(57)【要約】【課題】  湿式現像装置において、現像剤保持手段に使用されるローラ間のギャップを厳密に管理せずとも十分な量の現像剤を保持することができる湿式現像装置を提供する。【解決手段】  現像剤を供給する現像剤供給手段により供給される現像剤を保持する現像剤保持手段を備えた、湿式現像装置であって、前記現像剤保持手段は、回転可能に軸支された第一のローラと、回転可能に軸支された第二のローラと、前記第一のローラを包囲し、少なくとも前記第一のローラの回転方向において前記第一のローラと相対移動可能な可撓性の筒状部材と、を備え、前記筒状部材と前記第二のローラとによって前記現像剤が保持されることを特徴とする湿式現像装置を提供する。【選択図】  図１
2006301320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を供給する現像剤供給手段により供給される現像剤を保持する現像剤保持手段を備えた、湿式現像装置であって、
前記現像剤保持手段は、
回転可能に軸支された第一のローラと、
回転可能に軸支された第二のローラと、
前記第一のローラを包囲し、少なくとも前記第一のローラの回転方向において前記第一のローラと相対移動可能な可撓性の筒状部材と、を備え、
前記筒状部材と前記第二のローラとによって前記現像剤が保持されることを特徴とする湿式現像装置。
【請求項２】
前記第二のローラは、前記現像剤の薄層が形成される現像ローラに前記現像剤を塗布するための現像剤供給ローラであることを特徴とする請求項１に記載の湿式現像装置。
【請求項３】
前記現像剤保持手段が、前記筒状部材の外周面と前記第二のローラの外周面とにより規定される空間部に前記現像剤を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の湿式現像装置。
【請求項４】
前記筒状部材はフィルム部材により継ぎ目無く形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の湿式現像装置。
【請求項５】
前記フィルム部材が高分子材料のフィルム部材であることを特徴とする請求項４に記載の湿式現像装置。
【請求項６】
前記筒状部材が、前記第一のローラ及び前記第二のローラの前記現像剤に対するせん断応力により伝達された回転力で回転することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の湿式現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式現像装置に係り、特に液体現像剤を保持する現像剤保持手段を備える湿式現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式現像装置は、液体現像剤を用いるため、微細なトナー粒子を用いることが出来るので高画質を実現できること、少量のトナーで十分な画像濃度が得られるので経済的であること、比較的低温でトナーを用紙に定着することが出来るので省エネルギーを実現できること、などの利点がある。このような湿式画像形成装置において、感光体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を得るために、図４の断面図に示す様な現像剤の搬送手段が開発されている。
【０００３】
図４に示す現像剤の搬送手段は、感光体ドラム上にトナーを供給するための所定の均一な厚みの現像剤を形成する手段であり、それぞれ平行に配置されている保持ローラ１０（図中時計回り）、現像剤供給ローラ１２（反時計周り）、現像ローラ１４（時計回り）を含む。このうち、保持ローラ１０及び現像剤供給ローラ１２は現像剤４２を保持する保持手段としての機能を有する。
【０００４】
現像剤４２は、図４に示すように保持ローラ１０及び現像剤供給ローラ１２の上方に配置されている現像剤供給部２８から供給され、重力により落下し、両ローラ表面間のくさび形状の位置（保持部）に保持される。現像剤４２は、現像剤供給部２８からの供給量と、両ローラ間の隙間（ギャップ）の大きさとに応じてローラ回転中の保持量が決定される。
【０００５】
現像剤４２は両ローラ間のギャップを経て下側へ移動し、その際に現像剤供給ローラ１２の表面に塗布される。そして、現像剤供給ローラ１２の回転とともに、塗布された現像剤は現像剤供給ローラ１２の下側付近に配置されたブレード１２１により掻き取られ所定の厚みになる。その後、現像剤供給ローラ１２がさらに回転し、現像ローラ１４へ現像剤を塗布することによって、現像ローラ１４に、所定の厚みで均一な現像剤の薄層を形成することができるよう構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、上述の各ローラを装置に組み付ける際、現像剤供給ローラ１２は、その表面が現像ローラ１４の表面に回転軸方向に沿って均一に接し、且つ、供給ローラ１０の表面との間に回転軸方向に沿って均一且つ所定の大きさのギャップを形成して配置されなければならない。ところが、実際には、現像剤供給ローラ１２はその製造工程上、径の誤差が生じやすい。そのため、製造時に現像剤供給ローラ１２を装置に組み付ける際には、その表面が現像ローラ１４の表面に回転軸方向に均一に接するように軸合わせして組み付けられる。その結果、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２との間には、装置ごとにその大きさ及び回転軸方向の均一性が異なるギャップが形成されていた。
【０００７】
そのため、例えば現像剤の粘度が低い場合には、ギャップが大き過ぎると現像剤が下方へ流れ落ちる量が増加してしまうためにローラの回転中に保持部において十分な量の現像剤を保持することができず、結果として現像ローラ１４に十分な厚みの現像剤の薄層を形成することができなくなってしまう場合が生じるという問題点があった。
【０００８】
また、例えば供給ローラ１０の組み付け時に位置調整を行う工程を導入して装置ごとのギャップの大きさ及び均一性の差を最小限に抑えるために厳密に管理しようとすると、製造工程が複雑になってしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、現像剤保持手段を備える湿式現像装置において、現像剤保持手段に使用されるローラ間のギャップを厳密に管理せずとも十分な量の現像剤を保持することができる湿式現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明では、現像剤を供給する現像剤供給手段により供給される現像剤を保持する現像剤保持手段を備えた、湿式現像装置であって、前記現像剤保持手段は、回転可能に軸支された第一のローラと、回転可能に軸支された第二のローラと、前記第一のローラを包囲し、少なくとも第一のローラの回転方向において前記第一のローラと相対移動可能な可撓性の筒状部材と、を備え、前記筒状部材と前記第二のローラによって前記現像剤が保持されることを特徴とする湿式現像装置を提供する。
【００１１】
上記の構成により、本発明は、現像剤保持手段において第一のローラと第二のローラ間のギャップが装置ごとに異なっても可撓性の筒状部材を備えているために、現像剤の保持量を十分に保持することができる。
【００１２】
また、前記第二のローラは、前記現像剤の薄層が形成される現像ローラに前記現像剤を塗布するための現像剤供給ローラであることを特徴とする。
【００１３】
また、前記現像剤保持手段が、前記筒状部材の外周面と前記第二のローラの外周面とにより規定される空間部に前記現像剤を保持することを特徴とする。
【００１４】
また、前記筒状部材はフィルム部材により継ぎ目無く形成されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記フィルム部材が高分子材料のフィルム部材であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記筒状部材が、前記第一のローラ及び前記第二のローラの前記現像剤に対するせん断応力により伝達された回転力で回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、現像剤保持手段を備える湿式現像装置において、現像剤保持手段に使用されるローラ間のギャップを厳密に管理せずとも十分な量の現像剤を保持することができる湿式現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る現像剤保持手段を備える湿式現像装置の具体的な実施形態を図を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係る湿式現像装置を備える画像形成装置の断面概略図であり、図２は、図１に示される湿式現像装置を示す断面斜視図である。本発明の実施形態に係る湿式現像装置は、電子写真法を利用した画像形成装置に用いられる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、ハウジング１、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６、攪拌ローラ２４、現像剤供給部２８、帯電器３２、フレキシブルフィルム４０、ブレード１２１，１４１を備える現像部と、感光体ドラム１８、帯電器３４を備える静電潜像形成部と、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２とを備える転写部と、定着ローラ３６，３８を備える定着部と、を有する。
【００２１】
各ローラ等の回転方向は、図１に示すように、保持ローラ１０、現像ローラ１４、中間転写ローラ２０、定着ローラ３６が時計回り、現像剤供給ローラ１２、スクイズローラ１６、感光体ドラム１８、２次転写ローラ２２、定着ローラ３８が反時計回りである。
【００２２】
また、保持ローラ１０、現像剤供給ローラ１２、現像ローラ１４、スクイズローラ１６は回転軸が互いに平行となるよう、それぞれハウジング１の側面に回転可能に軸支されている。同様に、感光体ドラム１８、中間転写ローラ２０、２次転写ローラ２２も現像部の各ローラと回転軸が互いに平行となるように画像形成装置の所定の位置にそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００２３】
フレキシブルフィルム４０は保持ローラ１０を内包するよう配置されている。また、保持ローラ１０の回転軸方向に対するフレキシブルフィルム４０の長さは保持ローラ１０の回転軸方向の長さよりも少し短く設定されている。現像剤供給部２８は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２との中間付近、及び各ローラの回転軸方向中央付近の位置の上方に配置されている。現像剤供給部２８は、図示しない現像剤タンクから供給された現像剤を排出する管である。
【００２４】
帯電器３２，３４はそれぞれ現像ローラ１４、感光体ドラム１８の上部付近に近接配置されている。記録紙２６の印刷時の進行方向は図中右側から左側へ向かう方向である。記録紙２６は、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２の間でトナーを転写され、その後、定着ローラ３６，３８を経て、装置外部へ排出される。
【００２５】
現像剤は、トナーとキャリア液からなる混合液であり、図示しない現像剤タンクにおいて所定の濃度に調整されている（例えば、トナーとキャリア液の重量比が３：７）。キャリア液は、例えば石油系の溶剤を用いることができる。現像剤供給部２８から供給された現像剤は、現像剤供給ローラ１２外周、フレキシブルフィルム４０外周、及びハウジング１の側壁により規定されるくさび形状の空間（保持部４１）に保持される。
【００２６】
現像剤供給ローラ１２が反時計周り、フレキシブルフィルム４０が時計回りにそれぞれ回転し、現像剤が現像剤供給ローラ１２とフレキシブルフィルム４０との間のギャップに入り込むことにより、現像剤供給ローラ１２に現像剤が塗布される。
【００２７】
現像剤供給ローラ１２は、その表面に複数の微細な溝が形成されている。その溝は、例えば深さが数十μｍ程度であり１インチ中に１００〜２００本程度が形成されている。現像剤供給ローラ１２の溝は、グラビアロール等の分野で広く用いられている表面コート等の技術を用いて形成することができる。その溝は、例えば軸方向と平行ではなく斜行して両端へ延びるように形成されてもよい。現像剤供給ローラ１２に現像剤が十分に塗布されると、溝内部にまで現像剤が入り込む。なお、現像剤供給ローラ１２の表面のそのような溝を形成する工程において、ローラの径に誤差が生じやすい。
【００２８】
現像剤が塗布された現像剤供給ローラ１２は、その後さらに回転し、ブレード１２１によって表面の現像剤が掻き落とされ、残った現像剤はほぼ、溝に入り込んだもののみとなる。
【００２９】
現像剤供給ローラ１２は、その表面が現像ローラ１４の表面に多少押圧されて回転軸方向において均一に接するように組み付けられている。したがって、溝に現像剤を有する現像剤供給ローラ１２の表面が、時計周りに回転する現像ローラ１４との接触位置に達すると、現像剤が現像ローラ１４側へ移動し、溝の深さに応じた均一な厚みの現像剤の薄層が現像ローラ１４上に形成される。
【００３０】
現像ローラ１４の近傍に配置された帯電器３２は、図２のように現像ローラ１４の回転軸方向に延びており、現像ローラ１４の表面付近を＋５００V程度に帯電させる。また、感光体ドラム１８の近傍に配置された帯電器３４は、図示しないが感光体ドラム１８の回転軸方向に延びており、反時計回りに回転する感光体ドラム１８の表面付近を＋７００V程度に均一に帯電させる。
【００３１】
感光体ドラム１８は、帯電器３４により帯電された後、画像形成情報に基づいて感光体ドラム１８の回転軸方向（主走査方向）に走査されるレーザビームにより露光される。レーザビームが照射された位置（点）は電位が＋１００V程度にまで低下し、その結果＋７００Vと＋１００Vのコントラストを有する静電潜像が感光体ドラム１８上に形成される。
【００３２】
静電潜像が形成された感光体ドラム１８がさらに回転し、現像ローラ１４上の現像剤の薄層と接触すると、キャリア液が感光体ドラム１８に付着し、感光体ドラム１８上の電位が低下した位置のみにトナーが引き寄せられて移動する。すなわち、現像ローラ１４の表面付近は電位が＋５００Vであり、感光体ドラム１８の露光された部分は電位が＋１００Vであるが、その電位勾配によって、トナーはプラス電荷であるにもかかわらず、電位＋１００Ｖの部位へ移動する。一方、電位が＋７００Ｖの部位にはトナーは付着しないため、感光体ドラム１８上には、静電潜像に対応した、キャリア液を含むトナー像が形成される。
【００３３】
スクイズローラ１６は、感光体ドラム１８に近接配置されており、反時計周りに回転し、感光体ドラム１８に付着したキャリア液を除去する機能を有する。したがって、スクイズローラ１６を経た感光体ドラム１８上には、キャリア液をほとんど含まないトナー像が形成されている。
【００３４】
時計回りに回転する中間転写ローラ２０は−１００V程度に帯電しているため、プラス電荷を有するトナーが感光体ドラム１８から中間転写ローラ２０へと静電引力により移動する。その結果、中間転写ローラ２０上にトナー像が転写される。
【００３５】
反時計周りに回転する２次転写ローラは、−１ｋV程度に帯電している。したがって、中間転写ローラ２０と２次転写ローラに挟まれた記録紙２６上では、中間転写ローラ２０上のトナーが２次転写ローラ２２側へと静電引力により引き寄せられる。この結果、記録紙２６上側にトナーが移動し、トナー像が記録紙２６に転写される。その後、記録紙２６は、定着ローラ３６，３８の方向へ進み、所定の加熱・加圧等が行われ、トナーが記録紙２６に定着される。
【００３６】
ハウジング１の底部付近には、図２に示すような螺旋状の攪拌ローラ２４が備えられている。フレキシブルフィルム４０から重力により落下する現像剤、現像剤供給ローラ１２及び現像ローラ１４から各ブレード１２１，１４１によって掻き落とされた現像剤、スクイズローラ１６によって取り除かれたキャリア液等がそれぞれハウジング底部付近に溜まる。溜まった現像剤は攪拌ローラ２４の回転により、攪拌されながら所定の方向に移動させられ、現像剤タンクへ回収される。こうして回収された現像剤は、キャリア液とトナーの濃度調整が行われ、再利用される。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態における現像剤保持手段を示す断面模式図である。フレキシブルフィルム４０は、可撓性を有する筒状部材であり、例えばPETフィルム等の高分子材料を用いたシームレスフィルムを使用することができる。すなわち、フレキシブルフィルム４０は、回転軸に対して、その直交する全ての方向に可撓性を有する。また、回転軸に直交する断面形状は、通常は円形であるが、外力により変形可能である。フレキシブルフィルム４０は、その厚みが例えば約３０μｍから約２００μｍ程度のものを用いることができる。薄過ぎると強度不足で「よれ」が生じ、厚過ぎると可撓性を失ってしまう。
【００３８】
また、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２とは、一つの例として、フレキシブルフィルム４０の厚みにおおよそ１００μｍを加えた程度の大きさのギャップを有するように配置することができる。なお、これは一例であり、保持ローラ１０の径、フレキシブルフィルム４０の径及び厚み等を考慮して最適なギャップを選択することができる。当然ながら、ここでいう保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の間のギャップは厳密な管理を必要としないおおよその大きさでよい。
【００３９】
本発明の実施形態では、現像剤供給部２８から供給された現像剤４２を、ローラの回転中に、現像剤供給ローラ１２外周、フレキシブルフィルム４０外周、及びハウジング１で規定されたくさび形状の保持部４１に十分な量（フレキシブルフィルム４０と現像剤供給ローラ１２との間の回転軸方向に延びるギャップを現像剤で不足なく満たすことができる量）保持する構成となっている。
【００４０】
フレキシブルフィルム４０は現像剤供給ローラ１２に対して軸方向の長さが多少短く設定されているため、保持ローラ１０及び現像剤供給ローラ１２の回転中には常にフレキシブルフィルム４０と現像剤供給ローラ１２の隙間に現像剤の一部が入り込んだ状態となっている。したがって、フレキシブルフィルム４０は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転運動による現像剤に対するせん断応力によって回転力が伝達される。その結果、例えば保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転速度が等しいと仮定すると、フレキシブルフィルム４０は両ローラの回転速度よりも遅い速度で図中時計周りに回転する。例えば、粘度が比較的小さい現像剤である場合、フレキシブルフィルム４０が保持ローラ１０及び現像剤供給ローラ１２から伝達される回転力は低下するので、フレキシブルフィルム４０の回転速度が減少し、現像剤が流れ落ちにくくなる。これらの構成により、現像剤の粘度が低く、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の間のギャップが多少大きい場合であっても、保持部４１に現像剤を十分に保持することができる。
【００４１】
また、本発明の実施形態では、保持ローラ１０の径は、現像剤供給ローラ１２と比して小さくすることができる。フレキシブルフィルム４０と現像剤供給ローラ１２との間で現像剤を保持するため、保持ローラ１０の径が小さくてもフレキシブルフィルム４０の径が現像剤供給ローラ１２と同程度或いはそれ以上であれば現像剤を十分に保持することができるからである。
【００４２】
以上のように、本発明によれば、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の間のギャップの大きさ及び回転軸方向の均一性が装置間で異なったとしても、現像剤の粘度の影響にかかわらずローラの回転中の現像剤の保持量を十分に保つことができる。その結果、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の間のギャップの管理及び組み付け管理が必要なくなるため、製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る湿式現像装置を備える画像形成装置の断面概略図である。
【図２】図１の湿式現像装置を示す断面斜視図である。
【図３】本発明の実施形態における現像剤保持手段を示す図である。
【図４】従来の現像剤保持手段を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ハウジング
１０  保持ローラ
１２  現像剤供給ローラ
１２１  ブレード
１４  現像ローラ
１４１  ブレード
１６  スクイズローラ
１８  感光体ドラム
２０  中間転写ローラ
２２  ２次転写ローラ
２４  攪拌ローラ
２６  記録紙
２８  現像剤供給部
３０  レーザビーム
３２，３４  帯電器
３６，３８  定着ローラ
４０  フレキシブルフィルム
４１  保持部
４２  現像剤
【図１】
2006301320.tif 000003
【図２】
2006301320.tif 000004
【図３】
2006301320.tif 000005
【図４】
2006301320.tif 000006