JP2009229717A - Developing device, electrophotographic device, and developing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光ドラムに帯電した液体トナーを供給してトナー像を形成する現像装置、現像方法並びに、この現像装置により形成されたトナー像を用紙に転写して定着させる電子写真装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device and a developing method for supplying a charged liquid toner to a photosensitive drum to form a toner image, and an electrophotographic apparatus for transferring and fixing a toner image formed by the developing device onto a sheet. is there.
従来より、電子写真装置においては、一様に帯電された感光体にレーザやLED(Light Emitting Diode)等の光源から光を当て、光が当る画線部を除電させて感光体に静電潜像を形成し、画線部に感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させ、画像を形成している。 Conventionally, in an electrophotographic apparatus, a uniformly charged photoconductor is irradiated with light from a light source such as a laser or an LED (Light Emitting Diode), and the image area where the light hits is neutralized to electrostatic latent in the photoconductor. An image is formed, and a toner charged to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive member is attached to the image line portion to form an image.
用いられるトナーとしては、粉体トナーと液体トナーとがあるが、粉体トナーを感光体に付着させる方法として、2成分現像方式が知られている。2成分現像方式は、多極磁石で構成される現像ロール(マグネットローラ)上で磁力により磁性粒子であるキャリア(例えば粒径40〜120μm)の磁気ブラシを形成し、このブラシで感光体表面を擦ることでキャリア表面に付着している粉体トナー(例えば粒径6〜20μm)を感光体上に現像する方法である。 As the toner to be used, there are a powder toner and a liquid toner, and a two-component developing system is known as a method for attaching the powder toner to the photoreceptor. In the two-component development method, a magnetic brush of a carrier (for example, a particle size of 40 to 120 μm), which is a magnetic particle, is formed by a magnetic force on a developing roll (magnet roller) composed of a multipolar magnet, and the surface of the photoreceptor is covered with this brush. In this method, powder toner (for example, particle size of 6 to 20 μm) adhering to the carrier surface by rubbing is developed on the photoreceptor.
これらは、キャリアと粉体トナーを一定の比率で混合した現像剤を現像ロール全面に付着させ、規制ブレードの隙間によって付着量を一定とし、感光体と現像ローラ間に形成された隙間に供給し感光体に擦りつける。このとき、感光体には、画像データに応じた静電潜像が形成されており、帯電された粉体トナーとの電位差により生じる静電気力を利用して、画線部ではキャリアから粉体トナーが引き剥がされ感光体側に付着させられ、非画線部では反発力で感光体にトナーが付着しないようにされる。このようにして、感光体上には静電潜像に応じたトナー像(画像)が形成される。 In these methods, a developer in which a carrier and powder toner are mixed at a constant ratio is adhered to the entire surface of the developing roll, and the amount of adhesion is made constant by a gap between the regulating blades, and is supplied to a gap formed between the photosensitive member and the developing roller. Rub on the photoreceptor. At this time, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the photosensitive member, and the electrostatic force generated by the potential difference from the charged powder toner is used to draw the powder toner from the carrier in the image area. Is peeled off and attached to the photosensitive member side, and the toner is not attached to the photosensitive member by a repulsive force in the non-image area. In this way, a toner image (image) corresponding to the electrostatic latent image is formed on the photoreceptor.
また、液体トナーを感光体に付着させる装置として、従来の電子写真装置は、感光ドラムと、この感光ドラムを帯電する帯電装置と、感光ドラム上に像を露光する露光装置と、感光ドラムの静電潜像が形成された部分に帯電した液体トナーを供給して静電潜像を顕像化する現像装置と、感光ドラム上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写ドラムと、用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置とから構成されている。 Further, as a device for adhering liquid toner to a photosensitive member, a conventional electrophotographic device includes a photosensitive drum, a charging device that charges the photosensitive drum, an exposure device that exposes an image on the photosensitive drum, and a static drum. A developing device that supplies charged liquid toner to a portion where the electrostatic latent image is formed to visualize the electrostatic latent image, a transfer drum that transfers the toner image formed on the photosensitive drum to the paper, and a paper And a fixing device for fixing the transferred toner image.
供給ローラにより液体トナーを現像ローラに受け渡し、現像ローラ上に薄層の液体トナー層を形成する。そして、現像ローラ上の液体トナー層を感光ドラムの表面に形成された静電潜像に近接させ、現像ローラにトナーと同極性電圧の印加により帯電したトナー層を感光ドラム上に移動させ、感光ドラム上にトナー像を形成する。この感光ドラム上に形成されたトナー像を転写装置に一次転写し、さらに用紙に転写し、定着装置により用紙に転写されたトナー像を熱的に溶融させて定着する。この液体トナーは、溶媒(キャリア)に顔料・樹脂等からなるトナーが混入したもので、高濃度で高粘度を有するものとなっている。 Liquid toner is transferred to the developing roller by the supply roller, and a thin liquid toner layer is formed on the developing roller. Then, the liquid toner layer on the developing roller is brought close to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and the toner layer charged by applying a voltage of the same polarity as the toner to the developing roller is moved onto the photosensitive drum, thereby A toner image is formed on the drum. The toner image formed on the photosensitive drum is primarily transferred to a transfer device, further transferred onto a sheet, and the toner image transferred onto the sheet by a fixing device is thermally melted and fixed. This liquid toner is a toner (carrier) mixed with a toner made of pigment, resin, etc., and has a high concentration and a high viscosity.
そして、予め帯電装置により感光ドラムの表面を帯電し、露光装置により帯電した感光ドラム上に像を露光して静電潜像を形成しておき、現像ローラ上に供給された液体トナー層をこの感光ドラムの静電潜像に近接させることで、現像ローラにトナーと同極性電圧を印加して帯電したトナー層を感光ドラム上に移動させてトナー像を形成している。 Then, the surface of the photosensitive drum is charged in advance by a charging device, the image is exposed on the photosensitive drum charged by the exposure device to form an electrostatic latent image, and the liquid toner layer supplied on the developing roller is removed from the liquid toner layer. By bringing the toner image close to the electrostatic latent image on the photosensitive drum, a toner layer charged by applying a voltage having the same polarity as the toner to the developing roller is moved onto the photosensitive drum to form a toner image.
このように、従来の電子写真装置の現像装置によれば、液体トナーは帯電特性を有するトナー粒子を含有しており、供給ローラにより液体トナーを現像ローラに受け渡すことで、この現像ローラ上に薄層の液体トナー層を形成し、この現像ローラ上の液体トナー層を現像ローラにトナーと同極性電圧を印加して感光ドラム上に移動させてトナー像を形成している。 As described above, according to the developing device of the conventional electrophotographic apparatus, the liquid toner contains toner particles having charging characteristics, and the liquid toner is transferred to the developing roller by the supply roller. A thin liquid toner layer is formed, and the liquid toner layer on the developing roller is moved onto the photosensitive drum by applying a voltage having the same polarity as the toner to the developing roller to form a toner image.
従来の電子写真装置の現像装置の構成の一例を図6に示す。図6に示すように、従来の電子写真装置の現像装置100Aでは、帯電装置として導電性ブレード101により感光ドラム102の表面をトナー特性に応じた極性で帯電し、図示しない露光装置により帯電した感光ドラム101上に像を露光する。一方、トナー供給口103より二つのアプリケーションローラ104、105に供給し、液体トナーを広く伸ばして、均一かつ薄層にして、現像ローラ106の表面に塗布する。これにより、現像ローラ106上に薄層の液体トナー層を形成する。そして、現像ローラ106の外周に設けられた導電性ブレード101は適度な弾性を有し、この導電性ブレード101の端面を現像ローラ106に順方向に接触させるようにしている。
An example of the configuration of a developing device of a conventional electrophotographic apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the developing device 100A of the conventional electrophotographic apparatus, the surface of the photosensitive drum 102 is charged with a polarity corresponding to the toner characteristics by a
導電性ブレード101に電源装置107より現像バイアス電圧(例えば+450V)に対して、トナー極性と同極性の電圧、バイアス電圧(例えば+1300V)を電源装置108より印加する。この結果、バイアス電圧と同極性のトナーは反発し現像ローラ106の表面に移動して圧密した常態になり、キャリア液が表面に移動し、現像ローラ106上のトナー層の表面側においては、液体トナーに含まれているトナー粒子が疎になる状態が形成される。これにより、トナー層の乱れをなくし、均一なトナー層を画像支持体に接触させながら現像するようにしている。また、余分なトナー層はトナー回収ブレード109により回収される(特許文献1、参照)。
A voltage having the same polarity as the toner polarity and a bias voltage (for example, +1300 V) are applied from the
従来の電子写真装置の現像装置の他の構成を図7に示す。図7に示すように、従来の他の電子写真装置の現像装置100Bでは、図示しないタンクに貯留された液体トナーを供給ローラ111により均しローラ112を介して現像ローラ106に供給し、現像ローラ106上に薄層の液体トナー層を形成する。また、予め帯電装置113により感光ドラム102の表面を帯電し、図示しない露光装置により帯電した感光ドラム102上に像を露光して静電潜像を形成しておく。そして、現像ローラ106上の液体トナー層を感光ドラム102の表面に形成された静電潜像に近接させ、静電気力により帯電したトナー層を感光ドラム102上に移動させ、感光ドラム102上にトナー像を形成し、感光ドラム102上に形成されたトナー像を用紙に転写し、図示しない定着装置により用紙に転写されたトナー像を熱的に溶融させて定着する。この液体トナーは、溶媒に粉体のトナーが混入したもので、高濃度で高粘度を有するものとなっている。また、供給ローラ111は、外周面に多数のハニカム形状をなす凹部を有するアニロックスローラを用いている(特許文献2、参照)。尚、図7中、符号、114はハウジングであり、115はタングステンワイヤ(放電電極)である。
FIG. 7 shows another configuration of the developing device of the conventional electrophotographic apparatus. As shown in FIG. 7, in another conventional developing device 100B of an electrophotographic apparatus, liquid toner stored in a tank (not shown) is supplied to a developing
この電子写真装置の現像装置100Bによれば、液体トナーに浸漬した供給ローラ111を回転すると、多数の凹部に液体トナーが付着することで、図示しないタンクに貯留された液体トナーを供給ローラ111により汲み上げることができる。図示しないタンクに貯留された液体トナーを供給ローラ111により汲み上げて均しローラ112に供給し、この均しローラ112から現像ローラ106に受け渡すことで、この現像ローラ106上に薄層の液体トナー層を形成している。
According to the developing device 100B of the electrophotographic apparatus, when the
また、現像ローラ106上に形成された液体トナー層は、溶媒に帯電特性を有するトナー粒子が浮遊した状態にあり、この液体トナー層を静電気力により感光ドラム102上に移動させるとき、トナー粒子同士の密着力が不十分となってトナー像の膜厚が不均一となりやすく、品質が低下してしまうおそれがある。これに対し、均しローラ112と現像ローラ106を逆転方向にすることで、余分な液体トナー層を掻き取り、リングパターンやリビングといったスジ状の膜層が不均一となる現象を解消するようにしている。
Further, the liquid toner layer formed on the developing
ここで、特許文献1に記載の電子写真装置の現像装置100Aでは、アプリケーションローラ105と現像ローラ106との対接部110での回転方向を同方向とし、部品の寿命、ニップ調整、駆動に必要なトルクの軽減を可能としている。
Here, in the developing device 100A of the electrophotographic apparatus described in Patent Document 1, the rotation direction at the
しかしながら、導電性ブレード101に電圧を印加して現像を行う場合、現像量を変化させる等のためにバイアスを可変するとキャリア膜厚が変わり、トナー層内の固形分とキャリア液の状態が変化して導電性ブレード101の弾性によってトナー像の膜厚が変化し不均一となるため、電圧印加とコロナとは分離して現像を行う必要がある、という問題がある。
However, when developing by applying a voltage to the
また、特許文献2に記載の電子写真装置の現像装置100Bでは、均しローラ112と現像ローラ106との対接部116での回転方向を逆転方向にすることで、部品の寿命が短くなり、ニップ調整が必要となると共に、駆動に必要なトルク(モータ容量)が大きくなる、という問題がある。
Further, in the developing device 100B of the electrophotographic apparatus described in Patent Document 2, by rotating the rotating direction at the
本発明は上述した課題を解決するものであり、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、印刷品質を向上させ、長寿命化を可能とする現像装置及び電子写真装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a developing device and an electrophotographic apparatus that can simplify the apparatus, reduce costs, improve printing quality, and extend the service life. And
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、所定濃度の液体トナーが貯留されるタンクと、該タンクの液体トナーに一部が浸漬してこの液体トナーを汲み上げ可能な供給ローラと、該供給ローラに対接し、前記供給ローラから液体トナーが受け渡される現像ローラと、該現像ローラの外周面に供給された液体トナーを均一にする均しブレードと、前記現像ローラにバイアス電圧を印加する電圧印加装置と、前記現像ローラの外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置とを備え、前記供給ローラと前記現像ローラとの対接部におけるローラ移動方向を同方向に設定することを特徴とする現像装置にある。 A first aspect of the present invention for solving the above-described problem is a tank in which liquid toner of a predetermined concentration is stored, and a supply roller capable of pumping up the liquid toner by being partially immersed in the liquid toner in the tank. A developing roller that comes into contact with the supply roller and receives liquid toner from the supply roller, a leveling blade that uniformly supplies the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the development roller, and a bias voltage applied to the development roller And a charging device for charging the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller, and the roller moving direction at the contact portion between the supplying roller and the developing roller is set in the same direction. The developing device is characterized in that:
第2の発明は、第1の発明において、前記帯電装置は、前記ブレードと感光ドラムとの間に設けられていることを特徴とする現像装置にある。 A second invention is the developing device according to the first invention, wherein the charging device is provided between the blade and a photosensitive drum.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記帯電装置は、前記液体トナーと非接触となる位置に設けられていることを特徴とする現像装置にある。 According to a third aspect of the invention, there is provided the developing device according to the first or second aspect, wherein the charging device is provided at a position that is not in contact with the liquid toner.
第4の発明は、第1乃至3の何れか一つの発明において、前記供給ローラが、表面部に多数の凹部を有する金属製のアニロックスローラであることを特徴とする現像装置にある。 A fourth invention is the developing apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the supply roller is a metal anilox roller having a number of concave portions on a surface portion.
第5の発明は、第1乃至4の何れか一つの発明において、前記液体トナーのキャリア剤が、ミネラルオイルであることを特徴とする現像装置にある。 A fifth invention is the developing device according to any one of the first to fourth inventions, wherein the carrier agent of the liquid toner is mineral oil.
第6の発明は、第1乃至5の何れか一つの発明の現像装置と、前記現像ローラに対接して液体トナーが受け渡される感光ドラムと、該感光ドラムの外周面を帯電させる感光ドラム帯電装置と、帯電した前記感光ドラムに像を露光する露光装置と、前記感光ドラムに対接してトナー像が一次転写される転写ドラムと、該転写ドラムとの間で用紙を挟持することで該用紙にトナー像を2次転写する2次転写ローラと、前記用紙に2次転写されたトナー画像を定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする電子写真装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a developing device according to any one of the first to fifth aspects, a photosensitive drum that is in contact with the developing roller and receives liquid toner, and a photosensitive drum that charges the outer peripheral surface of the photosensitive drum. An apparatus, an exposure device that exposes an image on the charged photosensitive drum, a transfer drum on which the toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum, and the paper sandwiched between the transfer drum and the paper An electrophotographic apparatus comprising: a secondary transfer roller for secondary transfer of the toner image; and a fixing device for fixing the toner image secondarily transferred onto the paper.
第7の発明は、第1乃至5の何れか一つの発明の現像装置を用いて、記現像ローラの表面に前記液体トナーを供給し、前記現像ローラを静電潜像が形成された感光ドラムに接触させて該静電潜像を現像することを特徴とする現像方法にある。 A seventh invention is a photosensitive drum in which the liquid toner is supplied to the surface of the developing roller using the developing device of any one of the first to fifth inventions, and an electrostatic latent image is formed on the developing roller. And developing the electrostatic latent image in contact with a toner.
第8の発明は、所定濃度の液体トナーを現像ローラに薄膜状に担持し、静電潜像が形成された感光ドラムに前記液体トナーを供給して該静電潜像を現像する現像方法において、供給ローラに対接し、前記供給ローラとの対接部におけるローラ移動方向が同方向である現像ローラに前記供給ローラによって汲み上げた液体トナーを受け渡し、前記現像ローラの外周面に設けた均しブレードにより前記現像ローラに供給された液体トナーを均一に均した後、前記現像ローラの外周面にある均一に均した液体トナーを帯電させることを特徴とする現像方法にある。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a developing method in which a liquid toner having a predetermined concentration is carried on a developing roller in a thin film form, the liquid toner is supplied to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed. The leveling blade provided on the outer peripheral surface of the developing roller, which is in contact with the supply roller, delivers the liquid toner pumped up by the supply roller to the developing roller in which the roller moving direction at the contact portion with the supply roller is the same direction Then, the liquid toner supplied to the developing roller is uniformly leveled, and then the uniformly leveled liquid toner on the outer peripheral surface of the developing roller is charged.
請求項1の発明の現像装置によれば、所定濃度の液体トナーが貯留されるタンクと、該タンクの液体トナーに一部が浸漬してこの液体トナーを汲み上げ可能な供給ローラと、該供給ローラに対接し、前記供給ローラから液体トナーが受け渡される現像ローラと、該現像ローラの外周面に供給された液体トナーを均一にする均しブレードと、前記現像ローラにバイアス電圧を印加する電圧印加装置と、前記現像ローラの外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置とを備え、前記供給ローラと前記現像ローラとの対接部におけるローラ移動方向を同方向に設定している。このため、前記液体トナーを前記供給ローラから前記供給ローラと同方向に回転する前記現像ローラに直接供給することができるため、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、トルクを低減し、長寿命化を図ることができる。 According to the developing device of the first aspect of the present invention, a tank in which liquid toner of a predetermined concentration is stored, a supply roller that is partially immersed in the liquid toner in the tank, and the liquid toner can be pumped up, and the supply roller A developing roller to which liquid toner is delivered from the supply roller, a leveling blade for uniformizing the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller, and a voltage application for applying a bias voltage to the developing roller And a charging device for charging the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller, and the roller moving direction at the contact portion between the supplying roller and the developing roller is set in the same direction. For this reason, since the liquid toner can be directly supplied from the supply roller to the developing roller rotating in the same direction as the supply roller, the apparatus can be simplified, the cost can be reduced, the torque can be reduced, and the length can be reduced. Life can be extended.
また、前記均しブレードにより前記現像ローラの外周面に供給された前記液体トナーを予め均一に均した後、コロナ放電により液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させている。このため、簡単な構成で容易に前記現像ローラ上の前記液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電した液体トナー層の前記トナー粒子を整列状態で密着したまま前記感光ドラム上に移動させることができ、品質を向上させることができる。 Further, after the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller is uniformly leveled by the leveling blade, toner particles are uniformly charged on the entire liquid toner by corona discharge. Therefore, the film thickness of the liquid toner on the developing roller can be easily made uniform with a simple configuration, and the toner particles of the charged liquid toner layer are arranged on the photosensitive drum while being in close contact with each other. It can be moved and quality can be improved.
また、請求項2の発明の現像装置によれば、前記帯電装置は、前記均しブレードと感光ドラムとの間に設けられているので、前記感光ドラム上に前記液体トナーを移動させる前に前記液体トナーを予め均一に均した後、コロナ放電により前記液体トナー全体にトナー粒子を均一に帯電させることができる。 According to a developing device of a second aspect of the present invention, since the charging device is provided between the leveling blade and a photosensitive drum, the liquid toner is moved onto the photosensitive drum before the liquid toner is moved. After the liquid toner is uniformly leveled in advance, the toner particles can be uniformly charged over the entire liquid toner by corona discharge.
また、請求項3の発明の現像装置によれば、前記帯電装置は、前記液体トナーと非接触となる位置に設けられているので、前記液体トナー全体に均一に前記トナー粒子を帯電させることができる。 According to the developing device of the invention of claim 3, since the charging device is provided at a position that is not in contact with the liquid toner, the toner particles can be uniformly charged over the entire liquid toner. it can.
また、請求項4の発明の現像装置によれば、前記供給ローラが、表面部に多数の凹部を有する金属製のアニロックスローラであるため、前記現像ローラの表面に所定膜厚の液体トナー層を形成することができ、品質を向上することができる。 According to the developing device of a fourth aspect of the present invention, the supply roller is a metal anilox roller having a large number of recesses on the surface, so that a liquid toner layer having a predetermined thickness is formed on the surface of the developing roller. It can be formed and the quality can be improved.
また、請求項5の発明の現像装置によれば、前記液体トナーのキャリア剤が、ミネラルオイルであるため、印加電荷によるしきい値を持ち、圧電作用によるキャリア分離や電荷チャージは起きず、前記帯電装置によりキャリア分離や電荷チャージを起こし、液体トナー層のトナー粒子を帯電させることができる。 According to the developing device of claim 5, since the carrier agent of the liquid toner is mineral oil, it has a threshold value due to an applied charge, and carrier separation or charge charge due to piezoelectric action does not occur. The charging device can cause carrier separation and charge charging to charge the toner particles in the liquid toner layer.
また、請求項6の発明の電子写真装置によれば、上記の何れか一つの現像装置と、前記現像ローラに対接して液体トナーが受け渡される感光ドラムと、該感光ドラムの外周面を帯電させる感光ドラム帯電装置と、帯電した前記感光ドラムに像を露光する露光装置と、前記感光ドラムに対接してトナー像が一次転写される転写ドラムと、該転写ドラムとの間で用紙を挟持することで該用紙にトナー像を2次転写する2次転写ローラと、前記用紙に2次転写されたトナー画像を定着させる定着装置とを備えた電子写真装置としている。 According to an electrophotographic apparatus of a sixth aspect of the present invention, any one of the developing devices described above, a photosensitive drum that receives liquid toner in contact with the developing roller, and an outer peripheral surface of the photosensitive drum is charged. A photosensitive drum charging device, an exposure device that exposes an image on the charged photosensitive drum, a transfer drum on which the toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum, and a sheet between the transfer drum Thus, the electrophotographic apparatus includes a secondary transfer roller that secondarily transfers the toner image onto the paper and a fixing device that fixes the toner image secondarily transferred onto the paper.
このため、感光ドラム帯電装置は感光ドラムの外周面を帯電し、露光装置は帯電した感光ドラムに像を露光する一方、供給ローラはタンクの液体トナーを汲み上げて現像ローラに受け渡し、電圧印加装置により現像ローラにバイアス電圧を印加すると共に、トナー帯電装置により現像ローラ上の液体トナーを帯電し、この帯電した液体トナーを現像ローラから感光ドラムに受け渡し、この感光ドラムのトナー像を転写ドラムに一次転写し、転写ドラムと2次転写ローラとの間で用紙を挟持することで用紙にトナー像を2次転写し、定着装置は用紙に2次転写されたトナー画像を定着しており、現像ローラ上の液体トナーが電圧印加装置及びトナー帯電装置により帯電される。このため、前記液体トナーを前記供給ローラから前記現像ローラに直接供給することで、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、トルクを低減し、長寿命化を図ることができる。また、前記均しブレードにより前記現像ローラの外周面に供給された前記液体トナーを予め均一に均すことができ、コロナ放電により液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させて、固形分を圧密し、キャリア液が表層になるトナー層を形成している。このため、簡単な構成で容易に前記現像ローラ上の前記液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電した液体トナー層のトナー粒子を整列状態で密着したまま前記感光ドラム上に移動させることができ、品質を向上させることができる。 For this reason, the photosensitive drum charging device charges the outer peripheral surface of the photosensitive drum, and the exposure device exposes the image to the charged photosensitive drum, while the supply roller pumps up the liquid toner in the tank and delivers it to the developing roller. A bias voltage is applied to the developing roller, the liquid toner on the developing roller is charged by the toner charging device, the charged liquid toner is transferred from the developing roller to the photosensitive drum, and the toner image on the photosensitive drum is primarily transferred to the transfer drum. The toner image is secondarily transferred onto the paper by sandwiching the paper between the transfer drum and the secondary transfer roller, and the fixing device fixes the toner image secondarily transferred onto the paper. The liquid toner is charged by a voltage applying device and a toner charging device. Therefore, by supplying the liquid toner directly from the supply roller to the developing roller, the apparatus can be simplified, the cost can be reduced, the torque can be reduced, and the life can be extended. Further, the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller can be uniformly leveled in advance by the leveling blade, and the toner particles are uniformly charged to the entire liquid toner by corona discharge, thereby solidifying the solid content. Thus, a toner layer whose surface is the carrier liquid is formed. Therefore, the film thickness of the liquid toner on the developing roller can be easily made uniform with a simple configuration, and the toner particles of the charged liquid toner layer are moved onto the photosensitive drum while being in close contact with each other. The quality can be improved.
また、請求項7の発明の現像方法によれば、上記の何れか一つの発明の現像装置を用いて、前記現像ローラの表面に前記液体トナーを供給し、前記現像ローラを静電潜像が形成された感光ドラムに接触させて該静電潜像を現像するので、前記液体トナーを前記供給ローラから前記現像ローラに直接供給することができ、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、トルクを低減し、長寿命化を図ることができる。 According to a developing method of a seventh aspect of the invention, the liquid toner is supplied to the surface of the developing roller using the developing device of any one of the above inventions, and an electrostatic latent image is formed on the developing roller. Since the electrostatic latent image is developed in contact with the formed photosensitive drum, the liquid toner can be directly supplied from the supply roller to the development roller, thereby simplifying the apparatus and reducing the cost. Torque can be reduced and the life can be extended.
また、前記均しブレードにより前記現像ローラの外周面にある前記液体トナーを予め均一に均すことができ、コロナ放電により液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させて、固形分を圧密し、キャリア液が表層になるトナー層を形成している。このため、簡単な構成で容易に前記現像ローラ上の前記液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電した液体トナー層のトナー粒子を整列状態で密着したまま前記感光ドラム上に移動させることができ、品質を向上させることができる。 In addition, the liquid toner on the outer peripheral surface of the developing roller can be uniformly leveled in advance by the leveling blade, the toner particles are uniformly charged throughout the liquid toner by corona discharge, and the solid content is consolidated. A toner layer in which the carrier liquid is a surface layer is formed. Therefore, the film thickness of the liquid toner on the developing roller can be easily made uniform with a simple configuration, and the toner particles of the charged liquid toner layer are moved onto the photosensitive drum while being in close contact with each other. The quality can be improved.
また、請求項8の発明の現像方法によれば、所定濃度の液体トナーを現像ローラに薄膜状に担持し、静電潜像が形成された感光ドラムに前記液体トナーを供給して該静電潜像を現像する現像方法において、供給ローラに対接し、前記供給ローラとの対接部におけるローラ移動方向が同方向である現像ローラに前記供給ローラによって汲み上げた液体トナーを受け渡し、前記現像ローラの外周面に設けた均しブレードにより前記現像ローラに供給された液体トナーを均一に均した後、前記現像ローラの外周面にある均一に均した液体トナーを帯電させ、固形分を圧密し、キャリア液が表層になるトナー層を形成している。このため、前記液体トナーを前記供給ローラから前記現像ローラに直接供給することで、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、トルクを低減し、長寿命化を図ることができる。 According to the developing method of the present invention, the liquid toner having a predetermined concentration is carried on the developing roller in a thin film shape, and the liquid toner is supplied to the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed. In the developing method for developing the latent image, the liquid toner pumped by the supply roller is delivered to the development roller that is in contact with the supply roller and has the same roller movement direction at the contact portion with the supply roller. The liquid toner supplied to the developing roller is uniformly leveled by a leveling blade provided on the outer peripheral surface, and then the uniformly leveled liquid toner on the outer peripheral surface of the developing roller is charged to solidify the solid content. A toner layer in which the liquid is a surface layer is formed. Therefore, by supplying the liquid toner directly from the supply roller to the developing roller, the apparatus can be simplified, the cost can be reduced, the torque can be reduced, and the life can be extended.
また、前記均しブレードにより前記現像ローラの外周面に供給された前記液体トナーを予め均一に均すことができ、コロナ放電により液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させて、固形分を圧密し、キャリア液が表層になるトナー層を形成している。このため、簡単な構成で容易に前記現像ローラ上の前記液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電した液体トナー層のトナー粒子を整列状態で密着したまま前記感光ドラム上に移動させることができ、品質を向上させることができる。 Further, the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller can be uniformly leveled in advance by the leveling blade, and the toner particles are uniformly charged to the entire liquid toner by corona discharge, thereby solidifying the solid content. Thus, a toner layer whose surface is the carrier liquid is formed. Therefore, the film thickness of the liquid toner on the developing roller can be easily made uniform with a simple configuration, and the toner particles of the charged liquid toner layer are moved onto the photosensitive drum while being in close contact with each other. The quality can be improved.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る現像装置及び電子写真装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。 Exemplary embodiments of a developing device and an electrophotographic apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
図1は、本発明の実施例1に係る現像装置が適用された電子写真装置の概略構成図、図2は、実施例1の現像装置における作動を表す概略図、図3は、実施例1の現像装置におけるアニロックスローラの正面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrophotographic apparatus to which a developing device according to a first embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation of the developing device according to the first embodiment. It is a front view of the anilox roller in the developing device.
実施例1の現像装置が適用された電子写真装置10は、図1に示すように、感光ドラム11と、感光ドラム11を帯電する帯電装置(感光ドラム帯電装置)12と、感光ドラム11上に像を露光する露光装置13と、感光ドラム11の静電潜像が形成された部分に帯電したトナーを供給して静電潜像を顕像化する現像装置14と、感光ドラム11上に形成されたトナー像を所定の用紙に転写する転写装置15と、用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置16とを備えている。
尚、本実施例では、転写装置15に対して1つの感光ドラム11を設け、この感光ドラム11に対して帯電装置12、露光装置13、現像装置14を設けているが、カラー写真の場合、転写装置15に対して複数、例えば、4つの感光ドラムを設け、この感光ドラムに対して帯電装置、露光装置、現像装置が設けられる。
As shown in FIG. 1, an
In this embodiment, a single photosensitive drum 11 is provided for the transfer device 15, and a charging
感光ドラム11は、アルミニウムなどの導電性基体の上に有機系またはアモルファスシリコン系の感光層を設けた構成であり、図示しないフレームに図1にて反時計回り方向に回転自在に支持されており、感光層に光を当てることによりその表面に静電潜像を形成することができる。そして、この感光ドラム11の周囲には、回転方向に沿って帯電装置12と露光装置13が配置されている。
The photosensitive drum 11 has a configuration in which an organic or amorphous silicon photosensitive layer is provided on a conductive substrate such as aluminum, and is supported on a frame (not shown) so as to be rotatable counterclockwise in FIG. By exposing the photosensitive layer to light, an electrostatic latent image can be formed on the surface. A charging
帯電装置12は、コロナ放電などにより感光ドラム11の表面に静電位を一様に印加することができる。露光装置13は、感光ドラム11の感光層に光像を照射することで静電潜像を形成することができる。
The charging
また、感光ドラム11の周囲には、帯電装置12及び露光装置13より回転方向の上流側に除電装置17、さらに上流にクリーニング装置18が配置されており、感光ドラム11の表面に残留した液体トナーを除去してタンク21に回収することができる。このクリーニング装置18は、クリーニングローラまたはクリーニングブレードなどにより構成されている。
Further, around the photosensitive drum 11, a neutralization device 17 is disposed upstream of the charging
また、現像装置14は、図2に示すように、所定濃度の液体トナーが貯留されるタンク21と、このタンク21の液体トナーに一部が浸漬してこの液体トナーを汲み上げ可能な供給ローラ(アニロックスローラ)22と、この供給ローラ22に対接し、供給ローラ22から液体トナーが受け渡される現像ローラ23と、この現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを均一にする均しブレード24と、現像ローラ23にバイアス電圧を印加する電源装置(電圧印加装置)25と、現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置51とを備え、供給ローラ22と現像ローラ23との対接部Aにおけるローラ移動方向を同方向に設定してなるものである。また、現像ローラ23は感光ドラム11と対接している。現像ローラ23と感光ドラム11との対接部Bにおけるローラ移動方向を同方向に設定してなる。
Further, as shown in FIG. 2, the developing device 14 includes a
供給ローラ22は、多数の凹部を有する金属製のアニロックスローラにより構成されている。この凹部は、例えば図3に示すように、供給ローラ22の軸方向に対して所定角度θだけ傾斜したヘリカル溝22aにより形成され、このヘリカル溝22aは、供給ローラ22の全周にわたって平行に形成されている。アニロックスローラのインキ供給性は、表面彫刻の形状や深さなどにより決まる。この多数の凹部の形状や深さを調整することにより液体トナー供給量を調整し、供給される液体トナー量は安定する。また、供給ローラ22としては、アニロックスローラに限定されるものではなく、安定して液体トナーを供給できるものであればよい。
The
現像ローラ23も、NBR(ニトリル・ブチレン・ラバー)により構成され、表面は液体トナーに膨潤しない導電性部材で形成されている。なお、現像ローラ23は、NBRに限らず、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル等の発泡体、シリコンゴム、ウレタンゴム等の低硬度のゴム部材としてもよい。 The developing roller 23 is also composed of NBR (nitrile / butylene / rubber), and the surface is formed of a conductive member that does not swell in the liquid toner. The developing roller 23 is not limited to NBR, and may be a low-hardness rubber member such as foam, such as polystyrene, polyethylene, polyurethane, and polyvinyl chloride, silicon rubber, and urethane rubber.
そして、供給ローラ22と現像ローラ23は、対接状態でほぼ直線状に配列され、図示しないフレームに回転自在に支持されている。この場合、図1にて、供給ローラ22は反時計回り方向に回転し、現像ローラ23は時計回り方向に回転し、感光ドラム11は反時計回り方向に回転する。従って、供給ローラ22が回転することで、タンク21内に貯留された液体トナーを汲み上げることができ、この液体トナーを対接部Aが同方向に移動する現像ローラ23に供給することができる。そして、現像ローラ23が回転することで、液体トナーを対接部Bが同方向に移動する感光ドラム11に受け渡すことができ、供給することができる。
The
また、現像ローラ23には、電源装置(電圧印加装置)25が接続されている。従って、この電源装置25により現像ローラ23にバイアス電圧を印加することで、この現像ローラ23に生じる電界により、液体トナーの供給量を調節することができる。また、タンク21内の液体トナーを攪拌するトナー攪拌装置26が設けられている。従って、このトナー攪拌装置26を駆動することで、タンク内に貯留される液体トナーの濃度を均一に維持することができる。
Further, a power supply device (voltage application device) 25 is connected to the developing roller 23. Therefore, by applying a bias voltage to the developing roller 23 by the
また、上述したように、現像装置14では、図2に示すように、供給ローラ22と現像ローラ23との対接部Aにおけるローラ移動方向22a、23aを同方向に設定している。そして、上述したように、供給ローラ22を金属製のアニロックスローラとし、凹部としてヘリカル溝22aを形成している。また、現像ローラ23は、NBRにより形成されることから少なくとも外周面に弾性層を有し、且つ、この現像ローラ23との対接部Aに液体トナーが通過可能なニップが設けられている。また、液体トナーの溶媒は潤滑性能を有している。
Further, as described above, in the developing device 14, the
従って、タンク21内に貯留された液体トナーは、このニップを通過し、供給ローラ22から現像ローラ23に供給することができる。
Accordingly, the liquid toner stored in the
また、現像ローラ23の外周面には均しブレード24が設けられ、現像ローラ23に供給された液体トナー層の膜厚を予め均一に均している。供給ローラ22と現像ローラ23との対接部Aではローラ移動方向22a、23aが同方向であるため、供給ローラ22から現像ローラ23に供給される液体トナー層に膜厚ムラが発生する場合がある。本実施例では、現像ローラ23の外周面に均しブレード24を設けているため、現像ローラ23に供給された液体トナーを均一にすることができる。これにより、液体トナー層の膜厚ムラが解消され、現像ローラ23上の液体トナーの膜厚が均一化される。
Further, a
即ち、供給ローラ22のヘリカル溝22aに入った液体トナーは、現像ローラ23に対接するときに、この現像ローラ23に移動するが、この液体トナー層はアニロックスパターン(ヘリカル形状)となる。また、現像ローラ23の外周面に設けられた均しブレード24としては、ペットフィルムのような軟材を用いられる。そして、現像ローラ23の表面の液体トナーが均しブレード24と接触して均されるとき、このアニロックスパターンの液体トナー層が均しブレード24により現像ローラ23の表面に押しつぶされることで膜厚が均一化される。この場合、アニロックスパターンがヘリカル形状であるため、液体トナーはヘリカル形状の長手方向に沿って押しつぶされ、現像ローラ23上で膜厚が均一となる。そして、現像ローラ23と感光ドラム11との間に設けられた液体トナーが通過可能なニップに液体トナーの溶媒が侵入することで、現像ローラ23と感光ドラム11との対接部Bが潤滑される。
That is, the liquid toner entering the
また、液体トナーのキャリア剤には、例えばミネラルオイルを使用している。ミネラルオイルとは、流動パラフィンや鉱物油等とも呼称される飽和炭化水素化合物の混合物である。また、ペトロラタムから蒸留により得られる液体の炭化水素混合物であり、流動パラフィン、流動ペトロラタム、ホワイト油などとも呼ばれ、低比重の軽油も含む。 For example, mineral oil is used as the carrier agent for the liquid toner. Mineral oil is a mixture of saturated hydrocarbon compounds also called liquid paraffin or mineral oil. Moreover, it is a liquid hydrocarbon mixture obtained by distillation from petrolatum, and is also called liquid paraffin, liquid petrolatum, white oil, etc., and includes low specific gravity light oil.
また、均しブレード24には現像ローラ23と同電位、もしくは逆電位を印加して汚れを防止するようにしてもよい。ミネラルオイルベースのトナーでは、従来より用いられるシリコンベースのトナーのように帯電するトナーではないため、均しブレード24にバイアス電圧を印加してもキャリア分離や電荷チャージは生じることはない。
Further, the
また、本実施例の現像装置14は、図1及び図2に示すように、現像ローラ23に対して電源装置25が接続されると共に、この現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置(トナー帯電装置)51が設けられている。この帯電装置51は、放電電極としてのタングステンワイヤ52と、このタングステンワイヤ52を取り囲むと共に一方に開口部53aを有する箱型形状をなすハウジング53と、電源装置54とを有しており、ハウジング53のハウジング開口部53aが現像ローラ23の外周面に対向するように配置されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the developing device 14 of the present embodiment is connected to a
よって、液体トナーはトナー粒子を含有する溶媒からなるものであり、供給ローラ22から現像ローラ23に供給された液体トナーは、図2に示すように、電源装置25のバイアス電圧により現像ローラ23を通して印加され、図4に示すように、現像ローラ23の表面に液体トナー層として付着し、溶媒内にトナー粒子が浮遊している状態となる。
Therefore, the liquid toner is made of a solvent containing toner particles, and the liquid toner supplied from the
ここで、帯電装置51にて、電源装置54によりタングステンワイヤ52に通電すると、コロナ放電が起こり、ハウジング開口部53aにより現像ローラ23上の液体トナー層に照射され、液体トナー層内のトナー粒子が帯電されると共に現像ローラ23の表面側に圧密され、互いに密着した状態となる。そして、現像ローラ23が回転してトナー粒子が整列した液体トナー層が、感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に近接すると、図5に示すように、静電気力により帯電した液体トナー層のトナー粒子が整列状態に密着したままで感光ドラム11上に移動することとなる。
Here, when the
また、帯電装置51は、均しブレード24と感光ドラム11との間に設けられているため、感光ドラム11上に液体トナーを移動させる前に液体トナーを予め均一に均した後、コロナ放電により液体トナー全体にトナー粒子を均一に帯電させることができる。
Further, since the charging
帯電装置51は、液体トナーと非接触となる位置に設けられているので、液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させることができる。
Since the charging
従って、本実施例の現像装置14によれば、液体トナーを供給ローラ22から現像ローラ23に直接供給することで、装置を簡略化し、低コスト化を図ると共に、トルクを低減し、長寿命化を図ることができる。また、均しブレード24を設けることにより現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを予め均一に均すことができ、コロナ放電により非接触で液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電させ、固形分を圧密し、キャリア液が表層になるトナー層を形成している。このため、簡単な構成で容易に現像ローラ23上の液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電したトナー粒子を整列状態で密着したまま感光ドラム11上に移動させることができ、品質を向上させることができる。
Therefore, according to the developing device 14 of the present embodiment, the liquid toner is directly supplied from the
また、現像装置14は、図1に示すように、タンク21にトナー及び溶媒を供給してトナー濃度を調整するトナー濃度調整装置27と、供給ローラ22により汲み上げられた液体トナーの濃度を測定するトナー濃度測定装置28と、トナー濃度測定装置28の測定結果に基づいてトナー濃度調整装置27を制御する制御装置29を有している。
Further, as shown in FIG. 1, the developing device 14 measures the concentration of the liquid toner pumped up by the
即ち、トナー濃度調整装置27にて、タンク21には、第1、第2供給ライン30、31を介して第1、第2補充タンク32、33が接続されている。第1補充タンク32は濃縮トナーを貯留し、第2補充タンク33は溶媒を貯留しており、各供給ライン30、31に設けられた開閉弁34、35を開閉することで、第1補充タンク32に貯留されている濃縮トナーを第1供給ライン30を通してタンク21供給すると共に、第2補充タンク33に貯留されている溶媒を第2供給ライン31を通してタンク21に供給することができる。この場合、液体トナーは、溶媒に顔料を含んだ樹脂が分散されたものであり、このトナー粒子は帯電特性を有する樹脂粒子である。
That is, in the toner
トナー濃度測定装置28は、供給ローラ22の外周面に対向して配置される光センサであって、発光部28aと受光部28bを有し、光透過率に基づいて液体トナーの濃度を測定することができる。この場合、供給ローラ22は、アニロックスローラであり、タンク21に貯留されている液体トナー内に浸漬した状態で回転することで、液体トナーが多数のヘリカル溝22a内に入り込むことで汲み上げられるため、トナー濃度測定装置28は、供給ローラ22の外周面における所定領域に対して照射して受光することで、ヘリカル溝22a内に入り込んでいる液体トナーの濃度を適正に測定することができる。
The toner
制御装置29は、トナー濃度調整装置27及びトナー濃度測定装置28に接続されており、トナー濃度測定装置28により測定されたトナー濃度が入力され、測定したトナー濃度が、予め設定された所定のトナー濃度となるようにトナー濃度調整装置27を制御する。即ち、制御装置29は、トナー濃度測定装置28により測定されたトナー濃度が所定のトナー濃度より薄いときには、開閉弁34を開放し、第1補充タンク32に貯留されている濃縮トナーを第1供給ライン30からタンク21に供給し、トナー濃度測定装置28により測定されたトナー濃度が所定のトナー濃度より濃いときには、開閉弁35を開放し、第2補充タンク33に貯留されている溶媒を第2供給ライン31からタンク21に供給する。
The
転写装置15は、転写ドラム41と2次転写ローラ42とから構成されている。転写ドラム41は、感光ドラム11と対接するように配置されており、静電気力により感光ドラム11上のトナー像を転写ドラム41上に1次転写することができる。この転写ドラム41は、例えば、NBR(ニトリル・ブチレン・ラバー)により形成され、図示しないフレームに図1にて時計回り方向に回転する。2次転写ローラ42は、図示しないフレームに図1にて反時計回り方向に回転するものであり、転写ドラム41との間で用紙を挟持して押圧することができる。また、転写ドラム41の周囲には、2次転写ローラ42との対接位置よりも回転方向の下流側にクリーニング装置43が配置されており、このクリーニング装置43は、クリーニングローラまたはクリーニングブレードなどにより構成され、転写ドラム41の表面に残留した液体トナーを除去してタンク21に回収することができる。
The transfer device 15 includes a transfer drum 41 and a
定着装置16は、定着ローラ44と加圧ローラ45とから構成されている。定着ローラ44は、シリコンスポンジローラにより形成されると共に、内蔵されたヒータにより高温に加熱され、図示しないフレームに図1にて時計回り方向に回転する。加圧ローラ45は、NBR(ニトリル・ブチレン・ラバー)により形成され、図示しないフレームに図1にて反時計回り方向に回転する。従って、定着ローラ44と加圧ローラ45とにより挟持された用紙Sは、定着ローラ44により加熱され、転写されたトナー像におけるトナー粒子が溶融することで、用紙Sに定着することができる。
The fixing device 16 includes a fixing
なお、本実施例の電子写真装置にて、感光ドラム11、供給ローラ22、現像ローラ23、転写ドラム41、2次転写ローラ42、定着ローラ44、加圧ローラ45には、図示しない1つの駆動モータの駆動力が複数のギヤやチェーンなどを介して伝達されることで、同期回転可能となっている。なお、駆動方法はこの方法に限らず、感光ドラム11、供給ローラ22、現像ローラ23、転写ドラム41、2次転写ローラ42、定着ローラ44、加圧ローラ45を個別の駆動モータにより回転するようにしてもよい。
In the electrophotographic apparatus of this embodiment, the photosensitive drum 11, the
ここで、上述した本実施例の電子写真装置の作動について説明する。 Here, the operation of the above-described electrophotographic apparatus of this embodiment will be described.
本実施例の電子写真装置において、まず、帯電装置12により感光ドラム11に対してコロナ放電することで、この感光ドラム11の表面をトナー特性に応じた極性で帯電させる。次に、露光装置13により帯電した感光ドラム11上に像を露光する。この場合、スキャナにより像を露光して感光ドラム11の表面に静電潜像を形成する。即ち、スキャナの光が当たった部分は、導電化するので電荷が消失し、光の当たらなかった部分は電荷の像である静電潜像として残る。
In the electrophotographic apparatus of this embodiment, first, the charging
一方、現像装置14により感光ドラム11上の静電潜像を顕像化する。即ち、供給ローラ22を回転すると、この供給ローラ22によりタンク21内に貯留された液体トナーが汲み上げられ、この供給ローラ22の液体トナーが現像ローラ23に直接供給され、この現像ローラ23上に薄層の液体トナー層が形成される。このとき、電源装置25により現像ローラ23に印加するバイアス電圧を調整することで、この現像ローラ23に生じる電界により感光ドラム11に転写される液体トナー層の膜厚を調節する。
On the other hand, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is visualized by the developing device 14. That is, when the
また、現像ローラ23の外周面に設けられている均しブレード24により現像ローラ23に供給された液体トナーを予め均すことで膜厚を均一にすることができる。また、帯電装置51により現像ローラ23上の予め均一の膜厚に均した液体トナーに対してコロナ放電することで、溶媒に浮遊するトナー粒子を互いに密着した整列状態とする。
Further, the liquid toner supplied to the developing roller 23 by the
よって、均しブレード24により現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを予め均一に均した後、コロナ放電により帯電させることで、簡単な構成で容易に現像ローラ23上の液体トナーの膜厚を均一化すると共に、帯電したトナー粒子を整列状態で密着したまま感光ドラム11上に移動させ、品質を向上させる。
Therefore, the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller 23 by the
このとき、トナー濃度測定装置28は、供給ローラ22の表面に対して発光部28aから光を照射し、反射した光を受光部28bで受取ることで、その光透過率に基づいて供給ローラ22の表面に付着する液体トナーの濃度を測定する。そして、制御装置29は、トナー濃度測定装置28が測定したトナー濃度に基づいてトナー濃度調整装置27を制御する。即ち、制御装置29は、トナー濃度測定装置28により測定されたトナー濃度が所定のトナー濃度より薄いとき、開閉弁34を開放して第1補充タンク32の濃縮トナーを第1供給ライン30からタンク21に供給することで、タンク21内の液体トナーの濃度を濃くする。一方、制御装置29は、トナー濃度測定装置28により測定されたトナー濃度が所定のトナー濃度より濃いとき、開閉弁35を開放して第2補充タンク33内の溶媒を第2供給ライン31からタンク21に供給することで、タンク21内の液体トナーの濃度を薄くする。
At this time, the toner
そして、現像ローラ23上の液体トナー層を感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に近接させることで、静電気力により帯電した液体トナーを感光ドラム11上に移動させ、感光ドラム11上にトナー像を形成する。このとき、現像ローラ23上の液体トナー層は、均一な膜厚でトナー粒子が互いに密着した整列状態にあるため、この液体トナー層が感光ドラム11の表面に形成された静電潜像に近接すると、帯電している液体トナー層は均一な膜厚でトナー粒子が整列状態に密着したままで感光ドラム11上に移動し、この感光ドラム11上に均一した膜厚のトナー像を形成する。 Then, by bringing the liquid toner layer on the developing roller 23 close to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 11, the liquid toner charged by electrostatic force is moved onto the photosensitive drum 11, A toner image is formed on the surface. At this time, since the liquid toner layer on the developing roller 23 is in an aligned state in which the toner particles are in close contact with each other with a uniform film thickness, the liquid toner layer is close to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 11. Then, the charged liquid toner layer moves onto the photosensitive drum 11 while the toner particles are in an aligned state with a uniform film thickness, and a toner image with a uniform film thickness is formed on the photosensitive drum 11.
続いて、転写装置15により感光ドラム11上に形成されたトナー像を用紙Sに転写する。即ち、感光ドラム11上に形成されたトナー像を、転写ドラム41との間に生じる電位差によりこの転写ドラム41上に1次転写し、転写ドラム41上に1次転写されたトナー像を、2次転写ローラ42による転写ドラム41への押圧力、及び印加電圧(用紙Sの反対面からトナーと逆極性電圧を印加)により、この転写ドラム41と2次転写ローラ42との間に送り込まれる用紙Sに2次転写する。一方、感光ドラム11及び転写ドラム41に残留した液体トナーは、クリーニング装置18、43により除去され、タンク21に回収される。
Subsequently, the toner image formed on the photosensitive drum 11 is transferred onto the paper S by the transfer device 15. That is, the toner image formed on the photosensitive drum 11 is primarily transferred onto the transfer drum 41 due to a potential difference generated between the photosensitive drum 11 and the toner image primarily transferred onto the transfer drum 41. A sheet fed between the transfer drum 41 and the
最後に、定着装置16により、用紙上に2次転写されたトナー像を定着する。即ち、用紙Sが高温の定着ローラ44と加圧ローラ45との間を通過することで、用紙Sは、高温の定着ローラ44により加熱され、転写されたトナー像におけるトナー粒子が溶融することで用紙Sに定着する。
Finally, the toner image secondarily transferred onto the sheet is fixed by the fixing device 16. That is, as the sheet S passes between the high-
このように実施例1の電子写真装置に適用された現像装置14にあっては、所定濃度の液体トナーが貯留されるタンク21と、このタンク21の液体トナーに一部が浸漬してこの液体トナーを汲み上げ可能な供給ローラ(アニロックスローラ)22と、この供給ローラ22に対接し、供給ローラ22から液体トナーが受け渡される現像ローラ23と、この現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを均一にする均しブレード24と、現像ローラ23にバイアス電圧を印加する電源装置(電圧印加装置)25と、現像ローラ23の外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置51とを備え、供給ローラ22と現像ローラ23との対接部Aにおけるローラ移動方向を同方向に設定している。
As described above, in the developing device 14 applied to the electrophotographic apparatus according to the first exemplary embodiment, the
従って、供給ローラ22はタンク21の液体トナーを汲み上げ、現像ローラ23に受け渡し、現像ローラ23の外周面に設けられた均しブレード24により、現像ローラ23の表面の液体トナーが均しブレード24と接触して均され、液体トナー層が均しブレード24により現像ローラ23の表面に押しつぶされることで膜厚を均一化している。
Accordingly, the
そして、帯電装置51として、タングステンワイヤ52と、タングステンワイヤ52を取り囲むと共に一方に開口部53aを有するハウジング53と、電源装置54とを設け、ハウジング53の開口部53aが現像ローラ23の外周面に対向するように配置している。従って、タングステンワイヤ52から発生するコロナ放電をハウジング53により現像ローラ23の表面に向けて照射させる。
As the charging
帯電装置51によりコロナ放電することで、現像ローラ23の外周面に供給された液体トナー全体に均一にトナー粒子を帯電すると共に、液体トナーの固形分を圧縮するため、現像ローラ23上の液体トナーにおけるトナー粒子同士の密着力が高くなり、現像ローラ23から感光ドラム11に帯電したトナー粒子を整列状態で密着したまま感光ドラム11上に移動させる。
By performing corona discharge by the charging
従って、本実施例の電子写真装置によれば、簡単な構成で容易に現像ローラ24上の液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電したトナー粒子を整列状態で密着したまま感光ドラム11上に移動させることができる。これにより、トナー像のエッジをシャープに形成することができ、電子写真の解像度を上げて品質を向上することができる。
Therefore, according to the electrophotographic apparatus of the present embodiment, the thickness of the liquid toner on the developing
また、本実施例の現像装置14では、供給ローラ22を表面部に多数の凹部を有する金属製のアニロックスローラとしており、現像ローラ23の表面に所定膜厚の液体トナー層を容易に形成することができ、品質を向上することができる。更に、供給ローラ22の凹部を軸方向に対して所定角度θだけ傾斜したヘリカル溝22aとしており、現像ローラ23の表面に所定膜厚の液体トナー層を均一に形成することができ、品質を向上することができる。
Further, in the developing device 14 of this embodiment, the
また、本実施例の現像装置14では、現像ローラ23をNBRで形成することで外周面に弾性層を設けると共に、液体トナーの溶媒に潤滑性能を設けている。従って、供給ローラ22と現像ローラ23との対接部Aでローラ移動方向が同方向であるため、弾性層の間に潤滑性能を有する液体トナーが侵入することとなり、供給ローラ22及び現像ローラ23の表面の損傷を抑制することができる。この場合、現像ローラ23と感光ドラム11との対接部Bに液体トナーが通過可能なニップを設けており、このニップに潤滑性能を有する液体トナーが通過することとなり、現像ローラ23及び感光ドラム11の表面の損傷を適正に抑制することができる。
Further, in the developing device 14 of this embodiment, the developing roller 23 is formed of NBR to provide an elastic layer on the outer peripheral surface and provide a lubricating performance to the liquid toner solvent. Accordingly, since the roller moving direction is the same at the contact portion A between the
また、本実施例の電子写真装置にあっては、感光ドラム11と、除電装置17と、帯電装置12と、露光装置13と、現像装置14と、転写装置15と、定着装置16とを備え、現像装置14を、タンク21と、供給ローラ22と、均しブレード24と、現像ローラ23と、電源装置25と、帯電装置51とから構成している。
In addition, the electrophotographic apparatus according to the present exemplary embodiment includes the photosensitive drum 11, the charge eliminating device 17, the charging
従って、現像装置14から感光ドラム11に供給される液体トナーの膜厚を均一化することができると共に、帯電したトナー粒子を整列状態で密着したまま感光ドラム11上に移動させることができ、印刷品質を向上することができる。 Accordingly, the film thickness of the liquid toner supplied from the developing device 14 to the photosensitive drum 11 can be made uniform, and the charged toner particles can be moved onto the photosensitive drum 11 in an aligned state, and printing can be performed. Quality can be improved.
なお、クリーニング装置18、43には、クリーニングローラ又はクリーニングブレードを用いるようにしてもよい。このとき、クリーニングローラ及びクリーニングブレードの一部が液体トナーに浸漬する予備タンクを設けるようにしてよい。また、クリーニングローラ及びクリーニングブレードの一部をタンク21の液体トナーに浸漬するようにしてもよい。
The
なお、本実施例では、現像装置14を、タンク21と供給ローラ22と均しブレード24と現像ローラ23とから構成したが、供給ローラ22と現像ローラ23との間に均しローラなど複数のローラを設けても良い。
In this embodiment, the developing device 14 includes the
また、供給ローラ22と現像ローラ23とにクリーニング装置18、43の他に、例えば、スポンジローラのようなゴムローラからなるほぐしローラのように現像ローラ23の表面に固着しているトナーを物理的に表面から遊離させる部材を設けるようにしてもよい。これにより、クリーニング作業による除去機能をより完全にすることができる。
In addition to the
また、上述した各実施例では、電子写真装置を、感光ドラム11と除電装置17と帯電装置12と露光装置13と現像装置14と転写装置15と定着装置16とから構成したが、4色印刷の場合は同様のプロセスを4回繰り返すことで可能となる。
In each of the above-described embodiments, the electrophotographic apparatus includes the photosensitive drum 11, the charge eliminating device 17, the charging
本発明に係る現像装置及び電子写真装置は、現像ローラから感光ドラムに移動させる液体トナー層の膜厚を予め均一に均しコロナ放電することで品質の向上を図ったものであり、いずれの種類の電子写真装置にも適用することができる。 In the developing device and the electrophotographic apparatus according to the present invention, the thickness of the liquid toner layer to be moved from the developing roller to the photosensitive drum is uniformed in advance and the quality is improved by corona discharge. The present invention can also be applied to the electrophotographic apparatus.
10 電子写真装置
11 感光ドラム
12 帯電装置(感光ドラム帯電装置)
13 露光装置
14 現像装置
15 転写装置
16 定着装置
17 除電装置
18 クリーニング装置
21 タンク
22 供給ローラ
23 現像ローラ
24 均しブレード
25、54 電源装置(電圧印加装置)
27 トナー濃度調整装置
28 トナー濃度測定装置
29 制御装置
41 転写ドラム
42 2次転写ローラ
51 帯電装置(トナー帯電装置)
52 タングステンワイヤ(放電電極)
53 ハウジング
10 Electrophotographic device 11
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Exposure apparatus 14 Developing apparatus 15 Transfer apparatus 16 Fixing apparatus 17 Static elimination apparatus 18
27 toner
52 Tungsten wire (discharge electrode)
53 Housing
Claims (8)
該タンクの液体トナーに一部が浸漬してこの液体トナーを汲み上げ可能な供給ローラと、
該供給ローラに対接し、前記供給ローラから液体トナーが受け渡される現像ローラと、
該現像ローラの外周面に供給された液体トナーを均一にする均しブレードと、
前記現像ローラにバイアス電圧を印加する電圧印加装置と、
前記現像ローラの外周面に供給された液体トナーを帯電させる帯電装置とを備え、
前記供給ローラと前記現像ローラとの対接部におけるローラ移動方向を同方向に設定することを特徴とする現像装置。 A tank for storing liquid toner of a predetermined concentration;
A supply roller that is partially immersed in the liquid toner in the tank and can pump up the liquid toner;
A developing roller that is in contact with the supply roller and receives liquid toner from the supply roller;
A leveling blade for uniformizing the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller;
A voltage applying device for applying a bias voltage to the developing roller;
A charging device for charging the liquid toner supplied to the outer peripheral surface of the developing roller,
2. A developing device according to claim 1, wherein a roller moving direction at a contact portion between the supply roller and the developing roller is set in the same direction.
前記帯電装置は、前記ブレードと感光ドラムとの間に設けられていることを特徴とする現像装置。 In claim 1,
The developing device, wherein the charging device is provided between the blade and a photosensitive drum.
前記帯電装置は、前記液体トナーと非接触となる位置に設けられていることを特徴とする現像装置。 In claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the charging device is provided at a position not in contact with the liquid toner.
前記供給ローラが、表面部に多数の凹部を有する金属製のアニロックスローラであることを特徴とする現像装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
2. A developing device according to claim 1, wherein the supply roller is a metal anilox roller having a number of concave portions on a surface portion.
前記液体トナーのキャリア剤が、ミネラルオイルであることを特徴とする現像装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A developing device, wherein the carrier agent of the liquid toner is mineral oil.
前記現像ローラに対接して液体トナーが受け渡される感光ドラムと、
該感光ドラムの外周面を帯電させる感光ドラム帯電装置と、
帯電した前記感光ドラムに像を露光する露光装置と、
前記感光ドラムに対接してトナー像が一次転写される転写ドラムと、
該転写ドラムとの間で用紙を挟持することで該用紙にトナー像を2次転写する2次転写ローラと、
前記用紙に2次転写されたトナー画像を定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする電子写真装置。 A developing device according to any one of claims 1 to 5;
A photosensitive drum that receives liquid toner in contact with the developing roller;
A photosensitive drum charging device for charging the outer peripheral surface of the photosensitive drum;
An exposure device that exposes an image to the charged photosensitive drum;
A transfer drum on which a toner image is primarily transferred in contact with the photosensitive drum;
A secondary transfer roller for secondary transfer of a toner image onto the paper by sandwiching the paper with the transfer drum;
An electrophotographic apparatus comprising: a fixing device that fixes a toner image secondarily transferred to the paper.
供給ローラに対接し、前記供給ローラとの対接部におけるローラ移動方向が同方向である現像ローラに前記供給ローラによって汲み上げた液体トナーを受け渡し、
前記現像ローラの外周面に設けた均しブレードにより前記現像ローラに供給された液体トナーを均一に均した後、
前記現像ローラの外周面にある均一に均した液体トナーを帯電させることを特徴とする現像方法。 In a developing method in which a liquid toner having a predetermined concentration is carried on a developing roller in a thin film shape, the liquid toner is supplied to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed.
In contact with the supply roller, the liquid toner pumped up by the supply roller is delivered to the developing roller in which the roller moving direction at the contact portion with the supply roller is the same direction,
After uniformly leveling the liquid toner supplied to the developing roller by a leveling blade provided on the outer peripheral surface of the developing roller,
A developing method comprising charging uniformly and uniformly liquid toner on an outer peripheral surface of the developing roller.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008073904A JP2009229717A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Developing device, electrophotographic device, and developing method |
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JP2013510914A (en) * | 2009-11-11 | 2013-03-28 | ボレアリス エージー | POLYMER COMPOSITION CONTAINING POLYOLEFIN PRODUCED IN HIGH PRESSURE METHOD, HIGH PRESSURE METHOD AND ARTICLE |
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2008
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