JPH08248775A - 電子写真装置用の液体トナー抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】電子写真装置の解像度を向上させながらその効
率を向上させるための液体トナー溶液の抽出性能を改善
する。 【解決手段】現像ローラ１７はトナー溶液で浸漬コート
され、また現像ローラの再コーティングのための清浄な
表面を提供するために、戻り液はスクレーパブレードに
よって現像ローラ１７から掻き取られる。イメージ品質
に悪影響を与えることなしに、また、これと同時に、光
学的受光体(ＯＰＲ)１３に供給される液体の現像ローラ
１７上へのコーティングの一様性を維持しつつ、戻り液
は液体供給流に再び導入される。ローラ１７の浸漬浴へ
の流れを制御する複数のノズルを使用することによっ
て、戻り液は一様な状態に維持される。トナーをＯＰＲ
１３から分離するため、吸収性のスクィージがニブを形
成し、圧力ローラ８７が過剰な液体をスクィージローラ
８５から強制的に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザープリンタ等に用
いられる電子写真印刷に関する。より詳細には、本発明
は電子写真装置の解像度を向上させながらその効率を向
上させるための液体トナー溶液の抽出に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真印刷の分野において、印刷画像
に対応する静電荷のパターンが光摂受体（OPR）に加え
られる。トナーがOPRに塗布され、静電荷による反発を
受けず保持されるトナーを用いて印刷画像が形成され
る。次に、この印刷画像が印刷媒体（通常は紙）に転写
される。

【０００３】OPRには可視スペクトル光あるいは可視光
スペクトルの外部の光学的エネルギーが用いられる。本
発明の実施例では赤外線が用いられるが、本発明にいう
OPRは放射されたエネルギーに反応する任意の光摂受体
とすることができる。

【０００４】レーザー印刷の場合、OPRの表面が帯電
し、この帯電した面を光（レーザー）に選択的に露出す
ることによって像が形成される。かかる露光によって表
面の電荷の空乏が生じる。

【０００５】OPRは通常ドラムやベルトといった連続面
であり、これを繰り返し用いて印刷動作が連続して行な
われる。各印刷動作中にOPRに塗布されるトナーはOPRか
らの印刷画像の転写の前に印刷画像のパターンを除いて
OPRから除去されなければならない。

【０００６】トナーは通常粉体あるいは当該分野におい
て“液体トナー”と呼ばれる液体エマルジョンとして供
給される。液体トナーは液体キャリア内に浮遊する固体
トナー粒子からなり、液体エマルジョントナーと呼ばれ
ることもある。液体トナー溶液による画像は固体トナー
粒子によって形成されるものであり、液体キャリアは装
置内で再使用されるかあるいは廃棄される。

【０００７】液体トナーの場合、トナーが帯電したOPR
に塗布され、余分なエマルジョンはOPRから排出され
る。その結果OPRにエマルジョンのコーティングが残
る。OPRの電荷が（通常レーザー光によって）空乏化す
る場所では、エマルジョンからのトナー粒子が集中す
る。このトナー粒子の集中は、静電荷による反発を受け
ない粒子のために生じるものである。粒子の集中は画像
の現像と呼ばれる。粒子に対する静電荷による反発のた
めに保持されない余分なトナーは画像の一部とはなら
ず、“非画像トナー”と呼ばれる。

【０００８】ある構成では、トナーは現像ローラによっ
てOPRに塗布される。現像ローラはOPRによってはじかれ
る非画像トナーを保持する。OPRは余分な非画像トナー
を保持することがあり、これは後で除去される。OPRが
粒子を吸着する結果、現像ローラによって保持されない
非画像トナーは余分なキャリア液となり、現像ローラの
保持する非画像トナーに比べて固体成分の少ないものに
なる。

【０００９】OPRが帯電する場所では、トナー粒子はOPR
に保持されない（非画像トナー）。液体トナーの場合、
エマルジョン中の、現像ローラによって画像として保持
されない固体トナー粒子は後で除去される。液体トナー
を塗布することによってOPRに保持されないトナー粒子
が現像ローラによって保持され、OPRへのトナーの転写
を妨げる可能性がある。従来の設計では、現像ステーシ
ョンで供給され、現像処理によって除去されない液体ト
ナー溶液中の液体は抽出ステーションで除去される。抽
出ステーションでは、OPRに残った非画像トナー液の固
体トナー成分が大幅に減少する。すなわち、トナー粒子
がほとんどなくなる。

【００１０】OPRに塗布された液体トナー溶液中の固体
トナーの濃度は、通常、トナー源の溶液の濃度と同じ２
％から９％の範囲である。印刷媒体に塗布されるトナー
の固体濃度は約97％である。（各成分の比重がほぼ同じ
であることが重要であるため、これらの百分率は容量及
び重量百分率とする。）これをまず現像ステーションで
混濁水と比較し、最後に印刷媒体の表面でビジブリー・
ドライ・マッドと比較することができる。これらの濃度
を高めるさいに、エマルジョンの搬送と除去が困難な場
合がある。

【００１１】OPRにコーティングがかかった後、このコ
ーティングを有するOPRをニブを通過させることによっ
て液体エマルジョンからさらにある量の液体が除去され
る。トナーエマルジョン中の残った材料がさらに乾燥さ
れ、印刷媒体に転写される。

【００１２】プリンタの解像度は基本的には光学的画像
発生装置（レーザーまたは光学素子）のサイズとトナー
の粒径の関数である。本出願人のLaserJet 4L(TM)プリ
ンタのような通常の固体トナーレーザープリンタには約
５から７ミクロン（μｍ）の粒径を有するドライトナー
が用いられる。液体トナーを用いることによって粒径を
約0.2μｍまで小さくすることが望ましい。

【００１３】本発明は粒径を小さくしたトナーを取り扱
うシステムに関する。液体トナーはより粒径をより小さ
くするために用いられるが、粒径が小さければトナー供
給システムに対する制約は大きくなる。特に、エマルジ
ョンを均一に分散させ、またエマルジョンを安定した状
態に保つ手段を設けることが重要である。

【００１４】また、液体トナーは充分混合された均質な
状態で現像装置に与えられなければならない。現像ステ
ーションその他から戻る液体が供給源からのトナーに混
ざると、供給源からのトナーが均質になる。この混合さ
れる戻り液によって戻り液との混合の後のトナーの均質
性を維持しやすくなる。さらに、供給源からのトナーは
通常長時間保持されていたために粒子の凝集、沈澱その
他の均質性を損なう効果が発生している可能性がある。
現像ローラに塗布されたトナーの大部分は供給源から直
接供給されたトナーである可能性が高いため、このトナ
ーを完全に均質化することによって印刷画像の画質を向
上させることができる。また、供給源からのトナーを完
全に均質化すると現像ステーションと抽出ステーション
における粒子の分離をより良好に制御することができ、
したがって現像精度をさらに向上させることができる。

【００１５】本発明の液体トナー供給システムにおいて
は、現像ローラを用いてOPRにエマルジョンが塗布され
る。エマルジョンが現像ローラに供給され、現像ローラ
からエマルジョンがOPRに転写される。エマルジョンはO
PRの帯電した部分に静電気による反発を受けるため、OP
Rからかなりの量のエマルジョンが除去される。ニブ圧
力ローラステーションで固体成分が除去されたエマルジ
ョンが除去される。

【００１６】OPR上の余分な流体はOPRの端部に向かって
外向きに拡散する傾向がある。その結果、流体が抽出ニ
ブローラの部分でOPRの端部を回り込むとき毛細管現象
によってOPRの端部に流体が過剰に集中する。この回り
込みを最小限にするか、あるいはなくすことが必要とさ
れている。

【００１７】現像ローラはOPRの帯電部分より低く接地
電位より高い電位に帯電する傾向がある。これによって
現像ローラがトナーパターンを吸着する傾向があり、こ
のパターンは基本的にはOPRに塗布されるパターンのネ
ガである。ドライトナーと異なり、液体トナーは電気的
に中性すなわちゼロ電荷であるが、同量の正に帯電した
核種と負に帯電した核種からなる。現像ローラの心部は
バイアス電圧に保たれるが、液体トナーによって現像ロ
ーラ上に絶縁膜を形成することができ、ローラの表面が
絶縁される。さらに現像ローラによって吸着されたネガ
パターンがエマルジョンから分離され、現像ローラ上に
残る。

【００１８】キャリアの消費、したがってトナーの消費
を最小限に抑さえるためには非画像トナー液を回収する
ことが有効である。また、これによって廃棄物処理の必
要性も小さくすることができる。したがって、トナー供
給源から供給されるトナー液の品質に悪影響を与えるこ
となく非画像トナー液をできるだけ多くトナー供給源に
戻すことが必要とされる。エマルジョンを塗布するさい
には、現像ローラに戻されるエマルジョンは、現像ロー
ラを覆ったトナーエマルジョンによって現像処理に悪影
響が生じないように除去し適当に混合しなければならな
い。

【００１９】高い印刷品質を維持するためには、トナー
の塗布時を除いてはOPRの表面を乾燥させておくことが
望ましい。OPRの表面が濡れていると、OPR上の電荷が空
乏化するとき画像の拡散が生じる。したがって、OPRの
表面から液体成分をできるだけ多く抽出することによっ
て画像の乾燥を容易にするシステムを提供することが望
ましい。

【００２０】広義には、画像の解像度の向上を助ける液
体トナー供給システムが必要とさせる。また、トナーの
浪費を最小限にし機械的複雑性を最小限に抑さえながら
粒径のより小さいトナーの使用を可能にすることが必要
とされている。

【００２１】

【発明の概要】本発明によれば、レーザープリンタ等の
電子写真式プリンタの現像ステーション及びトナー除去
ステーションから余分な液体をより有効に除去すること
によって液体トナー供給システムの効率を向上させる。
余分な液体には非画像トナーが含まれ、この非画像トナ
ーは回収させる。回収された液体は画像上のトナーの拡
散が適正になるように混合される。この再拡散によって
トナー供給源中の液体の品質が維持される。

【００２２】また、本発明によれば、現像ローラを液体
トナー溶液中に浸漬してこれにコーティングし、ローラ
に再度コーティングする前に現像ローラから戻された固
体成分を掻き取りブレードで除去する。これによって、
印刷品質に悪影響をエマルジョン耐えることなく、また
同時に光摂受体（OPR）に供給される液体の現像ローラ
への均一なコーティングを維持しながら、戻り液を液体
供給の流れに適切に再導入することを可能にしている。

【００２３】本発明の一実施例では、可撓性のウェブを
用いて現像ローラから戻された固体成分を除去してロー
ラを再コーティングする。これによって、ローラからの
トナーの除去を液体エマルジョントナーからの固体粒子
の混合を容易にするような態様で行なうことができる。
このウェブは、ウェブとローラの間にたまった液体の運
動によって現像ローラまで引き上げられる。その結果、
ウェブは現像ローラの外周部まで引き上げられ、現像ロ
ーラ上の膜の形成を防止する。

【００２４】また、本発明によれば、現像ローラは浸漬
槽中で、ある画像を形成するためのトナーの塗布が完了
したさいの現像ローラからのトナー液の排出がより良好
に行なわれるような態様で液体トナー溶液でコーティン
グされる。これは液体転写浸漬トレーの戻り部分からこ
の浸漬トレーの供給部分への液体の流れを弁によって調
整することによって行なわれる。OPR上の液体負荷を軽
減するため液体の供給は画像の完成後にこの弁によって
停止される。現像ローラから書き取られるトナー中の固
体成分は浸漬槽中でローラに供給される液体と混合され
る。ローラに供給されない液体はトナー供給源に戻され
る。

【００２５】また、本発明によれば、吸収ニブローラを
用いてOPRから液体トナー溶液が除去される。これが画
像位置以外でOPRからトナーを分離するためのニブを構
成する。圧力ローラがこのニブローラに圧縮力を加え
る。圧力ローラによって加えられる力によってニブロー
ラが圧縮され、これによってニブローラによるOPRから
の液体の除去の効率が向上する。画像の最後には、OPR
に対するニブローラの圧力は小さくなり、ニブに対する
ニブローラの圧縮力が小さくなる。これは好適にはニブ
ローラの後退によって行なわれる。

【００２６】画像の最後に吸収ニブローラに供給される
液体の量が小さくなると、この液体量の低減とニブロー
ラの圧縮が解除されることによって、画像の最後におけ
るニブローラによる非画像トナーの除去がより完全にな
る。ニブローラを後退させることには、さらに電子写真
式プリンタが動作していないときニブローラがOPRに当
たらないという別の利点がある。

【００２７】本発明の効果は現像ローラと吸収ニブロー
ラステーションの間で毛細管ドレーンを使用することに
よってさらに増大させることができる。この毛細管ドレ
ーンはOPRに近接して設けられ、毛細管吸着によってOPR
からトナー液を排出するものである。これによってニブ
ローラ及びその他の抽出装置に対する非画像トナーの負
荷が軽減され、トナー液がOPRの端部に向かって横方向
に流れにくくなるという他の利点が得られる。液体に対
する毛細管吸着は、仮に非画像トナー液をすべて抽出す
るには不十分であっても、OPRの端部に向かう液体の横
方向の流れを発生させる力よりかなり大きい。いずれに
しても、毛細管ドレーンを設けることによってOPRから
余分な液体が除去され、液体によってOPRのローラ非係
合点におけるドリップラインの形成が発生しにくくな
る。また、毛細管ドレーンでOPRから余分な液体を除去
することによってニブローラの端部における毛細管現象
による回り込みが少なくなる。

【００２８】本発明は、効率的なトナーの排出、現像ロ
ーラの洗浄の改良、戻り液と供給される液体の均一な拡
散を容易にする混合ノズルの配置、及び完全に混合され
た液体トナー溶液の供給によって電子写真式印刷システ
ムを向上させるものである。このシステムは印刷解像度
を向上させることができ、トナーのより効率的な使用と
メンテナンス費の低減を可能とするものである。

【００２９】

【好適な実施例の詳細な説明】図１において、現像ステ
ーション15には光摂受体（OPR）13が設けられている。
本実施例では、OPR13は円筒状のドラム（図示）である
が。OPR13はベルト状の連続的な板等の他の構成とする
こともできる。

【００３０】OPR13は通常ドラム、ローラ、ベルト等の
連続面であり、印刷動作に繰り返し用いられる。不連続
な面を使用することも可能であるが、この場合、各種の
ステーションのための機械的位置決め機構によって不連
続な面の使用を可能とする。各印刷動作中にOPR13に塗
布されるトナーは、印刷画像のパターンを除いて、印刷
動作後、OPRからの印刷画像の転写に先だってOPRから除
去しなければならない。

【００３１】本実施例では、トナーはOPR13に液体エマ
ルジョンとして供給される。これを当該技術分野では
“液体トナー”あるいは“液体トナー液”と呼ぶ。余分
なエマルジョンはOPRから排出することができる。OPR13
上のOPR13の静電荷が空乏化する位置では、エマルジョ
ンからのトナー粒子が集中する。OPR13上の静電気を帯
びた位置では、トナー粒子はOPR13上に保持されず、後
で除去される（非画像トナー）。

【００３２】回転転写媒体（本実施例では現像ローラ1
7）を用いて液体トナーがOPR13に供給される。本実施例
では回転転写媒体は円筒状の現像ローラ17であるが、部
分円筒あるいは連続的シート等さまざまな構成を用いる
ことができる。

【００３３】OPR13への液体トナーの供給は図中21に示
すように現像ローラ17を用いて行なわれる。このローラ
は液体トナーをOPR13に転写する。液体トナーは現像ロ
ーラ17に供給され、現像ローラ17からOPR13にエマルジ
ョンが転写される。OPR13の静電気を帯びた部分では非
画像トナーはOPR13に吸着されないため、OPR13からかな
りの量のエマルジョンが除去される。その結果、OPR13
からの余分なエマルジョンが現像ローラ17によって保持
される。この戻ったエマルジョンを22に示す。

【００３４】高い解像度を得るために粒径の小さいトナ
ーを用いる場合、粒径が小さいためにトナー供給システ
ムに対する制約が大きくなる。特に、エマルジョンを均
一に拡散させ、安定した状態に保つことが重要である。

【００３５】現像ローラから戻る液体トナー22は現像ロ
ーラ17から掻き取られ、ドレーン穴25から排出される。
これによって戻り液22を供給液と混合して現像ローラ17
に再度塗布することができる。また、これによって現像
ローラ17からの液体を静電荷のない状態とすることが容
易になる。液体のコーティングが現像ローラ17に残って
いれば、この液体が現像ローラ17上の絶縁膜として機能
する。これによって現像ローラ17の表面にOPR13からの
静電荷が引きつけられ、その結果現像ローラ17は液体ト
ナーを受け付けることができなくなる。また、現像ロー
ラ17に液体が残っていれば、トナー粒子が現像ローラ17
上に蓄積し、現像ローラ17がOPR13にトナーを転写する
能力が低下する。通常の動作中には、現像ローラ17は通
常接地電位とOPR13の帯電部分の電位の中間の電位に帯
電する。その結果、トナー粒子が現像ローラ17の表面に
吸着され、液体トナー溶液の液体成分から分離される。

【００３６】液体トナーの再塗布の前に、機械的なクリ
ーニングブレード27を用いて現像ローラ17に堆積した固
体成分が除去される。クリーニングブレード27は任意の
適当な構造とすることができるが、好適には現像ローラ
17の対応する接触面よりかなり軟らかい材料で構成され
る。本実施例では、クリーニングブレード27は低摩擦プ
ラスティック製であるが、現像ローラ17の表面は研磨さ
れたステンレス鋼である。

【００３７】クリーニングブレード27の好適な構造とし
ては、現像ローラ17に対して鋭角に配置された刃先を有
する単一のブレード部29がある。この角度は現像ローラ
17に対する圧力を最小限にしながら現像ローラ17の完全
なクリーニングを容易にし、同時にクリーニングブレー
ド27が自己研磨を可能にするように選択される。クリー
ニングブレード27から現像ローラ17には径方向の圧力が
加わるため、クリーニングブレード27は現像ローラ17の
面にほぼ直角になるように角度をつけた本体部分31を有
する。したがって、ブレード部分29は好適にはクリーニ
ングブレード27の本体部分31に対して鈍角をなす。クリ
ーニングブレード27は現像ローラ17に対して所定の範囲
内の力でバイアスされている。ブレード27は現像ローラ
17に対して現像ローラ17から固体トナー粒子の大部分を
除去し、現像ローラ上の固体トナー粒子の蓄積を防止す
るだけの力を加えるものでなければならない。現像ロー
ラ17に対するブレード27の力は、ブレード27あるいは現
像ローラ17に過剰な損耗を発生させるものであってはな
らない。理想的には、現像ローラ17にかかるブレード27
の力は、現像ローラ17から固体トナー粒子の大部分を除
去するのに要する力の200％より小さくなければならな
い。本実施例では、これはブレードの寸法と本体部分31
の物理的な位置を調整すること、またブレード部分29の
可撓性によって達成される。したがって、実際にはクリ
ーニングブレード27は片持式の掻き板を有し、これがブ
レード部分29である。

【００３８】このクリーニングブレードは好適には浸漬
トレー41によってドレーン穴25内に支持される。浸漬ト
レー41の主たる機能は現像ローラ17に液体トナーを供給
することである。浸漬トレー41は通常供給用のトナー貯
溜器である供給源（図１には図示しない）からの液体ト
ナーを受け取る。供給源からの液体トナーは浸漬槽内で
供給口45から現像ローラ17に供給される。現像ローラ17
は（図中反時計方向に）回転して供給口45を通過し、こ
の供給口の部分で現像ローラ17に液体トナーが所望の画
像を得るためにOPR13に充分な液体トナーを転写できる
量だけ塗布される。

【００３９】現像ローラ17上の液体トナーは次に現像ロ
ーラ17が回転することによって現像ローラ17によってOP
R13に転写される。液体トナーは現像ローラ17とOPR13の
間にメニスカスを形成する。これは部分的には現像ロー
ラ17とOPR13の相対運動による。現像ローラ17がOPR13に
最も近接する点の下流では、非画像トナーが現像ローラ
17に付着して排出される。トナーが付着しているため、
現像ローラ17はOPR13からある程度の静電荷を受け取
る。これは、ある条件下ではトナーは現像ローラ17に絶
縁膜を形成するためである。その結果、現像ローラ17自
体が帯電し、OPR13にある液体トナーを搬送する能力が
低下することがある。クリーニングブレード27の目的は
この膜を除去することにある。これによって供給口45に
対する現像ローラ17の面が清浄になる。現像ロータ17は
導電性の材料で構成されているため、この清浄な面によ
って現像ローラ17がその表面に発生した静電荷を放電す
ることが可能になる。

【００４０】また、この粒子を除去する処理によって粒
子がこれもクリーニングブレード27によって現像ローラ
17からの液体と混合される。戻り液口47がクリーニング
ブレード27によって押しだされる液体を受け取る。戻り
液口47からの液体は供給トナー貯溜器に戻され、そこで
供給口45に供給される液体と混合される。これによって
戻り液と新しく供給される液体との混合を制御すること
ができる。戻り液と新たに供給される液体との混合物は
供給口45を介して現像ローラに与えられる。この混合液
の量は最初に供給トナー源にあった液体トナーの量に近
いものと考えられる。これは、固体粒子の損失が液体の
蒸発や流失に相当するためである。

【００４１】図２にはトナー液の供給を制御するための
シャトル弁アッセンブリー61を示す。シャトル弁61は浸
漬トレー41上に供給口45と戻り液口47（図１）への液体
の流れを制御するように配置されている。シャトル弁61
は液体の流れを制御する複数の流路65、67を有するシャ
トル63を含む。横流路65はかなりの量の供給液が供給液
口45に第１のシャトル位置で流れることを可能にする。
さらに、この横流路65はある量の供給液を戻り液口47
（図１）に流し、これによって液体口からの非画像トナ
ーの戻りを助ける。供給液が戻り液口47をフラッシング
することによって固体粒子の蓄積が防止される。さら
に、戻り液がフラッシングすることによって供給源に戻
される液体の均一性が維持される。第２の流路群67はシ
ャトル63が第２のシャトル位置にあるとき、供給口内の
ほぼすべての液体の排出を可能にする。また、この第２
のシャトル位置は供給口45への液体の流れに割り込んで
戻り液口47への液体の流れを増大させる。この増大した
流れによって戻り液口47のフラッシングを向上させる。

【００４２】流路65、67はシャトル63内で弁本体71内の
対応する複数のノズル開口部（図示せず）に位置合わせ
されるような間隔で設けられる。シャトル弁61の長さ寸
法は現像ローラ17とOPR13の軸と平行である。この長さ
は所定のコーティング幅に対応し、戻り液が供給口45に
均一に拡散するような長さである。

【００４３】画像の最後において、液体トナーがOPR13
に蓄積する傾向がある。この位置に画像があってはなら
ないため、OPR13に供給される液体の量を低減すること
によってOPR13からの液体の排出を向上させることが必
要である。このために、画像の最後でサーボ機構73でシ
ャトル63を第１のシャトル位置に移動させる。この第２
のシャトル位置では、シャトル63がシャトル63内の第２
の流路群中の液体の流れを停止させる。これによって、
現像ローラ17に塗布された液体が画像範囲内ではOPR13
に塗布されるが、画像の最後には現像ローラに塗布され
る液体の量は低減される。

【００４４】また、画像の最後に液体の流れを停止させ
ることによって、図１に示すクリーニングブレード27の
清掃面への液体の流れを増大させることができる。その
結果、クリーニングブレード27上の固体成分の蓄積を低
減することができる。

【００４５】図１に示すように、OPR13は現像ローラ17
を通過した後ニブステーション81を通過する。このニブ
ステーション81の目的は現像ステーション15でOPR13か
ら排出されなかった非画像トナーを除去することであ
る。これは、OPR13上のトナーを所望の画像のパターン
とし、OPR13が静電気を帯びていない位置の非画像トナ
ーを除去することである。

【００４６】本実施例のニブステーション81はOPR13に
接触するニブローラ85と圧力ローラ87を有する。圧力ロ
ーラ87はOPR13には接触せず、ニブローラ85に接触す
る。ニブローラ85はスポンジ材料89からなる外層を有
し、この層が通常時にはOPR13に押圧される。

【００４７】スポンジ材料89は多孔性であり、OPR13か
らトナー液を吸収することができる。吸収される液体ト
ナーは主としてニブステーション81に到達する前にOPR1
3から排出されなかった非画像トナーである。スポンジ
材料89の材料としては気泡径が50μｍより小さい連続気
泡ポリエチレンフォームが好適である。

【００４８】圧力ローラもまたスポンジ材料89をニブロ
ーラ85に押圧し、それによってニブローラ85によって吸
収された液体を抽出する。これによってニブローラ85は
OPR13に押圧される。画像の最後には、圧力ローラ87は
ニブローラ85から退避する。これによって、ニブローラ
85がOPR13から退避することができる。

【００４９】本実施例では、ニブローラ85はOPR13に対
してスポンジ材料89の40％から60％の圧縮範囲で押圧さ
れる。その結果、OPR13の表面には80％から100％が固体
材料からなるトナーが残り、これに対して新たに供給さ
れる液体トナー中の固体材料は約２％である。ニブロー
ラ85上の吸収材（スポンジ材料89）によって、OPR上の
トナーを80％以上の固体材料まで低減することが容易に
なる。

【００５０】圧縮時には、スポンジ材料の容量が減少
し、ニブローラ85から余分な非画像トナーが排出され
る。ニブローラ85が回転して圧縮を解かれた状態になる
と余分な非画像トナーを吸収する能力が増大する。ニブ
ローラ85が圧力ローラ87によって80-90％まで圧縮され
ると、吸収された溶液が押しだされ、スポンジは乾燥し
てこの処理が繰り返される。OPR13と圧力ローラ87の相
対的形状によってニブローラ85上のスポンジ材料89の相
対圧縮が決定される。したがって、圧力ローラ87によっ
て加えられる力によってOPR13と圧力ローラ87における
スポンジ材料89の圧縮が制御される。

【００５１】ニブローラ85が後退することによってOPR1
3に対するニブローラ85の押圧が弱まり、画像の最後に
おけるOPR13からの非画像トナーの吸収が増大する。さ
らに、OPR13によって吸収された液体はニブローラ85の
端部に向かって外向きに拡散する傾向がある。その結
果、塗料ローラあるいは塗料パッドを使う場合に見られ
るような端部における回り込みが発生する。

【００５２】このサイクルの最後（画像の最後）には、
少量の液体が残ることが予想される。画像の最後でのニ
ブローラ85の吸収を向上させるために、圧力ローラ87を
退避させる。これによって圧力ローラ87によるニブロー
ラ85の押圧が緩められ、同時にニブローラ85によるOPR
の押圧が緩められる。これによってニブローラ85による
吸収が増大する。

【００５３】本実施例では、ニブローラ85は圧力ローラ
87によってOPR13に押圧される。アクチュエータ90が圧
力ローラ87をニブローラ85に押圧係合させる。圧力ロー
ラ87が後退すると同時にOPR13に対するニブローラ85の
押圧が停止され、OPR13に対するニブローラ85の総押圧
力は圧力ローラ87に対するニブローラ85の総押圧力に等
しくなる。その結果、ニブローラ85がOPR13から後退す
るのとほぼ同時に圧力ローラ87がニブローラ85から後退
する。

【００５４】したがって、本実施例の構成では、OPR13
に対するニブローラ85の総押圧力は圧力ローラ87に対す
るニブローラ85の総押圧力に等しい。この総押圧力はニ
ブ動作中もOPR13からのニブローラ85の後退中も互いに
等しい。

【００５５】本実施例では、ニブローラから圧力ローラ
87が後退することによってOPR13からの圧力ローラ87の
後退が直接制御される。これに代わって、OPR13からの
ニブローラ85の後退の前あるいはニブローラ85がOPR13
から後退し始めた少し後に圧力ローラ87をニブローラ85
から後退させる機構を設けることも可能であることはい
うまでもない。

【００５６】また、ニブローラ85がOPR13から後退した
後に圧力ローラ87をニブローラ85に再度押圧係合させる
ことも可能である。この場合、次のサイクルの前にニブ
ローラ85からさらに液体が抽出されるが、本実施例では
これは不要である。

【００５７】非画像トナーによるドリップラインの形成
をさらに抑制し、ニブローラ85によって処理される液体
の量を低減するために、図１及び図３に示すように毛細
管ドレーン101が設けられる。毛細管ドレーン101はOPR1
3に近接して配置され、毛細管現象によって非画像トナ
ーを引き付ける。毛細管ドレーン101はOPR13の全幅にわ
たって伸張し、複数のフィン103を有し、これらのフィ
ンは毛細管現象によるOPR13からの液体の流出を促進す
るような間隔に配置されている。

【００５８】本実施例では、この間隔は隣り合うフィン
103の間のギャップが0.25mmになるような間隔とされ
る。このギャップはトナー溶液とフィンに用いられる材
料の親水性に対して最適化される。これらのフィンの垂
直方向の長さは溶液をフィンから排出するのに充分な重
力ヘッドを形成できる長さでなければならない。

【００５９】毛細管ドレーン101はさらに画像の端部に
沿ったドリップラインの形成を抑制する。これは、液体
を毛細管現象によって引き付けることによってOPR13上
の非画像トナーの拡散が抑制されるためである。したが
って、毛細管ドレーン101は液体を外側に拡散させず、O
PRから排出する。毛細管ドレーン101はOPR13に直接接触
せずOPR13に近接して位置合わせするだけでよいという
点で機械的な複雑性が少ないという利点がある。したが
って毛細管ドレーン101は非常に少ないメンテナンスを
行なうだけで液体の抽出を向上させることができ、電子
写真装置の全体的メンテナンスを低減する。

【００６０】フィン103はOPR13の移動方向に対して平行
に構成される。これによってOPR13とこれに近接する毛
細管ドレーン101中の液体はOPR13を横切る方向ではなく
OPR13の移動方向に平行に移動することができる。本実
施例では、フィン103は互いに平行であるが、フィン103
をOPR13の移動方向から（たとえば内向きに）傾斜させ
ることもできる。フィン103は少なくともOPR13の端部へ
の非画像トナーの横方向の移動を防止するのに必要な範
囲で互いに平行であることが望ましい。OPR13上に多量
の液体がある場合、フィン103はOPR13の周囲にOPR13か
ら液体を吸着するのに充分な長さだけ円弧上に伸張しな
ければならない。OPR13の周囲に伸張するフィン103の弧
の長さは、毛細管ドレーン101をOPR13に近接して正確に
位置合わせする困難さと現像ローラ17とニブローラ85に
設けることのできる間隔によって制約される。毛細管ド
レーン101をこのドレーンの少なくとも一部がOPR13に近
接するように位置合わせすればよい。

【００６１】さらに、この毛細管ドレーンとニブローラ
85及び後退可能な圧力ローラ87の組み合わせによってさ
まざまな条件下で非画像トナーの除去を効率的に行なう
ことができるという利点が得られる。この組み合わせは
OPR13上に多量の非画像トナーがあるとき特に有効であ
る。この組み合わせによって、OPR13に付着した非画像
トナーの量が変化する場合にも液体の除去を容易に行な
うことができる。

【００６２】図４には、新たな液体トナーを浸漬トレー
41中の供給口45（図１）に供給するためのインライン供
給ミキサー113を示す。液体トナーは保管状態では充分
均一であるが、混合を行なうことによって液体トナー溶
液中の固体粒子の凝集を最小限にすることができる。さ
らに、新しいトナーに使用された非画像トナーを補給す
ることを可能にすることによって、液体トナーをより良
好に混合することができる。さらに、解像度の高いプリ
ンタでは、トナー液をより活発に行なう必要がある。イ
ンライン供給ミキサー113が混合機能を実行することに
よって液体の均一性を向上させる。

【００６３】図４に示すように、インライン供給ミキサ
ー113は好適には複数の逆方向ヘリックスベーン117、11
8からなる。交互のシーケンシャルベーン117、118が液
体を時計方向及び反時計方向に方向付ける。これによっ
て、インライン供給ミキサー113内の液体は液体がシー
ケンシャルベーン117、118を通過するとき（液体方向
に）せん断される。このせん断によってミキサー113内
で液体が乱され、液体が混合される。図４には、シーケ
ンシャルベーン117、118をわかりやすいように間隔をお
いた状態で示す。しかし、ベーン117、118は共通の中心
軸に沿って重なる。この種類のミキサーは3M（ミネソタ
州ミネアポリスのMinnesota Mining and Manufacturin
g）が製造し“EPX(TM) Applicator”として販売される
５分型エポキシ用の供給システムで用いられている。こ
のエポキシ供給システムでは、機械的に連結されたプラ
ンジャを有する２つの管からの液体がこれらの管から排
出された後混合され、このミキサーが供給されたエポキ
シを混合する。この場合ミキサー管が再使用できないこ
とはもちろんであり、この点では本発明において液体ト
ナーに対して用いる場合とは異なる。

【００６４】逆方向ヘリックスベーン117、118は本実施
例のインラインミキサーのための構成である。液体が浸
漬トレー41内の供給口45に供給される前に液体を乱流を
生じさせることによって混合を行なうのと同様の結果を
さまざまな方法で得ることができる。また、上記の戻り
液と新たに供給される液体との混合を制御するシャトル
弁61と同様に浸漬トレー41中でかかる乱流を生じさせる
こともできる。

【００６５】インライン供給ミキサー113自体は可動部
品を有しないことに注意しなければならない。したがっ
て、機械的な複雑さを最小限に抑さえて液体の混合を向
上させることができる。このように、インライン供給ミ
キサー113自体によって加わる機械的複雑性は最小限で
ありながら上記の混合機能を達成することができる。さ
らに、このインライン供給ミキサーは供給源に大量の液
体を戻さなければならない場合でもその機能を実行する
ことができる。

【００６６】図５には、トナー液の均一性を維持する他
の技術を示す。ローラ17の再コーティングの前に現像ロ
ーラから戻って来た固体成分を除去するための可撓性の
ウェブ121が浸漬トレー141中に支持される。この可撓性
のウェブ121をブレード27（図１）に代わって図示して
いるが、同一装置にブレード27と可撓性ウェブ121の両
方を用いることもできる。また、可撓性ウェブ121をOPR
13に隣接させるなど他の位置に配置することもできる。

【００６７】可撓性ウェブ121を用いることによって、
液体トナーからの固体粒子の混合を容易にするような態
様でトナーをローラから除去することができる。このウ
ェブはウェブ121とローラ17の間にたまった液体の動き
によって現像ローラ17まで持ち上げられる。その結果、
ウェブ121は現像ローラ17の外周部まで引き上げられ、
現像ローラ17上の膜の形成を防止する。

【００６８】可撓性ウェブ121に液体トナーを供給する
ことは、液体トナーによってウェブ121がフラッシング
されるという点で有益である。ウェブをフラッシングす
ることによってウェブ121中の粒子の蓄積が低減され、
ウェブ121の目詰まりを遅くすることができる。したが
って、可撓性ウェブ121を浸漬トレー141中に収容するこ
とには、可撓性ウェブが乾燥した空気にさらされず、そ
の結果ウェブ121上に固体粒子が蓄積しにくくなるとい
う利点がある。

【００６９】ウェブ121は織物であることが好適であ
る。本発明の実験に用いられた構成では、清潔な布（ポ
リエステル）が用いられた。ポリエステルはトナーを引
き離す性質があり、したがって液体トナーの液体成分の
転写を促進するという利点がある。また、可撓性ウェブ
121は図中21で示すようにOPRに新しいトナーを供給する
上で有効であることがわかっている。また、可撓性ウェ
ブ121をフェルト等の不織布で形成することもできる。

【００７０】上述したように、ここに説明したざまざま
な機械的機能はさまざまな方法で実行することができ
る。たとえば、ローラ85からの圧力ローラ87の後退及び
OPR13からのニブローラ85の後退は異なるタイミングで
行なうことができる。これは、ギヤ動作を用いて、ある
いは電子制御されたソレノイドを用いて行なうことがで
きる。圧力ローラ87に追加のローラを設けてニブローラ
85からの液体の抽出を向上させることもできる。また、
たとえば毛細管ドレーンと異なる種類のニブというよう
に異なる組み合わせの抽出装置を設けることもできる。
したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によっての
み限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子写真印刷に用いられる
現像ステーションの断面図である。

【図２】浸漬現像ローラへの液体の流れを制御するため
のシャトル弁の詳細を示す。

【図３】非画像トナーの排出を向上させるのに用いられ
る毛細管ドレーンの詳細を示す。

【図４】供給される液体を均一な状態にする混合管の詳
細を示す。

【図５】現像ローラから戻される固体成分の除去に可撓
性ウェブを用いる本発明の一代替実施例を示す。

【符号の説明】

13：光摂受体（OPR） 15：現像ステーション 17：現像ローラ 22：液体トナー 25：ドレーン穴 27：クリーニングブレード 29：ブレード部 31：クリーニングブレード27の本体部分 41：浸漬トレー 45：供給口 47：戻り液口 61：シャトル弁アッセンブリー 63：シャトル 65、67：流路 71：弁本体 73：サーボ機構 81：ニブステーション 85：ニブローラ 87：圧力ローラ 89：スポンジ材料 90：アクチュエータ 101：毛細管ドレーン 103：フィン 113：インライン供給ミキサー 117、118：逆方向ヘリックスベーン 121：可撓性のウェブ 141：浸漬トレー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真式印刷装置の、ある方向に移動す
   る光摂受体(OPR)への液体エマルジョントナー溶液の供
   給と回収を行なう装置であって、液体エマルジョントナ
   ー溶液は回転転写媒体によってOPRに供給され、液体エ
   マルジョントナー溶液は回転転写媒体に液体エマルジョ
   ントナー溶液膜として塗布され、回転転写媒体はOPRの
   近傍を通過することによって液体エマルジョントナー溶
   液をOPRに転写する装置であって、 （a）回転転写媒体に新しい液体エマルジョントナー溶
   液を供給し、それによって回転転写媒体に液体エマルジ
   ョントナー溶液を塗布する供給槽、 （b）液体エマルジョントナー溶液が、OPR上の電荷パタ
   ーンによって液体エマルジョントナー溶液中のトナー粒
   子がOPRに吸着される程度OPRに接触し、OPRに吸着され
   ない液体エマルジョントナー溶液の少なくとも一部は回
   転転写媒体に戻り液として保持される接触位置、 （c）回転転写媒体の表面から戻り液を抽出するため
   の、回転転写媒体に接触するように配置された、前記の
   接触を行なうブレード部分とブレード部分を回転転写媒
   体に押圧するためのバイアス機構を有するワイパー、及
   び （d）ワイパーによって回転転写媒体から抽出された戻
   り液を受けるドレーンを設けたことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の液体エマルジョントナー
   溶液の供給と回収を行なう装置であって、 前記のワイパーのブレード部分を回転転写媒体に押圧す
   るバイアス機構はワイパーの本体部分を含み、前記の接
   触を行なうブレード部分はワイパーの本体部分から片持
   ち式伸張部として弾性的に伸張し、ワイパーは装置内で
   回転転写媒体に対して締まりばめの状態で配置されるこ
   とを特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の液体エマルジョントナー
   溶液の供給と回収を行なう装置であって、 ワイパーは回転転写媒体に対して配置されたブレード部
   分と本体部分を有するクリーニングブレードとして構成
   され、ブレード部分は本体部分から片持ち式伸張部とし
   て弾性的に伸張することを特徴とする装置。
4. 【請求項４】電子写真式印刷装置の、ある方向に移動す
   る光摂受体（OPR13）への液体エマルジョントナー溶液
   の供給と回収を行なう装置であって、液体エマルジョン
   トナー溶液はトナー膜としてOPRに供給され、 （a）液体エマルジョントナー溶液が、OPR上の電荷パタ
   ーンによって液体エマルジョントナー溶液中のトナー粒
   子がOPRに吸着される程度OPRに接触し、OPRに吸着され
   ない液体エマルジョントナー溶液の少なくとも一部は回
   転転写媒体に戻り液として保持される接触位置と、 （b）OPRに近接した位置に配置された毛細管吸着領域を
   有する毛細管ドレーンであって、前記の位置はOPRから
   前記の液体エマルジョントナー溶液のOPRに吸着されな
   い他の部分を引き出すのに充分な毛細管吸着を可能な程
   度にOPRに近接しており、前記の位置はOPR上の前記の接
   触位置を越えた位置である毛細管ドレーンとを設け、 （c）前記の毛細管ドレーンは排出機構として機能し、
   前記の液体エマルジョントナー溶液の前記の他の部分は
   毛細管ドレーンによって吸着された後毛細管吸着領域か
   ら引き出され、 （d）毛細管吸着領域はOPRの移動方向にほぼ位置合わせ
   された（フィン103によって画定される）複数のほぼ平
   行な溝を有し、（フィン103によって画定される）平行
   な溝は前記の毛細管吸着によってOPR上の液体エマルジ
   ョントナー溶液の動きを防止することを可能にすること
   を特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の液体エマルジョントナー
   溶液の供給と回収を行なう装置であって、さらに供給源
   からの前記の液体エマルジョントナー溶液をドレーンか
   らの液体と混合する流路を有することを特徴とする装
   置。
6. 【請求項６】請求項１あるいは請求項４に記載の液体エ
   マルジョントナー溶液の供給と回収を行なう装置であっ
   て、さらに供給源からの前記の液体エマルジョントナー
   溶液をドレーンからの液体と混合する流路、 供給源からの前記の液体エマルジョントナー溶液を供給
   槽に供給する他の流路、及び ドレーンと供給源への前記の液体エマルジョントナーの
   前記の供給を制御し、それによって液体の供給を選択的
   に制御する弁機構を設けたことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の液体エマルジョントナー
   溶液の供給と回収を行なう装置であって、さらに弁機構
   は、複数のノズルがほぼ回転転写媒体の幅寸法に対応す
   る供給槽の寸法にわたって伸張する列をなして構成さ
   れ、それによって戻り液を供給槽全体に分散させるすべ
   り棒を有することを特徴とする装置。
8. 【請求項８】請求項１あるいは請求項４に記載の液体エ
   マルジョントナー溶液の供給と回収を行なう装置であっ
   て、さらに （a）スクィージーローラからなり、OPRに吸着されず、
   それを通過する前にOPR上に残っている液体を受けるよ
   うに配置されたニブであって、前記のスクィージーロー
   ラはニブサイクル中にOPRに押圧され、ニブサイクル後
   にOPRに対する押圧から解放される圧縮可能な外層を有
   するニブ、 （b）スクィージーローラの外層と、スクィージーロー
   ラが受け取る液体を抽出するように係合し、ニブサイク
   ルの少なくとも一部においてスクィージーローラの外層
   を圧縮できるだけスクィージーローラに係合する圧力ロ
   ーラを有し、 （c）圧力ローラはスクィージーローラが押圧が解ける
   だけスクィージーローラの外層に対する係合状態から後
   退し、圧力ローラによるスクィージーローラの押圧の解
   放は、それに対応してスクィージーによる液体の吸収が
   増大し、スクィージーローラがOPRに対する押圧から解
   放されるときニブサイクルの最後でのOPRからの液体の
   抽出の効率が向上するような態様で行なわれることを特
   徴とする装置。
9. 【請求項９】電子写真式印刷装置の、ある方向に移動す
   る光摂受体（OPR13）への液体エマルジョントナー溶液
   の供給と回収を行なう装置であって、液体エマルジョン
   トナー溶液はトナー膜としてOPRに供給され、 （a）液体エマルジョントナー溶液が、OPR上の電荷パタ
   ーンによって液体エマルジョントナー溶液中のトナー粒
   子がOPRに吸着される程度OPRに接触し、OPRに吸着され
   ない液体エマルジョントナー溶液の少なくとも一部は回
   転転写媒体に戻り液として保持される接触位置、 （b）スクィージーローラからなり、OPRに吸着されず、
   それを通過する前にOPR上に残っている液体を受けるよ
   うに配置されたニブであって、ニブサイクル中にOPRに
   押圧され、ニブサイクル後にOPRに対する押圧から解放
   される圧縮可能な外層を有するローラからなるニブ、 （c）スクィージーローラの外層と、スクィージーロー
   ラが受け取る液体を抽出するように係合し、ニブサイク
   ルの少なくとも一部においてスクィージーローラの外層
   を圧縮できるだけスクィージーローラに係合する圧力ロ
   ーラを有し、 （d）圧力ローラはスクィージーローラが押圧が解ける
   だけスクィージーローラの外層に対する係合状態から後
   退し、圧力ローラによるスクィージーローラの押圧の解
   放は、それに対応してスクィージーによる液体の吸収が
   増大し、スクィージーローラがOPRに対する押圧から解
   放されるときニブサイクルの最後でのOPRからの液体の
   抽出の効率が向上するような態様で行なわれることを特
   徴とする装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載の液体エマルジョントナ
    ー溶液の供給と回収を行なう装置であって、さらに回転
    転写媒体の表面から戻り液を抽出するための、回転転写
    媒体に接触するように配置された、前記の接触を行なう
    ブレード部分とブレード部分を回転転写媒体に押圧する
    ためのバイアス機構を有するワイパーを有することを特
    徴とする装置。