JPH0922193A - 湿式現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来装置に比べてトナーイールドを伸ばすこと
ができる湿式現像装置を提供する。 【解決手段】本発明は、溶剤中にトナーを分散させた液
体現像剤（現像液）を収容した現像液タンク２０を備
え、現像液タンクから現像ローラー３１，３２に現像液
を供給して像担持体１上の潜像を顕像化する湿式二成分
現像方式を用いた湿式現像装置において、現像液タンク
２０に、溶剤中に高濃度のトナー固形分を分散したトナ
ー液を収容したトナー補給容器２１と、溶剤中にトナー
固形分が含有された現像剤が収容された現像剤補給容器
２４を装着したものであり、現像剤補給容器内の現像剤
にもトナー固形分を含有しているのでトナーイールドを
伸ばすことができる。また現像剤補給容器２４内の現像
剤中のトナー固形分濃度は、現像液タンク２０内の現像
液中のトナー固形分濃度と同等又はそれ以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体現像剤を用い
て湿式二成分現像を行なう複写機、ファクシミリ、プリ
ンター等の電子写真装置における湿式現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶剤中にトナーを分散させた液体
現像剤（現像液）を用いて湿式二成分現像を行なう現像
方式の湿式現像装置を備えた電子写真装置が知られてお
り、複写機、ファクシミリ、プリンター等として応用さ
れている。例えば、湿式現像装置を用いた電子写真複写
機では、感光体上に原稿像の露光等により静電潜像を形
成し、湿式現像装置の現像ローラーにより現像液を潜像
に接触させ、現像液中のトナーで潜像を現像して顕像化
し、このトナー像を転写紙に転写し、定着してコピーを
形成する。

【０００３】このような電子写真装置の湿式現像装置に
は現像液を収容する現像液タンクが備えられており、現
像液タンクから現像部の現像ローラーに現像液が供給さ
れ、かつ、現像後の現像液及び余剰な現像液がタンクに
回収されるようになっているが、現像動作を繰返し行な
うことにより、現像液中のトナー固形分が消費され、ト
ナー濃度が低下する。そこで、現像液タンクには、タン
ク内の現像液に消費分のトナーを補給するためのトナー
補給容器が装着されており、このトナー補給容器内に
は、現像液と略同一組成の液、あるいは現像液より高濃
度のトナー固形分を含有する液が収容されており、現像
液中のトナー濃度が低下すると、トナー補給容器からタ
ンク内にトナーが補給され、現像液タンク内のトナー濃
度を略一定に保つようになっている。

【０００４】また、電子写真装置の休止中や待機時等に
は、現像液中の溶剤が蒸発するため、休止や待機時間が
長いと、現像液中のトナー固形分濃度が濃くなる場合が
有り、コピー画像の地汚れ等、画像品質を低下する原因
となる。このため、現像液タンクには、蒸発等により減
少した溶剤を補給するための溶剤補給容器が装着されて
いる。尚、現像液タンクにトナー補給手段及び／または
溶剤補給手段を備えた従来技術としては、実開昭５３−
４０２５１号公報、特開平１−１４０１８０号公報、実
開昭６１−１０４４６６号公報等に記載されたものがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、複写機等の小型
化、省スペース化が進み、設置スペース上、トナー補給
容器や溶剤補給容器の形状や大きさにも制約があり、複
写機等の小型化に伴ってこれら補給容器の大きさも小型
化せざるを得ないが、トナー補給容器１本当たりのコピ
ー枚数（トナーイールドと言う）はその内容量で決定し
ているため、トナー補給容器１本当たりのコピー枚数も
小型化に伴って低減してしまう。このため、使用頻度の
高い複写機等では、トナーイールドの低下に伴い、トナ
ー補給容器側の交換頻度が多くなる。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、従来装置に比べてトナーイールドを伸ばすことが
できる湿式現像装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、溶剤中にトナーを分散させた液体現像
剤（現像液）を収容した現像液タンクを備え、該現像液
タンクから現像ローラーに現像液を供給して像担持体上
の潜像を顕像化する湿式二成分現像方式を用いた湿式現
像装置において、前記現像液タンクには、溶剤中に高濃
度のトナー固形分を分散したトナー液を収容したトナー
補給容器と、溶剤中にトナー固形分が含有された現像剤
が収容された現像剤補給容器が装着されていることを特
徴としている（請求項１）。

【０００８】また、本発明の湿式現像装置では、前記現
像剤補給容器内の現像剤中のトナー固形分濃度（全現像
剤中のトナー固形分重量比率）が、前記現像液タンク内
の現像液中のトナー固形分濃度（全現像液中のトナー固
形分重量比率）と同等またはそれ以下であることを特徴
としている（請求項２）。

【０００９】すなわち、本発明の湿式現像装置では、ト
ナー補給容器内には、溶剤中に高濃度のトナー固形分を
分散したトナー液が収容されており、現像剤補給容器内
には、溶剤中にトナー固形分が含有された現像剤が収容
されているため、従来のトナー補給容器と溶剤補給容器
とを備えた湿式現像装置に比べて、補給容器の総容量が
同じでも、現像液タンクへのトナー補給量を多くするこ
とができる。

【００１０】また、本発明の湿式現像装置では、現像動
作により現像液タンク内のトナーが消費されトナー濃度
が低下した際には、トナー補給容器からトナー液が補給
され、溶剤の蒸発等により現像液タンク内のトナー濃度
が所定の濃度より上昇した際には、現像剤補給容器から
現像剤が補給されるが、現像剤補給容器内の現像剤中の
トナー固形分濃度は、現像液タンク内の現像液中のトナ
ー固形分濃度と同等またはそれ以下であるため、補給後
の現像液のトナー濃度が所定の濃度（現像液の初期濃
度）以上に上昇することは無い。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明が実施される湿式現像装置を
備えた電子写真複写機の説明図であって、（ａ）は電子
写真複写機の概略構成図、（ｂ）は（ａ）に示す電子写
真複写機における像担持体であるドラム状の感光体周囲
の拡大図である。

【００１２】図１において、この電子写真複写機は、感
光体１と、原稿が載置されるコンタクトガラス２と、感
光体１を一様に帯電するコロナ放電器１２と感光体上の
画像形成領域以外の部分を除電するイレースランプ１３
からなる帯電装置１０と、光源３とミラー４からなる走
査照明装置と走査ミラー５、結像レンズ６及び反射ミラ
ー７からなり感光体１上に原稿像を露光する露光光学系
と、溶剤中に高濃度のトナー固形分を分散したトナー液
が収容されたトナー補給用のトナー補給容器２１と溶剤
中にトナー固形分が含有された現像剤が収容された現像
剤補給容器２４とが装着される装着部を有する現像液タ
ンク２０と、上記感光体１と所定の間隙をおいて配設さ
れ且つ現像液供給手段によって上記現像液タンク２０か
ら現像液が供給される現像液担持体である現像ローラ３
１，３２を有する現像装置３０と、複数の給紙部８ａ，
８ｂ，８ｃの何れかから搬送される転写紙Ｓを待機させ
るレジストローラ５１、該転写紙にトナー像を転写する
転写チャージャー５２及び転写後の転写紙を上記感光体
１から分離するための分離ローラ５３、ターンベルト５
４とを有する転写装置５０と、転写後の転写紙上のトナ
ー像を定着する定着装置６０と、転写後の感光体１上の
残留トナーを除去するクリーニングローラ４１及びクリ
ーニングブレード４２を有するクリーニング装置４０
と、クリーニング後の感光体１を除電する除電ランプ４
３を備えている。

【００１３】また、図１に示す複写機は、上記現像装置
３０内に、上記感光体１上の余剰現像液を除去するため
の余剰現像液除去部材（図ではリバースローラー）３３
を有しており、この除去部材３３が上記感光体１と間隙
をおいて配設されている。

【００１４】この電子写真複写機においては、コンタク
トガラス２上の原稿に照明光を走査照明装置の光源３で
照射し、その反射光を、走査照明装置のミラー４、走査
ミラー５、レンズ６、反射ミラー７を介して、一様帯電
器であるコロナ放電器１２で例えば正極性に既に一様に
帯電し且つイレースランプ１３で画像形成領域外の電荷
を除去した感光体１上に結像投影する。これにより感光
体１上に静電潜像を形成する。そして、感光体１の右側
方に設けられた現像装置３０において、現像液担持体で
ある二本の現像ローラー３１，３２により、例えばマイ
ナス極性に帯電されたトナーを含む現像液を供給して、
感光体表面に形成されている静電潜像の静電吸引力によ
って現像液中のトナー粒子を潜像に静電吸着させること
によりトナー像化し、また、感光体１上の余剰現像液を
リバースローラー３３で除去する。

【００１５】ここで、上記の各現像ローラー３１，３２
は感光体表面と例えば０．１５ｍｍの間隙を保持し、ま
た、地汚れ防止用の現像バイアスとして例えば１５０Ｖ
が印加されている。また、各現像ローラー３１，３２及
びリバースローラー３３には表面清掃用のスクレーパー
３１ａ，３２ｂ，３３ａが当接している。このうち上流
側の第１現像ローラー３１に当接しているスクレーパー
３１ａは、この現像ローラー３１との表面で、後述する
現像液収容部における現像液タンク２０から汲み上げら
れ供給ノズル３４から吐出する現像液を溜める現像液溜
め部を形成している。この現像液溜め部の現像液が第１
現像ローラー３１によって汲み上げられて感光体１表面
に搬送される。そして、この感光体１表面と第１現像ロ
ーラー３１表面との対向部にも現像液の溜りを形成して
感光体１の幅方向で均一な現像液の供給を行なってい
る。

【００１６】現像装置３０との対向部を通過した感光体
１の周表面に、給紙部８ａ〜８ｃの何れかから搬送しレ
ジストローラー５１部で待機させている転写紙Ｓを、該
ローラー５１によりトナー像先端とタイミングを取って
搬送する。そして、感光体１に密着している転写紙Ｓの
裏面に転写チャージャー５２でトナーと逆極性の電荷を
付与し、トナー像を転写紙に転写する。トナー像が転写
された転写紙は、分離ローラー５３及びターンベルト５
４により感光体１から分離し、定着装置６０を通してト
ナー像を定着され、コピー紙として機外に排出される。

【００１７】一方、転写後の感光体１においては、その
左側方に設けられたクリーニング装置４０のクリーニン
グローラ４１及びクリーニングブレード４２によりその
残留トナーを除去し、且つ、除電ランプ４３で残留電荷
を除電して、コロナ放電器１２による次の一様帯電に備
える。

【００１８】この電子写真複写機の湿式現像装置では、
図１，２に示す如く、現像装置３０の現像ローラー３
１，３２に供給する現像液を収容する現像液タンク２０
を備えている。また、この現像液タンク２０からはクリ
ーニング装置４０にも現像液が供給され、感光体１から
除去した残留トナーを現像液タンク２０に回収できるよ
うになっている。現像液タンク２０の上に設けられた現
像剤補給部２２及びトナー補給部２３には、図１（ａ）
に示されているように、アイソパー（商品名）等の溶剤
中にトナーを含有した現像剤を収容した現像剤補給容器
２４と、溶剤中に高濃度のトナーを分散したトナー液を
収容したトナー補給容器２１が、出口を下になるように
倒立して装着され、周知の現像液タンク２０内の液面制
御方法やトナー補給制御方法に基づいて、現像剤やトナ
ー液が現像液タンク２０内に補給される。

【００１９】すなわち、現像剤補給容器２４は、図３
（ａ）に示すように、その先端部のノズル２２'aが現像
剤補給部２２の一部分２２ａによって押し上げられ、ノ
ズル２２'a近傍に生じた間隙から現像剤の補給が可能な
状態となる。尚、図３（ａ）に示す状態では、現像剤補
給容器２４の現像剤流出口が現像液タンク内２０の液面
と接しており、この流出口から空気が入り込まないた
め、現像剤は補給されない。そして、この状態から現像
液タンク２０内の液面の高さが低下すると、流出口か
ら、空気が容器２４内に入り込み、これと同時に、容器
２４内から現像剤が補給される。

【００２０】また、トナー補給容器２１は、図３（ｂ）
に示すようにトナー補給部２３に装着されると、現像液
タンク２０のトナー濃度が低下しトナー濃度センサ２７
によりその濃度低下が検知された際に、その先端部のノ
ズル２３ａがトナー供給ソレノイドのブランジャーに連
結された押し上げアームＱの先端Ｑ’によって押し上げ
られ、ノズル２３ａ近傍に生じた間隙からトナー液の補
給が可能となる。

【００２１】そして、このように補給された現像剤やト
ナー液は、現像液タンク２０に備え付けられた図示せぬ
ポンプによる撹拌流により混合撹拌されて、現像液とし
て現像液タンク２０内に蓄えられている。この現像液
は、上記ポンプにより、図２及び図４に示す現像液供給
パイプ２５，２６を介して現像装置３０、クリーニング
装置４０それぞれに供給されて、現像、余剰現像液除去
に使用された後に、現像装置３０、クリーニング装置４
０それぞれに設けられた現像液回収パイプ２５’，２
６’を介して現像液タンク２０に回収されることにより
循環される。

【００２２】そして、このような現像液タンク２０は、
図４に示す如く、現像装置３０、クリーニング装置４０
からの現像液の回収が、装置の電源が絶たれたときでも
現像液が重力で現像液タンク２０に戻るように、現像装
置３０の直下近傍に配置されている。また、現像液の循
環は、メインモーターのＯＮ／ＯＦＦと同期してＯＮ／
ＯＦＦする上記ポンプにより行ない、待機時は循環が行
なわれておらず、複写機においては、プリントボタンが
押されてから、ポンプが作動するようになっている。ま
た、現像剤補給容器２４やトナー補給容器２１が空にな
ったら交換しなければならないので、現像液タンク２０
は、これらの交換が容易な位置、例えば、開閉可能な扉
が設けられている電子写真複写機手前側に配置されてい
る。

【００２３】ところで上述のような電子写真複写機で
は、従来は、現像剤補給容器２４位置には、アイソパー
（商品名）等の溶剤が１００％収容された溶剤補給容器
が装着されており、他方のトナー補給容器２１内にはト
ナー固形分と溶剤からなるトナー液が収容されていた。

【００２４】近年、複写機の小型化、省スペース化が進
んでおり、これに伴いトナー補給容器２１の大きさも小
型化せざるを得なくなり、トナーイールド、すなわち、
トナー補給容器１本当たりのコピー枚数も低減せざるを
得なくなってきている。例えば、トナー補給容器２１内
のトナー液量が、従来４００ｇあったものが３００ｇと
なったとする。トナー液は、トナー固形分と溶剤からな
っており、トナー固形分比率は１５％であるので、トナ
ー補給容器内２１のトナー固形分は４５ｇ（＝３００×
０．１５）であり、これが転写紙に画像として付着され
ることになる。すなわちＡ４サイズの転写紙１枚当た
り、画像比率６％の原稿で０．０１ｇのトナー固形分が
付着するのでトナー補給容器１本当たりのトナーイール
ドは４５００枚（＝４５÷０．０１）となってしまう。

【００２５】そこで本発明は、従来の溶剤補給容器に代
えて現像剤補給容器２４を装着し、該現像剤補給容器２
４内には、アイソパー等の溶剤中にトナー固形分が含有
された現像剤を収容し、これによりトナー補給容器１本
当たりの見かけ上のトナーイールドを増やすものであ
る。すなわち、本発明の湿式現像装置では、現像液タン
クに装着される２つの補給容器の総容量は同じでも、従
来装置に比べてトナーの補給量を増やし、トナーイール
ドを増やすことができるようにしたものである。

【００２６】より具体的に説明すると、例えば現像液タ
ンク２０内には現像液が約６００ｇ入っており、この現
像液中のトナー固形分比率は１％となるようにトナー補
給制御されているとする。また、前述したようにトナー
補給容器１本当たりのトナーイールドは４５００枚とし
て、トナー補給容器が１本空になる時は、現像剤補給容
器も１本空になるようにしておき、この時の現像剤補給
容器２４の内容量は１５００ｇとする。

【００２７】そして、この現像剤補給容器内のトナー固
形分比率を現像液中のトナー固形分比率と同じ１％とす
ると、現像剤補給容器内のトナー固形分は１５ｇ（１５
００×０．０１）となり、図５のグラフに示すように、
トナー補給容器１本当たりのトナーイールド４５００枚
に、現像剤補給容器側のトナーイールドが１５００枚
（１５÷０．０１）上乗せされ、トータルで６０００枚
（＝４５００＋１５００）のトナーイールドとなる（２
５％アップ）。すなわち、本発明の湿式現像装置では、
現像剤補給容器内にもトナー固形分が含有された現像剤
を収容しているため、従来の溶剤のみの補給容器を備え
た湿式現像装置に比べて、トナーイールドを２５％もア
ップできる。

【００２８】しかし、現像剤補給容器２４内のトナー固
形分比率を現像液中のトナー固形分比率より大きくする
と、原稿の画像比率が低い（０％に近い）場合にはトナ
ーの消費量より溶剤の損失量の方が多くなる場合が有
り、コピーを取って行くと現像液中のトナー固形分比率
が１％より徐々にアップしてゆき、地汚れ等、画像品質
への影響が出てくる。このため本発明では、現像剤補給
容器２４内のトナー固形分比率は、現像液タンク２０内
の現像液中のトナー固形分比率より同等もしくは低く設
定する。このように設定することにより、現像剤補給容
器２４から現像剤を補給した際に、現像液タンク２０内
の現像液のトナー濃度が所定の濃度（現像液の初期濃
度）より上昇することが無いため、トナーイールドの向
上を図りつつ、画像品質の低下も防ぐことができる。

【００２９】また、現像剤補給容器２４内に収容された
現像剤のトナー固形分比率を、現像液タンク２０内の現
像液中のトナー固形分比率と同等に設定した場合は、機
械納品時等の現像液セットアップ時に、現像剤補給容器
２４から現像液タンク２０に現像剤を供給するだけで現
像液のセットアップが完了するので、従来の、現像液タ
ンクに溶剤を入れてからトナー液をタンクに吸引して所
定濃度にするというような方法に比べて、トナー補給容
器からのトナー吸引に要する時間が必要無くなり、セッ
トアップに要する時間を大幅に短縮することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の湿
式現像装置では、トナー補給容器内には、溶剤中に高濃
度のトナー固形分を分散したトナー液が収容されてお
り、現像剤補給容器内には、溶剤中にトナー固形分が含
有された現像剤が収容されているため、従来のトナー補
給容器と溶剤補給容器とを備えた湿式現像装置に比べ
て、補給容器の総容量が同じでも、現像液タンクへのト
ナー補給量を多くすることができる。従って、トナー補
給容器自体のトナー濃度及び容量は従来品と同じでも、
現像剤補給容器内の現像剤にもトナー固形分が含有され
ているので、トナー補給容器１本当たりのコピー枚数、
すなわちトナーイールドを見かけ上増やすことができ、
トナー補給容器側の交換頻度も減らすことができる。

【００３１】また、現像動作により現像液タンク内のト
ナーが消費されトナー濃度が低下した際には、トナー補
給容器からトナー液が補給され、溶剤の蒸発等により現
像液タンク内のトナー濃度が所定の濃度より上昇した際
には、現像剤補給容器から現像剤が補給されるが、請求
項２記載の湿式現像装置では、現像剤補給容器内の現像
剤中のトナー固形分濃度は、現像液タンク内の現像液中
のトナー固形分濃度と同等またはそれ以下であるため、
補給後の現像液のトナー濃度が所定の濃度（現像液の初
期濃度）以上に上昇することが無く、地汚れ等の画像品
質の劣化を防ぐことができる。従って、トナーイールド
を増やしつつ、どのような画像比率の原稿においても画
像品質への影響がないという利点がある。

【００３２】また、現像剤補給容器内に収容された現像
剤のトナー固形分比率を、現像液タンク内の現像液中の
トナー固形分比率と同等に設定した場合は、機械納品時
等の現像液セットアップ時に、現像剤補給容器から現像
液タンクに現像剤を供給するだけで現像液のセットアッ
プが完了するので、セットアップに要する時間を大幅に
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施される湿式現像装置を備えた電子
写真複写機の説明図であって、（ａ）は電子写真複写機
の概略構成図、（ｂ）は（ａ）に示す電子写真複写機に
おける像担持体であるドラム状の感光体周囲の拡大図で
ある。

【図２】図１に示す電子写真複写機における湿式現像装
置の現像液タンク部分の斜視図である。

【図３】図１，２に示す現像液タンクの説明図であっ
て、（ａ）は現像剤補給容器装着部の要部断面図、
（ｂ）はトナー補給容器装着部の要部断面図である。

【図４】図１に示す電子写真複写機における湿式現像装
置の現像液タンク及び現像液の循環経路を説明するため
の斜視図である。

【図５】現像液に補給されるトナー固形分量とコピー枚
数の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１：感光体（像担持体） ２０：現像液タンク ２１：トナー補給容器 ２２：現像剤補給部（現像剤容器装着部） ２３：トナー補給部（トナー容器装着部） ２４：現像剤補給容器 ２５，２６：現像液供給パイプ ２５’，２６’：現像液回収パイプ ２７：トナー濃度センサ ３０：現像装置 ３１，３２：現像ローラー ３３：余剰現像液除去部材（リバースローラー） ３４：現像液供給ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶剤中にトナーを分散させた液体現像剤
   （現像液）を収容した現像液タンクを備え、該現像液タ
   ンクから現像ローラーに現像液を供給して像担持体上の
   潜像を顕像化する湿式二成分現像方式を用いた湿式現像
   装置において、 前記現像液タンクには、溶剤中に高濃度のトナー固形分
   を分散したトナー液を収容したトナー補給容器と、溶剤
   中にトナー固形分が含有された現像剤が収容された現像
   剤補給容器が装着されていることを特徴とする湿式現像
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の湿式現像装置において、前
   記現像剤補給容器内の現像剤中のトナー固形分濃度（全
   現像剤中のトナー固形分重量比率）が、前記現像液タン
   ク内の現像液中のトナー固形分濃度（全現像液中のトナ
   ー固形分重量比率）と同等またはそれ以下であることを
   特徴とする湿式現像装置。