JP2716905B2 - 湿式電子写真現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像が形成された
電子写真感光材料を現像液（トナー液）で現像する湿式
電子写真現像装置の現像電極及び現像室の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の一般的な湿式電子写真現
像装置の構造を示しており、絶縁材で成る背面ガイド１
００が所定角度傾斜して設けられており、背面ガイド１
００に対向するように所定の現像ギャップを有して現像
電極１０１が設けられている。現像電極１０１はバイア
ス電源１０２によって１５０［Ｖ］〜２００［Ｖ］にバ
イアスされ、露光部（図示せず）で静電潜像が形成され
た電子写真感光材料１２０は現像液１１０と共に、背面
ガイド１００上の現像ギャップ内を搬送されて現像され
るようになっている。電子写真感光材料１２０は、アル
ミニウム等の導電材で成る支持層１２１と、ＯＰＣ（Ｏ
ｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；有機光
導電体）で成る感光層１２２とで板状に構成されてお
り、支持層１２１は接地されて現像されるようになって
いる。

【０００３】反転現像方式では、感光層１２２の露光部
（画像部）にトナーが付着し、正電荷で帯電された部分
（非画像部）の感光層１２２が化学的にエッチングされ
て画像が形成される。反転現像においてはカブリ防止の
ために、感光材料の非画像部表面電位より現像バイアス
電圧値を低く設定しなければならない。したがって、現
像バイアス電圧は、非画像部の表面電位と画像部の表面
電位（実際にはゼロではなく少し電位が残り、これを残
留電位という）との間に選び、かつバイアス電圧と非画
像部又は画像部のどちらの電位とも十分な電位差を持つ
のが通常である。このため、現像部において感光材料１
２０の非画像部が現像電極１０１の下に長い時間位置し
たときに、感光層１２２の表面電位がバイアス電圧より
も高くなるため、その対向面の現像電極１０１上に図９
に示すようにトナー１１１が付着して堆積してしまう。
この付着したトナー１１１は版が現像電極１０１を通過
した後、現像電極１０１とトナー１１１の電気的な反発
と現像液１１０の液流によって徐々に消失するが、トナ
ー消失前に電子写真感光材料１２０が現像部に搬送され
て来ると、トナー１１１による電荷によってバイアス電
圧が見かけ上バイアス電源１０２のバイアス電圧よりも
高くなってしまい、画像のつぶれが生じてしまう。この
ような現象は新聞縦２頁版（約１１００ｍｍ）のように
長い版の現像の場合に顕著に現われ、大きな問題とな
る。更に、トナー消失に必要な時間は、製版の繰り返し
サイクル（複版）がスピードアップされると増々少なく
なるため、バイアス電圧を安定に保つことが重要とな
る。

【０００４】このような不都合を防止するため、電子写
真感光材料１２０の感光層１２２に対向する現像電極１
０１の表面を粗面化することが特願平３−２６２９８０
号において本出願人により提案されている。その原理は
次のようなものでる。現像電極の表面を粗面化する手段
としては、電極表面に溝や穴等の凹凸を付しても良く、
セルメット（商品名）等の多孔質金属体を用いても良
い。多孔質金属体の材質としてはＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａ
ｇ等の導電体が望ましく、電導率の高い金属ほど良い効
果が得られる。図５は現像電極の粗面度の違いとトナー
付着の様子を示しており、同図（Ａ）は平坦な粗面度
（以下、比表面積とする）１の現像電極１の表面にトナ
ー２が整合して付着することを示しており、粗面化した
電極に比べてトナーと電極の距離は最も大きく、トナー
の電荷を引き付けている電極表面積は最も小さい。それ
らの相乗効果で、見かけ上バイアス電圧上昇が発生する
ことになる。これが従来の一般的な現像電極とトナー付
着の関係である。図５（Ｂ）は、溝が付せられた比表面
積７０〜１００程度の現像電極３の表面にトナー２が付
着する様子を示しており、同図（Ａ）の場合よりトナー
付着の整合性が悪くなり、トナー２と現像電極３の距離
が近くなり、電極表面積が大きくなることによる相乗効
果が得られる。また、図５（Ｃ）は比表面積２５００〜
３０００程度の多孔質金属体４を現像電極とした場合で
あり、トナー２付着の整合性が完全にくずれ、トナー２
と現像電極４の距離は限りなく近くなり、表面積の大き
さと合せてバイアス電圧の上昇は極めて小さく押さえる
ことができる。このようにトナー付着時のトナーと現像
電極との相対位置関係を良くすることにより、トナー付
着によって現像バイアスが異常に上昇することもなくな
る。

【０００５】図６はその場合の現像装置を示しており、
所定角度（例えば７°）傾斜された背面ガイド１０の上
を、静電潜像が形成された電子写真感光材料２０が所定
速度で搬送されるようになっており、電子写真感光材料
２０の支持層は接地端子２１及び２２を介して接地され
るようになっている。背面ガイド１０は、搬送性向上の
ため感光材料裏面との接触抵抗を小さくすることと、不
必要に送液量の増加がないように現像室の容積を押える
ことの目的で、微小突起を有するガラス板で構成されて
いる。背面ガイド１０の上方には所定の現像ギャップを
有して、図７に構造を示すような現像電極３０が配設さ
れており、背面ガイド１０の出口部には一対の絞りロー
ラ１１及び１２が設けられている。現像された電子写真
感光材料２０は絞りローラ１１及び１２の間で絞られて
後、次段の定着部（図示せず）へ搬送されるようになっ
ている。また、絞りローラ１１には、クリーニング用の
クリーニングパッド１３が取付けられており、絞りロー
ラ１１及び１２を自動的にクリーニングするようになっ
ている。

【０００６】現像電極３０は２枚の分離された電極支持
板３１及び３２を有しており、電極支持板３１及び３２
は端部で連結板３３、３４で連結されている。また、電
極支持板３１及び３２の下面側には多孔質金属体として
のセルメット（商品名：住友電工（株）製）層３５及び
３６が設けられている。セルメット層３５及び３６はリ
ード線３７を介して電気的に接続されており、セルメッ
ト層３５及び３６はバイアス電源３８によってバイアス
電圧を印加されている。

【０００７】一方、現像電極３０の分離された支持板３
１上には現像液供給部４０が設置されており、供給管４
１、４２から供給され貯溜された現像液は、多孔又はス
リットの吐出口を持つ筒状の吐出部４３から現像ギャッ
プに現像液４４を供給するようになっている。現像液は
現像液タンク（図示せず）からポンプで引上げられて供
給管４１，４２から現像液供給部４０に貯溜され、現像
液供給部４０の吐出部４３から現像ギャップに供給さ
れ、現像電極３０から溢れ出た現像液はバスで回収され
て現像液タンクに戻る。このような現像液循環を、現像
時及び現像前後で連続又は間欠的に行なうようになって
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の現像装置によれ
ば、電極表面の粗面による比表面積を多孔質金属体等を
用いて大きくして電極に付着するトナーと電極の距離を
短縮すると共に、電極表面積の拡大の相乗効果により付
着したトナーの電荷による見かけ上のバイアス電圧上昇
を小さくすることができる。このため、画像パターンに
依存して現像バイアス電圧が変動する現象が軽減され、
画像つぶれ等の不都合を解消することができる。

【０００９】しかしながら他方において、現像電極及び
現像室の構造上改善すべき問題が残された。すなわち、
図６において現像液供給部４０の下に分離された電極３
１、３５は現像液流入部における現像液の液面を整える
作用をするが、現像液先端部４５は液の循環径路のデッ
ドスペースとなって滞留し、更新性が良くない。従って
液先端部４５ではトナーの補給が充分行なわれずに現像
によって固定分が消費されるので固形分濃度は低下して
しまう。初期現像において固形分の少ない現像液で表面
層が形成されると、以後の現像ではトナーが着きにくく
なり、これをプレリンス効果と呼んでいる。このことか
ら新聞縦２頁版のような長い感光材の現像の場合には、
後方の画像部に十分なトナー付着がないため後段の溶出
工程で溶出されてしまい、画像に乱れを生じる結果とな
る。

【００１０】本発明は上述のような事情より成されたも
のであり、本発明の目的は、表面を粗面化した現像電極
を用いて電極へのトナー付着を防止するようにした湿式
電子写真現像装置において、現像液先端部によるプレリ
ンス効果をなくし、極力少ない送液量で確実な現像を行
ない得る湿式電子写真現像装置を提供することにある

【００１１】。

【課題を解決するための手段】本発明は湿式電子写真現
像装置の電極及び現像室の構造に関するもので、本発明
の上記目的は、表面を粗面化した電極の側面及び背面ガ
イドの側面に当接して１対の絶縁性現像液側壁を設け、
現像液の流入部から下流では現像ギャップの両側を塞い
で現像液が側面から流出しないようにし、また、現像液
流入部より上流では前記現像室側壁の高さを感光材料の
搬送面とほぼ同レベルとし、感光材料が現像ギャップ内
へ進入したときに溢れ出る余剰の現像液を両側面から排
出するようにした湿式電子写真現像装置によって達成さ
れる。

【００１２】また、現像液流入部下流にある現像電極上
縁の高さが現像液吐出口より僅か低い位置になるように
し、余剰の現像液を前記現像電極上面からオーバーフロ
ーさせ得る構造とすることによって上記目的を更に効果
的に達成することができる。

【００１３】更に、現像電極と背面ガイドで構成される
現像ギャップに上流から下流に向って勾配をつけること
により、必要な送液量を減少し得る。

【００１４】

【作用】本発明では、現像室側壁を設け現像ギャップ側
面を塞ぐので少ない送液量で現像キャップ内を充満させ
ることができる。この必要送液量は現像ギャップに出口
側を狭く勾配をつけることによって更に減少する。また
現像ギャップに感光材料が進入するときに上方へ溢れる
現像液は両側面及び現像電極上面から流出させ、更新性
の悪い現像液先端部の盛り上りを起こさせない。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２はその平面図である。図において、背面ガイド
１０の両側には樹脂製の現像液側壁５０を設け、その一
部で現像電極３２，３６下の現像ギャップ側面を塞ぎ、
他の部分では版材搬送面と同じ高さとしている。また、
図３は本発明の現像装置側面断面図であり、同図（Ａ）
は感光材料の進入開始時、（Ｂ）は感光材料通過中の様
子を示している。

【００１６】版材搬送面は現像系において水平に対して
約７°の傾斜をもち、現像電極として多孔室金属体３
５，３６には厚さ２ｍｍのＮｉセルメットを用い、電極
支持板３１，３２はアルミ板とした。このＮｉセルメッ
ト層と背面ガイド１０とで形成される現像ギャップの最
適値は画像性から１〜３ｍｍ程度となる。現像ギャップ
内には常に液が充満されていなければなず、側面から現
像液が流出すればその分だけ送液量を増す必要があり、
本発明では現像室側壁を設けることによってこれを防止
する。次に、側面を塞いだ現像室に感光材料が進入する
と、図３（Ａ）において、見掛けの現像ギャップが減少
することになり、進入前に必要であった送液量は過剰と
なる。この余剰分の現像液は背面ガイド１０とほぼ同レ
ベルにした現像液側壁部分から排出するようにしてい
る。上記余剰現像液はまた、図３（Ｂ）に示されるよう
に現像電極３２，３６の上縁をオーバーフローして現像
電極３２，３６の上面からも排出される。このため現像
電極３２，３６上縁の高さは現像液吐出部４３のレベル
より僅か低くなるようにする。その高さはまた、分離さ
れた電極３１，３５下部の現像液先端部４５のレベルを
決めるものである。

【００１７】次に、図４（Ａ）及び（Ｂ）は現像ギャッ
プの上流から下流に向けて勾配をつけた例を示す。図４
（Ａ）では分離された電極入口のギャップをａ，現像電
極３２，３６の入口側のギャップをｂ，出口側のギャッ
プをｃとし、それぞれ２．６５ｍｍ，２．３５ｍｍ及び
１．９５ｍｍとした。このように出口側を狭くすること
によって必要送液量は減少し、幅約４００ｍｍの現像電
極に対しておよそ８リットル／分の送液送液量で現像ギ
ャップ内に液を充満せることができた。このテーパの勾
配は電極長１００ｍｍに対してギャップ差を０．３〜
０．８ｍｍとすることが有効である。また、図３（Ｂ）
は分離された電極３１，３５には勾配をつけず現像電極
３２，３６のみ勾配をつけた例である。この場合も送液
量の減少効果は同じであるが、同図の（Ａ）と（Ｂ）を
比較すると同図（Ａ）の場合には分離された電極入口の
ギャップが大きくなるため現像効果が低下し、感光材料
進入時に現像液先端部の盛り上りが生じてもトナー固形
分の消費が軽減されプレリンス効果が小さくなる。従っ
て分離された電極も含めて勾配をつけることが好まし
い。

【００１８】

【発明の効果】本発明の現像装置によれば、少ない現像
液の送液量でしかも更新性のよい液の循環が行なわれる
ため、トナーの安定した付着により均一な現像を行なう
ことができ、粗面化した電極の長所である現像バイアス
電圧の安定性と相まって高品質の画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明の作用を説明するための側面断面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例を示す側面断面図である。

【図５】現像電極の粗面度の違いとトナー付着の様子を
示す図である。

【図６】粗面化した現像電極を用いた現像装置の一例を
示す側面断面図である。

【図７】図６の斜視図である。

【図８】従来の湿式電子写真現像装置の構造を示す側面
断面図である。

【図９】現像電極へトナーが付着する機構を説明する図
である。

【符号の説明】

１ 平坦な電極 ２ トナー ３ 溝を付した電極 ４ 多孔質体電極 １０ 背面ガイド １１，１２ 絞りローラ １３ クリーニングパッド ２０ 電子写真感光材料 ２１，２２ 接地端子 ３０ 現像電極 ３１，３２ 電極支持板 ３３，３４ 連結板 ３５，３６ セルメット層 ３７ リード線 ３８ バイアス電源 ４０ 現像液供給部 ４１，４２ 供給管 ４３ 吐出部 ４４ 現像液 ４５ 現像液先端部 １００ 背面ガイド １０１ 現像電極 １０２ バイアス電源 １１０ 現像液 １１１ トナー １２０ 電子写真感光材料 １２１ 支持層 １２２ 感光層

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を粗面化した現像電極と、電子写真
   感光材料の搬送を案内する背面ガイドと、その間に現像
   液を供給する現像液供給手段とを具備した電子写真現像
   装置において、前記現像電極の側面及び前記背面ガイド
   側面に当接して１対の絶縁性現像室側壁を付設し、前記
   現像室側壁は現像液流入部から下流では現像ギャップの
   両側を塞ぎ、また、前記現像液流入部より上流では前記
   現像室側壁の高さを感光材料搬送面とほぼ同レベルとす
   るようにしたことを特徴とする湿式電子写真現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像液流入部の下流にある前記現像
   電極は、その上縁の高さが現像液吐出口より僅か低い位
   置になるように配設し、その背面から余剰の現像液をオ
   ーバーフローさせるようにしたことを特徴とする請求項
   １の湿式電子写真現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像ギャップは上流から下流に向っ
   て勾配を有することを特徴とする請求項１又は請求項２
   の湿式電子写真現像装置。