の山34b部上に現像液32が残留しない状態となる。したがって、山34b部上の現像液32が現像ローラ31へ転移してしまうことによって、該山34bを挟んで隣接する溝34aに担持された現像液32が現像ローラ31へ塗布された際、該現像ローラ31上でつながってしまうのを防止することができる。そのため、現像ローラ31に塗布された現像液32の塗布パターンが乱れるのを効果的に防止することができる。したがって、現像ローラ31上に乱れなく均一に塗布された現像液32によって、感光体上の静電潜像を現像するため、現像精度の向上を図り、形成されるトナー像の画像品質の向上をさらに図ることができる。
In this embodiment, the following specific effects can be obtained. That is, the
また、この実施形態では、トナー粒子Tを液体キャリアLCに分散して現像液32を構成している。その結果、以下に詳述する作用効果を奏することができる。すなわち、現像ローラ31への現像液32の塗布後に、塗布ローラ34表面に残留した現像液32を構成する液体キャリアLCは、固体であるトナー粒子Tよりも溝34aの底部へ向って移動しやすい。そのため、塗布ローラ34上の溝34aの底部には先に液体キャリアLC成分が溜まり、その後にトナー粒子Tが移動する。その結果、塗布ローラ34の表面に近い部分にトナー粒子Tが集合することになるため、塗布ローラ34から現像ローラ31へ現像液32が塗布される際、該現像液32を構成するトナー粒子T成分を効率よく現像ローラ31へ転移させることができる。
In this embodiment, the
また、この実施形態では、塗布バイアス発生部118により塗布ローラ34に塗布バイアスを印加することにより電界を発生させて現像液32中のトナー粒子Tの分散状態を調整している。すなわち、塗布ローラ34の溝34a部に担持されている現像液32を構成するトナー粒子Tへ電界を作用させることによって、該トナー粒子Tを塗布ローラ34の表面側に集中して分散させている。そのため、塗布ローラ34によって現像液32を現像ローラ31に塗布する際に、該現像液32を構成するトナー粒子T成分をさらに効率よく現像ローラ31へ転移させることができる。
In this embodiment, the application bias is applied to the
また、この実施形態では、山34bの表面粗さRzをR1a、溝34aの表面粗さRzをR2a、トナー粒子の平均直径DrをR3aとしたとき、
R3a>R2a、R3a>R1a
を満足するように構成されている。このように、山34a部および溝34a部の表面粗さRzがトナー粒子Tの平均直径Drよりも小さく構成されているため、以下に詳述する特有の作用効果を奏することができる。すなわち、トナー粒子Tが山34bの表面に引っかかって、該山34bに残留するのを効果的に防止する事ができ、確実に溝34aへ向ってトナー粒子Tが移動する事ができる。また、溝34aに担持された現像液32を現像ローラ31に転移(塗布)させる際、トナー粒子Tが溝34aの内壁の表面に引っかかって、該溝34aに残留するのを効果的に防止することができる。
In this embodiment, when the surface roughness Rz of the crest 34b is R1a, the surface roughness Rz of the groove 34a is R2a, and the average diameter Dr of the toner particles is R3a,
R3a> R2a, R3a> R1a
It is configured to satisfy. As described above, since the surface roughness Rz of the crest 34a and the groove 34a is configured to be smaller than the average diameter Dr of the toner particles T, the following specific effects can be obtained. That is, it is possible to effectively prevent the toner particles T from being caught on the surface of the peak 34b and remaining on the peak 34b, and the toner particles T can surely move toward the groove 34a. Further, when the
また、この実施形態では、規制ブレード35の腹部(面)で塗布ローラ34を押圧しているので、該押圧力を塗布ローラ34の広範囲に効率良く伝えることができる。したがって、より効率良く、塗布ローラ34表面の山34b部に担持されている現像液32を規制する(掻き取る)ことができる。その結果、確実に山34b部の現像液32が規制された状態で、塗布ローラ34から現像ローラ31へ現像液32を塗布することができるので、現像ローラ31に塗布される現像液32の塗布パターンに乱れが生じるのをさらに効果的に防止することができる。
In this embodiment, since the
また、この実施形態では、アニロクスローラ(塗布ローラ34)の溝34a部で現像液32を担持することによって、一定量に計量した現像液32を現像ローラ31に塗布している。したがって、現像ローラ31に精度よく均一に現像液32を塗布することができる。このように、現像ローラ31に均一に塗布された現像液32によって感光体上の静電潜像を現像することができるので現像精度を向上させ、形成されるトナー像の画質向上を図ることができる。
In this embodiment, the developing
<第2実施形態>
図8は本発明にかかるアニロクスローラの第2実施形態の拡大模式図である。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、塗布ローラ342の山34b、溝34a部の構成が異なる点である。また、この実施形態では、いわゆる転造加工によって、塗布ローラ342上に溝34aおよび山34bが形成されている。また、転造加工による溝34aおよび山34bの形成後、山34b部に残存する微小なバリ等を、いわゆるショットブラスト法により研掃して、山34b部を平滑にしている。また、現像液を構成するトナー粒子の平均直径が第1実施形態と異なっている。その他の構成は第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態との相違点を中心に第2実施形態について詳細に述べる。なお、第1実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 8 is an enlarged schematic view of the second embodiment of the anilox roller according to the present invention. The second embodiment is greatly different from the first embodiment in that the configuration of the crest 34b and the groove 34a of the
この第2実施形態における塗布ローラ342は以下のように構成されている。
The
塗布ローラの山部の表面粗さRz:R1b≒0.5μm
塗布ローラの溝部の表面粗さRz:R2b≒1.0μm
トナー粒子の平均直径Dr:R3b≒1.5μm
山の幅:約40μm
溝ピッチP:約80μm
溝の上部の幅PI1:約50μm
溝の底面部の幅PI2:約30μm
溝の深さHe:約20μm
山の高さHc:約30μm
現像ローラに塗布される現像液の膜厚:約14μm
なお、現像ローラに塗布される現像液の膜厚は、塗布ローラ342の溝34a部に担持されている全ての現像液が現像ローラに塗布された場合の値を記載している。その他の構成および動作は上記第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態における作用効果と合わせて、以下のような作用効果を奏することができる。
Surface roughness Rz of coating roller crest: R1b≈0.5μm
Surface roughness Rz of coating roller groove portion: R2b≈1.0 μm
Average diameter of toner particles Dr: R3b≈1.5 μm
Mountain width: about 40μm
Groove pitch P: about 80 μm
The width PI1 of the upper part of the groove: about 50 μm
Width PI2 at the bottom of the groove: about 30 μm
Groove depth He: about 20 μm
Mountain height Hc: about 30μm
Film thickness of developer applied to developing roller: about 14 μm
The film thickness of the developer applied to the developing roller is a value when all the developer carried in the groove 34a of the applying
この第2実施形態では、塗布ローラの山34bの表面粗さRzをR1b、塗布ローラの溝34aの表面粗さRzをR2bとしたとき、
R2b>R1b
を満足するように構成されている。このように、溝34aの表面粗さRzが大きくなるように構成されているため、一旦、溝34aに担持された現像液32が山34b部側へ移動するのを防止する事ができる。
In this second embodiment, when the surface roughness Rz of the crest 34b of the coating roller is R1b and the surface roughness Rz of the groove 34a of the coating roller is R2b,
R2b> R1b
It is configured to satisfy. Thus, since the surface roughness Rz of the groove 34a is increased, it is possible to prevent the
また、この実施形態では、山34bが曲面形状を有するように塗布ローラ342は構成されている。このように、山34bが曲面形状を有しているため、山34bと現像ローラ(被塗布体)とが接触する際に、現像ローラが破損してしまうのを効果的に抑制することができる。
In this embodiment, the
<第3実施形態>
図9は本発明にかかるアニロクスローラの第3実施形態の拡大模式図である。この第3実施形態が第2実施形態と大きく相違する点は、塗布ローラ342の山34b、溝34a部の構成が異なる点である。また、この実施形態では、いわゆる転造加工によって、塗布ローラ342上に溝34aおよび山34bが形成されている。また、転造加工による溝34aおよび山34bの形成後、山34b部に残存する微小なバリ等を、いわゆる電界研磨法により研磨して、山34b部を平滑にしている。また、現像液を構成するトナー粒子の平均直径が第2実施形態と異なっている。その他の構成は第2実施形態と同様であり、以下、第2実施形態との相違点を中心に第3実施形態について詳細に述べる。なお、第2実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is an enlarged schematic view of a third embodiment of the anilox roller according to the present invention. The third embodiment is greatly different from the second embodiment in that the configuration of the crest 34b and the groove 34a of the
この第2実施形態における塗布ローラ343は以下のように構成されている。 The application roller 343 in the second embodiment is configured as follows.
塗布ローラの山部の表面粗さRz:R1b≒0.05μm
塗布ローラの溝部の表面粗さRz:R2b≒0.5μm
トナー粒子の平均直径Dr:R3b≒0.8μm
山の幅:約24μm
溝ピッチP:約60μm
溝の上部の幅PI1:約36μm
溝の底面部の幅PI2:約20μm
溝の深さHe:約25μm
山の高さHc:約30μm
現像ローラに塗布される現像液の膜厚:約17.7μm
なお、現像ローラに塗布される現像液の膜厚は、塗布ローラ343の溝34a部に担持されている全ての現像液が現像ローラに塗布された場合の値を記載している。その他の構成および動作は上記第2実施形態と同様である。そのため、第2実施形態における作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
Surface roughness Rz of application roller crest Rz: R1b≈0.05 μm
Surface roughness of application roller groove Rz: R2b≈0.5 μm
Average diameter of toner particles Dr: R3b≈0.8 μm
Mountain width: about 24μm
Groove pitch P: about 60 μm
The width PI1 of the upper part of the groove: about 36 μm
The width PI2 of the bottom of the groove: about 20 μm
Groove depth He: about 25 μm
Mountain height Hc: about 30μm
Film thickness of developer applied to developing roller: about 17.7 μm
The film thickness of the developer applied to the developing roller is a value when all the developer carried on the groove 34a of the applying roller 343 is applied to the developing roller. Other configurations and operations are the same as those in the second embodiment. Therefore, the same operational effects as the operational effects in the second embodiment can be achieved.
<その他>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記した表面粗さRzの各数値や、溝形状についてはこらの値および形状に限定されるものではなく、製造条件や材質等によって設定すればよい。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit of the present invention. For example, each numerical value of the surface roughness Rz and the groove shape are not limited to these values and shapes, and may be set according to manufacturing conditions, materials, and the like.
また、現像ローラの構成や規制ブレードの材質、硬度は上記実施形態で採用したものに限定されない。例えば、現像ローラの替わりに現像ベルトや現像スリーブを用いることができる。規制ブレードの材質としては、例えば、りん青銅やステンレス等の板バネを用いることができる。 Further, the configuration of the developing roller, the material of the regulating blade, and the hardness are not limited to those employed in the above embodiment. For example, a developing belt or a developing sleeve can be used instead of the developing roller. As a material of the regulating blade, for example, a leaf spring such as phosphor bronze or stainless steel can be used.
また、上記第1ないし第3実施形態では、露光部20を各感光体11Y,11M,11C,11Kに1対1に対応して設け、各感光体11Y,11M,11C,11Kのそれぞれに、対応した静電潜像を形成するように構成したが、例えば、1つの露光部を配設し、レーザービームの照射方向をミラー等を用いて切り替えることによって、各感光体11Y,11M,11C,11Kのそれぞれに対応した静電潜像を形成する構成としてもよい。その他、LEDアレイを用いた露光手段を使用したり、いわゆる書込帯電を行う潜像書込み手段を用いても構わない。要は、各感光体11Y,11M,11C,11Kのそれぞれに、1対1に対応した静電潜像を形成できる構成であれば、どのような構成としてもよい。
In the first to third embodiments, the
また、上記第1ないし第4実施形態では、規制ブレード35はトレール規制を行っているが、規制ブレードの35の先端が塗布ローラ34の回転方向の上流側に向くように配置して、いわゆるカウンタ規制を行っても構わない。また、本発明における規制部材を規制ローラによって構成することもできる。また、現像剤担持体と規制ブレードとの接触角は上記実施形態における値に限定されるものではなく、規制ブレードの特性(弾性係数等)に応じて適宜変更する事ができる。
In the first to fourth embodiments, the
また、上記実施形態では、本発明にかかる塗布ローラは液体として液体現像剤を担持しているが、担持する液体は液体現像剤に限定されない。要は、使用目的に応じて種々の液体を担持する構成とすることができる。また、本発明にかかる塗布ローラを画像形成装置において具現化しているが、具現化する装置としてはこれに限定されるものではない。要は、被塗布体に液体の薄膜を形成する装置全般に、本発明にかかる塗布ローラを採用する事ができる。 In the above embodiment, the application roller according to the present invention carries the liquid developer as a liquid, but the carried liquid is not limited to the liquid developer. In short, it can be configured to carry various liquids according to the purpose of use. Further, although the application roller according to the present invention is embodied in the image forming apparatus, the apparatus to be embodied is not limited thereto. In short, the application roller according to the present invention can be used in all apparatuses for forming a liquid thin film on an object to be applied.
また、上記実施形態では、本発明をタンデム方式のカラープリンタに具現化しているが、いわゆる、モノクロプリンタに本発明にかかる構成を適用しても構わない。 In the above embodiment, the present invention is embodied in a tandem color printer. However, the configuration according to the present invention may be applied to a so-called monochrome printer.
また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。要は、液体キャリアにトナーを分散した液体現像剤を、一旦、塗布ローラで担持したあと、該担持した液体現像剤を規制部材によって規制し、該規制された液体現像剤を現像剤担持体に塗布し、現像剤担持体に塗布された液体現像剤によって、潜像担持体上の静電潜像を現像する画像形成装置全般に本発明を適用することができる。 In the above embodiment, a printer that prints an image supplied from an external device such as a host computer on transfer paper is described. However, the present invention is not limited to this, and includes a copying machine, a facsimile machine, and the like. The present invention can be applied to a general electrophotographic image forming apparatus. In short, after the liquid developer in which the toner is dispersed in the liquid carrier is once carried by the application roller, the carried liquid developer is regulated by a regulating member, and the regulated liquid developer is used as a developer carrying body. The present invention can be applied to all image forming apparatuses that apply and develop an electrostatic latent image on a latent image carrier with a liquid developer applied to the developer carrier.
11…感光体(潜像担持体)、 118…塗布バイアス発生部(バイアス付与手段)、 17…塗布位置、 31…現像ローラ(被塗布体、現像剤担持体)、 32…現像液(液体、液体現像剤)、 34…塗布ローラ(アニロクスローラ)、 34a...溝(凹部)、 34b…山(凸部)、 35…規制ブレード(規制部材)、 T…トナー粒子、 LC…液体キャリア、 SL…傾斜部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記凹部の底部を基準とした前記凸部の中央部の高さが、前記凸部の端部の高さよりも高く構成され、前記凸部の中央部から前記凹部の底部へと単調に向う傾斜部を有していることを特徴とする塗布ローラ。 In the application roller that has an uneven portion on its surface, transports the liquid to the application body while being held in the recess, and applies the liquid to the application object,
The height of the central portion of the convex portion with respect to the bottom portion of the concave portion is configured to be higher than the height of the end portion of the convex portion, and the slope monotonously extends from the central portion of the convex portion to the bottom portion of the concave portion. An applicator roller having a portion.
請求項1ないし3のいずれかに記載の塗布ローラと、前記塗布ローラに接触して前記塗布ローラに担持される液体現像剤の過剰分を掻き取り前記塗布ローラに担持される液体現像剤の量を規定する規制部材と、前記規制部材により規定された後に前記塗布ローラにより該液体現像剤が塗布される現像剤担持体とを有し、前記現像剤担持体によって担持された前記液体現像剤で前記潜像担持体上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier that carries an electrostatic latent image;
An amount of the liquid developer carried on the coating roller by scraping off an excess amount of the liquid developer carried on the coating roller in contact with the coating roller and the coating roller according to any one of claims 1 to 3. The liquid developer carried by the developer carrying member, and a developer carrying member to which the liquid developer is applied by the application roller after being prescribed by the regulating member. An image forming apparatus comprising: a developing unit that develops the electrostatic latent image on the latent image carrier to form a toner image.
R3>R2>R1
を満足する請求項5記載の画像形成装置。 When the surface roughness of the convex portion is R1, the surface roughness of the concave portion is R2, and the diameter of the toner particles is R3,
R3>R2> R1
The image forming apparatus according to claim 5, wherein:
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