JP2011221210A

JP2011221210A - 湿式現像装置

Info

Publication number: JP2011221210A
Application number: JP2010089214A
Authority: JP
Inventors: Hideo Izawa; 秀男井沢; Junichi Setoyama; 淳一瀬戸山; Sumito Mera; 澄人目良
Original assignee: Miyakoshi Printing Machinery Co Ltd
Current assignee: Miyakoshi Printing Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: JP5513958B2

Abstract

【課題】印刷速度の高速化や現像液の物性の変化などにおいても安定した品質での印刷を可能にする。
【解決手段】感光体ドラム３の表面に露光によって静電潜像を形成し、湿式現像装置６の現像ローラ７により液体トナー中のトナー粒子により上記静電潜像をトナー像に可視像化し、このトナー像を用紙２に転写することで用紙に画像を印刷する湿式電子写真印刷機で、上記湿式現像装置における液体トナーの供給経路が、感光体ドラムに液体トナーを供給する現像ローラ７と、液体トナーに一部浸漬した状態で、上記現像ローラに同一周速度で転接するアニロックスローラ９とからなると共に、このアニロックスローラの表面に液体トナーの汲み上げ量を制御するドクタブレード１１を当接し、アニロックスローラの上記ドクタブレードとの転接部と、現像ローラとの転接部の回転方向の間の表面にトナー帯電用チャージャ１２を対設した。
【選択図】図２

Description

本発明は、湿式電子写真印刷機に用いられて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を液体トナーにて可視像化するための湿式現像装置に関するものである。

従来のこの種の湿式現像装置は、電源部からのアニロックスローラへの電圧印加によって、現像ローラに現像バイアスとなる電圧が印加されるようになっている。そしてアニロックスローラ及び現像ローラに、上記バイアス電圧によりプラスの電圧を印加し、この入力電圧を適正に制御しながら、現像ローラ上に均一なトナー層の薄膜を形成し印字を行っている（引用文献１）。このときの現像ローラの表面上の膜厚は印字濃度、印字品質の安定性など、その印字品質に及ぼす影響が大きい。

特開２００９−１９２９２０号公報

上記従来の湿式現像装置にあっては、ローラバイアスを変化させて現像ローラの表面上の膜厚を制御しようとした場合に、ローラバイアスが印加されるアニロックスローラと現像ローラ間の電位差が小さかったことにより、印刷速度が速くなるにしたがって、また現像液の物性などにより、画像濃度の低下、網点の再現性の低下、筋、ムラの発生、アニロックスローラの表面のセルの痕跡が画像表面に出る等、印字濃度は画像の再現性などの印字品質や、連続印刷時での印字品質の安定性において制御が難しくなる問題があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、現像ローラに対してアニロックスローラ表面のトナー粒子の電位差を大きくできることにより、印刷速度の高速化や、現像液の物性の変化などにおいても安定した品質での印刷を可能にした湿式電子写真印刷機での湿式現像装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、感光体ドラムの表面に露光によって静電潜像を形成し、湿式現像装置の現像ローラにより液体トナー中のトナー粒子により上記静電潜像をトナー像に可視像化し、このトナー像を用紙に転写することで用紙に画像を印刷する湿式電子写真印刷機で、上記湿式現像装置における液体トナーの供給経路が、感光体ドラムに液体トナーを供給する現像ローラと、液体トナーに一部浸漬した状態で、上記現像ローラに同一周速度でかつ同一周方向に転接するアニロックスローラとからなると共に、このアニロックスローラの表面に液体トナーの汲み上げ量を制御するドクタブレードを当接し、アニロックスローラの上記ドクタブレードとの転接部と、現像ローラとの転接部の回転方向の間の表面にトナー帯電用チャージャを対設させた構成になっている。

そして上記湿式現像装置において、現像ローラのアニロックスローラとの転接部と、感光体ドラムとの転接部の回転方向の間の表面にコロナチャージャを対設し、また、上記アニロックスローラにヘリカルタイプのものを用いた。

本発明に係る湿式電子写真印刷機に用いられる湿式現像装置によれば、現像ローラに転接して、この現像ローラに液体トナーを供給するアニロックスローラの表面においてトナー帯電用チャージャを対設したことにより、アニロックスローラ表面におけるトナー粒子の電位を現像ローラに対して高くすることができ、これによりアニロックスローラ表面のトナー粒子の電気的な移動を促進させることができると共に、その移動量においても制御精度を高めて従来にない印字濃度と印字品質の安定性を生み出し、また高速に対する対応性を高めることができた。

また、上記現像ローラのアニロックスローラとの対接部と感光体ドラムとの対接部の回転方向の間の表面にコロナチャージャを対設したことにより、アニロックスローラから供給された現像ローラ表面における液体トナーのトナー粒子に電荷を与えて、この現像ローラ表面のトナー粒子を凝集することができ、この凝集したトナー粒子にて感光体ドラム表面の潜像を現像することができて高速性を向上することができる。

その上、タンクから感光体ドラムへの液体トナーの供給経路としては、アニロックスローラと現像ローラの２本のローラによる簡易な構成とすることができることにより、現像装置の製作費用面では低コストで、また少ないスペースで設置可能であり、このようなことから経済的な効果と共に、小型で簡易な構成で取り扱いが容易で、作業性、保守性の面でも効果を得ることができる。

上記したことから本発明における湿式現像装置によれば、簡易な構成であるが、高速印刷においても濃度や画像的な面でもムラのない安定した品質で印刷製品の生産ができ、機能的にも高い効果を得ることができる。その上、機械的な調整部分が少なくなって調整作業が容易であり、印刷品質についても電気的な調整が主となるため品質制御が容易になった。

また本発明によれば、湿式現像装置のアニロックスローラにヘリカルタイプのものを用いたことにより、アニロックスローラ表面のトナー粒子の現像ローラ表面への移動が良好に行われて、このヘリカルタイプのアニロックスローラとこのアニロックスローラ表面へのトナー帯電用チャージャからの帯電との組み合わせにより、印刷画像のムラの発生を防止することができる。

本発明に係る湿式現像装置を用いた湿式電子写真印刷機を縦方向に複数配置してなる湿式電子写真印刷装置を概略的に示す説明図である。本発明に係る湿式現像装置を概略的に示す説明図である。ヘリカルタイプのアニロックスローラ表面の展開図である。

本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は湿式現像装置を用いた湿式電子写真印刷機１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを上下方向に複数（４台）並設してなる湿式電子写真印刷装置１を示す図である。この湿式電子写真印刷装置１にあっては、連続した用紙２を最下段の湿式電子写真印刷機１ａの下側から上段の各湿式電子写真印刷機１ｂ，１ｃ，１ｄを紙通しすることにより多色印刷が実施されるようになっている。

上記各湿式電子写真印刷機１ａ〜１ｄは同一構成になっているので、以下に最下段の湿式電子写真印刷機１ａについて説明する。

図中３は感光体ドラム、４はこの感光体ドラム３に転接する転写ローラ、５はこの転写ローラ４に転接するバックアップローラで、この両ローラ４，５の間に用紙２が紙通しされるようになっている。６は現像ローラ７を上記感光体ドラム３に転接してなる湿式現像装置である。この湿式現像装置６は、キャリア液にトナー粒子を分散してなる液体トナー（現像液）を用いるようになっている。

上記感光体ドラム３は、図示しないモータ等の駆動手段にて画像形成時に一定速度で矢印方向に回転駆動され、この間に感光体ドラム３の表面に帯電装置にて暗中で一様に帯電され、ついで露光装置にて原稿光像が照射結像され、これにより感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成されるようになっている。その後、この静電潜像が現像領域を通過する際に、湿式現像装置６にて静電潜像が可視化（現像）されて、感光体ドラム３の表面にトナー像が形成されるようになっている。そしてこの感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像は、液体トナー像成分であるキャリア液の一部を図示しないキャリア液除去装置にて除去後、転写領域にて転写ローラを通して印加されるバイアス電荷とローラ間ニップ圧により転写ローラ４の表面に１次転写されるようになっている。この転写ローラ４に１次転写されたトナー像には、転写ローラ４の表面上のトナー像を剥がさない電界を付与される。そして転写ローラ４のトナー像は、２次転写領域において、バックアップローラ５を通して印加されるバイアスとローラ間ニップ圧により用紙２上に２次転写されるようになっている。

トナー像が２次転写された用紙２は、図示しない定着装置（乾燥機）によりトナー像を定着した後に印刷物として機外に排出される。

一方、１次転写後において、感光体ドラム３の表面に残留した残留電位は除電器により除去される。そして１次転写後に感光体ドラム３の表面に残留している残留トナーは、感光体クリーナにより除去されて次の作像に備えられるようになっている。

図２は湿式現像装置６を拡大して示す図であり、この図において湿式現像装置６は上記した感光体ドラム３に転接する現像ローラ７と、液体トナーを収容するタンク８と、タンク８内の液体トナーに一部浸漬されていて、現像ローラ７と転接して上記タンク８内の液体トナーを現像ローラ７に供給するアニロックスローラ（供給ローラ）９とを具備している。そしてアニロックスローラ９から現像ローラ７に供給された液体トナーを、現像ローラ７から感光体ドラム３に供給するようになっている。また、現像ローラ７には現像ローラクリーナ１０が転接されている。上記アニロックスローラ９は、これの表面形状が図３に示すように突状部がヘリカル状になっているヘリカルタイプのものが用いられる。

この湿式現像装置６において、現像ローラ７とアニロックスローラ９は、その転接部において同一周方向に等速回転するようになっている。また、液体トナーに一部を浸漬したアニロックスローラ９の現像ローラ７との転接部より回転方向上流側の表面にドクタブレード１１の先端が当接されていて、このドクタブレード１１にてアニロックスローラ９の表面に構成される凹部セル内の液体トナー以外の余分な液体トナーが掻き落とされるようになっている。

また、アニロックスローラ９の回転方向で、上記ドクタブレード１１と当接するドクタブレード当接部と、現像ローラ７と転接する現像ローラ転接部との間のアニロックスローラ９の表面に対向させてトナー帯電用チャージャ１２が設けられていて、このトナー帯電用チャージャ１２にてアニロックスローラ９のセル内に貯留されて定量移送される液体トナーのトナー粒子をプラスに帯電させるようになっている。

さらに、現像ローラ７の回転方向で、感光体ドラム３と転接する感光体ドラム転接部と、アニロックスローラ９と転接するアニロックスローラ転接部の間の現像ローラ７の表面に対向させてコロナチャージャ１３が設けられていて、このコロナチャージャ１３にて現像ローラ７の表面に電荷を与えることにより、アニロックスローラ９から移動した現像ローラ７表面のトナー粒子を凝集させるようにしている。

なお、本発明に係る湿式現像装置としては、感光体ドラム３と用紙２の間に、感光体ドラム３の表面のトナー像を用紙２に転写するための転写ローラ４を用いた例を示したが、転写ローラ４を用いずに、感光体ドラム３の表面をバックアップローラ５に直接転接させて、感光体ドラム３の表面のトナー像を直接用紙２に転写するようにしてもよいことはいうまでもない。

上記構成において、タンク８から汲み上げられてアニロックスローラ９の表面のセル内に貯められた液体トナーは、ドクタブレード１１にてその余分な量が掻き落とされてから、現像ローラ３との対向部に至る間にトナー帯電用チャージャ１２にてプラス電荷が付与され、この液体トナー中のトナー粒子のプラス電位が高められる。

このアニロックスローラ９の表面の液体トナーのトナー粒子は、現像ローラ７と転接により現像ローラ７の表面に移動し、ついで現像ローラ７に対設されたコロナチャージ１３からの電荷にて凝集された状態で感光体ドラム３の表面へ移動されて、この感光体ドラム３の表面にトナー像を形成する。

このときにおいて、感光体ドラム３、現像ローラ７、アニロックスローラ９にはそれぞれバイアス電圧が、例えば感光体ドラム３には５０Ｖ前後、アニロックスローラ９と現像ローラ７にはそれぞれ３００〜３５０Ｖの電圧が印加されている。また、アニロックスローラ９に対設したトナー帯電用チャージャ１２による加電は５５０〜１０００Ｖ、好ましくは５５０〜６５０Ｖの電位が印加されるようにしており、さらに現像ローラ７上へのコロナチャージャ１３による加電は１２００〜１８００Ｖ、好ましくは１５００Ｖの電圧が印加されるようにしている。

上記において、アニロックスローラ９へのトナー帯電用チャージャ１２からの加電がない場合には、アニロックスローラ６表面上でのトナー粒子の凝集力が弱く、現像ローラ７へのトナー粒子の転位が不均一になり、印刷結果として濃度ムラや筋の発生など印刷品質の低下につながる。また、これが１０００Ｖを超えてトナー粒子への加電量が高くなりすぎるとトナー粒子の現像ローラ７への転位性が低下してしまい、トナー粒子の転位量低下による濃度低下につながる問題が発生する。

以上のように構成されていることにより、アニロックスローラ９の表面において、このアニロックスローラ９の表面のトナー粒子にトナー帯電用チャージャ１２にて電荷を与え、このトナー帯電用チャージャ１２の出力調整と、このアニロックスローラ９へのバイアス電圧の制御によりアニロックスローラ９上のトナー粒子の電荷を高めることにより、このアニロックスローラ９から現像ローラ７へのトナー粒子の電気的な移動が促進されて、アニロックスローラ９から現像ローラ７へのトナー粒子の移動が良好に行われる。そしてこれと共に、現像ローラ７へのコロナチャージャ１３による電圧印加により、この現像ローラ７の表面のトナー粒子が凝集されることにより、現像ローラ７から転写ローラへのトナー粒子の移動量の制御精度が高められ、従来にない印字濃度と印字品質の安定性を生み出し、また高速対応性をも高めることができる。

また、アニロックスローラ９の表面のセル形状（パターン）には、本発明において採用したヘリカルタイプ以外にハニカムタイプ、ダイヤタイプがあり、このアニロックスローラ９の表面のセル形状によっても現像画像において筋の発生などに影響することがテストデータなどから確認されているが、本発明の発明者らのテストデータでは、表面のセル形状がヘリカルタイプのアニロックスローラと、このアニロックスローラ表面へのトナー帯電用チャージャによる電圧印加との組み合わせが、印刷画像への筋やムラの発生を防止する最適構成であることを確認することができた。

１…湿式電子写真印刷装置、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…湿式電子写真印刷機、２…用紙、３…感光体ドラム、４…転写ローラ、５…バックアップローラ、６…湿式現像装置、７…現像ローラ、８…タンク、９…アニロックスローラ、１０…現像ローラクリーナ、１１…ドクタブレード、１２…トナー帯電用チャージャ、１３…コロナチャージャ。

Claims

感光体ドラムの表面に露光によって静電潜像を形成し、湿式現像装置の現像ローラにより液体トナー中のトナー粒子により上記静電潜像をトナー像に可視像化し、このトナー像を用紙に転写することで用紙に画像を印刷する湿式電子写真印刷機で、
上記湿式現像装置における液体トナーの供給経路が、感光体ドラムに液体トナーを供給する現像ローラと、液体トナーに一部浸漬した状態で、上記現像ローラに同一周速度で転接するアニロックスローラとからなると共に、このアニロックスローラの表面に液体トナーの汲み上げ量を制御するドクタブレードを当接し、
アニロックスローラの上記ドクタブレードとの転接部と、現像ローラとの転接部の回転方向の間の表面にトナー帯電用チャージャを対設させた
ことを特徴とする湿式電子写真印刷機における湿式現像装置。
現像ローラのアニロックスローラとの転接部と、感光体ドラムとの転接部の回転方向の間の表面にコロナチャージャを対設したことを特徴とする請求項１記載の湿式電子写真印刷機における湿式現像装置。
アニロックスローラにヘリカルタイプのものを用いたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項記載の湿式電子写真印刷機における湿式現像装置。