(57)【要約】      【課題】  現像ローラ表面に現像液を均一に塗布する為のローラに現像液を充分に供給する。      【解決手段】  トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、該トナー供給手段表面に現像液を均一に塗布する現像液塗布手段と、該現像液塗布手段表面に当接し、当該表面の現像液を掻き取って計量するブレードとを備え、該現像液塗布手段表面と該ブレードとが成す空間に、当該現像液塗布手段に供給すべき現像液が溜まるよう当該ブレードを形成する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像を形成する湿式画像形成装置において、
トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持体と、
該潜像担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、
該トナー供給手段表面に現像液を均一に塗布する現像液塗布手段と、
該現像液塗布手段表面に当接し、当該表面の現像液を掻き取って計量するブレードと、を備え、
該現像液塗布手段表面と該ブレードとが成す空間に、当該現像液塗布手段に供給すべき現像液が溜まるよう当該ブレードを形成したこと、を特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
現像に用いられなかった現像液を回収する現像液回収タンクと、
該現像液回収タンクの現像液を前記空間に供給する現像液供給手段と、をさらに備えたこと、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】
前記現像液供給手段は、現像液回収タンク内に位置した第１の開口部及び前記空間近傍に位置した第２の開口部を有した枠体と、自身が回転することによって該第１の開口部から流入した流動体を該第２の開口部に導く、該枠体内部に支持された螺旋状の螺旋回転体と、該螺旋回転体を回転させる駆動部と、を備えたこと、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記現像液塗布手段と前記ブレードとが当接する位置を、該現像液塗布手段中心部より下方にしたこと、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の湿式画像形成装置。
【請求項５】
前記現像液塗布手段と前記ブレードとが当接する位置を、該現像液塗布手段と前記トナー供給手段とが当接する位置近傍にしたこと、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の湿式画像形成装置。
【請求項６】
前記ブレードの最上部が前記現像液塗布手段の最上部より低くなるよう当該ブレードを形成したこと、を特徴とする請求項１から請求項５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】
この発明は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像を形成する湿式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを記録紙に転写させて画像を形成する装置には、例えば、紛状のトナーを現像ローラ（別の言い方をすると現像担持体）表面に担持させて画像を形成する乾式画像形成装置や、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させて画像を形成する湿式画像形成装置が知られている（例えば特許文献１）。なお、後者の装置で用いられるトナーは前者の装置で用いられるトナーよりも微細である為、後者の装置では前者の装置よりも高画質な画像が形成できる。
【特許文献１】特開２００２−２７８３００号公報
【０００３】
上記特許文献１に示されたような湿式画像形成装置には、現像ローラ表面に現像液を均一に塗布する為のローラ（特許文献１ではパターンドローラと称されている）が備えられている。このようなパターンドローラ表面には所定ピッチで溝が刻まれており、この溝部のみに現像液が収納されることによって適量の現像液が現像ローラ表面に均一に塗布されるようになる。なお、溝部以外に付着した現像液は、パターンドローラ表面に当接されたブレードによって計量され除去されている。このパターンドローラの作用によって現像ムラが大幅に軽減され、記録紙上に高精細な画像がプリントされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述した如き湿式画像形成装置では、パターンドローラに現像液が供給される時間が短い（別の言い方をすると現像液に浸されたパターンドローラの表面積が少ない）為、パターンドローラの溝部に現像液が充分に浸透しないことがある。この為、現像ローラに対して現像液を充分に供給することが困難となり、結果的に現像ムラを引き起こしてしまう。また、上述の如き湿式画像形成装置では、パターンドローラに現像液を供給するトナー供給皿が必須の構成要件として配置されており、当該装置の小型化を妨げる要因となっていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、上述の如きパターンドローラに現像液を充分に供給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。また、さらなる小型化を実現可能な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】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る湿式画像形成装置は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を用いて画像を形成するものであり、トナーによって現像される潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体にトナーを供給するトナー供給手段と、該トナー供給手段表面に現像液を均一に塗布する現像液塗布手段と、該現像液塗布手段表面に当接し、当該表面の現像液を掻き取って計量するブレードとを備えており、該現像液塗布手段表面と該ブレードとが成す空間に、当該現像液塗布手段に供給すべき現像液が溜まるよう当該ブレードが形成されている。また、現像に用いられなかった現像液を回収する現像液回収タンクと、該現像液回収タンクの現像液を前記空間に供給する現像液供給手段とをさらに備えたものであってもよい。
【０００７】
また、上記湿式画像形成装置において、現像液供給手段は、現像液回収タンク内に位置した第１の開口部及び前記空間近傍に位置した第２の開口部を有した枠体と、自身が回転することによって該第１の開口部から流入した流動体を該第２の開口部に導く、該枠体内部に支持された螺旋状の螺旋回転体と、該螺旋回転体を回転させる駆動部とを備えたものであってもよい。
【０００８】
また、上記湿式画像形成装置は、現像液塗布手段とブレードとが当接する位置を、該現像液塗布手段中心部より下方にしたものであってもよい。
【０００９】
また、上記湿式画像形成装置は、現像液塗布手段とブレードとが当接する位置を、該現像液塗布手段とトナー供給手段とが当接する位置近傍にしたものであってもよい。
【００１０】
また、上記湿式画像形成装置は、ブレードの最上部が現像液塗布手段の最上部より低くなるよう当該ブレードを形成したものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の湿式画像形成装置では、計量ローラ表面とその表面の現像液を計量するブレードとが成す空間に計量ローラに供給すべき現像液が溜まるようブレードを形成した為、現像液に浸される計量ローラの表面部分を、計量ローラと現像ローラとの当接部近傍にまで広げることができる。従って、従来に比べて現像液に浸される計量ローラの表面積を大きくし、計量ローラ表面に現像液を充分に浸透させることができる。また、上記ブレードが計量ローラを現像液に浸す為の構成要素として機能する為、部品点数を削減でき、さらなる小型化及びコストダウンを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の湿式画像形成装置である湿式プリンタについて説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の湿式プリンタ１００の構成を示した側断面図である。湿式プリンタ１００は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させて画像を形成する装置であって、コンピュータ等の外部機器から入力される文字または画像情報を、レーザビームを利用した電子写真法によって記録紙Ｐにプリントして出力する装置である。
【００１４】
湿式プリンタ１００は、大別して、プリント制御動作や搬送制御動作等を司る制御ユニット２０と、各種機構を駆動させる駆動ユニット３０と、プリント情報に応じて変調されたレーザ光を出力するレーザスキャニングユニット（Laser Scanning unit、以下、ＬＳＵと略記）４０と、形成された文字やプリント情報に応じた潜像を、電子写真法によって現像液を用いて現像する現像ユニット５０と、現像ユニット５０で現像されたトナー像を転写位置において記録紙Ｐ上に転写する転写部７０と、記録紙Ｐを搬送する搬送機構と、搬送機構により搬送される記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット８０から構成されている。
【００１５】
湿式プリンタ１００の各種機構の駆動源である駆動ユニット３０は、各種機構を駆動させるアクチュエータを複数備えている。これらのアクチュエータは、全て制御ユニット２０に接続されており、この制御ユニット２０より駆動制御されている。駆動ユニット３０は、例えば、現像ユニット５０を構成する現像ローラ５５や感光ドラム６１、定着ユニット８０を構成するヒートローラ８１などを回動させることができる。
【００１６】
湿式プリンタ１００のハウジングの一端側の側面には、記録紙Ｐがセットされる給紙トレイ１１及び記録紙Ｐが導入される搬入口１２が形成されており、他端側の側面にも、記録紙Ｐが排出される排出口１５及び排紙トレイ１６が形成されている。搬入口１２から湿式プリンタ１００内部に搬送された記録紙Ｐは、搬送路１３を搬送されて転写部７０が成す転写位置においてその表面にプリント情報を示したトナーが転写され、搬送路１４を搬送されて定着ユニット８０が成す定着位置においてそのトナーが定着され、排出口１５から湿式プリンタ１００外部に排出される。
【００１７】
転写部７０において記録紙Ｐに転写されるプリント情報を示したトナーは、先ず、制御ユニット２０及びＬＳＵ４０によって生成される。このＬＳＵ４０は、感光ドラム６１表面に潜像を形成する為の露光手段の一例であり、光源部であるレーザダイオード４１、コリメータレンズ４２、シリンドリカルレンズ４３と、ポリゴンミラー４４、結像レンズ４５、偏向ミラー４６から構成されている。なお、ＬＳＵ４０以外の露光手段は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や縮小光学系を採用したものであっても良い。
【００１８】
レーザダイオード４１は、レーザ光を射出する。また、このレーザダイオード４１は、制御ユニット２０によって駆動制御され、入力される文字・画像情報に基づいて点灯／消灯する（すなわち変調する）。そしてレーザダイオード４１から射出されたレーザ光は、コリメータレンズ４２に入射し、これによって拡散光から平行光束に変換される。
【００１９】
平行光束に変換されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面近傍において副走査方向にのみ収束される。なお、ここでいう副走査方向とは図１の紙面と平行な方向（感光ドラム６１周面上ではその回転軸と直交する（接線）方向）であり、これに直交する方向であって、感光ドラム６１上においてレーザ光が走査される方向を主走査方向（感光ドラム６１上ではその軸方向）とする。
【００２０】
ポリゴンミラー４４は図示しないモータによって回転している為、シリンドリカルレンズ４３によってポリゴンミラー４４反射面のある部分において線状に収束（副走査方向にのみ収束）したレーザ光は、主走査方向に走査するよう偏向され、結像レンズ４５に入射される。そしてこのレーザ光は、結像レンズ４５によって感光ドラム６１上において主走査方向に一定速度で走査するよう変換される。変換されたレーザ光は、偏向ミラー４６によって感光ドラム６１に偏向され、当該感光ドラム６１上において結像する。ここで、レーザ光が主走査しつつ変調する為、文字・画像情報に応じた走査ラインが感光ドラム６１上に形成される。また、感光ドラム６１が副走査方向に回転する為、当該感光ドラム６１上において走査ラインが副走査方向に複数形成される。この結果、感光ドラム６１上に２次元の文字・画像情報の潜像が形成される。なお、レーザ光は、副走査方向に関して、ポリゴンミラー４４反射面と感光ドラム６１上とにおいて共役である。この為、ポリゴンミラー４４の面倒れが発生しても、副走査方向の走査ラインピッチのずれは発生しない。
【００２１】
現像ユニット５０は、現像液を溜めておく現像液タンク５１と、この現像液タンク５１から現像液を汲み上げるポンプユニット５２と、汲み上げられた現像液が供給される計量ローラ５３と、計量ローラ５３に供給された現像液を計量する計量ブレード５４と、計量された現像液を担持する現像ローラ５５と、現像ローラ５５を帯電させる現像ローラ用帯電コロナ５６と、現像ローラ５５表面から現像液を掻き取り除去する現像ローラ用クリーニングブレード５８とによって構成される。また、現像ユニット５０近傍には、ＬＳＵ４０によりプリント情報の潜像が形成されて現像ローラ５５から供給されるトナーによってその潜像が現像される感光ドラム６１と、感光ドラム６１表面の潜像部分にトナーを付着させる為に当該感光ドラム６１を帯電させる感光ドラム用帯電コロナ６２が配置されている。またさらに、転写部７０が有する後述の中間転写ロール７１に転写されることなく残留した感光ドラム６１表面のトナーを掻き取る感光ドラム用クリーニングブレード６３が配置されている。
【００２２】
ここで、現像ユニット５０内における現像液の流れを説明し、当該ユニット５０において行われる現像処理について説明する。図２は、計量ローラ５３近傍の構成を抽出して示した側断面図である。
【００２３】
ポンプユニット５２は、現像液タンク５１底部からその上方に向かって延在した回転軸５２ａと、回転軸５２ａと相対的に固定されその軸周りに配置された螺旋状の螺旋回転体５２ｂと、回転軸５２ａを軸中心に回転させるモータ５２ｃと、その内部に螺旋回転体５２ｂ及びそれに囲まれた回転軸５２ａを支持したハウジング５２ｄと、ハウジング５２ｄに形成された開口部であって、現像液回収タンク底部近傍に位置した開口部５２ｅ、及び現像液回収タンク上方に位置した開口部５２ｆから構成されている。制御ユニット２０によってモータ５２ｃが駆動されると、回転軸５２ａ及び螺旋回転体５２ｂが回転する。この回転によって現像液タンク５１内の現像液は、開口部５２ｅからハウジング５２ｄ内部に入り込み掬い上げられていく。掬い上げられた現像液は、開口部５２ｆから排出される。なお、現像液タンク５１内部に溜められた現像液は、図示しない攪拌機構によって攪拌され、その温度も図示しない温度制御機構によって制御されている。
【００２４】
図３は、計量ローラ５３近傍の構成を抽出して示した図であって、湿式プリンタ１００上方側から当該構成を観察したときの上面図である。計量ローラ５３は、図１及び図２において反時計回りに回転駆動しており、その表面に所定のピッチで刻まれたラインであって、当該表面に対して凹部に形成されたラインを複数本有している。また、計量ブレード５４は、図２及び図３に示されるように、計量ローラ５３表面に当接してその表面に付着した余分な現像液を掻き取るブレード部５４ａと、ブレード部５４ａを三方から囲んだ壁部５４ｂとを一体形成したものである。
【００２５】
計量ローラ５３及び計量ブレード５４を湿式プリンタ１００内に組み込むと、ブレード部５４ａを底面とし且つその四方を壁部５４ｂ及び計量ローラ５３表面の一部で囲んだ直方体に類似した空間Ｓが、開口部５２ｆの直下に形成される。
【００２６】
開口部５２ｆから排出された現像液は空間Ｓに落下して溜められる。この為、計量ローラ５３表面のうち現像液に浸される領域は、現像液の液面によって現れるラインＬ１と、計量ローラ５３表面とブレード部５４ａとが当接する線状のラインＬ２とによって囲まれた領域内となる。
【００２７】
なお、壁部５４ｂは、空間Ｓに溜められた現像液がオーバーフローして計量ローラ５３を乗り越えて現像ローラ５５や感光ドラム６１に付着することを防止する為、その最上部ｈ２が計量ローラ５３の最上部ｈ１より低くなるように形成されている。ここで、現像液に浸される計量ローラ５３の表面領域を少しでも多く確保する為に、最上部ｈ２の高さ方向の位置は、最上部ｈ１の高さ方向の位置に接近して位置するよう設計されている。従って、本実施形態ではラインＬ１は最上部ｈ１近傍に現れる。
【００２８】
また、ブレード部５４ａは、その先端が、計量ローラ５３表面であって、計量ローラ５３の回転中心より下方側の表面と当接する。このようにブレード部５４ａと計量ローラ５３との当接部分を設定するとラインＬ２がラインＬ１から比較的離れる為、現像液に浸される計量ローラ５３の表面領域が大きくなり、この結果計量ローラ５３の凹部に現像液が充分に浸透するようになる。なお、ブレード部５４ａと計量ローラ５３との当接部分を計量ローラ５３と感光ドラム６１との当接部分近傍にすると、ラインＬ２が反時計回りにおいてラインＬ１からより離れる為、現像液に浸される計量ローラ５３の表面領域をさらに大きく確保することができる。
【００２９】
また、計量ブレード５４をブレード部５４ａ及び壁部５４ｂを有するよう形成することにより、従来技術の如く、計量ローラ５３を現像液に浸す為の構成要素を別途配置する必要がなくなる。この為、装置全体のさらなる小型化やコストダウンなどが実現可能となる。
【００３０】
空間Ｓに溜められて計量ローラ５３に供給された現像液は、ラインＬ２上においてブレード部５４ａによってその一部が掻き取られる（すなわち計量される）。ここで、計量ローラ５３に供給された現像液の一部は、上述した凹部に収容される為、計量ブレード５４によって掻き取られることがない。従って、計量ローラ５３表面には凹部に収容された現像液であって、正確に計量された現像液のみが残り、計量ローラ５３と転接した現像ローラ５５にムラの無い状態で現像液が塗布される。
【００３１】
計量ローラ５３から現像ローラ５５に塗布された直後の現像液はトナーの濃度が均一である。この為、計量ローラ５３と現像ローラ５５との転接部近傍ではキャリア液中にトナーが一様に分布している。ここで、現像ローラ５５は図１及び図２において時計回りに回転駆動している。上述の一様な現像液は、現像ローラ５５表面に担持された状態で、次に現像ローラ用帯電コロナ５６を通過する。
【００３２】
現像ローラ５５は、その表面が導電性を有する部材で形成されており、現像ローラ用帯電コロナ５６によるコロナ帯電によってその表面が一様に帯電される。この帯電の作用によって現像ローラ５５と現像液表層間に電界が発生し、上述した如き液中に一様に分布したトナーは、キャリア液中を移動して現像ローラ５５表面側に移動して圧着された状態になる。すなわち現像液は、キャリア液のみの層と、キャリア液中に従前より高濃度でトナーを含んだ層の２層に分離される。なお、後者の層が現像ローラ５５表面に接した層となる。
【００３３】
２層に分離された現像液は、感光ドラム６１との転接部に到達する。ここで、感光ドラム６１表面には、上述したＬＳＵ４０からのレーザ光によってプリント情報の潜像が形成されている。感光ドラム６１は、感光ドラム用帯電コロナ６２の作用によって現像ローラ５５より高電位に帯電される。また、上記レーザ光によってプリント情報が潜像された部分は、当該レーザ光の作用によって現像ローラ５５より低電位となる。この為、感光ドラム６１表面の非潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーは、両者の中で電位の低い方すなわち現像ローラ５５表面側に圧着されたままであり、上記非潜像部分に移動しない。つまり非潜像部分では現像されることはない。また、感光ドラム６１表面の潜像部分と現像ローラ５５表面との間では、トナーは、両者の中で電位の低い方すなわち感光ドラム６１表面の潜像部分に向けて電気永動してその表面に付着する。これにより、感光ドラム６１表面の潜像が現像されてトナー像となる。
【００３４】
現像に用いられなかったトナーを含む現像液は、現像ローラ５５表面に当接された現像ローラ用クリーニングブレード５８によって掻き取られ、現像液タンク５１内に回収される。
【００３５】
感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、転写部７０によって記録紙Ｐに転写される。この転写部７０は、中間転写ロール７１と、キャリア液スクイーズロール７２と、キャリア液クリーニングブレード７３と、二次転写ロール７４と、中間転写ロール用クリーニングユニット７５から構成されている。
【００３６】
中間転写ロール７１にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加されており、感光ドラム６１表面の現像に用いられたトナー像は、感光ドラム６１と中間転写ロール７１との転接部において、中間転写ロール７１表面に一次転写される。なお、前記の転接部において転写されず感光ドラム６１表面に付着したままの未転写トナーは、感光ドラム用クリーニングブレード６３によりその表面から除去される。また、トナー像と共に中間転写ロール７１表面に付着したキャリア液は、キャリア液スクイーズロール７２によってその表面から圧搾される。そしてキャリア液クリーニングブレード７３によってキャリア液スクイーズロール７２表面から除去された後、廃トナーとして図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００３７】
ここで、中間転写ロール７１と二次転写ロール７４は、記録紙Ｐの搬送路を挟んで対向する位置に設置されており、所定のニップ圧で転接している。中間転写ロール７１表面に転写されたトナー像は、二次転写ロール７４との転接部において転写電界やニップ圧等の作用によって搬送路を搬送される記録紙Ｐに転写される。なお、中間転写ロール７１は、二次転写ロール７４とのニップ圧が感光ドラム６１に直接掛かることを防止する為に、これらの間に介在している。また、記録紙Ｐへの転写後に未転写トナーとして中間転写ロール７１表面に付着したままのトナーは、中間転写ロール用クリーニングユニット７５によって除去された後、廃トナーとして上記廃トナーボックスに回収される。
【００３８】
トナー像が転写された記録紙Ｐは搬送路１４によって定着ユニット８０に導かれる。この定着ユニット８０は、記録紙Ｐ上のトナー像（すなわちプリント情報）を加熱及び加圧によって定着させるものであり、記録紙Ｐを加熱するヒートローラ８１と、搬送路を挟んでヒートローラ８１と対向した位置に設置されたローラであって、自身とヒートローラ８１とによって記録紙Ｐを挟んで加圧するプレスローラ８２から構成されている。この定着ユニット８０によってプリント情報が定着された記録紙Ｐは、排出口１５から排出される。
【００３９】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態の湿式プリンタの構成を示した側断面図である。
【図２】本発明の実施形態の計量ローラ近傍の構成を抽出して示した側断面図である。
【図３】本発明の実施形態の計量ローラ近傍の構成を抽出して示した図であって、湿式プリンタ上方側から当該構成を観察したときの上面図である。
【符号の説明】
【００４１】
５０  現像ユニット
５１  現像液タンク
５２  ポンプユニット
５３  計量ローラ
５４  計量ブレード
５４ａ  ブレード部
５４ｂ  壁部
５５  現像ローラ
５６  現像ローラ用帯電コロナ
５８  現像ローラ用クリーニングブレード
６１  感光ドラム
６２  感光ドラム用帯電コロナ
６３  感光ドラム用クリーニングブレード
１００  湿式プリンタ
【図１】
2005345931.tif 000003
【図２】
2005345931.tif 000004
【図３】
2005345931.tif 000005