JPH0713437A

JPH0713437A - 静電潜像現像装置

Info

Publication number: JPH0713437A
Application number: JP15766793A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Takahashi; 満高橋
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1995-01-17
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3013330B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触液体現像方式で、白抜け等の現像むらの
問題を有効に解決し、極めて良好な可視画像を得ること
のできる静電潜像現像装置を実現する。【構成】所定の現像部において潜像担持体１の表面に対
し、スペーサ手段により現像ギャップを隔し近接して配
備された現像ベルト２０に、現像剤供給手段２３，２
４，２５，２６により液相現像剤３を供給し、液膜形成
手段２１により現像ギャップよりも薄い液相現像剤膜に
形成し、現像ベルト２０の所定方向への回転により、保
持した液相現像剤を上記現像部へ持ち来して現像を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は静電潜像現像装置に関
する。この発明はアナログおよびデジタルの電子複写機
を初め、電子写真方式のプリンタやファクシミリ装置に
好適に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】光導電性感光体等の潜像担持体上に形成
された静電潜像を現像するのに、トナーを分散媒中に分
散させた現像液を現像ローラ周面に保持して潜像担持体
表面に供給し、上記トナーにより静電潜像を可視化する
現像方式があるが、この現像方式の一つとして、現像部
における現像ローラ周面と潜像担持体表面との間隔、即
ち「現像ギャップ」よりも、現像ローラ周面に形成する
現像液膜の厚さを薄くして現像を行う方法が知られてい
る（特開昭５５−１４３５６５号公報）。この現像方式
を以下「非接触液体現像方式」と呼ぶ。

【０００３】非接触液体現像方式では、現像ローラ周面
に形成された現像液膜と潜像担持体表面との間にギャッ
プがあり、静電潜像を構成する電荷が現像部に到達する
と、上記電荷による電界の作用により現像液膜が上記電
荷に向かって「延び上がる」ように突出し潜像担持体に
付着して静電潜像の現像を行う。

【０００４】しかし、滑らかな周面を持つ現像ローラを
用いて、実際に上記非接触液体現像方式を実施してみる
と、現像された画像には、所謂「白抜け」等の「現像む
ら」が現れ、良好な可視画像を得ることができないこと
が分かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、非接触液体現像方式
で、上記白抜け等の現像むらの問題を有効に解決し、極
めて良好な可視画像を得ることのできる静電潜像現像装
置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の静電潜像現像
装置は「回転体の周面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
視化する装置」であって、回転体としての現像ベルト
と、現像剤供給手段と、液膜形成手段と、スペーサ手段
とを有する。

【０００７】「現像ベルト」は、滑らかな周面を持ち、
所定の現像部において潜像担持体表面に対し、現像ギャ
ップを隔し近接して配備され、周面に液相現像剤を薄い
膜状に保持して所定方向へ回転することにより、保持し
た液相現像剤を現像部へもたらす。ここに「近接して」
とは、現像ギャップの大きさが４００μｍ以下、好まし
くは１００μｍ以下であることを意味する。現像ベルト
は「駆動プーリ間に張られた周面部」が現像部に位置す
るように設けられる。

【０００８】「現像剤供給手段」は、現像ベルトの周面
に液相現像剤を供給する。「液膜形成手段」は、現像剤
供給手段により液相現像剤を供給された現像ベルトか
ら、剰余の液相現像剤を除去して、現像ギャップよりも
薄い液相現像剤膜を形成する。「スペーサ手段」は、現
像部において、潜像担持体表面と現像ベルト周面との間
に、所定の現像ギャップを維持させる手段である。

【０００９】なお「現像ベルトの回転方向」は、現像部
における潜像担持体表面の移動方向に対して同方向的で
も逆方向的でも良い。「潜像担持体」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
形成できる）を用いることができる。

【００１０】上記液膜形成手段には、公知のドクターブ
レード等を用いることができるが、好適な液膜形成手段
は「スクイズローラ」である（請求項２）。また、現像
剤供給手段」にも種々のものが利用できるが、望ましい
形態として「液相現像剤を貯蔵する貯蔵部と、この貯蔵
部において液相現像剤中に浸漬され、液相現像剤を保持
して循環的に回転し、保持した液相現像剤を現像ベルト
周面に塗布供給する液相現像剤供給部材と」を有する構
成とすることができ（請求項３）、その場合の液相現像
剤供給部材は、これを「多孔質の弾性ローラ」とし、現
像ベルトクリーニング手段を兼ねるようにすることがで
きる（請求項４）。

【００１１】上記請求項１〜４記載の静電潜像現像装置
において、「現像ベルト周面部を導電性となし、この導
電性部分にトナーと同極性の現像バイアス電圧を印加」
するように構成できる（請求項５）。

【００１２】現像に用いられる液相現像剤としては、
「トナーを分散媒中に分散させた」現像液、即ち、従来
から電子写真用の現像液として知られたものを用いるこ
とができ、上記現像液の他に、「印刷用インキ」即ち、
エマルジョンインキや水性インキ、油性インキ等を用い
ることができる。「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型のものでも使用可能である。

【００１３】

【作用】従来の非接触液体現像方式において、前述した
「白抜け」等の現像むらの生じる理由は以下の如くに考
えられる。図４（ｄ）は、従来の非接触液体現像方式の
現像部の様子を説明図として示している。潜像担持体１
には正電荷（＋記号で示す）による静電潜像が形成され
ており、現像部において現像ローラ２の周面に液相現像
剤膜として保持された液相現像剤３と潜像担持体１の周
面とが接近すると、液相現像剤３はその膜厚方向へ分極
し、分極電荷に作用する静電潜像電界により液相現像剤
３は図示のように、静電潜像電荷に向かって延び上がる
ように突出し、感光体周面に付着して静電潜像を可視化
する。

【００１４】液相現像剤３が静電潜像電荷の一部に向か
って延び上がるように突出すると、この突出部の近傍で
は液相現像剤の突出が形成されにくくなる。即ち、図示
のように、液相現像剤３に一つの突起３Ａが形成される
と、突起３Ａの周りでは液相現像剤膜の表面は現像ロー
ラ２の周面に向かって窪んだ状態となるが、「窪んだ部
分」では表面張力の合力が液体現像剤膜の外側へ向かっ
て作用するので圧力が低くなり、突起３Ａの周りの液相
現像剤３を突起３Ａ側へ引き寄せる。

【００１５】このように引き寄せられる液相現像剤３を
取り込んで突起３Ａは成長を続けるが、突起３Ａのすぐ
近傍の部分では液相現像剤３が突起３Ａ側へ強く引き付
けられるため、別の突起が形成されにくく、従って、現
像の結果得られる可視像においては、突起３Ａにより可
視化された部分の周りに所謂「白抜け」部分が発生した
り、静電潜像が所謂「べた部」であるときには、上記白
抜けが「まだら状」に現れて現像むらとなるのである。
なお、図４（ｄ）は、突起３Ａが潜像担持体１の表面に
接触する直前の状態を示している。

【００１６】図４（ａ）は、液相現像剤３を周面に保持
した現像ローラ２が、潜像担持体１の表面に近接した状
態を示している。非接触液体現像方式が可能な現像ギャ
ップの大きさは４００μｍ程度以下であり、図４（ａ）
の状態において、非接触液体現像が可能な現像領域の
幅：Ｄ₀は、潜像担持体１と現像ローラ２の表面の曲率
のため、せいぜい数ｍｍ程度に過ぎない。現像領域の
幅：Ｄ₀が数ｍｍ程度であると、液相現像剤３が上記数
ｍｍ幅を通過する間に、液相現像剤膜の同一位置近傍で
突起の形成される頻度は高々数度程度であり、「白抜
け」を解消できるほどの回数の突起形成は不可能であ
る。

【００１７】この発明では、図４（ｂ）に示すように、
液相現像剤３は、駆動プーリ２７，２８に巻装された現
像ベルト２０の周面に保持されて現像部に持ち来され、
現像ベルト２０は駆動プーリ２７，２８に張られた部分
が現像部に位置するので、現像部における現像ベルト表
面の曲率は０であり、このため、非接触液体現像の可能
な現像領域の幅：Ｄ₁は１０数ｍｍから数１０ｍｍが可
能となる。これだけの幅があれば、潜像担持体が現像領
域を通過する際に、液相現像剤膜の同一位置近傍におい
て、液相現像剤の突起は十分な回数形成され、個々の突
起による「白抜け」が互いに有効に補われるように現像
がなされ、白抜け等の現像むらが有効に解消される。

【００１８】なお図４（ｃ）に示すように、潜像担持体
１の周面の幅方向（図面に直交する方向）の両端部にス
ペーサ１Ａを形成し、駆動プーリ２７，２８により現像
ベルト２０を潜像担持体１側に押しつけるようにし、駆
動プーリ２７，２８間の現像ベルト２０がスペーサ１Ａ
による現像ギャップを保って潜像担持体１表面に近接す
るようにすれば、現像領域の幅を必要に応じて大きく設
定できる。この場合、スペーサ１Ａと駆動プーリ２７，
２８がスペーサ手段を構成することになる。

【００１９】

【実施例】図１は請求項１，２，５記載の発明の１実施
例を特徴部分のみ示している。符号１で示す、潜像担持
体としての「光導電性の感光体」はドラム状に形成され
て矢印方向へ回転し、図示されない帯電手段と露光手段
（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）により静電潜像を形成され、静電
潜像現像装置により静電潜像に応じた可視像を形成され
る。可視像は図示されない転写手段により転写紙上に転
写される。

【００２０】この実施例において用いられている「液相
現像剤」は、分散媒（アイソパー：商品名）中にトナー
を分散させた電子写真用の現像液３であり、感光体１上
に形成される可視像は「トナー像」である。

【００２１】さて、図１の実施例において、符号２０は
現像ベルト、符号２１はスクイズローラ、符号５はケー
シングを示している。また、符号２４は現像剤を貯蔵す
る貯蔵部、符号２６はポンプを示す。

【００２２】現像ベルト２０は樹脂フィルムの無端ベル
トの外周面に金属膜を蒸着したもので、滑らかな周面を
持ち、駆動プーリ２７，２８に巻装され、後述する「ス
ペーサ手段」により１００μｍ以下という小さい現像ギ
ャップを介して感光体１の周面に近接して配備されてい
る。現像ベルト２０下方の周面部分にはケーシング５に
基部を保持されたスクレーパ２３の先端部が当接し、ス
クレーパ２３と現像ベルト２０の周面とは「現像液貯溜
部」を形成している。

【００２３】液相現像剤としての現像液３は、貯蔵部２
４中からポンプ２６により管２５中を汲み上げられ、前
記現像液貯溜部へ供給される。現像液貯溜部へ供給され
た現像液３は現像ベルト２０の周面に供給され、現像ベ
ルト２０が反時計回りに回転するに伴いベルト周面とと
もに移動する。即ち、貯蔵部２４と管２５とポンプ２６
と、スクレーパ２３と現像ベルト２０とは「現像剤供給
手段」を構成する。

【００２４】ケーシング５内において、現像ベルト２０
の上部近傍に配備されたスクイズローラ２１は、その周
面を所定の微小間隙を隔して現像ベルト周面に近接させ
ており、反時計回りに所定の回転速度で回転し、現像ベ
ルト２０上の剰余現像液を現像液貯溜部へ掻き落す。

【００２５】即ち、スクイズローラ２１は回転により現
像ベルト周面とスクイズローラ周面との間に現像液３の
流速分布を形成し、上記流速分布により現像ベルト周面
に所望の厚さの現像液膜を形成するのである。かくし
て、「液膜形成手段」としてのスクイズローラ２１によ
り、現像ベルト２０から剰余の液相現像剤が除去され、
現像ギャップよりも薄い液相現像剤膜が形成される。

【００２６】スクイズローラ２１の周面には、基部をケ
ーシング５に保持されたスクレーパ２２の先端部が当接
し、スクイズローラ２１の周面を常時クリーニングす
る。現像ベルト２０に形成された現像液膜は、現像ベル
ト２０の回転に伴い現像部に持ち来される。

【００２７】現像ベルト２０は、前述のように外周面に
形成された金属膜により外周面部が導電性であり、この
導電性部分に直流電圧電源１２から負極性（潜像電荷と
逆極性）の現像バイアス電圧が印加されている。

【００２８】図３（ａ）を参照すると、現像ベルト２０
の外周面の幅方向両端部には、ベルト全周にわたりスペ
ーサ２０Ａ，２０Ｂが形成されている。スペーサ２０
Ａ，２０Ｂは「現像ギャップに等しい厚み」を持ち、マ
イラフィルム等を貼付るなどして形成されている。

【００２９】現像ベルト２０は、図３（ｂ）に示すよう
に、スペーサ２０Ａ，２０Ｂが感光体１の幅方向（図面
に直交する方向）の両端部で感光体１の周面に当接する
ように配備され、これにより、現像ベルト２０と感光体
１の表面とは現像部において所定の現像ギャップを隔し
て互いに近接する。即ち、スペーサ２０Ａ，２０Ｂはこ
の実施例におけるスペーサ手段を構成している。

【００３０】図１に戻ると、現像ベルト２０の周面に保
持された現像液膜は、現像ベルト２０の回転により現像
部へ持ち来され、非接触液体現像で静電潜像を可視化す
る。有効現像領域、即ち「感光体１の周面の移動方向に
おける現像部の幅」が十分な大きさを有するため、前述
したように「白抜け」等の現像むらのない良好な現像が
可能である。

【００３１】また、現像バイアス電圧は潜像電荷と逆極
性であるから、現像部には、静電潜像による現像電界を
助長する電界が形成され、現像液膜の突起形成が助長さ
れ、濃度の高い可視像を得ることができる。

【００３２】現像ベルト２０の回転により現像部を通過
した現像液膜は、図１に示すようにスクレーパ２３によ
り現像ベルト２０の周面から貯蔵部２４へ掻き落され
る。また、剰余現像液は現像液貯溜部からも貯蔵部２４
内に流れ落ちる。

【００３３】図２は、請求項１，２，４記載の発明の１
実施例を示している。繁雑を避けるため混同の虞れがな
いと思われるものに就いては、図２においても図１にお
けると同一の符号を用いた。

【００３４】この実施例に於いては、ケーシング５Ａの
底部が現像液３を貯蔵する貯蔵部をなしており、液相現
像剤供給部材である弾性ローラ３０は、上記貯蔵部にお
いて液相現像剤である現像液３中に浸漬されている。

【００３５】弾性ローラ３０はスポンジ等による多孔質
材料で形成され、現像ベルト２０に圧接しつつ、現像液
３を保持して循環的に回転し、保持した現像液３を現像
ベルト２０の周面に塗布供給すると同時に、現像部を通
過してきた現像ベルト２０周面をクリーニングする。

【００３６】貯蔵部を構成するケーシング５Ａの底部
と、弾性ローラ３０とは現像剤供給手段を構成する。こ
の実施例の場合、現像剤供給手段にポンプ等の液相現像
剤組み上げ手段が不要であるから現像剤供給手段の構成
が簡素であり、現像ベルト２０に対する専用のクリーニ
ング装置を設ける必要もない。勿論、この実施例の場合
にも、現像ベルト２０を導電性として、潜像電荷と逆極
性の現像バイアス電圧を印加してよいことは云うまでも
ない。

【００３７】上記図１，２記載の実施例において、液相
層現像剤として、上記現像液に代えて「印刷インキ」即
ち、前述のエマルジョンインキや油性・水性インキ等を
用いることが出来る。また、現像ベルトは、上記実施例
のものに換えて金属製ベルトや導電性ゴムのベルトを用
いることができる。これら金属製ベルトや導電性ゴムベ
ルトを現像ベルトとして用いれば、現像ベルト全体が導
電性であるので、請求項５記載の発明を実施する場合
に、現像バイアス電圧の印加が容易である。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な静電潜像現像装置を提供できる。請求項１〜５
記載の発明の静電潜像現像装置は上記の如き構成となっ
ているから、従来の非接触液体現像で問題となっていた
白抜け等による「現像むら」等の現像不全の無い良好な
現像を行うことができる。

【００３９】なお、上記実施例の場合のように液相現像
剤として電子写真用の現像液を用いると、現像に伴うト
ナー消費を補償するため現像液中にトナー補給を行って
トナー濃度の調整を行う必要があるが、液相現像剤とし
て印刷インキを用いると、インキはインキ自体として消
費されインキ中の固形成分の変動がないので「トナー濃
度調整」のような調整行為を必要としない。

【００４０】なお「スペーサ手段」は上述のものに限ら
ず、「現像部において、潜像担持体表面と現像ベルト周
面との間に、所定の現像ギャップを維持させ得る」もの
であれば、適宜のものを用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２，５記載の発明の１実施例を説明
するための図である。

【図２】請求項１，２，４記載の発明の１実施例を説明
するための図である。

【図３】実施例におけるスペーサ手段を説明するための
図である。

【図４】発明の作用を説明するための図である。

【符号の説明】

１潜像担持体３液相現像剤（現像液）２０現像ベルト２０Ａ，２０Ｂスペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体の周面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
を可視化する装置であって、滑らかな周面を持ち、所定の現像部において潜像担持体
表面に対し、現像ギャップを隔し近接して配備され、上
記周面に液相現像剤を薄い膜状に保持して所定方向へ回
転することにより、保持した液相現像剤を上記現像部へ
もたらす現像ベルトと、この現像ベルトの周面に液相現像剤を供給する現像剤供
給手段と、上記現像ベルトから剰余の液相現像剤を除去して、上記
現像ギャップよりも薄い液相現像剤膜を形成する液膜形
成手段と、上記現像部において、上記潜像担持体表面と現像ベルト
周面との間に、所定の現像ギャップを維持させるスペー
サ手段とを有し、上記現像ベルトの駆動プーリ間に張られた周面部が現像
部に位置するように構成したことを特徴とする静電潜像
現像装置。
【請求項２】請求項１記載の静電潜像現像装置におい
て、液膜形成手段がスクイズローラであることを特徴とする
静電潜像現像装置。
【請求項３】請求項１記載の静電潜像現像装置におい
て、現像剤供給手段が、液相現像剤を貯蔵する貯蔵部と、こ
の貯蔵部において液相現像剤中に浸漬され、液相現像剤
を保持して循環的に回転し、保持した液相現像剤を現像
ベルト周面に塗布供給する液相現像剤供給部材とを有す
ることを特徴とする静電潜像現像装置。
【請求項４】請求項３記載の静電潜像現像装置におい
て、液相現像剤供給部材が、多孔質の弾性ローラで、現像ベ
ルトクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする静
電潜像現像装置。
【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
静電潜像現像装置において、現像ベルト周面部が導電性であり、潜像電荷と逆極性の
現像バイアス電圧が印加されることを特徴とする静電潜
像現像装置。