(57)【要約】【課題】現像ローラとアニロックスローラとを一定圧力で接触させることができ、精度良く、現像ローラとアニロックスローラのニップ幅を規制でき、適正な液体現像剤の薄層を形成することができ、画像品質不良をなくすることができる液体現像装置を提供する。【解決手段】  アニロックスローラ５３の両端部表面に、非パターン部ＵＰを設け、非パターン部ＵＰの直径をパターン部Ｐの直径よりもよりも大きくする。現像ローラ５２と、アニロックスローラ５３を付勢手段による付勢力で互いに非パターン部ＵＰを介して接触させる。【選択図】        図２
2006243050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体に液体現像剤を供給するとともに、表面に弾性層を有する現像ローラと、表面に複数の凹部からなるパターン部を備え、液体現像剤を該表面のパターン部に担持して前記現像ローラに対して供給するアニロックスローラを備えた液体現像装置において、
前記アニロックスローラの両端部表面には、前記凹部を備えていない非パターン部を設け、前記非パターン部の直径をパターン部の直径よりも大きくし、
前記現像ローラと、前記アニロックスローラを付勢手段による付勢力で互いに前記非パターン部を介して接触させたことを特徴とする液体現像装置。
【請求項２】
前記アニロックスローラと前記現像ローラとを接触点において、互いにカウンタ方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載の液体現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用される液体現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な液体現像装置は、感光体（例えば、感光ドラム）などの像担持体上に形成された静電潜像を、絶縁性液体（キャリア液）中にトナーを分散した液体現像剤により、現像するようにしている。すなわち、液体現像装置は、表面に弾性層を有する現像ローラと、前記現像ローラに薄層化された液体現像剤を塗布するアニロックスローラ（塗布ローラ）と、アニロックスローラ上の液体現像剤の量を規制して薄層化するドクタブレードと、液体現像剤を貯めておくための現像剤貯留タンク等を備えている。そして、前記現像剤貯溜タンクから汲み上げられた液体現像剤は、アニロックスローラに供給され、ドクタブレードによりその量が規制されて薄層化されたのち、現像ローラに塗布される。現像ローラは、薄層化された液体現像剤を像担持体へと供給し、供給された液体現像剤により、像担持体上に形成された静電潜像を現像する。
【０００３】
ところで、このような液体現像装置において、液体現像剤の薄層を形成する場合、上記したように、ドクタブレードにより、アニロックスローラ上の液体現像剤の量を規制して薄層化するようにしている。そして、上記のように液体現像剤を薄層化する際には、アニロックスローラと現像ローラのニップ幅を均一に保つ必要がある。このため、ニップ幅を規制する方法が従来から提案されている。
【０００４】
ニップ幅を規制する方法としては、例えば、アニロックスローラと現像ローラのシャフト間にギャップコロを介在させ、そのギャップコロとシャフトの接触により両ローラ間のニップ幅を規制する技術が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術では、ローラのシャフト間にギャップコロを介在配置する構成のため、ギャップコロ、アニロックスローラのシャフト、現像ローラのシャフトの３部品の公差が累積されて、精度のばらつきが多くなり、現像ローラ上に不均一な薄層となる虞がある。このような不均一な薄層は、画像を乱す原因となる。
【０００６】
ところでアニロックスローラの表面には、多数の凹部が一様に配置されたパターン部が形成されているが、ニップ幅を規制する方法として、このパターン部（アニロックスローラ）に対して、現像ローラを直接接触させて両ローラのピッチ間（両ローラの中心軸間）を規制する方法が考えられる。
【０００７】
しかし、この方法で前記ピッチ間を規制すると、現像時に回転駆動される両ローラの振れに起因して、アニロックスローラのパターン部では、面圧が、低くなるところと、高くなるところができてばらつき、面圧が低いところでは、ニップ幅小さくなって好ましくない。なお、前記ローラの振れは、アニロックスローラや現像ローラの回転軸が公差による偏心等により、生ずるものである。そこで、該面圧の低い部位の面圧を上げるために、両ローラの接触圧を上げると、今度は、面圧のばらつきによって、面圧が高くなる部位では、さらに、面圧が上がり、予想以上にニップ幅が増えるため、両ローラの接触部において、両ローラの回転方向の上流側に液体現像剤が溜まるビルドアップが発生したり、不均一な薄層が発生する問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、現像ローラとアニロックスローラとを一定圧力で接触させることができ、精度良く、現像ローラとアニロックスローラのニップ幅を規制できて、適正な液体現像剤の薄層を形成することができ、その結果、画像品質不良をなくすることができる液体現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、静電潜像を担持する像担持体に液体現像剤を供給するとともに、表面に弾性層を有する現像ローラと、表面に複数の凹部からなるパターン部を備え、液体現像剤を該表面のパターン部に担持して前記現像ローラに対して供給するアニロックスローラを備えた液体現像装置において、前記アニロックスローラの両端部表面には、前記凹部を備えていない非パターン部を設け、前記非パターン部の直径をパターン部の直径よりも大きくし、前記現像ローラと、前記アニロックスローラを付勢手段による接触圧で互いに前記非パターン部を介して接触させたことを特徴とする液体現像装置を要旨とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記アニロックスローラと前記現像ローラとを接触点において、互いにカウンタ方向に回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、アニロックスローラの非パターン部と現像ローラが接触するように非パターン部をパターン部の直径よりも大きくして、ギャップコロを用いないようにしているため、公差の累積は、アニロックスローラと現像ローラの分だけとなり、公差の累積を少なくできる。そして、付勢手段により、一定の圧力（接触圧）で両ローラを接触することができ、かつ、アニロックスローラや現像ローラの回転軸が公差による偏心等に起因したローラの振れがあっても、現像ローラとパターン部間の面圧のばらつきがなくなる。このため、前記公差の累積が少なくなっていることや、前記の面圧のばらつきが解消されていることから、精度良く、現像ローラとアニロックスローラのニップ幅を規制でき、現像ローラ上に液体現像剤の薄層を均一に形成することができる。その結果、画像品質不良をなくすることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、アニロックスローラと現像ローラとを接触点において、互いにカウンタ方向に回転させるタイプの液体現像装置において、アニロックスローラの両端部に設けた非パターン部と、現像ローラとが、直接接触する構成となる。そして、請求項２においても、パターン部に現像ローラを接触させることにより、両ローラのピッチ間（中心軸間）を規制する構成としておらず、従って、弾性層のパターン部を構成する凹部の食い込みを無くすることができる。このため、パターン部と現像ローラとが接触して、両ローラのピッチ間（中心軸間）を規制する場合と比較して、トルクアップする必要がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の液体現像装置を搭載した画像形成装置に搭載した実施形態を図１〜４を参照して説明する。まず、液体画像形成装置１０の概要を簡単に説明する。
なお、この液体画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用可能である。
【００１４】
液体画像形成装置１０は、像担持体としての感光ドラム２０、主帯電装置３０、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）４０、液体現像装置５０、クリーニング装置６０、除電ランプ７０等を備えており、図示しないハウジングに組み付けられている。感光ドラム２０はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ３００Ｖになるよう前記主帯電装置３０により帯電される。この帯電した感光ドラム２０の表面にＬＰＨ４０が画像情報に応じた光を照射することにより感光ドラム２０の表面に静電潜像が形成される。
【００１５】
液体現像装置５０は、トナーとキャリア液からなる液体現像剤Ａを所定の濃度になるように撹拌混合して用い、現像ローラ５２でこの現像剤を感光ドラム２０の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光ドラム２０にトナー像を形成するものである。感光ドラム２０の暗電位が３００Ｖで、現像バイアスは２００Ｖ、露光後電位が２０Ｖとなるように設定されている。
【００１６】
上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、記録媒体としての紙や中間転写ベルト等の中間転写体（ともに図示しない）に転写される。感光ドラム２０上の転写されなかった液体現像剤Ａは次のプロセスのクリーニング装置６０により掻き落とされる。感光ドラム２０は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ７０により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。なお、このように画像形成する場合の電位設定は、感光ドラム２０の特性、トナーの性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。
【００１７】
液体現像装置５０は、液体現像剤Ａを収容する収容タンク５１を備えている。収容タンク５１の内部には、現像ローラ５２と、アニロックスローラ５３と、汲み上げローラ５４と、一対の撹拌スクリュー５７、ドクタブレード８３、クリーニング装置８０が設けられている。現像ローラ５２、アニロックスローラ５３、汲み上げローラ５４、及び撹拌スクリュー５７は、歯車列等からなる駆動伝達機構を介して駆動モータ（ともに図示しない）により回転駆動される。前記駆動モータ（図示しない）の回転駆動により、現像ローラ５２、アニロックスローラ５３は、図１において、矢印で示す方向に回転される。すなわち、本実施形態では、現像ローラ５２とアニロックスローラ５３は、図１に示すように、接触点（後述する、現像ローラ５２と、アニロックスローラ５３とが直接接触する非パターン部ＵＰの接触箇所）において、同方向に回転するようにされている。
【００１８】
本実施形態では、現像ローラ５２の表面には、低硬度の弾性層を有している。現像ローラ５２の弾性層の表面硬度としては、例えばアスカーＣ  ４０〜７０度が好ましい。弾性層は、例えば、シリコンゴム等により形成することができる。なお、アスカーＣ  ４０度未満のように、弾性層の硬度が低すぎる（すなわち、柔らか過ぎる）と、弾性層がアニロックスローラ５３のパターン部Ｐに対して高い接触圧で接触して、現像ローラ５２への液体現像剤Ａの薄層の良好な転写を阻害する。このため、画像品質が悪化するとともに、クリーニング装置８０であるクリーニングブレードが、弾性層に食い込み易くなって耐久性がなく、好ましくない。又、アスカーＣ  ７０度を越えた、弾性層の硬度であると、弾性層の弾性変形が不足することにより、アニロックスローラ５３のパターン部Ｐへの軽い接触ができず、液体現像剤Ａの転写ができないため、好ましくない。
【００１９】
又、弾性層の厚みは、現像ローラ５２が、非パターン部ＵＰに当接して、弾性変形した際に、パターン部Ｐに軽く接触可能にその変形を許容する厚みとされている。
液体現像剤Ａは、シリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア液中にトナーが高濃度で分散するように調整されている。撹拌スクリュー５７は、前記液体現像剤Ａを循環・攪拌する。汲み上げローラ５４は液体現像剤Ａにその一部が浸かっているとともに、図１では明示されていないが、アニロックスローラ５３のパターン部Ｐに対して微小間隙を有するように離間して配置されており、回転時に汲み上げた液体現像剤Ａをアニロックスローラ５３のパターン部Ｐに対して塗布する。なお、汲み上げローラ５４の長手方向の長さは、アニロックスローラ５３のパターン部Ｐの長さＬよりも、数ｍｍほど短くされるとともに、ドクタブレード８３よりも短くされている。
【００２０】
アニロックスローラ５３の両端部を除く表面は、現像ローラ５２に対する塗布領域となるパターン部Ｐとされている。パターン部Ｐは、図３に示すように多数の凹部５８が一様に刻設されている（なお、図２で、一部のみ凹部５８を図示している）。単一形状である凹部５８の形状は、本実施形態では、逆四角錐台にされているが、この形状に限定するものではない。例えば、四角型の凹部や逆四角錐型の凹部等の細かな凹部をアニロックスローラ５３のパターン部Ｐにおいて、一様に多数刻設してもよい。
【００２１】
ドクタブレード８３の長手方向の長さは、パターン部Ｐの長さよりも若干長くされている。ドクタブレード８３は、弾性体としてのラバー製のブレード状部材から形成されており、現像ローラ５２よりも上流側において、アニロックスローラ５３の回転方向に対してトレイル方向で、パターン部Ｐに接するように配置されている（図１、図２参照）。なお、ドクタブレード８３は、全体をラバー製にすることに限定されるものではなく、少なくとも、アニロックスローラ５３に対して接触するエッジの部位を弾性体で形成すればよい。
【００２２】
アニロックスローラ５３の直径（こここでは後述するパターン部の直径）及び現像ローラ５２の直径は、２０〜１００ｍｍの範囲である。このうち、特に、２０〜３０ｍｍは一般コンシューマ用の事務機器の場合に好適であり、５０〜１００ｍｍは、業務用の印刷機等に好ましい。前記一般コンシューマ用の場合、ドクタブレード８３により計量されて薄層化された際、液体現像剤Ａの薄層は、４〜１０μｍの層厚となる。
【００２３】
アニロックスローラ５３の両端部は、凹部５８を備えていない非パターン部ＵＰとされており、その表面は、断面が円形状とされて周方向に滑らかな曲面を有する。なお、図２においては、片方の非パターン部ＵＰのみ図示されている。
【００２４】
又、非パターン部ＵＰの直径Ｄupは、パターン部Ｐの直径Ｄp に対して、大きくしている。この大きさの度合いは、現像ローラ５２の表面の弾性層の硬度や、アニロックスローラ５３の直径の大きさに応じて決定されている。
【００２５】
本実施形態では、非パターン部ＵＰの直径Ｄupは、Ｄp＜Ｄup＜１．２×Ｄpとされている。上記のように現像ローラ５２の弾性層の表面硬度がアスカーＣ  ４０〜７０度で、アニロックスローラ５３の直径が、２０〜１００ｍｍの場合、非パターン部ＵＰの直径Ｄupは上記の範囲が好ましい。
【００２６】
なお、現像ローラ５２の弾性層の硬度は前述したアスカーＣ  ４０〜７０度とされ、かつ、非パターン部ＵＰの直径Ｄupと、パターン部Ｐの直径Ｄpの関係が、上記の関係とされていることにより下記のことが可能である。すなわち、現像ローラ５２が、後述する付勢手段により、非パターン部ＵＰに対して当接した際に、非パターン部ＵＰに当接した現像ローラ５２の弾性層が現像ローラ５２の径方向に向かって縮むことにより、パターン部Ｐに対向する弾性層がパターン部Ｐに軽く接触することが可能である。
【００２７】
なお、非パターン部ＵＰの直径Ｄupが１．２×Ｄp以上の場合、前記現像ローラ５２の硬度の範囲のいずれの数値であっても、現像ローラ５２の弾性層の弾性変形では、パターン部Ｐに接触することができないため、好ましくない。
【００２８】
前述のように汲み上げローラ５４により汲み上げられた液体現像剤Ａは、アニロックスローラ５３のパターン部Ｐ表面に移送され、前記複数の凹部５８と、先端がアニロックスローラ５３の回転方向に対してトレイル方向に当接されたドクタブレード８３により、計量されて、薄層化される。
【００２９】
そして、アニロックスローラ５３は、計量された液体現像剤Ａを現像ローラ５２上に塗布することにより、現像ローラ５２上に液体現像剤Ａの薄層を形成する。感光ドラム２０上の現像領域においては、この液体現像剤Ａによって静電潜像が現像される。又、現像後、現像ローラ５２上に残留した液体現像剤Ａはクリーニング装置８０によって現像ローラ５２上から除去される。
【００３０】
ここで、アニロックスローラ５３の支持構造を図４を参照して説明する。
アニロックスローラ５３の回転軸５３ａは、図４に示すように収容タンク５１の側壁５１ａに対して、軸受１００を介して回転自在に支持されている。
【００３１】
軸受１００の配置位置よりも上方において、互いに対向する一対の側壁５１ａ（図４では一方の側壁５１ａのみ図示）には、図４に示すようにガイド溝１０２が形成されている（図４では、説明の便宜上、片方のガイド溝１０２のみ図示）。各ガイド溝１０２は、図４に示すようにその中心線Ｌが、アニロックスローラ５３の回転軸５３ａの回転中心を通過するように配置されている。ガイド溝１０２の上端は、頂部１０３とされている。ガイド溝１０２には、軸受１０４が摺動体１０５を介して中心線Ｌに沿って摺動自在にかつ離脱不能に嵌合されている。現像ローラ５２の回転軸５２ａは、その両端が前記軸受１０４によりそれぞれ回動自在に支持されている。
【００３２】
付勢手段としての押圧ばね１１０は、摺動体１０５と頂部１０３との間に介在配置されている。なお、本実施形態では、付勢手段としての押圧ばね１１０はコイルスプリングにて構成されているが、付勢手段として、板バネや、ゴム材により構成するようにしてもよい。そして、現像ローラ５２は、押圧ばね１１０の付勢力（すなわち、バネ力）により、摺動体１０５、軸受１０４を介してアニロックスローラ５３に対して一定の接触圧にて、当接するようにされている。前記付勢力（すなわち、バネ力）は、該付勢力によりアニロックスローラ５３に現像ローラ５２が当接した際に、非パターン部ＵＰに当接した現像ローラ５２の弾性層が現像ローラ５２の径方向に向かって縮むことにより、パターン部Ｐに対向する弾性層がパターン部Ｐに軽く接触し得るような力とされている。この付勢力は、弾性層の弾性変形度合い（すなわち、硬度）、非パターン部ＵＰとパターン部Ｐとの径の大きさの差により、設定すればよい。
【００３３】
さて、上記のように構成された液体現像装置５０は、現像時において、駆動モータ（図示しない）が駆動されると、汲み上げローラ５４が図１に示す矢印方向に回転される。すると、液体現像剤Ａは、収容タンク５１から回転する汲み上げローラ５４により汲み上げられ、回転するアニロックスローラ５３に塗布される。そして、アニロックスローラ５３上の液体現像剤Ａは、パターン部Ｐの凹部５８と、ドクタブレード８３にて計量されて薄層化された後、現像ローラ５２に塗布される。現像ローラ５２は、薄層化された液体現像剤Ａを感光ドラム２０へと供給し、供給された液体現像剤Ａにより、感光ドラム２０上に形成された静電潜像を現像する。
【００３４】
上記のように構成したことにより、本実施形態の液体現像装置５０では、アニロックスローラ５３の非パターン部ＵＰと現像ローラ５２が接触するように非パターン部ＵＰをパターン部Ｐの直径よりも大きくして、ギャップコロを用いないようにしている。このため、公差の累積は、アニロックスローラ５３と現像ローラ５２の分だけとなり、公差の累積を少なくできる。
【００３５】
そして、１１０押圧ばね１１０により、一定の接触圧で両ローラを接触することができ、かつ、アニロックスローラ５３や現像ローラ５２の回転軸５３ａ，５２ａが公差による偏心等に起因したローラの振れがあっても、現像ローラ５２とパターン部Ｐ間の面圧のばらつきがなくなる。このため、前記公差の累積が少なくなっていることや、前記の面圧のばらつきが解消されていることから、精度良く、現像ローラ５２とアニロックスローラ５３のニップ幅を規制でき、現像ローラ５２上に液体現像剤Ａの薄層を均一に形成することができる。その結果、画像品質不良をなくすることができる。
【００３６】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように実現してもよい。
○  液体現像装置では、アニロックスローラと現像ローラは、前記実施形態のように接触点において、同方向に回転するタイプと、カウンタ方向に回転させるタイプがある。アニロックスローラと現像ローラとを互いにカウンタ方向に回転させるタイプの液体現像装置では、パターン部と、現像ローラを直接接触させて両ローラのピッチ間（中心軸間）を規制する方法であると、現像ローラの弾性層が、パターン部の凹部に食い込みやすくなり、両ローラのトルクアップの原因となる問題がある。逆に、両ローラの接触圧を下げると、接触不良が発生して液体現像剤が転写不良となり、画像品質不良の原因となる。
【００３７】
そこでこの問題に対象するために、別の実施形態では、前記実施形態の構成中、アニロックスローラ５３と現像ローラ５２の接触点において、カウンタ方向に回転させるようした液体現像装置に具体化する。
【００３８】
この実施形態では、パターン部Ｐに現像ローラ５２が接触することにより、アニロックスローラ５３と現像ローラ５２のピッチ間（中心軸間）を規制するようにしていない。従って、アニロックスローラ５３と現像ローラ５２とを接触点において、互いにカウンタ方向に回転させるタイプの液体現像装置においても、アニロックスローラ５３の両端部に設けた非パターン部ＵＰと、現像ローラ５２とが、直接接触する構成となる。このため、弾性層のパターン部Ｐを構成する凹部５８の食い込みを無くすることができるため、パターン部Ｐと現像ローラ５２とが接触して、アニロックスローラ５３と現像ローラ５２のピッチ間（中心軸間）を規制する場合と比較して、トルクアップする必要がなくなる。
【００３９】
又、本実施形態では、現像ローラ５２と、アニロックスローラ５３とを接触点でカウンタ方向に回転させる場合、現像ローラ５２とアニロックスローラ５３のパターン部Ｐとは、軽く接触するとともに、接触点で同方向に回転させる場合よりも、互いに離間する速度が速くなるため、リブレットの発生を抑制することができる。
【００４０】
ここで、リブレットの抑制について説明する。
現像ローラ５２とアニロックスローラ５３を相互に逆方向（カウンタ方向）に回転させたとき、両ローラ間にある薄層の液体現像剤の速度プロフィールを考える。該液体現像剤の速度プロフィールには、現像ローラ５２の回転方向イと、アニロックスローラ５３の回転方向ロに向かう２つの方向が存在する。回転方向イに向かう液体現像剤は、現像ローラ５２の表面に近いほど速度が大きく、回転方向ロに向かう液体現像剤は、アニロックスローラ５３に近いほど速度が大きい。すると、該薄層においては、中間部において、両方向に向かわない、速度ゼロの点が存在することになり、その速度ゼロの点において、液体現像剤は剪断変形分離する。この剪断変形分離により、両ローラが接触点においてカウンタ方向に回転する場合は、液体現像剤の粘性が低下し、液体現像剤の流動性が向上し、リブレットの発生が抑制される。
【００４１】
なお、両ローラの接触点において、同方向に回転する場合は、該接触点を通過するとともに、接触点において、薄層を形成していた液体現像剤は、液の粘着力等によりそれぞれ各ローラに付着し、引っ張られて、破断分離を起こし、リブレット（短い雨だれ状）の模様が形成されてしまう。なお、リブレットは、ローラ間の離間速度が遅いと、発生しやすいことが知られている。
【００４２】
○  前記実施形態では、現像ローラ５２を、アニロックスローラ５３に対して押圧ばね１１０にて押圧したが、逆に、付勢手段にて、アニロックスローラ５３を現像ローラ５２に対して押圧して一定の接触圧を付勢するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態の液体現像装置を備えた液体画像形成装置の概略図。
【図２】現像ローラ５２とアニロックスローラ５３の当接状態を示す要部斜視図。
【図３】アニロックスローラ表面の要部斜視図。
【図４】現像ローラ５２とアニロックスローラ５３の軸受部分の説明図。
【符号の説明】
【００４４】
２０…感光ドラム（像担持体）
５０…液体現像装置
５２…現像ローラ
５３…アニロックスローラ
５８…凹部
１１０…押圧ばね（付勢手段）
Ａ…液体現像剤
Ｐ…パターン部
ＵＰ…非パターン部
【図１】
2006243050.tif 000003
【図２】
2006243050.tif 000004
【図３】
2006243050.tif 000005
【図４】
2006243050.tif 000006