JPH0756441A

JPH0756441A - 液体現像装置

Info

Publication number: JPH0756441A
Application number: JP6159930A
Authority: JP
Inventors: Shyshung S Hwang; エスワンシャイシュン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1995-03-03
Also published as: CA2124485C; DE69410362D1; CA2124485A1; DE69410362T2; EP0635766A3; US5355201A; EP0635766A2; EP0635766B1

Abstract

(57)【要約】【目的】液体現像装置において光導電性表面に堆積す
る液体現像剤の量を減らすことである。【構成】本発明は静電潜像を液体トナーで現像する装
置である。本装置は、静電潜像ほ引き付けられて光導電
性表面に液体像を形成する液体トナーの薄膜を押し出す
液体押出器を備えている。押出器は、液体トナーが確実
に静電潜像へ引き付けられるように適当な大きさおよび
極性で電気的にバイアスされている。液体トナーが静電
潜像へ引き付けられるとき被覆された層の厚さを減らす
ために、液体トナーに真空が加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には電子写真印刷
機、より詳細には静電潜像を液体トナーで現像する装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第4,851,317 号は、液体トナー
が入ったトナータンクを有するトーニング処理部を開示
している。トナータンクは全体的にピラミッド形をして
おり、Ｖ字形の低領域を有する。低領域はトナーの再循
環を促進し、Ｕ字形タンクの場合に存在するよどみ区域
を除去する。タンクの低領域の側壁は、トナー粒子がタ
ンクの頂点へドレンするように傾斜していることが好ま
しい。タンク内部にトナーリザーバが設置されている。
トナーリザーバは電気的に絶縁されていることが好まし
い。リザーバの上縁にトーニング部材が支えられてい
る。トーニング部材はＬ字形部材で、像形成部材の全横
寸法を横切って延びており、像形成部材と共同してその
間に流路を形成するように外部形状が像形成部材と一致
している。トーニング部材は非導電性第１要素と導電性
第２要素から成っている。第１要素はリザーバの側壁の
一部と共同して、オリフィスで終わるチャンネルを形成
している。オリフィスは前記流路と通じている。液体ト
ナーをリザーバを経由してタンクへ戻す再循環用の遠心
ポンプが設置されている。トーニング処理部が使用され
ているとき、液体トナーはトナータンクから毛管を通っ
てトナーリザーバへ流れ、オリフィスからチャンネルに
入り、トーニング部材をおおう。第２要素は電気的にバ
イアスされている。トーニングは、導電性第２要素に隣
接したチャンネルの領域内にバイアス電位があるときだ
け起きる。

【０００３】米国特許第5,081,499 号は、マスターの一
の側に電極を設置した液体現像装置を開示している。現
像液はマスターと電極の間に供給される。マスターと電
極の間に電界を発生させマスターの感光層を現像するた
め、マスターのベースに導体が接触している。

【０００４】米国特許第5,117,263 号は、多色静電像形
成装置を開示している。光導電性ドラムに静電潜像が記
録される。光導電性ドラムから間隔をおいて電気的にバ
イアスされた現像ローラーが配置されている。現像ロー
ラーの一部、光導電性ドラムの一部、または光導電性ド
ラムと現像ローラー間の現像領域内に直接に、多色液体
現像剤吹付け装置が帯電した着色トナー粒子を含む液体
トナーを吹き付ける。現像ローラーと作用上連係するカ
ラー別清掃ブレードは、現像後に現像ローラー上に残っ
ている各カラートナーの残留物を個別に除去する。対応
する色のトナーが吹付け装置によって現像領域へ供給さ
れると、各ブレードは現像ローラーと選択的に接触す
る。多色トナー吹付け装置は吹付口の直線アレイを有す
る。各吹付口は対応するリザーバから着色液体トナーを
供給する導管に接続されている。吹付口は、４色を使用
する場合、４番目の各吹付口が同じカラートナーを吹き
付け、４個の隣接吹付口が４つの異なるカラーを吹き付
けるように組み合わされている。各カラートナーは加圧
されて各吹付口から現像領域に吹き付けられる。各カラ
ーごとにトナーがほぼ一様に現像領域を満たすように、
吹付口の間隔とそれらの周期性が選択される。このやり
方で、潜像が液体カラーで現像される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回転現像ローラーを液
体に浸し、電極を使用して現像ローラーと光導電性表面
の間に必要な電界を生じさせる従来の液体現像において
は、原稿間ギャップや非像形成区域を含む光導電性表面
の全長が常に液体現像剤で被覆される。これは現像剤の
浪費であり、印刷機の清掃装置にかかる負荷が著しく増
える。従って、光導電性表面に堆積する液体現像剤の量
を減らすことが望ましい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の態様と
して、静電潜像を液体トナーで現像する装置を提供す
る。現像装置は、潜像を液体トナーの層で現像するため
液体トナーを潜像へ供給するように構成されたリップを
含む部材と、前記部材が液体トナーを潜像へ塗布すると
き潜像上の液体トナーの厚さを減らすため液体トナーに
かかる圧力を下げる手段を備えている。

【０００７】本発明は、第２の態様として、像形成表
面、像形成表面に静電潜像を記録する手段、および像形
成表面に記録された静電潜像を液体トナーで現像する手
段を有する静電印刷機を提供する。現像手段は、潜像を
液体トナーの層で現像するため液体トナーを潜像へ供給
するように構成されたリップを含む部材、前記リップか
ら静電潜像へ液体トナーを引きつけるためリップを電気
的にバイアス手段、および前記部材が液体トナーを潜像
へ塗布するとき潜像上の液体トナーの厚さを減らすため
液体トナーにかかる圧力を下げる手段を備えている。

【０００８】本発明は、第３の態様として、像形成表
面、像形成表面に複数の静電潜像を記録する手段、およ
び像形成表面に記録された各静電潜像を異なる色の液体
トナーで現像する手段を有する多色静電印刷機を提供す
る。現像手段は、複数の各部材が潜像を液体トナーの層
で現像するため液体トナーを潜像へ供給するように構成
されたリップを含む複数の部材と、前記部材が液体トナ
ーを潜像へ塗布するとき潜像上の液体トナーの厚さを減
らすため液体トナーにかかる圧力を下げる手段を備えて
いる。

【０００９】本発明のその他の特徴は、添付部面を参照
して以下の説明を読まれれば明らかになるであろう。

【００１０】

【実施例】以下、いろいろな実施例について説明する
が、本発明がそれらの実施例に限定されるものでないこ
とは理解されるであろう。本発明は特許請求の範囲に記
載した発明の精神および範囲に含まれるすべての代替
物、修正物、および均等物を包含しているものとする。

【００１１】本発明の特徴を全般的に理解してもらうた
めに、図面を参照して説明する。諸図面を通して、同じ
構成要素は同じ参照番号で表示してある。図７に、本発
明の特徴を組み入れた電子写真印刷機を示す。本発明の
液体現像装置は各種の印刷機に等しく使用することがで
き、その利用は必ずしも記載した特定の実施例に限定さ
れないことは、以下の説明から明らかになるであろう。

【００１２】図７に示した電子写真印刷機は、印刷機内
に回転自在に取り付けられた光導電性表面１２をもつド
ラム１０を使用している。光導電性表面１２はドラム１
０の外周面のまわりを取り囲んでいる。ドラム１０のま
わりに一連の処理部が配置されていて、ドラム１０が矢
印１４の方向に回転すると、ドラムは順次それらの処理
部を通過する。ドラム１０は、駆動モーターによって他
の動作機構に対し所定の速度で駆動される。複写機のい
ろいろな動作をドラム１０の回転に同期させるために、
タイミング検出器がドラム１０の回転を検出して出力信
号を論理回路へ送る。このやり方で、それぞれの処理部
で事象が正しい順序で発生する。

【００１３】最初に、ドラム１０は光導電性表面１２を
回転させて帯電部Ａを通過させる。帯電部Ａでは、コロ
ナ発生装置１６が光導電性表面１２にイオンを吹き付け
て表面１２に比較的高い電荷を一様に生成する。

【００１４】次にドラム１０は帯電した光導電性表面を
露光部Ｂまで回転させる。露光部Ｂでは、原稿書類の光
像が光導電性表面１２の帯電した部分に投影される。露
光部Ｂは移動レンズ系１８を有する。原稿書類２０は表
を下にして、平らな透明プラテン２２の上に置かれてい
る。ランプ２４はレンズ１８と時間を合わせて移動し、
原稿書類２０の連続する増分区域を走査するようになっ
ている。このように、原稿書類２０の流動する光像が光
導電性表面１２の帯電した部分に投影される。これによ
り、光導電性表面１２上の電荷が選択的に消去され、原
稿書類２０の情報区域に対応する静電潜像が光導電性表
面１２に記録される。光像を光学的にフィルタするため
に、それぞれの液体トナーの色に対し補色の色をもつ選
択された光学フィルタ（図示せず）が光路に配置されて
いる。これまで光学レンズ系について説明したが、他の
方法たとえばラスター出力スキャナを使用して、変調レ
ーザービームで光導電性表面の選択区域を放電させるこ
とによって静電潜像を記録できることは理解されるであ
ろう。

【００１５】露光後、ドラム１０は光導電性表面１２に
記録された静電潜像を現像部Ｃまで回転させる。現像部
Ｃには複数の現像ユニット２６，２８，３０，３２が設
置されている。各現像ユニットは実質上互いに同一であ
り、その詳細はあとで図１〜図６を参照して説明する。
各現像ユニットは静電潜像の上に液体現像剤を押し出し
て静電潜像を対応する色のトナー粒子で現像する。例え
ば、現像ユニット２６はシアン色の液体トナーを、現像
ユニット２８はマゼンタ色の液体トナーを、現像ユニッ
ト３０は黄色の液体トナーを、現像ユニット３２は黒色
の液体トナーを押し出す。動作中、選択した色の光を光
導電性表面１２の上に当てて、その一部分を選択的に放
電させるため、レンズ１８に関連してフィルタが使用さ
れる。例えば、赤の減法混色の原色すなわちシアン色の
液体トナーで現像される帯電区域をもつ選択した区域を
放電させるため、赤色フィルタを使用する。従って、レ
ンズ１８に関連して赤色フィルタを使用したときは、現
像ユニット２６が帯電区域をシアン色の液体トナーで現
像する。同様に、緑色フィルタを使用したときは、現像
ユニット２８がマゼンタ色の液体トナーで帯電した区域
を現像する。そして青色フィルタを使用したときは、現
像ユニット３０が黄色の液体トナーで帯電した区域を選
択的に現像する。最後に、黒色で複製することが望まし
い原稿書類の領域については、現像ユニット３２が黒色
の液体トナーで帯電した区域を現像する。各現像ユニッ
トは反復するサイクルの間、選択的に起動される。これ
は、赤色フィルタを使用する第１サイクルの間は、現像
ユニット２６が起動されることを意味する。続いて、緑
色フィルタを使用する第２サイクルの間は、現像ユニッ
ト２８が起動される。青色フィルタを使用する第３サイ
クルの間は、現像ユニット３０が起動される。最後に第
４サイクルの間は、現像ユニット３２が起動される。

【００１６】それぞれのサイクル後に各液体像をコピー
シートへ転写することもできるし、あるいは連続する液
体像を光導電性表面１２の上に互いに重ね合わせて現像
して複合多色液体像を形成することもできる。この複合
多色液体像は第４サイクル後にコピーシート３４へ転写
することができる。

【００１７】図７に示した電子写真印刷機においては、
多色液体トナー像すなわち複合トナー像が光導電性表面
１２の上に形成されたあと、コピーシートへ転写され
る。この複合トナー像は転写部Ｄにおいて転写される。

【００１８】転写部Ｄでは、複合多色液体トナー像がコ
ピーシート３４へ転写される。多色液体トナー像をコピ
ーシート３４へ転写する前に、状態調節ローラー３６が
複合多色液体トナー像に接触する。例えば、状態調節ロ
ーラー３６は、ドラム１０の表面に押し付けられて背景
領域から液体キャリヤを除去し、かつ像領域では像を圧
縮し像から液体キャリヤを除去する電気的にバイアスさ
れたスキージーローラーであってもよい。スキージーロ
ーラー３６は弾力性を有し、多少の導電性を持つ高分子
材料で作られたものが好ましい。スキージーローラー３
６はトナー粒子上の電荷の極性と同じ極性を持つ数百か
ら数千ボルトの電位に帯電される。複合多色液体トナー
像は状態調節された後、転写部Ｄへ進む。転写ローラー
３８は、光導電性表面１２からコピーシート３４へ像を
静電転写するため適当な電圧および温度に維持されてい
る。複合多色液体トナー像を確実にコピーシート３４へ
転写するため、転写ローラー３８は加圧し、かつ電気的
にバイアスされていることが好ましい。

【００１９】複合多色液体トナー像をコピーシート３４
へ転写した後、コピーシートはコンベヤ４０で運ばれ、
定着部Ｅを通過する。定着部Ｅは、十分な熱エネルギー
を放射してトナーをコピーシート３４へ像の形状で永久
的に溶着する放射加熱器４２を有する。コンベヤ４０は
コピーシート３４を矢印４４の方向に放射加熱器４２を
通してキャッチトレー４６へ送り込む。オペレータはキ
ャッチトレー４６に置かれたコピーシート３４を容易に
取り出すことができる。

【００２０】図７の説明を続けると、液体トナー像をコ
ピーシート３４へ転写した後、必ずある程度の残留液体
トナーがドラム１０の光導電性表面１２に付着したまま
残る。この残留物は清掃部Ｆにおいて光導電性表面１２
から除去される。清掃部Ｆは軟質弾性ブレード６８を備
えている。このブレードは、その自由端が光導電性表面
１２に接触し、そこに付着しているあらゆる物質を除去
する。清掃後、ランプ７０が点灯され、次の連続する像
形成サイクルに先立って、光導電性表面１２上のすべて
の残留電荷を放電させる。このように、連続する静電潜
像を現像することができる。

【００２１】本発明の現像装置は、多色電子写真印刷機
にも、あるいは単色印刷機にも使用することができる。
現像された像は直接コピーシートへ転写することもでき
るし、あるいはコピーシートへ転写する前に中間部材へ
転写することもできる。多色印刷機はこの形式の現像ユ
ニットを使用して、連続する潜像を現像して複合多色ト
ナー像を形成したあと、コピーシートへ転写することも
できるし、代わりに、単色液体像をコピーシートへ直接
互いに重ね合わせて転写することもできる。

【００２２】以上は、本発明の現像装置を含む電子写真
印刷機の全般的な作用の説明である。次に、図１〜図６
を参照して現像装置の詳しい構造を説明する。

【００２３】図１に示すように、液体押出器４８は第１
部材５０と第２部材５２から成っている。第１部材５０
に開口チャンネル５４が作られており、チャンネル５４
を横切る方向に分配チャンネル５６が延びている。ドラ
ム１０の縦軸に沿って複数の分配チャンネルが配置され
ている。以上のことは図２により明確に示してある。図
２に示すように、分配チャンネル５４の第１部分５４ａ
は液体現像剤の供給源に接続されている。分配チャンネ
ル５４の第２および第３部分５４ｂ，５４ｃは、ほぼＶ
字形に第１部分５４ａと交差し、Ｙ字形チャンネルを作
っている。複数の等間隔に配置された分配チャンネル５
６はチャンネル５４の第２および第３部分５４ｂ，５４
ｃと交差している。分配チャンネル５６はチャンネル５
４から液体現像剤を受け取り、リップ５８へ案内する。
分配チャンネル５６に対するチャンネル５４ｂ，５４ｃ
の傾斜角によって、リップ５８は確実に直線の前縁と後
縁を持つ薄膜の液体現像剤で被覆される。チャンネルの
傾斜角と断面直径によって、液体現像剤が確実にリップ
５８に沿ってほぼ一様に分配される。リップはドラム１
０の縦軸に平行な第２部材５２の表面５８であり、ドラ
ム１０との間に隙間を形成している。リップ５８とドラ
ム１０間の隙間は第１部材５０の表面６０とドラム１０
間の隙間より狭い。リップ５８はドラム１０の光導電性
表面１２に記録された静電潜像へ一様な厚さの液体現像
剤を塗布するために使用される。各静電潜像に必要な量
の液体現像剤を供給源から押出器４８へ送り出すため、
計量ポンプが使用される。

【００２４】図３に、液体押出器４８内のチャンネル配
置の代替実施例を示す。図示のように、チャンネル６２
は液体現像剤供給源に接続されており、分配チャンネル
５６はチャンネル６２を斜めに横切っている。繰り返す
が、分配チャンネル５６に対するチャンネル６２の傾斜
は、液体現像剤が確実に直線の前縁と後縁を持つ薄膜で
リップ５８を被覆するように設計される。

【００２５】図４に、液体押出器４８の上流側で真空を
加えるように構成された真空ポンプ６４を示す。真空ポ
ンプ６４は液体にかかる圧力を下げる、すなわち液体ト
ナーを上方へ吸引する。ドラム１０の光導電性表面１２
に塗布中の液体現像剤に真空を加えることによって、リ
ップ５８と光導電性表面１２間の隙間をより大きくし、
光導電性表面１２上に同じ厚さの被膜を得ることができ
る。例えば、リップ５８と光導電性表面１２間の隙間
を、最大で光導電性表面１２に被覆された現像剤層の厚
さの数倍にすることができる。液体現像剤の薄膜の厚さ
を１ミル以下にすることができる。これは、リップ５８
と光導電性表面１２間の隙間の許容誤差を大幅に緩和す
る。光導電性表面１２に記録された静電潜像が確実に液
体現像剤を引きつけるように、液体押出器４８は電圧源
６６によって適当な値および極性に電気的にバイアスさ
れている。

【００２６】図５に示すように、複数の液体押出器４８
に１個の真空ポンプ６４を接続することができる。さら
に、複数の液体押出器４８を使用する場合は、必要な第
１部材５０は１個だけであることに留意されたい。従っ
て、第１押出器４８は、第１部材５０が第２部材５２に
結合されている。次の押出器は、第２部材５２の下部が
同じ容積で第１部材５０の働きをするので、第１部材５
０は不要である。この結果、現像ユニットのサイズが小
型になり、構造も簡単になっている。

【００２７】多色の場合は、複数の液体押出器を使用す
ることができる。図６に示すように、現像ユニット２６
を構成する一番上の液体押出器４８は第１部材５０と第
２部材５２の両方を持つ。現像ユニット２８，３０，３
２の残りの液体押出器４８に必要なのは、第２部材５２
のみである。連続する液体トナー像が互いに重ね合わせ
てドラム１０の光導電性表面１２の上に堆積するので、
リップ５８と液体トナーの表面間の隙間が次第に狭くな
る。この隙間を一定に維持するには、連続するリップ間
の隙間を光導電性表面１２に対しずらさなければならな
い。このため、連続するリップ５８と光導電性表面１２
との隙間は、ドラム１０の移動方向１４に増している。
図６に示すように、隙間ｇ₄は隙間ｇ₃より大きく、隙
間ｇ₃は隙間ｇ₂より大きく、隙間ｇ₂は隙間ｇ₁より
大きい。

【００２８】液体押出器４８を使用する多色現像ユニッ
トは約１インチの高さに作ることができる。従って、本
発明の液体押出器を使用すれば、コンパクトな多色現像
装置を実現できることが判る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の現像ユニットは第１部材と第２
部材から成る液体押出器を持つ。液体トナーを供給源か
ら分配チャンネルへ運ぶ供給チャンネルがポンプに接続
されている。分配チャンネルは液体トナーをリップへ運
ぶ。リップは光導電性ドラムの縦軸に平行な表面であ
る。静電潜像の上に液体トナーの一様な層が計量され
る。静電潜像が確実に液体トナーを引きつけるように、
液体押出器は適当な電位および極性に電気的にバイアス
されている。これはリップと光導電性表面との隙間の許
容誤差を大幅に緩和する。

【００３０】以上から、本発明に従って、静電潜像を液
体トナーで現像する装置が提供されたことは明らかであ
る。本装置は前に述べた目的および利点を完全に達成し
ている。本発明を特定の実施例について説明したが、こ
の分野の専門家が多くの代替物、修正物、均等物を容易
に思い浮かべることは明らかである。従って、本発明は
特許請求の範囲に記載した発明の精神および広義の範囲
に含まれるすべての代替物、修正物、均等物を包含して
いるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を組み入れた液体押出器の部分断
面正面図である。

【図２】図１の液体押出器の一実施例の平面図である。

【図３】図１の液体押出器の代替実施例の平面図であ
る。

【図４】図１の液体押出器に接続された真空装置と電圧
源を示す部分断面正面図である。

【図５】複数の液体押出器に接続された真空装置を示す
部分断面正面図である。

【図６】多色印刷機に使用された複数の液体押出器を示
す部分断面正面図である。

【図７】図１〜図６の液体押出器を使用している多色電
子写真印刷機の略図である。

【符号の説明】

Ａ帯電部Ｂ像形成部Ｃ現像部Ｄ転写部Ｅ定着部Ｆ清掃部１０ドラム１２光導電性表面１４回転方向１６コロナ発生装置１８移動レンズ系２０原稿書類２２透明プラテン２４ランプ２６，２８，３０，３２現像ユニット３４コピーシート３６状態調節ローラー３８転写ローラー４０コンベヤ４２放射定着装置４４移動方向４６キャッチトレー４８液体押出器５０第１部材５２第２部材５４供給チャンネル５６分配チャンネル５８リップ６０第１部材の表面６２チャンネル６４真空ポンプ６６電圧源６８清掃ブレード７０ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を液体トナーで現像する装置で
あって、潜像を液体トナーの層で現像するため潜像へ液体トナー
を供給するように構成されたリップを含む部材と、前記部材が液体トナーを潜像へ塗布するとき潜像上の液
体トナーの厚さを減らすため液体トナーにかかる圧力を
下げる手段、を備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】さらに、液体トナーを前記リップから潜
像へ引き付けるため前記リップを電気的にバイアスする
手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の現
像装置。