JPH05204251A - 液体現像ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は高能率な現像特性を有する現像ヘッド
を得ることにある。 【構成】記録シートＰの搬送路に位置される上面部には
当該搬送路を横断するスリット状の窓21a を開口させる
と共に現像液の流入口25及び流出口26が設けられてなる
中空の基体内の窓部分に、上面に搬送方向に沿って現像
液流路が形成されるべく複数条の凹凸22a,22b を形成し
た仕切り壁22を設け、該仕切り壁により中空部を分割し
現像液流入側および現像液流出側のバッファ室23,24 と
し、仕切り壁上面の凸部は上記窓部分周囲の高さに合わ
せ、現像液流路は出入口部分を上記窓に対してほぼ直角
に導くと共に少なくとも入口部周囲は丸みを持たせ、現
像液流路の中間部は斜行させて形成し、静電潜像を形成
した記録シートを窓部上に位置させて流出口より内部を
吸引して内部を負圧にし、流入口より現像液を吸引して
現像液流路に流通させ記録シートに作用させる構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば静電潜像を形成さ
れた記録紙に、液体トナーなどの現像液を付着させるこ
とにより、現像を行う液体現像ヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】記録紙等の記録シート上に静電潜像を形
成し、これをトナーを含んだ現像液に接触させることに
より、現像するようにし、これによって記録シートに記
録するようにした湿式現像装置は例えば、大版の記録シ
ートに像を記録するための記録装置等として利用されて
いる。そして、このような湿式現像装置としては、静電
潜像の記録部、現像ヘッド、現像液容器、吸引ポンプと
より構成される。

【０００３】具体的には、例えば、現像ヘッドは現像液
を流通させることができる細長い箱型容器である基体の
上面部を平面状に形成し、この平面状部に記録シートに
対する現像作用領域となるスリット状の窓を設けてあ
り、平面状部上は記録シートの搬送路とすると共に、上
記窓の長手方向が記録シートの横断方向となるようにし
た構成としてある。

【０００４】現像ヘッドは配管により現像液容器と接続
してあり、静電潜像を形成した記録シートを現像ヘッド
の平面状部上を介して搬送しつつ、現像ヘッド内を吸引
ポンプで吸引すると、記録シートは現像ヘッドのスリッ
ト状の窓の上を覆う形となるので、現像ヘッドの内部は
負圧となり、これによって、現像液容器から現像液を吸
い上げて、循環させると共に現像ヘッドのスリット状の
窓部分において、記録シートに現像液を作用させるよう
にすると云った構成である。

【０００５】このような構成の装置の具体的な例とし
て、図５および図６に示す如きものがある。この図５お
よび図６に示すものは米国特許42189092号から引用した
画像装置の説明図である。この装置は現像ヘッド１と、
この現像ヘッド１の現像液流入口１ｉに対し、配管４を
介して連結された現像液容器３と、上記現像ヘッド１の
現像液流出口１ｊに対し、配管４を介して連結された吸
引ポンプ５とを現像ヘッド１は各々細長い棒状を成す下
部基体１ａと上部基体１ｂとを上下で合わせて接合し、
一体化したもので、内部は中空としてあり、内部には長
手方向に伸びる複数の仕切り壁１ｅ，１ｆを設けて区分
してある。そして、これら仕切り壁１ｅ，１ｆで仕切ら
れることにより中空部はバッファ室１ｃ，１ｄが形成さ
れる。これらのバッファ室１ｃ，１ｄはそれぞれ現像液
流入口１ｉおよび現像液流出口１ｊに連通している。

【０００６】また、仕切り壁１ｅは複数条並設され、上
記下部基体１ａの短手方向中央にその長手方向に伸びて
植立されており、また、仕切り壁１ｆは下部基体１ａの
これら仕切り壁１ｅ間に位置するように、上部基体１ｂ
に複数条分設けられる。

【０００７】このように、仕切り壁１ｅ，１ｆはそれぞ
れ互い違いになるように複数条設けられ、仕切り壁１ｅ
が収まる，上部基体１ｂの仕切り壁１ｆ間はスリット状
の開口部１ｈが形成されている。

【０００８】このスリット状開口部１ｈの長さは現像対
象となる記録シートの幅寸法よりも小さく設定されてい
る。また、上記仕切り壁１ｅの頂部は、上記仕切り壁１
ｆの頂部よりも若干低く設定されており、この頂部の高
さの差により形成されるギャップが現像液の供給路とな
る。なお、１ｇはバッファ室１ｃの上部に開口する吸引
乾燥用のスリットである。

【０００９】このような構成において、記録シートＰを
現像する場合には記録シートをその静電潜像形成面を下
にして上記現像ヘッド１へ送り、スリット状開口部１ｈ
上の位置にセットする。そして、この状態で吸引ポンプ
５を動作させる。すると配管４を介して現像ヘッド１の
各バッファ室１ｄ，１ｃの空気が吸引されて排除され、
それにより生じる負圧により記録シートＰがスリット状
開口部に１ｈに吸着される。

【００１０】この記録シートＰの吸着によって現像ヘッ
ド１全体が更に負圧になり、配管２を介して現像液容器
３から現像液が吸い上げられる。現像液は現像液流入口
１ｉ側のバッファ室１ｃを満たし、複数条の仕切り壁１
ｅと仕切り壁１ｆによって形成される屈曲した経路を通
って現像液流出口１ｊ側のバッファ室１ｄへ流れ、さら
に配管４および吸引ポンプ５を通って現像液容器３へ循
環する。また、現像液ヘッド１において現像液は仕切り
壁１ｅ，１ｆ間の高さの差により形成されるギャップを
通って流通し、その際に現像液が記録シートＰの静電潜
像形成面に触れるので、これにより記録シートＰの現像
が行われる。なお、仕切り壁１ｅを金属で作っておけ
ば、その頂部が現像液電極として作用する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の現像装置においては、現像用のスリット状開
口部１ｈが記録シートの幅方向に伸びる一続きのものと
して作られているため、負圧が作用した際に、この負圧
は記録シートの幅方向に広く作用することとなり、この
部分に位置する記録シートをスリット内へ引き込んで湾
曲させことがある。

【００１２】これは使用する記録シートの腰の強さと、
記録シートに加える張力とのバランスにもよるが、記録
シートが負圧によりスリット側に引き込まれて撓んでし
まうと、仕切り壁１ｅ，１ｆ間の高さの差により形成さ
れるギャップを設計通りに維持することが困難になり、
現像液の流通が円滑に行われなくなる。また、ある記録
シートでは最適状態になるように張力を設定してあって
も、記録シートの種類が変わるとシートの腰の強さが異
なるため、上記ギャップが変化してしまうこととから、
最適な張力を維持することも難しい。

【００１３】このように、記録シートは負圧を受けた際
に仕切り壁１ｅ，１ｆ間の高さの差により形成されるギ
ャップを設計通りに維持できるようなかたちで現像ヘッ
ドを覆うようにならないと現像液の流通に支障を来し、
現像性能が変化してしまう。

【００１４】その対策として、仕切り壁１ｅ，１ｆ間の
高さの差を小さくして設定してギャップを小さい値に維
持したり、仕切り壁１ｅの頂部の幅を広くすることが考
えられている。しかし、このように構成すると、負圧に
よる記録シートの僅かな撓みでもギャップが著しく小さ
くなって現像液が流れなくなったり、また、流れのムラ
が発生して正常な現像が行われなくなる。

【００１５】本発明は上記の事情に鑑みて成されたもの
で、その目的とするところは、現像用のスリット状開口
部において、記録シートが負圧により引き込まれ過ぎな
いようにして常に適正なギャップを維持でき、従って、
十分な現像液流量を確保できて、質が高くしかも効率の
良い現像を行い得る液体現像ヘッドを提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、記録シー
トの搬送路に上面を位置させて配置され、上面部には記
録シートの搬送路を横断するスリット状の窓を開口させ
ると共に現像液の流入口及び流出口が設けられた中空の
基体内の上記スリット状窓部分に、上面に上記記録シー
トの搬送方向に沿って現像液流路が形成されるよう、複
数条の凹凸を形成した仕切り壁を設け、この仕切り壁に
より上記中空部を分割して上記流入口に繋がる現像液流
入側バッファ室および上記流出口に繋がる現像液流出側
バッファ室を形成し、上記仕切り壁の上面の凸部は上記
スリット状窓部分の周囲の高さに合わせて形成し、且
つ、上記凹凸による現像液流路は出入口部分をスリット
状窓に対してほぼ直角に導くと共に少なくとも入口部の
周囲は丸みを持たせ、また、上記凹凸による現像液流路
はその中間部を斜行させて形成してなり、静電潜像を形
成した記録シートを上記スリット状の窓部上に位置させ
て上記流出口より基体の内部を吸引することにより、上
記記録シートを上記スリット状の窓部に吸着すると共に
内部を負圧にし、これによって上記流入口よりトナーを
含んだ現像液を吸引し、上記仕切り壁上面の現像液流路
に現像液を流通させて上記記録シートに現像液を作用さ
せる構成とすることを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記の構成において、現像ヘッドの現像液流入
口および現像液流出口にそれぞれ配管を介して現像液容
器および吸引ポンプを接続し、スリット状窓部に記録シ
ートを位置させて上記吸引ポンプにより現像液流出口を
吸引すると上記現像ヘッドは負圧になり、現像液容器か
ら現像液が吸い上げられ仕切り壁上部の複数の凹凸によ
り形成される現像液流路を通って循環される。そして、
スリット状窓部におけるスリット形成方向に対し、直交
する方向に通過する記録シートの静電潜像を上記現像液
流路を流れる現像液により現像する。上記現像ヘッドに
おける仕切り壁上部の凹凸により形成される現像液流路
の複数の凸部は現像ヘッドのスリット状窓部周囲と、高
さがほぼ等しく設定されており、記録シートの横断方向
に並ぶように配列されているので、これら凸部で面が支
えられて記録シートはスリット状窓の開口部に引き込ま
れにくくなる。しかも、複数の凹凸により形成される現
像液流路はそれぞれの凸部で記録シートを支えているの
で、流路も設計通り維持され、また、現像液流路は入り
口の周囲に丸みを持たせ、出入口部分はスリット状窓と
直角となっているので、流路抵抗も低く、現像液は円滑
に流れることになる。従って、現像能力を高めることが
でき、均質な現像が可能になる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例における湿式現像
装置の現像ヘッドの構成を示すものであり、（ａ）はそ
の平面図、（ｂ）はそのＡ‐Ａ矢視断面図である。な
お、現像ヘッド以外の構成要素については上記図５に示
したものと基本的には変わりはないから、ここではその
説明は省略する。

【００２０】本実施例の現像ヘッド２０は内部が中空部
となった長尺な箱状の基体２１を用いている。この箱状
の基体２１は使用する記録シートの幅よりも長い寸法を
有しており、上面には長手方向に伸びる一条のスリット
状開口部（窓）２１ａが形成されている。このスリット
状開口部２１ａの長さは、記録シートの幅寸法よりも若
干短くなるように設定されており、スリット幅は広めと
してある。

【００２１】また、基体２１の中空部には短手方向中央
に位置し、且つ、基体２１の長手方向に伸びて、当該中
空部を短手方向に対しては二分してバッファ室２３，２
４を形成するための一枚の仕切り壁２２が設けられてい
る。

【００２２】これにより、記録シートＰの送り方向に二
分したことにより形成されるバッファ室２３は現像液流
入側のバッファ室となり、バッファ室２４は現像液流出
側のバッファ室となる。

【００２３】バッファ室２３は基体２１の底部側に設け
た現像液流入口２５に連通しており、この現像液流入口
２５には配管を介して図示しない現像液容器に連結され
る。また、バッファ室２４は基体２１の底部側に設けた
現像液流出口２６に連通しており、この現像液流出口２
６には配管を介して図示しない吸引ポンプに連結され
る。

【００２４】ところで上記仕切り壁２２の頂部は幅広と
なっており、この幅広の頂部上面が現像作用部となって
いる。この現像作用部は凸部２２ａおよび凹部２２ｂを
仕切り壁２２の長手方向に並ぶように所定のピッチで交
互に複数配設したもので、凸部２２ａの高さは基体２１
の上壁面の高さと等しくなるように設定され、また、凹
部２２ｂの高さは基体２１の上壁面の高さよりも所定量
だけ低くなるように設定されている。仕切り壁２２がス
リット状開口部２１ａの位置まで到達するように配され
たことにより、仕切り壁２２の上端とスリット状開口部
２１ａとの間の隙間が狭い開口となり、スリット２７，
２８を形成する。すなわち、バッファ室２３の上にはス
リット２７が開口し、バッファ室２４の上にはスリット
２８が開口する。

【００２５】仕切り壁２２上面に形成された凸部２２ａ
および凹部２２ｂは記録シートＰの搬送方向に対してス
リット２７，２８との接続口側部分は平行若しくはほぼ
平行に、そして、中間位置部分は斜めとなるようにして
あり、上記各凸部２２ａは記録シートＰの支持面として
機能する。

【００２６】一方、各凹部２２ｂは現像液流入側のスリ
ット２７から現像液流出側のスリット２８へ現像液を流
すための流路として機能する。この流路は上述のような
形状としたことにより、多量の現像液を効率良く流すこ
とができるようにしてある。すなわち、流体抵抗をでき
るだけ小さくするように形状を設定してある。

【００２７】一般に、液体ＬＱが管路Ｔ内に流入する場
合、図２の（ａ）に示すように、入口に鋭い角がある
と、流体はそこで急激に縮流するため、入口損失が大き
くなり、損失係数δは０．５となる。

【００２８】図２の（ｂ）のように、管路Ｔの取り付け
角度が鋭角になると損失係数δはさらに大きくなり、図
２の（ｂ）のように管路の取り付け角度θが４５度の場
合、損失係数δは約０．７５となる。

【００２９】これに対し、図２の（ｃ）のように、管路
Ｔへの入口をラッパ型にして十分に丸みを持たせると、
液体ＬＱが縮流せずに流れる。そして、この場合、管路
Ｔの幅寸法ｄの５分の１以上の半径ｒを有する丸みを管
路の取り付け部に持たせると、損失係数δはほぼ零にな
る。同様に、断面積が急激に拡大する管路から液体が流
出する際にも出口損失があるが、管路の出口に丸みを持
たせると損失係数δは小さくなる。

【００３０】また、管路の途中に曲がり部分があると、
損失が生じるが、図３に示すように曲がり角θを４５
度、曲率半径Ｒを管路Ｔの幅寸法ｄの４倍程度にする
と、曲がりの損失係数δは約０．１まで小さくなる。

【００３１】図４は上記仕切り壁２２の頂部に形成され
ている現像作用部の一部を拡大して示すものである。図
４において、現像液を流すための流路として設けられて
いる凹部２２ｂの現像液流入部ＩＮおよび現像液流出部
ＯＵＴの周囲は入口損失と出口損失を小さくするよう
に、それぞれ凹部２２ｂの幅ｄの５分の１以上の半径ｒ
を有する丸みを持たせてある。また、凹部２２ｂの屈曲
部の角度θは４５度に、曲率半径Ｒは凹部２２ｂの幅寸
法ｄの４倍に、それぞれ設定してあり、屈曲部の曲がり
の損失は極めて小さくなっている。従って、現像作用部
の凹部２２ｂの流路抵抗は極めて小さく、多量の現像液
を効率良く流すことができる。

【００３２】このような構成において、記録シートＰを
現像する場合には、まず記録シートＰをその静電潜像を
形成した面を下に向けた状態で現像ヘッド２０の上面に
セットし、この状態で図示しない吸引ポンプを作動させ
る。すると現像液流出口側のバッファ室２４の空気がこ
の吸引ポンプの吸引作用により排除されて負圧になり、
その結果、記録シートＰが現像液流出側のスリット２８
において吸い寄せられ、これにより現像液流入側のスリ
ット２７を含むスリット状開口部２１ａの上面は吸い寄
せられた記録シートＰにより覆われて密閉される。

【００３３】しかし、スリット状開口部２１ａにある上
記仕切り壁２２の頂部には複数の凸部２２ａと凹部２２
ｂが交互に配されているので、記録シートＰは狭い間隔
で林立する各凸部２２ａの上端にて支えられることか
ら、凹部２２ｂに引き込まれることなく、また、現像液
流入側のスリット２７と現像液流出側のスリット２８は
共に幅が狭いので、記録シートＰにある程度の張力を与
えておけば、記録シートＰを引き込む心配がない。

【００３４】ところで、上記スリット状開口部２１ａの
上面が密封されると、現像液流出側のバッファ室２４か
らの吸引により、上記複数の凹部２２ｂにより形成され
る流路を介して現像液流入側のバッファ室２３が吸引さ
れて負圧になり、この負圧の作用により、現像液容器か
ら現像液が吸い上げられて、現像液流入側のバッファ室
２３内は現像液で満たされる。

【００３５】そして、この現像液は上記複数の凹部２２
ｂにより形成される流路を通って現像液流出側のバッフ
ァ室２４へ流れ、さらに、この現像液流出側のバッファ
室２４から配管を通って吸引ポンプに至る。つまり、現
像液の循環路が形成される。

【００３６】そして、この状態で記録シートＰを矢印方
向に搬送させながら吸引ポンプを作動させると、記録シ
ートＰの静電潜像は上記スリット状開口部２１ａに位置
する仕切り壁２２の上面の現像作用部を通過する際に上
記複数の凹部２２ｂにより形成される流路内を流れる現
像液に触れて現像される。

【００３７】このとき、上記凹部２２ｂにより形成され
る現像液の流路は、上記スリット状窓部におけるスリッ
ト２７から上記凹部２２ｂへ流入する際の流れ抵抗（入
口損失）、現像液が上記凹部２２ｂから上記スリット２
８に流出する際の流れ抵抗（出口損失）、および現像液
が上記凹部内を貫流する際の流れ抵抗（曲がり損失）が
できるだけ小さくなるように、上記凹部２２ｂの出入口
周囲を一定の丸みを持たせて流入口、流出口および屈曲
部の損失係数が無視される程度に小さくなるように形成
されているので、多量の現像液を効率良く流すことがで
き、結果として効率の良い現像が可能になる。また、凹
部２２ｂは中間が斜めになっているので、記録紙Ｐは凹
部２２ｂ上を通過する際に、まんべんなく紙面が凹部２
２ｂ内の現像液に触れることになり、現像むらのない質
の良い現像が可能になる。また、現像ヘッドのスリット
状窓部での現像液流路は現像液の流れ抵抗が低いので、
現像液を循環させるための吸引ポンプの負荷も軽減さ
れ、吸引ポンプを小形化できることにより、現像装置の
コストダウンも可能になる。尚、本発明は上記し、且
つ、図面に示す実施例に限定することなく、その要旨を
変更しない範囲内で適宜変形して実施し得ることはもち
ろんである。

【００３８】

【発明の効果】このように、本発明によればスリット状
窓部に、このスリット状窓部と同等の高さを有する凸部
を複数配設することにより、記録シートの湾曲を防ぐと
共に、現像液の流れ抵抗ができるだけ小さくなるように
形成した凸部間の現像液流路は流路抵抗が小さいことか
ら、記録シートの湾曲抑制による現像液流路の確保と相
俟って現像液を大量にしかも、円滑に貫流させることが
可能になり、均質な現像が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における湿式現像装置の現像ヘ
ッドの構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）
はそのＡ‐Ａ矢視断面図。

【図２】管路の入口の各種形状と損失を説明するための
図。

【図３】中間に屈曲部を形成しても管路の流路抵抗を小
さくできる例を示す図。

【図４】図１に示す本発明の実施例における現像ヘッド
の現像作用部を拡大して示す図。

【図５】従来の湿式現像装置の構成の一例を示す概略
図。

【図６】図５の装置の現像ヘッドの構造を示す一部断面
斜視図。

【符号の説明】

２０…現像ヘッド、２１…基体、２１ａ…スリット状開
口部、２２…仕切り壁、２２ａ…凸部、２２ｂ…凹部、
２３，２４…バッファ室、２５…現像液流入口、２６…
現像液流出口、２７，２８…スリット、Ｐ…記録シー
ト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録シートの搬送路に上面を位置させて
   配置され、上面部には記録シートの搬送路を横断するス
   リット状の窓を開口させると共に現像液の流入口及び流
   出口が設けられた中空の基体内の上記スリット状窓部分
   に、上面に上記記録シートの搬送方向に沿って現像液流
   路が形成されるよう、複数条の凹凸を形成した仕切り壁
   を設け、この仕切り壁により上記中空部を分割して上記
   流入口に繋がる現像液流入側バッファ室および上記流出
   口に繋がる現像液流出側バッファ室を形成し、上記仕切
   り壁の上面の凸部は上記スリット状窓部分の周囲の高さ
   に合わせて形成し、且つ、上記凹凸による現像液流路は
   出入口部分をスリット状窓に対してほぼ直角に導くと共
   に少なくとも入口部の周囲は丸みを持たせ、また、上記
   凹凸による現像液流路はその中間部を斜行させて形成し
   てなり、 静電潜像を形成した記録シートを上記スリット状の窓部
   上に位置させて上記流出口より基体の内部を吸引するこ
   とにより、上記記録シートを上記スリット状の窓部に吸
   着すると共に内部を負圧にし、これによって上記流入口
   よりトナーを含んだ現像液を吸引し、上記仕切り壁上面
   の現像液流路に現像液を流通させて上記記録シートに現
   像液を作用させる構成としたことを特徴とする液体現像
   ヘッド。
2. 【請求項２】 上記現像液流路における出入口部分と斜
   行部分との連絡部分には所定の曲率を与えて流路抵抗を
   抑制することを特徴とする請求項１記載の液体現像ヘッ
   ド。