JPH0413169A - 負圧吸引式ローラ現像装置 - 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、記録媒体シート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べく、
回転自在に支持した現像ローラの表面と記録媒体シート
とを微小ギャップをもって対向させ、この現像ローラを
回転させる事により、その表面に現像液を担持させて現
像作用部へ送り込む如く構成したローラ現像装置に関す
る。

［従来の技術］ 記録媒体シート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べく、回転自在に
支持した現像ローラ面と記録媒体シートとを微小ギヤツ
ブをもって対向させ、現像ローラを回転させてその表面
に現像液を担持させて現像作用部へ送り込む如く構成し
たローラ現像装置は、例えば特開昭６０−２８６７８号
公報（ＵＳＰ４４５４８３３号）等において公知である
。

第７図は同公報から引用した図で、１は現像ローラと現
像液を収容する箱体、２は現像ローラ、３はドクターブ
レード、４はバックアップローラ、５は記録媒体シート
、８は現像液供給口、９は排液口、１０はワイパーロー
ラを各示している。

バックアップローラ４で支持された記録媒体シートらと
現像ローラ２との表面は、０．１〜０．５　ミリメート
ルはどのギヤツブＧで対向しており、現像ローラ２は毎
分数百〜数千回転の速度にて矢印方向に回転駆動される
。

ドクターブレード３は、現像ローラ２の表面のトナーが
消耗した現像液層やローラ２に付着したトナー自体を除
去し、トナーを消耗していない新しい現像液をローラ表
面に付着させるためのものである。ワイパーローラ１０
は現像部を通過した記録媒体シート５の表面に付着して
いる現像液を除去するためのものである。

この様な構成のものでは、現像ヘッドとは別体にワイパ
ーローラ１０を設ける必要がある為に、装置が複雑で大
型化する。またワイパーローラ１０の部分を通過した記
録媒体シート５の表面に現像液が薄い層として塗り広げ
られる。このため現像液の消耗が激しく、装置の設置環
境に対し溶剤ガスをまき散らす欠点があった。

かかる欠点を除去すべく、本発明者は本件出願人の先願
に係わる特願平０１−２６４２４８号に於て第８図およ
び第９図に示す構成の吸引式ローラ現像装置を提案した
。同図に示すように気密箱体１１には、現像ローラ１２
．現像液供給口１５゜排液口１６．スリット窓１３が設
けられている。

現像液供給口１５は配管チューブ１９ａによって現像液
貯蔵器１７と接続され、排液口１６は配管チューブ１９
ｂによって吸引ポンプ１８と接続されている。また現像
液貯蔵器１７と吸引ポンプ１８とは配管チューブ１９Ｃ
によって接続されている。

今、スリット窓１３の上面を、その長さよりやや幅広の
記録媒体シートＰで覆い、吸引ポンプ１８を作動させる
と、記録媒体シートＰはスリット窓１３を密封する。こ
のため気密箱体１１の内部１４か負圧になり、この負圧
によって現像液が吸い上げられて循環通流する。現像ロ
ーラ１２は駆動軸１２Ｃによって回転駆動されして現像
を行なうが、スリット窓１３には負圧が作用している為
、この部分を通過した記録媒体シートＰの表面の現像液
は吸引除去される。

かくして上記現像装置においては、小型、軽量化が計ら
れ、しかも現像液の無駄な消耗が防止される。さらに使
用環境中に溶剤ガスがまき散らされるおそれも無い。

［発明が解決しようとする課題］ 第８図、第９図に示した装置は、上述のごとく現像時に
おいては、スリット窓１３などに負圧が作用しているこ
とから、記録媒体シートＰの現像液を吸引除去する作用
効果が生じる。しかるに現像が終了して吸引ポンプ１８
の作動が停止してしまうと、上記作用効果が失われてし
まう。この時、スリット窓１３の部分にあ、る記録媒体
シートＰの面には現像液が付着しているから、そのまま
記録媒体シートＰを移動させると、この現像液が記録媒
体シートＰの表面に塗り広げられる。その結果、シート
面や搬送ローラを汚してしまう。

これを防止する手段として、記録媒体シートＰと現像ヘ
ッドとを離間させてから記録媒体シートＰを移動させ、
しかるのち従来の手法に従って、例えば第７図に例示し
たような別設の現像液除去手段を作用させて余剰現像液
を除去する手段が考えられる。

しかしこの様に構成すると、現像装置が複雑化および大
型化してしまうという問題が依然として残ることになる
。

そこで本発明の目的は、専用の現像液除去手段を設ける
事なく、現像ヘッド自体で現像終了後における記録媒体
シート面からの現像液除去が可能な、小型で簡易な構成
の負圧吸引式ローラ現像装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決する為に本発明に於ては基本的手段とし
て次のような手段を講じた。

記録媒体シート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べく、回転自在に
支持した現像ローラの表面と記録媒体シートとを微小ギ
ャップをもって対向させ、この現像ローラを回転させる
事により、その表面に現像液を担持させて現像作用部へ
送り込む如く構成したローラ現像装置において、 底部に現像液供給口、排液口を設け、上面にスリット窓
部を設けた気密箱体と、この気密箱体内に回転自在に支
持され、かつ多数の傾斜溝を円周方向に沿って設けられ
た外周面を有し、かつこの外周面を前記スリット窓部に
臨ませた状態で配置される現像ローラと、からなる現像
ヘッドと、この現像ヘッドへ供給するための現像液を貯
蔵している現像液貯蔵器と、 この現像液貯蔵器内の現像液を負圧作用により吸い上げ
て前記現像ヘッドへ供給し、しかるのち前記現像液貯蔵
器へ環流させる吸引ポンプと、前記現像ヘッドにおける
現像ローラを回転駆動する現像ローラ駆動装置と、 前記記録媒体シートを前記現像ヘッド上を通過させて搬
送する記録媒体シート送り装置と、前記吸引ポンプおよ
び現像ローラ駆動装置および記録媒体シート送り装置等
を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、現像終了後に現像ローラの表面から現
像液が除去されるように、吸引ポンプを作動させた状態
のまま現像時とは異なったモードで現像ローラを回転制
御し、かつ記録媒体シートを搬送して、この記録媒体シ
ート面から現像液を除去して上記シートの記録面を乾燥
させる如く制御するものとした。

［作用］ 上記手段を講じた結果、現像終了後に現像ローラは新し
く記録媒体シートの表面に現像液を供給せず、また現像
作用部に形成されていた液溜まり部分から現像液を運び
さるように作用する。かかる作用を得るために、現像ロ
ーラの表面には円周方向に沿って溝加工が施しである。

このために、記録媒体シートと接触するローラ表面の凸
部の面積か小さく、液切れを良くするという作用が生し
る。

かくして現像作用部の液溜まりが除去されると共に、記
録媒体シートに接触している表面が乾燥状態に維持され
る。そしてスリット窓部は負圧に維持されたまま、記録
媒体シートが搬送されるので、記録媒体シート表面を濡
らしていた現像液も負圧の作用で吸引除去される。この
ように現像ヘッドそのものを、現像終了後における記録
媒体シートの付着現像液除去用として作用させる事がで
きる。

［実施例コ 第１図〜第３図は本発明の請求項１に対応する第１実施
例を示す図である。第１図〜第３図に於て、２５は気密
箱体、２６は現像液供給口、２７は排液口、２８は液面
規制端、２９はスリット窓、３０は現像ローラ、３１は
現像ローラ駆動軸、３２は支持軸、３３は軸受はブツシ
ュ、３４はシリング、３５はベアリング、３６はベアリ
ング止め、３８は現像液貯蔵器、３９は吸引ポンプ、４
０　ａ、　４０　ｂ、　４０　ｃは配管チューブ、４１
は現像ローラ溝、４２は記録媒体シート搬送モータ、４
３は現像ローラ駆動モータ、４４はコントローラを各示
している。

第１図は現像ローラ３０の軸にそった現像ヘッドの断面
構成および付帯装置の接続関係を示す図であり、第２図
は上記現像ヘッドの直交方向断面図、第３図は現像ロー
ラ３０の詳細説明図を各示している。

気密箱体２５は２５ａ、２５ｂ、２５ｃから成っていて
、中央部材２５ａの両端部に対して端部封止部材２５ｂ
、２５ｃを接合した構成と成っている。このように組み
立て性を考慮しであるが、分割部分は任意に変更可能で
ある。気密箱体２５は現像液供給口２６、排液口２７と
スリット窓２つを除いて、他の部分は気密構造と成って
いる。

排液口２７の上端部は箱体の底面より上方位置に突出し
、その上端部か液面規制端２８となっている。気密箱体
２５内に現像ローラ３０が、その上面をスリット窓２９
と略同じ高さとなるように収容されている。現像ローラ
３０の一方の軸３２は、軸受はブツシュ３３、他方の軸
３１はベアリング３５に支持されており、回転自在であ
る。軸３１の外部へ延長突出している部分は、モータ４
３に連結されており、駆動力を伝達されるものとなって
いる。シールリング３４は気密維持の為に設けられてい
る。

現像ローラ３０はその表面に、円周方向に沿って深さ０
．３ミリメートル前後の傾斜溝が加工されている。この
傾斜溝の凸部と記録媒体シートとが接触する領域は、現
像作用が不十分となる事があるのて、例えば多条ネジ状
の満のごとく、溝ピッチを一定とした時に溝の傾斜角が
大きくなるようにしておき、現像ムラの発生を防止する
事が好ましい。

記録媒体シート搬送用モータ４２は、不図示のシートを
順方向（現像時の送り方向）に送ったり、逆方向に送っ
たり、停止させたりするモータである。したがって上記
モータ４２としては、正転（現像時の回転方向）、逆転
、停止の各制御できると共に、各回転方向での回転速度
を制御可能なモータを使用している。

コントローラ４４は、装置の動作シーケンス指令に基づ
いて、吸引ポンプ３９、記録媒体シート搬送用モータ４
２、現像ローラ駆動モータ４３などの動作を制御する。

現像液貯蔵機３８と現像液供給口２６とは配管チューブ
４０ａで接続され、排液口２７と吸引ポンプ３９とは配
管チューブ４０ｂで接続され、現像液貯蔵機３８と吸引
ポンプ３９とは配管チューブ４０ｃで接続されている。

スリット窓２９の長さは記録媒体シートの幅よりもやや
短くなるように作られている。そして記録に際しては、
静電潜像を形成した記録媒体シートを、スリット窓２９
を覆うように位置させる。

そこで今、吸引ポンプ３つを運転すると、スリット窓２
９へ流れ込む空気流の作用で記録媒体シートがスリット
窓２９を密閉する。このため気密箱体２５の内部が負圧
になる。この負圧の作用で現像液貯蔵器３８から現像液
が吸い上けられ、気密箱体２５内に流れ込む。現像液面
が上昇し、液面規制端２８をこえると、空気と現像液の
混合物が排液口から流れ出ていき、次第に空気の割合が
減少していく。記録媒体シートとスリット窓２９の周縁
面の微小ギャップからリークしてくるエアーと排液口２
７から排除されるエアーとが同じ量になった時点て、液
面の上昇は停止し、液面の高さが安定する。

記録媒体シートは負圧によって吸引され、スリット窓２
９の内側に湾曲する力を受けるが、現像ローラ３０に設
けた溝の頂部に支持されるため、その位置が決まる。現
像ローラ３０が回転すると、ローラ３０の下側は現像液
面下にあるために、現像液の粘性付着力によってローラ
表面が現像液でおおわれる。そして、スリット窓２９の
中央の現像作用部に運ばれる。現像ローラ３０の回転が
速くなるに従って、現像ローラ３０の表面に担持される
液量も多くなっていｈｏそして記録媒体シートとローラ
３０の溝４１の頂部が接している部分で現像液の表面張
力による液溜りが形成される。

溝４１の凹部に担持されている現像液は＃４１の凹部に
よって狭いギャップを維持したまま現像作用部へ効率よ
く送り込まれると共に、現像によってトナーを消耗した
液も効率よく強制的に運びさられる。またスリット窓部
２９は負圧に維持されて、窓２９を囲む周縁上面と記録
媒体シート間に存在する微小ギャップを通ってエアーが
リークし、窓部２９内に取り込まれるが、このエアーと
一緒に記録媒体シート表面をぬらしていた現像液も吸い
取られてしまう。かくして現像ヘッド部分を通過した記
録媒体シート表面は乾燥状態となり、従って現像液が記
録媒体シートによって無駄に運ばれて消費されてしまう
事がない。また溶剤が、ガス化して環境を汚染する事も
なく、現像ヘッド部から現像液がこぼれたり飛散する事
もない。

次に第４図を参照して現像時および現像終了後の各部の
動作シーケンスについて説明する。第４図は横軸に経過
時間を示し、Ｘは現像工程、Ｙは液溜り除去工程、Ｚは
吸引乾燥工程をそれぞれ示している。

吸引ポンプ３９には運転状態と停止状態とがあり、モー
タボポンプ、電磁ポンプ等のポンプへの通電によってＯ
Ｎ・ＯＦＦ制御される。現像ローラ駆動モータ４３は直
流モータを適用する事が好ましく、電圧と極性の切り換
えによって現像時の回転方向での高速および低速運転と
停止状態、場合によっては逆方向回転での低速運転が行
なえるようにする。記録媒体シート送りモータ４２はパ
ルスモータ、サーボモータ等の適用が好ましく、現像時
の送り方向と停止、場合によっては逆方向の高速巻き戻
し送り等の運転が可能な如く構成する。

現像工程Ｘに於ては、吸引ポンプ３９は運転状態であり
、現像ローラ駆動モータ４３は正転高速回転状態であり
、記録媒体シート送りモータ４２は順方向に所定の速度
で回転する。

現像が終了し、液溜り除去工程Ｙになると、吸引ポンプ
３９はそのまま回転を続け、現像ローラ駆動モータ４３
は正転方向でも逆転方向でもよいが低速運転とするかま
たは停止させる。記録媒体シート送りモータ４２は停止
させるかまたはそのまま順方向おくりを続ける。

現像ローラ３０を停止させた場合（Ｃ）には記録媒体シ
ート送りモータ４２は運転を続ける方が好ましい（ｂ）
。現像ローラ３０が停止すると現像ローラ表面に付着し
ていた現像液は溝４１の凹部を通って流れ落ちて、少な
くとも溝４１の頂部は現像液が無い状態となる。記録媒
体シートが搬送されていれば、液たまりを形成していた
現像液はシートによって運ばれて除去され、シートはス
リット窓２９の負圧手吸引乾燥される。

現像ローラ３０を正転（ａ）または逆転（ｂ）方向に遅
いスピードで回転させると、現像液はローラ３０の溝４
１の凹部には若干付着するが、頂部には付着しないまま
回転し、現像作用部への現像液の供給が遮断されると共
に、液溜りを形成していた現像液はローラ３０の溝４１
に取り込まれて運びさられる。この時に記録媒体シート
を搬送すればシートも液溜りを除去するように作用して
好ましいが、その溜めに送られてきた記録シート部分が
無駄に消費される場合もあるので、それをさける止めに
は停止させておいてもよい。吸引乾燥工程Ｚに於て、吸
引ポンプ３９は引き続き運転を続ける。現像ローラ駆動
モータ４３は停止（ａ）または正転、低速運転（ｂ）ま
たは逆転低速運転（ｃ）の状態におく。記録媒体シート
送りモータ４２は順方向送り（ａ）または巻き戻し高速
送り（ｂ）とする。

液溜りはすでに除去されているから、現像ローラ３０は
上述のごとく、現像液を新たに供給しない状態にしてお
くだけだ十分である。記録奴体シ−トは液溜まりを除去
スタート手けではその表面が濡れた状態にあるので、そ
の部分をスリット窓２９を通過する−まで移動させて、
負圧作用で吸引乾燥させるようにする。

マルチパス方式のカラープリンタの如く、記録媒体シー
トを往復動させて異なった色の画像を重ね合わせて改正
する装置に於ては、現像終了後にシートの巻き戻しを行
うので、上記吸引乾燥工程を巻き戻し工程゛と合わせて
行なえば、巻き戻し時間を短縮し、無駄に消費される記
録紙部分を現像させることができて好ましい。なお巻き
戻し工程での速度は特別に規制はされないが、通常は高
速の巻き戻しを行なってプリント時間の短縮を実現する
。なお最終色の現像終了後は順方向の送りによって送り
出すものとする。

現像ローラの回転および記録媒体シートの送り制御を、
モータの直接制御で行なう例を説明したが、電磁クラッ
チ等、モータとは別の手段を制御して本発明を実行する
事もできる。

次に溝加工を施した現像ローラの溝の頂部に接触させて
ブレードを作用させる事によって本発明の作用を一層確
実なものにした、請求項４に基づ〈実施例を第５図およ
び第６図によって説明する。

第５図において、４５はストッパ、４６はマグネットブ
レード、４７は下部ストッパーキャップ、４８は上部ス
トッパーキャップ、をそれぞれ示している。

現像ローラ３０は磁性体金属で作られていて円周方向に
そって溝加工が施されている。４６はラバーマグネット
のごとく柔軟性のバインダ材中にフェライトのような磁
性粉を分散させて着磁した帯状フレキシブルなマグネッ
トで、現像ローラ３０と同じ長さを有している。ストッ
パ４５と現像ローラ３０の間には、マグネットブレード
が通過できない狭いギャップ４７があり、また上部のギ
ャップ４８は現像ローラで運ばれる現像液の通過には支
障はないが、マグネットブレード４６に通過を阻止する
寸法となっている。なお上部のギャップ４８でマグネッ
トブレード４６が位置決めされている時にはマグネツブ
レードは現像液面上に位置するように設定されている。

現像時には現像ローラは矢印方向に回転し、マグネット
ブレード４６はストッパ４５で位置決めされる。マグネ
ットブレードは現像ローラの頂部にしか接触していない
が、ローラの溝の深さは０゜１〜０．５ミリメートル程
度の浅いものであるために、ブレードと現像液の尾粘性
付着力やブレード部分で生ずる乱流の作用で溝の中の現
像液の入れ替えが促進される効果を生ずる。

現像ローラ３０の回転方向を逆にすると、マグネットブ
レード４６は上部ギャップ４８の端部で位置決めされ、
現像ローラ３０がその表面に現像液を付着させてきたも
のをブレード４６によってかき落とす様に作用する。

なおブレード４６の構成は第５図の如きマグネットブレ
ードに限定されず、ゴム、プラスチック等のブレードを
ホルダーで指示してローラ表面に押し当てる様にしても
よい。その場合の作用位置は現像作用部の下流側液面上
とする。

第６図は第５図の現像ヘッドを用いた場合の動作シーデ
ンスを説明する図である。ｘ、ｙ、ｚは、第４図と同じ
意味の符号である。現像工程Ｘにおける現像ポンプ、現
像ローラ駆動モータ記録媒体シート送りモータの駆動は
、第４図での説明がそのまま適用される。現像が終了し
、液溜り除去工程Ｙにおいては、吸引ポンプは運転を続
け、現像ローラは逆方向に回転させ、記録媒体シートの
送りは続けても、停止させてもよい。現像ローラを逆転
させるとマグネットブレードが移動して現像液面上に位
置し、現像ローラがら現像液を除去する様に作用し、現
像液を除去されてローラ表面は現像時と同じであっても
よいが、回転を幾分下げた方がブレードの作用効果は確
実になる。ただし本実施例においてはローラの回転速度
が第３図の場合よりも速く設定できる溜めに液溜りをよ
り早く除去できる効果がある。

吸引乾燥工程Ｚにおける吸引ポンプ、現像ローラ駆動モ
ータ記録媒体シート送すモータの動作は第３図と同じで
あるので再度の説明は省略する。

［発明の効果］ 本発明によれば、現像ヘッドとは別に、記録媒体シート
表面の現像液除去手段を設ける必要のない、簡易で小型
な構成の負圧吸引式ローラ現像装置を実現できる。

また本発明によれば、マルチパスカラープリンタの如く
、異なった色の現像液を適用した複数の色現像ヘッドを
有する現像プリント装置において、従来の様にシートの
パスや現像ヘッドを移動させることなく各現像ヘッドや
シートのバスを固定配置したままで、記録媒体シート面
を現像液で汚す事なく現像を行ない、かつ現像終了後の
シートの乾燥処理をする事が可能となる。したがって現
像装置部分を大幅に簡略化できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示す図で、第１
図は全体の構成を示す図、第２図および第３図は要部の
断面図、第４図はシーケンス動作を示すタイミング図で
ある。第５図および第６図は本発明の第２実施例を示す
要部断面図およびシーケンス動作を示すタイミング図で
ある。第７図〜第９図は従来技術の説明図である。 ２５・・・気密箱体、２６・・・現像液供給口、２７・
・・排液口、２８・・・液面規制端、２９・・・スリッ
ト窓、３０・・・現像ローラ、３１・・・現像ローラ駆
動軸、３２・・・支持軸、３３・・・軸受はブツシュ、
３４・・・シーリング、３５・・・ベアリング、３６・
・・ベアリング止め、３８・・・現像液貯蔵器、３９・
・・吸引ポンプ、４０ａ〜４０ｃ・・・配管チューブ、
４１・・現像ローラ溝、４２・・・記録媒体シート搬送
モータ、４３・・・現像ローラ駆動モータ、４４・・・
コントローラ、４５・・・ストッパ、４６・・・マグネ
ットブレード、４７・・・下部ストッパーギャップ、４
８・・・上部ストッパーキャップ。 出願人代理人　　弁理士　　坪井　淳 ４コ 第 図 第６ 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体シート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べく、回転
   自在に支持した現像ローラの表面と記録媒体シートとを
   微小ギャップをもって対向させ、この現像ローラを回転
   させる事により、その表面に現像液を担持させて現像作
   用部へ送り込む如く構成したローラ現像装置において、 底部に現像液供給口、排液口を設け、上面にスリット窓
   部を設けた気密箱体と、この気密箱体内に回転自在に支
   持され、かつ多数の傾斜溝を円周方向に沿って設けられ
   た外周面を有し、かつこの外周面を前記スリット窓部に
   臨ませた状態で配置される現像ローラと、からなる現像
   ヘッドと、この現像ヘッドへ供給するための現像液を貯
   蔵している現像液貯蔵器と、 この現像液貯蔵器内の現像液を負圧作用により吸い上げ
   て前記現像ヘッドへ供給し、しかるのち前記現像液貯蔵
   器へ環流させる吸引ポンプと、前記現像ヘッドにおける
   現像ローラを回転駆動する現像ローラ駆動装置と、 前記記録媒体シートを前記現像ヘッド上を通過させて搬
   送する記録媒体シート送り装置と、前記吸引ポンプおよ
   び現像ローラ駆動装置および記録媒体シート送り装置等
   を制御する制御手段とを具備してなり、 前記制御手段は、現像終了後に現像ローラの表面から現
   像液が除去されるように、吸引ポンプを作動させた状態
   のまま現像時とは異なったモードで現像ローラを回転制
   御し、かつ記録媒体シートを搬送して、この記録媒体シ
   ート面から現像液を除去して上記シートの記録面を乾燥
   させる如く制御するものである事を特徴とする負圧吸引
   式ローラ現像装置。
2. （２）請求項１の現像装置であって、現像終了後に現像
   ローラの回転を停止させて記録媒体シートを搬送するよ
   うにした事を特徴とする負圧吸引式ローラ現像装置。
3. （３）請求項１の現像装置であって、現像終了後に現像
   ローラの回転速度を現像時よりも遅い速度で回転させる
   ようにした事を特徴とする負圧吸引式ローラ現像装置。
4. （４）請求項１の現像装置であって、現像作用部の下流
   側の現像液面位置に、現像ローラに作用するドクターブ
   レードを設け、上記現像ローラを現像終了後において現
   像時とは逆方向に回転させるようにした事を特徴とする
   負圧吸引式ローラ現像装置。