JP2001013769A - 湿式現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字速度の高速化を図ることのできる湿式現
像方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 所定の現像ギャップを隔てて配置された
現像部材と潜像担持体とで形成される現像部において現
像部材に薄膜状に保持された液相現像剤を潜像担持体に
供給し、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化す
る非接触型の湿式現像方法であって、現像部における潜
像担持体上の静電潜像部電位１１をＶ１、非静電潜像部
電位１２をＶ２、現像ローラの表面電位１３をＶ３とす
るとき、Ｖ１＜Ｖ３かつＶ２＜Ｖ３、またはＶ１＞Ｖ３
かつＶ２＞Ｖ３の関係に各電位を調整した湿式現像方法
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置など
の画像形成装置に採用され、潜像担持体上に形成された
静電潜像を液相現像剤により顕像化する湿式現像方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置などの各種の画像形成装置
には、画像情報に基づいて光導電性感光体等の潜像担持
体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して
顕像化する現像装置が備えられている。

【０００３】このような潜像担持体に形成された静電潜
像の現像装置として、トナーを分散媒中に分散させた現
像液（液相現像剤）を現像ローラの外周面に保持させて
これを潜像担持体の表面に供給し、付着したトナーによ
り静電潜像を可視化する湿式現像装置が知られている。

【０００４】そして、この湿式現像装置の一つとして、
特開昭５５−１４３５６５号公報に記載のように、現像
部における現像ローラの外周面と潜像担持体の表面との
間隔、すなわち現像ギャップよりも、現像ローラの外周
面に保持された現像液の膜厚を薄くして現像を行う非接
触液体現像技術がある。

【０００５】このような非接触液体現像技術では、現像
ギャップよりも現像ローラに保持されている現像液の膜
厚の方が薄いために、現像部において現像液と潜像担持
体の表面との間に隙間が形成される。そして、潜像担持
体に形成された静電潜像を構成する電荷が現像部に到達
すると、この電荷による電界の作用により現像液が電荷
に向かって伸び上がるように突出して潜像担持体に付着
し、静電潜像の現像が行われる。

【０００６】ここで、図７は従来の非接触液体現像装置
での現像部における潜像担持体の静電潜像部、非静電潜
像部および現像ローラ表面の電位関係を示す説明図であ
る。

【０００７】図７において、符号１１は潜像担持体の静
電潜像部電位、符号１２は潜像担持体の非静電潜像部電
位、符号１３は現像ローラの表面電位である。

【０００８】潜像担持体および現像ローラが接地されて
いる場合は、図７に示すように、潜像担持体の非静電潜
像部電位１２および現像ローラの表面電位１３はともに
０、静電潜像部電位１はＶ１＜０である。したがって、
正電荷に帯電している現像液には静電潜像部に引き寄せ
られる電気力が発生し、液相現像剤が伸び上がるように
突出して静電潜像部に付着する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この条件で
は、電荷を持った液相現像剤に電界が作用して伸び上が
って突出し、潜像担持体に付着するまでに時間がかかる
ので、現像速度の高速化を図ることが困難であった。

【００１０】また、液相現像剤が伸び上がって突出して
静電潜像を現像するために必要な静電潜像部電位Ｖ１と
現像ローラの表面電位Ｖ３との電位差を大きくとること
ができず、静電潜像部の面積が小さいときは十分な電気
力が発生できなくなるため、高解像度化の障害となって
いた。

【００１１】そこで、本発明は、印字速度の高速化を図
ることのできる湿式現像方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】また、本発明は、印字の高解像度化を図る
ことのできる湿式現像方法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の湿式現像方法は、所定の現像ギャップを隔
てて配置された現像部材と潜像担持体とで形成される現
像部において現像部材に薄膜状に保持された液相現像剤
を潜像担持体に供給し、潜像担持体上に形成された静電
潜像を可視化する非接触型の湿式現像方法であって、現
像部における潜像担持体上の静電潜像部電位をＶ１、非
静電潜像部電位をＶ２、現像部材の表面電位をＶ３とす
るとき、Ｖ１＜Ｖ３かつＶ２＜Ｖ３、またはＶ１＞Ｖ３
かつＶ２＞Ｖ３の関係に各電位が調整されているもので
ある。

【００１４】これにより、静電潜像部と現像部材との電
位差を十分にとることができるので、現像液が伸び上が
って突出して潜像担持体に付着するまでの時間を短縮す
ることができ、印字速度の高速化を図ることが可能にな
る。

【００１５】また、本発明の湿式現像方法は、前述の発
明において、液相現像剤をトナーを分散媒中に分散させ
た現像液としたものである。

【００１６】これにより、電界の作用により現像液が分
極して分散媒中に分散したトナーが突起の先端部に集中
するので、現像濃度が高くなり、印字の高解像度化を図
ることが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、所定の現像ギャップを隔てて配置された現像部材と
潜像担持体とで形成される現像部において現像部材に薄
膜状に保持された液相現像剤を潜像担持体に供給し、潜
像担持体上に形成された静電潜像を可視化する非接触型
の湿式現像方法であって、現像部における潜像担持体上
の静電潜像部電位をＶ１、非静電潜像部電位をＶ２、現
像部材の表面電位をＶ３とするとき、Ｖ１＜Ｖ３かつＶ
２＜Ｖ３、またはＶ１＞Ｖ３かつＶ２＞Ｖ３の関係に各
電位が調整されている湿式現像方法であり、静電潜像部
と現像部材との電位差を十分にとることができるので、
現像液が伸び上がって突出して潜像担持体に付着するま
での時間を短縮することができ、印字速度の高速化を図
ることが可能になるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、液相現
像剤をトナーを分散媒中に分散させた現像液とした湿式
現像方法であり、電界の作用により現像液が分極して分
散媒中に分散したトナーが突起の先端部に集中するの
で、現像濃度が高くなり、印字の高解像度化を図ること
が可能になるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は、液相現
像剤を印刷用インキとした湿式現像方法であり、印刷用
インキの全体の成分が均等に消費されていくので、イン
キ中の固形成分の変動がなく、トナー濃度調整のような
調整行為が不要になるという作用を有する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１による湿式現像方法が実行される湿式現像装置を潜
像担持体とともに示す説明図、図２は図１の湿式現像装
置の現像部における潜像担持体の静電潜像部、非静電潜
像部および現像ローラ表面の電位関係を示す説明図、図
３は図１の湿式現像装置において突起が潜像担持体の表
面に接触する直前における潜像担持体と現像ローラとで
形成される現像部での液相現像剤を示す説明図、図４は
図１の湿式現像装置において突起が潜像担持体の表面に
接触したときの潜像担持体と現像ローラとで形成される
現像部での液相現像剤を示す説明図である。

【００２２】本実施の形態の湿式現像装置は、薄膜状に
保持した現像液（液相現像剤）３を潜像担持体１に供給
し、この潜像担持体１上に形成された静電潜像を可視化
するものである。湿式現像装置には、現像液３を潜像担
持体１に供給する地点である現像部においてこの潜像担
持体１をたとえば４００μｍ以下、好ましくは１００μ
ｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下の現像ギャップ
を隔てて近接配置された現像ローラ（現像部材）２が備
えられている。但し、現像ギャップの間隔は前述した数
値以外であってもよい。また、現像部材は、本実施の形
態のようなローラではなく、無端状のベルトであっても
よい。

【００２３】光導電性の感光体である潜像担持体１はド
ラム状に形成されて図示する場合には時計回りに周方向
へ回転し、帯電手段（図示せず）と露光手段（図示せ
ず）とにより静電潜像が形成され、湿式現像装置に現像
されて静電潜像に応じた可視像が形成される。そして、
現像された可視像は転写手段（図示せず）により転写紙
上に転写される。

【００２４】潜像担持体１としては光導電性の感光体の
ほか、導電性基体上に誘電性の薄層を形成したもの（多
針電極等による位置選択的な帯電で静電潜像を形成する
ことができる）を用いることができる。

【００２５】また、現像液３は、誘電性液体である分散
媒（アイソパー：商品名）３ａ中にトナー３ｂが分散さ
れた電子写真用のもので（図３、図４参照）、本実施の
形態では正電荷に帯電したものが用いられている。した
がって、潜像担持体１上に形成される可視像はトナー像
である。

【００２６】さらに、露光手段には、原稿光像を照射す
る原稿像露光方式や光ビームによる書込み方式等のもの
が採用される。

【００２７】現像ローラ２の外周面に現像液３を供給す
るため、現像剤供給ローラ（現像剤供給手段）４が、現
像ローラ２に接触して回転自在に設けられている。この
現像剤供給ローラ４はその一部が現像液容器５に貯留さ
れた現像液３に浸漬されており、外周面に現像液３を付
着させて、これをたとえば反時計回りに回転して現像ロ
ーラ２へと供給する。

【００２８】現像ローラ２に供給された現像液３の膜厚
を規制するために、ドクターブレード（膜厚規制手段）
６が設けられている。ドクターブレード６は、その先端
が現像ローラ２の上側外周面と僅かの隙間が空くように
配置されている。したがって、現像ローラ２に保持され
た現像液３は所定量がドクターブレード６により除去さ
れて膜厚が規制される。そして、規制された膜圧は前述
の現像ギャップの間隔以下となり、現像液３はこの膜厚
で現像部に到達する。

【００２９】現像ローラ２は導電性部材で作られてお
り、現像ローラ２に直流電圧を印加するため、電源７が
設けられている。そして、電源７から現像ローラ２に電
圧が印加されると、現像ローラ２と潜像担持体１との間
に電界（図示せず）が形成される。

【００３０】前述のように、現像液３は誘電性液体であ
る分散媒３ａ中に正電荷に帯電したトナー３ｂが分散さ
れたものである。このような現像液３の液面を空気にさ
らした状態で強い電界を作用させると、現像液３中のト
ナー３ｂは電界の方向に従って、つまり正電荷に帯電し
たトナー３ｂは電位の低い方に向かって液中を泳動す
る。これに対して、分散媒３ａは電界の向きによらず、
電界の強さに応じて液面を盛り上げる。そして、十分に
電界が強ければ、短時間の内に、トナー３ｂが液中を泳
動する前に分散媒３ａはトナー３ｂを含んだまま液面を
盛り上げることが実験により確かめられている。

【００３１】そこで、このことを応用し、図１に示すよ
うに、潜像担持体１の静電潜像部電位１１をＶ１、潜像
担持体１の非静電潜像部電位１２の電位をＶ２（＝
０）、現像ローラの表面電位１３をＶ３として、Ｖ１＜
Ｖ２＜Ｖ３の関係となるように電源７から現像ローラ２
に正電圧を印加する。

【００３２】すると、Ｖ１＜Ｖ３、Ｖ２＜Ｖ３であるの
で、現像液３の分極が生じて、図３に示すように、現像
部において現像液３の突起が生じ、突起の先端部に現像
液３中の正電荷に帯電しているトナー３ｂが集まる。こ
の状態において現像部に静電潜像部１ａが到来すると、
（Ｖ３−Ｖ１）＞（Ｖ３−Ｖ２）であるので、静電潜像
部１ａが分散媒３ａに作用する力の方が、静電潜像部１
ａ以外（つまり非静電潜像部）が分散媒３ａに作用する
力より強いので、電源７から印加する電圧や現像ギャッ
プを適度に設定すれば、図４に示すように、静電潜像部
１ａのみに現像液３が付着する。

【００３３】ここで、潜像担持体１の帯電条件および露
光条件が同じ場合、Ｖ３−Ｖ１を大きくとることができ
るので、現像液３に作用する電界を強くすることができ
る。これにより、現像液３が伸び上がって突出して潜像
担持体１に付着するまでの時間を短縮することができ、
印字速度の高速化を図ることが可能になる。

【００３４】また、液相現像剤としてトナー３ｂを分散
媒３ａ中に分散させた現像液３を用いているので、強い
電界により現像液３が分極して分散媒３ａ中に分散した
トナー３ｂが突起の先端部に集中する。これにより、現
像濃度が高くなり、印字の高解像度化を図ることが可能
になる。

【００３５】なお、誘電性液体である分散媒３ａの誘電
率は高いことが望ましい。好ましくは２以上である。ま
た、電気抵抗も十分高いことが望ましい。１×１０¹⁰Ω
ｃｍ以上、好ましくは１×１０¹³Ωｃｍ以上である。

【００３６】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２の湿式現像方法が実行される湿式現像装置の現像部
における潜像担持体の静電潜像部、非静電潜像部および
現像ローラ表面の電位関係を示す説明図である。

【００３７】なお、実施の形態１で説明したものと同じ
構成部材については共通の符号で指示し、その詳細な説
明は省略する。また、本実施の形態の湿式現像装置の構
成および現像部での液相現像剤の挙動は実施の形態１に
おけるものと同一であるので、図示および説明は省略す
る。

【００３８】本実施の形態においては、現像液３のトナ
ー３ｂは負電荷に帯電したものが用いられ、帯電手段お
よび露光手段により正電荷の静電潜像部１ａが形成され
る潜像担持体１が用いられている。

【００３９】この場合、図５に示すように、潜像担持体
の静電潜像部電位１１をＶ１、非静電潜像部電位電位１
２をＶ２（＝０）、現像ローラの表面電位１３をＶ３と
して、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３の関係となるように電源７から
現像ローラ２に負電圧を印加する。

【００４０】すると、（Ｖ１−Ｖ３）＞（Ｖ２−Ｖ３）
であるので、静電潜像部１ａが分散媒３ａに作用する力
の方が、静電潜像部１ａ以外（つまり非静電潜像部）が
分散媒３ａに作用する力より強くなるので、実施の形態
１と同様に、現像液３が伸び上がって突出して潜像担持
体１に付着するまでの時間を短縮することができ、印字
速度の高速化を図ることが可能になる。また、現像濃度
が高くなって印字の高解像度化を図ることが可能にな
る。

【００４１】（実施の形態３）図６は本発明の実施の形
態３の湿式現像方法が実行される湿式現像装置の現像部
における潜像担持体の静電潜像部、非静電潜像部および
現像ローラ表面の電位関係を示す説明図である。

【００４２】なお、実施の形態１で説明したものと同じ
構成部材については共通の符号で指示し、その詳細な説
明は省略する。また、本実施の形態の湿式現像装置の構
成および現像部での液相現像剤の挙動は実施の形態１に
おけるものと同一であるので、図示および説明は省略す
る。

【００４３】本実施の形態において、実施の形態２と同
様、帯電手段および露光手段により負電荷の静電潜像部
１ａが形成される潜像担持体１を用いる場合でも、図６
に示すように、Ｖ２＜Ｖ１＜Ｖ３の関係となるように電
源７から現像ローラ２に負電圧を印加すると、実施の形
態１で用いた誘電性液体である分散媒３ａ中に正電荷に
帯電したトナー３ｂが分散した現像液３を用いることが
できる。

【００４４】但し、（Ｖ１−Ｖ３）＜（Ｖ２−Ｖ３）で
あるので、静電潜像部１ａ以外（つまり非静電潜像部）
が分散媒３ａに作用する力の方が、静電潜像部１ａが分
散媒３ａに作用する力より強くなり、静電潜像部１ａ以
外の方に現像液３が付着する。したがって、潜像担持体
１上に形成されるトナー像は反転画像となる。

【００４５】以上説明した実施の形態においては、分散
剤３ａとトナー３ｂとからなる現像液３が用いられてい
るが、このような現像液３に代えて、エマルジョンイン
キや油性・水性インキ等の印刷用インキを用いることが
できる。なお、エマルジョンインキは、不乾性油や不揮
発性油に顔料を均一分散させた油相約１０〜５０％中に
水相約９０〜５０％を乳化させた所謂Ｗ／Ｏ型のもので
も、顔料を均一分散させた油相を水相中に乳化させた所
謂Ｏ／Ｗ型のものでもよい。

【００４６】このように、印刷用インキを用いると、イ
ンキ全体の成分が均等に消費されていって固形成分が変
動しないので、トナー濃度調整のような調整行為が不要
になる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、静電潜
像部と現像部材との電位差を十分にとることができるの
で、現像液が伸び上がって突出して潜像担持体に付着す
るまでの時間を短縮することができ、印字速度の高速化
を図ることが可能になるという有効な効果が得られる。

【００４８】液相現像剤をトナーを分散媒中に分散させ
た現像液とすることにより、電界の作用により現像液が
分極して分散媒中に分散したトナーが突起の先端部に集
中するので、現像濃度が高くなり、印字の高解像度化を
図ることが可能になるという有効な効果が得られる。

【００４９】液相現像剤を印刷用インキとすることによ
り、印刷用インキの全体の成分が均等に消費されていく
ので、インキ中の固形成分の変動がなく、トナー濃度調
整のような調整行為が不要になるという有効な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による湿式現像方法が実
行される湿式現像装置を潜像担持体とともに示す説明図

【図２】図１の湿式現像装置の現像部における潜像担持
体の静電潜像部、非静電潜像部および現像ローラ表面の
電位関係を示す説明図

【図３】図１の湿式現像装置において突起が潜像担持体
の表面に接触する直前における潜像担持体と現像ローラ
とで形成される現像部での液相現像剤を示す説明図

【図４】図１の湿式現像装置において突起が潜像担持体
の表面に接触したときの潜像担持体と現像ローラとで形
成される現像部での液相現像剤を示す説明図

【図５】本発明の実施の形態２の湿式現像方法が実行さ
れる湿式現像装置の現像部における潜像担持体の静電潜
像部、非静電潜像部および現像ローラ表面の電位関係を
示す説明図

【図６】本発明の実施の形態３の湿式現像方法が実行さ
れる湿式現像装置の現像部における潜像担持体の静電潜
像部、非静電潜像部および現像ローラ表面の電位関係を
示す説明図

【図７】従来の非接触液体現像装置での現像部における
潜像担持体の静電潜像部、非静電潜像部および現像ロー
ラ表面の電位関係を示す説明図

【符号の説明】

１ 潜像担持体 １ａ 静電潜像部 ２ 現像ローラ（現像部材） ３ 現像液（液相現像剤） ３ａ 分散媒 ３ｂ トナー ４ 現像剤供給ローラ（現像液供給手段） ５ 現像液容器 ６ ドクターブレード（膜厚規制手段） ７ 電源 １１ 静電潜像部電位 １２ 非静電潜像部電位 １３ 現像ローラの表面電位

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の現像ギャップを隔てて配置された現
   像部材と潜像担持体とで形成される現像部において前記
   現像部材に薄膜状に保持された液相現像剤を前記潜像担
   持体に供給し、前記潜像担持体上に形成された静電潜像
   を可視化する非接触型の湿式現像方法であって、 前記現像部における前記潜像担持体上の静電潜像部電位
   をＶ１、非静電潜像部電位をＶ２、前記現像部材の表面
   電位をＶ３とするとき、 Ｖ１＜Ｖ３かつＶ２＜Ｖ３、またはＶ１＞Ｖ３かつＶ２
   ＞Ｖ３ の関係に各電位が調整されていることを特徴とする湿式
   現像方法。
2. 【請求項２】前記液相現像剤は、トナーを分散媒中に分
   散させた現像液であることを特徴とする請求項１に記載
   の湿式現像方法。
3. 【請求項３】前記液相現像剤は、印刷用インキであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の湿式現像方法。