JP3510252B2 - Apparatus for developing latent images - Google Patents

Apparatus for developing latent images

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JP3510252B2
JP3510252B2 JP51642894A JP51642894A JP3510252B2 JP 3510252 B2 JP3510252 B2 JP 3510252B2 JP 51642894 A JP51642894 A JP 51642894A JP 51642894 A JP51642894 A JP 51642894A JP 3510252 B2 JP3510252 B2 JP 3510252B2
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developing
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applicator
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リオル,イシャイアウ
ラボン,アミラン
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    • G03G15/10Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一般に現像装置に関し、特に電子写真印写装
置における潜像現像装置に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to developing devices, and more particularly to latent image developing devices in electrophotographic printing devices.

発明の背景 液状トナーの電気泳動転写により光伝導面に形成され
た潜像を現像する方法は当該技術分野においては周知で
ある。この方法においては、無極絶縁キャリヤー液に懸
濁された帯電粒子は静電界の作用により移動し、かつ像
形成形態で光伝導面の相対的な帯電領域あるいは放電領
域上で濃縮される。次いで、現像された像は、直接ある
いは1個以上の中間転写部材により、例えば紙のような
基板に転写される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Methods for developing a latent image formed on a photoconductive surface by electrophoretic transfer of liquid toner are well known in the art. In this method, charged particles suspended in a non-polar insulating carrier liquid move by the action of an electrostatic field and are concentrated in imaged form on the relative charged or discharged areas of the photoconductive surface. The developed image is then transferred to a substrate such as paper, either directly or by one or more intermediate transfer members.

米国特許第4,504,138号においては潜像を現像する別
の方法が記載されている。本特許は、トナー粒子の薄く
て粘性の高密度層をローラの周面に付与し、このように
形成された層を光伝導面に持ってくることを述べてい
る。次いで、潜像によって誘導された電界によってトナ
ー層の選定された部分が光伝導面上に転写される。
In U.S. Pat. No. 4,504,138 another method of developing a latent image is described. The patent states that a thin, viscous, dense layer of toner particles is applied to the peripheral surface of the roller, and the layer thus formed is brought to the photoconductive surface. A selected portion of the toner layer is then transferred onto the photoconductive surface by the electric field induced by the latent image.

カナダ国特許第990 589号においては、第1のアプリ
ケータにおいて液状トナーの膜を作り、該アプリケータ
を潜像を有する最終基板と接触させることにより像を現
像することを含む静電像を現像する方法が記載されてい
る。次いで、キャリヤー液の層を有する第2のアプリケ
ータが基板と接触するようにされ、バックの析出物を除
去し、余分の液体を絞り出す。カナダ国特許第990 589
号に記載の液状トナーの膜はトナー濃縮物の2〜4%が
キャリヤー液に拡散している。
In Canadian Patent 990 589, an electrostatic image is developed which involves developing a film of liquid toner in a first applicator and contacting the applicator with a final substrate having a latent image. How to do is described. A second applicator with a layer of carrier liquid is then brought into contact with the substrate to remove bag deposits and squeeze out excess liquid. Canadian patent 990 589
The film of the liquid toner described in JP-A No. 2000-242242 has 2 to 4% of the toner concentrate dispersed in the carrier liquid.

米国特許第4,327,664号に記載の潜像現像装置は細メ
ッシュサイズのネットによって周囲方向に囲繞されてい
る多孔性の弾性スポンジの現像ローラを含む。前記現像
ローラはドラムの潜像を有する面に対して押圧され、ロ
ーラによって運ばれている液状トナーが細かいネットを
介して圧縮されたスポンジから絞り出される。液状トナ
ーに含有されているトナー粒子が電気泳動法によりドラ
ムの表面に選択的に析出されて像を形成する。
The latent image developing device described in U.S. Pat. No. 4,327,664 includes a porous elastic sponge developing roller that is circumferentially surrounded by a fine mesh size net. The developing roller is pressed against the surface of the drum having the latent image, and the liquid toner carried by the roller is squeezed out from the compressed sponge through a fine net. Toner particles contained in the liquid toner are selectively deposited on the surface of the drum by an electrophoretic method to form an image.

米国特許第4,400,079号は非接触の現像ローラを用い
ている光レセプタ上に潜像を現像する液状トナー現像装
置を記載している。現像ローラの表面は光レセプタの面
と同じ方向あるいは反対方向に運動しうる。
U.S. Pat. No. 4,400,079 describes a liquid toner developing device for developing a latent image on an optical receptor using a non-contact developing roller. The surface of the developing roller can move in the same or opposite direction as the surface of the photoreceptor.

前述の装置の殆んど、並びに当該技術分野で公知の多
くのその他の技術は、現像ローラの表面にトナーの層を
作り、該層の厚さ分全体を、像を有する層にある潜像に
転送することに関する。そのような装置に対しては、こ
の厚さが像の濃度を決めるので、層の厚さの均一性が重
要である。通常、特に層の厚さが一般に当該装置の以前
の像形成履歴によって決まる場合であれば、たとえ高価
で、かつ複数な手段を用いたとしても現像されつつある
層の均一性を制御することは極めて難しい。
Most of the above-mentioned devices, as well as many other techniques known in the art, create a layer of toner on the surface of the developing roller, the entire thickness of which is the latent image in the layer bearing the image. Regarding to transfer to. For such devices, layer thickness uniformity is important because this thickness determines the image density. Generally, controlling the uniformity of the layer being developed is expensive and even using multiple means, especially if the layer thickness is generally dictated by the previous imaging history of the device. Extremely difficult.

発明の要約 本発明の目的は、最終の像のトーン領域におけるトナ
ーの光学的密度が概ね均一である、濃縮した液状トナー
を転写することにより電子写真印写装置において潜像を
現像するための簡素化した装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a simple method for developing a latent image in an electrophotographic printing apparatus by transferring a concentrated liquid toner in which the optical density of the toner in the tone areas of the final image is generally uniform. It is to provide a device that is realized.

本発明の好適実施例においては、弾性材から作ること
が好ましい現像ローラは、第1の電圧の像領域と、第2
の電圧で前記像領域の上に形成された背景領域とを有す
る、例えば光レセプタのような像形成面に対して押圧さ
れる。現像ローラは所定層厚さの濃縮液状トナー材の相
対的に薄い膜が塗布されている。この層厚さ分の少なく
とも一部は、その上に形成された潜像に従って像形成面
に選択的に転写される。
In a preferred embodiment of the present invention, the developer roller, which is preferably made of an elastic material, has a first voltage image area and a second voltage image area.
Voltage is applied against an image forming surface, such as an optical receptor, having a background area formed above the image area. The developing roller is coated with a relatively thin film of concentrated liquid toner material having a predetermined layer thickness. At least a portion of this layer thickness is selectively transferred to the imaging surface according to the latent image formed thereon.

本発明の一局面によれば、現像剤は第1と第2の電圧
の中間の電圧まで帯電される。本発明の好適実施例にお
いて、現像電圧は層厚さ分の一部のみが潜像の像領域に
転写されるように選択される。本発明の発明者は、現像
電圧が適正に選択されると、単位面積当りのトナー粒子
の密度(DMA)は現像ローラ上のトナー濃縮物の層の厚
さ、あるいは層の固体の濃度に余り強力に左右されない
ことを見出した。このように、たとえ現像ローラ上の層
の厚さが許容しえない量だけ変動したとしても、像形成
面に転写される層の非均一性は少なくとも2の係数で向
上する。
According to one aspect of the invention, the developer is charged to a voltage intermediate the first and second voltages. In the preferred embodiment of the invention, the development voltage is selected so that only a portion of the layer thickness is transferred to the image area of the latent image. The inventor of the present invention has found that when the developing voltage is properly selected, the density of toner particles per unit area (DMA) is more than the layer thickness of the toner concentrate on the developing roller, or the solid concentration of the layer. I found that it was not strongly influenced. Thus, even if the layer thickness on the developing roller varies by an unacceptable amount, the non-uniformity of the layer transferred to the imaging surface is improved by a factor of at least 2.

本発明の第2の局面においては、現像ローラ上のトナ
ー濃縮物の層の厚さ均一性はトナー濃縮物を、好ましく
は現像ローラに対して押圧され、現像ローラの速度とは
相違する速度で回転しているスポンジローラから前記2
個のローラの間の接触点において供給することにより向
上する。たとえ現像ローラ上に残っているトナー濃縮物
が、トナー濃縮物の新しい層を付与する前にローラから
除去されなかったとしても均一性は向上する。アプリケ
ータローラと現像ローラとが接触個所において同速で運
動していると、先行の像の顕著な「メモリ」(痕跡)が
あり、その不均一性が現像ローラ上の層の単位面積当り
の現像されたトナー粒子の質量(DMA)に影響を与え
る。
In a second aspect of the invention, the layer thickness uniformity of the toner concentrate on the developing roller is such that the toner concentrate is pressed against the developing roller, preferably at a speed different from the speed of the developing roller. From the rotating sponge roller,
It is improved by feeding at the contact points between the individual rollers. Uniformity is improved even if the toner concentrate remaining on the developer roller is not removed from the roller before applying a new layer of toner concentrate. When the applicator roller and the developing roller are moving at the same speed at the contact point, there is a noticeable "memory" (trace) of the preceding image, and the non-uniformity is a per unit area of the layer on the developing roller. Affects the developed toner particle mass (DMA).

本発明の好適実施例において、層のトナー粒子の濃度
は、像形成面に転写する前に層に帯電したスキージロー
ラを適用することにより増加する。
In the preferred embodiment of the invention, the concentration of toner particles in the layer is increased by applying a squeegee roller charged to the layer prior to transfer to the imaging surface.

本発明の好適実施例においては、アプリケータローラ
は現像ローラとは反対の方向に、それらの間の接触個所
において運動する。
In the preferred embodiment of the invention, the applicator roller moves in the opposite direction of the developer roller at the point of contact therebetween.

本発明の一好適実施例においては、現像ローラは、固
定されたプレート型式の現像ローラを用いて液状トナー
からの電気泳動によりトナー粒子の層をその上で現像す
ることによりトナー層が塗布される。
In one preferred embodiment of the invention, the developing roller is coated with a toner layer by developing a layer of toner particles thereon by electrophoresis from liquid toner using a fixed plate type developing roller. .

塗布段階に続いて、現像ローラ上の層を高電圧および
高圧でスキージローラを用いて圧搾しその層の中の液体
の大部分を、像形成面に層の厚さ分の全て、あるいは一
部を転写する前に除去することが好ましい。
Subsequent to the coating step, the layer on the developing roller is squeezed at high voltage and pressure using a squeegee roller so that most of the liquid in that layer is applied to the imaging surface in all or part of the layer thickness. Is preferably removed before transferring.

さらに、潜像の現像の後現像ローラに残っている材料
を、現像ローラを再塗布する前にクリーニング段階にお
いて除去することが好ましい。
Further, it is preferable to remove material remaining on the developing roller after developing the latent image in a cleaning step before reapplying the developing roller.

本発明の好適実施例において、現像ローラなタンデム
式ローラ系によってクリーニングしうるが、そこでは第
1の押圧されたスキージローラが静電転写によりトナー
粒子を現像ローラから除去する。第2のスポンジのクリ
ーニングローラは好ましくは静電界によって支援されて
摩擦により押圧されたスキージローラからトナー粒子を
除去する。トナーはスポンジの表面に喰い込み、押し出
される材料をかき落すブレードによりスポンジローラか
ら除去される。好ましくは、スキージ現像面あるいはス
キージスポンジ面の一方あるいは双方はトナー粒子の転
写や除去を促進するためにクリーニング液あるいは稀釈
トナーで湿らされる。除去されたトナーは循環され、現
像ローラを再塗布するために使用されることが好まし
い。
In a preferred embodiment of the present invention, it may be cleaned by a tandem roller system such as a developing roller, where a first pressed squeegee roller removes toner particles from the developing roller by electrostatic transfer. The second sponge cleaning roller preferably removes toner particles from the frictionally pressed squeegee roller assisted by an electrostatic field. The toner digs into the surface of the sponge and is removed from the sponge roller by a blade that scrapes off the extruded material. Preferably, one or both of the squeegee development surface and the squeegee sponge surface are moistened with a cleaning liquid or diluted toner to facilitate transfer and removal of toner particles. The removed toner is preferably circulated and used to recoat the developer roller.

図面の簡単な説明 第1図は本発明の好適実施例に従って構成され、かつ
作動する像形成装置の概略図、 第2図は本発明の好適実施例に従って構成され、かつ
作動する現像装置のさらに詳細な概略図、 第3図は本発明の好適実施例による代替的なクリーニ
ング装置を示す現像組立体の概略図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the invention, and FIG. 2 is a further development apparatus constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the invention. Detailed Schematic, FIG. 3 is a schematic of a developer assembly showing an alternative cleaning device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

好適実施例の詳細説明 本発明の好適実施例により構成され、かつ作動する像
形成装置を示す第1図と第2図とを参照する。
DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Reference is now made to FIGS. 1 and 2 which illustrate an image forming apparatus constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

本装置は、セレニウム、セレニウム化合物、有機性光
伝導体あるいは当該技術分野で周知のその他のいずれか
の適当な光伝導体で作った円筒形の光レセプタ面16を有
することが好ましいドラム10を含む。
The apparatus includes a drum 10 that preferably has a cylindrical photoreceptor surface 16 made of selenium, a selenium compound, an organic photoconductor or any other suitable photoconductor known in the art. .

作動中、ドラム10は矢印13で指示する方向に回転し、
光レセプタ面16は帯電器18によって典型的には1000ボル
ト程度の全体的に均一な所定の電圧まで帯電される。帯
電器18は、例えばクロトロン、スコロトロンあるいはロ
ーラのような当該技術分野で公知のいずれかの型式の帯
電器でよい。
During operation, the drum 10 rotates in the direction indicated by the arrow 13,
Photoreceptor surface 16 is charged by charger 18 to a generally uniform predetermined voltage of the order of 1000 volts. The charger 18 may be any type of charger known in the art, such as a crotron, scorotron or roller.

ドラム10が連続して回転することにより帯電された光
レセプタ面16を、(プリンタの場合は)レーザスキャ
ナ、(写真複写機の場合は)原板の投影である例えば光
源19のような露光装置との受像関係に持ってくる。光源
19は光レセプタ面16の一部を選択的に放電することによ
り、帯電された光レセプタ面16上に望ましい潜像を形成
する。像部分は第1の電圧にあり、背景部分は第2の電
圧にある。放電された部分は約100ボルトより低い電圧
を有することが好ましい。
The optical receptor surface 16 charged by the continuous rotation of the drum 10 is used as a laser scanner (in the case of a printer) and an exposure device such as a light source 19 which is a projection of an original plate (in the case of a photocopier). Bring to the image reception relationship. light source
19 selectively discharges a portion of the photoreceptor surface 16 to form the desired latent image on the charged photoreceptor surface 16. The image portion is at the first voltage and the background portion is at the second voltage. The discharged parts preferably have a voltage below about 100 volts.

ドラム10を引続き回転させることにより、選択的に帯
電した光レセプタ面16を現像ローラ22の面21と作動接触
係合させる。現像ローラ22は矢印13で示すようにドラム
10とは反対の方向に回転することが好ましく、そのため
接触個所におけるそれぞれの面の間の相対運動は概ね零
である。現像ローラ22はドラム10に対して押圧されるの
が最も好ましい。
Subsequent rotation of drum 10 causes selectively charged photoreceptor surface 16 to be in operative contact with surface 21 of developer roller 22. The developing roller 22 is a drum as indicated by an arrow 13.
It is preferable to rotate in the opposite direction to 10, so that the relative movement between the respective faces at the contact points is approximately zero. Most preferably, the developing roller 22 is pressed against the drum 10.

本発明の一実施例においては、現像ローラ22は、好ま
しくは20〜40のショアA硬度を有する軟質弾性材料が好
ましくは1〜2ミリ塗布された金属コアから形成され
る。本発明の一実施例においては、この塗布は好ましく
は105と107オーム・センサの間の抵抗まで導電性として
作られている。本実施例においては、導電層は鋳造ある
いはその他の方法により、N3以上が好ましい滑らかな面
を有するように形成される。
In one embodiment of the present invention, the developing roller 22 is formed from a metal core preferably coated with 1-2 millimeters of a soft elastic material having a Shore A hardness of 20-40. In one embodiment of the invention, the coating is preferably made conductive to a resistance between 10 5 and 10 7 ohm sensors. In this embodiment, the conductive layer is formed by casting or another method so as to have a smooth surface, preferably N 3 or more.

本発明の第2の実施例において、非導電性でよい軟質
の弾性材料に、例えば金属コアに電気的に取り付けられ
た金属あるいは導電性ラッカ層のような極めて薄い導電
性層が塗布される。この導電性層は、好ましくは107〜1
09オーム・センチの抵抗性を有する導電性ポリマの薄い
(好ましくは15〜60ミクロメータの)層で被覆されるこ
とが好ましい。
In a second embodiment of the invention, a soft elastic material, which may be non-conductive, is coated with a very thin conductive layer, such as a metal or conductive lacquer layer electrically attached to a metal core. This conductive layer is preferably 10 7 to 1
It is preferably coated with a thin (preferably 15-60 micrometer) layer of a conductive polymer having a resistance of 09 ohm-cm.

代替的に、ドラム10は相対的に弾性の材料で形成し、
面21は剛性あるいは服従材料から構成しうる。
Alternatively, the drum 10 is formed of a relatively elastic material,
Surface 21 may be constructed of a rigid or compliant material.

前述のように、面21は、好ましくは極めて濃縮された
液状トナーである液状トナーの薄い層で塗布される。現
像ローラ自体22は、光レセプタ面16の帯電面と放電面の
電圧の中間の電圧まで帯電している。
As mentioned above, surface 21 is coated with a thin layer of liquid toner, which is preferably a highly concentrated liquid toner. The developing roller itself 22 is charged to an intermediate voltage between the charging surface and the discharging surface of the optical receptor surface 16.

液状トナー濃縮物の層を有する面21がドラム10の光レ
セプタ面16と係合すると、現像ローラ22と面16との間の
電位差がトナー粒子の層を面16に選択的に転写させるこ
とによって潜像を現像させる。トナーの帯電極性の選択
と、当該技術分野において周知の「書込み−白」あるい
は「書込み−黒」装置の使用に応じて、面16の帯電領域
あるいは放電領域のいずれかに選択的にトナー粒子の層
が引き付けられ、トナー層の残りの部分は面21に接着し
続ける。
When surface 21 having the layer of liquid toner concentrate engages photoreceptor surface 16 of drum 10, the potential difference between developer roller 22 and surface 16 causes the layer of toner particles to selectively transfer to surface 16. Develop the latent image. Depending on the choice of toner charge polarity and the use of "write-white" or "write-black" devices well known in the art, either the charged or discharged areas of surface 16 are selectively charged with toner particles. The layer is attracted and the rest of the toner layer continues to adhere to surface 21.

本発明の好適実施例におけるように、現像時極めて高
濃度の固体を含有する液状トナーが使用されると、電気
泳動が少なく、層の厚さ全体あるいは層の制御可能部分
が現像ローラ面の層と概ね同じトナー濃度で潜像の像領
域に転写される。
When a liquid toner containing a very high concentration of solids is used during development, as in the preferred embodiment of the present invention, there is less electrophoresis and the entire layer thickness or controllable portion of the layer is on the surface of the developing roller. Is transferred to the image area of the latent image with the toner density approximately the same as

本発明の代替的な特に好ましい実施例においては、潜
像の像部分と現像ローラとの間の電圧差を、トナー濃縮
物の層の厚さの極一部のみが現像ローラから潜像の像部
分に転写されるような値にまで低下させる。
In an alternative and particularly preferred embodiment of the present invention, the voltage difference between the image portion of the latent image and the developing roller is such that only a small fraction of the toner concentrate layer thickness is transferred from the developing roller to the latent image. Decrease the value so that it is transferred to the part.

転写される層の厚さは主として層の単位容積当りの帯
電量によって決まり、かつ層の局部的な厚さや、あるい
は固体の濃度によって僅かに左右される。このように、
たとえ現像ローラ上の層が均一でないとしても、像領域
に転写される層は均一なDMAを、従って均一な光学密度
を有している。
The thickness of the transferred layer is determined primarily by the amount of charge per unit volume of the layer and is slightly dependent on the local thickness of the layer and / or the concentration of solids. in this way,
Even if the layers on the developer roller are not uniform, the layers transferred to the image areas will have uniform DMA and thus uniform optical density.

この現像は多分以下の作用によるものと思われる。現
像ローラと像形成面の像領域との間でトナー濃縮物の層
にわたって電圧が加えられると、この二つの面の間に電
界が発生する。この電界は像形成面において最も強力
で、層自体内の諸点において層の帯電によって低下す
る。トナー濃縮物の層に高電圧が加えられると、層内の
電界は一方向性となり、トナー層全体を像領域において
像形成面に向かって押圧するように作用する。印加され
た電圧が低い場合、電界は層のある個所において反転し
うる。この個所と現像ローラとの間の層のこれらの部分
に対して、電界は実際にトナー粒子を現像ローラに向か
って押圧するように作用する。
This development is probably due to the following effects. When a voltage is applied across the layer of toner concentrate between the developer roller and the image area of the imaging surface, an electric field is created between the two surfaces. This electric field is most intense at the imaging surface and is reduced by charging the layer at points within the layer itself. When a high voltage is applied to a layer of toner concentrate, the electric field in the layer becomes unidirectional, acting to push the entire toner layer toward the imaging surface in the image area. If the applied voltage is low, the electric field can reverse at some point in the layer. For those parts of the layer between this location and the developer roller, the electric field actually acts to press the toner particles towards the developer roller.

層の凝集度が余り高くないとすれば、層はトナー層の
一部を像形成面に転写させ、一部を現像ローラに残しな
がら、この点あるいはその近傍において分割される。
If the cohesion of the layer is not too high, the layer is split at or near this point while transferring a portion of the toner layer to the imaging surface and leaving a portion on the developing roller.

転写される固体の量は層における単位質量当りの帯電
量によってのみ左右され、層の厚さ、あるいは層におけ
るトナー粒子の正確な濃度に強力に関係するものではな
い。このように、本発明の現像装置は、制御が困難な適
用パラメータの変動に対して顕著に敏感でないことが分
かる。
The amount of solids transferred is dependent only on the amount of charge per unit mass in the layer and is not strongly related to the layer thickness or the exact concentration of toner particles in the layer. Thus, it can be seen that the developing device of the present invention is not significantly sensitive to changes in the applied parameters that are difficult to control.

さらに、DMAは基本的には印加された電圧の差に直接
比例するので、DMAはこの電圧を変えることにより容易
に制御しうる。特に、本発明の好適実施例においては、
当該技術分野において周知のように、センサ100が現像
領域の下流の像形成面に位置され、像の光学密度(およ
び従ってDMAと)を測定する。
Moreover, since DMA is basically directly proportional to the difference in applied voltage, DMA can be easily controlled by changing this voltage. In particular, in the preferred embodiment of the present invention,
As is well known in the art, a sensor 100 is located on the imaging surface downstream of the development area and measures the optical density (and thus DMA) of the image.

次に、光学密度の測定された値は、現像ローラ22に電
圧を供給する電源104を制御するように作動する制御装
置102を制御する。
The measured value of optical density then controls the controller 102, which operates to control the power supply 104 that supplies voltage to the developer roller 22.

本発明の好適な液状トナーが(約0.17〜0.25mgm/cm2
の変動で)0.2mgm/cm2のDMAにおいて現像層上の25〜30
%のトナー粒子濃度で用いられるとすれば、転写された
層は約0.15mgm/cm2であることが好ましく最悪の場合で
も±10%未満の変動である。
The preferred liquid toner of the present invention is (about 0.17 to 0.25 mgm / cm 2
With a variation of 0.2 mgm / cm 2 of DMA from 25 to 30 on the developing layer.
If used at a toner particle concentration of%, the transferred layer is preferably about 0.15 mgm / cm 2, with a worst case variation of less than ± 10%.

この状態において、像部分と現像ローラとの間の500
〜600ボルトの電圧差によって層を完全に転写し、一方3
00〜500ボルトの電圧差が50ミリ/秒の処理速度におい
て前述のより均一な粒子転写をもたらす。
In this state, 500 between the image area and the developing roller
Complete transfer of layers with a voltage difference of ~ 600 volts, while 3
A voltage difference of 00-500 volts results in the more uniform grain transfer described above at a processing speed of 50 millisecond per second.

前述のような部分現像を使用することにより面21のト
ナー層の不均一による可能な作用を驚異的に減少させ
る。詳しくは、本発明の発明者は現像面21での約±20%
の層不均一性(すなわち種々領域の間のトナー層の±20
%までの相違)は部分現像法を用いることにより光レセ
プタ面16上の潜像の像部分の概ね±10%未満の非均一性
まで低下させることができる。例えば±5%のような初
期不均一性が低い場合、不均一性は1〜2%の範囲まで
低下される。
The use of partial development as described above surprisingly reduces the possible effects of non-uniformity of the toner layer on surface 21. More specifically, the inventor of the present invention has found that the developing surface 21 has about ± 20%
Layer non-uniformity (ie ± 20 of toner layer between various areas
By using the partial development method, it is possible to reduce the nonuniformity of the image portion of the latent image on the photoreceptor surface 16 to less than about ± 10%. If the initial non-uniformity is low, eg ± 5%, the non-uniformity is reduced to the range of 1-2%.

この方法は密度のより均一な像を提供し、像の密度が
印写すべき面積比率によって制御されるハーフトーンの
像形成に対して特に有用である。
This method provides a more uniform image of density and is particularly useful for halftone imaging where the image density is controlled by the area ratio to be printed.

好ましいトナー材料あるいはその他のトナー材料に対
して40〜50%程度の高い液体トナーの他の濃度を本発明
の実施において現像ローラ上の層に対して用いることも
できる。これらのその他のトナーや、その他の濃度ある
いは種々の処理速度に対して必要な正確な電圧は実験に
よって決められる。
Other concentrations of liquid toner as high as 40 to 50% relative to the preferred toner material or other toner materials can be used for the layers on the developer roller in the practice of the invention. The exact voltage required for these other toners, other densities or various processing speeds can be determined by experiment.

多色用装置に対しては、各色に対して1個の複数の現
像ローラを光レセプタの周囲に離隔して設けることがで
き、光レセプタ面16と順次係合して順次作られた潜像を
現像する。
For multi-color devices, multiple developing rollers, one for each color, can be provided around the photoreceptor, spaced apart, and sequentially engaged with the photoreceptor surface 16 to create latent images in sequence. To develop.

本発明の好適実施例において、ローラ22は全体的に参
照番号23によって指示するアプリケータ組立体によって
塗布される。
In the preferred embodiment of the invention, the roller 22 is applied by an applicator assembly generally designated by the reference numeral 23.

アプリケータ組立体23はフルートの形状を有している
ものとして見ることのできるトナー分配器62を含み、該
分配器はその長手方向の寸法にわたって種々の位置にお
いて複数の孔を有する円筒形チューブ状であり、該孔を
通して液状トナーがアプリケータローラ65の面64に分配
される。アプリケータ65は導電性添加剤を含有すること
が好ましいフォーム状ポリウレタンのような弾性の連続
気ほうのフォーム(スポンジ)の比較的厚い層68で被覆
した金属コア66から形成されることが好ましい。ポリウ
レタン(孔の無い)の体抵抗が107〜109オーム・センチ
の間であることが好ましい。好適実施例において、アプ
リケータローラ65の面64は、例えば、コア66の端部に作
用するばね72により現像ローラ22の面21にして押圧され
る。
Applicator assembly 23 includes a toner distributor 62, which can be viewed as having a flute shape, which is a cylindrical tubular shape having a plurality of holes at various locations along its longitudinal dimension. Through which the liquid toner is distributed to the surface 64 of the applicator roller 65. Applicator 65 is preferably formed from a metal core 66 coated with a relatively thick layer 68 of an elastic continuous foam (sponge) such as foamed polyurethane which preferably contains a conductive additive. It is preferred that the polyurethane (non-porous) has a body resistance of between 10 7 and 10 9 ohm cm. In the preferred embodiment, the surface 64 of the applicator roller 65 is pressed against the surface 21 of the developing roller 22 by, for example, a spring 72 acting on the end of the core 66.

第2図から分かるように、分配器62はアプリケータロ
ーラ65に押し込まれることによってアプリケータローラ
65の外面がくぼみ、そのため変形面64が形成されること
が好ましい。前記面64を引続き変形させ、層68を圧縮す
ることにより、現像装置組立体23の作動の間時折詰らせ
ることがありうる層68のセルを開放させるよう作用し、
変形を順次解放していくことにより連続気ほうを充てん
するように作用する。分配器62から分配されるトナーの
殆んどはアプリケータローラ65の層68によって急速に吸
収され、層がスポンジ状連続気ほう構造であり、ローラ
が変形するため層68内で均一に分配される。トナーを分
配するのに必要な圧力は、予め設定した圧力でトナー容
器(図示せず)からトナーを汲み上げる小さいポンプ
(図示せず)によって供給されることが好ましい。この
目的に対して、当該技術分野において周知のいずれかの
適当なポンプや、いずれかの適当な容器並びに(例えば
望ましい液状トナーを収容する加圧タンクのような)所
望のトナー圧を提供するその他いずれかの適当な手段を
使用することができる。層68によって吸収されなかった
余分のトナーは再使用のため容器に戻される。
As can be seen in FIG. 2, the distributor 62 is pushed into the applicator roller 65, thereby
It is preferred that the outer surface of 65 be recessed so that a deformed surface 64 is formed. Continued deformation of the surface 64 and compression of the layer 68 act to open the cells of the layer 68 that can occasionally become clogged during operation of the developer assembly 23,
By gradually releasing the deformation, it acts to fill the continuous bubble. Most of the toner dispensed from the dispenser 62 is rapidly absorbed by the layer 68 of the applicator roller 65, the layer being a sponge-like continuous bubble structure and evenly distributed within the layer 68 due to roller deformation. It The pressure required to dispense the toner is preferably supplied by a small pump (not shown) that pumps the toner from a toner container (not shown) at a preset pressure. To this end, any suitable pump known in the art, any suitable container, and others that provide the desired toner pressure (eg, a pressure tank containing the desired liquid toner). Any suitable means can be used. Excess toner not absorbed by layer 68 is returned to the container for reuse.

本発明の好適実施例においては、現像ローラ22とアプ
リケータローラ65とは(第2図において、それぞれ矢印
13と70とによって指示するように)同じ回転方向に回転
するため、それらの面は反対方向に運動する。本実施例
において、アプリケータローラ65は表面21をこすり、面
21上の(トナーを面16に選択的に転写した後通常残って
いる)残余のトナーを除去するように作用し、一方電気
泳動により面に新しい均一なトナー層を供給する。詳し
くは、好適実施例において、面64の絶対速度は面21の速
度より約2〜3倍速いことが好ましい。
In the preferred embodiment of the present invention, the developing roller 22 and the applicator roller 65 are shown in FIG.
Because they rotate in the same direction of rotation (as indicated by 13 and 70), their faces move in opposite directions. In this embodiment, the applicator roller 65 rubs against the surface 21,
It acts to remove the residual toner on 21 (usually left after the selective transfer of toner to surface 16), while electrophoresing to provide a new uniform layer of toner to the surface. Specifically, in the preferred embodiment, the absolute velocity of face 64 is preferably about 2-3 times faster than the velocity of face 21.

このこすり作用が無く、かつ現像の後現像ローラに残
っているトナーが除去されないとすれば、現像ローラ上
のDMAは30%の変動範囲で不均一である。さらに、像を
現像した後現像ローラに残っているトナーは極めて濃縮
されており、面21を痛めないようにクリーニングのため
特にスポンジ製ローラが用いられた場合は除去は容易で
ない。
Assuming that this rubbing action is absent and that the toner remaining on the developing roller after development is not removed, the DMA on the developing roller is non-uniform within a fluctuation range of 30%. Further, the toner remaining on the developing roller after developing the image is extremely concentrated and is not easy to remove, especially if a sponge roller is used for cleaning so as not to damage the surface 21.

こすり形式の好ましい方法に対して、面21と64とが接
触して面組合せ線74において接触するにつれて、面とば
ね72によって加えられる圧力との間の著しい相対運動に
より残留トナーは面64の連続気ほうによって面21からか
き落とされる。比較的長い面の係合時間の間、かき落と
されたトナーは面64が担持する新しいトナーとは分解す
ることなく混合され、面が発散線76で外れるにつれてト
ナーの均質な層が面21に残る。
As opposed to the preferred method of rubbing type, as the surfaces 21 and 64 meet and meet at the surface mating line 74, the significant relative motion between the surfaces and the pressure exerted by the spring 72 causes residual toner to continue to surface 64. Being scraped off surface 21 by a blunder. During the relatively long face engagement time, the scraped off toner mixes with the fresh toner carried by face 64 without decomposition, and a homogeneous layer of toner forms on face 21 as the face deviates at divergence line 76. Remain.

ローラ65はDC電源により面21のそれとは異なる電圧ま
で帯電され、ローラ65から面21までトナー粒子を電気泳
動転写することが好ましい。前記面の間の物理的接触に
より前述のように電気泳動により供給されるトナーの層
を付与するのではなく、むしろトナーの付与された層を
圧搾し、かつ均質化するように作用する。一般に、トナ
ーを面21に静電付与する間にトナーの固体濃度が著しく
上昇する。
Roller 65 is preferably charged by a DC power source to a voltage different from that of surface 21 to electrophoretically transfer toner particles from roller 65 to surface 21. The physical contact between the surfaces does not impart an electrophoretically applied layer of toner as previously described, but rather acts to squeeze and homogenize the applied layer of toner. Generally, the solid concentration of the toner rises significantly while electrostatically applying the toner to the surface 21.

本発明の好適実施例においては、固体濃度が5%〜10
%の液状トナーが分配器62からローラ65に供給される。
層は現像ローラに供給された後は15〜20%の間の固体濃
度を有する。
In a preferred embodiment of the invention, the solids concentration is between 5% and 10%.
% Of the liquid toner is supplied from the distributor 62 to the roller 65.
The layer has a solids concentration of between 15 and 20% after being applied to the developing roller.

さらに濃縮されたトナーが分配器62によって供給され
ると、アプリケータ65はさらに、あるいは代替的にAC電
圧源に接続でき、該電圧源はトナーの粘度を若干低下さ
せ、かつ一般に現像ローラ22の面21により滑らかな層を
溶着させるように作用する。
When more concentrated toner is supplied by the distributor 62, the applicator 65 may additionally or alternatively be connected to an AC voltage source, which slightly reduces the viscosity of the toner, and generally of the developer roller 22. The surface 21 acts to weld a smoother layer.

一般に、潜像を現像する液状トナーの層はできるだけ
固体濃度が高い、好ましくは30〜50%であることが望ま
しい。
Generally, it is desirable that the layer of the liquid toner for developing the latent image has as high a solid concentration as possible, preferably 30 to 50%.

本発明の好適実施例においては、現像装置組立体23は
分配ローラ65の下流で、ローラ22がドラム10と接触する
前にローラ22と作動接触するスキージローラ78をさらに
含む。スキージローラ78はアプリケータ65の電圧に匹敵
する電圧で帯電しており、スキージローラの外面が面21
上のトナー層の帯電粒子を放出する。スキージローラ78
はまた、ローラ22に対して押圧されることが好ましく、
そのため層がスキージローラを通るにつれて該層から液
体キャリヤーが除去される。機械的圧力とローラ78の電
気的放出力とがトナーの層を圧搾するように作用し、そ
のため層が像を有する面16に達するにつれてさらに濃縮
され、かつ均一とされる。機械的圧力を調整し、かつロ
ーラを適当な電圧にバイアスすることにより、トナー層
の濃度を望ましいレベルまで調整することができる。
In the preferred embodiment of the present invention, developer assembly 23 further includes a squeegee roller 78 downstream of distribution roller 65 and in operative contact with roller 22 before roller 22 contacts drum 10. The squeegee roller 78 is charged with a voltage comparable to that of the applicator 65 and the outer surface of the squeegee roller is surface 21.
Emit charged particles in the upper toner layer. Squeegee roller 78
Is also preferably pressed against the roller 22,
As a result, liquid carrier is removed from the layer as it passes through the squeegee roller. The mechanical pressure and the electrical output of the roller 78 act to squeeze the layer of toner so it becomes more concentrated and uniform as it reaches the image bearing surface 16. By adjusting the mechanical pressure and biasing the roller to the appropriate voltage, the density of the toner layer can be adjusted to the desired level.

このように、好適実施例においては、液状トナーは潜
像を最適に現像するのに要するもの以下の濃度でローラ
78に供給される。ローラ78が現像ローラ22の面21に対し
て押圧されると、面21に印加された層から余分のトナー
流体を機械的に除去し、適当な電位差で帯電されると、
帯電されたトナー粒子を放出し、該粒子を面21にさらに
緊密に接触させる。除去された余分の流体は再使用のた
めに回収される。層の固体含有量は主としてローラの機
械的特性と、供給された電圧と圧力との関数であって、
著しい範囲の初期トナー濃度にわたって初期濃度によっ
て影響されるのは極僅かである。
Thus, in the preferred embodiment, the liquid toner has a density below that required to optimally develop the latent image.
Supplied to 78. When the roller 78 is pressed against the surface 21 of the developing roller 22, it mechanically removes excess toner fluid from the layer applied to the surface 21 and when charged to a suitable potential difference,
The charged toner particles are expelled and the particles are brought into more intimate contact with the surface 21. The excess fluid removed is collected for reuse. The solids content of the layer is mainly a function of the mechanical properties of the roller and the applied voltage and pressure,
Very little is affected by the initial density over a significant range of initial toner densities.

本発明の好適実施例においては、スキージローラ78は
陽極酸化され、ポリウレタンの薄い(約50ミクロメータ
の)層で塗布される。
In the preferred embodiment of the invention, the squeegee roller 78 is anodized and coated with a thin (about 50 micrometer) layer of polyurethane.

原則として、前述の装置は潜像の現像時ドラム10に転
写されなかったトナー層の部分がサイクルの間現像ロー
ラ22から除去されることを要しない。しかしながら、本
発明の発明者は、塗布サイクルの間に現像ローラ上の残
留トナーが除去される場合、トナーの均一性をさらに向
上しうることを発見した。この目的に対して、現像ロー
ラ22の面21から余分のトナー濃縮物を除去するためにス
ポンジあるいはブラシまたは類似の装置から構成しうる
クリーニングステーション82を設けることができる。こ
のように除去されたトナーは新鮮なトナーと混合された
後再使用のために分配器62を介してアプリケータ65のス
ポンジ中へ汲み戻せばよい。
In principle, the apparatus described above does not require that portions of the toner layer not transferred to the drum 10 during development of the latent image be removed from the development roller 22 during the cycle. However, the inventors of the present invention have discovered that if the residual toner on the developing roller is removed during the coating cycle, the toner uniformity can be further improved. To this end, a cleaning station 82, which may be a sponge or brush or similar device, may be provided to remove excess toner concentrate from the surface 21 of the developer roller 22. The toner thus removed may be mixed with fresh toner and then pumped back through the distributor 62 into the sponge of the applicator 65 for reuse.

クリーニングステーション82は、ローラ65の層68のそ
れと類似の弾性の連続気ほう構造材料から形成すること
が好ましいスポンジローラ84からなることが好ましい。
ローラ84は、転写領域(すなわち、面16と係合する面21
の領域)と付与領域(すなわち、面64と係合する面21の
領域)との間で面21の一部と弾力的に係合することによ
って新しいトナーを供給する前に面21から残留トナーを
除去するように位置している。本発明の好適実施例にお
いては、スポンジ84には面からかき落とされた残留トナ
ー粒子をほぐし、運び去ることにより面21のクリーニン
グを促進しうるトナーキャリヤー液を供給しうる。
The cleaning station 82 preferably comprises a sponge roller 84, which is preferably formed of an elastic continuous cell structure material similar to that of the layer 68 of the roller 65.
Roller 84 is attached to the transfer area (ie, surface 21 engaging surface 16).
Of the residual toner from surface 21 before it is replenished with new toner by resiliently engaging a portion of surface 21 between the application area (ie, the area of surface 21 that engages surface 64). Is located to remove. In the preferred embodiment of the present invention, sponge 84 may be provided with a toner carrier liquid which may facilitate cleaning of surface 21 by loosening and carrying away residual toner particles scraped from the surface.

現像ローラから残留トナーを除去するのに特に適した
クリーニングシステム110の代替的な好適実施例が第3
図に示されている。クリーニングシステム110はタンデ
ム式のローラ配置を含み、第1の弾圧されたスキージロ
ーラ112が静電転写により現像ローラ22から残留トナー
粒子を除去する。この目的に対して、ローラ112は、現
像ローラの電圧と関連して、帯電されたトナー粒子がロ
ーラ112に吸引されるようにする電圧までバイアスされ
る。ローラ112の全体的な構造はローラ78に関して前述
したものと類似であることが好ましい。
A third alternative preferred embodiment of the cleaning system 110 is particularly suitable for removing residual toner from the developer roller.
As shown in the figure. The cleaning system 110 includes a tandem roller arrangement in which a first repressed squeegee roller 112 removes residual toner particles from the developer roller 22 by electrostatic transfer. For this purpose, the roller 112 is biased to a voltage that causes charged toner particles to be attracted to the roller 112 in relation to the voltage on the developing roller. The overall structure of roller 112 is preferably similar to that described above for roller 78.

第2のスポンジからなるクリーニングローラ114は、
好ましくは静電界の支援を受けて摩擦により、バイアス
されたスキージローラ112からトナー粒子を除去する。
トナーは、スポンジの表面に喰い込み、押し出される材
料をかき落すブレード116によりスポンジローラから除
去される。ある状況下においては、使用されるトナー材
料に応じて、スキージローラ/現像ローラの面、あるい
はスキージローラ/スポンジローラの面の一方あるいは
双方がトナー粒子を転送および除去しやすくするクリー
ニング液あるいは稀釈トナーで湿らされる。
The cleaning roller 114 made of the second sponge is
Friction, preferably with the assistance of an electrostatic field, removes toner particles from the biased squeegee roller 112.
The toner is removed from the sponge roller by a blade 116 that digs into the surface of the sponge and scrapes off the extruded material. Under some circumstances, depending on the toner material used, either or both the squeegee roller / developing roller surface, the squeegee roller / sponge roller surface, or a cleaning liquid or diluted toner that facilitates transfer and removal of toner particles. Be moistened with.

いずれかの方法によって除去されたトナーは循環さ
れ、現像ローラを再コーティングするために使用される
ことが好ましい。
The toner removed by either method is preferably circulated and used to recoat the developer roller.

そのようなクリーニングは、たとえ完全でなくとも現
像ローラ上の「メモリ」の影響を低下、あるいは排除す
る傾向のあることが判明した。クリーニングステーショ
ン82は、トナーが現像ローラ22とドラム10との面の間の
境界における電界により放電されるようになる種類のト
ナーである場合特に有用である。
It has been found that such cleaning tends to reduce or even eliminate the effect of "memory" on the developer roller, if not perfect. The cleaning station 82 is particularly useful when the toner is a type of toner that becomes discharged by the electric field at the interface between the development roller 22 and drum 10 surfaces.

前述の方法により現像された潜像は当該技術分野にお
いて周知の要領で像形成面から所望する基板に直接転写
できる。代替的に、第1図に示すように、中間転写部材
40を設けてよく、該部材はドラムあるいはベルトでよ
く、現像された像を有するドラム10の光レセプタ面16と
作動係合する。中間転写部材40は矢印43によって示すよ
うに、光レセプタ面16のそれとは反対の方向に回転する
ことにより、像転写個所においてそれぞれの面の間で概
ね零の相対運動を提供する。
The latent image developed by the methods described above can be transferred directly from the imaging surface to the desired substrate in a manner well known in the art. Alternatively, as shown in FIG. 1, an intermediate transfer member
40 may be provided, which may be a drum or belt and is operatively engaged with the photoreceptor surface 16 of the drum 10 having the developed image. The intermediate transfer member 40 is rotated in the opposite direction of that of the photoreceptor surface 16, as indicated by arrow 43, to provide approximately zero relative movement between the respective surfaces at the image transfer location.

中間転写部材40は光レセプタ面16からトナー像を受け
取り、例えば紙のような最終基板42にトナー像を転写す
るように作動する。中間部材40の内部に、当該技術分野
において周知のように中間転写部材40を加熱するために
ヒータ45を設ければよい。中間転写部材40への像の転写
は中間転写部材40を帯電させて中間転写部材40と光レセ
プタ面16の像領域の間で電界を提供するように支援する
ことが好ましい。中間転写部材40は、僅かに導電性の弾
性ポリマ層であることが好ましい弾性層46を下に位置さ
せている。
The intermediate transfer member 40 receives the toner image from the photoreceptor surface 16 and operates to transfer the toner image to a final substrate 42 such as paper. A heater 45 may be provided inside the intermediate member 40 to heat the intermediate transfer member 40, as is well known in the art. The transfer of the image to the intermediate transfer member 40 preferably assists in charging the intermediate transfer member 40 to provide an electric field between the intermediate transfer member 40 and the image area of the photoreceptor surface 16. The intermediate transfer member 40 has an underlying elastic layer 46, which is preferably a slightly conductive elastic polymer layer.

中間転写部材の種々形式のものが、例えば米国特許第
4,684,238号、国際特許公報第WO 90/04216および米国
特許第4,974,027号に記載され、それらの全ての開示は
参考のため本明細書に含めてある。
Various types of intermediate transfer members are described in, for example, US Pat.
4,684,238, International Patent Publication No. WO 90/04216 and US Pat. No. 4,974,027, the disclosures of all of which are incorporated herein by reference.

基板42あるいは中間転写部材40へのトナー像の転写に
続き、光レセプタ面16は、従来のいずれかのクリーニン
グステーションでよいクリーニングステーション49と係
合する。スクレーパ56はクリーニングステーション49に
よって除去されなかったいずれかの残留トナーの除去を
完了する。次に、ランプ58が光レセプタ面16から先行す
る像の残留チャージを除去することによりサイクルを完
了する。
Following the transfer of the toner image to substrate 42 or intermediate transfer member 40, photoreceptor surface 16 engages cleaning station 49, which may be any conventional cleaning station. The scraper 56 completes the removal of any residual toner not removed by the cleaning station 49. The lamp 58 then completes the cycle by removing the residual charge of the preceding image from the photoreceptor surface 16.

本発明の好適実施例においては、クリーニングステー
ション49の代りに第3図に示すクリーニング装置も使用
される。その場合、スキージローラ112と像形成面との
間の良好な接触を確実なものとするために若干より軟質
で、より適合性のあるローラが使用される。
In the preferred embodiment of the present invention, cleaning station 49 is replaced by the cleaning device shown in FIG. In that case, a slightly softer, more compatible roller is used to ensure good contact between the squeegee roller 112 and the imaging surface.

本発明の代替実施例においては、逆転写が用いられ
る。本実施例においては、光レセプタ面16を現像した後
現像ローラ22の表面21に残っているトナー濃縮物の領域
によって所望の像が形成され、次いでドラム10でなく現
像ローラが中間転写部材あるいは最終の基板と作動関連
して所望する像の印写を得る。前述した現像装置組立体
の好適実施例は本実施例に関しても使用できる。
In an alternative embodiment of the invention reverse transcription is used. In this embodiment, the desired image is formed by the areas of toner concentrate remaining on the surface 21 of the developing roller 22 after the photoreceptor surface 16 has been developed, and then the developing roller rather than the drum 10 is the intermediate transfer member or the final member. To obtain the desired image imprint in operative association with the substrate. The preferred embodiment of the developer assembly described above can also be used with this embodiment.

本発明のさらに別の好適実施例においては、アプリケ
ータ組立体65は、現像ローラ上で約6時の関係で現像ロ
ーラの面に対して平行に位置した湾曲状の帯電プレート
現像装置に代えてもよい。固体濃度が約1〜10%、好ま
しくは5〜10%の液状トナーがプレートと現像ローラと
の間の領域へ送り込まれ、現像ローラに約5〜20%のト
ナー固体、好ましくは15〜20%を有する層を溶着させ
る。次にクリーニングローラが作動して前記層を潜像を
現像するのに望ましい濃度までさらに濃縮する。本実施
例においては、クリーニングステーション49が設けられ
る場合、±5%の均一性を有するトナー層が像形成面に
提供される。
In yet another preferred embodiment of the present invention, applicator assembly 65 replaces a curved charging plate developer located parallel to the surface of the developer roller at about 6 o'clock on the developer roller. Good. Liquid toner having a solids concentration of about 1-10%, preferably 5-10%, is fed into the region between the plate and the developing roller, and the developing roller has about 5-20% toner solids, preferably 15-20%. The layer having The cleaning roller is then activated to further concentrate the layer to the desired density for developing the latent image. In this embodiment, when the cleaning station 49 is provided, a toner layer having a uniformity of ± 5% is provided on the image forming surface.

本発明において用いる、好ましいが必らずしも限定的
ではない液状トナー材は以下の要領で調製される。
A preferred, but not necessarily limiting, liquid toner material for use in the present invention is prepared as follows.

混合 (DuPontの)スルリン(Surlyn)1605 イオノマ(Io
nomer)865.4グラムと、(Cabotの)Mogul−L カーボ
ンブラック288.5グラムと、(Cooksonの)Endurophtal
ブルー28.8グラムと(Merckの)アルミニウムステア
レート17.3グラムとが、それらが均質となるまで、150
℃に加熱された2ロールミルで20分間混合される。混合
された材料はミルから取り出され、次の段階に備えて剪
断される。
Mixed (DuPont) Surlyn 1605 Ionoma (Io
nomer) 865.4g, (Cabot) Mogul-L carbon black 288.5g, (Cookson) Endurophtal
Blue 28.8 grams and (Merck's) aluminum stearate 17.3 grams, until they are homogeneous, 150
Mix for 20 minutes on a 2-roll mill heated to ℃. The mixed material is removed from the mill and sheared in preparation for the next step.

可塑化 混合された前記材料2キロと、(EXXONの)Marcol 8
2 2キロが混合することなく複式遊星ミキサにおいて
一時間加熱される。次に、低速度で45分、高速度で30分
前記材料が混合される。前記材料は温い間にミキサから
排出され、剪断され、粉砕に備えて冷却されたミートグ
ラインダで砕かれる。
Plasticized 2 kg of the above materials mixed with Marcol 8 (from EXXON)
22 kg are heated for 1 hour in a double planetary mixer without mixing. The materials are then mixed for 45 minutes at low speed and 30 minutes at high speed. The material is discharged from the mixer while warm, sheared and ground in a cooled meat grinder in preparation for grinding.

粉砕−粒径低減 可塑化された材料690グラムが4.76ミリ(3/16イン
チ)の炭素鋼球を装入した摩滅器において1610グラムの
Marcol 82と共に砕かれる。この材料は55℃±3℃で30
時間250RPMで砕かれる。その結果出来た材料は10%の非
蒸発性固体(NVS)含有量まで稀釈され、300マイクロメ
ータのスクリーンを通してふるい分けられ、未粉砕粒子
を除去する。トナーに含まれる金属の汚染材料が磁気処
理により除去され、その結果出来た材料が帯電導波器に
よって帯電されて本発明に適した10%NVS液状現像剤を
形成する。
Milling-particle size reduction 690 grams of plasticized material weighs 1610 grams in an attritor loaded with 4.76 millimeters (3/16 inch) carbon steel balls.
Crushed with Marcol 82. This material is 30 at 55 ℃ ± 3 ℃
Crushed at 250 RPM for hours. The resulting material is diluted to a non-evaporable solids (NVS) content of 10% and screened through a 300 micrometer screen to remove unmilled particles. The metallic contaminants contained in the toner are removed by magnetic treatment and the resulting material is charged by a charging waveguide to form a 10% NVS liquid developer suitable for the present invention.

当該技術分野の専門家には、本発明が特に示し、かつ
前述してきたものに限定されないことが認められる。本
発明はむしろ以下の請求の範囲によってのみ規定され
る。
It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention is not limited to what has been particularly shown and described hereinabove. The invention is rather defined only by the claims which follow.

フロントページの続き (72)発明者 ラボン,アミラン イスラエル国 59576 バット ヤム, バルファー ストリート 143/5 (72)発明者 チャトウ,エフッド イスラエル国 49100 ペタック ティ クバ,ハアビブ ストリート 15 (56)参考文献 特開 昭57−185464(JP,A) 特開 昭54−56844(JP,A) 特開 昭53−125851(JP,A) 特開 昭52−139425(JP,A) 特開 平4−156485(JP,A) 特開 平4−104177(JP,A) 実開 昭61−99173(JP,U) 特公 昭51−17049(JP,B1) 特表 平7−500679(JP,A) 特表 平6−508932(JP,A) 特表 平6−506067(JP,A) 特表 平6−506065(JP,A) 特表 平6−500406(JP,A) 特表 平4−505222(JP,A) 米国特許4974027(US,A) 米国特許4400079(US,A) 国際公開92/013299(WO,A1) 国際公開92/013297(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/10 Front Page Continuation (72) Inventor Labon, Amiran Israel 59576 Bat Yam, Balfar Street 143/5 (72) Inventor Chatou, Ehud Israel 49100 Petak Tikva, Haaviv Street 15 (56) References JP 57 -185464 (JP, A) JP 54-56844 (JP, A) JP 53-125851 (JP, A) JP 52-139425 (JP, A) JP 4-156485 (JP, A) ) Japanese Patent Laid-Open No. 4-104177 (JP, A) SAI 61-99173 (JP, U) JP-B 51-17049 (JP, B1) JP-A 7-500679 (JP, A) JP-A 6- 508932 (JP, A) Special table 6-506067 (JP, A) Special table 6-506065 (JP, A) Special table 6-500406 (JP, A) Special table 4-505222 (JP, A) US Patent 4974027 (US, A) US Patent 4400079 (US, A) International Publication 92/013299 (WO, A1) International Publication 92/013297 (WO, A1) (5 8) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/10

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静電潜像を形成している像形成面であっ
て、該静電潜像が第1の電圧の像領域と第2の電圧の背
景領域とを含む像形成面と、 第1と第2の電圧の中間の第3の電圧に帯電され、現像
領域において前記像形成面に対して付勢され、かつ該面
と作動係合するようにされている面を有している現像面
と、 帯電されたトナー粒子とキャリヤー液とからなる濃縮さ
れた液状トナーの層を現像面に付与するように作動する
アプリケータ組立体と、 前記潜像を現像する現像装置であって、該現像装置にお
いて前記第3の電圧は、前記現像面から濃縮された液状
トナーの層の全体厚さより小さい厚さ分を前記現像面か
ら前記像形成面の像領域に転写しそれによって前記像形
成面上に現像された像を形成するものである、現像装置
と、 前記現像された像を前記像形成面から最終の基板に転写
する手段とを含み、 前記アプリケ一タ組立体は、 付与領域において現像ローラと弾力係合するようにされ
た面を有するアプリケータと、 付与領域においてアプリケータを弾圧して現像ローラと
接触させる手段と、 帯電したトナー粒子とキャリヤー液を含む液状トナーを
アプリケータに供給するように作動するトナー分配装置
と、 現像面とアプリケータとの間の付与領域における電圧差
によって形成された電界が帯電したトナー粒子を現像面
に向かって付勢し、それによって現像面に帯電した液状
トナーの濃縮物の層を形成するようにアプリケータを電
圧で帯電させるように作動する電源とを含み、 前記アプリケータと現像面が付与領域において実質的な
相対運動を行うことを特徴とする像形成装置。
1. An image forming surface on which an electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image including an image region of a first voltage and a background region of a second voltage. A surface charged to a third voltage intermediate the first and second voltages, biased against the imaging surface in the development area and operatively engaged therewith. A developing surface, an applicator assembly operable to apply a concentrated liquid toner layer of charged toner particles and a carrier liquid to the developing surface, and a developing device for developing the latent image. , In the developing device, the third voltage transfers a thickness less than the total thickness of the layer of liquid toner concentrated from the developing surface from the developing surface to an image area of the image forming surface, whereby the image A developing device for forming a developed image on the formation surface; A transfer means for transferring the formed image from the image forming surface to the final substrate, the applicator assembly having an applicator having a surface adapted to resiliently engage the developing roller in the application area; Between the developing surface and the applicator, means for elastically pressing the applicator in contact with the developing roller in the area, a toner dispenser operative to supply the applicator with a liquid toner containing charged toner particles and carrier liquid. The electric field created by the voltage difference in the applied area of the voltage biases the applicator to energize the charged toner particles toward the development surface, thereby forming a layer of charged liquid toner concentrate on the development surface. An imaging device comprising a power supply operating to be charged, wherein the applicator and the developing surface make a substantial relative movement in an application area. Location.
【請求項2】前記現像装置が、現像ローラの電圧と、像
領域の電圧と、トナー層の帯電とによって発生した電界
が前記層内で方向を反転するように所定の電位まで帯電
した現像ローラを含むことを特徴とする請求項1に記載
の装置。
2. A developing roller charged to a predetermined potential by the developing device so that an electric field generated by the voltage of the developing roller, the voltage of the image area, and the charging of the toner layer reverses the direction in the layer. The apparatus of claim 1, comprising:
【請求項3】現像ローラと結像領域との間の電圧差が50
0ボルトより低いことを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の装置。
3. The voltage difference between the developing roller and the image forming area is 50.
Device according to claim 1 or 2, characterized in that it is below 0 volts.
【請求項4】現像ローラと像領域との間の電圧差が300
ボルトより高いことを特徴とする請求項1乃至請求項3
のいずれか1項に記載の装置。
4. The voltage difference between the developing roller and the image area is 300.
The bolt is higher than the bolt.
The apparatus according to any one of 1.
【請求項5】静電潜像を形成している像形成面であっ
て、前記静電潜像が第1の電圧の像領域と第2の電圧の
背景領域とを含む像形成面と、 第1と第2の電圧の中間の第3の電圧に帯電され、現像
領域において像形成面に対して付勢され、かつ該面と作
動係合するようにされている面を有する現像面と、 帯電したトナー粒子とキャリヤー液を含む濃縮された液
状トナーの層を現像面に付与するように作動するアプリ
ケータ組立体とを含み、 前記アプリケータ組立体が、 付与領域において現像ローラと弾性係合するようにされ
た面を有するアプリケータと、 前記アプリケータを弾圧して現像面と接触させる手段
と、 帯電したトナー粒子とキャリヤー液を含む液状トナーを
付与領域に供給するように作動するトナー分配装置と、 付与領域における現像面とアプリケータとの間の電圧差
によって形成された電界が帯電したトナー粒子を現像ロ
ーラに向かって付勢し、それによって帯電した液状トナ
ー濃縮物の層を現像面に形成するように電圧でアプリケ
ータを帯電させるように作動する電源とを含み、 前記アプリケータと現像面とが付与領域において実質的
な相対運動を行い、 前記現像面が、濃縮された液状トナーの層の全体厚さの
少なくとも一部の厚さ分を現像面から像形成面の像領域
に転写して潜像を現像して現像された像を像形成面に形
成するように作動し、 現像された像を像形成面から最終基板に転写する手段を
さらに含むことを特徴とする像形成装置。
5. An image forming surface on which an electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image including an image area of a first voltage and a background area of a second voltage. A developing surface having a surface that is charged to a third voltage intermediate the first and second voltages, is biased against the imaging surface in the developing area, and is operatively engaged therewith; An applicator assembly operative to apply a layer of concentrated liquid toner containing charged toner particles and a carrier liquid to the development surface, the applicator assembly elastically engaging the development roller and the application roller in the application area. An applicator having a mating surface, a means for elastically pressing the applicator into contact with the development surface, and a toner operative to supply liquid toner containing charged toner particles and carrier liquid to the application area. The dispensing device and the application area So that the electric field created by the voltage difference between the developing surface and the applicator urges the charged toner particles toward the developing roller, thereby forming a layer of charged liquid toner concentrate on the developing surface. A power source that operates to charge the applicator with a voltage, wherein the applicator and the developing surface undergo substantial relative movement in the application area, the developing surface being the total thickness of the layer of concentrated liquid toner. At least a part of the thickness of the developed surface is transferred from the developing surface to the image area of the image forming surface to develop the latent image to form the developed image on the image forming surface. An image forming apparatus further comprising means for transferring from an image forming surface to a final substrate.
【請求項6】アプリケータが連続気ほうの孔を含むスポ
ンジローラであることを特徴とする請求項1乃至請求項
5のいずれか1項に記載の装置。
6. The device according to claim 1, wherein the applicator is a sponge roller including continuous bubble holes.
【請求項7】前記アプリケータと現像面が付与領域にお
いて反対方向に運動することを特徴とする請求項1乃至
請求項6のいずれか1項に記載の装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the applicator and the developing surface move in opposite directions in the application area.
【請求項8】アプリケータと現像面の相対運動が現像面
の絶対速度の3倍から4倍であることを特徴とする請求
項7に記載の装置。
8. The apparatus according to claim 7, wherein the relative movement between the applicator and the developing surface is 3 to 4 times the absolute velocity of the developing surface.
【請求項9】現像面とアプリケータの間の相対速度が15
0ミリ/秒より速いことを特徴とする請求項1乃至請求
項8のいずれか1項に記載の装置。
9. The relative speed between the developing surface and the applicator is 15
9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is faster than 0 mm / sec.
【請求項10】トナー分配装置が付与領域から離れた領
域においてアプリケータに対して付勢された多孔分配チ
ューブを含むことを特徴とする請求項5乃至請求項9の
いずれか1項に記載の装置。
10. The toner dispensing device of claim 5, wherein the toner dispensing device includes a porous dispensing tube biased against the applicator in an area remote from the application area. apparatus.
【請求項11】アプリケータ組立体に供給される液状ト
ナーにある固体の濃度が10%より小さく、現像された像
の階調部分における固体の濃度が少なくとも25%である
ことを特徴とする請求項10に記載の装置。
11. The liquid toner supplied to the applicator assembly has a solids concentration of less than 10% and a solids concentration in the toned portion of the developed image is at least 25%. Item 10. The apparatus according to Item 10.
【請求項12】付与領域の下流であって、現像領域の前
に位置するスキージ領域において現像面と作動係合する
ようにされ、かつ濃縮された液状トナーを圧搾し、液状
トナーの濃度を増すように作動する帯電したスキージロ
ーラをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至請求項
11のいずれか1項に記載の装置。
12. A squeegee area downstream of the application area and in front of the development area for operatively engaging the development surface and squeezing the concentrated liquid toner to increase the concentration of the liquid toner. 6. A method according to claim 1, further comprising a charged squeegee roller that operates in the manner described above.
11. The device according to any one of 11 above.
【請求項13】潜像の現像の後で、アプリケータ組立体
により新しいトナーを付与する前に現像面から残留トナ
ーを除去するように作動するクリーニングステーション
をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至請求項12の
いずれか1項に記載の装置。
13. A cleaning station operative to remove residual toner from the development surface after development of the latent image and before application of new toner by the applicator assembly. 13. An apparatus according to any one of claims 12 to 13.
【請求項14】クリーニングステーションが現像領域の
下流のクリーニング領域において現像面と作動係合する
ようにされたスポンジローラを含むことを特徴とする請
求項13に記載の装置。
14. The apparatus of claim 13 wherein the cleaning station includes a sponge roller adapted for operative engagement with the development surface in the cleaning area downstream of the development area.
【請求項15】前記クリーニングステーションは、 前記面に対して付勢され、かつ前記粒子がスキージロー
ラに引き付けられる電圧にバイアスされたスキージロー
ラと、 前記スキージローラに対して付勢され、かつ前記スキー
ジローラの隣接する面に関して異なる速度で動く、回転
する圧縮性トナー吸収エレメントと、 前記圧縮性トナー吸収エレメントからトナー粒子を除去
する手段と、を具備することを特徴とする請求項14に記
載の装置。
15. The cleaning station includes a squeegee roller biased to the surface and biased to a voltage that attracts the particles to the squeegee roller, and biased to the squeegee roller and the squeegee roller. 15. The apparatus of claim 14 comprising a rotating compressible toner absorbing element moving at different speeds with respect to adjacent faces of the roller, and means for removing toner particles from the compressible toner absorbing element. .
【請求項16】前記圧縮性トナー吸収エレメントがトナ
ー粒子が該ローラに吸引される電圧にバイアスされてい
ることを特徴とする請求項15に記載の装置。
16. The apparatus of claim 15, wherein the compressible toner absorbing element is biased to a voltage that attracts toner particles to the roller.
【請求項17】前記スキージローラとクリーニングすべ
き面との間の境界に液体を供給する手段を含むことを特
徴とする請求項15または請求項16に記載の装置。
17. An apparatus according to claim 15 or claim 16 including means for supplying liquid to the interface between said squeegee roller and the surface to be cleaned.
【請求項18】前記スキージローラと前記圧縮性トナー
吸収エレメントとの間の境界に液体を供給する手段をさ
らに含むことを特徴とする請求項15乃至請求項17のいず
れか1項に記載の装置。
18. The apparatus according to claim 15, further comprising means for supplying a liquid to a boundary between the squeegee roller and the compressible toner absorbing element. .
【請求項19】現像された像の像部分における固体の濃
度が少なくとも30%であることを特徴とする請求項1乃
至請求項18のいずれか1項に記載の装置。
19. A device according to claim 1, wherein the solids concentration in the image portion of the developed image is at least 30%.
【請求項20】現像された像の像部分における固体の濃
度が少なくとも40%であることを特徴とする請求項1乃
至請求項19のいずれか1項に記載の装置。
20. Apparatus according to claim 1, wherein the solids concentration in the image portion of the developed image is at least 40%.
【請求項21】前記圧縮性トナー吸収エレメントはスポ
ンジローラであることを特徴とする請求項15乃至請求項
20のいずれか1項に記載の装置。
21. The compressive toner absorbing element is a sponge roller, as claimed in claim 15.
The device according to any one of 20.
【請求項22】前記トナー粒子を除去する手段は、前記
圧縮性トナー吸収エレメントを圧縮し、かつそれから押
し出されたトナーを除去するエレメントを具備する、こ
とを特徴とする請求項15乃至請求項21のいずれか1項に
記載の装置。
22. The means for removing toner particles comprising an element for compressing the compressible toner absorbing element and for removing toner extruded therefrom. The apparatus according to any one of 1.
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