JP4082446B2 - Electrostatic latent image liquid developing device - Google Patents

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【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真や静電記録、イオノグラフィ等の方法で形成された静電潜像を、液体現像剤を用いて可視像化する静電潜像の液体現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、静電潜像の液体現像装置では、画像支持体上の潜像面に液体現像剤を供給する方法として、現像剤支持体である現像ローラの表面に凹凸を設け、凹部に液体現像剤を保持して画像支持体に供給する方法、現像剤支持体にスポンジローラを用い、スポンジローラを画像支持体に押圧することによりスポンジローラに吸収された液体現像剤を画像支持体に供給する方法等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法を用いたモノクロの液体現像装置では、画像支持体と現像剤支持体とを常に当接させていた。また、上記の方法を用いたカラー対応の液体現像装置では、各色に対応した複数の現像剤支持体を備えており、画像支持体に当接させる現像剤支持体を切り換える場合を除き、複数の現像剤支持体のうちいずれか一つの現像剤支持体と画像支持体とを常に当接させていた。このため、画像支持体及び現像剤支持体が磨耗しやすいという問題があった。また、両者の当接開始位置に塵が溜まり、これにより、画像支持体の表面に傷が付いて画質が劣化するという問題もあった。さらに、カラー対応の液体現像装置では、画像支持体と現像剤支持体との間に少量発生する液体現像剤の液溜まりにより、混色が生じるという問題もあった。
【0004】
【目的】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、画像支持体及び現像剤支持体が磨耗するのを抑制することができると共に、画像支持体の表面に傷が付いて画質が劣化するのを防止することができ、且つカラー対応とした場合、画像支持体と現像剤支持体との間に発生する液溜まりにより混色が発生するのを防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の静電潜像の液体現像装置は、画像支持体上に形成された静電潜像を帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された粘度が100〜10000mPa・sの液体現像剤を、現像剤支持体に離接する複数の搬送ローラで搬送し、薄層を形成する現像剤支持体と、前記搬送ローラを現像剤支持体に離接させる離接手段と前記現像剤支持体を前記画像支持体に離接させる離接手段とを具備し、前記現像剤支持体は少なくとも二つのローラによって保持された可撓性を有し、表面が導電性処理がされたベルト状のものであり、前記離接手段は一つの前記ローラを軸に回動することにより前記ローラの軸間距離を変えることなく前記現像剤支持体を前記画像支持体に離接させるものであることを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載した本発明の静電潜像の液体現像装置は、請求項1記載の発明において、前記液体現像剤の絶縁性液体の粘度が0.5〜1000mPa・s、電気抵抗が1012Ωcm以上、表面張力が21dyne/cm以下沸点が100°C以上であることを特徴とするものである。
【0009】
請求項3に記載した本発明の静電潜像の液体現像装置は、請求項2記載の発明において、前記液体現像剤が、シリコンオイルを絶縁性液体として利用するものであることを特徴とするものである。
【0010】
請求項4に記載した本発明の静電潜像の液体現像装置は、請求項1,2又は3記載の発明において、前記液体現像剤が、平均粒径0.1〜5μmのトナーを5〜40%の濃度で含むものであることを特徴とするものである。
請求項5に記載した本発明の静電潜像の液体現像装置は、請求項1,2,3又は4記載の発明において、前記現像剤支持体上に形成される液体現像剤層の厚みを5〜40μmにすることを特徴とするものである。
【0011】
【作用】
請求項1記載の静電潜像の液体現像装置は、現像剤支持体を画像支持体に離接させる離接手段を設けたことにより、液体現像剤を画像支持体上の潜像面に供給するときにのみ現像剤支持体を画像支持体に当接させることができる。これにより、画像支持体と現像剤支持体とが常に当接している装置に比べ、両者の磨耗を抑制することができる。また、画像支持体と現像剤支持体とを離した状態で両者の表面をブレード等でクリーニングすることができるので、両者の当接開始位置に現像剤や塵が溜まるのを防止することができ、したがって、カラー対応の液体現像装置とした場合、画像支持体と現像剤支持体との間に発生する現像剤の液溜まりにより、混色が生じるのを防止することができ、また、画像支持体の表面にプリウェット液を塗布する装置においては、画像支持体と現像剤支持体との当接開始位置にプリウェット液が溜まるのを防止することができる。
【0012】
また、一のローラを軸に回動することにより現像剤支持体をローラの軸間距離を変えることなく画像支持体に離接させるので、現像剤支持体を常に一定の張力で保持することができる。したがって、画像支持体と現像剤支持体とを離接させる際に張力が変化して現像剤支持体が蛇行する等の走行不具合が生じるのを防止することができる。
【0013】
更に、トナーが高濃度に分散された液体現像剤を用いたことにより、従来の低濃度の液体現像剤に比べて、液量を遥かに少なくすることができる。液体現像剤は、粘度が10000mPa・s以上になると、絶縁性液体とトナーとの攪拌が難しくなり、液体現像剤をどのようにして作るかが問題となる。したがって、10000mPa・s以上の液体現像剤はコスト的に見合わなくなり、現実的でなくなる。一方、100mPa・s以下では、トナー濃度が低くなるとともに、トナーの分散性が悪くなるので、現像液を薄層にして現像することができなくなる。
【0014】
請求項2記載の静電潜像の液体現像装置は、絶縁性液体に前記特性のものを用いることにより、高粘度の液体現像剤を得ることができる。現像剤支持体上に形成される液体現像剤は薄層状に形成されるため、液体現像剤層中に含まれる絶縁性液体はきわめて少量であるので、画像支持体の潜像面に供給される液体現像剤中に含まれる絶縁性液体もきわめて少量である。したがって、転写時に紙等に吸収される絶縁性液体はきわめて少量となるので、粘度が1000mPa・s以下であれば絶縁性液体の紙等への付着の問題は特に生じない。しかし、粘度が0.5mPa・s以下であると揮発性が高くなるので、危険物扱いとなり適当でない。絶縁性液体は沸点が100℃以下であると、蒸発量が多くなるので現像剤の保存方法に問題があり、装置全体を密閉構造にしなければならず、また作業環境を改善することも難しくなる。電気抵抗は1012Ωcm以下になると、絶縁性が悪くなり、トナーの導電性の問題が起こり現像剤として使用できなくなる。したがって、電気抵抗はできるだけ高い値が望ましい。表面張力は21dyne/cm以上になると、濡れ性が悪くなる。したがって、表面張力は、できるだけ低い値が望ましい。
【0015】
請求項3記載の静電潜像の液体現像装置は、絶縁性液体がシリコンオイルを主成分としたものであることにより、請求項2記載の特性を有する絶縁性液体を得ることができる。
【0016】
請求項4記載の静電潜像の液体現像装置は、液体現像剤が平均粒径0.1〜5μmのトナーを5〜40%の濃度で含むものであることにより、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された液体現像剤を得ることができる。また、トナーの粒径の大きさに略反比例して、解像度が良くなる。通常、トナーは、プリントアウトされた紙上で5〜10個位の固まりとなって、存在しているので、トナーの平均粒径が5μm以上になると、解像度が悪くなる。一方、トナーの平均粒径が0.1μm以下になると、物理的な接着力が大きくなり、転写の際にトナーを剥がし難くなる。
【0017】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を図1乃至図6を参照して説明する。図1は本発明の一実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図、図2は図1に示す静電潜像の液体現像装置に用いられる現像装置の概略正面図、図3は図2に示す現像装置の左側面図、図4は図3に示す現像装置のA−A矢視方向概略断面図、図5は図2に示す現像装置のX矢視方向概略図、図6は図2に示す現像装置に用いられる離接装置の動作を説明するための図、図7は図1に示す静電潜像の液体現像装置の動作を説明するための図である。
【0018】
本発明の一実施例である静電潜像の液体現像装置1は、図1に示すように、画像支持体である感光体10と、感光体10上にプリウェット液を塗布するプリウェット装置20と、感光体10を帯電させる帯電装置30と、感光体10上に像を露光する露光装置40と、感光体10の静電潜像が形成された部分にトナーを供給することにより静電潜像を顕像化する現像装置50と、現像装置50と感光体10とを離接させる離接装置55と、感光体10上のトナーを所定の紙Pに転写すると共に定着させる転写装置60と、感光体10上に残留したトナーを除去するクリーニング装置70と、図示されていないが帯電された感光体10を除電する除電装置を備えている。
【0019】
帯電装置30、露光装置40、クリーニング装置70、および除電装置については従来の電子写真式プリンタに用いられている従来技術をほとんどの場合について流用することができる。したがって、本実施例では、上記の各装置の説明を省略して、本発明の主要部であるプリウェット装置20、現像装置50、離接装置55及び転写装置60について説明する。
【0020】
本実施例のプリウェット装置20に要求される機能は、一定の量のプリウェット液を感光体10上に均一に塗布することである。その目的のためには、スポンジ状のものによりプリウェット液を塗布する方法、感光体10の幅方向に並んだ複数のノズルからプリウェット液を吐出させる方法、スポンジローラ等によりプリウェット液を塗布する方法等、他の目的でコーティングする方法を用いることができる。本発明者等は種々の方法を試みて、上記の方法が可能であることを確認したが、最も簡便で性能の良い方法は、ベルイータ(登録商標:カネボウ(株))を用いてプリウェット液を塗布する方法であった。ベルイータは、気孔が連続した立体網目構造を有する連続多孔質体であり、気孔の体積分だけプリウェット液を保持することができ、また気孔の体積を越えるプリウェット液が供給されたときには、プリウェット液を表面から均一に放出することができる。尚、本実施例のベルイータには感光体10との当接面が略半円筒状のものを用いた。
【0021】
現像装置50は、図2及び図3に示すように、現像部51と、塗布部52とを備えて構成される。現像部51は、現像剤支持体である現像ベルト510と、現像ベルト510を回転駆動する駆動ローラ512a,512bと、現像ベルト510に残留する液体現像剤を除去する掻き取りブレード514,514と、現像ベルト用現像ベルト用側板518,518とを備えている。塗布部52は、現像ベルト510の表面に液体現像剤を塗布する塗布部52a,52b,52c,52dを備えている。
【0022】
塗布部52a〜52dは、それぞれ液体現像剤を貯蔵すると共に放出するベローズポンプ520と、ベローズポンプ520により放出された液体現像剤を現像ベルト510に搬送する搬送ローラ522a,522b,522c,522dと、アーム524,524と、塗布部側板528,528とを備えている。塗布部52aのベローズポンプ520aにはイエローのトナーを含む液体現像剤が、塗布部52bのベローズポンプ520bにはマゼンダのトナーを含む液体現像剤が、塗布部52cのベローズポンプ520cにはシアンのトナーを含む液体現像剤が、そして、塗布部52dのベローズポンプ520dにはブラックのトナーを含む液体現像剤がそれぞれ貯蔵されている。
【0023】
搬送ローラ522dは搬送ローラ522cと当接するように、搬送ローラ522cは搬送ローラ522bと当接するように、そして、搬送ローラ522bは搬送ローラ522aと当接するようにそれぞれ設けられている。搬送ローラ522dは現像ベルト510の回転方向と反対方向に、搬送ローラ522cは搬送ローラ522dの回転方向と反対方向に、搬送ローラ522bは搬送ローラ522cの回転方向と反対方向に、そして、搬送ローラ522aは搬送ローラ522bの回転方向と反対方向にそれぞれ回転する。
【0024】
アーム524,524には搬送ローラ522c,522dの軸が回動自在に取り付けられている。アーム524,524は、図示されていない駆動装置により搬送ローラ522cの軸を軸として回動する。これにより、搬送ローラ522dを現像ベルト510に離接させる。
【0025】
塗布部側板528,528には、ベローズポンプ520が取り付けられ、また、搬送ローラ522a〜522cの軸が回動自在に取り付けられている。
【0026】
現像ベルト510は、駆動ローラ512a,512bによって感光体10の回転方向と反対方向に回転する。現像ベルト510には、シームレスのニッケルベルト、ポリイミドベルトのような樹脂ベルト等の可撓性を有するベルト部材が用いられる。尚、現像ベルト510は現像バイアスを印加できるものでなければならない。したがって、樹脂ベルトを用いる場合には、ベルト表面を導電加工するかベルト材質に導電性微粒子を添加するなどして電気抵抗値を下げる必要がある。現像ベルト510の一方の端部には、図4に示すように、リブ510aが形成されている。リブ510aは、駆動ローラ512a,512bの一方の側面に係合されている。駆動ローラ512a,512bは、リブ510aが係合される側面の外径が他方の側面の外径よりも若干大きくなるようにテーパー状に形成されている。これは、現像ベルト510のリブ510aが形成されていない側の部分にかかるテンションT1 をリブ510aが形成されている側の部分にかかるテンションT2 より若干弱くすることにより、現像ベルト510を常に図4の右側方向(矢印A方向)に押しやるようにして駆動するためである。これにより、現像ベルト510にたるみやしわが発生するのを防ぎ、また、現像ベルト510が蛇行する等の走行不具合が生じるのを防止することができる。
【0027】
駆動ローラ512aの軸は、現像ベルト用側板518,518に回動自在に取り付けられていると同時に、図示されていない装置本体にも回動自在に取り付けられている。駆動ローラ512bの軸は、現像ベルト用側板518に形成された長穴518bを貫通して、調節板518a,518aに回動自在に取り付けられている。調節板518a,518aは、現像ベルト用側板518,518にスライド可能に取り付けられている。現像ベルト510にかかるテンションは、調節板518a,518aをスライドさせて駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離を変えることにより調節することができる。
【0028】
離接装置55は、駆動ローラ512aの軸を軸として現像装置50を回動させることにより、駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離を変えることなく現像ベルト510を感光体10に離接させる。離接装置55は、図2及び図5に示すように、図示されていない駆動装置により回動駆動されるリール552と、一端がリール552に巻き付けられ、他端がバー518cに巻き付けられたロープ554と、ロープ554を支持する滑車556と、調節板518aと当接するストッパー558とを備えている。尚、バー518cは現像ベルト用側板518,518に取り付けられている。上述したように、駆動ローラ512aの軸は図示されていない装置本体にも回動自在に取り付けられているので、現像装置50の駆動ローラ512bが取り付けられている側をロープ554で昇降することにより、駆動ローラ512aの軸を軸として現像装置50を回動することができ、これにより、駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離を変えることなく現像ベルト510を感光体10に離接させることができる。すなわち、感光体10と現像ベルト510とを当接させる場合、図6(A)に示すように、リール552に巻き付けられたロープ554を解く方向にリール552を回転することにより、調節板518aをストッパー558に当接させる。駆動ローラ512a,512bの軸は現像ベルト用側板518,518に取り付けられているので、駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離は変わらない。したがって、現像ベルト510を感光体10に一定の押圧力で当接させることができる。感光体10と現像ベルト510とを離す場合、図6(B)に示すように、ロープ554を巻き取る方向にリール552を回転することにより、現像ベルト510を感光体10から引き離す。駆動ローラ512a,512bの軸は現像ベルト用側板518,518に取り付けられているので、駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離は変わらない。したがって、現像ベルト510を、一定のテンションを保持しつつ感光体10から離すことができる。
【0029】
転写装置60は、中間転写体である中間転写ベルト610と、中間転写ベルト610を回転駆動すると共に中間転写ベルト610の一部を感光体10に当接させるようにして保持する駆動ローラ612a,612b,612cと、中間転写ベルト610に当接するようにして設置された二次転写体である二次転写ローラ614と、中間転写ベルト610上に残留するトナーを除去する掻き取りブレード616とを備える。
【0030】
中間転写ベルト610は、駆動ローラ612a,612b,612cによって感光体10に従動する方向に回転駆動される。二次転写ローラ614は、紙Pを介して中間転写ベルト610に押圧される。駆動ローラ612cの内部には、紙Pを加熱する定着ヒータ618が設けられている。
【0031】
次に、本発明の一実施例に用いた画像形成用資材について説明する。本実施例に用いた液体現像剤は、エポキシ等のバインダーとなるレジン、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料、トナーを均一に分散させる分散剤等からなるトナーと、キャリア液とからなる。トナーの構成は、従来の液体現像剤に用いられてきたものと基本的には同様であるが、帯電特性及び分散性の調整のためそれらの処方はシリコンオイルに適合するよう変更してある。トナーの平均粒径は、小さい程、解像度がよくなるが、粒径が小さいと物理的接着力が大きくなり転写する際に、はがし難くなる。このため、本実施例ではトナーの平均粒径は、転写性の向上を目的として2〜4μmあたりに中心が来るように調整してある。
【0032】
液体現像剤の粘性は、用いるキャリア液、レジン、着色顔料、荷電制御剤などおよびそれらの濃度により決まる。本実施例では、粘度を50〜6000mPa・s、トナー濃度を5〜40%の範囲で変化させて実験した。
【0033】
キャリア液は、高電気抵抗を示すジメチルポリシロキサンオイル、環状ポリジメチルシロキサンオイル等の低粘度のものを用いる。尚、現像ベルト510上に形成される液体現像剤層は薄層状に形成されるため、液体現像剤層中に含まれるキャリア液はきわめて少量である。したがって、感光体10の潜像面に供給される液体現像剤中に含まれるキャリア液もきわめて少量となるので、転写時に紙等に吸収されるキャリア液はきわめて少量となる。このため、粘度が1000mPa・s以下であれば定着後に残留するキャリア液は、ほとんど見られない。
【0034】
本発明者等の実験によれば、キャリア液に粘度が2.5mPa・sである米国ダウコーニング社のDC344を用いて出画実験を行ったときは、定着後に紙上に残留するキャリア液は見られなかった。しかし、揮発性が高いため、現像装置を密閉構造にする必要が生じた。また、キャリア液に粘度が6.5mPa・sである米国ダウコーニング社のDC345を用いて出画実験を行ったときは、DC344を用いて出画実験を行ったときと同様に、定着後に紙上に残留するキャリア液は見られなかった。しかし、揮発性が高いため、現像装置を密閉構造にする必要が生じた。さらに、キャリア液に粘度が20mPa・sである信越シリコン社のKF−96−20を用いて出画実験を行ったときは、定着後に紙上に残留するキャリア液は見られなかった。また、揮発性がそれほど高くないので、現像装置を密閉構造にする必要は生じなかった。DC344,DC345及びKF−96−20は、一般的に化粧品に用いられるもので毒性等の安全性は高い。キャリア液については、信越シリコン社のKF9937等他に多くの種類があり、電気抵抗、蒸発特性、表面張力、安全性等が満たされていればいずれを選択してもよい。
【0035】
また、本発明者等が行った実験では、表面張力が大きい場合にはかぶりやトナーの塊が感光体10に付着することがあり、実験的には21dyne/cm以上では画質に問題が起こりやすいことが分かった。
【0036】
電気抵抗値としては、トナーの帯電安定性の問題があり、1014Ωcm以上が望ましい。最低限1012Ωcm以上は必要である。本実施例の説明では、これらの実験結果に鑑み、価格が低く入手の容易なDC345を用いた例を示す。
【0037】
プリウェット液は、感光体10上に形成された静電潜像を乱すことなく、定着時に容易に蒸発し、かぶりやトナーの塊が感光体10に付着しないものであることが要求される。例としては、米国ダウコーニング社のDC344,DC200−0.65,−1.0,−2.0、信越シリコン社のKF96L−1,KF9937等が挙げられる。一般的に、蒸発性の高いシリコンオイルを選択する必要がある。
【0038】
本発明者等の行った実験では、液粘度が0.5〜3mPa・sの範囲で問題なく現像、転写、定着による液の乾燥が行われたが、5mPa・sから6mPa・s程度ではやや定着時の液の乾燥に時間と温度が必要になる傾向が見られた。10mPa・sでは乾燥に要するエネルギーが大きくなり過ぎ一般的ではない。また、0.5mPa・s以下であると揮発性が高くなるので、危険物扱いとなり適当でない。また、紙への加熱の影響もあり、沸点は、250°C以下のものである必要がある。
【0039】
表面張力は、液体現像剤と感光体10との付着力をなくし、離型性をよくして画像の汚れ、かぶりを防ぎ、また画質の解像力、かぶりを向上させるため、できるだけ低いものがよい。本発明者等の実験によれば、20〜21dyne/cm程度が限界でこれより低いものを選択する必要がある。
【0040】
電気抵抗は、低い場合、絶縁性が悪くなり電荷をリークしてしまう。従って、できるだけ高いものを使用する必要がある。実験的には1014Ωcm程度以上が望ましい。最低限1012Ωcmは必要である。
【0041】
次に、本発明の第一実施例である静電潜像の現像装置の動作について説明する。先ず、離接装置55を作動させ、図6(B)に示すような感光体10と現像ベルト510とが離れた状態から図6(A)に示すように感光体10と現像ベルト510とを当接させる。
【0042】
次に、図7(A)に示すように、帯電装置30により感光体10を帯電する。一般に帯電装置30には、コロナ放電器が用いられる。次に、帯電した感光体10上に像を露光する。例えば、レーザースキャナーにより像を露光して感光体10の表面に静電潜像を形成する。図7(B)に示すようにレーザースキャナーの光が当たった部分は、導電化するので電荷が消失し、光の当たらなかった部分は電荷の像である静電潜像として残る。
【0043】
次に、図7(C)に示すように、プリウェット装置20により感光体10上に前述したプリウェット液を塗布する。
【0044】
次に、現像装置50により静電潜像を顕像化する。図2に示すように、ベローズポンプ520から放出された液体現像剤は、複数の搬送ローラ522a〜522dを介して現像ベルト510の表面に薄くムラなく塗布される。これにより、現像ベルト510上に液体現像剤の薄層を形成することができる。現像装置50は、各々の塗布部52a〜52dに設けられたアーム524,524を回動させることにより、いずれかの塗布部52a〜52dを現像ベルト510に当接する。これにより、現像ベルト510上にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのうちのいずれかのトナーを含む液体現像剤を薄くムラなく塗布することができる。
【0045】
次に、現像ベルト510上に形成された液体現像剤層を、図7(D)に示すように、感光体10の表面に形成された静電潜像に近接させて、静電気力により、帯電したトナーを感光体10上に移動する。これにより、感光体10上にトナー像が形成される。トナー像形成後、離接装置55を作動させ、図6(A)に示すような感光体10と現像ベルト510とが当接した状態から図6(B)に示すように感光体10と現像ベルト510とを引き離す。尚、現像ベルト510上に残留した液体現像剤は掻き取りブレード514により除去される。
【0046】
一方、感光体10上に形成されたトナー像は、図7(E)に示すように、転写装置60により中間転写ベルト610上に一次転写される。その後、クリーニング装置70により感光体10上に残留した液体現像剤が除去され、また、図示されていない除電装置により感光体10が除電される。
【0047】
次に、各々の塗布部52a〜52dに設けられたアーム524,524を回動させることにより現像ベルト510に当接する塗布部52a〜52dを切り換える。そして、再び離接装置55を作動させ、感光体10と現像ベルト510とを当接させた後、上記の帯電から除電までのサイクルを繰り返すことにより、中間転写ベルト610上にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像を次々と重ねて転写する。これにより、中間転写ベルト610上にカラー化に対応したトナー像が形成される。
【0048】
次に、図7(F)に示すように、転写装置60により中間転写ベルト610上に形成されたカラー化に対応したトナー像を記録媒体である紙Pに二次転写すると同時に定着させる。中間転写ベルト610上に形成されたカラー化に対応したトナー像は、二次転写ローラ614の中間転写ベルト610への押圧力及び定着ヒータ618による熱により、紙P上に移動し二次転写されると同時に熱的に溶融し定着する。これにより、紙P上にカラー画像を形成することができる。
【0049】
図8乃至図12は本発明の一実施例の現像過程について詳細に説明するための図であり、図8は現像過程の全体を説明するための図、図9は接近過程の様子を示す図、図10はトナー移動過程の様子を示す図、図11は非画像部の分離過程の様子を示す図、図12は画像部の分離過程の様子を示す図である。従来の現像過程と異なり、本実施例の現像過程は、図8に示すように、現像ベルト510が感光体10に接近して液体現像剤が感光体10の表面に接近する接近過程と、液体現像剤層とプリウェット液層とがソフトコンタクトしてトナーが移動するトナー移動過程と、現像ベルト510が感光体10から離れて現像ベルト510に付着するトナーと感光体10に付着するトナーとに分離される分離過程との3つの過程から成り立っていると考えられる。
【0050】
接近過程では、現像ベルト510を可撓性を有するベルト部材で構成したことにより、図9に示すように、現像ベルト510上の液体現像剤層と感光体10上のプリウェット層とが接触する際の接触圧力が分散され、キャリア液とトナーからなる高粘度の液体現像剤とプリウェット液とはソフトコンタクトされる。これにより粘度の低いプリウェット液は前後に若干押し出されてプリウェット液の液溜りが生ずる。
【0051】
トナー移動過程においては、図10に示すように、画像部では、現像ベルト510上のトナーが感光体10上の電荷と現像ベルト510の間に形成される電界によって主にクーロン力によりプリウェット液層を通過して潜像面に移動する。一方、非画像部では、現像ベルト510上のトナーは、感光体10の表面と液体現像剤層とがプリウェット液層により分離されているので、感光体10の表面に移動しない。
【0052】
分離過程においては、非画像部では、図11に示すように、液体現像剤は現像ベルト510上に残留する。プリウェット液層と液体現像剤層との界面では2つの層が分離する際に、粘度の低いプリウェット液層の一部が液体現像剤層に転移して分離する。したがって、2つの層の分離点は、プリウェット液層の内部にあると考えられる。一方、画像部では、図12に示すように、感光体10の表面に移動したトナーがプリウェット液層を押しのけるため、プリウェット液層はトナー層の上に位置し、両者はプリウェット液層の内部で分離する。現像ベルト510上には、トナーが移動した後に残るキャリア液の一部とプリウェット液の一部が層を形成する。
【0053】
図13は液体現像剤を薄層化したことの意義を説明するための図である。現像ベルト510上に塗布された液体現像剤層が厚すぎると、液体現像剤の粘度が高いので、静電気力で現像ベルト510から感光体10の表面に移動しようとするトナー群が、その周りに位置するトナーに対して粘性を断ち切れずにクラスターを形成して、感光体10の表面に移動する。このため、トナーが過剰に移動し、感光体10上に形成されたトナー像に乱れが生じて画像ノイズが発生する。このクラスターの発生を抑えるために、液体現像剤層の層厚を現像が十分にできる最小限の値に抑える必要がある。
【0054】
次に、現像ベルト510上の液体現像剤層の層厚、感光体10上のプリウェット液層の層厚について説明する。現像ベルト510上の液体現像剤層の層厚は、液体現像剤の粘性が50〜100mPa・s以上のものについては、特に500mPa・s以上のものについては、薄くする必要がある。理想的には、現像時に要求されるトナー現像量(すなわち、ベタ黒を出したときの濃度)を満たす層厚より若干厚目が良い。これは、粘度の高い液体現像剤を用いた場合、現像時に、静電気的に選択されたトナーが液の粘性により余計なトナーを引き連れて感光体10上に移動してしまうため、感光体10上に形成されたトナー像に乱れが生じるからである。本発明者等の実験では、トナー濃度の高い液体現像剤については約5μmの層厚で、また、トナー濃度の低いものについては約40μmの層厚で良好な画像が得られた。特に、トナー濃度20〜30%の液体現像剤を用いた場合、液体現像剤の層厚が8〜20μmで良好な画質が得られた。
【0055】
感光体10上のプリウェット液層の層厚は、選択されたプリウェット液の粘度、表面張力により最適値が存在する。薄過ぎる場合には、現像ベルト510上のトナーが感光体10上に不規則に移動して感光体10上に形成されるトナー像に乱れが生じる。プリウェット液の量を増やしていくに従って、トナー像の乱れは改善されて、最適値が確認される。更に量を増やしていくと、感光体10上のトナーが流れて、感光体10上のトナー像がぼける傾向を示す。DC344を用いた実験では、30μm以下、特に20μm以下の厚みで良好な結果を得られた。これより粘性の低いものについては、この結果より薄めでも、厚目でも良い結果を得られる。しかしながら、高粘度のものに関しては、最適値は範囲が狭くなる傾向にある。
【0056】
上述の条件下で画出し実験をおこなった結果、本実施例の静電潜像の現像装置に最適な液体現像剤及びプリウェット液の粘性に関する範囲は、液体現像剤が100mPa・sから6000mPa・s、プリウェット液が0.5mPa・sから5mPa・sの間であることが分かった。尚、プリウェット液のシリコンオイルには、ダウコーニング製のDC200シリーズを用い、また現像液のキャリア液には、同社製のDC345を用いた。
【0057】
本実施例によれば、現像ベルト510を感光体10に離接させる離接装置55を設けたことにより、液体現像剤を感光体10上の潜像面に供給するときにのみ現像ベルト510を感光体10に当接させることができる。これにより、感光体と現像ベルトとが常に当接している装置に比べ、両者の磨耗を抑制することができる。また、感光体10と現像ベルト510とが離れた状態において、感光体10の表面をクリーニング装置70でクリーニングすることができ、また現像ベルト510の表面を掻き取りブレード514でクリーニングすることができるので、両者の当接開始位置に液体現像剤、プリウェット液、又は塵が溜まるのを防止することができる。これにより、感光体10の表面に傷が付いて画質が劣化するのを防止することができ、また、各色に対応した数種の液体現像剤が混じり合って混色するのを防止することができる。
【0058】
また、駆動ローラ512aの軸を軸として現像装置50を回動させることにより、駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離を変えることなく現像ベルト510を感光体10に離接させる離接装置55を設けたことにより、現像ベルト510を常に一定のテンションで保持することができるので、現像ベルト510ト感光体10とが離接する際にテンションが変化して現像ベルト510が蛇行する等の走行不具合を防止することができる。
【0059】
さらに、本実施例によれば、液体現像剤のキャリア液としてシリコンオイルを用いたことにより、従来のものに比べて以下に述べる利点を有する。
【0060】
従来の液体現像剤は、一般にキャリア液としてIsoparG (登録商標:Exxon 社製)を用いている。このIsoparは、シリコンオイルほど抵抗値が高くないので、トナー濃度を濃くすると、即ち粒子間距離が小さくなると、トナーの帯電性が悪くなる。したがって、Isoparの場合は、トナー濃度に限界がある。これに対して、本実施例で用いたシリコンオイルは、抵抗値が十分に大きいので、トナー濃度を濃くすることができる。また、一般にIsoparの場合、トナーの分散状態が良く、したがって、トナー濃度が1〜2%でも、トナー同士が反発しあうので、均一にトナーが分散している。これに対して、シリコンオイルは、トナー濃度が1〜2%の場合、分散性が良くなく、じきに沈殿してしまう。しかし、トナー濃度を5〜40%にすると、密に詰まった状態となり、安定して分散する。このため、本実施例では、トナーが高密度に分散された高粘度の液体現像剤を使用している。これにより、従来の低濃度の液体現像剤に比べて、現像液の液量を大幅に低減することができ、装置の小型化を図ることができる。更に、本実施例の液体現像剤は高粘度の液体であるので、保管や取り扱いの点でも、従来の低粘度の液体現像剤や粉体現像剤に比べて容易になる。
【0061】
従来の液体現像剤で用いていたIsoparは、前述のように、揮発性が高く、しかも悪臭を放つので、作業環境を悪化させるだけでなく、公害を起こすという問題があった。これに対して本実施例で用いているシリコンオイルは、化粧品用として用いられていることからも明らかなように、安全な液体であり、また無臭であるので、本実施例によれば、作業環境を改善することができ、また公害の問題も発生しない。
【0062】
本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。たとえば、上記の実施例では、感光体10と現像ベルト510とを離接させる離接装置として、一端がバー518cに取り付けられたロープ554をリール552で巻き取ったり、巻き取られたロープ554を解いたりすることにより行うものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図14に示す離接装置55aのように、現像ベルト用側板518,518の上側にカム551を設け、バネ553により現像ベルト用側板518,518の上面が常にカム551に当接するようにしたものでもよい。図14に示す離接装置によれば、カム551を回転することにより、現像装置50を昇降して感光体10に離接させることができる。
【0063】
また、図15に示す離接装置55bのように、周縁部に凸部555aが設けられた円板車555と、一端が円板車555の凸部555aに取り付けられ、他端がバー518cに取り付けられたロープ557とを用いたものでもよい。図15に示す離接装置によれば、円板車555を回転することにより、現像装置50を昇降して感光体10に離接させることができる。
【0064】
さらに、図16に示す離接装置55cのように、バー518cに取り付けられたソレノイド559を用いたものであってもよい。図16に示す離接装置によれば、ソレノイド559に電流を流したり、ソレノイド559に流れる電流を遮断したりすることにより、現像装置50を昇降して感光体10に離接させることができる。図14乃至図16に示す離接装置でも、上記の実施例の場合と同様に、駆動ローラ512aの軸を軸として現像装置を回動させることができ、したがって駆動ローラ512aと駆動ローラ512bとの軸間距離を変えることなく現像ベルト510を感光体10に離接させることができる。
【0065】
また、上記の実施例では、塗布部として、複数の搬送ローラ522a〜522dを介して現像ベルト510上に液体現像剤を塗布したものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、現像ベルト510上に薄層の液体現像剤層を形成することができるものであればどのような方法によるものであってもよい。たとえば、現像ベルト510上に塗布された液体現像剤をゴム又は剛体のブレードによって層厚を規制することにより、現像ベルト510上に薄層の液体現像剤層を形成するものでもよい。
【0066】
さらに、上記の実施例では、イエローのトナーを含む液体現像剤を現像ベルト510に塗布する塗布部52aと、マゼンダのトナーを含む液体現像剤を現像ベルト510に塗布する塗布部52bと、シアンのトナーを含む液体現像剤を現像ベルト510に塗布する塗布部52cと、ブラックのトナーを含む液体現像剤を現像ベルト510に塗布する塗布部52dとを備えるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。所望の色のトナーを含む液体現像剤を現像ベルト510上に塗布する塗布部を必要に応じて少なくとも一個設けたものであればよい。
【0067】
さらに、上記の実施例では、画像支持体として有機感光体10を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像支持体は、カールソン法で用いる各種感光体、イオノグラフィ等の静電潜像を直接形成する導体上に絶縁体層を形成したもの、静電プロッタのような静電記録紙等でもよい。
【0068】
また、上記の実施例では、転写装置として、感光体10上に形成されたトナー像を中間転写体である中間転写ベルト610上に一次転写した後、中間転写ベルト610上に一次転写されたトナー像を紙P上に二次転写することにより、紙P上に画像を形成するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写装置は、画像支持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写することができるものであればよい。たとえば、モノクロ用の液体現像装置では、画像支持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写することなく記録媒体上に直接転写するものであってもよい。
【0069】
さらに、上記の実施例では、露光装置40により帯電した画像支持体上に像を露光し、その後、プリウェット装置20により画像支持体上にプリウェット液を塗布したものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリウェット液の塗布は、現像工程に先立って行われるものであればよい。また、プリウェット液は、粘度が0.5〜5mPa・s、電気抵抗が1012Ωcm以上、沸点が100〜250°C、表面張力が21dyne/cm以下であれば、シリコンオイルを主成分とするものでなくてもよい。さらに、画像支持体の表面に離型性を有する材料がコーティングされたものを用いる場合、特にプリウェット工程を必要とするものではない。
【0070】
また、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、液体現像剤の層厚が5〜40μm程度であれば、高粘性現像剤の粘度は10000mPa・sであっても良い。現状では、6000mPa・s以上の高粘度の現像剤は、キャリア液とトナーとの攪拌が難しくなるので、コスト的にあわなくなると考えるが、安価に入手できるようになれば、6000mPa・s以上でもよい。粘度が10000mPa・sを越えるものは、現実的でなくなる。また、液体現像剤のキャリア液はシリコンオイルに限定されない。
【0071】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、前記の構成としたことにより、液体現像剤を画像支持体上の潜像面に供給するときにのみ現像剤支持体を画像支持体に当接させることができるので、画像支持体と現像剤支持体とが常に当接している装置に比べ、両者の磨耗を抑制することができ、また、画像支持体と現像剤支持体とを引き離した状態で両者の表面をブレード等でクリーニングすることができるので、両者の当接開始位置に現像剤や塵が溜まるのを防止することができ、したがって、画像支持体の表面に傷が付いて画質が劣化するのを防止することができ、また、カラー対応の液体現像装置においては、各色に対応した数種の液体現像剤が混じり合って混色するのを防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【0072】
また、前記の構成としたことにより、現像剤支持体を画像支持体に離接させる際も、現像剤支持体を常に一定の張力で保持することができるので、張力が変化して現像剤支持体が蛇行する等の走行不具合を防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【0073】
更に、トナーが高濃度に分散された高粘度の液体現像剤を薄層にして現像することにより、高解像度で小型化が容易であり、しかも低公害化が可能な静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【0074】
請求項2記載の発明によれば、前記の構成としたことにより、請求項1記載の発明の効果に加えて、液体現像剤の濡れ性がよい静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【0075】
請求項3記載の発明によれば、前記の構成としたことにより、請求項2記載の発明の効果に加えて、公害が少なく、作業環境の改善を図ることができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【0076】
請求項4記載の発明によれば、前記の構成としたことにより、請求項1記載の発明の効果に加えて、転写の際にトナーを剥がしやすくなる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図である。
【図2】図1に示す静電潜像の液体現像装置に用いられる現像装置の概略正面図である。
【図3】図2に示す現像装置の左側面図である。
【図4】図3に示す現像装置のA−A矢視方向概略断面図である。
【図5】図2に示す現像装置のX矢視方向概略図である。
【図6】図2に示す現像装置に用いられる離接装置の動作を説明するための図である。
【図7】図1に示す静電潜像の液体現像装置の動作を説明するための図である。
【図8】現像過程の全体を説明するための図である。
【図9】接近過程の様子を説明するための図である。
【図10】トナー移動過程の様子を説明するための図である。
【図11】非画像部の分離過程を説明するための図である。
【図12】画像部の分離過程を説明するための図である。
【図13】液体現像剤を薄層化したことの意義を説明するための図である。
【図14】本実施例の変形例に用いられる離接装置の動作を説明するための図である。
【図15】本実施例の変形例に用いられる離接装置の動作を説明するための図である。
【図16】本実施例の変形例に用いられる離接装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
10 感光体
20 プリウェット装置
30 帯電装置
40 露光装置
50 現像装置
51 現像部
52 塗布部
52a,52b,52c,52d 塗布部
55,55a,55b,55c 離接装置
60 転写装置
70 クリーニング装置
510 現像ベルト
510a リブ
512a,512b,612a,612b,612c 駆動ローラ
514,616 掻き取りブレード
518 現像ベルト用側板
518a 調節板
518b 長穴
518c バー
520a,520b,520c,520d ベローズポンプ
522a,522b,522c,522d 搬送ローラ
524 アーム
528 塗布部側板
551 カム
552 リール
553 バネ
554,557 ロープ
555 円板車
555a 凸部
559 ソレノイド
610 中間転写ベルト
614 二次転写ローラ
618 定着ヒータ
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electrostatic latent image liquid developing apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed by a method such as electrophotography, electrostatic recording, or ionography using a liquid developer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrostatic latent image liquid developing apparatus, as a method of supplying a liquid developer to a latent image surface on an image support, unevenness is provided on the surface of a developing roller as a developer support, and liquid development is performed in a recess. A method of holding the developer and supplying it to the image support, using a sponge roller as the developer support, and supplying the liquid developer absorbed by the sponge roller to the image support by pressing the sponge roller against the image support The method etc. are used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the monochrome liquid developing apparatus using the above method, the image support and the developer support are always in contact with each other. Further, the color-compatible liquid developing device using the above method includes a plurality of developer supports corresponding to the respective colors, and a plurality of developer supports are switched except when the developer support to be brought into contact with the image support is switched. One of the developer supports and the image support are always in contact with each other. Therefore, there is a problem that the image support and the developer support are easily worn. There is also a problem that dust accumulates at the contact start position between the two, and the surface of the image support is scratched to deteriorate the image quality. Further, in the color-compatible liquid developing device, there is a problem that color mixing occurs due to a liquid reservoir of a small amount of liquid developer generated between the image support and the developer support.
[0004]
【the purpose】
The present invention has been made based on the above circumstances, and can suppress the wear of the image support and the developer support, and can also prevent the image quality from being deteriorated due to scratches on the surface of the image support. An electrostatic latent image liquid developing device capable of preventing color mixing due to a liquid pool generated between an image support and a developer support when the color support is possible. It is intended to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an electrostatic latent image liquid developing apparatus according to the present invention develops an electrostatic latent image formed on an image support with toner, which is a developed visualization particle. A liquid developing device ofA developer support that forms a thin layer by transporting a liquid developer having a viscosity of 100 to 10000 mPa · s, in which toner is dispersed in a high concentration in an insulating liquid, with a plurality of transport rollers that are separated from and in contact with the developer support. When,The conveyance roller is separated from and contacted with the developer support.Separation meansAnd the developer support are separated from and contacted with the image supportSeparation and connection meansAnd the developer support has flexibility held by at least two rollers.Have a conductive surfaceIt is a belt-like one, and the separation / contact means rotates the single roller so that the developer support is separated from and contacted with the image support without changing the distance between the rollers. It is characterized by being.
[0008]
  Claim 2The electrostatic latent image liquid developing device of the present invention described in 1Claim 1In the described invention, the viscosity of the insulating liquid of the liquid developer is 0.5 to 1000 mPa · s, and the electric resistance is 1012Ωcm or more, surface tension of 21 dyne / cm or less, boiling point of 100 ° C. or more.
[0009]
  Claim 3The electrostatic latent image liquid developing device of the present invention described in 1Claim 2In the invention described above, the liquid developer uses silicon oil as an insulating liquid.
[0010]
  Claim 4The electrostatic latent image liquid developing device of the present invention described in 1Claim 1, 2 or 3In the described invention, the liquid developer contains toner having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm at a concentration of 5 to 40%.
  According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the electrostatic latent image liquid developing apparatus according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the thickness of the liquid developer layer formed on the developer support is set. It is characterized by being 5 to 40 μm.
[0011]
[Action]
2. The electrostatic latent image liquid developing apparatus according to claim 1, wherein the liquid developer is supplied to the latent image surface on the image support by providing contact / separation means for separating the developer support from the image support. Only when this is done, the developer support can be brought into contact with the image support. Accordingly, it is possible to suppress the wear of both the image support and the developer support as compared with the apparatus in which the image support and the developer support are always in contact with each other. In addition, since the surfaces of both the image support and the developer support can be cleaned with a blade or the like, it is possible to prevent the developer and dust from accumulating at the contact start position of both. Therefore, in the case of a color-compatible liquid developing device, it is possible to prevent color mixing due to the developer pool generated between the image support and the developer support, and the image support. In the apparatus for applying the pre-wet liquid to the surface, it is possible to prevent the pre-wet liquid from accumulating at the contact start position between the image support and the developer support.
[0012]
  Also,By rotating one roller around the shaft, the developer support is brought into and out of contact with the image support without changing the distance between the axes of the rollers, so that the developer support can always be held at a constant tension. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of running troubles such as a change in tension when the image support and the developer support are brought into contact with each other and the developer support meandering.
[0013]
  Furthermore,By using a liquid developer in which toner is dispersed at a high concentration, the amount of liquid can be made much smaller than that of a conventional low concentration liquid developer. When the viscosity of the liquid developer is 10,000 mPa · s or more, it becomes difficult to stir the insulating liquid and the toner, and how to make the liquid developer becomes a problem. Therefore, a liquid developer of 10,000 mPa · s or more is not cost-effective and is not realistic. On the other hand, at 100 mPa · s or less, the toner density is lowered and the dispersibility of the toner is deteriorated, so that it is impossible to develop the developer in a thin layer.
[0014]
  Claim 2The electrostatic latent image liquid developing apparatus described above can obtain a high-viscosity liquid developer by using an insulating liquid having the above characteristics. Since the liquid developer formed on the developer support is formed in a thin layer, the amount of the insulating liquid contained in the liquid developer layer is very small, and is supplied to the latent image surface of the image support. The insulating liquid contained in the liquid developer is very small. Accordingly, the amount of insulating liquid absorbed by the paper or the like at the time of transfer is extremely small, so that the problem of adhesion of the insulating liquid to the paper or the like does not particularly occur if the viscosity is 1000 mPa · s or less. However, if the viscosity is 0.5 mPa · s or less, the volatility becomes high, and it is not suitable because it is handled as a dangerous substance. If the boiling point of the insulating liquid is 100 ° C. or less, the amount of evaporation increases, so there is a problem in the storage method of the developer, the entire apparatus must be sealed, and it is difficult to improve the working environment. . Electrical resistance is 1012If it is less than Ωcm, the insulating properties are deteriorated, and the toner has a problem of electrical conductivity and cannot be used as a developer. Therefore, it is desirable that the electric resistance is as high as possible. When the surface tension is 21 dyne / cm or more, the wettability is deteriorated. Therefore, the surface tension is desirably as low as possible.
[0015]
  Claim 3The electrostatic latent image liquid developing apparatus described is that the insulating liquid is mainly composed of silicon oil,Claim 2An insulating liquid having the described characteristics can be obtained.
[0016]
  Claim 4In the electrostatic latent image liquid developing apparatus, the liquid developer contains toner having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm at a concentration of 5 to 40%, so that the toner is dispersed at a high concentration in the insulating liquid. Liquid developer can be obtained. Further, the resolution is improved substantially in inverse proportion to the particle size of the toner. Usually, the toner is present in a mass of about 5 to 10 on the printed paper, and therefore, when the average particle size of the toner is 5 μm or more, the resolution is deteriorated. On the other hand, when the average particle size of the toner is 0.1 μm or less, the physical adhesive force increases, and it becomes difficult to remove the toner during transfer.
[0017]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrostatic latent image liquid developing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view of a developing apparatus used in the electrostatic latent image liquid developing apparatus shown in FIG. 3 is a left side view of the developing device shown in FIG. 2, FIG. 4 is a schematic sectional view in the direction of arrow AA of the developing device shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic diagram in the direction of arrow X of the developing device shown in FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the separation apparatus used in the developing device shown in FIG. 2, and FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the electrostatic latent image liquid developing device shown in FIG.
[0018]
As shown in FIG. 1, an electrostatic latent image liquid developing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a photoconductor 10 as an image support and a prewet apparatus for applying a prewetting liquid onto the photoconductor 10. 20, a charging device 30 for charging the photoconductor 10, an exposure device 40 for exposing an image on the photoconductor 10, and electrostatically supplying toner to a portion of the photoconductor 10 where an electrostatic latent image is formed. A developing device 50 that visualizes a latent image, a separation device 55 that separates and contacts the developing device 50 and the photosensitive member 10, and a transfer device 60 that transfers and fixes toner on the photosensitive member 10 to a predetermined paper P. And a cleaning device 70 that removes the toner remaining on the photoconductor 10, and a static eliminator (not shown) that neutralizes the charged photoconductor 10.
[0019]
For the charging device 30, the exposure device 40, the cleaning device 70, and the charge removal device, the conventional techniques used in conventional electrophotographic printers can be used in most cases. Therefore, in this embodiment, the description of each of the above-described devices is omitted, and the pre-wet device 20, the developing device 50, the separation / contact device 55, and the transfer device 60, which are main parts of the present invention, will be described.
[0020]
A function required for the pre-wet apparatus 20 of the present embodiment is to uniformly apply a predetermined amount of the pre-wet liquid onto the photoreceptor 10. For that purpose, a prewetting liquid is applied by a sponge-like material, a prewetting liquid is discharged from a plurality of nozzles arranged in the width direction of the photoconductor 10, and a prewetting liquid is applied by a sponge roller or the like. It is possible to use a coating method for other purposes, such as a method for making a film. The inventors of the present invention have tried various methods and confirmed that the above method is possible. The most convenient and high-performance method is a pre-wet liquid using Belita (registered trademark: Kanebo Co., Ltd.). It was the method of apply | coating. The bell eta is a continuous porous body having a three-dimensional network structure in which pores are continuous, can hold a prewetting liquid by the volume of pores, and when a prewetting liquid exceeding the pore volume is supplied, Wet liquid can be discharged uniformly from the surface. Note that the bell eater of this embodiment has a substantially semi-cylindrical contact surface with the photoreceptor 10.
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing device 50 includes a developing unit 51 and a coating unit 52. The developing unit 51 includes a developing belt 510 that is a developer support, driving rollers 512a and 512b that rotationally drive the developing belt 510, scraping blades 514 and 514 that remove liquid developer remaining on the developing belt 510, and Development belt side plates 518 and 518 for the development belt are provided. The application unit 52 includes application units 52a, 52b, 52c, and 52d that apply a liquid developer to the surface of the developing belt 510.
[0022]
The application units 52a to 52d each store and discharge a liquid developer, a bellows pump 520, and transport rollers 522a, 522b, 522c, and 522d that transport the liquid developer discharged by the bellows pump 520 to the developing belt 510, Arms 524 and 524 and application unit side plates 528 and 528 are provided. The bellows pump 520a of the coating unit 52a is a liquid developer containing yellow toner, the bellows pump 520b of the coating unit 52b is a liquid developer containing magenta toner, and the bellows pump 520c of the coating unit 52c is a cyan toner. And a liquid developer containing black toner is stored in the bellows pump 520d of the application unit 52d.
[0023]
The conveying roller 522d is provided so as to contact the conveying roller 522c, the conveying roller 522c is provided to contact the conveying roller 522b, and the conveying roller 522b is provided to contact the conveying roller 522a. The conveyance roller 522d is in the direction opposite to the rotation direction of the developing belt 510, the conveyance roller 522c is in the direction opposite to the rotation direction of the conveyance roller 522d, the conveyance roller 522b is in the direction opposite to the rotation direction of the conveyance roller 522c, and the conveyance roller 522a. Respectively rotate in the direction opposite to the rotation direction of the conveying roller 522b.
[0024]
On the arms 524 and 524, the shafts of the transport rollers 522c and 522d are rotatably attached. The arms 524 and 524 are rotated about the axis of the conveying roller 522c by a driving device (not shown). As a result, the conveying roller 522d is brought into contact with the developing belt 510.
[0025]
A bellows pump 520 is attached to the application unit side plates 528 and 528, and the shafts of the transport rollers 522a to 522c are rotatably attached.
[0026]
The developing belt 510 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive member 10 by the driving rollers 512a and 512b. As the developing belt 510, a flexible belt member such as a resin belt such as a seamless nickel belt or a polyimide belt is used. The developing belt 510 must be capable of applying a developing bias. Therefore, when a resin belt is used, it is necessary to reduce the electric resistance value by conducting conductive processing on the belt surface or adding conductive fine particles to the belt material. A rib 510a is formed at one end of the developing belt 510 as shown in FIG. The rib 510a is engaged with one side surface of the drive rollers 512a and 512b. The driving rollers 512a and 512b are formed in a tapered shape so that the outer diameter of the side surface with which the rib 510a is engaged is slightly larger than the outer diameter of the other side surface. This is because the tension T applied to the portion of the developing belt 510 where the rib 510a is not formed.1The tension T applied to the portion where the rib 510a is formed2This is because the developing belt 510 is always driven to be pushed in the right direction (arrow A direction) in FIG. 4 by making it slightly weaker. Thereby, it is possible to prevent the developing belt 510 from sagging and wrinkles, and to prevent a running failure such as the developing belt 510 meandering.
[0027]
The shaft of the driving roller 512a is rotatably attached to the developing belt side plates 518 and 518, and is also rotatably attached to an apparatus main body (not shown). The shaft of the drive roller 512b passes through a long hole 518b formed in the developing belt side plate 518 and is rotatably attached to the adjusting plates 518a and 518a. The adjusting plates 518a and 518a are slidably attached to the developing belt side plates 518 and 518. The tension applied to the developing belt 510 can be adjusted by sliding the adjusting plates 518a and 518a to change the distance between the axes of the driving roller 512a and the driving roller 512b.
[0028]
The separation / contact device 55 rotates the developing device 50 about the axis of the drive roller 512a, thereby separating the contact of the developing belt 510 with the photosensitive member 10 without changing the distance between the axes of the drive roller 512a and the drive roller 512b. Let As shown in FIGS. 2 and 5, the separating / connecting device 55 includes a reel 552 that is rotationally driven by a driving device (not shown), and a rope that has one end wound around the reel 552 and the other end wound around a bar 518c. 554, a pulley 556 that supports the rope 554, and a stopper 558 that contacts the adjustment plate 518a. The bar 518c is attached to the developing belt side plates 518 and 518. As described above, since the shaft of the drive roller 512a is also rotatably attached to the apparatus main body (not shown), the side of the developing device 50 on which the drive roller 512b is attached is moved up and down by the rope 554. The developing device 50 can be rotated about the axis of the drive roller 512a, thereby bringing the developing belt 510 into and out of contact with the photoreceptor 10 without changing the distance between the axes of the drive roller 512a and the drive roller 512b. be able to. That is, when the photosensitive member 10 and the developing belt 510 are brought into contact with each other, as shown in FIG. 6A, the adjusting plate 518a is moved by rotating the reel 552 in a direction to release the rope 554 wound around the reel 552. It is brought into contact with the stopper 558. Since the shafts of the drive rollers 512a and 512b are attached to the development belt side plates 518 and 518, the distance between the shafts of the drive roller 512a and the drive roller 512b does not change. Therefore, the developing belt 510 can be brought into contact with the photoreceptor 10 with a constant pressing force. When the photosensitive member 10 and the developing belt 510 are separated from each other, the developing belt 510 is pulled away from the photosensitive member 10 by rotating the reel 552 in the winding direction of the rope 554 as shown in FIG. Since the shafts of the drive rollers 512a and 512b are attached to the development belt side plates 518 and 518, the distance between the shafts of the drive roller 512a and the drive roller 512b does not change. Therefore, the developing belt 510 can be separated from the photoreceptor 10 while maintaining a certain tension.
[0029]
The transfer device 60 includes an intermediate transfer belt 610 that is an intermediate transfer member, and driving rollers 612a and 612b that rotate and drive the intermediate transfer belt 610 and a part of the intermediate transfer belt 610 in contact with the photoconductor 10. , 612 c, a secondary transfer roller 614 that is a secondary transfer member installed so as to contact the intermediate transfer belt 610, and a scraping blade 616 that removes toner remaining on the intermediate transfer belt 610.
[0030]
The intermediate transfer belt 610 is rotationally driven in a direction to follow the photoreceptor 10 by driving rollers 612a, 612b, and 612c. The secondary transfer roller 614 is pressed against the intermediate transfer belt 610 through the paper P. A fixing heater 618 for heating the paper P is provided inside the driving roller 612c.
[0031]
Next, the image forming material used in one embodiment of the present invention will be described. The liquid developer used in this example includes a resin that is a binder such as an epoxy, a charge control agent that gives a predetermined charge to the toner, a color pigment, a toner that uniformly disperses the toner, a carrier liquid, Consists of. The construction of the toner is basically the same as that used in conventional liquid developers, but their formulation has been changed to be compatible with silicone oil to adjust charging characteristics and dispersibility. The smaller the average particle diameter of the toner, the better the resolution. However, when the particle diameter is small, the physical adhesive force increases and it becomes difficult to peel off when transferring. For this reason, in this embodiment, the average particle diameter of the toner is adjusted so as to be centered around 2 to 4 μm for the purpose of improving transferability.
[0032]
The viscosity of the liquid developer is determined by the carrier liquid used, the resin, the color pigment, the charge control agent, etc., and their concentrations. In this embodiment, the experiment was performed by changing the viscosity in the range of 50 to 6000 mPa · s and the toner concentration in the range of 5 to 40%.
[0033]
As the carrier liquid, a low viscosity liquid such as dimethylpolysiloxane oil or cyclic polydimethylsiloxane oil exhibiting high electrical resistance is used. Since the liquid developer layer formed on the developing belt 510 is formed in a thin layer, the amount of carrier liquid contained in the liquid developer layer is very small. Accordingly, since the amount of carrier liquid contained in the liquid developer supplied to the latent image surface of the photoconductor 10 is extremely small, the amount of carrier liquid absorbed by paper or the like during transfer is extremely small. For this reason, if the viscosity is 1000 mPa · s or less, almost no carrier liquid remains after fixing.
[0034]
According to the experiments by the present inventors, when an image-drawing experiment was performed using DC344 of Dow Corning, Inc., which has a viscosity of 2.5 mPa · s, the carrier liquid remaining on the paper after fixing was observed. I couldn't. However, since the volatility is high, the developing device has to be sealed. In addition, when the image formation experiment was performed using DC345 of US Dow Corning Co., Ltd. having a viscosity of 6.5 mPa · s in the carrier liquid, as in the case of the image formation experiment using DC344, after fixing, on the paper The carrier liquid remaining in was not observed. However, since the volatility is high, the developing device has to be sealed. Furthermore, when an image forming experiment was performed using KF-96-20 manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd., whose viscosity was 20 mPa · s, no carrier liquid remained on the paper after fixing. Further, since the volatility is not so high, it is not necessary to make the developing device in a sealed structure. DC344, DC345 and KF-96-20 are generally used in cosmetics and have high safety such as toxicity. There are many types of carrier liquids such as KF9937 manufactured by Shin-Etsu Silicon Co., Ltd., and any of them may be selected as long as electrical resistance, evaporation characteristics, surface tension, safety and the like are satisfied.
[0035]
Further, in experiments conducted by the present inventors, fog and toner lumps may adhere to the photoconductor 10 when the surface tension is large, and experimentally, image quality problems are likely to occur at 21 dyne / cm or higher. I understood that.
[0036]
The electrical resistance value has a problem of toner charging stability.14Ωcm or more is desirable. 10 at a minimum12Ωcm or more is necessary. In the description of this embodiment, in view of these experimental results, an example is shown in which a DC 345 that is inexpensive and easily available is used.
[0037]
The pre-wet liquid is required to evaporate easily at the time of fixing without disturbing the electrostatic latent image formed on the photoconductor 10 so that fog or a lump of toner does not adhere to the photoconductor 10. Examples include DC344, DC200-0.65, -1.0, -2.0 of Dow Corning, USA, KF96L-1, KF9937, etc. of Shin-Etsu Silicon. In general, it is necessary to select a highly evaporable silicone oil.
[0038]
In the experiment conducted by the present inventors, the liquid was dried by development, transfer, and fixing without any problem in the range of the liquid viscosity of 0.5 to 3 mPa · s, but somewhat in the range of 5 mPa · s to 6 mPa · s. There was a tendency for time and temperature to be required for drying the liquid during fixing. At 10 mPa · s, the energy required for drying becomes too large, which is not general. Further, if it is 0.5 mPa · s or less, the volatility becomes high, so that it is handled as a dangerous substance and is not appropriate. Also, due to the effect of heating the paper, the boiling point needs to be 250 ° C. or less.
[0039]
The surface tension should be as low as possible in order to eliminate the adhesion between the liquid developer and the photosensitive member 10 and improve the releasability to prevent image smearing and fogging, and to improve the image resolution and fogging. According to the experiments by the present inventors, it is necessary to select a value of about 20 to 21 dyne / cm which is lower than the limit.
[0040]
If the electrical resistance is low, the insulating property is deteriorated and the electric charge is leaked. Therefore, it is necessary to use as high as possible. 10 experimentally14About Ωcm or more is desirable. 10 at a minimum12Ωcm is required.
[0041]
Next, the operation of the electrostatic latent image developing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the separation / contact device 55 is operated, and the photosensitive member 10 and the developing belt 510 are separated from each other as shown in FIG. 6A from the state where the photosensitive member 10 and the developing belt 510 are separated as shown in FIG. Make contact.
[0042]
Next, as illustrated in FIG. 7A, the photosensitive member 10 is charged by the charging device 30. Generally, a corona discharger is used for the charging device 30. Next, an image is exposed on the charged photoreceptor 10. For example, the image is exposed by a laser scanner to form an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 10. As shown in FIG. 7B, the portion exposed to the light of the laser scanner becomes conductive, so that the charge disappears, and the portion not exposed to the light remains as an electrostatic latent image that is an image of the charge.
[0043]
Next, as shown in FIG. 7C, the pre-wet liquid described above is applied onto the photoreceptor 10 by the pre-wet apparatus 20.
[0044]
Next, the electrostatic latent image is visualized by the developing device 50. As shown in FIG. 2, the liquid developer discharged from the bellows pump 520 is thinly and uniformly applied to the surface of the developing belt 510 via the plurality of conveying rollers 522a to 522d. Thereby, a thin layer of the liquid developer can be formed on the developing belt 510. The developing device 50 abuts any of the coating units 52a to 52d on the developing belt 510 by rotating the arms 524 and 524 provided in the coating units 52a to 52d. As a result, a liquid developer containing toner of any one of yellow, magenta, cyan and black can be applied thinly and uniformly on the developing belt 510.
[0045]
Next, as shown in FIG. 7D, the liquid developer layer formed on the developing belt 510 is brought close to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 10 and charged by electrostatic force. The toner thus moved is moved onto the photoreceptor 10. As a result, a toner image is formed on the photoreceptor 10. After the toner image is formed, the separation / contact device 55 is operated, and the photosensitive member 10 and the developing device 510 are developed as shown in FIG. 6B from the state where the photosensitive member 10 and the developing belt 510 are in contact with each other as shown in FIG. Pull the belt 510 apart. The liquid developer remaining on the developing belt 510 is removed by the scraping blade 514.
[0046]
On the other hand, the toner image formed on the photoreceptor 10 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 610 by the transfer device 60 as shown in FIG. Thereafter, the liquid developer remaining on the photoconductor 10 is removed by the cleaning device 70, and the photoconductor 10 is discharged by a charge removal device (not shown).
[0047]
Next, by rotating the arms 524 and 524 provided in each of the coating units 52a to 52d, the coating units 52a to 52d contacting the developing belt 510 are switched. Then, the separation / contact device 55 is actuated again to bring the photoconductor 10 and the developing belt 510 into contact with each other, and then the cycle from charging to discharging is repeated, whereby yellow, magenta, cyan on the intermediate transfer belt 610 is repeated. The black toner images are transferred one after another. As a result, a toner image corresponding to colorization is formed on the intermediate transfer belt 610.
[0048]
Next, as shown in FIG. 7 (F), the toner image corresponding to the coloration formed on the intermediate transfer belt 610 is secondarily transferred and fixed on the paper P as a recording medium by the transfer device 60. The toner image corresponding to colorization formed on the intermediate transfer belt 610 moves onto the paper P and is secondarily transferred by the pressing force of the secondary transfer roller 614 to the intermediate transfer belt 610 and heat from the fixing heater 618. At the same time, it melts and fixes thermally. As a result, a color image can be formed on the paper P.
[0049]
8 to 12 are diagrams for explaining in detail the development process of one embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram for explaining the whole development process, and FIG. 9 is a diagram showing an approach process. FIG. 10 is a view showing the state of the toner moving process, FIG. 11 is a view showing the state of the non-image part separation process, and FIG. 12 is a view showing the state of the image part separation process. Unlike the conventional developing process, the developing process of this embodiment includes an approaching process in which the developing belt 510 approaches the photoreceptor 10 and the liquid developer approaches the surface of the photoreceptor 10 as shown in FIG. The toner moving process in which the developer layer and the pre-wet liquid layer are in soft contact with each other to move the toner, and the toner that the developing belt 510 is separated from the photosensitive member 10 and adheres to the developing belt 510 and the toner that adheres to the photosensitive member 10 It is thought that it consists of three processes, the separation process to be separated.
[0050]
In the approaching process, the developing belt 510 is formed of a flexible belt member, so that the liquid developer layer on the developing belt 510 and the pre-wet layer on the photoconductor 10 are in contact with each other as shown in FIG. The contact pressure at the time is dispersed, and the high-viscosity liquid developer composed of the carrier liquid and toner and the pre-wet liquid are in soft contact. As a result, the pre-wet liquid having a low viscosity is slightly pushed back and forth, and a pool of the pre-wet liquid is generated.
[0051]
In the toner movement process, as shown in FIG. 10, in the image portion, the toner on the developing belt 510 is pre-wet liquid mainly by the Coulomb force due to the electric field formed between the charge on the photosensitive member 10 and the developing belt 510. Move through the layers to the latent image plane. On the other hand, in the non-image portion, the toner on the developing belt 510 does not move to the surface of the photoconductor 10 because the surface of the photoconductor 10 and the liquid developer layer are separated by the pre-wet liquid layer.
[0052]
In the separation process, the liquid developer remains on the developing belt 510 in the non-image area as shown in FIG. When the two layers are separated at the interface between the pre-wet liquid layer and the liquid developer layer, a part of the pre-wet liquid layer having a low viscosity is transferred to the liquid developer layer and separated. Therefore, the separation point of the two layers is considered to be inside the pre-wet liquid layer. On the other hand, in the image portion, as shown in FIG. 12, since the toner moved to the surface of the photoconductor 10 pushes off the pre-wet liquid layer, the pre-wet liquid layer is located on the toner layer, and both of them are the pre-wet liquid layer. Separate inside. A part of the carrier liquid remaining after the toner moves and a part of the pre-wet liquid form a layer on the developing belt 510.
[0053]
FIG. 13 is a diagram for explaining the significance of thinning the liquid developer. If the liquid developer layer applied on the developing belt 510 is too thick, the viscosity of the liquid developer is high, so that a group of toners that are about to move from the developing belt 510 to the surface of the photosensitive member 10 by electrostatic force are surrounded by the liquid developer layer. A cluster is formed without breaking the viscosity of the toner positioned, and the toner moves to the surface of the photoconductor 10. For this reason, the toner moves excessively, the toner image formed on the photoreceptor 10 is disturbed, and image noise is generated. In order to suppress the occurrence of this cluster, it is necessary to suppress the layer thickness of the liquid developer layer to a minimum value at which development can be sufficiently performed.
[0054]
Next, the layer thickness of the liquid developer layer on the developing belt 510 and the layer thickness of the pre-wet liquid layer on the photoreceptor 10 will be described. The layer thickness of the liquid developer layer on the developing belt 510 needs to be reduced when the viscosity of the liquid developer is 50 to 100 mPa · s or more, particularly when the viscosity is 500 mPa · s or more. Ideally, it is slightly thicker than the layer thickness that satisfies the toner development amount required at the time of development (that is, the density when solid black is produced). This is because when a liquid developer having a high viscosity is used, the electrostatically selected toner is moved onto the photoconductor 10 due to the viscosity of the liquid and moves to the photoconductor 10 at the time of development. This is because the toner image formed in this way is disturbed. In the experiments by the present inventors, a good image was obtained with a layer thickness of about 5 μm for the liquid developer having a high toner concentration and with a layer thickness of about 40 μm for the low developer. In particular, when a liquid developer having a toner concentration of 20 to 30% was used, a good image quality was obtained when the layer thickness of the liquid developer was 8 to 20 μm.
[0055]
The thickness of the pre-wet liquid layer on the photoreceptor 10 has an optimum value depending on the viscosity and surface tension of the selected pre-wet liquid. If it is too thin, the toner on the developing belt 510 irregularly moves on the photoconductor 10 and the toner image formed on the photoconductor 10 is disturbed. As the amount of the pre-wet liquid is increased, the disturbance of the toner image is improved and the optimum value is confirmed. As the amount is further increased, the toner on the photoconductor 10 flows and the toner image on the photoconductor 10 tends to be blurred. In the experiment using DC344, good results were obtained with a thickness of 30 μm or less, particularly 20 μm or less. For those having a lower viscosity than this, a thinner or thicker result can be obtained. However, for high viscosity ones, the optimum value tends to narrow.
[0056]
As a result of conducting an image output experiment under the above-described conditions, the optimum range of the viscosity of the liquid developer and the pre-wet liquid for the electrostatic latent image developing apparatus of this embodiment is from 100 mPa · s to 6000 mPa. It was found that the pre-wet liquid was between 0.5 mPa · s and 5 mPa · s. In addition, DC200 series made by Dow Corning was used for the silicon oil of the prewetting liquid, and DC345 made by the same company was used for the carrier liquid of the developer.
[0057]
According to the present exemplary embodiment, by providing the separation / contact device 55 for separating the development belt 510 from and in contact with the photosensitive member 10, the development belt 510 is disposed only when the liquid developer is supplied to the latent image surface on the photosensitive member 10. It can be brought into contact with the photoreceptor 10. As a result, it is possible to suppress the wear of both the photosensitive member and the developing belt as compared with an apparatus in which the photosensitive member and the developing belt are always in contact. Further, since the surface of the photoconductor 10 can be cleaned by the cleaning device 70 in the state where the photoconductor 10 and the developing belt 510 are separated from each other, the surface of the developing belt 510 can be cleaned by the scraping blade 514. It is possible to prevent liquid developer, pre-wet liquid, or dust from accumulating at the contact start position of both. As a result, it is possible to prevent the surface of the photoconductor 10 from being scratched and to deteriorate the image quality, and it is also possible to prevent several liquid developers corresponding to the respective colors from being mixed and mixed. .
[0058]
In addition, by rotating the developing device 50 about the axis of the drive roller 512a, the contact / separation device that moves the developing belt 510 to and from the photoconductor 10 without changing the distance between the axes of the drive roller 512a and the drive roller 512b. 55 is provided so that the developing belt 510 can always be held at a constant tension. Therefore, when the developing belt 510 and the photosensitive member 10 come in contact with each other, the tension changes, and the developing belt 510 meanders. Problems can be prevented.
[0059]
Furthermore, according to this embodiment, the use of silicon oil as the carrier liquid for the liquid developer has the following advantages over the conventional one.
[0060]
Conventional liquid developers generally use IsoparG (registered trademark: manufactured by Exxon) as a carrier liquid. Since Isopar has a resistance value that is not as high as that of silicone oil, when the toner concentration is increased, that is, when the interparticle distance is decreased, the chargeability of the toner is deteriorated. Therefore, in the case of Isopar, there is a limit to the toner density. On the other hand, since the silicone oil used in this embodiment has a sufficiently large resistance value, the toner density can be increased. In general, in the case of Isopar, the dispersion state of the toner is good. Therefore, even when the toner concentration is 1 to 2%, the toners repel each other, so that the toner is uniformly dispersed. On the other hand, when the toner concentration is 1 to 2%, silicone oil does not have good dispersibility and soon precipitates. However, when the toner concentration is 5 to 40%, the toner is densely packed and stably dispersed. For this reason, in this embodiment, a high-viscosity liquid developer in which toner is dispersed at high density is used. Thereby, compared with the conventional low concentration liquid developer, the amount of the developer can be greatly reduced, and the apparatus can be downsized. Furthermore, since the liquid developer of the present embodiment is a high-viscosity liquid, it is easier in terms of storage and handling than conventional low-viscosity liquid developers and powder developers.
[0061]
As described above, Isopar used in a conventional liquid developer has high volatility and emits a foul odor, which causes a problem that it not only deteriorates the working environment but also causes pollution. On the other hand, the silicone oil used in this example is a safe liquid and odorless, as is clear from the fact that it is used for cosmetics. The environment can be improved and pollution problems do not occur.
[0062]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist. For example, in the above embodiment, as a separation / contact device for separating the photoreceptor 10 and the developing belt 510 from each other, the rope 554 having one end attached to the bar 518c is wound around the reel 552, or the wound rope 554 is Although what was performed by solving is demonstrated, this invention is not limited to this. For example, as in the separation / contact device 55a shown in FIG. 14, a cam 551 is provided on the upper side of the developing belt side plates 518 and 518, and the upper surfaces of the developing belt side plates 518 and 518 are always in contact with the cam 551 by the spring 553. You may have done. According to the separation apparatus shown in FIG. 14, by rotating the cam 551, the developing apparatus 50 can be lifted and lowered to be in contact with the photoreceptor 10.
[0063]
Moreover, like the separating / connecting device 55b shown in FIG. 15, a disc wheel 555 having a convex portion 555a at the peripheral edge, one end attached to the convex portion 555a of the disc wheel 555, and the other end to the bar 518c. An attached rope 557 may be used. 15, the developing device 50 can be moved up and down to be brought into contact with and separated from the photoreceptor 10 by rotating the disc wheel 555.
[0064]
Furthermore, a solenoid 559 attached to the bar 518c may be used as in the separation / connection device 55c shown in FIG. According to the separation / connection device shown in FIG. 16, the developing device 50 can be moved up and down to be brought into and out of contact with the photosensitive member 10 by flowing a current through the solenoid 559 or by blocking the current flowing through the solenoid 559. In the separation / contact device shown in FIGS. 14 to 16, as in the case of the above-described embodiment, the developing device can be rotated about the axis of the driving roller 512a. Therefore, the driving roller 512a and the driving roller 512b can be rotated. The developing belt 510 can be brought into and out of contact with the photoreceptor 10 without changing the distance between the axes.
[0065]
In the above-described embodiment, the application unit has been described in which the liquid developer is applied onto the developing belt 510 via the plurality of conveying rollers 522a to 522d. However, the present invention is not limited to this. Any method may be used as long as a thin liquid developer layer can be formed on the developing belt 510. For example, a thin liquid developer layer may be formed on the developing belt 510 by regulating the layer thickness of the liquid developer applied on the developing belt 510 with a rubber or rigid blade.
[0066]
Further, in the above-described embodiment, the application unit 52a for applying the liquid developer containing yellow toner to the developing belt 510, the application unit 52b for applying the liquid developer containing magenta toner to the developing belt 510, and cyan The application unit 52c for applying the liquid developer containing toner to the developing belt 510 and the application unit 52d for applying the liquid developer containing black toner to the developing belt 510 have been described. It is not limited. What is necessary is just to provide at least one application part for applying a liquid developer containing toner of a desired color on the developing belt 510 as required.
[0067]
Further, in the above embodiment, the case where the organic photoreceptor 10 is used as the image support has been described, but the present invention is not limited to this. The image support may be a variety of photosensitive members used in the Carlson method, an ion layer or other conductor on which an electrostatic latent image is directly formed, an electrostatic recording paper such as an electrostatic plotter, or the like.
[0068]
In the above-described embodiment, as a transfer device, the toner image formed on the photoreceptor 10 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 610 that is an intermediate transfer member, and then is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 610. Although the description has been given of forming an image on the paper P by secondary transfer of the image onto the paper P, the present invention is not limited to this, and the transfer device is formed on the image support. Any toner image can be used as long as it can be transferred to a recording medium. For example, in a monochrome liquid developing apparatus, a toner image formed on an image support may be directly transferred onto a recording medium without being primarily transferred onto an intermediate transfer member.
[0069]
Furthermore, in the above-described embodiment, the description has been given of the case where the image is exposed on the image support charged by the exposure device 40 and then the pre-wet liquid is applied on the image support by the pre-wet device 20. However, the pre-wetting liquid may be applied before the development step. The pre-wet liquid has a viscosity of 0.5 to 5 mPa · s and an electric resistance of 1012If it is Ωcm or more, the boiling point is 100 to 250 ° C., and the surface tension is 21 dyne / cm or less, it does not have to be mainly composed of silicon oil. Further, when a material having a releasability coated on the surface of the image support is used, a prewetting process is not particularly required.
[0070]
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the viscosity of the high-viscosity developer may be 10,000 mPa · s as long as the layer thickness of the liquid developer is about 5 to 40 μm. At present, it is considered that a developer having a high viscosity of 6000 mPa · s or higher is difficult to stir between the carrier liquid and the toner, so that it is not cost effective. Good. Those having a viscosity exceeding 10,000 mPa · s are not realistic. Further, the carrier liquid of the liquid developer is not limited to silicon oil.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the developer support is used as the image support only when the liquid developer is supplied to the latent image surface on the image support. As a result, the wear of the image support and the developer support can be suppressed as compared with a device in which the image support and the developer support are always in contact, and the image support and the developer support are separated. In this state, both surfaces can be cleaned with a blade or the like, so that developer and dust can be prevented from accumulating at the contact start position between the two, and therefore the surface of the image support is scratched. Image quality can be prevented from deteriorating, and in a color-compatible liquid developing apparatus, several types of liquid developers corresponding to each color can be prevented from being mixed and mixed. A liquid developing apparatus is provided. Door can be.
[0072]
  Also,With the above-described configuration, even when the developer support is separated from the image support, the developer support can always be held at a constant tension. It is possible to provide a liquid developing device for an electrostatic latent image that can prevent running problems such as meandering.
[0073]
  Furthermore,By developing a liquid developer with a high viscosity in which toner is dispersed in a thin layer as a thin layer and developing it, a liquid developing device for electrostatic latent images that can be easily reduced in size with high resolution and can be reduced in pollution is provided. Can be provided.
[0074]
  Claim 2According to the described invention, by having the above configuration,Claim 1In addition to the effects of the described invention, an electrostatic latent image liquid developing apparatus having good wettability of the liquid developer can be provided.
[0075]
  Claim 3According to the described invention, by having the above configuration,Claim 2In addition to the effects of the described invention, it is possible to provide a liquid developing device for an electrostatic latent image that has less pollution and can improve the working environment.
[0076]
  Claim 4According to the described invention, by having the above configuration,Claim 1In addition to the effects of the described invention, it is possible to provide a liquid developing device for an electrostatic latent image that facilitates peeling of toner during transfer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrostatic latent image liquid developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view of a developing device used in the electrostatic latent image liquid developing device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a left side view of the developing device shown in FIG.
4 is a schematic cross-sectional view in the direction of arrow AA of the developing device shown in FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram of the developing device shown in FIG.
6 is a view for explaining the operation of a separation / contact device used in the developing device shown in FIG. 2; FIG.
7 is a diagram for explaining the operation of the electrostatic latent image liquid developing device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining the entire development process;
FIG. 9 is a diagram for explaining a state of an approach process.
FIG. 10 is a diagram for explaining a toner moving process.
FIG. 11 is a diagram for explaining a non-image part separation process;
FIG. 12 is a diagram for explaining an image part separation process;
FIG. 13 is a diagram for explaining the significance of thinning the liquid developer.
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the separating / connecting device used in the modified example of the embodiment.
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of a separation / connection device used in a modification of the present embodiment.
FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the separating / connecting device used in the modified example of the embodiment.
[Explanation of symbols]
10 photoconductor
20 Pre-wet device
30 Charging device
40 Exposure equipment
50 Developer
51 Developer
52 Application part
52a, 52b, 52c, 52d Application part
55, 55a, 55b, 55c Separation device
60 Transfer device
70 Cleaning device
510 Development Belt
510a rib
512a, 512b, 612a, 612b, 612c Driving roller
514,616 scraping blade
518 Side plate for developing belt
518a Adjustment plate
518b oblong hole
518c bar
520a, 520b, 520c, 520d Bellows pump
522a, 522b, 522c, 522d Conveying roller
524 arm
528 Application side plate
551 cam
552 reel
553 Spring
554,557 rope
555 disc car
555a Convex part
559 Solenoid
610 Intermediate transfer belt
614 Secondary transfer roller
618 Fixing heater

Claims (5)

画像支持体上に形成された静電潜像を帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、
絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された粘度が100〜10000mPa・sの液体現像剤を、現像剤支持体に離接する複数の搬送ローラで搬送し、薄層を形成する現像剤支持体と、
前記現像剤支持体を前記画像支持体に離接させる離接手段とを具備し、
前記現像剤支持体は少なくとも二つのローラによって保持された可撓性を有し、表面が導電性処理がされたベルト状のものであり、前記離接手段は一つの前記ローラを軸に回動することにより前記ローラの軸間距離を変えることなく前記現像剤支持体を前記画像支持体に離接させるものである
ことを特徴とする静電潜像の液体現像装置。
An electrostatic latent image liquid developing apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an image support with toner, which is a charged visualization particle,
A developer support that forms a thin layer by transporting a liquid developer having a viscosity of 100 to 10000 mPa · s, in which toner is dispersed in a high concentration in an insulating liquid, with a plurality of transport rollers that are separated from and in contact with the developer support. When,
A separation means for separating and contacting the developer support to the image support,
The developer support is a belt-like one that is held by at least two rollers and has a conductive surface , and the contact / separation means rotates about one of the rollers. By doing so, the developer support is brought into and out of contact with the image support without changing the distance between the axes of the rollers.
前記液体現像剤は、絶縁性液体の粘度が0.5〜1000mPa・s、電気抵抗が1012Ωcm以上、表面張力が21dyne/cm以下、沸点が100℃以上であることを特徴とする請求項1記載の静電潜像の液体現像装置。The liquid developer has an insulating liquid viscosity of 0.5 to 1000 mPa · s, electrical resistance of 10 12 Ωcm or more, surface tension of 21 dyne / cm or less, and boiling point of 100 ° C or more. The liquid developing device for electrostatic latent images according to 1. 前記液体現像剤は、シリコンオイルを絶縁性液体として利用するものであることを特徴とする請求項2記載の静電潜像の液体現像装置。  3. The electrostatic latent image liquid developing apparatus according to claim 2, wherein the liquid developer uses silicon oil as an insulating liquid. 前記液体現像剤は、平均粒径0.1〜5μmのトナーを5〜40%の濃度で含むものであることを特徴とする請求項1,2又は3記載の静電潜像の液体現像装置。  4. The electrostatic latent image liquid developing apparatus according to claim 1, wherein the liquid developer contains toner having an average particle diameter of 0.1 to 5 [mu] m in a concentration of 5 to 40%. 前記現像剤支持体上に形成される液体現像剤層の厚みを5〜40μmにすることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の静電潜像の液体現像装置。  5. The electrostatic latent image liquid developing apparatus according to claim 1, wherein a thickness of a liquid developer layer formed on the developer support is 5 to 40 [mu] m.
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