JP3733477B2

JP3733477B2 - Liquid developing device and image forming apparatus having the same

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Publication number: JP3733477B2
Application number: JP28508399A
Authority: JP
Inventors: 章吾松本; 和恭佐藤; 章森; 恵司神尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: JP2001109272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体現像器およびこれを備えた画像形成装置に係り、特に、電子写真や静電記録、イオノグラフィ等の方法で形成された静電潜像を、液体現像剤を用いて可視化するのに好適な液体現像器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体現像装置は、１μｍ以下の微粒子トナーを用いることができるため、静電潜像に忠実な高画質な画像を得ることができるという特徴を有している。液体現像液を用いた液体現像器およびこれを用いた画像形成装置としては、例えば特開平１１−１５２８０号公報や、特開平８−１３７２８５号公報に開示されているものが公知である。
【０００３】
特開平１１−１５２８０号公報に開示された液体現像器は、補充用の液体現像剤を高圧液化ガスとともに補充用カートリッジ内に充填し、現像に使用する液体現像剤を貯留した現像剤貯蔵容器内に液体現像剤の補充が必要なときに、補充用カートリッジから液体現像剤を噴出させて補充するものであり、補充用の液体現像剤を充填した容器を簡単に交換することができる。
【０００４】
また、特開平８−１３７２８５に開示された液体現像器は、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された高粘度の液体現像剤が充填されたチューブ状容器と、チューブ状容器に充填された液体現像剤を搾るようにして押し出す圧縮装置と、圧縮装置によりチューブ容器から押し出された液体現像剤を担持する現像ベルトを備え、現像ベルトを液体現像剤を介して感光体に接触させることにより、感光体の潜像面にトナーを供給するものであり、貯蔵手段をカートリッジ化しているので手を汚すこと無く現像剤の補給や交換をすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合、次のような問題点を有している。
すなわち、特開平１１−１５２８０号公報に開示された液体現像器においては、現像剤貯蔵容器から液体現像剤を回収する手段がなく、一度補充用カートリッジから現像剤貯蔵容器に液体現像剤を供給してしまうと、現像剤貯蔵容器内の液体現像剤を使いきる必要があった。
【０００６】
そのため、上記公報記載のものでは、特に、少部数現像する際には無駄が多くなるという問題があった。さらに、現像剤貯蔵容器は密閉されていないため、現像剤が乾燥して現像剤担持体上に固着してしまい、画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
さらに、特開平８−１３７２８５号公報に開示された液体現像器においては、液体現像剤を貯蔵手段から現像剤支持体すなわち現像ローラに直接供給するので、貯蔵手段の管理を厳密にする必要が有り、取り扱い性が悪くなるという問題があった。
【０００８】
さらに、現像剤支持体が多段ローラで構成されているとメンテナンスが困難で、付着している液体現像剤が乾燥して現像剤支持体上に固着してしまい、画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、このような問題点を解決し、液体現像器およびこれを備えた画像形成装置において、液体現像剤が現像ローラ上に固着するのを防止し、画像支持体すなわち記録紙等の紙葉類に、安定した高画質印画を可能とし、さらに、現像剤カートリッジの取り扱い性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液体現像剤は、円筒状の現像ローラと、該現像ローラの円筒状外周面の円弧形状と略同一に形成される凹部内周面を有し、該凹部内周面に液体現像剤が保持される現像剤保持部と、前記液体現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵部と、該現像剤貯蔵部と前記現像剤保持部とを連通する現像剤搬送管とを備え、前記現像ローラと前記現像剤保持部とは互いに密着可能となり、前記現像ローラの円筒状外周面を、前記現像剤保持部に保持された液体現像剤に接触させて、前記現像ローラを回転させることにより、前記現像ローラの円筒状外周面に付着した前記液体現像剤によって、紙葉類に形成された静電潜像を一定色に現像する液体現像器であって、前記現像剤貯蔵部が収容され、前記現像剤保持部が固定されるインナーシャーシと、該インナーシャーシが収容され、前記現像ローラを軸支する現像器カバーと、前記インナーシャーシと前記現像器カバーとを前記現像ローラが前記現像剤保持部と接離する方向に相対移動させる駆動手段と、前記インナーシャーシと前記現像器カバーとの間に介在され、前記インナーシャーシと前記現像剤カバーとの相対移動によって伸縮されて圧力を発生する圧力発生室と、該圧力発生室と前記インナーシャーシの内部とを連通する連通管とを備え、前記現像ローラと前記現像剤保持部とは前記インナーシャーシと前記現像剤カバーとの相対移動により接離され、前記現像剤搬送管は、前記圧力発生室の圧力変化に応じて、前記液体現像剤を前記現像剤貯蔵部から前記現像剤保持部に供給する供給管と、前記現像剤を前記現像剤保持部から前記現像剤貯蔵部に回収する回収管とからなることを特徴とするものである。また、前記現像剤保持部は、前記液体現像剤を保持する凹部内周面の曲率半径が、前記現像ローラの円筒状外周面の曲率半径とほぼ等しいものとしてもよい。
【００１１】
以下、本手段を詳述する。紙葉類等の画像支持体上に形成された静電潜像を、高絶縁溶媒中に帯電したトナー粒子を分散させた液体現像剤により現像する液体現像器およびこれを用いた画像形成装置において、円筒形状の表面に液体現像剤を保持し、この液体現像剤を静電潜像の形成された画像支持体に接触させ、軸周りに回動しながら静電潜像を現像する現像剤支持体すなわち現像ローラと、現像ローラの曲率半径と略等しい曲率半径の円弧状の凹部を有し、円弧状凹部に液体現像剤を保持する現像剤保持部と、この現像剤保持部の円弧状凹部と所定の間隙を持って保持される現像ローラが、軸周りに回動して汲み上げた液体現像剤の膜厚を制御する現像剤膜厚制御部材を具備し、現像ローラの円筒表面と現像剤保持部の円弧状凹部の間隔が変更可能に保持されており、非現像時には現像ローラの円筒面と現像剤保持部の円弧状凹部とを当接させたものである。
【００１２】
このように、非現像時には現像ローラの円筒面と現像剤保持部の円弧状凹部とを当接させることにより、現像剤保持部の余剰な液体現像剤を排出するとともに、現像剤保持部を現像ローラの表面で密閉することができるので、液体現像剤の固着を防止し、液体現像器およびこれを用いた画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【００１３】
本発明では、現像ローラと液体現像剤保持部とを離間させたり密着させたりできる構造を工夫したので、非現像時には現像ローラを密着させて液体現像剤の洩れを防止できる。そのため、現像ローラまでカートリッジに組み込むことができ、簡便でメンテナンス上も優れた液体現像器および画像形成装置を構成できる。
【００１４】
さらに、現像ローラ円筒面と現像剤保持部の円弧状凹部とを当触させた状態で所定時間だけ現像ローラを回転させることにより、現像ローラ上の余剰な液体現像剤を掻き落とすことができるので、液体現像剤の固着を防止し、液体現像器およびこれを用いた画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、現像ローラの現像剤掻き落し側に、掻き落とされた現像剤を捕集する現像剤捕集部材を具備することにより、現像ローラ上の余剰な液体現像剤の掻き落とし能力を安定なものにでき、液体現像器およびこれを用いた画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
さらに、現像剤搬送管を通じて現像剤保持部と連通し、液体現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵部と、この現像剤貯蔵部を加圧することで液体現像剤を現像剤搬送管を通じて現像剤保持部の円弧状凹部に供給し、減圧することで現像剤保持部の円弧状凹部の液体現像剤を前記搬送管を通じて回収する手段を具備することにより、現像剤保持部への液体現像剤の供給と、現像剤保持部の余剰液体現像剤の回収とを簡便な系で行うことができる。
【００１７】
さらに、現像剤搬送管に逆止弁を具備し、液体現像剤を現像剤貯蔵部から現像剤保持部へ供給する供給管と、液体現像剤を現像剤保持部から現像剤貯蔵部へ回収する回収管とからなるようにすることで、現像器内に液体現像液の循環経路を構成することができる。
【００１８】
そのため、液体現像剤が淀むことによって生じるトナーの沈降を防止し、トナーが沈降した際にも再分散を行わせることができるので、液体現像器およびこれを用いた画像形成装置の現像性能の安定性を向上させることができる。
【００１９】
さらに、圧力発生室の圧力を変化させて所定回数だけ現像剤貯蔵部の加圧および減圧を繰り返すことにより、現像剤貯蔵部内の液体現像剤を攪拌することが可能となり、簡便な系でトナーの再分散を行わせることができるので、画像形成装置の現像性能の安定性を向上させることができる。
【００２０】
さらに、液体現像剤の不揮発分濃度を１％ｗｔから３０％ｗｔとすることで、現像ローラへの液体現像剤の供給量を減らすことができるので、加圧・減圧手段を簡便なものにすることができる。さらに、必要な液体現像剤の量が少量でよいので、現像剤貯蔵部の容量を少なくすることができ、液体現像器さらにはこれを用いた画像形成装置を小型化することができる。
【００２１】
また、現像剤保持部と現像ローラとの相対的な移動に連動して、現像剤貯蔵部の加圧または減圧動作を行うことにより、現像剤貯蔵部から現像剤保持部に開口する液体現像剤の押出口および吸引口が、現像ローラによって密閉され、これにより、現像剤カートリッジの取り扱い性が向上し、高画質印画に適した液体現像剤を用いた画像形成装置を簡便な系で構成できるとともに、装置の取り扱い性も向上させることができる。
【００２２】
【本発明の実施形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明になる液体現像器の一実施形態を示す側面構成図である。まず、図１に示した構成で、現像時の動作について説明する。
【００２３】
図１に示すように、高絶縁溶媒中に帯電したトナーを分散させた液体現像剤３６は、現像剤ボトル６０内に保持されている。現像をする際は、供給管６２を通して現像剤３６が移動し、現像剤保持部５２に所定量保持される。現像剤保持部５２に保持された現像剤は、現像ローラ３の回転（図中矢印方向）に伴い、現像ローラ３上に移動する。
【００２４】
本実施形態では、現像剤保持部５２の凹部内面の断面形状が、円筒状の現像ローラ３の外周と曲率がほぼ等しい円弧形状（円筒の略半割形状も含む）に形成されており、現像剤保持部５２の円弧状内面が、現像ローラ３の円筒状外周面に沿って、横に渡した樋のように配置されている。
【００２５】
現像ローラ３上の現像剤は、現像ローラ３の外周に所定の押付け力で当接している薄膜形成ブレード５１によって量が制御され、現像ローラ３上の現像剤の膜厚が管理される。現像ローラ３上の現像剤は、記録紙３７上に付着したもの以外は、現像ローラ３上に残ったまま再び現像剤保持部５２に回収され、再利用される。
【００２６】
ここで、現像剤の供給方法について説明する。液体現像剤３６を保持している現像剤ボトル６０は、外気から遮蔽されている圧力室６３内に保持されており、圧力室６３はインナーシャーシ６６に保持されている。さらに、インナーシャーシ６６には現像剤保持部５２が固定されており、現像剤保持部５２と現像剤ボトル６０は、供給管６２によって連通している。
【００２７】
また、圧力室６３は圧力伝達管６４によって圧力発生室６５と連通している。圧力発生室６５は、例えばベローズ型のスポイトのような構造で、外力によって変形可能なものとなっており、その一端がインナーシャーシ６６に固定されている。
【００２８】
圧力発生室６５の他端は、インナーシャーシ６６と相対的に移動可能（図中上下方向）な現像器カバー５９に固定されており、インナーシャーシ６６と現像器カバー５９が相対的に移動することで圧力発生室６５が変形する。この圧力発生室６５の変形によって圧力発生室６５の内圧が変化し、この圧力変化が圧力伝達管６４を介して圧力室６３に伝達され、現像剤ボトル６０に作用する。
【００２９】
インナーシャーシ６６と現像器カバー５９との相対変位で圧力発生室６５が圧縮されると、圧力室６３内は加圧され、現像剤ボトル６０が圧縮されるので、内部の現像剤３６が供給管６２を通って現像剤保持部５２に供給される。
【００３０】
なお、現像剤ボトル６０は変形しやすく、圧力室６３は変形しにくい構造もしくは材質からなっている。ここで、現像剤ボトル６０の材質が、保持する現像剤３６に対して化学的に安定な材質であることは言うまでもない。
【００３１】
本実施形態においては、インナーシャーシ６６は固定アーム（図示せず）によって記録装置本体（図示せず）に固定されており、記録装置本体に設けられている現像器カム５の回転に伴い、現像器カバー５９が現像器弾性支持体４を介して図中上方向に移動させることにより、圧力発生室６５を圧縮させている。
【００３２】
さらに、本実施形態においては、現像ローラ３の軸受は現像器カバー５９に固定されており、現像器カバー５９の移動に伴って現像ローラ３も図中上方向に移動し、記録紙３７に押し付けられる。現像ローラ３には、現像ローラ３の外径よりも所定量だけ外径の大きいギャップ保持コロ５３が配されており、記録紙３７と現像ローラ３の間隔を規定している。
【００３３】
次に、図２により、非現像時の動作を説明する。
現像終了時には、記録装置本体に設けられている現像器カム５が現像状態の位置から回転し、それに伴い現像器カバー５９が図中下方向に移動すると、現像器カバー５９に軸受が固定されている現像ローラ３も図中下方向に移動し、現像ローラ３が記録紙３７から離れて現像を終了する。
【００３４】
本発明においては、現像剤保持部５２の内面の断面形状は、現像ローラ３の外周とほぼ等しい円弧形状であり、現像終了時に現像ローラ３が図中下方向に移動すると、現像ローラ３は現像剤保持部５２の内面に密着、保持される。本発明においては、非現像時に現像剤が外気に対して開放されていないため、溶媒の気散による現像剤の劣化を抑えることができる。
【００３５】
さらに、現像剤保持部５２の内面の断面形状は、現像ローラ３の外周とほぼ等しい円弧形状であるので、現像剤保持部５２と現像ローラ３の密着面を多くとることができ、シール性を向上させることができる。
【００３６】
本実施形態においては、現像ローラ３が現像剤保持部５２に密着した状態で、現像ローラ３の外周に当接するように、掻き落としブレード６１が現像剤保持部５２に固定されており、現像を終了してからも、所定の時間だけ現像ローラ３を回転させることで、現像ローラ３上に付着している現像剤を掻き落とすことができる。
【００３７】
掻き落とされた現像剤は、現像剤回収室６７に回収される。なお、回収された現像剤は、フィルターなどを通して、ごみなどの不純物を取り除いた後、再度現像剤ボトル６０に回収し、再利用してもよい。
【００３８】
一方、現像器カバー５９が図中下方向に移動すると、圧力発生室６５は引き伸ばされ、圧力室６３内部に負圧が発生する。この負圧により圧力室６３内は減圧され、現像剤ボトル６０が膨張するので、現像剤保持部５２内の現像剤３６が供給管６２を通って現像剤ボトル６０に回収される。
【００３９】
現像剤保持部５２内の回収しきれなかった現像剤３６は、現像ローラ３が現像剤保持部５２の内面に押し付けられる際に押し出され、現像剤回収室６７に回収することができる。
【００４０】
なお、圧力発生室６５は正圧と負圧を発生すればよく、本実施形態において示した形態のほかに、シリンジや小型ポンプなどでも実現可能であり、本実施形態によって制限されるものではない。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、シャッタ７０が設けられており、現像器カバー５９が図中下方向に移動するのに伴って、現像ローラ３を覆い、現像ローラ３へのごみの付着を防止するとともに、現像器の気密性を向上させている。
【００４２】
本実施形態においては、現像剤の不揮発分濃度が、１〜３０％ｗｔのものを用いており、現像剤の供給量を少なくすることができるので、循環経路を簡単に構成することができる。
【００４３】
図３は、図１に示した現像器の正面構成図である。
現像ローラ３は、軸受５４ａ、５４ｂによって軸周りに回転自在に支持されており、軸受５４ａ、５４ｂは、現像器カバー５９に固定されている。
【００４４】
現像ローラ３の両端にはギャップ保持コロ５３ａ、５３ｂが配置されており、記録紙と当接して現像ギャップを確保する。さらに、現像ローラ３の一端には、現像ローラ３を回転させるためのギヤ５６が固定されており、記録装置本体に取り付けられている現像ローラ駆動用モータ（図示せず）の駆動力が伝達される。
【００４５】
ここで、現像剤の供給方法について説明する。液体現像剤３６を保持している現像剤ボトル６０は、外気から遮蔽されている圧力室６３内に保持されており、圧力室６３はインナーシャーシ６６に保持されている。さらに、インナーシャーシ６６には現像剤保持部５２が固定されており、現像剤保持部５２と現像剤ボトル６０は、供給管６２ならびに回収管５８によって連通している。
【００４６】
供給管６２ならびに回収管５８には逆止弁５７が連結されており、現像剤の流れる方向が、供給管６２の場合は現像剤ボトル６０から現像剤保持部５２へ、回収管５８の場合には、現像剤保持部５２から現像剤ボトル６０への一方向に制限されている。
【００４７】
また、圧力室６３は圧力伝達管６４によって圧力発生室６５と連通している。圧力発生室６５は、例えば、ベローズ型のスポイトのような構造で、外力によって変形可能なものとなっており、その一端がインナーシャーシ６６に固定されている。
【００４８】
圧力発生室６５の他端は、インナーシャーシ６６と相対的に移動可能（図中上下方向）な現像器カバー５９に固定されており、復帰ばね６９のばね力に抗してインナーシャーシ６６と現像器カバー５９とが相対的に移動することで、圧力発生室６５が変形する。
【００４９】
この圧力発生室６５の変形によって圧力発生室６５の内圧が変化し、この圧力の変化が圧力伝達管６４を介して圧力室６３に伝達され、この圧力が現像剤ボトル６０に作用する。
【００５０】
インナーシャーシ６６と現像器カバー５９の相対変位で圧力発生室６５が圧縮されると、圧力室６３内は加圧され、現像剤ボトル６０が圧縮されるので、現像剤ボトル６０内の現像剤３６が、供給管６２を通って現像剤保持部５２に供給される。この際には逆止弁５７の働きにより、回収管５８を伝わって現像剤ボトル６０から現像剤保持部５２へ流れる現像剤ならびに気体の移動は防止される。
【００５１】
本実施形態においては、インナーシャーシ６６は固定アーム６８ａ、６８ｂによって記録装置本体（図示せず）に固定されており、記録装置本体に設けられている現像器カム（図示せず）の回転に伴い、現像器カバー５９が現像器弾性支持体４ａ、４ｂを介して図中上方向に移動させることで圧力発生室６５を圧縮させている。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、現像ローラ３の軸受は現像器カバー５９に固定されており、現像器カバー５９の移動に伴って現像ローラ３も図中上方向に移動し、記録紙３７に押し付けられる。
【００５３】
現像ローラ３の回転軸５５には、現像ローラ３の外径よりも所定量だけ外径の大きいギャップ保持コロ５３ａ、５３ｂが配されており、記録紙（図示せず）と現像ローラ３の間隔を規定している。
【００５４】
次に、図４により非現像時の動作を説明する。
現像終了時には、記録装置本体に設けられている現像器カム（図示せず）が、現像状態の位置から回転すると、復帰ばね６９ａ、６９ｂのばね力で、現像器カバー５９が図中下方向に移動する。
【００５５】
現像器カバー５９が図中下方向に移動すると、現像器カバー５９に軸受が固定されている現像ローラ３も図中下方向に移動し、現像ローラ３が記録紙（図示せず）から離れて現像を終了する。
【００５６】
本実施形態においては、現像剤保持部５２の内面の形状は、現像ローラ３の外周とほぼ等しい円弧形状であり、現像終了時に現像ローラ３が図中下方向に移動すると、現像ローラ３は現像剤保持部５２の内面に密着、保持される。本実施形態では、非現像時に現像剤が外気に対して開放されていないため、溶媒の気散による現像剤の劣化を抑えることができる。
【００５７】
さらに、現像剤保持部５２の内面の形状は、現像ローラ３の外周とほぼ等しい円弧形状であるので、現像剤保持部５２と現像ローラ３の密着面を多くとることができ、シール性を向上させることができる。
【００５８】
一方、現像器カバー５９が図中下方向に移動すると、圧力発生室６５は引き伸ばされ、圧力室６３内部に負圧が発生する。この負圧により圧力室６３内は減圧され、現像剤ボトル６０が膨張するので、現像剤保持部５２内の現像剤３６が、回収管５８を通って現像剤ボトル６０に回収される。この際、逆止弁５７の働きにより、供給管６２を伝わって、現像剤保持部５２から現像剤ボトル６０へ流れる現像剤ならびに外気の移動は防止される。
【００５９】
インナーシャーシ６６と現像器カバー５９の相対的な変位を繰り返し行い、図３および図４に示した状態を繰り返すことで、現像剤保持部５２内の現像剤３６を攪拌させることができる。さらに、逆止弁５７により、現像剤の流れ方向を規制することによって、攪拌の効率を上げることができる。
【００６０】
図５は、本発明になる液体現像器の別の実施形態を示す正面構成図である。
本実施形態においては、現像ローラ３の両端にギャップ保持コロ５３ａ、５３ｂが配されており、記録紙と当接して現像ギャップを確保する。ギャップ保持コロとしては、例えば金属や樹脂などで成形されたシームレスベルトが用いられ、現像ローラ３に圧入される。
【００６１】
本実施形態においては、現像ローラ３と記録紙の間のギャップを、ギャップ保持コロ５３ａ、５３ｂの厚さで管理することができる。つまり、現像ローラ３の表面とギャップ保持コロ５３ａ、５３ｂの表面とを隣接させることにより、その差（ギャップ）をより高精度に管理できる。
【００６２】
図６は、本発明になる液体現像器を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本例では、記録媒体としての記録紙は、画像形成面側の誘電率、抵抗値の調整された静電記録紙であり、あらかじめ所定の大きさに裁断されたカット紙である。
【００６３】
図６に示すように、記録紙（図示せず）は記録紙ホルダ３４内の記録紙保持板３０上に保持され、記録紙ホルダ挿入口３５から画像形成装置５０に挿入される。画像形成装置５０に挿入された記録紙（図示せず）は、記録紙後押しばね３３および記録紙保持板３０を介した記録紙押し上げばね３２によって、給紙ローラ２７に押し付けられる。
【００６４】
操作盤２４から印画開始の指示が与えられると、給紙ローラ２７が図中反時計周りに回転し、記録紙ホルダ３４内の記録紙（図示せず）を給紙搬送する。途中分離ばね２９によって、所定の押付け力で給紙ローラ２７に押し付けられている分離ブレード２８により搬送抵抗を受け、複数の記録紙の搬送を防止する。
【００６５】
記録媒体保持部としての誘電体ベルト６は、誘電体ベルト搬送ローラ７と誘電体ベルト保持ローラ８に巻きかけられ、テンションローラ９により所定の張力が与えられる。誘電体ベルト６の張力は、テンションローラ９をローラの軸周りに回転自在に保持しているテンションローラ支持アーム１０に取り付けたベルト張力付与ばね１１のばね力により制御する。
【００６６】
誘電体ベルト６は、図中時計周りに回転する際に、記録媒体保持部帯電手段としてのベルト帯電器１５により、表面が一様に帯電される。ここで、誘電体ベルト６は、一様帯電される側の表面の誘電率および抵抗値が調整されたものであり、安定した帯電特性が選られるものであればよく、例えば、ポリイミドベルトなどが用いられる。また、ニッケルベルトの表面に誘電層を塗工したものでもよい。
【００６７】
一枚ずつに分離搬送された記録紙（図示せず）は、表面を一様帯電された誘電体ベルト６上に搬送され、誘電体ベルト６に静電吸着される。なお、ここで、記録紙の画像形成面と反対の面が、誘電体ベルト６と接触する必要が有る。
【００６８】
そのため、本実施形態においては、画像形成面が上向きとなるように、記録紙が記録紙ホルダ３４内に保持されている。また、本実施形態においては、安定して記録紙を搬送するため、誘電体ベルト６の幅（紙面垂直方向）を記録紙の幅よりも広く取っている。
【００６９】
誘電体ベルト６に静電吸着された記録紙は、誘電体ベルト搬送ローラ７の回転に伴って、摩擦搬送される誘電体ベルトの移動とともに、図中左方向に搬送され、記録媒体帯電手段としての接触帯電器４１によって、画像形成面側が一様に帯電される。記録紙の表面電位は、表面電位測定手段としての表面電位計１８により測定される。
【００７０】
本実施形態においては、記録紙の表面電位がトナー粒子の帯電極性と同極性となるように制御しており、これによってトナーが記録媒体へ付着しにくくなるので、高濃度の現像剤を用いて現像を行う際に問題となるような、非画像部における現像剤によるかぶりを、効果的に防止することができる。
【００７１】
なお、現像時に記録紙の表面電位がトナー粒子の帯電極性と同極性となればよいので、誘電体ベルト６の表面電位をトナー粒子の帯電極性と同極性となるように制御すれば、接触帯電器４１を省き、より簡便な系で画像形成装置を形成することができる。
【００７２】
記録紙はさらに搬送され、静電潜像形成手段としてのヘッド１により、記録紙上に静電潜像が形成され、さらに、現像手段である現像器２により、静電潜像が顕像化される。本例では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の現像器を具備しており、さらに各色毎にヘッドを有するいわゆるタンデム型の構成をとっている。
【００７３】
タンデム型の構成をとると、記録紙を図中右から左へ一度搬送することにより、フルカラーの画像を得ることができるので、装置の高速化が容易である。なお、記録紙を４往復させれば、ヘッドを１つに減らすことができるので、より小型で低価格の装置を構成することも容易である。
【００７４】
本実施形態においては、現像器弾性支持体４を介して、現像器２を図中上下方向に移動させる現像器カム５と、背面電極弾性支持体１３を介して、背面電極１４を図中上下方向に移動させる背面電極カム１２を各色毎に有しており、潜像の形成および現像を行う色の現像器２および背面電極１４を、それぞれ誘電体ベルト６の方向へ移動させることにより色の選択を行っている。
【００７５】
この際、背面電極１４と現像ローラ３の間隔もしくは現像ローラ３と記録紙の間隔は、図示していないギャップ調整機構（ギャップ保持コロ５３）により管理される。
【００７６】
また、現像ローラ３には、記録紙表面と現像ローラ間の電界によりトナーが現像ローラ３の方向へ移動するよう、電圧が印可されている。これによって、トナーが記録媒体へ付着しにくくなるので、高濃度の現像剤を用いて現像を行う際に問題となるような、非画像部における現像剤によるかぶりを、効果的に防止することができる。
【００７７】
各色毎の画像が形成された記録紙は、さらに、図中左方向に搬送され、剥離用帯電器１６で誘電体ベルト６の表面電位と同極性の電位が表面に与えられ、誘電体ベルト６と剥離する。記録紙搬送方向には剥離つめ１７が配されており、記録紙と誘電体ベルト６の剥離を完全なものにしている。
【００７８】
誘電体ベルト６から剥離した記録紙は、ヒートローラ１９と背面ローラ２１に挟持され、これら二本のローラの熱により、記録紙上のトナーが溶融し、現像された画像を定着する。本例においては、記録紙上のトナーがヒートローラ１９上へ転写しないように、オイル塗布ブレード２０によってヒートローラ１９表面にシリコンオイルが塗布されている。
【００７９】
さらに、記録装置５０の機内温度が上昇しないよう、排気ファン２２により定着器の熱を強制的に排気穴２３から排気している。現像した画像を定着された記録紙は、排出ローラ２６により排出口２５から記録装置５０の外部へ排出され、一連の画像形成動作が終了する。以上の構成により、シート状の記録媒体の先端から画像形成ができるうえ、現像部のギャップ管理が容易になる。
【００８０】
図７は、本発明になる液体現像器を用いた画像形成装置の構成要素と制御部との関係の一例を示す関係図である。
図７に示すように、ベルト帯電器１５は誘電体ベルト６の表面電位が所定の値になるように、ベルト帯電制御部によって出力を制御されている。
【００８１】
また、接触帯電器４１は記録媒体である誘電体ベルトの表面電位が所定の値になるように、記録媒体帯電制御部によって出力を制御されている。誘電体ベルト６の表面電位は表面電位計１８によって測定され、表面電位計測部にその値が格納される。
【００８２】
このときの測定結果から、誘電体ベルトの誘電率の変動や厚さの影響を評価して、必要な潜像電位を得るための潜像の形成条件を、各色毎に潜像電位制御部によって制御し、潜像を形成する。さらに、かぶりを防止し、必要な濃度を得るための現像バイアスを各色毎に現像バイアス制御部によって制御し、誘電体ベルト上に形成された静電潜像を直接現像する。
【００８３】
さらに、誘電体ベルト６上のトナー像を記録紙上へ転写する際に、十分なトナー間の結合力が得られるよう、画像表面電圧制御部によって画像表面帯電器１６の出力を制御する。なお、誘電体ベルト全長にわたっての表面電位の変化を測定し、各場所毎に潜像電位、現像バイアスを制御することで、より高精度な制御を行うことができる。
【００８４】
また、潜像形成および現像バイアスの制御だけでは補いきれない変化が生じた場合、誘電体ベルトの搬送速度を加減速するように、ベルト搬送ローラ７の回転速度をベルト速度制御部で制御する。
【００８５】
図８は、本発明の実施形態の一例を示す現像部側面構成図である。
記録紙３７は誘電体ベルト６に静電吸着され、誘電体ベルト６の移動に伴い、ヘッド１および現像器２と背面電極１４の間に搬送されてくる。
【００８６】
記録紙３７が、画像を形成されるべき色の本ヘッド１および現像器２の近傍へ搬送されたとき、現像器カム５および背面電極カム１２が、それぞれカム回転軸４１および４０を中心に回転し、現像器弾性支持体４および背面電極弾性支持体１３を介して現像器２を図中上方向へ、背面電極１４を図中下方向へ移動させる。
【００８７】
この状態でヘッド１により記録紙上に静電潜像を形成し、さらに、その静電潜像を現像器２によって現像する。このとき、現像ローラ３の軸方向両端に具備された、現像ローラの直径よりも所定量だけ直径の大きなギャップ保持コロ５３が記録紙と当接し、現像ギャップを管理する。
【００８８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、現像剤担体液の蒸気が大気中へ気散するのが防止され、現像剤の濃度管理のための現像剤の循環装置が不要になるような高濃度の現像剤を用い、現像剤を現像剤カートリッジ内に保持するとともに、現像剤の供給、回収を現像剤カートリッジ内でできる。
【００８９】
しかも、現像ローラと液体現像剤保持部とを離間させたり密着させたりできる構造により、現像ローラを密着させて液体現像剤の洩れを防止できるため、現像ローラまでカートリッジに組み込むことができるようになった。さらに、非現像時の密閉性が高まるので、現像剤カートリッジの取り扱い性が向上し、高画質印画に適した液体現像剤を用いた画像形成装置を簡便な系で構成できるとともに、装置の取り扱い性も向上させることができる。
【００９０】
【発明の効果】
上述のとおり、本発明によれば、液体現像器およびこれを用いた画像形成装置において、液体現像剤が現像剤支持体上に固着するのが防止され、安定した高画質印画を可能とし、さらに、現像剤カートリッジの取り扱い性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる液体現像器の一実施形態の現像時を示す側面構成図である。
【図２】図１の液体現像器の非現像時を示す側面構成図である。
【図３】図１の液体現像器の現像時の正面構成図である。
【図４】図２の液体現像器の非現像時の正面構成図である。
【図５】本発明になる液体現像器の別の実施形態を示す正面構成図である。
【図６】本発明になる液体現像器を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図７】本発明になる液体現像器を用いた画像形成装置の構成要素と制御部との関係を示す関係図である。
【図８】本発明になる液体現像器の現像部の一例を示す側面構成図である。
【符号の説明】
１ヘッド
２現像器
３現像ローラ
４現像器弾性支持体
５現像器カム
１２背面電極カム
１３背面電極弾性支持体
１４背面電極
３６現像剤
３７記録紙
４０回転軸
５０記録装置
５１薄膜形成ブレード
５２現像剤保持部
５３ギャップ保持コロ
５７逆止弁
５８回収管
５９現像器カバー
６０現像剤ボトル
６１掻き落としブレード
６２供給管
６３圧力室
６４圧力伝達管
６５圧力発生室
６６インナーシャーシ
６７現像剤回収室
７０シャッタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid developer and an image forming apparatus provided with the same, and in particular, visualizes an electrostatic latent image formed by a method such as electrophotography, electrostatic recording, or ionography using a liquid developer. It is related with the liquid developing device suitable for.
[0002]
[Prior art]
Since the liquid developing apparatus can use fine particle toner of 1 μm or less, it has a feature that a high-quality image faithful to the electrostatic latent image can be obtained. As a liquid developer using a liquid developer and an image forming apparatus using the same, those disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-15280 and 8-137285 are known.
[0003]
A liquid developer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-15280 is provided in a developer storage container in which a replenishment liquid developer is filled in a replenishment cartridge together with a high-pressure liquefied gas and a liquid developer used for development is stored. When the liquid developer needs to be replenished, the liquid developer is ejected from the replenishment cartridge for replenishment, and the container filled with the replenishing liquid developer can be easily replaced.
[0004]
Further, a liquid developer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-137285 includes a tube-shaped container filled with a high-viscosity liquid developer in which toner is dispersed at a high concentration in an insulating liquid, and a tube-shaped container. A compressing device for extruding the liquid developer so as to squeeze, and a developing belt for carrying the liquid developer extruded from the tube container by the compressing device, and bringing the developing belt into contact with the photoreceptor via the liquid developer The toner is supplied to the latent image surface of the photoconductor, and the storage means is made into a cartridge, so that the developer can be replenished or replaced without getting hands dirty.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has the following problems.
That is, in the liquid developer disclosed in JP-A-11-15280, there is no means for recovering the liquid developer from the developer storage container, and the liquid developer is once supplied from the replenishment cartridge to the developer storage container. Therefore, it is necessary to use up the liquid developer in the developer storage container.
[0006]
Therefore, the above-mentioned publications have a problem that waste is increased particularly when developing a small number of copies. Further, since the developer storage container is not sealed, there is a problem that the developer is dried and fixed on the developer carrier, and the image quality is deteriorated.
[0007]
Further, in the liquid developing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-137285, since the liquid developer is directly supplied from the storage means to the developer support, that is, the developing roller, it is necessary to strictly control the storage means. There was a problem that the handleability deteriorated.
[0008]
Furthermore, when the developer support is composed of multi-stage rollers, maintenance is difficult, and the liquid developer that adheres dries and adheres to the developer support, resulting in degradation of image quality. was there.
[0009]
An object of the present invention is to solve such problems, and in a liquid developer and an image forming apparatus provided with the same, the liquid developer is prevented from adhering onto the developing roller, and an image support, that is, a recording paper, etc. It is to enable stable high-quality printing on paper sheets and to improve handling of the developer cartridge.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the liquid developer of the present invention has a cylindrical developing roller and a concave inner peripheral surface formed substantially the same as the circular arc shape of the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller, A developer holding portion for holding a liquid developer on the inner peripheral surface of the recess, a developer storage portion for storing the liquid developer, and a developer transport pipe communicating the developer storage portion and the developer holding portion. The developing roller and the developer holding portion can be brought into close contact with each other, and the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller is brought into contact with the liquid developer held in the developer holding portion, and the developing roller A liquid developer that develops an electrostatic latent image formed on a paper sheet into a predetermined color by the liquid developer attached to the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller by rotating An inner chassis in which the developer storage unit is housed and the developer holding unit is fixed; a developer cover in which the inner chassis is housed and which supports the developing roller; the inner chassis and the developer cover; Drive means for moving the developing roller relative to the developer holding portion in a direction in which the developing roller is in contact with and separating from the developer holding portion, and a relative movement between the inner chassis and the developer cover. A pressure generation chamber that is expanded and contracted by the pressure generation chamber, and a communication pipe that communicates the pressure generation chamber and the inside of the inner chassis, and the developing roller and the developer holding portion are the inner chassis and the developing unit. It is contacted and separated by relative movement with the agent cover The developer transport pipe is According to the pressure change in the pressure generating chamber, A supply pipe for supplying the liquid developer from the developer storage section to the developer holding section; and a recovery pipe for collecting the developer from the developer holding section to the developer storage section. Ruko It is characterized by. The developer holding unit may have a radius of curvature of the inner peripheral surface of the recess for holding the liquid developer substantially equal to a radius of curvature of the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller.
[0011]
Hereinafter, this means will be described in detail. In a liquid developer for developing an electrostatic latent image formed on an image support such as paper sheets with a liquid developer in which charged toner particles are dispersed in a highly insulating solvent, and an image forming apparatus using the same A developer support that holds a liquid developer on a cylindrical surface, contacts the liquid developer with an image support on which an electrostatic latent image is formed, and develops the electrostatic latent image while rotating about an axis. A developer holding portion for holding a liquid developer in the arc-shaped concave portion, and an arc-shaped concave portion of the developer holding portion. And a developing roller that is held with a predetermined gap is provided with a developer film thickness control member that controls the film thickness of the liquid developer that is swung around the axis, and the cylindrical surface of the developing roller and the developer The distance between the arcuate recesses of the holding part is held so that it can be changed. , At the time of non-development is obtained by contact with an arcuate recess of the developer holding portion and the cylindrical surface of the developing roller.
[0012]
In this way, when not developing, the cylindrical surface of the developing roller and the arc-shaped concave portion of the developer holding portion are brought into contact with each other, thereby discharging excess liquid developer in the developer holding portion and developing the developer holding portion. Since the surface of the roller can be sealed, the liquid developer can be prevented from sticking, and the reliability of the liquid developer and the image forming apparatus using the same can be improved.
[0013]
In the present invention, the structure that allows the developing roller and the liquid developer holding portion to be separated from each other or brought into close contact with each other has been devised, so that the developing roller can be brought into close contact during non-development to prevent leakage of liquid developer. Therefore, the developing roller can be incorporated into the cartridge, and a liquid developing device and an image forming apparatus that are simple and excellent in maintenance can be configured.
[0014]
Furthermore, by rotating the developing roller for a predetermined time while the cylindrical surface of the developing roller and the arc-shaped concave portion of the developer holding portion are in contact with each other, excess liquid developer on the developing roller can be scraped off. The liquid developer can be prevented from sticking, and the reliability of the liquid developer and the image forming apparatus using the same can be improved.
[0015]
Furthermore, a developer collecting member that collects the developer scraped off is provided on the developer scraping side of the developing roller, thereby stabilizing the scraping ability of excess liquid developer on the developing roller. Thus, the reliability of the liquid developing device and the image forming apparatus using the same can be improved.
[0016]
further Current The liquid developer is stored in communication with the developer holder through the image material transport tube. Present Image storage and Present Liquid developer by pressurizing the image storage Present The liquid developer in the arc-shaped concave portion of the developer holding portion is recovered through the transport tube by supplying the pressure to the arc-shaped concave portion of the developer holding portion through the image agent conveying tube and reducing the pressure. Hand By providing the step, the supply of the liquid developer to the developer holding unit and the recovery of the excess liquid developer from the developer holding unit can be performed with a simple system.
[0017]
Further, the developer transport pipe is provided with a check valve to supply the liquid developer from the developer storage unit to the developer holding unit. Ru Collect the supply pipe and liquid developer from the developer holder to the developer reservoir. Times By including the collecting tube, a circulation path of the liquid developer can be formed in the developing device.
[0018]
Therefore, it is possible to prevent toner sedimentation caused by the liquid developer stagnating, and to perform redispersion even when the toner settles. Therefore, it is possible to stabilize the development performance of the liquid developer and the image forming apparatus using the same. Can be improved.
[0019]
further, By changing the pressure in the pressure generation chamber By repeating pressurization and depressurization of the developer storage part a predetermined number of times, the liquid developer in the developer storage part can be agitated, and toner can be redispersed in a simple system. The stability of the developing performance of the forming apparatus can be improved.
[0020]
Furthermore, by setting the non-volatile content concentration of the liquid developer from 1% wt to 30% wt, the amount of liquid developer supplied to the developing roller can be reduced, so that the pressurizing / depressurizing means is simplified. be able to. In addition, since a small amount of liquid developer is required, Current The capacity of the image agent storage unit can be reduced, and the liquid developer and the image forming apparatus using the same can be miniaturized.
[0021]
In addition, a liquid developer that opens from the developer storage section to the developer holding section by performing a pressurization or decompression operation of the developer storage section in conjunction with the relative movement between the developer holding section and the developing roller. The extrusion port and the suction port are sealed with a developing roller, which improves the handling of the developer cartridge and allows an image forming apparatus using a liquid developer suitable for high-quality printing to be configured with a simple system. The handling property of the apparatus can also be improved.
[0022]
[Embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side configuration diagram showing an embodiment of a liquid developing device according to the present invention. First, the operation during development with the configuration shown in FIG. 1 will be described.
[0023]
As shown in FIG. 1, the liquid developer 36 in which charged toner is dispersed in a highly insulating solvent is held in a developer bottle 60. When developing, the developer 36 moves through the supply pipe 62 and is held in the developer holding portion 52 by a predetermined amount. The developer held in the developer holding unit 52 moves onto the developing roller 3 as the developing roller 3 rotates (in the direction of the arrow in the drawing).
[0024]
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the inner surface of the concave portion of the developer holding portion 52 is formed in an arc shape (including a substantially half-divided shape of a cylinder) whose curvature is substantially equal to the outer periphery of the cylindrical developing roller 3. The arc-shaped inner surface of the agent holding part 52 is arranged along the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller 3 like a ridge that extends horizontally.
[0025]
The amount of the developer on the developing roller 3 is controlled by the thin film forming blade 51 that is in contact with the outer periphery of the developing roller 3 with a predetermined pressing force, and the film thickness of the developer on the developing roller 3 is managed. The developer on the developing roller 3 other than the developer adhering to the recording paper 37 remains on the developing roller 3 and is collected again by the developer holding unit 52 and reused.
[0026]
Here, a developer supply method will be described. The developer bottle 60 holding the liquid developer 36 is held in a pressure chamber 63 that is shielded from the outside air, and the pressure chamber 63 is held in the inner chassis 66. Further, a developer holding portion 52 is fixed to the inner chassis 66, and the developer holding portion 52 and the developer bottle 60 are communicated with each other by a supply pipe 62.
[0027]
The pressure chamber 63 communicates with the pressure generation chamber 65 through a pressure transmission pipe 64. The pressure generating chamber 65 has a structure like a bellows type dropper, for example, and can be deformed by an external force, and one end thereof is fixed to the inner chassis 66.
[0028]
The other end of the pressure generating chamber 65 is fixed to a developing device cover 59 that can move relative to the inner chassis 66 (in the vertical direction in the figure), and the inner chassis 66 and the developing device cover 59 move relatively. Thus, the pressure generating chamber 65 is deformed. Due to the deformation of the pressure generation chamber 65, the internal pressure of the pressure generation chamber 65 changes, and this pressure change is transmitted to the pressure chamber 63 via the pressure transmission pipe 64 and acts on the developer bottle 60.
[0029]
When the pressure generating chamber 65 is compressed by the relative displacement between the inner chassis 66 and the developing device cover 59, the pressure chamber 63 is pressurized and the developer bottle 60 is compressed, so that the developer 36 inside is supplied to the supply pipe. The developer is supplied to the developer holding unit 52 through 62.
[0030]
The developer bottle 60 is easily deformed, and the pressure chamber 63 is made of a structure or material that is difficult to deform. Here, it goes without saying that the material of the developer bottle 60 is a chemically stable material with respect to the developer 36 to be held.
[0031]
In the present embodiment, the inner chassis 66 is fixed to a recording apparatus main body (not shown) by a fixed arm (not shown), and the development is performed as the developing device cam 5 provided in the recording apparatus main body rotates. The pressure generating chamber 65 is compressed by moving the device cover 59 upward in the figure via the developing device elastic support 4.
[0032]
Further, in the present embodiment, the bearing of the developing roller 3 is fixed to the developing device cover 59, and the developing roller 3 also moves upward in the drawing along with the movement of the developing device cover 59 and presses against the recording paper 37. It is done. The developing roller 3 is provided with a gap holding roller 53 having an outer diameter larger than the outer diameter of the developing roller 3 by a predetermined amount, and defines the interval between the recording paper 37 and the developing roller 3.
[0033]
Next, the operation during non-development will be described with reference to FIG.
At the end of development, when the developing device cam 5 provided in the recording apparatus main body rotates from the position of the developing state, and the developing device cover 59 moves downward in the drawing, the bearing is fixed to the developing device cover 59. The developing roller 3 is also moved downward in the figure, and the developing roller 3 is separated from the recording paper 37 to complete the development.
[0034]
In the present invention, the cross-sectional shape of the inner surface of the developer holding portion 52 is an arc shape substantially equal to the outer periphery of the developing roller 3, and when the developing roller 3 moves downward in the drawing at the end of the development, the developing roller 3 develops. It is adhered and held on the inner surface of the agent holding part 52. In the present invention, since the developer is not open to the outside air during non-development, the deterioration of the developer due to the diffusion of the solvent can be suppressed.
[0035]
Furthermore, since the cross-sectional shape of the inner surface of the developer holding portion 52 is an arc shape that is substantially equal to the outer periphery of the developing roller 3, a large amount of contact surface between the developer holding portion 52 and the developing roller 3 can be obtained, and sealing performance is improved. Can be improved.
[0036]
In the present embodiment, the scraping blade 61 is fixed to the developer holding portion 52 so that the developing roller 3 is in close contact with the developer holding portion 52 so as to come into contact with the outer periphery of the developing roller 3. Even after the process is completed, the developer adhering to the developing roller 3 can be scraped off by rotating the developing roller 3 for a predetermined time.
[0037]
The developer that has been scraped off is collected in the developer collection chamber 67. The collected developer may be collected in the developer bottle 60 again after removing impurities such as dust through a filter and reused.
[0038]
On the other hand, when the developing device cover 59 moves downward in the figure, the pressure generating chamber 65 is stretched and a negative pressure is generated inside the pressure chamber 63. Due to this negative pressure, the pressure chamber 63 is depressurized and the developer bottle 60 expands, so that the developer 36 in the developer holding section 52 is collected in the developer bottle 60 through the supply pipe 62.
[0039]
The developer 36 that could not be collected in the developer holding unit 52 is pushed out when the developing roller 3 is pressed against the inner surface of the developer holding unit 52 and can be collected in the developer collecting chamber 67.
[0040]
The pressure generation chamber 65 only needs to generate a positive pressure and a negative pressure, and can be realized by a syringe, a small pump, or the like in addition to the embodiment shown in the present embodiment, and is not limited by the present embodiment. .
[0041]
Furthermore, in this embodiment, a shutter 70 is provided, and covers the developing roller 3 and prevents dust from adhering to the developing roller 3 as the developing device cover 59 moves downward in the figure. At the same time, the air tightness of the developing device is improved.
[0042]
In the present embodiment, a developer having a non-volatile concentration of 1 to 30% wt is used, and the supply amount of the developer can be reduced, so that the circulation path can be configured easily.
[0043]
FIG. 3 is a front view of the developing unit shown in FIG.
The developing roller 3 is supported by bearings 54 a and 54 b so as to be rotatable about its axis, and the bearings 54 a and 54 b are fixed to the developing device cover 59.
[0044]
Gap holding rollers 53a and 53b are arranged at both ends of the developing roller 3, and a developing gap is secured by contacting the recording paper. Further, a gear 56 for rotating the developing roller 3 is fixed to one end of the developing roller 3, and a driving force of a developing roller driving motor (not shown) attached to the recording apparatus main body is transmitted. The
[0045]
Here, a developer supply method will be described. The developer bottle 60 holding the liquid developer 36 is held in a pressure chamber 63 that is shielded from the outside air, and the pressure chamber 63 is held in the inner chassis 66. Further, a developer holding unit 52 is fixed to the inner chassis 66, and the developer holding unit 52 and the developer bottle 60 are communicated with each other by a supply pipe 62 and a recovery pipe 58.
[0046]
A check valve 57 is connected to the supply pipe 62 and the recovery pipe 58 so that the developer flows in the direction of the supply pipe 62 from the developer bottle 60 to the developer holding unit 52 and in the case of the recovery pipe 58. Is restricted in one direction from the developer holding part 52 to the developer bottle 60.
[0047]
The pressure chamber 63 communicates with the pressure generation chamber 65 through a pressure transmission pipe 64. The pressure generating chamber 65 has, for example, a structure like a bellows type dropper and can be deformed by an external force, and one end thereof is fixed to the inner chassis 66.
[0048]
The other end of the pressure generating chamber 65 is fixed to a developing device cover 59 that is movable relative to the inner chassis 66 (vertical direction in the figure), and resists the spring force of the return spring 69 and develops with the inner chassis 66. The pressure generating chamber 65 is deformed by the relative movement of the vessel cover 59.
[0049]
Due to the deformation of the pressure generation chamber 65, the internal pressure of the pressure generation chamber 65 changes, and this change in pressure is transmitted to the pressure chamber 63 via the pressure transmission pipe 64, and this pressure acts on the developer bottle 60.
[0050]
When the pressure generating chamber 65 is compressed by the relative displacement of the inner chassis 66 and the developer cover 59, the pressure chamber 63 is pressurized and the developer bottle 60 is compressed. Therefore, the developer 36 in the developer bottle 60 is compressed. Is supplied to the developer holding unit 52 through the supply pipe 62. At this time, the check valve 57 prevents the movement of the developer and gas flowing from the developer bottle 60 to the developer holding portion 52 through the recovery pipe 58.
[0051]
In the present embodiment, the inner chassis 66 is fixed to a recording apparatus main body (not shown) by fixing arms 68a and 68b, and with the rotation of a developing device cam (not shown) provided in the recording apparatus main body. The pressure generating chamber 65 is compressed by moving the developing device cover 59 upward in the figure via the developing device elastic supports 4a and 4b.
[0052]
Further, in the present embodiment, the bearing of the developing roller 3 is fixed to the developing device cover 59, and the developing roller 3 also moves upward in the drawing along with the movement of the developing device cover 59 and presses against the recording paper 37. It is done.
[0053]
On the rotation shaft 55 of the developing roller 3, gap holding rollers 53 a and 53 b having an outer diameter larger than the outer diameter of the developing roller 3 by a predetermined amount are arranged, and the interval between the recording paper (not shown) and the developing roller 3 is arranged. Is stipulated.
[0054]
Next, the operation during non-development will be described with reference to FIG.
At the end of development, when a developing device cam (not shown) provided in the recording apparatus main body is rotated from the developing position, the developing device cover 59 is moved downward in the drawing by the spring force of the return springs 69a and 69b. Moving.
[0055]
When the developing device cover 59 moves downward in the drawing, the developing roller 3 whose bearing is fixed to the developing device cover 59 also moves downward in the drawing, and the developing roller 3 moves away from the recording paper (not shown). Finish development.
[0056]
In the present embodiment, the shape of the inner surface of the developer holding portion 52 is an arc shape that is substantially equal to the outer periphery of the developing roller 3, and when the developing roller 3 moves downward in the figure at the end of development, the developing roller 3 develops. It is adhered and held on the inner surface of the agent holding part 52. In the present embodiment, since the developer is not open to the outside air during non-development, deterioration of the developer due to the scattering of the solvent can be suppressed.
[0057]
Further, since the inner surface of the developer holding portion 52 has an arc shape that is substantially equal to the outer periphery of the developing roller 3, a large contact surface between the developer holding portion 52 and the developing roller 3 can be obtained, and the sealing performance is improved. Can be made.
[0058]
On the other hand, when the developing device cover 59 moves downward in the figure, the pressure generating chamber 65 is stretched and a negative pressure is generated inside the pressure chamber 63. Due to this negative pressure, the pressure chamber 63 is depressurized and the developer bottle 60 expands, so that the developer 36 in the developer holding portion 52 is recovered into the developer bottle 60 through the recovery pipe 58. At this time, the movement of the developer and the outside air flowing from the developer holding portion 52 to the developer bottle 60 through the supply pipe 62 is prevented by the function of the check valve 57.
[0059]
By repeatedly performing relative displacement between the inner chassis 66 and the developing device cover 59 and repeating the state shown in FIGS. 3 and 4, the developer 36 in the developer holding portion 52 can be stirred. Furthermore, the efficiency of stirring can be increased by regulating the flow direction of the developer by the check valve 57.
[0060]
FIG. 5 is a front structural view showing another embodiment of the liquid developing device according to the present invention.
In this embodiment, gap holding rollers 53a and 53b are arranged at both ends of the developing roller 3, and a developing gap is secured by contacting the recording paper. As the gap holding roller, for example, a seamless belt formed of metal or resin is used and is press-fitted into the developing roller 3.
[0061]
In the present embodiment, the gap between the developing roller 3 and the recording paper can be managed by the thickness of the gap holding rollers 53a and 53b. That is, by making the surface of the developing roller 3 and the surfaces of the gap holding rollers 53a and 53b adjacent to each other, the difference (gap) can be managed with higher accuracy.
[0062]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus using the liquid developing device according to the present invention. In this example, the recording paper as the recording medium is an electrostatic recording paper whose dielectric constant and resistance are adjusted on the image forming surface side, and is a cut paper that has been cut into a predetermined size in advance.
[0063]
As shown in FIG. 6, the recording paper (not shown) is held on the recording paper holding plate 30 in the recording paper holder 34 and is inserted into the image forming apparatus 50 from the recording paper holder insertion port 35. A recording paper (not shown) inserted into the image forming apparatus 50 is pressed against the paper feed roller 27 by a recording paper boosting spring 33 and a recording paper push-up spring 32 via a recording paper holding plate 30.
[0064]
When an instruction to start printing is given from the operation panel 24, the paper feed roller 27 rotates counterclockwise in the drawing to feed and transport a recording paper (not shown) in the recording paper holder 34. The separating spring 29 receives a conveyance resistance by the separating blade 28 pressed against the paper feed roller 27 with a predetermined pressing force, thereby preventing the conveyance of a plurality of recording sheets.
[0065]
A dielectric belt 6 as a recording medium holding unit is wound around a dielectric belt conveying roller 7 and a dielectric belt holding roller 8, and given tension is applied by a tension roller 9. The tension of the dielectric belt 6 is controlled by the spring force of the belt tension applying spring 11 attached to the tension roller support arm 10 that holds the tension roller 9 rotatably around the axis of the roller.
[0066]
When the dielectric belt 6 rotates clockwise in the drawing, the surface thereof is uniformly charged by a belt charger 15 as a recording medium holding unit charging means. Here, the dielectric belt 6 is one in which the dielectric constant and resistance value of the surface to be uniformly charged are adjusted, and any material can be selected as long as stable charging characteristics can be selected. Used. Moreover, what coated the dielectric layer on the surface of the nickel belt may be used.
[0067]
The recording paper (not shown) separated and conveyed one by one is conveyed onto the dielectric belt 6 whose surface is uniformly charged, and is electrostatically attracted to the dielectric belt 6. Here, the surface opposite to the image forming surface of the recording paper needs to be in contact with the dielectric belt 6.
[0068]
For this reason, in the present embodiment, the recording paper is held in the recording paper holder 34 so that the image forming surface faces upward. In the present embodiment, in order to stably convey the recording paper, the width of the dielectric belt 6 (in the direction perpendicular to the paper surface) is made wider than the width of the recording paper.
[0069]
The recording paper electrostatically attracted to the dielectric belt 6 is conveyed in the left direction in the drawing along with the movement of the dielectric belt that is frictionally conveyed as the dielectric belt conveying roller 7 rotates, and serves as a recording medium charging unit. The contact charger 41 uniformly charges the image forming surface side. The surface potential of the recording paper is measured by a surface potential meter 18 as surface potential measuring means.
[0070]
In this embodiment, the surface potential of the recording paper is controlled so as to be the same polarity as the charging polarity of the toner particles, which makes it difficult for the toner to adhere to the recording medium. It is possible to effectively prevent fogging by the developer in the non-image area, which becomes a problem when performing development.
[0071]
Since the surface potential of the recording paper only needs to be the same polarity as the charging polarity of the toner particles at the time of development, if the surface potential of the dielectric belt 6 is controlled to be the same polarity as the charging polarity of the toner particles, the contact charging The image forming apparatus can be formed with a simpler system by omitting the container 41.
[0072]
The recording paper is further conveyed, an electrostatic latent image is formed on the recording paper by the head 1 as electrostatic latent image forming means, and the electrostatic latent image is visualized by the developing device 2 as developing means. The In this example, yellow, magenta, cyan, and black four color developing devices are provided, and a so-called tandem type configuration having a head for each color is adopted.
[0073]
When the tandem configuration is adopted, a full color image can be obtained by transporting the recording paper once from the right to the left in the figure, so that the speed of the apparatus can be easily increased. Note that if the recording paper is reciprocated four times, the number of heads can be reduced to one, so that it is easy to construct a smaller and less expensive apparatus.
[0074]
In the present embodiment, the developing device cam 5 that moves the developing device 2 in the vertical direction in the drawing via the developing device elastic support 4 and the back electrode 14 in the drawing up and down via the back electrode elastic support 13. Each color has a back electrode cam 12 that moves in the direction, and the color developing device 2 and the back electrode 14 for forming and developing the latent image are moved in the direction of the dielectric belt 6 to move the color. Make a selection.
[0075]
At this time, the gap between the back electrode 14 and the developing roller 3 or the gap between the developing roller 3 and the recording paper is managed by a gap adjusting mechanism (gap holding roller 53) not shown.
[0076]
Further, a voltage is applied to the developing roller 3 so that the toner moves in the direction of the developing roller 3 due to the electric field between the recording paper surface and the developing roller. This makes it difficult for the toner to adhere to the recording medium, and thus effectively prevents fogging by the developer in the non-image area, which becomes a problem when developing with a high concentration developer. it can.
[0077]
The recording paper on which an image for each color is formed is further conveyed leftward in the figure, and the peeling charger 16 gives a potential having the same polarity as the surface potential of the dielectric belt 6 to the surface. And peel. A release claw 17 is arranged in the recording paper conveyance direction, and completes the separation of the recording paper and the dielectric belt 6.
[0078]
The recording paper peeled from the dielectric belt 6 is sandwiched between the heat roller 19 and the back roller 21, and the toner on the recording paper is melted by the heat of these two rollers to fix the developed image. In this example, silicon oil is applied to the surface of the heat roller 19 by the oil application blade 20 so that the toner on the recording paper is not transferred onto the heat roller 19.
[0079]
Further, the heat of the fixing device is forcibly exhausted from the exhaust hole 23 by the exhaust fan 22 so that the internal temperature of the recording apparatus 50 does not rise. The recording sheet on which the developed image is fixed is discharged from the discharge port 25 to the outside of the recording apparatus 50 by the discharge roller 26, and a series of image forming operations is completed. With the above configuration, an image can be formed from the front end of the sheet-like recording medium, and the gap management of the developing unit can be easily performed.
[0080]
FIG. 7 is a relationship diagram showing an example of the relationship between the components of the image forming apparatus using the liquid developing device according to the present invention and the control unit.
As shown in FIG. 7, the output of the belt charger 15 is controlled by the belt charging controller so that the surface potential of the dielectric belt 6 becomes a predetermined value.
[0081]
Further, the output of the contact charger 41 is controlled by a recording medium charging control unit so that the surface potential of the dielectric belt as a recording medium becomes a predetermined value. The surface potential of the dielectric belt 6 is measured by the surface potential meter 18 and the value is stored in the surface potential measuring unit.
[0082]
From the measurement results at this time, the influence of the dielectric constant variation and thickness of the dielectric belt is evaluated, and the latent image formation condition for obtaining the necessary latent image potential is determined by the latent image potential control unit for each color. Control and form a latent image. Further, a developing bias for preventing fogging and obtaining a necessary density is controlled for each color by a developing bias controller, and the electrostatic latent image formed on the dielectric belt is directly developed.
[0083]
Further, when the toner image on the dielectric belt 6 is transferred onto the recording paper, the output of the image surface charger 16 is controlled by the image surface voltage controller so that a sufficient coupling force between the toners can be obtained. It should be noted that more accurate control can be performed by measuring changes in the surface potential over the entire length of the dielectric belt and controlling the latent image potential and the developing bias for each location.
[0084]
In addition, when a change that cannot be compensated only by controlling the latent image formation and developing bias occurs, the rotation speed of the belt conveyance roller 7 is controlled by the belt speed controller so as to accelerate and decelerate the conveyance speed of the dielectric belt.
[0085]
FIG. 8 is a side view of the developing unit showing an example of the embodiment of the present invention.
The recording paper 37 is electrostatically attracted to the dielectric belt 6 and is conveyed between the head 1 and the developing device 2 and the back electrode 14 as the dielectric belt 6 moves.
[0086]
When the recording paper 37 is conveyed to the vicinity of the main head 1 and the developing device 2 of the color on which an image is to be formed, the developing device cam 5 and the back electrode cam 12 rotate around the cam rotation shafts 41 and 40, respectively. Then, the developing device 2 is moved upward in the drawing and the back electrode 14 is moved downward in the drawing via the developing device elastic support 4 and the back electrode elastic support 13.
[0087]
In this state, an electrostatic latent image is formed on the recording paper by the head 1, and the electrostatic latent image is developed by the developing device 2. At this time, gap holding rollers 53 provided at both ends in the axial direction of the developing roller 3 and having a diameter larger than the diameter of the developing roller by a predetermined amount come into contact with the recording paper to manage the developing gap.
[0088]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the vapor of the developer carrier liquid is prevented from being diffused into the atmosphere, and a developer circulation device for managing the concentration of the developer becomes unnecessary. Using such a high-concentration developer, the developer can be held in the developer cartridge, and the developer can be supplied and recovered in the developer cartridge.
[0089]
In addition, the structure that allows the developing roller and the liquid developer holding portion to be separated from each other or brought into close contact with each other can prevent the liquid developer from leaking by bringing the developing roller into close contact, so that the developing roller can be incorporated into the cartridge. It was. In addition, since the hermeticity during non-development is improved, the handling of the developer cartridge is improved, and an image forming apparatus using a liquid developer suitable for high-quality printing can be configured with a simple system, and the handling of the apparatus Can also be improved.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the liquid developer and the image forming apparatus using the same, the liquid developer is prevented from sticking on the developer support, and stable high-quality printing is possible. The handling property of the developer cartridge is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side configuration diagram illustrating the development of an embodiment of a liquid developing device according to the present invention.
FIG. 2 is a side configuration diagram illustrating a non-developing state of the liquid developing device of FIG.
FIG. 3 is a front configuration diagram of the liquid developing device of FIG. 1 during development.
4 is a front view of the liquid developing device of FIG. 2 when not developing.
FIG. 5 is a front view showing another embodiment of the liquid developing device according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus using a liquid developing device according to the present invention.
FIG. 7 is a relationship diagram illustrating a relationship between components and a control unit of an image forming apparatus using a liquid developing device according to the present invention.
FIG. 8 is a side configuration diagram illustrating an example of a developing unit of a liquid developing device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 head
2 Developer
3 Development roller
4 Developer elastic support
5 Developer cam
12 Back electrode cam
13 Back electrode elastic support
14 Back electrode
36 Developer
37 Recording paper
40 axis of rotation
50 Recording device
51 Thin film forming blade
52 Developer holding part
53 Gap holding roller
57 Check valve
58 Recovery tube
59 Developer cover
60 Developer bottle
61 Scraping blade
62 Supply pipe
63 Pressure chamber
64 Pressure transmission pipe
65 Pressure generation chamber
66 Inner chassis
67 Developer collection chamber
70 Shutter

Claims

A developer holding portion having a cylindrical developing roller and a concave inner peripheral surface formed substantially the same as the circular arc shape of the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller, and a liquid developer is held on the inner peripheral surface of the concave portion And a developer storage section that stores the liquid developer, and a developer transport pipe that communicates the developer storage section and the developer holding section, and the developing roller and the developer holding section are mutually connected The cylindrical outer peripheral surface of the developing roller is brought into contact with the liquid developer held in the developer holding portion, and the developing roller is rotated to adhere to the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller. A liquid developer that develops the electrostatic latent image formed on the paper into a predetermined color by the liquid developer,
An inner chassis in which the developer storage unit is housed and the developer holding unit is fixed; a developer cover in which the inner chassis is housed and which supports the developing roller; the inner chassis and the developer cover; Drive means for moving the developing roller relative to the developer holding portion in a direction in which the developing roller is in contact with and separating from the developer holding portion, and a relative movement between the inner chassis and the developer cover. A pressure generation chamber that is expanded and contracted by the pressure generation chamber, and a communication pipe that communicates the pressure generation chamber and the inside of the inner chassis, and the developing roller and the developer holding portion are the inner chassis and the developing unit. separated contact by relative movement of the agent covered, the developer transport pipe, in response to said pressure change in the pressure generating chamber, the developer savings the liquid developer A supply pipe for supplying to the developer holding unit from the parts, the liquid developing device, characterized in that comprising a recovery pipe for recovering the developing agent to the developing agent storage portion from the developer holding portion.

Before Symbol developer holding section, the radius of curvature of the concave inner circumferential surface for holding the liquid developer, according to claim 1, characterized in that approximately equal to the radius of curvature of the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller Liquid developer.

Wherein the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller, wherein said concave inner circumferential surface of the developer holding portion, when the development is spaced, liquid developing device according to claim 1, during a non-development is a structure in contact.

In order to form the liquid developer adhering to the developing roller to a predetermined film thickness, the liquid developer is provided with a film forming means attached so as to have a predetermined distance from the cylindrical outer peripheral surface of the developing roller. liquid developer as claimed in any one of claims 1 to 3.

The developer holding unit, the liquid developer adhering to the cylindrical outer peripheral surface of said developing roller, said to any one of claims 1 consisting comprises a scraping means for scraping off by the rotation of the developing roller 4 The liquid developing device described.

Liquid developer as claimed in any one of 5 to nonvolatile concentration of the liquid developer, claims 1 is not 1% wt to 30% wt.

Includes a liquid developing device according to any one of claims 1 to 6, an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image on the paper sheet by the liquid developing device.