JP4936722B2 - 湿式現像装置の現像剤供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、液状現像剤にて感光体ドラム（潜像保持体）にトナー像を形成する湿式現像装置の現像剤供給装置に関するものである。

図１は従来の湿式現像装置の現像剤供給装置の一例を示すもので、潜像保持体である感光体ドラムａに１本の現像ローラｂが同一の周速で回転するように転接してあり、この現像ローラｂに供給ローラｃから液体現像剤が供給されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

この従来例における供給ローラｃの周面は、凹凸のないベタローラ状になっているが、この供給ローラとしては周面に微細な凹凸を有するアニロックスローラを用いると共に、これを現像ローラｂと逆周方向に回転させるようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

なお、図１においてｄは転圧ローラで、この転圧ローラｄと感光体ドラムａの間を紙ｅが通ることにより、この紙ｅに感光体ドラムａ上に現像されるトナー像が転写されるようになっている。また、ｆは感光体ドラムａの表面に帯電するための帯電器、ｇはこの帯電された感光体ドラムａに潜像を形成するための露光ステーション、ｈは現像ローラｂの表面に帯電されるコロナ発生装置、ｉ，ｊは現像ローラｂと供給ローラｃのそれぞれにバイアス電圧を印加するバイアス電源である。そしてｋは液体現像剤を貯留する貯留槽で、上記供給ローラｃの一部が貯留槽ｋ内の液状現像剤に浸漬されている。

特開平１１−２０２６３１号公報 特開２００２−２０２６６２号公報

上記現像ローラｂと供給ローラｃとは、この両ローラ表面間で適切な近接距離及び／または接触圧力を与え、両ローラ間に適切な電圧差（例えば２００Ｖ）を与えることにより、液状現像剤のトナー粒子が低電面側に電気泳動・付着して、現像ローラｂ上に均一な現像剤薄膜が形成されるようになっている。

ところが、この種の現像剤供給装置にあっては、現像ローラと供給ローラはそれぞれの組み付け誤差や製造時の寸法誤差などによって、どうしても軸線にスキューが生じたり、真円形状にならなかったり、偏心したりするため、ローラ軸方向あるいはローラ回転角ごとに圧力ムラや近接距離ムラが生じてしまって、現像ローラ表面に供給される現像剤薄膜層の厚みが一定にならず、これにより感光ドラムへの現像濃度にムラが生じ、転写画像に濃度不良が発生することがあった。

一方、これを改善するために、上記特許文献２で示されるように供給ローラに表面に微細な凹凸を設けたアニロックスローラ（メッシュローラ）を用いたものがあるが、この場合、供給ローラ表面の微小な凹凸部が現像ローラ表面の現像剤薄膜層に残ってしまう問題、液状現像剤の供給量がローラ交換しないと変更できない点、現像ローラと供給ローラが逆周方向に回転していることによるローラの早期摩耗など、別の問題が生じていた。

本発明は上記のことに鑑みなされたもので、メッシュローラを用いることなく、現像ローラの周面に現像剤を均一の厚みで供給できるようにした湿式現像装置の現像剤供給装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明に係る湿式現像装置の現像剤供給装置は、感光体ドラムに転接した現像ローラに、液状現像剤に一部浸漬した供給ローラを転接し、供給ローラを介して液状現像剤を現像ローラへ供給するようにした湿式現像装置の現像剤供給装置において、上記供給ローラを、外周面をベタローラ状にすると共に、現像ローラの回転周方向に互いに連動連結して複数配置し、かつこの各供給ローラの径を異ならせた構成になっている。

そして上記装置において、複数の供給ローラのそれぞれを、現像ローラとの対向周面と同一周方向に同一周速で、かつこの周速を可変にし、及び／あるいは現像ローラとの回転方向で、下流側の供給ローラとの転接部と感光体ドラムとの転接部の間に、現像ローラとの対向周面と同一方向に回転すると共に、軸方向に往復動可能にしたならしローラを現像ローラに転接して設けた構成になっている。

本発明によれば、供給ローラにメッシュローラを用いることなしに、供給ローラと現像ローラ間の隙間ムラにより生じる現像剤薄膜層の厚みの不均一を少なくすることができ、感光体ドラムに対する現像濃度不良を防止することができる。
特に、現像ローラの回転周方向に複数配置した各供給ローラの径を異ならせたことにより、各供給ローラの現像ローラに対する対向条件が異なることになり、供給ローラを回転周方向に複数配置したことにより得られる現像ローラへの現像剤薄膜層が均一に形成される作用が促進されて、現像ローラ周面における現像剤薄膜層の濃度の一層の均一化を図ることができる。

そして上記複数の供給ローラのそれぞれを現像ローラとの対向周面と同一周速にしたこと及びこれの周速を可変にしたことにより、現像ローラ周面に形成される現像剤薄膜層の厚みをコントロールすることができる。

さらに、上記複数の供給ローラのうちの下流側の供給ローラの下流側で、感光体ドラムと現像ローラとの転接部の間に、現像ローラとの対向周面と同一方向に回転すると共に、軸方向に往復動するならしローラを対向して設けたことにより、供給ローラにて現像ローラ周面に供給された現像剤薄膜層の厚みが均一にならされると共に余分な現像剤が除去されて、均一で高濃度の現像剤を感光体ドラムに供給することができ、濃度差のない高品質の画像を得ることができる。

図２から図４は本発明に係る現像剤供給装置１の要部を示すもので、図中２は感光体ドラム３に転接される現像ローラである。これらは図１に示した従来のものと同様のものであって、感光体ドラム３の表面には図示しない露光ステーションにて潜像が形成され、この潜像が現像ローラ２の表面に付着した液状現像剤にてトナー像に現像され、ついでこのトナー像が、感光体ドラム１と転圧ローラの間を通る記録紙（いずれも図示せず）に転写されるようになっている。なお、この実施の形態においても現像ローラ２及び後述する供給ローラのそれぞれはバイアス電圧が印加されている。

４は現像ローラ２の下方に上方を開放して設けた現像剤槽であり、この現像剤槽４内に所定のレベルまで液状の現像剤５が収納されている。６ａ，６ｂはこの現像剤槽４内に設けられて回転することにより現像剤槽４内の現像剤５を撹拌するアジテータであり、このアジテータ６ａ，６ｂは同一形状のスクリューが用いられており、それぞれが逆方向に回転するように図示しないモータにて連結されている。

７ａ，７ｂは現像ローラ２の下側に複数本、例えば２本設けた供給ローラである。この両供給ローラ７ａ，７ｂのそれぞれは現像ローラ２の回転方向にずらせた位置に、それぞれの転接部周面間で０．２〜０．３ｍｍの間隔を有して現像ローラ２に転接するようにして設けられている。

この各供給ローラ７ａ，７ｂは径を異ならせてあり、この両供給ローラ７ａ，７ｂは図３に示すように、可変モータ８に連結機構９を介して連動連結されていて、それぞれが同一周速度で、かつ現像ローラ２との対向部において現像ローラ２と同一周方向に回転するようになっている。そしてこの供給ローラ７ａ，７ｂは可変モータ８を制御することにより、これの回転周速が変更可能になっている。

供給ローラ７ａ，７ｂは、それぞれの両端部は偏心軸受１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを介して現像ローラ３と同様にフレーム１２ａ，１２ｂに支持されている。この各偏心軸受１０ａ〜１１ｂはローラ軸心に対して偏心した状態で、フレーム１２ａ，１２ｂに回転可能に固着されていて、この偏心軸受１０ａ〜１１ｂの取付け姿勢を回転方向に位置を変えることにより、現像ローラ２に対する各供給ローラ７ａ，７ｂの転接間隙が変えられるようになっている。

１３はならしローラで、このならしローラ１３は上記供給ローラ７ａ，７ｂの下流側において現像ローラ２の周面に転接周面にニップ幅３〜５ｍｍの圧で転接するようにして設けられている。

このならしローラ１３は、偏心軸受１４ａ，１４ｂを介して上記ニップ幅を調整可能に支持されている。そしてこのならしローラ１３は、両偏心軸受１４ａ，１４ｂに回転しながら軸方向に移動可能に支持されている。ならしローラ１３の一端部には、可変モータ１５に連結機構１６を介して連動連結されていて回転周速が変更可能になっている。また、このならしローラ１３の他端部には往復動機構１７を介し、モータ１８に連結されている。

この往復動機構１７は、周面に軸方向に位相がループ状にずれるように設けられたカム溝１９を設けたカム軸２０と、このカム溝１９に係合するカム摺動子２１と、この摺動子２１を円板の端面に支持し、上記ならし軸１３の他端に固着した回転部材２２とからなっており、カム軸２０が連結機構２３を介してモータ１８に連結されている。そしてカム軸２０が回転することによりカム溝１９、摺動子２１を介してならし軸１３が回転しながらカム溝１９のリード長さにわたって、軸方向に往復動するようになっている。このリード幅は特に限定されないが、その一例としては７ｍｍ程度が適当である。

なお、図２において２３はクリーニングローラ、２３ａはドクタブレードであり、これらにより現像ローラ３の周面をクリーニングするようになっている。

上記構成における現像剤供給装置１は、基台２４上に感光ドラム３に対して接離方向に移動可能になっていて、ハンドル２５を回転することによりねじ２６を介して移動し、感光体ドラム３に対する現像ドラム２の対向間隔が微調整可能になっている。

また上記基台２４は、基礎フレーム２７に対して現像剤供給装置１と同一方向に移動可能に搭載されていて、これはロッドレスシリンダ２８等のアクチュエータにて大きなストロークにて移動されるようになっている。

上記構成において、感光体ドラム３が回転する現像作動時には、現像ローラ２、供給ローラ７ａ，７ｂが周期回転して現像剤槽４内の液状現像剤５が供給ローラ７ａ，７ｂを介して現像ローラ２へ供給され、この現像ローラ２に供給された液状現像剤にて感光体ドラム３の表面に形成されている潜像が現像される。

このときにおいて、供給ローラ７ａ，７ｂに付着した液状現像剤中のトナー粒子は、現像ローラ２との転接部での０．２〜０．３ｍｍの隙間に形成される液膜を介して電気泳動して現像ローラ２側に転位される。そしてこのときにおいて、供給ローラが１本である場合には、この１本の供給ローラからこの現像ローラ２の周面に付着する現像剤薄膜層の厚みは、現像ローラ２と供給ローラ７ａ，７ｂ間の電圧差及び上記隙間、周速差、さらに現像ローラ２と供給ローラ７ａ，７ｂとの組み付け誤差や製造時の寸法誤差などによって一定にならない場合があるが、供給ローラ７ａ，７ｂが２本（複数本）用いられていることにより、現像ローラ２への液状現像剤は２本の供給ローラ７ａ，７ｂにて重ね塗りされることになり、現像ローラ２への現像剤薄膜層は均一に形成される。なお、この２本の供給ローラ７ａ，７ｂは径が異なっていることにより、各供給ローラ７ａ，７ｂの現像ローラ２に対する対向条件が異なることになり、供給ローラ７ａ，７ｂを複数にしたことによる作用が促進される。

また、この時において２本の供給ローラ７ａ，７ｂは同周速で回転されるが、この両供給ローラ７ａ，７ｂの現像ローラ２に対する周速差を加減することで、上記薄膜層の厚みをコントロールすることができる。テストでは現像ローラ２の周速に対して１２％程度速くすると良好であった。

さらにこのときにおいて、供給ローラ７ａ，７ｂより下流側においてならしローラ１３が軸方向に往復動しながら回転していることにより、上記供給ローラ７ａ，７ｂにて付着された液状現像剤は、感光体ドラム３に向かう前にこのならしローラ１３にて平滑に、かつ均一にならされると共に、現像ローラ２上の余分な液状現像剤が除去される。

従来の現像剤供給装置を用いた湿式現像装置を示す説明図である。 本発明に係る現像剤供給装置を示す説明図である。 供給ローラの駆動系を示す説明図である。 ならしローラの駆動系を示す説明図である。

符号の説明

１…現像剤供給装置、２…現像ローラ、３…感光体ドラム、４…現像剤槽、５…現像剤、６ａ，６ｂ…アジテータ、７ａ，７ｂ…供給ローラ、８，１５…可変モータ、９，１６…連結機構，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ…偏心軸受、１２ａ，１２ｂ…フレーム、１３…ならしローラ、１７…往復動機構、１８…モータ、１９…カム溝、２０…カム軸、２１…摺動子、２２…回転部材、２３…クリーニングローラ、２３ａ…ドクタブレード、２４…基台、２５…ハンドル、２６…ねじ、２７…基礎フレーム、２８…ロッドレスシリンダ。

Claims (3)

1. 感光体ドラムに転接した現像ローラに、液状現像剤に一部浸漬した供給ローラを転接し、供給ローラを介して液状現像剤を現像ローラへ供給するようにした湿式現像装置の現像剤供給装置において、
   上記供給ローラを、外周面をベタローラ状にすると共に、現像ローラの回転周方向に互いに連動連結して複数配置し、かつこの各供給ローラの径を異ならせたことを特徴とする湿式現像装置の現像剤供給装置。
2. 複数の供給ローラのそれぞれを、現像ローラとの対向周面と同一周方向に同一周速で、かつこの周速を可変にしたことを特徴とする請求項１記載の湿式現像装置の現像剤供給装置。
3. 現像ローラとの回転方向で、下流側の供給ローラとの転接部と感光体ドラムとの転接部の間に、現像ローラとの対向周面と同一方向に回転すると共に、軸方向に往復動可能にしたならしローラを現像ローラに転接して設けたことを特徴とする請求項１または２記載の湿式現像装置の現像剤供給装置。
   
   

Images