(57)【要約】【課題】  現像ローラ上に不必要な液体現像剤が流れ落ちることを防止できる湿式画像形成装置を提供すること。【解決手段】  静電潜像形成部と、現像剤塗布手段を有する現像部とを備えた湿式画像形成装置であって、現像剤塗布手段は、互いに接する第一のローラと第二のローラとを備え、第二のローラは現像ローラに接し、第一のローラと第二のローラのローラニップ部によって液体現像剤が保持され、ローラニップ部に対して第二のローラの回転方向上流側表面に、第二のローラの回転方向上流側から現像ローラへ液体現像剤が流出することを防止するための現像剤流出防止手段を備える湿式画像形成装置を提供する。【選択図】  図４
2006317826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムを有する静電潜像形成部と、前記感光体ドラムへトナーを供給するための現像ローラに液体現像剤を供給する現像剤塗布手段を有する現像部とを備えた、湿式画像形成装置であって、
前記現像剤塗布手段は、
互いに接する第一のローラと第二のローラとを備え、
前記第二のローラは前記現像ローラに接し、
前記第一のローラと前記第二のローラのローラニップ部によって液体現像剤が保持され、
前記ローラニップ部に対して前記第二のローラの回転方向上流側表面に、前記第二のローラの回転方向上流側から前記現像ローラへ液体現像剤が流出することを防止するための現像剤流出防止手段を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤流出防止手段は、前記第二のローラ表面に当接する、弾性を有する板状部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記板状部材と前記第二のローラ表面との当接位置に形成される線分を通る前記第二のローラ表面に対する接平面と、前記板状部材との間のなす角が、前記第二のローラの回転方向上流側において鋭角であることを特徴とする請求項２に記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤流出防止手段は、前記ローラニップ部に対して前記第二のローラの回転方向下流側表面に備えられた、前記第二のローラに塗布された余分な液体現像剤を掻き落とすための薄膜形成手段と同一形状であ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画像形成装置。
【請求項５】
前記現像部は前記感光体ドラムへトナーを供給するまでに余分となった液体現像剤を回収するための現像剤回収手段を備え、前記ローラニップ部への液体現像剤の最大供給量が、前記現像剤回収手段による液体現像剤の回収量と等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の湿式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置に係り、特に液体現像剤を適正に循環させるための機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式画像形成装置（液体トナー現像方式の電子写真装置）は、トナーとキャリア液を混合した液体現像剤を用いる。従って、湿式画像形成装置は微細なトナー粒子を用いることが出来るので高画質の画像形成を実現できること、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。
【０００３】
図５に従来の湿式画像形成装置の断面構成図を示す（特許文献１）。図中、２１０は第１のアプリケータローラ、２１２は第２のアプリケータローラ、２１４は現像ローラ、２１８は感光ドラム、２５０は液体現像剤源、２５２は現像剤供給ポンプ、２２８は現像剤供給管である。
【０００４】
不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体現像剤は、液体現像剤源２５０から、オン−オフ駆動制御される現像剤供給ポンプ２５２により、現像剤供給管２２８を介して第１のアプリケータローラ２１０と第２のアプリケータローラ２１２の間のローラニップ部に供給され、適正量の現像剤溜まり２４２がローラニップ部に維持される。
【０００５】
現像ローラ２１４に液体現像剤の膜を塗布するアプリケータ（現像剤塗布手段）は、第１のアプリケータローラ２１０と第２のアプリケータローラ２１２とからなる。第２のアプリケータローラ２１２は、現像ローラ２１４に当接して回転し、現像ローラ２１４上に一様な厚さの液体現像剤を塗布する。第１のアプリケータローラ２１０と第２のアプリケータローラ２１２は、現像ローラ２１４上に液体現像剤を一様な厚さで塗布することができるように配置されている。現像ローラ２１４は、感光ドラム２１８上に接触して液体現像剤を供給し、かつ感光ドラム２１８との間に生成される電界に応じて、液体現像剤中のトナー粒子を感光ドラム２１８表面に付着させる。
【特許文献１】特開２００１−２２１８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の湿式画像形成装置では、画像形成時、第１のアプリケータローラ２１０が図中時計回り、第２のアプリケータローラ２１２が図中反時計回りにそれぞれ回転している。現像剤溜まり２４２は、第１のアプリケータローラ２１０及び第２のアプリケータローラ２１２の回転中に、ローラニップ部付近において中央部が盛り上がっており、その最上部が第２のアプリケータローラ２１２の上端部よりも高い位置にくる場合がある。その場合、第１のアプリケータローラ２１０及び第２のアプリケータローラ２１２の回転が停止すると、現像剤溜まり２４２中の過剰な現像剤液体現像剤が、重力により、アプリケータローラの両端（すなわち、図中第１のアプリケータローラ２１０の左側、第２のアプリケータローラ２１２の右側）に流れ落ちてしまうという可能性があった。
【０００７】
第２のアプリケータローラ２１２の右側に液体現像剤が流れ落ちると、現像ローラ２１４の上部に余分な液体現像剤が付加される。その結果、現像ローラ２１４上の一様に塗布された液体現像剤の層が乱され、感光ドラム２１８上における画像形成の乱れを発生させてしまうという問題点があった。
【０００８】
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、現像ローラ上に不必要な液体現像剤が流れ落ちてしまうことを防止することができる湿式画像形成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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、感光体ドラムを有する静電潜像形成部と、前記感光体ドラムへトナーを供給するための現像ローラに液体現像剤を供給する現像剤塗布手段を有する現像部とを備えた、湿式画像形成装置であって、前記現像剤塗布手段は、互いに接する第一のローラと第二のローラとを備え、前記第二のローラは前記現像ローラに接し、前記第一のローラと前記第二のローラのローラニップ部によって液体現像剤が保持され、前記ローラニップ部に対して前記第二のローラの回転方向上流側表面に、前記第二のローラの回転方向上流側から前記現像ローラへ液体現像剤が流出することを防止するための現像剤流出防止手段を備えることを特徴とする湿式画像形成装置を提供する。
【００１０】
上記の構成により、本発明は、現像剤流出防止手段を第二のローラに備えることによって、余分な液体現像剤が現像ローラに流出することを防止することができる。
【００１１】
また、前記現像剤流出防止手段は、前記第二のローラ表面に当接する、弾性を有する板状部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記板状部材と前記第二のローラ表面との当接位置に形成される線分を通る前記第二のローラ表面に対する接平面と、前記板状部材との間のなす角が、前記第二のローラの回転方向上流側において鋭角であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記現像剤流出防止手段は、前記ローラニップ部に対して前記第二のローラの回転方向下流側表面に備えられた、前記第二のローラに塗布された余分な液体現像剤を掻き落とすための薄膜形成手段（ブレードユニット）と同一形状であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記現像部は前記感光体ドラムへトナーを供給するまでに余分となった液体現像剤を回収するための現像剤回収手段を備え、前記ローラニップ部への液体現像剤の最大供給量が、前記現像剤回収手段による液体現像剤の回収量と等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、現像ローラ上に不必要な液体現像剤が流れ落ちることを防止できる湿式画像形成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】
【００１６】
以下、本発明に係る湿式画像形成装置の具体的な実施形態を図を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る湿式画像形成装置の断面概略図であり、図２は、図１に示す湿式画像形成装置の断面斜視図である。本発明に係る湿式現像装置は、入力される画像情報に基づいて変調されたレーザ３０で、回転する感光体ドラム１８の表面の感光体を露光し、電子写真法を利用して記録紙２６に画像を形成して出力するものであり、コンピュータ等の出力装置として用いられるものである。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本発明に係る湿式画像形成装置は、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、現像剤供給管２８、帯電器３２、ブレードユニット１２１，１２２，ブレード１４１を備える現像部と、感光体ドラム１８、帯電器３４、レーザ３０を出力する図示しない光源ユニット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。
【００１９】
各ローラ等の画像形成時の回転方向は、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。
【００２０】
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、定着ローラ３６，３８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湿式画像形成装置内の所定の位置にそれぞれ回転可能に軸支されている。
【００２１】
現像剤供給管２８は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転軸方向中央付近の位置の上方に配置されている。現像剤供給管２８は、図示しない液体現像剤源から現像剤を供給する。
【００２２】
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（１時ないしは２時方向付近）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。
【００２３】
現像剤は、トナーとキャリア液からなる混合液であり、図示しない液体現像剤源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。液体現像剤源から図示しないポンプによりくみ上げられた現像剤は現像剤供給管２８により供給され、保持ローラ１０外周、現像剤供給ローラ１２外周、及びハウジング１の側壁により形成されるくさび形状の空間である現像剤保持部４１に保持される。
【００２４】
保持ローラ１０が時計回り、現像剤供給ローラ１２が反時計周りにそれぞれ回転し、現像剤が保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２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。
【００２５】
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可能である。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。
【００２６】
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、ブレードユニット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。
【００２７】
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、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。
【００２８】
現像ローラ１４には約＋５００Ｖのバイアスが印加され、現像ローラ１４の表層には、図２に示すような現像ローラ１４の回転軸方向に沿って延びるように配置された帯電器３２によって、約＋５kVのコロナバイアスが印加される。また、感光体ドラム１８の近傍に配置された帯電器３４は、感光体ドラム１８の回転軸方向に沿って延びており、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。
【００２９】
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３０により露光される。レーザ３０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。
【００３０】
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であるとき、トナーは、現像ローラ１４に約＋５００Ｖを印加することにより形成される現像電界によって静電潜像に移動する。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。
【００３１】
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。
【００３２】
時計回りに回転する中間転写ローラ２０には−１００V程度が印加されているため、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。
【００３３】
反時計周りに回転する２次転写ローラ２２は、−１ｋV程度が印加されており、中間転写ローラ２０と２次転写ローラ２２に挟持される記録紙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。
【００３４】
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。保持ローラ１０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に備えられているブレードユニット１２１，ブレード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は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、液体現像剤源へ回収される。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。
【００３５】
図３及び図４は、現像部の一部を示す断面概略図である。図３及び図４では、保持ローラ１０の最上部の頂点が現像剤供給ローラ１２の最上部の頂点よりも低い位置になるように配置されているが、両ローラの最上部の頂点は同じ高さでもよいし、保持ローラ１０のほうが高くてもよい。
【００３６】
ブレードユニット１２１、ブレードユニット１２２は、それぞれ現像剤供給ローラ１２の軸方向に沿って延びており、現像剤供給ローラ１２の表面に当接するように配置されている（図２参照）。ブレードユニット１２１は、現像剤供給ローラ１２の回転に対し、保持ローラ１０との間のローラニップ部よりも下流側、ブレードユニット１２２は上流側にそれぞれ配置されている。ブレードユニット１２１は、弾性を有する板状部材１２１aを備える。ブレードユニット１２２は、弾性を有する板状部材１２２aを備える。板状部材１２１a，１２２bはそれぞれ金属又はプラスチックからなる厚さ0.1mm〜2mmの素材からなる。ブレードユニット１２１とブレードユニット１２２とは同一形状である。ブレードユニット１２１，１２２はそれぞれ、板状部材１２１a、１２２aにより現像剤供給ローラ１２に当接している。図３及び図４に示す断面からみた板状部材１２２aと現像剤供給ローラ１２の接線（板状部材１２２aが当接する位置における接線）とのなす角は、現像剤供給ローラ１２の回転方向上流側において鋭角であることが好ましい。しかし、そのなす角は、垂直であっても、現像剤供給ローラ１２の回転方向下流側において鋭角であっても、本発明の効果を有する。
【００３７】
ブレードユニット１２２の配置は、板状部材１２２aの先端（現像剤供給ローラ１２との当接位置側）が保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２とのローラニップ部となる位置を最下流側の配置とし、現像剤供給ローラ１２と現像ローラ１４とのローラニップ部となる位置を最上流側の配置とすることができる。
【００３８】
現像剤供給管２８の配置は、板状部材１２２aと現像剤供給ローラ１２との当接位置上方付近を図中最右端側の配置とし、保持ローラ１０の上部頂点の上方付近を図中最左端側の配置とすることができる。
【００３９】
図３は、画像形成時の現像部の一部を示す断面概略図である。現像剤供給管２８により供給された現像剤は、現像剤保持部４１（ローラニップ部上部）に保持される。保持された現像剤は、保持ローラ１０と現像剤供給ローラ１２の回転により、両ローラのローラニップ部に入り込み下方へと移動する。また、保持ローラ１０の図中左側へと重力により流れ落ちる。保持された現像剤の図中右側は、ブレードユニット１２２によって保持されているため、現像剤がブレードユニット１２２よりも右側に流れ込むことはない。したがって、現像ローラ１４上に余分な現像剤が流れ落ちることはない。また、現像剤を液体現像剤源からポンプにより大量に供給することができる。現像剤供給管２８からの現像剤の供給量は、攪拌ローラ２４による回収量と釣合う量まで供給することができる。本発明の実施形態では現像剤の供給にギアードポンプを用いており、ポンプを駆動させるための電流量がある程度大きいほうがスムーズに現像剤を供給できるので、現像剤の供給量を増やすことができる本装置の構成はそのような面からも好ましい。
【００４０】
図４は、図３に示す画像形成動作の後に各ローラが停止した状態を示す図である。現像剤保持部４１に保持されている現像剤は、図３に示す状態では、中央部が盛り上がっていたが、図４ではその盛り上がりがなくなり、過剰となって現像剤が両端に流れようとする。しかし、図中右側に流れ込もうとする現像剤はブレードユニット１２２によってせき止められる。したがって、現像ローラ１４上に余分な現像剤が流れ落ちることはない。
【００４１】
以上のように、本発明によれば、ブレードユニット１２２を設けることにより、画像形成停止時に、現像剤保持部４１の現像剤が現像ローラ１４側に流れ落ちることを防止することができる。また、従来から用いていたブレードユニット１２１と同様の形状のものをブレードユニット１２２として使用することができるため、現像剤をせき止めるためのブレードユニットを新たに設計する手間を要しない。また、現像剤供給管２８の配置の幅が広がり、保持ローラ１０の配置の幅が広がるため、装置の設計の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る湿式画像形成装置の断面概略図である。
【図２】図１の湿式画像形成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湿式画像形成装置の現像部の一部を示す断面概略図である。
【図４】本発明の実施形態における湿式画像形成装置の現像部の一部を示す断面概略図である。
【図５】従来の湿式画像形成装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ハウジング
１０  保持ローラ
１２  現像剤供給ローラ
１２１  ブレードユニット
１２１a  板状部材
１２２  ブレードユニット
１２２a  板状部材
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  現像剤供給管
３０  レーザ
３２，３４  帯電器
３６，３８  定着ローラ
４１  現像剤保持部
【図１】
2006317826.tif 000003
【図２】
2006317826.tif 000004
【図３】
2006317826.tif 000005
【図４】
2006317826.tif 000006
【図５】
2006317826.tif 000007