(57)【要約】【課題】この発明の課題は、不揮発性で高粘度な液体トナーを液体現像液として使用する液体現像電子写真装置において、現像プロセスで、現像ローラー上に液体トナー層を形成することに関し、使用環境温度に左右されることなく、一定の層厚の液体トナーの薄層を形成することができる液体現像電子写真装置を提供することにある。【解決手段】感光体８上に形成された静電潜像に付着させるための液体トナーを保持する現像ローラー１と、この現像ローラー１に液体トナーを供給するアニロックスローラー２からなる現像装置において、現像ローラー１およびアニロックスローラー２に温度調節装置６を備える。また、現像ローラー１上の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備え、温度センサー７の温度データーをフィードバックすることで、液体トナーの温度を一定に保つようにする。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
現像ローラーおよび／または当該現像ローラーへのトナー供給手段を加熱または冷却する手段と、
当該加熱または冷却する手段により加熱または冷却された液体トナーの温度を検知する手段と、
当該加熱または冷却する手段により加熱または冷却された液体トナーの温度が一定温度となるように制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項２】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
現像ローラーおよび／または当該現像ローラーへのトナー供給手段を加熱または冷却する手段と、
現像ローラー上の液体トナーの層厚を検知する手段と、
現像ローラー上の液体トナーの層厚が一定の厚さとなるように、現像ローラーおよび／または当該現像ローラーへのトナー供給手段の温度を制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項３】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
トナー供給皿に液体トナーを加熱または冷却する手段と、
当該加熱または冷却する手段により加熱または冷却された液体トナーの温度を検知する手段と、
当該加熱または冷却する手段により加熱または冷却された液体トナーの温度が一定温度となるように制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項４】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
トナー供給皿に液体トナーを加熱または冷却する手段と、
現像ローラー上の液体トナーの層厚を検知する手段と、
現像ローラー上の液体トナーの層厚が一定の厚さとなるように、トナー供給皿の温度を制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項５】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
液体トナーのリザーブタンクを加熱または冷却する手段と、
当該リザーブタンク内の液体トナーの温度を検知する手段と、
当該リザーブタンク内の液体トナーの温度が一定温度となるように制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項６】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
現像ローラー上の液体トナーの層厚を検知する手段と、
現像ローラー上の液体トナーの層厚が一定の層厚になるように、リザーブタンクの温度を制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【請求項７】
液体トナーの薄層を保持する現像ローラーと、現像ローラー上に一定の液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置を有し、当該現像ローラーを感光体に接触させ、感光体上の静電潜像にトナー粒子を付着させてトナー画像を形成する液体現像電子写真装置において、
現像ローラー上の液体トナーの温度を検知する手段と、
検知した温度をもとにして、前記トナー供給手段の供給能力を制御し、現像ローラーの液体トナーの層厚が一定となるように制御する手段と、
を備えることを特徴とする液体現像電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、現像剤に不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを使用した液体現像電子写真装置に関し、周囲の温度などの環境条件が変化しても、画像濃度やかぶり特性が変化せずに、高品質な画像が得られる液体現像電子写真装置を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
不揮発性を示す、高粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として使用する図８に示すような液体現像電子写真装置では、感光体５１を帯電装置５４により帯電し、これに露光装置５３により帯電した感光体表面に印刷画像を光学露光することで静電潜像を形成する。現像装置５０では、現像液として液体トナーを用い、現像ローラー５０ａに液体トナーを薄く塗布し、これを感光体５１に接するように構成し、感光体表面に形成された静電潜像の電界力により、現像ローラー５０ａ上の液体トナーのトナー粒子を静電潜像に付着させる。
【０００３】
こうして形成された感光体５１上のトナー画像は、中間転写体５２に転写される。トナー画像を転写した感光体は、除電装置５５により除電され、次の画像形成が行われる。中間転写体５２に転写されたトナー画像は、さらに中間転写体５２から印刷媒体５６に転写、定着される。
【０００４】
以上のような印刷プロセスにより、印刷を行うが、不揮発性を示す、高粘度で高濃度な液体トナーを液体現像液として使用する場合、液体トナーのモビリティーが低くなる傾向があるため、現像ローラー５０ａ上で液体トナーの薄層を形成させ、それを感光体５１上の静電潜像に１００％転移させる方式が必要となる。
【０００５】
そのため、現像ローラー上に液体トナーの薄層を形成する手段が必要となっている。これを行うために、特許公開番号　平１１−１７４８５２（株式会社ピーエフユー　中島他）で開示されるように、連接する複数のローラー間の圧力により、液体トナーの通過量を決定する方法や、特許公開番号　２００１−３４０７３（株式会社ピーエフユー　中島他）で開示されている、グラビアローラーを用いた方法などが考案されている。
【０００６】
特に、後者のグラビアローラーの中でも、アニロックスローラーと呼ばれるものを用いるケースがある。アニロックスローラーは、図１０に示すように、表面に多数の微細なくぼみを有するローラーであり、その微細なくぼみの形状として、図１１に示すような、ピラミッド型、斜線型、亀甲型などがある。
【０００７】
アニロックスローラーを用いた現像ローラー上へのトナーの薄層形成は、図９に示すように、まずアニロックスローラー６０をトナー供給皿６１内の液体トナーに浸し、アニロックスローラー６０に液体トナーを付着させる。これをブレード６２により掻きとり、余分な液体トナーを除去することで、アニロックスローラー６０上に形成された微細なくぼみに液体トナーが充填される。
【０００８】
この微細なくぼみの容積は、アニロックスローラーのパターンサイズや形状に応じた一定量であり、これによりアニロックスローラー上に形成された微細なくぼみの機械的寸法精度により液体トナーを正確に計量し、搬送することができる。
【０００９】
このようにして液体トナーを微細なくぼみに充填したアニロックスローラー６０を図１２に示すように、現像ローラー５０ａに当接させると、液体トナーの粘着力により微細なくぼみの中の一定割合の液体トナーが現像ローラー５０ａに転移するため、現像ローラー５０ａ上には均一な量の液体トナーの薄層が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このとき、アニロックスローラーから現像ローラーへの液体トナーの転移量は、液体トナーの粘度、固形分比率、現像ローラーの硬度、現像ローラーとアニロックスローラーとの接触圧力などにより変化する。
【００１１】
そしてこの粘度や硬度は温度によって変化するため、同じ液体トナー、現像ローラーを用いていても使用環境温度によって、現像ローラー上に形成される液体トナーの層厚は変化してしまい、結果として画像濃度が変化してしまうという問題があった。
【００１２】
この発明の課題は、不揮発性を示す、高粘度で高濃度な液体トナーを液体現像液として使用する液体現像電子写真装置において、現像プロセスで、現像ローラー上に液体トナーの薄層を形成することに関し、使用環境温度に左右されることなく、一定の層厚の液体トナーの薄層を形成することができる液体現像電子写真装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。
【００１４】
感光体上に形成された静電潜像に付着させるための液体トナーを保持する現像ローラーと、この現像ローラーに液体トナーを供給する供給手段からなる現像装置において、現像ローラーおよび供給手段を加熱または冷却する手段を備える。
【００１５】
また、この加熱または冷却する手段により加熱または冷却された液体トナーの温度を計測する手段を備える。これにより、現像に使用される液体トナーの温度を一定に保ち、使用環境温度に左右されず、安定して現像ローラー上に液体トナーの薄層を形成できる。
【００１６】
現像ローラー上の液体トナーの層厚を計測する手段を備え、この層厚が一定となるように、液体トナーの温度調節を行うように構成しても良い。
【００１７】
また、現像ローラーおよび供給ローラーを加熱または冷却する代わりに、液体トナーのリザーブタンクを加熱または冷却する手段を備え、これにより液体トナーの温度が一定になるように構成しても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明は、次に示す実施の形態を取った。
【００１９】
図１に示すように、現像ローラー１およびアニロックスローラー２に液体トナーを加熱または冷却するための温度調節装置６を備える。また、この温度調節装置６により加熱または冷却された液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備える。
【００２０】
これにより、液体トナーを常に一定温度に保つことができ、現像ローラー上に形成するトナーの薄層の層厚を、使用環境温度に左右されることなく一定の層厚にすることができる。
【００２１】
図２に示すように、現像ローラー１およびアニロックスローラー２に液体トナーを加熱または冷却するための温度調節装置６を備え、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を計測する層厚センサー９を備えるよう構成しても良い。
【００２２】
この場合も、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を計測することで、この層厚が一定になるよう温度調節装置６により液体トナーの温度調節が行え、使用環境温度に左右されることなく、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を一定の層厚にすることができる。
【００２３】
図３に示すように、液体トナーのリザーブタンク４にリザーブタンク４自体を加熱または冷却する温度調節装置６と、リザーブタンク４内の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備えるよう構成し、リザーブタンク４内の液体トナーの温度を一定に保つようにしても良い。
【００２４】
また、図４に示すように、液体トナーのリザーブタンク４にリザーブタンク４自体を加熱または冷却する温度調節装置６と、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を計測する層厚センサー９を備えるよう構成し、層厚が一定になるようリザーブタンク４内の液体トナーの温度を調節するようにしても良い。
【００２５】
図５に示すように、トナー供給皿３の裏面に薄いシート状のヒーター１０を備え、このシート状のヒーター１０により液体トナーの温度を一定に保つようにしても良い。
【００２６】
図６に示すように、現像ローラー１上の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備え、この温度センサー７により計測した温度により、現像ローラー１に供給する液体トナーの供給量を制御するため、アニロックスローラー２の回転速度を変化させることで、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を一定に保つようにしても良い。
【００２７】
【実施例】
この発明による代表的な実施例を説明する。
【００２８】
本実施例の液体現像電子写真装置は、現像部において図１に示すように、感光体８上に形成されている静電潜像に、トナーを付着させトナー画像を形成するための現像ローラー１と、この現像ローラー１に液体トナーを供給する手段である、アニロックスローラー２を備えている。
【００２９】
本装置では、不揮発性を示す、高粘度で高濃度な液体トナーを使用するため、現像ローラー１上に液体トナーの薄層を形成する必要があり、その薄層は常に一定な層厚であることが、画像濃度やかぶり特性が変化しないため、高画質の印刷には必要となる。
【００３０】
そこで、本装置では、現像ローラー１に液体トナーを供給し、液体トナーの薄層を形成する手段として表面に多数の微細なくぼみが刻まれたアニロックスローラー２を使用している。このアニロックスローラー２は、図１０に示すように、表面に多数の微細なくぼみが刻まれており、図１１に示すように、この微細なくぼみのパターンにより、ピラミッド型、斜線型、亀甲型などの種類がある。
【００３１】
アニロックスローラーは、一般にフレキソ印刷において、版にインキを転移させるローラーとして利用されている。その製造方法は、比較的軟らかい基材にミルと呼ばれる型で転造により彫刻する場合と、ニードル状の針で打撃して彫刻するもの、また、マスクパターンとエッチング液を用いたエッチング技術により表面に模様を彫刻する方法や、表面をセラミックで一様にコーティングした後に、レーザーで部分的にはぎ取り彫刻するものなどがある。
【００３２】
結果として、ローラー表面には規則的な多数の微細なくぼみが形成されており、このくぼみのパターンやサイズにより、トナーの転移量などを調整できる。
【００３３】
このアニロックスローラー２を、図１に示すように、トナー供給皿３に浸し、その表面に液体トナーを乗せ、さらにその表面をブレード５により掻きとることで、余剰な液体トナーを除去し、表面に刻まれた多数の微細なくぼみ内に液体トナーを充填させる。
【００３４】
充填された液体トナーの量は、アニロックスローラー２の表面に刻まれた多数の微細なくぼみの容積により決まり、この容積はアニロックスローラー２の製造上の機械的精度により正確に決定することができるため、アニロックスローラー２から現像ローラー１へ転移させる液体トナーの量も正確に決めることができる。
【００３５】
このようにして、アニロックスローラーにより一定量の液体トナーを現像ローラー上に転移させるのであるが、実際には、アニロックスローラー２から現像ローラー１に転移する液体トナーの量は、液体トナーの粘度、固形分比率、現像ローラーの硬度、アニロックスローラーと現像ローラーとの接触圧力などによって変化してしまう。
【００３６】
特に液体トナーの粘度や、現像ローラーの硬度は、使用環境温度により変化し、実測でも０℃で６μｍの現像ローラー上の液体トナーの層厚が、２６℃では７．１μｍと２０％近くの変化があった。
【００３７】
そこで、本装置では、図１に示すように、現像ローラー１とアニロックスローラー２に液体トナーを加熱または冷却するための温度調節装置６を備えている。（現像ローラー１、アニロックスローラー２のどちらか一方だけに温度調節装置６を備えるよう構成しても良い。）
【００３８】
現像ローラー１には、現像ローラー１上の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備えており、この温度センサー７により計測された温度データーをフィードバックして、温度調節装置６により現像ローラー１、アニロックスローラー２の表面温度を調節し、液体トナーの温度を一定に保つようにしている。
【００３９】
これにより、液体トナーの温度、現像ローラーの硬度が一定に保たれ、使用環境温度に左右されることなく、常に均一な量の液体トナーを現像ローラー１上に供給することが可能となり、均一な層厚の液体トナーの薄層が現像ローラー１上に形成される。
【００４０】
図２に示すように、現像ローラー１とアニロックスローラー２に液体トナーを加熱または冷却するための温度調節装置６を備え（現像ローラー１、アニロックスローラー２のどちらか一方だけに温度調節装置６を備えるよう構成しても良い）、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を計測する層厚センサー９を備えるよう構成することもできる。
【００４１】
この場合は、層厚センサー９により計測された層厚データーをフィードバックして、液体トナーの層厚が所定の層厚になるよう温度調節装置６により現像ローラー１、アニロックスローラー２の表面温度を調節するようにしている。
【００４２】
図３に示すように、液体トナーのリザーブタンク４にリザーブタンク４自体を加熱または冷却する温度調節装置６と、リザーブタンク４内の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備えるよう構成することもできる。
【００４３】
この場合は、リザーブタンク４内の液体トナーの温度を計測する温度センサー７により計測された温度データーをフィードバックして、温度調節装置６によりリザーブタンク４の温度を調節し、液体トナーの温度を一定に保つようにしている。この構成は、前記の現像ローラー、アニロックスローラーに温度調節装置を備える場合よりも、装置構成が単純化でき、安価に装置を製造することができる。
【００４４】
図４に示すように、液体トナーのリザーブタンク４にリザーブタンク４自体を加熱または冷却する温度調節装置６と、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を計測する層厚センサー９を備えるよう構成することもできる。
【００４５】
この場合は、層厚センサー９により計測された層厚データーをフィードバックして、液体トナーの層厚が所定の層厚になるよう温度調節装置６によりリザーブタンク４の温度を調節している。
【００４６】
図５に示すように、前記の現像ローラー１とアニロックスローラー２またはリザーブタンク４に温度調節装置６を備える代わりに、トナー供給皿３の裏面に薄いシート状のヒーター１０（ペルチェ素子などで、冷却もできるような部材でも良い）を備えるよう構成することもできる。
【００４７】
この場合は、温度センサー７または層厚センサー９の計測データーをフィードバックし、トナー供給皿３の裏面につけた薄いシート状のヒーター１０により液体トナーの温度を調節することで、一定の層厚の液体トナー層を形成するようにしている。この構成は、非常に単純な構成となるため、より安価に装置の製造が行える。
【００４８】
図６に示すように、現像ローラー１上の液体トナーの温度を計測する温度センサー７を備え、この温度センサー７により計測した温度により、現像ローラー１に供給する液体トナーの供給量を制御するため、アニロックスローラー２の回転速度を変化させることで、現像ローラー１上の液体トナーの層厚を一定に保つように構成することもできる。
【００４９】
この場合は、温度センサー７により計測した温度データーをフィードバックして、現像ローラー１に供給する液体トナーの量を変えることで、現像ローラー１上に形成される液体トナーの薄層の層厚を一定に保っている。現像ローラー１に供給する液体トナーの量は、アニロックスローラー２の回転速度を遅くすれば少なくなり、早くすれば多くなる。よって、現像ローラー１上の液体トナーの温度データーにより、液体トナーの粘度等が推定できるので、それに合わせてアニロックスローラー２を的確な回転速度で回転させ、現像ローラー１上に形成される液体トナー層の層厚を一定に保つようにしている。
【００５０】
以上のような方法で、現像ローラー上に使用環境温度に左右されず、一定な層厚の液体トナーの薄層を形成しているが、これらの温度制御による層厚の制御は、液体トナーの供給手段として、アニロックスローラーを使用した場合だけでなく、図７に示すような、連接するトナー供給ローラー１１を使用して液体トナーを供給する場合にも適用することができる。
【００５１】
また、本装置では現像ローラー上に供給される液体トナーの温度を調節するのであるが、この温度は液体トナーの固形分のガラス転移温度以下にしている。これは、液体トナーの温度を、液体トナーの固形分のガラス転移温度以上にしてしまうと、トナー粒子同士がくっつきあい、印刷画質に悪影響がでてしまうので、これより低い温度にしている。
【００５２】
さらに、この液体トナーの温度を、４０℃以上でトナー固形分のガラス転移温度以下に設定することもできる。こうすることにより、印刷画質に悪影響を及ぼすことなく、しかも通常の使用環境温度よりも高い温度に液体トナー温度を保っておけばよいため、前記の温度調節装置は、構造が簡単な、加熱機構のみで本発明を実現することができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。
【００５４】
不揮発性を示す、高粘度で高濃度な液体トナーを液体現像液として使用する液体現像電子写真装置において、現像プロセスでは、現像ローラー上に感光体上の静電潜像に転移させるための液体トナーの薄層を形成する必要があるが、高画質な印刷を行うためには、この液体トナーの薄層が常に一定の層厚であることが必要となる。
【００５５】
そのために、現像ローラーに液体トナーを供給する手段としてアニロックスローラー等を使用し、なるべく一定量の液体トナーを現像ローラーに供給するようにしているが、このとき、使用環境温度により液体トナー供給手段から現像ローラーに転移する転移量が変わってくるため、現像ローラー上に形成される液体トナーの薄層も、その層厚が変化し、画像濃度が安定しないという問題があった。
【００５６】
本発明を利用することにより、このような、使用環境温度に左右されることなく、常に一定の層厚の液体トナーの薄層を現像ローラー上に形成することができるようになり、高画質な液体現像電子写真装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成図である。
【図２】本発明の実施例２の構成図である。
【図３】本発明の実施例３の構成図である。
【図４】本発明の実施例４の構成図である。
【図５】本発明の実施例５の構成図である。
【図６】本発明の実施例６の構成図である。
【図７】連接するローラーにより液体トナーを供給する場合の説明図である。
【図８】従来の液体現像電子写真装置の構成図である。
【図９】アニロックスローラーによる液体トナーの供給動作説明図である。
【図１０】アニロックスローラーの説明図である。
【図１１】アニロックスローラーの表面パターン説明図である。
【図１２】アニロックスローラーによる液体トナー転移動作説明図である。
【符号の説明】
１：現像ローラー
２：アニロックスローラー
３：トナー供給皿
４：リザーブタンク
５：ブレード
６：温度調節装置
７：温度センサー
８：感光体
９：層厚センサー
１０：シート状のヒーター
１１：連接するトナー供給ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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