JPS5834832B2

JPS5834832B2 - 画像形成装置用可撓性部材

Info

Publication number: JPS5834832B2
Application number: JP52026676A
Authority: JP
Inventors: 司久下; 徹松本; 泰之田村; 毅渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1983-07-29
Also published as: JPS53111739A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は画像形成装置に用いる可撓性部材に関し、詳細
には画像形成工程において現像液やクリーニング液等の
液体を扱う装置に適用する可撓性部材に関するものであ
る。

画像形成装置として電子写真複写装置を例に取つて述べ
ると、従来より液体現像剤を使用する方式の装置におい
ては、現像、液絞り、クリーニング等の一手段として、
上記各部所に弾性ローラを用いることが行なわれてきた
。

この種の弾性ローラとしては中心部の回転軸表面に、単
にラバーフオーム・プラスチックフオーム・ウレタンフ
オーム等の連続気泡部材のみを、均一の厚さに設けたも
のが、その一つである。

斯かる従来の弾性ローラは、感光体や絶縁部材等の剛性
部材表面と圧接回転し、所望のニップ幅を形成して充分
に吸収していた液体を搾出する作用や、逆に液体を吸収
する作用を有している。

このため上記弾性ローラは現像部やクリーニング部への
用途については適用性がかなり高いものと考えられてき
た。

しかし、上記ローラに対しては、次のような欠点が指摘
される。

すなわち気泡部材が剛性表面と接触する場合、その硬度
むらに起因して、接触によるニップ部の接触圧や接触幅
が不均一となる。

また他の問題としては気泡部材の気泡粒度Ｑ）むらや、
表面における気泡の大きさ・形状が不均一であるため、
剛性表面との圧接に際して、狭領域あるいは斑点状の接
触むらを生じる。

例えば現像部に用いたならば、現像した箇所の画像に濃
度むらとなって現われる。

更に圧接の際に弾性ローラの表面が感光体表面と密着し
、垂直方向以外の運動をするため現像液を摺擦したりし
て現像像を乱すこともある。

以上のように上述の弾性ローラにおいては、剛性部材と
圧接した際に接触圧が不均一であったり、ニップ部でロ
ーラ表面の気泡がつぶれてしまい、弾性ローラが本来目
的とした均一良好な液体の吸収又は搾出が不可能となる
。

又、別に、斯かる弾性ローラが現像手段として使用され
る場合には、その少なくとも表面を導電性にすることが
望ましい。

高速でしかもカブリが少なく、且つ縁端効果のない現像
を可能にするからである。

従来、この目的で、弾性ローラの気泡部材中に、カーボ
ン等の導電物質粉末を混入せしめるとか、気泡部材を更
に金属網で覆うこと等が提案されている。

しかしながら、斯かる方策に付いても種々の欠点が指摘
される。

例えば、前者の方策を取った場合、気泡部材の柔軟性が
低下し塑性変形を生じやすくなり、さらに機械的強度が
低下すると共に、先に説明したことと同様、気泡部材の
硬度むら、気泡粒度むら等に基づき、液体の吸収、搾出
作用が不良であることが指摘される。

他方、後者の方策に付いては、弾性ローラ表面が剛性材
料で覆われる為、弾性ローラに望まれる適度の可撓性を
得難くなる。

即ち、金属網でローラ表面が覆われていると、圧接の後
、その変形が回復し難く、ヘコミ、しわ等の表面変形が
残る。

この結果、相手部材との接触むらが生じ、弾性ローラが
本来目的とした均一良好な液体の吸収及び搾出が不可能
となる。

而して、本発明の主たる目的とする処は、従来の可撓性
部材（例えば、弾性ローラ）に於ける問題点を解消した
汎用性のある可撓性部材を提供することにある。

更に、他の目的は、少なくとも、その表面の導電性を満
足させた上で、ニップ部における均一な接触及び接触面
における充分な液体の移動（授受）が可能で、更に相対
する剛性部材と同一周速度で回転又は回動させた場合は
、上記剛性部材表面を好ましくない状態に押付けたりす
ることがない可撓性部材を提供することにある。

そして他の目的は液体を用いた画像形成装置における潜
像担持体の現像手段・現像後の該担持体上の余剰現像剤
を除去するための液絞り手段・該担持体のクリーニング
手段等の液体を取扱うローラ状又は無端ベルト状の可撓
性部材を提供することにある。

−」」己した本発明の目的は、外周面を、基体に導電性
物質を被覆してなる素材より構成される多孔性層で被っ
たことを特徴とする画像形成装置用可撓性部材により達
成される。

換言すれば、本発明の画像形成装置用の可撓性部材とは
、対向する剛性の像保持部材に対し導電性表面を有し、
且つ上記部材と相対方向に弾性変形するローラ又は無端
ベルト状手段に関するもの、空間変形を伴なう弾性変形
により液体を吸収及び搾出し、また上記像保持部材との
圧接に際し、圧接位置にて接触面方向では変形を生せず
、接触面の垂直方向に弾性変形する最外側に、基体に導
電性物質を被覆してなる素材により多孔状に構成した表
向層を備えた弾性部材を回転軸の周囲に設けたローラ状
の可撓性部材、又は上記弾性部材を無端ベルト状に構成
し、複数の回転軸に懸回ｌ〜た可撓性部材である。

本発明に於て、多孔状の表面層を構成する為の素材とは
、以下に説明される。

即ち、その基材（或は基体）となるものは、合成樹脂繊
維或は天然繊維（例えば、ナイロン、テトロン、ビニロ
ン、アセテート、木綿、絹、麻等）の織物、或は編物、
又は別に、ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の各種樹脂
フィルムに多数の小孔を穿孔したもの等である。

勿論、フィルムとしては、平滑面を有するもののみなら
ず、梨地の如き粗面のものであってよい。

これ等は何れも絶縁材料に属すものであるが、表面層を
構成した場合、本発明に係る可撓性音閏オの導電性を除
き、他の先述した如き表面物質をはＸ満足させることが
できる。

更に、本発明に於ては、斯かる基体は各種の導電性物質
で被覆される。

その為の方法としては、基体にアルミニウム、金、銀、
銅、ニッケル等の金属を蒸着するとか、メッキするとか
所謂、導電性塗料を塗工する等の方法がある。

斯くして得られた素材より構成される多孔性層は別の弾
性部材を被覆したり、囲むように設けられる。

一方、弾性部材自身の特性としては海綿状（スポンジ状
）の気泡、微小な球状の連続気泡又はその他フェルトの
ような空間を有する部材で構成され、内部が液体を含染
し得る連続した構成であり、その形状はローラ状又は無
端ベルト状等の形状を取り得る。

ところで、上記弾性部材の最外側に設けた多孔性層は、
液体の通過移動が自由に行ない得るように多数の微細な
開口を有している。

本発明可撓性部材を構成する最外側層と内部とは一体と
なって回転又は回動する必要は必ずしもない。

即ち、該弾性体の内部はその最外側層と回転速度を違え
ることはり能で、例えば最外側よりはるかに速い速度で
内部を回転又は回動させることによっても、本発明の目
的は達成される。

また上記弾性部材は複数の層を構成し、各層の弾性率や
空間密度を変えて構成することも可能である。

以下実施例及び説明のための図面を用いて本発明を更に
詳細に説明する。

第１図は本発明の可撓性部材の典型的な実施例を示す。

本実施例の（ＩＪ撓性部材はローラ形状を有し、回転軸
となる中心口−ラとその周囲の弾性部材、及び最外側に
位置する金属を被覆した繊維を編んだ網を基本構成とし
ている。

図に於て、ローラ状可撓性部材１は金属又は硬質合成樹
脂等の剛体で作成した中心ローラ２と、弾性部材として
該中心ローラ２の周囲に設けた例えば発泡ポリウレタン
よりなる弾性気泡体３、及び該気泡体３を覆う網４を有
す。

なお上記気泡体３は中心ローラ２に固設されており、更
に網４は弾性気泡体３の周囲に支持されており、これよ
り上記中心軸２が回転すると気泡体３と網４とが一体と
なり回転する。

また上記気泡体３は連続気泡を有した発泡ポリウレタン
で構成しており、網目を介して液体の吸収及び搾出が可
能となる。

表面の網４は、前述のとおり、導電性物質を被覆した細
繊維を織るか或は編んで得られた網状体である。

斯かる可撓性部材の液体の授受の原理（堝略、次のとお
りである。

即ち液体を含染した可撓性部材１が圧縮されると、気泡
体３中の液体が七記織目部より外部へ搾出し、逆に圧縮
から解放される気泡体３が蘇生する際に、網４０表面に
ある液体は上記織目部を介して気泡体３へ吸収される。

本実施例に付いてみれば、網４としては、適用分野を電
子写真複写装置の現像用ローラに例をとると、そのメツ
シュ値は６０から４００メツシユのものが使用に適する
。

しかし、現像像に網の接した跡が生じることがあること
、又は使用上の便宜上１８０メツシユから３００メツシ
ユが適当である。

ところで上記実施例の如く網を用いる場合は、平織、あ
や織、又はしゅす織による網の使用は基より、作成した
これら網を加圧変形したものでもよい。

また気泡体３上への布設法としては上記第１図の実施例
では、網の横方向の繊維が回転軸に一致しているが、該
繊維軸と回転軸とが角度を持つ如く布設しても勿論よい
。

又、別に網を１枚に限らず、２以上とし、それ等を重ね
て布設することもできる。

本実施例に係る網の一例として、平織σノナイロンメツ
シュに１〜２μ厚の銅メッキを施こしたものは銅の持つ
良好な導電性と、ナイロンメツシュの適度な弾性或は可
撓性を併せ示した。

又、ニッケルメッキを施こしたものも上述とはＹ同様の
性質を示した。

本発明者等の検討によれば、金属メッキの膜厚は略々３
０μに止めるべきであり、ナイロン等の基体の物理特性
を損なうことなく導電性を付与する為には略々１０μ以
下とすることが好ましい。

金属メッキに換えて、各種導電塗料を塗工して用いるこ
ともできる。

導電塗料としては、第４級アンモニウム系導電性樹脂塗
料、スルフォネート系導電性樹脂塗料、カーボン粉、銀
粉等を分散した樹脂塗料等を挙げることができる。

斯かる導電塗料を塗工した網は、表面硬度が低く、圧接
される相手となる潜像担持面、例えば感光体面をキズ付
ける恐れが極めて少なく好ましい。

又、導電性の点でも、表面抵抗率が略々ｉｏ６Ω・α乃
至１０７Ω・α程度であり、現体時の対向電極として充
分な効果を示す。

導電塗料は、般に軟かくある程度の弾性を持つので、比
較的厚く塗工しても基体の持つ物理特性を損なうことは
少ない。

しかし、過剰に塗工すると基体となるメツシュの開口部
を塞ぐことになるので適度な量にすべきである。

以上本発明の可撓性部材の典型的な一実施例を示したが
、勿論他の種々なる構成が可能である。

本発明に於て弾性部材を被覆し或は囲む最外層の特性と
しては、表面が導電性であること、内部の該弾性部材と
外部を遮断することのない貫通口を有し、更に相手とな
る剛性部材、例えば潜像和持体と接する面の垂直方向に
可撓性を有し、接触時に接触面での貫通口が塞がれてし
まわないものであればよい。

このため最外層は上記の如き網状体のみならず、第２図
実施例のように、多数の小孔を穿孔しである板状体であ
って良い。

第２図に於て、５は、多数の貫通小孔を穿孔した樹脂フ
ィルムに、導電性物質を被覆した管状体である。

導電性物質の被覆を形成するには前述のとおり蒸着、メ
ッキ、塗工等積々の手法を得ることができる。

なお、予め導電性物質を被覆しである樹脂フィルムを用
意し、これに多数の貫通小孔を穿孔して後、最外層とし
て適用することもできる。

第２図に示した貫通口は楕円状であるが、その形状は限
定されるものではなく、例えば、矩形状、円状、モザイ
ク状、又はこれらの組み合わせによる形状であってもよ
い。

なお上記第１図、第２図では弾性部材の表面を構成する
最外層を拡大して描いである。

以上の各実施例に於げる可撓性部材の表面層は導電性で
あるので、これを接地して、該手段に転写される不要の
電荷を除去することができる。

従って、該手段上の電荷がもたらす現像結果への悪影響
は一掃される。

又、電圧を印加することもでき、現像時にバイアス電圧
を印加して現像結果を良好にすることも可能である。

ところで上記弾性気泡体３は実施例の発泡ポリウレタン
の他にも、液体の吸収及び搾出が可能で適度な弾性を有
する材料であればよい。

例えばポリスチレン、ポリエチレン、塩化ビニル及びニ
トリルゴム等による球状の連続気泡、又は海綿状σつ気
泡を形成した部材や、その他羊毛や合成又は金属繊維等
より形成した弾性部材及びこれらの組み合わせを用いる
ことも可能である。

特に弾性気泡体部分に繊維を用いる場合は、繊維部イオ
の厚さは１〜２０朋程度が適当で、あまり厚くなると均
一な厚みが得にくくなり、逆に薄いと適度な弾性を得
ることが出来なくなる。

繊維は中＋１ｉｉＤ−ラの周囲に均一な厚さに配置し、
その表向を上記のような導電性の多孔性層で囲み、内部
で絡み合っている繊維が移動変形することを防ぎ、更に
可撓性部材の形状特に表面状態をくずすことをも防止す
る。

中でも、弾性部材として繊維を用いた可撓性部材は弾性
部材として樹脂による気泡部材を用いたものと比較し、
弾性変形による液体の吸収・搾出作用が格段と優れてい
る。

その埋ｄ］としては気泡部制と繊維部材を比較した場合
、後者の方が液体の通過抵抗がかなり小さいことがあげ
られる。

更に上記可撓性部材は化学物質例えば、石油系の溶剤等
に対して、又は機株的にも耐久性が優れていること、又
長時間の使用に耐えることが望ましい。

第３図は、本発明ロ１撓件部材の他の実施例の断面を示
す略画である。

本実施例の可撓性手段１において、中心ロー２２の周囲
に設けた弾性部材である弾性気泡体３は内側及び外側の
２層構成を有す。

上記気泡体３の内側３Ａは発泡ポリウレタンにより構威
し、外側層３Ｂは金属繊維により構成１−であり（便宜
上気泡体に含む）、これら弾性気泡体３０表面には更に
金属メッキした樹脂繊維を編んで作成り一た網４により
構威しである。

本実施例のように可撓性部材１０弾性気泡体３を複数層
に構成し、各層ごとに弾性率や物理的な特性を変えるこ
とも可能である。

本実施の場合、外側層３Ｂは電気的に導電性であるため
網４の導電性と相俟って電極ローラとしての使用が可能
で、例えば現像ローラに適用するときは像保持部材に近
接する導電部分によって、自己バイアス、接地あるいは
任意のバイアス電圧印加による現像効果を得ることが出
来る。

勿論、例えばＬ配向側層３Ａに導電性の発泡部材を用い
、中心ローラ２に金属ローラを用いれば、該［ｌ−ラ２
より電圧を印加することが可能となる。

また弾性気泡体３を複数層に構成ｊ〜、各層ごとに弾性
率あるいは気泡率を変えることにより得る効果としては
、苅向する剛性の像保持部材との接触時の接触圧と接触
幅のバランスあるいは接触圧と液０）吸収搾出効果０）
バランス等を微妙に調整することがあげられる。

第４図の実施例は２つの回転軸７，８により弾性部材で
ある弾性気泡体９及び網状体１０を回動させる構成にｉ
■撓性部材６を形成したもので、図中１０は弾性気泡体
９の表面に設けた金属メッキした樹脂繊維を編んで作成
した網を示す。

上記可撓性部材６の構成部材としては第１図から第３図
の実施例中に説明したのとは＼゛同様材料を使用し得る
が、弾性気泡体９を回動させるために、上記弾性気泡体
９の回転ローラ７．８側には、摩擦抵抗の高い材料を用
いたり、又は回転ローラ７゜８０表向を粗面にしておく
ことにより、該気泡体９０回動を滑らかにすることがで
きる。

次に上記の如き本発明に係る可撓性部材を実際の画像形
成装置に適用した場合の実施例を以ド図面に従って説明
する。

なお画像形成装置とし２ては従来の電子写真複写機を例
に取り、第１の適用例として上記可撓性部材を現像器部
の現像ローラに適用した例を述べる。

第５図は上記複写装置σ）断面を模式的に示したもので
あり、図中１１はドラム状感光体で回転軸１２を中心に
矢印方向に回転する。

１３は上記感光体１１に画像状の潜像を形成する潜像形
成手段部、また１４は現像器部、１５は転写材へ現鐵像
を転写する転写手段部、１６は感光体上の不要な現像剤
をクリーニングし、不要な潜像を消去するりＩＪ−ニン
グ手段部を示す。

上記現像器部１４は感光体１１の下部に配置し、現像器
の主構成は現像剤１７を収容する液槽１８と、該液槽１
８中の現像剤１γに一部浸しである現像ローラ１９と、
該現像ローラ１９に圧接した絞りローラ２０を有（〜で
いる。

なお現像ローラ１９は上記第１図及び第２図でも述べた
如く中心「ｊ−ラ２１と、該ｏ −ラ２１の周囲に設け
た発泡ポリウレタンよりなる弾性気泡体２２、及び該気
泡体２２を無端状に囲む導電性網２３を有している。

上記現像ローラ１９の中心ローラ２１は、図示しない駆
動源より回転力を得て網２３が、上記感光体１１と接触
部で同一方向、且つ同一速度で回転するように支持しで
ある。

また上記現像ローラ１９に対しては、現像剤１７中にて
絞りローラ２０が圧接しており、該ローラ２００作用に
より上記気泡体２２中の現像剤の交換を行なう。

なお上記中心ローラ２１の設置機構としては、現像を行
なわないとき又は装置全体を停止させるとき、上記網２
３と感光体１１との圧接状態を解放する機能を持たせた
り、更に絞りローラ２０との圧接状態をも解放する機能
を持たせてもよい。

一方、絞りローラ２０は、その少なくとも表面が金属等
の導電部材で構成されている。

２４及び２５は各々ローラ電極である。

２６は電源部、２７は電源部２６の電圧発生部、Ｘ、Ｙ
は電圧発生側接点、またＺｌ、Ｚ２は接地側接点を示す
。

また２８，２９は、電源部２６とローラ電極２４及び２
５を結ぶ導線である。

本実施例に於ては、感光体１１上の潜像特性、及び現像
剤の特性に応じて、現像ローラ１９の表面の網２３に対
しそれぞれ適当な電圧を印加したり、或いは接地するな
どして適度な電位を付与することにより望ましい現像条
件を得ることが可能である。

一方、網２３に作用する電極部材は、上記の如くローラ
に限らず板状のものとすること、または電極ローラを絞
りローラ２０を介せず直接現像ローラ１９と摺擦するよ
うに配置してもよい。

次に、第５図に示した現像器部１４の一部拡大断面を模
式的に示す第６図に基づき、本発明を適用した現像行程
に付、更に詳細に説明する。

図のように現像ローラは一部現像剤中に浸っているため
、現像剤１７が網２３を介し気泡体２２中へ浸透し、浸
透した現像剤は現像ローラ１９の回転により感光体１１
の現像位置へ搬送される。

そして、現像位置では上述の如く感光体１１と現像ロー
ラ１９とが圧接するように配置しであるため、上記気泡
体２２中に吸収されていた現像剤は、該気泡体２２が網
２３を介して感光体１１に圧縮される際、該気泡体２２
中より網２３を介してローラ１９の外側へ搾出する（図
中、Ｂ域）。

これにより感光体１１の近傍（図中、Ａ及びＢ域）には
現像の際、常に濃度の高い多量の現像剤が供給され、そ
の結果、現像に要する時間が短縮でき、更に現像器の小
型化をも可能にする。

また、上記現像の際、現像ローラ１９は弾性を有してい
るため、感光体１１との接触のとき、その回転軸方向に
垂直な巾をもって面接触するニップを形成し、このニッ
プ巾が広くしかも均一な現像作用有効中として働く。

これより感光体上の潜像に高い濃度の現像剤を与えると
共に、現像像のむらや欠落のない良好な現像を可能にす
る。

更に本発明の現像方法によれば、現像ローラ１９と感光
体１１との接触に際し、現像ローラ１９の表面はその接
触面に於て上記理由より現像ローラ内部より現像剤の搾
出が充分に行なわれる。

これより感光体１１上の潜像は充分な現像剤により現像
されるため、良好な現像像の形成がなされる。

また現像中の現像剤の流れを見てもその流れは緩やかで
あり、流れの感光体１１に対する衝突も小さく、しかも
ニップ方向への流れは実際無視できるほど少ないため、
上記の点でも潜像や現像像等を乱すことがない。

そして更に現像ローラ１９が感光体１１と接触する際に
、気泡体２２中に含染していた現像剤は、その一部が回
転方向とは逆方向の感光体上に搾出される（図中、特に
Ａ域）。

そのため感光体１１との接触圧が解かれた直後に於て、
気泡体２２は圧縮による変形状態から蘇生し、その際、
該気泡体２２は含染する現像剤量が少ないため、適度な
液体の吸収能力を回復する（図中、Ｃ域）。

この吸収能力は液体現像に於てその現像行程の終了時に
担持体上の不要な現像剤を吸収する効果を有する。

即ち、上記吸収能力は現像ローラ１９の有する大きな表
面積と表面張力と相俟り、現像直後に感光体１１表面上
に残留しがちな不要な現像剤主成分であるキャリア液及
び不要なトナー粒子を、該ローラ１９中に網２３を介し
て吸収する。

これにより感光体１１上には主に潜像に対応して付着し
たトナー粒子３０のみが残り上記転写手段部へ至る。

このように本発明可撓性部材を用い液体現像を行なうこ
とにより、従来より液体現像技術に於て難解な問題であ
って不要な現像剤を絞り取る効果をも得る。

なお第６図に於いて現像ローラ１９と現像部の点は現像
剤中のトナー粒子量を模式的に示している。

上記現像部を通過した現像ローラ１９は、次の現像サイ
クルに備え再び現像剤中に浸され、絞りローラ２０の作
用で、現像によりトナー濃度が低Ｆした気泡体２２中に
含染されている現像剤の入替及び攪拌を行なう。

以ト述べた現像下桟に於ける種々の効果は、感光体笠の
潜像担持体に対して現像剤を含染ｊ〜、該現像剤を弾性
変形により搾出したり、更に蘇生により該現像剤を吸収
する川−撓性部材を用いることにより得る。

また本発明可撓性部材は潜像担持鉢土の潜像を破壊した
り現像像を乱したりしないために、該担持体との接触面
では変形を生ぜず、一方、接触面に対し略垂直方向には
弾性変化をするものである。

上記実施例に於ては、感光体を例により潜像担持体が剛
性を有している場合を述べたが、勿論適度な弾性を有し
ていてもよい。

ところで、現像ローラと潜像担持体とが接触した時、少
なくとも現像ローラが弾性変形しない限り、現像剤の搾
出及び吸収は不可能である。

また上記現像ローラとして単なるフェルト状又は海綿状
の弾性体を直接用いると、担持体上の潜像と弾性体が強
く面状に接触するため、充分な現像剤の供給が不可能と
なり、現像像が極端に薄くなる現象を生じる。

しかし、本発明の可撓性部材を現像ローラとして使用す
ることにより、これらの問題は解消することができる。

第７図は本発明の可撓性部材を無端ベルト状に構成し、
カラー複写装置の現像器に適用した実施例を示す。

図中１１は矢印方向に回転するドラム状感光体、３１は
イエロー用現像器、３２はマセンタ用現像器、３３はシ
アン用現像器、３４は黒用現像器で、各現像器には各色
液体の現像剤が用いられる。

ここでイエロー用現像器を例にとり構成を説明する。

図に於て３５は液槽でイエロー現像剤３６を収容し、該
現像剤３６に一部が浸るようにベルト状の可撓性音附３
７が２つの回転軸３８．３９により懸回されている。

上記現像ベルト３７は上記第４図に於て説明した可撓性
部材とはｇ同様のものである。

上記現像器３１が作動するときは、シランジャ等の従来
周知の駆動手段４０により、該現像器３１を上昇させ現
像ベルト３７を感光体１１と接触させ、接触にて上記ニ
ップを形成する。

なお現像器全体を上昇させず、現像ベルト３７のみを上
昇させて現像を行なってもよいことはいうまでもな（・
３、以上の如く弾性部材をベルト状に構成することによ
る効果として、現像器部を小さくすることができるため
、本実施例の如く複数の現像器を配置１ルて配置する装
置に於ては特に有効である。

但し、勿論単色現像を行なう現像器に於ても使用できる
。

以上の如く本発明のｒｊＪ撓性部材は現像剤の吸収及び
搾出作用を有し、且つ潜像担持体との圧接に際し圧接位
置にて接触面方向では変形を生ぜず、該接触而の垂直方
向へ弾性変形する弾性部材により担持体上の潜像を良好
に現像することかり能である。

また本発明の可撓性部材は担持体上の潜像に対し、充分
な現像剤を供給し、しかも現像像を現像剤が流してしま
うことがないため原画像を極めて忠実に再現する良好な
現像−７Ｊ昂丁能となる。

更に上記可撓性部材は担持体より離れる際に、該担持体
上の不要な現像剤を吸収するため、該担持体上に主にト
ナー粒子のみを残し現像を終了することができるので、
別に、担持体上の余剰現像剤を絞り取る手段は要さない
から現像器部を小型にすることが容易であり、このこと
は画像形成装置全体の小型化及び製作価格の低減にも結
び付く。

即ち本発明の可撓性部材を現像器部に適用することで、
従来の液体現像技術の欠点の大半を除去することができ
た。

なお上記実施例に於ける現像器に於ては、各現像器に１
本の現像ベルトを配置したものを例示しであるが、１本
で充分な機能を果すがこれに限る必要はない。

また各現像器には補充用の現像剤を収容する機構や濃度
検出手段、更には攪拌手段等が配置され得るが、それら
については図示していない。

又、図示していないが、先の第５図示例の如き電圧印加
手段を付加して良好な現像結果を得ることもできる。

ところで、現像ベルトの回転又は目動については、潜像
担持体との接触而にて略同−速度且つ同一方向に作動す
るか、その駆動としては駆動源から駆動力による場合、
又は上記担持体との摩擦従動による場合が考えられる。

現像ベルトの形状、構成としては以上の実施例で述べた
可撓性手段に付Ｌ・ての形状及び構成を組み合わせて変
形することが可能である。

例えば形状についても気泡体部に繊維構成体を用いるか
気泡体を用いるか等その組み合わせは自由であるが、現
像速度、現像剤の特性、潜像担持体の特性などに鑑み、
適切なものを組み合わせて行なう。

最後に潜像担持体について述べると、上述の如く担持体
としては感光体に限らず、静電記録材やその他静電潜像
を担持するものであればよく、その形成はドラム状、シ
ート状、ウェブ状等の部材に対し適用可能である。

次に第２の適用例として、本発明可撓性部材を現像器部
の液絞りローラに適用した場合について、第８図から第
１０図に従って説明する。

先づ第８図は現像器部４１の断面を模式的に示したもの
であり、図において４２は矢印方向に回転するドラム状
感光体、該感光体の下部には電極作用をも行なう現像皿
４３が位置し、現像皿４３へはポンプ手段４４及び導管
４５により現像剤が導かれる。

図示しない潜像形成手段により形成した潜像は、上記現
像器部４１で現像し、その後転写部にて転写紙等へ転写
するが、この転写のとき感光体４２表面には現像時に付
着した多量のキャリア液が残存するため、これら余剰キ
ャリア液を転写工程の前に絞り取る必要がある。

この絞り取る技術の中にはコロナ放電器を用いたり、感
光体に近接して回転するローラ、またはスポンジ等の吸
収搾出作用を有するローラを用いるものがある。

本発明の可撓性部材はこれら液絞り手段としての適用も
可能で、その効果は大き〈従来技術における問題点を解
決した新たな液絞り手段となる。

従来０）スポンジローラを用いた液絞り手段により感光
体上の余剰現像剤を絞り取ろうとした場合は、スポンジ
自身の特性として液絞りを良好に行ない得るようである
が、次のような問題を生じ実際の実用化には難点がある
。

すなわち、上記現像ローラとして本発明の可撓性部材の
特性説明においても既に述べたが、従来の単なる弾性部
材を用い潜像を感光体へ圧接したとき、内部はもとより
表面も柔かい弾性部材は、上記圧接したときのニップに
おいて感光体の接線方向へも変形すると同時に接触面は
略滑らかな平面を形成する。

このため上記弾性部材は現像により潜像に付着したトナ
ー粒子像を擦ったり、つぶしたりしてしまい現像像を乱
してしまう。

更に一般の発泡体のみより成る弾性部材は、感光体との
圧接位置にて表面及び近傍の気泡や空間がつぶれ、蘇生
時において充分な液体の吸収が不可能となる。

また発泡部材は形成時に発泡の不均一を生じ易く、この
ことは液絞り時に感光体上の余剰キャリア液を均一に絞
り取れないという問題を招く。

又、弾性部材表面が絶縁性であることにより、感光体と
の圧接に際して潜像の一部転写が起こる危険性が強く、
その場合、爾後の現像結果に不都合を生じる。

本発明の可撓性部材はこれら従来の液絞り手段の問題点
を解決したもので、液絞り速度も他の液絞り手段のもの
よりも向上することが出来る。

液絞りローラとして適用する本発明の可撓性部材は、感
光体４２の現像器部４１と図示しない転写手段部との間
に、該感光体４２と圧接して配置する。

図において４６は本発明の可撓性部材よりなる液絞りロ
ーラで、その構成は第１図に示したものと同様で感光体
４２と同期して回転する中心ローラ４７と、その周囲に
設けた弾性気泡体４８及び表面の導電性網状体４９を有
している。

一方、上記液絞りローラ４６の一部には吸収した現像剤
を絞り出すための回転ローラ５０が圧接しており、該ロ
ーラ５０は回転軸５１０回転により液絞りローラ４０と
同期して回転する。

なお、該ローラ５０を金属等の導伝性物質で形成し、こ
れを図示５２のように接地し得るよう構成しても良い。

而して、液絞りローラ４６表面に感光体４２上の潜像が
転写されることを防止できる。

因みに５３は導線である。また上記ローラ５０にはその
クリーニング用のブレード５４が圧接しであるが、該ブ
レード５４は絞り出した現像液を現像器の液槽５５内に
導く作用をも兼ねる。

即ち液槽５５内の現像液５６は、ポンプ手段４４により
感光体４２に至り、更に深絞リローラ４６及び回転ロー
ラ５０を介して循環している。

ここで第９図の液絞り部の部分拡大図により液絞りロー
ラ４６の作用を詳細に説明する。

第９図において感光体４２上の５１は潜像に静電的に付
着したトナー粒子像で、５８はキャリア液を示す。

液絞りの工程は上記キャリア液が感光体４２を厚く被っ
た状態で上記液絞りローラ４６と接したときより開始す
る。

感光体４２と同一の周速度で回転する液絞りローラ４６
は、感光体４２０回転軸と液絞りローラ４７の回転軸と
を結ぶ線上のＤ地点まで、感光体４２０法線方向に収縮
変形しながら回転する。

その間、感光体４２上のトナー粒子による像には網状体
４９のわずかな部分が相幻的に静止状態で触れているだ
けであるから該トナー粒子像をこする心配がないため画
像を乱すことがない。

また人口側Ｅより上記り地点に至るまで弾性気泡体４８
は気泡を弾性収縮変形しながら回転するが、その間感光
体４２土の・Ｖヤ１ア液５８は網状体４９を介して一部
気泡体４８中にしみ込み、また一部は人「」側Ｅに溜る
。

すなわち深絞りローラ４６の表面が対向部材と圧接（〜
た状態にあっても、表面を変形１−で通過開口をつぶす
ことがないため、キャリア液をＤ地点からＦ地点・＼１
１射すて移送（〜得る。

これでＤ地点を通過した深絞りローラ４６は蘇生変形す
る方向に変形してゆ＜、−１その間、上記深絞りローラ
４６は表向が常時通過量］」を有しているため、Ｄ地点
通過直後からキャリア液を気泡体４８内に強制的に吸収
する。

そのため出口側Ｆでは感光体４２のほとんどのキャリア
液を吸収することが可能となる。

深絞りローラ４６は、感光体４２と離れた後、次に現像
剤を絞り出すための回転ローラ５０と圧接する。

圧接位置でＬ記深絞りローラ４６と同方向に圧接間転す
る回転ローラ５０により、該［１−ラ５０ど深絞りロー
ラ４６間の人口側Ｇに、感光体４２０表面より吸収した
キャリア液を含めた現像剤５８が図の如く溜まる。

溜った現像剤５８は量を増すとＭ転ローラ５０を越え、
更に読口・−ラ５０ＦｆＪのクリーニングブレード５４
の上側を介して図示（〜ていない液槽内に落下する。

そして深絞すローラ４６は回転ローラ５０により現像剤
を絞り取った状態で出ｒ］１ｔ４１）ｉに至る。

なお、上記実施例では回転ローラ５０を、深絞りローラ
４６と回転軸の回転方向は逆方向に設定したが、深絞り
ローラ４６の表面状態や該ローラ４６との１−［抜力の
程度によっては同方向にも回転することは出来る。

第１０図は現像剤を絞り出すための回転ローラを人口側
Ｅに近付けて設けた実施例である。

図中、５９は回転「１−ラ、６０はその回転軸、６１は
該ローラ５９のクリーニング用のブレード、そして６２
は案内手段で上記２つのローラの人口側■に溜った現像
液を図示していない液槽内に導くための板部材より成る
ものである。

第９図及び第１０図の実施例とも液吸収能及び液吸収速
度能において良好な結果を示す。

また液吸収能は気泡体４８の材質を選択したり、感光体
との圧接力を調整することにより調整出来る。

なお、実施例装置では感光体を例に取ったが、勿論そσ
つ他の絶縁体−１−４に形成ｌ〜た潜像を液体現像する
場合にも適用力昂１能である。

またこれら潜像担持体の形状としては無端状ベルトや板
状のものにも適用可能である、。

ところで上記深絞りローラは、ドラム状感光体の上部よ
り流れる現像液やクリーニング液を所定の位置でそれ以
下へ流れることを防止する作用を有する液流れＩＥめ手
段としても適用可能である。

次に第３の適用例として本発明可撓件部材をクリーニン
グ手段部りクリーニングローラに適用した場合につも・
て第１の実施例を第１１図と第１２図とにより説明し、
また第２の実施例を第１３図と第１４図とにより説明す
る。

先づ第１の実施例はクリーニングのために用いる本発明
の可撓性部材の中心軸と感光体の回転軸とを同一方向に
回転した場合を示す。

第１１図において６３はドラム状感光体で中心軸６４を
中心にして矢印方向に回転する。

上記感光体６３の上部に配置した６５は本発明Ｏ可撓性
部材より成るクリーニング口・−ラであり、転写後り記
感光体６３−Ｅに残存する主にトナー粒子−を除去する
。

上記クリーニングローラ６５により洗浄した感光体は、
次の画像形工程のために更に矢印方向に回転する。

ところでクリーニングローラ６５の構成は第１図乃至第
３図に示しまた何れでも良いが、本実施例に於ては第１
図示例の構成を挙げて説明する。

６６はクリーニングローラ６５の回転軸、６７は弾性気
泡体、６８は導電性網状体を示す。

上記クリーニング「コーラ６５と感光体６３とはその圧
接面において逆方向に移動し、該移動による摺擦で感光
体６３上のｌ−を−粒子等をかき落しクリーニングを行
なう。

図中６９．７０は導管でポンプ７１により汲上げた図示
していない現像槽中の現像剤をクリーニングローラ６５
へ供給する。

上記の現像剤の供給は、装置が長時間に渡り作動を停医
していた場合は、トナー粒子がクリーニングローラ６５
と感光体６３との間で固化Ｌ、摺擦により感光体表面
を傷付は易いので特に必要となる。

本実施例によるクリーニング上程は、装置全体のメイン
スイッチを入れることによりポンプ７１が作動し、適量
の現像剤をクリーニングとしてクリーニングローラ６５
へ供給する。

そして該ローラ６５が充分に湿潤してから感光体６３及
びローラ６５を回転する。

本発明に係るｎ１撓性部材は従来の単なるスポンジロー
ラの適用に於てはみられない、種々の効果を得る。

即ち、本実施例のクリーニングローラ６５表面には、導
電性網状体６８が存在するからこれを介して電圧を印加
し電気的にトナーを吸引回収する効果が付加される。

例えば、網状体６８に、図示していない電圧源より、ト
ナーの持つ電位と逆極性のバイアス電圧を印加し、これ
を、感光体６３と圧接する際に、両者間に、トナーを感
光体６３から引き離す方向に電場を生じる。

併せて、前記両者の圧接摺擦時に、ニップ部に於て、湿
潤状態にあることより、トナーを完全に除去することが
可能となる。

クリーニングは上記の如くニップ部で湿潤状態の下でト
ナー粒子を摺擦し、ローラ６５が感光体６３と離れる位
置で、該ローラ６５中に除去したトナー粒子を吸収し、
次にローラ６５が感光体６３と接する位置で、除去した
トナー粒子を含む現像剤を搾出する。

ところで、上記ローラ６５はその表面が２５０メツシユ
相当以下であるならば、トナー粒子がローラ６５表面の
開口を塞ぐことは防止出来る。

上記クリーニング手段を作動させると図の如く、クリー
ニングローラ６５と初めに接する感光体６３上に現像剤
７２が溜まり、感光体６３０回転により下方へ流れ始め
る。

図中７３は液流止部材で、この流れ始めた現像剤７２が
、感光体６３の潜像形成部に至ることを防止する作用を
する部材で、該部材７３は第１２図に示すように感光体
６３の水平軸に対し斜めに配置（図示７６）すればさら
によい。

これにより上記液流止部材７３と感光体６３間に至った
現像剤は、該部材７３の成す傾斜により感光体６３端部
の溝部７４に至り液槽（図示せず）に帰る。

なお、第１１図において、７４．７５は凹状の溝部を示
し、図示例では感光体の両端に設けであるが、該溝は必
要に応じて設ければ良く必須の構成部材ではない。

また６４は感光体６３０回転軸、７７は潜像形成領域を
示す２点破線、そして７６は上記液流止部材と感光体６
３との接触位置を示す２点破線である。

従来用いられていた単なるスポンジローラを用いた場合
と比較し本発明の可撓性部材を用いることにより得る効
果としては、上記の如く圧接摺動時でも圧接面にて充分
な湿潤が可能となり、且つ、電場作用と相俟ってトナー
粒子の除去が更に容易になった点にある。

また更に単なるスポンジローラを用（・た場合と比較し
、ローラ構成上の弾性むらや硬度むらがないため、より
均一でむらのないクリーニングが可能となる。

なお上記実施例の導管６９は導管７０が充分に機能を果
せば必ずしも図位置に設ける必要はなくなる。

次に第１３図に示す別の実施例について述べる。

本実施例ではクリーニングローラ６５と感光体６３との
回転関係を上記第１１図のものとは逆にしたものである
。

すなわちローラ６５と感光体６３とが圧接する位置にお
いて相互に同方向に移動する関係に配置しである。

そして相方の回転速度の関係は、感光体６３の周速度に
対しローラ６５の周速度をそれ以上又はそれ以下のもの
とし、該感光体６３とローラ６５とがその相対速度によ
って相互に摺擦し合うように構成する。

上記の如く構成したクリーニング手段によるクリーニン
グ工程は、第１１図示例の実施例と同様に装置全体のメ
インスイッチを入れることによりポンプ７１が作動し、
適量の現像剤を図示しない液槽よりポンプ７１により汲
上げ、導管７８．７９によりクリーニングローラ６５へ
供給する。

そして停止中に固化したトナー粒子が湿潤して充分に柔
らかくなった後に感光体６３及びクリーニングローラ６
５を回転させクリーニングの過程に入る。

クリーング時には図の如く導管７８側にローラ６５が弾
性変形することにより現像剤がしみ出し、クリーニング
しようとする感光体上のトナー粒子を湿潤する。

その後、前記第１１図示例の場合と同様の理由より弾性
気泡体６７が湿潤した状態で該感光体６３をローラ６５
により摺擦しクリーニングを行なう。

圧接状態から解放されたクリーニングローラ６５は、そ
のときの蘇生により感光体６３上から現像剤及び除去し
たトナー粒子を吸収し、再び導管７８の位置に至り、吸
収したトナー粒子を現像剤と共に搾出する。

なお上記クリーニングローラ６５を感光体６３に対し設
置するときは、第１４図の如く感光体６３０回転軸に対
して斜めに、すなわちニップ位置が感光体面に傾斜を形
成するようにすればさらによい。

これにより上記搾出した現像液は上記傾斜に沿って感光
体６３の溝部７４に流れ込む。

本実施例においては第１１図示の実施例のように潜像形
成位置へ現像剤が流下することを防ぐための液流止部材
を特に設ける必要はなく構成が簡易なものとなる。

なおりリーニング後感光体６３上に多少なりとも液体が
有性してはいけない場合は、上記クリーニングローラ６
５に沿って第１１図の実施例の如くブレードを配置すれ
ば良い。

また、導管７９は導管７８が充分な液をローラ６５へ供
給出来るならば必ず１〜も必要としない。

更に本実施例におち・ではクリニングローラ６５の設置
位置は、感光体６３の最上位置から潜像形成位置の傾斜
位置とし、特に導管γ８側に溜った現像液が転写側へ流
れ出さない位置を選ぶ。

なお以−Ｅに於ては、第１図に例示した可撓性部材を用
Ｌ・た場合にけでのみ記載したが、その他の本発明１汀
撓性手段を広く適用できる。

又、上記クリーニングローラ表面には所望によりトナー
のクリーニングと同時に、感光体上の潜像を消去する為
に適した電圧を印加できるよう以上の図示実施例を変形
しても良い。

一方、クリーニングする側は感光体のみならず、上記各
実施例同様に他の潜像を転写するための絶縁部材でも良
く、形状はドラム状のものに限定されるものではない。

以上の如く本発明に係る可撓性部材は液体を用いた画像
形成装置において、現像手段、液絞り手段、液流止手段
、クリーニング手段として広く適用が可能である。

そして各用途例において本発明の可撓性部材を用いた場
合は、従来の単なるスポンジ等の弾性部材を用いた場合
では得ることの出来なかった種々の効果を得ることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る可撓性部材の実施例で
一部断面を示す斜視図、第３図と第４図は本発明に係る
可撓性部材の実施例の断面図、第５図は複写機内の現像
器部への本発明適用例を模式的に示す複写機断面図、第
６図は第５図示の現像工程を拡大して示す現像器の一部
断面図、第７図は本発明の他の適用例で複写機の一部断
面図を示す。また第８図は液絞り部の説明のための現像器の拡大断面
図、第９図及び第１０図は絞り［１−ラの実施例で部分
拡大による断面図、第１１図と第１３図は夫々、本発明
のクリーニングローラへの適用例でクリーニング手段部
の断面図、そして第１２図は第１１図中の液流止部材の
感光体への設置方法を示す説明図、また第１４図は第１
３図のクリーニングローラの感光体への設置方法を示す
説明図である。図において、１，６・・・・・−１ｊ１撓性部材、２・
・・・・・中心ローラ、３，９，２２，４８，６７・・
・・・・弾性気泡体、３Ａ・・・・・・内側層、３Ｂ・
・・・・・外側層、４゜１０．１９，２３，４９，６８
・・・・・・導電性網状体、５・・・・・・多孔表面層
、７，８・・・・・・回転軸、１１゜４２６３・・・・
・・感光体、１４，４１・・・・・・現像器部、１８
３５．５５・・・・・・液槽、１９・・・・・・現像ロ
ーラ、１７．３６，５６，５８，７２・・・・・・現偉
剤、２０゜５０５９・・・・・・絞りローラ、２１・・
・・・・中心ローラ、２４２５・・・・・・ローラ電極
、２６・・・・・・電源部、２７・・・・・・電圧源、
２８、２９、５３・・・・・・導線、３８．３９，
４７，５１．６０，６６・・・・・・回転軸、４６・・
・・・・液絞りローラ、６５・・・・・・クリーニング
ローラ、５４，６１・・・・・・ブレード、６２・・・
・・・案内手段、４４，７１・・・・・・ポンプ、６９
，７０，７８゜１９・・・・・・導管、７３・・・・・
・液流止部材。

Claims

【特許請求の範囲】

１通液可能な多孔性の層を有し、これが圧縮されたと
き、液体を搾出し、圧縮状態から復元するとき液体を吸
収する弾性気泡体であって、その周面には、絶縁性の網
又は絶縁性の多孔性フィルムを有し、この網又は多孔性
フィルムの表面に導電性物質を被覆してなる画像形成装
置用可撓性部材。