JP2007147879A - 液体現像装置およびそれを備えた湿式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均一な液体トナーの供給をすることができる液体現像装置およびそれを備えた湿式画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタに備えられた現像装置６は、液体トナーが収容されたタンクと、タンクから液体トナーを汲み取るピックアップローラ１０と、ピックアップローラ１０によって液体トナーが周面１１ａに供給される塗布ローラ１１と、塗布ローラ１１によって液体トナーが周面１２ａに塗布される現像ローラ１２とを含む。ピックアップローラ１０および塗布ローラ１１は、平行に配置され、互いの周面１０ａ，１１ａが当接されている。また、ピックアップローラ１０および塗布ローラ１１の周面１０ａ,１１ａには、軸方向Ｘ１に連続して延びる複数の螺旋状の溝１３，１４が形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、液体現像装置により現像を行う湿式画像形成装置に関する。

電子写真方式による画像形成装置には、例えば、静電潜像が形成された感光体ドラムに液体トナーを供給して、静電潜像を現像する液体現像装置を備える湿式画像形成装置がある。この液体現像装置は、液体トナーを感光体ドラムに供給する現像ローラを有する。タンクの液体トナーは塗布ローラによって汲み取られると同時に、塗布ローラの周面のトナー量がドクタブレードによって規制されて現像ローラに与えられる。

また、上記塗布ローラの周面には、軸方向に連続して延びる螺旋状の溝が形成されており、この溝によって、塗布ローラとドクタブレードとの接触部に侵入した埃や紙粉等の異物を軸方向に搬送して、除去している。（例えば、特許文献１参照）
特開２００２−２７８２９６号公報

しかしながら、上述の装置では、タンクの液体トナーを塗布ローラだけを用いて汲み取り、かつ、汲み取った液体トナーを周面に均等な量に均さなければならないので、現像ローラへの液体トナーの供給が行い難いという欠点がある。
そこで、本発明者は、塗布ローラの前段に、タンクから液体トナーを汲み取るためのピックアップローラを追加した装置を開発しようとした。ところが、そのような塗布ローラに液体トナーを供給するピックアップローラを有する液体現像装置に、特許文献１記載の発明を適用すると以下の問題が生じる。

塗布ローラの周面に螺旋状の溝を形成すると、塗布ローラとドクタブレードとの接触部に侵入した異物を除去することはできるが、ピックアップローラから塗布ローラに供給される液体トナーが軸方向に搬送されてしまい、塗布ローラの軸方向に亘って均一に液体トナーを供給することができない。したがって、現像ローラおよび感光体の軸方向に亘って均一に液体トナーを供給することができず、感光体から用紙に転写される画像の品質も低下してしまう。

この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、均一な液体トナーの供給をすることができる液体現像装置およびそれを備えた湿式画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、画像データに基づく静電潜像が形成された感光体ドラムに、液体トナーを供給して、静電潜像を現像する液体現像装置において、液体トナーが収容されるタンク（９）と、回転することによって周面（１０ａ）に液体トナーを付着させ、上記タンクから液体トナーを汲み取るピックアップローラ(１０)と、上記ピックアップローラと平行に配置され、ピックアップローラの周面に当接する塗布ローラであって、ピックアップローラの回転に合わせて回転することにより、ピックアップローラから液体トナーが周面（１１ａ）に供給される塗布ローラ(１１)とを備え、上記ピックアップローラの周面には、汲み取った液体トナーを軸方向（Ｘ１）に一方の方向（Ｙ１）へ案内するための螺旋状の溝（１３）が形成されており、上記塗布ローラの周面には、ピックアップローラから供給される液体トナーを軸方向に上記一方の方向とは逆方向に案内する螺旋状の溝（１４）が形成されていることを特徴とする液体現像装置（６）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ピックアップローラから塗布ローラへ液体トナーが供給される際に、液体トナーが軸方向に一方の方向へ搬送されて塗布ローラの周面上の液体トナーが片寄ることを防止し、塗布ローラに対して軸方向に亘って均一に液体トナーを供給することができる。

請求項２記載の発明は、上記ピックアップローラおよび塗布ローラは、互いに逆方向に回転するものであり、ピックアップローラおよび塗布ローラの螺旋状の溝は、同方向に捩れた溝であることを特徴とする請求項１記載の液体現像装置である。
この構成によれば、ピックアップローラおよび塗布ローラの回転方向に応じて、螺旋状の溝を形成することにより、ピックアップローラから塗布ローラへ供給される液体トナーが軸方向に搬送されることを防止することができる。

請求項３記載の発明は、上記ピックアップローラおよび塗布ローラは、同方向に回転するものであり、ピックアップローラおよび塗布ローラの螺旋状の溝は、互いに逆方向に捩れた溝であることを特徴とする請求項１記載の液体現像装置である。
この構成によれば、ピックアップローラおよび塗布ローラの回転方向に応じて、螺旋状の溝を形成することにより、ピックアップローラから塗布ローラへ供給される液体トナーが軸方向に搬送されることを防止することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の液体現像装置と、上記塗布ローラの周面に付着した液体トナーが現像ローラ（１２）を介して与えられる感光体ドラム（２）とを備える湿式画像形成装置である。
この構成によれば、現像ローラおよび感光体ドラムの軸方向に亘って均一に液体トナーを供給することができ、湿式画像形成装置の画像品質を向上することができる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態におけるプリンタに備えられる画像形成部１の概略構成を示す模式図である。なお、本実施形態では、現像剤として不揮発性高粘度の液体トナーが用いられている。
図１を参照して、画像形成部１は、円筒状の感光体ドラム２と、感光体ドラム２の周面２ａを帯電させる帯電装置３と、感光体ドラム２の周面２ａに画像データに基づく光像を照射して、静電潜像を形成する露光装置４と、感光体ドラム２の周面２ａに液体トナー５を供給して、トナー像を形成する現像装置６と、感光体ドラム２の周面２ａに形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラ７と、感光体ドラム２の周面２ａに残留した液体トナー５を除去するクリーニング装置８とを備える。これら帯電装置３、露光装置４、現像装置６、転写ローラ７およびクリーニング装置８は、感光体ドラム２を取り囲むように配置されている。

画像形成部１に搬送された用紙Ｐには、感光体ドラム２および転写ローラ７によって、トナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、図示しない定着装置によって加熱および加圧され、これによって、トナー像が用紙Ｐに定着する。
図２は、図１における現像装置６の縦断面図であり、図３は、現像装置６の一部を軸方向Ｘ１に交差する方向から見た斜視図である。図２および図３を参照して、現像装置６は、液体トナー５が収容されたタンク９と、タンク９から液体トナー５を汲み取るピックアップローラ１０と、ピックアップローラ１０によって液体トナー５が周面１１ａに供給される塗布ローラ１１と、塗布ローラ１１によって液体トナー５が周面１２ａに塗布される現像ローラ１２とを含む。

ピックアップローラ１０、塗布ローラ１１および現像ローラ１２は、それぞれ感光体ドラム２とほぼ等しい軸長を有しており、互いに平行に配置されている。また、ピックアップローラ１０、塗布ローラ１１および現像ローラ１２は、図示しない駆動源に接続されており、この駆動源によってそれぞれ独立して回転されるようになっている。
ピックアップローラ１０は、例えば金属で形成されており、その周面１０ａには、軸方向Ｘ１に連続して延びる複数の螺旋状の溝１３が形成されている。これらの溝１３は、軸方向Ｘ１に等間隔に並んで形成されており、例えば１インチ当たり１８０本の溝１３が形成されている。また、溝１３の断面は、所定の形状および大きさとなるように規則的に形成されている。

ピックアップローラ１０の一部は、タンク９内に入り込んでおり、タンク９内の液体トナー５に浸されている。タンク９内の液体トナー５は、液体トナー５の表面張力およびピックアップローラ１０の回転によって汲み取られる。
塗布ローラ１１は、例えば、金属で形成されており、所定の電圧が印加されている。また、塗布ローラ１１の周面１１ａには、軸方向Ｘ１に連続して延びる複数の螺旋状の溝１４が形成されている。これらの溝１４は、軸方向Ｘ１に等間隔に並んで形成されており、例えば１インチ当たり１８０本の溝１４が形成されている。また、溝１４の断面は、所定の形状および大きさとなるように規則的に形成されている。すなわち、ピックアップローラ１０および塗布ローラ１１に形成された溝１３，１４は、互いに同一の形状および同一の間隔で形成されている。

塗布ローラ１１の周面１１ａは、ピックアップローラ１０の周面１０ａに当接されている。塗布ローラ１１およびピックアップローラ１０は、互いの周面１０ａ,１１ａが当接された状態で、それぞれ独立して回転される。本実施形態では、塗布ローラ１１とピックアップローラ１０とが、逆方向に等速で回転されるようになっており、塗布ローラ１１の周面１１ａおよびピックアップローラ１０の周面１０ａに形成された溝１３，１４の捩れ方向は、互いに同方向にされている。

また、塗布ローラ１１の周面１１ａには、塗布ローラ１１の周面１１ａに供給される液体トナー５の量を規制するドクタブレード１５が当接されている。このドクタブレード１５は、例えばステンレス鋼や合成樹脂によって形成された板であり、その一辺が塗布ローラ１１の周面１１ａに軸方向Ｘ１に亘って当接されている。
現像ローラ１２は、所定の電圧が印加されており、例えば、金属製の芯部１６と、芯部１６の周囲に設けられ、導電性の弾性体によって形成された外周部１７とを有する。また、現像ローラ１２の周面１２ａは、図１に示すように、塗布ローラ１１の周面１１ａおよび感光体ドラム２の周面２ａに当接されている。

次に、それぞれのローラにおける液体トナー５の供給について説明する。
ピックアップローラ１０から塗布ローラ１１への液体トナー５の供給は、電気的な力と液体トナー５の表面張力とによって行われる。すなわち、ピックアップローラ１０がタンク９から汲み取った液体トナー５は、ピックアップローラ１０の回転によって、周方向に送られ、塗布ローラ１１との当接部に搬送される。この当接部には、ピックアップローラ１０から搬送される液体トナー５によって、液体トナー５の液溜り１８が軸方向Ｘ１に亘って形成される。この液体トナー５の液溜り１８は、液体トナー５の表面張力と塗布ローラ１１に印加された電圧による電気力とによって、螺旋状の溝１４内を含む塗布ローラ１１の周面１１ａに軸方向Ｘ１に亘って付着する。そして、塗布ローラ１１およびピックアップローラ１０がそれぞれ回転することにより、液体トナー５が塗布ローラ１１の全周に付着する。これにより、ピックアップローラ１０から塗布ローラ１１に液体トナー５が供給される。

塗布ローラ１１による現像ローラ１２への液体トナー５の塗布は、上述と同様に、電気的な力と液体トナー５の表面張力とによって行われる。すなわち、塗布ローラ１１に保持された液体トナー５は、塗布ローラ１１および現像ローラ１２の周面１１ａ，１２ａの当接部において、電気的な力と液体トナー５の表面張力とによって、現像ローラ１２の周面１２ａに塗布される。そして、塗布ローラ１１および現像ローラ１２がそれぞれ回転することにより、液体トナー５が現像ローラ１２の全周に塗布される。

ここで、塗布ローラ１１によって現像ローラ１２に塗布される液体トナー５の量は、常に一定にされている。それは、ピックアップローラ１０から塗布ローラ１１の周面１１ａに供給された液体トナー５が、ドクタブレード１５によって除去され、螺旋状の溝１４内にのみ液体トナー５が残るからである。これにより、塗布ローラ１１には、螺旋状の溝１４の体積に対応する一定量の液体トナー５が残る。したがって、塗布ローラ１１から現像ローラ１２に塗布される液体トナー５の量も一定にされており、現像ローラ１２の周面１２ａには、一定の厚みの液体トナーの膜が軸方向Ｘ１に亘って均一に形成される。

液体トナー５が塗布された現像ローラ１２は、感光体ドラム２に液体トナー５を供給する。これにより、感光体ドラム２の周面２ａに形成された静電潜像が現像される。
続いて、ピックアップローラ１０および塗布ローラ１１に形成された螺旋状の溝１３，１４の作用について説明する。
塗布ローラ１１の周面１１ａに形成された螺旋状の溝１４は、塗布ローラ１１およびドクタブレード１５の間に詰まった埃や紙粉等の異物を、軸方向Ｘ１に搬送することができる。すなわち、塗布ローラ１１およびドクタブレード１５の間に詰まった異物は、塗布ローラ１１の回転によって、螺旋状の溝１４に沿って軸方向Ｘ１に搬送される。これにより、異物の詰まりによって、塗布ローラ１１から現像ローラ１２への液体トナー５の塗布に、不均一が生じることを防止することができる。

しかしながら、この螺旋状の溝１４は、塗布ローラ１１およびドクタブレード１５の間に詰まった異物だけでなく、塗布ローラ１１およびピックアップローラ１０の当接部に形成された液体トナー５の液溜り１８にも、軸方向Ｘ１への搬送力を与えてしてしまう。液溜り１８が搬送されて、軸方向Ｘ１の片寄りを生じると、ピックアップローラ１０から塗布ローラ１１に液体トナー５を軸方向Ｘ１に亘って均一に供給できなくなる。

そこで、ピックアップローラ１０の周面１０ａに形成された溝１３によって、塗布ローラ１１に形成された溝１４と逆方向の搬送力を、液溜り１８に与えている。すなわち、図３に示すように、液溜り１８は、塗布ローラ１１が回転することにより、溝１４によって軸方向Ｘ１の一方の方向Ｙ１への力が与えられる。一方、液溜り１８は、ピックアップローラ１０が回転することにより、溝１３によって一方の方向Ｙ１と逆方向の等しい力が与えられる。これにより、溝１３，１４による液溜り１８への軸方向Ｘ１の搬送力が相殺され、液溜り１８が軸方向Ｘ１に搬送されることを防止できる。したがって、ピックアップローラ１０は、塗布ローラ１１の軸方向Ｘ１に亘って液体トナー５を均一に供給することができる。

以上のように、この実施形態によれば、ピックアップローラ１０の周面１０ａおよび塗布ローラ１１の周面１１ａに複数の螺旋状の溝１３，１４を形成することにより、塗布ローラ１１からピックアップローラ１０に供給される液体トナーが軸方向Ｘ１に搬送されることを防止できる。これにより、ピックアップローラ１０から塗布ローラ１１に液体トナー５を軸方向Ｘ１に亘って均一に供給することができる。したがって、現像ローラ１２および感光体ドラム２へも、液体トナー５を軸方向Ｘ１に亘って均一に供給することができ、プリンタの画像品質を向上することができる。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、塗布ローラ１１とピックアップローラ１０とが、逆方向に等速で回転する例について説明したが、塗布ローラ１１およびピックアップローラ１０は、同方向に回転するようにされていてもよい。この場合、塗布ローラ１１の周面１１ａおよびピックアップローラ１０の周面１０ａに形成された溝１３，１４の捩れ方向を、それぞれ逆方向にすることにより、液溜り１８が軸方向Ｘ１に搬送されることを防止できる。

また、上述の実施形態では、ピックアップローラ１０の周面１０ａおよび塗布ローラ１１の周面１１ａに形成された溝１３，１４は、互いに同一の形状および同一の間隔で形成されている例について説明したが、ピックアップローラ１０の周面１０ａに形成された溝１３を簡易化しても良い。すなわち、ピックアップローラ１０に形成された溝１３が、塗布ローラ１１に形成された溝１４と逆方向の等しい力を、液溜り１８に与えることができるのであれば、溝１３の本数を減らしたり、溝１３の断面を簡易化したりしてもよい。これにより、溝１３の加工コストを低減することができる。

また、上述の実施形態では、画像形成装置がプリンタである例について説明したが、画像形成装置は、複写機またはファクシミリであってもよい。さらに、画像形成装置は、プリンタ、複写機またはファクシミリの内の２つ以上の機能を有する複合機であってもよい。

図１は、本発明の一実施形態におけるプリンタに備えられる画像形成部の概略構成を示す模式図である。 図１における現像装置の縦断面図である。 現像装置の一部を軸方向に交差する方向から見た斜視図である。

符号の説明

２ 感光体ドラム
６ 現像装置（液体現像装置）
９ タンク
１０ ピックアップローラ
１０ａ 周面（ピックアップローラの周面）
１１ 塗布ローラ
１１ａ 周面（塗布ローラの周面）
１２ 現像ローラ
１３ 溝
１４ 溝
Ｘ１ 軸方向
Ｙ１ 一方の方向（軸方向の一方の方向）

Claims (4)

1. 画像データに基づく静電潜像が形成された感光体ドラムに、液体トナーを供給して、静電潜像を現像する液体現像装置において、
   液体トナーが収容されるタンクと、
   回転することによって周面に液体トナーを付着させ、上記タンクから液体トナーを汲み取るピックアップローラと、
   上記ピックアップローラと平行に配置され、ピックアップローラの周面に当接する塗布ローラであって、ピックアップローラの回転に合わせて回転することにより、ピックアップローラから液体トナーが周面に供給される塗布ローラとを備え、
   上記ピックアップローラの周面には、汲み取った液体トナーを軸方向に一方の方向へ案内するための螺旋状の溝が形成されており、上記塗布ローラの周面には、ピックアップローラから供給される液体トナーを軸方向に上記一方の方向とは逆方向に案内する螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする液体現像装置。
2. 上記ピックアップローラおよび塗布ローラは、互いに逆方向に回転するものであり、ピックアップローラおよび塗布ローラの螺旋状の溝は、同方向に捩れた溝であることを特徴とする請求項１記載の液体現像装置。
3. 上記ピックアップローラおよび塗布ローラは、同方向に回転するものであり、ピックアップローラおよび塗布ローラの螺旋状の溝は、互いに逆方向に捩れた溝であることを特徴とする請求項１記載の液体現像装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の液体現像装置と、
   上記塗布ローラの周面に付着した液体トナーが現像ローラを介して与えられる感光体ドラムとを備える湿式画像形成装置。
   
   

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