JP3567172B2 - 電子写真像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光導電体を接触式に帯電し、液体トナーによって該光導電体上に現像する電子写真像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
接触式の帯電は、周囲の空気に対して異質気体を付加する量を最少化し、液体による現像は、広い範囲の染料および顔料を用いた微粒子による現像を可能にする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
接触式帯電および液体による現像は公知の技術であるが、これら２つの技術を一緒に実施する技術は知られていない。Ｈａｓｈｉｍｏｔｏらに付与された米国特許Ｎｏ．５，０１７，９６５は接触式帯電技術を開示しており、Ｌａｎｄａらに付与された米国特許Ｎｏ．５，１２１，１６４は液体による現像技術を開示しているにすぎない。このため、従来にあっように絶縁流体を加えることにより、このシステムの帯電効率を向上することができなかった。
【０００４】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、異質気体が付加される量を最少化し、且つ、帯電効率を向上することができる電子写真像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る電子写真像形成装置は、像形成用の無端式の光導電部材と、該光導電部材に接して該光導電部材を帯電させる無端式の帯電部材とを備えており、前記光導電部材と帯電部材とが、現像時に接触しながら回転して挟圧部を形成するものであり、さらに、液体トナーを塗布することによって前記光導電部材上に静電画像を形成するための液体現像システムと、前記挟圧部に絶縁液を供給する手段とを具備したものである。
【０００６】
【作用】
例えばローラ状の無端の帯電部材による接触式の帯電方式を採用した液体トナー像形成装置において、絶縁液が、前記帯電部材と光導電部材との初期的な挟圧部に供給される。前記帯電部材には、該帯電部材を通過する際に前記光導電部材をかなり乾燥状態になるまで圧搾するのに十分な圧力が加えられる。
これにより、接触の前に余剰液が除去され、これに応じて、異質の気体が除去される。この結果、さらに、前記光導電部材と帯電部材との間の作用電位を減少できる。
【０００７】
【実施例】
以下、添付図面を参照してこの発明を詳細に説明する。
図１および図２は、回転式の光導電ローラ３と、該光導電ローラ３を帯電させる帯電ローラ５とを有する、基本的に従来と同様な静電プリンタ１の一例を示すものである。前記帯電ローラ５は、光導電ローラ３と接触していて、該光導電ローラ３と同一方向に回転することによって、前記ローラ３と接触する部分に挟圧部７を形成している。前記帯電ローラ５は、通常のコロナ帯電部材に代るものである。この発明は、前記挟圧部７を占める絶縁液を使用するものである。
【０００８】
前記帯電ローラ５によって帯電され、レーザビームのような光源８によって像形成された後、前記光導電ローラ３は現像ステーション９まで回転し、該現像ステーション９において、液体トナーが塗布される。そして、現像された像は、転写ローラ１５が設けられた転写ステーション１３において、紙１１もしくはその他の最終的な基質、または、中間媒体（図１および図２には示されていない）に転写される。その後、通常の場合、光導電ローラ３上の残留物が、クリーニングステーション１７で圧搾または擦り取りによって除去される。前記最終的な基質上の像は、全面的に従来どおりのものであってよく従ってここでは図示しないシステムにおいて、典型的には熱および適度の圧力で硬化すなわち固定される。
【０００９】
この発明によると、絶縁液１９は前記挟圧部７に供給される。この特定の絶縁液は、大気に対して絶縁特性を有する任意の液でよい。しばしば、液体トナーは、該トナーのビヒクルとして、鉱油、または、例えば灯油に近い石油留分を使用する。これらの物は、前記挟圧部７における放電を防止するのに十分な絶縁性を有するので、全面的にこの発明に適する。
【００１０】
図１の実施例は、前記挟圧部７に供給される前記絶縁液として、前記液体トナー自体を使用する。図１のクリーニングステーション１７は、前記光導電ローラ３に軽く接したブレード２１によって実現される。前記光導電ローラ３とブレード２１との間のスペースによって、一定量の液１９が、前記ブレード２１を通過して、前記挟圧部７に蓄積することが可能になる。前記帯電ローラ５は、前記液１９が該帯電ローラ５と光導電ローラ３との挟圧部を通過するのを阻止するのに十分な圧力で、前記光導電ローラ３に接している。なお、前記挟圧部は、通常の圧搾機構を構成している。
【００１１】
図２の実施例において、クリーニングステーション１７は、従来と同様な完全にクリーンな光導電ローラ３からなる。絶縁液３０は、現像ステーション１９で塗布される液体トナーのビヒクルと同じか、または、近似したものであるのが好ましい軽量スプレーとして、塗布器３２によって塗布される。上記第１の実施例と同様に、帯電ローラ５は、液３０が該帯電ローラ５を通過するのを阻止するスクイージとして機能する。
【００１２】
電子写真処理の帯電時において、一定量の絶縁液１９，３０が前記帯電ローラ５と光導電ローラ３との間の挟圧前領域の一部を占めると、前記光導電ローラ３上の電荷、故に、光導電ローラ３の電圧が増加する。これは、帯電効率の増加を意味する。
【００１３】
この帯電効率の増加に関する物理学的過程は、完全には理解されていない。前記帯電ローラ５の挟圧前領域が、挟圧後領域を占める液体より高い絶縁耐力を有する液体で満たされる場合、前記光導電ローラ３の電荷が増加する、ということが実験室での実験により明らかになった。典型的な液体トナーのキャリヤ液は絶縁液であるので、該液は空気より大きな絶縁耐力を有するものであってよい。
【００１４】
帯電効率を最高にするために必要な、前記挟圧前領域における液の最少量は、前記液無しでは空気の絶縁破壊が発生するであろう前記挟圧前領域を占拠するのに必要な量である。この挟圧前領域は、前記帯電ローラ５および光導電ローラ３の特定の形状、ならびに、これらローラの間の電位の大きさによって決定される。典型的な帯電ローラ５および光導電ローラ３に関して、これは、前記挟圧前領域において、前記帯電ローラ５と光導電ローラ３とが接する箇所と、前記帯電ローラ５の表面が前記光導電ローラ３の表面から１００〜２００ミクロン離れた箇所との間の領域である。
【００１５】
逆に、前記挟圧前領域の絶縁液による光導電ローラ３の帯電は、特定の光導電電圧を得るために必要な帯電ローラの電圧を減少させることができる。帯電効率向上効果は、電気抵抗、硬度、表面起伏などの一定条件内において、前記帯電ローラ５の構成とは独立している。例えば、帯電効率の向上は、前記帯電ローラ５が単一の構成要素からなっているのか、または、１つもしくは複数の層もしくはコーティング層からなっているのかに依存しない。帯電効率の向上は、次のような構成の帯電ローラ５によって達成される。
【００１６】
１）コーティングされていないエピクロロヒドリンゴム、
２）単一のポリアミドコーティング層を有するエピクロロヒドリンゴム、
３）単一のエポキシ架橋結合ポリアミドコーティング層を有するエピクロロヒドリンゴム。
【００１７】
実用的な価値を有することができるよう、前記帯電ローラ５の機械的、電気的および化学的な特性は、トナーキャリヤ液に対する不断の露出によってあまり影響されてはならない。エピクロロヒドリンゴム製の帯電ローラ５は、これを念頭に構成可能である。
【００１８】
液体トナー式電子写真システムにおいて、光導電ローラ３を帯電するために使用される帯電ローラ５の挟圧前領域での絶縁液による帯電効率の向上は、さらに、帯電前における前記光導電ローラ３のクリーニング要件を緩和する。すなわち、前記光導電ローラ３の表面は、帯電ローラ５に接する前において、完全に液の無い状態にされる必要が無い。事実、上記図１の実施例において、液体現像処理後に前記光導電ローラ３に存在する絶縁液の小さな層つまりコーティング層は、前記挟圧前領域に絶縁キャリヤ液を加えるための機構を提供する。
【００１９】
前記液の粘性および表面エネルギ、前記光導電ローラ３と帯電ローラ５との挟圧部の形状、ならびに、光導電ローラ３の処理速度などの他の要因は、前記挟圧前領域に適切に液を充填することを保証するものであると考えられる。
【００２０】
前記挟圧前領域に前記液を加える実際の機構は、高い効率の帯電処理に重要ではない。適切な量の絶縁液を前記挟圧前領域に送ることができる、いかなる装置を使用してもよい。これは、平たい、または、連続したローラ状の光導電体による高い効率の帯電機構を使用することを可能にする。前記絶縁液は、前記帯電ローラ５の挟圧領域に進入する前に前記光導電体上に流れるようにしてもよいし、または、この液の噴射流が前記挟圧領域中に向けられるようにしてもよい。
【００２１】
前記絶縁液１９，３０は、挟圧部７の近くに蓄積されてよく、その後、プリンタ１の作用部分に到達しないよう除去され、回収される。図３は、このような回収機能を有するこの発明に従う、好ましいシステムの正面図である。図１と基本的に同一の要素には、図１と同一の符号が付してある。帯電ローラ５は光導電ローラ３の端部まで達しておらず、これにより、余剰液１９が蓄積する端部領域が形成されている。前記帯電ローラ５は、その各端において、光導電ローラ３より数ミリ短くなっている。
【００２２】
図４に示すように、この実施例は、スクイージローラ４０と中間転写ローラ４２とを有し、これらのローラ４０，４２は、基本的に、従来のものと同様であり、各端において、光導電ローラ３より数ミリ短くなっている。クリーニングブレード２１は、光導電ローラ３の全長にわたって延びており、この実施例の場合、その上方面が水平位置から幾分下方に向けられている。また、クリーニングブレード２１は、液１９が光導電ローラ３の側部から流出するのを防止する発泡材料製の迫台部材４６（図３）を有する。
【００２３】
前記ブレード２１は、回収容器５２に至る排出管５０に接続された樋４８に連続している。
【００２４】
図４において、光導電ローラ３は時計回り反対方向に回転し、帯電ローラ５、スクイージ４０および中間転写ローラ４２は時計回り方向に回転する。従って、前記光導電ローラ３がクリーニングブレード２１に作用することによって、該ブレード２１は重力によって動く。
【００２５】
余剰液１９は、帯電ローラ５における同様な圧搾作用によって光導電ローラ３の端部に残留し、光導電ローラ３によってクリーニングブレード２１に送られるまで、現像器（図３および図４には示されていない）および中間ローラ４２に残留する。前記クリーニングブレード２１は、光導電ローラ３の全長にわたって延びている。両端に設けられた発泡材料製の迫台部材４６またはこれと同様な部材は、余剰液１９がの端部の周囲を流れるのを防止しながら、余剰液１９を該ブレード２１の前に維持する。
【００２６】
余剰液１９が前記ブレード２１の前に蓄積すると、該余剰液１９は、前記ブレード２１（図４）の上方縁部上を流れ、前記樋４８中に流入する。樋４８に回収された余剰液１９は、重力または真空吸引力によって、１つもしくは一連の排出管５０またはこれと同様な手段を通って、回収容器５２に送られる。このように回収された余剰液１９は、カートリッジを含む光導電ローラ３が交換される際に、または、特定の機会にサービス要員によって、または、浮動センサ等を介してプリンタ１から前記回収容器５２が満杯である旨通知されたときに、処理される。
【００２７】
上記図１の実施例と同様に、現像処理によって、帯電ローラ５および光導電ローラ３の挟圧前領域に対して、光導電ローラ３上に残留した液１９が供給されることを保証するために、図３および図４に示した実施例は、不完全なスクイージ装置としてクリーニングブレード２１を使用している。余剰液は、帯電ローラ５の端部を越えて流れ、光導電ローラ３の端部上に流れ、その後、前記クリーニングブレード２１および発泡材料製の迫台部材４６によってそぎ取られて回収され、前記樋４８および回収容器５２に送られる。その後、前記余剰液１９は、適当な方法で処理される。
【００２８】
なお、この帯電効率を向上させるための機構は、様々異なる帯電ローラの形状および材料ならびに絶縁液と共に使用されてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
この発明に従う帯電ローラ・光導電体システムの挟圧前領域に対して、上述のように絶縁液を加えることにより、このシステムの帯電効率を向上することができる。このように向上した帯電効率は、低い帯電ローラ電圧を使用して所望の光導電体電圧を得ることを可能にする。また、接触式帯電であるので、異質気体が付加される量を最少化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】十分ではない洗浄が挟圧前領域に対して絶縁液を供給するようにした実施例の側面図。
【図２】専用の液源が挟圧前領域に対して絶縁液を供給するようにした実施例の側面図。
【図３】余剰液回収機構の正面図。
【図４】余剰液回収機構の側面図。
【符号の説明】
３ 光導電ローラ
５ 帯電ローラ
７ 狭圧部
１９、３０ 絶縁液

Claims (4)

1. 像形成用の無端式の光導電部材と、該光導電部材に接して該光導電部材を帯電させる無端式の帯電部材とを備えており、前記光導電部材と帯電部材とが、電子写真像形成装置の現像動作中に接触しながら回転して挟圧部を形成するものであり、さらに、液体トナーを塗布することによって前記光導電部材上に静電画像を形成するための液体現像システムと、前記挟圧部に絶縁液を供給する手段とを具備し、
   前記帯電部材が、前記光導電部材に押圧されることにより、前記液を前記光導電部材から取り去る電子写真像形成装置。
2. 前記絶縁液を供給する手段が、前記光導電部材を十分ではない程度に清掃するクリーニングステーションを有する、請求項１に記載の電子写真像形成装置。
3. 前記絶縁液を供給する手段が、清掃後の前記光導電部材に絶縁液を塗布する塗布器を備えた、請求項１に記載の電子写真像形成装置。
4. 前記帯電部材が、前記光導電部材より短く、さらに、前記光導電部材における該帯電部材が接しない少なくとも側部に設けられた液回収手段を備えた、請求項１〜請求項３のいずれが一項に記載の電子写真像形成装置。

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