JPH0535118A - 湿式現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少量の現像剤で現像が可能、かつ非画像部の
地カブリ防止のための余剰の現像液除去工程を設ける必
要がなく、かつ画像形成後一定時間以上経過しても静電
潜像担持体及び現像ローラーの再起動が容易である湿式
現像装置を実現する。 【構成】 静電潜像担持体上の静電潜像を、現像剤で現
像する湿式現像装置において、導電体もしくは、最外層
に薄層の絶縁層が設けられた弾性を有した導電体の現像
ローラーと、電位供与手段からなる湿式現像装置。前記
静電潜像の現像時には、第１の電位を、現像終了後の待
機時間に、第２の電位を電位供与手段から現像ローラー
に供与する。前記第１の電位は、前記静電像担持体の高
帯電領域の表面電位と非帯電領域もしくは低帯電領域の
表面電位との間の値の電位であり、前記第２の電位は、
前記トナー粒子の帯電極性と同極性の電位である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写機
やプリンタ等の記録装置に用いられ、絶縁性キャリア液
体中に帯電粒子が分散して構成される湿式現像剤を用い
て、静電潜像を顕像化する湿式現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の湿式現像装置では、導電性材質か
らなるローラーを複数段、静電像担持体と微小な間隙を
介して近接配置し、ローラーを高速回転させて、前記の
微小な間隙に現像剤を供給して顕像化し、最終段のロー
ラーを静電潜像担持体とアゲインスト回転し、静電潜像
担持体に残余する余剰の現像剤を除去する方式が知られ
ている。（実開昭６１−６５４６５号公報）従来例の構
成を図３に示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の湿式現像装
置においては、前述したように導電性材質からなるロー
ラーを複数段（図３中では３段）、静電像担持体と微小
な間隙を介して近接配置している。前２段のローラー４
０１と４０２を静電潜像担持体とウイズ方向に回転させ
て、前記の微小な間隙に現像剤を供給して顕像化し、最
終段のローラー４０３を静電潜像担持体とアゲインス方
向に回転させ、静電潜像担持体に残余する余剰の現像剤
を除去して、静電潜像の顕像化を行っている。

【０００４】しかしながら、前記の余剰現像剤の除去工
程を設けても、非画像部の余剰現像剤の除去を完全に行
うことは、困難であった。非画像部に残余する余剰現像
剤中に残存するトナー粒子は、地カブリの原因となる。
従って地カブリを押さえるためには、余剰現像剤中の現
像剤中のトナー粒子の比率を下げる上げることが望ま
れ、これが現像剤中のキャリア液の比率の増大を促して
いる。結果として、消耗される着色剤であるトナー粒子
量に比して、必要とされる現像剤自身の総量を減少させ
ることは困難であった。このため前記湿式現像装置を用
いた画像形成装置としては、多量の現像剤を保持する空
間が必要となり、画像形成装置自身の小型化を妨げる要
因となっていた。

【０００５】本発明者らは、これらの問題点を解決し、
現像に要する現像剤の量を減少させ少量の現像剤で現像
が可能、かつ非画像部の地カブリ防止のための余剰の現
像液除去工程を設ける必要のない湿式現像装置を発明し
た。

【０００６】前記の湿式現像装置においては、静電潜像
担持体と現像ローラーを弾性的に当接させて、等速度回
転させ、当接部上流に固形分（色材）濃度の高い現像剤
を滞留させて現像を行うことにより、上記の問題点を解
決している。しかしながら、本発明者らによる前記の湿
式現像装置は、以下のような問題点を有している。すな
わち画像信号の顕像化がすべて終了した後、一定時間以
上画像信号の入力がない場合、当接部上流に滞留（残
留）する現像剤中のキャリア成分のみが揮発して固化
し、静電潜像担持体および現像ローラーの再起動を困難
にする。

【０００７】本発明の目的は、かかる問題点を解決し、
少量の現像剤で現像が可能、かつ非画像部の地カブリ防
止のための余剰の現像液除去工程を設ける必要がなく、
かつ画像形成後一定時間以上経過しても静電潜像担持体
及び現像ローラーの再起動が容易である湿式現像装置を
実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の湿式現像装置
は、静電潜像担持体上の静電潜像を、絶縁性キャリア液
体中に帯電粒子であるトナー粒子が分散して構成される
湿式現像剤（以下現像剤という）で現像するものであっ
て、現像剤を担持して、前記静電潜像担持体へ前記現像
剤を供給する、導電体もしくは、最外層に薄層の絶縁層
が設けられた弾性を有した導電体の現像ローラーと、前
記現像ローラーに第１、第２の電位を供与する、電位供
与手段を有し、前記電位供与手段は、前記静電潜像の現
像時には、前記第１の電位を、現像終了後の待機時及び
には、前記第２の電位を現像ローラーに供与する手段で
あり、前記第１の電位は、前記静電像担持体の高帯電領
域の表面電位と非帯電領域もしくは低帯電領域の表面電
位との間の値の電位であり、前記第２の電位は、前記ト
ナー粒子の帯電極性と同極性の電位であることを特徴と
する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例について説明する。

【００１０】図２は、本発明の湿式現像装置を備えた電
子写真プリンタの断面図である。

【００１１】感光体ドラム１の周囲に帯電装置２、露光
装置３、湿式現像装置４、転写ドラム５、クリーニング
装置７、除電装置８が順次配置されている。静電潜像担
持体である感光体ドラム１は図１に示すように、アルミ
素管１００の周囲にアモルファスセレン感光層１０１が
蒸着されたものである。矢印Ａの方向に回転するように
構成されている。

【００１２】上記の構成により記録紙への画像形成が以
下のように行われる。圧力ローラを９’で示す位置の圧
力解除状態に置く。帯電工程、露光工程を経て、感光体
ドラム１上に、静電潜像が形成される。上記静電潜像
は、湿式現像装置４で現像剤を用い、後述するようにし
て現像される。すなわちトナー像が形成される。感光体
ドラム１上のトナー像が、転写ドラム５に静電的に転写
される。さらにクリーニング装置７、除電装置８を経
て、再び帯電工程に移る。

【００１３】記録媒体である記録紙２１を収納する給紙
装置２０より搬出された記録紙２１は、トナー像の形成
に合わせて、転写領域に搬送される。

【００１４】次に、圧力ローラを９に示す加圧状態にし
て押圧し、トナー像が転写ドラム５から記録紙２１に転
写される。

【００１５】記録紙２１は、転写工程を経た後、剥離爪
６により転写ドラム５から剥離され、熱定着装置１０に
おいて記録紙２１上のキャリア液を蒸発させ、更にトナ
ー像を固着し、排紙トレイ２２に収納される。

【００１６】現像剤は、本実施例の装置においては、負
帯電現像剤を用いている。すなわち、分散媒であるキャ
リア液として高抵抗低誘電率脂肪族炭化水素系溶媒（例
えばエクソン化学社のアイソパーＧ）中に、顔料として
三菱化成カーボンブラック＃４４、及びアクリル樹脂か
らなるトナー粒子を、帯電制御剤であるレシチンととも
に分散して構成されている。この結果トナー粒子は負に
帯電する。本実施例では、正帯電の感光体ドラム１の非
露光部にトナー粒子が選択的に付着する。また現像剤中
のキャリア液量は現像剤の搬送に支障が生じない範囲で
可能な限り少なくされている。すなわち現像剤中の色剤
量（固形分濃度）は充分高められている。

【００１７】図１、は本発明の実施例である湿式現像装
置の構成を示す断面図である。現像剤吐出スリット４１
を有する現像剤塗布部である現像剤塗布ヘッド４０が、
スリット開口４２を現像ローラー４５に向けて設けられ
ている。現像ローラ４５は、金属性の軸４６の周囲に、
導電性を有する弾性材質として、導電性コンパウンドを
分散した導電性ウレタンゴムからなる導電層４７を配し
て成る。

【００１８】次に現像時の動作を説明する。そして現像
ローラー４５は、感光体ドラム１と弾性的に接触しなが
ら、感光体ドラム１と同一速度で矢印Ｂの方向に回転す
る。このとき現像ローラー４５への動力伝達経路中にク
ラッチを設けて、動力源からの現像ローラー４５への動
力伝達を行わずに、現像ローラー４５を感光体ドラム１
に対して従動させても良いし、クラッチを介在させずに
直接駆動させてもよい。

【００１９】感光体ドラム１は、表面を正電荷で一様帯
電され、露光工程を経て、低帯電領域である露光部１０
５は略グランド電位（例えば４０Ｖ）、高帯電領域であ
る非露光部１０４は正電位（例えば５００Ｖ）を持ち湿
式現像装置４に入る。現像ローラー４５には、電位供与
手段である電源９０により、第１の電位である露光部と
非露光部との間の電位（例えば８０Ｖ）が印加される。
（図中破線で示す。）ここで現像剤貯液容器５０より、
充分固形濃度の高い現像剤３０が、ポンプ５１により汲
み上げられ、現像剤塗布ヘッド４０の現像剤吐出スリッ
ト４１を通過して、現像ローラー４５上に一様に塗布さ
れされる。現像剤３０中のトナー粒子３１は、負に帯電
しており、現像剤吐出スリット４１からの吐出により、
キャリア液体を伴ってトナーの移動を可能ならしめる最
小限の湿潤状態で現像ローラー４５に層状に付着し、現
像ローラー４５の回転にともなって搬送される。現像ロ
ーラー４５は、感光体ドラム１に弾性的に密着して当接
し、かつ当接領域１１１において感光体ドラム１の周速
と同速で回転している。当接領域近傍上流１１０では、
現像ローラー４５と感光体ドラム１間の間隙は、それぞ
れ両者の回転が進むにつれてせばまる。これにより、静
電潜像と現像ローラー４５の間に形成される現像電界の
強度も増大する。微小な間隙に導かれた現像剤３０中の
帯電粒子であるトナー粒子３１は、前記の現像電界の強
度と方向に応じて静電気的な力を受ける。すなわち感光
体ドラム１の非露光部１０４においては、感光体ドラム
１に向けて大きな静電力を、同露光部１０５においては
現像ローラー４５に向けて微小な静電力を受ける。この
結果、感光体ドラム１上では非露光部１０４にのみ現像
剤３０中のトナー粒子３１が多量に転移し、露光部１０
５にはトナー粒子３１は転移せず、感光体ドラム１上に
トナー像が形成される。

【００２０】本発明者らの実験では、固形分濃度（重量
％）が１０〜３０％で、従来よりも５〜１５倍高濃度の
現像剤を用いることにより、従来の湿式現像装置のよう
に現像領域に多量に現像剤を供給せずに、充分の画像濃
度を有して顕像化がされた。また現像ローラー４５と感
光体ドラム１は、相互に回転しながらも、当接領域１１
１では密着している。このため、静電的に感光体ドラム
１の非露光部１０５に付着したトナー粒子３１以外の現
像剤は、当接領域１１１を通過することができずに絞り
取られ、当接領域近傍上流部１１０に滞留する。従っ
て、当接領域１１１通過後の感光体ドラム１上に形成さ
れているトナー像は、充分余剰の現像液が除去されてお
り、特に感光体ドラム１上の非画像部（この場合は露光
部）１０５には、前述のように充分固形分濃度の高い現
像剤を用いているにもかかわらず、いわゆる地カブリは
発生しない。そのため、地カブリ防止のために、現像工
程終了後、新たに余剰の現像液の除去工程を設ける必要
がない。

【００２１】当接領域上流部１１０に滞留する現像剤量
は、時間と共に増加し、一定以上の量に達すると重力に
より自然流下し、湿式現像装置匡体４９の下部に導か
れ、現像剤貯蔵容器５０に導かれる。本実施例では、現
像に際して従来の湿式現像装置のように多量のキャリア
溶液を利用しないため、現像剤貯蔵容器５０も小型化さ
れる。

【００２２】次に現像終了後の待機時、より具体的に
は、画像信号の顕像化がすべて終了した後一定時間以上
画像信号の入力がない場合、もしくはプリンタの主電源
をオフする場合、の動作について説明する。この場合の
動作の目的は当接領域上流部で表面張力により残留する
現像剤を除去し、また現像ローラー４５をクリーニング
することで、残留する現像剤が固化して、次回の印字時
の感光体ドラムの再起動が困難になるのを防止するため
である。

【００２３】ここで、現像ローラー４５には電位供与手
段である電源により、トナー粒子３１と同極性の電位
（例えば−３００Ｖ）が供与される。感光体ドラム１と
現像ローラー４５は、密着して相互に回転する。このと
き感光体ドラム１上には、静電潜像が形成されていない
ため、全域にわたりその表面電位は、約０Ｖとなってい
る。このため、感光体ドラム１と現像ローラー４５の当
接領域１１１及び当接領域近傍上流部１１０では、トナ
ー粒子３１が感光体ドラム１に向かう電界が形成され
る。当接領域１１１、当接領域近傍上流部１１０及び現
像ローラー４５に付着しているトナー粒子は、静電気力
により感光体ドラム上に転移する。また、これにより、
現像ローラーがクリーニングされる。感光体ドラム１上
に付着したトナー粒子は、クリーニング装置７により、
感光体ドラム１より、除去されて、プリンタは画像信号
入力待ち状態もしくは主電源オフ状態とされる。現像剤
３０の固化の要因となるトナー粒子３１が除去されるた
め、感光体ドラム１と現像ローラー４５の駆動が妨げら
れることがない。

【００２４】また現像ローラー４５は、その最外層に５
〜３０μ程度の薄層の絶縁層を設けてもよい。この場合
には、感光体ドラム１上にピンホールが生じていても、
現像ローラー４５と感光体ドラム１の間をリークさせる
ことなく、現像ローラー４５にバイアス電位を印加する
ことが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の上記構成によれば、少量の現像
剤で現像が可能、かつ非画像部の地カブリ防止のための
余剰の現像液除去工程を設ける必要がなく、かつ画像形
成後一定時間以上経過しても静電潜像担持体及び現像ロ
ーラーの再起動が容易である湿式現像装置を実現できる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である湿式現像装置の構成を示
す断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す湿式現像装置を備えた電
子写真プリンタの断面図である。

【図３】従来の湿式現像装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ ：感光体ドラム ４ ：湿式現像装置 ３０ ：現像剤 ３１ ：トナー粒子 ４０ ：現像剤塗布ヘッド ４５ ：現像ローラー ９０ ：電源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 静電潜像担持体上の静電潜像を、絶縁
   性キャリア液体中に帯電粒子であるトナー粒子が分散し
   て構成される湿式現像剤（以下現像剤という）で現像す
   る湿式現像装置において、 現像剤を担持して、前記静電潜像担持体へ前記現像剤を
   供給する、導電体もしくは、最外層に薄層の絶縁層が設
   けられた弾性を有した導電体の現像ローラーと、前記現
   像ローラーに第１、第２の電位を供与する、電位供与手
   段を有し、 前記電位供与手段は、前記静電潜像の現像時には、前記
   第１の電位を、現像終了後の待機時間に、前記第２の電
   位を現像ローラーに供与する手段であり、 前記第１の電位は、前記静電像担持体の高帯電領域の表
   面電位と非帯電領域もしくは低帯電領域の表面電位との
   間の値の電位であり、 前記第２の電位は、前記トナー粒子の帯電極性と同極性
   の電位であることを特徴とする湿式現像装置。