JPH0950189A

JPH0950189A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0950189A
Application number: JP7201140A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hiraoka; 佑二平岡; Takemi Yamamoto; 健美山本
Original assignee: HIRAOKA H I KENKYUSHO KK; Brother Industries Ltd
Current assignee: HIRAOKA H I KENKYUSHO KK; Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 1997-02-18
Also published as: DE69616899D1; DE69616899T2; US5765078A; EP0758106B1; EP0758106A1

Abstract

(57)【要約】【課題】流動性現像剤の蒸発・揮発、臭気発生、飛散
汚染の抑制を行うことにより、現像装置の大幅な小型
化、軽量化、低価格化を可能とする。【解決手段】現像部１０は流動性を有する流動性現像
剤１８を収納するタンク部２０と、感光体ドラム１２の
表面に微小間隔をもって臨んだ現像剤突出部２２より構
成される。現像剤突出部２２は感光体ドラム１２の長手
方向全体に関して、一様な微小間隔を有して上下に平行
に配置された一対の平板２４ａ，２４ｂを含んでいる。
各平板２４ａ，２４ｂにはそれぞれ電極２６ａ，２６ｂ
が形成されている。平板２４ａ，２４ｂ間の間隙部分設
けられている微小変位アクチュエータ２８を動作させる
ことにより、平板２４ａ，２４ｂの間隔を微調整するこ
とができ、流動性現像剤１８に加えられる圧力を制御す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードコピーを出
力するための画像形成装置、すなわちプリンタ、複写
機、ファクシミリ等に使用され、担持体表面に形成され
る静電潜像を顕像化させるための現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電潜像担持体の表面に形成され
た静電潜像に流体現像剤を接触させることにより顕像化
させる方法が各種提案されている。

【０００３】例えば、特開平３−７８７８１号公報に
は、静電潜像の形成される感光ドラムと密接する位置に
現像電極が配設されてなる現像装置が記載されている。
この現像装置では、現像タンク内の正帯電された液体ト
ナーがポンプによって現像電極上に湧出する。そして、
感光ドラム上の静電潜像と現像電極との間で生じる電界
の影響により、正帯電された液体トナーが感光ドラムに
引き付けられて感光ドラムの付着し、静電潜像が顕像化
される。感光ドラム表面に付着した液体トナーはコロナ
転写器の作用により記録シート上に転写される。

【０００４】また、特開平２−２５９７７８号公報に
は、現像液をポンプにて現像ローラへ供給し、感光体ド
ラムに形成された潜像を顕像化する構成が記載されてい
る。この装置では現像ローラに供給された現像液が、上
述と同様に電界の影響により感光体ドラム上に付着して
顕像化される。

【０００５】また、特開昭５９−２６７６６号公報に
は、露光された記録材料を現像液で満たされた現像漕内
へ案内して、現像漕内に設けられた現像電極により記録
材料が現像されるという装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの公報に記載の現像装置においても、現像電極の表
面に湧出あるいは現像ローラに含浸された液体現像剤
や、現像漕内の現像液が蒸発・揮発することにより臭気
が発生するという問題があった。また、現像電極あるい
は現像ローラに供給された液体現像剤が感光ドラムに付
着する際に飛散したり垂れてしまうおそれがあり、ま
た、このような現像装置を備えた複写機やプリンタ等を
移動させる際に、装置内の液体現像剤が漏出して画像形
成装置内の汚染が発生するという問題があった。

【０００７】そして、これら問題点を解決するには、通
常、装置内の空気を排気するためのファンに防臭用のフ
ィルタを取り付けたり、あるいは、現像剤の飛散等防止
のための大型・複雑な機構が必要となっていたため、液
体現像剤を用いた現像装置を適用した画像形成装置（プ
リンタ、ファクシミリ、複写機等）の小型化、軽量化、
低価格化が困難であるという欠点があった。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、流動性現像剤の蒸発・揮発、臭
気発生、飛散汚染の抑制を行うことにより、現像装置の
大幅な小型化、軽量化、低価格化を可能とすることを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の現像装置は、所定の記録幅を有
し、その幅方向と略直交する方向に移動する静電潜像を
担持する像担持体と、その像担持体の表面に臨んで、前
記像担持体上に流動性を有する流動性現像剤を供給する
現像剤供給手段とを備えた現像装置において、前記現像
剤供給手段は、前記幅方向と略平行に設けられた一様な
微小間隙を形成するための部材を有しており、且つ、前
記流動性現像剤を前記微小間隙より前記幅方向について
一様に微少量だけ突出させるための現像剤突出機構を含
むものであり、像担持体上に形成された静電潜像は微小
間隙より突出する流動性現像剤により顕像化される。

【００１０】請求項２の現像装置は、請求項１の現像装
置における現像剤突出機構が、前記微小間隙より突出さ
れる前記流動性現像剤の突出量を、その流動性現像剤が
前記像担持体の表面に接触する第一状態と、前記流動性
現像剤が前記像担持体の表面に非接触な第二状態とに調
整可能となるようにしたものであり、流動性現像剤が第
一状態にあるときに感光体ドラム上の静電潜像が顕像化
される。

【００１１】請求項３の現像装置は、請求項１または請
求項２の現像装置における現像剤突出機構が、前記流動
性現像剤に加えられる圧力を調整する第一の調整手段
と、前記流動性現像剤に加えられる圧力を前記第一の調
整手段よりも精細に調整する第二の調整手段とを有する
ものであり、流動性現像剤の突出量がより細かく制御さ
れる。

【００１２】請求項４の現像装置は、請求項３の現像装
置における第二の調整手段により、前記流動性現像剤の
状態を前記第一状態と前記第二状態とに調整するもので
あり、より確実に流動性現像剤の突出量が調整される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明にに
よる現像装置をプリンタ等の画像形成装置に具体化した
場合の例の断面図を示す。

【００１４】この例では、画像形成装置を構成する静電
潜像形成部、現像部、転写部の構成を図示している。な
お、その他の構成要素である給紙機構、用紙搬送機構、
定着機構等については従来から知られている液体現像剤
を利用した画像形成装置のものを使用可能であり、ここ
での図示及び説明を省略する。

【００１５】本実施例では、静電潜像形成部は像担持体
としての感光体ドラム１２、帯電装置としてのスコロト
ロン帯電器１４、露光装置としてのレーザスキャナ１６
とから構成される。感光体ドラム１２は、例えば、アル
ミニウムの素管の周囲にアモルファスセレン感光層が蒸
着されてなり、図中矢印方向へ回転する。スコロトロン
帯電器１４は、ケーシングと、そのケーシングで囲われ
て感光体ドラム１２の長手方向に張架される放電ワイヤ
とからなり、その放電ワイヤに所定の高電位を印加する
ことにより、感光体ドラム１２の表面を所定の電位で一
様に帯電する。本実施例では、スコロトロン帯電器１４
が感光体ドラム１２の表面を一様にに負極性に帯電す
る。

【００１６】レーザスキャナ１６は、図示しない半導体
レーザと、半導体レーザより発せられるレーザ光を偏向
するためのポリゴンミラー、ガルバノミラー等の図示し
ない偏向器と、レーザ光を感光体ドラム１２上に結像す
る図示しない結像光学系とから構成されており、画像デ
ータに応じて半導体レーザを点滅させつつレーザ光を偏
向器により偏向させることにより、画像に対応した静電
潜像が感光体ドラム１２上に形成される。このとき、ス
コロトロン帯電器１４により一様に負極性に帯電させら
れた感光体ドラム１２の表面においては、レーザスキャ
ナ１６によるレーザ光の照射された部分のみ、その表面
電位の絶対値が小さくなる。つまり、感光体ドラム１２
の表面電位の大小パターンが静電潜像となるのである。

【００１７】なお、上記スコロトロン帯電器の代わり
に、公知の帯電ローラを使用してもよい。このとき、帯
電ローラは、例えば導電性ゴム（シリコンゴム）からな
り、所定の高電位が印加されて、感光体ドラム１２の表
面を一様に帯電する。

【００１８】さらに、上記レーザスキャナの代わりに公
知のＬＥＤアレイやＬＣＤシャッタを用いてもよいが、
いずれの場合においても光の照射された部分が現像剤の
付着すべき部分である、いわゆる反転現像方式による現
像が行われる。ただし、帯電ローラ１４による帯電極性
を逆にすればいわゆる正規現像方式による現像も可能で
ある。すなわち、複写機に本実施例の現像部を適用する
こともできる。

【００１９】現像部１０は、レーザスキャナ１６に対し
て感光体ドラム１２の回転方向下流側に設けられてお
り、流動性を有する流動性現像剤１８を収納するタンク
部２０と、このタンク部２０の下端部に設けられ、感光
体ドラム１２の表面に微小間隔をもって臨んだ現像剤突
出部２２より構成される。そして、タンク部２０に収納
されている流動性現像剤１８が現像剤突出部２２を通じ
て、感光体ドラム１２表面に形成された静電潜像に相当
する部分へ供給される。

【００２０】上記現像剤突出部２２は感光体ドラム１２
の長手方向全体に関して、一様な微小間隔を有して上下
に平行に配置された一対の平板２４ａ，２４ｂを含んで
いる。平板２４ａ，２４ｂは例えば厚さ０．５ｍｍ程度
のガラス板からなり、それら平板２４ａ，２４ｂが０．
１ｍｍ間隔にて対向配置されている。また、各平板２４
ａ，２４ｂにはそれぞれ電極２６ａ，２６ｂが形成され
ており、その電極２６ａ，２６ｂに所定の電圧を印加す
ることにより、平板２４ａ，２４ｂ間の流動性現像剤１
８を帯電可能である。そして、本実施例では−１００〜
−２００Ｖの直流電圧を電極２６ａ，２６ｂに印加し、
流動性現像剤１８を負極性に帯電させる。

【００２１】平板２４ａ，２４ｂ間の間隙部分には、平
板２４ａ，２４ｂ間の間隔を微調整するための微小変位
アクチュエータ２８が設けられている。この微小変位ア
クチュエータ２８を動作させることにより、平板２４
ａ，２４ｂの間隔を微調整することができ、その結果、
平板２４ａ，２４ｂにある流動性現像剤１８に加えられ
る圧力を制御することができる。この微小変位アクチュ
エータ２８としては、例えば圧電素子を使用することが
でき、その圧電素子に電圧を印加することにより圧電素
子が変形し、平板２４ａ，２４ｂ間の間隔を変化させる
ことが可能となる。このようにして平板２４ａ，２４ｂ
間の流動性現像剤１８に加えられる圧力を変化させる
と、平板２４ａ，２４ｂにより形成される現像剤吐出口
２５より突出する流動性現像剤１８の突出量を変化させ
ることができる。本実施例では、流動性現像剤１８に圧
力を加えたときの現像剤吐出口２５よりの突出量を０．
５ｍｍ程度とする。

【００２２】そして、この突出した流動性現像剤１８の
先端が感光体ドラム１２の表面と接触し、且つ、流動性
現像剤１８が現像剤吐出口２５より突出していない状態
では、平板２４ａ，２４ｂと感光体ドラム１２の表面と
が接触しないように感光体ドラム１２と現像部１０との
位置関係を規定する。

【００２３】タンク部２０は、圧力調整弁３０を上部に
有すると共に流動性現像剤１８を収納する現像剤収納タ
ンク３２と、この現像剤収納タンク３２から上記平板２
４ａ，２４ｂ間へ供給される流動性現像剤１８に対して
流動抵抗を与えるための流動抵抗板３４とからなる。圧
力調整弁３０を調整すると現像剤収納タンク３２から平
板２４ａ，２４ｂ間へ供給される流動性現像剤に加えら
れる圧力を変化させることができる。つまり、上記微小
変位アクチュエータ２８の変位により流動性現像剤１８
に加えられる圧力と、この圧力調整弁３０により流動性
現像剤１８に加えられる圧力とにより、上記現像剤吐出
口２５より突出する流動性現像剤１８の突出量が決定す
るのである。

【００２４】なお、微小変位アクチュエータ２８により
流動性現像剤１８に加えられる圧力は、圧力調整弁３０
により流動性現像剤１８に加えられる圧力と比較して、
より精細な調整が可能であるため、圧力調整弁３０を用
いて流動性現像剤１８が現像剤吐出口２５付近にて安定
する状態（図２参照）となるように調整し、微小変位ア
クチュエータ２８を用いて精細な突出量の調整を行うこ
とが望ましい。このようにすることにより、現像剤吐出
口２５より突出する流動性現像剤１８の突出量を多段階
に制御可能となるため、感光体ドラム１２の表面に付着
する流動性現像剤１８の量を多段階に調整可能であり、
現像濃度の調整が容易になる。

【００２５】また、タンク部２０には流動抵抗板３４が
設けられており、圧力調整弁３０により調整された圧力
が大きく変化しても、この流動抵抗板３４の作用によ
り、圧力調整弁３０による圧力変化が平板２４ａ，２４
ｂ間にある流動性現像剤１８に直接寄与することがない
ので、圧力調整弁３０による急激な圧力変化が生じたと
しても、現像剤吐出口２５より流動性現像剤１８が溢れ
出てしまうことがない。

【００２６】この現像部１０においては、感光体ドラム
１２に形成されている静電潜像を流動性現像剤１８によ
り顕像化する際には、微小変位アクチュエータ２８を動
作させることにより、流動性現像剤１８を現像剤吐出口
２５より吐出させる。すると、負極性に帯電している流
動性現像剤１８は、感光体ドラム１２表面の電位の絶対
値が小さくなっている部分に付着する。これにより、感
光体ドラム１２表面に形成されている静電潜像が顕像化
されるのである。

【００２７】なお、本実施例における流動性現像剤１８
は、油性または水性の溶剤に結着剤及び顔料または染料
を混合してなる。必要に応じて特別な機能を発揮させる
ためにいろいろな特殊剤を添加してもよい。例えば、粘
度制御用添加剤、あるいは記録用紙３８上への顔料の定
着に寄与する表面張力改質剤などを使用できる。粘度は
５００ｃｐ以下であることが望ましい。また、乾燥して
現像剤突出口２５あるいは平板２４ａ，２４ｂ間にて固
着しないように不揮発性であることが望ましい。そし
て、この流動性現像剤１８に電極２６ａ，２６ｂに印加
される電位にて十分な電荷が誘起されるように、例えば
１０⁵Ωｃｍから１０¹⁴Ωｃｍの範囲内の体積抵抗値を
持たせるのが望ましい。

【００２８】そして、転写部としての転写ローラ４０
が、現像部１０に対して感光体ドラム１２の回転方向下
流側に設けられている。この転写ローラ４０の材料とし
ては導電性ゴム（例えばシリコンゴム）が用いられ、所
定の電圧が印加されることにより、感光体ドラム１２に
付着した流動性現像剤１８を、転写ローラ４０と感光体
ドラム１２との間に搬送された記録用紙３８に転写す
る。なお、この記録用紙３８は一般的には普通紙である
が、ＯＨＰシート等であっても使用可能である。

【００２９】この実施例では、転写ローラ４０に正極性
の電圧を印加することにより、感光体ドラム１２上に付
着している負極性の流動性現像剤１８が、転写ローラ４
０方向へ引き付けられて記録用紙３８上に付着する。

【００３０】なお、転写ローラ４０の代わりに公知のコ
ロトロン形式の転写器を用いてもよい。

【００３１】続いて、以上述べた構成の画像形成装置の
動作を説明する。

【００３２】図示しない制御機構により印字指令が発せ
られると、帯電ローラ１４に対して所定の負電圧が印加
され、感光体ドラム１２が図中矢印方向に回転する。そ
して、印字されるべき画像に応じてレーザスキャナ１６
よりレーザ光が発光されて、感光体ドラム１２の表面に
静電潜像が形成される。

【００３３】現像部１０においては、図１に示すよう
に、圧力調整弁３０及び微小変位アクチュエータ２８に
より流動性現像剤１８を平板２４ａ，２４ｂ間の現像剤
吐出口２５より微小量（０．５ｍｍ程度）だけ安定突出
させる。そして、現像剤吐出口２５と感光体ドラム１２
の表面とが接触すると、上述した通り、感光体ドラム１
２表面における電位の絶対値が低くなっている部分にの
み、現像剤吐出口２５より突出している流動性現像剤１
８がその幅方向において選択的に付着して、感光体ドラ
ム１２表面の静電潜像が顕像化される。

【００３４】このようにして感光体ドラム１２の表面に
付着した流動性現像剤１８は、転写ローラ４０の作用に
より、図示しない給紙機構及び搬送機構によって感光体
ドラム１２と転写ローラ４０との間に搬送された記録用
紙３８上に転写され、図示しない定着機構による記録用
紙３８上に定着されて、ハードコピーとして出力され
る。

【００３５】そして、現像剤吐出口２５より突出してい
る流動性現像剤１８は、微小変位アクチュエータ２８に
印加している電圧を解除することにより、平板２４ａ，
２４ｂ間の流動性現像剤１８に加えられている圧力が弱
くなるため、図２に示すように、現像剤吐出口２５付近
にて流動性現像剤１８が停止する状態となる。

【００３６】このように、現像剤吐出口２５より突出す
る流動性現像剤１８の突出量を調整可能とすることによ
り、流動性現像剤１８が自然流出しない安定した状態に
保持することが可能となり、装置内が流動性現像剤１８
により汚染されることがなくなる。さらに、印字時以外
には、流動性現像剤１８が平板２４ａ，２４ｂ間の現像
剤吐出口２５付近にて安定した状態にて停止すると共
に、その現像剤吐出口２５は０．１ｍｍ程度の間隔であ
るため、その間隔から揮発する流動性現像剤１８の量は
極めて小量であり、それに伴って発生する臭気は従来の
装置と比較して極めて低減される。

【００３７】さらに、従来装置で使用していた臭気を除
去するためのフィルタ等の部品や、現像ローラに残留す
る液体現像剤を除去するための部品等を使用する必要が
なくなるため、画像形成装置全体を小型化、軽量化で
き、結果として低価格化が可能となる。

【００３８】なお、本実施例では、現像剤吐出部２５か
らの流動性現像剤１８の突出量を制御するために、微小
変位アクチュエータ２８により平板２４ａ，２４ｂ間の
間隔を変化させて流動性現像剤１８に加えられる圧力を
変化させていたが、流動性現像剤１８に及ぼされる静電
気力を変化させることにより突出量を制御することもで
きる。この場合は、平板２４ａ，２４ｂの内側部分にそ
れぞれ電極を設け、個々に付与する電圧を変化させるこ
とで容易に実現し得る。

【００３９】なお、本発明の技術的思想の範囲内におい
て、前記実施例に関し、既存の技術や当事者に自明の技
術に基いて種々の変更を加えることも有り得る。一例と
して、本実施例では像担持体としての感光体ドラム１２
上に静電潜像を形成し、その静電潜像を流動性現像剤１
８にて顕像化したが、感光特性を持った特殊紙に静電潜
像を形成するようにしてもよい。この場合は、本実施例
における転写ローラ４０のような転写機構が不要となる
ため、さらに、小型化、軽量化が可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
願発明の請求項１に記載の現像装置によれば、流動性現
像剤を微小間隙より突出させるための現像剤突出機構を
有しているので、現像動作が行われるときのみ流動性現
像剤を突出させることにより、装置の不使用時に流動性
現像剤が漏出することがなく、装置内が流動性現像剤に
て汚染される心配がない。

【００４１】また、流動性現像剤は微小間隙より微少量
突出しているだけであるので、揮発・蒸発する流動性現
像剤量も極めてわずかであり、それに伴って発生する臭
気を大幅に低減することができる。さらに、臭気防止の
ための構成や流動性現像剤の漏出を防止するための構成
が不要であるので、装置の小型化、軽量化が可能とな
る。

【００４２】請求項２に記載の現像装置によれば、流動
性現像剤の突出量を、流動性現像剤が像担持体に接触す
る第一状態と接触しない第二状態とに調整可能であるの
で、現像動作がなされないときには流動性現像剤を第二
状態に保持させることにより、流動性現像剤が表面張
力、粘度、一対の平板間の間隙等の条件で漏出しない安
定した状態で保持することができ、その結果、流動性現
像剤による装置内の汚染のおそれがなくなる。

【００４３】また、流動性現像剤は、現像時のみ像担持
体の表面に接触するので、流動性現像剤の不要な消費を
抑制することができる。

【００４４】請求項３に記載の現像装置によれば、流動
性現像剤に加えられる圧力を調整するための手段とし
て、第一の調整手段と、その第一の調整手段よりも精細
に調整可能な第二の調整手段とを備えているので、流動
性現像剤の突出量をきめ細かに多段階に調整可能となる
ため、現像濃度の調整が容易である。

【００４５】請求項４に記載の現像装置によれば、第一
状態と第二状態とを調整するために第二の調整手段を使
用するので、流動性現像剤の突出による像担持体への接
触・非接触をより確実に制御可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像装置の一実施例断面図であ
る。

【図２】本発明による現像装置の一実施例断面図であ
る。

【符号の説明】

１０現像部１２感光体ドラム１４スコロトロン帯電器１６レーザスキャナ１８流動性現像剤２０タンク部２２現像剤突出部２４ａ，２４ｂ平板２５現像剤吐出口２８微小変位アクチュエータ３０圧力調整弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の記録幅を有し、その幅方向と略直
交する方向に移動する静電潜像を担持する像担持体と、その像担持体の表面に臨んで、前記像担持体上に流動性
を有する流動性現像剤を供給する現像剤供給手段とを備
えた現像装置において、前記現像剤供給手段は、前記幅方向と略平行に設けられ
た一様な微小間隙を形成するための部材を有しており、
且つ、前記流動性現像剤を前記微小間隙より前記幅方向
について一様に微少量だけ突出させるための現像剤突出
機構を含むことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤突出機構は、前記微小間隙よ
り突出される前記流動性現像剤の突出量を、その流動性
現像剤が前記像担持体の表面に接触する第一状態と、前
記流動性現像剤が前記像担持体の表面に非接触な第二状
態とに調整可能であることを特徴とする請求項１に記載
の現像装置。
【請求項３】前記現像剤突出機構は、前記流動性現像
剤に加えられる圧力を調整する第一の調整手段と、前記
流動性現像剤に加えられる圧力を前記第一の調整手段よ
りも精細に調整する第二の調整手段とを有することを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】前記第二の調整手段により、前記流動性
現像剤の状態を前記第一状態と前記第二状態とに調整す
ることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。