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Developing device

阅读:812发布:2023-12-29

专利汇可以提供Developing device专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a developing device capable of adjusting a liquid coloring medium to have uniform film thickness and proper density.
SOLUTION: This developing device is provided with a liquid coloring medium carrier 7 developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier by sticking the liquid coloring medium to the electrostatic latent image carrier, a liquid coloring medium supplying foam roller supplying the absorbed liquid coloring medium to the surface of the carrier 7 while rotating in press-contact with the carrier 7, an electrode roller 21 arranged proximately to the carrier 7 through the roller 27 of the electrode roller and regulating the film thickness of the liquid coloring medium supplied to the surface of the carrier 7, and a voltage applying means applying bias voltage between the carrier 7 and the roller 21 so that toner may be electrophoresed to make the liquid coloring medium on the carrier 7 have higher density than the liquid coloring medium on the roller 21.
COPYRIGHT: (C)2000,JPO,下面是Developing device专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】トナーおよびキャリア液からなる液状着色媒体が貯留される液槽が形成されたハウジングと、 前記液状着色媒体を静電潜像担持体上に付着させ、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を顕像化する液状着色媒体担持体と、 前記液状着色媒体担持体に圧接状態で回転し、吸収した前記液状着色媒体を前記液状着色媒体担持体の表面に供給する液状着色媒体供給用フォームローラと、 前記液状着色媒体担持体に対してギャップ形成部材を介して近接配置され、前記液状着色媒体担持体の表面に供給された前記液状着色媒体の膜厚を規制する電極ローラと、 前記液状着色媒体担持体と前記電極ローラとの間にバイアス電圧を印加して前記トナーを電気泳動させ、前記液状着色媒体担持体側の前記液状着色媒体を前記電極ローラ側の前記液状着色媒体より高濃度にする電圧印加手段とを有することを特徴とする現像装置。
  • 【請求項2】前記ギャップ形成部材は、前記電極ローラの両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、前記液状着色媒体担持体と接触して回転するとともに前記電極ローラと前記液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する電極ローラコロであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  • 【請求項3】前記ギャップ形成部材は、前記液状着色媒体担持体の両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、前記電極ローラと接触して回転するとともに前記電極ローラと前記液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  • 【請求項4】前記ギャップ形成部材は、前記電極ローラの両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられた電極ローラコロ、および前記液状着色媒体担持体の両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、前記電極ローラコロと接触して回転するとともに前記電極ローラと前記液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  • 【請求項5】前記電極ローラコロと前記液状着色媒体担持体コロとの間にはギャップ調整用薄板部材が挿入されていることを特徴とする請求項4記載の現像装置。
  • 【請求項6】前記ギャップ形成部材は、前記電極ローラの両端にそれぞれ取り付けられ、前記液状着色媒体担持体に対して2点で接触して回転するとともに前記電極ローラと前記液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する一対の電極ローラコロであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  • 【請求項7】前記ギャップ形成部材は、前記液状着色媒体担持体の両端にそれぞれ取り付けられ、前記電極ローラに対して2点で接触して回転するとともに前記電極ローラと前記液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する一対の液状着色媒体担持体コロであることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  • 【請求項8】前記電極ローラコロはベアリングであることを特徴とする請求項2、4、5または6記載の現像装置。
  • 【請求項9】前記液状着色媒体担持体コロはベアリングであることを特徴とする請求項3、4、5または7記載の現像装置。
  • 【請求項10】前記ギャップ形成部材の比抵抗は前記液状着色媒体の比抵抗以上であることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項11】前記ギャップ形成部材の比抵抗は1E+
    06Ω・cm以上であることを特徴とする請求項1〜9
    の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項12】前記ギャップ調整用薄板部材の比抵抗は前記液状着色媒体の比抵抗以上であることを特徴とする請求項5記載の現像装置。
  • 【請求項13】前記ギャップ調整用薄板部材の比抵抗は1E+06Ω・cm以上であることを特徴とする請求項5記載の現像装置。
  • 【請求項14】前記液状着色媒体担持体と前記電極ローラとは相互に圧接されていることを特徴とする請求項1
    〜13の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項15】前記液状着色媒体担持体と前記電極ローラとの相対速度を制御して前記液状着色媒体の膜厚を調整することを特徴とする請求項1〜14の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項16】前記液状着色媒体担持体は前記電極ローラと同方向に回転して前記液状着色媒体担持体の上澄み液が上澄み液回収手段により前記液状着色媒体担持体から回収されることを特徴とする請求項1〜15の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項17】前記上澄み液回収手段は、金属ブレードまたは弾性ブレードであることを特徴とする請求項16
    記載の現像装置。
  • 【請求項18】前記液状着色媒体担持体から回収された前記上澄み液が除去されることを特徴とする請求項1〜
    17の何れか一項に記載の現像装置。
  • 【請求項19】前記上澄み液は、前記ハウジング内に回収されることを特徴とする請求項18記載の現像装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置などの画像形成装置に利用される現像装置に係り、特に液状着色媒体により静電潜像を顕像化する湿式の現像装置に関する。

    【0002】

    【従来の技術】電子写真を利用した複写機等の画像形成装置に採用されている現像装置を大別すると、乾式の現像装置と湿式の現像装置とがある。 この中で、湿式の現像装置において用いられる液状着色媒体は帯電した粒状のトナーをキャリア液中に分散させたものであり、たとえば静電潜像担持体ドラム等の静電潜像担持体の表面にこのような液状着色媒体を供給すると、トナーが電気泳動して静電潜像に付着してこれが可視化されるようになっている。

    【0003】例えば「IsoparG」(商品名:エクソン社製)等の脂肪族炭化素からなるキャリア液中に、例えば樹脂で被覆したカーボンブラックからなるトナーを分散した液状着色媒体を、静電潜像が形成された静電潜像担持体の表面とこの表面に均一間隔をおいて配置された対向電極との間に供給して液状着色媒体を静電潜像担持体表面に接触させ、キャリア液中における帯電したトナーの電気泳動現象を利用して静電潜像を現像するものである。

    【0004】液状着色媒体を用いた湿式現像装置では、
    乾式現像装置に比べてトナー粒子が細かいことなどから高解像度が得られる等の利点がある。

    【0005】ここで、以下に従来の湿式の現像装置が用いられた画像形成装置について説明する。

    【0006】図9は従来の湿式の現像装置が用いられた画像形成装置を示す断面図、図10は図9の画像形成装置における現像装置を示す断面図である。

    【0007】図9において、静電潜像が形成されるドラム状の静電潜像担持体2は画像形成装置本体1に回転自在に軸支されている。 静電潜像担持体2の外周には、静電潜像担持体2を一様に帯電させる帯電器3、静電潜像担持体2上に静電潜像を形成する露光光学系4、静電潜像を可視像に現像する湿式の現像装置5、静電潜像担持体2の外周面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置13、静電潜像担持体2に残留する静電潜像電荷を取り除く除電器11が静電潜像担持体2の回転方向に沿って順次配列されている。

    【0008】図10に示すように、現像装置5の内部には、液状着色媒体Lが貯留された液槽12、液状着色媒体Lを静電潜像担持体2の外周面へ供給して静電潜像をトナー像として顕在化させる液状着色媒体担持体7、液槽12の液状着色媒体Lを吸収してこれを液状着色媒体担持体7に供給するスポンジ状の液状着色媒体供給用フォームローラ6が配置されている。 そして、図9に示すように、液槽12には、トナーを分散させるキャリア液を補給するキャリア液カートリッジ14と濃縮液状着色媒体を補給する濃縮液状着色媒体カートリッジ15とが接続されている。

    【0009】また、クリーニング装置13は、静電潜像担持体2に圧接するクリーニング用フォームローラ9、
    同じく静電潜像担持体2に圧接する弾性を有する静電潜像担持体用クリーニングブレード10を備えている。 クリーニング装置13にはクリーニング液カートリッジ1
    9および廃液処理タンク20が接続されている。

    【0010】また、画像形成装置本体1の側方には、用紙16aが収納された用紙カセット16が配設されている。 また、静電潜像担持体2の現像面に対向する位置には、静電潜像担持体2上のトナー像を用紙16aに転写するための転写ローラ8が配置されている。

    【0011】さらに、転写ローラ8の搬送方向後方には、用紙16aを静電潜像担持体2から分離させる被転写材分離装置17、およびトナー像を用紙16aに定着させる定着装置18が順次配置されている。

    【0012】このように構成された画像形成装置の動作について、以下に説明する。

    【0013】画像形成を開始すると、静電潜像担持体2
    の表面が一様に帯電され、このような静電潜像担持体2
    に対して露光光学系4により静電潜像が形成される。

    【0014】そして、液槽12に部分的に浸漬された液状着色媒体供給用フォームローラ6が回転することにより液状着色媒体担持体7の表面に液状着色媒体Lが供給される。 液状着色媒体担持体7に供給された液状着色媒体Lは、液状着色媒体担持体7の回転により静電潜像担持体2の表面へ供給される。 これにより、静電潜像担持体2に形成された静電潜像がトナー像として顕在化され、転写ローラ8により用紙16aに転写される。

    【0015】その後、用紙16aは被転写材分離装置1
    7により静電潜像担持体2から分離されて定着装置18
    へ搬送され、ここでトナー像が定着される。

    【0016】なお、静電潜像担持体2に残ったトナーはクリーニング装置13により、静電潜像担持体2の残留静電潜像は除電器11によりそれぞれ除去される。

    【0017】ここで、湿式の現像装置において良好な品質で現像が行われるためには、液状着色媒体L中におけるトナー濃度、つまり液状着色媒体濃度が所定の適正な範囲になければならない。 すなわち、液状着色媒体濃度が高すぎると、所謂カブリにより地肌汚れが発生するし、液状着色媒体濃度が低すぎるとコントラストの高い可視像を得ることができない。

    【0018】そして、液状着色媒体L中のトナー成分は、現像により静電潜像を可視化することにより消費されるから、現像を繰り返すに従い減少する。 一方、トナーを分散させているキャリア液は、静電潜像担持体2に付着したり蒸発したりすることにより減少するが、このようなキャリア液の減少の割合と前述したトナー成分の減少の割合とが等しくないため、液状着色媒体濃度は時間と共に変化する。 したがって、何らかの手段によって液状着色媒体濃度を上記した適正な範囲に調整する必要がある。

    【0019】液状着色媒体濃度を調整する技術としては、以上に説明したようにキャリア液と濃縮液状着色媒体とを別個に補給するもの(特開平4−141682号公報)等や、液状着色媒体中に濃縮液状着色媒体のみを補給して濃度調整を行うもの(例えば、特開昭62−1
    60475号公報)が知られている。

    【0020】

    【発明が解決しようとする課題】しかしながら、濃縮液状着色媒体は固形成分であるトナーの濃度が極めて高いため、前述のように濃縮液状着色媒体を補給して液状着色媒体濃度を調整する技術では、トナーの固化が生じやすい。 すると、例えば濃縮液状着色媒体を液槽12に供給する配管に設置された開閉弁が固化トナーにより詰まり、濃縮液状着色媒体の正常な補給が妨げられたりするという問題が発生する。

    【0021】また、上記した特開平4−141682号公報に開示の補給技術により濃縮液状着色媒体とキャリア液とを補給する場合には、補給の度に補給量を算出しなければならないために制御機構が複雑となり、画像形成装置が大型化してしまうという問題がある。

    【0022】そこで、本発明は、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一膜厚に形成することのできる現像装置を提供することを目的とする。

    【0023】また、本発明は、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体の濃度を、
    濃縮液状着色媒体の補給を行うことなく適正な範囲に調整することのできる現像装置を提供することを目的とする。

    【0024】

    【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明の現像装置は、トナーおよびキャリア液からなる液状着色媒体が貯留される液槽が形成されたハウジングと、液状着色媒体を静電潜像担持体上に付着させ、
    静電潜像担持体上に形成された静電潜像を顕像化する液状着色媒体担持体と、液状着色媒体担持体に圧接状態で回転し、吸収した液状着色媒体を液状着色媒体担持体の表面に供給する液状着色媒体供給用フォームローラと、
    液状着色媒体担持体に対してギャップ形成部材を介して近接配置され、液状着色媒体担持体の表面に供給された液状着色媒体の膜厚を規制する電極ローラと、液状着色媒体担持体と電極ローラとの間にバイアス電圧を印加してトナーを電気泳動させ、液状着色媒体担持体側の液状着色媒体を電極ローラ側の液状着色媒体より高濃度にする電圧印加手段とを有する構成としたものである。

    【0025】これにより、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になる。

    【0026】また、電極ローラ側よりも液状着色媒体担持体側の液状着色媒体の濃度が高くなるので、液槽の液状着色媒体濃度が変化した場合であっても、濃縮液状着色媒体の補給を行うことなく、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を適正な濃度に調整することが可能になる。

    【0027】

    【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明は、トナーおよびキャリア液からなる液状着色媒体が貯留される液槽が形成されたハウジングと、液状着色媒体を静電潜像担持体上に付着させ、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を顕像化する液状着色媒体担持体と、
    液状着色媒体担持体に圧接状態で回転し、吸収した液状着色媒体を液状着色媒体担持体の表面に供給する液状着色媒体供給用フォームローラと、液状着色媒体担持体に対してギャップ形成部材を介して近接配置され、液状着色媒体担持体の表面に供給された液状着色媒体の膜厚を規制する電極ローラと、液状着色媒体担持体と電極ローラとの間にバイアス電圧を印加してトナーを電気泳動させ、液状着色媒体担持体側の液状着色媒体を電極ローラ側の液状着色媒体より高濃度にする電圧印加手段とを有する現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。 また、電極ローラ側よりも液状着色媒体担持体側の液状着色媒体の濃度が高くなるので、液槽の液状着色媒体濃度が変化した場合であっても、濃縮液状着色媒体の補給を行うことなく、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を適正な濃度に調整することが可能になるという作用を有する。

    【0028】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ギャップ形成部材は、電極ローラの両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、液状着色媒体担持体と接触して回転するとともに電極ローラと液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する電極ローラコロである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。

    【0029】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ギャップ形成部材は、液状着色媒体担持体の両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、
    電極ローラと接触して回転するとともに電極ローラと液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。

    【0030】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ギャップ形成部材は、電極ローラの両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられた電極ローラコロ、および液状着色媒体担持体の両端の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、電極ローラコロと接触して回転するとともに電極ローラと液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。

    【0031】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項4記載の発明において、電極ローラコロと液状着色媒体担持体コロとの間にはギャップ調整用薄板部材が挿入されている現像装置であり、ギャップの微調整ができ、液状着色媒体の膜厚をより細かく規制することが可能になるという作用を有する。

    【0032】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ギャップ形成部材は、電極ローラの両端にそれぞれ取り付けられ、液状着色媒体担持体に対して2点で接触して回転するとともに電極ローラと液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する一対の電極ローラコロである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。

    【0033】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項1記載の発明において、ギャップ形成部材は、液状着色媒体担持体の両端にそれぞれ取り付けられ、電極ローラに対して2点で接触して回転するとともに電極ローラと液状着色媒体担持体との間に所定の均一なギャップを形成する一対の液状着色媒体担持体コロである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという作用を有する。

    【0034】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項2、4、5または6記載の発明において、電極ローラコロはベアリングである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体との相互の摩擦が抑制され、双方の回転を滑らかにすることが可能になるという作用を有する。

    【0035】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項3、4、5または7記載の発明において、液状着色媒体担持体コロはベアリングである現像装置であり、電極ローラと液状着色媒体担持体との相互の摩擦が抑制され、
    双方の回転を滑らかにすることが可能になるという作用を有する。

    【0036】本発明の請求項10に記載の発明は、請求項1〜9の何れか一項に記載の発明において、ギャップ形成部材の比抵抗は液状着色媒体の比抵抗以上である現像装置であり、液状着色媒体担持体と電極ローラとの間に印加されたバイアス電圧が両者の間に形成されたギャップからリークすることが防止されるという作用を有する。

    【0037】本発明の請求項11に記載の発明は、請求項1〜9の何れか一項に記載の発明において、ギャップ形成部材の比抵抗は1E+06Ω・cm以上である現像装置であり、液状着色媒体担持体と電極ローラとの間に印加されたバイアス電圧が両者の間に形成されたギャップからリークすることがより効果的に防止されるという作用を有する。

    【0038】本発明の請求項12に記載の発明は、請求項5記載の発明において、ギャップ調整用薄板部材の比抵抗は液状着色媒体の比抵抗以上である現像装置であり、液状着色媒体担持体と電極ローラとの間に印加されたバイアス電圧が両者の間に形成されたギャップからリークすることが防止されるという作用を有する。

    【0039】本発明の請求項13に記載の発明は、請求項5記載の発明において、ギャップ調整用薄板部材の比抵抗は1E+06Ω・cm以上である現像装置であり、
    液状着色媒体担持体と電極ローラとの間に印加されたバイアス電圧が両者の間に形成されたギャップからリークすることがより効果的に防止されるという作用を有する。

    【0040】本発明の請求項14に記載の発明は、請求項1〜13の何れか一項に記載の発明において、液状着色媒体担持体と電極ローラとは相互に圧接されている現像装置であり、液状着色媒体の膜厚をより厳密に規制することが可能になるという作用を有する。

    【0041】本発明の請求項15に記載の発明は、請求項1〜14の何れか一項に記載の発明において、液状着色媒体担持体と電極ローラとの相対速度を制御して液状着色媒体の膜厚を調整する現像装置であり、液状着色媒体を静電潜像担持体上に付着させ、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を顕像化された画像の濃度を調整することが可能になるという作用を有する。

    【0042】本発明の請求項16に記載の発明は、請求項1〜15の何れか一項に記載の発明において、液状着色媒体担持体は電極ローラと同方向に回転して液状着色媒体担持体の上澄み液が上澄み液回収手段により液状着色媒体担持体から回収される現像装置であり、電極ローラでの低濃度の余剰の液状着色媒体の回収と、液状着色媒体担持体の表面における液状着色媒体の均一濃度化を促進することが可能になるという作用を有する。

    【0043】本発明の請求項17に記載の発明は、請求項16記載の発明において、上澄み液回収手段は、金属ブレードまたは弾性ブレードである現像装置であり、上澄み液の回収効率を高めることが可能になるという作用を有する。

    【0044】本発明の請求項18に記載の発明は、請求項1〜17の何れか一項に記載の発明において、液状着色媒体担持体から回収された上澄み液が除去される現像装置であり、電極ローラが回転して液状着色媒体担持体表面の液状着色媒体と接触する前における電極ローラの表面を清浄に保つことが可能になるという作用を有する。

    【0045】本発明の請求項19に記載の発明は、請求項18記載の発明は、上澄み液は、ハウジング内に回収される現像装置であり、液状着色媒体を貯蔵してこれを再利用することが可能になるという作用を有する。

    【0046】以下、本発明の実施の形態について、図1
    から図8を用いて説明する。 なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。

    【0047】図1は本発明の一実施の形態である現像装置が用いられた画像形成装置を示す断面図、図2は図1
    の画像形成装置における現像装置を示す断面図、図3は図2の現像装置において液状着色媒体濃度が調整される状態を示す説明図、図4は図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造の一例を示す説明図、図5は図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造の他の一例を示す説明図、図6は図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図、図7は図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図、図8は図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図である。

    【0048】図1において、静電潜像が形成される静電潜像担持体2は画像形成装置1に回転自在に軸支されている。 静電潜像担持体2の表面には有機光導電体(OP
    C)、アモルファスシリコン(a−Si)系あるいはセレン(Se)系の感光性受容層が塗布されている。 なお、本実施の形態において、静電潜像担持体2はドラム状となっているが、ベルト状であってもよい。

    【0049】静電潜像担持体2の外周には、コロナ放電を用いて静電潜像担持体2を一様に帯電させる帯電器3、ホストコンピュータからの情報によりレーザをオン・オフして静電潜像担持体2上に静電潜像を形成する露光光学系4、現像に寄与する液状着色媒体L(図2、図3)中のトナーを静電潜像の部分に転移させて静電潜像を可視像に現像する湿式の現像装置5、発光ダイオード等を備え、静電潜像担持体2の外周面に残留しているトナーを除去するクリーニング装置13、残留トナー除去後の静電潜像担持体2に残留する静電潜像電荷を光照射で取り除く除電器11が静電潜像担持体2の回転方向に沿って順次配列されている。

    【0050】図2に示すように、現像装置5のハウジング5aの内部には液槽12が形成され、ここに液状着色媒体Lが貯留されている。

    【0051】また、液状着色媒体Lを静電潜像担持体2
    の外周面へ供給し、静電潜像担持体2に形成された静電潜像をトナー像として顕在化させる液状着色媒体担持体7が、外周面の一部を突出して設けられている。

    【0052】さらに、液槽12の液状着色媒体Lを吸収してこれを液状着色媒体担持体7に供給するスポンジ状の液状着色媒体供給用フォームローラ6が液状着色媒体担持体7に圧接して配置されている。

    【0053】そして、液状着色媒体担持体7の表面に供給された液状着色媒体Lの膜厚を規制する電極ローラ2
    1が、ハウジング5aの上部において液状着色媒体担持体7に対して均一なギャップを保持して近接配置されている。

    【0054】ここで、電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との保持構造を図4〜図8を用いて説明する。

    【0055】図4に示す場合においては、電極ローラ2
    1両端の回転軸上に、液状着色媒体担持体7と接触して回転するとともに電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間に所定の均一なギャップを形成する電極ローラコロ(ギャップ形成部材)27がそれぞれ取り付けられている。

    【0056】また、図5に示す場合においては、液状着色媒体担持体7両端の回転軸上に、電極ローラ21と接触して回転するとともに電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロ(ギャップ形成部材)28がそれぞれ取り付けられている。

    【0057】さらに、図6に示す場合においては、電極ローラ21両端の回転軸上に電極ローラコロ(ギャップ形成部材)27がそれぞれ取り付けられ、液状着色媒体担持体7両端の回転軸上に、この電極ローラコロ27と接触して回転するとともに電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間に所定の均一なギャップを形成する液状着色媒体担持体コロ(ギャップ形成部材)28がそれぞれ取り付けられている。 そして、ギャップを調整して液状着色媒体Lの膜厚を規制するために、電極ローラコロ27と液状着色媒体担持体コロ28との間には、必要量のギャップを形成するギャップ調整用薄板部材29が挿入されている。

    【0058】図7に示す場合においては、電極ローラ2
    1の両端に、液状着色媒体担持体7に対して2点で接触して回転するとともに電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間に所定の均一なギャップを形成する一対の電極ローラコロ(ギャップ形成部材)27がそれぞれ取り付けられている。

    【0059】そして、図8に示す場合においては、液状着色媒体担持体7の両端に、電極ローラ21に対して2
    点で接触して回転するとともに電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間に所定の均一なギャップを形成する一対の液状着色媒体担持体コロ(ギャップ形成部材)
    28がそれぞれ取り付けられている。

    【0060】このような図4〜図8に示す構造により、
    電極ローラ21と液状着色媒体担持体7とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体7から静電潜像担持体2へと供給される液状着色媒体Lを均一な膜厚に形成することが可能になる。

    【0061】ここで、電極ローラコロ27と液状着色媒体担持体コロ28にベアリングを用いることができる。
    このようにすれば、電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との相互の摩擦が抑制され、双方の回転を滑らかにすることが可能になる。

    【0062】なお、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21との間に印加したバイアス電圧が両者の間に形成されたギャップからリークすることを防止するため、電極ローラコロ27、液状着色媒体担持体コロ28、ギャップ調整用薄板部材29の比抵抗は液状着色媒体Lの比抵抗以上、望ましくは1E+06Ω・cm以上とするのがよい。

    【0063】このような高比抵抗材料としては、例えば以下のガラスやポリマーがある。

    【0064】ガラス材料としては、カリ石灰ガラス、ソーダ石灰ガラス、珪酸ガラス、クラウンガラス、亜鉛クラウンガラス、ソーダカリガラス、バリウム硼珪酸ガラス、96%珪酸ガラス、99.5%珪酸ガラス、燐酸ガラス、低融点ガラス、リチウム珪酸ガラス、亜鉛アルミ珪酸ガラス、珪酸ジルコニウムガラス等が使用できる。

    【0065】また、ポリマーとしては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アセタール、メラミン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノール、ポリイミド、酸化ポリフェノール、ポリフェノール・スルフィド、フッ化エチレンプロピレン、アクリロニトリル・メチルメタクリレート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ブチルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、フラン/フルフリル・アルコール樹脂、ニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリテトラフルオロエチレン(商品名:「テフロン」)、スチロール、メタアクリル、ナイロン、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ポリウレタン、EPDM、アクリル、ポリエチレンテレフタレートシート等が使用できる。

    【0066】なお、液状着色媒体Lの膜厚を均一に保持するため、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21とを例えばバネ等を用いて圧接することができる。

    【0067】また、液状着色媒体Lを静電潜像担持体2
    上に付着させ、静電潜像担持体2上に形成された静電潜像を顕像化された画像の濃度が調整できるように、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21の相対速度を制御することで液状着色媒体Lの膜厚を調整することもできる。

    【0068】さらに、電極ローラ21での低濃度の余剰の液状着色媒体Lの回収と、液状着色媒体担持体7の表面における液状着色媒体Lの均一濃度化を促進するため、液状着色媒体担持体7を電極ローラ21と同方向に回転させ、液状着色媒体担持体7の上澄みの液状着色媒体Lを液状着色媒体担持体7から回収するようにしてもよい。

    【0069】このとき、上澄み液をハウジング5a内に回収するようにすれば、液状着色媒体Lを貯蔵してこれを再利用することが可能になる。

    【0070】そして、電極ローラ21が回転して液状着色媒体担持体7表面の液状着色媒体Lと接触する前に電極ローラ21の表面をクリーニングしてこれを清浄に保つため、液状着色媒体担持体7から回収した上澄み液を除去することもできる。 このとき、具体的には、上澄み液の回収効率を高めるため、電極ローラ用クリーニングブレード22を金属ブレードあるいは弾性ブレード(上澄み液回収手段)とする。

    【0071】液状着色媒体担持体7と電極ローラ21との最接近位置は、20μm〜200μmと極めて微小な間隔になっている。 これは、この間隔が20μm未満では、液状着色媒体Lの膜厚が薄くなりすぎて白抜け等の現像むらが現れ、良好な可視画像を得ることができないからである。 また、間隔が200μmを超えると、液状着色媒体Lの液滴量をコントロールすることが困難となり、やはり良好な可視画像を得ることができないからである。

    【0072】電極ローラ21の近傍には、この電極ローラ21の表面に接触する電極ローラ用クリーニングブレード22が設けられている。 これにより、電極ローラ2
    1に付着した液状着色媒体Lが除去されて液槽12へと落下・回収されるとともに、液状着色媒体担持体7および電極ローラ21と協働してハウジング5a内に収容された液状着色媒体Lが外気から遮断される。

    【0073】なお、液状着色媒体Lは、例えばIsop
    arG等の脂肪族炭化水素からなる例えば1E+12Ω
    ・cm以上の高比抵抗のキャリア液25と、例えば樹脂で被覆されたカーボンブラックからなり正に帯電されてキャリア液25中に分散されたトナー24とからなる(図3参照)。

    【0074】このような現像装置5には、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21との間にバイアス電圧を印加するための電圧印加手段26が設けられている。 これにより、帯電されたトナーが電気泳動されて液状着色媒体担持体7側の液状着色媒体Lが電極ローラ21側の液状着色媒体Lよりも高濃度になる。 なお、電圧印加手段2
    6による印加電圧は可変となっており、電気泳動速度をコントロールして液状着色媒体担持体7側の液状着色媒体濃度が制御可能になっている。 但し、電圧印加手段2
    6による印加電圧は固定となっていてもよい。

    【0075】図1に示すように、現像装置5には、液槽12へ液状着色媒体Lを補給する液状着色媒体カートリッジ23が接続されている。 この液状着色媒体カートリッジ23からの液状着色媒体Lの補給量は、液状着色媒体Lの液面の高さが液状着色媒体担持体7より低くなるように液状着色媒体補給ポンプ(図示せず)により調節されている。

    【0076】また、クリーニング装置13は、静電潜像担持体2に圧接するスポンジ状のクリーニング用フォームローラ9、ゴム等の弾性体からなり、同じく静電潜像担持体2に圧接する静電潜像担持体用クリーニングブレード10を備えている。 クリーニング装置13には、静電潜像担持体2のクリーニング用のキャリア液を用いたクリーニング液を補充するクリーニング液カートリッジ19、および廃液を回収する廃液処理タンク20が接続されている。

    【0077】また、画像形成装置本体1の側方には、被転写材である用紙16aが収納された用紙カセット16
    が配設されている。 また、用紙16aを挟んで静電潜像担持体2の現像面に対向する位置には、静電潜像担持体2上に形成されたトナー像を用紙16aに転写するための転写ローラ8が配置されている。

    【0078】さらに、転写ローラ8の搬送方向後方には、コロナ放電により用紙16aを除電してこれを静電潜像担持体2から分離させる被転写材分離装置17、および被転写材分離装置17により静電潜像担持体2から分離された用紙16aに転写されたトナー像を定着させる定着装置18が順次配置されている。 そして、用紙1
    6aには定着装置18内を通過するときの圧と熱とによってトナー像が定着される。

    【0079】このように構成された画像形成装置の動作について、以下に説明する。

    【0080】画像形成を開始すると、先ず、帯電工程として、高圧電源に接続された帯電器3でコロナ放電が行われて静電潜像担持体2の表面が一様に帯電される。 次に、露光工程として、ホストコンピュータから送られてくる情報により露光光学系4のレーザがオン・オフされ、周方向に回転される静電潜像担持体2の表面の電荷が部分的に消滅して静電潜像が形成される。

    【0081】そして、その後の現像工程では、液槽12
    に部分的に浸漬された液状着色媒体供給用フォームローラ6が回転することにより液状着色媒体担持体7の表面に液状着色媒体Lが供給される。

    【0082】液状着色媒体担持体7に供給された液状着色媒体Lは、電極ローラ21の回転により所定の膜厚に調整されるとともに電圧印加手段26により所定の濃度に調整された後、液状着色媒体担持体7の回転により静電潜像担持体2の表面へ供給される。 これにより、静電潜像担持体2に形成された静電潜像がトナー像として顕在化される。 なお、現像装置5による液状着色媒体Lの供給については、後においてさらに詳しく説明する。

    【0083】用紙16aは用紙カセット16内から転写ローラ8へと搬送される。 そして、静電潜像担持体2でのトナー像の現像が終わり、用紙16aが転写ローラ8
    に搬送されるのと略同時に、この転写ローラ8は静電潜像担持体2に当接される。 そして、所定レベルの転写バイアスが印加されることにより、静電潜像担持体上のトナー像は用紙16aに転写される。

    【0084】ここで、用紙16aは誘電体なので、高圧が印加されることで帯電して静電潜像担持体2に静電吸着される。 そこで、用紙16aが転写ローラ8に搬送されるのと略同時に被転写材分離装置17により交流バイアスによるコロナ放電が行われ、用紙16aが除電される。 そして、用紙16aが完全に除電されることで用紙16aと静電潜像担持体2との静電吸着力が減少し、用紙16aはコシと自重とによって静電潜像担持体2から分離する。

    【0085】分離された用紙16aは定着装置18に搬送されてここでトナー像が定着され、画像形成が終了する。

    【0086】一方、用紙16aに転写されることなく静電潜像担持体2に残ったトナーはクリーニング装置13
    により取り除かれる。 つまり、クリーニング液カートリッジ19から供給されたクリーニング液がクリーニング用フォームローラ9に拡散され、クリーニング用フォームローラ9と静電潜像担持体用クリーニングブレード1
    0によりクリーニングされる。 また、静電潜像担持体2
    の残留静電潜像が除電器11により除電される。 これによって、静電潜像担持体2は新たな画像形成の待機状態となる。

    【0087】次に、現像装置5による静電潜像担持体2
    への液状着色媒体Lの供給について説明する。

    【0088】液槽12に部分的に浸漬されて液状着色媒体Lが吸収された液状着色媒体供給用フォームローラ6
    を周方向へ回転させると、この液状着色媒体供給用フォームローラ6が圧接された液状着色媒体担持体7の表面に液状着色媒体Lが供給される。

    【0089】このようにして液状着色媒体担持体7に供給された液状着色媒体Lは、液状着色媒体担持体7の周方向への回転により液状着色媒体担持体7と電極ローラ21との近接位置に到達する。 ここで、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21とはたとえば20μm〜200
    μmの微小間隔で近接配置しており、液状着色媒体担持体7と電極ローラ21との間には電圧印加手段26により直流バイアス電圧が印加されている。 したがって、図3に示すように、液状着色媒体担持体7と電極ローラ2
    1との近接位置にある液状着色媒体Lは、これらの液状着色媒体担持体7,電極ローラ21により所定の膜厚に調整されるとともに、正帯電のトナー24の多くがキャリア液25中で電気泳動されて液状着色媒体担持体7へ付着したままになる。 これにより、液状着色媒体Lは、
    液状着色媒体担持体7側ではトナー24はほとんど除去されることなくキャリア液25の多くが除去されて濃度が高められ、電極ローラ21側では濃度が低くなる。

    【0090】そして、電極ローラ21が液状着色媒体担持体7と同方向に回転しているので、電極ローラ21による低濃度の余剰の液状着色媒体Lの除去と、液状着色媒体担持体7表面の液状着色媒体Lの均一濃度化と均一膜厚化が促進されながら、液状着色媒体担持体7から液状着色媒体Lが静電潜像担持体2表面に供給され、静電潜像がトナー像として顕在化される。

    【0091】このとき、電極ローラ21は液状着色媒体供給用フォームローラ6で液状着色媒体Lを供給した後で静電潜像担持体2への液状着色媒体Lの供給前となる位置に設けられ、且つ、液状着色媒体補給用の液槽12
    に接触しないようにハウジング5aの上部に設けられているので、液状着色媒体担持体7表面の液状着色媒体L
    が電極ローラ21に接触する工程の前で液状着色媒体L
    が均一膜厚に保たれる。 なお、液状着色媒体担持体7表面での液状着色媒体Lは、電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間の微小間隔以上の均一膜厚となるように液状着色媒体供給用フォームローラ6により供給される。

    【0092】また、電極ローラ21表面に接触した電極ローラ用クリーニングブレード22が設けられているので、前述のように、電極ローラ21に付着した液状着色媒体Lが除去されて液槽12へと落下・回収されるとともに、液状着色媒体担持体7、電極ローラ21と協働してハウジング5a内に収容された液状着色媒体Lが外気から遮断される。 これにより、トナー24を分散させているキャリア液25が蒸発して減少して、液状着色媒体濃度が高くなる現象が防止される。

    【0093】そして、液槽12の液状着色媒体濃度が変化して現像画像の濃度が変化した場合には、電圧印加手段26による印加電圧を調整して電極ローラ21と液状着色媒体担持体7との間の直流バイアス電圧量を変化させることで、トナー24の電気泳動速度がコントロールされて現像画像の濃度が安定化される。 例えば液槽12
    内の液状着色媒体Lの濃度が低い場合には直流バイアス電圧量を高く設定し、トナー24の電気泳動の速度を早くして液状着色媒体Lの濃度を高くすることができる。
    逆に液槽12の液状着色媒体Lの濃度が高い場合には直流バイアス電圧量を低く設定し、トナー24の電気泳動の速度を遅くして液状着色媒体Lの濃度を低くすることができる。 このようにして、液状着色媒体Lの濃度をより正確に制御することが可能になる。

    【0094】

    【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電極ローラと液状着色媒体担持体とのギャップが均一間隔に保持されるので、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を均一な膜厚に形成することが可能になるという有効な効果が得られる。

    【0095】また、本発明によれば、液槽の液状着色媒体濃度が変化した場合でも、濃縮液状着色媒体の補給を行うことなく、液状着色媒体担持体から静電潜像担持体へと供給される液状着色媒体を適正な濃度に調整することができるという有効な効果が得られる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の一実施の形態である現像装置が用いられた画像形成装置を示す断面図

    【図2】図1の画像形成装置における現像装置を示す断面図

    【図3】図2の現像装置において液状着色媒体濃度が調整される状態を示す説明図

    【図4】図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造の一例を示す説明図

    【図5】図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造の他の一例を示す説明図

    【図6】図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図

    【図7】図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図

    【図8】図2の現像装置において電極ローラと液状着色媒体担持体との保持構造のさらに他の一例を示す説明図

    【図9】従来の湿式の現像装置が用いられた画像形成装置を示す断面図

    【図10】図9の画像形成装置における現像装置を示す断面図

    【符号の説明】

    1 画像形成装置 2 静電潜像担持体 3 帯電器 4 露光光学系 5 現像装置 5a ハウジング 6 液状着色媒体供給用フォームローラ 7 液状着色媒体担持体 8 転写ローラ 9 クリーニング用フォームローラ 10 静電潜像担持体用クリーニングブレード 11 除電器 12 液槽 13 クリーニング装置 14 キャリア液カートリッジ 15 濃縮液状着色媒体カートリッジ 16 用紙カセット 16a 用紙 17 被転写材分離装置 18 定着装置 19 クリーニング液カートリッジ 20 廃液処理タンク 21 電極ローラ 22 電極ローラ用クリーニングブレード 23 液状着色媒体カートリッジ 24 トナー 25 キャリア液 26 電圧印加手段 27 電極ローラコロ(ギャップ形成部材) 28 液状着色媒体担持体コロ(ギャップ形成部材) 29 ギャップ調整用薄板部材 L 液状着色媒体

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