JP2007293177A - Image forming apparatus and liquid developing device - Google Patents
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Abstract
Description
液体現像剤を用いて現像剤の薄層を形成し、像担持体上の潜像を現像する画像形成装置及び液体現像装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a liquid developing apparatus that form a thin layer of a developer using a liquid developer and develop a latent image on an image carrier.
感光体(感光ドラム)に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、複写機、MFP(多機能型プリンタ)、FAX、プリンタなどに広く使用されている。それらの画像形成装置で一般に用いられている現像方式は、粉体トナーを用いる乾式現像である。 An electrophotographic image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoconductor (photosensitive drum), attaches toner to the photoconductor, and transfers and fixes the image onto paper or the like is a copying machine, an MFP (multifunctional printer), Widely used in FAX, printers, etc. The developing system generally used in these image forming apparatuses is dry development using powder toner.
しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が7〜10μmと大きいことから解像度が悪いという画質上の問題点もある。 However, the powder toner has a problem that the toner is scattered, and also has a problem in image quality that the resolution is poor because the toner particles are as large as 7 to 10 μm.
そこで、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、流動パラフィンのような非極性有機溶剤中にトナーを分散させた、液体トナーを用いる湿式現像方式が用いられるようになっている。液体トナーは、トナー粒子が1μm程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。 Therefore, in image forming apparatuses that require higher image quality and higher resolution, such as office printers for mass printing and on-demand printing apparatuses, liquid toners in which toner is dispersed in a nonpolar organic solvent such as liquid paraffin A wet development system that uses the above has been used. This is because the liquid toner has toner particles as small as about 1 μm and a large charge amount, so that the toner image is hardly disturbed and high resolution can be realized.
従来の湿式の画像形成装置では、湿式現像剤(以後、液体現像剤、あるいは単に現像剤ともいう)として、有機溶剤にトナーを1〜2%の割合で混ぜた低粘度の液体現像剤を用いていた。しかしながら、このような現像剤はトナー濃度が低いため、紙上へ多量に付着させ定着時に乾燥させることが必要で、多量の蒸気が発生するといった環境上の大きな問題点をかかえていた。また揮発させるために低沸点のキャリヤ液しか使用できず、引火点が低いなど安全性においても大きな問題があった。 In a conventional wet image forming apparatus, a low-viscosity liquid developer obtained by mixing toner in an organic solvent at a ratio of 1 to 2% is used as a wet developer (hereinafter also referred to as a liquid developer or simply a developer). It was. However, since such a developer has a low toner concentration, it needs to be deposited in large amounts on paper and dried at the time of fixing, and has a large environmental problem in that a large amount of steam is generated. Further, only a low boiling point carrier liquid can be used for volatilization, and there is a big problem in safety such as a low flash point.
このようなことを背景にして、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリヤ液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に分散させることで構成される、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる画像形成装置が提案されるようになった。この液体現像剤を用いると、上記のような問題が発生しないとともに、トナー濃度が高いことから、大量の現像液を使用しないで済むという利点がある。 Against this backdrop, high viscosity and high concentration, which is constituted by dispersing toner as solid content consisting of resin and pigment in high concentration in insulating liquid “carrier liquid” such as silicone oil. An image forming apparatus using a liquid developer has been proposed. When this liquid developer is used, there are advantages that the above-described problems do not occur and the toner concentration is high, so that it is not necessary to use a large amount of developer.
この液体現像剤を用いて現像する際には、帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって移動して静電潜像を現像する。従って、この移動距離が短いほど現像効率が向上する。そのためには現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像することが望ましい。このことは特に100mPa・s以上の高粘度の液体現像剤を用いる場合により顕著である。 When developing with this liquid developer, the charged toner moves in the insulating liquid by the electrostatic force to develop the electrostatic latent image. Accordingly, the development efficiency is improved as the moving distance is shorter. For this purpose, it is desirable to form a thin layer of a micron unit of developer on a developer carrying member such as a developing roller, and to develop the thinned developer in contact with the photoreceptor. This is particularly remarkable when a high viscosity liquid developer of 100 mPa · s or more is used.
このように液体現像剤の薄層によって現像を行う場合は、現像領域にある薄層中のトナー量によって現像後の画像濃度が決定されるため、画像濃度を安定化させるためには一定濃度の現像剤で均一な薄層を形成することが重要な課題となる。 Thus, when developing with a thin layer of liquid developer, the image density after development is determined by the amount of toner in the thin layer in the development area, so that a constant density is required to stabilize the image density. Forming a uniform thin layer with a developer is an important issue.
しかしながら、液体現像剤の薄層を形成し、現像するに際しても、液体現像剤自体が高濃度であり、従って高粘度であり、液体現像剤薄層中でのトナー移動が遅くなる。 However, when a thin layer of liquid developer is formed and developed, the liquid developer itself has a high concentration, and thus has a high viscosity, and toner movement in the liquid developer thin layer is slow.
現像効率を上げるため薄層の層厚をより薄くすると、画像濃度確保のため、またその分濃度を高くする必要が生じてくる。そのためトナー間の相互作用も大きくなり、結局またトナーの移動速度低下に結びついてくる。 If the thickness of the thin layer is made thinner in order to increase the development efficiency, it is necessary to increase the density for securing the image density. As a result, the interaction between the toners also increases, which eventually leads to a decrease in toner moving speed.
またトナーの移動速度が低下すると、非画像部にトナーが付着するカブリが生じたり、画像部でトナーが移動しきれずに画像ムラが発生するといった問題が生じていた。 Further, when the moving speed of the toner is reduced, there is a problem that the toner adheres to the non-image portion, or the toner is not able to move in the image portion and image unevenness occurs.
これらの問題に対して、電界の効果を利用したり、二段現像を行ったりという技術が提案されている(特許文献1、2及び3参照)。
In order to solve these problems, a technique of using the effect of an electric field or performing two-stage development has been proposed (see
特許文献1では、現像時に交流電圧波形と直流電圧波形を重畳したブランクパルスを印加し、高周波の交流電界で現像剤を微小に振動させて、電界反応性を高めた状態から直流電界で現像する技術が提案されている。これによりトナーの移動速度の低下を補償しようというものである。
In
特許文献2では、第1現像液搬送体により大半のトナーを像担持体上に移動させ、その後第2現像液搬送体により像担持体上の背景部付着トナー、すなわちカブリトナーを回収するという二段現像の技術を提案している。これにより現像効率を上げながらカブリのない現像を行おうというものである。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260688, most of the toner is moved onto the image carrier by the first developer carrier, and then the toner adhering to the background on the image carrier, that is, the fog toner is collected by the second developer carrier. It proposes technology for step development. As a result, development without fogging is performed while increasing development efficiency.
特許文献3では、特許文献2に記載の技術と同様であるが、さらに第1現像時にトナーの移動をより確実にする強力な電界を印加しているものである。
特許文献1、2及び3に記載の技術は、いずれも高濃度液体現像剤の薄層におけるトナーの移動しにくさに関わるカブリや濃度ムラの発生に対して、一定の効果を有するものの、高濃度現像剤薄層による現像において発生する画像への悪影響をすべて払拭したものではない。
Although the techniques described in
例えば、現像剤担持体と像担持体を表面が同方向に移動するように回転させて現像する方式では、現像ニップ部から現像剤薄層が搬出される出口側で、現像剤薄層が像担持体側と現像剤担持体側に分断する際に、現像ニップ部で現像された像担持体上のトナー像が乱されることがある。このとき、現像剤が高濃度であるほど、分断面が像担持体上のトナー層表面に近くなるため、トナー像の乱れが大きくなるという問題がある。 For example, in the development method in which the developer carrying body and the image carrying body are rotated and developed so that the surfaces move in the same direction, the developer thin layer is formed on the exit side where the developer thin layer is carried out from the development nip. When dividing into the carrier side and the developer carrier side, the toner image on the image carrier developed at the development nip may be disturbed. At this time, there is a problem that the higher the developer concentration is, the closer the divided surface is to the surface of the toner layer on the image carrier, and the greater the disturbance of the toner image.
本発明の目的は、上記の課題を解決し、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式においても、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる画像形成装置及び液体現像装置を提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and rotate the developer carrying member carrying and transporting a thin layer of a high-concentration liquid developer so that the image carrier and the surface move in the same direction. Also in the liquid development method for developing the latent image on the carrier, an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of toner image disturbance when passing through the development nip and obtaining a good image with respect to fog and image unevenness A liquid developing device is provided.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
1. 表面に潜像を形成する像担持体と、前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、前記現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。 1. An image carrier that forms a latent image on the surface; and a developer carrier that is opposed to the image carrier and carries a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface. The image carrier that moves in the same direction as the transport direction of the liquid developer by using the liquid developer carried and transported by the developer carrier in a development nip portion where the carrier and the developer carrier face each other In the image forming apparatus that develops the latent image on the surface of the toner and forms a toner image, the liquid developer that is disposed downstream of the developing nip portion in the developer conveying direction and is carried out of the developing nip portion An image forming apparatus comprising: a carrier liquid amount control member for forming a stay portion of the liquid developer before being separated from the surface of the image carrier and the surface of the developer carrier.
2. 前記キャリヤ液量制御部材は、前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するブレードである、ことを特徴とする1に記載の画像形成装置。 2. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the carrier liquid amount control member is a blade facing the image carrier and the developer carrier.
3. 前記キャリヤ液量制御部材は、前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するローラであり、表面の移動方向が、対向する前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である、ことを特徴とする1に記載の画像形成装置。 3. The carrier liquid amount control member is a roller facing the image carrier and the developer carrier, and the moving direction of the surface is the same as the moving direction of the surface of the opposing developer carrier. 2. The image forming apparatus as described in 1 above.
4. 前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤の滞留部を形成する第2のキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする3に記載の画像形成装置。 4). The developer carrying member and the carrier liquid amount control member are disposed on the downstream side in the developer transport direction at a nip portion where the developer carrier and the carrier liquid amount control member are opposed to each other, and form a second stay portion of the liquid developer carried out from the nip portion. 4. The image forming apparatus according to claim 3, further comprising a carrier liquid amount control member.
5. 前記第2のキャリヤ液量制御部材は、前記キャリヤ液量制御部材に当接して配設されるブレードである、ことを特徴とする4に記載の画像形成装置。 5. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the second carrier liquid amount control member is a blade disposed in contact with the carrier liquid amount control member.
6. 前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための第2の低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする3に記載の画像形成装置。 6). A second low-concentration developer for supplying a liquid developer having a concentration lower than that of the liquid developer on the downstream side in the developer transport direction of the nip portion where the developer carrier and the carrier liquid amount control member face each other. 4. The image forming apparatus according to item 3, further comprising a supply unit.
7. 表面に潜像を形成する像担持体と、前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、前記現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする画像形成装置。 7). An image carrier that forms a latent image on the surface; and a developer carrier that is opposed to the image carrier and carries a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface. The image carrier that moves in the same direction as the transport direction of the liquid developer by using the liquid developer carried and transported by the developer carrier in a development nip portion where the carrier and the developer carrier face each other In the image forming apparatus that develops a latent image on the surface of the toner and forms a toner image, the liquid developer carried out from the developing nip portion is downstream of the developing nip portion in the developer conveying direction. An image forming apparatus comprising: a low concentration developer supplying means for supplying a liquid developer having a lower concentration than the liquid developer before being separated from the surface of the developer carrying member and the surface of the developer carrying member. .
8. 前記キャリヤ液量制御部材は、前記液体現像剤におけるトナーの帯電電位と同極性の電位を付与されている、ことを特徴とする1乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。
8). The image forming apparatus according to any one of
9. トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする液体現像装置。 9. A developer carrying member for carrying and transporting a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface thereof, facing the developer carrying member, and the direction of movement of the surface at the opposed position is the developer carrying member. In a liquid developing apparatus for developing a latent image on an image carrier that is in the same direction as the surface movement direction of the image with a liquid developer carried and transported by the developer carrier, and forming a toner image, the image carrier and The liquid developer disposed on the downstream side in the developer conveying direction at the developing nip portion facing the developer carrying member, and the liquid developer carried out from the developing nip portion is disposed on the surface of the image carrier and the developer carrying member. A liquid developing apparatus comprising a carrier liquid amount control member for forming a liquid developer retention portion before being separated from the surface of the liquid developer.
10. トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする液体現像装置。 10. A developer carrying member for carrying and transporting a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface thereof, facing the developer carrying member, and the direction of movement of the surface at the opposed position is the developer carrying member. In a liquid developing apparatus for developing a latent image on an image carrier that is in the same direction as the surface movement direction of the image with a liquid developer carried and transported by the developer carrier, and forming a toner image, the image carrier and On the downstream side in the developer conveying direction of the developing nip portion facing the developer carrying member, the liquid developer carried out from the developing nip portion is formed on the surface of the image carrier and the surface of the developer carrying member. A liquid developing apparatus comprising a low concentration developer supplying means for supplying a liquid developer having a concentration lower than that of the liquid developer before the separation.
本発明に係る画像形成装置及び液体現像装置によれば、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式において、像担持体と現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側にキャリヤ液量制御部材を配設することにより、現像ニップ部から搬出されてくる液体現像剤が像担持体の表面と現像剤担持体の表面とに離間する前に、液体現像剤の滞留部を形成させる。 According to the image forming apparatus and the liquid developing device of the present invention, the developer carrying member carrying and transporting the thin layer of the high concentration liquid developer is rotated so that the surface moves in the same direction as the image carrying member. In the liquid developing method for developing the latent image on the image carrier, a carrier liquid amount control member is disposed on the downstream side in the developer transport direction of the development nip where the image carrier and the developer carrier face each other. The liquid developer staying portion is formed before the liquid developer carried out from the developing nip portion is separated from the surface of the image carrier and the surface of the developer carrier.
これにより、現像剤滞留部におけるトナー濃度を低下させ、液体現像剤の分断面を像担持体上のトナー像から遠ざけることができ、その結果、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる。 As a result, the toner concentration in the developer retaining portion can be reduced, and the divided section of the liquid developer can be moved away from the toner image on the image carrier, and as a result, the occurrence of toner image disturbance when passing through the development nip can be suppressed. And good images can be obtained with respect to fog and image unevenness.
本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
現像剤薄層を用いて現像する現像装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどの画像形成装置に利用されている。特に湿式の画像形成装置は、液体現像剤の薄層を用いた現像が一般的であり、現像剤薄層を形成し、現像する手段を備えた液体現像装置が利用されている。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。その電子写真方式による湿式の画像形成部を例にして説明し、さらにそこで用いられる液体現像装置について、その構成と機能動作を説明する。 Development devices that develop using a thin developer layer are used in image forming apparatuses such as copiers, simple printers, and printers. In particular, a wet type image forming apparatus is generally developed using a thin layer of a liquid developer, and a liquid developing apparatus including means for forming and developing a thin developer layer is used. In general, an electrophotographic image forming process is commonly used for these. The electrophotographic wet-type image forming unit will be described as an example, and the configuration and functional operation of the liquid developing device used there will be described.
(画像形成部の構成と機能動作)
図1を用いて、本実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の構成例を説明する。図1は、湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例を示す断面図である。
(Configuration of image forming unit and functional operation)
A configuration example of an image forming unit in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of an image forming unit in a wet image forming apparatus.
図1において、1は感光体ドラムであり、像担持体として機能する。画像形成部10はこの感光体ドラム1を中心に、その周囲に配設された、前記感光体ドラム1の表面を均一に帯電させる帯電装置2、帯電した感光体ドラム1上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置3、その静電潜像を液体現像剤を用いて現像する液体現像装置4、現像されたトナー像を転写材7に転写する転写装置5、そして転写後の感光体ドラムの表面に残存する液体現像剤を除去するクリーニング装置6などを備える。
In FIG. 1,
また、液体現像装置4の前後には、予め液体現像剤の一部を塗布したり、回収したりする装置を設ける場合もある。転写材7は、そのまま記録用紙などの記録材であってもよいし、転写材7として中間転写ベルトなどを用いて、再度記録材に転写するような構成であってもよい。 In some cases, before and after the liquid developing device 4, a device for applying or collecting a part of the liquid developer in advance is provided. The transfer material 7 may be a recording material such as recording paper as it is, or may be configured such that the transfer material 7 is transferred again to the recording material using an intermediate transfer belt or the like.
感光体ドラム1は、図1に示す矢印A方向に回転し、帯電装置2は、回転する感光体ドラム1の表面をコロナ放電などにより数百V程度に帯電させる。帯電装置2より感光体ドラム回転方向下流側においては、露光装置3から照射されたレーザビームにより、表面電位が百V程度以下に低下させられた静電潜像が形成される。
The
露光装置3のさらに下流側には、液体現像装置4が配設されており、感光体ドラム1に形成された静電潜像が、液体現像剤8を用いて現像される。
A liquid developing device 4 is disposed further downstream of the exposure device 3, and the electrostatic latent image formed on the
液体現像装置4には、絶縁性の溶媒(以後キャリヤ液とも呼称する)中にトナーを分散させた液体現像剤8が現像槽44内に収容されており、供給ローラ43によって搬送ローラ42表面に液体現像剤8が供給される。搬送ローラ42は液体現像剤8の薄層を搬送し、現像ローラ41に転移させる。そして現像ローラ41上には液体現像剤8の薄層が担持、搬送されることになる。従って現像ローラ41が現像剤担持体として機能する。
In the liquid developing device 4, a liquid developer 8 in which toner is dispersed in an insulating solvent (hereinafter also referred to as a carrier liquid) is accommodated in a developing
さらに現像ローラ41と感光体ドラム1の静電潜像との電位差により、現像ローラ41上に担持された液体現像剤8の薄層内のトナー粒子が感光体ドラム1上の静電潜像に移動して、静電潜像が現像される。また、現像後のニップ下流にはキャリヤ液量制御部材91が設けられ、ニップ部出口でのキャリヤ液量を制御し、滞留部を形成することでトナー像の乱れを抑制している。現像後のキャリヤ液量御部材91の機能については、後で詳細に説明する。
Further, due to the potential difference between the developing
転写装置5では、感光体ドラム1の周速と同速度で搬送される転写材7に帯電を施し、あるいは電圧を印加することで、感光体ドラム1上の現像されたトナー像が転写材7上に転写される。
In the transfer device 5, the developed toner image on the
転写装置5の下流側には、感光体ドラム1の表面上に残存する液体現像剤8を除去するクリーニング装置6が配設されている。このクリーニング装置6により感光体ドラム1上に残存する液体現像剤8が除去される。
A cleaning device 6 for removing the liquid developer 8 remaining on the surface of the
転写装置5でトナー像が転写された転写材7は、記録材であれば、図示しない定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。転写材7が中間転写ベルトなどの中間転写体であれば、その後、トナー像が記録材に再転写され、トナー像を転写された記録材が、同じく定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。 If the transfer material 7 onto which the toner image has been transferred by the transfer device 5 is a recording material, it is conveyed to a fixing device (not shown), and is discharged after heating and fixing. If the transfer material 7 is an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt, then the toner image is re-transferred to the recording material, and the recording material onto which the toner image has been transferred is also conveyed to the fixing device, where it is heated and fixed. Discharged.
(現像剤の構成)
現像に用いる液体現像剤8について説明する。液体現像剤8は、溶媒であるキャリヤ液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤8には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。
(Developer composition)
The liquid developer 8 used for development will be described. In the liquid developer 8, colored toner particles are dispersed at a high concentration in a carrier liquid as a solvent. In addition, additives such as a dispersant and a charge control agent may be appropriately selected and added to the liquid developer 8.
キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。 As the carrier liquid, an insulating, non-volatile solvent at room temperature is used. The toner particles are mainly composed of a resin and a pigment or dye for coloring. The resin has a function of uniformly dispersing pigments and dyes in the resin and a function as a binder when being fixed to the recording material.
トナーの体積平均粒子径は、0.1μm以上、5μm以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が0.1μmを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が5μmを超えると画像の品質が低下する。 The volume average particle diameter of the toner is suitably in the range of 0.1 μm or more and 5 μm or less. When the average particle diameter of the toner is less than 0.1 μm, the developability is greatly lowered. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 5 μm, the quality of the image is deteriorated.
液体現像剤の質量に対するトナー粒子の質量の割合は、10〜40%程度が適当である。10%未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリヤ液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。40%を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。 The ratio of the toner particle mass to the liquid developer mass is suitably about 10 to 40%. If it is less than 10%, toner particles are liable to settle, and there is a problem with the stability over time during long-term storage. Further, in order to obtain a required image density, it is necessary to supply a large amount of developer, the carrier liquid adhering to the paper increases, and it must be dried at the time of fixing, and steam is generated, resulting in environmental problems. If it exceeds 40%, the viscosity of the liquid developer becomes too high, making it difficult to manufacture and handle.
(液体現像装置4cの構成と動作:従来例)
図2には、比較説明のため、図1における液体現像装置4から現像ニップ部下流の滞留部を形成するための機構を省略した、従来の現像装置4cの概略構成を示す。図2を用いて、従来の液体現像装置4cの構成と動作について説明する。
(Configuration and operation of liquid developing device 4c: conventional example)
For the sake of comparison, FIG. 2 shows a schematic configuration of a conventional developing device 4c in which a mechanism for forming a staying portion downstream of the developing nip portion from the liquid developing device 4 in FIG. 1 is omitted. The configuration and operation of a conventional liquid developing device 4c will be described with reference to FIG.
現像剤槽44には、上述の液体現像剤8が収容されている。
The
供給ローラ43は、現像剤槽44内の液体現像剤8に浸漬するよう配置され、矢印D方向に回転し、現像剤槽44から液体現像剤8をくみ上げる。高粘度の液体現像剤8はその粘着力で供給ローラ43の表面に付着した状態で搬送される。
The
供給ローラ43としては、平滑ローラが用いられる場合と、アニロックスローラが用いられる場合がある。アニロックスローラとは、その表面に、例えば凹状の微細な溝構造があり、規制部材45などを設けることによって、搬送する液体現像剤量が調整されるようになっているローラである。
The
規制部材45は、供給ローラ43が上記のアニロックスローラであるときは、金属などの硬質の弾性ブレードが一般的に用いられ、供給ローラ43が平滑ローラであるときは、金属もしくはゴムなどの弾性ブレードがよく用いられる。
When the
規制部材45は、図のように供給ローラ43に対向して、その回転に対してカウンタ方向に当接して配置され、供給ローラ43の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより余分な現像剤量が剥ぎ落とされ、供給ローラ43表面上には現像剤薄層が形成され、次の搬送ローラ42に向かって搬送されていくことになる。
As shown in the figure, the regulating
搬送ローラ42としては、一般にゴムローラが用いられる。搬送ローラ42は供給ローラ43に対向して配置され、当接しながら矢印C方向に回転する。このニップ部で、供給ローラ43表面に形成された現像剤薄層は搬送ローラ42の表面に写し取られ、現像ローラ41へ向かって搬送されていく。
As the conveying
現像ローラ41としては低硬度のゴムローラが用いられる。現像ローラ41は搬送ローラ42に対向して配置され、当接しながら矢印B方向に回転する。このニップ部で、搬送ローラ42表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ41に掻き取られ、現像ローラ41表面に現像剤薄層が担持、搬送されることになる。
As the developing
現像ローラ41は、像担持体である感光体ドラム1とも当接して回転しており、感光体ドラム1とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体1上の潜像を現像することになる。現像前帯電器47は、現像ローラ41に電荷を与えることで帯電したトナーの潜像への電気的な移動を助ける。
The developing
しかしながら、感光体ドラム1の潜像を現像した後も、現像ローラ41表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼす。除去部材46はクリーニングのためのブレードであり、この残存した現像剤を除去するものである。
However, a thin layer of developer remains on the surface of the developing
上記説明において、液体現像装置4cの構成としては、搬送ローラ42を省略し、現像ローラ41がその機能を合わせ持ってもよい。すなわち、供給ローラ43から直接現像ローラ41に現像剤を転移させる方法を採ることも可能である。
In the above description, as the configuration of the liquid developing device 4c, the conveying
(現像ニップ部におけるトナー像乱れの発生について)
図3と図4を用いて、上述した従来の液体現像装置4cを用いた場合に現像ニップ部で発生するトナー像乱れについて説明する。図3は現像ニップ部における現像剤槽の層厚、すなわちギャップの大きさと電界の回り込みの関係を示す図である。図4は現像ニップ部から出るときの現像剤薄層の分離とトナー像乱れの関係を示す図である。
(Regarding the occurrence of toner image disturbance in the development nip)
With reference to FIGS. 3 and 4, the toner image disturbance that occurs in the developing nip portion when the above-described conventional liquid developing device 4c is used will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the layer thickness of the developer tank at the development nip, that is, the gap size and the wraparound of the electric field. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between separation of the developer thin layer and toner image disturbance when exiting the development nip.
図3(a)は、現像剤層の厚さtが像担持体1上の潜像画像を構成するドット部12の径φと同等か、もしくは小さい場合(t≦φ)の電界の回り込み11を示す。ドット部12とその外側では、電界の方向が逆になるが、その境界部における電界の回り込み11は比較的小さい。
FIG. 3A shows an
図3(b)は、現像剤層の厚さtが像担持体1上の潜像画像を構成するドット部12の径φよりも大きい場合(t>φ)の電界の回り込み11を示す。ドット部12とその外側との境界部においては、かなり大きめの電界の回り込み11が生ずる。
FIG. 3B shows the
これらは、次のようなことを示している。液体現像剤層が薄いほど、潜像電位による電界は端部での回り込み電界の影響の少ない平行電界に近くなるため、トナーは潜像に忠実に現像されやすくなる。例えば、線幅φの潜像であれば、現像剤の層厚tが線幅φより小さいと(t≦φ)回りの逆電界の影響を受けにくくなる。 These indicate the following. The thinner the liquid developer layer, the closer the electric field due to the latent image potential is to a parallel electric field that is less affected by the wraparound electric field at the edge, so that the toner is more easily developed faithfully to the latent image. For example, in the case of a latent image having a line width φ, if the layer thickness t of the developer is smaller than the line width φ (t ≦ φ), it is less likely to be affected by a reverse electric field around.
厳密には、図3(b)は紙面鉛直方向に線が無限に延長している場合の電界を示しており、ドットの場合は、図の紙面鉛直方向側でも逆電界の影響を受けるため、現像剤の層厚t≦φ/2とすることで、回りの逆電界の影響をさらに受けにくくすることができる。 Strictly speaking, FIG. 3B shows the electric field when the line extends infinitely in the vertical direction on the paper surface. In the case of dots, the vertical electric field side of the drawing is also affected by the reverse electric field. By setting the developer layer thickness t ≦ φ / 2, it is possible to make it less susceptible to the influence of the surrounding reverse electric field.
しかしながら、現像剤層の層厚を薄くすると画像濃度の低下をもたらすことになり、画像濃度を確保するために現像剤のトナー濃度を高く設定する必要が生じてくる。 However, if the layer thickness of the developer layer is reduced, the image density is lowered, and it is necessary to set the toner density of the developer high in order to ensure the image density.
液体現像剤の濃度を上げ、現像剤層の層厚を薄くすることが望ましいが、高濃度の現像剤層を用いると、粘度の上昇やトナー間の相互作用が大きくなり、液体現像剤中でのトナー移動速度が低下して現像速度が遅くなる。また、トナー移動度が悪くなる影響で非画像部にトナーが付着するカブリや、画像部でトナーが移動しきれずに画像ムラが発生することがあった。 It is desirable to increase the concentration of the liquid developer and reduce the layer thickness of the developer layer. However, using a high concentration developer layer increases the viscosity and increases the interaction between the toners. The toner moving speed decreases and the developing speed decreases. In addition, there is a case where the toner adheres to the non-image area due to the influence of the deterioration of the toner mobility, or the image unevenness occurs because the toner cannot move completely in the image area.
特に、現像剤担持体41表面と同方向に移動する像担持体1表面の潜像を現像する場合には、用いる現像剤が高濃度で層厚が薄いほど、その現像ニップ部において現像されたトナー像の乱れが発生しやすくなり、カブリやムラの発生が起こりやすくなる。図4を用いてその状況を説明する。
In particular, when developing a latent image on the surface of the
図4(a)は、現像剤層の層厚が薄い場合(t≦φ)、すなわち図3(a)の場合に相当する場合の、現像ニップ部N通過時の状態を示す図である。図に矢印で移動方向(左から右)を示す。現像剤担持体41表面上の現像剤薄層が像担持体1に挟まれ、その間に生じた電界によりトナー81は非画像部から離れ、画像部に向かってキャリヤ液82の中を移動し、現像される。
FIG. 4A is a diagram illustrating a state when the developer nip portion N has passed when the developer layer is thin (t ≦ φ), that is, corresponding to the case of FIG. The direction of movement (left to right) is indicated by arrows in the figure. A thin developer layer on the surface of the
ニップ部Nを通過すると現像剤層は、像担持体1側と現像剤担持体41側とに離間する。その際、現像剤中のトナー81は像担持体1側に現像されトナー像Mを形成しているか、あるいは現像剤担持体41側に付着しており、主にキャリヤ液82の方が分離されるのであるが、そのときの液体現像剤の分断面Fが像担持体1上のトナー像Mと近すぎると、現像されたトナー像に乱れを生じさせることになる。これにより、濃度ムラやカブリが発生する。
When passing through the nip portion N, the developer layer is separated from the
一方、図4(b)は、現像剤層の層厚が厚い場合(t>φ)、すなわち図3(b)の場合に相当する場合の、現像ニップ部N通過時の状態を示す図である。移動方向は、図4(a)と同様である。現像剤担持体41表面上の現像剤薄層が像担持体1に挟まれ、その間に生じた電界によりトナー81は非画像部から離れ、画像部に向かってキャリヤ液82の中を移動し、現像される。
On the other hand, FIG. 4B is a diagram showing a state when the developer nip N has passed when the developer layer is thick (t> φ), that is, in the case corresponding to the case of FIG. is there. The moving direction is the same as in FIG. A thin developer layer on the surface of the
ニップ部Nを通過すると現像剤層は、像担持体1側と現像剤担持体41側とに離間する。その際、やはり現像剤中のトナー81は像担持体1側に現像されトナー像Mを形成しているか、あるいは現像剤担持体41側に付着しており、主にキャリヤ液82の方が分離されるのであるが、そのときの液体現像剤の分断面Fが像担持体1上のトナー像Mとは比較的遠いため、現像されたトナー像に乱れを生じさせることはない。濃度ムラやカブリも発生しない。
When passing through the nip portion N, the developer layer is separated from the
このように、高濃度の現像剤薄層を使用する場合、現像剤薄層が現像ニップ部Nを搬出されるときのトナー像乱れの発生が大きな課題であった。 Thus, when a high-concentration developer thin layer is used, the occurrence of toner image disturbance when the developer thin layer is carried out of the development nip N has been a major problem.
(液体現像装置4aの構成と動作)
図5には、本実施形態に係る現像装置として、液体現像装置4aの構成例を示す。図5を用いて液体現像装置4aの構成と動作について説明する。但し、図に示すキャリヤ液量制御部材91以外は図2に示した従来の液体現像装置4cと同様であり、図示及び説明を省略する。
(Configuration and operation of the liquid developing device 4a)
FIG. 5 shows a configuration example of a liquid developing device 4a as a developing device according to this embodiment. The configuration and operation of the liquid developing device 4a will be described with reference to FIG. However, the components other than the carrier liquid
図5は、像担持体1と現像剤担持体41との現像ニップ部Nの断面拡大図である。像担持体1と現像剤担持体41それぞれの表面移動方向は矢印A及び矢印Bで示している。現像剤の薄層はトナー81とキャリヤ液82を含み、現像剤担持体41表面を図の左から右方向へ搬送される。現像ニップ部Nにおいて、現像剤薄層中のトナー81は現像電界の作用を受け、現像される。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the development nip N between the
すなわち、像担持体1上の潜像に対して、画像部ならば近づき、非画像部ならば遠ざかるように、現像剤中のトナー81はキャリヤ液82の中を移動する。従って現像ニップ部Nを通過すると、現像剤中のトナー81は、像担持体1上のトナー像と、現像剤担持体41上の残留トナーとに分離し、間はほとんどキャリヤ液82を主とする状態となる。
That is, the
ここで従来の液体現像装置4c(図に示すキャリヤ液量制御部材91の配設されていない、従来の場合)であれば、キャリヤ液82が像担持体1と現像剤担持体41とに分断され、その影響で像担持体1上のトナー像に乱れを生じさせていた。
Here, in the case of the conventional liquid developing device 4c (conventional case where the carrier liquid
しかしながら液体現像装置4aでは、図に示すようにキャリヤ液82が分断する前に、キャリヤ液量制御部材91を設ける。キャリヤ液量制御部材91は厚み10μm程度のウレタンゴムブレードを用いた。ブレードの材質はシリコーンゴムやNBRゴム、あるいはステンレスなどの金属であってもかまわない。またブレード状である必要はなく、ローラなどの形状でもかまわない。
However, in the liquid developing device 4a, the carrier liquid
キャリヤ液量制御部材91を配設する目的は、液体現像剤が分断される前に、現像剤の搬送を阻止するような形で配置することにより、液体現像剤の滞留部Tを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることである。これにより、像担持体1上のトナー像への影響を抑制することができる。
The purpose of disposing the carrier liquid
液体現像剤の滞留部Tをより積極的にキャリヤ液リッチな状態とするために、画出し前に意図的に白ベタの現像を行うなどして、滞留部Tにキャリヤ液だまりを作る、あるいは、キャリヤ液量制御部材91に、ノズルなど(不図示)を用いてトナー濃度の低い、キャリヤ液リッチ(キャリヤ液そのものでも可)な現像剤を補充させるのも、より効果的である。この場合、ノズルなどが低濃度現像剤供給手段として機能する。
In order to make the staying portion T of the liquid developer more positively rich in the carrier liquid, a carrier liquid pool is formed in the staying portion T by intentionally developing solid white before image output. Alternatively, it is more effective to replenish the carrier liquid
またキャリヤ液量制御部材91に、トナー粒子を反発させる電位を与えておくことで、現像後のトナーがキャリヤ液量制御部材91によって乱されることもなく、また滞留部Tに滞留させられている現像剤中のトナー濃度が急激に上昇することも抑制できる。
Further, by applying a potential for repelling the toner particles to the carrier liquid
このようにキャリヤ液量制御部材91を配設することにより、現像剤の滞留部Tを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることで、像担持体1上のトナー像への影響を抑制することができる。
By disposing the carrier liquid
(液体現像装置4bの構成と動作)
図6には、本実施形態に係る現像装置として、液体現像装置4bの構成例を示す。図6を用いて液体現像装置4bの構成と動作について説明する。但し、図に示すキャリヤ液量制御部材91と第2のキャリヤ液量制御部材92以外は図2に示した従来の液体現像装置4cと同様であり、図示及び説明を省略する。
(Configuration and operation of the liquid developing device 4b)
FIG. 6 shows a configuration example of a liquid developing device 4b as a developing device according to this embodiment. The configuration and operation of the liquid developing device 4b will be described with reference to FIG. However, except for the carrier liquid
図6は、像担持体1と現像剤担持体41との現像ニップ部Nから、それを通過して、現像剤担持体41上の残留現像剤が現像剤担持体クリーナ46で除去されるまでの部分の断面図である。像担持体1と現像剤担持体41それぞれの表面移動方向は矢印A及び矢印Bで示している。現像剤の薄層はトナー81とキャリヤ液82を含み、現像剤担持体41表面を図の左から右方向へ搬送される。現像ニップ部Nにおいて、現像剤薄層中のトナー81は現像電界の作用を受け、現像される。
FIG. 6 shows the development nip N between the
その後、キャリヤ液82を主とする現像剤が像担持体1と現像剤担持体41とに分断されるところであるが、液体現像装置4bでは、図に示すようにキャリヤ液82が分断する前に、キャリヤ液量制御部材91を設けている。キャリヤ液量制御部材91は直径20mm程度のステンレスローラを用いた。ローラの材質はゴムであってもかまわない。キャリヤ液量制御部材91の回転方向は、図に矢印Eで示すように、対向する現像剤担持体41と表面の移動方向が同方向になるような回転方向である。
Thereafter, the developer mainly composed of the
キャリヤ液量制御部材91は、現像剤が分断される前に、現像剤の搬送を阻止するような形で配置する。すなわち像担持体1と現像剤担持体41と、両方に対向するように配設することにより、三者の中央部に現像剤の滞留部Tを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにする。これにより、やはり像担持体1上のトナー像への影響を抑制することができる。
The carrier liquid
キャリヤ液量制御部材91によるキャリヤ液の滞留部Tは、使用するローラ径によっても変化するが、かなり大きめの容積を占めることになる。効率よく滞留部Tのキャリヤ液を維持するために、現像剤担持体41とキャリヤ液量制御部材91とのニップ部において、現像剤搬送方向下流側に第2のキャリヤ液量制御部材92を配設する。
The carrier liquid retention portion T by the carrier liquid
第2のキャリヤ液量制御部材92は、現像剤担持体41とキャリヤ液量制御部材91とのニップ部から搬出されるキャリヤ液82を主とする現像剤を阻止するような形で、キャリヤ液量制御部材91であるローラに当接して設けられたブレードである。
The second carrier liquid
第2のキャリヤ液量制御部材92は、キャリヤ液量制御部材であるローラ91の表面からキャリヤ液82を掻き取る。これにより、滞留部Tからのキャリヤ液流出を抑制し、滞留部Tのキャリヤ液を維持するのに寄与するとともに、現像剤担持体41表面を搬送し、現像剤担持体クリーナ46に回収されるキャリヤ液量も減らすことができる。
The second carrier liquid
また、単に滞留部Tからのキャリヤ液流出を抑制するだけでなく、滞留部Tに、ノズルや塗布ローラなど(不図示)を用いてトナー濃度の低い、キャリヤ液リッチ(キャリヤ液そのものでも可)な現像剤を補充させることも、より効果的である。この場合、ノズルや塗布ローラなどが低濃度現像剤供給手段として第2のキャリヤ液量制御部材以外に設置されていてもよいし、第1のキャリヤ液量制御部材に当接させて、第2の低濃度現像剤供給手段として機能させてもよい。 Further, not only the carrier liquid outflow from the staying part T but also the toner density is low in the staying part T by using a nozzle, a coating roller or the like (not shown). It is also more effective to replenish a different developer. In this case, a nozzle, a coating roller, or the like may be provided as a low-concentration developer supply unit other than the second carrier liquid amount control member, or may be in contact with the first carrier liquid amount control member to It may function as a low-concentration developer supply unit.
このようにキャリヤ液量制御部材91及び第2のキャリヤ液量制御部材92を配設することにより、より効果的に現像剤の滞留部Tを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることで、像担持体1上のトナー像への影響を抑制することができる。
By disposing the carrier liquid
本実施形態の液体現像装置を用いて、実験した例を説明する。 An example of an experiment using the liquid developing apparatus of this embodiment will be described.
用いた画像形成装置は、図1に示した構成を有する。画像形成のプロセス条件は、システム速度を400mm/sとした。感光体ドラムは負帯電のOPCであり、帯電電位は−700vとした。露光光源はLEDを用いた。現像電圧は−450v、転写電圧は+600vである。現像前のコロナチャージとして、針印加電圧−3〜5kvで適宜調整した。 The image forming apparatus used has the configuration shown in FIG. The image forming process conditions were a system speed of 400 mm / s. The photosensitive drum was negatively charged OPC, and the charging potential was −700 v. An LED was used as the exposure light source. The development voltage is -450v and the transfer voltage is + 600v. The corona charge before development was adjusted as appropriate with a needle application voltage of -3 to 5 kv.
また用いた液体現像装置と、現像剤薄層の条件、そして評価結果は表1に示している。 Table 1 shows the liquid developing apparatus used, the conditions of the developer thin layer, and the evaluation results.
液体現像装置は、比較例として、従来のキャリヤ液量制御部材を有しない液体現像装置4cを、そして実施例として、キャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置4a(図5参照)、及びキャリヤ液量制御部材と第2のキャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置4b(図6参照)を、それぞれ用いた。 As a comparative example, the liquid developing device includes a liquid developing device 4c having no conventional carrier liquid amount control member, and as an example, a liquid developing device 4a (see FIG. 5) having a carrier liquid amount control member, and a carrier liquid. A liquid developing device 4b (see FIG. 6) having an amount control member and a second carrier liquid amount control member was used.
液体現像装置4aでは、キャリヤ液量制御部材として厚さ10mmのウレタンゴムブレードを用いている。また画出し前に白ベタ現像を行い、滞留部にキャリヤ液だまりを形成している。 In the liquid developing device 4a, a urethane rubber blade having a thickness of 10 mm is used as a carrier liquid amount control member. Further, white solid development is performed before image formation, and a carrier liquid pool is formed in the staying portion.
液体現像装置4bでは、キャリヤ液量制御部材として直径20mmのステンレスローラを用いている。回転方向は図6で説明したと同様である。第2のキャリヤ液量制御部材としては、ゴムのブレードを用いた。第2のキャリヤ液量制御部材はキャリヤ液量制御部材に当接させ、その表面のキャリヤ液を掻き取る。またローラの長手方向両端部にはキャリヤ液給液ノズルと過剰キャリヤ液出口を設けて、キャリヤ液滞留量を一定に保てるようにした。 In the liquid developing device 4b, a stainless steel roller having a diameter of 20 mm is used as a carrier liquid amount control member. The rotation direction is the same as described with reference to FIG. A rubber blade was used as the second carrier liquid amount control member. The second carrier liquid amount control member is brought into contact with the carrier liquid amount control member and scrapes off the carrier liquid on the surface thereof. In addition, a carrier liquid supply nozzle and an excess carrier liquid outlet are provided at both ends in the longitudinal direction of the roller so that the carrier liquid retention amount can be kept constant.
用いた液体現像剤は、キャリヤ液としてモレスコホワイトP−120またはP−40((株)松村石油研究社製)を、またトナーとしてポリエステル樹脂にカーボン分散したものを使用した。トナー濃度は、液体現像剤に対して25質量%を基本とし、実験によって濃度調整を行っている。トナー濃度の制御は、キャリヤ液を添加する、あるいは現像剤担持体上のキャリヤ液をスクイズローラで除去することで行った。 The liquid developer used was Moresco White P-120 or P-40 (manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd.) as the carrier liquid and carbon dispersed in a polyester resin as the toner. The toner concentration is basically 25% by mass with respect to the liquid developer, and the concentration is adjusted by experiment. The toner concentration was controlled by adding a carrier liquid or removing the carrier liquid on the developer carrying member with a squeeze roller.
液体現像剤には分散剤を少量添加した。また、トナー製法は、サンドミル中で湿式粉砕し、粉砕時間を変えることで粒径調整した。体積平均粒子径は2μmである。 A small amount of a dispersant was added to the liquid developer. In the toner production method, the particle size was adjusted by wet grinding in a sand mill and changing the grinding time. The volume average particle diameter is 2 μm.
現像剤の濃度設定は、現像剤層の層厚を変えたいための設定である。画像濃度を考慮して、層厚が大きめのときは、濃度を低く、層厚が小さめのときは、濃度を高く設定している(表1参照)。 The developer concentration setting is a setting for changing the layer thickness of the developer layer. Considering the image density, the density is set low when the layer thickness is large, and the density is set high when the layer thickness is small (see Table 1).
評価方法は、以下に示すようなオリジナル画像に対して、通常のプリントアウトを行い、出力されたサンプルを150倍の顕微鏡を用いて観察し、トナー像の乱れがないかどうか目視評価した。 In the evaluation method, an ordinary printout was performed on the original image as shown below, and the output sample was observed using a 150 × microscope, and visually evaluated for toner image distortion.
図7に、評価用のオリジナル画像を示す。図7(a)は黒ベタ画像であり、出力画像の評価は、黒ベタが均一であれば○、一部濃淡があれば△、リブ模様と称するスジ状の模様が出ていれば×とした。 FIG. 7 shows an original image for evaluation. FIG. 7A shows a black solid image. The output image is evaluated as ◯ if the black solid is uniform, Δ if there is a partial shading, and × if a streaky pattern called a rib pattern appears. did.
図7(b)は細線の画像であり、線幅は40μm、20μm、10μm、5μmの4種の画像を用いた。何れも黒部と白部の線幅は等しい。出力画像の評価は、線に切れがない、線幅が一定、線幅が細すぎない(白部に対して80%以上)という条件を満たす限界線幅で示した。 FIG. 7B is an image of a thin line, and four types of images having a line width of 40 μm, 20 μm, 10 μm, and 5 μm were used. In both cases, the line widths of the black part and the white part are equal. The evaluation of the output image is indicated by the limit line width that satisfies the conditions that the line is not cut, the line width is constant, and the line width is not too thin (80% or more with respect to the white portion).
図7(c)はドット画像であり、2×2の4マス中に1マス分のドットを有する。1マスのサイズが40μm、20μm、10μm、5μmの4種のドット画像を用いた。出力画像の評価は、ドットに欠けがない、ドット径が一定、径が細すぎない(1マスに対して50%以上)という条件を満たす限界ドット径で示した。 FIG. 7C shows a dot image, which has one square dot in 2 × 2 squares. Four types of dot images having a size of one square of 40 μm, 20 μm, 10 μm, and 5 μm were used. The evaluation of the output image is shown by the limit dot diameter that satisfies the conditions that the dots are not missing, the dot diameter is constant, and the diameter is not too thin (50% or more for one square).
また、総合評価として、次の◎、○、△、×評価を行った、
◎ ベタ濃度が均一、5μm細線と10μmドットが再現できる(2400dpi相当)
○ ベタ濃度が均一、10μm細線と20μmドットが再現できる(1200dpi相当)
△ ベタ濃度が均一、10μm細線または20μmドットが再現できない
× ベタ濃度が不均一、あるいは20μm細線が再現できない
総合評価、○以上が評価としての許容範囲である。
In addition, as a comprehensive evaluation, the following ◎, ○, △, × evaluation was performed,
◎ Uniform solid density, 5μm fine lines and 10μm dots can be reproduced (equivalent to 2400 dpi)
○ Uniform solid density, 10μm fine lines and 20μm dots can be reproduced (equivalent to 1200 dpi)
Δ Solid density is not uniform, 10 μm fine line or 20 μm dot cannot be reproduced. X Solid density is not uniform, or 20 μm thin line is not reproducible.
表1に、用いた液体現像装置と、現像剤薄層の条件、そして評価結果を示す。 Table 1 shows the liquid developing apparatus used, the conditions of the developer thin layer, and the evaluation results.
キャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置4aを用いた実施例1と実施例2では、何れも総合評価は○であり、良好な結果を示している。また実施例2は実施例1よりも現像剤層の層厚を薄くしており、特にドットの再現がよくなっている。 In each of Example 1 and Example 2 using the liquid developing device 4a having the carrier liquid amount control member, the overall evaluation is “good”, indicating good results. In Example 2, the developer layer is thinner than Example 1, and the dot reproduction is particularly good.
キャリヤ液量制御部材と第2のキャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置4bを用いた実施例3と実施例4では、総合評価は○と◎であり、良好な結果を示している。また実施例4は実施例3よりも現像剤層の層厚を半減しており、その分現像剤濃度を倍に上げているが、総合評価は◎でありトナー像の乱れは見られず、特にドットの再現がよくなっている。 In Example 3 and Example 4 using the liquid developing device 4b having the carrier liquid amount control member and the second carrier liquid amount control member, the overall evaluation is “good” and “good”, indicating good results. In Example 4, the layer thickness of the developer layer was halved compared to Example 3, and the developer concentration was doubled accordingly. However, the overall evaluation was あ り, and the toner image was not disturbed. The dot reproduction is particularly good.
キャリヤ液量制御部材を有しない従来の液体現像装置4cを用いた比較例1と比較例2では、総合評価は△と×であり、許容できない結果を示している。特に比較例2のように、現像剤層の層厚を薄めにすると、比較例1ではよくなかったドットの再現が向上するものの、分断時にトナー乱れが生じやすくなるためにベタ画像でもリブ模様が発生するようになる。 In Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using the conventional liquid developing device 4c that does not have a carrier liquid amount control member, the overall evaluation is Δ and ×, indicating unacceptable results. In particular, as in Comparative Example 2, when the developer layer is made thinner, the dot reproduction, which was not good in Comparative Example 1, is improved. However, since the toner is likely to be disturbed at the time of division, a rib pattern is formed even in a solid image. To occur.
このように実施例では、現像剤層の層厚を薄目にして、細線やドットの再現性を向上しながら、現像ニップ搬出時のトナー像乱れを抑制することができた。 As described above, in the embodiment, the developer layer was thinned to improve the reproducibility of fine lines and dots, and the toner image disturbance at the time of carrying out the development nip could be suppressed.
上記の実施例で示したように、本実施形態によれば、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式において、像担持体と現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側にキャリヤ液量制御部材を配設することにより、現像ニップ部から搬出されてくる液体現像剤が像担持体の表面と現像剤担持体の表面とに離間する前に、液体現像剤の滞留部を形成させる。 As shown in the above examples, according to this embodiment, the developer carrying member carrying and transporting a thin layer of high-concentration liquid developer is rotated so that the surface of the developer carrying member moves in the same direction. Then, in the liquid developing system for developing the latent image on the image carrier, a carrier liquid amount control member is disposed on the downstream side in the developer transport direction of the development nip portion where the image carrier and the developer carrier face each other. Thus, the liquid developer staying portion is formed before the liquid developer carried out from the developing nip portion is separated from the surface of the image carrier and the surface of the developer carrier.
これにより、現像剤滞留部におけるトナー濃度を低下させ、液体現像剤の分断面を像担持体上のトナー像から遠ざけることができ、その結果、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる画像形成装置及び液体現像装置を提供することができる。 As a result, the toner concentration in the developer retaining portion can be reduced, and the divided section of the liquid developer can be moved away from the toner image on the image carrier, and as a result, the occurrence of toner image disturbance when passing through the development nip can be suppressed. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus and a liquid developing apparatus that can obtain a good image with respect to fog and image unevenness.
なお、本実施形態では液体現像装置がキャリヤ液量制御部材などを備えている構成を説明したが、もちろん液体現像装置ではなく画像形成装置本体がキャリヤ液量制御部材などを備えているような構成であってもかまわない。 In the present embodiment, the configuration in which the liquid developing device includes the carrier liquid amount control member has been described. Of course, the image forming apparatus main body, not the liquid developing device, includes the carrier liquid amount control member. It doesn't matter.
また本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、それらの変更された形態もその範囲に含むものである。 Further, the scope of the present invention is not limited to the above embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, those changed forms are also included in the range.
1 像担持体(感光体ドラム)
2 帯電装置
3 露光装置
4 液体現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 転写材
8 液体現像剤
10 画像形成部
11 電界回り込み領域
12 潜像部(ドット部)
41 現像剤担持体(現像ローラ)
42 搬送ローラ
43 供給ローラ
44 現像剤槽
45 規制部材
46 現像剤担持体クリーナ
47 現像前帯電器
81 トナー
82 キャリヤ液
91 キャリヤ液量制御部材
92 第2のキャリヤ液量制御部材
1 Image carrier (photosensitive drum)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Charging device 3 Exposure device 4 Liquid developing device 5 Transfer device 6 Cleaning device 7 Transfer material 8
41 Developer carrier (developing roller)
42 Conveying
Claims (10)
前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、
前記現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that forms a latent image on the surface;
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying and transporting a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface;
The image moving in the same direction as the transport direction of the liquid developer using the liquid developer carried and transported by the developer carrier in a development nip where the image carrier and the developer carrier face each other In the image forming apparatus for developing the latent image on the surface of the carrier and forming a toner image,
Before the liquid developer, which is disposed downstream of the developing nip portion in the developing nip portion and is carried out from the developing nip portion, separates between the surface of the image carrier and the surface of the developer carrier. And a carrier liquid amount control member for forming the liquid developer retention portion,
An image forming apparatus.
前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するブレードである、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The carrier liquid amount control member is
A blade facing the image carrier and the developer carrier;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するローラであり、
表面の移動方向が、対向する前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The carrier liquid amount control member is
A roller facing the image carrier and the developer carrier;
The surface moving direction is the same direction as the surface moving direction of the developer carrier facing the surface.
The image forming apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The developer carrying member and the carrier liquid amount control member are disposed on the downstream side in the developer transport direction at a nip portion where the developer carrier and the carrier liquid amount control member are opposed to each other, and form a second stay portion of the liquid developer carried out from the nip portion. Having a carrier liquid amount control member of
The image forming apparatus according to claim 3.
前記キャリヤ液量制御部材に当接して配設されるブレードである、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The second carrier liquid amount control member is
A blade disposed in contact with the carrier liquid amount control member;
The image forming apparatus according to claim 4.
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 A second low-concentration developer for supplying a liquid developer having a concentration lower than that of the liquid developer on the downstream side in the developer transport direction of the nip portion where the developer carrier and the carrier liquid amount control member face each other. Having supply means,
The image forming apparatus according to claim 3.
前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、
前記現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that forms a latent image on the surface;
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying and transporting a thin layer of a liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface;
The image moving in the same direction as the transport direction of the liquid developer using the liquid developer carried and transported by the developer carrier in a development nip where the image carrier and the developer carrier face each other In the image forming apparatus for developing the latent image on the surface of the carrier and forming a toner image,
Before the liquid developer carried out from the development nip portion is separated from the surface of the image carrier and the surface of the developer carrier on the downstream side in the developer conveyance direction of the development nip portion, the liquid Having a low-concentration developer supply means for supplying a liquid developer having a lower concentration than the developer;
An image forming apparatus.
前記液体現像剤におけるトナーの帯電電位と同極性の電位を付与されている、
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。 The carrier liquid amount control member is
A potential having the same polarity as the charging potential of the toner in the liquid developer is applied,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、
ことを特徴とする液体現像装置。 A developer carrying member for carrying and transporting a thin layer of liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface;
A latent image on the image carrier that faces the developer carrier and whose surface movement direction at the opposite position is the same as the surface movement direction of the developer carrier is carried and conveyed by the developer carrier. In a liquid developing apparatus that develops with a liquid developer and forms a toner image,
The image carrier and the developer carrier are disposed on the downstream side in the developer transport direction at a developing nip portion where the developer carrier is opposed, and the liquid developer carried out from the developing nip portion is in contact with the surface of the image carrier. A carrier liquid amount control member for forming a retention portion of the liquid developer before being separated from the surface of the developer carrier;
A liquid developing apparatus.
前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、
ことを特徴とする液体現像装置。 A developer carrying member for carrying and transporting a thin layer of liquid developer containing toner and carrier liquid on the surface;
A latent image on the image carrier that faces the developer carrier and whose surface movement direction at the opposite position is the same as the surface movement direction of the developer carrier is carried and conveyed by the developer carrier. In a liquid developing apparatus that develops with a liquid developer and forms a toner image,
On the downstream side in the developer transport direction of the development nip portion where the image carrier and the developer carrier face each other, the liquid developer carried out from the development nip portion and the surface of the image carrier and the developer A low concentration developer supplying means for supplying a liquid developer having a lower concentration than the liquid developer before being separated from the surface of the carrier;
A liquid developing apparatus.
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WO2012102245A1 (en) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 三菱重工印刷紙工機械株式会社 | Toner supplying device and electrophotographic printing device |
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2006
- 2006-04-27 JP JP2006123288A patent/JP2007293177A/en active Pending
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