JPS58100861A - 静電潜像の現像方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真部材の光導電性の表面に形成される静
電潜像を現像する方法および装置に関するものである。

特に本発明は斯かる現像を、慣例の電気泳動液体現像法
を用いると云うよりもむしろ転写によって行なう方法お
よび装置を提供するものである。

電子写真手段により光導電性部材の表面上に静電潜像を
形成することは周知のことである。同様に、断種の静電
潜像を現像して可視化することも周知である。画像複写
の電子写真法は、光導電性の表面上に均一の静帯電電位
を与え、その帯電した光導電性の表面を光パターンにさ
らして静電潜像を形成し、ついでその上に微細に分離さ
せた通常色付きの一般にトナーと称される静電性の特殊
材料を堆積して静電潜像を現像するプロセスを含んでい
る。トナー粒子はパターンを画成する各電荷量増分区域
の電界強度に比例する静電荷を保有している表面領域に
吸着される。トナー像は加熱または他の適当な手段によ
り上記表面に定着または融着させたり、或いは所要に応
じ、紙のような二次的支持媒体に転写し、ついでそれに
定着させることもできる。

従来の電子写真複写機には、光導電性部材がドラム状を
成し、これが複数の処理ステーションに対して回動する
ようにしたものがある。高速複写する場合には、露光時
に光導電性の表面を扁平、即ち平坦にして、複写すべき
原稿、または文献を完全に焦点合わせする必要があるこ
とを確めた。

従って、少なくとも２個の離間させたローラ間を回転移
動し、かつ一対のほぼ平行な区域（リーチ）を規定すべ
く取付けたエンドレス−ベルトまたはウェブ形態の光導
電性部材を用いるのが有利であることを確めた。

光導電性部材がドラム状のものであろうと、またはロー
ラに取付けられるエンドレス−ベルト状のものであろう
と１その光導電性部材に相持される静ＩＥ潜像は、例え
ばカステート現像および磁気・ブラシ現像のような所謂
乾式法として分類される方法および絶縁性液体中に静電
着色トナー粒子を分散または懸濁させた懸°濁液を用い
る所謂湿式法を用いて可視像に現像することができる。

液体現像では、懸濁トナー粒子を含有している絶縁性の
液体中に光導電性の面を浸すため、その面の帯電および
非帯電領域はいずれも絶縁性の液体中に浸される。静電
潜像の帯電パターンに関連する電界の影響下で、懸濁さ
れた静゛電トナー粒子は表面帯電部分に向って液中を移
動して懸濁用の液から離れる。帯電トナー粒子の移動は
電気泳動と称される現象によるものであり、このような
トナー粒子の移動によりそのトナー粒子が光導電性の表
面上に付着して、像が形成される。任意の成る個所に付
着するトナー粒子の量はその個所における静電潜像の電
界強度に正比例する、実際上、トナー粒　　［子は光導
電性の表面に向ってトナー懸濁用の絶縁性液体中を移動
して、上記表面に付着する。この際斯様な粒子の移動を
行わしめるには十分な液体・が必要とされる。電気泳動
法は絶縁媒体中でのトナー粒子の移動度に大いに依存す
る。

電気泳動現像は一般に、画像支承面の上に液体トナー現
像剤を流すか、斯種の現像剤の浴槽中に像面を浸すこと
により行われている。他の現像法では、表面を平滑にし
たローラの上に現像液を流して、像支承面と上記現像剤
付与ローラとを互いに非同期的に動かすようにする。現
像法によっては、懸濁粒子の流れに対する予定通路を規
定する個所（ステーション）にて懸濁粒子の流れを像支
承面にダイナミックに流すようにする方法もあムざらに
、現像電極を用いて光導電性の表面に向かうトナー粒子
の移動を電気的に助長することも既知である。

１９７７年５月２４日に公布された米国特許第４゜０２
５．８８９号には写真法によって達成される程ではない
が、非常に優れた品質で、しかも良好なグレースケール
で複写し得る電子写真部材について記載されている。そ
の写真部材のフィルムは導電性基板上に接着される微品
質材料製の無機性被膜を具えている。無機性被膜は約２
０００オングストロームから２ミクロンの厚さに無線周
波数でスパッタした硫化カドミウム層で構成することが
できる。導電性基板は厚さが・約５ミクロンの適当なｌ
リエステルプラスチックシートに約５００人の厚さに堆
積した酸化錫インジウム層または他の導電性の材料層で
構成することができる。フィルムに形成された静電潜像
は液体トナーを用いて現像することができる。

特に高速複製機または複写機の用途に対し、前記米国特
許に記載されている電子写真部材の特殊な特性を最大限
に利用するためには、静電潜像を液体トナーで現像する
簡単で、しかも有効な方法が必要である。

前記電子写真部材の無機質導電性被膜は特にその定めら
れた微品質の結晶方位に特徴がある。被膜を構成する個
々の結晶子は密にパックされると共に、これらはいずれ
も受光面に対して一般に垂直に配列されるため、被膜は
電気的に異方性である。光導電性被膜の表面における横
方向の固有抵、杭はまれに高くなることがあるが、その
縦方向の固有抵抗は実質上低い値である。被膜は化学放
射線にさらされると十分な導電性を呈するっ被膜の表面
上またはその近くに保持される電荷は横方向には移動し
難く、はぼ静止したままである。被膜を成す各結晶子は
帯電時に固有の電界を有する。

各電界は他のすべての電界に無関係にトナー粒子を引付
ける。

像の電子写真複写を目的とする前記米国特許の光導電性
被膜の実際の解像度は、利用し得るトナー粒子の最小寸
法およびその寸法で、しかも後のトナー濃度を配慮する
のに十分な量のトナー粒子で静電潜像を可視化する効率
並びに性能に大いに依存する。

液体トナー懸濁液を用いる現像プロセスの採用により、
乾式法の場合に用いられるトナーよりも微細なトナー粒
子を用いることができ、またこれにより前記米国特許に
よる光導電性被膜の分解能に匹敵する解像度を達成する
ことができる。超微粒子トナーは液体トナー懸濁液によ
って利用し得るだけである。、 従来法では静電潜像の幅全体にわたり均一にトーニング
するのは困難であった。均一なトーニングを行なうには
光導電性の表面に送給するトナー粒子の懸濁液を均一と
する必要がある。適切な現像を行なうにはアプリケータ
タンク内のトナー懸濁液を攪拌する必要があると考えら
れた。しかし、斯様な攪拌を行なう場合、トーニングす
べき光導電性の表面にトナー懸濁液を送給している期間
中に連続的に不所望な乱流が屡々発生したりする。

そこで、トーニング位置、つまり静電潜像に送出するト
ナーの量は注意深く制御する必要がある。

静電潜像を現像する慣例の電気泳動プルセス中に遭遇す
る他の問題には、容器またはアプリケータローラの何れ
かからトナーおよび絶縁液媒体が溢れることや、光導電
性の表面から過剰トナーを除去する必要性およびその困
難性や、トーニングギャップを均一にしかも正確に規定
する困難性や、ギャップ間に適切なバイアス電圧をかけ
ることや、使用し得るトナー粒子の種類および濃度につ
いての融通性が劣ることなどがある。

静電潜像には懸濁液を均等に分配することが重要である
。１％ｌ！＃）ナー粒子はかたまって、粒子の大きな塊
または蓄積体となる傾向がある。キャリヤ液に対するト
ナー粒子の相対比率が大き過ぎる場合にもトーニングが
不均一になる。現像液の流体パターンは乱流を起さない
ようにする必要がある。

従来法の場合にはトーニングギャップ、即ちトーニング
位置を規定して、それを均一に維持するのは困難である
ことを確めた。さらに従来法の場合には、多皺の絶縁性
液体がトーニングギャップに送出されるため、周囲が汚
染されないようにする必要がある。

慣例の電気泳動トーニングプロセスでは、絶縁性液体中
のトナー粒子の濃度が比較的薄い懸濁液が用いられてい
る。

液体トーニングプロセスにおける最も重大な障害は、光
導電性の表面に向って懸濁用の液体中をトナー粒子が移
動するのに多数秒もの時間がかかることにあり、このた
めに高速複写することができない。そこでトーニングを
より速くする探求がなされている。

絶縁性の液体中の懸滑微粒子トナーは一般に勝手に流れ
る程に極めて薄く、このように懸濁液中をトナーが勝手
に流れるのは分散液が多過ぎるからである。

液体トーニング処理で遭遇する他の問題は、過剰キャリ
ヤ、即ち過剰の絶縁性液体を除去するのが困難なことで
ある。さらに、トーニングステーションにて静電潜像に
繰出される築トナー粒子の数が不十分なことである、従
って、トーニング期間を引伸ばすか、および／またはト
ーニング処理を多数回行なうようにしないと不完全なト
ーニングとなる。また、光学濃度が許容レベル以下に低
下して、静電潜像のどの部分も均一にトーニングされな
くなり、その静電潜像の所定の選択領域に一トナー粒子
が優先的に移動されずにトナーがランダムに洗浄されて
しまろことも屡々ある。絶縁液媒体中におけるトナー粒
子の電気泳動による移動・によって所謂ベナード（Ｂｅ
ｎａ′ｘ１）対流セルが形成されがちとなることを確め
た。これらのセルは光導電性の表面に対するトナー粒子
の上に優先的に引付けられて、その表面に引付けられよ
うとするトナー粒子を近付けないようにするため、トナ
ー像には小さな空所が形成される、 慣例の電気泳動トーニング法は現像電極および正確なト
ーニングギャップの使用によって電気泳動を電気的に助
長している。このようなトーニングギャップの設定およ
び保守に必要な許容公差を維持するためには装置のコス
トが著しく高くナル。

トナー粒子を液体キャリヤ中にて長距離移動させるには
一般に、電気的なトーニング助長手段に必要とされる電
圧を高める必要がある。しかし、このようにするには各
結線を電気的に絶縁したりするような多数の予防措置を
探る必要がある。

他の改良現像処理が望まれる慣例の電気泳動トーニング
処理中に遭遇する問題には、懸濁液を自由に流して使用
することに付随する絶縁液体の蒸発並びに溢れ出ること
による懸濁液の損失や、ベルトへの過剰付与による損失
や、この過剰付与による懸濁液の排出や、液体クリープ
による損失や、相対的に高速度な作業によるホイツピン
グや、送出個所での液体の流れ寮不所望に層状化したり
。

乱流を起したりすること等の問題がある。懸濁液の層状
化によって光導電性の表向へのトナー粒子の付着がまば
らになる。

一般にトナーＭ濁液の消耗は非常に早いため、トーニン
グステーションでのトナー懸濁液は頻繁に補給する必要
があった。従って一般に、フレッシュなトナー供給容器
用の供給タンクおよびそれに付随する送給手段を必須の
補助装置として設けている。

正規の運転期間中にはトナー懸濁液な補給しなくて済む
ようにしても、装置の空所を最大限に有効利用し、かつ
コストの低減化を図ることが切望されている。しかし、
電気泳動トーニング法な用いる限り、一般に稀釈液が用
いられ、そのための溜め、タンク、導管、パルプ略を設
ける必要があることは明らかである。

構成、製造１組立て、保守の面でのコストを低減化して
トーニングプロセス？改善する以外ニ。

現像プロセスの改善として探求すべき最終目標は電子写
真部材の性能にふされしい所望な光学濃度および解像特
性亭達成することにある。

従って本発明は光導電性部材の表面における静電潜像な
現像するに当り、適切なキャリヤ液中にある静電トナー
粒子から成る薄い粕漬性の高密トナー粒子層ＰＭ記光導
電性部材の均一領域に沿って該光導電性部材に与え、前
記静電潜像の電界強度による誘導だけで前記トナー粒子
層を前記光導電性部材の表面に部分的に転写させるよう
にしたことｆ−％鍛とする静電潜像の現像方法を提供す
ることにある。

さらに本発明は電子写真部材の光導電性被膜に形成され
る静電潜像を現像する装置において、底壁、Ｉｌ！ｌ壁
および端ｍｔ−有し、頂部が開狡している容器中に絶縁
液に静電トナー粒子を懸濁させた懸濁液を入れ、アプリ
ケータローラ奢前記容器内にて回転すべく取付けると共
に、該ローラを前記容器の開紋頂部を経て部分的に延在
すべく配置し、該アプリケータローラの円周面上に粘性
トナー粒子層？形成するようにし、かつ前記アプリケー
タローラを光導電性被膜°の表面に対して蕾接させて回
転し得るようにするも、該ローラは最大でも前記粘性ト
ナー粒子層の厚さに等しい距離だけ光導電性の前記表面
から離間させ、前記静電潜像の電界強度による誘導だけ
で前記トナー粒子層を前記光導電性の表面に部分的に転
写させるようにしたことを特徴とする静電潜像現像装置
な提供することにある。

なお、電子写真プロセスにより光導電面に形成された静
電潜像？トーニングする慣例のプロセスでは絶縁液媒体
中の電気泳動トナー粒子の懸濁濃度が比較的博い懸濁液
を用いている。絶縁液中に分散される帯電トナー粒子は
静電潜像な有している光導電向に向かって絶縁液媒体中
を移動する。

着像な形成する表面電荷の大きさはバイアス電圧を用い
て増幅して、トナー粒子を帯電面に向けて動かすことが
できる。帯電面の電界強度によって潜像個所に引付けら
れて、そこに保持されるドナー粒子の数が決定さ汗−る
。慣例の電気泳動プロセスでは絶縁液中でのトナー粒子
の流動パターンに問題がある。通常層像キャリヤの移動
速度は、十分な数のトナー粒子が絶縁液中な通過して潜
像に達し、満琺のゆく光学濃度および解像度によって特
徴付けられる所望な像か忠実に再現すべく潜像を可視化
し得る速度に必然的に限定される。

本発明は電気泳動トーニング法に代わるトナー転写法に
あり、この方法は要約するに、ローラの円−向上に薄い
粘着性の高密ドナー粒子層を被着し、かつその層？光導
電面に持たらし、主として潜像の電界強度に応じて上記
層の選択部分な光導電面に転写させるようにしたもので
ある。この場合、ローラと光導電面との間には前記層の
厚さ程度の１実質上ゼロギヤツプ”が形成される。

薄い粘着性のトナ一層は、ローラの円周部からは離間し
ているも、その円１１１１部の所定個所から予定した距
陰にわたって前記円ｌ＃部に沿って延在している弓形電
極によって画成されるチャンバ内の絶縁液中の慣例の懸
濁トナー転写法によりローラに被着するのが好適である
。前記チャンバ内で懸濁液中の帯電トナー粒子＆Ｊロー
ラの表面に向かつて移動する。消耗された絶縁液は弓形
電−の方へと移動して、ＰＩＩＡ燭液に戻される。各ト
ナー粒子は成る極性（ここでは正）に帯電されており、
そのまわりの液体・は反対極性の電荷を保有している。

トナー粒子は互いに反ばつし合い、各粒子？とりまく絶
縁液媒体の層によってそれぞれ完全に分−されている。

トナー粒子が大きくて、それら粒子の濃度が高い場合に
は粘性トナ一層は電気的な助力がなければ下方へと沈降
する。

本発明では絶縁液中にトナー粒子を懸濁させた液状Ｍ／
１６液を用いるにも拘らず、慣例のトーニングプロセス
のように、転写プロセス奈用いて、そのトーニング速度
な慣例の液体トーニングで達成し得る速度よりも遥かに
早くすることができる。

ここで、本発明による粘性トーニング法によれば、アプ
リケータローラと光導電面との間ｔ−１〜８ミリ秒間線
状に接触させて、バイアスプレートな用いることなく毎
秒当り１フツト（約３９　ｃｉ＋　）またはそれ以上の
高速トーニング速度を達成して、像を完全に現像するこ
とができる。

粘性トナ一層な電着するにはアプリケータローラを負極
性の電圧源に結合させる。細長弓形電極は接地すると共
にその彎曲度は一般にローラの円周面に追従させ、かつ
弓形ｍ＃Ａはローラの前記円呵面から離間させて、その
間に電着チャンバを画成せしめるようにする。

弓形電極は…１配電着チャンバの入口が大きく、光２Ｊ
１寛面に近付くにつれて出口が小さくなるように配置す
る。弓形ｗＬ極の上側送出側エツジは羽根状、即ちブレ
ードエツジとなるようにテーバを付き、このエツジ部と
田−ラの表面とが丁度、ローラに形成されるトナ一層の
厚さにほぼ相当する距離だけ離間されるようにする。弓
形電極の断面は乱流を低減させるために流線形とする。

一対の離間させたり一うには、対向する一対の区域な画
成すべく外側に光導電性の被膜をｑしているエンドレス
の電子写真ベルト？取付ける。上記ローラの一方は駆動
ローラとし、他方のローラは従動ローラとする。ベルト
チローラに取付ける場合、従動ローラはその中心軸をア
プリケータローラの中心軸とは偏心させて配置する。ト
ーニングステーションにて従動ローラを偏心配置して、
ベルトをぴんと張るようにすることにより、アプリケー
タローラと従動ローラとの双方に対してベルＦが正接す
る平坦個所は極めて短くなる。ベルトの緊縮性により、
トーニング位置でベルトにしわがよったり、または伸縮
したりすることがなくなり、また嵐光ステーションの方
へとトナー酸がベルトに沿って逆戻りするのが防止され
る。ベルトの緊縮性により、そのベルトとアプリケータ
ローラとの間に画成される実質上ゼロのトーニングギャ
ップの中心線に沿ってベルトを一直線に横切らせること
ができる。

絶縁液に対するトナー粒子の比率は電着される粘性トナ
一層に沿って高くなるが、それでも各トナー粒子のまわ
りには十分な液体が残存しているので各粒子は元のまま
である。粒子？光導電面に転写する際に、粒子に付随し
て転写されるような液体並びに過剰転写粒子は、採集ロ
ーラにより上記光導１１ｔｉｉＩ］から除去される。な
お採集ローラはその中心軸線が従蛎ローラの中心軸線と
平行となり。

しかもその従動ローラの中心軸線と共角を或すように従
動ローラに密に隣接させて配置する。残存するトナー堆
積物はスポンジトナー堆積物として光導ｉｔ面に留まり
、潜像の電界強度によりその光導’ａ　ｍに保持される
。

本発明方法は、ｍ気泳動トーニングプロセス中に観測さ
れる現象のような、液体中でトナー粒子を移動させると
云うよりむしろローラ表１面から光導電面へとトナー粒
子の付４ｔ−変更させることによってトナー粒子全転写
させる方法であること明らかである。

図面につき本発明な説明する。

第１図には符号ｌＯにて総称する慣例の複写機の如き電
子写真複写装置ｆ−線図的に示しである。

複写機１０は種々の１能ステーションが装備されている
ハウジング１２ｔ−具えている。機能ステーションは絶
縁プラテン−アセンブリ１４と、帯電アセンブリ１６と
、光学投影アセンブリ１８と、電子写真ベルト−アセン
ブリ２１ｇと、転写媒体補給兼送給アセンブリ２４と、
転写アセンブリ８６と、光字投影アセンブリＩＢ内に図
示のように組まれる不発明によるトーニング法な実施す
るためのトーニング−ステーション８０と？具えている
。

複写すべき書類または原稿ｔその表ｍｔｒ下にして透明
プラテン８２の上に置き、その原ｍｅ照射する０画像は
ミラーδ鳴とレンズ糸８６Ｐ介して帯電アセンブリ１６
の下流の露光位置８８における電子写真ベルト４０の下
側区域に沿う部分４０′に投影される。

露光位置８Ｂにて電子写真ベルトの底面に形成された静
電潜像はトーニング−ステーション８０を通過して、ベ
ルト−アセンブリ２２における電子写真ベルト４０の上
側の区域（リー＋）４２に沿って進む。

転写ステーション２６にはトナー付けされた静電潜像の
到達と同時に無罫紙の如き転写材料紙が送給される。ベ
ルト４０と転写ステーション（こおける転写ローラ４６
との間にニップ（締めつけ部）ｔｒｍｖ、せしめる。こ
のニップ（こは適当に電気的なバイアスなかけて、転写
媒体にトナー像を転写し易くシ、かつこの転写されたト
ナー像？持つ転写媒体は受はシュートに送給するＯベル
ト４０は走行し続け、クリーニング−ステーションを通
過し。

この個所にて残置トナーが除去され、ベルト４０の光導
電性の表面は再度帯１ｔ、總光等の他のサイクルに利用
し得るようになる。

結像プラテン−アセンブリ１４は表０Ｉｌｌ　を下にし
た原稿２８を受止める透明プラテン８２を具えている。

ハウジング１８にはヒンジ付きのカッ＜　−６０な取付
け、これを原稿２８の上にかぶせて、その原稿全所定位
置にクラ°ンプまたは保持する。）１ウジング１２内の
プラテン８３の下方に取付けたランプ５２の如き適当な
光源は、複写したい場合にＷＬ槁２Ｂの表面な照射する
。

単一成型したバスケット状部材！１４の傾斜配置した一
対の対向壁部５８，５８にはそれぞれミラー８４１−固
着する。バスケット状部材５４の仕切壁６２にはレンズ
系８６を取付ける。

電子写真ベルト４０の下側区域４０′の開始点に隣接し
て配置される帯電アセンブリ１６はコロナ発生装置６４
を具えており、これは電子写真ベル１（ｌｌ＋Ｉ光ステ
ーション８Ｂに向って通過する際に電子写真ベルトの光
導電性被膜に均一電位の電荷な与えるように作用する。

電子写真ベルト４０の下側区域４０′の終端部に隣接し
て露光ステーション８Ｂの左端部下流に位置付けるトー
ニング−ステーションδ０は、）くスケラト５４に形成
した押縁６８または同様な支持体に上記バスケットを横
切ってすえ付けた頂部開放カートリッジ６６ｆｊ４えて
いる。

ベルト４０はエンドレスルーズの基体とし、これには米
国特許第４，０２５，８８９号に記載されているように
オーミック材料製の薄層および光導電性被膜スパッタ堆
積した被膜？被膜する。金属ベルトの場合には光導電性
被膜な基体に直接堆積する。

ベルト４０はｐ−ラフ０．７１に取付け、またこれらの
ローラはハウジング１２に取外し自在に連結した７レー
Ａに取付ける。

ローラ７０．７２の直径は同じとし、ローラ７０はモー
タ６０によって駆動される駆動ローラとし、ローラ７２
は従動ローラとする。ローラ７０．７２の何れか一方は
引張って、ベルト４０全体に張力を与えるようにする。

従動ローラ７２はカートリッジ６６によって表わすトー
ニングステーション８０にＶ＃接させる。

複数枚の紙の如き転写媒体用の補給兼送給アセンブリは
ベルト−アセンブリ２２の上方に位置させて転送媒体、
ここでは複数枚の連続紙をベルト４０の上側区域の終端
部における転写ステーション２６へと送給する。

転写ローラ４６を含む転写ステーション２６は、ベルト
４０によって搬送されたトナー像なニップ個所にて１枚
の紙に転写すべく位置付ける。

転写ステーション２６と帯電ステーション１６との間に
てベルト４０６−クリーニング−ステーション（図示せ
ず）に持たらして、このクリーニングステーションにて
コロナ発生手段により正帯電コロナを発生させると共に
クリーニングローラ手段によってベルト上に残存してい
る残留トナーないずれも除去して、ベルト上の転写像を
なくすようにする。

つぎにトーニング−ステーションにつき説明スる。第２
図に示すように、トナーカートリッジ１Ｂはアプリケー
タ（トナー付与）ローラ８８ヲ有しており、このローラ
はカートリッジ６６内に収　　　！容されているトナー
Ｍ濁液の浴僧中に回転し得るように取付ける。ローラ８
２はベルト４０に対する駆動手段によって歯車およびベ
ルト手段（図示せず）を介して１蛎させるため、アプリ
ケータローラＢ２はベルト４０′と同じ線形速厚で、し
かも同一方向に駆動される。ローラ８２にはベルト４０
に対してはねバイアスをかける。ロー２８Ｂとベルト４
０との間のギャップを最小にするために端座金またはス
ペーサな設けることができ、或いはまた図示のようにロ
ーラ８２とベルト４０との間に粘性トナ一層な介挿して
、実質上のギャップ長を＠０”とするのが好適である。

細長電−８−４をカートリッジ６６内でローラ８２のは
ぼ全長に沿って取付ける。この電極８４は乱流を減らす
ために、流体力学的、または流線型の断面構造シしてい
る弓形平板とする。この電極８４の上側部分８６はフェ
ザ−エツジ８８とすべく斜角ｔつけ、かつこの上側部分
はローラ８２の円ｆｍ部に対して一電極８４の池のどの
部分よりも密に離間させる。従って、下側縁部９０はロ
ーラ８２の対向円ｈｉｇ向と対同電極８４とによって自
我されるトナー１１層チャンバ９２に対して幅広の入口
ｆａすＯ 第４図に示すように、アプリケータローラ８菖は中空の
両端部が開放しているローラとすることができる。この
ローラ８２の内部には、ローラ８ｍが回転する際にトナ
ー懸濁液なかきまぜる作用なする長平方向の羽根９４を
設ける。電［１１Ｂ４には溝を含むリプ付きの多孔体９
８ｆ−設けて、トナー懸濁液の主浴憎内に分離したきれ
いな無トナー液体をゆっくり逆流させるようにすること
もできる。

格子状の多孔構造に形成した電極８４には懸濁液の主浴
槽に無トナー絶縁液な戻す多くの通路な設ける。バッフ
ル（そらせ板）および／ｌたは溝の形状は他の形態とす
ることもできる。ローラ８ｍの円周面は酸化アルミニウ
ム、プラスチックまたはガラスのような電気的な絶縁材
料製として、帯電された静電トナー粒子が放電しないよ
うにすることができる。

トーニング位置の下流個所にはベルト４０およびローラ
７Ｂと共に回転する小径の採集ローラ１００な配置する
。また、この採集ローラ１００に作用すべくドグトルブ
レード１０２ｆ−設ける。

採集ローラ１００の主目的は、過剰絶縁液および遊離ト
ナー粒子または過剰トナー粒子並びにごく僅かの浮遊ト
ナー粒子のいずれをも採集することにある。

ベルト４０および電極８４の双方は同一極性、一般的に
は接地するか、またはローラＢ２に対して正の極性とし
、例えばアプリケータローラ８２には負極性のバイアス
を圧？かけるようにする。

ここで用いるトナー懸濁液は絶縁液に対するトナー粒子
の比率が極めて高いトナー粒子／絶縁液によるＭ濁液で
形成する。本発明方法により形成する薄い粘着性の高密
トナ一層は、好ましくは慣例の粘度、即ち「しけらくの
間」は自由に流れる権度の粘度な呈するトナー懸濁液か
ら電着により形成することができる。

トナー懸濁液は電着チャンバ内に引込まれ、懸濁液がチ
ャンバの出口位置の方へと移動すると、正に帯電された
トナー粒子はローラ８２の円周面に引付けられ、また絶
縁液は劃１４の方へと引付けられる。チャンバに入るト
ナー懸濁液は薄層状の流動パターン化なり、ローラ８２
の円周面に粒子層？引付ける。ローラ８２の成る個所が
チャンバ入口からその出口位置まで回転するまでの時間
ニ上記ローラの個所には厚さ１５ミクロン以下のトナー
粒子の極めて薄い粘性層が形成される。

この薄層中のトナー粒子は、これら粒子の電荷と均衡を
保つ電荷を維持するまわりの絶縁液によって分離される
。寛ｍ８４のフェザ−エツジ８Ｂは、トナ一層の厚さ奈
最小とすると共に高密度とし、しかもそのトナ一層？均
一とするのに仕える。ベルト４０とアプリケータローラ
８２が均一のラインに沿って極めて接近、即ち約１５〜
８０ミクロン離間して接する個所にてトナー粒子層はベ
ルト４０により運ばれる静電潜像の優勢電界中に持たら
される。この優勢電界によってトナー粒子はベルト４０
に良好に吸着される。トナー粒子はそれらのダイポール
方位が反転して、ベルト４０の帯電面に付着する。この
ようにしてベルト４０に転写される静電トナー粒子は、
アプリケータローラ８２における薄いトナ一層からのト
ナーがベルト４０により搬送されて液体中は通らない潜
像に付着されるトナーであると云うことができる。

粘性トナ一層を静電潜像に転写したら、ローラ８８ｆ−
回転させ乍ら例えばドクトルブレード９５またはクリー
ニングローラ（図示せず）によってローラ８２＆きれい
にぬぐうようにする。ローラ８２には像転写用の１実質
上ゼロギヤツプ”にそのローラが入る前にトナー粒子？
電気的に引付けてローラ円周面に新たなトナ一層な均一
に被瑞する。

バイアス１ＪＬ圧の大きさはベルト鳴０とローラ８２と
の間の電界よりも約７５倍程度大きな優勢電界が発生す
るような大きさとする。アプリケータローラ８２には負
電圧（６０〜１００ボルトの直流電圧）？印加して、こ
のローラ８２がチャンバの人口を経て＠濁液中を回転す
る際に、このローラの円周面上に薄い粘着性の高密トナ
ー粒子層Ｐ電層する。

トーニングの過程で遭遇する問題の１つに、沈澱作用の
問題、即ち容器の床またはその付近に厚く堆積するトナ
ー粒子１−０離させる問題がある。

このような問題は中空の羽根付きローラ８２の回転によ
る攪拌により十分に回避することができる。

また、懸濁液に比較的高い電圧奪かけ、懸濁液に衝撃を
与え、かつ沈澱状態からの粒子奈絶縁液媒体な介して分
散させることによりＭｍ液を攪拌させることもできる。

この目的のため、トナーカートリッジ６６の内部にはそ
の床から一定距ｌＩＩＩＩＩｍ関させ、かつその床から
電気的に絶縁し、しかも床に接近させて平板電１！１１
１０４ｆ−跨けることができる。

トナー粒子はカートリッジ内の上記平板電極１０４と、
トナーアプリケータローラ８１１またはそのローラのま
わりの格子収電ＷＡＳ４との間に電気的なパルス電圧な
印加することによって簡単に均一に分散させることがで
きる。

平板電極１０４は高い直流電圧か、或いは交流電圧源に
結合させ、高電圧パルスを懸濁液に印加して、沈澱状り
にあるトナー粒子を分散させる。

アプリケータローラ８２には光導電性ベルトから最小距
ｍｅ保ってばね負荷奈かけることができ、その最小距離
はトナー懸濁液の粘性、はね九ギャップ個所の曲率、ギ
ャップ個所への入口の形状およびローラ８ｇの表面の粘
性によって決定される。

本発明にとって直要なことは、トナー粒子と、それに付
随する最少量の絶縁液とによる粘性層だけがギャップに
入り得るようにギャップを限定することにある。アプリ
ケータはローラ以外の他の手段とすることもできる。本
発明によるトーニングプロセスはトナー粒子の移動度に
依存する従来のものとは無関係である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトーニング、搏ち現像ステーショ
ンを含む電子写真複写装置の一例な示す側面図； 第２図は本発明による現像方法を説明する説明図； 第８図は本発明による方法な説明するための拡大説明図
； 第４図は第１図に示す電子写真複写装置の現像、結像お
よび転写ステーションを示す斜視図である。 １０・・・複写＠　　　　　　１２・・・ハウジング１
４・・・プラテンーアセシブリ １６・・・帯電了センブリ １Ｂ・・・光学投彰アセンブリ ２２・・・電子写真ベルト−アセンブリ２４・・・転写
媒体補給兼送給アセンブリ２６・・・転写アセンブリ　
２８・・・原稿δ０・・・トーニングステーション ８２・・・透明プラテン　　８４・・・ミラー８６・・
・レンズ系　　　　８Ｂ・・・露光ステーション４０・
・・電子写真ベルト　４６・・・転写ローラ５０・・・
カバー　　　　　５２・・・ランプ６０・・・モータ　
　　　　６４・・・コロナ発生装置６６・・・トナー懸
濁液用カートリッジＴ０．７２・・・ローラ　　８２・
・・アプリケータローラ ８４・・・弓形有孔Ｉｌｌ極　　８Ｂ・・・フェザ−エ
ツジ９２・・・トナー電着チャンバ ９４・・・攪拌羽根　　　　９５・・・ドクトルブレー
ド９６・・・多孔体　　　　　１００・・・採集ローラ
１０２・・・ドクトルブレード １０４・・・平板を極。 ％Ｐ出ｍ人　　　クールター・システムズ・コーポレー
ション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　光導電性部材の表面における静電潜像を現像するに
   当り、適切なキャリヤ液中にある静電トナー粒子から成
   る薄い粘着性の高密トナー粒子層を前記光導電性部材の
   均一領域に沿って該光導電性部材に与え、前記静電潜像
   の電界強度による誘導だけで前記トナー粒子層を前記光
   導電性部材の表面に部分的に転写させるようにしたこと
   を特徴とする静電潜像の現像方法。 １　特許請求の範囲ｌ記載の方法において、トナー懸濁
   液から電着によりアプリケータロータに前記トナー粒子
   層を被着し、アプリケータローラはその表面を粘性トナ
   ー粒子層の厚さ分よりも短い距離だけ前記光導電性部材
   の表面から離間させて配置し、該部材の表面上に前記ロ
   ーラにより実質上の刷りを行なって転写するようにした
   ことを特徴とする静電潜像の現像方法。 ２Ｌ　　特許請求の範囲ｌ記載の方法において、アプリ
   ケータローラにトナー懸濁液から粘性トナー粒子層を電
   着し°、アプリケータローラはその円周面を粘性トナー
   粒子層の厚さ分よりも短い距離だけ光導電性部材の表面
   から離間させて配置して、前記ローラの円周面と光導電
   性部材の表面との間に実質上ゼロギャップを画成し、前
   記光導電性部材の表面上に前記トナー粒子層を介して前
   記ローラによる実質上の刷りを行なって転写するように
   したことを特徴とする静電潜像の現像方法。 表　特許請求の範ｖＭ８記載の方法において、アフリケ
   ータローラに光導電性部材の表面に向けてばねバイアス
   をかけるようにしたことを特徴とする静電潜像の現像方
   法。 ４　特許請求の範１１８記載の方法において、光導電性
   部材の表面に向けてアプリケータローラにばねバイアス
   をかけると共に、該アプリケータルーラを前記光導電性
   部材の表面移動方向と同一方向に、かつ同時に回転させ
   るようにしたことを特徴とする静電潜像の現像方法。 ａ　特許請求の範囲８記載の方法において、光導電性部
   材の表面に向けてアプリケータローラにばねバイアスを
   かけると共に１前記トナ一粒子層の部分で光導電性部材
   の表面に転写した後直ちに過剰液を光導電性部材の表面
   から除去するようにしたことを特徴とする静電潜像の現
   像方法。 フ、　特許請求の範囲１〜６の何れか１つに記載の方法
   において、懸濁液を攪拌するようにしたことを特徴とす
   る静電潜像の現像方法。 ＆　特許請求の範囲７記載の方法において、懸濁液に高
   電圧サージパルスを印加して、該懸濁液を攪拌させるよ
   うにしたことを特徴とする静電潜像の現像方法。 ９、　特許請求の範囲１〜８の何れか１つに記載の方法
   において、前記粘性トナー粒子層の厚さを８０ミクロン
   以下としたことを特徴とする静電潜像の現像方法。 ｌα　特許請求の範囲１〜８の何れか１つに記載のｒ″
   法において、前記粘性トナー粒子層の厚さを１５〜８０
   ミ）°ロンとしたことを特徴とする静電潜像の現像方法
   。 １ｔ　　特許請求の範囲ｌ〜１０の何れか１つに記載の
   方法において、粘性トナー粒子層中に存在する絶縁トナ
   ー媒体の量を、該層を形成するトナー粒子が個々離間さ
   れて原形をとどめるのに必要なだけの量とするようにし
   たことを特徴とする静ｍｌ像の現像方法。 １１　　を子写真部材の光導電性被膜に形成される静電
   潜像を現像する装置において、 底壁、側壁および端壁を有し、頂部が開放している容器
   中に絶縁液に静電トナー粒子を懸濁させた懸濁液を入れ
   、アプリケータローラを前記容器内にて回転すべく取付
   けると共　　　゛に、該ローラを前記容器の開放頂部を
   経て部分的に延在すべく配置し、該アプリケータローラ
   の円周面上に粘性トナー粒子層を形成するようにし、か
   つ前記アプリケータローラを光導電性被膜の表面に対し
   て密接させて回転し得るようにするも、該ローラは最大
   でも前記粘性トナー粒子層の厚さに等しい距離だけ光導
   電性の前記表面から離間させ、前記静電潜像の電界強度
   による誘導だけで前記トナー粒子層を前記光導電性の表
   面に部分的に転写させるようにしたことを特徴とする静
   電潜像現像装置。 １１Ｌ　　特許請求の範囲１２に記載の装置において、
   ・・・アプリケータローラの円周面と光導電性被膜との
   間に実質上ゼロギャップが形成されるようにアプリケー
   タリーラを取付けるようにしたことを特徴とする静電潜
   像現像装置。 １４　　特許請求の範囲１２または１８の何れかに記載
   の装置において、トナー懸濁液を入れる容器内に電極を
   設けて、前記アプリケータローラの表面上に前記粘性ト
   ナー粒子層を電着せしめるようにしたことを特徴とする
   静電潜像現像装置。 １４　　特許請求の範囲１２または１８の何れかに記載
   の装置において、容器内に電極を設け、前記アプリケー
   タローラの表面に前記粘性トナー粒子層を電着するよう
   にし、前記電極の断面構造を流体力学構造とすると共に
   、該電極の羽根状エツジ部を前記アプリケータローラの
   円周面に対し、前記電着を行なうチャンバに対する入口
   個所よりも光導電性被膜の表面に近い個所において前記
   ｐ−ラの円周面により一層近付けるようにしたことを特
   徴とする静電潜像現像装置。 １１１　　特許請求の範囲１２または１８の何れかに記
   載の装置において、トナー懸濁液収納容器内に細長弓形
   電極を前記アプリケータローラの円周面から僅かに離間
   させて配置して、該・電極トローラとの間にチャンバを
   画成せしめ、該チャンバに直流ＩＩＥ田をかけて、チャ
   ンバ内のトナー懸濁液からのトナー粒子を前記アプリケ
   ータルーラの表面上に電着して、前記粘性トナー粒子層
   を形成するようにしたことを特徴とする静電潜像現像装
   置。 ｌ′１．′＃許請求の範囲１４または１６の何れかに記
   載の装置において、アプリケータローラの円周面に沿い
   、かつ該円周面から離間させて、表面が弓形の電極を長
   手方向に配置して、アプリケータローラと弓形電極との
   間に電着用チャンバを画成せしめ、該チャンバ内でトナ
   ー粒子を懸濁媒体から分離させて前記粘性トナー粒子層
   を形成するようにし、きれいな懸濁媒体は電極側に引付
   けて容器に戻すようにしたことを特徴とする静１！潜像
   現像装置。 １ｓ−特許請求の範囲１４〜１７の何れか１つに記載の
   装置において、電着用チャンバの入口を、アプリケータ
   ローラにトナーを電着する個所付近における出口よりも
   幅広としたことを特徴とする静電潜像現像装置。 １９、　　特許請求の範囲１４〜１８の何れか１つに記
   載の装置において、前記電極に穴を芽って、きれいな懸
   濁用媒体を容器に戻し易くしたことを特徴とする静電潜
   像現像装置。 ５１１Ｌ　　特許請求の範囲１４〜１８の何れか１つに
   記載の装置において、前記電極に複数個のほぼ平行に離
   間させたバッフルおよびこれらバッフルに隣接させて溝
   を設けて、電気的に分離されるきれいな懸濁用媒体を容
   器に戻すようにしたことを特徴とする静電潜像現像装置
   。 れ　特許請求の範囲１４〜８０の何れか１つに記載の装
   置において、前記電極を流体力学的構造として、電着用
   チャンバの出口個所の乱流を低減させるようにしたこと
   を特徴とする静電潜像現像装置。 話　特許請求の範囲１２〜２１の何れか１つに記載の装
   置において、前記電子写真部材をエンドレスベルトで溝
   成し、該ベルトを一対のローラに装着して一対のほぼ平
   行な平坦区域を画成せしめ、一方のベルト取付ローラを
   アプリケータローラに接近させて設け、該ローラの回転
   軸をアプリケータローラの回転軸とは偏心させたことを
   特徴とする静電潜像現像装置。 ル　特許請求の範囲１２〜２２の何れか１つに記載の装
   置において、前記光導電性被膜の表面に接近させて、し
   かも前記アプリケータローラの下流に採集部材を配置し
   、トナー粒子を前記表面に転写した後に前記採集部材を
   前記表面に作用させて、該表面からそこに転写された過
   剰トナー粒子および液体を除去するようにしたことを特
   徴とする静電潜像現像装置。 絃　特許請求の範囲ｌｚ〜２８の何れか１つに記載の装
   置において、平板電極を前記容器の床から電気的に絶縁
   させるも、該床に接近させて配置し、前記平板電極を電
   圧源に接続して、高エネルギーを電圧バーストで前記平
   板電極に印加して、前記トナー懸濁液中の凝集したトナ
   ー粒子を分散させるようにしたことを特徴とする静電潜
   像現像装置。 駄　特許請求の範囲１２〜２４の何れか１つに記載の装
   置において、現像装置の上流に帯電ステーションおよび
   菖光ステーションを位置させ、現像装置の下流に転写ス
   テーションを位置させたことを特徴とする静電潜像現像
   装置１゜