JPH03293690A - ローラ式現像ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は記録媒体面上に形成された静電潜像に対し、ト
ナー粒子を分散させた現像液を作用させて可視化すべく
、表面に現像液を担持可能に設けられ回転自在に支持さ
れた現像ローラを、記録媒体に対して微小ギャップをも
って対向する如く配置してなるローラ式現像装置に関す
る。

［従来の技術］ 記録媒体面上に形成した静電潜像に、トナー粒子を分散
させた現像液を作用させて可視化する為に、回転自在に
支持した現像ローラと記録媒体を微小ギャップをもって
対向させて現像作用部へ送り込むようにしたローラ式現
像ヘッドは特開昭６０−２８８７８号（ＵＳＰ４４５４
８３３号）等に於て公知である。

第７図〜第９図は公知のローラ式現像装置の基本構成並
びに現像時に生ずる不具合現像を説明する為の図である
。

第７図は上記特開昭Ｇｏ−２８６７８号から引用した図
で、トレイ１の中に現像ローラ２を収容し、現像液供給
口８から現像液を供給し、排液口９から排出する。現像
ローラ２はバックアップローラ４によって位置決めされ
る記録媒体５と０．１〜０゜５ミリメートル程の微小ギ
ャップをもって対向し、毎分数百回転〜数千回転程度の
速度で回転する。

現像液は現像ローラ２の表面に粘性で付着して、Ｇで示
される現像作用部へ送り込まれる。かくして現像が行な
われる。

ローラ式現像方法は現像電極として作用するローラと記
録紙との間のギャップを狭く維持してトナーの電気泳動
に必要な強い電位勾配を作り出すと共に、効率よく現像
作用部へ現増液を送り込める利点がある。しかし非画像
部に対向してトナーが消費されないローラ表面に残って
いる高トナー濃度液層や、トナーを消費してしまい低濃
度になっているローラ表面の液膜を更新することが好ま
しい。この為にドクターブレード３を設けている。

加えて現像ローラ２を通過した記録紙面には現像液が付
着しているので、これを回収することが好ましい。この
為にローラ１０が設けられている。

上記第７図の如き現像ヘッドはその作用効果は優れてい
るものの、複雑かつ大型であって、カラープリンタの如
く、異なった色の現像液に対応させた３〜４本の現像ヘ
ッドを配置すると、設置スペースが非常に大きくなって
しまう欠点があった。

かかる欠点を除去すべく本出願人は特願平０１−２６４
２４８号に於て気密の箱体内に現像ローラを収容し、箱
体には現像液供給口と排液口を設け、現像作用部にはス
リット状窓部をそれぞれ設け、ポンプの吸引作用で現像
液の循環と記録紙の乾燥とを行なわせる様にした小型で
簡易な構成の現像ヘッドを提案した。

第８図および第９図は上記出願から引用した図である。

図に示すように、気密箱体１３の内部１４に現像ローラ
１２を収容し、この現像ローラ１２を駆動軸１２ｃによ
って回転させる様に軸支している。１１は箱体上面に設
けられたスリット状窓部であり、この窓部１１には現像
作用領域に対応して現像ローラ１２の表面を臨ませであ
る。１５は現像液供給口、１６は排液口、１７は現像液
貯蔵器、１８はは吸引ポンプ、２１ａ、２１ｂ。

２１ｃは各配管チニーブ、Ｐは記録紙である。

かくしてスリット状窓部１１を記録紙Ｐでおおった状態
で吸引ポンプ１８を作動させると、箱体１３の中空部１
４が負圧になって現像液が吸上げられ、循環する。また
スリット状窓部１１には負圧が作用している為に、この
部分で現像作用を受けて通過する記録紙面から現像液が
吸引除去される。その結果、記録紙Ｐは乾燥状態で現像
部から送り出される。なお現像ヘッド部が負圧である為
に、現像液が外部へ飛散する事も防止される。第７図と
同様に現像ローラ１２にブレードを作用させれば同様の
効果が得られるものである。

［発明が解決しようとする課題］ 第７図に示されるブレード３はポリウレタン、ポリエス
テルシート等の弾性シートを片側で支持し、他端をロー
ラ２の表面に押し当てる様にしている。かかる構成の現
像装置をカラー静電プロッタの如く記録紙幅が１メート
ルに近いものに適用した場合、現像ヘッドが長尺になる
為、ブレード３を現像ローラ２の周面に対して均一に支
持することは容易ではない。とくにかかる長尺の現像ロ
ーラの場合、ローラ自身がたわむ事が多いが、このたわ
みに追従させてブレード３゛を正確に作用させる事は容
易ではない。

またブレード３は高速回転する現像ローラ２と常時摺動
する為に、摩耗や、損傷するおそれがある。したがって
新品と頻繁に交換する必要があるが、第８図に示す如く
気密構造の箱体内に収容される現像ヘッドにあっては、
ブレードを交換する事はきわめて困難である。

また第８図及びだお９図に示す如く小型簡易に作られて
いる現像ヘッド内にブレードおよびブレード支持手段を
設ける事は内部構造を複雑化する。

とくに前述の如くブレードの支持の均一性を重視した構
造にすると、現像ヘッドが大型化してしまうという欠点
があった。

そこで本発明の目的はブレードの支持手段がきわめて簡
易であって、現像ローラのたわみ等に良好に追従して作
用し、ブレードおよび支持手段が占有するスペースが小
さくてすみ、ブレードの耐久寿命が長く、気密箱体内に
収容しても交換可能である如く構成されたローラ式現像
ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決し目的を達成するために本発明では基本
的手段として次のような手段を講じた。

トレイ内に回転自在に設けられた磁性体で作られた現像
ローラと、この現像ローラの表面に磁力によって保持さ
れる如く弾性体中に磁性体粒子を分散して着磁したシー
トを帯状に形成してなるブレードと、前記現像ローラの
回転方向に見て現像作用部の下流側端部の位置から上記
現像ローラの表面が上記現像作用部の上流側端部に向か
うべく現像液面から脱出する位置までの間に設けたブレ
ードストッパーとを備えるようにした。

［作用］ 上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。

ブレードは磁力によって現像ローラの表面に保持され、
このとき、ストッパーによって位置決めされる。ブレー
ドはフレキシブルである為に、自身で現像ローラの表面
によくなじんで吸着されている。このため長尺の現像ヘ
ッドに適用した場合でも確実に現像液を除去する機能を
発揮する。

なおローラを現像時と逆方向に回せば、ブレードはロー
ラ表面に吸着したまま任意の位置まで移動するので、作
業のしやすい位置まで移動させて、容易に交換その他の
作業を行なえる。

［実施例］ 第１図は本発明の第１実施例を示す図である。

この図において２５はトレイ、２６は現像ローラ、２７
はバックアップローラ、２８は記録紙、２９は仕切壁、
３０はストッパー　３１は磁気ブレビ、３２．３３は図
示を省略しであるが、現像液供給口、排液口を各示して
いる。

現像ローラ２６は磁性体からなる金属ローラてあり、現
像電極としての作用効果を有するものである。そして磁
気ブレード３１を支持し、矢印方向に回転する様に軸支
されている。トレイ２５は周囲を囲む壁と、それより低
い上端面を有する仕切壁２９とを有している。かくして
現像液供給口３２から現像液を流し込むと、液面が仕切
壁２９の上端まで上昇するが、それ以上はオーバーフロ
ーして高くならない様になっている。オーバーフローし
た現像液は排液口３３から流れ出る。

磁気ブレード３１は、ゴム・プラスチック等の可　性の
材料中にフェライトの如く永久磁石化する磁性粉を分散
させてシート状に加工したものを素材として用いている
。すなわち上記のものを着磁したのち、帯状に切出して
作る。磁気ブレード３１の表面は上記磁性体を露出させ
た状態のままでもよいが、現像ローラ２６の表面上との
摺動摩擦抵抗を減じ、耐摩耗性を増し、現像ローラ表面
にすき間なく吸着させるべく、非磁性のプラスチックや
ゴム等を接着またはコーティングしておくと一層好適で
ある。ストッパ３０はトレイ２５の内底面上に突設させ
たものであり、現像ローラ２６との間には磁気ブレード
３１が通り抜けられない間隙を設けておく。なおストッ
パー３０は現像ローラ２６の軸方向と平行に連続して設
けてもよく、また間隔をおいて離散的に設けてもよい。

トレイ２５の上方の任意のアクセスし易い位置から現像
ローラ２６上に磁気ブレード３１を置き、ローラ２６を
矢印方向に回転させると、磁気ブレード３１はストッパ
３０の位置まで移動し、停止させられる。つまり位置決
めされる。以降はストッパー位置に留まり、現像ローラ
２６上を摺動する。ブレード３１を交換する場合には、
現像ローラ２６を逆方向に回転させてアクセスし易い位
置で着脱作業を行う。

バックアップローラ２７は記録紙２８を現像ローラ２６
に対して微小ギャップをもって対向させるべく配置され
ている。現像ローラ２６が矢印方向に回転すると、その
表面に付着した現像液は記録紙２８と現像ローラ２６と
が最接近する現像作用領域へ移動する。そしてこの領域
に液溜りを形成する。現像作用領域でトナーを消耗した
現像液は、現像ローラ２６の表面に付着したまま移動し
、再び現像液面下に入るが、粘性拘束力によって容易に
は他の液と入れ替わらない。この拘束現像液が磁気ブレ
ード３１の部分に至ると、このブレード３１によって強
制的に除去される。ブレード３１の部分を通過したロー
ラ表面には新しい現像液が再び供給される。かくして現
像作用部にはトナーを消耗していない現像液が次々に送
り込まれて高い現像能力が保たれる。

磁気ブレード３１の別の作用は次のとおりである。記録
紙２８の面に静電潜像がなく、トナーを消費していない
現像液あるいは現像ローラ表面に沈積しているトナーの
凝集体をも現像ローラ２６の表面から一旦除去し、現像
ローラ表面を常にクリーンな状態に保つ事である。かか
る現像ローラ２６上のトナー高密度化は、非画像部の現
像カブリ発生防止の為に現像ローラ２６と記録紙２８と
の間にバイアス電圧を印加した場合、あるいは画像部を
現像するときにトナー電荷によって静電潜像電荷が中和
されて、記録紙２８の導電処理層に拘束されていた潜像
電荷と逆磁性の電荷が拡散する過程で導電処理層電位を
変化させ、非画像部の記録紙電位をトナー反発方向の電
位にシフトさせる事によっても生じ、放置しておいた場
合には高トナー濃度化した現増液によって非画像部に現
像カブリを発生させてしまう。

ところで本実施例における磁気ブレード３１では、現像
ローラ２６に対する圧接力が磁気ブレード３１自身の磁
力で発生する為に、その均一性が高くてきわめて安定で
ある。またブレード３１の支持力が、ブレード自身の磁
力によって発生し、格別の支持機構を必要としない利点
がある。またストッパー３０の位置、形状の必要工作精
度は緩く、多少不揃いであってもフレキシブルな磁気ブ
レード３１がそれにそって位置決めされ、ブレード３１
の圧接作用はほとんど影響を受けず安定である。

かくして長期使用によりブレード３１に摩耗を生じても
その作用効果は失われない。またブレードを交換する必
要が生じた場合にも着脱操作はきわめて容易である。従
って長尺の現像ヘッドを構成する場合には磁気ブレード
３１はとりわけ適合性が良い。

次に本実施例の磁気ブレード３１を第８図に示した様な
吸引循環式のローラ式現像装置に適用した実施例を第２
図および第３図に示す。

第２図および第３図に於て、３４は気密箱体、３５はス
リット窓部、３６は現像液貯蔵器、３７は吸引ポンプ、
３８ａ、３８ｂ、３８ｃは配管チューブを各々示してい
る。現像ローラ２６、磁気ブレード３１、ストッパー３
０の構成、作用効果は第１図と同様であるので再度の説
明は省略する。

気密箱体３４のスリット窓部３５を記録紙２８でおおっ
た状態で吸引ポンプ３７を動作させると、記録紙２８は
スリット窓３５の表面に密着する。

このため気密箱体３４の中空部内が負圧になって、現像
液貯蔵器３６から配管チューブ３８ａ１現像液供給口３
２を経由して現像液が吸い上げられる。

この現像液は気密箱体３４内の中空部の一部または全部
を満たし、排液口３３、配管チューブ３８ｂを経て吸引
ポンプ３７を通り、現像液貯蔵器３６へ環流する。

気密箱体３４はスリット窓部３５、現像液供給口３２、
排液口３３以外は密封構造になっている。

現像ローラ２６はシールされた軸受部で支持されている
軸２６Ｃを回転させる事によって回転する。

磁気ブレード３１を装着する場合には、スリット窓部３
５においてローラ２６上にブレード３１を置いて磁気吸
着させる。そしてローラ２６を矢印方向に回転させれば
良い。また磁気ブレード３１を取外すにはローラ２６を
逆方向に回転させてスリット窓部３５まで運んでやれば
よい。

本実施例のローラ現像ヘッドは、現像作用と共に記録紙
２８の表面から現像液を吸引除去する作用があり、しか
も構成が簡易で小型であって、カラープリンタの如く複
数本の現像ヘッドを必要とする用途にはきわめて好適な
ものである。磁気ブレード３１の採用により本ローラ式
現像ヘッドは、ブレード３１の取付は等に必要な部材や
スペースの増加を防止する事ができる。またブレード３
１の組立、位置調整等の困難な作業を省略することがで
きる。さらに密封構造にもかかわらずブレード３１の着
脱が容易であり、かつブレード３１の耐久寿命が長い等
の利点がある。

第２図および第３図の現像装置は現像時に記録表面から
現像液を回収除去して紙面を乾燥する゛作用効果があっ
てきわめて好都合である。しかし現像終了後に吸引ポン
プ３７の動作を停止させると、負圧が作用しなくなる。

この時に記録紙面上に付着している現像液を除去する為
に、現像ヘッドとは別の吸引乾燥手段やスクイーズロー
ラ等を設ける必要があった。

第４図および第５図は現像終了後に於ても磁気ブレード
３１の作用によって記録紙面から現像液を吸引除去する
作用を持続させる事を可能にし、付加的な吸引乾燥装置
を必要としない現像装置を実現する為のローラ式現像ヘ
ッドの実施例を示す図である。

第４図および第５図に於て、３０ａは第１ストツパー　
３０ｂは第２ストツパー　２６ａ、２６ｂはローラ軸、
２６ｃは駆動軸、４０は軸受はブツシュ、４１はＯリン
グ、４２はベアリング、４３はベアリング止め、４４は
現像液面規制端を各々示している。

磁気ブレード３１は現像ヘッド組立時に組込んでおくも
のとする。気密箱体３４は、第４図に図示した中央部材
の両端部に封止部材３４ｂを接合したものとなっている
。

前記第２実施例と同様に吸引ポンプを動作させて気密箱
体３４の内部に現像液を導入する。液面が現像液面規制
端４４を越えてしばらく上まで上昇すると、排液口３３
から排出される空気がだんだん少なくなる。そして現像
液の割合が多くなり、ついにはスリット窓部３５を通し
て導入されるリーク空気量と排液口３３から排出される
空気量とが等しくなる。この時点で液面はそれ以上は高
くならなくなる。

現像時にはローラ２６を矢印方向に回転させる。

その時の磁気ブレード３１の作用効果は第１図〜第３図
と同じである。現像終了後、吸引ポンプを作動させたま
ま現像ローラ２６を逆方向に回転させると、磁気ブレー
ド３１は第２ストツパー３０ｂに突き当たって停止し、
この位置で現像ローラ２６表面を摺動する。このまま現
像ローラを回転させ続けると、現像ローラ２６に担持さ
れている現像ローラ表面は現像液を除去されたまま現像
作用部に至る。そしてそこに形成されている液溜りから
液を運び去ってしまう。

しかる後に記録紙を搬送するとスリット窓部３５には負
圧が作用しているので記録紙表面に付着している現像液
は吸引除去されてしまう。その後に吸引ポンプを停止さ
せて現像に関連する一連の動作を終了させる。

上記のような動作を行なわせる上で、第４図および第５
図に示す構成のローラ現像ヘッドは、きわめて好都合で
ある。なぜならば磁気ブレード３１は現像ローラ２６に
磁気吸着している為、ローラ２６の回転方向を逆にする
と、磁気ブレード３１を移動させることができ、その停
止位置が現像液面より上になる様にストッパー位置を設
定できるからである。

なお第４図および第５図では磁気ブレード３１は第１ス
トツパー３０８１第２ストツパー３０ｂの間に位置する
為に現像ヘッドを組立てる前に磁気ブレード３１を装着
しておく必要がある。しがも磁気ブレード３１の交換は
不可能な構成となっている。しかしこれを着脱自在な構
成に変更することは容易である。

第６図は上記の点を考慮した第４実施例を示す図である
。第４図に於て、５１は固定式第１ストツバ、５２は可
動式の第２ストッパー　５３は第２ストッパー位置決め
ビスである。第２ストツパー５２は弾性を有する金属板
で作られていて、下端部は気密箱体３４に固定されてお
り、上端は現像ローラ２６の方向に屈曲させである。位
置決めビス５３をゆるめると第２ストツパー５２はロー
ラ２６から離れる方向に移動し、磁気ブレード３１が第
２ストッパー５２部を通過自在となるスペースが得られ
る。このため窓部３５において着脱可能となる。

磁気ブレード３１を装着して第２ズトッパ−５２の下ま
で送り込んでからビス５３を締め込むと第２ストツパー
５２の先端とローラ２６との間のギャップが挟まり、磁
気ブレード３１は第２ストッパー５２部を通過できなく
なり、第５図と同じ構成が実現される。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の要買を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば次のような作用効果が期待できる。

簡易で小型な構成であって、かつ現像効率が高く、しか
も組立調整が容易である上、気密構造を有しかつ長尺な
現像幅を有する現像装置への適用が容易なローラ式現像
ヘッドを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す断面図である
。第２図および第３図は本発明の第２実施例の構成を示
す側面図および断面図である。第４図および第５図は本
発明の第３実施例の構成を示す断面図である。第６図は
本発明の第４実施例の構成を示す断面図である。第７図
〜第９図は従来技術を説明するための図である。 ２５・・・トレイ、２６・・・現像ローラ、２７・・・
バックアップローラ、２８・・・記録紙、２９・・・仕
切壁、３０・・・ストッパー　３１・・・磁気ブレード
、３４・・・気密箱体、３５・・・スリット窓部、３６
・・・現像液貯蔵器、３７は吸引ポンプ、３８ｇ、３８
ｂ、３８Ｃ・・・配管チューブ、４０・・・軸受はブツ
シュ、４１・・・０リング、４２・・・ベアリング、４
３・・・ベアリング止め、４４・・・現像液面規制端、
５１・・・固定式第１ストツパ〜　５２・・・可動式第
２ストツパー　５３・・・ストッパー位置決めビス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体面上に形成された静電潜像に対し、トナ
   ー粒子を分散させた現像液を作用させて可視化すべく、
   表面に現像液を担持可能に設けられ回転自在に支持され
   た現像ローラを、記録媒体に対して微小ギャップをもっ
   て対向する如く配置してなるローラ式現像装置に於て、 トレイ内に回転自在に設けられた磁性体で作られた現像
   ローラと、この現像ローラの表面に磁力によって保持さ
   れる如く弾性体中に磁性体粒子を分散して着磁したシー
   トを帯状に形成してなるブレードと、前記現像ローラの
   回転方向に見て現像作用部の下流側端部の位置から上記
   現像ローラの表面が上記現像作用部の上流側端部に向か
   うべく現像液面から脱出する位置までの間に設けたブレ
   ードストッパーとを有し、このブレードストッパにより
   前記ブレードの位置決めを行うようにした事を特徴とす
   るローラ式現像ヘッド。
2. （２）請求項１に記載のローラ式現像ヘッドにおけるト
   レイが、現像液供給口、排液口、スリット状窓部を有す
   る気密箱体となっている事を特徴とするローラ式現像ヘ
   ッド。
3. （３）請求項２に記載のローラ現像ヘッドにおける、排
   液口の上端部に、現像液面規制端を一体的に設けると共
   に、現像ローラを現像時の回転方向とは逆方向に回転さ
   せた時に、ブレードを現像液面上で停止させて位置決め
   を行う第２のストッパーを設けた事を特徴とするローラ
   式現像ヘッド。