JP3149263B2

JP3149263B2 - 湿式現像装置

Info

Publication number: JP3149263B2
Application number: JP11696592A
Authority: JP
Inventors: 昭宏伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH0736286A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に採用される湿式現像
装置に係り、詳しくは、潜像担持体上に付着した余剰現
像液の除去に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の湿式現像装置の一例の概略
構成を示すものである。図４において、矢印方向に回転
させられる潜像担持体としての感光体ドラム１の周りに
は、現像装置２の他に電子写真プロセスを実行するため
の図示しない、帯電装置、露光系、転写装置、分離搬送
装置、クリ−ニング装置等が、それぞれ配設されてい
る。現像装置２は、感光体ドラム１の側方に配置されて
いて、ケーシング３と、このケ−シング３に回転自在に
支持されていてそれぞれ矢印方向に駆動される第１現像
ローラ４、第２現像ローラ５、スクイズローラ６と、こ
のケーシング３の下方に配設されている現像液Ｄを収容
した現像液タンク７中のポンプ８に供給パイプ９を介し
て接続されていて、第１現像ローラ４に現像液を汲上げ
供給するノズル１０とからなっている。各ロ−ラ４，
５，６には、それぞれの基側縁をケ−シング３に固定さ
れたスクレ−パ１１，１２，１３の先端縁がそれぞれ当
接させられている。ノズル１０から吐出された現像液Ｄ
は、第１現像ローラ５とこれに当接するスクレーパ１１
との間に一旦溜ったのち、第１現像ローラ４の回転によ
って感光体ドラム１周面へ均一に供給され、該ドラムに
形成された潜像を可視像化する。第１現像ローラ４周面
に付着している現像液はスクレ−パ１４によって掻き落
される。この現像液は第２現像ローラ５によって再び感
光体ドラムへ供給される。各現像ロ−ラによって供給さ
れた現像液は、液膜として感光体ドラム１周面に付着し
て転写位置へ向けて移動するのであるが転写前にスクイ
ズローラ６によって液膜の厚さを制御される。そして、
感光体ドラム１周面に付着しなかった現像液は、ケーシ
ング３の下部に形成されている回収孔１４及び回収パイ
プ１５を介して現像液タンク７に回収され再使用され
る。この現像液タンク７内の現像液Ｄのトナー濃度は、
濃度センサー１６の出力を用いて図示しないトナー補給
ボトルからのトナー補給を制御することによって一定に
維持されている。

【０００３】上記スクイズローラ６は、感光体ドラム１
と所定の間隔を置いて配置されていて、矢印のように感
光体ドラム１と同方向に回転し、対向部においてはその
表面が感光体ドラム１表面と逆向き移動している。ここ
で、図１を用いて、このスクイズロ−ラ６の作用につい
て詳述すると、両現像ロ−ラ４，５により供給された現
像液Ｄは、ドラム１表面において各現像ローラ４，５と
ドラム１表面とのギャップに応じて数百μの液膜を形成
している。このドラム１表面に近接した現像液には速度
Ｗ₁なる流れＤ₁が生じる。一方、スクイズローラ６に近
接した現像液には、速度Ｗ₂なる流れＤ₂が生じる。従っ
て、スクイズローラ６とドラム１表面の間では、現像液
の２つの流れＤ₁，Ｄ₂に引き裂かれる形で剪断される。
ここで、スクイズローラ６の速度ｖ₂が増せば、上記の
流れの速度Ｗ₂が大きくなり、流れＤ₂の厚さｙが増大
し、ドラム１表面に残る流れＤ₁の厚さｔが減少する。
また、厚さｔを減少させる他の方法としては、ドラム１
表面とスクイズローラ６の間のギャップｈを狭くする方
法もある。なお、これまでの説明から明らかなようにス
クイズローラ６で余剰現像液を除去するにはスクイズロ
ーラ６とドラム１表面とのギャップが現像液で充満して
いる必要がある。

【０００４】ところで、この種の湿式現像装置におい
て、上記スクイズローラ６などの非接触の余剰現像液除
去機構を設けるのは、現像ローラを通過した後の現像液
膜が、上記のように数百μm程度あるので、このままト
ナー像を転写すべく転写紙等を感光体ドラム１表面に密
着させることによる、転写紙の画像形成領域よりも外側
での汚れ発生を防止するためである。また、非接触で余
剰現像液を除去するのは、感光体ドラム１表面上のトナ
ー像を壊さないためである。以上の他にも、次のような
不具合を防止する狙いもある。転写紙にトナーを固定するための加熱定着時に大気中
に放出される溶剤ガスを減少させる。転写紙を迅速に乾燥させる。画像上のにじみ、裏写りなどの異常画像を防止する。液ダレなどにより記録紙が機械内部を汚すのを防止す
る。

【０００５】そして、このような余剰現像液の除去後、
適度な現像液の液厚にして転写紙を密着させ、現像液中
でトナーを電気泳動させて転写紙に転写するのである。
なお、理想的には、トナー像を形成するトナー付着部の
み現像液が付着し、これ以外の感光体ドラム１表面には
現像液が付着していないのが良い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
のスクイズローラ６を用いた余剰現像液除去機構におい
ては、スクイズローラ６の回転速度を増すとある程度の
余剰現像液除去効果の向上が見られるが、ある回転速度
以上では現像液中への気泡の混入、スリップ現象等によ
って、掻き取り能力が減少してしまう。また、スクイズ
ローラ６と感光体ドラム１の間のギャップｈを狭める
と、掻き取り能力が増加するが、直接トナー層を掻き取
ってしまい、画像が乱れるという不具合が発生した。従
って、従来のスクイズローラ６のみでは、更なる余剰現
像液除去性能の向上は困難である。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、潜像担持体表面に非
接触で、しかも従来のスクイズローラ６に比して余剰現
像液除去性能を向上させた湿式現像装置を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の湿式現像装置は、潜像が形成された潜
像担持体上に現像液を供給して該潜像の現像像を形成す
る現像液供給手段と、表面が該現像像が形成されている
潜像担持体の表面に所定間隔をおいて対向し、かつ、潜
像担持体表面に対し速度差をもって移動する回動部材
と、該回動部材の表面に該現像液よりも高粘性の液体を
供給する液体供給手段とを有するものである。

【０００９】また、請求項２の湿式現像装置は、請求項
１の湿式現像装置において、上記回動部材上の上記液体
からなる液層を上記所定間隔よりも薄くなるように規制
する規制手段を設けたことを特徴とするものである。。

【００１０】また、請求項３の湿式現像装置は、請求項
１又２の湿式現像装置において、上記潜像担持体表面の
移動方向において、上記回動部材よりも下流で、潜像担
持体表面に対向するコロナ帯電器を設けたことを特徴と
するものである。

【００１１】

【００１２】

【作用】請求項１乃至３の現像装置によれば、現像像が
形成されている潜像担持体表面に、表面が潜像担持体の
表面に所定間隔をおいて対向し、かつ、潜像担持体表面
に対し速度差をもって移動する回動部材に対向させ、こ
れにより、非接触で、潜像担持体上の余剰の現像液を除
去し、しかも、該回動部材の表面に液体供給手段よって
該現像液よりも高粘性の液体を供給しておき、これによ
り、潜像担持体表面と該回動部材表面との対向部が現像
液で満たされるものに比して該回動部材による余剰現像
液の除去能力を高めておく。

【００１３】特に、請求項２の現像装置においては、規
制手段で、上記回動部材上の上記液体からなる液層を上
記所定間隔よりも薄くなるように規制し、これにより、
上記回動部材上の上記液体が潜像担持体表面に付着しな
いようにする。

【００１４】また、請求項３の現像装置においては、現
像像が形成されている潜像担持体表面に、表面が、潜像
担持体表面に所定間隔をおいて対向し、かつ、潜像担持
体表面に対し速度差をもって移動する回動部材を対向さ
せ、これにより、潜像担持体上の余剰の現像液を除去
し、かつ、コロナ帯電器でコロナ放電を付与し、これに
より、潜像担持体上の余剰現像液を更に除去する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）の湿式現像装置に適用し
た一実施例について説明する。図１は本実施例に係る湿
式現像装置の概略構成図である。本実施例に係る湿式現
像装置は、基本的には図４に示した従来例に係る湿式現
像装置と同様の構成を有している。図中、対応する部材
には同一の符号を付した。本実施例の湿式現像装置が
図４に示す湿式現像装置と異なる点は、スクイズローラ
６を各現像ローラ４，５等とは別に、専用のケーシング
２０内に収容し、かつ、スクイズローラ６表面に現像液
Ｄよりも高粘性の液体（以下、高粘性液体という）を、
供給する液体供給手段を設けた点である。上記ケーシン
グ２０は仕切り板２０ａによって供給液体収容部２０ａ
と回収液体収容部２０ｃに区切られている。上記高粘性
液体としては、アイソパー（商標）の高分子のもの、そ
の他の鉱物油、植物油、合成油などを用いることができ
る。上記液体供給手段は、上記高粘性液体Ｌを収容する
液体タンク２１と、該タンク２１内に設けられた汲み上
げポンプ２２と、該ポンプ２２に下端が接続され上端に
上記ケーシング２０の供給液収容部２０ｂに液体を吐出
するための液体吐出ノズル２３に接続された液体供給パ
イプ２４と、感光体ドラム１表面に対向する前のスクイ
ズローラ６表面部分に対向するドクターブレード２５
と、感光体ドラム１表面に対向した後のスクイズローラ
６表面部分に圧接する液体回収パッド２６と、上端が上
記供給液収容部２０ａの下部に接続され下端が液体タン
ク２１に接続された回収パイプ２７とを有している。な
お、上記回収液体収容部２０ｂの下部には取外し可能な
キャップ２８が先端部に取り付けられた液体廃棄用パイ
プ２９も設けられている。

【００１６】以上の構成において、液体タンク２１内の
高粘性液体Ｌは、液体供給ポンプ２２により液体供給パ
イプ２４及び液体供給ノズル２３を介してケーシング２
０内の供給液体収容部２０ｂに供給される。供給液体収
容部２０ｂ内の高粘性液体Ｌはスクイズローラ６の回転
力と表面張力によりスクイズローラ６の回転に伴って搬
送され、ドクターブレード２５で所定厚みの液膜にされ
る。この所定厚みは、スクイズローラ６と感光体ドラム
１表面の間のギャップｈより薄いことが望ましい。なぜ
なら、このギャップｈよりも厚いと、感光体ドラム１表
面と対向して該表面に直接高粘性液体を塗布し、転写紙
へのトナー像転写時に転写紙を汚したり、機内を汚す恐
れがあるからである。ドクターブレード２５で掻き落さ
れた高粘性液体は供給液体収容部２３に戻る。ドクター
ブレード２５の対向部を通過したスクイズローラ６表面
上の所定厚みの液膜が感光体ドラム１表面上の現像液膜
と合流し、両表面の間のギャップを現像液とともに満た
し、基本的には従来のスクイズローラ６と同様の原理で
余剰現像液を除去する。この点については後に詳述す
る。そして、感光体ドラム１表面との対向部を通過した
スクイズローラ６表面上の、トナー粒子等の不純物が混
入した高粘性液体が、回収パッド２６により回収され、
回収液体収容部２０ｃ内に落下する。この回収液体収容
部２０ｃ内の液量が所定量に達したときには、廃棄パイ
プ２９先端のキャップ２８を外して廃棄する。なお、こ
の例とは異なり、回収液体収容部２０ｃとは別に例えば
より大型の回収タンクを設けておいて、廃棄パイプ２９
の選択を該タンクに接続しておいても良い。また、廃棄
システムを使用せずに、廃棄パイプ２９を液体タンク２
１に接続して、回収液体を再利用するようにしても良
い。但し、この場合には、液体タンク２１内の高粘性液
体Ｌが経時で劣化するので、適宜間隔で液体タンク２１
内の高粘性液体Ｌを交換することが望ましい。

【００１７】ここで、本実施例のスクイズローラ６によ
る余剰現像液除去について詳述する。高粘性液体が塗
布されると、スクイズローラ６と感光体ドラム１の間の
ギャップが従来のように現像液のみによって満たされて
いる場合に比して、高粘性液体表面部分の流速が速くな
る。これは、流体力学の層流（粘性流体の流れが層状の
まま運動する状態）の流速式からスクイズローラ６と感
光体ドラム１の間であってスクイズローラ６表面から任
意の距離ｙの地点における流速ｕが次の式１のように表
わされ、液体粘度μが大きいほど該流速ｕが大きくなる
からである。

【式１】（式中、ｖ₂はスクイズローラの速度、ｈはスクイズロ
ーラと感光体ドラムの間のギャップ距離、μ液体粘度、
ｘは上記距離ｙと圧力で決まる変数、をそれぞれ示
す。）

【００１８】一方、図４（ｃ）に示すように、スクイズ
ローラ６により感光体ドラム１とのギャップを満たして
いる液体が切れる位置の上記距離ｙは、一般に次の式２
で表わされ、スクイズローラ６の速度ｖ₂が大きいほど
大きくなる。つまり、スクイズローラ６の速度ｖ₂が大
きいほど、スクイズローラ６表面にともなって上記ギャ
ップを出ていく液膜が厚くなり、感光体ドラム１表面に
残留する液膜の厚みｔは減少する。

【式２】（式中、ｖ₁は感光体表面の速度、ｖ₂はスクイズローラ
の速度、ｈはスクイズローラと感光体ドラムの間のギャ
ップ距離、をそれぞれ示す。）

【００１９】ここで、上記の式１に関して述べたよう
に、液体粘度μが大きいほど流速ｕが速いので、本実施
例のようにスクイズローラ６表面の液体として粘度μが
従来の現像液よりも大きいものを用いることは、スクイ
ズローラ６の速度ｖ₂を従来に比して速くしたのと同様
の効果が得られる。従って、スクイズローラ６上の液体
として粘度が比較的大きいものを用いることにより、感
光体ドラム１表面に残留する液膜の厚みｔは減少、すな
わち、余剰現像液の除去効果の増大を図ることができ
る。

【００２０】次に、本発明の他の実施例にかかる現像装
置を説明する。図３は、その概略構成図であり、ここで
も従来技術の項で説明した部材と同一の部材について
は、同一の符号を付すに止め、個々の説明を省略する。
本実施例が従来例と異なる点は、スクイズロ−ラ下流側
にコロナ帯電器を設置した点である。このコロナ帯電器
３０による余剰現像液除去効果を図３（ｂ）を用いて説
明すると、現像液Ｄはほぼ絶縁性である為、コロナ帯電
器によって帯電される。帯電した液体は感光体に誘起さ
れる逆極性の電荷とのク−ロン力により、引きつけられ
て、液体層そのものが縮まる。コロナ帯電域通過に伴っ
て、液の厚みがほぼ均一に絞られたトナ−層が形成され
る。なお、ここでは現像後のトナ−粒子３１を引き離さ
ないようにトナ−粒子３１と同極性の帯電（マイナス）
を行っている。

【００２１】このようなメカニズムによる余剰現像液の
除去効果は、チャージスクイズとして公知であるが、こ
れのみでは充分な余剰現像液の除去は困難である。そこ
で、スクイズロ−ラにて余剰現像液を除去した後、現像
液体層をコロナ帯電により非接触で掻き取って適当な厚
みにするのである。

【００２２】なお、本実施例において、スクイズロ−ラ
下流側にコロナ帯電器を設置したのは、次の理由によ
る。すなわち、上流側にコロナ帯電器を設置すると、従
来技術で述べた通り、スクイズロ−ラと感光体のギャッ
プ間には、液が充満している必要があるにも拘らず、コ
ロナ帯電器の除去作用により、スクイズロ−ラと感光体
のギャップ間より薄い液膜部分が発生し、この部分はス
クイズロ−ラによる除去作用を受けない為に余剰現像液
が除去されない。この部分がそのまま記録紙に転写され
ると、記録画像面を汚したり、機械内部を汚したりす
る。これを防止する為にコロナ帯電器をスクイズローラ
よりも下流側に設置するのである。

【００２３】

【発明の効果】請求項１乃至３の現像装置によれば、現
像像が形成されている潜像担持体表面に、表面が潜像担
持体の表面に所定間隔をおいて対向し、かつ、潜像担持
体表面に対し速度差をもって移動する回動部材に対向さ
せ、これにより、非接触で、潜像担持体上の余剰の現像
液を除去し、しかも、該回動部材の表面に液体供給手段
よって該現像液よりも高粘度の液体を供給しておき、こ
れにより、潜像担持体表面と該回動部材表面との対向部
が現像液で満たされるものに比して該回動部材による余
剰現像液の除去能力を高めておくので、潜像担持体上の
余剰の現像液を、潜像担持体表面に非接触で、現像像を
乱すことなく効率良く除去できる。従って、潜像担持体
表面からの液ダレ等による画像形成装置内の汚染を軽減
できる。また、潜像担持体上の現像像を転写材に転写す
る画像形成装置に用いた場合にも、現像像が転写された
転写材から現像液の液体成分（溶剤分）を除去する定着
装置から放出する溶剤ガス量を従来に比して少なくでき
る。

【００２４】特に、請求項２の現像装置においては、規
制手段で、上記回動部材上の上記液体からなる液層を上
記所定間隔よりも薄くなるように規制し、これにより、
上記回動部材上の上記液体が潜像担持体表面に付着しな
いようにするので、潜像担持体上の現像像の乱れをより
確実に防止することができる。

【００２５】また、請求項３の現像装置においては、現
像像が形成されている潜像担持体表面に、表面が、潜像
担持体表面に所定間隔をおいて対向し、かつ、潜像担持
体表面に対し速度差をもって移動する回動部材を対向さ
せ、これにより、潜像担持体上の余剰の現像液を除去
し、かつ、コロナ帯電器でコロナ放電を付与し、これに
より、潜像担持体上の余剰現像液を更に除去するので、
潜像担持体上の余剰の現像液を、潜像担持体表面に非接
触で、現像像を乱すことなく効率良く除去できる。従っ
て、潜像担持体表面からの液ダレ等による画像形成装置
内の汚染を軽減できる。また、潜像担持体上の現像像を
転写材に転写する画像形成装置に用いた場合にも、現像
像が転写された転写材から現像液の液体成分（溶剤分）
を除去する定着装置から放出する溶剤ガス量を従来に比
して少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はスクイズローラの
余剰現像液除去機能の説明図。

【図２】実施例に係る現像装置の概略構成図。

【図３】（ａ）は他の実施例に係る現像装置の概略構成
図、（ｂ）は同現像装置のコロナ帯電器の余剰現像液除
去機能の説明図。

【図４】従来例に係る現像装置の概略構成図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像装置３ケーシング４第１現像ローラ５第２現像ローラ６スクイズローラ７現像液タンク８ポンプ９供給パイプ１０ノズル１１，１２，１３スクレーパ２１液体タンク２２汲み上げポンプ２３液体供給ノズル２４液体供給パイプ２５ドクターブレード２６回収パッド２７廃棄パイプ２８キャップ３０コロナ帯電器Ｄ現像液Ｌ高粘性液体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像が形成された潜像担持体上に現像液を
供給して該潜像の現像像を形成する現像液供給手段と、
表面が該現像像が形成されている潜像担持体の表面に所
定間隔をおいて対向し、かつ、潜像担持体表面に対し速
度差をもって移動する回動部材と、該回動部材の表面に
該現像液よりも高粘性の液体を供給する液体供給手段と
を有する湿式現像装置。
【請求項２】上記回動部材上の上記液体からなる液層を
上記所定間隔よりも薄くなるように規制する規制手段を
設けたことを特徴とする請求項１の湿式現像装置。
【請求項３】上記潜像担持体表面の移動方向において、
上記回動部材よりも下流で、潜像担持体表面に対向する
コロナ帯電器を設けたことを特徴とする請求項１又２の
湿式現像装置。