JPS5830580B2 - 静電潜像の液体現像方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法や静電記録法に於て形成される静電
（潜）偉を現像ローラーより供給される液体現像剤によ
り可視像化、つまり現像する所謂、液体現像方法（こ関
する。

従来より電子写真或は静電記録等の画像形成技術分野に
於て感光体や静電記録材等の静電像担持面上の静電像を
液体現像剤（以下の説明では、これを現像液と略称する
。

）により現像する方法は、多種多様に存在している。

斯かる現像液を用いる液体現像法は、要するに、静電潜
像担持面に略々、体積抵抗率が１０１０Ω傭を超え誘電
率が３より小さい絶縁性キャリヤー液（例えばパラフィ
ン系炭化水素類）中にトナー粒子を分散させたものから
成る現像液を接触させ、キャリヤ液中のトナー粒子を前
記担持面上の静電潜像へ吸引吸着させて顕像化する方法
である。

そして、この種の所謂、液体現像技術において、最近で
は、その高速化が重要な課題となっている。

斯かる高速現像を行なうためには、静電像担持面ｌこ対
して高濃度の現像液を高速で供給し、且つ余剰現像液の
回収を効率良く行なう必要がある。

加えて、その際、良質で且つ余剰現像液が充分除去され
た現像像を得ることも又大切である。

上述の液体現像に於けるいくつかの要望をはゾ満足させ
る方式の一つとして、通液性の表面を有する保液性のあ
る弾性部材を現像液の供給手段とし、これと静電像担持
面との圧接部に於て担持体上の静電像の現像を行なう方
法が知られている。

斯かる方法に於ては、弾性部材の圧接による弾性変形に
応じて現像液の搾出・供給と、その余剰現像液の絞り取
りが開時になされる点に従来より知られている例えが浸
漬槽を使用する液体現像法或は現像液の噴流を用いる液
体現像法等に較べてその有利さが認められる。

上記弾性部材はローラー或は無端帯状に構成された回動
体（以後、説明の便宜上、単に、ローラーと呼称する。

）として適用される。又、この種のローラーの一つとし
て、例えば、特開昭５２−４０３３６号公報には、スポ
ンジ層の周面を可撓性の網状体等で被った構成の現像用
ローラーが記載されている。

斯かるローラーは、感光体や絶縁部材等の剛性部材表面
に圧接回転し、所望のニップ幅を形成してその内部に吸
収していた液体を搾出する作用や、逆に液体を吸収する
作用を有しているために、静電像の現像部への用途につ
いては適用性がかなり高いものと考えられている。

本発明者等は、斯かるローラーの液体現像への適用に就
いて研究を続けている過程で、該ローラーが十分な特性
を発揮する為には、いくつかの使用条件を満足させる必
要のある事を見出した。

つまりローラーを用いた液体現像法に於ける必須の条件
であり、これを満足しないと、実用上、十分な現像結果
は得られない。

例えば、斯かるローラーによる現像は、それと静電像担
持面との圧接位置で行ない、且つ、該ローラーの圧接面
でのズレ等によって、既に形成された現像像が乱された
り、一部欠如することを防止するために該ローラーを静
電像担持面とはマ同期して回動させて、即ち、上記両者
が相対的５こ静止した状態で行なわれる必要がある。

又、静電像担持面が現像されないときには、その運動を
止め、それに応じて上記ローラーの回動を停止させるの
が普通であるが、現像操作（即ちコピー動作）終了後に
於ても、該ローラーがコピー動作中と同じ状態でつまり
、静電像担持面に圧接したまま放置されると、以下に列
挙するような種々の不都合が生じる。

即ち、１０−ラーの静電像担持面との圧接部が漸次、塑
性変形を起こし、所期の充分な弾性を失なって、現像結
果に不良をもたらす。

２．静電像担持面のローラーとの当接部近傍に残存する
現像液が乾燥して静電像担持面上に固着してしまい、放
置後に静電像担持面が再使用される場合、その表面のク
リーニングが困難になる。

３．ローラー表面から現像液中のキャリヤ液が漸次蒸発
してローラー内部で現保液の乾固が起こり、その通液性
が不良となって充分な現像特性が得られなくなる。

こと等である。而して、本発明に於ては、上述した様な
、ローラーを使用する液体現像方法に就いて指摘される
不都合を生じることなく、常に良好な現像を遂行する為
の技術手段を提供することを主たる目的とする。

更に上記目的に加えて、本発明に於ては、経時的に安定
して、高品質でしかも地力ブリのない鮮明な現像像を得
る為の現像ローラーを使用する液体現像方法を提供する
こと、現像動作の初期から乱れのない良質の現像像を与
える為の、現像ローラーを使用する液体現像方法を提供
すること、従来に見られない高速度の現像動作で良好な
現像を完遂する為の、現像ローラーを使用する液体現像
方法を提供すること、現像ローラーが長期に亘って安定
して良好な現像特性を維持する為の液体現像方法を提供
すること、余剰現像液の強絞り回収を現像動作中に完遂
して、はゾ乾燥した現像像を与える為の現像ローラーを
使用する液体現像方法を提供すること、等が・他の目的
である。

上記した多くの目的を達成する本発明とは、静電潜像担
持面に現像ローラーより液体現像剤を供給して静電潜像
の現像を行なう方法であり、前記現像が行なわれる時、
回動する前記潜像担持面と前記現像ローラーとが相対的
にはゾ静止状態で圧接されること、前記現像を行なわな
い時には、該ローラーと該担持面とを離間させること、
及び少なくとも、該ローラーが該担持面に接触する時に
は該ローラーが前記潜像担持面の回動とは逆方向で且つ
これと略閂−周速で回動を行なっていることを特徴とす
る静電潜像の液体現像方法である。

斯かる本発明に就いて以下図面を参照しつつその詳細を
説明する。

先ず、本発明に於て、現像用ローラーとして使用する弾
性ローラーの一部構成は、第１図及び第２図によってそ
の概要が説明される。

図示例の弾性ローラーは、回転軸となる中心ローラーと
、その周囲の多孔性弾性部材、及び最外側の多数の貫通
孔を有する可撓性部材を基本構成としている。

第１図に於て、弾性ローラー１は金属又は、硬質合成樹
脂等の剛体で作成した軸２と、該軸２の周囲に設けた、
発泡ポリウレタン等よりなる弾性気泡体３、及び該気泡
体３を被う網状体４を有す。

なお、上記気泡体３は軸２に接着等して固設されており
、更に網状体４はその内部（こ多少圧縮された状態にあ
る弾性気泡体３の弾性反発力による作用で該気泡体３の
周囲に支持されており、これより上記中心軸２が回転す
ると気泡体３と網状体４とが一体となり回転する。

また、上記気泡体３は弾性変形可能な連続空孔を有して
いるため液体の吸収及び搾出が可能となる。

表面の網状体４はステンレススチールの細線或は、天然
繊維、合成繊維等を織ることにより得る可撓性の網で、
該網状体４の織目を介して液体が上記気泡体３を出入り
する。

即ち液体を含浸した弾性ローラー１が圧縮されると、気
泡体３中の液体が上記織目部より外部へ搾出し、逆に圧
縮から解放される気泡体３が復元する際ｊコ、網状体４
の表面にある液体は上記織目部より気泡体３内部へ吸収
される。

本図示例の如くローラーの最外周面に網状体を用いる場
合、そのメツシュ値は１００から３００メツシユのもの
が使用（こ適する。

又、液の吸入及び搾出が効率良く行なわれるためには、
３０％以上の開口率を持つことが望ましい。

更に又、その通液性、機械的強度、化学的安定性等を考
慮して、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、
ポリエーテル、ビニロン等のモノフィラメントの糸の織
物を使用するのに％に好ましい。

ところで上記図示例の如く網状体を用いる場合は、平織
、あや織、又はしゅす織による網の使用は基より、作成
したこれらの網を加圧変形したものでもよい。

また、気泡体３上への付設法としては、上記第１図の例
では、網の横方向の繊維軸が回転軸に一致しているが、
該繊維軸と回転軸とを角度を設けて付設しても勿論よい
。

斯かる弾性ローラーとして勿論他の種々なる構成の変形
が可能である。

即ち、その最外周面の特性としては、該弾性ローラーの
内部と外部を遮断することのない貫通孔を有し、更に他
の剛性表面と接する面に於てその垂直方向りこ可撓性を
有し、接触時に接触面での貫通孔が塞がれてしまわない
ものであればよい。

このため最外周面は、上記の如き網のみならず、第２図
示例のように金属薄板、或は、樹脂フィルムに、多数の
孔を穿設したもので構成してもよい。

第２図に於て５は斯かる有孔フィルムのスリーブを示し
貫通孔は円形状である。

ところで、貫通孔形状は円形状に限らず矩形状、細円状
、モザイク状、又は、これらの組み合わせによる形状で
あってもよい。

なお、上記第１図、第２図に於ける気泡体３は単一層に
限らず、複数層に構成することもできる。

又、気泡体３は、液の吸収及び搾出が可能で、且つ適度
な弾性を示す材料により構成することができる。

例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、
ポリ塩化ビニル、ＮＢＲにトリル・ブチレン・ラバー）
等の発泡体、或は、天然、合成又は金属繊維等により形
成した弾性体を使用する。

斯かる気泡体３には、通液性及び保液性を持つ連続気泡
部と、通液性に関与しない独立気泡部が含まれるが、気
泡体３自体の弾性を、液の吸収及び搾出作用に有効なだ
け十分に保つために、連続気泡部のみでなく多少の独立
気泡部が必要である。

中心軸２は、気泡体３を支持する機能を持つものであり
、一般には、アルミニウム等の金属或は、ポリオキシメ
チレン、ポリアミド等プラスチックの如き剛体を使羽す
る。

上述の構成に於て、中心＠２と気泡体３とは接着してお
く方が良い。

他方、気泡体３と網状体４とは非接着状態にしておくの
が良い。

その方が、気泡体３による液の吸収及び搾出の効果が大
であり好ましい。

又別に、弾性ローラーを構成する上述の部材の少なくと
も一つを導電性にしておくと、これが感光体に対する近
接電極として作用し、現像作用及び余剰現像液の回収作
用を更に効果的になすことができると云う利点がある。

ここで、上記第１図示のローラーを、実際の画体形成装
置内の現体用ローラーとして適用した例を挙げて、従来
の不都合に付き考察する。

第３図は、電子写真複写機を列にとり、その断面を模式
的に示したものである。

図中６はドラム状感光体で回転軸７を中心に矢印方向に
回転する。

８は上記感光体６に画像状の潜像を形成する潜像形成手
段部、また９は現像器部、１０は転写材へ現体惜を転写
する転写手段部、１１は感光体上の不要な現像剤をクリ
ーニングし、不要な潜体を消去するクリーニング手段部
を示す。

上記現像器部９は感光体６の下部に配置し、現像器の主
構成は感光体６の下部に配置し、現像器の主構成は現像
液１２を収容する液槽１３と、該液槽１３中の現像液１
２に一部浸しである現像ローラー１４と、該現像ローラ
ー１４に圧接したリフレッシュローラー１５を有してい
る。

なお現像ローラー１４は上記第１図でも述べた如く中心
ローラー１６と、該ローラー１６の周囲（こ設けた例え
ば、発泡ポリウレタンよりなる弾性気泡体１７、及び該
気泡体１７を無端状に囲む網１８を有している。

感光体６と現像ローラー１４とは夫々、圧接状態で逆方
向（矢印方向）に回動する。

なお、この時、感光体ドラム６の周速と現像ローラー１
４の周速かはシ一致しないと、両者の圧接面に於て移動
速度にズレを生じて、結果的に感光体６の周面がローラ
ー１４周面によって摺擦され、既（こ形成された現像像
も摺擦によって乱れたり一部欠如する等の不都合をもた
らす。

従って、感光体ドラム６と現像ローラー１４とが互いの
圧接面に於て各々の周速を一致させることは、良品質の
現＠倖を得る上で必須の条件と云える。

現像ローラー１４は、現像液１２を充分、吸い込んだ状
態で、感光体６と接触し、ニップ部（図示ａ部）を形成
してこれより絞り出された現像液（図示Ｃ部）及び感光
体６と現像ローラー１４間に存在する現像液（図示ａ部
）により、感光体６上に形成された静電像の現像を行な
う。

次いで、現像ローラー１４の回動によっての感光体６と
の圧接部が感光体６から離れる際に、弾性気泡体１７は
その復元力により、感光体６近傍の余剰現像液を吸い込
む。

更に、現像ローラー１４は現像液１２中にて、リフレッ
シュローラー１５に圧接され、弾性変形によって含浸現
像液の交換補充を行ない次の現像工程に備えるのが望ま
しい方策である。

さて、第３図示の如き状態で装置が停止し、放置される
と、感光体６との現像ローラー１４の圧接部ａ及びリフ
レッシュローラー１５が用いられている場合には、これ
との圧接部すに於て現像ローラー１４が漸次、塑性変形
を起こし、弾性気泡体１７への加圧が解除された後も、
現像液の吸収能力及び弾性変形（主に圧縮変形）ｌこ伴
なう現像液の搾出能力が低下して、現像ローラー１４の
塑性変形部に於て現偉される画像が薄くなり、且つ感光
体６上の残存現像液量も不必要に多くなってしまう。

これが前述した１項の欠点である。又、感光体６上の、
ａ及びＣ位置に残存する現像液が乾燥固着して容易にク
リーニングできなくなると云う前述２項の欠点もある。

更に、現像ローラー１４の現像液１２中に浸ってない部
分特に現像液面から遠い部分に於て現像ローラー１４表
面からキャリヤ液が蒸発し、残った現像液固形分がロー
ラー１４の孔（ここびり付き、目詰りを起して、これま
た、現像液を吸い込む能力或は搾出する能力が低下して
その部分で現偉される画像が薄くなってしまうという前
述の３の欠点もある。

斯かる欠点を解消するには、装置の動作を停止させて放
置する際に、現像ローラー１４を感光体６及びリフレッ
シュローラー１５から離して現像ローラー１４周面が圧
力を受けない位置迄相対移動させてそこに停止させると
共に、現像ローラ−１４全体が現像液中に没するように
しておくのが望ましい。

以下、本発明の実施例を、感光体ドラム上に静電像を形
威し、これを第１図示様の現像ローラーを用いて現偉し
、現像像を転写材に転写し、ドラム上の残余の現像液を
クリーニングする工程を繰り返し行なう電子写真複写機
を例にとり、図面に添って説明する。

第４図は、本発明の実施例を示す為、主に現像器部を描
いた電子写真複写機の一部略画断面図である。

なお、第４図示例の各構成要素を表わす符号は、第３図
示例に対応している。

複写機が複写動作を停止する時、感光体ドラム６はその
回動を止め、次いで、現像ローラー１４は速やかに感光
体６と離間すべく相対移動する。

本実施例に於ては、感光体６との圧接を断った現像ロー
ラー１４及びリフレッシュローラー１５を液槽１３の位
置を固定させたま５、破線位置から実線位置へ移動させ
、現像ローラー１４のはＸ゛全体現像液１２中に没する
よう（こする。

この場合、現像液中で現像ローラー１４の回動を連続し
てなすか、或は間歇的になすか、又は停止させることも
できる。

なお、現像液中に於て、現像ローラー１４とリフレッシ
ュローラー１５の圧接を解除するのが望ましい。

又、本実施例では図示していないが、感光体６より現像
ローラー１４が離脱した後、感光体６上の現像ローラー
１４との最終圧接部が少なくともクリーニング手段部を
通過する迄は、感光体６の回動を停止させないでおくの
が良い。

さて上述のように複写動作を停止していた装置が複写動
作を再び開始すると、先ず感光体６が第５図示の如く、
所定方向に所定周速で回動を始める。

次いで、現像液１２中に停止していた現像ローラー１４
とリフレッシュローラー１５とは、各各の位置関係を変
えることなく、図示実線位置から、現像ローラー１４が
感光体６に圧接する図示破線位置迄移動する。

この時もし現像ローラー１４が回動しないま＼感光体６
に圧接されるとすると、接触面に於ける両者の移動速度
の差が大きい為に、両者の接触面で所謂、スベリ、或は
ズレが生じることになる。

これは、現像ローラー１４が感光体６に当接された当初
の時点、つまり、現像ローラー１４の感光体６への圧接
力が未だ小さい時点に於て著しい。

斯かる圧接面でのズレは先述したように、潜像を乱した
り、既に形成された現像像を乱す原因となるので解消さ
れねばならない。

また更に現像ローラー１４が回動しないま＼感光体６に
圧接し、その圧接力が充分に大きい時、現像ローラーと
感光体との摩擦従動による力より圧接力の方が大きくな
り、現像ローラーは回動することはできない。

現像ローラーが回動しないということは先に詳細に述べ
た現像ローラーの様々な特徴すなわち現像ローラーによ
る余剰現像液除去等の効果を発揮させることはできない
し更に又感光体上の現像像を乱すことにもなり良好な顕
画体は望めない。

以上のような不都合は、現像ローラー１４が既に回動し
ている感光体６に接触する以前に該ローラー１４をも感
光体６の回動力向（矢印方向）とは逆方向（矢印方向）
に感光体６の周速とはマ等速の周速となるように回動さ
せておくことによって解消される。

なお、この場合、現像ローラー１４の回動周速は、感光
体６のそれと完全な一致をみなくても良いかはゾ等速で
あるのがより望ましい。

このような方策によって、現像ローラー１４の感光体６
への圧接力が小さい場合ζこもあるいは圧接力が過大の
場合にも圧接面でのズレをなくして両者が相対的に静止
した状態を保つことができる。

因み（こ、図示例に於て、現像ローラー１４の駆動は、
専用の１駆動源により行なっても良いし、リフレッシュ
ローラーの回動に摩擦従動させても良い。

又、現像ローラー１４が感光体６に圧接されている間即
ち、現像動作中は、該ローラー１４を感光体６の回動に
摩擦従動させるのがより望ましい。

摩擦従動の場合現像ローラー１４と感光体６との接触面
に於ける両者の周速を一致させることが極めて容易に出
来るからである。

なお、この時にも、リフレッシュローラーの回動による
摩擦従動を併用しても何ら不都合はない。

以上に詳述した本発明の効果は上記の池、次のとおり種
々列挙することができる。

即ち、本発明では、 ■ 現像ローラーによる現像動作の開始当初から安定し
て乱れの無い良質の現像像を提供する。

■ 装置内での現像ローラーの保守かはマ完全に行なわ
れるので、その優れた現像性能を長期ｆこ亘って発揮さ
せることが出来る。

■ 実質の現像所要時間が極めて短かく、同時に余剰現
像液の除去が行なわれる為、従来になくハイスピードの
画体形成ができる。

■ 現像ローラーによって、現像像を乱すことなく、余
剰現像液の強絞りが譜Ｏこ達成できるから、別途、液絞
りを必要としないと共に、現像液の消費量が少なくて済
む。

■ カブリのない鮮明な現像像の形成を長期に亘って保
障する。

■ 現像液の持ち出し量が少なくてすむから機外への液
蒸発放出量が少量であり、所謂、公害発生の心配を低減
させる。

■ 従来装置に比較して感光体上の狭い領域で効率良く
現イ象工程を実施することができる。

等の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明に用いる現像ローラーの
代表的構成例を説明する為（こ、それ等を模式的ｌこ描
いた斜視図、第３図は、現像ローラーを用いた液体現像
装置の概要説明図、第４図及び第５図は共に本発明実施
例を説明するのに示した、電子写真複写機内の主に現像
器部を模式的に描いた略画断面図である。 図１こ於て、１，１４・・・・・・現像ローラー ６・
・・・・・感光体ドラム、８・・・・・・潜儂形取手段
部、９・・・・・・現体器部、１０・・・・・・転写手
段部、１１・・・・・・クリーニング手段部、１２・・
・・・・現体液、１５・・・・・・リフレッシュローラ
ーである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像担持面に現像ローラーより液体現像剤を供
   給して静電潜像の現像を行なう方法であり、前記現像が
   行なわれる時、回動する前記潜像担持面と前記現像ロー
   ラーとが相対的にほぼ静止状態で圧接されること、前記
   現像を行なわない時には、該ローラーと該担持面とを離
   間させること、及び少なくとも、該ローラーが該担持面
   （こ接触する時には該ローラーが前記潜像担持面の回動
   とは逆方向で且つこれと略ρ−周速で回動を行なってい
   ることを特徴とする静電潜像の液体現像方法。 ２ 現像ローラーの回動が、該ローラーに圧接して回動
   するリフレッシュローラー及び静電潜像担持面との摩擦
   従動により行なわれる特許請求の範囲第１項記載の静電
   潜像の液体現像方法。 ３ 現像ローラーが、リフレッシュローラー及び静電潜
   像担持面との圧接に際して弾性変形する特許請求の範囲
   第１項記載の静電潜像の液体現像方法。 ４ 現像ローラーが、その外表面ｌこ網、その内側に通
   液性と保液性のある連泡を有する弾性発泡体、更にその
   内側に芯部材を備えている特許請求の範囲第１項記載の
   静電潜像の液体現像方法。 ５ 現像ローラーは静電潜像担持面に圧接する以前に液
   体現像剤をその内部に含浸させている特許請求の範囲第
   １項記載の静電潜像の液体現像方法。