JP3919509B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤担持体に塗布した液体現像剤により像担持体上に形成した静電潜像を可視像化する現像装置、及び該現像装置を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高粘度、高濃度の液体現像剤を使って、像担持体の表面に形成した静電潜像を可視像化する画像形成装置が知られている（例えば、特開平７−１５２２５４号公報、特開平７−２０９９２２号公報、特開平７−２１９３５５号公報等）。この種の画像形成装置においては、まず、像担持体としての感光体の表面を、帯電手段により均一に帯電する。次いで、光書込手段により画像データにしたがって該感光体の表面を露光して、該感光体の表面に静電潜像を形成する。そして、該感光体の表面に形成した静電潜像を、現像装置により現像して可視像化する。
【０００３】
上記現像装置は、現像ローラや現像ベルトなどからなる現像剤担持体の表面に、貯蔵タンクに貯蔵した液体現像剤を、均一な厚さで薄層状に塗布するための液体現像剤の塗布装置を備えている。該現像剤担持体は、上記感光体の表面に近接して配置されている。そして、該現像剤担持体と該感光体との近接部である現像領域において、該塗布装置により該現像剤担持体の表面に塗布された液体現像剤が、上記感光体の表面に接触する。これにより、液体現像剤薄層中のトナーにより、該感光体上の静電潜像が可視像化されて、該感光体上にトナー像が形成される。該現像領域を通過した後の、該現像剤担持体上に残留している液体現像剤は、ブレードなどのクリーニング部材により除去されて、貯蔵タンクに回収される。
【０００４】
このようにして、上記感光体上に形成されたトナー像は、転写紙やＯＨＰシートなどの転写材上に転写される。その後、該トナー像が定着装置により該転写材上に定着されることにより、該転写材上に画像が形成される。なお、該転写材へのトナー像の転写時に、該感光体上に残留したトナーは、感光体クリーニング手段により除去される。
【０００５】
上記液体現像剤としては、絶縁性液体であるキャリヤ液中に、樹脂及び顔料からなる固形分を分散したもの、例えば、ジメチルポリシロキサンオイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に、顕像化粒子であるトナーを高濃度に分散した５０〜１００００ｍＰａ・Ｓの高粘度の液体現像剤が用いられる。この液体現像剤が上記感光体の表面に接触することにより、該液体現像剤中の帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって移動して、該感光体上の静電潜像を現像する。従って、該液体現像剤としては、該トナーの移動距離が短いほど現像効率が向上する。
そのため、現像剤担持体上には、液体現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された液体現像剤を感光体に接触させて上記静電潜像を現像することが望ましい。このことは、特に５０〜１００００ｍＰａ・Ｓの高粘度の液体現像剤を用いる場合により顕著である。
【０００６】
このように、上記静電潜像を液体現像剤の薄層によって現像する場合には、該薄層の厚さによって濃度が決定される。このため、上記現像装置においては、その現像剤担持体上に液体現像剤の均一な薄層を形成することが重要となる。
そこで、この種の現像装置においては、上記現像剤担持体上に液体現像剤を塗布するための塗布部材として、例えば、特開平１１−２６５１２２号公報に示すように、表面に規則的な凹部が形成された汲み上げローラ（アニロクスローラ）を有する液体現像剤の塗布装置を用いている。すなわち、この塗布装置においては、まず、その汲み上げローラの表面に液体現像剤が担持される。そして、この汲み上げローラの表面に担持された余剰の液体現像剤が、該汲み上げローラの表面に接触して該汲み上げローラの表面に担持される液体現像剤の塗布量を規制する塗布量規制部材としてのドクタブレードにより除去される。これにより、該汲み上げローラの表面に担持される液体現像剤量が計量される。このようにして計量された液体現像剤が、現像剤担持体上に直接転写塗布されることにより、上記現像装置の現像剤担持体上に、液体現像剤の均一な液体現像剤薄層が形成されるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の液体現像剤の塗布装置は、その汲み上げローラにより、現像装置の現像剤担持体上に液体現像剤を直接転写塗布するように構成されている。このため、この塗布装置を使用した現像装置においては、該汲み上げローラと該現像剤担持体との接触回転により、該汲み上げローラの表面に施された規則的な彫刻によって、該現像剤担持体の表面が削られ易く、該現像剤担持体の消耗や損傷が著しくなる。
【０００８】
従って、この種の塗布装置を使用する現像装置における現像剤担持体としての現像ローラや現像ベルトに対しては、
▲１▼上記感光体との接触により所定の現像ニップを形成できる低硬度のものであること。
▲２▼少なくとも表面が、バイアス印加可能な導電性を有する材料で構成されていること。
▲３▼少なくとも表面が、上記汲み上げローラとの摺擦による耐磨耗性の高い機械的強度を有していること。
▲４▼少なくとも表面が、クリーニングブレードとの摺擦による耐磨耗性の高い機械的強度を有していること。
▲５▼上記感光体に対して液体現像剤を均一塗布できる平滑性を有していること。などの特性が要求される。
【０００９】
このように、この種の塗布装置を使用する現像装置においては、その現像剤担持体としての現像ローラや現像ベルトに対して要求される仕様が厳しいため、該現像ローラや現像ベルト選択の幅が狭く、高耐久の現像剤担持体を作ることが困難であった。
特に、この現像剤担持体に対する上記要求特性のうち、▲３▼、▲４▼で示した項目が、該現像剤担持体の材料の耐久性に関わっており、該現像剤担持体の寿命を決定している。
しかしながら、従来の現像剤担持体では、例えば、現像ローラの表面に導電性PFAチューブを被覆したものでも、その耐久寿命が５０、０００枚程度であった。
【００１０】
そこで、本発明者は、塗布部材としての汲み上げローラ（塗布ベルトでもよい）と被塗布部材としての現像ローラ（現像ベルトでもよい）との間に、中間塗布部材としての中間ローラ（中間ベルトでもよい）を配置した構成の液体現像剤の塗布装置を提案した。この液体現像剤の塗布装置においては、汲み上げローラの表面に担持された液体現像剤が、中間ローラを介して現像ローラに塗布されるので、該現像ローラに対して汲み上げローラが直接接触することがなく、現像ローラと汲み上げローラとの接触回転による現像ローラの消耗や損傷が回避され、現像ローラの寿命が向上される。
【００１１】
ところで、上述のような塗布装置を用いて現像剤担持体（現像ローラ）上に塗布した液体現像剤により、像担持体上に形成した潜像を現像する液体現像方式では、上記現像剤担持体上に液体現像剤の均一な薄層を安定して形成することが、画像品質を安定させることにつながる。
ところが、上記中間塗布部材としての中間ローラとして、電気的に絶縁性を有する中間ローラを使用した場合には、該中間ローラの表面の摩擦帯電が原因となって、上記現像剤担持体の表面に液体現像剤の均一な薄層を形成できなくなるいという問題があった。
【００１２】
また、上記塗布装置を備えた液体現像方式の現像装置においては、画像品質を安定させるために、現像剤担持体（現像ローラ）と上記像担持体との接触によって形成される現像ニップを十分に得ることが望ましい。この現像ニップを十分に得ることができる現像装置として、現像剤担持体に低硬度の弾性層を設け、該現像剤担持体を上記像担持体に押しつけることにより変形させて、必要な現像ニップを形成する構成とするものが考えられる。しかし、このような構成の現像装置においては、装置停止時に現像剤担持体を像担持体に押しつけたままの状態で放置すると、現像剤担持体が永久変形してしまうという問題がある。このような現像剤担持体の変形が起こると、該現像剤担持体への液体現像剤の塗布量が変化して、画像濃度が変動するなどの不具合が発生する。
【００１３】
さらに、上記塗布装置を備えた液体現像方式の現像装置においては、該塗布装置内の液体現像剤中に異物が混入した場合、現像剤担持体の表面に付着した異物を起点として、液体現像剤の塗布面にスジが発生して画質低下を招く虞がある。また、該塗布装置内の液体現像剤中に、汲み上げ部材や中間塗布部材及び現像剤担持体などよりも硬度の高い異物が混入した場合には、汲み上げ部材や中間塗布部材及び現像剤担持体などの表面を傷つけて寿命を低下させることにもなる。
【００１４】
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、現像装置の現像剤担持体としての現像ローラや現像ベルトの長寿命化を図ることができ、且つ現像剤担持体の表面に液体現像剤の均一な薄層を形成できる現像装置、該現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、所定量の液体現像剤を表面に汲み上げて回転する汲み上げ部材と、該汲み上げ部材と上記液体現像剤が塗布される被塗布部材との中間に配置され、該汲み上げ部材の表面に接触して該汲み上げ部材の表面との接触面が該汲み上げ部材の表面と同方向且つ等速で移動し、上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して、該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する液体現像剤の塗布装置を備え、該塗布装置により該現像剤担持体の表面に形成した液体現像剤の薄層によって、像担持体上に形成した潜像を現像する現像装置において、上記現像剤担持体を上記像担持体に対して接離させる現像剤担持体接離機構、及び上記現像剤担持体を上記像担持体に押しつける付勢手段を有し、該付勢手段は上記現像剤担持体軸受け部分の長孔に装着されたバネであり、上記現像剤担持体接離機構により上記像担持体から上記現像剤担持体が離間すると、上記バネの弾力により上記現像剤担持体が上記長孔に沿って上記像担持体側に変位して上記中間塗布部材から離間することを特徴とするものである。
この現像装置においては、上記現像剤担持体接離機構により、上記現像剤担持体が上記像担持体に対して接離される。これにより、装置停止時に現像剤担持体を像担持体から離間させておくことが可能になり、装置停止時に現像剤担持体が像担持体に押しつけたままの状態で放置されることによる現像剤担持体の永久変形を防止することが可能になる。このような現像剤担持体の変形が防止されることによって、該現像剤担持体への液体現像剤の塗布量が均一になり、画像濃度が安定するようになる。
また、上記現像剤担持体接離機構により上記像担持体から上記現像剤担持体が離間すると、上記付勢手段により上記現像剤担持体が上記像担持体側に変位して上記中間塗布部材から離間する。これにより、中間塗布部材と現像剤担持体との接触部（ニップ部）に異物が進入して留まっている場合でも、該中間塗布部材を現像剤担持体から離間させることによって、該ニップ部から速やかに異物を除去することができるようになる。従って、該ニップ部への異物の混入による現像剤担持体表面のスジの発生を解消することができ、現像剤担持体上に均一な液体現像剤の薄層を安定して形成できるようになる。
請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記中間塗布部材の表面を非絶縁体で構成したことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、上記中間塗布部材は、表面に電圧を印加できるように構成されていることを特徴とするものである。
請求項２、３の現像装置においては、例えば、上記汲み上げ部材としての汲み上げローラ（塗布ベルトでもよい）の回転により、該汲み上げローラの表面に所定量の液体現像剤が担持される。この汲み上げローラの表面に担持された液体現像剤は、該汲み上げローラの表面に接触して該汲み上げローラの表面との接触面が該汲み上げローラの表面と同方向且つ等速で移動する上記中間塗布部材としての中間ローラ（中間ベルトでもよい）の表面に塗布される。そして、この中間ローラの表面に塗布された液体現像剤は、例えば、上記現像剤担持体としての現像ローラや現像ベルトの表面に塗布される。ここで、上記中間ローラは、該現像ローラや現像ベルトの表面との接触面が該現像ローラや現像ベルトの表面と逆方向に移動する。これにより、上記汲み上げローラの表面に担持された液体現像剤が、上記中間ローラを介して、上記現像ローラ等に塗布される。従って、該現像ローラ等に対して該汲み上げローラが直接接触することがないので、該汲み上げローラと該現像ローラ等との接触回転による該現像ローラ等の消耗や損傷が回避されるようになる。また、上記中間塗布部材の表面は、例えば、表面抵抗が１０１３Ω/ｃｍ２以下の非絶縁体で構成されているので、該中間塗布部材の表面と上記被塗布部材としての現像ローラや現像ベルトの表面との摺動による摩擦帯電が防止され、該被塗布部材への液体現像剤の均一塗布が可能となり、高品質な安定した画像を得ることができるようになる。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの現像装置において、上記液体現像剤を供給するための供給口と、液体現像剤を排出するための排出口と、上記現像剤担持体が上記像担持体と接触する部位にのみ開口部とを有する密閉容器内に、上記塗布装置及び現像剤担持体を配置したことを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記現像剤担持体を上記像担持体に対して接離させる接離機構を有し、且つ上記密閉容器の開口部に開閉自在のシャッターを設けたことを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項４又は５の現像装置において、上記密閉容器内に液体現像剤を供給する上記供給口の上流側に、異物の流入を防止するための異物除去手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項４、５、６の現像装置においては、上記塗布装置及び現像剤担持体が、液体現像剤を供給するための供給口と、液体現像剤を排出するための排出口と、上記現像剤担持体が上記像担持体と接触する部位にのみ開口部とを有する密閉容器内に配置されているので、該塗布装置内の液体現像剤中に異物が混入し難くなる。これにより、現像剤担持体の表面に付着した異物を起点として発生する液体現像剤の塗布面のスジによる画質低下や、硬度の高い異物の混入による汲み上げ部材や中間塗布部材及び現像剤担持体などの表面の損傷による寿命低下が少なくなる。
請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの現像装置を備えた画像形成装置において、
上記現像剤担持体及び中間塗布部材を駆動させる際に、該現像剤担持体と中間塗布部材とが離間した状態で駆動を開始し、該現像剤担持体と中間塗布部材とが駆動されている状態で、該現像剤担持体と中間塗布部材とを接触させることを特徴とするものである。
この画像形成装置においては、該塗布装置の被塗布部材としての現像担持体及び中間塗布部材を駆動させる際に、該現像剤担持体と中間塗布部材とが離間した状態で駆動が開始される。そして、該現像剤担持体と中間塗布部材とが駆動されている状態で、該現像剤担持体と中間塗布部材とが接触する。これにより、上記塗布装置の中間塗布部材及び現像剤担持体の起動時に必要な駆動トルクを減少させることができるようになり、上記現像装置の駆動系の負荷の軽減や小型化が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を液体現像方式の画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した場合の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、像担持体として感光体１を備えており、該感光体１のまわりには、帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、感光体クリーニング装置６などで構成された作像手段が配設されている。
上記感光体１の材質としては、ａ−Ｓｉ、ＯＰＣ等を使用できる。また、上記帯電器２としては、ローラやチャージャ等の形態のものを使用できる。また、上記露光装置３としては、ＬＥＤやレーザー走査光学系等を使用できる。
【００１７】
上記構成の複写機を用いて反転現像により画像を形成する場合について説明する。図１において、上記感光体１は、図示しないモータ等の駆動手段によって、画像形成時に一定速度で矢印方向に回転駆動される。そして、まず、該感光体１の表面が上記帯電器２により暗中にて一様に帯電される。次いで、該感光体１の表面に上記露光装置３により原稿光像が照射結像される。これにより、該感光体１の表面に静電潜像が形成される。その後、該静電潜像が現像領域Ａを通過する際に、上記現像装置４により該静電潜像が可視像化（現像）されて、該感光体１の表面にトナー像が形成される。
上記トナー像は、転写領域Ｂにて、上記転写装置５の転写ローラ５０１を通して印加される転写バイアスにより、該転写装置５の中間転写体（ベルト）５０２上に１次転写される。該中間転写体５０２上に１次転写されたトナー像は、図示しない２次転写領域において、図示しない２次転写手段により、コピー用紙やＯＨＰシートなどの転写材上に２次転写される。そして、該トナー像が２次転写された転写材は、図示しない定着装置により該トナー像を定着された後、複写プリントとして機外に排出される。
【００１８】
一方、上記１次転写後、上記感光体１上に残留した残留電位が、除電ランプ７により除去される。また、該１次転写後、該感光体１上に残留した残留トナーが、上記感光体クリーニング装置６により除去されて、次の作像に備えられる。なお、上記転写装置５としては、図示の静電ローラによる方法以外の、例えば、コロナ放電による方法、粘着転写法、熱転写法などを用いることができる。また、上記定着装置としては、例えば熱転写方式、溶剤定着、ＵＶ定着、加圧定着などを用いることができる。
【００１９】
本実施形態の複写機においては、上記感光体１上の静電潜像を現像する現像剤として、従来一般的に市販され使用されているＩｓｏｐａｒ（エクソン商標）をキャリアとした低粘性（１ｃＳｔ程度）、低濃度（１％程度）の液体現像剤ではなく、高粘性高濃度の液体現像剤を使用している。この現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が５０〜１００００ｍＰａ・Ｓ、濃度が５％から４０％のものを用いることが好ましい。上記キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用することができる。また、該液体現像剤としては、目的に合わせて、揮発性のもの又は不揮発性のものを選択して使用することができる。さらに、該液体現像剤のトナーの粒径としては、サブミクロンから６μｍ程度まで、目的に合わせて選択することができる。
【００２０】
次に、本実施形態に係る複写機の特徴部である現像装置４について説明する。
この現像装置４は、図１に示すように、内部に液体現像剤Ｄを収容する現像剤収容タンク４０１内に回転自在に配設された現像ローラ４０２と、ケーシング４１０内に回転自在に配設されたスイープローラ４０３とを備えている。また、この現像装置４は、被塗布部材としての上記現像ローラ４０２に液体現像剤Ｄを塗布するための塗布装置を備えている。この塗布装置は、汲み上げ部材としての表面に均一なパターンの彫刻がなされている汲み上げローラ４０４、上記現像ローラ４０２に液体現像剤Ｄを塗布する中間塗布部材としての中間ローラ４０５、液体現像剤Ｄの攪拌・搬送手段としての攪拌・搬送スクリュー４０６などで主に構成されている。
上記中間ローラ４０５と上記スイープローラ４０３とには、それぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードからなるクリーニング部材４０７、４０８が備えられている。このクリーニング部材４０７、４０８としては、ブレード式のものではなく、ローラ式のものを用いてもよい。また、汲み上げローラ４０４には、ドクタブレード４０９が備えられている。
【００２１】
上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３の外周面には、それぞれ導電性を有する弾性体からなる弾性層が設けられている。これらの弾性層の材質としてはウレタンゴムを用いることができる。各該弾性層のゴム硬度としては、感光体１との間で効率的に現像ニップ及び除去ニップを形成できるようなＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ましい。また、各弾性層の材質は、ウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有し且つキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。また、該現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３の表面が導電性を有し、且つキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層としての各弾性層の材質は、上記導電性・膨潤溶解の制約なく、弾性を有していればよい。ここで、現像バイアス電圧・スイープバイアス電圧は、該現像ローラ５０２及びスイープローラ５０３の軸からではなく、それらの表面から印加する必要がある。
【００２２】
また、上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３と上記感光体１との間に効率的に現像ニップ及び除去ニップを形成するには、上記弾性層を感光体１側に設ける構成であってもよい。さらに、感光体１を無端状ベルト部材で構成してもよい。また、上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３には、その表面がＲｚ３μｍ以下の平滑性を有するように、コーティングもしくはチューブ被服等の処理が施されている。
【００２３】
図１において、上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３を上記感光体１に対してそれぞれ適当な圧力で当接させると、該現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３の各弾性層が弾性変形して、該感光体１との間に現像ニップ及び除去ニップが形成される。特に、該現像ニップが形成されることによって、液体現像剤中のトナーが上記現像領域Ａの現像電界により感光体１に対して移動して付着するための、一定の現像時間が確保されるようになる。また、該現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３と感光体１との当接圧力を調整することにより、各ニップ部における表面移動方向の幅であるニップ幅を調整することができる。これらのニップ幅は、上記現像ローラ４０２及びスイープローラ４０３の線速と現像時定数との積よりも大きな幅に設定される。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、必要最小ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、必要最小ニップ幅が３ｍｍでプロセス速度が３００ｍｍ／ｓｅｃであれば、現像時定数は１０ｍｓｅｃとなる。
【００２４】
上記現像装置４の現像動作時においては、上記現像ローラ４０２の表面に、上記塗布装置の汲み上げローラ４０４及び上記中間ローラ４０５によって、液体現像剤からなる現像剤薄層が形成される。このとき、該現像ローラ４０２上に塗布される液体現像剤の厚みを、現像ローラ４０２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇ以上、６０μｇ以下となるように設定した。そこで、現像ローラ４０２の表面に、３〜１０μｍの厚みの現像剤薄層を塗布するようにした。この理由は、現像ローラ４０２の表面に塗布される液体現像剤の塗布厚が、現像ローラ４０２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇより小さくなるような厚みでは、十分な量の顔料が上記感光体１上に形成された画像部に移動せず、該画像部の画像濃度が薄くなるおそれがあるからである。また、現像ローラ４０２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が６０μｇより大きくなるような厚みでは、該感光体１上に形成された静電潜像を現像した後の感光体１の地肌部に残留する余剰トナーが多くなり、上記スイープローラ４０３による余剰トナーの除去が不完全になるおそれがあるからである。
【００２５】
このようにして上記現像ローラ４０２の表面に形成された現像剤薄層は、上記感光体１と現像ローラ４０２とにより形成された現像ニップを通過する際に、該感光体１の表面に接触する。これにより、該現像剤薄層中のトナーが、該感光体１の表面に形成された静電潜像（画像部）に移動して該静電潜像が現像される。すなわち、該感光体１の画像部では、該トナーが感光体１側に移動し、該感光体１の地肌部（非画像部）では、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成される電界により、現像ローラ４０２の表面に該トナーが移動して、感光体１の地肌部に該トナーが付着しないようになる。
【００２６】
ここで、上記感光体１の地肌部に付着したトナーの一部が、現像ローラ４０２表面まで移動しきれずに、感光体１上に残ると、感光体１上に形成された画像にカブリが生じる。上記スィープローラ４０３は、このような画像のカブリの原因となるトナー（以下、「カブリトナー」という）をスイープ（掃除）するために設けられている。このスィープローラ４０３は、図１に示すように、上記感光体１の回転方向の上記現像ローラ４０２よりも下流側の部位に、該現像ローラ４０２により感光体１上に現像されたトナー像（現像剤層）を挟むように、感光体１に押圧して設置されている。そして、このスィープローラ４０３の表面が、感光体１の表面と略等速で接触移動することによって、該感光体１の地肌部のカブリトナーが除去される。
【００２７】
上記静電潜像の現像後の、上記現像ローラ４０２の表面に残留した残留トナーは、ゴースト防止のために、ブレードからなる上記クリーニング部材４０７により除去される。ここで、該現像ローラ４０２の表面に残留した残留トナーを、例えば、図４に示すように、該現像ローラ４０２の表面に対して逆方向に接触回転する上記中間ローラ４０５の表面により除去するようにしてもよい。この図４に示す構成においては、該中間ローラ４０５により該現像ローラ４０２の表面から除去された残留トナーが、該中間ローラ４０５の表面に付着する。そして、該中間ローラ４０５の表面に付着した残留トナーは、該中間ローラ４０５に当接配置されているブレードからなるクリーニング部材クリーニング部材４１１によって、該中間ローラ４０５の表面から除去される。
また、上記スィープローラ４０３により除去された液体現像剤は、該スィープローラ４０３のスィープ（掃除）性能の維持のために、ブレードからなる上記クリーニング部材４０８により除去される。
【００２８】
このようにして、上記各ローラ４０２、４０３、４０４、４０５から除去された液体現像剤は、後述する濃度調整装置４１２の調整タンク４１３に集められる（図８参照）。そして、この濃度調整装置４１２の調整タンク４１３内でその現像剤濃度が調整された後、上記現像剤収容タンク４０１に戻されて再使用される。調整タンク４１３には、攪拌手段４１４、濃度検知手段（不図示）、液量検知手段（不図示）などが配設されており、調整タンク４１３内に回収された液体現像剤の濃度及び液量を検知している。この検知結果に基いて、上記濃度調整部で、新しい液体現像剤の補給やキャリアの補給が行われて、回収した液体現像剤の濃度が均一になるように調整される。ここで、該現像剤収容タンク４０１内への液体現像剤の供給量は、該液体現像剤の消費量より若干多くなるように設定されている。これにより、該現像剤収容タンク４０１から溢れた液体現像剤は上記調整タンク４１３へ戻されて、該液体現像剤が常に循環するようになっている。
【００２９】
上述のような構成の現像装置においては、上記感光体１上に形成される画像の濃度が、上記現像ローラ４０２の表面に塗布された液体現像剤（現像剤薄層）の厚さによって決定される。そこで、上記塗布装置の汲み上げローラ４０４としては、例えば、図２に示すように、その表面に均一なパターンの凹部４０４ａが形成されたアニロクスローラを用いている。このようなアニロクスローラは、グラビア印刷に使用されることからグラビアローラとも呼ばれている。この汲み上げローラ４０４の表面の凹部４０４ａ形状としては、例えば、図３（ａ）に示すような斜線型、図３（ｂ）に示すようなピラミッド型、図３（ｃ）に示すような格子型などが考えられるが、ここでは、転写性の良さなどの理由から斜線型の汲み上げローラを用いている。これにより、汲み上げローラ４０４の表面に付着して担持された余剰分の液体現像剤を、計量手段であるドクタブレード４０９で掻き落とすことによって、該汲み上げローラ４０４に、凹部４０４ａで計量された所定量の液体現像剤が担持されるようになる。そして、このアニロクスローラからなる汲み上げローラ４０４の表面に正確に計量されて担持された液体現像剤が、上記中間ローラ４０５を介して、上記現像ローラ４０２の表面に転写されることによって、該現像ローラ４０２上に、所定量の液体現像剤からなる均一な薄層が形成される。
【００３０】
ところで、この種の従来の現像装置では、汲み上げローラ４０４に直接現像ローラ４０２を接触させて、現像ローラ４０２をリバース方向に汲み上げローラ４０４の周速以上の周速で回転させることで、転写時に汲み上げローラ４０４上の彫刻パターンの目を均して均一な薄層を形成している。このため、現像ローラ４０２の表面は、常に汲み上げローラ４０４表面の彫刻パターンと大きな線速差を持って接触することになり、この接触摩擦によって傷つけられて寿命が短くなるという問題があった。
【００３１】
そこで、本実施形態に係る複写機の現像装置では、現像ローラ４０２と汲み上げローラ４０４との間に、中間ローラ４０５を設けている。この中間ローラ４０５は、汲み上げローラ４０４に対しては等速で回転し、現像ローラ４０２に対してはリバース方向に回転するようになっている。これにより、現像ローラ４０２は、汲み上げローラ４０４と直接接触しないので、汲み上げローラ４０４の彫刻パターンによって傷つけられることがない。なお、現像ローラ４０２は、中間ローラ４０５とはリバース方向で接触するが、この中間ローラ４０５の表面には凹凸がないので、現像ローラ４０２の表面が傷つけられることがない。これらの理由によって、現像ローラ４０２が受ける機械的なストレスが少なくなり、現像ローラ４０２の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
一方、中間ローラ４０５は、汲み上げローラ４０４と接触するが、同方向且つ等速であるので汲み上げローラ４０４から受ける機械的なストレスは小さくなる。また、汲み上げローラ４０４から中間ローラ４０５に転写された液体現像剤層は、汲み上げローラ４０４の表面の彫刻パターンをそのまま転写したものになるが、現像ローラ４０２に転写されるときに互いの表面の移動方向が逆になるので、中間ローラ４０５の周速を現像ローラ４０２の周速以上にすることで、上記彫刻パターンを引き伸ばすように均して、均一な塗布面を形成することができるようになる。
【００３３】
このように、汲み上げローラ４０４として表面に均一なパターンの微細な彫刻を施したローラを使用し、これに規制部材を当接させて、液体現像剤の塗布量を計量する機構においては、該規制部材として、一般的にドクタブレード４０９あるいはドクタローラを用いている。ここで、ドクタブレード４０９は、摩耗したり、先端に異物が混入したりすることによって、塗布ムラを起こすという問題があるが、比較的簡単な構成であるので、装置の小型化には向いている。一方、ドクタローラは、摩耗や異物の詰まりの点では、ドクタブレードに比較して有利であるが、装置が大型化してしまうという問題がある。そこで、中間ローラ４０５を、ドクタローラとして兼用するようにしてもよい。すなわち、汲み上げローラ４０４と中間ローラ４０５との接触部での圧力を、塗布された液体現像剤を計量するのに十分な圧力で当接させることによって、中間ローラ４０５をドクタローラとして機能させるようにしてもよい。
【００３４】
中間ローラ４０５としては、汲み上げローラ４０４に対して軸方向で一様に接触させることが望ましく、ゴムのような弾性層を備えたローラを使用している。しかし、中間ローラ４０５は、被塗布部材としての現像ローラ４０２との接触部において、互いに表面が反対方向に移動するような方向に回転している。このため、中間ローラ４０５の摩擦係数の大きな弾性層がそのまま表面に露呈していると、上記接触部に非常に大きな摩擦抵抗が生じてしまい、駆動系への負担やローラ寿命に与える影響が大きい。そこで、中間ローラ４０５の表面には、低摩擦部材による滑性層が設けられている。具体的には、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦなどのフッ素樹脂をコーティングしたり、これらの樹脂でできたチューブを被覆させたりする。本実施形態の複写機における現像装置では、図４に示すような、厚さ５０μｍのＰＦＡチューブ４０５ａを被覆させた構成の中間ローラ４０５を使用している。また、被塗布部材である現像ローラ４０２も、同様に厚さ５０μｍの導電性のＰＦＡチューブを被覆した構成のものを使用している。
【００３５】
この際、中間ローラ４０５の表面層の機械的強度を向上させるために、炭素の含有量を減らしたＰＦＡチューブを使用したところ、塗布面から液体現像剤が飛散するという問題が起こった。この原因を探ったところ、中間ローラ４０５の表面層の抵抗値が高いと、現像ローラ４０２あるいはクリーニングブレード４０７との摺動部で摩擦帯電し、これが液体現像剤を飛散させていることが判った。そこで、この表面層の表面抵抗値を変えて実験を行った結果、上記中間ローラ４０５の表面抵抗が、１０１３Ω/ｃｍ２以下であれば、このような問題が起こらないことが判明した。上記実験により得られた中間ローラ４０５の表面抵抗と塗布状態とを表１に示す。
【表１】

Figure 0003919509
【００３６】
すなわち、表面抵抗Ｒが、表１に示すように、Ｒ＞１０１３Ω/ｃｍ２、１０１２Ω/ｃｍ２、１０１１Ω/ｃｍ２、１０１０Ω/ｃｍ２、１０６Ω/ｃｍ２、の数種類の中間ローラ４０５を試作して、その耐久性の評価を行った結果、Ｒ＞１０１３Ω/ｃｍ２のものだけ帯電によりローラ表面から塗布された液体現像剤が飛び散るなどの不具合を発生して塗布することができなかった。この結果から、中間ローラ４０５の表面抵抗値は、１０１３Ω/ｃｍ２以下とすることが好ましいことが判った。ここで、この中間ローラ４０５の表面抵抗の下限値は、機能的には特に特定されるものではないが、製造上の制約から、１０５Ω/ｃｍ２程度となる。
【００３７】
現像ローラ４０２には、現像時に現像電界を感光体１との間に形成するための、電圧が印可されている。中間ローラ４０５は、現像ローラ４０２および汲み上げローラ４０４に接触しており、汲み上げローラ４０４として金属ローラを用いているので、中間ローラ４０５の表層が電気的に絶縁な状態でない限り、現像ローラ４０２へ電圧を印可した際にリークしてしまい電界を形成できない。そこで、中間ローラ４０５、汲み上げローラ４０４、及びクリーニングブレード４０７は、これらを支持している本体から電気的に絶縁状態にする必要がある。さらに、これらが電気的に浮いている状態にあると、帯電して現像電界に影響する虞があるので、塗布装置の中間ローラ４０５の表面に対して電位を設定できるようにしておき、画像形成時には現像ローラ４０２と同電位となるように電圧を印可させることで、このような不具合を防止して安定した画像を得ることができるようになる。この塗布装置への中間ローラ４０５の電位を設定する手段としては、中間ローラ４０５の内層が導電性であれば、軸部に端子を接触させることができるが、該内層が絶縁体の場合には、これに接触している汲み上げローラ４０４を通して印可することもできる。
【００３８】
現像剤担持体としての現像ローラ４０２は、像担持体としての感光体１に対して押圧されて、その弾性層を変形させることで現像ニップを形成している。この際、十分な現像ニップを得るために、該弾性層の硬度を低く押さえるなどの工夫がなされ、本実施形態の現像ローラ４０２では、その弾性層として、ＪＩＳ−Ａ２５度の導電性ウレタン樹脂を使用している。一般に、このような低硬度の弾性層を形成するためには、樹脂中にオイルなどを含有させることが行われており、変形された状態で長時間放置されると形状が変化してしまう虞がある。ここで、軽度の場合には、しばらく回転させることで復元するが、変形量が大きい、放置時間が長い、高温下で放置されるなどの条件が重なると、永久ひずみを生じてしまう。このように変形した現像ローラ４０２は、変形に応じて塗布量が変化するなどの問題を起こし、著しく画像品質を低下させるため交換する必要がある。これは、現像ローラ４０２のもつ本来の寿命に対して著しく短いものとなってしまう。
【００３９】
そこで、本実施形態の複写機では、図５に示すように、現像剤担持体である現像ローラ４０２と像担持体である感光体１とが、接離機構により接離するように構成されている。このような接離機構を備えることによって、非作像時には、現像ローラ４０２を感光体１から離しておくことができ、現像ローラ４０２が停止した状態で感光体１に長時間押圧されて変形した状態となることを防止できる。
【００４０】
上記接離機構の具体的な構成例を図６及び図７に示す。図６及び図７において、現像ローラ４０２が支持されている現像剤収容タンク４０１は、加圧アーム４２１のアーム支点４２１ａを中心に回動自在に構成されている。現像ローラ４０２の支軸４０２ａ（もしくは支軸４０２ａを支持する部材）には、加圧アーム４２１に掛け渡された付勢手段としての加圧ばね４２２によって、その表面を感光体１の表面に圧接させる方向の押圧力が付勢されている。加圧アーム４２１の自由端部にはカムフォロア４２１ｂが設けられている。このカムフォロア４２１ｂは、加圧ばね４２２の緊縮力によって、偏心カムからなる接離用カム４２３のカム縁に当接しており、接離用カム４２３の回転によって、加圧アーム４２１がアーム支点４２１ａを中心に揺動する。この加圧アーム４２１の揺動により、現像ローラ４０２が感光体１に対して接離移動される。この際の加圧アーム４２１の揺動範囲は、接離用カム４２３の偏心量と、ストッパー４２４とにより規制されている。また、加圧ばね４２２の緊縮力は、加圧力調整ねじ４２５によって調整可能となっている。
【００４１】
ここで、上記接離機構においては、現像ローラ４０２の感光体１に対する押圧条件を、接離用カム４２３の偏心量によって決定する構成としているが、この押圧条件は加圧ばね４２２の緊縮力によっても決定できる。しかし、この押圧条件を接離用カム４２３の偏心量によって変位させる構成の場合には、接離用カム４２３の偏心量のわずかな差によって、現像ローラ４０２の感光体１に対する接触状態が大きく変化するため、非常に高い精度で制御する必要がある。そこで、この接離機構としては、加圧ばね４２２の緊縮力によって現像ローラ４０２を感光体１に接触させ、接離用カム４２３の偏心量によって現像ローラ４０２を感光体１から離間させるように構成して、比較的ラフな精度の接離用カムを用いて所定の押圧条件を安定して得ることができるようにしてもよい。
【００４２】
なお、図６及び図７には、アーム支点４２１ａを中心として現像ローラ４０２と塗布装置とが一体となって回動する構成の接離機構を示したが、この接離機構はこれに限定されるものではなく、塗布装置を平行移動したり、あるいは、現像ローラ４０２のみを移動するような構成としてもよい。
【００４３】
上記現像装置４の塗布装置は、現像ローラ４０２が感光体１と接触する部分を除いて、ほぼ密閉された容器からなる現像剤収容タンク４０１内に配置されている。これにより、現像剤収容タンク４０１への異物の進入が少なくなり、該異物の液体現像剤への混入による液体現像剤の塗布不良やスジの発生、ローラニップ間への異物の詰まりによる現像ローラ４０２及び中間ローラ４０５などの表面の損傷及び磨耗等が防止されるようになる。
【００４４】
図８に、上述のような密閉構造の現像剤収容タンク４０１の一例を示す。この現像剤収容タンク４０１内には、現像ローラ４０２と、塗布装置としての中間ローラ４０５、汲み上げローラ４０４、及び容器内の液体現像剤の移動攪拌手段としての攪拌・搬送スクリュー４０６などが配置されている。また、この現像剤収容タンク４０１には、現像剤収容タンク４０１内に液体現像剤Ｄを供給するための供給口４０１ａと、上記各ローラ４０２、４０３、４０４、４０５から除去された液体現像剤を現像剤収容タンク４０１から排出するための排出口４０１ｂとが設けられている。
【００４５】
この現像剤収容タンク４０１内には、その供給口４０１ａを通して、前述した液体現像剤の濃度調整装置４１２から、濃度調整された液体現像剤が、ポンプ４１５によって送られてくる。この供給口４０１ａを通して現像剤収容タンク４０１内に供給された液体現像剤Ｄは、搬送・攪拌スクリュー４０６によって、主に現像剤収容タンク４０１内の長手方向に液体現像剤Ｄがいきわたるように攪拌・搬送されることによって、その分散性や粘性が維持される。
【００４６】
また、現像剤収容タンク４０１は、給液側と排液側との２室に区切られている。該給液側に貯められた液体現像剤には、汲み上げローラ４０４が浸漬している。これにより汲み上げローラ４０４に担持された液体現像剤は、汲み上げローラ４０４と中間ローラ４０５とで計量されて、中間ローラ４０５により現像ローラ４０２上に薄層状に塗布される。そして、現像後の現像ローラ４０２上に残った液体現像剤は、中間ローラ４０５によって拭い取られた後、中間ローラ４０５に当接しているクリーニングブレード４０７によって除去される。この中間ローラ４０５から除去された液体現像剤は、現像によって濃度が変化しているため、そのまま次の現像に使用することができない。そこで、この除去された液体現像剤は、上記排液側に一旦貯留され、現像剤収容タンク４０１の排出口４０１ｂを通して、濃度調整装置４１２に送られ、濃度調整された後、供給口４０１ａを通して現像剤収容タンク４０１内に再び供給される。ここで、現像剤収容タンク４０１内には、現像のために現像ローラ４０２に塗布される分以上の量の液体現像剤が供給されるようになっている。そして、余分な液体現像剤が、現像剤収容タンク４０１内の仕切りを乗り越えて、そのまま排液側に流れることで、現像剤収容タンク４０１内での液体現像剤の量を一定に維持して、安定した塗布ができるように工夫されている。
【００４７】
ところで、このような密閉構造の上記現像剤収容タンク４０１においても、現像ローラ４０２を感光体１に接触させる部分には、開口部４０１ｃを形成する必要がある。このため、上述のように、現像ローラ４０２と塗布装置とが一体となって回動する構成とした場合には、現像ローラ４０２が感光体１から離間することによって、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃが大きく開放された状態となり、該開口部４０１ｃから異物が進入しやすくなる。そこで、このような構成の塗布装置においては、図９に示すように、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃを、シャッター４３０により開閉できるように構成することが好ましい。これにより、非作像時などのような現像ローラ４０２が感光体１から離間しているときに、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃをシャッター４３０により閉鎖しておくことで、該開口部４０１ｃからの異物の進入を防止することができるようになる。
【００４８】
図９に、上記シャッター４３０の開閉機構の一例を示す。このシャッター４３０は、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃを回転することによって開閉できるように、現像剤収容タンク４０１に対して回動自在に取り付けられている。また、このシャッター４３０の回動部には開閉ギア４３１が設けられており、この開閉ギア４３１には、上記接離機構の接離用カム４２３の回転と連動して回転する開閉駆動ギヤ４３２が噛合っている。これにより、図９において、上記接離機構の接離用カム４２３の回転により現像ローラ４０２が感光体１に対して接離すると、この接離用カム４２３の回転と連動して開閉駆動ギヤ４３２が回転する。そして、この開閉駆動ギヤ４３２の回転により開閉ギア４３１が回動されて、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃがシャッター４３０により開閉される。ここでは、上記開閉ギア４３１の回動によってシャッター４３０が開閉する構成例を示したが、シャッター４３０の開閉機構はこれに限るものではなく、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃを閉じるときのシャッター４３０の開閉動作を、バネの弾力を利用したり、カムの回転などによって行うようにした構成も考えられる。
【００４９】
上述のように、現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃをシャッター４３０により開閉することによって、現像剤収容タンク４０１内への異物の進入を防止することができるようになる。しかし、この種の現像装置においては、上記供給口４０１ａを通して現像剤収容タンク４０１内に新しく供給される液体現像剤中に、誤って異物が混入されているということもありえる。そこで、このような現像装置においては、図８に示すように、現像剤収容タンク４０１の供給口４０１ａの上流側に、異物の流入を防止するための異物除去手段としての異物除去装置４４０を設けることが好ましい。
【００５０】
図８に示す異物除去装置４４０は、ケーシング４４１内に、紙粉等の非金属からなる異物を除去するためのフィルター４４２と、金属粉等を除去するための磁石４４３とが備えられている。フィルター４４２は、液体現像剤の流れの方向に対して垂直に配置すると、その面積が狭く寿命が短くなるため、液体現像剤の流路に沿った周面と平行に配置してある。また、フィルター４４２の設置位置としては、液体現像剤の濃度調整装置４１２から現像剤収容タンク４０１内へ液体現像剤を供給する配管経路の間がよい。本例の異物除去装置４４０では、濃度調整装置４１２のポンプ４１５の圧力によって、液体現像剤がフィルター４４２を効率よく通過するようにしてある。また、フィルター４４２を上述のように配設することによって、フィルター４４２の定期的な交換・清掃も行いやすくなる。
【００５１】
ところで、上記現像ローラ４０２は、その表面が中間ローラ４０５の表面の移動方向に対して逆向きに移動するように回転される。このような構成の現像装置では、図１０に示すように、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とのニップの出入り口近傍で、液体現像剤が大きな剪断力を受けるため、その薄層に不安定な領域ａ，ｂが発生する。この薄層の不安定な領域ａ，ｂに異物が進入すると、該領域ａ，ｂから異物が抜け出ることができなくなり、該異物が現像ローラ４０２の塗布面に連続的なスジを発生させる原因となる。このような異物を除去するためには、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とを一度離間させることが効果的である。つまり、該離間によって不安定な領域ａ，ｂに進入した異物が、該領域ａ，ｂから脱出できるようになる。そこで、上記現像装置は、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５と接離させるための接離機構を備えていることが好ましい。
【００５２】
図１１及び図１２に、上記現像ローラ４０２のみを感光体１から接離できるようにした構成の接離機構の一例を示す。この接離機構は、回動軸４５０により回動自在に軸支された加圧アーム４５１と、この加圧アーム４５１に対して現像ローラ４０２を感光体１に当接させる向きの回動力を付勢する加圧ばね４５２と、加圧アーム４５１に取り付けられたカムフォロアを押圧する接離カム４５３などで構成されている。図１１及び図１２において、接離カム４５３が回転すると、加圧アーム４５１が回動軸４５０を中心に揺動する。加圧ばね４５２の緊縮力は、加圧力調整ねじ４５５によって調整可能となっている。
【００５３】
このように、前述した塗布装置の接離機構とは別に、現像ローラ４０２を単独で接離できる接離機構を設け、両接離機構の接離動作時のストロークに若干の差を設けることによって、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とを接離することができる。このようにして、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とを、定期的（例えば、作像開始時や１０００枚連続印刷後など）に、接離させるようにすることで、中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とのニップ近傍に入り込んでしまった異物による画像品質の低下を解消できるようになる。
【００５４】
しかしながら、上述のように、塗布装置の接離機構とは別に、現像ローラ４０２を単独で接離する接離機構を設けた場合には、両接離機構によって占有される容積が大きくなるため、現像装置４が大型化するばかりでなく、その動作シーケンスも複雑になってしまう。従って、上記塗布装置の接離機構と、現像ローラ４０２を単独で接離する接離機構とは連動する構成とすることが好ましい。これによって、上記両接離機構を実質的に１つとすることが可能になり、現像装置４の小型化が図られると共に、その動作シーケンスも簡素化される。
【００５５】
図１３及び図１４に、上記両接離機構を実質的に１つに構成した現像装置の一例を示す。この現像装置４においては、現像ローラ４０２の支軸４０２ａを保持する保持部材の軸受け部分の穴形状が、感光体１の法線方向に沿った長穴４６０となっている。さらに、この長穴４６０には、現像ローラ４０２を感光体１に押しつけるための付勢手段としてのバネ４６１が装着されている。図１３において、上記塗布装置の接離機構によって、感光体１から現像ローラ４０２が離間すると、バネ４６１の弾力が働く。これにより、現像ローラ４０２が、長穴４６０に沿って感光体１側に変位して、図１４に示すように、中間ローラ４０５から離間する。このように、上記塗布装置の接離機構により現像ローラ４０２を感光体１から離間させることによって、これと連動して中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とを接離させることができる。
【００５６】
ところで、現像ローラ４０２に対して中間ローラ４０５をリバース方向に回転させる構成の現像装置では、現像ローラ４０２に対して中間ローラ４０５を順方向に回転させる場合に比較して大きな駆動トルクが必要となる。また、該駆動トルクは、一般的に、初期の起動トルクが大きく、連続運転時のトルクはこれより低くなる。そこで、本実施形態にかかる複写機の現像装置においては、上記接離機構によって、起動時には、現像ローラ４０２と中間ローラ４０５とを離間させた状態で回転させ、その後に両ローラを接触させるようにしている。このようにすることで、起動時の駆動トルクを低減させることができる。また、停止時には離間させてから上記両ローラを停止することが望ましい。
【００５７】
上述したように、本実施形態にかかる複写機の現像装置を用いることによって現像ローラ４０２の変形や、現像装置４内への異物の混入による液体現像剤の薄層のムラやスジの発生がなくなり、高品質な画像を安定して得ることができるようなる。また、異物の混入を防止することによって、現像ローラ４０２や中間ローラ４０５の耐久性を損なうことがなく、装置としての品質も安定した状態に維持できるようになる。
【００５８】
このような本実施形態にかかる複写機を用いて連続試験を行ったところ、２００，０００枚終了時でも機械的なストレスに起因する現像ローラ４０２の傷による画像劣化が見られず、十分な耐久品質を得ることができた。
さらに、表面がアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)によって形成された感光体１を用いることで、有機感光体（ＯＰＣ）よりも優れた機械的強度を発揮し、その寿命を長くすることができた。
【００５９】
以上の液体現像剤の塗布装置においては、汲み上げローラ４０４の表面に担持された液体現像剤が、中間ローラ４０５を介して、現像ローラ４０２に塗布される。従って、現像ローラ４０２に対して汲み上げローラ４０４が直接接触することがないので、汲み上げローラ４０４と現像ローラ４０２との接触回転による消耗や損傷が回避されようになる。また、中間ローラ４０５の表面が、例えば、１０１３Ω/ｃｍ２以下の非絶縁体で構成されているので、中間ローラ４０５の表面と現像ローラ４０２の表面との摺動による摩擦帯電が防止され、現像ローラ４０２への液体現像剤の均一塗布が可能となり、高品質な安定した画像を得ることができるようになる。
特に、中間ローラ４０５が、表面に電圧を印加できるように構成されているので、該電圧の印加により中間ローラ４０５の表面の電荷を積極的に除去することができるようになる。
また、現像ローラ４０２の接離機構により、現像ローラ４０２を感光体１に対して接離させることができるので、機械停止時、不使用時の現像ローラ４０２の変形による永久ひずみの発生を防止し、現像ローラ４０２の寿命を長くすることができる。また、変形による塗布むらの発生などを防止できるので、安定した高品質の画像を得ることができるようになる。
また、現像ローラ４０２、汲み上げローラ４０４、中間ローラ４０５などが、略密閉された構成の現像剤収容タンク４０１内に収納されているので、これらの各ローラ表面への異物の混入を防止できる。これにより、現像ローラ４０２上に均一な液体現像剤の薄層を安定して形成させることができ、高品質な画像形成を維持できる。また、異物による各ローラ表面へのダメージを防止できるので現像ローラ４０２や中間ローラ４０５の寿命が損なわれることがない。
また、現像ローラ４０２、汲み上げローラ４０４、中間ローラ４０５などが、略密閉された構成の現像剤収容タンク４０１内に収納され、さらに感光体１と対向する現像剤収容タンク４０１の開口部４０１ｃにシャッター４３０を設けることで、機械停止時などのように感光体１から現像ローラ４０２を離間させた状態の場合でも、現像剤収容タンク４０１内への異物の混入を防止できるようになる。
また、現像剤収容タンク４０１の液体現像剤の供給口４０１ａの上流側に、異物の流入を防止する異物除去装置４４０を設けているので、現像剤収容タンク４０１内への液体現像剤からの異物混入を防止することができる。
また、中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とを離間させることができるので、中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とのニップ部に異物が進入して留まっている場合でも、両ローラを離間させることによってニップ部から速やかに異物を除去することができる。これによりローラニップ部への異物の混入による塗布面へのすじの発生を解消することができ、現像剤担持体上に均一な液体現像剤の薄層を安定して形成させることができ、高品質な画像を維持できる。
また、液体現像剤の塗布装置の中間ローラ４０５と現像ローラ４０２とを離間させた状態で駆動し、これらローラの回転後に両ローラを接触させるので、起動時に必要な駆動トルクを減少させることができ、駆動系の負荷の軽減や小型化が可能となる。
また、アモルファスシリコンを表層にもつ感光体１を備えているので、高耐久の装置が得られ、安定した画像を得ることができるようになる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、装置停止時に現像剤担持体を像担持体から離間させておくことが可能になり、装置停止時に現像剤担持体が像担持体に押しつけたままの状態で放置されることによる現像剤担持体の永久変形を防止することが可能になる。このような現像剤担持体の変形が防止されることによって、該現像剤担持体への液体現像剤の塗布量が均一になり、画像濃度が安定するようになるという優れた効果がある。
更に、中間塗布部材と現像剤担持体との接触部（ニップ部）に異物が進入して留まっている場合でも、該中間塗布部材を現像剤担持体から離間させることによって、該ニップ部から速やかに異物を除去することができるようになる。従って、該ニップ部への異物の混入による現像剤担持体表面のスジの発生を解消することができ、現像剤担持体上に均一な液体現像剤の薄層を安定して形成できるようになるという優れた効果がある。
特に、請求項２及び３の発明によれば、汲み上げローラの表面に担持された液体現像剤が、中間ローラを介して、現像ローラ等に塗布される。従って、該現像ローラ等に対して該汲み上げローラが直接接触することがないので、該汲み上げローラと該現像ローラ等との接触回転による該現像ローラ等の消耗や損傷が回避されようになる。また、上記中間塗布部材の表面が非絶縁体で構成されているので、該中間塗布部材の表面と上記被塗布部材としての現像ローラや現像ベルトの表面との摺動による摩擦帯電が防止され、該被塗布部材への液体現像剤の均一塗布が可能となり、高品質な安定した画像を得ることができるようになるという優れた効果がある。
請求項４乃至６の発明によれば、現像剤担持体の表面に付着した異物を起点として発生する液体現像剤の塗布面のスジによる画質低下や、硬度の高い異物の混入による汲み上げ部材や中間塗布部材及び現像剤担持体などの表面の損傷による寿命低下が少なくなるという優れた効果がある。
請求項７の発明によれば、上記塗布装置の中間塗布部材及び現像剤担持体の起動時に必要な駆動トルクを減少させることができるようになり、上記現像装置の駆動系の負荷の軽減や小型化が可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる複写機の主要部の概略構成図。
【図２】上記複写機の現像装置に用いられる塗布装置の汲み上げローラの構成を示す概略側面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記汲み上げローラの表面に形成される彫刻部の形状を示す概略斜視図。
【図４】上記塗布装置の中間ローラの構成を示す概略断面図。
【図５】上記複写機の感光体から現像ローラを離間させた状態を示す概略構成図。
【図６】上記複写機の感光体から現像ローラを離間させる接離機構の構成を説明するための概略構成図。
【図７】図６に示した接離機構により上記複写機の感光体から現像ローラを離間させた状態を示す概略構成図。
【図８】上記現像装置の塗布装置における液体現像剤の流れを説明するための概略構成図。
【図９】上記塗布装置の現像剤収容タンクの開口部を開閉するためのシャッターの駆動機構を示す要部概略構成図。
【図１０】上記塗布装置の中間ローラと現像ローラとのニップ部における液体現像剤の状態を説明するための要部概略図。
【図１１】上記現像装置の現像ローラを感光体に対して接離させる他の接離機構を説明するための概略構成図。
【図１２】図１１に示した接離機構により上記複写機の感光体から現像ローラを離間させた状態を示す概略構成図。
【図１３】上記現像装置の現像ローラを感光体に対して接離させるさらに他の接離機構を説明するための概略構成図。
【図１４】図１３に示した接離機構により上記複写機の感光体から現像ローラを離間させた状態を示す概略構成図。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ 感光体クリーニング装置
７ 除電ランプ
４０１ 現像剤収容タンク
４０１ａ 供給口
４０１ｂ 排出口
４０１ｃ 開口部
４０２ 現像ローラ
４０３ スイープローラ
４０４ 汲み上げローラ
４０４ａ 汲み上げローラの表面に形成された彫刻部（凹部）
４０５ 中間ローラ
４０５ａ 中間ローラの弾性層
４０６ 攪拌・搬送スクリュー
４０７、４０８、４１１ クリーニング部材
４０９ ドクタブレード
４１０ ケーシング
４１２ 濃度調整装置
４２１、４５１ 加圧アーム
４２２、４５２ 加圧ばね
４２３、４５３ 接離用カム
４３０ シャッター
５０１ 転写ローラ
５０２ 中間転写体
Ｄ 液体現像剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionCurrentBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on an image carrier with a liquid developer applied to the image carrier, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer using the developing device. Is.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier using a liquid developer having a high viscosity and a high concentration is known (for example, JP-A-7-152254, JP-A-7-209922, JP-A-7-219355, etc.). In this type of image forming apparatus, first, the surface of a photoconductor as an image carrier is uniformly charged by a charging unit. Next, the surface of the photoconductor is exposed according to the image data by the optical writing means, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor. Then, the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor is developed by a developing device to form a visible image.
[0003]
The developing device includes a liquid developer coating device for coating a liquid developer stored in a storage tank in a thin layer with a uniform thickness on the surface of a developer carrying member including a developing roller and a developing belt. I have. The developer carrying member is disposed close to the surface of the photoreceptor. Then, in a developing region that is a proximity portion between the developer carrying member and the photoconductor, the liquid developer applied on the surface of the developer carrying member by the coating device contacts the surface of the photoconductor. As a result, the electrostatic latent image on the photoreceptor is visualized by the toner in the thin liquid developer layer, and a toner image is formed on the photoreceptor. The liquid developer remaining on the developer carrying member after passing through the developing region is removed by a cleaning member such as a blade and collected in a storage tank.
[0004]
Thus, the toner image formed on the photoconductor is transferred onto a transfer material such as transfer paper or an OHP sheet. Thereafter, the toner image is fixed on the transfer material by a fixing device, whereby an image is formed on the transfer material. The toner remaining on the photoconductor during transfer of the toner image to the transfer material is removed by photoconductor cleaning means.
[0005]
Examples of the liquid developer include a carrier liquid which is an insulating liquid and a solid solution made of a resin and a pigment dispersed therein, for example, a developer image made of an insulating liquid such as dimethylpolysiloxane oil. A high-viscosity liquid developer having a viscosity of 50 to 10000 mPa · S in which the toner as the particles is dispersed in high concentration is used. When the liquid developer comes into contact with the surface of the photoconductor, the charged toner in the liquid developer moves in the insulating liquid by electrostatic force, and the electrostatic latent image on the photoconductor is developed. To do. Therefore, as the liquid developer, the developing efficiency is improved as the moving distance of the toner is shorter.
For this reason, it is desirable to form a micron-unit thin layer of a liquid developer on the developer carrying member, and to develop the electrostatic latent image by bringing the thinned liquid developer into contact with the photoreceptor. . This is particularly remarkable when a high-viscosity liquid developer having a viscosity of 50 to 10,000 mPa · S is used.
[0006]
Thus, when the electrostatic latent image is developed with a thin layer of liquid developer, the density is determined by the thickness of the thin layer. For this reason, in the developing device, it is important to form a uniform thin layer of the liquid developer on the developer carrying member.
Therefore, in this type of developing device, as an application member for applying the liquid developer onto the developer carrying member, for example, as shown in JP-A No. 11-265122, a regular concave portion is formed on the surface. A liquid developer coating apparatus having a drawn-up roller (anilox roller) is used. That is, in this coating apparatus, first, the liquid developer is carried on the surface of the drawing roller. As an application amount regulating member, the excess liquid developer carried on the surface of the pumping roller comes into contact with the surface of the pumping roller and regulates the coating amount of the liquid developer carried on the surface of the pumping roller. It is removed by a doctor blade. Thereby, the amount of the liquid developer carried on the surface of the pumping roller is measured. The liquid developer thus weighed is directly transferred and applied onto the developer carrying member, thereby forming a uniform liquid developer thin layer of the liquid developer on the developer carrying member of the developing device. Will come to be.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional liquid developer application device is configured to directly transfer and apply the liquid developer onto the developer carrying member of the development device by the pumping roller. For this reason, in the developing device using this coating device, the developer carrying member is regularly engraved on the surface of the drawing roller by the contact rotation between the drawing roller and the developer carrying member. The surface is easily scraped, and the developer carrying member is significantly consumed and damaged.
[0008]
Therefore, for a developing roller or developing belt as a developer carrier in a developing device using this type of coating device,
(1) It should be of low hardness so that a predetermined development nip can be formed by contact with the photosensitive member.
(2) At least the surface is made of a conductive material capable of applying a bias.
(3) At least the surface has mechanical strength with high wear resistance due to rubbing against the above-mentioned pumping roller.
(4) At least the surface has mechanical strength with high wear resistance due to rubbing with the cleaning blade.
(5) Smoothness capable of uniformly applying a liquid developer to the photoreceptor. Such characteristics are required.
[0009]
In this way, in a developing device using this type of coating device, the specifications required for the developing roller and developing belt as the developer carrier are strict, so the range of selection of the developing roller and developing belt is wide. It was difficult to produce a narrow and highly durable developer carrier.
In particular, among the above required characteristics for the developer carrier, the items indicated by (3) and (4) relate to the durability of the material of the developer carrier, and the life of the developer carrier is reduced. Has been decided.
However, in the conventional developer carrying member, for example, even when the surface of the developing roller is covered with a conductive PFA tube, the durable life is about 50,000 sheets.
[0010]
Therefore, the present inventor has an intermediate roller (an intermediate belt may be used) as an intermediate application member between a drawing roller (which may be an application belt) as an application member and a developing roller (which may be a development belt) as an application member. ) Has been proposed for a liquid developer coating apparatus. In this liquid developer coating apparatus, the liquid developer carried on the surface of the pumping roller is applied to the developing roller via the intermediate roller, so that the pumping roller may be in direct contact with the developing roller. In addition, wear and damage of the developing roller due to contact rotation between the developing roller and the drawing roller are avoided, and the life of the developing roller is improved.
[0011]
By the way, in the liquid development system in which the latent image formed on the image carrier is developed by the liquid developer applied on the developer carrier (developing roller) using the above-described coating apparatus, the developer carrier is used. Stable formation of a uniform thin layer of liquid developer on the top leads to stabilization of image quality.
However, when an electrically insulating intermediate roller is used as the intermediate roller as the intermediate application member, the surface of the developer carrying member is caused by frictional charging on the surface of the intermediate roller. There is a problem that it is difficult to form a uniform thin layer of the liquid developer.
[0012]
In addition, in the developing device of the liquid developing system provided with the coating device, in order to stabilize the image quality, the developing nip formed by the contact between the developer carrier (developing roller) and the image carrier is sufficiently provided. It is desirable to obtain. As a developing device capable of sufficiently obtaining this development nip, a low-hardness elastic layer is provided on the developer carrier, and the developer carrier is deformed by pressing it against the image carrier, so that the necessary development nip is obtained. A structure to be formed is conceivable. However, the developing device having such a configuration has a problem that if the developer carrying member is left pressed against the image carrying member when the device is stopped, the developer carrying member is permanently deformed. When such deformation of the developer carrying member occurs, the amount of application of the liquid developer to the developer carrying member changes, causing problems such as fluctuations in image density.
[0013]
Furthermore, in the developing device of the liquid developing system provided with the coating device, when foreign matter is mixed in the liquid developer in the coating device, the liquid developer starts from the foreign matter adhering to the surface of the developer carrier. There is a risk that streaks will occur on the coated surface, leading to a decrease in image quality. Further, when a foreign substance having a hardness higher than that of the pumping member, intermediate coating member, developer carrier, etc. is mixed in the liquid developer in the coating apparatus, the pumping member, intermediate coating member, developer carrier, etc. It will also reduce the life by damaging the surface.
[0014]
  The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to extend the life of a developing roller and a developing belt as a developer carrying member of a developing device, and to carry a developer. A uniform thin layer of liquid developer can be formed on the surface of the body.PresentAn image forming apparatus including the image device and the developing device is provided.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a pumping member that pumps a predetermined amount of liquid developer to the surface and rotates, and is disposed between the pumping member and a member to be coated with the liquid developer, and the pumping member The surface of the pumping member in contact with the surface of the pumping member moves in the same direction and at the same speed as the surface of the pumping member, and contacts the surface of the developer carrier to which the liquid developer is applied, A liquid developer coating device having an intermediate coating member whose contact surface with the surface of the developer bearing member moves in a direction opposite to the surface of the developer bearing member; In a developing device for developing a latent image formed on an image carrier by a thin layer of a liquid developer formed on the surface, the developer carrier is brought into and out of contact with the image carrier. Mechanism and the developer carrier Pressed against the bodyEnergizingHaving means,The biasing means is a spring mounted in the long hole of the developer carrier bearing portion.When the developer carrier is separated from the image carrier by the developer carrier contact / separation mechanism,Spring elasticityThe developer carrier isAlong the slotDisplacement to the image carrier side and separation from the intermediate application member.
  In this developing apparatus, the developer carrier is brought into contact with and separated from the image carrier by the developer carrier contact / separation mechanism. As a result, the developer carrier can be separated from the image carrier when the apparatus is stopped, and the developer is left in a state where the developer carrier is pressed against the image carrier when the apparatus is stopped. It becomes possible to prevent permanent deformation of the carrier. By preventing such deformation of the developer carrying member, the amount of liquid developer applied to the developer carrying member becomes uniform, and the image density becomes stable.
  Further, when the developer carrier is separated from the image carrier by the developer carrier contact / separation mechanism,EnergizingThe developer carrier is displaced toward the image carrier by the means and is separated from the intermediate application member. As a result, even when foreign matter enters and stays at the contact portion (nip portion) between the intermediate coating member and the developer carrier, the intermediate coating member is separated from the developer carrier to remove the intermediate coating member from the nip portion. The foreign matter can be quickly removed. Accordingly, it is possible to eliminate the occurrence of streaks on the surface of the developer carrying member due to the mixing of foreign matter into the nip portion, and a uniform thin layer of liquid developer can be stably formed on the developer carrying member. .
  According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the surface of the intermediate coating member is made of a non-insulator.
  According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the intermediate coating member is configured such that a voltage can be applied to the surface thereof.
  In the developing device according to the second and third aspects, for example, a predetermined amount of liquid developer is carried on the surface of the drawing roller by the rotation of the drawing roller (which may be a coating belt) as the drawing member. The liquid developer carried on the surface of the pumping roller is in contact with the surface of the pumping roller and the contact surface with the surface of the pumping roller moves in the same direction and at the same speed as the surface of the pumping roller. It is applied to the surface of an intermediate roller (which may be an intermediate belt) as a member. The liquid developer applied to the surface of the intermediate roller is applied, for example, to the surface of a developing roller or developing belt as the developer carrying member. Here, the contact surface of the intermediate roller with the surface of the developing roller or the developing belt moves in the direction opposite to the surface of the developing roller or the developing belt. As a result, the liquid developer carried on the surface of the pumping roller is applied to the developing roller or the like via the intermediate roller. Accordingly, since the pumping roller does not come into direct contact with the developing roller or the like, wear or damage of the developing roller due to contact rotation between the pumping roller and the developing roller or the like can be avoided. Further, since the surface of the intermediate coating member is made of, for example, a non-insulator having a surface resistance of 1013 Ω / cm 2 or less, the surface of the intermediate coating member and the surface of the developing roller or developing belt as the coated member Thus, the liquid developer can be uniformly applied to the member to be coated, and a high-quality and stable image can be obtained.
  According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the supply port for supplying the liquid developer, the discharge port for discharging the liquid developer, and the developer carrier. Is characterized in that the coating device and the developer carrying member are arranged in a closed container having an opening only at a portion in contact with the image carrying member.
  According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device of the fourth aspect, the shutter has a contact / separation mechanism for contacting and separating the developer carrying member with respect to the image carrying member, and is openable and closable at an opening of the sealed container Is provided.
  According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device of the fourth or fifth aspect, a foreign matter removing means for preventing the inflow of foreign matter is provided upstream of the supply port for supplying the liquid developer into the sealed container. It is characterized by this.
  7. The developing device according to claim 4, wherein the coating device and the developer carrier have a supply port for supplying a liquid developer, a discharge port for discharging the liquid developer, and the developer. Since the carrier is disposed in a sealed container having an opening only at a site where the carrier is in contact with the image carrier, foreign matter is less likely to be mixed into the liquid developer in the coating apparatus. As a result, the image quality deteriorates due to streaks on the application surface of the liquid developer generated from the foreign matter adhering to the surface of the developer carrier, the pumping member, the intermediate coating member, the developer carrier, etc. Life reduction due to surface damage is reduced.
  A seventh aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the developing device according to any one of the first to sixth aspects,
  When driving the developer carrier and the intermediate coating member, the driving is started in a state where the developer carrier and the intermediate coating member are separated from each other, and the developer carrier and the intermediate coating member are driven. In this state, the developer carrying member and the intermediate coating member are brought into contact with each other.
  In this image forming apparatus, when the developing carrier and the intermediate coating member as the members to be coated of the coating apparatus are driven, the driving is started in a state where the developer carrier and the intermediate coating member are separated from each other. The developer carrier and the intermediate application member are in contact with each other while the developer carrier and the intermediate application member are driven. As a result, it is possible to reduce the driving torque required when starting the intermediate coating member and the developer carrying member of the coating device, and it is possible to reduce the load on the driving system of the developing device and reduce the size.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) which is a liquid developing type image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment. The copying machine includes a photoconductor 1 as an image carrier, and around the photoconductor 1 includes a charger 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, a photoconductor cleaning device 6, and the like. An image forming means is arranged.
As the material of the photoreceptor 1, a-Si, OPC, or the like can be used. The charger 2 can be in the form of a roller or a charger. Moreover, as said exposure apparatus 3, LED, a laser scanning optical system, etc. can be used.
[0017]
A case where an image is formed by reversal development using the copying machine having the above configuration will be described. In FIG. 1, the photoreceptor 1 is rotationally driven in the direction of the arrow at a constant speed during image formation by a driving means such as a motor (not shown). First, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged in the dark by the charger 2. Next, an original light image is irradiated onto the surface of the photoreceptor 1 by the exposure device 3. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 1. Thereafter, when the electrostatic latent image passes through the development area A, the developing device 4 visualizes (develops) the electrostatic latent image and forms a toner image on the surface of the photoreceptor 1. The
The toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer member (belt) 502 of the transfer device 5 by the transfer bias applied through the transfer roller 501 of the transfer device 5 in the transfer region B. The toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member 502 is secondarily transferred onto a transfer material such as a copy sheet or an OHP sheet by a secondary transfer unit (not shown) in a secondary transfer region (not shown). The transfer material onto which the toner image has been secondarily transferred is fixed to the toner image by a fixing device (not shown) and then discharged out of the machine as a copy print.
[0018]
On the other hand, after the primary transfer, the residual potential remaining on the photoreceptor 1 is removed by the static elimination lamp 7. Further, after the primary transfer, the residual toner remaining on the photoreceptor 1 is removed by the photoreceptor cleaning device 6 to prepare for the next image formation. As the transfer device 5, for example, a method using a corona discharge, an adhesive transfer method, a thermal transfer method, or the like other than the method using an electrostatic roller shown in the figure can be used. As the fixing device, for example, a thermal transfer method, solvent fixing, UV fixing, pressure fixing, or the like can be used.
[0019]
In the copying machine of this embodiment, as a developer for developing the electrostatic latent image on the photosensitive member 1, a low viscosity (about 1 cSt) using Isopar (Exxon trademark), which is generally commercially available and used conventionally, as a carrier. ), A liquid developer having a high viscosity and a high concentration is used instead of a liquid developer having a low concentration (about 1%). As the viscosity and concentration range of the developer, for example, it is preferable to use a developer having a viscosity of 50 to 10,000 mPa · S and a concentration of 5% to 40%. As said carrier liquid, what has high insulation, such as silicone oil, normal paraffin, IsoparM (Exxon trademark), vegetable oil, mineral oil, can be used. As the liquid developer, a volatile or non-volatile developer can be selected and used according to the purpose. Furthermore, the particle diameter of the toner of the liquid developer can be selected from submicron to about 6 μm according to the purpose.
[0020]
Next, the developing device 4 that is a characteristic part of the copying machine according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the developing device 4 includes a developing roller 402 that is rotatably disposed in a developer storage tank 401 that stores a liquid developer D therein, and a rotatably disposed in a casing 410. The sweep roller 403 is provided. Further, the developing device 4 includes a coating device for applying the liquid developer D to the developing roller 402 as a member to be coated. This coating apparatus includes a pumping roller 404 whose surface as a pumping member is engraved with a uniform pattern, an intermediate roller 405 as an intermediate coating member for coating the developing roller 402 with the liquid developer D, and a liquid developer D. It is mainly composed of an agitating / conveying screw 406 as an agitating / conveying means.
The intermediate roller 405 and the sweep roller 403 are provided with cleaning members 407 and 408 made of metal blades or rubber blades, respectively. The cleaning members 407 and 408 may be of a roller type instead of a blade type. Further, the scooping roller 404 is provided with a doctor blade 409.
[0021]
On the outer peripheral surfaces of the developing roller 402 and the sweep roller 403, an elastic layer made of an elastic material having conductivity is provided. Urethane rubber can be used as the material of these elastic layers. The rubber hardness of each elastic layer is preferably 50 degrees or less in JIS-A hardness so that a development nip and a removal nip can be efficiently formed between the elastic layers. The material of each elastic layer is not limited to urethane rubber, and may be any material that is conductive and does not swell or dissolve with the carrier liquid / developer. Further, the surfaces of the developing roller 402 and the sweep roller 403 are electrically conductive and do not swell or dissolve with the carrier liquid / developer, and the carrier liquid / developer does not come into contact with the inner layer. If it is a structure, the material of each elastic layer as the inner layer should just have elasticity, without the restrictions of the said electroconductivity and swelling dissolution. Here, it is necessary to apply the development bias voltage and the sweep bias voltage not from the axes of the development roller 502 and the sweep roller 503 but from their surfaces.
[0022]
Further, in order to efficiently form the development nip and the removal nip between the developing roller 402 and the sweep roller 403 and the photosensitive member 1, the elastic layer may be provided on the photosensitive member 1 side. Further, the photoreceptor 1 may be constituted by an endless belt member. Further, the developing roller 402 and the sweep roller 403 are subjected to processing such as coating or tube clothing so that the surfaces thereof have smoothness of Rz 3 μm or less.
[0023]
In FIG. 1, when the developing roller 402 and the sweep roller 403 are brought into contact with the photosensitive member 1 with an appropriate pressure, the elastic layers of the developing roller 402 and the sweep roller 403 are elastically deformed, and the photosensitive roller 1 A development nip and a removal nip are formed with the body 1. In particular, the development nip is formed so that a certain development time is secured for the toner in the liquid developer to move and adhere to the photoreceptor 1 by the development electric field in the development area A. become. Further, by adjusting the contact pressure between the developing roller 402 and the sweep roller 403 and the photosensitive member 1, the nip width which is the width in the surface moving direction at each nip portion can be adjusted. These nip widths are set to be larger than the product of the linear velocity of the developing roller 402 and the sweep roller 403 and the development time constant. Here, the development time constant is the time required until the development amount is saturated, and is obtained by dividing the necessary minimum nip width by the process speed. For example, if the required minimum nip width is 3 mm and the process speed is 300 mm / sec, the development time constant is 10 msec.
[0024]
During the developing operation of the developing device 4, a thin developer layer made of a liquid developer is formed on the surface of the developing roller 402 by the scooping roller 404 and the intermediate roller 405 of the coating device. At this time, the thickness of the liquid developer applied on the developing roller 402 is set to 1 cm on the surface of the developing roller 402.2The pigment content in the toner carried per hit was set to be 3 μg or more and 60 μg or less. Therefore, a thin developer layer having a thickness of 3 to 10 μm is applied to the surface of the developing roller 402. This is because the coating thickness of the liquid developer applied to the surface of the developing roller 402 is 1 cm on the surface of the developing roller 402.2At a thickness such that the pigment content in the toner held per hit is less than 3 μg, a sufficient amount of pigment does not move to the image area formed on the photoreceptor 1, and the image density of the image area is This is because it may become thin. 1 cm of the surface of the developing roller 4022At a thickness such that the pigment content in the toner carried per hit is greater than 60 μg, excess toner remaining on the background of the photoreceptor 1 after developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1 This is because there is a risk that the excessive toner removal by the sweep roller 403 may be incomplete.
[0025]
The developer thin layer formed on the surface of the developing roller 402 in this way comes into contact with the surface of the photoconductor 1 when passing through the developing nip formed by the photoconductor 1 and the developing roller 402. . As a result, the toner in the developer thin layer moves to the electrostatic latent image (image portion) formed on the surface of the photoreceptor 1 to develop the electrostatic latent image. That is, in the image portion of the photoconductor 1, the toner moves to the photoconductor 1 side, and in the background portion (non-image portion) of the photoconductor 1, an electric field formed by the developing bias potential and the photoconductor potential. The toner moves to the surface of the developing roller 402 so that the toner does not adhere to the background portion of the photoreceptor 1.
[0026]
Here, if a part of the toner adhering to the background portion of the photoconductor 1 does not move to the surface of the developing roller 402 and remains on the photoconductor 1, the image formed on the photoconductor 1 is fogged. . The sweep roller 403 is provided for sweeping (cleaning) toner that causes such image fogging (hereinafter referred to as “fogging toner”). As shown in FIG. 1, the sweep roller 403 has a toner image (development) developed on the photosensitive member 1 by the developing roller 402 at a site downstream of the developing roller 402 in the rotational direction of the photosensitive member 1. It is pressed against the photoreceptor 1 so as to sandwich the agent layer). Then, the surface of the sweep roller 403 moves in contact with the surface of the photoreceptor 1 at a substantially constant speed, so that the fog toner on the background portion of the photoreceptor 1 is removed.
[0027]
Residual toner remaining on the surface of the developing roller 402 after the development of the electrostatic latent image is removed by the cleaning member 407 formed of a blade to prevent ghosting. Here, residual toner remaining on the surface of the developing roller 402 is removed, for example, by the surface of the intermediate roller 405 that rotates in contact with the surface of the developing roller 402 in the opposite direction as shown in FIG. It may be. In the configuration shown in FIG. 4, residual toner removed from the surface of the developing roller 402 by the intermediate roller 405 adheres to the surface of the intermediate roller 405. Residual toner adhering to the surface of the intermediate roller 405 is removed from the surface of the intermediate roller 405 by a cleaning member cleaning member 411 including a blade disposed in contact with the intermediate roller 405.
Further, the liquid developer removed by the sweep roller 403 is removed by the cleaning member 408 formed of a blade in order to maintain the sweep (cleaning) performance of the sweep roller 403.
[0028]
In this way, the liquid developer removed from the rollers 402, 403, 404, and 405 is collected in an adjustment tank 413 of a density adjusting device 412 described later (see FIG. 8). Then, after the developer concentration is adjusted in the adjustment tank 413 of the density adjusting device 412, it is returned to the developer containing tank 401 and reused. The adjustment tank 413 is provided with a stirring means 414, a concentration detection means (not shown), a liquid amount detection means (not shown), and the like, and the concentration and the liquid amount of the liquid developer collected in the adjustment tank 413. Is detected. Based on the detection result, the concentration adjusting unit supplies new liquid developer or carrier and adjusts the concentration of the collected liquid developer to be uniform. Here, the supply amount of the liquid developer into the developer storage tank 401 is set to be slightly larger than the consumption amount of the liquid developer. As a result, the liquid developer overflowing from the developer storage tank 401 is returned to the adjustment tank 413 so that the liquid developer is always circulated.
[0029]
In the developing device configured as described above, the density of the image formed on the photoreceptor 1 is determined by the thickness of the liquid developer (developer thin layer) applied to the surface of the developing roller 402. The Therefore, as the drawing-up roller 404 of the coating apparatus, for example, an anilox roller having a concave portion 404a with a uniform pattern formed on the surface thereof is used as shown in FIG. Such an anilox roller is also called a gravure roller because it is used for gravure printing. As the shape of the concave portion 404a on the surface of the pumping roller 404, for example, an oblique line type as shown in FIG. 3 (a), a pyramid type as shown in FIG. 3 (b), and a lattice type as shown in FIG. 3 (c). However, here, a slanted drawing roller is used for reasons such as good transferability. As a result, the excess liquid developer adhered and carried on the surface of the pumping roller 404 is scraped off by the doctor blade 409 serving as a metering means, whereby a predetermined amount measured by the concave portion 404a is applied to the pumping roller 404. The liquid developer is carried. Then, the liquid developer accurately measured and carried on the surface of the pumping roller 404 composed of the anilox roller is transferred to the surface of the developing roller 402 via the intermediate roller 405, whereby the developing is performed. A uniform thin layer made of a predetermined amount of liquid developer is formed on the roller 402.
[0030]
By the way, in this type of conventional developing device, the developing roller 402 is brought into direct contact with the pumping roller 404, and the developing roller 402 is rotated in the reverse direction at a peripheral speed equal to or higher than the peripheral speed of the pumping roller 404, thereby pumping up at the time of transfer. The engraving pattern on the roller 404 is leveled to form a uniform thin layer. For this reason, the surface of the developing roller 402 always comes into contact with the engraving pattern on the surface of the drawing roller 404 with a large difference in linear velocity, and there is a problem that the life is shortened by being damaged by this contact friction.
[0031]
Therefore, in the developing device of the copying machine according to the present embodiment, an intermediate roller 405 is provided between the developing roller 402 and the scooping roller 404. The intermediate roller 405 rotates at a constant speed with respect to the drawing roller 404 and rotates in the reverse direction with respect to the developing roller 402. As a result, the developing roller 402 does not come into direct contact with the pumping roller 404 and is not damaged by the engraving pattern of the pumping roller 404. The developing roller 402 is in contact with the intermediate roller 405 in the reverse direction, but the surface of the intermediate roller 405 is not uneven, so that the surface of the developing roller 402 is not damaged. For these reasons, mechanical stress applied to the developing roller 402 is reduced, and the life of the developing roller 402 can be extended.
[0032]
On the other hand, the intermediate roller 405 is in contact with the pumping roller 404, but since the intermediate roller 405 is in the same direction and at a constant speed, mechanical stress received from the pumping roller 404 is reduced. Further, the liquid developer layer transferred from the scooping roller 404 to the intermediate roller 405 is obtained by transferring the engraving pattern on the surface of the scooping roller 404 as it is. Since the direction is reversed, by setting the peripheral speed of the intermediate roller 405 to be equal to or higher than the peripheral speed of the developing roller 402, the engraving pattern can be stretched and a uniform coating surface can be formed. .
[0033]
As described above, in the mechanism for measuring the amount of liquid developer applied by using a roller having a fine pattern with a uniform pattern on the surface as the pumping roller 404 and contacting the regulating member to the roller, In general, a doctor blade 409 or a doctor roller is used as a member. Here, the doctor blade 409 has a problem of causing coating unevenness due to wear or foreign matter mixed in at the tip, but since it has a relatively simple configuration, it is suitable for downsizing of the apparatus. Yes. On the other hand, the doctor roller is advantageous in comparison with the doctor blade in terms of wear and clogging of foreign matter, but there is a problem that the apparatus becomes large. Therefore, the intermediate roller 405 may also be used as a doctor roller. That is, the intermediate roller 405 is caused to function as a doctor roller by bringing the pressure at the contact portion between the drawing roller 404 and the intermediate roller 405 into contact with a pressure sufficient to measure the applied liquid developer. Also good.
[0034]
As the intermediate roller 405, it is desirable that the intermediate roller 405 is uniformly brought into contact with the pumping roller 404 in the axial direction, and a roller having an elastic layer such as rubber is used. However, the intermediate roller 405 rotates in such a direction that the surfaces thereof move in opposite directions at the contact portion with the developing roller 402 as a member to be coated. For this reason, if the elastic layer having a large friction coefficient of the intermediate roller 405 is exposed on the surface as it is, a very large frictional resistance is generated at the contact portion, which greatly affects the load on the drive system and the roller life. . Therefore, a slipping layer made of a low friction member is provided on the surface of the intermediate roller 405. Specifically, a fluororesin such as PTFE, PFA, PVDF, and PVF is coated, or a tube made of these resins is covered. In the developing device in the copying machine of the present embodiment, an intermediate roller 405 having a configuration in which a PFA tube 405a having a thickness of 50 μm is coated as shown in FIG. 4 is used. Similarly, the developing roller 402, which is a member to be coated, has a configuration in which a conductive PFA tube having a thickness of 50 μm is covered.
[0035]
At this time, when a PFA tube with a reduced carbon content was used to improve the mechanical strength of the surface layer of the intermediate roller 405, there was a problem that the liquid developer was scattered from the coated surface. As a result of investigating the cause, it was found that when the resistance value of the surface layer of the intermediate roller 405 is high, friction charging occurs at the sliding portion with the developing roller 402 or the cleaning blade 407, and this disperses the liquid developer. . Therefore, as a result of performing an experiment by changing the surface resistance value of the surface layer, the surface resistance of the intermediate roller 405 is 10%.13Ω / cm2It has been found that such problems do not occur if: Table 1 shows the surface resistance and application state of the intermediate roller 405 obtained by the above experiment.
[Table 1]
Figure 0003919509
[0036]
That is, as shown in Table 1, the surface resistance R is R> 10.13Ω / cm21012Ω / cm21011Ω / cm21010Ω / cm2106Ω / cm2As a result of trial manufacture of several types of intermediate rollers 405 and evaluating their durability, R> 1013Ω / cm2However, the liquid developer applied from the roller surface due to electrification could not be applied due to problems such as scattering. From this result, the surface resistance value of the intermediate roller 405 is 1013Ω / cm2It was found that the following is preferable. Here, the lower limit value of the surface resistance of the intermediate roller 405 is not particularly specified functionally.5Ω / cm2It will be about.
[0037]
A voltage is applied to the developing roller 402 to form a developing electric field with the photosensitive member 1 during development. Since the intermediate roller 405 is in contact with the developing roller 402 and the scooping roller 404, and a metal roller is used as the scooping roller 404, a voltage is applied to the developing roller 402 unless the surface layer of the intermediate roller 405 is electrically insulated. When applied, it leaks and an electric field cannot be formed. Therefore, the intermediate roller 405, the pumping roller 404, and the cleaning blade 407 need to be electrically insulated from the main body that supports them. Furthermore, if they are in an electrically floating state, they may be charged and affect the development electric field, so that the potential can be set with respect to the surface of the intermediate roller 405 of the coating device, and image formation is performed. Sometimes, by applying a voltage so as to have the same potential as the developing roller 402, it is possible to prevent such problems and obtain a stable image. As a means for setting the potential of the intermediate roller 405 to the coating device, if the inner layer of the intermediate roller 405 is conductive, the terminal can be brought into contact with the shaft portion, but when the inner layer is an insulator, It can also be applied through a pumping roller 404 in contact therewith.
[0038]
The developing roller 402 as a developer carrying member is pressed against the photosensitive member 1 as an image carrying member to form a developing nip by deforming the elastic layer. At this time, in order to obtain a sufficient development nip, a contrivance such as keeping the hardness of the elastic layer low is made. In the developing roller 402 of this embodiment, a conductive urethane resin of JIS-A 25 degrees is used as the elastic layer. I use it. Generally, in order to form such a low-hardness elastic layer, an oil or the like is included in the resin, and the shape may change if left in a deformed state for a long time. There is. Here, in the case of mildness, it is restored by rotating it for a while. However, if conditions such as a large amount of deformation, a long standing time, and standing at high temperature overlap, permanent distortion occurs. The developing roller 402 deformed in this way causes a problem such as a change in coating amount in accordance with the deformation, and needs to be replaced in order to significantly reduce the image quality. This is significantly shorter than the original life of the developing roller 402.
[0039]
Therefore, in the copying machine according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the developing roller 402 as a developer carrying member and the photosensitive member 1 as an image carrying member are contacted and separated by a contacting / separating mechanism. Yes. By providing such a contact / separation mechanism, the developing roller 402 can be kept away from the photoreceptor 1 during non-image formation, and is deformed by being pressed against the photoreceptor 1 for a long time with the developing roller 402 stopped. It can prevent becoming a state.
[0040]
  A specific configuration example of the contact / separation mechanism is shown in FIGS. 6 and 7, the developer storage tank 401 on which the developing roller 402 is supported is configured to be rotatable around an arm fulcrum 421 a of the pressure arm 421. The surface of the developing roller 402 is pressed against the surface of the photosensitive member 1 by a pressure spring 422 as an urging means that is stretched around the pressure arm 421 on the supporting shaft 402a (or a member that supports the supporting shaft 402a). The pressing force in the direction toEnergizingHas been. A cam follower 421 b is provided at the free end of the pressure arm 421. The cam follower 421b is in contact with the cam edge of the contact / separation cam 423 formed of an eccentric cam by the contraction force of the pressure spring 422. The rotation of the contact / separation cam 423 causes the pressure arm 421 to move the arm fulcrum 421a. Swings to the center. The developing roller 402 is moved toward and away from the photoreceptor 1 by the swing of the pressure arm 421. The swing range of the pressure arm 421 at this time is regulated by the eccentric amount of the contact / separation cam 423 and the stopper 424. Further, the tightening force of the pressure spring 422 can be adjusted by the pressure adjusting screw 425.
[0041]
Here, in the contact / separation mechanism, the pressing condition of the developing roller 402 against the photosensitive member 1 is determined by the amount of eccentricity of the contact / separation cam 423. This pressing condition is determined by the tension of the pressure spring 422. Can also be determined. However, in the case where the pressing condition is displaced by the amount of eccentricity of the contact / separation cam 423, the contact state of the developing roller 402 with respect to the photoreceptor 1 varies greatly due to a slight difference in the amount of eccentricity of the contact / separation cam 423. Therefore, it is necessary to control with very high accuracy. Therefore, as this contact / separation mechanism, the developing roller 402 is brought into contact with the photosensitive member 1 by the contraction force of the pressure spring 422, and the developing roller 402 is separated from the photosensitive member 1 by the eccentric amount of the contact / separation cam 423. Then, a predetermined pressing condition may be stably obtained by using a contact cam with relatively rough accuracy.
[0042]
6 and 7 show the contact / separation mechanism in which the developing roller 402 and the coating device rotate integrally around the arm fulcrum 421a. However, the contact / separation mechanism is not limited to this. Instead of this, the coating device may be moved in parallel, or only the developing roller 402 may be moved.
[0043]
The coating device of the developing device 4 is disposed in a developer storage tank 401 formed of a substantially sealed container except for a portion where the developing roller 402 is in contact with the photoreceptor 1. As a result, entry of foreign matter into the developer storage tank 401 is reduced, and the developing roller 402 and the like due to improper application of liquid developer and streaks due to mixing of the foreign matter into the liquid developer and clogging of foreign matter between the roller nips. The surface of the intermediate roller 405 or the like is prevented from being damaged and worn.
[0044]
FIG. 8 shows an example of the developer storage tank 401 having the above-described sealed structure. In the developer storage tank 401, a developing roller 402, an intermediate roller 405 as a coating device, a pumping roller 404, a stirring / conveying screw 406 as a means for moving and stirring the liquid developer in the container, and the like are arranged. Yes. Further, the developer storage tank 401 is supplied with the liquid developer removed from the supply port 401 a for supplying the liquid developer D into the developer storage tank 401 and the rollers 402, 403, 404, and 405. A discharge port 401 b for discharging from the developer storage tank 401 is provided.
[0045]
In the developer storage tank 401, the liquid developer whose concentration is adjusted is sent from the liquid developer concentration adjusting device 412 described above through the supply port 401 a by the pump 415. The liquid developer D supplied into the developer storage tank 401 through the supply port 401 a is stirred and mixed by the transport / stir screw 406 so that the liquid developer D is distributed mainly in the longitudinal direction in the developer storage tank 401. By being conveyed, its dispersibility and viscosity are maintained.
[0046]
The developer storage tank 401 is divided into two chambers, a liquid supply side and a liquid discharge side. A pumping roller 404 is immersed in the liquid developer stored on the liquid supply side. As a result, the liquid developer carried on the drawing roller 404 is measured by the drawing roller 404 and the intermediate roller 405, and is applied onto the developing roller 402 in a thin layer by the intermediate roller 405. The liquid developer remaining on the developing roller 402 after development is wiped off by the intermediate roller 405 and then removed by the cleaning blade 407 that is in contact with the intermediate roller 405. Since the density of the liquid developer removed from the intermediate roller 405 has changed due to development, it cannot be used as it is for the next development. Therefore, the removed liquid developer is temporarily stored on the drain side, sent to the concentration adjusting device 412 through the discharge port 401b of the developer storage tank 401, and after being adjusted in concentration, developed through the supply port 401a. It is supplied again into the agent storage tank 401. Here, an amount of liquid developer equal to or larger than that applied to the developing roller 402 for development is supplied into the developer storage tank 401. Then, the excess liquid developer passes over the partition in the developer storage tank 401 and flows to the drain side as it is, so that the amount of liquid developer in the developer storage tank 401 is kept constant, It has been devised to enable stable application.
[0047]
By the way, also in the developer storage tank 401 having such a sealed structure, it is necessary to form an opening 401 c in a portion where the developing roller 402 is brought into contact with the photoreceptor 1. For this reason, as described above, when the developing roller 402 and the coating device are configured to rotate integrally, the developing roller 402 is separated from the photoreceptor 1, thereby opening the developer containing tank 401. The portion 401c is greatly opened, and foreign matter can easily enter from the opening 401c. Therefore, in the coating apparatus having such a configuration, it is preferable that the opening 401c of the developer storage tank 401 can be opened and closed by a shutter 430 as shown in FIG. As a result, when the developing roller 402 is separated from the photoreceptor 1 such as during non-image formation, the opening 401c of the developer storage tank 401 is closed by the shutter 430, whereby the opening 401c. It is possible to prevent foreign matter from entering.
[0048]
FIG. 9 shows an example of the opening / closing mechanism of the shutter 430. The shutter 430 is rotatably attached to the developer storage tank 401 so that the shutter 430 can be opened and closed by rotating the opening 401c of the developer storage tank 401. In addition, an opening / closing gear 431 is provided at the rotating portion of the shutter 430, and an opening / closing drive gear 432 that rotates in conjunction with the rotation of the contact / separation cam 423 of the contact / separation mechanism is provided on the opening / closing gear 431. Meshing. As a result, in FIG. 9, when the developing roller 402 contacts and separates from the photosensitive member 1 by the rotation of the contact / separation cam 423 of the contact / separation mechanism, the opening / closing drive gear 432 is interlocked with the rotation of the contact / separation cam 423. Rotates. The opening / closing gear 431 is rotated by the rotation of the opening / closing drive gear 432, and the opening 401 c of the developer storage tank 401 is opened / closed by the shutter 430. Here, the configuration example in which the shutter 430 is opened and closed by the rotation of the opening and closing gear 431 is shown, but the opening and closing mechanism of the shutter 430 is not limited to this, and the shutter when the opening 401 c of the developer storage tank 401 is closed. A configuration is also conceivable in which the opening / closing operation of 430 is performed by using the elasticity of a spring or rotating a cam.
[0049]
As described above, the opening 401c of the developer storage tank 401 is opened and closed by the shutter 430, thereby preventing foreign matter from entering the developer storage tank 401. However, in this type of developing device, it is possible that foreign matters are erroneously mixed in the liquid developer newly supplied into the developer containing tank 401 through the supply port 401a. Therefore, in such a developing device, as shown in FIG. 8, a foreign matter removing device 440 as a foreign matter removing means for preventing the inflow of foreign matter is provided upstream of the supply port 401a of the developer storage tank 401. It is preferable.
[0050]
A foreign matter removing apparatus 440 shown in FIG. 8 includes a casing 441 and a filter 442 for removing foreign matter made of non-metal such as paper dust and a magnet 443 for removing metallic powder or the like. The filter 442 is arranged in parallel to the peripheral surface along the flow path of the liquid developer because the area of the filter 442 is narrow and the life is shortened when the filter 442 is arranged perpendicularly to the flow direction of the liquid developer. Further, the installation position of the filter 442 is preferably between the piping paths for supplying the liquid developer from the liquid developer concentration adjusting device 412 into the developer storage tank 401. In the foreign matter removing device 440 of this example, the liquid developer efficiently passes through the filter 442 by the pressure of the pump 415 of the concentration adjusting device 412. Further, by arranging the filter 442 as described above, it becomes easy to periodically replace and clean the filter 442.
[0051]
By the way, the developing roller 402 is rotated so that its surface moves in the direction opposite to the moving direction of the surface of the intermediate roller 405. In the developing device having such a configuration, as shown in FIG. 10, since the liquid developer receives a large shearing force near the entrance / exit of the nip between the developing roller 402 and the intermediate roller 405, the thin layer is unstable. a and b are generated. When foreign matter enters the unstable regions a and b of the thin layer, the foreign matter cannot escape from the regions a and b, and the foreign matter causes a continuous streak on the application surface of the developing roller 402. Become. In order to remove such foreign matters, it is effective to separate the developing roller 402 and the intermediate roller 405 once. That is, the foreign matter that has entered the unstable areas a and b due to the separation can escape from the areas a and b. Therefore, the developing device preferably includes a contact / separation mechanism for contacting and separating the developing roller 402 and the intermediate roller 405.
[0052]
  FIG. 11 and FIG. 12 show an example of a contact / separation mechanism configured so that only the developing roller 402 can be contacted / separated from the photoreceptor 1. This contact / separation mechanism has a pressure arm 451 pivotally supported by a rotation shaft 450 and a rotational force in a direction in which the developing roller 402 is brought into contact with the photosensitive member 1 with respect to the pressure arm 451.EnergizingAnd a contact cam 453 that presses a cam follower attached to the pressure arm 451. 11 and 12, when the contact / separation cam 453 rotates, the pressure arm 451 swings around the rotation shaft 450. The tightening force of the pressure spring 452 can be adjusted by a pressure adjusting screw 455.
[0053]
In this way, in addition to the contact / separation mechanism of the coating apparatus described above, a contact / separation mechanism that can contact and separate the developing roller 402 is provided, and a slight difference is provided in the stroke during the contact / separation operation of both contact / separation mechanisms. The developing roller 402 and the intermediate roller 405 can be brought into contact with and separated from each other. In this manner, the developing roller 402 and the intermediate roller 405 are brought into contact with and separated from each other periodically (for example, at the start of image formation or after continuous printing of 1000 sheets), so that the intermediate roller 405 and the developing roller 402 are separated. It is possible to eliminate the deterioration in image quality caused by foreign matter that has entered the vicinity of the nip.
[0054]
However, as described above, in addition to the contact / separation mechanism of the coating apparatus, when the contact / separation mechanism for contacting / separating the developing roller 402 is provided, the volume occupied by the both contact / separation mechanisms increases. Not only does the developing device 4 increase in size, but also the operation sequence becomes complicated. Therefore, it is preferable that the contacting / separating mechanism of the coating apparatus and the contacting / separating mechanism for contacting / separating the developing roller 402 are linked to each other. As a result, the two contacting / separating mechanisms can be made substantially one, the developing device 4 can be reduced in size, and the operation sequence can be simplified.
[0055]
  FIG. 13 and FIG. 14 show an example of a developing device in which the both contacting / separating mechanisms are configured substantially as one. In the developing device 4, the hole shape of the bearing portion of the holding member that holds the support shaft 402 a of the developing roller 402 is a long hole 460 along the normal direction of the photoreceptor 1. Further, the elongated hole 460 is used to press the developing roller 402 against the photoreceptor 1.EnergizingA spring 461 as a means is attached. In FIG. 13, when the developing roller 402 is separated from the photosensitive member 1 by the contact / separation mechanism of the coating device, the elasticity of the spring 461 works. As a result, the developing roller 402 is displaced along the elongated hole 460 toward the photoreceptor 1 and is separated from the intermediate roller 405 as shown in FIG. Thus, by separating the developing roller 402 from the photoreceptor 1 by the contact / separation mechanism of the coating device, the intermediate roller 405 and the developing roller 402 can be contacted and separated in conjunction with this.
[0056]
By the way, in the developing device configured to rotate the intermediate roller 405 in the reverse direction with respect to the developing roller 402, a larger driving torque is required as compared with the case where the intermediate roller 405 is rotated in the forward direction with respect to the developing roller 402. . The drive torque generally has a large initial starting torque, and the torque during continuous operation is lower than this. Therefore, in the developing device of the copying machine according to the present embodiment, the developing roller 402 and the intermediate roller 405 are rotated in a separated state at the time of start-up by the contact / separation mechanism, and then both the rollers are brought into contact with each other. ing. By doing in this way, the driving torque at the time of starting can be reduced. Further, it is desirable to stop the two rollers after separating them when stopping.
[0057]
As described above, by using the developing device of the copying machine according to the present embodiment, the deformation of the developing roller 402 and the occurrence of unevenness and streaks in the thin layer of the liquid developer due to the mixing of foreign matter into the developing device 4 are eliminated. High quality images can be obtained stably. Further, by preventing foreign matter from entering, the durability of the developing roller 402 and the intermediate roller 405 is not impaired, and the quality of the apparatus can be maintained in a stable state.
[0058]
When a continuous test was performed using the copying machine according to the present embodiment, image deterioration due to scratches on the developing roller 402 caused by mechanical stress was not observed even after the end of 200,000 sheets, and sufficient durability was achieved. I was able to get quality.
Furthermore, by using the photoreceptor 1 whose surface is formed of amorphous silicon (a-Si), the mechanical strength superior to that of the organic photoreceptor (OPC) can be exhibited, and the lifetime can be extended.
[0059]
  more thanIn the liquid developer application apparatus, the liquid developer carried on the surface of the drawing roller 404 is applied to the developing roller 402 via the intermediate roller 405. Accordingly, since the scooping roller 404 is not in direct contact with the developing roller 402, consumption and damage due to contact rotation between the scooping roller 404 and the developing roller 402 can be avoided. Further, the surface of the intermediate roller 405 is, for example, 1013Ω / cm2Since it is composed of the following non-insulators, frictional charging due to sliding between the surface of the intermediate roller 405 and the surface of the developing roller 402 is prevented, and the liquid developer can be uniformly applied to the developing roller 402. A stable image with high quality can be obtained.
  In particular,DuringSince the intermediate roller 405 is configured to be able to apply a voltage to the surface, the charge on the surface of the intermediate roller 405 can be positively removed by applying the voltage.
  AlsoThe developing roller 402 can be brought into and out of contact with the photosensitive member 1 by the contact / separation mechanism of the developing roller 402, so that permanent deformation due to deformation of the developing roller 402 when the machine is stopped or not used can be prevented. The life of the developing roller 402 can be extended. In addition, since uneven coating due to deformation can be prevented, a stable and high-quality image can be obtained.
  AlsoSince the developing roller 402, the scooping roller 404, the intermediate roller 405, and the like are housed in the developer containing tank 401 having a substantially hermetically sealed configuration, it is possible to prevent foreign matter from entering the surfaces of these rollers. Accordingly, a uniform thin layer of liquid developer can be stably formed on the developing roller 402, and high-quality image formation can be maintained. In addition, since damage to each roller surface due to foreign matter can be prevented, the life of the developing roller 402 and the intermediate roller 405 is not impaired.
  AlsoThe developing roller 402, the scooping roller 404, the intermediate roller 405, etc. are accommodated in a developer accommodating tank 401 having a substantially sealed configuration, and a shutter 430 is provided in the opening 401c of the developer accommodating tank 401 facing the photoreceptor 1. Thus, even when the developing roller 402 is separated from the photosensitive member 1 such as when the machine is stopped, foreign matter can be prevented from entering the developer storage tank 401.
  AlsoCurrentSince the foreign substance removal device 440 for preventing the inflow of foreign substances is provided on the upstream side of the liquid developer supply port 401 a of the image agent storage tank 401, foreign substances from the liquid developer are mixed into the developer storage tank 401. Can be prevented.
  AlsoSince the intermediate roller 405 and the developing roller 402 can be separated from each other, even when a foreign matter enters and stays in the nip portion between the intermediate roller 405 and the developing roller 402, the two rollers are separated from the nip portion. Foreign matter can be removed quickly. As a result, streaks on the coating surface due to foreign matter entering the roller nip can be eliminated, and a uniform thin layer of liquid developer can be stably formed on the developer carrier. Can maintain a good image.
  AlsoSince the intermediate roller 405 and the developing roller 402 of the liquid developer coating device are driven apart from each other and the rollers are brought into contact with each other after the rotation of the rollers, the driving torque required at the time of starting can be reduced. The load on the drive system can be reduced and the size can be reduced.
  AlsoSince the photoconductor 1 having amorphous silicon as a surface layer is provided, a highly durable apparatus can be obtained and a stable image can be obtained.
[0060]
【The invention's effect】
  According to the first to seventh aspects of the present invention, the developer carrier can be separated from the image carrier when the apparatus is stopped, and the developer carrier is pressed against the image carrier when the apparatus is stopped. It becomes possible to prevent permanent deformation of the developer carrying member due to being left alone. By preventing such deformation of the developer carrying member, there is an excellent effect that the amount of liquid developer applied to the developer carrying member becomes uniform and the image density becomes stable.
Furthermore,Intermediate application memberDeveloper carrierEven when foreign matter enters and stays in the contact area (nip part) with the intermediate coating memberDeveloper carrierBy separating from the nip, foreign matter can be quickly removed from the nip portion. Therefore, it is caused by foreign matter mixed into the nip.Developer carrier surfaceThe generation of surface streaks,Developer carrierThere is an excellent effect that a uniform thin layer of a liquid developer can be stably formed on the top.
  In particular,Claim2as well as3According to this invention, the liquid developer carried on the surface of the drawing roller is applied to the developing roller or the like via the intermediate roller. Accordingly, the pumping roller does not come into direct contact with the developing roller and the like, so that the developing roller and the like are prevented from being worn out or damaged by contact rotation between the pumping roller and the developing roller. Further, since the surface of the intermediate coating member is made of a non-insulator, frictional charging due to sliding between the surface of the intermediate coating member and the surface of the developing roller or developing belt as the coated member is prevented, The liquid developer can be uniformly applied to the member to be coated, and there is an excellent effect that a high-quality and stable image can be obtained..
ContractAccording to the fourth to sixth aspects of the invention, the image quality deteriorates due to the streaks on the liquid developer coating surface generated from the foreign matter adhering to the surface of the developer carrying member, and the pumping member or intermediate member due to the mixing of the foreign matter having high hardness. There is an excellent effect that a decrease in life due to damage to the surface of the coating member and developer carrier is reduced.
  Claim7According to the invention, it becomes possible to reduce the driving torque required at the time of starting the intermediate coating member and the developer carrier of the coating apparatus, and the load on the driving system of the developing apparatus can be reduced and the size can be reduced. There is an excellent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a copier according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic side view showing a configuration of a drawing roller of a coating device used in the developing device of the copying machine.
FIGS. 3A, 3B, and 3C are schematic perspective views showing the shape of an engraving portion formed on the surface of the pumping roller. FIGS.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an intermediate roller of the coating apparatus.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a state in which a developing roller is separated from a photoconductor of the copying machine.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a configuration of a contact / separation mechanism that separates a developing roller from a photoconductor of the copying machine.
7 is a schematic configuration diagram showing a state in which a developing roller is separated from the photoconductor of the copying machine by the contact / separation mechanism shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a schematic configuration diagram for explaining the flow of the liquid developer in the coating device of the developing device.
FIG. 9 is a main part schematic configuration diagram showing a shutter drive mechanism for opening and closing an opening of a developer storage tank of the coating apparatus.
FIG. 10 is a main part schematic diagram for explaining the state of the liquid developer at the nip portion between the intermediate roller and the developing roller of the coating apparatus.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining another contact / separation mechanism for contacting and separating the developing roller of the developing device with respect to the photosensitive member.
12 is a schematic configuration diagram showing a state in which the developing roller is separated from the photoconductor of the copying machine by the contact / separation mechanism shown in FIG.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram for explaining still another contact / separation mechanism for contacting and separating the developing roller of the developing device with respect to the photosensitive member.
14 is a schematic configuration diagram showing a state in which the developing roller is separated from the photoconductor of the copying machine by the contact / separation mechanism shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charger
3 Exposure equipment
4 Development device
5 Transfer device
6 Photoconductor cleaning device
7 Static elimination lamp
401 Developer storage tank
401a supply port
401b outlet
401c opening
402 Developing roller
403 Sweep Roller
404 Pumping roller
404a Engraving part (concave part) formed on the surface of the pumping roller
405 Intermediate roller
405a Elastic layer of the intermediate roller
406 Stirring and conveying screw
407, 408, 411 Cleaning member
409 Doctor blade
410 casing
412 Density adjustment device
421, 451 Pressure arm
422, 452 Pressure spring
423, 453 Contact / separation cam
430 shutter
501 Transfer roller
502 Intermediate transfer member
D Liquid developer

Claims (7)

所定量の液体現像剤を表面に汲み上げて回転する汲み上げ部材と、該汲み上げ部材と上記液体現像剤が塗布される被塗布部材との中間に配置され、該汲み上げ部材の表面に接触して該汲み上げ部材の表面との接触面が該汲み上げ部材の表面と同方向且つ等速で移動し、上記液体現像剤が塗布される現像剤担持体の表面に接触して、該現像剤担持体の表面との接触面が該現像剤担持体の表面と逆方向に移動する中間塗布部材とを有する液体現像剤の塗布装置を備え、該塗布装置により該現像剤担持体の表面に形成した液体現像剤の薄層によって、像担持体上に形成した潜像を現像する現像装置において、
上記現像剤担持体を上記像担持体に対して接離させる現像剤担持体接離機構、及び上記現像剤担持体を上記像担持体に押しつける付勢手段を有し、該付勢手段は上記現像剤担持体軸受け部分の長孔に装着されたバネであり、上記現像剤担持体接離機構により上記像担持体から上記現像剤担持体が離間すると、上記バネの弾力により上記現像剤担持体が上記長孔に沿って上記像担持体側に変位して上記中間塗布部材から離間することを特徴とする現像装置。The pump is disposed between the pumping member that rotates by pumping a predetermined amount of liquid developer on the surface, and the pumping member and the coated member to which the liquid developer is applied, and comes into contact with the surface of the pumping member to pump the pump. The contact surface with the surface of the member moves in the same direction and at the same speed as the surface of the pumping member, contacts the surface of the developer carrier to which the liquid developer is applied, and the surface of the developer carrier A liquid developer coating device having an intermediate coating member whose contact surface moves in a direction opposite to the surface of the developer carrier, and the liquid developer formed on the surface of the developer carrier by the coating device. In a developing device for developing a latent image formed on an image carrier by a thin layer,
A developer carrying member and away from mechanism contacting and separating the developer carrier against the image carrier, and has an urging means for pressing the developer carrier to the image carrier, the biasing means is the A spring mounted in a long hole of the developer carrier bearing portion, and when the developer carrier is separated from the image carrier by the developer carrier contact / separation mechanism, the developer carrier is caused by the elasticity of the spring. Is displaced toward the image carrier along the long hole and is separated from the intermediate coating member. 請求項１の現像装置において、
上記中間塗布部材の表面を非絶縁体で構成したことを特徴とする現像装置。The developing device according to claim 1.
A developing device characterized in that the surface of the intermediate coating member is made of a non-insulator. 請求項１又は２の現像装置において、
上記中間塗布部材は、表面に電圧を印加できるように構成されていることを特徴とする現像装置。The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device, wherein the intermediate coating member is configured to be able to apply a voltage to the surface. 請求項１乃至３の何れかの現像装置において、
上記液体現像剤を供給するための供給口と、液体現像剤を排出するための排出口と、上記現像剤担持体が上記像担持体と接触する部位にのみ開口部とを有する密閉容器内に、上記塗布装置及び現像剤担持体を配置したことを特徴とする現像装置。The developing device according to any one of claims 1 to 3,
In a sealed container having a supply port for supplying the liquid developer, a discharge port for discharging the liquid developer, and an opening only at a site where the developer carrier contacts the image carrier. A developing device comprising the coating device and the developer carrier. 請求項４の現像装置において、
上記現像剤担持体を上記像担持体に対して接離させる接離機構を有し、且つ上記密閉容器の開口部に開閉自在のシャッターを設けたことを特徴とする現像装置。The developing device according to claim 4.
A developing device having a contact / separation mechanism for contacting and separating the developer carrier with respect to the image carrier, and an openable / closable shutter provided at an opening of the sealed container. 請求項４又は５の現像装置において、
上記密閉容器内に液体現像剤を供給する上記供給口の上流側に、異物の流入を防止するための異物除去手段を設けたことを特徴とする現像装置。The developing device according to claim 4 or 5,
A developing device, wherein a foreign substance removing means for preventing foreign substances from flowing in is provided upstream of the supply port for supplying the liquid developer into the sealed container. 請求項１乃至６の何れかの現像装置を備えた画像形成装置において、
上記現像剤担持体及び中間塗布部材を駆動させる際に、該現像剤担持体と中間塗布部材とが離間した状態で駆動を開始し、該現像剤担持体と中間塗布部材とが駆動されている状態で、該現像剤担持体と中間塗布部材とを接触させることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
When driving the developer carrier and the intermediate coating member, the driving is started in a state where the developer carrier and the intermediate coating member are separated from each other, and the developer carrier and the intermediate coating member are driven. An image forming apparatus, wherein the developer carrying member and the intermediate coating member are brought into contact in a state.
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