JPH11512842A - 画像形成支持体から現像液を除去するスキージー装置及び方法ならびに製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体電子記録装置の画像形成支持体から過剰現像液を除去するスキージー装置及び方法は、中高輪郭を備えたコアを有するスキージーロールを使用する。適切な荷重力を決定することにより、スキージー装置及び方法はスキージーロールの長さ方向に沿って、従って画像形成支持体の画像形成領域に沿って形成されるニップの幅に沿って、実質的に均一な荷重力を達成する。結果として、スキージー装置及び方法は、画像形成支持体から現像液を実質的に均一に除去するため、最終的に印刷される画像の品質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】 画像形成支持体から現像液を除去するスキージー装置及び方法ならびに製造方法発明の分野 本発明は、主に液体電子記録画像形成技術に関し、特に、液体電子記録画像形 成装置の画像形成支持体から過剰現像液を除去する技術に関する。発明の背景 液体電子記録画像形成装置は、現像液が分配され潜像を現像する画像形成支持 体を含む。液体電子記録画像形成装置は、画像形成支持体として誘電体または光 導電記録媒体を含む。光導電記録媒体は光導電性材料を含む。潜像は、放射のパ ターンで光導電記録媒体を選択的に放電することによって光導電記録媒体上に形 成することができ、一方潜像は静電スタイラスで誘電体を選択的に放電すること によって誘電媒体上に形成することができる。液体電子写真画像形成装置は、例 のために論じられる。 液体電子写真画像形成装置は一般に、光導電記録媒体、消去ステーション、充 電ステーション、露光ステーション、現像ステーション、画像乾燥ステーション 及び移送ステーションを含む。光導電記録媒体は、光導電記録ベルト、光導電記 録ドラムまたは光導電記録シートの形態を取る。画像形成操作のために、光導電 記録媒体は液体電子記録画像形成装置の各ステーションを通って動く。 消去ステーションは、光導電記録媒体を露光して、先の画像形成操作から残る 静電荷を均一に放電するのに十分な放射線を消去する。充電ステーションは、光 導電記録媒体の表面を帯電する。露光ステーションは、光導電記録媒体の表面へ 選択的に充電して、静電潜像を形成する。多色画像形成装置は、複数の潜像を形 成するいくつかの露光ステーションを含む。多色画像形成装置の各潜像は、再生 する対象の元の多色画像に対する複数の色分解画像のひとつを表す。 潜像が形成されると、現像ステーションは現像液を現像ロールを介して光導電 記録媒体へ移送し、潜像を現像する。多色画像形成装置において、複数の現像ス テーションの各々は、適切な着色現像液を光導電記録媒体へ塗布し、対応する色 分解画像の中間表示を形成する。乾燥ステーションは、単数または複数の現像ス テーションで塗布された現像液を乾燥する。移送ステーションは、現像ステーシ ョンで塗布された現像液を光導電記録媒体から、一枚の紙等の出力支持体へ移送 して、元の画像の可視表示を形成する。 現像ロールに加えて、現像ステーションは一般にスキージーロールを含む。ス キージーロールはスキージーロールは、光導電記録媒体から過剰現像液を除去し て、光導電記録媒体を乾燥及び移送ステーションにかける前に、現像された画像 をある程度乾燥する。スキージーロールは光導電記録媒体に接触し、ニップを形 成し、過剰現像液が光導電記録媒体とともに下流へ行くのを防止する。スキージ ーロールは通常、直円柱コアの周りに取り付けられたエラストマー材料を含む。 スキージーロールの長さは、画像形成領域から過剰現像液を効果的に除去するた めには、少なくとも光導電記録媒体の画像形成領域の幅と同じだけの長さである 。スキージーロールの直径は、画像形成装置全体のスペースの制限により、最小 にしなけらばならない。 スキージーロールはコアの両端で荷重力をかけることによって光導電記録媒体 に接触する。コアの両端で荷重力をかけることによって、スキージーロールが光 導電記録媒体に接触するときに、直円柱コアに軸方向撓みが生じる。軸方向撓み は、ステーションロールと光導電記録媒体との間のニップに沿った荷重力を不均 一にする。例えば、スキージーロールの中間点の荷重力は、スキージーロールの 端の荷重力よりも有意に低い。コアの長さ対直径比により、この不均一は一層悪 化する。スキージーロールの長さ方向に沿った不均一な荷重力は、光導電記録媒 体から過剰現像液を不均一に除去する。特に、ニップの中心における画像の領域 は、側方向領域よりも湿っている。湿った領域は、現像された画像が中間ロール 及び最終的な印刷支持体に移送されるのに悪影響を与える。従って、画像形成領 域の幅に沿ってスキージーロールを不均一に操作すると、現像される画像に目に 見える不均一性が生じ、最終的な印刷画像の画像品質が低下する。 前述の不均一性から生じる画像品質懸念の観点から、液体電子記録画像形成装 置の画像形成支持体から過剰現像液を除去するための改良されたスキージー装置 が必要である。特に、スキージーロールの長さ方向に沿って、従って画像形成支 持体の画像形成領域の幅に沿って、より均一な荷重力を達成する改良されたスキ ージー装置が必要である。発明の開示 本発明は、液体電子記録画像形成装置の画像形成支持体から過剰現像液を除去 するスキージー装置及び方法に関連する。本発明は、そのようなスキージー装置 を組み込む液体電子記録画像形成装置にも関連する。更に、本発明は、そのよう なスキージー装置に使用されるスキージーロールの製造方法にも関連する。本発 明のスキージー装置及び方法は、スキージーロールの長さ方向に沿って、従って 画像形成支持体の画像形成領域の幅に沿って、実質的に均一な荷重力を達成する 。結果として、スキージー装置及び方法は、画像形成支持体から過剰現像液を実 質的に均一に除去し、画像品質を高める。図面の簡単な説明 図１は、液体電子記録画像形成装置の例の側面図である。 図２は、本発明によるスキージー装置の概略図である。 図３は、スキージーロールに沿った荷重力を概念的に示すグラフを伴う既存の スキージーロールの概略図である。 図４は、スキージーロールに沿った荷重力を概念的に示すグラフを伴う図２の スキージーロールの概略図である。 図５は、図２のスキージーロールのシャフト及びコアの概略図である。 図６は、図５に示されるシャフト及びコアの周りにエラストマー材料が形成さ れた後の図２のスキージーロールの概略図である。実施態様の詳細な説明 図１は、スキージーロール１２を組み込む液体電子記録画像形成装置１０の例 の概略図である。スキージーロール１２は、本発明により、スキージー装置の一 部を形成する。スキージーロール１２は、例えば、現像ステーションの現像ロー ル１４等の現像装置に隣接して取り付けることができる。スキージーロール１２ については後で本明細書中に詳述する。図１において、装置１０は、画像形成支 持体として光導電記録媒体１６を有する電子写真画像形成装置である。装置１０ は、装置に接続された光導電記録媒体１６の単一のパス内に多色画像を形成する よう構成される。単一パス装置１０によって、多色画像が極めて高速で形成され る。 画像形成装置１０は、図１には多色／単一パス装置として示されているが、本 発明のスキージー装置は、単色の液体電子記録画像形成装置及び多色／多数パス の液体電子記録画像形成装置の双方の光導電記録媒体から過剰現像液を除去する ために容易に適用することができる。更に、本発明のスキージー装置は、光導電 記録媒体が光導電記録ベルト、光導電記録ドラムまたは光導電記録シートとして 構成される装置の現像液を除去するために容易に適用することができる。同様に 、本発明のスキージー装置は、画像形成支持体として誘電性ベルト、ドラムまた はシートを組み込む多色／多数パス、多色／単一パスまたは単色の電子記録装置 の現像液を除去するために適用することができる。従って、図１の特定の多色／ 単一パス電子写真装置に本発明の装置を組み込むことは、単に例としてみなすべ きである。 図１に示すように、画像形成装置１０は、第１、第２及び第３ベルトロール１ ８、２０、２２、消去ステーション２４、充電ステーション２６、複数の露光ス テーション２８、３０、３２、３４、複数の現像ステーション３６、３８、４０ 、４２、乾燥ステーション４４及び移送ステーション４６の周りに取り付けられ た連続光導電記録ベルトの形態の光導電記録媒体１６を含む。装置１０の操作に おいて、光導電記録媒体１６は、矢印４８で示される第１の方向へ移動するよう に動かされる。光導電記録媒体１６は、例えば、ベルトロール１８、２０、２２ のひとつに接続されたローターシャフトに接続されるモータを作動することによ っ て動くことができる。光導電記録媒体１６が第１の方向４８へ動くにつれて、消 去ステーション２４は光導電記録媒体を露光して放射線を消去して、以前の画像 形成操作から残る静電荷を均一に放電する。次に、充電ステーション２６は光導 電記録媒体１６の表面を所定のレベルまで充電する。 露光ステーション２８、３０、３２、３４は放射線のビーム５０、５２、５４ 、５６を放射し、画像状のパターンで荷電光導電記録媒体１６の画像形成領域を 選択的に放電して、静電潜像を形成する。露光ステーション２８、３０、３２、 ３４の各々は、例えば、スキャニングレーザモジュールを含む。多色画像形成用 に、露光ステーション２８、３０、３２、３４の各々は、再生する対象の元の画 像の複数の色分解画像のひとつを表す潜像を形成する。色分解画像の組み合わせ によって、元の画像が全体的に多色で再生される。露光ステーション２８、３０ 、３２、３４はそれぞれ放射線ビーム５０、５２、５４、５６を放射し、光導電 記録媒体１６の同一の画像形成領域で潜像を形成する。このようにして、露光ス テーション２８、３０、３２、３４は、画像形成領域が各露光ステーションを通 るときに光導電記録媒体１６上に潜像を形成する。 図１に更に示すように、現像ステーション３６、３８、４０、４２は、スキー ジーロール１２、現像ロール１４等の現像装置、現像液回収溜め５８、現像液を 現像ロールへ分配するプレナム６０、スキージーロールから現像液を除去するブ レード機構６４を含む。現像ロール１４の代わりとして、現像ステーション３６ 、３８、４０、４２の各々は、現像ベルトまたは他の現像装置を含んでもよい。 現像ロール１４は、プレナム６０を介して、現像する対象の特定の色分解に対 応する複数の異なる色の現像液の一つの源と流体連動する。現像液は、現像ロー ル１４の表面に塗布するために源からプレナム６０へポンプで供給される。ある いは、現像液源を現像ロール１４の表面に接触させるか、別のロールで現像液を 分配して、ポンプ及びプレナム６０を用いなくてもよい。異なる色の現像液が、 例えば、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの色分解に対応する。 本明細書において、「現像液」という用語は、光導電記録媒体２０等の画像形 成支持体に塗布して潜像を現像する液体を意味する。「現像液」は、トナー粒子 と、トナー粒子が分散されるキャリア液の両方を含む。適切なキャリア液は、例 えば、Exxon が市販している NORPAR または ISOPAR 溶剤等の炭化水素溶剤を含 む。 現像ロール１４は、例えば、ステンレス鋼から製造することができる。現像ス テーション３６、３８、４０、４２の各々は、現像ロール１４を光導電記録媒体 １６の近傍に係合させて光導電記録媒体の画像形成領域に適切な潜像を現像する 手段を含む。適切な係合手段は、例えば、現像ロール1４と光導電記録媒体１６ の一方または両方を互いに対して動くよう構成された多様なカムまたはギア駆動 機構のいずれかを含む。係合の間、現像ロール１４は光導電記録媒体１６の表面 から少し離れた位置に配置され、ギャップを形成する。更に、現像ロール４は、 例えば、現像ロールに接続されたローターシャフトに接続されるモータを作動す ることによって第１の方向４８へ移動するよう動かされる。現像ロール１４は、 ギャップを越えて光導電記録媒体１６へ現像液の薄い均一な層を供給する。 現像液の塗布を実行するために、現像ステーション３６、３８、４０、４２の 各々は、現像ロール１４と光導電記録媒体１６との間に電界を創り出す電気バイ アス手段（図示せず）を更に含む。電界は、露光ステーション２８、３０、３２ 、３４で先に形成された潜像を現像ロール１４によって塗布された現像液で現像 する。電気バイアス手段は、電界を誘導する電荷を現像ロール１４の表面に印加 する充電回路を含む。現像ロール１４は、光導電記録媒体の画像形成領域を現像 するのに十分な長さのみに、現像液を光導電記録媒体１６に塗布する。光導電記 録媒体１６の非画像形成領域が現像ロール１４を通り過ぎると、現像ロールによ る現像液の塗布が終了する。現像液の塗布は、例えば、現像ロールを光導電記録 媒体１６の近傍から取り外すか、現像液を現像ロールへ供給するのを止めるか、 ブレードまたは他の遮断要素で現像ロールから現像液を塗布するのを遮断するか によって、終了することができる。取り外しによって現像液塗布を終了するため に、現像ロール１４は、係合のために使用するのと同一の機構を逆に操作するこ とによって取り外すことができる。 現像液の一部は、現像ロール１４上で後板状になる。後板状の現像液は現像ロ ール１４の電気特性を変え、それによって現像の均一性に影響を与える。不均一 性を回避するためには、現像ステーション３６、３８、４０、４２の各々に、後 板状の現像液を除去する手段を組み込むことが望ましい。図１に示すように、後 板状の現像液を除去する手段はクリーニングロール６１を含む。 各現像ステーションの現像ロール１４は、多量の現像液を光導電記録媒体１６へ 移送する。各現像ステーションのスキージーロール１２は、光導電記録媒体１６ から過剰現像液の少なくとも一部を除去して、現像された画像をある程度乾燥す る。スキージーロール１２は、光導電記録媒体１６に接触し、加圧ニップを形成 する。スキージーロール１２は、例えば、ばね機構を組み込む荷重機構で光導電 記録媒体１６に接触する。バックアップロールまたは固定バックアップシューを 光導電記録媒体１６の後ろに配置して、スキージーロール１２の荷重に反応して ニップで支持する。荷重手段は、光導電記録媒体１６に接触するスキージーロー ルを選択的に係合したり取り外したりするためのカム機構も含んでもよい。運行 する光導電記録媒体１６は摩擦によってスキージーロール１２を駆動し、矢印４ ８で示された方向へ回転させる。光導電記録媒体１６と回転するスキージーロー ル１２との間の加圧ニップは、過剰現像液がニップを通り光導電記録媒体１６と ともに下流へ行くのを防止する。スキージーロール１２はニップの上流側で現像 液の滞留量を生産する。スキージーロール１２が過剰現像液を除去すると、結果 として、光導電記録媒体１６上に現像された画像をある程度乾燥する。 長時間の画像形成シーケンスの間、スキージーロール１２は、現像液「ラップ アラウンド」と称される現象を受けやすくなる。「ラップアラウンド」では、現 像液がスキージーロールの一部からあふれ出て、光導電記録媒体１６とともに下 流へ流れる。現像液「ラップアラウンド」を避けるために、スキージー装置を更 に組み込むことが望ましい。図１に示すように、本発明のスキージー装置は、第 ２のスキージーロールを清浄にするためにブレード６５を備えた第２のスキージ ーロール６３を含んでもよい。 光導電記録媒体１６の運行は、画像形成領域にある潜像を、現像ロール１４に よって塗布される異なる色の現像液で現像されるために現像ステーション３６、 ３８、４０、４２の各々へ通す。現像ステーション３６、３８、４０、４２が、 露光ステーション２８、３０、３２、３４によって形成された各々の潜像を現像 した後、運行する光導電記録媒体１６の画像形成領域は、乾燥ステーション４４ に遭遇する。乾燥ステーションは、ベルトロール２２とニップを形成する熱ロー ル６６を含む。熱ロール６６は光導電記録媒体１６に熱を加えて、現像ステーシ ョン３６、３８、４０、４２によって塗布された現像液を乾燥する。 光導電記録媒体１６の画像形成領域は次に移送ステーション４６に到着する。 移送ステーション４６は、ベルトロール１８上に光導電記録媒体１６とニップを 形成する中間移送ロール６８と、中間移送ロールとニップを形成する熱圧ロール ７０とを含む。光導電記録媒体１６上の現像液は、選択的接着によって光導電記 録媒体表面から中間移送ロール６８へ移動する。熱圧ロール７０は、圧力及び／ または熱を出力支持体へ加えることによって、中間移送ロール６８上の画像を出 力支持体７２へ移送する役目を果たす。出力支持体７２は、例えば紙またはフィ ルムを含む。このようにして、移送ステーション４６は、出力支持体７２上に元 の多色画像の可視表示を形成する。 上述のように、画像形成装置１０の操作は一般に、元の多色画像を可視的に表 示するのに効果的である。しかし、画像の品質は常に懸案問題である。画像の品 質は、特に、スキージーロール１２の長さ方向に沿った不均一な荷重力によって 低下する。不均一な荷重力により、スキージーロール１２と光導電記録媒体１６ との間に形成されたニップに沿って不均一な圧力が発生する。不均一な圧力によ り、スキージーロール１２は、光導電記録媒体１６から過剰現像液を、現像され る画像の幅に沿って不均一に除去する。この不均一により、現像される画像に目 に見える不均一性が生じ、最終的な印刷画像の画像品質が低下する。 本発明に従って、スキージーロールの長さ方向に沿って、従って光導電記録媒 体の画像形成領域の幅に沿って、実質的に均一な荷重力を達成するスキージー装 置及び方法が提供される。結果として、スキージー装置及び方法は実質的に均一 なニップ圧力を提供し、光導電記録媒体から過剰現像液を実質的に均一に除去す る。光導電記録媒体から過剰現像液を均一に除去することにより、現像される画 像の均一性と印刷される画像の品質とが向上する。 図２は、本発明のスキージー装置を形成するスキージーロール１２の概略図で ある。図２のスキージーロール１２は、本発明のスキージー方法で使用される。 図２に示すように、スキージーロール１２は、中央軸線A-A'を有するシャフト７ ４を有する。シャフト７４は第１の端部７６、第２の端部７８及び中央軸線A-A' に沿って第１の端部７６と第２の端部との間を延在するコア８０を有する。第１ の端部７６、第２の端部７８及びコア８０は、中央軸線A-A'に対して同軸である 。エラストマー材料８２をコア８０の周りに形成する。コア８０は、軸線A-A'に 対して垂直に配向され軸線に沿って変動横断面を有する。以下に説明するように 、コア８０の変動する横断面によって、ある程度、スキージーロール１２がその 長さ方向に沿って実質的に均一に荷重力を分配することができる。 スキージーロール１２は、図１の画像形成装置１０の現像ステーション３６、 ３８、４０、４２の各々内に、または隣接して取り付けられる。荷重機構を設け て、荷重力Fを第１の端部７６及び第２の端部７８の各々にかけることができる 。荷重力Fは、光導電記録媒体１６にスキージーロール１２のコア８０を接触さ せるよう配向されるため、エラストマー材料８２と光導電記録媒体との間に加圧 ニップ８４を形成する。バックアップロールまたは固定バックアップシューをス キージーロール１２の反対側の光導電記録媒体１６の側に設け、ニップ８４で支 持する。荷重機構を、第１の端部７６及び第２の端部７８が取り付けられるベア リング台に使用する。ベアリング台によって、シャフト７４は、光導電記録媒体 との接触によって発生する摩擦力に反応して軸線A-A'の周りを回転することがで きる。このようにして、スキージーロール１２は光導電記録媒体１６と同一方向 に回転し、ニップ８４の上流側に現像液の滞留量を提供する。 コア８０の横断面は、軸線A-A'に対して垂直に配向されており、実質的に円で あることが好ましい。従って、コア８０の円形横断面は、軸線A-A'に沿って変動 する直径を有する。コア８０は、横断面の直径が、軸線A-A'に沿ってコアの中間 点B-B'で最大になるような「中高」輪郭を有することが好ましい。本発明に従っ て、コア８０の横断面と、第１の端部７６及び第２の端部７８の各々にかける荷 重力Fとを選択して、ニップ８４に沿った実質的に均一な圧力を発生させる。ニ ップ８４に沿ってスキージーロール１２によって提供される実質的に均一な圧力 によって、実質的に均一に光導電記録媒体１６から過剰現像液を除去し、結果と して、現像される画像及び最終的に印刷される画像の画像品質が有意に向上する 。 直円柱コアの中間点B-B'の力は、コアの両端にかかる力に反応するシャフト７ ４の軸方向撓みによって、コアの両端の力よりも弱い。中間点B-B'で直径が最大 になるようにコア８０の直径を変動することによって、中間点の力は、コアの両 端の力と実質的に同等になる。中間点B-B'に近づくにつれてコア８０の直径は大 きくなるため、加圧ニップ８４に沿ってより均一に力が分配される。コア８０の 直径が、中間点B-B'で最大直径となるように一方の端から他方の端へ絶えず変動 するのであれば、結果として得られる力の分配は、第１の端部７６及び第２の端 部７８にかかるある特定な力Fで一定でありうる。しかし、ニップ８４に沿って 一定の力を分配するのに十分なこの特定力Fは、コア８０の輪郭だけではなく、 シャフト７４の弾性率、シャフト７４の長さ、エラストマー材料８２の弾性率及 びエラストマー材料８２の厚さにも依存する。上記パラメータを選択すると、ニ ップ８４に沿って実質的に均一な圧力を達成するのに十分な荷重力Fを理論的に 計算することができる。あるいは、ニップ８４に沿って実質的に均一な圧力を達 成するのに十分な荷重力Fは、実験によっても決定することができる。 図３は、既存のスキージーロールに沿った荷重力を概念的に示すグラフを伴う 既存のスキージーロール１２’の概略図である。図３に示すように、スキージー ロール１２’は、軸線A-A'に沿って直径を変動しない円筒形コア８０’を有する 。従って、第１の端部７６’及び第２の端部７８’の各々にかかる荷重力Fを備 えた、スキージーロール１２’は、ニップ８４’に沿って荷重力を不均一に分配 する。特に、図３のグラフの曲線８６は、コア８０’の中間点８８の荷重力はコ アの両端９０、９２よりも有意に低いことを示す。コア８０’の中間点８８に向 けて荷重力が減少することにより、光導電記録媒体の幅に沿った現像液の除去は 不均一になる。従って、現像される画像は縁より中央の方が湿ったものになる。 湿った領域は、現像された画像が中間ロール及び最終的な印刷支持体に移送され るの に悪影響を与え、画像の品質が低下する。 図４は、スキージーロールに沿った荷重力を概念的に示すグラフを伴う図２の スキージーロールの概略図である。図４に示し、図２に関して上述したように、 スキージー１２は、本発明に従って、中央軸線A-A'に沿って直径を変動するコア ８０を有する。従って、第１の端部７６及び第２の端部７８の各々にかかる荷重 力Fを備えたスキージーロール１２は、ニップ８４に沿って荷重力をより均一に 分配する。特に、図４のグラフの曲線８４は、中間点８８及び両端９０、９２を 含み、荷重力がコア８０に沿って実質的に一定であることを示す。コア８０に沿 った荷重力が実質的に一定であることにより、光導電記録媒体の幅に沿った現像 液の除去は均一になり、画像品質が向上する。 図５は、図２のスキージーロール１２のシャフト７４の概略図であり、エラス トマー材料８２が形成される前のコア８０と第１及び第２の端部７６、７８とを 備える。シャフト７４は、金属または例えば硬質プラスチック等の実質的に硬質 な非金属から形成することができる。シャフト７４を形成するのに適切な材料の 例は、鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ カーボネート、アセチル及び炭素入りガラス繊維である。金属製または非金属製 のシャフト７４を機械加工して、第１の端部７６、第２の端部７８及びコア８０ を画成する。しかし、製造を容易にするために、シャフト７４は、特にプラスチ ック製であるならば、第１の端部７６、第２の端部７８及びコア８０を画成する 金型で注型されることが好ましい。コア８０の中高輪郭は機械加工によって形成 することができるが、成形によりこの操作が容易になる。 図６は、図５に示されるコア８０の周りにエラストマー材料８２が形成された 後の図２のスキージーロール１２の概略図である。光導電記録媒体１６との接触 に反応してエラストマー材料８２は変形するため、スキージーロール１２は光導 電記録媒体１６に合致することができ、非エラストマー材料に比べてニップ８４ に沿って圧力の均一性を向上することができる。エラストマー材料８２は、例え ば、ポリウレタン、ニトリル、ネオプレン、天然ゴムまたは合成ゴム等の弾性変 形可能な多様な材料のいずれかを含む。現像液を均一に除去するために、エラス トマー材料８２は、１０〜９０ショアA範囲のジュロメータ硬度を有し、５０〜 ７０ショアA範囲のジュロメータ硬度を有することが好ましい。エラストマー材 料８２は、シャフト７４の少なくとも一部を金型に入れることによって、コア８ ０の周りに形成することができる。液体状態にあるエラストマー材料を金型に注 入して、硬化させる。次に、コア８０上に形成されたエラストマー材料８２の層 を伴うシャフト７４を取り除いて、スキージーロール１２を提供する。 現像液を均一に除去するために、エラストマー材料８２の外面は一貫したきめ を有することが好ましい。金型から取り除く際にエラストマー材料８２の表面に 合わせ継ぎ目が形成されるのを回避するために、直円柱金型を使用してコア８０ 上にエラストマー材料を形成することができる。直円柱金型を使用することによ り、スキージーロール１２は、エラストマー材料８２の表面に沿って金型を分離 するのではなく、シャフト７４の軸線A-A'に沿った方向で金型の端にある円形開 口から取り外すことができる。金型の端開口からスキージーロール１２を取り外 すことにより、エラストマー材料８２の外面は継ぎ目がなくなる。 直円柱金型は、コア８０の中高輪郭に合致しない。従って、液体状態で、成形 の間にコア８０から半径方向に外向きに延在するエラストマー材料８２の厚さは 、一般にコアの長さ方向に沿って変動するが、中間点で厚さが最小になり、端で 最大になる。エラストマー材料８２を金型から取り外し、冷却すると、エラスト マー材料は中高輪郭になる。エラストマー材料８２は、液体状態での厚さに応じ て冷却中に収縮する傾向にある。従って、エラストマー材料８２の最も厚い領域 が最も収縮するため、図６に示すように、中高コア８０の周りで実質的に中高輪 郭になる。エラストマー材料８２の中高輪郭は保持することができる。エラスト マー材料８２の中高輪郭が保持されるならば、エラストマー材料とコア８０とが 一緒になって、図６の輪郭線１０４で示されるように、軸線A-A'に沿って変動し 軸線A-A'に対して垂直に配向された横断面を有する。あるいは、エラストマー材 料は、例えば、研削等の成形後の表面加工操作を受けて、エラストマー材料８２ へ所望のきめを与えることができる。エラストマー材料８２の表面は、中高輪郭 にまたは直円柱輪郭に加工することができる。円柱輪郭へ研削することは、非円 柱 輪郭へ研削することほど困難ではなく、反復性が向上する。エラストマー材料８ ２の中高輪郭が表面加工により取り除かれて、例えば、直円柱を形成するならば 、エラストマー材料とコア８０とが一緒になって、図６の線１０６、１０８で示 されるように、軸線に沿って実質的に一定であり軸線A-A'に対して垂直に配向さ れた横断面を有する。 端開口を備えた直円柱金型の代わりに、直円柱クラムシェル金型またはエラス トマー材料８２に中高輪郭を与える形状のクラムシェル金型を使用してコア８０ の周りにエラストマー材料８２を形成することができる。クラムシェル金型は、 エラストマー材料８２及びコア８０を取り除くよう分離した第１及び第２の小片 を有する。クラムシェル金型は、エラストマー材料８２上に合わせ継ぎ目を残す 。更に、エラストマー材料８２の中高輪郭を反復することが幾分困難である。合 わせ継ぎ目は、研削等の成形後の表面加工操作により取り除くことができる。表 面加工操作を使用して、エラストマー材料８２を所望の輪郭及び直径に形成する ことができる。 下記の非限定実施例は、本発明のスキージー装置及び方法の基礎をなす構造及 び機能を更に説明するために提供される。実施例 長さ約１０．２５インチ（２６．０４cm）、直径約０．６４インチ（１．６３ cm）の直円柱金属製シャフトを機械加工して、長さ約０．３７５インチ（０．９ ５cm）、直径約０．２インチ（０．５cm）の第１の端部、長さ０．３７５インチ （０．９５cm）、直径約０．２インチ（０．５cm）の第２の端部及びシャフトの 中央軸線に沿って第１の端部と第２の端部との間に延在するコアを形成した。コ アの長さは約９．５インチ（２４．１３cm）であり、軸線に沿って変動する直径 を有するよう機械加工した。コアの直径はコアの中間点で最大であり、コアの両 端で最小であった。特に、コアは下記式によって決定される中高輪郭を有するよ う機械加工された。 Ｌ＝２[(Dmax−Dmin/2)(2r−(Dmax−Dmin/2))]^1/2 ただし、中高輪郭は半径rを有する円の弧に合致し、Lはコアの長さであり、Dm axは長さ方向に沿ったコアの最大直径で、中間点におけるコアの直径であり、Dm inは長さ方向に沿ったコアの最小直径で、両端の各々におけるコアの直径である 。本実施例では、r=５４０インチ（１３７１．６cm）、Ｌ=９．５インチ（２４ ．１３cm）、Dmax=０．６２５インチ（１．５９cm）、Dmin=０．５６５インチ（ １．４４cm）である。 機械加工したシャフトのコアを、長さ約９インチ（２２．９cm）、直径約０． ８５インチ（２．１６cm）の直円柱金型に入れた。コアは金型の中央軸線に対し て同軸であった。金型を封止した後、ポリウレタンからなるエラストマー材料を 金型に注入した。エラストマー材料は硬化時に約５５〜６５ショアAのジュロメ ーター硬度を有した。エラストマー材料を硬化させた後、シャフト及びエラスト マー材料を、金型の端にある円形開口を介して金型から取り外した。結果として スキージーロールになるコアとエラストマー材料とが一緒になって、シャフトの 軸線に沿って変動する中高輪郭と全直径とを有した。エラストマー材料を研削し て直円柱にして、コアとエラストマー材料とが一緒になり、シャフトの軸線に沿 って実質的に一定な全直径を生じた。コアと研削されたエラストマー材料との全 直径は、約０．７８インチ（１．９８cm）であった。研削操作によりエラストマ ー材料に約４０AA（算術平均）のランダム粗さで特徴づけられるきめが得られた 。 スキージーロールの第１及び第２の端部を、液体電子記録装置の現像ステーシ ョン内のベアリング台に置いた。現像ステーションは、画像形成装置内の連続光 導電記録ベルトを運ぶドラムに隣接して取り付けた。ばね機構を介してベアリン グ台に荷重力を加え、ドラムに取り付けられたベアリング台にスキージーロール を接触させた。光導電記録ベルトは、スキージーロールに平行に延在する幅約１ １インチ（２７．９cm）、スキージーロールに垂直に延在する長さ約１９．８イ ンチ（５０．３cm）を有した。スキージーロール及び光導電記録ベルトは、光導 電記録ベルトの画像形成領域の幅よりもわずかに長い約９インチ（２２．９cm） の長さを有する加圧ニップを形成した。 ドラムを駆動して、約３インチ（７．６２cm）／秒の表面速度で光導電記録ベ ルトを回転した。スキージーロールは、光導電記録ベルトとの接触により同一の 表面速度で摩擦駆動された。ばね機構を調節して、ニップに沿って実質的に均一 な力を発生させるのに十分な荷重力を実験によって決定した。スキージーロール シャフトの第１の端部と第２の端部の各々にかける約４ポンド（１．８kg）の荷 重力が、上述のスキージーロールの構造で、ニップに沿って実質的に均一になる ような力を発生させるのに十分であると決定された。操作にあたり、スキージー ロールは光導電記録媒体の画像形成領域の幅にわたって実質的に均一に現像液を 除去し、その結果、実質的に均一なフィルムを形成し、現像される画像を形成す る現像液を乾燥すると観察された。 本発明の例としての実施態様を詳述したが、更なる利点及び修正はここに開示 した本発明の明細書及び実施を検討すれば、当業者には容易に発生する。従って 、明細書及び実施例は例としてのみみなされるものであり、本発明の真正な範囲 及び精神は下記請求の範囲によって述べられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェンセン，スティーブン・シー アメリカ合衆国55164−0898ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス64898

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液体電子記録装置の画像形成支持体から過剰現像液を除去するスキージー 装置において、 シャフトであって、第１の端部、第２の端部及び該シャフトの軸線に沿って該 第１の端部と該第２の端部との間に延在するコアを備えたシャフトと、該コアの 周りに形成されるエラストマー材料とを有し、該コアは該軸線に垂直に配向され 該軸線に沿って変動する横断面を有するスキージーロールと、 該第１の端部と該第２の端部との各々に荷重力をかけて該スキージーロールの 該コアを該画像形成支持体に接触させることによって該エラストマー材料と該画 像形成支持体との間に加圧ニップを形成する荷重機構とを具備するスキージー装 置であって、 該コアの該横断面と、該第１の端部と該第２の端部との各々にかけられる該荷 重力とが選択されて、該ニップに沿って実質的に均一な圧力が生じ、それによっ て該スキージーロールが実質的に均一に該画像形成支持体から過剰現像液を除去 するスキージー装置。 ２．前記コアの前記横断面は実質的に円形であり、該コアは、該コアの該横断 面が該コアの前記軸線に沿って変動する直径を有して該直径は該軸線に沿って該 コアの中間点で最大になるような中高輪郭を有する請求項１記載のスキージー装 置。 ３．前記エラストマー材料は、前記コアから外向きに延在し前記軸線に垂直で あり前記軸線に沿って変動する厚さを有する請求項１記載のスキージー装置。 ４．前記エラストマー材料と前記コアとが一緒に、前記軸線に垂直に配向され て前記軸線に沿って実質的に一定である横断面を有する請求項１記載のスキージ ー装置。 ５．前記エラストマー材料と前記コアとが一緒に、前記軸線に垂直に配向され て前記軸線に沿って変動する横断面を有する請求項１記載のスキージー装置。 ６．前記シャフトは金属である請求項１記載のスキージー装置。 ７．前記シャフトは実質的に硬質な非金属である請求項１記載のスキージー装 置。 ８．前記エラストマー材料は、５０〜７０ショアA範囲のジュロメータ硬度を 有する請求項１記載のスキージー装置。 ９．前記コアは、少なくとも前記画像形成支持体の画像形成領域の幅に沿って 延在するのに十分な長さを有する請求項１記載のスキージー装置。 １０．前記画像形成支持体は光導電記録媒体である請求項１記載のスキージー 装置。 １１．スキージーロールを製造する方法において、 シャフトであって、第１の端部、第２の端部及び該シャフトの軸線に沿って該第 １の端部と該第２の端部との間に延在するコアを備えたシャフトを形成するステ ップであって、該コアは該軸線に垂直に配向され該軸線に沿って変動する横断面 を有するステップと、 少なくとも該シャフトの該コアを金型に入れるステップと、 エラストマー材料を該金型に注入して該コアの周りに該エラストマー材料を形成 するステップと、 該エラストマー材料を少なくともある程度硬化させるステップと、 該金型から該エラストマー材料と該シャフトの該コアとを取り外すステップとを 含む製造方法。 １２．前記金型は直円柱であり、前記金型から前記エラストマー材料と前記シ ャフトの前記コアとを取り外すステップは、該シャフトの前記軸線に沿った方向 へ該金型の端にある円形開口を介して該金型から該エラストマー材料と該シャフ トの該コアとを取り外すことを含む請求項１１記載の製造方法。 １３．前記シャフトを形成するステップは該シャフトを成形することを含む請 求項１１記載の製造方法。 １４．前記シャフトを形成するステップは該シャフトを機械加工することを含 む請求項１１記載の製造方法。 １５．前記シャフトは金属である請求項１３または１４記載の製造方法。 １６．前記シャフトは非金属である請求項１３または１４記載の製造方法。 １７．前記コアの横断面は実質的に円形であり、該コアは、該コアの該横断面 が該コアの軸線に沿って変動する直径を有して該直径は該軸線に沿った該コアの 中間点で最大になるような中高輪郭を有する請求項１１記載の製造方法。 １８．前記金型から前記エラストマー材料と前記コアとを取り外す際に該エラ ストマー材料は中高輪郭であり、該コアと該エラストマー材料とは前記シャフト の前記軸線に沿って実質的に一定な全直径を有するように該エラストマー材料を 加工するステップを更に含む請求項１1記載の製造方法。 １９．前記エラストマー材料は、前記コアから外向きに延在し前記軸線に垂直 であり前記軸線に沿って変動する厚さを有する請求項１１記載の製造方法。 ２０．前記エラストマー材料と前記コアとが一緒に、前記軸線に垂直に配向さ れて前記軸線に沿って変動する横断面を有する請求項１１記載の製造方法。