JP4801843B2 - Liquid developer coating apparatus, developing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Liquid developer coating apparatus, developing apparatus, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材を用いて、該塗布部材の表面に担持された液体現像剤を、該液体現像剤が塗布される被塗布部材の表面に塗布する液体現像剤の塗布装置、像担持体上に形成した静電潜像を、該塗布部材により該被塗布部材としての現像剤担持体に塗布された液体現像剤により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塗布ローラ(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、その塗布ローラの表面に液体現像剤が担持される。そして、この塗布ローラの表面に担持された余剰の液体現像剤が、該塗布ローラの表面に接触して該塗布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、該塗布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、その塗布ローラにより、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、該塗布ローラと該現像剤担持体との接触回転により、該塗布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、上記塗布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】
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る液体現像剤の塗布装置、該塗布装置を備えた現像装置、及び、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。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、該塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向且つ等速で移動し、且つ、上記液体現像剤が塗布される被塗布部材の表面に接触して該被塗布部材の表面との接触面が該被塗布部材の表面と逆方向に移動する中間塗布部材と、上記塗布ローラの表面に当接して上記塗布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、上記塗布部材と上記中間塗布部材との回転速度を等速に保ったままの状態で、該塗布部材と該中間塗布部材との回転速度を変更する速度変更手段とを有し、上記塗布部材は、表面に均一なパターンの凹部が形成された塗布ローラであり、上記中間塗布部材は、表面に凹凸が形成されていない中間ローラであるとともに、上記塗布量規制部材を兼ねていることを特徴とするものである。
【0014】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材としての塗布ローラや塗布ベルト等の表面に担持された液体現像剤が、上記中間塗布部材としての中間ローラや中間ベルト等を介して、上記被塗布部材としての現像ローラ等に塗布される。従って、該被塗布部材に対して該塗布部材が直接接触することがないので、該被塗布部材と該塗布部材との接触回転による該被塗布部材の消耗や損傷が回避される。また、上記速度変更手段により、上記塗布部材と中間塗布部材との回転速度を等速に保ったままの状態で、該塗布部材と中間塗布部材との回転速度が変更される。これにより、該中間塗布部材によって上記被塗布部材に塗布される液体現像剤の塗布量を変更できる。従って、この塗布装置を、例えば、画像形成装置の現像装置の現像ローラに液体現像剤を塗布する塗布装置として使用することで、該現像装置により現像されるトナー像の画像濃度を調整することが可能になる。そして、上記塗布量規制部材と上記塗布ローラの表面に施された均一なパターンの彫刻とにより、該塗布ローラの表面に担持される液体現像剤の塗布量が規制される。これにより、該塗布ローラの表面に、計量された所定量の液体現像剤が塗布されるようになる。また、上記中間塗布部材が上記塗布量規制部材を兼ねているので、上記塗布部材に対してドクタブレード等からなる塗布量規制部材を接触配置する必要がなくなる。これにより、該塗布部材の周辺のレイアウトをコンパクトにすることができ、該塗布装置の小型化が可能になる。
【0019】
請求項の発明は、請求項の液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材は、硬度がJIS−A 30度以上70度以下の弾性層を有する中間ローラであることを特徴とするものである。
【0020】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記中間塗布部材が上記弾性層を有している。これにより、例えば、上記塗布部材としての塗布ローラに対して、該中間塗布部材としての中間ローラが、軸方向に一様に当接されるようなる。また、該塗布ローラに対する該中間ローラの接触圧力が、一定以上の値に保持されるようになる。従って、中間ローラが、上記塗布量規制部材として機能を十分に発揮できるようになる。
【0021】
請求項の発明は、請求項又はの液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材は、表面に低摩擦部材からなる滑性層を有していることを特徴とするものである。
【0022】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記中間塗布部材の表面に低摩擦部材からなる滑性層が設けられているので、例えば、上記被塗布部材としての現像ローラと該中間塗布部材としての中間ローラとの接触部で発生する摩擦力が軽減される。これにより、該現像ローラ及び中間ローラの駆動系への負担や、該中間ローラ及び現像ローラの受ける機械的なストレスが軽減され、該塗布装置の部品が超寿命化される。
【0025】
請求項の発明は、請求項1、2又の液体現像剤の塗布装置において、上記塗布部材と上記中間塗布部材とを、単一の駆動源によって駆動することを特徴とするものである。
【0026】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材と上記中間塗布部材とが単一の駆動源によって駆動されるので、該塗布部材と該中間塗布部材との接触面での周速差をなくすことができる。これにより、該塗布部材と該中間塗布部材との接触面の摺擦による磨耗がなくなり、該塗布部材及び該中間塗布部材が長寿命化される。
【0027】
請求項の発明は、請求項1、2、3又の液体現像剤の塗布装置において、上記塗布部材の表面速度Vaと、上記中間塗布部材の表面速度Vmとの関係が、Va<Vmとなるように、該塗布部材と該中間塗布部材とを強制駆動する駆動手段を有し、且つ、上記駆動手段の駆動を上記塗布部材に伝達する駆動伝達手段が、該塗布部材の順方向への自由回転を許容する一方向回転機構を有していることを特徴とするものである。
【0028】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記駆動手段により、上記中間塗布部材が上記塗布部材よりも大きな表面速度で回転される。また、上記一方向回転機構により、該塗布部材が順方向に自由回転可能になっている。これにより、該塗布部材と中間塗布部材との接触面に滑りが発生していない状態では、該塗布部材が該中間塗布部材に接触して従動回転される。そして、該塗布部材と中間塗布部材との接触面に滑りが発生すると、上記駆動手段により該塗布部材が強制駆動されて該接触面の滑りが解消される。これにより、該塗布部材と中間塗布部材との接触面の滑りによる液体現像剤の塗布量の変動や、該塗布部材と該中間塗布部材との接触面での周速差をなくすことができる。また、該塗布部材と該中間塗布部材との接触面の摺擦による磨耗がなくなり、該塗布部材及び該中間塗布部材が長寿命化される。
【0029】
請求項の発明は、請求項1、2、3、4又の液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材としての中間ローラと、上記被塗布部材との接線の位置が、上記塗布部材としての塗布ローラの回転中心線と上記中間ローラの回転中心線とを含む平面と、該中間ローラの表面との交線を境として、該中間ローラの回転方向上流側の該交線を含む位置に設けられていることを特徴とするものである。
【0030】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記現像ローラと上記塗布ローラとの回転によって、上記中間ローラに対して、該中間ローラを該現像ローラと該塗布ローラとの間に挟み込むような力が作用するようになる。これにより、該現像ローラ及び該塗布ローラに対して該中間ローラが確実に接触する構成となり、該現像ローラに対して安定した液体現像剤の塗布が行われるようになる。
【0031】
請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5又の液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材の幅が、上記塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とするものである。
【0032】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材と上記中間塗布部材との接触により絞り出された過剰な量の液体現像剤が、該中間塗布部材の表面の端部に付着することがなくなる。従って、この中間塗布部材の表面に、該表面をクリーニングするためのクリーニング部材を当接配置した場合には、該クリーニング部材の負担が軽減される。また、上記中間塗布部材の表面の端部に過剰な量の液体現像剤が付着した場合には、該液体現像剤が飛散して機内が汚染されたり無駄に消費されたりする不具合があるが、この液体現像剤の塗布装置においては、このような不具合も解消される。
【0033】
請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5、6又の液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材の幅が、上記被塗布部材の幅よりも大きいことを特徴とするものである。
【0034】
請求項の液体現像剤の塗布装置では、上述したように、上記中間塗布部材の幅を上記塗布部材の幅よりも小さくすることで、該塗布部材と該中間塗布部材との接触により絞り出された過剰な量の液体現像剤の、該中間塗布部材の表面の端部への付着を回避している。しかし、このような構成にすると、該塗布部材と該中間塗布部材との接触により絞り出された過剰な量の液体現像剤が、該中間塗布部材の端面に付着するようになる。そして、この該中間塗布部材の端面に付着した過剰な量の液体現像剤が、例えば、該中間塗布部材に接触する上記被塗布部材としての現像ローラに塗布されると、該現像ローラにより現像される画像が悪影響を受ける。そこで、この液体現像剤の塗布装置においては、上記中間塗布部材の幅を上記被塗布部材の幅よりも大きくする。これにより、該中間塗布部材の端面に付着した過剰な量の液体現像剤が、該被塗布部材の表面の端部に付着することがなくなる。従って、該被塗布部材が上記現像ローラである場合には、該現像ローラにより現像される画像が悪影響を受けることがなくなる。また、該現像ローラの表面をクリーニングするためのクリーニング部材の負荷が軽減される。さらに、該現像ローラから液体現像剤が飛散して機内が汚染されたり無駄に消費されたりする不具合も解消される。
【0035】
請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7又の液体現像剤の塗布装置において、上記中間塗布部材の表面に当接して、該中間塗布部材の表面に付着している付着物を除去するクリーニング部材を有していることを特徴とするものである。
【0036】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記クリーニング部材により、上記中間塗布部材の表面に付着している付着物が除去される。従って、例えば、この塗布装置を画像形成装置における現像装置の塗布装置として使用した場合には、該現像装置により像担持体上の静電潜像が現像された後、該中間塗布部材上に残った濃度未調整の液体現像剤が、そのまま再度現像に使われることがなくなる。これにより、該濃度未調整の液体現像剤をそのまま再使用した場合に発生するゴーストをなくすことができるようになる。
【0037】
請求項10の発明は、請求項の液体現像剤の塗布装置において、上記クリーニング部材の上記中間塗布部材の表面に当接する部分の幅が、上記塗布部材の幅よりも大きいことを特徴とするものである。
【0038】
この液体現像剤の塗布装置においては、クリーニング部材により、上記中間塗布部材の表面に付着している付着物が、より確実に除去される。従って、該中間塗布部材の表面に残った濃度未調整の液体現像剤が、そのまま再度現像に使われることがなくなり、上記被塗布部材上に塗布される液体現像剤薄層の濃度むらの発生が防止される。また、該中間塗布部材の表面が上記クリーニング手段の端部によって損傷されることがなくなり、該中間塗布部材の寿命を延ばすことができるようになる。
【0039】
請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又10の液体現像剤の塗布装置において、上記塗布部材の両端部を除いた該塗布部材の表面に、均一な彫刻が施されていることを特徴とするものである。
【0040】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材の両端部に非彫刻領域が設けられているので、上記中間塗布部材の表面に、液体現像剤の塗布領域と、非塗布領域とを形成することが可能なる。これにより、該中間塗布部材の表面の上記非塗布領域が接触する上記被塗布部材の表面の両端部に、過剰な量の液体現像剤が付着しないようにすることが可能になる。従って、例えば、現像ローラへの過剰の液体現像剤の付着による感光体上のトナー像への悪影響や、感光体や現像ローラのクリーニング手段の負荷の増大を軽減できるようになる。
【0041】
請求項12の発明は、請求項11の液体現像剤の塗布装置において、上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記中間塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とするものである。
【0042】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記中間塗布部材の幅よりも小さいので、該中間塗布部材の塗布領域の両端部に、液体現像剤が塗布されない非塗布領域を確実に形成することができるようになる。これにより、該中間塗布部材への過剰の液体現像剤の付着による上記被塗布部材への液体現像剤の過剰な塗布や、該中間塗布部材に当接されるクリーニング手段の負荷の増大を軽減できる。
【0043】
請求項13の発明は、請求項11又は12の液体現像剤の塗布装置において、上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記被塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とするものである。
【0044】
この液体現像剤の塗布装置においては、上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記被塗布部材の幅よりも小さいので、該被塗布部材の塗布領域の両端部に、液体現像剤が塗布されない非塗布領域を確実に形成することができるようになる。これにより、該被塗布部材の表面の両端部に、過剰な量の液体現像剤が付着しないようにでき、例えば、現像ローラへの過剰の液体現像剤の付着による感光体上のトナー像への悪影響や、感光体や現像ローラのクリーニング手段の負荷の増大を軽減できる。
【0045】
請求項14の発明は、像担持体の表面に形成した静電潜像を、該像担持体の表面に接触して移動する現像剤担持体の表面に塗布した液体現像剤より可視像化する現像装置において、上記現像剤担持体の表面に上記液体現像剤を塗布する液体現像剤の塗布装置として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12又13の液体現像剤の塗布装置を使用することを特徴とするものである。
【0046】
この現像装置においては、上記液体現像剤の塗布装置の被塗布部材である上記現像剤担持体に対して、該液体現像剤の塗布装置の中間塗布部材により、上記液体現像剤が塗布される。従って、該現像剤担持体と該液体現像剤の塗布部材とが直接接触することがなくなり、該現像剤担持体の部品寿命を伸ばすことができる。
【0047】
請求項15の発明は、請求項14の現像装置において、上記中間塗布部材の周速Vmと、上記現像剤担持体の表面の移動速度Vdとの関係が、Vd<Vm<2×Vdであることを特徴とするものである。
【0048】
この現像装置においては、上記中間塗布部材の周速Vmと、上記現像剤担持体の表面の移動速度Vdとの関係が、Vd<Vm<2×Vdであるので、環境変動などによる画像濃度変動が防止され、常に安定した濃度の画像の現像が可能になる。
【0049】
請求項16の発明は、像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成する作像手段と、該作像手段により該像担持体の表面に形成された静電潜像を液体現像剤より可視像化する現像装置とを有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項14又は15の現像装置を使用することを特徴とするものである。
【0050】
この画像形成装置においては、上記像担持体の表面に形成された静電潜像を液体現像剤より可視像化する現像装置として、請求項14又は15の現像装置を使用しているので、環境変動などによる画像濃度変動を防止し、常に安定した濃度濃度の画像を得ることができるようになる。
【0051】
請求項17の発明は、請求項16の画像形成装置において、上記像担持体として、アモルファスシリコンからなる表面層を有する感光体を用いることを特徴とするものである。
【0052】
この画像形成装置においては、上記感光体の表面層がアモルファスシリコンで形成されている。これにより、該感光体の表面の耐久性が向上し、安定した画像形成が行われるようになる。
【0053】
請求項18の発明は、請求項16又は17の画像形成装置において、上記像担持体上の非画像領域にパターン画像を形成するパターン画像形成手段と、該パターン画像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段により検知した該パターン画像の画像濃度に応じて上記塗布部材及び上記中間塗布部材の移動速度を変化させて上記現像剤担持体の表面に塗布される液体現像剤の塗布量を制御する現像剤塗布量制御手段とを有していることを特徴とするものである。
【0054】
この画像形成装置においては、上記現像剤塗布量制御手段により、上記濃度検知手段により検知した上記パターン画像の画像濃度に応じて上記塗布部材及び上記中間塗布部材の移動速度が変化される。従って、被塗布部材である上記現像剤担持体に対して、該中間塗布部材により適正な速度比で液体現像剤を塗布することが可能になる。つまり、該現像剤担持体の表面に塗布される液体現像剤の塗布量を制御できるようになる。これにより、該現像剤担持体に対して均一で変動の少ない液体現像剤の塗布を行うことができるようになる。また、上記像担持体上に形成される画像濃度を、操作者の好みに応じて調整、変更することが可能になる。
【0055】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を液体現像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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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、塗布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塗布ローラ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。
また、上記現像ローラ402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。
【0060】
上記塗布装置においては、上記中間ローラ405が、上記塗布ローラ404の表面に接触して該表面上の余分な液体現像剤を除去して、該塗布ローラ404の表面に担持される現像剤量を規制するドクタローラとしての役割を兼ねている。そして、この中間ローラ405の表面に、該塗布ローラ404に塗布され塗布量規制部材としてのドクタブレード409により計量された液体現像剤が転写される。
【0061】
また、上記中間ローラ405は、図2に示すように、芯金405aの外周面に弾性体からなる弾性層405bが設けられ、さらに該弾性層405bの外周面に滑性層405cが設けられた構成となっている。この中間ローラ405の弾性層405bの材質としては、ウレタンゴムを用いることができる。なお、該弾性層405bの材質は、上記ウレタンゴムに限られるものではなく、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。
【0062】
一方、上記現像ローラ402及びスイープローラ403は、図3に示すように、芯金402a、403aの外周面に弾性体からなる弾性層402b、403bが設けられ、さらに該弾性層402b、403bの外周面に導電層402c、403cが設けられた構成となっている。こので、上記弾性層402b、403bの材質としてはウレタンゴムを用いることができる。また、該現像ローラ402及びスイープローラ403は、上記感光体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にするために、該弾性層402b、403bのゴム硬度が、JIS−A硬度で、50度以下であることが望ましい。
【0063】
なお、上記現像ローラ402及びスイープローラ403の各弾性層402b、403bの材質は、上記ウレタンゴムに限られるものではなく、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は、そ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402b、403b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、各弾性層402b、403bが絶縁体である場合には、現像バイアス電圧・スイープバイアス電圧を、該現像ローラ502及びスイープローラ503の各芯金502a、503aからではなく、それらの表面から印加する必要がある。
【0064】
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との間で効率的に現像ニップ及び除去ニップを形成する他の方法としては、該現像ローラ502及び上記スイープローラ503を剛体とし、該感光体1側に弾性層を形成するようにしてもよい。さらに、このように感光体1側に弾性を持たせる他の方法として、該感光体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。
【0065】
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502b、503b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。
【0066】
上記現像装置4の動作時においては、上記現像ローラ402の表面に、上記塗布装置の塗布ローラ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1cm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、現像ローラ表面の1cm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1cm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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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、上記現像剤収容タンク401に隣接して設けられた一時貯蔵部412に集められる。この一時貯蔵部412内に集められた液体現像剤は、搬送スクリュ413によって、図示しない濃度調整部に送られ、該濃度調整部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。該一時貯蔵部412には、攪拌手段413、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、該一時貯蔵部412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、上記一時貯蔵部412内へ戻される。このように、該液体現像剤は常に循環するようになっている。
【0071】
ところで、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、本実施形態に係る現像装置においては、上記塗布装置の塗布ローラ404として、例えば、図5に示すような、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ので、グラビアローラとも呼ばれている。この塗布ローラ404の表面の凹部404a形状としては、例えば、図6(a)に示すような斜線型、図6(b)に示すようなピラミッド型、図6(c)に示すような格子型などが考えられる。本実施形態に係る塗布装置においては、転写性の良さなどの理由から該斜線型の凹部404aが形成された塗布ローラ404を用いている。このように、該塗布ローラ404として上記アニロクスローラを用いることにより、その表面に担持された液体現像剤の余剰分が上記塗布量規制部材を兼ねている中間ローラ405との接触部で絞り落されることによって、該塗布ローラ404の表面に、該凹部404aにより正確に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。
【0072】
そして、このアニロクスローラからなる塗布ローラ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。ここで、該中間ローラ405は、塗布ローラ404との接触部では該塗布ローラ404の周速と等しく且つ移動方向が同一方向となるように回転し、また、現像ローラ402との接触部では該現像ローラ402の回転方向と反対のリバース方向に回転する。これによって、該現像ローラ402の表面に液体現像剤の均一な厚さの薄層が形成される。
【0073】
すなわち、上記塗布ローラ404から上記中間ローラ405に転写された直後の液体現像剤の薄層は、該塗布ローラ404の表面の凹部404aのパターンがそのまま転写された形状になる。そこで、該中間ローラ405と該現像ローラ402との接触部では、該現像ローラ402の回転方向と反対のリバース方向に該中間ローラ405を回転させる。これにより、該中間ローラ405と該現像ローラ402との線速差によって、該現像ローラ402の表面に転移した現像剤薄層が均されるようにして引き伸ばされ、該現像ローラ402の表面に均一な厚さの現像剤薄膜が形成される。
【0074】
ところで、上記アニロクスローラのような表面に凹部404aが形成された塗布ローラ404と上記現像ローラ402とを直接接触させて、該塗布ローラ404の表面に塗布された液体現像剤を、該現像ローラ402の表面に塗布するように構成した場合には、該塗布ローラ404の表面の凹部404aにより、該現像ローラ402の表面が摺擦されることによって、該現像ローラ402の表面が磨耗及び損傷されてしまう。
すなわち、このような構成の場合には、上記現像ローラ402の表面と上記塗布ローラ404の表面とが、互いに異なる方向に移動することにより、常に塗布ローラ404の表面の凹部404aと大きな線速差を持って接触する。これにより、該線速差による摩擦によって、該現像ローラ402の表面が傷つけられてしまう。このため、このような構成の塗布装置では、該現像ローラ402の寿命が著しく短くなるという不具合があった。
【0075】
これに対し、本実施形態に係る塗布装置においては、上述のように、上記塗布ローラ404の表面に塗布された液体現像剤を、上記中間ローラ405を介して、上記現像ローラ402の表面に塗布するように構成されている。これにより、該現像ローラ402と塗布ローラ404とが直接接触することがなくなり、該現像ローラ402の表面が塗布ローラ404の表面の凹部404aにより磨耗及び損傷されることがなくなる。なお、該中間ローラ405は、現像ローラ402に対してリバース方向に回転しながら接触するが、この中間ローラ405の表面には凹凸が形成されていないので、該現像ローラ402の表面を傷つけることはない。従って、本実施形態に係る塗布装置では、上記現像ローラ402が受ける機械的なストレスが少なくなり、該現像ローラ402の寿命を延ばすことができる。
【0076】
なお、本実施形態に係る塗布装置の中間ローラ405は、上記塗布ローラ404と接触しているが、該中間ローラ405の表面と該塗布ローラ404の表面とは互いに等速で同一方向に回転するので、この塗布ローラ404との接触部に周速差が生じない。従って、この中間ローラ405が、塗布ローラ404から受ける機械的なストレスは小さく、該中間ローラ405の表面が、塗布ローラ404の表面の凹部404aにより磨耗及び損傷されることはない。
【0077】
ところで、上述したように、上記アニロクスローラからなる塗布ローラ404を使用し、これに塗布量規制部材を当接させて、該塗布ローラ404の表面に担持される液体現像剤の塗布量を計量する構成の塗布装置においては、一般的に、該塗布量規制部材として、本実施形態に係る塗布装置のようなドクタブレード409を用いたり、ドクタローラを用いたりしている。ここで、塗布量規制部材として、上記ドクタブレード409を用いた塗布装置の場合には、比較的簡単な構成となるので、塗布装置の小型化に向いている。しかし、この場合には、該ドクタブレード409の塗布ローラ404に対する接触部が摩耗し易い。また、該ドクタブレード409と該塗布ローラ404の表面との間に、液体現像剤に混入した異物が詰って、該塗布ローラ404の表面に塗布された現像剤薄層に塗布ムラが発生するという問題がある。
【0078】
これに対し、上記塗布量規制部材として、上記ドクタローラを用いた塗布装置の場合には、該ドクタローラの摩耗が少なく、また、上記液体現像剤に混入した異物の詰りが少ないという点で、上記ドクタブレードを用いた場合に比較して有利となる。しかし、上記塗布量規制部材としてドクタローラを用いた場合には、塗布装置自体が大型化してしまうという問題がある。
【0079】
そこで、本実施形態に係る塗布装置においては、上記中間ローラ405を、上記ドクタローラとして兼用した構成としてもよい。すなわち、上記塗布ローラ404の表面に、適正な塗布量の液体現像剤を計量して塗布することができる十分な圧力で、上記中間ローラ405の表面を当接させる。これにより、該中間ローラ405を、上記ドクタローラとして機能させることができる。
【0080】
図4に、上記中間ローラ405を上記ドクタローラとして兼用した構成の塗布装置を搭載した複写機の一例を示す。この複写機の塗布装置においては、図1に示した塗布装置のドクタブレード409が不要になる。なお、図4に示す塗布装置では、不要になったドクタブレード409の配設スペースを利用して、この配設スペースに異物除去ブレード414を配設した。この異物除去ブレード414は、上記塗布ローラ404の表面に付着した液体現像剤中の異物を除去することを主目的とするのもので、上記ドクタブレード409の場合よりも低い当接圧で、塗布ローラ404の表面に当接している。
【0081】
従って、この塗布装置においては、上記液体現像剤に混入した異物が、上記異物除去ブレード414と上記塗布ローラ404の表面との間に詰まることなくなり、該塗布ローラ404の表面に液体現像剤が均一に塗布されるようになる。なお、該異物は、該塗布ローラ404の回転方向の該異物除去ブレード414よりも下流側に配置されている上記中間ローラ405と該塗布ローラ404とのニップ部で均されて、その影響が解消される。このように、該中間ローラ405に、上記ドクタローラとしての機能を持たせることによって、塗布ムラの少ない小型な塗布装置を提供できるようになる。
【0082】
また、図4に示す塗布装置においては、上記現像ローラ402に当接配置したクリーニング部材407(図1参照)を設けず、上記中間ローラ405にクリーニング部材411を当接配置した構成としている。これにより、上記静電潜像の現像後の上記現像ローラ402上に残った残留現像剤は、該現像ローラ402と接触する該中間ローラ405の表面に移動してクリーニングされるようになる。そして、この中間ローラ405の表面に移動した残留現像剤は、該中間ローラ405に当接配置したクリーニング部材411によって、中間ローラ405の表面から除去される。このように、上記現像ローラ402に当接するクリーニング部材407をなくすことによって、該クリーニング部材407の摺擦による現像ローラ402の表面の磨耗や損傷がなくなり、該現像ローラ402の寿命を延ばすことができる。
【0083】
ところで、上記中間ローラ405の表面は、上記塗布ローラ404の表面に対して、該塗布ローラ404の回転軸方向に沿うように一様に接触させることが望ましい。従って、この中間ローラ405としては、前述したような弾性層405bを備えている必要がある。また、この中間ローラ405に上記塗布量規制部材としての機能を持たせるには、該中間ローラ405が、ある一定以上の圧力で上記塗布ローラ404に接触する必要がある。
すなわち、本実施形態に係る塗布装置では、上記塗布ローラ404の凹部403aの容積によって、該塗布ローラ404への液体現像剤の塗布量が決定される。従って、上記塗布量規制部材としての上記中間ローラ405の該塗布ローラ404に対する接触圧力が不十分であると、該塗布ローラ404の凹部404a以外の表面と上記中間ローラ405の表面との間を液体現像剤が通り抜けてしまうことがある。
【0084】
このため、上述のように、上記中間ローラ405の上記塗布ローラ404に対する接触圧力が不十分な場合には、該塗布ローラ404に塗布される液体現像剤の塗布量が、該塗布ローラ404の凹部404aによりの容積によって決められた塗布量にならず、適正な濃度の画像を形成できなくなってしまう。なお、この塗布ローラ404の凹部404a以外の表面と上記中間ローラ405の表面との間を通り抜ける液体現像剤の量は、該中間ローラ405及び塗布ローラ404の線速や、液体現像剤の粘度などによっても変化する。例えば、高粘度の液体現像剤ほど、該液体現像剤の通り抜けが顕著になる。このため、例えば、作像環境の温度変化などにより、該液体現像剤の粘度が変化することによって、上記塗布ローラ404への液体現像剤の塗布量がばらついて不安定になってしまう。
【0085】
そこで、本実施形態に係る塗布装置においては、上記中間ローラ405の上記塗布ローラ404に対する接触圧力を0.2Mpaに設定し、該中間ローラ405の該塗布ローラ404に対する接触圧力を十分に大きくして、該塗布ローラ404に塗布される現像剤量を効率的に規制する規制部材(ドクタローラ)としての機能を該中間ローラ405にもたせている。
【0086】
また、上記塗布ローラ404及び上記中間ローラ405は、理想的には断面が真円で、回転振れのないローラであることが望ましい。しかしながら、この種のローラの機械的な精度には限界がある。
そこで、本実施形態の塗布装置における中間ローラ405においては、その弾性層405b(図2参照)により上記回転振れを吸収して、該中間ローラ405の外周面が、該塗布ローラ404の外周面に対して常に安定して接触するようにしている。
【0087】
上記中間ローラ405の弾性層405bのゴム硬度は、JIS−A硬度で、70度以下であることが望ましい。すなわち、該中間ローラ405の弾性層405bのゴム硬度が、70度よりも大きい場合には、該中間ローラ405の表面を、上記塗布ローラ404の表面に対して一様に接触させることが困難となる。ここで、該中間ローラ405の表面を該塗布ローラ404の表面に対して無理に接触させると、該弾性層405bの変形に要するエネルギーが大きくなるため、この荷重を受ける該中間ローラ405の芯金405aを必要以上に太く強固にしなければならない。また、該中間ローラ405の弾性層405bのゴム硬度が、30度以下の低硬度の場合には、該中間ローラ405に上記塗布量規制部材としての機能を持たせるために必要となる接触圧力を得ることが難しく、該中間ローラ405の弾性層405bを大きく変形させる必要があるので、該中間ローラ405の寿命を低下させる問題がある。
【0088】
そこで、本実施形態に係る塗布装置においては、その中間ローラ405の弾性層405bのゴム硬度を、JIS−A硬度で、40度とした。
このような中間ローラ405の弾性層405bとしては、上記ウレタンゴムのようなラバー材を使用することができる。ところが、この種のラバー材は、一般的に摩擦係数が大きいため、該弾性層405bと上記被塗布部材としての現像ローラ402との接触部において、非常に大きな摩擦抵抗を生んでしまう。このような摩擦抵抗は、該中間ローラ405及び現像ローラ402の駆動系の負担を大きくするだけでなく、該中間ローラ405及び現像ローラ402の寿命を著しく低下させてしまう。
【0089】
そこで、本実施形態に係る塗布装置においては、図2に示したように、上記中間ローラ405の表面に、低摩擦部材からなる滑性層405cを設けている。該滑性層405cは、例えば、PTFE,PFA,PVDF,PVFなどのフッ素樹脂を、上記弾性層405bの外周面に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したりして形成される。具体的には、上記中間ローラ405として、その弾性層405bの外周面に、厚さ50μmのPFAチューブを被覆したものを用いた。また、上記現像ローラ402も、同様に、厚さ50μmの導電性のPFAチューブを被覆したものを用いた。
【0090】
このような構成の液体現像剤の塗布装置を用いた図4に示す複写機により、連続コピー試験を行ったところ、普通紙200,000枚のコピー終了時でも、上述したような機械的なストレスに起因する上記現像ローラ402の損傷による画像劣化は見られず、十分な耐久品質を得られることが判った。
また、該複写機の感光体1として、その表面が、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ができた。
【0091】
ところで、この種の塗布装置においては、上述したように、上記現像ローラ402に対する液体現像剤の塗布量が、上記塗布ローラ404の表面に形成された凹部404aのセルボリューム(単位面積当たりのセル体積容量)と、該塗布ローラ404から該現像ローラ402への液体現像剤の転位率によって決まる。
そこで、本実施形態に係る複写機では、その感光体1上に狙いの画像濃度のトナー像を得るために、適正なセルボリュームのアニロクスローラを選択し、十分な圧力で上記中間ローラ405を接触させて、現像ローラ402に対する液体現像剤の塗布量が変動しないようにしている。
【0092】
従って、上記塗布ローラ404から上記現像ローラ402への液体現像剤の転位率は、該液体現像剤の物性が決まればほぼ一定の値を示す。ところが、環境温度の変化などによって、該液体現像剤の粘性などが変化すると、上記転移率が変わってしまう。このため、該転位率が環境条件等により変化した場合には、変化する前の現像条件と同一の現像条件で上記感光体1上に形成された静電潜像を現像すると、現像されたトナー像の画像濃度が変化してしまうことになる。
【0093】
また、上記画像濃度の制御を現像電界の制御によって行う場合、該現像電界を高くして高濃度の画像を出力する場合には問題ないが、該現像電界を弱くして低濃度の画像を出力する場合には、現像後の液体現像剤層に微細な不均一ムラが発生してしまう。つまり、低電界下では液体現像剤の固形分の挙動を制御できないため、上記感光体1の表面と現像ローラ402の表面とが分離して液体現像剤が別れる際に、それぞれの表面が上記固形分を互いに引き合い、この引き合いの形跡が微細な不均一ムラとなって現像後の液体現像剤層に残ってしまう。この不均一ムラは、図7のグラフに示すように、現像率が90%以上でないと目立ってしまう。このため、このような現像電界による濃度調整には限界があり、現像率が10%を越えるような大きな塗布量の変化があった場合には対処しきれないという問題がある。
【0094】
さらに、適正濃度のトナー像を得るために必要な液体現像剤量は、該トナー像が転写される転写材のトナー像転写面の平滑度によっても変化する。例えば、コート紙のように平滑度の高いトナー像転写面を有する転写材に比べて、トナー像転写面の平滑度が低い普通紙では、そのトナー像転写面の凹凸を埋めるための余分な量の液体現像剤を必要とするという問題がある。
【0095】
このような問題を解決するために、本実施形態に係る塗布装置の塗布ローラ404及び中間ローラ405の駆動系には、該塗布ローラ404と中間ローラ405とが互いに等速で回転する関係を保ったまま、該塗布ローラ404及び中間ローラ405の回転速度を変更するための速度変更手段415が設けられている(図9参照)。すなわち、この塗布装置では、該速度変更手段415により、その塗布ローラ404及び中間ローラ405の回転速度を変更することによって、該中間ローラ405の表面と上記現像ローラ402の表面との相対移動速度を変えることができる。
ここで、上記中間ローラ405により上記現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量は、図8のグラフに示すように、該現像ローラ402と該中間ローラ405とのローラ速度比に比例して、ほぼ線形で変化する。従って、この塗布装置においては、上記速度変更手段415により、塗布ローラ404及び中間ローラ405の回転速度を変更して、該現像ローラ402と該中間ローラ405とのローラ速度比を変化させることによって、該現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量を調整することができる。
【0096】
このような塗布ローラ404及び中間ローラ405の駆動系は、例えば、図9に示すように、ギヤやタイミングベルトなどで構成された駆動伝達手段416を介して、該塗布ローラ404及び中間ローラ405をサーボモータ又はステッピングモータなどのモータ417で駆動するように構成される。該モータ417には、ドライバ418が付随している。このドライバ418は、該モータ417の特性に応じて、コントローラ419が発する周波数信号やA/D信号を受け、このA/D信号に応じた回転数で、モータ417を回転させることができる。
そして、操作部420や制御ボード421からの要求に応じて、コントローラ419が適切な信号を発することで、上記中間ローラ405及び塗布ローラ404の回転数を制御する。これにより、該中間ローラ405及び塗布ローラ404の上記現像ローラ402に対する線速比が変更されて、該現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量が調整される。
【0097】
上記現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量の制御は、該現像ローラ402に対する中間ローラ405の周速を変えることで可能となる。しかしながら、ここで、該中間ローラ405の周速のみを変えると、該塗布ローラ404と中間ローラ405との間に周速差が生じる。そして、このような周速差が発生すると、該塗布ローラ404の表面の凹部404aによって中間ローラ405の表面が傷つけられて、中間ローラの寿命を縮めることになってしまう。従って、該中間ローラ405と塗布ローラ404とは、互いの接触部において極力周速差を生じないことが、中間ローラ405の寿命にとって望ましい。
【0098】
そこで、本実施形態に係る塗布装置では、上記塗布ローラ404と上記中間ローラ405との周速度を等速に保った状態で、上記現像ローラ402と中間ローラ405との間の速度比を変えて、該現像ローラ402への液体現像剤の塗布量の制御を行っている。
この場合、上記塗布ローラ404と上記中間ローラ405とは、単一の駆動源により駆動することが望ましい。すなわち、該塗布ローラ404と上記中間ローラ405とを別個の駆動源でそれぞれ駆動すると、塗布ローラ404と中間ローラ405との周速を合わせることが困難になり、塗布ローラ404と中間ローラ405との間に多少の速度差が生じてしまう虞がある。
【0099】
上述のように、上記塗布ローラ404と上記中間ローラ405との周速度を等速に保った状態で、該塗布ローラ404及び中間ローラ405を単一の駆動源により駆動する駆動機構の一例を図10に示す。この図10に示す駆動機構は、単一のモータ417により、駆動伝達手段416を介して、中間ローラ405を矢印方向に回転駆動するように構成されている。図10において、中間ローラ405が回転駆動されると、該中間ローラ405と上記塗布ローラ404との接触部で生じる摩擦力によって、該塗布ローラ404が矢印方向に従動回転される。これにより、塗布ローラ404と中間ローラ405との間に速度差が生じることなく、該中間ローラ405及び塗布ローラ404が駆動される。
【0100】
ここで、塗布ローラ404と中間ローラ405との間に生じる周速差を無くためには、該塗布ローラ404を駆動し、該塗布ローラ404と該中間ローラ405との接触部で生じる摩擦力によって、該中間ローラ405を矢印方向に従動回転させるように上記駆動機構を構成してもよい。しかし、該中間ローラ405は、液体現像剤が塗布される被塗布部材としての現像ローラ402と接しており、しかも、その表面が該現像ローラ402の表面に対して、逆方向(リバース方向)に移動するように接触している。このため、このように、塗布ローラ404の駆動回転により中間ローラ405を従動回転させる駆動機構では、上記現像ローラ402のリバース方向の回転により該中間ローラ405に加わる負荷トルクによって、該中間ローラ405の回転が不安定になってしまう。
これに対し、図10に示す駆動機構においては、上記塗布ローラ404が上記現像ローラ402の回転負荷の影響を受けることなく、上記中間ローラ405の駆動回転により従動回転されるので、該中間ローラ405及び塗布ローラ404が安定して駆動されるようになる。
【0101】
ところで、上記液体現像剤は、例えば、上述したような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が高濃度に分散されたもので構成されている。このため、このような液体現像剤が上記塗布ローラ404の表面に塗布された状態で、該塗布ローラ404を上記中間ローラ405の回転により従動回転すると、この液体現像剤が潤滑剤として機能して、該塗布ローラ404に滑りが発生する虞がある。特に、該中間ローラ405が高速で駆動回転される場合には、該塗布ローラの滑りにより、該中間ローラ405への液体現像剤の塗布量が不安定になる虞が高くなる。
【0102】
図11に、上述のような中間ローラ405の滑りを解消して該塗布ローラ404及び中間ローラ405を単一の駆動源により駆動する駆動機構の一例を示す。この駆動機構においては、モータ417により、中間ローラ405だけでなく、塗布ローラ404も駆動伝達手段416によって強制駆動する。ただし、該塗布ローラ404の周速は、中間ローラ405の周速に比べて若干遅くなるように設定してある。具体的には、中間ローラ405の周速に対して2〜5%程度遅れるような周速で塗布ローラ404を駆動する。また、上記駆動伝達手段416の塗布ローラ404の駆動系には、該塗布ローラ404の順方向への自由回転を許容する一方向回転機構としてのワンウェイクラッチ423を設ける。つまり、このワンウェイクラッチ423は、図11の矢印方向には上記モータ417の回転を伝達して上記駆動伝達手段416により塗布ローラ404を強制駆動するが、該矢印方向と反対の方向には上記モータ417の回転を塗布ローラ404に伝達しない。
【0103】
従って、図11において、上記モータ417が回転すると、まず、上記駆動伝達手段416によって上記中間ローラ405が矢印方向に強制駆動される。そして、上記塗布ローラ404に滑りが生じていない状態では、該モータ417の駆動力が塗布ローラ404には伝達されず、図10に示した駆動機構の場合と同様に、該塗布ローラ404が中間ローラ405の回転により連れ回りして等速で従動回転する。つまり、塗布ローラ404に滑りが生じていない状態では、該塗布ローラ404が強制駆動されずに上記ワンウェイクラッチ423の作用により空回りして、中間ローラ405に連れ回する。従って、この状態では、塗布ローラ404に対する駆動力が、該塗布ローラ404のブレーキとして作用することがない。
【0104】
一方、上記塗布ローラ404に滑りが生じている状態では、該塗布ローラ404が、上記中間ローラ405により従動回転されずに、上記駆動伝達手段416により該中間ローラ405の周速よりも若干遅い周速で矢印方向に強制駆動される。
従って、この駆動機構においては、上記塗布ローラ404の滑りによる液体現像剤の塗布量の変動がない。また、上記中間ローラ405と該塗布ローラ404との間の周速差も小さくすることができ、該周速差による中間ローラ405の表面の損傷も解消することが可能になる。
【0105】
ところで、一般に、互いの接触面での移動方向が同方向になるように構成された1対のローラでは、該ローラ間通過する液体の量、および、該液体が通過した後の各ローラ上の該液体の分裂比が、各ローラの周速、周面の幾何学的形状、材料定数、液体の粘度などによって変化するため、各ローラへの液体の塗布量制御が困難である。つまり、このような1対のローラでは、塗布された液体が各ローラ上に分裂する際に、各ローラの円周方向に沿ったリング状に不均一に分裂されるという不具合が発生することが知られている。
【0106】
そこで、上述のような液体現像剤の塗布装置を用いて、現像剤担持体である現像ローラ402に液体現像剤の薄層を形成する現像装置では、該塗布装置の中間ローラ405を該現像ローラ402に対して接触面での移動方向が逆方向になるように駆動することが望ましい。このように、中間ローラ405を現像ローラ402に対して接触面での移動方向が逆方向になるように駆動することで、上述のような不具合を解消できるようになる。
【0107】
ところが、本実施形態に係る塗布装置では、その塗布ローラ404として表面に凹部404aが形成されたアニロクスローラを用いている。従って、該塗布ローラ404から上記中間ローラ405上に塗布(転写)された液体現像剤層は、該凹部404aのパターン形状になっている。
このため、中間ローラ405の周速Vmと、現像ローラ402の周速Vdとが等しい周速(Vm≦Vd)であると、該凹部404aのパターン形状の現像剤層が、該中間ローラ405と現像ローラ402との速度比に応じた縮尺で、現像ローラ402上にそのまま転写され、該現像ローラ402上に層厚が均一な現像剤薄層を形成することができない。
【0108】
従って、この塗布装置においては、中間ローラ405の周速Vmを、現像ローラ402の周速Vdよりも早い周速(Vm>Vd)にして、該現像ローラ402に転写された上記凹部404aのパターン形状の現像剤層を均し広げる必要がある。なお、現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量は、図8に示したように、Vm/Vdの速度比に応じてほぼ線形に変化するが、Vm>2×Vd程度になると、現像ローラ402への現像剤薄層の転写が不安定になり、該塗布量のばらつきが大きくなるため実用上好ましくない。
【0109】
そこで、このような塗布装置を用いる現像装置においては、上記中間ローラ405の周速Vmを、上記現像ローラ402の周速Vdに対して、Vd<Vm<2×Vd以下の範囲とする。これにより、該現像ローラ402に転写された上記凹部404aのパターン形状の現像剤層が、該中間ローラ405によって均し広げられて、該現像ローラ402上に層厚が均一な現像剤薄層を形成することができるようになる。また、該現像ローラ402への現像剤薄層の転写が安定して、該現像ローラ402上に塗布される液体現像剤の塗布量のばらつきが解消される。
【0110】
上述のように、本実施形態に係る現像装置は、上記塗布装置の中間ローラ405が、上記塗布ローラ404に対しては順方向に、上記現像ローラ402に対しては逆方向に接触して回転している。従って、この現像装置では、該塗布ローラ404と現像ローラ402とにより該中間ローラ405が挟持回転される構成となる。従って、該塗布ローラ404及び現像ローラ402に対して、該塗布ローラ404の回転中心と該現像ローラ402の回転中心とを結んだ線分よりも、該塗布ローラ404及び現像ローラ402の回転方向下流側の位置で、該中間ローラ405が接触している場合には、該塗布ローラ404と現像ローラ402との回転により、該中間ローラ405に対して、該塗布ローラ404及び現像ローラ402の間から押し出そうとする力が作用する。このため、このような構成では、該中間ローラ405と該塗布ローラ404及び現像ローラ402との接触が不安定になり、該現像ローラ402に対して液体現像剤を安定して塗布できなくなる虞がある。
【0111】
そこで、本実施形態に係る現像装置においては、図12に示すように、上記塗布ローラ404及び現像ローラ402に対して、該塗布ローラ404の回転中心と該現像ローラ402の回転中心とを結んだ線分よりも、該塗布ローラ404及び現像ローラ402の回転方向上流側の位置で、上記中間ローラ405が接触するように構成する。つまり、中間ローラ405と現像ローラ404との接線の位置が、塗布ローラ404の回転中心線と中間ローラ405の回転中心線とを含む平面と、該中間ローラ405の表面との交線を境として、該中間ローラ405の回転方向上流側の該交線を含む位置に設けられている。これにより、該塗布ローラ404と現像ローラ402との回転により、該中間ローラ405に対して、該塗布ローラ404及び現像ローラ402の間に挟み込もうとする力が作用するようになる。従って、この現像装置では、該中間ローラ405と該塗布ローラ404及び現像ローラ402との接触が安定し、該現像ローラ402に対して液体現像剤を安定して塗布できるようになる。
【0112】
上述したような構成の塗布装置を用いることによって、例えば、画像形成置内の温度が変化し、液体現像剤の粘度が変化して、上記塗布ローラ404から上記中間ローラ405への液体現像剤の転写率が変化することによって、上記現像ローラ402への液体現像剤の塗布量自体が変動してしまった場合に該塗布量を補正したり、液体現像剤の濃度が変化した場合に該塗布量を調整して画像濃度を一定に保ったりするなどの制御が可能となる。
このような制御を行うためには、画像濃度の変化を検知することが必要である。この画像濃度の変化を検知する検知手段としては、光学的な信号を検知するセンサを用いて、該画像濃度を光学的に測定することが一般的に行なわれている。
【0113】
また、上述のようなセンサにより上記画像濃度を検知する箇所としては、画像品質を一定にするという目的から、なるべく最終の画像形成工程とすることが望ましい。しかしながら、該最終の画像形成工程であるトナー像が転写された後の転写紙上に、画像濃度検知用のパターン画像を作ることは困難である。従って、一般的には、上記中間転写体502もしくは上記感光体1の非画像領域に、該パターン画像を形成し、このパターン画像の画像濃度を上記センサで検知している(図1参照)。このようにして、様々な要因によって変化する画像濃度を検知し、該画像濃度に応じて上記現像ローラ402に塗布される液体現像剤の塗布量を制御することによって、画像品質を一定にすることができるようになる。
【0114】
ここで、上記現像ローラ402の液体現像剤の塗布量そのものを一定に保つことのみが目的であれば、該現像ローラ402上に塗布された現像剤濃度を検知すればよいが、上記トナー像の画像濃度を一定に保つためには、該トナー像の現像条件や転写条件などの要因も含まれるため、上記中間転写体502もしくは上記感光体1の非画像領域に形成したパターン画像の画像濃度を濃度センサで検知する方がより有効である。
【0115】
図13に、このような濃度センサ424を用いて、上記トナー像の画像濃度を一定に保つように構成した塗布装置の一例を示す。この塗布装置においては、上記中間転写体502もしくは上記感光体1に近接して配置された反射光型の光学式センサなどからなる濃度センサ424により、該中間転写体502もしくは感光体1の非画像領域に形成したパターン画像の画像濃度が検知される。これにより、オペレータにより操作部420で入力された画像濃度情報とは別に、該濃度センサ424により検知された画像濃度情報が、制御ボード421に送られる。該制御ボード421では、操作部420で入力された画像濃度情報と、該濃度センサ424により検知した画像濃度情報とを比較して、上記現像ローラ402への液体現像剤の塗布量を増やすか減らすかを判断する。そして、該判断に応じて塗布装置のモータ417の回転数を決定し、コントローラ419及びドライバ418に信号を送って、該モータ417の回転数を制御する。なお、ここでは、操作部420で入力された画像濃度情報と濃度センサ424により検知した画像濃度情報とを比較して、現像ローラ402への液体現像剤の塗布量を増やすか減らすかを判断しているが、この判断は、予め設定されている適性な濃度情報を記憶装置422に記憶しておき、この記憶装置422に記憶されている濃度情報と濃度センサ424により検知した画像濃度情報とを比較して行なうようにしてもよい。
【0116】
なお、図1及び図4に示した複写機では、上記感光体1の周囲に1つの現像装置4を配設しているが、該感光体1の周囲に4つの現像装置を配設し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の液体現像剤を用いて、各現像装置により該感光体1上に4色のトナー像を順次形成することによって、フルカラーの画像を得ることもできる。この場合、これら各色の液体現像剤の特性、例えば温度変化に対する粘度などの物性が、各色の液体現像剤で異なっている。そこで、このようなカラー複写機においては、各現像装置ごとの現像ローラに塗布する各色の液体現像剤の塗布量を独立して制御するようにすることが望ましい。なお、ここでは4色フルカラーの例について説明したが、画像の色数は2色や5色など様々に設定することが可能である。
【0117】
また、上述のように、上記塗布ローラ404及び中間ローラ405の速度調整機能を備えた液体現像剤の塗布装置を画像形成装置に組み込むことによって、上記トナー像の画像濃度の変動を押さえて画像品質を安定させることができるとともに、例えば、転写紙の種類に応じた最適の液体現像剤の塗布量で画像形成を行なうことができるようになる。具体的には、使用する転写紙の種類をオペレータが上記操作部420で入力するか、あるいは、指定された給紙カセット内の転写紙の紙種を判別する。そして、この紙種に応じて、予め上記記憶装置422に記憶させておいた紙種ごとの最適な塗布量を得る上記モータ417の回転数を、上記制御ボード421により決定する。この決定されたモータ417の回転数に応じた信号を、上記コントローラ419及びドライバ418に送って、該モータ417の回転数を制御する。これにより、転写紙の紙種に応じた最適な塗布量の液体現像剤の薄層が、上記現像ローラ402上に形成されるようになる。
【0118】
また、上記操作部420に、オペレータの好みに応じて画像濃度を選択する機能を設け、オペレータが選択した画像濃度に応じた最適な塗布量の液体現像剤の薄層を、上記現像ローラ402上に形成することも可能である。これにより、上記カラー複写機においては、画像データ自体を変化させなくても、オペレータの好みに応じて、カラー画像の色合いに変化をもたせるが可能になる。
【0119】
一方、本実施形態に係る塗布装置においては、図14に示すように、塗布ローラ404の幅が、中間ローラ405の幅よりも大きく形成されている。つまり、塗布ローラ404の両端部の表面が、中間ローラ405の表面に接しないような構成になっている。この関係が、図15(a),(b)に示すように逆であると、塗布ローラ404と中間ローラ405との間から絞り出された余剰分の液体現像剤が、中間ローラ405上に付着してしまう。そして、この中間ローラ405上に付着した余剰分の液体現像剤が、現像ローラ402へ伝わる。この結果、余剰分の液体現像剤が、感光体1、転写ベルト502、最終的には転写紙上に付着して、画像品質が低下したり、液体現像剤が無駄に消費されたりする。
【0120】
そこで、図14に示したように、上記塗布ローラ404の幅を上記中間ローラ405の幅よりも大きくすることによって、塗布ローラ404と中間ローラ405との間から絞り出された余剰分の液体現像剤が、塗布ローラ404側に付着するので、中間ローラ405上には、塗布ローラ404と中間ローラ405との接触部を通過した適正な量の液体現像剤のみが付着するようになる。従って、液体現像剤の移動方向下流側のローラへの余分な液体現像剤の付着が防止され、この余分な液体現像剤による画像品質の低下や液体現像剤の無駄な消費を無くすことができる。また、中間ローラ405は、弾性層405bを有しているので、金属ローラからなる塗布ローラ404の端部で、中間ローラ405表面が傷つけられることがなく寿命も長くなる。
【0121】
また、上記塗布装置を用いた現像装置においては、上記中間ローラ405によって、上記現像ローラ402上に液体現像剤の薄層が形成されるが、該中間ローラ405に対して上記現像ローラ402の幅が大きいと、図16に示すように、中間ローラ405の端部が現像ローラ402の表面に接触する。中間ローラ405の側面には、塗布ローラ404との接触部で絞り出された液体現像剤が若干量だけ付着しており、これが現像ローラ402へ転写されてしまう。
【0122】
このようにして現像ローラ402上に付着した塗布量過剰の液体現像剤は、感光体1との接触部において、軸方向へ広げられる。そして、この帯状に広がった塗布量過剰領域の液体現像剤は、現像電界で制御することができずに、感光体1側に付着して、非画像部でのかぶり、画像部での濃度むらになって画像品質を著しく低下させてしまう。これを防止するためには、感光体1の幅に対して現像ローラ402の幅を大きくして、現像ローラ402の端部の表面が感光体1と接触しないように構成することが望ましい。しかし、このような構成では、弾性層402bを有する現像ローラ402が、剛性の高い材料で構成される感光体1の端部に接触して、現像ローラ402の表面を傷つけてしまう。
【0123】
また、上記感光体1の幅方向全域を均一に帯電させることは困難であり、通常、該感光体1の両端には、非帯電あるいは帯電の不十分な領域が存在する。このような複写機においては、これを考慮に入れて帯電領域ならびに有効画像領域が決定されている。一方、このような帯電が十分でない領域で、現像ローラ402が接触すると、該現像ローラ402上の液体現像剤は、現像電界での制御ができずに感光体1側に付着してしまう。したがって、現像ローラ402の幅は、感光体1上の有効帯電領域よりも短く、有効画像領域よりも長く設定する必要がある。以上のような問題を解決するために、この塗布装置では、図14に示すように中間ローラ405の長さを現像ローラ402よりも長くしている。このようにすることによって、中間ローラ405の側面に付着した液体現像剤が現像ローラ402に付着することを防止できる。
【0124】
ところで、上述のように、上記現像ローラ402上に液体現像剤の薄層を形成し、上記感光体1上の静電潜像を現像する現像装置では、現像後の現像ローラ402上には、該現像に寄与しなかった未使用の液体現像剤が残っていることが多い。この未使用の液体現像剤は、その固形分濃度が変化している。つまり、上記静電潜像に対応する画像部分の液体現像剤は、その固形分が感光体1上に付着し、現像ローラ402上に、そのキャリア分のみが残る。また、非画像部の液体現像剤は、そのキャリアの一部が感光体1側に付着し、その固形分がほぼ現像ローラ1上に、高濃度の液体現像剤が残る。このように該現像ローラ402上に前の現像時の液体現像剤が残った状態のまま、次の現像のための液体現像剤を該現像ローラ402上に塗布して現像すると、この現像ローラ402に塗布された液体現像剤の薄層に濃度差が発生し、前の現像時の画像のゴーストが発生する。
【0125】
そこで、このような現像装置においては、前の現像時に使用された液体現像剤を現像ローラ402上から除去した後、改めて次の静電潜像の現像のための液体現像剤を新たに塗布して、次の静電潜像を現像する必要がある。
このような前の現像時に使用された液体現像剤を現像ローラ402上から除去する方法としては、一般的に、例えば、ラバーあるいはラバーと金属を接合したようなブレードを現像ローラ402の表面に当接させて、該現像ローラ402の表面をクリーニングする方法が用いられている。
【0126】
ここで、上述したように、本実施形態に係る現像装置では、上記塗布装置の中間ローラ405が、上記現像ローラ402の表面に対して、その接触部で逆方向に移動するように接触するように構成されている。従って、この現像装置においては、その中間ローラ405によって上記現像ローラ402の表面をクリーニングすることができるので、該現像ローラ402に、新たなクリーニング部材を当接配置させる必要がない。これにより、該現像ローラ402の表面が該クリーニング部材により摺擦されて損傷することがなくなり、且つ該現像ローラ402の駆動時の負荷も低減される。
【0127】
一方、上記中間ローラ405上に塗布された液体現像剤を上記現像ローラ402上に転写した後、該中間ローラ405上に残留した未転写の液体現像剤をそのままにしておくと、該未転写の液体現像剤が、該現像ローラ402とのニップを通じて、現像ローラ402へ再び供給されてしまって、上記ゴーストの発生の原因となる。
そこで、本実施形態に係る現像装置においては、図4に示したように、上記中間ローラ405にクリーニング部材411を当接配置して、該中間ローラ405上に残留した液体現像剤を除去するようにしている。
具体的には、上記クリーニング部材411として、ラバーのブレードを使用して、該中間ローラ405上に残留した液体現像剤を除去する。このクリーニング部材411により除去した液体現像剤は、前述した現像剤収容タンク401内の濃度調整済みの液体現像剤と混ざることなく、一旦、一時貯蔵部412内に回収され、搬送スクリュ413によって図示しない濃度調整部へ運ばれて、その濃度が再調整された後、該現像剤収容タンク401内に戻される。このように上記中間ローラ405にクリーニング部材411を設けることにより、現像ローラ402上の未使用の液体現像剤を、該中間ローラ405を経由して除去でき、上記ゴーストの発生を防止できる。
【0128】
また、上記中間ローラ405に当接配置する上記クリーニング部材411の軸方向の幅は、図17(a)、(b)に示すように、上記現像ローラ402の幅よりも長くして、上記現像後、該現像ローラ402上に残った液体現像剤を、全て除去できるようにすることが望ましい。これは、該現像ローラ402上に残った液体現像剤は、上述したように、その濃度が未調整であるため、そのまま現像に再使用されると濃度ムラなどの画像不良を引き起こす虞があるからである。
また、該クリーニング部材411として上記ブレードを使用する場合には、該ブレードの幅が上記中間ローラ405の幅よりも小さいと、該ブレードのエッジ部分が当る該中間ローラ405の表面部分に応力集中が起こって、該中間ローラ405の表面をが傷つけられる虞が高い。従って、この場合には、該クリーニング部材411の幅を、該中間ローラ405の幅よりも長くすることが望ましい(図17参照)。このように、上記中間ローラ405のクリーニング部材411の幅を規制することによって、上記現像ローラ402上の未使用の液体現像剤が濃度未調整のまま現像に使用されることがなくなる。
【0129】
ところで、上記塗布装置では、上述したように、その塗布ローラ404として、その円周面全体に均一なパターンの凹部404aが形成されているアニロクスローラを用いて、該凹部404a容積によって塗布量を正確に計量することで、該塗布ローラ404への液体現像剤の均一な塗布を行っている。しかし、該塗布ローラ404としては、このような凹部404adが形成されていない表面が平滑なローラを用いることも可能である。
このような、表面が平滑なローラを塗布ローラ404として使用した場合には、上記中間ローラ405との接触部での圧力、両ローラ404、405の幾何学的形状、両ローラ404、405の縦弾性定数、液体現像剤の粘度、各ローラ404、405の回転速度などによって、両ローラ404、405の間を通過する液体現像剤の量が決まり、両ローラ404、405の速度比に応じて、各ローラ404、405への液体現像剤塗布量の分配比が決まる。
【0130】
ところが、上記塗布ローラ404と中間ローラ405との接触圧力については、その機械的な寸法精度や材料定数の均一性の問題などにより、それらの軸方向で均一になるようにすることが困難である。このため、この塗布ローラ404と中間ローラ405との接触圧力のばらつきにより、該塗布ローラ404から該中間ローラ405に塗布される液体現像剤の塗布量が変動する。
【0131】
これに対し、本実施形態に係る塗布装置においては、上記塗布ローラ404として上記アニロクスローラを使用しているので、その凹部404aの容積によって、該塗布ローラ404に塗布される液体現像剤の塗布量を正確に計量することができる。ここで、該塗布ローラ404の表面の凹部404aには、高い寸法精度が要求される。そこで、該塗布ローラ404の表面の凹部404aを転造加工によって製作している。この転造加工はダイスの形状をほぼ忠実に再現することができ、表面が塑性変形することで加工硬化するという特徴を持ち、切削加工よりも優れている。しかし、硬度の高い材質、例えば、硬度200HV以上の材質には加工が困難となる。そこで、表面硬度を要する加工を行う場合には、転造後に硬質クロムめっきなどの表面処理を行って硬度を上げている。
【0132】
ところで、上記塗布ローラ404の円周面全面に上記凹部404aが形成されている場合には、上記中間ローラの全面に対して液体現像剤が塗布される。このため、この中間ローラ405上に塗布された液体現像剤が、上記現像ローラ402上に塗布される場合、図17に示したように、該現像ローラ402の幅が該中間ローラ405の幅よりも短く形成されているため、図18に示すように、両ローラ402、405の接触圧力によって軸方向の外側に押し出された余剰の液体現像剤が、現像ローラ402の端面に若干量だけ付着する。このような現像ローラ402の端面に付着した液体現像剤は、その上記感光体1との接触時に感光体側に付着してしまうため、上記中間転写体502に転写されて、転写紙に転写されたり、クリーニング部への負荷を増大させたりすることになる。ここで、上述したように、該現像ローラ402、感光体1、中間転写体502などの各幅の設定により、該中間転写体502への該液体現像剤の付着を防止するように構成しても、該感光体1の感光体クリーニング装置6への負荷の増大を解消することができないという問題がある。
【0133】
そこで、このような問題を解消するために、本実施形態に係る塗布装置においては、上記塗布ローラ404として、図19に示すように、ローラの両端部に上記凹部404aを形成しない非彫刻領域404bを設け、該ローラの中央部の円周面全面にのみ、上記凹部404aを形成したアニロクスローラを用いている。このような構成の塗布ローラ404を用いることにより、上記中間ローラ405上の、該塗布ローラ404の両端の非彫刻領域404bとの対向部には、液体現像剤がほとんど転写されない。そして、該中間ローラ405上の、該塗布ローラ404の中央の凹部404aが形成されている塗布領域との対向部にのみ、所定の量の液体現像剤が転写されて、中間ローラ405上に塗布領域が形成される。
【0134】
ここで、図19に示すように、上記中間ローラ405の幅を、上記塗布ローラ404の凹部404aが形成されている部分の幅(塗布領域)よりも長く構成することによって、該中間ローラ404の表面の両端部に、液体現像剤が塗布されない領域を形成することができる。
また、上記現像ローラ402の幅を、上記塗布ローラ404の凹部404aの部分の幅である塗布領域よりも長くして、該現像ローラ402の表面の端部が、上記中間ローラ405の両端の非塗布領域に当接するように構成することで、図18で説明したような、該現像ローラ402の端面への液体現像剤の付着をなくすことができる。
この際、上記塗布領域に相当する上記凹部404aの幅は、上記感光体1上での有効画像領域よりも広く設定する必要がある。また、該感光体1の有効帯電領域の幅は、この塗布領域よりも若干広め程度に設定する必要がある。つまり、この有効帯電領域の幅をあまり広く設定すると、現像ローラ402の液体現像剤が塗布されていない表面が感光体1の表面に接触することになって、現像部Aに形成される現像電界が不安定になることがあるためである。
【0135】
このような構成の液体現像剤の塗布装置を、画像形成装置の塗布装置として使用することにより、該塗布装置の塗布ローラ404及び中間ローラ405での接触部分で発生する液体現像剤の過剰塗布や端面への付着などを防止できる。これにより、安定した画像品質を保ち、上記感光体1や中間転写体502のクリーニング部の負担を軽減できる。また、過剰に塗布された液体現像剤の飛び散りによる機内の汚染を未然に防止でき、液体現像剤の不必要な消費も防ぐことができる。
【0136】
【発明の効果】
請求項1乃至14の発明によれば、現像ローラが液体現像剤の塗布装置から受ける機械的なストレスを軽減させることができ、現像ローラの部品寿命を延ばすことができるという優れた効果がある。また、現像ローラに対する中間ローラの速度を調整変更できることで現像ローラ上の塗布量を変化させることができ、この塗布装置を画像形成装置に使用することで画像濃度の調整および変更ができるという優れた効果がある。そして、塗布ローラとこれに当接する塗布量規制部材によって液体現像剤の量を正確に計量でき均一な量の塗布を安定して行うことができるという優れた効果もある。また、中間ローラを塗布量規制部材として兼用することによって塗布ローラ回りの設計をコンパクトにでき、液体現像剤の塗布装置の小型化を実現できるという優れた効果もある。
【0139】
また、請求項の発明によれば、中間ローラに適当な硬度の弾性層を設けることによって、塗布ローラに対して軸方向に一様に当接させることと、その最大接触圧力を一定以上の値に保持することを両立させることができ、中間ローラを塗布量規制部材として十分な機能を発揮させることができるという優れた効果がある。
【0140】
また、請求項の発明によれば、中間ローラの表面に低摩擦部材による滑性層を設けることで、被塗布部材である現像ローラとの接触部で発生する摩擦力を軽減できるため、駆動系への負担を軽減できると同時に中間ローラおよび現像ローラの受ける機械的なストレスを軽減できて部品寿命を延ばすことができるという優れた効果がある。
【0142】
特に、請求項の発明によれば、液体現像剤の塗布装置において塗布ローラとこれに当接する中間ローラの接触面での周速差をなくすことができるので中間ローラの寿命を延ばすことができるという優れた効果がある。
【0143】
また、請求項の発明によれば、液体現像剤の塗布装置において塗布ローラとこれに当接する中間ローラでの滑りによる塗布量の変動および滑りが発生していないときの接触面での周速差をなくすことができるので、塗布量の変動がなくし、同時に中間ローラの寿命を延ばすことができるという優れた効果がある。
【0144】
請求項の発明によれば、塗布ローラと中間ローラからなる塗布装置で、被塗布部材である現像ローラに対して適正な位置で中間ローラが接触する構成とすることにより、安定した塗布を行うことができるという優れた効果がある。
【0145】
請求項の発明によれば、中間ローラの表面端部に塗布ローラとの接触部で絞り出された過剰な量の液体現像剤が付着することがなく、さらに下流側に伝わりクリーニング手段への負担を増大させたり、飛散等による機内の汚染を招いたり、さらには液体現像剤の無駄に消費したりすることを防止できるという優れた効果がある。
【0146】
請求項の発明によれば、中間ローラの端面に付着した液体現像剤が現像ローラの表面に付着することを防止できるので、このような余剰の液体現像剤が感光体へ付着して画像へ影響することを防止できるという優れた効果がある。
【0147】
請求項の発明によれば、現像後、現像剤担持体に残った濃度未調整の液体現像剤が、そのまま再度現像に使われるのを防止でき、ゴーストの発生を防止できるという優れた効果がある。
【0148】
請求項10の発明によれば、現像後、現像剤担持体に残った濃度未調整の液体現像剤が、そのまま再度現像に使われるのを防止でき、濃度むらの発生を防止できる。また、中間ローラ表面をクリーニング手段の端部で損傷することを防止できローラの寿命を延ばすことができるという優れた効果がある。
【0149】
請求項11の発明によれば、両端に非彫刻領域のある塗布ローラを使用することによって、中間ローラ上の塗布領域と非塗布領域を設けることができる。この非塗布領域により現像ローラ上の塗布面で両端部にできる塗布量過剰部分をなくすことができ、感光体へのこのような過剰の液体現像剤による画像への影響やクリーニング手段への負担増といった問題を軽減できるという優れた効果がある。
【0150】
請求項12の発明によれば、両端に非彫刻領域のある塗布ローラを使用し、中間ローラの長さを調整してその端部がこの非彫刻領域に当接するようにすることによって、中間ローラ上で塗布領域の両端部に非塗布領域を設けることができるという優れた効果がある。
【0151】
請求項13の発明によれば、両端に非彫刻領域のある塗布ローラを使用することによって、中間ローラ上の塗布領域と非塗布領域を設けることができる。さらに、現像剤担持体である現像ローラの長さを調整してその端部がこの中間ローラの非塗布領域に当接するようにすることによって、現像ローラ上の塗布面で両端部にできる塗布量過剰部分をなくすことができるという優れた効果がある。
【0152】
請求項14の発明によれば、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12又13の液体現像剤の塗布装置を備えた現像装置はキーパーツである現像ローラの部品寿命を伸ばすことができるという優れた効果がある。
【0153】
請求項15の発明によれば、環境変動などによる画像濃度変動を防止し、常に安定した濃度の画像を現像することができるという優れた効果がある。
【0154】
請求項16の発明によれば、請求項14又は15の現像装置を備えた画像形成装置はキーパーツである現像ローラの部品寿命を伸ばすことができる。また、環境変動などによる画像濃度変動を防止し、常に安定した濃度濃度の画像を得ることができ、また、操作者の好みに応じて画像濃度を調整、変更することができるという優れた効果がある。
【0155】
請求項17の発明によれば、アモルファスシリコンを表層にもつ感光体を備えた画像形成装置によって高耐久の装置で安定した画像を得ることができるという優れた効果がある。
【0156】
請求項18の発明によれば、塗布ローラと中間ローラからなる塗布装置で、被塗布部材である現像ローラに対して適正な速度比で塗布することにより、均一で変動の少ない塗布を行うことができ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中間ローラの構成を示す概略断面図。
【図3】上記現像装置の現像ローラ及びスイープローラの構成を示す概略断面図。
【図4】上記複写機の他の構成例を示す概略構成図。
【図5】表面に均一なパターンの凹部が形成された上記塗布ローラとしてのアニロクスローラの正面図。
【図6】(a),(b),(c)は、上記塗布装置の塗布ローラの表面に形成された凹部の形状例を示す拡大斜視図。
【図7】上記現像装置の現像電界と現像率との関係を示すグラフ。
【図8】上記現像装置の現像ローラと上記塗布装置の中間ローラとのローラ速度比と、該現像ローラ上に塗布される液体現像剤の塗布量との関係を示すグラフ。
【図9】上記塗布ローラと上記中間ローラとの周速度を等速に保った状態で、該塗布ローラ及び中間ローラを単一の駆動源により駆動する駆動機構の一例を示す概略構成図。
【図10】上記中間ローラを単一の駆動源により駆動して、上記塗布ローラを従動回転させる駆動機構の一例を示す概略構成図。
【図11】上記中間ローラの滑りを解消して、該塗布ローラ及び中間ローラを単一の駆動源により駆動する駆動機構の一例を示す概略構成図。
【図12】上記現像ローラ及び上記塗布ローラに対する上記中間ローラの配設位置を示す概略構成図。
【図13】濃度センサを用いてトナー像の画像濃度を一定に保つように構成した塗布装置の一例を示す概略構成図。
【図14】上記塗布ローラ、上記中間ローラ、上記現像ローラ、及び感光体の各幅の関係を示す概略構成図。
【図15】(a),(b)は、上記塗布ローラの幅と上記中間ローラの幅との関係を説明するための概略構成図。
【図16】上記塗布ローラ、上記中間ローラ、上記現像ローラ、及び感光体の各幅の関係を説明するための概略構成図。
【図17】(a),(b)は、上記塗布ローラ、上記中間ローラ、上記現像ローラ、及びクリーニングブレードの各幅の関係を示す概略構成図。
【図18】上記中間ローラ、上記現像ローラ、及び感光体の各幅の関係を示す概略構成図。
【図19】上記塗布ローラ、上記中間ローラ、上記現像ローラ、及び感光体の各幅と、該塗布ローラの凹部の幅との関係を示す概略構成図。
【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
402 現像ローラ
402a 現像ローラの芯金
402b 現像ローラの弾性層
402c 現像ローラの導電層
403 スイープローラ
403a スイープローラの芯金
403b スイープローラの弾性層
403c スイープローラの導電層
404 塗布ローラ
404a 塗布ローラの表面に形成された凹部
404b 塗布ローラの端部の非彫刻領域
405 中間ローラ
405a 中間ローラの芯金
405b 中間ローラの弾性層
405c 中間ローラの滑性層
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 一時貯蔵部
413 搬送スクリュ
414 異物除去ブレード
415 速度変更手段
416 駆動伝達手段
417 モータ
418 ドライバ
419 コントローラ
420 操作部
421 制御ボード
422 記憶装置
423 ワンウェイクラッチ
424 濃度センサ
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 invention uses a coating member that rotates while carrying a predetermined amount of a liquid developer on the surface, and applies the liquid developer carried on the surface of the coating member to a member to be coated on which the liquid developer is applied. Liquid developer to be applied to the surfaceCoatingA developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier with the liquid developer applied to the developer carrier as the member to be coated by the coating member; and,The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer using the developing device.
[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 device having a coating roller (anilox roller) formed is used. That is, in this coating apparatus, first, a liquid developer is carried on the surface of the coating roller. An excess liquid developer carried on the surface of the application roller is in contact with the surface of the application roller as an application amount regulating member that regulates the application amount of the liquid developer carried on the surface of the application roller. It is removed by a doctor blade. Thereby, the amount of liquid developer carried on the surface of the application 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 carrier of the development device by the application roller. For this reason, in the developing device using this coating device, the developer carrier is not engraved by regular engraving on the surface of the coating roller by the contact rotation between the coating roller and the developer carrier. 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 with the application 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]
  The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid developer capable of extending the life of a developing roller or a developing belt as a developer carrying member of a developing device.CoatingA cloth device, a developing device provided with the coating device,as well as,An image forming apparatus provided with the developing device is provided.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a coating member that rotates while carrying a predetermined amount of a liquid developer on the surface, and a contact between the surface of the coating member and the surface of the coating member. The surface moves in the same direction and at the same speed as the surface of the coating member, and comes into contact with the surface of the coated member to which the liquid developer is coated, and the contact surface with the surface of the coated member is the coated surface. An intermediate application member that moves in a direction opposite to the surface of the member;An application amount regulating member that contacts the surface of the application roller and regulates the application amount of the liquid developer carried on the surface of the application roller;Speed changing means for changing the rotation speed of the coating member and the intermediate coating member while keeping the rotational speed of the coating member and the intermediate coating member constant.The application member is an application roller in which concave portions having a uniform pattern are formed on the surface, and the intermediate application member is an intermediate roller having no surface irregularities and also serves as the application amount regulating member.It is characterized by that.
[0014]
  In this liquid developer coating apparatus, the liquid developer carried on the surface of the coating roller, coating belt, or the like as the coating member passes through the intermediate roller, intermediate belt, or the like as the intermediate coating member. It is applied to a developing roller or the like as an application member. Therefore, since the coating member does not directly contact the coated member, consumption and damage of the coated member due to contact rotation between the coated member and the coating member can be avoided. Further, the rotation speed of the application member and the intermediate application member is changed by the speed changing means while the rotation speed of the application member and the intermediate application member is kept constant. Thereby, the coating amount of the liquid developer applied to the member to be coated can be changed by the intermediate coating member. Therefore, the image density of the toner image developed by the developing device can be adjusted by using the coating device as, for example, a coating device that applies the liquid developer to the developing roller of the developing device of the image forming apparatus. It becomes possible.Then, the coating amount of the liquid developer carried on the surface of the coating roller is regulated by the coating amount regulating member and the engraving of the uniform pattern on the surface of the coating roller. As a result, a predetermined amount of liquid developer is applied to the surface of the application roller. Further, since the intermediate application member also serves as the application amount restricting member, it is not necessary to place an application amount restricting member comprising a doctor blade or the like in contact with the application member. Thereby, the layout around the application member can be made compact, and the application apparatus can be downsized.
[0019]
Claim2The invention of claim1In the liquid developer coating apparatus, the intermediate coating member is an intermediate roller having an elastic layer having a hardness of JIS-A 30 degrees or more and 70 degrees or less.
[0020]
In the liquid developer coating apparatus, the intermediate coating member has the elastic layer. Thereby, for example, the intermediate roller as the intermediate application member comes into contact with the application roller as the application member uniformly in the axial direction. In addition, the contact pressure of the intermediate roller with respect to the application roller is maintained at a certain value or more. Accordingly, the intermediate roller can sufficiently function as the application amount regulating member.
[0021]
  Claim3The invention of claim1Or2In the liquid developer coating apparatus, the intermediate coating member has a slipping layer made of a low friction member on the surface.
[0022]
In this liquid developer coating apparatus, since a slipping layer made of a low friction member is provided on the surface of the intermediate coating member, for example, the developing roller as the coated member and the intermediate layer as the intermediate coating member The frictional force generated at the contact portion with the roller is reduced. As a result, the burden on the drive system of the developing roller and the intermediate roller and the mechanical stress received by the intermediate roller and the developing roller are reduced, and the parts of the coating apparatus are extended in life.
[0025]
  Claim4The invention of claim 1,Two-wayIs3In the liquid developer coating apparatus, the coating member and the intermediate coating member are driven by a single driving source.
[0026]
In this liquid developer coating apparatus, since the coating member and the intermediate coating member are driven by a single drive source, the peripheral speed difference at the contact surface between the coating member and the intermediate coating member is eliminated. be able to. As a result, wear due to rubbing of the contact surface between the application member and the intermediate application member is eliminated, and the life of the application member and the intermediate application member is extended.
[0027]
  Claim5The invention of claim 1, 2,ThreeIs4In the liquid developer coating apparatus, the coating member and the intermediate coating member are forced so that the relationship between the surface speed Va of the coating member and the surface speed Vm of the intermediate coating member satisfies Va <Vm. Drive driving means for driving, and drive transmission means for transmitting the drive of the driving means to the application member have a one-way rotation mechanism that allows the application member to freely rotate in the forward direction. It is characterized by.
[0028]
In this liquid developer coating apparatus, the intermediate coating member is rotated at a higher surface speed than the coating member by the driving means. Further, the application member can freely rotate in the forward direction by the one-way rotation mechanism. Thereby, in a state where no slip occurs on the contact surface between the application member and the intermediate application member, the application member comes into contact with the intermediate application member and is driven to rotate. When slippage occurs on the contact surface between the application member and the intermediate application member, the application member is forcibly driven by the driving means to eliminate the contact surface slippage. As a result, it is possible to eliminate variations in the amount of liquid developer applied due to slippage of the contact surface between the application member and the intermediate application member, and differences in peripheral speed between the contact surfaces of the application member and the intermediate application member. Further, wear due to rubbing of the contact surface between the application member and the intermediate application member is eliminated, and the life of the application member and the intermediate application member is extended.
[0029]
  Claim6The invention of claim 1, 2, 3,4 orIs5In the liquid developer coating apparatus, the positions of the tangent lines between the intermediate roller as the intermediate coating member and the member to be coated are the rotation center line of the application roller as the coating member and the rotation center line of the intermediate roller. Is provided at a position including the intersection line on the upstream side in the rotation direction of the intermediate roller, with a boundary line between the plane including the surface and the surface of the intermediate roller as a boundary.
[0030]
In this liquid developer coating device, a force that sandwiches the intermediate roller between the developing roller and the coating roller acts on the intermediate roller by the rotation of the developing roller and the coating roller. To come. As a result, the intermediate roller is surely brought into contact with the developing roller and the application roller, and the liquid developer is stably applied to the development roller.
[0031]
  Claim7The invention of claim 1, 2, 3, 4,5 or 5Is6In the liquid developer coating apparatus, the width of the intermediate coating member is smaller than the width of the coating member.
[0032]
In this liquid developer coating apparatus, an excessive amount of liquid developer squeezed out by contact between the coating member and the intermediate coating member does not adhere to the end of the surface of the intermediate coating member. . Therefore, when a cleaning member for cleaning the surface is disposed on the surface of the intermediate application member, the burden on the cleaning member is reduced. In addition, when an excessive amount of liquid developer adheres to the edge of the surface of the intermediate application member, there is a problem that the liquid developer is scattered and the inside of the machine is contaminated or consumed wastefully. In this liquid developer coating apparatus, such a problem is also eliminated.
[0033]
  Claim8The invention of claim 1, 2, 3, 4, 5,6 orIs7In the liquid developer coating apparatus, the width of the intermediate coating member is larger than the width of the member to be coated.
[0034]
  Claim7In the liquid developer coating apparatus, as described above, the width of the intermediate coating member is made smaller than the width of the coating member, so that the excess is squeezed out by contact between the coating member and the intermediate coating member. A small amount of liquid developer is prevented from adhering to the end of the surface of the intermediate coating member. However, with this configuration, an excessive amount of liquid developer squeezed out by contact between the application member and the intermediate application member adheres to the end surface of the intermediate application member. Then, when an excessive amount of the liquid developer adhering to the end surface of the intermediate application member is applied to, for example, the developing roller serving as the application target member in contact with the intermediate application member, the liquid is developed by the development roller. The image will be adversely affected. Therefore, in this liquid developer coating apparatus, the width of the intermediate coating member is made larger than the width of the member to be coated. As a result, an excessive amount of the liquid developer adhering to the end face of the intermediate application member does not adhere to the end of the surface of the application target member. Therefore, when the member to be coated is the developing roller, an image developed by the developing roller is not adversely affected. Further, the load on the cleaning member for cleaning the surface of the developing roller is reduced. Further, the problem that the liquid developer is scattered from the developing roller and the inside of the apparatus is contaminated or consumed wastefully is also eliminated.
[0035]
  Claim9The invention of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6,7 orIs8The liquid developer coating apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning member that abuts on the surface of the intermediate coating member and removes deposits adhering to the surface of the intermediate coating member. is there.
[0036]
In this liquid developer coating apparatus, the cleaning member removes deposits adhering to the surface of the intermediate coating member. Therefore, for example, when this coating device is used as a coating device for a developing device in an image forming apparatus, the electrostatic latent image on the image carrier is developed by the developing device and then remains on the intermediate coating member. The liquid developer whose density is not adjusted is not used again for development. As a result, it is possible to eliminate a ghost that occurs when the liquid developer having an unadjusted density is reused as it is.
[0037]
  Claim10The invention of claim9In this liquid developer coating apparatus, the width of the portion of the cleaning member that contacts the surface of the intermediate coating member is larger than the width of the coating member.
[0038]
In this liquid developer coating apparatus, the deposits adhered to the surface of the intermediate coating member are more reliably removed by the cleaning member. Accordingly, the non-concentrated liquid developer remaining on the surface of the intermediate coating member is not used again for development as it is, and uneven density of the liquid developer thin layer applied on the coated member is generated. Is prevented. Further, the surface of the intermediate application member is not damaged by the end of the cleaning means, and the life of the intermediate application member can be extended.
[0039]
  Claim11The invention of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,9 orIs10In the liquid developer coating apparatus, a uniform engraving is applied to the surface of the coating member except for both ends of the coating member.
[0040]
In this liquid developer coating apparatus, since the non-engraving regions are provided at both ends of the coating member, the liquid developer coating region and the non-coating region are formed on the surface of the intermediate coating member. It becomes possible. As a result, it is possible to prevent an excessive amount of liquid developer from adhering to both ends of the surface of the member to be coated, which is in contact with the non-coating region on the surface of the intermediate coating member. Therefore, for example, the adverse effect on the toner image on the photosensitive member due to the excessive liquid developer adhering to the developing roller and the increase in load on the cleaning means of the photosensitive member and the developing roller can be reduced.
[0041]
  Claim12The invention of claim11In the liquid developer coating apparatus, the width of the engraving on the surface of the coating member is smaller than the width of the intermediate coating member.
[0042]
In this liquid developer coating apparatus, since the width of the engraving on the surface of the coating member is smaller than the width of the intermediate coating member, liquid development is performed at both ends of the coating area of the intermediate coating member. The non-application area | region where an agent is not apply | coated can be formed reliably. Accordingly, it is possible to reduce an excessive application of the liquid developer to the member to be coated due to the adhesion of the excessive liquid developer to the intermediate application member and an increase in the load of the cleaning unit that is in contact with the intermediate application member. .
[0043]
  Claim13The invention of claim11Or12In this liquid developer coating apparatus, the width of the engraving on the surface of the coating member is smaller than the width of the coated member.
[0044]
In this liquid developer coating apparatus, since the width of the engraving on the surface of the coating member is smaller than the width of the coated member, the liquid developer is applied to both ends of the coated region of the coated member. The non-application area | region where an agent is not apply | coated can be formed reliably. As a result, it is possible to prevent an excessive amount of liquid developer from adhering to both ends of the surface of the coated member. For example, the toner image on the photosensitive member due to the excessive liquid developer adhering to the developing roller can be prevented. It is possible to reduce adverse effects and an increase in load on the cleaning means for the photosensitive member and the developing roller.
[0045]
  Claim14The present invention relates to a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier with a liquid developer applied to the surface of the developer carrier that moves in contact with the surface of the image carrier. The liquid developer application device for applying the liquid developer to the surface of the developer carrying member as claimed in claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1Two-wayIs13This type of liquid developer coating apparatus is used.
[0046]
In the developing device, the liquid developer is applied to the developer carrying member, which is a member to be coated of the liquid developer coating device, by an intermediate coating member of the liquid developer coating device. Therefore, the developer carrier and the liquid developer application member are not in direct contact with each other, and the life of parts of the developer carrier can be extended.
[0047]
  Claim15The invention of claim14In the developing apparatus, the relationship between the peripheral speed Vm of the intermediate coating member and the moving speed Vd of the surface of the developer carrying member is Vd <Vm <2 × Vd.
[0048]
In this developing apparatus, the relationship between the peripheral speed Vm of the intermediate coating member and the moving speed Vd of the surface of the developer carrying member is Vd <Vm <2 × Vd. Is prevented, and an image having a stable density can always be developed.
[0049]
  Claim16According to the present invention, an image carrier, an image forming unit for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the image forming unit are subjected to liquid development. An image forming apparatus having a developing device that visualizes an image from an agent, wherein the developing device is14Or15The developing device is used.
[0050]
  In this image forming apparatus, as the developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a liquid developer,14Or15Therefore, it is possible to prevent image density fluctuations due to environmental fluctuations and to always obtain an image having a stable density density.
[0051]
  Claim17The invention of claim16In the image forming apparatus, a photosensitive member having a surface layer made of amorphous silicon is used as the image carrier.
[0052]
In this image forming apparatus, the surface layer of the photoreceptor is formed of amorphous silicon. As a result, the durability of the surface of the photoreceptor is improved, and stable image formation is performed.
[0053]
  Claim18The invention of claim16Or17In the image forming apparatus, a pattern image forming unit that forms a pattern image in a non-image area on the image carrier, a density detecting unit that detects an image density of the pattern image, and the pattern detected by the density detecting unit Developer application amount control means for controlling the application amount of the liquid developer applied to the surface of the developer carrier by changing the moving speed of the application member and the intermediate application member according to the image density of the image; It is characterized by having.
[0054]
In this image forming apparatus, the moving speed of the application member and the intermediate application member is changed by the developer application amount control means according to the image density of the pattern image detected by the density detection means. Accordingly, it becomes possible to apply the liquid developer at an appropriate speed ratio to the developer carrying member, which is a member to be coated, by the intermediate coating member. That is, the application amount of the liquid developer applied to the surface of the developer carrying member can be controlled. As a result, the liquid developer can be applied uniformly and with little fluctuation to the developer carrying member. In addition, the image density formed on the image carrier can be adjusted and changed according to the preference of the operator.
[0055]
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 development 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.
[0056]
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.
[0057]
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.
[0058]
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.
[0059]
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 coating roller 404 having a uniform pattern engraving on the surface as a coating member, 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.
Further, the developing roller 402 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.
[0060]
In the coating device, the intermediate roller 405 comes into contact with the surface of the coating roller 404 to remove excess liquid developer on the surface, and the amount of developer carried on the surface of the coating roller 404 is reduced. Also serves as a doctor roller to regulate. Then, the liquid developer applied to the application roller 404 and measured by a doctor blade 409 as an application amount regulating member is transferred onto the surface of the intermediate roller 405.
[0061]
Further, as shown in FIG. 2, the intermediate roller 405 is provided with an elastic layer 405b made of an elastic body on the outer peripheral surface of the core metal 405a, and further provided with a slipping layer 405c on the outer peripheral surface of the elastic layer 405b. It has a configuration. As a material of the elastic layer 405b of the intermediate roller 405, urethane rubber can be used. The material of the elastic layer 405b is not limited to the urethane rubber, and may be any material that does not swell or dissolve with the carrier liquid / developer.
[0062]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the developing roller 402 and the sweep roller 403 are provided with elastic layers 402b and 403b made of an elastic body on the outer peripheral surfaces of the core bars 402a and 403a, and further, the outer periphery of the elastic layers 402b and 403b. Conductive layers 402c and 403c are provided on the surface. Accordingly, urethane rubber can be used as the material of the elastic layers 402b and 403b. In addition, the developing roller 402 and the sweep roller 403 have a rubber hardness of the elastic layers 402b and 403b of JIS- so that the developing nip and the removal nip can be efficiently formed between the developing roller 402 and the sweep roller 403. The A hardness is desirably 50 degrees or less.
[0063]
The material of the elastic layers 402b and 403b of the developing roller 402 and the sweep roller 403 is not limited to the urethane rubber, and may be any material that does not swell or dissolve with the carrier liquid / developer. Further, the developing roller 402 and the sweep roller 403 are materials whose surfaces are conductive and do not swell or dissolve with the carrier liquid / developer, and the carrier liquid / developer does not contact the inner layer. If it is such a structure, the material of each elastic layer 402b, 403b as the inner layer should just have elasticity, without the restrictions of the said electroconductivity and swelling dissolution. Here, when the elastic layers 402b and 403b are insulators, the developing bias voltage and the sweep bias voltage are not supplied from the cores 502a and 503a of the developing roller 502 and the sweep roller 503, but from the surfaces thereof. It is necessary to apply.
[0064]
As another method for efficiently forming the developing nip and the removal nip between the developing roller 402 and the sweep roller 403 and the photosensitive member 1, the developing roller 502 and the sweep roller 503 are rigid bodies, An elastic layer may be formed on the photoconductor 1 side. Further, as another method of giving elasticity to the photosensitive member 1 side as described above, the photosensitive member 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.
[0065]
In FIG. 1, when the developing roller 402 and the sweep roller 403 are brought into contact with the photoreceptor 1 with appropriate pressure, the elastic layers 502b and 503b of the developing roller 402 and the sweep roller 403 are elastically deformed. A developing nip and a removal nip are formed between the photosensitive member 1 and the photosensitive member 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.
[0066]
During the 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 coating 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.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.
[0067]
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.
[0068]
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.
[0069]
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.
[0070]
In this way, the liquid developer removed from each of the rollers 402, 403, 404, and 405 is collected in a temporary storage unit 412 provided adjacent to the developer storage tank 401. The liquid developer collected in the temporary storage unit 412 is sent to a density adjusting unit (not shown) by the transport screw 413, and the developer concentration is adjusted in the density adjusting unit. Returned to be reused. The temporary storage unit 412 is provided with a stirring unit 413, a concentration detection unit (not shown), a liquid amount detection unit (not shown), and the like. The liquid developer collected in the temporary storage unit 412 is stored in the temporary storage unit 412. Concentration and liquid volume are 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 temporary storage unit 412. Thus, the liquid developer is always circulated.
[0071]
By the way, in the developing device configured as described above, the density of the image formed on the photoreceptor 1 depends on the thickness of the liquid developer (developer thin layer) applied to the surface of the developing roller 402. It is determined. Therefore, in the developing apparatus according to the present embodiment, for example, an anilox roller having a concave portion 404a with a uniform pattern formed on the surface thereof is used as the application roller 404 of the application apparatus as shown in FIG. . Since such an anilox roller is used for gravure printing, it is also called a gravure roller. As the shape of the concave portion 404a on the surface of the application roller 404, for example, an oblique line type as shown in FIG. 6 (a), a pyramid type as shown in FIG. 6 (b), and a lattice type as shown in FIG. 6 (c). And so on. In the coating apparatus according to the present embodiment, the coating roller 404 in which the hatched concave portion 404a is formed is used for reasons such as good transferability. Thus, by using the anilox roller as the application roller 404, the excess liquid developer carried on the surface of the application roller 404 is squeezed down at the contact portion with the intermediate roller 405 that also serves as the application amount regulating member. As a result, a predetermined amount of liquid developer accurately measured by the concave portion 404a is carried on the surface of the coating roller 404.
[0072]
Then, the liquid developer accurately measured and carried on the surface of the application roller 404 formed 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. Here, the intermediate roller 405 rotates at the contact portion with the application roller 404 so as to be equal to the peripheral speed of the application roller 404 and the moving direction is the same direction. The developing roller 402 rotates in the reverse direction opposite to the rotation direction. As a result, a thin layer of liquid developer having a uniform thickness is formed on the surface of the developing roller 402.
[0073]
That is, the thin layer of the liquid developer immediately after being transferred from the application roller 404 to the intermediate roller 405 has a shape in which the pattern of the concave portion 404a on the surface of the application roller 404 is transferred as it is. Therefore, at the contact portion between the intermediate roller 405 and the developing roller 402, the intermediate roller 405 is rotated in the reverse direction opposite to the rotating direction of the developing roller 402. As a result, the developer thin layer transferred to the surface of the developing roller 402 is stretched and stretched uniformly by the difference in linear velocity between the intermediate roller 405 and the developing roller 402, and uniformly on the surface of the developing roller 402. A developer thin film having a sufficient thickness is formed.
[0074]
By the way, the developing roller 402 is directly brought into contact with the application roller 404 having a concave portion 404a formed on the surface thereof, such as the anilox roller, and the liquid developer applied to the surface of the application roller 404 is supplied to the development roller. In the case where the surface of the developing roller 402 is applied, the surface of the developing roller 402 is rubbed and damaged by the concave portion 404a of the surface of the applying roller 404, so that the surface of the developing roller 402 is worn and damaged. End up.
That is, in such a configuration, the surface of the developing roller 402 and the surface of the coating roller 404 are moved in different directions, so that the linear velocity difference between the concave portion 404a on the surface of the coating roller 404 is always large. Have a touch. As a result, the surface of the developing roller 402 is damaged by friction due to the linear velocity difference. For this reason, the coating apparatus having such a configuration has a problem that the life of the developing roller 402 is remarkably shortened.
[0075]
In contrast, in the coating apparatus according to the present embodiment, as described above, the liquid developer applied to the surface of the application roller 404 is applied to the surface of the development roller 402 via the intermediate roller 405. Is configured to do. As a result, the developing roller 402 and the applying roller 404 are not in direct contact with each other, and the surface of the developing roller 402 is not worn or damaged by the concave portion 404a on the surface of the applying roller 404. The intermediate roller 405 contacts the developing roller 402 while rotating in the reverse direction. However, since the surface of the intermediate roller 405 is not uneven, the surface of the developing roller 402 is not damaged. Absent. Therefore, in the coating apparatus according to this embodiment, the mechanical stress received by the developing roller 402 is reduced, and the life of the developing roller 402 can be extended.
[0076]
The intermediate roller 405 of the coating apparatus according to the present embodiment is in contact with the coating roller 404, but the surface of the intermediate roller 405 and the surface of the coating roller 404 rotate in the same direction at the same speed. Therefore, a peripheral speed difference does not occur at the contact portion with the application roller 404. Accordingly, the mechanical stress that the intermediate roller 405 receives from the application roller 404 is small, and the surface of the intermediate roller 405 is not worn or damaged by the concave portion 404 a on the surface of the application roller 404.
[0077]
By the way, as described above, the application roller 404 composed of the anilox roller is used, and the application amount regulating member is brought into contact with the application roller 404 to measure the application amount of the liquid developer carried on the surface of the application roller 404. In the coating apparatus configured as described above, a doctor blade 409 such as the coating apparatus according to the present embodiment or a doctor roller is generally used as the coating amount regulating member. Here, in the case of a coating apparatus using the doctor blade 409 as the coating amount regulating member, since the configuration is relatively simple, it is suitable for downsizing the coating apparatus. However, in this case, the contact portion of the doctor blade 409 with respect to the application roller 404 is easily worn. Further, foreign matter mixed in the liquid developer is clogged between the doctor blade 409 and the surface of the coating roller 404, and uneven coating occurs in the thin developer layer applied to the surface of the coating roller 404. There's a problem.
[0078]
On the other hand, in the case of a coating apparatus using the doctor roller as the coating amount regulating member, the doctor roller is less worn and the foreign matter mixed in the liquid developer is less clogged. This is advantageous compared to the case where a blade is used. However, when a doctor roller is used as the coating amount regulating member, there is a problem that the coating apparatus itself is increased in size.
[0079]
Therefore, in the coating apparatus according to the present embodiment, the intermediate roller 405 may be used as the doctor roller. That is, the surface of the intermediate roller 405 is brought into contact with the surface of the application roller 404 at a pressure sufficient to measure and apply an appropriate amount of liquid developer. Thereby, the intermediate roller 405 can function as the doctor roller.
[0080]
FIG. 4 shows an example of a copying machine equipped with a coating apparatus having a configuration in which the intermediate roller 405 is also used as the doctor roller. In the application device of this copying machine, the doctor blade 409 of the application device shown in FIG. 1 becomes unnecessary. In the coating apparatus shown in FIG. 4, the foreign matter removing blade 414 is arranged in this arrangement space by utilizing the arrangement space of the doctor blade 409 that is no longer necessary. This foreign matter removing blade 414 is mainly intended to remove foreign matters in the liquid developer adhering to the surface of the application roller 404, and is applied with a contact pressure lower than that of the doctor blade 409. It is in contact with the surface of the roller 404.
[0081]
Accordingly, in this coating apparatus, the foreign matter mixed in the liquid developer is not clogged between the foreign matter removing blade 414 and the surface of the coating roller 404, and the liquid developer is uniformly formed on the surface of the coating roller 404. It will be applied to. The foreign matter is leveled at the nip portion between the intermediate roller 405 and the application roller 404 disposed downstream of the foreign matter removal blade 414 in the rotation direction of the application roller 404, and the influence is eliminated. Is done. As described above, by providing the intermediate roller 405 with the function as the doctor roller, it is possible to provide a small coating apparatus with little coating unevenness.
[0082]
In the coating apparatus shown in FIG. 4, the cleaning member 407 (see FIG. 1) disposed in contact with the developing roller 402 is not provided, and the cleaning member 411 is disposed in contact with the intermediate roller 405. As a result, the residual developer remaining on the developing roller 402 after the development of the electrostatic latent image moves to the surface of the intermediate roller 405 that contacts the developing roller 402 and is cleaned. The residual developer that has moved to the surface of the intermediate roller 405 is removed from the surface of the intermediate roller 405 by the cleaning member 411 disposed in contact with the intermediate roller 405. As described above, by eliminating the cleaning member 407 that contacts the developing roller 402, the surface of the developing roller 402 is not worn or damaged by the rubbing of the cleaning member 407, and the life of the developing roller 402 can be extended. .
[0083]
By the way, it is desirable that the surface of the intermediate roller 405 is in uniform contact with the surface of the application roller 404 so as to follow the rotation axis direction of the application roller 404. Therefore, the intermediate roller 405 needs to include the elastic layer 405b as described above. In order for the intermediate roller 405 to function as the application amount regulating member, the intermediate roller 405 needs to contact the application roller 404 with a certain pressure or more.
That is, in the coating apparatus according to the present embodiment, the amount of liquid developer applied to the coating roller 404 is determined by the volume of the recess 403 a of the coating roller 404. Therefore, if the contact pressure of the intermediate roller 405 as the application amount regulating member with respect to the application roller 404 is insufficient, a liquid is formed between the surface of the application roller 404 other than the recess 404a and the surface of the intermediate roller 405. Developer may pass through.
[0084]
For this reason, as described above, when the contact pressure of the intermediate roller 405 with respect to the application roller 404 is insufficient, the application amount of the liquid developer applied to the application roller 404 is less than the concave portion of the application roller 404. The amount of application determined by the volume of 404a is not achieved, and an image with an appropriate density cannot be formed. The amount of the liquid developer that passes between the surface of the application roller 404 other than the recess 404a and the surface of the intermediate roller 405 is the linear velocity of the intermediate roller 405 and the application roller 404, the viscosity of the liquid developer, and the like. It also changes depending on. For example, the higher the viscosity of the liquid developer, the more likely the liquid developer will pass through. For this reason, for example, when the viscosity of the liquid developer changes due to a temperature change in the image forming environment, the amount of application of the liquid developer to the application roller 404 varies and becomes unstable.
[0085]
Therefore, in the coating apparatus according to the present embodiment, the contact pressure of the intermediate roller 405 with respect to the coating roller 404 is set to 0.2 Mpa, and the contact pressure of the intermediate roller 405 with respect to the coating roller 404 is sufficiently increased. The intermediate roller 405 also has a function as a regulating member (doctor roller) for efficiently regulating the amount of developer applied to the application roller 404.
[0086]
In addition, the application roller 404 and the intermediate roller 405 are ideally rollers having a perfect cross section and no rotational vibration. However, the mechanical accuracy of this type of roller is limited.
Therefore, in the intermediate roller 405 in the coating apparatus according to the present embodiment, the rotational vibration is absorbed by the elastic layer 405b (see FIG. 2), and the outer peripheral surface of the intermediate roller 405 becomes the outer peripheral surface of the coating roller 404. In contrast, the contact is always stable.
[0087]
The rubber hardness of the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 is preferably JIS-A hardness of 70 degrees or less. That is, when the rubber hardness of the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 is greater than 70 degrees, it is difficult to make the surface of the intermediate roller 405 uniformly contact the surface of the application roller 404. Become. Here, if the surface of the intermediate roller 405 is forcibly brought into contact with the surface of the application roller 404, the energy required for deformation of the elastic layer 405b increases, so the core metal of the intermediate roller 405 that receives this load. 405a must be thicker and stronger than necessary. Further, when the rubber hardness of the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 is a low hardness of 30 degrees or less, the contact pressure required to make the intermediate roller 405 function as the application amount regulating member is set. It is difficult to obtain, and the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 needs to be greatly deformed, so that there is a problem of reducing the life of the intermediate roller 405.
[0088]
Therefore, in the coating apparatus according to the present embodiment, the rubber hardness of the elastic layer 405b of the intermediate roller 405 is 40 degrees in terms of JIS-A hardness.
As the elastic layer 405b of the intermediate roller 405, a rubber material such as the urethane rubber can be used. However, since this type of rubber material generally has a large coefficient of friction, a very large frictional resistance is produced at the contact portion between the elastic layer 405b and the developing roller 402 as the coated member. Such frictional resistance not only increases the burden on the drive system of the intermediate roller 405 and the developing roller 402, but also significantly reduces the life of the intermediate roller 405 and the developing roller 402.
[0089]
Therefore, in the coating apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, a slipping layer 405c made of a low friction member is provided on the surface of the intermediate roller 405. The slipping layer 405c is formed, for example, by coating the outer peripheral surface of the elastic layer 405b with a fluororesin such as PTFE, PFA, PVDF, PVF, or covering a tube made of these resins. . Specifically, as the intermediate roller 405, an elastic layer 405b whose outer peripheral surface is covered with a 50 μm thick PFA tube was used. Similarly, the developing roller 402 covered with a conductive PFA tube having a thickness of 50 μm was used.
[0090]
When a continuous copying test was performed by the copying machine shown in FIG. 4 using the liquid developer coating apparatus having the above-described configuration, the mechanical stress as described above was obtained even when the copying of 200,000 plain papers was completed. It was found that image quality deterioration due to damage of the developing roller 402 due to the above was not observed, and sufficient durability quality was obtained.
Further, by using a photoconductor whose surface is formed of amorphous silicon (a-Si) as the photoconductor 1 of the copying machine, it exhibits mechanical strength superior to that of an organic photoconductor (OPC), Its life could be extended.
[0091]
By the way, in this type of coating apparatus, as described above, the amount of liquid developer applied to the developing roller 402 is such that the cell volume (cell volume per unit area) of the recess 404a formed on the surface of the coating roller 404. Capacity) and the transfer rate of the liquid developer from the coating roller 404 to the developing roller 402.
Therefore, in the copying machine according to the present embodiment, an anilox roller having an appropriate cell volume is selected to obtain a toner image having a target image density on the photosensitive member 1, and the intermediate roller 405 is set with sufficient pressure. The amount of application of the liquid developer to the developing roller 402 is prevented from fluctuating.
[0092]
Therefore, the transfer rate of the liquid developer from the coating roller 404 to the developing roller 402 shows a substantially constant value if the physical properties of the liquid developer are determined. However, when the viscosity of the liquid developer changes due to a change in environmental temperature or the like, the transition rate changes. Therefore, when the dislocation rate changes due to environmental conditions or the like, when the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1 is developed under the same development conditions as the development conditions before the change, the developed toner The image density of the image will change.
[0093]
In addition, when the image density is controlled by controlling the developing electric field, there is no problem when the developing electric field is increased to output a high density image, but the developing electric field is weakened to output a low density image. In such a case, fine uneven unevenness occurs in the liquid developer layer after development. That is, since the behavior of the solid content of the liquid developer cannot be controlled under a low electric field, when the surface of the photosensitive member 1 and the surface of the developing roller 402 are separated and the liquid developer is separated, each surface becomes solid. The traces are attracted to each other, and traces of these inquiries become fine nonuniform unevenness and remain in the liquid developer layer after development. As shown in the graph of FIG. 7, this non-uniform unevenness becomes conspicuous unless the development rate is 90% or more. For this reason, there is a limit to the density adjustment by such a developing electric field, and there is a problem that it cannot be dealt with when there is a large change in coating amount such that the developing rate exceeds 10%.
[0094]
Further, the amount of liquid developer necessary for obtaining a toner image having an appropriate density also varies depending on the smoothness of the toner image transfer surface of the transfer material onto which the toner image is transferred. For example, with plain paper with a low smoothness of the toner image transfer surface compared to a transfer material having a toner image transfer surface with high smoothness such as coated paper, an extra amount for filling the irregularities of the toner image transfer surface There is a problem that the liquid developer is required.
[0095]
In order to solve such a problem, the drive system of the application roller 404 and the intermediate roller 405 of the application apparatus according to this embodiment maintains a relationship in which the application roller 404 and the intermediate roller 405 rotate at a constant speed. The speed changing means 415 for changing the rotational speed of the application roller 404 and the intermediate roller 405 is provided (see FIG. 9). That is, in this coating apparatus, the rotational speed of the coating roller 404 and the intermediate roller 405 is changed by the speed changing means 415, thereby changing the relative movement speed between the surface of the intermediate roller 405 and the surface of the developing roller 402. Can be changed.
Here, the application amount of the liquid developer applied onto the developing roller 402 by the intermediate roller 405 is proportional to the roller speed ratio between the developing roller 402 and the intermediate roller 405, as shown in the graph of FIG. It changes almost linearly. Therefore, in this coating apparatus, the speed changing means 415 changes the rotation speed of the coating roller 404 and the intermediate roller 405 to change the roller speed ratio between the developing roller 402 and the intermediate roller 405. The amount of liquid developer applied on the developing roller 402 can be adjusted.
[0096]
Such a drive system for the application roller 404 and the intermediate roller 405, for example, as shown in FIG. 9, the application roller 404 and the intermediate roller 405 are connected via a drive transmission means 416 composed of a gear, a timing belt, or the like. It is configured to be driven by a motor 417 such as a servo motor or a stepping motor. A driver 418 is attached to the motor 417. The driver 418 can receive a frequency signal and an A / D signal generated by the controller 419 according to the characteristics of the motor 417, and can rotate the motor 417 at a rotation speed corresponding to the A / D signal.
In response to a request from the operation unit 420 or the control board 421, the controller 419 issues appropriate signals to control the rotation speeds of the intermediate roller 405 and the application roller 404. As a result, the linear speed ratio of the intermediate roller 405 and the application roller 404 to the development roller 402 is changed, and the application amount of the liquid developer applied on the development roller 402 is adjusted.
[0097]
The application amount of the liquid developer applied onto the developing roller 402 can be controlled by changing the peripheral speed of the intermediate roller 405 with respect to the developing roller 402. However, here, if only the peripheral speed of the intermediate roller 405 is changed, a peripheral speed difference is generated between the application roller 404 and the intermediate roller 405. When such a peripheral speed difference occurs, the surface of the intermediate roller 405 is damaged by the concave portion 404a on the surface of the application roller 404, and the life of the intermediate roller is shortened. Therefore, it is desirable for the life of the intermediate roller 405 that the intermediate roller 405 and the application roller 404 do not cause a difference in peripheral speed as much as possible at the contact portion.
[0098]
Therefore, in the coating apparatus according to this embodiment, the speed ratio between the developing roller 402 and the intermediate roller 405 is changed while the peripheral speed between the coating roller 404 and the intermediate roller 405 is kept constant. The application amount of the liquid developer to the developing roller 402 is controlled.
In this case, it is desirable that the application roller 404 and the intermediate roller 405 are driven by a single drive source. That is, when the application roller 404 and the intermediate roller 405 are driven by separate drive sources, it becomes difficult to match the peripheral speeds of the application roller 404 and the intermediate roller 405. There may be some speed difference between them.
[0099]
As described above, an example of a drive mechanism that drives the application roller 404 and the intermediate roller 405 by a single drive source in a state where the peripheral speeds of the application roller 404 and the intermediate roller 405 are kept constant. 10 shows. The drive mechanism shown in FIG. 10 is configured to rotate and drive the intermediate roller 405 in the direction of the arrow by a single motor 417 via the drive transmission means 416. In FIG. 10, when the intermediate roller 405 is driven to rotate, the application roller 404 is driven to rotate in the direction of the arrow by the frictional force generated at the contact portion between the intermediate roller 405 and the application roller 404. As a result, the intermediate roller 405 and the application roller 404 are driven without causing a speed difference between the application roller 404 and the intermediate roller 405.
[0100]
Here, in order to eliminate the peripheral speed difference generated between the application roller 404 and the intermediate roller 405, the application roller 404 is driven, and the frictional force generated at the contact portion between the application roller 404 and the intermediate roller 405 is used. The drive mechanism may be configured so that the intermediate roller 405 is driven to rotate in the direction of the arrow. However, the intermediate roller 405 is in contact with the developing roller 402 as a member to be coated with the liquid developer, and the surface thereof is opposite to the surface of the developing roller 402 (reverse direction). Touching to move. Therefore, in this way, in the drive mechanism that rotates the intermediate roller 405 by the drive rotation of the application roller 404, the load torque applied to the intermediate roller 405 by the reverse rotation of the developing roller 402 causes the intermediate roller 405 to rotate. The rotation becomes unstable.
On the other hand, in the drive mechanism shown in FIG. 10, the application roller 404 is driven and rotated by the drive rotation of the intermediate roller 405 without being affected by the rotational load of the developing roller 402. In addition, the application roller 404 is driven stably.
[0101]
By the way, the liquid developer is composed of, for example, a toner having a high density dispersed in a developer solvent made of an insulating liquid such as dimethylpolysiloxane oil as described above. . Therefore, when such a liquid developer is applied to the surface of the application roller 404, when the application roller 404 is driven to rotate by the rotation of the intermediate roller 405, the liquid developer functions as a lubricant. The application roller 404 may slip. In particular, when the intermediate roller 405 is driven and rotated at a high speed, there is a high possibility that the amount of liquid developer applied to the intermediate roller 405 becomes unstable due to slipping of the application roller.
[0102]
FIG. 11 shows an example of a drive mechanism that eliminates the slip of the intermediate roller 405 as described above and drives the application roller 404 and the intermediate roller 405 by a single drive source. In this drive mechanism, not only the intermediate roller 405 but also the application roller 404 is forcibly driven by the drive transmission means 416 by the motor 417. However, the peripheral speed of the application roller 404 is set to be slightly slower than the peripheral speed of the intermediate roller 405. Specifically, the application roller 404 is driven at a peripheral speed that is delayed by about 2 to 5% with respect to the peripheral speed of the intermediate roller 405. Further, a one-way clutch 423 as a one-way rotation mechanism that allows the application roller 404 to freely rotate in the forward direction is provided in the drive system of the application roller 404 of the drive transmission means 416. That is, the one-way clutch 423 transmits the rotation of the motor 417 in the direction of the arrow in FIG. 11 and forcibly drives the application roller 404 by the drive transmission means 416, but in the direction opposite to the direction of the arrow, the motor The rotation of 417 is not transmitted to the application roller 404.
[0103]
Therefore, in FIG. 11, when the motor 417 rotates, first, the drive roller 416 forcibly drives the intermediate roller 405 in the direction of the arrow. In a state where the application roller 404 is not slipped, the driving force of the motor 417 is not transmitted to the application roller 404, and the application roller 404 is in the middle as in the case of the drive mechanism shown in FIG. The roller 405 rotates along with the rotation of the roller 405 and is driven at a constant speed. In other words, in a state where the application roller 404 is not slipped, the application roller 404 is not driven forcibly but is idled by the action of the one-way clutch 423 and is rotated around the intermediate roller 405. Accordingly, in this state, the driving force for the application roller 404 does not act as a brake for the application roller 404.
[0104]
On the other hand, in a state where the application roller 404 is slipping, the application roller 404 is not driven and rotated by the intermediate roller 405, but the peripheral speed of the intermediate roller 405 is slightly slower than the peripheral speed of the intermediate roller 405. It is forcibly driven in the direction of the arrow at high speed.
Therefore, in this drive mechanism, there is no change in the amount of liquid developer applied due to the sliding of the application roller 404. Also, the peripheral speed difference between the intermediate roller 405 and the coating roller 404 can be reduced, and the surface damage of the intermediate roller 405 due to the peripheral speed difference can be eliminated.
[0105]
By the way, in general, in a pair of rollers configured such that the moving directions on the contact surfaces are the same, the amount of liquid passing between the rollers and on each roller after the liquid has passed Since the liquid splitting ratio varies depending on the peripheral speed of each roller, the geometric shape of the peripheral surface, the material constant, the viscosity of the liquid, and the like, it is difficult to control the amount of liquid applied to each roller. That is, in such a pair of rollers, when the applied liquid is split on each roller, there is a problem that the pair of rollers is unevenly split in a ring shape along the circumferential direction of each roller. Are known.
[0106]
Therefore, in the developing device that forms a thin layer of the liquid developer on the developing roller 402 that is the developer carrying member using the liquid developer coating device as described above, the intermediate roller 405 of the coating device is used as the developing roller. It is desirable to drive so that the moving direction on the contact surface is opposite to 402. In this way, by driving the intermediate roller 405 so that the moving direction on the contact surface is opposite to the developing roller 402, the above-described problems can be solved.
[0107]
However, in the coating apparatus according to the present embodiment, an anilox roller having a concave portion 404 a formed on the surface is used as the coating roller 404. Accordingly, the liquid developer layer applied (transferred) from the application roller 404 onto the intermediate roller 405 has a pattern shape of the concave portion 404a.
For this reason, when the peripheral speed Vm of the intermediate roller 405 and the peripheral speed Vd of the developing roller 402 are equal to each other (Vm ≦ Vd), the pattern-shaped developer layer of the concave portion 404a is separated from the intermediate roller 405. A developer thin layer having a uniform layer thickness cannot be formed on the developing roller 402 as it is directly transferred onto the developing roller 402 at a scale corresponding to the speed ratio with the developing roller 402.
[0108]
Therefore, in this coating apparatus, the peripheral speed Vm of the intermediate roller 405 is set to a peripheral speed (Vm> Vd) faster than the peripheral speed Vd of the developing roller 402, and the pattern of the concave portion 404a transferred to the developing roller 402 is obtained. The shaped developer layer needs to be spread evenly. As shown in FIG. 8, the amount of liquid developer applied on the developing roller 402 varies substantially linearly according to the speed ratio of Vm / Vd, but when Vm> 2 × Vd. Since the transfer of the developer thin layer to the developing roller 402 becomes unstable and the variation of the coating amount becomes large, it is not practically preferable.
[0109]
Therefore, in the developing device using such a coating device, the peripheral speed Vm of the intermediate roller 405 is set to a range of Vd <Vm <2 × Vd or less with respect to the peripheral speed Vd of the developing roller 402. As a result, the developer layer having the pattern shape of the concave portion 404a transferred to the developing roller 402 is evenly spread by the intermediate roller 405, and a developer thin layer having a uniform layer thickness is formed on the developing roller 402. Can be formed. Further, the transfer of the developer thin layer to the developing roller 402 is stabilized, and variations in the amount of liquid developer applied on the developing roller 402 are eliminated.
[0110]
As described above, in the developing device according to this embodiment, the intermediate roller 405 of the coating device rotates in contact with the coating roller 404 in the forward direction and the developing roller 402 in the reverse direction. is doing. Therefore, in this developing device, the intermediate roller 405 is sandwiched and rotated by the application roller 404 and the developing roller 402. Therefore, with respect to the coating roller 404 and the developing roller 402, the direction of rotation of the coating roller 404 and the developing roller 402 is lower than the line segment connecting the rotation center of the coating roller 404 and the rotation center of the developing roller 402. When the intermediate roller 405 is in contact with the intermediate roller 405, the intermediate roller 405 is rotated between the application roller 404 and the development roller 402 by the rotation of the application roller 404 and the development roller 402. Force to push out acts. For this reason, in such a configuration, the contact between the intermediate roller 405 and the application roller 404 and the development roller 402 becomes unstable, and there is a possibility that the liquid developer cannot be stably applied to the development roller 402. is there.
[0111]
Therefore, in the developing device according to the present embodiment, the rotation center of the application roller 404 and the rotation center of the development roller 402 are connected to the application roller 404 and the development roller 402 as shown in FIG. The intermediate roller 405 is configured to come into contact with the application roller 404 and the developing roller 402 at a position upstream of the line segment in the rotational direction. That is, the position of the tangent line between the intermediate roller 405 and the developing roller 404 is a boundary line between the plane including the rotation center line of the application roller 404 and the rotation center line of the intermediate roller 405 and the surface of the intermediate roller 405. The intermediate roller 405 is provided at a position including the intersection line on the upstream side in the rotation direction. As a result, due to the rotation of the application roller 404 and the development roller 402, a force to be sandwiched between the application roller 404 and the development roller 402 acts on the intermediate roller 405. Therefore, in this developing device, the contact between the intermediate roller 405 and the application roller 404 and the development roller 402 is stabilized, so that the liquid developer can be stably applied to the development roller 402.
[0112]
By using the coating apparatus having the above-described configuration, for example, the temperature in the image forming apparatus is changed, the viscosity of the liquid developer is changed, and the liquid developer from the coating roller 404 to the intermediate roller 405 is changed. When the transfer rate changes, the application amount of the liquid developer to the developing roller 402 fluctuates, and the application amount is corrected, or when the concentration of the liquid developer changes, the application amount. It is possible to perform control such as adjusting the image density to keep the image density constant.
In order to perform such control, it is necessary to detect a change in image density. As a detecting means for detecting the change in the image density, generally, the image density is optically measured using a sensor for detecting an optical signal.
[0113]
In addition, it is desirable that the position where the image density is detected by the sensor as described above is the final image forming step as much as possible for the purpose of keeping the image quality constant. However, it is difficult to form a pattern image for detecting the image density on the transfer paper after the toner image, which is the final image forming process, has been transferred. Therefore, generally, the pattern image is formed in the non-image area of the intermediate transfer member 502 or the photosensitive member 1, and the image density of the pattern image is detected by the sensor (see FIG. 1). In this way, the image density that changes due to various factors is detected, and the application amount of the liquid developer applied to the developing roller 402 is controlled according to the image density, thereby making the image quality constant. Will be able to.
[0114]
Here, if the purpose is to keep the application amount of the liquid developer on the developing roller 402 constant, the developer concentration applied on the developing roller 402 may be detected. In order to keep the image density constant, factors such as the developing condition and transfer condition of the toner image are included. Therefore, the image density of the pattern image formed in the non-image area of the intermediate transfer member 502 or the photosensitive member 1 It is more effective to detect with a density sensor.
[0115]
FIG. 13 shows an example of a coating apparatus configured to use such a density sensor 424 so as to keep the image density of the toner image constant. In this coating apparatus, a non-image of the intermediate transfer member 502 or the photosensitive member 1 is formed by a density sensor 424 including a reflected light type optical sensor disposed in the vicinity of the intermediate transfer member 502 or the photosensitive member 1. The image density of the pattern image formed in the area is detected. Accordingly, the image density information detected by the density sensor 424 is sent to the control board 421 separately from the image density information input from the operation unit 420 by the operator. The control board 421 compares the image density information input from the operation unit 420 with the image density information detected by the density sensor 424, and increases or decreases the amount of liquid developer applied to the developing roller 402. Determine whether. Then, the rotational speed of the motor 417 of the coating apparatus is determined according to the determination, and a signal is sent to the controller 419 and the driver 418 to control the rotational speed of the motor 417. Here, the image density information input from the operation unit 420 and the image density information detected by the density sensor 424 are compared to determine whether to increase or decrease the amount of liquid developer applied to the developing roller 402. However, in this determination, appropriate density information set in advance is stored in the storage device 422, and the density information stored in the storage device 422 and the image density information detected by the density sensor 424 are used. You may make it carry out by comparing.
[0116]
In the copying machine shown in FIGS. 1 and 4, one developing device 4 is provided around the photosensitive member 1, but four developing devices are provided around the photosensitive member 1. A full color image can also be obtained by sequentially forming four color toner images on the photosensitive member 1 by each developing device using four color liquid developers of yellow, magenta, cyan, and black. In this case, the properties of the liquid developers of the respective colors, for example, physical properties such as viscosity with respect to temperature change, are different among the liquid developers of the respective colors. Therefore, in such a color copying machine, it is desirable to independently control the application amount of each color liquid developer applied to the developing roller of each developing device. Although an example of four full colors has been described here, the number of colors of an image can be variously set such as two colors or five colors.
[0117]
Further, as described above, by incorporating a liquid developer coating device having a function of adjusting the speeds of the coating roller 404 and the intermediate roller 405 into the image forming apparatus, it is possible to suppress image density variation of the toner image and to suppress image quality. For example, it is possible to form an image with an optimum application amount of the liquid developer according to the type of transfer paper. Specifically, the operator inputs the type of transfer paper to be used with the operation unit 420 or determines the paper type of the transfer paper in the designated paper feed cassette. Then, the control board 421 determines the number of rotations of the motor 417 for obtaining the optimum application amount for each paper type stored in advance in the storage device 422 according to the paper type. A signal corresponding to the determined rotation speed of the motor 417 is sent to the controller 419 and the driver 418 to control the rotation speed of the motor 417. As a result, a thin layer of the liquid developer having an optimum application amount corresponding to the type of transfer paper is formed on the developing roller 402.
[0118]
Further, the operation unit 420 is provided with a function of selecting an image density according to the operator's preference, and a thin layer of liquid developer having an optimum application amount according to the image density selected by the operator is placed on the developing roller 402. It is also possible to form it. As a result, in the color copying machine, it is possible to change the hue of the color image according to the operator's preference without changing the image data itself.
[0119]
On the other hand, in the coating apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 14, the width of the coating roller 404 is formed to be larger than the width of the intermediate roller 405. That is, the surface of both ends of the application roller 404 is configured not to contact the surface of the intermediate roller 405. If this relationship is reversed as shown in FIGS. 15A and 15B, the excess liquid developer squeezed from between the application roller 404 and the intermediate roller 405 is placed on the intermediate roller 405. It will stick. Then, excess liquid developer adhering to the intermediate roller 405 is transmitted to the developing roller 402. As a result, the excess liquid developer adheres to the photoreceptor 1, the transfer belt 502, and finally the transfer paper, so that the image quality is deteriorated and the liquid developer is wasted.
[0120]
Therefore, as shown in FIG. 14, the width of the application roller 404 is made larger than the width of the intermediate roller 405, so that the excess liquid developed from between the application roller 404 and the intermediate roller 405 is developed. Since the agent adheres to the application roller 404 side, only an appropriate amount of liquid developer that has passed through the contact portion between the application roller 404 and the intermediate roller 405 is attached on the intermediate roller 405. Therefore, it is possible to prevent the excessive liquid developer from adhering to the roller on the downstream side in the moving direction of the liquid developer, and it is possible to eliminate the deterioration in image quality and the wasteful consumption of the liquid developer due to the excessive liquid developer. Further, since the intermediate roller 405 has the elastic layer 405b, the surface of the intermediate roller 405 is not damaged at the end of the application roller 404 made of a metal roller, and the life is extended.
[0121]
In the developing device using the coating device, a thin layer of liquid developer is formed on the developing roller 402 by the intermediate roller 405, and the width of the developing roller 402 with respect to the intermediate roller 405. Is large, the end of the intermediate roller 405 contacts the surface of the developing roller 402 as shown in FIG. A slight amount of the liquid developer squeezed out at the contact portion with the application roller 404 is attached to the side surface of the intermediate roller 405, and this is transferred to the developing roller 402.
[0122]
Thus, the excessive amount of the liquid developer adhering to the developing roller 402 is spread in the axial direction at the contact portion with the photoreceptor 1. Then, the liquid developer in the coating amount excess region spread in a band shape cannot be controlled by the developing electric field, and adheres to the photosensitive member 1 side, thereby causing fogging in the non-image area and uneven density in the image area. This significantly reduces the image quality. In order to prevent this, it is desirable that the width of the developing roller 402 is made larger than the width of the photosensitive member 1 so that the surface of the end portion of the developing roller 402 does not contact the photosensitive member 1. However, in such a configuration, the developing roller 402 having the elastic layer 402b comes into contact with the end portion of the photosensitive member 1 made of a highly rigid material and damages the surface of the developing roller 402.
[0123]
In addition, it is difficult to uniformly charge the entire width direction of the photoconductor 1, and usually there are uncharged or insufficiently charged regions at both ends of the photoconductor 1. In such a copying machine, the charged area and the effective image area are determined taking this into consideration. On the other hand, when the developing roller 402 comes into contact with such a region where charging is not sufficient, the liquid developer on the developing roller 402 cannot be controlled by the developing electric field and adheres to the photoreceptor 1 side. Therefore, the width of the developing roller 402 needs to be set shorter than the effective charging area on the photosensitive member 1 and longer than the effective image area. In order to solve the above problems, in this coating apparatus, the length of the intermediate roller 405 is longer than that of the developing roller 402 as shown in FIG. By doing so, it is possible to prevent the liquid developer attached to the side surface of the intermediate roller 405 from attaching to the developing roller 402.
[0124]
Incidentally, as described above, in a developing device that forms a thin layer of a liquid developer on the developing roller 402 and develops the electrostatic latent image on the photoreceptor 1, the developing roller 402 after development has In many cases, an unused liquid developer that does not contribute to the development remains. The unused liquid developer has a changed solid content concentration. That is, the liquid developer of the image portion corresponding to the electrostatic latent image has its solid content attached on the photoreceptor 1, and only the carrier remains on the developing roller 402. Further, a part of the carrier of the liquid developer in the non-image area adheres to the photoconductor 1 side, and the solid content of the liquid developer remains on the developing roller 1 almost at a high concentration. When the liquid developer for the next development is applied and developed on the developing roller 402 with the liquid developer at the previous development remaining on the developing roller 402 in this way, the developing roller 402 is developed. A difference in density occurs in the thin layer of the liquid developer applied to the image, and an image ghost during the previous development occurs.
[0125]
Therefore, in such a developing device, after the liquid developer used at the previous development is removed from the developing roller 402, a new liquid developer for developing the next electrostatic latent image is newly applied. Therefore, it is necessary to develop the next electrostatic latent image.
As a method for removing the liquid developer used at the time of the previous development from the developing roller 402, generally, for example, a blade such as rubber or rubber and metal is applied to the surface of the developing roller 402. A method is used in which the surface of the developing roller 402 is cleaned by contact.
[0126]
Here, as described above, in the developing device according to this embodiment, the intermediate roller 405 of the coating device is in contact with the surface of the developing roller 402 so as to move in the reverse direction at the contact portion. It is configured. Therefore, in this developing apparatus, the surface of the developing roller 402 can be cleaned by the intermediate roller 405, so that it is not necessary to place a new cleaning member in contact with the developing roller 402. As a result, the surface of the developing roller 402 is not rubbed and damaged by the cleaning member, and the load during driving of the developing roller 402 is reduced.
[0127]
On the other hand, after the liquid developer applied on the intermediate roller 405 is transferred onto the development roller 402, the untransferred liquid developer remaining on the intermediate roller 405 is left as it is. The liquid developer is supplied again to the developing roller 402 through the nip with the developing roller 402, causing the ghost.
Therefore, in the developing device according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the cleaning member 411 is disposed in contact with the intermediate roller 405 to remove the liquid developer remaining on the intermediate roller 405. I have to.
Specifically, a rubber blade is used as the cleaning member 411 to remove the liquid developer remaining on the intermediate roller 405. The liquid developer removed by the cleaning member 411 is temporarily collected in the temporary storage unit 412 without being mixed with the liquid developer whose concentration has been adjusted in the developer storage tank 401 described above, and is not illustrated by the transport screw 413. After being transported to the density adjusting unit and readjusted, the density is returned to the developer containing tank 401. Thus, by providing the intermediate roller 405 with the cleaning member 411, the unused liquid developer on the developing roller 402 can be removed via the intermediate roller 405, and the occurrence of the ghost can be prevented.
[0128]
The axial width of the cleaning member 411 disposed in contact with the intermediate roller 405 is longer than the width of the developing roller 402 as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b). Thereafter, it is desirable that all of the liquid developer remaining on the developing roller 402 can be removed. This is because, as described above, the density of the liquid developer remaining on the developing roller 402 is not adjusted, and therefore, if it is reused for development as it is, there is a possibility of causing image defects such as density unevenness. It is.
Further, when the blade is used as the cleaning member 411, if the width of the blade is smaller than the width of the intermediate roller 405, stress concentration occurs on the surface portion of the intermediate roller 405 where the edge portion of the blade hits. There is a high possibility that the surface of the intermediate roller 405 will be damaged. Therefore, in this case, it is desirable to make the width of the cleaning member 411 longer than the width of the intermediate roller 405 (see FIG. 17). In this way, by regulating the width of the cleaning member 411 of the intermediate roller 405, the unused liquid developer on the developing roller 402 is not used for development while the density is not adjusted.
[0129]
By the way, in the coating device, as described above, an anilox roller having a concave portion 404a with a uniform pattern formed on the entire circumferential surface is used as the coating roller 404, and the coating amount is determined by the volume of the concave portion 404a. The liquid developer is uniformly applied to the application roller 404 by measuring accurately. However, as the application roller 404, it is also possible to use a roller having a smooth surface on which such a recess 404ad is not formed.
When such a roller having a smooth surface is used as the application roller 404, the pressure at the contact portion with the intermediate roller 405, the geometrical shape of both the rollers 404, 405, the vertical direction of both the rollers 404, 405, and the like. The amount of liquid developer passing between the rollers 404 and 405 is determined by the elastic constant, the viscosity of the liquid developer, the rotational speed of the rollers 404 and 405, and the speed ratio between the rollers 404 and 405. The distribution ratio of the liquid developer application amount to each of the rollers 404 and 405 is determined.
[0130]
However, it is difficult for the contact pressure between the application roller 404 and the intermediate roller 405 to be uniform in the axial direction due to problems such as mechanical dimensional accuracy and material constant uniformity. . For this reason, the application amount of the liquid developer applied from the application roller 404 to the intermediate roller 405 varies due to variations in contact pressure between the application roller 404 and the intermediate roller 405.
[0131]
In contrast, in the coating apparatus according to the present embodiment, since the anilox roller is used as the coating roller 404, the liquid developer applied to the coating roller 404 is applied depending on the volume of the concave portion 404a. The amount can be accurately measured. Here, a high dimensional accuracy is required for the concave portion 404 a on the surface of the application roller 404. Therefore, the concave portion 404a on the surface of the application roller 404 is manufactured by rolling. This rolling process can reproduce the shape of the die almost faithfully, has the characteristic of being hardened by plastic deformation of the surface, and is superior to the cutting process. However, it is difficult to process a material having a high hardness, for example, a material having a hardness of 200 HV or more. Therefore, when processing that requires surface hardness is performed, surface treatment such as hard chrome plating is performed after rolling to increase the hardness.
[0132]
By the way, when the concave portion 404a is formed on the entire circumferential surface of the application roller 404, the liquid developer is applied to the entire surface of the intermediate roller. Therefore, when the liquid developer applied on the intermediate roller 405 is applied on the developing roller 402, the width of the developing roller 402 is larger than the width of the intermediate roller 405 as shown in FIG. 18, the excess liquid developer pushed outward in the axial direction by the contact pressure of both rollers 402 and 405 adheres to the end surface of the developing roller 402 by a slight amount as shown in FIG. . The liquid developer adhering to the end surface of the developing roller 402 adheres to the photoconductor side when contacting the photoconductor 1, and is therefore transferred to the intermediate transfer body 502 and transferred to a transfer sheet. This increases the load on the cleaning unit. Here, as described above, the width of the developing roller 402, the photosensitive member 1, the intermediate transfer member 502, etc. is set so as to prevent the liquid developer from adhering to the intermediate transfer member 502. However, there is a problem that an increase in the load on the photosensitive member cleaning device 6 of the photosensitive member 1 cannot be eliminated.
[0133]
Therefore, in order to solve such a problem, in the coating apparatus according to the present embodiment, as the coating roller 404, as shown in FIG. 19, a non-engraving region 404b in which the concave portions 404a are not formed at both ends of the roller. And an anilox roller in which the concave portion 404a is formed only on the entire circumferential surface of the central portion of the roller. By using the application roller 404 having such a configuration, the liquid developer is hardly transferred to the intermediate roller 405 at the portions facing the non-engraved areas 404b at both ends of the application roller 404. A predetermined amount of the liquid developer is transferred onto the intermediate roller 405 only on a portion of the intermediate roller 405 facing the application region where the central recess 404a of the application roller 404 is formed. A region is formed.
[0134]
Here, as shown in FIG. 19, the width of the intermediate roller 404 is configured to be longer than the width (application region) of the portion where the recess 404a of the application roller 404 is formed. Regions where the liquid developer is not applied can be formed at both ends of the surface.
Further, the width of the developing roller 402 is made longer than the coating area, which is the width of the concave portion 404 a of the coating roller 404, so that the end of the surface of the developing roller 402 is not at the both ends of the intermediate roller 405. By being configured to contact the application region, it is possible to eliminate the adhesion of the liquid developer to the end surface of the developing roller 402 as described with reference to FIG.
At this time, the width of the concave portion 404 a corresponding to the coating area needs to be set wider than the effective image area on the photoreceptor 1. Further, the width of the effective charging area of the photosensitive member 1 needs to be set to be slightly wider than this application area. That is, if the width of the effective charging area is set too wide, the surface of the developing roller 402 on which the liquid developer is not applied comes into contact with the surface of the photosensitive member 1, so that a developing electric field formed in the developing portion A is formed. This is because may become unstable.
[0135]
By using the liquid developer coating apparatus having such a configuration as the coating apparatus of the image forming apparatus, it is possible to apply excessive liquid developer generated at the contact portion between the coating roller 404 and the intermediate roller 405 of the coating apparatus. It can prevent adhesion to the end face. As a result, stable image quality can be maintained, and the burden on the cleaning section of the photoreceptor 1 and the intermediate transfer body 502 can be reduced. Further, it is possible to prevent contamination in the apparatus due to splashing of the excessively applied liquid developer, and it is possible to prevent unnecessary consumption of the liquid developer.
[0136]
【The invention's effect】
  Claims 1 to14According to this invention, the mechanical stress which a developing roller receives from the coating device of a liquid developer can be reduced, and there exists an outstanding effect that the lifetime of components of a developing roller can be extended. In addition, the amount of coating on the developing roller can be changed by adjusting and changing the speed of the intermediate roller relative to the developing roller, and the image density can be adjusted and changed by using this coating device in an image forming apparatus. effective.Also, there is an excellent effect that the amount of the liquid developer can be accurately measured by the application roller and the application amount regulating member in contact with the application roller, and a uniform amount of application can be stably performed. Also, by using the intermediate roller as an application amount regulating member, the design around the application roller can be made compact, and the liquid developer application device can be downsized.
[0139]
Claims2According to the invention, by providing an elastic layer having an appropriate hardness on the intermediate roller, it is possible to uniformly contact the coating roller in the axial direction and to keep the maximum contact pressure at a certain value or more. The intermediate roller can be used as a coating amount regulating member, and an excellent effect can be obtained.
[0140]
  Claims3According to the invention, by providing a slipping layer made of a low friction member on the surface of the intermediate roller, the frictional force generated at the contact portion with the developing roller that is the member to be coated can be reduced, so the load on the drive system is reduced. At the same time, the mechanical stress applied to the intermediate roller and the developing roller can be reduced, and the component life can be extended.
[0142]
  In particular, the claims4According to the invention, in the liquid developer coating apparatus, the peripheral speed difference between the contact surface of the coating roller and the intermediate roller in contact with the coating roller can be eliminated, so that an excellent effect that the life of the intermediate roller can be extended. is there.
[0143]
  Claims5According to the invention, in the liquid developer coating apparatus, it is possible to eliminate variation in coating amount due to slippage between the coating roller and the intermediate roller abutting on the coating roller, and the peripheral speed difference on the contact surface when no slippage occurs. Thus, there is an excellent effect that the coating amount is not changed and the life of the intermediate roller can be extended at the same time.
[0144]
  Claim6According to the invention, the application device including the application roller and the intermediate roller can perform stable application by adopting a configuration in which the intermediate roller is in contact with the developing roller as the application member at an appropriate position. There is an excellent effect.
[0145]
  Claim7According to the invention, an excessive amount of liquid developer squeezed out at the contact portion with the coating roller does not adhere to the surface end portion of the intermediate roller, and further propagates downstream to increase the burden on the cleaning means. It has an excellent effect that it is possible to prevent the liquid developer from being contaminated or caused to be contaminated by scattering or the like, or the liquid developer is wasted.
[0146]
  Claim8According to the invention, it is possible to prevent the liquid developer adhering to the end face of the intermediate roller from adhering to the surface of the developing roller, so that such excess liquid developer adheres to the photoreceptor and affects the image. There is an excellent effect that can be prevented.
[0147]
  Claim9According to the invention, after development, it is possible to prevent the unadjusted liquid developer remaining on the developer carrying member from being used again for development as it is and to prevent the occurrence of ghosts.
[0148]
  Claim10According to the invention, it is possible to prevent the non-concentrated liquid developer remaining on the developer carrying member after development from being used again for development as it is, and to prevent the occurrence of density unevenness. Further, there is an excellent effect that the intermediate roller surface can be prevented from being damaged at the end of the cleaning means and the life of the roller can be extended.
[0149]
  Claim11According to this invention, the application area | region and non-application | coating area | region on an intermediate | middle roller can be provided by using the application | coating roller which has a non-engraving area | region on both ends. This non-coating area eliminates the excessive application amount at both ends of the coating surface on the developing roller, and the influence of the excessive liquid developer on the photosensitive member on the image and the burden on the cleaning means are increased. This has an excellent effect of reducing such problems.
[0150]
  Claim12According to the invention, a coating roller having a non-engraved area at both ends is used, and the length of the intermediate roller is adjusted so that the end abuts against the non-engraved area. There is an excellent effect that non-application areas can be provided at both ends of the area.
[0151]
  Claim13According to this invention, the application area | region and non-application | coating area | region on an intermediate | middle roller can be provided by using the application | coating roller which has a non-engraving area | region on both ends. Furthermore, by adjusting the length of the developing roller, which is a developer carrier, so that its end abuts against the non-application area of this intermediate roller, the coating amount that can be applied to both ends on the application surface on the developing roller There is an excellent effect that the excess portion can be eliminated.
[0152]
  Claim14According to the present invention, claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1Two-wayIs13The developing device provided with the liquid developer coating device has an excellent effect of extending the service life of the developing roller, which is a key part.
[0153]
  Claim15According to the invention, there is an excellent effect that image density fluctuation due to environmental fluctuations can be prevented and an image having a stable density can always be developed.
[0154]
  Claim16According to the invention of claim14Or15The image forming apparatus having the developing device can extend the life of the developing roller, which is a key part. In addition, the image density fluctuation due to environmental fluctuations can be prevented, an image having a stable density density can be obtained at all times, and the image density can be adjusted and changed according to the operator's preference. is there.
[0155]
  Claim17According to the invention, there is an excellent effect that a stable image can be obtained with a highly durable apparatus by the image forming apparatus provided with the photosensitive member having amorphous silicon as a surface layer.
[0156]
  Claim18According to the invention, it is possible to perform uniform and less fluctuation coating by applying at an appropriate speed ratio to the developing roller, which is a member to be coated, with a coating device comprising a coating roller and an intermediate roller. There is an 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 cross-sectional view showing a configuration of an intermediate roller of a coating device used in the developing device of the copying machine.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a developing roller and a sweep roller of the developing device.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another configuration example of the copying machine.
FIG. 5 is a front view of an anilox roller as the application roller in which concave portions having a uniform pattern are formed on the surface.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are enlarged perspective views showing an example of the shape of a recess formed on the surface of a coating roller of the coating apparatus.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a developing electric field and a developing rate of the developing device.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a roller speed ratio between a developing roller of the developing device and an intermediate roller of the coating device and a coating amount of a liquid developer applied on the developing roller.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a drive mechanism that drives the application roller and the intermediate roller by a single drive source in a state where the peripheral speeds of the application roller and the intermediate roller are kept constant.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a drive mechanism that drives the intermediate roller by a single drive source and rotates the application roller.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a drive mechanism that eliminates the slippage of the intermediate roller and drives the application roller and the intermediate roller by a single drive source.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an arrangement position of the intermediate roller with respect to the developing roller and the application roller.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a coating apparatus configured to maintain a constant image density of a toner image using a density sensor.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram illustrating a relationship among widths of the application roller, the intermediate roller, the developing roller, and the photosensitive member.
FIGS. 15A and 15B are schematic configuration diagrams for explaining the relationship between the width of the application roller and the width of the intermediate roller. FIGS.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram for explaining a relationship among widths of the application roller, the intermediate roller, the developing roller, and the photosensitive member.
FIGS. 17A and 17B are schematic configuration diagrams showing a relationship among widths of the application roller, the intermediate roller, the developing roller, and the cleaning blade.
FIG. 18 is a schematic configuration diagram illustrating a relationship among widths of the intermediate roller, the developing roller, and the photosensitive member.
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing the relationship between the widths of the coating roller, the intermediate roller, the developing roller, and the photosensitive member, and the width of the concave portion of the coating roller.
[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
402 Developing roller
402a Core of developing roller
402b Elastic layer of developing roller
402c Conductive layer of developing roller
403 Sweep Roller
403a Sweep roller core
403b Elastic layer of sweep roller
403c Sweep roller conductive layer
404 Application roller
404a Concavity formed on the surface of the application roller
404b Non-engraved area at end of application roller
405 Intermediate roller
405a Intermediate roller core
405b Elastic layer of intermediate roller
405c Intermediate roller sliding layer
406 Stirring and conveying screw
407, 408, 411 Cleaning member
409 Doctor blade
410 casing
412 Temporary storage
413 Transfer screw
414 Foreign matter removal blade
415 Speed change means
416 Drive transmission means
417 motor
418 driver
419 Controller
420 Operation unit
421 Control board
422 storage device
423 one-way clutch
424 Concentration sensor
501 Transfer roller
502 Intermediate transfer member
D Liquid developer

Claims (18)

所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、
塗布部材の表面に接触して該塗布部材の表面との接触面が該塗布部材の表面と同方向且つ等速で移動し、且つ、上記液体現像剤が塗布される被塗布部材の表面に接触して該被塗布部材の表面との接触面が該被塗布部材の表面と逆方向に移動する中間塗布部材と、
上記塗布ローラの表面に当接して上記塗布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、
上記塗布部材と上記中間塗布部材との回転速度を等速に保ったままの状態で、該塗布部材と該中間塗布部材との回転速度を変更する速度変更手段とを有し
上記塗布部材は、表面に均一なパターンの凹部が形成された塗布ローラであり、
上記中間塗布部材は、表面に凹凸が形成されていない中間ローラであるとともに、上記塗布量規制部材を兼ねていることを特徴とする液体現像剤の塗布装置
A coating member that rotates while carrying a predetermined amount of liquid developer on the surface;
Contact surface between the surface of the coating member moves on the surface in the same direction and constant speed of the coating member in contact with the surface of the coating member, and, on the surface of the coating member in which the liquid developer is applied An intermediate coating member in contact with the surface of the coated member to move in a direction opposite to the surface of the coated member;
An application amount regulating member that contacts the surface of the application roller and regulates the application amount of the liquid developer carried on the surface of the application roller;
In a state where the rotation speed of the application member and the intermediate application member is kept constant, speed changing means for changing the rotation speed of the application member and the intermediate application member ;
The application member is an application roller in which concave portions having a uniform pattern are formed on the surface,
The liquid application device according to claim 1, wherein the intermediate application member is an intermediate roller having no irregularities formed on the surface, and also serves as the application amount regulating member .
請求項の液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材は、硬度がJIS−A 30度以上70度以下の弾性層を有する中間ローラであることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
The liquid developer coating apparatus according to claim 1 ,
The liquid developer coating apparatus, wherein the intermediate coating member is an intermediate roller having an elastic layer having a hardness of JIS-A 30 degrees or more and 70 degrees or less.
請求項又はの液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材は、表面に低摩擦部材からなる滑性層を有していることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
In the liquid developer coating apparatus according to claim 1 or 2 ,
A liquid developer coating apparatus, wherein the intermediate coating member has a slipping layer made of a low friction member on a surface thereof.
請求項1、2又の液体現像剤の塗布装置において、
上記塗布部材と上記中間塗布部材とを、単一の駆動源によって駆動することを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
In the coating apparatus according to claim 1, 2 or 3 of the liquid developer,
A liquid developer coating apparatus, wherein the coating member and the intermediate coating member are driven by a single drive source.
請求項1、2、3又の液体現像剤の塗布装置において、
上記塗布部材の表面速度Vaと、上記中間塗布部材の表面速度Vmとの関係が、
Va<Vm
となるように、該塗布部材と該中間塗布部材とを強制駆動する駆動手段を有し、
且つ、上記駆動手段の駆動を上記塗布部材に伝達する駆動伝達手段が、該塗布部材の順方向への自由回転を許容する一方向回転機構を有していることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claims 1, 3 or in the coating apparatus of the liquid developer 4,
The relationship between the surface speed Va of the application member and the surface speed Vm of the intermediate application member is
Va <Vm
A driving means for forcibly driving the application member and the intermediate application member,
In addition, the drive transmission means for transmitting the drive of the drive means to the application member has a one-way rotation mechanism that allows the application member to freely rotate in the forward direction. Coating device.
請求項1、2、3、4又の液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材としての中間ローラと、上記被塗布部材との接線の位置が、
上記塗布部材としての塗布ローラの回転中心線と上記中間ローラの回転中心線とを含む平面と、該中間ローラの表面との交線を境として、該中間ローラの回転方向上流側の該交線を含む位置に設けられていることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claim 1, 2, 3, 4 or in the coating apparatus of the liquid developer 5,
The position of the tangent line between the intermediate roller as the intermediate application member and the member to be applied is
The line of intersection upstream of the rotation direction of the intermediate roller with respect to the line of intersection between the plane including the rotation center line of the application roller as the application member and the rotation center line of the intermediate roller and the surface of the intermediate roller A liquid developer coating apparatus, wherein the liquid developer coating apparatus is provided at a position including
請求項1、2、3、4、5又の液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材の幅が、上記塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claim 1, 2, 3, 4, 5 or in the coating apparatus of the liquid developer 6,
A liquid developer coating apparatus, wherein a width of the intermediate coating member is smaller than a width of the coating member.
請求項1、2、3、4、5、6又の液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材の幅が、上記被塗布部材の幅よりも大きいことを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claim 1, 2, 3, 4, 6 or in the coating apparatus of the liquid developer 7,
A liquid developer coating apparatus, wherein a width of the intermediate coating member is larger than a width of the coated member.
請求項1、2、3、4、5、6、7又の液体現像剤の塗布装置において、
上記中間塗布部材の表面に当接して、該中間塗布部材の表面に付着している付着物を除去するクリーニング部材を有していることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claim 1,2,3,4,5,6, 7 or in the coating apparatus of the liquid developer 8,
An apparatus for applying a liquid developer, comprising: a cleaning member that comes into contact with the surface of the intermediate application member and removes deposits attached to the surface of the intermediate application member.
請求項の液体現像剤の塗布装置において、
上記クリーニング部材の上記中間塗布部材の表面に当接する部分の幅が、上記塗布部材の幅よりも大きいことを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
The liquid developer coating apparatus according to claim 9 , wherein
The liquid developer coating apparatus, wherein a width of a portion of the cleaning member that contacts the surface of the intermediate coating member is larger than a width of the coating member.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又10の液体現像剤の塗布装置において、
上記塗布部材の両端部を除いた該塗布部材の表面に、均一な彫刻が施されていることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
Claim 1,2,3,4,5,6,7,8, 9 or in the coating apparatus of the liquid developer 10,
A liquid developer coating apparatus, wherein the surface of the coating member excluding both ends of the coating member is uniformly engraved.
請求項11の液体現像剤の塗布装置において、
上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記中間塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
The liquid developer coating apparatus according to claim 11 ,
A liquid developer coating apparatus, wherein a width of the engraving applied to the surface of the coating member is smaller than a width of the intermediate coating member.
請求項11又は12の液体現像剤の塗布装置において、
上記塗布部材の表面に施されている彫刻の幅が、上記被塗布部材の幅よりも小さいことを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
The liquid developer coating apparatus according to claim 11 or 12 ,
An apparatus for applying a liquid developer, wherein the width of the engraving on the surface of the application member is smaller than the width of the member to be applied.
像担持体の表面に形成した静電潜像を、該像担持体の表面に接触して移動する現像剤担持体の表面に塗布した液体現像剤より可視像化する現像装置において、
上記現像剤担持体の表面に上記液体現像剤を塗布する液体現像剤の塗布装置として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12又13の液体現像剤の塗布装置を使用することを特徴とする現像装置。
In a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier from a liquid developer applied to the surface of the developer carrier that moves in contact with the surface of the image carrier.
As a coating system for a liquid developer for applying the liquid developer to the surface of the developer carrying member, claim 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1 2 also A developing device characterized in that it uses 13 liquid developer coating devices.
請求項14の現像装置において、
上記中間塗布部材の周速Vmと、上記現像剤担持体の表面の移動速度Vdとの関係が、
Vd<Vm<2×Vd
であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 14 , wherein
The relationship between the peripheral speed Vm of the intermediate application member and the moving speed Vd of the surface of the developer carrier is as follows:
Vd <Vm <2 × Vd
A developing device characterized by the above.
像担持体と、該像担持体の表面に静電潜像を形成する作像手段と、該作像手段により該像担持体の表面に形成された静電潜像を液体現像剤より可視像化する現像装置とを有する画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項14又は15の現像装置を使用することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, an image forming unit for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier by the image forming unit is visible from a liquid developer. In an image forming apparatus having a developing device that forms an image,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 14 or 15 as the developing device.
請求項16の画像形成装置において、
上記像担持体として、アモルファスシリコンからなる表面層を有する感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 16 .
An image forming apparatus using a photoconductor having a surface layer made of amorphous silicon as the image carrier.
請求項16又は17の画像形成装置において、
上記像担持体上の非画像領域にパターン画像を形成するパターン画像形成手段と、該パターン画像の画像濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段により検知した該パターン画像の画像濃度に応じて上記塗布部材及び上記中間塗布部材の移動速度を変化させて上記現像剤担持体の表面に塗布される液体現像剤の塗布量を制御する現像剤塗布量制御手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 16 or 17 ,
A pattern image forming means for forming a pattern image in a non-image area on the image carrier, a density detecting means for detecting the image density of the pattern image, and an image density of the pattern image detected by the density detecting means. And a developer application amount control means for controlling the application amount of the liquid developer applied to the surface of the developer carrier by changing the moving speed of the application member and the intermediate application member. An image forming apparatus.
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