JPH10254247A

JPH10254247A - 液体現像方法

Info

Publication number: JPH10254247A
Application number: JP5736797A
Authority: JP
Inventors: Junichi Matsuno; 順一松野; Shogo Matsumoto; 章吾松本; Akira Mori; 章森
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】画素単位で濃度階調を行って記録するイオンフ
ロー記録装置に関し、中間調を含む静電潜像の現像に液
体現像を用いて微粒子トナーによる忠実な現像を行い、
高画質な画像を得るもので、下向きに現像しても液漏れ
が無く、高価な現像液循環系を持たない高信頼の液体現
像を実現することは考えられていなかった。【解決手段】現像液のタンクと現像ローラとの間に設け
た現像液を現像ローラに塗布するための配管、または配
管と現像液のタンクの接合部に制御弁を設け、現像面が
１８０°反対向きに２色の液体現像器を構成し、該２色
の液体現像器を１８０°回転可能に支持して選択的に記
録媒体に接近させて現像する構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電記録装置に係
り、静電潜像の現像に液体現像を用いて微粒子トナーに
よる忠実な現像を行い、高画質な画像を得るもので、液
漏れが無く、高価な現像液循環系を持たない高信頼の液
体現像方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置は、特開平４−１０７０５８
号公報に記載のように、イオンの通過を制御するイオン
フローヘッドによりドラム上に静電潜像が形成され、そ
の後液体現像されるもので、現像ローラの一部が現像液
に接触することで現像液の表面張力で現像ローラ上に現
像液の薄い膜を形成して記録する構成になっていた。

【０００３】他の従来の装置は、特開平５−２９７７４
６号公報に記載のように、イオンの通過を制御するイオ
ンフローヘッドによりドラム上に静電潜像が形成され、
その後液体現像されるもので、該記録を面順次に４色繰
り返すことで、カラー記録を行う。各色現像器は、上向
きに４色の現像器が横一列に配置され、移動することで
順次各色の現像を行う構成になっていた。

【０００４】他の従来の装置は、特開昭５５−１６４８
５１号公報に記載のように、感光体ドラム上に形成され
た静電潜像に液体現像するもので、現像ローラが多孔質
弾性体からなり、現像ローラの一部が現像液に接触する
ことで現像液の表面張力で現像ローラ上に現像液の薄い
膜を形成して記録する構成になっていた。

【０００５】他の従来の装置は、特開平５−２０４２５
２号公報に記載のように、静電潜像を形成した影像保持
ベルトに現像液を保持したベルトアプリケータを接近さ
せて、該静電潜像を現像する構成になっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ドラ
ム、ベルト状の電荷保持媒体に静電潜像を形成して、該
静電潜像を液体現像器で現像する場合に、現像液が漏れ
ないように上向きかまたは横向きで現像をする構成とな
っていたため、電荷保持記録紙に直接下向きに現像する
ことができない、また装置を傾けられないなどの制約が
あり、さらに現像液の沈殿や凝集を避けるために撹拌装
置や循環装置が必要であったため、広く普及するには至
らなかった。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決する静
電記録装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、現像液のタンクと現像ローラとの間に設けた現像液
を現像ローラに塗布するための配管、または配管と現像
液のタンクの接合部に制御弁を設け、現像面が１８０°
反対向きに２色の液体現像器を構成し、該２色の液体現
像器を１８０°回転可能に支持して選択的に記録媒体に
接近させて現像する構成にした。

【０００９】現像液のタンクと現像ローラとの間に設け
た現像液を現像ローラに塗布するための配管にフルオロ
アルキルシランの塗膜を形成したことにより、現像ロー
ラを回転することで現像ローラ上に残った現像液と配管
に残った現像液を容易に除去可能な構成にした。

【００１０】記録媒体をエンドレスベルトにより往復搬
送させて、静電潜像を下向きの現像器で現像する構成に
した。

【００１１】現像液のタンクと現像ローラとの間に設け
た現像液を現像ローラに塗布するための配管、または配
管と現像液のタンクの接合部に制御弁を設けたことによ
り、該制御弁が閉じている状態では現像液のタンクから
配管を通じて現像液が漏れることは無い。

【００１２】現像面が１８０°反対向きに２色の液体現
像器を構成したことにより、該２色の液体現像器を１８
０°回転可能に支持して選択的に記録媒体に接近させて
現像するため、現像液のタンク中での現像液の沈殿や凝
集が発生しても、現像器を回転することで現像液中のト
ナーが再分散し、現像可能になる。

【００１３】また、現像終了後に現像ローラ上と配管に
残った現像液は、現像器を１８０°回転しながら現像ロ
ーラを回転することで、現像ローラ上に残った現像液は
ブレードにより配管に回収し、その後、現像面が上向き
になると制御弁を開いて配管内に残った現像液を回収す
る。この時、配管内にフルオロアルキルシランの塗膜を
形成したことにより、現像液と配管との接触角度が大き
く、現像液を容易に、かつ完全に除去可能になる。

【００１４】このような現像器により、静電潜像を下向
きの現像器で現像する構成にすることができ、容易に高
精度に記録媒体をエンドレスベルトにより往復搬送させ
て高画質記録が可能になった。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
７により説明する。

【００１６】本発明の記録装置の一実施例を、図１に示
す。記録紙１をホッパ２に入れて、記録開始指令を待
つ。コンピュータ２３から出力される記録開始指令によ
り、給紙ローラ４が回転して記録紙１の分離給送を始め
る。次に、記録紙１が記録に適合した紙種かどうかを、
例えば記録紙１の裏面に印刷したマークを光学式反射型
センサー３により検出して制御装置２２で判断する。光
学式反射型センサー３は、記録紙１の決められた非画像
領域にマーキングされたマークを読み取る。また、該判
別を静電容量型センサーで行うことは、記録紙の記録表
面では静電容量差が顕著であるため可能である。

【００１７】記録紙１は搬送ベルト６と従動の第一押圧
ローラ５で挟持され、記録プロセス速度より高速の搬送
速度で記録開始位置まで送られる。なお、記録紙１が搬
送ベルト６と第一押圧ローラ５で挟持されると、記録紙
１は給紙ローラ４から開放される分離とし、搬送ベルト
６と第一押圧ローラ５の搬送負荷の低減を行う。

【００１８】搬送ベルト６上の記録紙は、イオンフロー
ヘッド１３の記録開始位置に搬送され、ここで、静電潜
像が形成される。イオンフローヘッド１３には、画像デ
ータを有するコンピュータ２３から送信された制御信号
に基づいて、階調制御ができるように画素毎の電荷量が
制御され、記録紙上に画像データに対応した静電潜像が
形成される。

【００１９】搬送ベルト６と記録紙１を介して、対抗電
極２４に対向して位置決めしたイオンフローヘッド１３
は、記録紙１が図には記していない記録開始位置に到達
すると、第一色目の画像信号に対応して、記録紙１に静
電潜像の記録を開始する。例えば、記録開始位置は記録
紙１の先端がイオンフローヘッド１３を通過した直後と
する。該位置決めは、光学式反射型センサー３からの紙
送り量で行うことも、図には記載していないが、イオン
フローヘッド１３の近傍に光学式反射型センサーを設け
て行うこともできる。この場合、第１色目の現像は現像
器１４で行う。または、記録紙１の後端がイオンフロー
ヘッド１３を通過する直前を記録開始位置とすることも
可能である。この場合は、第１色目の現像は現像器１６
で行う。

【００２０】記録紙１に静電潜像の記録を開始すると、
例えばイエローから記録を行う場合、イエロー現像器１
４は記録紙１とのギャップを規定するために下降して、
イエローの現像を開始する。または、現像ギャップステ
ーＡ１１が上昇して、装置の側板２１に固定したイエロ
ー現像器１４と記録紙１とのギャップを規定して、イエ
ローの現像を開始する。

【００２１】記録紙１の１色分の静電潜像の形成と現像
が終了すると、記録紙１は加熱手段１８まで搬送ベルト
６と第二押圧ローラ１２により搬送され、記録紙１上の
トナー像が強固に定着される。

【００２２】その後、イエロー現像器１４を上昇させる
か、現像ギャップステーＡ１１を下降させて、搬送ベル
ト６を逆方向に送くり、２色目の静電潜像の形成を開始
する位置まで記録紙１を搬送する。該静電潜像の形成開
始位置は、記録方向において記録紙１の先端がイオンフ
ローヘッド１３を通過するまで記録紙１を搬送する。次
に、第二色目の画像信号に対応して、記録紙１に静電潜
像の記録を開始する。記録紙１がマゼンタ現像器１６に
到達すると、マゼンタ現像器１６を下降させて記録紙１
とのギャップを規定するか、現像ギャップステーＢ1０
を上昇させて記録紙１とのギャップを規定するかして、
マゼンタの現像を開始する。記録紙１の２色分の静電潜
像の形成と現像が終了すると、記録紙１は加熱手段１９
まで搬送され、記録紙１上のトナー像が強固に定着され
る。

【００２３】第三色目の記録プロセスの説明の前に、現
像器の構造と現像方法の説明を行う。シアン現像器１
５とイエロー現像器１４、及びマゼンタ現像器１６とブ
ラックの現像器１７を各々現像面が１８０°反対向きに
連結して構成する場合を考える。もちろん、各色別の現
像器が独立して構成されてもよい。

【００２４】図２に現像器の断面図を示す。

【００２５】２色の液体現像器は、例えばイエロー現像
液タンク１０１とシアン現像液タンク１１０の背面が向
い合うように配置すると共に、イエロー現像ローラ１０
７、イエロー現像器ベース１０６の一部に設けられたイ
エロー配管１０４、イエロー現像ローラ１０７に１部が
近接又は接触するように設けられたイエローブレド１０
５と、シアン現像ローラ１１６、シアン現像器ベース１
１５の一部に設けられたシアン配管１１３、シアン現像
ローラ１１６に１部が近接又は接触するように設けられ
たシアンブレ−ド１１４、及びシアン現像液タンク１１
０とシアン配管１１３の間には、シアン制御弁１１１が
設けられている。図のように２色の液体現像器の回転軸
１００を基に点対象に配置し、回転軸１００を中心に外
接円１１９で液体現像器を回転可能な構造とした。マゼ
ンタ現像器１６とブラック現像器１７は回転軸１２０を
中心として、外接円１２３の軌跡のように回転する。

【００２６】イエロー現像液のタンク１０１とイエロー
現像ローラ１０７との間に設けたイエロー現像液をイエ
ロー現像ローラ１０７に塗布するためのイエロー配管１
０４、またはイエロー配管１０４とイエロー現像液タン
ク１０１の接合部にイエロー制御弁１０２を設ける。イ
エロー制御弁１０２は、該制御弁のイエローアクチュエ
ータ１０３により開閉する。

【００２７】制御弁の一構成例を図３示す。図３はシア
ン現像器１５について示したものである。シアン制御弁
１１１をバルブ軸１３８に取付け、バルブ軸１３８をバ
ルブ軸受１３６に回転自由に支持する。そして、バルブ
軸１３８にバルブ歯車１３７を取付け、駆動源から駆動
力を伝達する。シアン制御弁１１１は、半月状にその一
部を削除しており、該削除した部分がシアン配管１１３
に現像液の流路をつくる場合、現像器が下向きの時、現
像液はシアン現像ローラ１１６に供給される。このシア
ン制御弁１１１は、例えばシアン現像液がシアン配管１
１３に１頁分供給されると閉じるように制御される。他
の色の場合も同様である。なお、使用する現像液の量
は、予め記録する情報量で決定される。すなわち、コン
ピュータ２３から送られて来た画像情報か、記録媒体上
に形成した静電潜像から決定しても良い。

【００２８】イエロー現像終了後、現像器を１８０°回
転してイエロー制御弁１０２を開放し、イエロー現像ロ
ーラ１０７を回転してイエロー現像ローラ１０７上に残
った現像液をイエローブレード１０５により配管に回収
する。そして、配管に残った現像液は、イエロー制御弁
１０２を開放しているため、イエロー現像液タンク１０
１に現像液が回収される。この時、例えば配管内にフル
オロアルキルシランの塗膜を形成することにより、現像
液と配管との接触角度が大きくなり、現像液を容易に、
かつ完全に現像タンク内に回収可能にすることができ
る。

【００２９】この時、２色の現像器が上下逆様になるた
め、現像液のタンク中での現像液の沈殿や凝集が長期保
存した状態で発生しても、現像器を回転することで現像
液中のトナーが再分散し、現像可能になる。

【００３０】記録完了後の現像器は、制御弁により現像
液は現像タンク内に密閉されるため、現像液の漏れや溶
媒の揮発による現像液の濃度変化は発生しない。

【００３１】このような現像器により、静電潜像を下向
きの現像器で現像する構成にすることができ、容易に高
精度に記録媒体をエンドレスベルトにより往復搬送させ
ることが可能になり、高画質記録が実現できるようにな
る。

【００３２】現像中の現像器の位置をイオンフローヘッ
ド１３に接近させて、静電潜像形成から現像までの時間
を短縮して静電潜像の電位の減衰を低減することは、高
画質記録に効果的である。現像器の移動は、例えば図４
に示すように、回転軸１２０にレバー１２４を取付け、
レバー１２４の他端に取り付けた軸１２５を回転円盤１
２７に設けたラセン溝１２６に契合させて、回転円盤１
２７を回転することで実現する。

【００３３】待機中、または現像器を回転させる場合
は、現像器をイオンフローヘッド１３から離れた位置に
移動させることで、回転が可能になると共に、各色現像
液のタンクと現像器の交換が容易に実現できる。各色現
像液のタンクと各色の現像ローラを含む現像器は、図２
に示すように一体で交換可能にする構造にすることも、
図示してはいないが各々単独に交換可能なように別構造
にすることもできる。そして、これらの交換時期は画像
品質から推測することもできるが、図示はしていない現
像液のタンクに設けた透過光式光学センサーの信号から
制御装置２２で残量を検出して、交換時期をコンピュー
タ２３に出力することもできる。

【００３４】シアン現像器１５をイエロー現像器１４の
１８０°反対向きに配置し、第三色の記録においては、
該２色の液体現像器を１８０°回転してシアの現像器１
５を下向きに設定する。そして、シアン現像器１５を下
降させて記録紙１とのギャップを規定するか、現像ギャ
ップステーＡ１１を上昇させて記録紙１とのギャップを
規定するかして、シアンの現像を開始する。

【００３５】そして、加熱手段１８まで記録紙１が搬送
され、記録紙１上のトナー像が加熱手段１８により強固
に定着される。

【００３６】以下、同様にしてブラックの静電潜像の形
成と現像を行い、４色の画像を形成する。

【００３７】搬送ベルト６は、記録紙１を高精度に案内
して搬送できるように構成する。駆動プーリ８、従動プ
ーリ７とテンションプーリ９に架けて、図１には記して
いない駆動源により駆動プーリ８を高精度に回転するこ
とで搬送ベルト６を回動する。搬送ベルト６は、エンド
レスのポリイミド材の基材を使用し、その上に低抵抗層
を形成する。該低抵抗層は、エンドレスベルト表面に均
一に形成する。低抵抗層は１０⁶〜１０⁹Ωcmの体積抵抗
が好ましい。低抵抗層は、シリコン樹脂やフッ素樹脂に
カーボンや粉末状の導電性金属酸化物を混入して所望の
電気抵抗を得る。また、低抵抗層の上層には耐摩耗性
の、例えばシリコン樹脂コーティングを２〜３μｍ厚で
行ってもよい。

【００３８】記録紙１上に形成したトナー像は、加熱手
段１８、１９により定着されるが、加熱手段１８、１９
は、例えば図１に示したハロゲンランプによる非接触加
熱手段か、またはヒートローラ式定着手段である。

【００３９】また、搬送ベルト６上に残留している液体
現像や紙粉は、除電器２８で除電後、クリーナ２０によ
り除去される。

【００４０】前述の現像器において、現像後に現像液の
回収する状況を図５から図７を用いて説明する。

【００４１】前述のように、イエロー現像終了時点は図
５に示すようにイエロー現像器１４内のイエロー制御弁
１０２はイエローアクチュエータ１０３によってすでに
閉じられている。また、記録媒体と現像器はすでに離れ
た状態となっている。制御弁が閉じられるのは、制御弁
が１頁分の現像に使用する現像液がイエロー配管１０４
に供給されると閉じるように制御しているためである。
もし、この時点でイエロー現像ローラ１０７上に図のよ
うに現像液９０が残留しているものとする。この状態
で、現像器を回転軸１００を中心に回転を開始する。こ
の時イエロー現像ローラ１０７図中矢印方向に回転を続
行させる。これによって、現像ローラ上現像液が１箇所
に集中して記録媒体側（搬送ベルト側）に滴下すること
を防止するためである。

【００４２】図６には現像器全体が９０度回転したとき
の状態を示している。この状態でも現像ローラは矢印方
向に回転を続けることによって、現像ローラから現像液
が滴下することを防ぐと共に、現像液を回収するためで
ある。

【００４３】図７には、現像器が１８０度回転し終った
状態を示している。この状態で、一度制御弁を開放し配
管中に回収された現像液を現像液タンク内に回収する。
その後制御弁を閉じると共に、現像キャップ移動して現
像ローラを覆う。

【００４４】以上の構成及び、動作をさせることによ
り、信頼性の高い下向きの現像が実現されて、装置を傾
けられない、頻繁なメンテナンスが必要であるなどの制
約が取れ、さらに現像液の沈殿や凝集を避けるために必
要であった撹拌装置や循環装置が不要になるため、オフ
ィスやパ−ソナル向けの記録装置として使用できるよう
になる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、微粒子トナーが使用で
きる液体現像を上向き、下向き両方向で実現でき、かつ
現像液の漏れなどの無い信頼性の高い現像が可能になる
ために、高階調記録を特徴とするイオンフロー記録に適
した記録システムを実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の一実施例の概略構成図。

【図２】本発明の一実施例の現像器の構造。

【図３】現像器内の制御弁の一実施例の構造。

【図４】現像器の回転機構の一実施例の構成図。

【図５】現像液回収の状況を説明する現像終了時の状態
を示す図。

【図６】現像器を９０度回転した時の状態を示す図。

【図７】現像器を１８０度回転したときの状態を示す
図。

【符号の説明】

１…記録紙、２…ホッパ、３…光学式反射型センサー、
４…給紙ローラ、５…第一押圧ローラ、６…搬送ベル
ト、７…従動プーリ、８…駆動プーリ、９…テンション
プーリ、10…現像ギャップステーＢ、11…現像ギャップ
ステーＡ、12…第二押圧ローラ、13…イオンフローヘッ
ド、14…イエロー現像器、15…シアン現像器、16…マゼ
ンタ現像器、17…ブラック現像器、18、19…加熱手段、
20…クリーナ、21…装置の側板、22…制御装置、23…コ
ンピュ−タ、24…対抗電極、90…現像液、91…回収現像
液、100…回転軸、101…イエロー現像液タンク、102…
イエロー制御弁、103…イエローアクチュエ−タ、104…
イエロー配管、105…イエローブレード、106…イエロー
現像器ベース、107…イエロー現像ローラ、108…イエロ
ー現像器側板、109…イエローキャップ、110…シアン現
像液タンク、111…シアン制御弁、112…シアンアクチュ
エータ、113…シアン配管、114…シアンブレード、115
…シアン現像器ベース、116…シアン現像ローラ、117…
シアン現像器側板、118…シアンキャップ、119…イエロ
ー・シアン現像器外接円、120…回転軸Ｂ、121…マゼン
タキャップ、122…ブラックキャップ、123…マゼンダ・
ブラック現像器外接円、124…レバー、125…軸、126…
ラセン溝、127…回転円盤、136…バルブ軸受、137…バ
ルブ歯車、138…バルブ軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン発生源からのイオンを通過孔に設け
た制御電極でイオン通過量を制御して画像信号に対応し
た静電潜像を記録媒体に形成するイオンフローヘッド
と、記録媒体を案内搬送するエンドレスベルトと、前記
記録媒体上の静電潜像に現像する液体現像手段とを具備
し、前記記録媒体の上方に液体現像手段を配置し、前記
液体現像手段の下方に現像面を有する構成にした記録装
置の液体現像方法において、現像面を上下に回転可能に支持し、現像終了後、現像ロ
ーラを現像面が略上向きになるまで回転させて、現像ロ
ーラ上に残った現像液を現像液配管を通して現像液タン
クに回収することを特徴とする液体現像方法。
【請求項２】請求項１記載の液体現像方法において、現
像時１頁分の現像液を現像液配管に供給後、前記現像液
タンク又は現像液配管に設けた制御弁を閉じ、現像面が
大方上向きになるところで前記制御弁を開放することを
特徴とする液体現像方法。
【請求項３】請求項１記載の液体現像方法において、現
像面が１８０°反対向きに２色の液体現像器を設け、該
２色の液体現像器を１８０°回転可能に支持して選択的
に記録媒体に接近させて現像する構成にしたことを特徴
とする液体現像方法。