JPH07301996A

JPH07301996A - 湿式現像装置

Info

Publication number: JPH07301996A
Application number: JP6094669A
Authority: JP
Inventors: Noriyasu Takeuchi; 則康竹内; Nobuaki Kubo; 信秋久保; Tsuneo Kurotori; 恒夫黒鳥; Mitsuo Hasebe; 光雄長谷部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】縦スジなどの異常画像が解消され、トルクア
ップせずに溶剤付着量の低減が可能になるなど、きわめ
て優れた特徴を有するスクレーパを有する湿式現像装置
を提供する。【構成】スクイズローラ３は、感光体１に適切なギャ
ップを保つように支持されて、感光体１の回転方向と反
対方向に回転することにより、感光体１上の余分な現像
液をスクイズする。さらに、スクイズローラ３には、ロ
ーラ上に付着した液を除去するためのスクレーパ４が当
接されている。スクレーパの材料の硬度を固着トナーよ
り高くすることによってスクイズローラ上でトナーが固
着した場合にも、１枚のスクレーパで十分にトナーを除
去することができ、さらに、スクレーパ自体の劣化も防
ぐことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像液を使用する湿式
電子複写機の現像装置に関し、より詳細には、現像後の
余剰現像液除去（ＲＲ：リバースローラ）に当接されて
いるスクレーパに関する。例えば、現像液（インク）を
用いたファクシミリやプリンタなどに適用されるもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の湿式複写機の現像装置の
構成図で、図中、１１は感光体ドラム、１２は帯電器、
１３は露光部、１４はイレーサ、１５は湿式現像器、１
６は転写チャージャ、１７は分離ローラ、１８はクリー
ニングユニット、１９は除電ランプ、２０は現像タン
ク、２１はポンプ、２２は供給パイプ、２３，２４は現
像ローラ、２５は回収パイプ、２６はフォームローラ、
２７はクリーニングブレード、２８は液供給ノズル、２
９は拡散板、３０は絞りローラ、３１は孔、３２は現像
液、３３は回収パイプ、３４は弁である。

【０００３】感光体ドラム１１の周囲には、矢印ａで示
すその回転方向の順に、帯電器１２、露光部１３、イレ
ーサ１４、湿式現像器１５、転写チャージャ１６、分離
ローラ１７、クリーニングユニット１８、除電ランプ１
９が配設されている。現像器１５には、その下方に設け
られた現像タンク２０よりポンプ２１によりトナーを含
む現像液が供給パイプ２２を経て供給され、現像器１５
内に設けられた第１，第２現像ローラ２３，２４により
所定プロセスで感光体ドラム１１上に形成された潜像を
現像液で現像し、トナー像とする。現像液は回収パイプ
２５を経て自重で現像タンク２０に戻り循環する。

【０００４】感光体ドラム１１上に形成されたトナー像
は、図示しない給紙部より給紙された転写紙に転写さ
れ、一方、画像を転写された転写紙は分離ローラ１７で
分離された後、図示しない定着部で定着されてコピーが
完了する。転写後、感光体ドラム１１上に残留したトナ
ーおよび紙粉はクリーニングユニット１８で清掃され、
かつ、除電ランプ１９で除電され、残留電位が消去さ
れ、次回の作像に備える。

【０００５】クリーニングユニット１８は、感光体ドラ
ム１１にそれぞれ圧接するスポンジ状のフォームローラ
２６と、ゴム等に弾性体で作られたクリーニングブレー
ド２７とを有している。このクリーニングユニット１８
には、該クリーニングユニット１８の上部に設けられた
液供給ノズル２８により、現像タンク２０より供給パイ
プ３２を経て現像液が供給され、その下に設けられた拡
散板２９により、この現像液はフォームローラ２６の全
幅に拡散される。そして、清掃をされた残留トナーおよ
び紙粉はこの現像液と共に絞りローラ３０で絞り取ら
れ、クリーニングユニット１８の最下部の孔３１から回
収パイプ３３を経て現像タンク２０に戻される。なお、
３４は弁である。また、現像器２５においては、現像回
数を重ねるにしたがって、現像液中のトナー温度を絶え
ず検知し、所定の温度以下に低下した場合は、トナーを
現像液に補給し、トナー温度を常に所定の範囲内に維持
することが必要である。

【０００６】図５は、従来のスクイズローラと該ローラ
上の付着液を除去するマイラーの構成図で、図中、２１
は感光体、２２ａ，２２ｂは現像ローラ、２３はスクイ
ズローラ、２４はマイラー（ＰＥＴ）、２５はスペー
サ、２６はウレタンゴムである。スクイズローラ２３
は、感光体２１に適切なギャップを保つように支持され
て、感光体２１の回転方向と反対方向に回転することに
より、感光体２１上の余分な現像液をスクイズする。ス
クイズローラ２３上の液を除去する場合、長い期間使用
しなかったときにスクイズローラ２３にトナーが固着す
ることが考えられ、これを除去する必要がある。従来、
ゴムブレードでは、このような固着トナーを十分に除去
することができなかったり、ブレード自体が摩耗してし
まうなどの問題があったためにマイラー（ＰＥＴ）２４
を用いた２段スクレーパとなっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
湿式現像装置において、リバースローラ（ＲＲ）に当接
しているスクレーパは、ゴムブレードが主流として使用
されてきた理由としては、ＲＲ表面に付着している液を
スクイズ（除去）しやすい。つまり、比較的ラフに当接
装着しても、ゴムの弾性によりＲＲ表面に均一に当接さ
せることが出来るなどから選択された。しかしながら、
固着トナー（長時間、複写機を停止して現像液が蒸発し
た時、凝集トナーが乾燥した時にＲＲなどに固着する）
が、ゴムブレードでは除去しきれないために、マイラー
（商品名）ＰＥＴを追加して今日に至っている。ところ
が、ゴムブレードやＰＥＴ（以降、マイラースクレー
パ）の２段スクレーパでは、以下の〜の不具合が生
じる。

【０００８】摩耗により交換パーツ（サービスマンに
よる定期メンテが必要）となる。環境変動を受けやすい（特にゴムブレードは硬度変化
が大きい）。当接面積が大きいと負荷トルクが増大する（弾性体の
ため、エッヂ当てが困難）。永久ひずみにより経時により特性が変化する。２種類のスクレーパを構成するため、構成が比較的複
雑であり、しかも安価とは言えない。以上の不具合があるが、ＰＭ（プレメンテ：サービスマ
ンによる定期メンテ）時間を短縮したり、条件のバラン
スを考慮してユニット構成を図ってきた。しかしなが
ら、本発明による金属やセラミックスなどナイフエッヂ
を有するスクレーパによると上述の不具合を解消した優
れたスクレーパの提供が可能となる。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、縦スジなどの異常画像が解消され、トルクア
ップせずに溶剤付着量の低減が可能になるなど、きわめ
て優れた特徴を有するスクレーパを有する湿式現像装置
を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、（１）感光体の回転移動方向とは反対方
向に移動するスクイズローラと、該スクイズローラ上の
付着液を除去する部材を有している湿式現像装置におい
て、前記スクイズローラ上の付着液（キャリアトナー）
を除去する部材であるスクレーパの材料硬度を、キャリ
ア液が揮発した固着したトナー硬度よりも高く設定した
こと、更には、（２）前記スクイズローラの表面硬度を
スクレーパの硬度よりも高く設定したこと、更には、
（３）前記スクレーパの硬度はＨｖ２５０以上、スクイ
ズローラの表面硬度をそれ以上に設定したこと、更に
は、（４）前記スクレーパは、矩形状で板厚は０.１〜
０.３ｍｍの範囲で設定すること、更には、（５）前記
スクレーパのスクイズローラに当接側の先端角度はナイ
フエッヂであり、曲率半径Ｒが１０μｍ以下であるこ
と、更には、（６）前記スクレーパのスクイズローラに
対する当接角θは、カウンタ方式で、１５°≦θ≦２５
°、トレーリング方式で、７０°≦θ≦８０°で設定し
たことを特徴としたものである。

【００１１】

【作用】前記構成を有する本発明の湿式現像装置は、前
記スクイズローラ上の付着液（キャリアトナー）を除去
する部材であるスクレーパの材料硬度をキャリア液が揮
発した固着トナー硬度よりも高く設定したので、摩稿が少ないため、交換しなくても良く、部品精度が高いので均一な当接が可能（セット時、た
わみが生じない）であり、ナイフエッジで当接するため、負荷トルクが小さく、環境変動は全く受けず、安定であり、構成がシンプルで組立て性が良い、又、安価であり、永久ひずみなどがなく、経時変化が全くなく、ナイフエッジで当接していて、均一に余剰現像液を除
去するために、画像品質がよくなる。

【００１２】

【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、本発明による湿式現像装置の一実施例を
説明するための構成図で、スクイズローラ及びローラ上
の付着液を除去する部材（スクレーパ）の構成図であ
る。図中、１は感光体、２ａ，２ｂは現像ローラ、３は
スクイズローラ、４はスクレーパである。

【００１３】スクイズローラ３は、感光体１に適切なギ
ャップを保つように支持されて、感光体１の回転方向と
反対方向に回転することにより、感光体１上の余分な現
像液をスクイズする。さらに、スクイズローラ３には、
ローラ上に付着した液を除去するためのスクレーパ４が
当接されている。スクレーパの材料の硬度を固着トナー
より高くすることによって、スクイズローラ上でトナー
が固着した場合にも、１枚のスクレーパで十分にトナー
を除去することができ、さらに、スクレーパ自体の劣化
も防ぐことが出来る。このようなスクレーパの材料とし
ては、金属やセラミックスなどの硬度が高く、耐摩耗性
の強いものが考えられる。金属やセラミックスなどの材
料を使用することにより、従来のゴムブレードで問題で
あった経時劣化や環境変動による性能低下を防ぐ効果も
ある。

【００１４】スクレーパの材料に硬度の高い金属を使用
する場合、スクイズローラとの接触による摩耗が問題と
なる。２つの材料が接触して摩耗する場合には、硬度の
低い材料が主に摩耗する。スクイズローラは、構成が複
雑なため高価であり、また、感光体とのギャップ設定な
どの必要性から交換性も悪い。

【００１５】本発明の請求項２に示すように、スクイズ
ローラの表面硬度をスクレーパの硬度よりも高く設定す
ることにより、スクイズローラの摩耗を防ぎ、交換をす
る必要をなくすことができる。本発明の実施例として、
スクイズローラおよびスクレーパの材料の組み合わせの
例を表１に示す。表１に示した構成のスクイズローラお
よびスクレーパで耐久試験（２４０Ｋ）を行った結果、
スクイズローラ表面の摩耗は、全く認められなかった。

【００１６】

【表１】

【００１７】実験および理論により、スクレーパによっ
てスクイズローラの液を除去することにより、スクイズ
ローラのスクイズ性能が向上することが知られている。
このため、スクレーパが摩耗や損傷によって機能が低下
すると記録紙上の溶剤付着量が増加し、転写、定着時の
像流れという問題を生じる。このため、溶剤付着量を測
定することでスクレーパの性能を評価することができ
る。

【００１８】請求項３で示すように、スクレーパの材料
の硬度としては、スクレーパ自体の耐久性を考慮してビ
ッカース硬度Ｈｖ２５０以上にすることが望ましい。例
えば、スクレーパとして焼き入れ工具鋼（ＳＫ５Ｈ，約
Ｈｖ５００）をスクイズローラ表面の材質としてハード
アルマイトを使用した耐久試験（２４０Ｋ）を行ったと
きの溶剤付着量の変化を図２に示す。溶剤付着量の測定
方法は、ＣＴ−５０８５（リコー製）にＴ−６２００
（リコー製）用紙（Ａ４）を５枚通紙し、メトラー天秤
にて精秤してＡ４，１枚当たりの付着量を測定した（２
５℃−６５％ＲＨ）。この図から、スクレーパの硬度を
本発明のように設定することでスクレーパの性能を維持
することができることがわかる。

【００１９】スクレーパの板厚ｔは、その断面２次モー
メントＩと次式の関係がある。Ｉ∝ｔ³ 断面２次モーメントＩによってスクレーパの曲げ剛性が
決まるため、板厚ｔが厚いと突き出し量を一定とした際
に、スクイズローラに対するトルク増になる。また、板
厚ｔを薄くすると長手方向で曲げ剛性の低下によって取
り付ける際に、たわみが生じたりして、当接が主走査方
向で一定でなくなる等の問題が生じる。そこで、本発明
の請求項４に示すごとく、板厚ｔを０.１〜０.３ｍｍと
することによって、取付時のたわみを少なくして一定の
圧力で当接させ、かつ、スクイズローラにかかるトルク
をむやみに増大させずにすむ。

【００２０】図３は、本発明におけるスクレーパの他の
実施例（請求項５）を説明するための構成図で、図中の
参照番号は図１と同じである。スクレーパの先端とスク
イズローラの接触状態が、長手方向（主走査方向）で変
動するとスクイズローラのスクイズ性能が主走査方向で
変化するため、縦方向のすじ等の画像劣化の原因とな
る。そのため、スクレーパの先端の断面形状を図３のよ
うにする。すなわち、スクイズローラに当接する側の先
端の角部がナイフエッヂとなっており、曲率半径Ｒが１
０μｍ以下になっている。このように、スクレーパの先
端を規定することによって、スクレーパの先端の長手方
向のうねりや凹凸をなくし、スクレーパの長手方向（主
走査方向）でのスクイズローラとの接触状態を均一にす
ることができる。

【００２１】上記のようなスクレーパを取り付ける場
合、ナイフエッヂとなっている面とスクイズローラを接
触させる必要がある。そこで、本発明の請求項６に示す
ように、スクレーパのスクイズローラに対する当接角θ
を０＜θ≦９０度とすることによって、ナイフエッヂとなっている面を常
にスクイズローラと接触させることが可能となる。ここ
では、カウンター方式で当接させる場合について記述し
たが、トレーリング方式で当接させる場合には、９０度
＜θ≦１８０度とすることで同様の効果が得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。（１）請求項１に対応する効果：現像ローラの回転によ
って感光体上の静電潜像に現像液（トナ＋キャリア液）
を供給し、現像バイアスを印加することによって、トナ
ーを潜像に付着させ、顕在化する。次に、ＲＲの回転に
よって余分な現像液を粘性抵抗によるかき落し効果で適
度な均一膜厚とした後、転写工程で像流れ、つぶれのな
い良好な画像を得る。ＲＲ上に付着したトナー、キャリ
ア液はブレードによってクリーニングするが、この際、
従来のゴムブレード方式では、弾性体であるため乾燥し
た固着トナーを完全に除去することができず、ローラ上
に堆積し、画像上のスジの原因となることがあった。本
発明では、固着したトナー硬度よりも高い材質のブレー
ドで機械的にかき落して除去できるため、ＲＲのクリー
ニング効果をあげることが可能となる。（２）請求項２，３に対応する効果：本発明では、ＲＲ
の表面硬度をスクレーパの硬度よりも高くし、さらに、
硬度を上げることによって耐摩耗性が向上し、従来のゴ
ムではある一定期間で交換が必要であったものが必要な
くなり信頼性の向上が図れる。（３）請求項４，６に対応する効果：本発明での実施例
では、ＳＫ５−Ｈの焼入れリボン（Ｈｖ≒５００）を用
いているが、ゴムから金属ブレードに変換し、板厚を適
正範囲で設定し、当接角度をカウンタ方式にすることに
よって、従来方式に比較して大幅な負荷トルクの低減を
図ることができる。ローラ駆動系に対する信頼性向上も
期待できる。（４）請求項５に対応する効果：本発明では、スクレー
パの先端部がナイフエッヂとなっていて、先端エッヂ部
で定着してローラ上の付着液をかき落すため、従来のマ
イラーのような平面の波打ちによるトナーのすり抜けが
発生せず、ＲＲのスクイーズ効果を十分に発揮できるた
め出力画像の高画質化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による湿式現像装置の一実施例を説明
するための構成図である。

【図２】本発明における溶剤付着量を示す図である。

【図３】本発明におけるスクレーパの他の実施例を説
明するための構成図である。

【図４】従来の湿式複写機の現像装置の構成図であ
る。

【図５】従来のスクイズローラと該ローラ上の付着液
を除去するマイラーの構成図である。

【符号の説明】

１…感光体、２ａ，２ｂ…現像ローラ、３…スクイズロ
ーラ、４…スクレーパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷部光雄東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の回転移動方向とは反対方向に移
動するスクイズローラと、該スクイズローラ上の付着液
を除去する部材を有している湿式現像装置において、前
記スクイズローラ上の付着液を除去する部材であるスク
レーパの材料硬度を、キャリア液が揮発した固着したト
ナー硬度よりも高く設定したことを特徴とする湿式現像
装置。
【請求項２】前記スクイズローラの表面硬度をスクレ
ーパの硬度よりも高く設定したことを特徴とする請求項
１記載の湿式現像装置。
【請求項３】前記スクレーパの硬度はＨｖ２５０以
上、スクイズローラの表面硬度をそれ以上に設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の湿式現像装置。
【請求項４】前記スクレーパは、矩形状で板厚は０.
１〜０.３ｍｍの範囲で設定することを特徴とする請求
項１記載の湿式現像装置。
【請求項５】前記スクレーパのスクイズローラに当接
側の先端角度はナイフエッヂであり、曲率半径Ｒが１０
μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の湿式現
像装置。
【請求項６】前記スクレーパのスクイズローラに対す
る当接角θは、カウンタ方式で、１５°≦θ≦２５°、
トレーリング方式で、７０°≦θ≦８０°で設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の湿式現像装置。