JP3511544B2 - 湿式現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿式の電子写真法
により作像を行うファクシミリ、複写機、プリンタ等の
画像形成装置における湿式現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式現像法としては、例えば、石油系の
溶媒からなる液体キャリアに樹脂で被覆したカーボンブ
ラックによるトナーを分散した油性現像液（従って、大
部分が炭化水素系の溶剤からなる）を、静電潜像が形成
された感光体表面とこの感光体表面に対して一定間隔を
隔てて配設させた対向電極との間の現像領域に供給する
ことで、感光体表面に接触させ、液体キャリアで帯電さ
れたトナー粒子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。

【０００３】この場合、感光体表面に現像液を供給する
方法としては、現像ローラ方式が一般的である。これ
は、現像ローラが回転することで現像液溜り領域から現
像液が汲上げられることにより感光体表面への現像液供
給を常に十分に行えるとともに、現像ローラ自身が対向
電極としても機能するためである。

【０００４】図８にこのような現像ローラを用いた現像
装置の従来例を示す。まず、時計方向に一定速度で回転
駆動される感光体１が設けられている。この感光体１は
メインチャージャ（図示せず）により暗中で一様に帯電
された後、露光装置（図示せず）により画像光が結像照
射されることにより静電潜像が形成されるものである。
このような感光体１に近接対向させて現像ローラ２が設
けられている。この現像ローラ２はモータ等の駆動手段
（図示せず）により感光体１とは逆方向（反時計方向）
に回転駆動されるように回転方向が設定されている。現
像ローラ２の外周面上に対しては、表面の余分な現像液
３を掻き取るためのスクレーパ４が配設されている。現
像ローラ２とこのスクレーパ４とで囲まれた領域が現像
液溜り５とされて現像液３がノズル等により供給され
る。そこで、現像ローラ２の回転に伴い現像液溜り５の
現像液３が感光体１と現像ローラ２との現像ギャップに
より形成される現像領域６に向けて搬送供給される。こ
の際、現像領域６の上流側には、この現像ギャップを通
過できないで停滞している現像液３により第２の現像液
溜り７が形成される。この第２の現像液溜り７に存在す
る現像液３の内、現像領域６中に進入できない余剰な分
は、現像ローラ２の軸方向の両端から溢れ出るか、或い
は、現像ローラ２表面の移動方向に逆らって現像液溜り
５に逆流する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような現像ローラ
２を用いた現像液供給方式に関しては、現像領域６への
現像液３の進入の仕方がローラ軸方向或いは周方向で不
均一となる場合があり、この場合にはその不均一さがそ
のまま画像として現像されてしまう。

【０００６】例えば、現像ローラ２が高速回転される場
合、この現像ローラ２が高速回転に伴い現像液溜り５の
現像液３を撹拌してしまうため、現像液溜り５の液面に
乱れを生じ、これにより、現像ローラ２で搬送される現
像液量に不均一が生じてしまう。また、現像領域６に過
剰に供給された現像液３は現像ローラ２上を逆流するた
め、その部分の現像能力が正常に現像液３を供給してい
る部分とは異なってしまう。つまり、現像領域６を通過
可能な単位時間及び軸方向の単位長さ当たりの現像液量
Ｖは、感光体表面線速度をｖ_PC、現像ローラ表面線速度
をｖ_DR、現像領域６のギャップ距離をｄ_gap とすれば、 Ｖ≒（ｖ_PC＋ｖ_DR）×ｄ_gap ／２ となるので、この現像液量Ｖより過剰の現像液３が現像
ローラ２から供給される場合には、この現像ローラ２に
よる供給に逆らって余剰現像液が逆流を起こす。これに
よれば、現像領域６への現像液供給の不均一が生ずる。

【０００７】何れにしても、現像液３の供給に不均一さ
を生ずると、現像画像は特にハーフトーン部にムラを生
ずる異常画像となってしまう。即ち、現像領域６への供
給量が多い部分では現像される機会が多いのでより多く
現像され、逆に、供給量の好くない部分では現像される
機会が少ないのであまり現像されない。このような不都
合は、現像ローラ２の回転速度を下げて、現像ローラ２
上の現像液量を薄く均一にすることで緩和し得るもの
の、高速現像を実現するためには、現像ローラ２の回転
速度を下げる対応策を採ることは不適当である。

【０００８】つまり、現像ローラ２の回転速度を下げる
ことなく、いかに、均一で安定した現像ニップを現像領
域に形成するかが課題となる。

【０００９】ちなみに、国際公開ＷＯ９０／１４６１９
号公報や国際公開ＷＯ９２／０３７６４号公報によれ
ば、感光体と同一方向に回転駆動される導体ローラと、
感光体とが形成する現像ギャップ付近にノズルを設ける
ことにより、感光体表面に直接現像液を供給することで
現像を行わせる方式が示されている。しかし、感光体表
面、即ち潜像表面に直接現像液を供給しているため、現
像のエッジ効果が激し過ぎる現像結果となってしまう。
また、現像ギャップ部では感光体に対して逆方向に移動
する如く回転するため、現像ニップ幅が狭くて現像領域
に介在する現像液量が少ないので、現像効率が低く、高
速現像には不向きである。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【課題を解決するための手段】 請求項１記載の発明で
は、潜像担持体に対してこの潜像担持体の回転方向と逆
方向に回転駆動される現像ローラを備え、前記潜像担持
体と前記現像ローラとに挾まれた現像領域に現像液を供
給することにより前記潜像担持体上の静電潜像を現像す
る湿式現像装置において、前記現像領域近傍で初めて現
像液が前記現像ローラ表面に接触するように現像液の供
給を規制する現像液規制用ブレードと、前記現像領域近
傍で初めて現像液が前記潜像担持体表面に接触するよう
に前記現像液の供給を規制する担持体側現像液規制用ブ
レードを有する。従って、供給される現像液は現像領域
近傍で初めて現像ローラに接触するので、現像ローラが
高速回転してもこの現像ローラによる現像液の撹乱が最
小限に抑えられ、かつ、過剰な現像液が現像ローラ上を
逆流することも現像液規制用ブレードによって防止でき
るので、現像液の供給むらによる現像能力の不均一さが
最小限に緩和され、また、現像ローラ上を逆流する現像
液が減った分、現像領域に供給される現像液量が増加し
て現像ニップ幅が広がるが、潜像担持体表面側に対して
も担持体側現像液規制用ブレードが設けられて現像領域
近傍で初めて現像液が潜像担持体表面に接触するように
現像液の供給が規制されるので、現像エッジ効果が増大
し過ぎる現象は生じない。

【００１７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
湿式現像装置において、担持体側現像液規制用ブレード
は、その先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に
接している。従って、請求項１記載の湿式現像装置を構
成する上で、担持体側現像液規制用ブレードの先端を現
像領域との関係で精度よく取り付けることができ、単純
な構成の下に、現像エッジ効果の抑制の均一性を出すこ
とができる。

【００１８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
湿式現像装置において、担持体側現像液規制用ブレード
は、その先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に
対して軸方向に均一な微小隙間を有している。従って、
請求項１記載の湿式現像装置を構成する上で、担持体側
現像液規制用ブレードの先端が潜像担持体表面に接して
いないので、担持体側現像液規制用ブレード先端が摩耗
することがないとともに、潜像担持体表面の静電潜像を
担持体側現像液規制用ブレードによって乱すこともな
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の基礎となる構成の第一の
形態を図１に基づいて説明する。まず、時計方向に一定
速度で回転駆動されるドラム状の感光体１１が潜像担持
体として設けられている。この感光体１１は周知の湿式
電子写真法に従いメインチャージャ（図示せず）により
暗中で一様に帯電された後、露光装置（図示せず）によ
り画像光が結像照射されることにより静電潜像が形成さ
れるものである。このような感光体１１に近接対向して
微小な現像ギャップにより現像領域１２を形成するよう
に現像ローラ１３が設けられている。この現像ローラ１
３はモータ等の駆動手段（図示せず）により感光体１１
とは逆方向（反時計方向）に回転駆動されるように回転
方向が設定されている（従って、前記現像領域１２で見
た場合には、現像ローラ１３が感光体１１と同一方向に
移動する）。現像ローラ１３の外周面上に対しては、表
面の余分な現像液１４を掻き取るためのスクレーパ１５
が配設されている。

【００２０】さらに、前記現像ローラ１３において前記
現像領域１２の直前位置には現像液規制用ブレード１６
が設けられている。この現像液規制用ブレード１６の先
端１６ａは前記現像ローラ１３の軸に平行であって、か
つ、可能な限り、前記現像領域１２に接近させて取り付
けられている。この現像液規制用ブレード１６は図１に
示すような系においては、少なくとも水平状態か図示の
如くやや右上がりとなる状態で取り付けられている。ま
た、現像液１４は供給方向Ａで示すような方向から前記
現像領域１２へ向けて供給される。この場合の供給手段
は特に問わず、例えば、ノズル等を用いた供給手段であ
ってもよい。

【００２１】このような構成によれば、供給される現像
液１４は現像液規制用ブレード１６による規制を受ける
ことで現像領域１２近傍で初めて現像ローラ１３に接触
することになるので、現像ローラ１３が高速回転しても
この現像ローラ１３による現像液１４の撹乱は最小限に
抑えられる。また、現像領域１２を通過しきれない過剰
な現像液１４があっても現像液規制用ブレード１６によ
って現像ローラ１３上を逆流することが防止される。よ
って、現像液１４の供給むらによる現像能力の不均一さ
が最小限に緩和されることになる。

【００２２】本発明の基礎となる構成の第二の形態を図
２に基づいて説明する。図１に示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、その説明も省略する（以下の各
構成の形態でも同様とする）。本形態では、先端１７ａ
を現像ローラ１３表面に接触させた現像液規制用ブレー
ド１７が設けられている。この現像液規制用ブレード１
７には例えば弾性のある絶縁体板が用いられ、その先端
１７ａが前記現像ローラ１３の表面に若干の弾力をもっ
て接触するようにして取り付けられている。この現像液
規制用ブレード１７の場合もその先端１７ａは前記現像
ローラ１３の軸に平行であって、かつ、可能な限り、前
記現像領域１２に接近配設されている。

【００２３】このような構成によれば、現像液規制用ブ
レード１７の先端１７ａを現像領域１２との関係で精度
よく取り付けることができ、単純な構成の下に、現像液
供給の均一性を出すことができる。同時に、先端１７ａ
が接しているので、現像ローラ１３表面を逆流する現像
液１４を現像液規制用ブレード１７によって完全に食い
止めることもできる。

【００２４】本発明の基礎となる構成の第三の形態を図
３に基づいて説明する。本形態では、先端１８ａを現像
ローラ１３表面から微小間隔をもって離した現像液規制
用ブレード１８が設けられている。即ち、この現像液規
制用ブレード１８は、その先端１８ａが現像領域１２直
前の位置で現像ローラ１３表面に対して軸方向に均一な
微小隙間を有して離れた状態を維持するように、筐体
（図示せず）等にしっかり固定されている。

【００２５】このような構成によれば、現像液規制用ブ
レード１８の先端１８ａが現像ローラ１３に接しないの
で、摩耗することがない。よって、幅広い範囲から現像
液規制用ブレード１８の材質を選択することができる。
特に、現像ローラ１３とは電気的に絶縁することも可能
であり、現像液規制用ブレード１８の素材を電気的導体
製とし、現像ローラ１３とは異なるバイアス電位（トナ
ーと同極性のバイアス）を印加することで現像液規制用
ブレード１８へのトナー付着を防止して現像能力を向上
させることも可能になる。

【００２６】本発明の基礎となる構成の第四の形態を図
４に基づいて説明する。本形態では、例えば、図１に示
したような現像液規制用ブレード１６において、この現
像液規制用ブレード１６の右側にローラ軸方向に細長い
供給口（図示せず）が配設され、現像液１４が供給方向
Ｂで示す如く、この現像液規制用ブレード１６上を伝っ
て現像領域１２まで供給されるように構成されている。

【００２７】このような構成によれば、現像液規制用ブ
レード１６上を伝って供給される現像液１４はブレード
上を伝っている間に均されてこの現像液規制用ブレード
１６の先端１６ａと現像ローラ１３との境界領域に確実
に供給することができる。よって、現像領域１２への現
像液供給むらが最小限に抑えられる。同時に、現像領域
１２への供給状態が穏やかとなり、現像液液面の乱れも
少なくして、現像能力を安定させることもできる。

【００２８】本発明の基礎となる構成の第五の形態を図
５に基づいて説明する。本形態は、現像液規制用ブレー
ドの効果を最大限発揮させるためのより実際的なレイア
ウト関係を示す構成例である。即ち、図５に示すように
感光体１１が向かって右回転（時計方向回転）する系に
おいて、この感光体１１の軸を原点ｏとし、かつ、ｙ軸
が重力加速度の向きとは逆になるようにｘｙ直交座標を
取った場合に、第４象限に現像ローラ１３が配設されて
いるとき、現像液１４を伝い供給する現像液規制用ブレ
ード１６は、その先端１６ａが現像ローラ１３の最上点
（ｙ座標の最大値）のｘ座標位置よりも現像領域１２側
（ｘ座標の値の小さくなる位置）に位置するように配設
されている。また、この現像液規制用ブレード１６は水
平状態で配設されている。

【００２９】このような構成によれば、まず、現像液規
制用ブレード１６が水平に取り付けられていることによ
り、この現像液規制用ブレード１６上を伝って供給され
る現像液１４の流れが非常に穏やかになるので、現像領
域１２に到達する現像液流の乱れが非常に少ないものと
なる。また、現像領域１２を通過できない過剰な現像液
１４が存在していても、現像液規制用ブレード１６上を
勢いよく逆流するおそれがないので、この点でも現像液
流に乱れの生ずる可能性が非常に少なくなる。この結
果、過剰に供給された現像液１４は現像液規制用ブレー
ド１６の両サイドから垂れ落ちることになるが、この両
サイドから垂れ落ちる現像液による現像液流の乱れを回
避するには、過剰な現像液が逃げられるような流路（例
えば、堤防に穴をあける）を形成した堤防となるべき壁
を両サイドに設ければよい。

【００３０】ちなみに、現像液１４を扱う関係上、現像
液１４を現像領域１２近傍に直接的に供給する場合、現
像ローラ１３は感光体１１に対して現像領域上流側が現
像領域下流側よりも少なくとも高くなるような位置関
係、例えば、図５に示すように第４象限に配設される
が、図５に示したような回転系において、上記の関係を
満たす第１象限に現像ローラ１３が配設される場合にも
同様に適用できる。

【００３１】本発明の基礎となる構成の第六の形態を図
６に基づいて説明する。本形態も、前記形態と同様に、
現像液規制用ブレードの効果を最大限発揮させるための
より実際的なレイアウト関係を示す構成例である。即
ち、図６に示すように感光体１１が向かって右回転（時
計方向回転）する系において、第１象限に現像ローラ１
３が配設されているとき、現像液規制用ブレード１９
（形態としては、前述した現像液規制用ブレード１６，
１７，１８の何れでもよい）が、現像領域１２の現像液
量よりも多い現像液溜り２０を間に空気が混入しないよ
うにして前記現像領域１２上に連続して形成するように
配設されている。

【００３２】このような構成によれば、現像液１４に作
用する重力により形成される現像液溜り２０から現像液
１４がその自重によって現像領域１２に直接的に供給さ
れるので、効率よく簡易に現像領域１２への均一な現像
液供給を実現することができる。

【００３３】ちなみに、現像液１４を扱う関係上、現像
液１４を現像領域１２近傍に直接的に供給する場合、現
像ローラ１３は感光体１１に対して現像領域上流側が現
像領域下流側よりも少なくとも高くなるような位置関
係、例えば、図６に示すように第１象限に配設される
が、図５に示したような回転系において、上記の関係を
満たす第４象限に現像ローラ１３が配設される場合にも
同様に適用できる。現に、図５の場合においても現像領
域１２の上部に現像液溜り２０が形成されている。

【００３４】本発明の実施の形態を図７に基づいて説明
する。本実施の形態においては、例えば、図１に示した
構成に、担持体側現像液規制用ブレードとなる感光体側
現像液規制用ブレード２１が付加されている。この感光
体側現像液規制用ブレード２１の先端２１ａは前記感光
体１１の軸に平行であって、かつ、可能な限り、前記現
像領域１２に接近させて取り付けられている。

【００３５】このような構成において、現像液規制用ブ
レード１６を設けたことにより現像領域１２上部に現像
液溜り２０が存在して現像領域１２に供給される現像液
量が増加するため、現像ニップ幅も広がり、感光体１１
上での現像プロセスにおける現像エッジ効果が増大す
る。しかし、感光体１１側に対しては感光体側現像液規
制用ブレード２１が設けられており、現像領域１２近傍
で初めて現像液１４が感光体１１表面に接触するように
現像液１４の供給が規制されるので、現像エッジ効果が
増大し過ぎる現象は生じない。よって、現像液規制用ブ
レード１６による現像液供給の均一・安定化と相俟っ
て、良好なる現像がなされる。

【００３６】なお、感光体側現像液規制用ブレード２１
を用いる場合の現像液規制用ブレード側の形態として
は、図示したような現像液規制用ブレード１６の形態に
限らず、現像液規制用ブレード１７，１８等の形態であ
ってもよい。また、感光体側現像液規制用ブレード２１
の形態としても、現像液規制用ブレード１７に準じて、
感光体１１に先端２１ａが接するように配設させてもよ
く、或いは、現像液規制用ブレード１８に準じて、先端
２１ａが感光体１１表面から軸方向に均一な微小間隔を
もって離れた状態で配設させてもよい。前者によれば、
感光体側現像液規制用ブレード２１の先端２１ａを現像
領域１２との関係で精度よく取り付けることができ、単
純な構成の下に、現像エッジ効果の抑制の均一性を出す
ことができる。後者によれば、感光体側現像液規制用ブ
レード２１の先端２１ａが感光体１１表面に接していな
いので、先端２１ａの摩耗の心配がないとともに、感光
体１１表面の静電潜像を感光体側現像液規制用ブレード
２１によって乱すこともない。

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【発明の効果】 請求項１記載の発明によれば、現像領域
近傍で初めて現像液が現像ローラ表面に接触するように
現像液の供給を規制する現像液規制用ブレードを有する
ので、現像ローラが高速回転してもこの現像ローラによ
る現像液の撹乱を最小限に抑えることができ、かつ、過
剰な現像液が現像ローラ上を逆流することも現像液規制
用ブレードによって防止することができるので、現像液
の供給むらによる現像能力の不均一さを最小限に緩和す
ることができ、また、現像領域近傍で初めて現像液が潜
像担持体表面に接触するように現像液の供給を規制する
担持体側現像液規制用ブレードをさらに有するので、現
像ローラ上を逆流する現像液が減った分、現像領域に供
給される現像液量が増加して現像ニップ幅が広がって
も、潜像担持体表面側に対しても担持体側現像液規制用
ブレードが設けられて現像領域近傍で初めて現像液が潜
像担持体表面に接触するように現像液の供給が規制され
るので、現像エッジ効果が増大し過ぎる現象を抑制する
ことができる。

【００４４】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の湿式現像装置において、担持体側現像液規制用ブレ
ードの先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に接
しているので、請求項７記載の湿式現像装置を構成する
上で、担持体側現像液規制用ブレードの先端を現像領域
との関係で精度よく取り付けることができ、単純な構成
の下に、現像エッジ効果の抑制の均一性を出すことがで
きる。

【００４５】請求項９記載の発明によれば、請求項７記
載の湿式現像装置において、担持体側現像液規制用ブレ
ードの先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に対
して軸方向に均一な微小隙間を有するように離間してい
るので、請求項７記載の湿式現像装置を構成する上で、
担持体側現像液規制用ブレード先端が摩耗することがな
いとともに、潜像担持体表面の静電潜像を担持体側現像
液規制用ブレードによって乱すこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基礎となる構成の第一の形態を示す概
略正面図である。

【図２】本発明の基礎となる構成の第二の形態を示す概
略正面図である。

【図３】本発明の基礎となる構成の第三の形態を示す概
略正面図である。

【図４】本発明の基礎となる構成の第四の形態を示す概
略正面図である。

【図５】本発明の基礎となる構成の第五の形態を示す概
略正面図である。

【図６】本発明の基礎となる構成の第六の形態を示す概
略正面図である。

【図７】本発明の実施の形態を示す概略正面図である。

【図８】従来例を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１１ 潜像担持体 １２ 現像領域 １３ 現像ローラ １４ 現像液 １６ 現像液規制用ブレード １６ａ 先端 １７ 現像液規制用ブレード １７ａ 先端 １８ 現像液規制用ブレード １８ａ 先端 １９ 現像液規制用ブレード ２０ 現像液溜り ２１ 担持体側現像液規制用ブレード ２１ａ 先端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体に対してこの潜像担持体の回
   転方向と逆方向に回転駆動される現像ローラを備え、前
   記潜像担持体と前記現像ローラとに挾まれた現像領域に
   現像液を供給することにより前記潜像担持体上の静電潜
   像を現像する湿式現像装置において、 前記現像領域近傍で初めて現像液が前記現像ローラ表面
   に接触するように現像液の供給を規制する現像液規制用
   ブレードと、前記現像領域近傍で初めて現像液が前記潜
   像担持体表面に接触するように前記現像液の供給を規制
   する担持体側現像液規制用ブレードを有することを特徴
   とする湿式現像装置。
2. 【請求項２】 担持体側現像液規制用ブレードは、その
   先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に接してい
   ることを特徴とする請求項１記載の湿式現像装置。
3. 【請求項３】 担持体側現像液規制用ブレードは、その
   先端が現像領域直前の位置で潜像担持体表面に対して軸
   方向に均一な微小隙間を有していることを特徴とする請
   求項１記載の湿式現像装置。