JP4843694B2 - 湿式電子写真印刷機 - Google Patents

Description

本発明は湿式電子写真印刷機で、特にキャリア液とトナー粒子からなる液体トナーにて静電潜像が現像された感光体ドラムの表面から余剰のキャリア液を除去するキャリア液除去装置を備えた湿式電子写真印刷機に関するものである。

湿式電子写真印刷機におけるキャリア液除去装置は、感光体ドラムの回転方向で現像装置の下流側に配置され、これのキャリア液除去ローラが感光体ドラムの周面に所定の間隔をあけて、あるいはニップした状態で、これの周面が感光体ドラムの周面と同一方向に向くように回転することにより、上記現像装置にて感光体ドラム表面に供給された液体トナーにおける余剰のキャリア液を除去し、感光体ドラム表面に付着した液体トナーでのトナー濃度を適正にするようにしている。

上記キャリア液除去ローラと感光体ドラムの軸間距離は、キャリア液除去ローラ表面と感光体ドラム表面間の隙間間隔、あるいはニップ圧を適正にするために一定の距離に保たなければならない

従来のこの種のキャリア液除去装置のキャリア液除去ローラは、これの軸方向両端に同軸状にしてコロを設け、このコロを感光体ドラムの周面に付勢転接させることにより、感光体ドラムに対するキャリア液除去ローラの位置を設定するようにしている（例えば特許文献１参照）。

特公平１−４３３０７号公報

上記従来のキャリア液除去装置にあっては、感光体ドラムとコロの接触回転により、感光体ドラムに対するキャリア液除去ローラの一定に近接距離状態を維持する都合上、それぞれの接触面は所定の硬度を有する必要があるが、その接触点における損耗の発生がありその進行により上記近接距離状態の精度が低下する問題や、高精度部品を必要とすることや、必要部品の増加などによる製作コストの問題、またその構成においてはキャリア液除去ローラ側の回転精度や、その表面性の悪化によるトナー像形成への影響が除去できないという問題も存在している。その上、コロ自体に振れなどの製作上の精度不良が存在する場合にも同様に問題が生じることとなる。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので、キャリア液除去ローラなどの製作上、組み付け上の、また経時変化などにより生じる回転精度誤差に影響されることなく、感光体ドラム表面の現像後の余剰キャリア液を除去して均質な画像を得ることができるようにした湿式電子写真印刷機を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る湿式電子写真印刷機は、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置にて液体トナーを用いて液体トナー像に現像し、ついでキャリア液除去装置のキャリア液除去ローラを感光体ドラムに転接して、上記液体トナー像のキャリア液を除去してトナー像とし、このトナー像を被記録材に転写するようにした湿式電子写真印刷機において、キャリア液除去装置のキャリア液除去ローラを、感光体ドラム側へ調節可能にした付勢力にて付勢して転接し、キャリア液除去ローラに掻き取りブレードを、調節可能にした付勢力にて付勢して接触し、キャリア液除去装置のキャリア液除去ローラと掻き取りブレードを、感光体ドラムの軸方向に出し入れ可能にして支持フレームに支持したカセットフレームに支持し、上記支持フレームを、キャリア液除去ローラが感光体ドラムに対して接離する方向に移動可能にし、また掻き取りブレードをキャリア液ローラに対して接離可能にした構成になっている。

上記湿式電子写真印刷機において、現像装置とキャリア液除去装置との間に、感光体ドラム上の液体トナー像のトナーを感光体ドラム表面側へ移動させる電圧を印加するセットチャージャを設けた構成になっている。

請求項１に記載の発明によれば、キャリア液除去装置のキャリア液除去ローラを感光体ドラム表面に対して調節可能にした付勢力にて付勢して転接したことにより、感光体ドラム、キャリア液除去ローラなどの製作上、組み付け上の、また経時変化などにより生じる回転精度誤差が存在していても、感光体ドラムとキャリア液除去ローラ間の接触圧を常時適正圧に保持することができて、均質で安定した印刷画像を得ることができる。またこれらの精度的影響は、印刷速度の高速化に伴って顕著に現れてくるが、被記録材の走行速度において６０ｍ／ｍｉｎの印刷速度でも安定した画像を得ることができ、印刷品質と共に生産性も向上することができた。

またこの請求項１において、キャリア液除去ローラに掻き取りブレードを、調整可能にした付勢力にて付勢して接触させたことにより、キャリア液除去ローラと掻き取りブレードとの接触圧の安定化を図ることができる。

請求項１の発明は、上記のように構成したことにより損耗品が減少し、適正な接触圧が簡単な部品構成により維持可能となり、安定稼動状態を長期にわたって維持可能であり、生産性の向上と共に、生産コストの面での経済性においても大きな効果を得ることができた。

また、感光体ドラム、キャリア液除去ローラなどを高精度に維持するためのコストが従来においては大きなウエイトを占めていたが、それらの維持費の面でのコストが削減された点での経済的効果も得られた。

さらにこの請求項１に記載の発明によれば、キャリア液除去ローラと、これに接触する掻き取りブレードを出し入れ可能になっていることにより、これらの保守点検性が向上し、これらの適正状態の維持を容易に行うことができる。

その上、装置の停止時にはキャリア液除去ローラを感光体ドラムから、掻き取りグレードをキャリア液除去ローラから隔離させることができることにより、停止時においてのこれらの接触による永久変形を防止することができる。

さらに請求項２に記載の発明によれば、セットチャージャとの併用により高濃度で安定した印刷品質の維持ができるようになった。

湿式電子写真印刷機を概略的に示す構成説明図である。 本発明の要部を示す構成説明図である。 図２のＡ矢視方向から見た構成説明図である。

図１は本発明を実施しようとする湿式電子写真印刷機を概略的に示す説明図であり、図中１は感光体ドラム、２はこの感光体ドラム１に対接する転写ローラ、３はこの転写ローラ２に対接するバックアップローラである。

この湿式電子写真印刷機にあっては、上記感光体ドラム１は図示しないモータ等の駆動手段にて画像形成時に一定速度で矢印方向に回転され、感光体ドラム１の表面は、帯電装置４にて暗中にて一様に帯電され、ついで感光体ドラム１の表面に露光装置５により原稿光像が照射結像され、これにより感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成されるようになっている。その後、この静電潜像が現像領域を通過する際に、液体トナーを用いた現像装置６にて液体トナー像化されて感光体ドラム１の表面にトナー像が形成されるようになっている。

感光体ドラム１の表面におけるトナー像は、転写領域にて転写ローラ２を介して印加されるバイアス電圧と感光体ドラム１と転写ローラ２とのニップ圧により、転写ローラ２の表面に一次転写され、この一次転写のトナー像は二次転写領域にて、転写ローラ２とバックアップローラ３の間を通過する被記録材７に二次転写されるようになっている。上記転写ローラ２の周面は導電性のゴム質材料で被覆されている。

上記感光体ドラム１の周囲には、現像装置６の位置より回転方向下流側に配置されて、現像後の液体トナー像成分であるキャリア液の一部（余剰分）を除去するキャリア液除去装置８が、また感光体ドラム１の転写ローラ２との転接部より下流側で転写ローラ２への一次転写後に感光体ドラム１に残留している残留電位を除電器９にて除電してから、これの表面に残留している残留トナーを除去する感光体ドラムクリーニング装置１０が設けられている。そして上記現像装置６とキャリア液除去装置８との間に、感光体ドラム１の表面上の液体トナー像のトナーにバイアス電圧を印加するセットチャージャ１１が設けてある。

また、転写ローラ２の周囲には、これのバックアップローラ３との転接部より回転方向下流側で、かつ感光体ドラム１との転接部の間に、上流側から順に二次転写後の転写ローラ２の表面にクリーニング用のキャリア液を供給するキャリア液供給装置１２と、転写ローラ２の表面をクリーニングする転写ローラクリーニング装置１３が設けられている。そしてこのクリーニング装置１３は、上記キャリア液供給装置１２より所定の距離、例えば転写ローラ２の距離１／４周長程度離れた位置に配置されている。

次に上記キャリア液除去装置８の要部の構成を、これを概略的に示した図２、図３にて説明する。図２は一部破断面図、図３は図２のＡ矢視図である。

図中１４は、感光体ドラム１の周面に転接して従動により順方向に回転するキャリア液除去ローラであり、このキャリア液除去ローラ１４は、支持フレーム１５に対して感光体ドラム１の軸方向に摺動可能に支持されたカセットフレーム１６に感光体ドラム１の周面側へばね付勢されて支持されている。この支持フレーム１５とカセットフレーム１６とはレール結合されていて、カセットフレーム１６は支持フレーム１５に対して摺動自在になっている。なお、上記レール結合部にコロを介在させて摺動抵抗を小さくなるようにしてもよい。

キャリア液除去ローラ１４の表面は電導性ゴムにて構成されていて、これに液体トナーのトナーと反発するためのトナーと同極のバイアス電圧が印加されている。

カセットフレーム１６は、キャリア液除去ロール１４の軸方向両側に一対のブラケット１６ａ，１６ｂを有しており、この各ブラケット１６ａ，１６ｂの内側に軸受レバー１７ａ，１７ｂが回動支点１８にて回動自在に支持されており、この両軸受レバー１７ａ，１７ｂに上記キャリア液除去ローラ１４の両端が回転自在に支持されている。上記軸受レバー１７ａ，１７ｂの回動支点１８は、キャリア液除去ローラ１４の回転中心に対して、これの感光体ドラム１との転接点から遠い方の端部に設けられていて、軸受レバー１７ａ，１７ｂが回動支点１８を中心に回動することにより、感光体ドラム１に対するキャリア液除去ローラ１４の周面が接離方向に変位するようになっている。

上記軸受レバー１７ａ，１７ｂには、これの回動方向接線方向にコイルスプリングを内装したスプリングプランジャ１９ａが、これの作用部２０を感光体ドラム１から遠くなる方向に向けて設けてある。そしてこれの作用部２０が当接する支持部材２１がブラケット１６ａ，１６ｂに固着してあり、これの支持部材２１に上記作用部２０が当接することにより、軸受レバー１７ａ，１７ｂが感光体ドラム１側へばね付勢され、したがってキャリア液除去ローラ１４が感光体ドラム１側へばね付勢されるようになっている。上記スプリングプランジャ１９ａは、軸受レバー１７ａ，１７ｂに対して雄ねじ構造になっていて、これをドライバー等にて回転することにより軸方向に進退して、上記作用部２０における感光体ドラム１側への付勢力が調節できるようになっている。

軸受レバー１７ａ，１７ｂの先端部にはヨーク部が設けられていて、このヨーク部にブラケット１６ａ，１６ｂに固着されたストッパピン２２が遊嵌されていて、この両者間の遊びによってブラケット１６ａ，１６ｂに対する軸受レバー１７ａ，１７ｂの回動範囲が、したがってキャリア液除去ローラ１４の感光体ドラム１に対する転接方向の移動範囲が規制されるようになっている。

カセットフレーム１６の内側には、キャリア液除去ローラ１４の表面に、これの回転方向と逆方向に向けて接触する掻き取りブレード２３が設けてある。この掻き取りブレード２３は、これの長手方向に回動自在に設けたブラケット２３ａに支持されている。そして各ブラケット２３ａは、ブレードの先端がキャリア液除去ローラ１４に接触する方向にスプリングプランジャ１９ｂにてばね付勢されている。これのスプリングプランジャ１９ｂの作用部２０は偏心カム２４にて当接されていて、この偏心カム２４を回動することにより、作用部２０が変位してスプリングプランジャ１９ｂによる付勢力が調節されるようになっている。なおこのスプリングプランジャ１９ｂは、これをドライバー等にて回転することによっても付勢力を調節することができる。上記偏心カム２４はこれを所定角以上回転することにより、掻き取りブレード２３がキャリア液除去ローラ１４から離隔されるようになっている。

カセットフレーム１６は、上記したように支持フレーム１５に対して感光体ドラム１の軸方向に摺動自在に支持されていて、カセットフレーム１６全体を支持フレーム１５から取り外すことができるようになっている。そしてこれの装着方向両側に位置決め板２５ａ，２５ｂが設けられていて、奥側の位置決め板２５ａに先端側を当接し、手前側の位置決め板２５ｂを閉じることにより、カセットフレーム１６が装入方向への位置決めができるようになっている。

また、カセットフレーム１６の下部には舟形に形成された液溜り２６が設けてあり、カセットフレーム１６の奥側のブラケット１６ａに、この液溜り２６に連通するカプラ２７が設けてある。一方、支持フレーム１５には、上記カセットフレーム１６側のカプラ２７を押し付けることにより連通する他のカプラ２８が設けてあり、カセットフレーム１６がセット状態で両カプラ２７，２８が押しつけ連通して、上記液溜り２６の液がカプラ２７，２８を経て液回収管２９から排出されるようになっている。

上記支持フレーム１５の両端部は、左右のサイドフレーム３０ａ，３０ｂに固着した固定ブラケット３１ａ，３１ｂにスライドガイド３２、３３を介して、上記キャリア液除去ローラ１４の感光体ドラム１への接離方向に移動可能に支持されている。そして支持フレーム１５と固定ブラケット３１ａ，３１ｂとの間にはエアシリンダ３４，３４が、固定ブラケット３１ａ，３１ｂ側に支持され、かつピストンロッドを支持フレーム１５側にねじ結合して設けられていて、両シリンダ３４，３４を同期して伸長動することにより、キャリア液除去ローラ１４が感光体ドラム１への接触位置まで前進し、また短縮動することによりキャリア液除去ローラ１４が感光体ドラム１から大きく離隔する位置に後退するようになっている。

図２、図３において３５は、上記支持フレーム１５の前進方向のストッパ、３６は後退方向のストッパであり、それぞれの位置をねじにて変えることによりそれぞれのストップ位置が調節できるようになっている。なお前進方向のストッパは、エアシリンダ３４，３４のストロークエンドにて代用することができる。この場合のストローク調節は、ピストンロッドのねじ込みによる長さ調節にて行う。

上記のように構成されたキャリア液除去装置８の作用を以下に説明する。

キャリア液除去ローラ１４は、スプリングプランジャ１９ａにて感光体ドラム１の周面に所定の付勢力にて押圧されて転接され、感光体ドラム１に従動されて同一周方向に回転され、現像装置６の現像ローラ６ａにて感光体ドラム１の表面に現像された液体トナー像の余剰のキャリア液がキャリア液除去ローラ１４の表面に付着して除去される。

このときキャリア液除去ローラ１４には、液体トナーのトナーと同極のバイアス電圧が印加されていることにより、上記液体トナー像のトナーは、感光体ドラム１の表面側へ押し付けられ、主としてキャリア液がキャリア液除去ローラ１４のローラ表面に付着される。

上記キャリア液除去ローラ１４の感光体ドラム１側への付勢力は、スプリングプランジャ１９ａの調節により可変することができ、感光体ドラム１の歪み、キャリア液除去ローラ１４の精度及びローラ径の経時変化や組み付け精度などによりローラに振れが存在していても、感光体ドラム１との接触点における接触圧は常時一定に保持することができる。

キャリア液除去ローラ１４に付着したキャリア液は、掻き取りブレード２３にて掻き落とされてカセットフレーム１６の液溜り２６に溜められ、ここからカプラ２７，２８を通って液回収管２９より排出される。

このときの掻き取りブレード２３は、スプリングプランジャ１９ｂによる付勢力にてキャリア液除去ローラ１４の表面に押し付けられ、この押し付け力はスプリングプランジャ１９ｂの付勢力を調節することにより調整される。またこのときに、感光体ドラムの振れや、キャリア液除去ローラ１４の振れが存在する場合には、それらの振れ量が重複されて掻き取りブレード２３とキャリア液除去ローラ１４との接触圧に影響してくるが、これらの影響は上記スプリングプランジャ１９ｂにて吸収されて、上記接触圧はスプリングプランジャ１９ｂにて一定に保持でき、常時安定したキャリア液除去（回収）機能を得ることができる。また、掻き取りブレード２３のねじれなどの個体差も吸収できて、ブレードの接触圧調整を容易にすることができる。

またキャリア液除去ローラ１４は、エアシリンダ３４，３４を伸縮動作することにより、上記感光体ドラム１に転接する位置と、これから離隔する位置にわたって移動される。そして装置の休止時には、感光体ドラム１より離隔させておくことにより、キャリア液除去ローラ１４の停止時に発生する永久歪みを防止することができる。また、この停止時には掻き取りブレード２３を付勢しているスプリングプランジャ１９ｂを支持している偏心カム２４を大きく回転して掻き取りブレード２３の先端をキャリア液除去ローラ１４から離隔させることにより、この掻き取りブレード２３との接触によるキャリア液除去ローラ１４の永久歪みを防止できる。

また上記キャリア液除去ローラ１４は、エアシリンダ３４を短縮動させて、これを感光体ドラム１から離隔した状態で、手前側の位置決め板２５ｂを外してカセットフレーム１６を固定フレーム１５から抜き出すことにより、カセットフレーム１６ごと装置外へ取り出すことができ、この状態でキャリア液除去ローラ１４等、カセットフレーム１６内の部品のメンテナンスを行う。なお、このときのカセットフレーム１６の液溜り２６と液回収管２９との連通は、上記カセットフレーム１６の抜き差し移動によってカプラが接離することにより、自動的に接離される。

キャリア液除去装置８が上記のように作用する湿式電子写真印刷機において、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に、現像装置６にて液体トナーにて現像された液体トナー像は、これの現像直後にセットチャージャ１１にてトナーにバイアス電圧が印加され、この可視像内のトナーがキャリア液より分離されて高濃度化された状態で感光体ドラム１側へ引き寄せられる。

したがって、このセットチャージャ１１の下流側に配置されるキャリア液除去装置８では、上記セットチャージャ１１にてトナーが感光体ドラム１側へ引き寄せられた液体トナーをキャリア液除去ローラ１４にて押し付けることにより、現像後の液体トナーはキャリア液除去装置８により高濃度状態で感光体ドラム１側に押し付けられる。

上記実施の形態における湿式電子写真印刷機にあっては、感光体ドラム１上のトナー像を転写ローラ２を介して被記録材７上に転写するようにした例を示したが、本発明は感光体ドラム１に被記録材７を沿わせ、これを直接転写するようにした湿式電子写真印刷機に適用してもよい。

１…感光体ドラム、２…転写ローラ、３…バックアップローラ、４…帯電装置、５…露光装置、６…現像装置、６ａ…現像ローラ、７…被記録媒体、８…キャリア液除去装置、９…除電器、１０…感光体ドラムクリーニング装置、１１…セットチャージャ、１２…キャリア液除去ローラ、１５…支持フレーム、１６…カセットフレーム、１６ａ，１６ｂ…ブラケット、１７ａ，１７ｂ…軸受レバー、１８…回動支点、１９ａ，１９ｂ…スプリングプランジャ、２０…作用部、２１…支持部材、２２…ストッパピン、２３…掻き取りブレード、２３ａ…ブラケット、２４…偏心カム、２５ａ，２５ｂ…位置決め板、２６…液溜り、２７，２８…カプラ、２９…液回収管，３０ａ，３０ｂ…サイドフレーム、３１，３１ｂ…固定ブラケット、３２，３３…スライドガイド、３４…エアシリンダ、３５，３６…ストッパ。

Claims (2)

1. 感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置にて液体トナーを用いて液体トナー像に現像し、ついでキャリア液除去装置のキャリア液除去ローラを感光体ドラムに転接して、上記液体トナー像のキャリア液を除去してトナー像とし、このトナー像を被記録材に転写するようにした湿式電子写真印刷機において、
   キャリア液除去装置のキャリア液除去ローラを、感光体ドラム側へ調節可能にした付勢力にて付勢して転接し、
   キャリア液除去ローラに掻き取りブレードを、調節可能にした付勢力にて付勢して接触し、
   キャリア液除去装置のキャリア液除去ローラと掻き取りブレードを、感光体ドラムの軸方向に出し入れ可能にして支持フレームに支持したカセットフレームに支持し、上記支持フレームを、キャリア液除去ローラが感光体ドラムに対して接離する方向に移動可能にし、また掻き取りブレードをキャリア液ローラに対して接離可能にしたことを特徴とする湿式電子写真印刷機。
2. 現像装置とキャリア液除去装置との間に、感光体ドラム上の液体トナー像のトナーを感光体ドラム表面側へ移動させる電圧を印加するセットチャージャを設けたことを特徴とする請求項１記載の湿式電子写真印刷機。

Images