JP2007148073A - Wet type image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、絶縁性キャリア液中にトナーを分散させてなる現像液を用いて画像形成を行う湿式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to a wet type image forming apparatus that forms an image using a developer in which toner is dispersed in an insulating carrier liquid.
プリント物を大量かつ高速に作成する手段として、従来より印刷機が主に使用されてきた。ところで、印刷分野では、版を起こして印刷物を作成するのでは採算が取れなくなるような少量印刷の需要があり、このような少部数の印刷依頼に対応可能ないわゆるオン・デマンド印刷と呼ばれるプリント作成技術が求められていた。 Conventionally, a printing machine has been mainly used as a means for producing a large amount of printed matter at high speed. By the way, in the printing field, there is a demand for small-scale printing that makes it impossible to make profits by creating a printed material by raising a plate, and so-called on-demand printing that can respond to such a small number of print requests Technology was sought.
近年のデジタル技術の進展に伴い、電子写真方式の画像形成装置により印刷物と比べても遜色のない高画質の画像が得られるようになってきた。そこで、電子写真方式の画像形成装置は、少ない部数のプリント物を高速で、しかも、低価格で提供することのできる手段として注目されている。ところで、電子写真方式の画像形成方法には、乾式の画像形成方法と湿式の画像形成方法がある。その中でもトナーと絶縁性キャリア液とから構成される現像液を用いる湿式の画像形成方法は、粒径の小さなトナーが使用されるので、高精細な画像形成に好適である。また、装置を構成する部材間に現像液を介在させているので、原理上はこれらの部材を動作させる際に必要なトルクが小さく抑えられ、装置構成部材の寿命を長く保たせることができるというメリットもある。 With the progress of digital technology in recent years, high-quality images that are comparable to printed materials can be obtained by electrophotographic image forming apparatuses. Therefore, an electrophotographic image forming apparatus is attracting attention as a means that can provide a small number of printed materials at a high speed and at a low price. Incidentally, electrophotographic image forming methods include a dry image forming method and a wet image forming method. Among them, a wet image forming method using a developer composed of a toner and an insulating carrier liquid is suitable for high-definition image formation because a toner having a small particle diameter is used. Further, since the developer is interposed between the members constituting the apparatus, in principle, the torque required to operate these members can be kept small, and the life of the apparatus constituent members can be kept long. There are also benefits.
しかしながら、装置の作動停止中に現像液中の液体成分が揮発するため、作動を再開するときには部材を円滑に作動させるだけの現像液が残存していないことがあり、起動トルクが高くなって部材に負荷を与える問題を有していた。また、液体成分の蒸発により、部材間に残存トナーが固着し、作動に影響を与えたり、画像欠損を発生させる等の問題を有していた。 However, since the liquid component in the developer is volatilized while the operation of the apparatus is stopped, when the operation is resumed, there may be a case where the developer is not left to smoothly operate the member, and the starting torque is increased and the member is increased. Had the problem of loading. Further, due to the evaporation of the liquid component, the residual toner is fixed between the members, which has problems such as affecting the operation and causing image defects.
このような問題に対し、現像動作タイミングに先立って現像ユニットの予備駆動を行えるようにした画像形成方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。さらに、予備駆動時の現像ローラの回転速度を画像形成時の速度よりも速めた画像形成装置の技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、前記特許文献1、2に開示されている予備駆動が必要な画像形成装置は、ファーストプリントを開始するまでの時間がかかるという問題を有していた。 However, the image forming apparatuses that require preliminary driving disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem that it takes time until the first print is started.
本発明は、予備駆動を行わずにファーストプリントの開始を迅速に行えるとともに、起動時に装置構成部材に負荷を与えずに、円滑なプリント作成を行うことが可能な湿式の画像形成装置を提供することを目的とする。すなわち、本発明は動作停止期間が長くても、作動再開時には小さなトルクで起動させることができ、装置構成部材の寿命を長く維持することが可能であるとともに、高画質のトナー画像を長期にわたり安定して得られる湿式画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a wet-type image forming apparatus capable of quickly starting a first print without performing preliminary driving and capable of performing smooth print creation without applying a load to apparatus constituent members at the time of startup. For the purpose. That is, according to the present invention, even when the operation stop period is long, the operation can be started with a small torque when the operation is resumed, and it is possible to maintain the life of the apparatus constituent members for a long time and to stably maintain a high-quality toner image for a long time. An object of the present invention is to provide a wet image forming apparatus.
本発明者は、鋭意研究を重ねたところ、以下の記載の何れかの構成により、前記課題を解決できることを見出した。 As a result of extensive research, the present inventor has found that the above problems can be solved by any of the configurations described below.
請求項1に係る湿式画像形成装置は、トナーと絶縁性キャリア液とを含む現像液と、前記現像液により現像される潜像を担持する像担持体と、を有する湿式画像形成装置において、画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接している少なくとも2以上の機能部材が、画像形成動作停止時において離間されており、且つ、離間部に絶縁性液体の液柱が形成されている状態が保たれることを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a wet image forming apparatus comprising: a developer containing a toner and an insulating carrier liquid; and an image carrier that carries a latent image developed by the developer. At least two or more functional members that are in contact with or close to each other via the developer during the forming operation are separated when the image forming operation is stopped, and a liquid column of an insulating liquid is formed in the separated portion. The state is maintained.
請求項2に係る湿式画像形成装置は、請求項1に記載の湿式画像形成装置において、前記絶縁性液体が不揮発性液体であることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a second aspect is the wet image forming apparatus according to the first aspect, wherein the insulating liquid is a non-volatile liquid.
請求項3に係る湿式画像形成装置は、請求項1又は2に記載の湿式画像形成装置において、前記絶縁性液体が前記現像液であることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a third aspect is the wet image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the insulating liquid is the developer.
請求項4に係る湿式画像形成装置は、請求項1又は2に記載の湿式画像形成装置において、前記絶縁性液体が前記キャリア液であることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a fourth aspect is the wet image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the insulating liquid is the carrier liquid.
請求項5に係る湿式画像形成装置は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の湿式画像形成装置において、前記液柱が形成されていることを検知する検知手段を有することを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the wet image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, further comprising detecting means for detecting that the liquid column is formed. To do.
請求項6に係る湿式画像形成装置は、請求項1乃至5の何れか1項に記載の湿式画像形成装置において、前記液柱を形成する手段を有することを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a sixth aspect is the wet image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, further comprising means for forming the liquid column.
請求項7に係る湿式画像形成装置は、請求項6に記載の湿式画像形成装置において、前記液柱を形成する手段は、前記検知手段の検知結果に基づいて液柱を形成することを特徴とするものである。 The wet image forming apparatus according to claim 7 is the wet image forming apparatus according to claim 6, wherein the liquid column forming unit forms the liquid column based on a detection result of the detection unit. To do.
請求項8に係る湿式画像形成装置は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の湿式画像形成装置において、前記2以上の機能部材には、前記像担持体と、前記像担持体の周囲に配置される周辺部材とが含まれることを特徴とするものである。 The wet image forming apparatus according to claim 8 is the wet image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the two or more functional members include the image carrier and the image carrier. And a peripheral member disposed around.
請求項9に係る湿式画像形成装置は、請求項8に記載の湿式画像形成装置において、前記像担持体に対向する現像ローラを含む現像装置と、前記像担持体をクリーニングするための像担持体クリーニング部材とをさらに備え、前記像担持体の周囲に配置される周辺部材には、前記現像ローラ及び前記像担持体クリーニング部材のうちの少なくとも一つが含まれることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a ninth aspect is the wet image forming apparatus according to the eighth aspect, wherein the developing device includes a developing roller facing the image bearing member, and the image bearing member for cleaning the image bearing member. And a cleaning member, and the peripheral member disposed around the image carrier includes at least one of the developing roller and the image carrier cleaning member.
請求項10に係る湿式画像形成装置は、請求項8又は9に記載の湿式画像形成装置において、現像後の像担持体からキャリア液を絞り取るための像担持体用スクイズ部材をさらに備え、前記像担持体の周囲に配置される周辺部材には、前記像担持体用スクイズ部材が含まれることを特徴とするものである。
A wet image forming apparatus according to
請求項11に係る湿式画像形成装置は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の湿式画像形成装置において、前記像担持体上に形成されたトナー像が一時的に転写される中間転写体をさらに備え、前記2以上の機能部材には、前記中間転写体と、該中間転写体の周囲に配置される周辺部材とが含まれることを特徴とするものである。 The wet image forming apparatus according to claim 11 is the wet image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the toner image formed on the image carrier is temporarily transferred. And the two or more functional members include the intermediate transfer member and a peripheral member disposed around the intermediate transfer member.
請求項12に係る湿式画像形成装置は、請求項11に記載の湿式画像形成装置において、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に2次転写するための2次転写ローラと、前記中間転写体をクリーニングするための中間転写体クリーニング部材とをさらに備え、前記中間転写体の周囲に配置される周辺部材には、前記像担持体、前記2次転写ローラ及び前記中間転写体クリーニング部材のうちの少なくとも一つが含まれることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a twelfth aspect is the wet image forming apparatus according to the eleventh aspect, wherein a secondary transfer roller for secondarily transferring a toner image transferred onto the intermediate transfer member to a recording medium; An intermediate transfer member cleaning member for cleaning the intermediate transfer member, and peripheral members disposed around the intermediate transfer member include the image carrier, the secondary transfer roller, and the intermediate transfer member cleaning member. At least one of the members is included.
請求項13に係る湿式画像形成装置は、請求項8又は9に記載の湿式画像形成装置において、トナー像転写後の中間転写体からキャリア液を絞り取るための中間転写体用スクイズ部材をさらに備え、前記像担持体の周囲に配置される周辺部材には、前記中間転写体用スクイズ部材が含まれることを特徴とするものである。 A wet image forming apparatus according to a thirteenth aspect is the wet image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, further comprising an intermediate transfer member squeeze member for squeezing the carrier liquid from the intermediate transfer member after the toner image is transferred. The peripheral member disposed around the image carrier includes the squeeze member for the intermediate transfer member.
トナーと絶縁性キャリア液とを含む現像液と、前記現像液により現像される潜像を担持する像担持体と、を有する画像形成装置において、画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接している少なくとも2以上の機能部材が、画像形成動作停止時において離間されており、且つ、離間部に絶縁性液体の液柱が形成されている状態が保たれることにより、作動再開時には小さなトルクで起動させることができ、装置構成部材の寿命を長く維持することが可能であるとともに、高画質のトナー画像を長期にわたり安定して得られる画像形成装置を提供することができる。 In an image forming apparatus having a developer containing a toner and an insulating carrier liquid and an image carrier that carries a latent image developed by the developer, they are in contact with or in close proximity to each other via the developer during an image forming operation. At least two or more functional members are separated when the image forming operation is stopped, and a state in which the liquid column of the insulating liquid is formed in the separated portion is small when the operation is resumed. It is possible to provide an image forming apparatus that can be activated by torque, can maintain the life of the apparatus constituent members for a long time, and can stably obtain a high-quality toner image over a long period of time.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の湿式画像形成装置の一例を示す概略構成図である。ドラム状の像担持体201の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、帯電装置205、露光装置206、現像装置10、像担持体スクイズローラ202、中間転写体301、像担持体クリーニングローラ203、像担持体クリーニングブレード204がそれぞれ配設され、中間転写体301の周囲には、中間転写体スクイズローラ302、2次転写ローラ303、中間転写体クリーニングローラ304、中間転写体クリーニングブレード305が配設されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a wet image forming apparatus of the present invention. Around the drum-
像担持体201の表面を帯電装置205により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置206により画像情報の露光を行い、像担持体201の表面に静電潜像を形成する。次いで、像担持体201上の静電潜像は、現像装置10によりトナー及びキャリア液を含む現像液で現像され像担持体201の表面にトナー像が形成される。この時、トナーだけでなくキャリア液も像担持体201の表面に付着する。
The surface of the
次に像担持体201は、所定の電圧が印加された像担持体スクイズローラ202により、像担持体201に付着しているキャリア液の一部を除去する。その後像担持体201上のトナー像は、所定の電圧が印加された中間転写体301に転写される。転写後の中間転写体301に付着している余分なキャリア液を所定電圧を印加した中間転写体スクイズローラ302で除去し、2次転写ローラ303により転写紙306上にトナー像を転写する。2次転写ローラ303は、内部にヒータを内蔵した転写同時定着用のローラでも良い。また、転写後の転写紙306を図示していない定着ローラで定着するようにしても良い。
Next, the
現像装置10について、さらに詳しく説明する。トナー及びキャリア液を含む現像液を貯蔵した現像槽102から供給ローラ103と規制ブレード101により一定量の現像液を汲み上げ、搬送ローラ104により現像ローラ106に一定量の現像液を供給する。供給された現像ローラ104上の現像液に現像前チャージャ105によりトナーに電荷が与えられる。その後現像ローラ106により像担持体201に搬送された荷電トナーは、像担持体201上の画像部を現像する。
The developing
以上のような湿式画像形成装置において、画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接している2以上の機能部材とは、以下のようなものがある。例えば、一つの機能部材が像担持体201とすると、像担持体201と現像液を介して近接又は接触している機能部材として現像ローラ106、像担持体スクイズローラ202、中間転写体301、像担持体クリーニングローラ203、像担持体クリーニングブレード204がある。また、中間転写体301を一つの機能部材とした場合、中間転写体301と現像液を介して近接又は接触している機能部材として像担持体201、中間転写体スクイズローラ302、2次転写ローラ303、中間転写体クリーニングローラ304、中間転写体クリーニングブレード305がある。また、現像装置10の搬送ローラ104を一つの機能部材とした場合、搬送ローラ104と現像液を介して近接又は接触している機能部材として現像ローラ106、供給ローラ103がある。
In the wet image forming apparatus as described above, the two or more functional members that are in contact with or close to each other via a developer during the image forming operation include the following. For example, if one functional member is the
画像形成動作時には、各機能部材は近接又は接触した状態で現像液を介して回転駆動又は相対的に摺動している状態にある。この時の回転駆動する機能部材のトルクは、比較的小さく安定している。しかし、従来の画像形成装置では、画像形成動作を終了し、停止した状態を続けていると、特に接触している2つの機能部材間の現像液は、その間から押し出され、2つの機能部材同士の表面が接触する状態となる。この状態から再度画像形成動作を開始すると、2つの機能部材間の摩擦抵抗が大きく、起動初期の回転部材の駆動トルクが非常に大きくなり、不安定な動きをし、大きなモータが必要になる。また、各機能部材の接触部分の摩耗が激しく、部品寿命が短くなるという問題があった。また、2つの機能部材がわずかに離れている状態であった場合、画像形成動作の停止を続けていると、2つの機能部材間のキャリア液が揮発し、トナーが機能部材表面に固着し、画像ノイズが発生するという問題が発生していた。 During an image forming operation, each functional member is in a state of being driven to rotate or relatively slide through the developer in a state of being in proximity or in contact with each other. At this time, the torque of the functional member that is rotationally driven is relatively small and stable. However, in the conventional image forming apparatus, when the image forming operation is finished and the stopped state is continued, the developer between the two functional members that are in contact with each other is pushed out between the two functional members. It will be in the state which the surface of contacts. When the image forming operation is started again from this state, the frictional resistance between the two functional members is large, the driving torque of the rotating member at the initial start-up becomes very large, the movement is unstable, and a large motor is required. In addition, there is a problem in that the contact portion of each functional member is severely worn and the component life is shortened. Further, when the two functional members are slightly separated from each other, if the image forming operation is stopped, the carrier liquid between the two functional members volatilizes, and the toner adheres to the functional member surface. There was a problem of image noise.
これに対して本実施形態では、画像形成動作が停止している状態でも、2つの機能部材間には、常に液体が液柱として存在し、かつ、2つの機能部材が離間状態にあるようにしている。このようにすることで、次の画像形成動作を行うときの起動トルクを低減でき、また部材の摩耗を少なくすることができ、長期間使用できるとともに、トナーの固着も発生せず、良質な画像を形成できる湿式画像形成装置とすることができる。 On the other hand, in the present embodiment, even when the image forming operation is stopped, the liquid always exists as a liquid column between the two functional members, and the two functional members are separated from each other. ing. By doing so, the starting torque during the next image forming operation can be reduced, the wear of the members can be reduced, the toner can be used for a long period of time, and the toner can be prevented from sticking. A wet image forming apparatus capable of forming
ここで用いている液柱とは、液体が2つの部材間をメニスカスにより橋渡しした状態で満たしている状態を言う。図2aと図2bに液柱の状態を示す。図2aは2つの機能部材A、Bが円筒状のもので、離間した状態で液柱を形成している。図2bは、一つの機能部材Aが円筒状で、もう一方の機能部材Bが、ブレード状のものを示している。この2つの機能部材間の液柱は、円筒体の軸方向にこの状態で形成されている。液柱の形成範囲は、軸方向全域に形成されるのが好ましいが、機能部材の長さの50%以上の長さにわたって形成されていれば良い。 The liquid column used here refers to a state where the liquid is filled in a state where two members are bridged by a meniscus. 2a and 2b show the state of the liquid column. In FIG. 2a, the two functional members A and B are cylindrical and form a liquid column in a separated state. FIG. 2b shows one functional member A having a cylindrical shape and the other functional member B having a blade shape. The liquid column between the two functional members is formed in this state in the axial direction of the cylindrical body. The formation range of the liquid column is preferably formed over the entire region in the axial direction, but may be formed over a length of 50% or more of the length of the functional member.
2つの機能部材が、画像形成動作時に、わずかに離間した状態であり、液柱を形成できる間隔であれば、特にさらに離間させる必要はないが、画像形成動作時に接触している場合は、画像形成動作の停止後、その2つの機能部材を離間させるための機構が必要となる。離間させる手段としては、特に制限はなく、2つの接触している機能部材を液柱が形成できる程度に離間させられるものであればよい。例えば、2つの機能部材がバネ等で押圧接触している場合は、それらの機能部材間にスペーサを挿入して、所定の間隔に離間させることができる。 The two functional members are in a slightly separated state during the image forming operation, and need not be further separated as long as the liquid column can be formed. After stopping the forming operation, a mechanism for separating the two functional members is required. There is no restriction | limiting in particular as a means to space apart, What is necessary is just to space apart to the extent that a liquid column can form the two functioning members which are in contact. For example, when two functional members are pressed and contacted by a spring or the like, a spacer can be inserted between the functional members and separated at a predetermined interval.
液柱を形成する液体は、絶縁性液体であれば良いが、その中でも不揮発性の液体が好ましい。不揮発性液体を用いることにより、長期に画像形成動作を停止していてもトナーが凝集したり、乾燥して機能部材に固着することがない。 The liquid forming the liquid column may be an insulating liquid, but among them, a non-volatile liquid is preferable. By using the non-volatile liquid, the toner does not aggregate or is not dried and fixed to the functional member even when the image forming operation is stopped for a long time.
また、液柱を形成する絶縁性液体が、現像液であれば特に液柱形成用の液体を別途、作る必要が無く、経済的である。 In addition, if the insulating liquid forming the liquid column is a developer, it is economical because it is not necessary to prepare a liquid for forming the liquid column separately.
また、液柱を形成する絶縁性液体が、キャリア液であればトナー凝集の心配が無く、より高画質な画像を形成できる。 Further, if the insulating liquid forming the liquid column is a carrier liquid, there is no fear of toner aggregation, and a higher quality image can be formed.
現像液は、キャリア液である絶縁性液体と、静電潜像を現像するトナーと、前記トナーを分散させる分散剤とを主要成分としている。 The developer mainly comprises an insulating liquid as a carrier liquid, a toner for developing an electrostatic latent image, and a dispersant for dispersing the toner.
キャリア液としては、一般に電子写真用現像液に用いるものであれば、特に制限することなく使用することができるが、中でも不揮発性の液体が好ましい。不揮発性液体としては、例えば、シリコンオイル、ミネラルオイル、パラフィンオイル、鉱物油等をあげることができる。 The carrier liquid can be used without particular limitation as long as it is generally used for an electrophotographic developer, but a non-volatile liquid is particularly preferable. Examples of the non-volatile liquid include silicon oil, mineral oil, paraffin oil, mineral oil, and the like.
トナーとしては、一般に電子写真用現像液に用いるものであれば、特に制限することなく使用することができる。トナー用結着樹脂としては、例えばポリスチレン樹脂、スチレンーアクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、これらの樹脂を複数、混合して用いても良い。また、トナーの着色に用いられる顔料及び染料も一般に市販されているものを用いることができる。例えば、顔料としては、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、シリカ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ベンジジンイエロー、レーキレッドD等を用いることができる。染料としては、ソルベントレッド27やアシッドブルー9等を用いることができる。 Any toner can be used without particular limitation as long as it is generally used for an electrophotographic developer. As the binder resin for toner, for example, thermoplastic resins such as polystyrene resin, styrene-acrylic resin, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, and polyurethane resin can be used. A plurality of these resins may be mixed and used. Also, commercially available pigments and dyes used for coloring the toner can be used. For example, as the pigment, carbon black, bengara, titanium oxide, silica, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, sky blue, benzidine yellow, lake red D, and the like can be used. Solvent red 27, acid blue 9, or the like can be used as the dye.
現像液の調製方法としては、一般に用いられる技法に基づいて調製することができる。例えば、結着剤樹脂と顔料とを所定の配合比で、加圧ニーダ、ロールミルなどを用いて溶融混練して均一に分散させ、得られた分散体を例えばジェットミルによって微粉砕する。得られた微粉末を例えば風力分級機などにより分級することで、所望の粒径の着色トナーを得ることができる。 The developer can be prepared based on a commonly used technique. For example, the binder resin and the pigment are melt-kneaded using a pressure kneader, a roll mill or the like at a predetermined blending ratio and uniformly dispersed, and the obtained dispersion is finely pulverized by, for example, a jet mill. By classifying the obtained fine powder with, for example, an air classifier, a colored toner having a desired particle diameter can be obtained.
続いて、得られたトナーをキャリア液としての絶縁性液体と所定の配合比で混合する。この混合物をボールミル等の分散手段により均一に分散させ、現像液を得ることができる。 Subsequently, the obtained toner is mixed with an insulating liquid as a carrier liquid at a predetermined blending ratio. This mixture can be uniformly dispersed by a dispersing means such as a ball mill to obtain a developer.
現像液のトナー濃度は、10〜50質量%が好ましい。 The toner concentration of the developer is preferably 10 to 50% by mass.
このときの現像液の粘度は、25℃において0.05Pa・s以上100Pa・s以下が好ましく、より好ましくは、0.1Pa・s以上20Pa・s以下である。0.05Pa・sより低粘度の場合、トナー濃度が低くなるとともに、トナーの分散性が悪くなるので、現像液を薄層にして現像することができなくなる。 The viscosity of the developer at this time is preferably 0.05 Pa · s to 100 Pa · s at 25 ° C., more preferably 0.1 Pa · s to 20 Pa · s. When the viscosity is lower than 0.05 Pa · s, the toner concentration is lowered and the dispersibility of the toner is deteriorated, so that it is impossible to develop the developer in a thin layer.
また、100Pa・sより高粘度になると、キャリア液とトナーとの攪拌が難しくなり、均一な現像液を作製するための装置が大がかりとなるためコスト高になるという問題がある。なお、現像液の粘度は、TAインスツルメント社製の粘度測定装置アレス(品番:FR−100)で測定した値である(25°C)。 On the other hand, when the viscosity is higher than 100 Pa · s, it becomes difficult to agitate the carrier liquid and the toner, and there is a problem that the cost for the apparatus becomes large because an apparatus for producing a uniform developer becomes large. The viscosity of the developer is a value (25 ° C.) measured with a viscosity measuring device Ares (product number: FR-100) manufactured by TA Instruments.
次に2つの機能部材間に液柱が形成されているかどうかを検知する検知手段及び前記検知手段に基づいて絶縁性液体を供給する供給手段について説明する。 Next, detection means for detecting whether or not a liquid column is formed between two functional members and supply means for supplying an insulating liquid based on the detection means will be described.
図3に液柱の検知装置40を示す。検知装置40は、発光素子41と受光素子42からなり、機能部材A、B間に液柱が存在するかどうかを検知することができる。発光素子41からの光を受光素子42で受光し、あらかじめ測定しておいた液柱がない場合の光量と比較することにより、液柱が形成されているかどうかを判断し、液柱が存在しないときには、液供給装置により絶縁性液体を供給することにより液柱を形成する。発光素子41及び受光素子42は、機能部材の長手方向に複数個配置しても良い。また、機能部材の長手方向に移動するようにしても良い。
FIG. 3 shows a liquid
図4に液供給装置50の一実施例を示す。液供給装置50は、絶縁性液体搬送パイプ52、液柱形成ノズル51及び液体供給ポンプ53から構成される。ノズルが長手方向に配置された複数の吐出口を有していたり、長手方向に沿うスリット状の横長の吐出口を有している場合は不要だが、液柱形成ノズル51を機能部材の長手方向に移動させる機構をさらに有していても良い。
FIG. 4 shows an embodiment of the liquid supply device 50. The liquid supply device 50 includes an insulating
画像形成動作が停止し、2つの機能部材が離間状態になると同時に液柱検知手段40により液柱の存在を検知する。液柱が形成されていないと判断したとき、液柱形成ノズルから所定量の絶縁性液体を2つの機能部材間に注入し、液柱を形成する。
The image forming operation is stopped and the two functional members are separated from each other, and at the same time, the liquid
具体的な例を以下に説明する。 A specific example will be described below.
図1における像担持体スクイズローラ202は、現像装置10により現像された像担持体201の表面上のキャリア液を除去するための部材である。像担持体スクイズローラ202は、画像形成時には、トナーと同極性のバイアス電圧を印加した状態で像担持体201と接触し、像担持体201と同速度で図1の矢印方向に回転している。このことにより像担持体201上の余分なキャリア液だけを像担持体スクイズローラ202に転移させ、キャリア液の少ない状態で像担持体201上のトナー像を中間転写体301に転写することができる。本実施形態においては、画像形成動作の終了後、像担持体スクイズローラ202を像担持体201表面から離間させている。離間距離は、0.1〜0.8mmである。その後像担持体201と像担持体スクイズローラ202の離間部に液柱があるかどうかを検知装置40で検知し、液柱が離間部の長手方向で50%以上形成されていない場合は、液柱形成手段により、現像液を注入し、液柱を形成する。50%以上液柱が形成できている場合は、そのままの状態としておく。このようにすることで次の画像形成動作を始める時の起動トルクが減少し、像担持体201の表面や像担持体スクイズローラ202の表面の摩耗を防ぎ、長期にわたってキャリア液の除去を行うことができ、部品寿命を延ばすことができる。
The image
中間転写体301に転写されなかったキャリア液やトナーは像担持体クリーニングローラ203と像担持体クリーニングブレード204で回収される。像担持体クリーニングローラ203と像担持体201間及び像担持体クリーニングブレード204と像担持体201間は、画像形成動作終了後、離間させている。離間距離は、0.1〜0.8mmである。離間後、各機能部材間に液柱が存在するかどうかを像担持体201と像担持体スクイズローラ202と同様に検知し、液柱を形成することにより、起動時のトルクを軽減し、機能部材の摩耗を防止し、部品寿命を延ばすことができる。
The carrier liquid and toner that have not been transferred to the
中間転写体スクイズローラ302も像担持体スクイズローラ202と同様に中間転写体301上の余分なキャリア液を除去する部材である。前記像担持体201と像担持体スクイズローラ202との関係と同様な動作を行うことにより、起動トルクを低減することができるとともに部品寿命を伸ばすことができる。
Similarly to the image
このように画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接している少なくとも2以上の機能部材が、画像形成動作停止時において離間されており、且つ、離間部に絶縁性液体の液柱を形成されている状態が保たれることにより、従来行われていた予備回転を行うことが無いためファーストプリントの時間が短くなり、起動トルクが小さく、高画質な画像を長期に得られる画像形成装置を提供できる。また、各機能部材の寿命を長くすることができる。 As described above, at least two or more functional members that are in contact with or close to each other via the developer during the image forming operation are separated when the image forming operation is stopped, and the liquid column of the insulating liquid is provided in the separation portion. By maintaining the formed state, the pre-rotation that has been conventionally performed is not performed, so that the first printing time is shortened, the starting torque is small, and a high-quality image can be obtained over a long period of time. Can provide. Moreover, the lifetime of each functional member can be lengthened.
次に本発明の実施例及び比較例について説明する。
(実施例1)
図1に示す構成を備えた湿式画像形成装置を使用した。像担持体201は直径210mmのアルミドラムに有機感光体膜(膜厚35μm)を形成したものであり、回転周速を350mm/secに設定した。帯電装置205はスコロトロンチャージャーを用い、像担持体1の表面電位が−450Vになるようにした。露光装置3は半導体レーザで画像部分を露光した時に像担持体1の表面電位が−100Vとなるように設定した。
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.
Example 1
A wet image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 was used. The
現像液としては、キャリア液(シリコンオイル(信越シリコーン(株)製))にコニカミノルタビジネステクノロジーズ(株)のカラー複写機C350用のブラックトナーを粉砕し、平均粒径3μmとしたものを添加した。分散剤(アビシア社製ソルスパース13940)をトナー量に対して10質量%添加した。なお、得られた液体現像剤のトナーの帯電量は−100μC/gであった。 As a developer, a carrier liquid (silicon oil (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)) was pulverized with black toner for Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd. color copier C350, and an average particle diameter of 3 μm was added. . A dispersant (Solsperse 13940, manufactured by Avicia) was added at 10% by mass based on the toner amount. The charge amount of the toner of the obtained liquid developer was −100 μC / g.
また、液体現像装置10の現像ローラ106の条件は以下のとおりである。
The conditions of the developing
直径 :40mm
材質 :NBR+カーボンブラック
表面導電率 :1.0×107Ω・cm
ゴム硬度 :50°
回転周速 :350mm/sec
バイアス電圧:−300V
画像形成時は、像担持体201に現像ローラ104が接触し現像が行われる。
Diameter: 40mm
Material: NBR + carbon black Surface conductivity: 1.0 × 10 7 Ω · cm
Rubber hardness: 50 °
Rotational peripheral speed: 350mm / sec
Bias voltage: -300V
During image formation, the developing
像担持体クリーニングブレードとしては、シリコンゴム3mmのものを用い、クリーニング動作時、像担持体201の接線から20度傾いた角度で像担持体の回転方向に対してカウンタ方向となるように接している。圧接力は0.341N/cmである。
As the image carrier cleaning blade, a 3 mm silicon rubber blade is used, and is in contact with the rotation direction of the image carrier at the angle inclined by 20 degrees from the tangent line of the
中間転写体301は、直径100mmで、シリコンゴム3mmの基材表面にウレタンコート1mmを施したものでる。中間転写体として、本実施例はシリコンゴムを用いたが、NBR、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどを用いても良い。また、これらの表面にPFAやウレタンなどのコートを実施しても良い。
The
画像形成時、中間転写体301と像担持体201は接触している。
During image formation, the
中間転写体スクイズローラ302の条件は以下のとおりである。
The conditions of the intermediate transfer
直径 :26mm
材質 :NBR+カーボンブラック
表面導電率 :1.0×107Ω・cm
ゴム硬度 :50°
回転周速 :350mm/sec
バイアス電圧:−350V
画像形成時は、中間転写体301と中間転写体スクイズローラ302は接触している。
Diameter: 26mm
Material: NBR + carbon black Surface conductivity: 1.0 × 10 7 Ω · cm
Rubber hardness: 50 °
Rotational peripheral speed: 350mm / sec
Bias voltage: -350V
During image formation, the
中間転写体クリーングローラ304の条件は以下のとおりである。
The conditions of the intermediate transfer member
直径 :26mm
材質 :NBR+カーボンブラック
表面導電率 :1.0×107Ω・cm
ゴム硬度 :50°
回転周速 :350mm/sec
バイアス電圧:−550V
画像形成時は、中間転写体301と中間転写体クリーニングローラ304は接触している。画像形成動作を停止し中間転写体301と中間転写体クリーニングローラ304との離間距離を0.08mmとした。この時液柱は形成されていなかったので、液供給装置からキャリア液を供給することによりキャリア液の液柱を形成した。次に画像形成動作を始め、中間転写体301と中間転写体クリーニングローラ304を回転させた後に両ローラを接触させた。画像形成動作開始時の中間転写体クリーニングローラ304の起動トルクは、19.6N・cmであった。また、接触後、中間転写体クリーニングローラ304のトルクは、49N・cmであった。この条件で、白黒比(B/W)が5%のA4版のチャートを5枚連続プリント後停止するパターンで耐久テストを行った。この時の中間転写体クリーニングローラ304のクリーニング性能を評価したところ100,000枚でもまだ80%のクリーニング性能を有していた。なお、クリーニング性能は、転写紙306への転写後の中間転写体301表面上のトナー及びキャリア液の量Aと中間転写体クリーニングローラによるクリーニング後の中間転写体301表面上に残ったトナー及びキャリア液の量Bから、(AーB)/A×100(%)の式より求めた。また、中間転写体クリーニングローラ304の寿命は、クリーニング性能が70%以下になる時点とした。
(比較例1)
実施例1において、画像形成動作を停止した後に液柱を形成しなかった他は、実施例1と同様に画像形成を行い、各評価項目の測定を行った。画像形成動作開始時の中間転写体クリーニングローラ304の起動時のトルクは、196N・cmであった。また、接触後、現像液が中間転写体クリーニングローラ304の位置にくるまでのトルクは、490N・cmであった。また、耐久テストによる中間転写体クリーニングローラ304の寿命は、20,000枚であった。
(比較例2)
実施例1において、画像形成動作を停止後、中間転写体301と中間転写体クリーニングローラ304とを離間させず、よって液柱も形成しなかった他は、実施例1と同様に画像形成を行い、各評価項目の測定を行った。画像形成動作開始時の中間転写体クリーニングローラ304の起動トルクは、490N・cmであった。また、中間転写体クリーニングローラ304の寿命は、25,000枚であった。
(実施例2)
実施例1で用いた湿式画像形成装置において、画像形成動作終了後に像担持体201と中間転写体301を離間距離0.05mmに離間し、液供給装置によりキャリア液を注入し、液柱形成した。次の画像形成のための動作を開始した時、像担持体201の起動トルクは、39N・cmであった。その後、像担持体201と中間転写体301を接触させ、実施例1と同様の条件で耐久テストを行った。50,000枚後の像担持体201の感光層の膜厚は30μmであり、5μmの削れが認められたが、作成された画像を目視で確認したところ、変化は見られなかった。
(比較例3)
実施例2において、画像形成動作を停止した後に液柱を形成しなかった他は、実施例2と同様に耐久テストを行った。耐久テスト50,000枚後の像担持体201の膜厚は20μmであり、15μmの削れが認められ、作成された画像を目視で評価したところ、画質の劣化が確認された。
(比較例4)
実施例2において、画像形成動作を停止後、像担持体201と中間転写体301とを離間させず、よって液柱も形成しなかった他は、実施例2と同様に耐久テストを行った。次の画像形成のための動作を開始した時、像担持体201の起動トルクは、196N・cmであった。50,000枚後の像担持体201の感光層の膜厚は23μmであり、12μmの削れが認められ、作成された画像を目視で評価したところ、画質の劣化が確認された。
(実施例3)
実施例1で用いた湿式画像形成装置において、画像形成動作終了後に像担持体201と像担持体クリーニングブレード204とを離間距離0.05mmに離間し、液柱形成手段によりキャリア液を注入し、液柱形成した。液柱を形成した状態で、画像形成動作を開始し、像担持体201を回転させたときの起動トルクは、9.8N・cmであった。また、起動後、像担持体201と像担持体クリーニングブレード204とを接触させた後のトルクは、29N・cmであった。耐久テスト50,000枚後のクリーニング性能は、85%であった。なお、クリーニング性能は、実施例1と同様の計算方法をとった。
(比較例5)
実施例3において、画像形成動作を停止した後に液柱を形成しなかった他は、実施例3と同様に画像形成を行い、各評価項目の測定を行った。起動時の像担持体201のトルクは、9.8N・cmであったが、起動後、像担持体クリーニングブレード204が像担持体201と接触し、現像装置10からの現像液が像担持体クリーニングブレード204の位置に到達するまでは、588N・cmであった。その後、現像液が像担持体クリーニングブレード204の位置に到達した後は、トルクは、29N・cmであった。耐久テスト25,000枚で、像担持体201上に現像液の筋状の拭き残りが発生した。
(比較例6)
実施例3において、画像形成動作を停止後、像担持体201と像担持体クリーニングブレード204とを離間させず、よって液柱も形成しなかった他は、実施例3と同様に画像形成を行い、各評価項目の測定を行った。次の画像形成のための動作を開始した時、像担持体201の起動トルクは、588N・cmであった。耐久テスト28,000枚で、像担持体201上に現像液の筋状の拭き残りが発生した。
(実施例4)
実施例1で用いた湿式画像形成装置において、画像形成動作終了後に中間転写体301と中間転写体スクイズローラ302とを離間距離0.05mmに離間し、液供給装置によりキャリア液を注入し、液柱形成した。液柱を形成した状態で、画像形成動作を開始した時の中間転写体スクイズローラ302の起動トルクは、9.8N・cmであった。また、起動後、中間転写体301と中間転写体スクイズローラ302とを接触させた後のトルクは、29N・cmであった。耐久テスト50,000枚後のスクイズ性能は、85%で良好であった。なお、スクイズ性能は、像担持体201から中間転写体301に転写後の中間転写体301表面上のトナー及びキャリア液の量Aと中間転写体スクイズローラ302によるスクイズ後の中間転写体301表面上に残ったトナー及びキャリア液の量Bから、(A−B)/A×100(%)の式より求めた。
(比較例7)
実施例4において、画像形成動作を停止した後に液柱を形成しなかった他は、実施例4と同様に耐久テストを行った。画像形成動作を開始したときの中間転写体スクイズローラ302の起動トルクは、9.8N・cmであったが、中間転写体301と接触した後、中間転写体スクイズローラ302の位置に現像液が到達するまでの間のトルクは、637N・cmであった。また、耐久テスト行ったところ、18,000枚で中間転写体スクイズローラ302の表面に摩耗キズが見られ、目視で分かる程度の明らかなスクイズ不良が発生した。
(比較例8)
実施例4において、画像形成動作を停止後、中間転写体301と像中間転写体スクイズローラ302とを離間させず、よって液柱も形成しなかった他は、実施例4と同様に耐久テストを行った。画像形成動作を開始したときの中間転写体スクイズローラ302の起動トルクは、390N・cmであった。また、耐久テスト行ったところ、25,000枚で中間転写体スクイズローラ302の表面に摩耗キズが見られ、目視で分かる程度の明らかなスクイズ不良が発生した。
Diameter: 26mm
Material: NBR + carbon black Surface conductivity: 1.0 × 10 7 Ω · cm
Rubber hardness: 50 °
Rotational peripheral speed: 350mm / sec
Bias voltage: -550V
During image formation, the
(Comparative Example 1)
In Example 1, image formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the liquid column was not formed after the image forming operation was stopped, and each evaluation item was measured. The torque at the start of the intermediate transfer
(Comparative Example 2)
In Example 1, after the image forming operation is stopped, image formation is performed in the same manner as in Example 1 except that the
(Example 2)
In the wet image forming apparatus used in Example 1, after completion of the image forming operation, the
(Comparative Example 3)
In Example 2, a durability test was performed in the same manner as in Example 2 except that the liquid column was not formed after the image forming operation was stopped. The film thickness of the
(Comparative Example 4)
In Example 2, after the image forming operation was stopped, an endurance test was performed in the same manner as in Example 2 except that the
(Example 3)
In the wet image forming apparatus used in Example 1, after completion of the image forming operation, the
(Comparative Example 5)
In Example 3, image formation was performed in the same manner as in Example 3 except that the liquid column was not formed after the image forming operation was stopped, and each evaluation item was measured. The torque of the
(Comparative Example 6)
In Example 3, after the image forming operation was stopped, image formation was performed in the same manner as in Example 3 except that the
Example 4
In the wet image forming apparatus used in Example 1, after the image forming operation is finished, the
(Comparative Example 7)
In Example 4, the durability test was performed in the same manner as in Example 4 except that the liquid column was not formed after the image forming operation was stopped. The starting torque of the intermediate transfer
(Comparative Example 8)
In Example 4, after the image forming operation was stopped, the endurance test was performed in the same manner as in Example 4 except that the
以上のように、本発明に係る湿式画像形成装置において、画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接してる少なくとも2以上の機能部材が、画像形成動作停止時に離間状態になるように配置されており、且つ、離間部に絶縁性液体の液柱が形成されていることにより、予備回転を行うことなく、起動トルクが小さく、高画質な画像を長期に得られる湿式画像形成装置を提供し、かつ、機能部材の寿命を長くすることができる。 As described above, in the wet image forming apparatus according to the present invention, at least two or more functional members that are in contact or close to each other via the developer during the image forming operation are arranged so as to be in a separated state when the image forming operation is stopped. In addition, a liquid image column of an insulating liquid is formed in the separation portion, thereby providing a wet image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image over a long period of time with a small starting torque without performing preliminary rotation. And the lifetime of a functional member can be lengthened.
10 現像装置
101 規制ブレード
102 現像漕
103 アニロックスローラ
104 搬送ローラ
105 現像前チャージャ
106 現像ローラ
201 像担持体
202 像担持体スクイズローラ
203 像担持体クリーニングローラ
204 像担持体クリーニングブレード
205 帯電装置
206 露光装置
301 中間転写体
302 中間転写体スクイズローラ
303 2次転写ローラ
304 中間転写体クリーニングローラ
305 中間転写体クリーニングブレード
306 転写紙
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記現像液により現像される潜像を担持する像担持体と、
を有する湿式画像形成装置において、
画像形成動作時に互いに現像液を介して接触又は近接している少なくとも2以上の機能部材が、画像形成動作停止時において離間されており、且つ、離間部に絶縁性液体の液柱が形成されている状態が保たれることを特徴とする湿式画像形成装置。 A developer containing toner and an insulating carrier liquid;
An image carrier carrying a latent image developed by the developer;
In a wet image forming apparatus having
At least two or more functional members that are in contact with or close to each other via the developer during the image forming operation are separated when the image forming operation is stopped, and a liquid column of insulating liquid is formed in the separated portion. A wet image forming apparatus characterized in that the state is maintained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005343514A JP2007148073A (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Wet type image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005343514A JP2007148073A (en) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | Wet type image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010250219A (en) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Brother Ind Ltd | Developing device and image forming device equipped with the same |
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