JPH07301997A - 液体現像電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体ドラムに形成される液膜を最小の厚み
にし、プリント用紙への現像液量を少なくし、転写つぶ
れを防止する。 【構成】 楔状部１４に溜った現像液は、現像ローラ１
１の回転によって感光体ドラム１と現像ローラ１１とが
対向する現像部に供給され、現像ローラ１１と感光体ド
ラム１の間隙が形成された現像ギャップで、現像通過後
の現像液液膜（液膜Ａ）になる。液膜Ａは現像ギャップ
の間隙、現像液の粘度、現像ローラ１１の回転数で決ま
り、スクイズローラ１５と感光体ドラム１が最接近する
位置であるスクイズギャップ間を通過し、スクイズ通過
後の現像液液膜（液膜Ｃ）が形成される。液膜Ｃは、ス
クイズギャップの間隙、現像液の粘度、スクイズローラ
１５の回転数の他、スクイズローラ液膜（液膜Ｂ）で決
まる。スクイズギャップの間隙では、液膜Ａで運ばれた
現像液が介在し、スクイズローラ１５の回転で現像液が
しごかれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体現像電子写真装置
に関し、より詳細には、潜像担持体上に形成された潜像
を、液体中に可視化粒子であるトナーが分散されている
現像液を用いて現像像とし、該現像像を転写材、すなわ
ちプリント紙に転写する湿式画像形成装置に関する。例
えば、潜像担持体への顕像後、すなわち現像後に潜像担
持体表面に付着する現像液量を減じる装置に用いられ
る。

【０００２】

【従来の技術】液体中に可視化粒子であるトナーが分散
されてなる現像液を用いて、潜像担持体上に形成された
潜像を現像する液体現像電子写真装置においては、現像
領域を通過した潜像担持体表面には１００μｍ程度、ま
たはそれ以下の液体層が形成される。この液体層は、プ
リント紙に転写する転写工程前に、スクイズ手段により
転写に最低必要な量を残して余剰なキャリア液が除去さ
れる。スクイズ手段は、金属ローラを潜像担持体に対抗
して配置され、潜像担持体とは逆の移動方向になってい
る。スクイズ手段には、該スクイズ手段の表面に付着し
た現像液を除去する樹脂フィルムやゴム材、金属板が当
接されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
液体現像電子写真装置においては、スクイズ手段通過後
の潜像担持体への現像液の付着量の低減を図ったり、一
定かつ均一な付着量を得るようにすることができないと
いう問題点があった。

【０００４】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、感光体ドラムに形成される液膜を最小の厚み
にし、これによりプリント用紙への現像液量を少なく
し、転写つぶれを防止し、乾燥を短時間で行なえるよう
にした液体現像電子写真装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【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）潜像担持体の潜像を可視化するた
めの顕像が、液体中の粒子を付着させ、該粒子をプリン
ト用紙に転写する電子写真装置において、現像領域を通
過した潜像担持体表面に付着した液体を薄層化するため
のスクイズ手段が、潜像担持体の移動方向とは逆方向に
移動し、該スクイズ手段の表面と潜像担持体の表面間の
最接近位置付近で液体が介在し、該液体のしごきにより
潜像担持体の表面に薄層が形成され、前記スクイズ手段
の最接近位置付近の液体に接触する前の、前記スクイズ
手段の表面の液体付着量が０.１μｍ以下であること、
更には、（２）前記スクイズ手段が発熱すること、更に
は、（３）前記スクイズ手段が加熱されること、更に
は、（４）液体は石油系炭化水素で、分子量１４９以上
の溶剤で、液温が３０℃以上であることを特徴としたも
のである。

【０００６】

【作用】現像領域を通過した潜像担持体の表面に付着し
た液体を薄層化するためのスクイズ手段が、潜像担持体
の移動方向とは逆方向に移動し、スクイズ手段の表面と
潜像担持体の表面間の最接近位置で液体が介在し、その
液体のしごきにより潜像担持体の表面に薄層が形成され
る。そのスクイズ手段の最接近位置付近の液体に接触す
る前の、スクイズ手段の表面における液体付着量に比例
して、潜像担持体の表面に付着する液体層厚が厚くな
る。

【０００７】

【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、本発明による液体現像電子写真装置の一
実施例を説明するための構成図で、図中、１は感光体ド
ラム、２はメインチャージャ、３は露光用レーザ光、４
はイレーザ、５は液体現像装置、６は転写材、７は転写
チャージャ、８はクリーニングブレード、９は除電ラン
プ、１０は現像容器、１１は現像ローラ、１２は現像液
供給部、１３はスクレーパ、１４は楔状部、１５はスク
イズローラ、１６はスクレーパである。

【０００８】潜像担持体である感光体ドラム１はプリン
ト時には一定速度で矢印ａ方向に回転駆動される。感光
体ドラム１の外周表面はメインチャージャ２より暗中に
て一様に帯電され、露光用レーザ光３により光像が照射
結像されて静電潜像が形成される。次に、イレーサ４に
より感光体ドラム１の外周表面上の作像領域外部分が除
電され、その後、前記静電潜像は、液体現像装置５との
対向領域を通過する間に現像液中の顕像粒子（以下、ト
ナー）を多く付着させ、顕像化される。顕像化された静
電潜像は、給紙装置（図示せず）から給送されてきた転
写材６へ転写チャージャ７により転写される。感光体ド
ラム１は転写材６の分離後、クリーニングブレード８に
より残留トナーが除去される。その後、感光体ドラム１
の表面は、除電ランプ９により残留電位が除去され、次
のプリント工程に備えられる。

【０００９】液体現像装置５の現像容器１０内には、現
像領域を形成する現像ローラ１１と、潜像担持体の表面
に付着した液体を薄層化するためのスクイズ手段である
スクイズローラ１５とが感光体ドラム１と近接対向して
配置される。現像ローラ１１は、モータ等の駆動手段
（図示せず）によって、感光体ドラム１と逆回転方向で
ある矢印ｂ方向へ回転駆動され、現像ローラ１１の上方
には、該現像ローラ１１へ現像液を供給する現像液供給
部１２が配設されている。現像ローラ１１の図中右側に
はスクレーパ１３がその端部を現像ローラ１１の外周表
面上に接触させて配設されている。現像液供給部１２か
ら供給された現像液は、現像ローラ１１とスクレープ１
３とによって形成される楔状部１４に溜まり、現像ロー
ラ１１の回転によって感光体ドラム１と現像ローラ１１
とが対向する現像部に供給される。現像ローラ１１には
現像バイアスが印加される。

【００１０】現像ローラ１１の下方には、スクイズロー
ラ１５が感光体ドラム１と近接対向して配置される。ス
クイズローラ１５としては、表面をアルマイト加工した
ものが好適である。スクイズローラ１５はモータ等の駆
動手段（図示せず）によって、感光体ドラム１と逆回転
方向である矢印ｃ方向へ回転駆動されることにより、現
像後の感光体ドラム１上の余剰キャリア液を除去する。
スクイズローラ１５の感光体ドラム１との対向領域より
も回転方向下流側には、スクイズローラ１５の表面の現
像液を除くため、スクイズローラ１５に当接した当接部
材であるスクレーパ１６が、スクイズローラ１５の外周
表面上にその端部を接触して配設されている。

【００１１】図２は、現像ローラとスクイズローラと感
光体ドラムの拡大断面図で、図中、２１は現像液、２２
は現像ギャップ、２３は現像通過後の液膜（液膜Ａ）、
２４はスクイズギャップ、２５は剥離点、２６はスクイ
ズ通過後の液膜（液膜Ｃ）、２７はスクイズローラ液膜
（液膜Ｂ）で、その他、図１と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。

【００１２】以下に、現像ローラ１１とスクイズローラ
１５によって、感光体ドラム１の表面に現像液の薄層が
形成されるかについて説明する。感光体ドラム１と現像
ローラ１１、スクイズローラ１５の間隙、各々のローラ
と同軸で取り付けられたローラ径よりも大きい径の、回
転可能なスペーサが感光体ドラム１と当接してギャップ
を確保する。

【００１３】楔状部１４に溜った現像液は、現像ローラ
１１の回転によって感光体ドラム１と現像ローラ１１と
が対向する現像部に供給され、現像ローラ１１と感光体
ドラム１の間隙が形成された現像ギャップで、現像通過
後の現像液液膜（液膜Ａ）になる。液膜Ａは１００μｍ
程度、またはそれ以下である。これは、現像ギャップの
間隙や現像液の粘度、現像ローラ１１の回転数で決ま
る。

【００１４】液膜Ａは、スクイズローラ１５と感光体ド
ラム１が最接近する位置であるスクイズギャップ間を通
過し、スクイズ通過後の現像液液膜（液膜Ｃ）が形成さ
れる。液膜Ｃは、次工程の転写工程で転写材６へ転写チ
ャージャ７により転写されるため、乾燥速度や転写つぶ
れ防止等から薄い方が望ましい。液膜Ｃの形成は、スク
イズギャップの間隙や現像液の粘度、スクイズローラ１
５の回転数の他、スクイズローラ液膜（液膜Ｂ）で決ま
る。液膜Ａ〜Ｃは、感光体ドラム１に帯電を施さなくて
も形成されるものである。

【００１５】スクイズギャップの間隙では、液膜Ａで運
ばれた現像液が介在し、スクイズローラ１５の回転で現
像液がしごかれる。現像液がしごかれる開始点とも言う
べき箇所が、スクイズローラ１５の表面に示した剥離点
である。スクイズローラ１５の回転が遅くなると、この
剥離点は感光体ドラム１の回転方向に移動して、液膜Ｃ
は厚くなる。また、スクイズローラ１５の回転が速すぎ
ても剥離点が安定した位置に形成されず、均一な液膜Ｃ
が形成されない。

【００１６】図３は、スクイズローラ回転数と液膜Ｃと
の関係を示す図で、横軸はスクイズローラ１５の回転
数、縦軸は液膜Ｃの膜厚を示す。２本の曲線は、スクイ
ズローラ液膜（液膜Ｂ）を変化させた条件での状態であ
る。上方の曲線、特性「イ」が液膜Ｂの厚い場合で、特
性「ロ」が液膜Ｂの薄い場合である。液膜Ｂを変化させ
るには、スクレーパ１６のスクイズローラ１５への当接
圧や当接位置を変えたり、当接材料を変えることであ
る。液膜Ｃは、先に述べたように薄い方がよい。このた
め、図３の関係から、より薄い液膜Ｃの選定が必要にな
る。

【００１７】図４は、液膜Ｂと液膜Ｃとの関係を示す図
である。液膜Ｃがボトム値になるスクイズローラ１５の
回転数を一定にし、その実験から求められた関係を、横
軸に液膜Ｂ、縦軸に液膜Ｃの関係で示した。液膜Ｂが
０.１μｍ以下になると、液膜Ｃはほぼ最低値を示すよ
うになっている。

【００１８】液膜Ｃの測定は、スクレーパ１６と剥離点
の間で、スクイズローラ１５の表面にスクイズローラ１
５の回転方向とは逆に移動する扱い取りシート、例え
ば、不織布シートを接して、スクイズローラ１５の表面
の現像液を吸い取る。不織布シートの重量を、現像液の
吸い取り前（Ｗ１）と取り後（Ｗ２）を計測すること
で、スクイズローラ１５の表面の現像液を知ることが出
来る。更に、不織布シートの幅（Ｌ）、不織布シートが
スクイズローラ１５の表面と接している時間（Ｔ）、ス
クイズローラ１５の線速（Ｓ）、現像液の比重（トナー
は含まない）（Ｆ）から、以下の関係式で膜厚が求めら
れる。図４の液膜Ｂは、関係式で求められた数値であ
る。 （Ｗ２−Ｗ１）／（Ｌ×Ｔ×Ｓ×Ｆ）

【００１９】以上のように、液膜Ｂを０.１μｍ以下に
安定的に保持するには、スクレーパ１６がスクイズロー
ラ１５に安定して当接しなければならない。先に述べた
ように、感光体ドラム１とスクイズローラ１５の間隙
は、ローラと同軸で取り付けられたローラ径よりも大き
い径の、回転可能なスペーサが感光体ドラム１と当接し
てギャップを確保している。このため、スクレーパ１６
とスクイズローラ１５の固定を、一体で形成して当接位
置と当接圧力が安定するようにする。

【００２０】図５は、スクレーパとスクイズローラの固
定を一体で形成した例を示す斜視図で、図中、３１，３
２はスペーサコロ、３３，３４は圧接スプリング、３５
はローラ軸、３６は支持体で、その他、図２と同じ作用
をする部分は同一の符号を付している。

【００２１】スクレーパ１６をスクイズローラ１５に圧
接するための支持体３６は、「コ」の字形をして、
「コ」の字形端部がスクイズローラ１５のローラ軸３５
に保持され、当接位置が設定される。スクイズローラ１
５の両端にはローラ径よりも大きい径の、回転可能なス
ペーサコロ３１，３２が配設されている。この部品が現
像容器１０内に格納されると、支持体３６が固定され、
圧接スプリング３３，３４でスペーサコロ３１，３２と
感光体ドラム１が圧接される。また、スクイズローラ１
５にスクレーパ１６が当接する位置から、スクイズロー
ラ１５の回転方向に剥離点までの箇所は、現像液が接触
しないように、配置及び流路の設計が成される。

【００２２】スクレーパ１６だけでスクイズローラ１５
の液膜Ｂを狙いの厚みにならない場合は、スクイズロー
ラ１５の表面層、またはスクイズローラ１５の内部に発
熱体を組み込み、ローラが発熱するか、またはスクイズ
ローラ１５の近接に発熱体を近接させて配置し、現像液
を蒸発させて液膜Ｂを薄くする。ローラの発熱や発熱体
の温度は、４０℃〜７０℃が適正な温度である。

【００２３】図４について更なる説明を加えると、図４
の現像液温度は３０℃で得られたデータであり、現像液
温度によっても図４の縦軸に示した液膜Ｃの厚みは違
う。図６は、液温と液膜Ｃとの関係を示す図である。現
像液温度３０℃で、液膜Ｂが０.０１μｍの際、液膜Ｃ
が１.２μｍの値が得られる機械条件での現像液温度の
影響を示した。現像液温度の変化で液膜が変わるのは、
現像液の温度が高くなると粘度が低く変化するためであ
る。このため、先に説明した液膜Ｃの薄い方が選択され
る理由から、現像液温度２８℃以上になると液膜Ｃの変
化が少なくなる。好ましくは、３０℃以上の温度で制御
されると、温度変化による液膜Ｃの変化が更に少なくな
り、液膜が安定し、薄い液膜が得られる。

【００２４】現像液温度を３０℃以上の温度で制御する
のは、現像液が溜めて置かれる現像液タンクを加熱する
方法や、現像液が広い面積で接触する部材、例えば、現
像ローラ１１やスクイズローラ１５、現像容器１０、感
光体ドラム１を現像液の制御温度に加熱する。

【００２５】以上の説明の現像液の溶剤は、石油系炭化
水素を用いたものであり、分子量の違う種類がある。石
油系炭化水素は、トナーの分散した際の分散安定性や電
気特性等の性能に優れている。石油系炭化水素は、アイ
ソパー（商品名）の名称で、エクソンから発売されてい
る。分子量の高いで商品化されており、分子量１１４の
アイソパーＣ、分子量１２３のアイソパーＥ、分子量１
４９のアイソパーＧ、分子量１６０のアイソパーＨ等で
ある。分子量が大きくなるに従って、粘度は高くなる。
本発明での適用が有利なものは、アイソパーＧや分子量
１４９以上が適している。また、液体温度の影響で粘度
が変化するのも、アイソパーＧやアイソパーＨが顕著で
ある。図４及び図６は、アイソパーＨを用いたデータで
あり、本発明の溶剤として最適である。

【００２６】

【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：スクイズ手段、すなわ
ちスクイズローラの最接近位置付近の液体に接触する
前、すなわち剥離点前のスクイズローラの表面の液体付
着量、液膜Ｂを０.１μｍ以下にすることで、感光体ド
ラムに形成される液膜Ｃを最小の厚みにできる。これに
より、プリント用紙への現像液量を少なくでき、転写つ
ぶれを防止でき、乾燥が短時間に行える。 （２）請求項２，３に対応する効果：スクイズ手段、す
なわちスクイズローラが発熱したり、スクイズローラが
加熱されることで、スクレーパとスクイズローラの当接
圧が弱くても、液膜Ｂを安定かつ均一に形成される。 （３）請求項４に対応する効果：液体に石油系炭化水
素、分子量１４９以上の溶剤を用いることで、トナーの
分散性を向上と電気特性、特に、電気抵抗をあげられ
る。その溶剤において、液温を３０℃以上にすると、温
度変化による液膜Ｃの変化が更に少なくなり、液膜が安
定し、薄い液膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による液体現像電子写真装置の一実施
例を説明するための構成図である。

【図２】 本発明における現像ローラとスクイズローラ
と感光体ドラムの拡大断面図である。

【図３】 本発明におけるスクイズローラ回転数と液膜
Ｃとの関係を示す図である。

【図４】 本発明における液膜Ｂと液膜Ｃとの関係を示
す図である。

【図５】 本発明におけるスクレーパとスクイズローラ
の固定を一体で形成した例を示す視斜図である。

【図６】 本発明における液温と液膜Ｃとの関係を示す
図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…メインチャージャ、３…露光用
レーザ光、４…イレーザ、５…液体現像装置、６…転写
材、７…転写チャージャ、８…クリーニングブレード、
９…除電ランプ、１０…現像容器、１１…現像ローラ、
１２…現像液供給部、１３…スクレーパ、１４…楔状
部、１５…スクイズローラ、１６…スクレーパ、２１…
現像液、２２…現像ギャップ、２３…現像通過後の液膜
（液膜Ａ）、２４…スクイズギャップ、２５…剥離点、
２６…スクイズ通過後の液膜（液膜Ｃ）、２７…スクイ
ズローラ液膜（液膜Ｂ）、３１，３２…スペーサコロ、
３３，３４…圧接スプリング、３５…ローラ軸、３６…
支持体。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２８

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体の潜像を可視化するための顕
   像が、液体中の粒子を付着させ、該粒子をプリント用紙
   に転写する電子写真装置において、現像領域を通過した
   潜像担持体表面に付着した液体を薄層化するためのスク
   イズ手段が、潜像担持体の移動方向とは逆方向に移動
   し、該スクイズ手段の表面と潜像担持体の表面間の最接
   近位置付近で液体が介在し、該液体のしごきにより潜像
   担持体の表面に薄層が形成され、前記スクイズ手段の最
   接近位置付近の液体に接触する前の、前記スクイズ手段
   の表面の液体付着量が０.１μｍ以下であることを特徴
   とする液体現像電子写真装置。
2. 【請求項２】 前記スクイズ手段が発熱することを特徴
   とする請求項１記載の液体現像電子写真装置。
3. 【請求項３】 前記スクイズ手段が加熱されることを特
   徴とする請求項１記載の液体現像電子写真装置。
4. 【請求項４】 液体は石油系炭化水素で、分子量１４９
   以上の溶剤で、液温が３０℃以上であることを特徴とす
   る請求項１記載の液体現像電子写真装置。