JPS6325352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真の液体現像法に関し、感光
体表面の静電潜像への現像剤の供給を容易にする
ことにより画像濃度むら、周辺効果のない高級画
質の電子写真を得る現像方法に関する。

電子写真法は、感光体の表面にコロナ帯電させ
た後、像露光して静電潜像を形成させ、これを現
像剤で現像する方法である。現像法としては、例
えば、カスケード法、フアーブラシ法、加圧現像
法、液体現像法などが知られているが、解像性の
優れた稠密な画像を作成する事を目的とする場合
は、液体現像法が適当である。

一方、かかる電子写真の現像においては、一般
に周辺効果、ハローなどが発生し易く、これを防
止するために例えば感光体と平行に近接して現像
電極板を配置することが普通におこなわれてい
る。現像電極の効果は、感光体と現像電極板との
間隔が狭い程高くて望しいが、現像電極の効果を
出すために狭くしすぎると感光体と現像電極板と
の間隙に現像液を十分に供給することが困難とな
り、感光体の現像液との接触量が減少し、所望の
濃度を有する画像が得られなくなつたり、また現
像液の相対的流れ方向に濃度勾配が生じて忠実な
画像が再現されなくなる。この問題の解消のため
に例えば現像電極板に複数個の小孔またはスリツ
トを設け、感光体と電極板の間の細隙に現像液の
補給をはかる方法が提案されている。しかしなが
ら、これまでに提案されている方法は未だ満足で
きるものでなく、特に感光体の移動速度が大きく
なると均一な画像濃度が得られなかつたり、画像
の流れ（ストリーク）が発生したりする。

本発明者等は、従来法の欠陥について検討した
結果、(イ)下面に静電潜像を持つた感光体を、静止
乃至はゆるやかな流れの現像液に対してある相対
速度をもつて移動させた場合、感光体と現像液と
の境界面近傍において、感光体の進行方向先端に
始まり、後方になるに従つて厚みを増したいわゆ
る流体工学上境界層と呼ばれる層が形成されるこ
と、(ロ)それにともなつて該境界層内において、現
像剤粒子の所望濃度が維持できなくなり、現像電
極板に小孔又はスリツトを設けても、該境界層内
への現像剤粒子の補給が十分行われず、現像電極
板の小孔又はスリツトによる現像液の供給効果が
得難いこと、(ハ)また、圧力によつて強制的に小孔
又はスリツトより感光体と電極板の間の細隙に現
像液を注入すると感光体と現像液の相対速度に局
所的異常が発生し、画像の流れが生ずることを見
出した。

本発明は、この境界層の成長を抑制しながら現
像する方法である。すなわち本発明は、下面に静
電潜像を持つ電子写真感光体を、現像液が電極下
方より該感光体方向にゆるやかな上向き流として
供給されている現像液中を１〜15cm／秒の速さで
通過するよう移動させ、該現像液中に、その上端
が感光体表面と0.2〜1.0mmの範囲内の一定の間隔
で対面し、その軸線が感光体の進行方向に45゜〜
90゜の角度を持ちかつその前面の下向きの角度が
該感光体面への垂直面に対し感光体進行方向に０
〜60゜である複数個の棒状現像電極を、互いに平
行に0.4mm以上の間隔で配置し、感光体表面で現
像液の境界層が成長するのを妨げながら現像する
ことを特徴とする電子写真現像方法である。

以下図面を利用して本発明を説明する。

本発明においては、感光体表面に形成された静
電潜像と現像剤とは、感光体を１〜15cm／秒の速
さで現像液中を移動させながら接触させる。この
場合、現像液を感光体下部よりゆるやかな上向き
流として供給して、この現像液の中を移動させて
接触させてもよい。感光体の移動速度が上記範囲
より速すぎると感光体と現像液との接触が十分に
行なわれなくなつたり、画像流れの発生防止が困
難となる。また遅い場合は境界層による影響は出
てこないが、現像時間が長くなつて実用的でな
い。

本発明における現像電極の軸線と感光体の進行
方向（第３図矢印）とのなす角θは45゜〜90゜の角
度をもつ。また現像電極は、その上端が感光体表
面と0.2〜1.0mm好ましくは0.2〜0.5mmの範囲内の
一定間隔で対面するように配置された複数個の棒
状電極から成る。この電極としては金属或はその
他の電気伝導性物質であれば材質に制限なく使用
できる。なお、前記角度θは、90゜が最も望しい
が、これより小さな角でもよい。しかし45゜より
小さくなると後記角度ｂによつて惹起される対流
の効果が得られなくなるので好ましくない。

棒状現像電極の断面の形状は、例えば第１図の
２の如くである。感光体１がゆるやかな流れの現
像液中を一定方向に定速度で運動すると、感光体
表面に対して先端より後方へ次第に厚みを増す層
流境界層が発生する。従つて感光体と現像液の接
する部分における現像液の感光体に対する相対流
速は殆ど零となり、静的状態となる。感光体表面
の静電潜像に対する現像剤粒子の接触は、この境
界層を介して静電引力によつておこなわれるが、
該境界層内への現像剤粒子の補給が不十分となる
ため境界層の厚い感光体の後方部分では現像剤粒
子の現像液中における濃度が低下する。その結果
一定時間内における現像剤粒子の静電潜像への付
着量は少なくなり、必然的に画像に濃度勾配が発
生する。この現象を防止すると共に、画像の流れ
（ストリーク）を生じさせないようにするために
本発明においては、ゆるやかな流れの現像液中に
第１図のような棒状現像電極を感光体表面に近接
して配置し、感光体後部における境界層の成長を
妨げ、かつ新しい現像液が感光体表面に十分供給
されるようにしながら現像する。更に詳しくは、
前記従来法において感光体表面に形成される境界
層が、本発明においては電極の軸線と感光体の進
行方向に対する角度、感光体と電極との距離及び
電極間々隔とその配列関係によりその成長が妨げ
られる。また、感光体の移動に随伴して発生する
液流れが、電極近傍では電極間空間に入り込み、
下向きの流れとなる。この液流れは、電極間空間
の下方よりのゆるやかな現像液の流れと衝突し、
電極間空間の上部乃至は電極と感光体との間隙の
電極側ごく近傍において対流を形成する。この対
流は、電極前面の下向きの角度が該感光体面への
垂直面に対し感光体進行方向に０〜60゜であるの
で、乱れのない自然な対流となる。この対流によ
つて、感光体近傍の成長を妨げられた境界層に液
流れを乱すことなく、常に新しい現像液が供給さ
れる。即ち、ゆるやかな現像液流れ及び電極の構
造により乱流となることなく鮮明な画像の現像が
できるものである。感光体表面と現像電極先端の
距離ｄは発生が予想される感光体後部における境
界層の厚み以下でなければならない。境界層の厚
みは現像液の粘度、比重、感光体の移動速度、先
端よりの距離によつて定まるものであるが、最も
一般的な条件として現像液に使用される溶媒をイ
ソパラフイン系のアイソバーＨ（エツソ化学株式
会社製品）とし、感光体移動速度15cm／秒、感光
体の運動方向への長さ38cmとした場合、最後部に
おける境界層の厚みは約1.0mmと推定されるので、
ｄは少なくともこれ以下の距離、望ましくは0.5
〜0.2mmである。

感光体表面の静電潜像の現像は、現像電極先端
によつて厚さｄに限定された境界層の表面と顔
料、樹脂などの現像剤を含む現像液の接触により
行なわれるので、接触面積を大きくする目的で電
極上面と感光体表面の間に角度ａを設ける事も現
像速度を上げる点で有効である。角度ａはｄ＋
l₁tanaが現像電極として効果を失なわない範囲で
l₁及びｄとの関係で設定されるが0゜≦ａ≦30゜の範
囲から逸脱すると現像電極一本当りの現像有効空
間が小さくなりすぎるので経済性を損う。

感光体表面への垂直面と電極前面とのなす角ｂ
は、感光体の移動に随半して起る現像液の流れが
電極と電極の間の空間において自然な対流とな
り、感光体と電極との間隙に常に新しい現像液を
供給させる目的で設けられる。この角ｂは、感光
体の移動速度、現像液の粘度、比重によつて定ま
るが、最も一般的な溶剤アイソバーＨを使用した
現像液で感光体の移動速度１〜15cm／秒に対応す
る角度としては、0゜≦ｂ≦60゜の範囲が適当であ
る。潜像面に対する現像剤の供給は主として感光
体の運動及びこの電極形状による電極間空間に発
生する対流によつて行なわれるので、現像液槽内
においてはこの対流の発生を助ける程度のゆるや
かな上向きの流れを現像液全体に与える程度で充
分である。感光体の移動速度に対する角度ｂの設
定が適当でない場合は電極間空間において乱流が
発生し、潜像面に対する新しい現像剤の供給が妨
げられるので、現像効率が低下し、画像濃度の低
下、濃度勾配の発生等の現象が起る。このような
状況において更に画像濃度を上げるべく圧力を以
つて潜像面への現像剤補給を試みると、感光体表
面に形成されている安定な液流れが乱され、感光
体表面と現像液の相対速度が大きくなり、ストリ
ークが発生する。

現像電極の厚みl₂は、二個の並行する電極によ
つて形成される空間内における現像液の滞留を防
止する観点から10mm以下であることが望ましく、
好ましくは２〜８mmの範囲内とする。

角度ａ及び角度ｂを形成しない他の二面につい
ては方向、形状共に任意であり、例えば第２図
Ａ，Ｂのように必ずしも直線的平面である必要は
ない。

電極間隔l₃は現像電極の効果という観点からは
殆んど非現像空間とみなされるために小さくする
事が望ましいが、感光体と電極との間隙に現像液
を供給する液の流れに抵抗を生じさせないために
は少なくとも0.4mm以上の間隔が必要である。

以上のような形状の個々の現像電極を複数個配
置して得られる電極の一例としてその斜視図を図
４に示す。

本発明によれば、運動している感光体と現像液
とで形成される感光体近傍の境界層の成長が妨害
されるので、新しく供給される現像液は絶えず感
光体と接触できるようになり、接触液量も増大す
る。従つて解像性の良い稠密な画像が得られると
共に、現像速度を早めても画像濃度の高いかつ濃
度勾配のない鮮明な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における棒状現像電極と感光
体との配置を示す模式図、第２図は棒状現像電極
の変形の断面図、第３図は現像電極と感光体の移
動方向との関係を示す模式図、第４図は現像電極
の全容を示す斜視図である。 １……感光体、２……棒状現像電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下面に静電潜像を持つ電子写真感光体を、現
   像液が電極下方より該感光体方向にゆるやかな上
   向き流として供給されている現像液中を１〜15
   cm／秒の速さで通過するよう移動させ、該現像液
   中に、その上端が感光体表面と0.2〜1.0mmの範囲
   内の一定の間隔で対面し、その軸線が感光体の進
   行方向に45゜〜90゜の角度を持ちかつその前面の下
   向きの角度が該感光体面への垂直面に対し感光体
   進行方向に０〜60゜である複数個の棒状現像電極
   を、互いに平行に0.4mm以上の間隔で配置し、感
   光体表面で現像液の境界層が成長するのを妨げな
   がら現像することを特徴とする電子写真現像方
   法。