JPH045674A - ローラ式現像ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は表面に現像液を担持可能に設けられた現像ロー
ラを回転させて記録媒体上の静電潜像を現像するように
しだローラ式現像ヘッドに関する。

［従来の技術〕 回転自在に支持された現像ローラを、静電潜像を形成し
た記録媒体に対して微小ギャップを介して対向配置し、
この現像ローラの少なくとも一部を現像液に浸した状態
で同ローラを回転させることにより、現像ローラ表面に
担持させた現像液層を静電潜像に作用させて現像を行な
う如く構成した現像ヘッドは、例えば特開昭６０−２８
１１ｉ７８号（ＵＳ　Ｐ　４４５８３３号）等に於て公
知である。

第９図は同公報から引用した図である。同図において、
１はトレイ、２は現像ローラ、３はドクターブレード、
４はバックアップローラ、５は記録紙等の記録媒体、８
は現像液の供給口、９は現像液の排出口、１０はワイパ
ーローラ、Ｇは現像作用領域のギャップである。

現像ローラ２と記録媒体５との間のギャップＧはバック
アップローラ４によって、０．１〜０．５ミリメートル
に一設定されている。現像ローラ２は毎分数百〜数千回
転の高速度で矢印方向に回転する。

供給口８から流し込まれる現像液は、ドクターブレード
３の上方位置でその粘性によって現像ローラ２の表面に
拘束担持される。そして上記現像ローラ表面に担持され
た現像液層は、現像作用部で液溜りを作り、記録媒体５
上の静電潜像に対して作用し現像が行なわれる。記録媒
体５は図中右手方向に搬送される。現像ローラ２の位置
を通過した記録媒体５の表面に付着している余剰な現像
液は、ワイパーローラ１０によって拭い取られる。

現像終了後はバックアップローラ４がプランジャー６に
よって引き上げられて上昇する。このため記録媒体５は
現像ローラ２から引き離される。

このとき記録面に残存している余剰な現像液は薄く塗り
広げられる。かくして記録媒体５の記録面の乾燥が行な
われ、一連の現像動作が終了する。

ところで上記構成の従来の現像ヘッドに於ては、現像ロ
ーラ２を含む現像作用部を通過した記録媒体５の記録面
には多量の余剰現像液が付着している。この余剰現像液
を除去するために、ワイパローラ１０が設けられている
。このため装置全体が複雑で大型化してしまう欠点があ
る。また現像終了後において、記録紙面上に残存してい
る現像液を、上記ワイパーローラｌＯで記録媒体上に塗
り広げて乾燥させるものとなっている為、その現像液の
塗り広げが行なわれる記録媒体部分および現像液が無駄
に消費されてしまう。しかも現像液溶剤が空気中に気化
発散するため、環境を汚染する笠の問題もある。

かかる不具合を解消する為に、本発明者は本出願人の先
願に係る特願平０１−２６４２４８号において、負圧吸
引循環方式のローラ式現像装置を提案した。

第１０図および第１１図は上記出願から引用した図であ
り、第１０図は長手方向に沿って切断した現像ヘッドの
縦断正面図および上記現像ヘッドと関連部材との配管接
続状態を併せて示す図である。第１１図は長手方向とは
直交する方向に沿って切断した現像ヘッドの縦断側面図
である。

第１０図および第１１図において、Ｐは記録紙等の記録
媒体、１１は気密構造の箱体、Ｉ２は現像ローラ、１２
ａ、１２ｂはローラ軸、１２ｃはローラ駆動軸、１３は
箱体の上面に形成されたスリット状開口部、１４は箱体
の中空部、１５は現像液の供給口、１６は現像液の排出
口、１７は現像液貯蔵器、１８は吸引ポンプ、１９ａ〜
１９ｃは各配管チューブ、２０はスリット状吸引乾燥溝
、２１は分離溝、２２は連通孔である。なおスリット状
開口部１３の長さは、記録媒体Ｐの横幅の長さより若干
短く設定されている。

今、静電潜像を形成された記録媒体Ｐを、記録面を下向
きにしてスリット状開口部１３の上に乗せることにより
、スリット状開口部１３を記録媒体Ｐで覆った状態とし
、吸引ポンプ１８を動作させたとする。そうすると、そ
の負圧作用で記録媒体Ｐかスリット状開口部１３を密閉
する。その結果、箱体１１の中空部１４内の負圧が高ま
り、その吸引力で現像液貯蔵器１７から現像液が吸い上
げられる。この現像液は、配管チューブ１９２．供給口
１５．を経て中空部１４の中に流れ込み、中空部１４の
全部または下部を浸す。しかるのち排出口１６、配管チ
ューブ１９ｂ、吸引ポンプ１８．配管チューブ１９ｃを
通って現像液貯蔵器１７へ環流する。

記録媒体Ｐを移動させながら、現像ローラＩ２を回転さ
せると、現像液は現像ローラ１２の表面に粘性付着して
スリット状開口部１３の中央に作られる現像作用領域に
至り、現像か行なわれる。スリット状開口部１３には常
に負圧が作用しているため、スリット状開口部１３を通
過する記録媒体Ｐの表面から余剰現像液が吸引除去され
る。したがってスリット状開口部Ｉ３を通過した記録媒
体Ｐの表面は通常の場合は乾燥状態となる。ただしスリ
ット状開口部１３における吸引作用か弱まると、上記の
乾燥効果が減少する。そこで、これを補う為に専用のス
リット状吸引乾燥溝２０および分離溝２１が設けられて
いる。スリット状吸引乾燥溝２０は小径の連通孔２２を
介して負圧部に連通されている。このため、記録媒体Ｐ
の記録面に金利現像液が残存していても、この金利現像
液は上記スリット状吸引乾燥溝２０によって吸引除去さ
れるので、記録媒体Ｐは略完全に乾燥状態となる。

かかる構成の装置に於ては、第９図に示したようなワイ
パーローラ１０が不要となり、しかも現像液溶媒か空中
に気化放散する不具合もない。したがって小型で便益性
の高い現像ヘッドを実現できる利点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 一ト記したローラ現像ヘッドに於ては、現像ギャップが
現像性能に大きく影響する。しかるに現像ギャップは現
像ローラに偏心や、湾曲等があると変動してしまう。と
ころでこの種のローラ式現像ヘッドが適用されるカラー
静電プロッタに如き装置に於ては、記録紙幅が１メート
リに近いものが適用され、これに伴って現像ローラの長
さが必要となる。かかる長尺の現像ローラの長さも同じ
長さが必要となる。かかる長尺の現像口〜うをたわみな
く制作する為にはローラ直径を太くして剛性の高いもの
とすることが必要となる。このため現像ヘッドが大型化
し、重くなり、かつ長尺ローラをたわみ無く下降するこ
とはきわめて困難である。

その結果、小型で制作容易なローラ現像ヘッド実現上の
大きな障害となっていた。

そこで本発明の目的は、現像卯ローラの径が細く小型計
りょおであるうえ、その加工が容易であり、製造コスト
を提言できるとともに、付帯設備を勘るあくかでき装置
全体の小形化をはかれるローラ式現像装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決し目的を達成するために本考案では基本
的手段として次のような手段を講じた。

磁性体で作成した現像ローラと、現像ローラおよび現像
液を収容する箱体と、この箱体に支持され、現像ローラ
周面を吸着可能な位置に設けられたローラ位置規制マグ
ネットとを有し、現像ローラ周面をマグネットで吸着し
ながら規制面に押し付け、現像ローラを規制面に摺動回
転させるようにした。

［作用］ 上記手段を講じた結果、次のような作用か生しる。

軸支持のみでは湾曲している現像ローラであっても、マ
グネットの吸引力によってローラ位置規制面に押し当て
られる。そして現像ローラが回転しても現像ローラは位
置規制面に位置決めされた状態で回転するので、ローラ
の回転角度によってローラ表面位置が移動して現像ギャ
ップが変化してしまう等の不具合の発生が防止される。

［実施例〕 第１図第２図は本発明の第１実施例を示す図で、第１図
は現像ヘッドの現像ローラ軸に沿う方向の断面図、第２
図はそれと直交する方向の断面図を示している。

同図に於いて２５は箱体で、２６はスリット状開口部、
２７は現像液供給口、２８は排液口、２９は液面規制端
、３０は箱体内室、３１は現像ローラ、３２および３３
はフランジ、３４は駆動軸、３５は支持軸、３６は駆動
軸端、３７はベアリング、３８はシールリング、３９は
ベアリング押え、４０は軸受はブツシュ、４１はローラ
位置規制マグネットを各示しでいる。

現象液は不図示の貯蔵器から現象液供給口２７を通り箱
体内３０に導入され、排液口２８から排出されるが、そ
の液面の高さは規制端２９によって位置決めされる。箱
体内には現象ローラ２６が収容されているが、本実施例
に於ては現象ローラ３１は磁性体をもって構成されてい
る。

現像ローラ３１はマグネットによって回転ブレを防止す
る為に剛性が弱く可焼性を有するものが好ましい。図示
例では金属パイプをもって構成した例を示している。バ
イブの両端にはフランジ３２．３３がはめ込んである。

フランジ３２．３３には軸３４．３５を設けである。一
方の軸３４は箱体の側壁にベアリング３７で軸支し、駆
動軸端３６を箱体２５の外へ突出させている。又シーリ
ングの為にシールリング３８を設け、ベアリング３７は
押え３９にて抜は止めしである。他方の軸３５は箱体２
５の他方の側壁に軸受はブツシュ４０をうめ込んで軸支
している。箱体２５の下底面にはマグネット４１が取付
けられている。このマグネット４１の上面は現象ローラ
３１の外周面をうける円弧状のローラ位置規制面となっ
ている。

マグネット４１は現象ローラ３１の長手方向の中心等、
現像ローラ３１を最も焼させ易い位置に設ける事が好ま
しい。必要があれば複数箇所設けてその作用効果を十分
ならしめる。

軸３４．３５等は金属パイプローラ３１にフランジ３２
．３３を取附けた後に軸加工する事によってローラ３１
と同芯状に加工する事ができるが、ローラ３１が細径で
長いものであると、通常それ自身で直線状の形状を保つ
事がむつかしく、弓形に弯曲してしまう。現像ヘッドと
して組立てられた状態で、マグネット４１のローラ位置
規制面は現像ローラ３１の設計上の外周面位置となる様
に組込まれている。弓形に撓んだローラ３１の下側に曲
った面が来ると、規制面に押つけられて設計上の外周面
位置に固定される。又弓型に撓んだローラ３１が上側に
弯曲した面が来るとマグネット４１の吸引力で位置規制
面に吸着されて設計上の外周面位置に位置決めされる。

ローラ３１は磁気的に規制面に吸着されるが、ローラ３
１の回転は磁気吸着されている面をすべらせる方向であ
るから、吸着力を大きくしても回転負荷はあまり大きく
ならない。

かくして現象ローラ３１の回転時の真直性はマグネット
４１の位置決め規制面で決定されると共に、回転時の真
円からの歪みのみとなるので、撓み易い細径ローラでか
つ長尺のものであっても、現像に必要な回転表面位置精
度を安定に確保する事ができる。この様に現像ローラを
マグネット４１の吸引力に依って位置規制面に保持する
構成は、第９図に示した如き開放容器式の現像ヘッドに
有効に適用されると共に、第１０図に示したような気密
構造の現像ヘッドにも適用可能である。

第１図の現像ヘッドを第１０図、第１１図に示した様に
負圧によって現像液を循環させるタイプの現像ヘッドと
して動作させるには、記録紙の巾よりもやや短くなる様
にスリット状開口部２６の長さを設定する。そして箱体
２５は上記スリット状開口部２６、現像液供給口２７、
排液口２８を除いて気密構造とした気密箱体とする。

第１０図と同様にスリット状開口部２６の上面を記録紙
でおおって、排液口２８に接続した吸引ポンプを作動さ
せ、現像液供給口２７は現像液貯蔵器に配管接続してお
く。そうすると負圧により記録紙がスリット状開口部を
封止する。その結果、箱体内室３０が負圧になって現像
液を吸上げる。

液面が液面規制端２９よりも高い位置になって、排液口
２８からは現像液とエヤーの混合物が排出される。排除
される空気量とスリット状開口部２６からリークして取
込まれる空気ｌｔ１．！１′がバランスした位置で液面
が安定する。

現像ローラ３１か第２図注矢印方向に回転して現像液を
スリット状開口部２６の中央の現像作用部へ搬送する。

このとき現像ローラ３１かマグネット４１によって吸引
され、ローラ位置規制面へ位置決めされる点は、前述の
説明と同じである。

スリット状開口部２６に於ては、負圧が作用している為
に、この部分を通過した記録紙の表面からは現像液が吸
引除去された状態となっている。

ところでマグネット４］でつくられ、ローラ位置規制面
を有するマグネット４１は全体がマグネットによってつ
くられていても良いが、必すしもその必要はない。

第３図〜第５図はローラ位置規制マグネット４１の種々
の変形構成例を示すものである。

第３図はローラ位置規制マグネット４１を、マグネット
本体４２と磁性体からなる位置規制部材４３とて構成し
た例を示している。マグネット本体４２は焼結フェライ
ト等で作る事が好ましい。

フェライトは硬度が高い為に曲面の加工は型加工となり
、かつ現像ローラ表面を傷つけ易いので、位置規制部材
４３は加工容易でフェライトより硬度の低い磁性金属と
したものである。

第４図は一対のマグネット４５ａ、４５ｂを位置規制部
材４４の両端に分割配置して保持させた実施例である。

この場合は位置規制部材４４は磁性体である必要がなく
、プラスチック、アルミニウム合金等の非磁性体であっ
て、加工し易く、かつローラ表面を傷つけない材料を適
用する事が好ましい。マグネット４５ａ、４５ｂの表面
を位置規制面かられずかに後退させておく様にしてお（
か、次に述べる様にマグネット表面を保護膜で覆ってお
けば、フェライトの如き高い硬度のマグネットの適用も
問題がない。

第５図はマグネットによる吸着力を維持したまま、現像
ローラ３１の回転負荷を減少させ得る様に位置規則面上
に低摩擦係数の素材をライニングした実施例図である。

４６は支持部材、４７がマグネット、４８がライニング
を示している。支持部材４６の材質はプラスチック、金
属等特に限定されず、又磁性体であっても非磁性体であ
っても良い。ライニング４８は軸受は材に用いられる様
な各種プラスチック素材の適用が好適である。

以上説明した各実施例はローラ位置規制マグネットの断
面形状の変形例を説明したものであるが、クレーム（２
）に示す如く、ローラ位置規制マグネットをローラ軸に
沿い、長平方向に延長した実施例を第６図に示す。第６
図に於いて４９は支持部材、５０ａ、５０ｂはマグネッ
トを６示している。この場合、支持部材４９をローラ位
置規制面としてもよく、又マグネット５０ａ、５０ｂを
位置規制面としても良い。支持部材４９はプラスチック
、金属、磁性体、非磁性体のいずれであっても良い。ロ
ーラ位置規制面は現像ローラ３］とは同一の長さを有す
るものとする。

マグネット５０ａ、５０ｂは、マグネット自身がローラ
位置規制面となっている場合は現像ローラ３１と同一の
長さを有するものとする。マグネット５０ａ、５０ｂと
してはゴム、プラスチック等のバインダー中にフェライ
ト粒子を分散させて着磁した帯状のマグネット等が好適
である。

この様に構成したローラ位置規制マグネットは、現像ロ
ーラ３１が回転する時に現像ローラ３１の長手方向全域
を摺動する為に、現像ローラ表面に耐着しかつ現像によ
ってトナー濃度が低下した液膜を強制的に除去する作用
が生しる。除去後の現像ローラ表面にはその後所定トナ
ー濃度の新しい現像液が供給される。このため現像能力
が向上し、又非画像部に対向した現像ローラ上から高ト
ナー濃度現像液を除去されるから、非画像部かぶりの発
生を防止できる等の効果が得られる。

従ってローラ位置規制表面を現像ローラ３１が脱出する
位置は、現像液面下となる様に設定しておく事が必要で
あり、この事は第１図〜第５図についても同様である。

次に第７図に請求項３に基づ〈実施例を示す。

同図に於いて５１は支持部材、５２．５３．５４は各マ
グネットを示している。なお現像液供給口、排液口等の
構成は第１図に準するものとする。

図示例ではマグネット５２．５３．５４等が現像ローラ
位置規制面を兼ねていて、現像ローラと３１と同じ長さ
を有するものとする。マグネットがラバーマグネットの
如く可焼性を有する場合には支持部材５１も現像ローラ
と同じ長さとして、マグネットを安定支持する様にする
。ローラ位置規制面の少なく共−つは液面上にあり、一
つは液面下に有る様にする。図示例では５２が液面下で
、５４か液面上にある。現像ローラ３１の現像時の回転
方向に見て、上流側のローラ位置規制面５４を液面上に
して、下流側のローラ位置規制面５２を液面下にする。

これ以外にローラ位置規制面が有る場合には５３に示す
様に両規制面の間に設けるものとする。

現像時において現像ローラ３１は矢印方向に回転し、現
像ローラ３１に粘性耐着してスリット状開口部窓部２６
の中央の現像作用部に於いて現像を行った現像液は、上
流側位置規制面を形成するマグネット５４によって強制
的に除去される。そして下流側の位置規制面であるマグ
ネット５２を脱出する時に、周囲の現像液かローラ表面
に附むして現像作用部に運ばれる。かくして現像作用部
度の現像液か運ばれ高い能力の現像を持続して行う事が
できる。しかも現像中はスリット状開口部に常時負圧が
作用しているのでスリット状開口部を通過した記録紙表
面からは現像液が除去される。

第７図の現像ヘッドは現像終了後に記録紙表面に陶管し
ている現像液を除去する様に作用させることができる点
に特徴を有するが、その動作を第８図のタイムチャート
図にて示す。

第８図は横軸に経過時間を示し、Ｘは現像工程、Ｙは現
像終了後に現像作用部に形成されている液溜りを除去す
る工程を示し、更にＺは記録紙表面をぬらしていた現像
液を吸引乾燥する工程を示している。

第７図の現像ヘッドは第１０図に示す如き配管構成によ
って使用され、現像時Ｘに於いては吸弓ポンプが作動し
、現像ローラ３１は矢印方向すなわち正転方向に回転駆
動される。この間、記録紙も順方向に搬送される。現像
が終了しても、吸引ポンプは引続き運転を続はスリット
状開口部の負圧を維持する。

現像ローラ３１を矢印と反対方向に逆転させると、現像
液面を脱比したローラ表面はマグネット５４の作用で表
面から現像液が除去され、現像作用部分へは現像液を除
去する様に作用する。この間記録紙は停止していても良
いか、搬送を続けていれば記録紙によっても液溜りの現
像液は運び去られる。

液溜りが除去されても記録紙表面は現像液でぬれた状態
となっているので、最終的にはこれを乾燥する必要があ
る。

Ｚは上記陶管現像液の吸引乾燥工程である。吸引乾燥工
程に於いても吸引ポンプを引続き作動させてスリット状
開口部を負圧に維持する。現像ローラ３１は逆方向に回
転させ続けても良く、又停止させておいても良い。記録
紙を搬送させてぬれ部分かスリットしよう開口部を通過
すると記録紙は乾燥状態となる。この時にマルチパスカ
ラープリンタの如く、記録紙を往復動させながら異なっ
た色の画像を重ね合せて形成するものに於いては、記録
紙を巻き戻し方向に移動させる事によって記録紙の無駄
に消費される部分を減少させ、かつ巻もどし時間か短縮
できて好都合である。

なお第７図の実施例ではマグネットか現像ローラ位置規
制面を兼ねている例を示したが、マグネットとは別にロ
ーラ位置規制面を設ける様に変更する事がてきる。又現
像ローラ３１と同じ長さか必要なマグネット又は別の位
置規制面は液面上に設けた５４てあって、他のものは離
散的に短い寸法のものを配置しておいてもよい事は上記
説明から明らかである。

［発明の効果コ 本発明によれば次にような作用効果が期待できる。

現像ローラかそれ自身では弯曲している事が許容される
から、ローラ径を細くした小型軽量の現像ヘッドを実現
できる効果か得られる。

又現像ローラの加工が大巾に部品代され、低価格現像ヘ
ッドを実現できる効果がある。

又別途に現像ローラ表面の現像液を強制除去する手段を
必要としないから、小型、軽量、安価な理想ヘッドを実
現できる効果かある。

更に現像ヘッド自体で現像中及び現像終了後に記録紙表
面の現像液を除去乾燥する作用かあるから、現像に関連
する附帯装置を簡略化して小型定価格装置を実現できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例の構成を示す
断面図である。第３図〜第６図は第１実施例の一部変形
した第２実施例を示す図である。 第７図および第８図は本発明の第３実施例Ｗ示す図であ
る。第９図〜第１１図は従来技術を説明するだめの図で
ある。 ２５・・・箱体で、２６・・・スリット状開口部、２７
・・・現像液供給口、２８・・・排液口、２つ・・・液
面規制端、３０・・・箱体内室、３１・・現像ローラ、
３２および３３・・・フランジ、３４・・・駆動軸、３
５・・・支持軸、３６・・・駆動軸端、３７・・・ベア
リング、３８・・・シールリング、３９・・・ベアリン
グ押え、４０・軸受はブツシュ、４１・・・ローラ位置
規制マグネット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体面上に形成した静電潜像にトナー粒子を
   分散させた現像液を作用させて可視化すべく、回転自在
   に支持した現像ローラを記録媒体に対して微小ギャップ
   をもって対向させ、上記現像ローラを回転させてその表
   面に現像液を担持させて現像作用部へ送り込む如く構成
   したローラ式現像ヘッドにおいて、 磁性体で作成した現像ローラと、この現像ローラおよび
   現像液を収容する箱体と、この箱体に支持されて前記現
   像ローラの周面を吸着する位置に設けられたローラ位置
   規制マグネットとを有し、前記現像ローラの周面を前記
   マグネットを規制面に摺動回転させる如く構成したこと
   を特徴とするローラ式現像ヘッド。
2. （２）請求項１のローラ式現像ヘッドにおいて、ローラ
   位置規制面が現像ローラの軸にそった方向の全域で上記
   現像ローラと接触する如く構成されることを特徴とする
   ローラ現像ヘッド。
3. （３）請求項２のローラ式現像ヘッドにおいて、箱体が
   底部に現像液供給口と排出口とを有し、上面に現像ロー
   ラ外周面を臨ませたスリット状開口部を有する気密箱体
   であり、現像ローラ位置規制面の一部が現像液面上に位
   置するように構成されていることを特徴とするローラ式
   現像ヘッド。