JP3236388B2 - 湿式画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、転写式電子写真装置
における湿式画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に採用される現像装
置としては、乾式現像装置と湿式現像装置とに大別され
る。現像液を用いる湿式現像方法は、乾式現像方法と比
較しトナー粒子が細かいことなどから高解像度が得られ
るなどの利点がある。

【０００３】湿式現像方法としては、例えば石油系の溶
剤からなる液体キャリアに樹脂で被覆したカーボンブラ
ックからなるトナーを分散した油性現像液（大部分が炭
化水素系の溶剤からなる）を、静電潜像が形成された潜
像担持体表面とその表面に一定間隔をおいて配設された
対向電極との間に供給して潜像担持体表面に接触させ、
液体キャリアで荷電したトナーの電気泳動現象を利用し
て静電潜像を現像する方法が一般的である。

【０００４】潜像担持体表面に現像液を供給する方式と
して、現在は現像ローラー方式が一般的である。これ
は、現像ローラーが回転することで現像液が汲み上げら
れることにより潜像担持体表面への現像液の供給が常に
十分な状態になることに加え、現像ローラーが対向電極
としても機能するので、静電潜像の高速現像に適してい
る。このような現像ローラー方式を利用して更に高速現
像を図るためには、短時間内に所定の画像濃度が得られ
るよう、現像液中のトナー濃度を上げたり、現像ローラ
ーの線速をアップして現像液の供給量を増加させること
などが考えられる。しかしながら、現像液中のトナー濃
度を上げるとトナーの凝集や固着などの無視できない問
題が生じ、また現像ローラーの線速をアップさせるとそ
の勢いで潜像が乱され、画質に対して悪影響を与えるこ
とになる。このため、現像ローラーを複数本使用して高
速現像を図ることが提案されている。

【０００５】またこのような現像ローラー方式による現
像は、潜像担持体と現像ローラーとの間に現像液が常に
満たされた状態であるため、潜像担持体表面には静電潜
像に付着するトナー以外に、トナー粒子を含んだ現像液
が一面に付着する。この状態で潜像担持体表面のトナー
画像を転写紙上に転写すると、転写された画像や非画像
部に多量の余分なトナーやキャリア液が付着し、複写画
像として極めて悪質のものになると共に、画像の定着、
転写紙の乾燥などにも悪影響を及ぼす。

【０００６】そこで現像後の潜像担持体表面に付着した
余分な現像液を除去する手段が必要となる。この手段と
して、その表面を現像後の潜像担持体表面に近接させた
スクイズローラーを潜像担持体表面と逆方向に回転さ
せ、現像ローラーの回転速度および潜像担持体との間隔
などを適宜に決定し、潜像担持体に付着した現像液の量
を制限したものが提案されている。

【０００７】一方、現像ローラーを潜像担持体表面に近
接して配設し、その近接面において潜像担持体の移動方
向と逆方向に高速で回転し、その近接面に潜像担持体の
進入方向側から現像液を供給する手段により、現像後の
特別な現像液除去手段を必要とせず、また確実な電極効
果が得られる湿式現像装置が提案されている。（例えば
実開平３−１２７３６２号公報）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の湿式現像装
置においては、複数の現像ローラーの他にスクイズロー
ラーが必要であり、装置の小型化が困難であった。ま
た、潜像担持体の進入方向側から潜像担持体表面と現像
ローラー近接面に供給された現像液は、潜像担持体と逆
方向に高速で回転する現像ローラーによって潜像担持体
表面に接することなく運ばれてしまうことがあり、現像
液の供給が不十分になる問題点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
回転可能な潜像担持体の表面上に形成された静電潜像に
現像ローラーを用いて現像液を供給する湿式現像装置に
おいて、前記潜像担持体の外周面にその外周面を近接す
る位置に配設されると共に駆動手段により前記潜像担持
体の回転方向と同方向に回転駆動され、前記潜像担持体
の表面上に現像液を供給する働きと前記潜像担持体の表
面上より余分な現像液を掻き落とす働きとを備えた現像
ローラーと、前記現像ローラーの外周面であって、前記
現像ローラーの回転方向における、前記現像ローラーの
外周面と前記潜像担持体の外周面との近接部の直下流位
置にその下面を接触させ、供給される前記現像液を前記
近接部に向けて案内すると共に、前記現像ローラーとの
接触部から前記潜像担持体の外周面に向けてその先端を
延出して配置され、前記現像ローラーの回転により前記
近接部より離れる向きに流動する前記現像液を堰き止め
る液溜板と、前記現像ローラーの外周面にその一端部を
当接するよう配設されたスクレイパーとを有することを
特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、回転可能な潜像担
持体の表面上に形成された静電潜像に現像ローラーを用
いて現像液を供給する湿式現像装置において、前記潜像
担持体の外周面にその外周面を近接する位置に配設され
ると共に駆動手段により前記潜像担持体の回転方向と同
方向に回転駆動され、前記潜像担持体の表面上に現像液
を供給する働きと前記潜像担持体の表面上より余分な現
像液を掻き落とす働きとを備えた現像ローラーと、先端
が上方に向けて曲折され、この曲折部下側面を前記現像
ローラーの外周面上であって、前記現像ローラーの回転
方向における、前記現像ローラーの外周面と前記潜像担
持体の外周面との近接部の直下流位置に接触させ、前記
現像ローラーの回転により前記近接部より離れる向きに
流動する前記現像液を堰き止める液溜板とを有すること
を特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の湿式画像形成装置において、さらに前記現
像液の粘度に応じて前記現像ローラーの線速と前記潜像
担持体の線速との比が変化することを特徴とする。

【００１２】

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、液溜板により現
像液を現像ローラー長手方向に均等に、かつ現像ローラ
ーと潜像担持体との近接部に直接供給でき、液溜板を現
像ローラーに当接することにより液溜板の端部で現像ロ
ーラーに連れ周りして戻される現像液を現像ローラーと
潜像担持体との近接部に留めることができる。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、液溜板によ
り現像液を現像ローラー長手方向に均等に、かつ現像ロ
ーラーと潜像担持体との近接部に直接供給でき、液溜板
の曲折部で現像ローラーに連れ周りして戻される現像液
を現像ローラーと潜像担持体との近接部に留めることが
でき、さらに現像ローラー上のクリーニングをも兼ねる
ことができる。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、現像ローラ
ー線速と潜像担持体線速との比は現像液の粘度によって
最適値が変化するため、これを制御することにより常に
最適な現像を行うことができる。

【００１６】

【００１７】

【実施例】図１はこの発明の第１の実施例を示す。図１
において、潜像担持体である感光体ドラム１は複写時に
は一定速度で矢印方向に回転駆動される。そしてメイン
チャージャー２により暗中にて一様に帯電された後、露
光装置３により原稿光像が照射結像されて静電潜像が感
光体ドラム１の外周表面上に担持される。次にイレーサ
４により感光体ドラム１外周表面上の軸方向両側寄りの
作像領域外部分が除電され、その後上記静電潜像は、湿
式現像装置５の部分を通過する間に顕像化される。

【００１８】湿式現像装置５においては、現像容器６内
に現像ローラー１１が感光体ドラム１と近接対向して配
置されている。現像ローラー１１は、図示されないモー
ター等の駆動手段によって、感光体ドラム１と同回転方
向である矢印方向へ回転駆動される。現像ローラー１１
の上方には、現像ローラー１１へ現像液を供給する現像
液供給部１３が配設されている。現像ローラー１１に
は、その外周表面上の現像液供給部１３と現像ローラー
１１を介して対向する位置にスクレイパー１２がその端
部の一方を当接するように配接されている。また、同外
周表面上のスクレイパー１２当接位置と現像ローラー１
１を介し対向する位置には液溜板１０がその一部を当接
し、その両端部は感光体ドラム１および現像ローラー１
１に接しないよう配設されている。

【００１９】この湿式現像装置５において、現像液供給
部１３より供給された現像液は、まず液溜板１０の上方
に供給され、液溜板１０を伝い現像ローラー１１と感光
体ドラム１の近接部に供給される。液溜板１０は、特別
な調整は不用で、その一部を現像ローラー１１に軽く当
接させ、その自由端の一方１０ａは現像ローラー１１と
の当接位置よりもさらに突出するよう配設する。液溜板
１０の働きは、現像液が感光体ドラム１と現像ローラー
１１との近接部に入らず、高速回転する現像ローラー１
１によってそれと連れ周りすることを阻止することであ
る。この働きにより現像液は、液溜板１０の端部１０ａ
と現像ローラー１１とによって形成された楔状の間隙Ｓ
に現像ローラー１１と連れ周ることを阻まれ、感光体ド
ラム１と現像ローラー１１との近接部に留まり、現像液
不足は解消される。

【００２０】（実施例２）図２はこの発明の第２の実施
例を示す。図２において、現像装置５は感光体ドラム
１、現像ローラー１１、現像液供給部１３を実施例１と
同様に有し、現像ローラー１１には液溜板２０が当接す
るように配設されている。液溜板２０は、その自由端を
現像液供給部１３より供給された現像液が溜るように折
り曲げられ、その曲折部が現像ローラー１１に当接する
ように配設されている。

【００２１】この結果、曲折部が障壁となり、現像液が
高速回転する現像ローラー１１によってそれと連れ周り
することを阻止し、現像液は感光体ドラム１と現像ロー
ラー１１との近接部に留まり、現像液不足は解消される
のである。また、曲折部が現像ローラー１１に当接する
ことによって従来のスクレイパーの働きをなし、スクレ
イパーを省略することができる。

【００２２】（実施例３）図３はこの発明の第３の実施
例を示す。図３において、現像装置５は感光体ドラム
１、現像液供給部１３を実施例１と同様に有し、現像ロ
ーラー２１にはスクレイパー２２がその一端部を当接す
るよう配設されている。

【００２３】現像ローラー２１は、例えば外周表面をロ
ーレット加工したような外周表面に凹凸を有するローラ
ーであり、凹凸の形状はローレットに限らずどのような
形状でもよい。凹凸が表面に凹部を設けた形状の場合、
現像液は現像ローラー２１の外周表面上のそれぞれの凹
部に保持される。凸部は連続しているため、ローラー回
転時にスクレイパーが接触しても騒音が少ない利点があ
る。また凹凸が表面に凸部を設けた形状の場合、凹部に
保持された現像液は現像ローラー２１の外周表面上を自
由に行き来できるため、一部分で現像液が消費されても
その部分に現像液が速やかに補給される利点がある。

【００２４】スクレイパー２２は現像ローラー２１の外
周表面と楔形形状を形成するように当接し、その接触部
において現像液供給部１３より供給された現像液を溜め
る液溜り１４を形成する。現像ローラー２１は外周表面
に凹凸を有するため、スクレイパー２２が当接してもそ
の凹部に現像液を保持しつつスクレイパー２２を通過
し、感光体ドラム１との近接部に現像液を供給すること
ができる。

【００２５】本実施例においては、実施例１および実施
例２とは違い、現像ローラー２１が感光体ドラム１との
近接部に進入して行く側、つまり図３においては現像ロ
ーラー２１の下方から現像液が供給されても、現像液は
現像ローラー２１の外周表面の凹凸と、スクレイパー２
２により現像ローラー２１の外周表面に保持されるの
で、感光体ドラム１と現像ローラー２１との近接部に供
給されるときも溢れることはない。

【００２６】（実施例４）図４はこの発明の第１の実施
例における試験結果を示す。図４において、現像ローラ
ー外周表面の線速と、感光体ドラム外周表面の線速をそ
れぞれ変化させ、各線速比において白紙を複写したとき
未定着転写紙に付着しているキャリア液の量を測定した
ものである。このようなローラースクイズ方式では、転
写紙に付着するキャリア液の量は少ない程よい。

【００２７】実施例１、実施例２および実施例３に用い
た現像ローラーの外周表面の線速は、感光体ドラムの外
周表面の線速に対して等倍以上であればどんなに高速で
あっても現像には十分である。しかし、スクイズ効果を
考慮すると、従来使用している現像液の場合、現像ロー
ラーの外周表面線速が感光体ドラムの外周表面線速より
速い方がよく、現像ローラー線速：感光体ドラム線速＝
１．３：１以上が好ましい。上限については、上記線速
６：１までは実験したが、それ以上の高速領域について
は不明である。

【００２８】図４に示すように、この線速比は現像液の
粘度により最適値が変化する。現像液粘度が低いほど上
記線速比の最適値は大きく、また適正値の幅が広くな
る。現像ローラー線速が速いと単位時間あたりの回転数
が多くなり、現像ローラーの駆動音や現像ローラーとス
クレイパーの接触音などが大きくなる場合がある。これ
は現像ローラー径を大きくすることで解決できる。現像
ローラー径が３倍になれば回転数は３分の１でよいので
ある。

【００２９】上記線速比２：１の場合、例えば一分間に
１００枚複写できる複写機で感光体線速を６００mm／se
cとすると、現像ローラー径が２０mmのとき一分間あた
りの現像ローラー回転数は１１５０r.p.m.とかなりの騒
音が予想されるが、現像ローラー径を６０mmとすると一
分間あたりの現像ローラー回転数は３８０r.p.m.とな
る。この関係を表１にまとめた。

【００３０】

【表１】

【００３１】現像液の粘度に応じて、現像ローラー１１
あるいは２１の線速と潜像担持体１の線速との比は、現
像ローラー１１あるいは２１の回転速度を制御すること
によって変えられる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、液溜板の
働きにより現像液が不足する問題点が解消し、単一の現
像ローラーで良好な現像ができると共に、感光体ドラム
と同方向に回転する現像ローラーによって感光体ドラム
に余計な現像液が付着するのを防止できるので、スクイ
ズローラーの不用化が図れ、装置の小型化が実現でき
る。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、液溜板の働
きにより現像液が不足する問題点が解消し、単一の現像
ローラーで良好な現像ができると共に感光体ドラムと同
方向に回転する現像ローラーによって感光体ドラムに余
計な現像液が付着するのを防止できるので、スクイズロ
ーラーの不用化が図れ、装置の小型化が実現できる。

【００３４】請求項３記載の発明によれば、現像液の粘
度によって線速比を変化させるため、常に最適の線速比
が得られ、良好な現像が行える。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を採用した転写式電子写
真装置における湿式画像形成装置の構成を示す図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例を採用した転写式電子写
真装置における湿式画像形成装置の要部を示す図であ
る。

【図３】本発明の第３の実施例を採用した転写式電子写
真装置における湿式画像形成装置の要部を示す図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施例を採用し、試験を行った
結果を示す線図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（潜像担持体） ５ 湿式現像装置 １０ 液溜板 １１ 現像ローラー １２ スクレイパー ２０ 液溜板 ２１ 現像ローラー(表面凹凸付) ２２ スクレイパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−111639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−17019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−79941（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−182784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−303379（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−126156（ＪＰ，Ｕ) 特表 平４−505222（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−506067（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/10 G03G 13/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能な潜像担持体の表面上に形成され
   た静電潜像に現像ローラーを用いて現像液を供給する湿
   式現像装置において、 前記潜像担持体の外周面にその外周面を近接する位置に
   配設されると共に駆動手段により前記潜像担持体の回転
   方向と同方向に回転駆動され、前記潜像担持体の表面上
   に現像液を供給する働きと前記潜像担持体の表面上より
   余分な現像液を掻き落とす働きとを備えた現像ローラー
   と、 前記現像ローラーの外周面であって、前記現像ローラー
   の回転方向における、前記現像ローラーの外周面と前記
   潜像担持体の外周面との近接部の直下流位置にその下面
   を接触させ、供給される前記現像液を前記近接部に向け
   て案内すると共に、前記現像ローラーとの接触部から前
   記潜像担持体の外周面に向けてその先端を延出して配置
   され、前記現像ローラーの回転により前記近接部より離
   れる向きに流動する前記現像液を堰き止める液溜板と、前記現像ローラーの外周面にその一端部を当接するよう
   配設されたスクレイパーとを有することを特徴とする 湿
   式画像形成装置。
2. 【請求項２】回転可能な潜像担持体の表面上に形成され
   た静電潜像に現像ローラーを用いて現像液を供給する湿
   式現像装置において、 前記潜像担持体の外周面にその外周面を近接する位置に
   配設されると共に駆動手段により前記潜像担持体の回転
   方向と同方向に回転駆動され、前記潜像担持体の表面上
   に現像液を供給する働きと前記潜像担持体の表面上より
   余分な現像液を掻き落とす働きとを備えた現像ローラー
   と、 先端が上方に向けて曲折され、この曲折部下側面を前記
   現像ローラーの外周面上であって、前記現像ローラーの
   回転方向における、前記現像ローラーの外周面と前記潜
   像担持体の外周面との近接部の直下流位置に接触させ、
   前記現像ローラーの回転により前記近接部より離れる向
   きに流動する前記現像液を堰き止める液溜板と を有する
   ことを特徴とする湿式画像形成装置。
3. 【請求項３】前記現像液の粘度に応じて前記現像ローラ
   ーの線速と前記潜像担持体の線速との比が変化すること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の湿式画像形
   成装置。