JPH02125272A - 液体現像器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機や、プリンタ等で用いられる静電像の
現像器に関し、特に、液体現像剤を用いる現像器に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、複写機やプリンタ等で用いられる電子写真や、静
電記録およびイオノグラフィ等の記録プロセスでは、基
本的に潜像単体上に形成された静電潜像を着色物で顕像
化することにより、記録物を得ている。静電潜像の作り
方は、−様帯電した光導電性体に露光する方法や、多針
電極またはイオン放出ゲートにより誘電体上に潜像を形
成する方法等各種の方法が提案されている。また、潜像
担体がそのまま最終記録媒体であるものや、潜像担体か
ら記録媒体へ顕像化されたバタンを転写するもの等いろ
いろなタイプのものがある。静電潜像を着色物で顕像化
するいわゆる現像プロセスは、これらの記録方式に共通
である。現像方法には、大きく分けて、着色物として粉
体トナーを用いる乾式現像法と、液体トナーを用いる湿
式現像法とがある。

乾式現像法では、磁気力によってトナーを現像域まで搬
送する磁気ブラシ現像法が、現在広く用いられている現
像法である。しかしながら、着色剤として粉体のトナー
を用いるために、トナーの粉煙が発生し易く装置内外を
汚損するといった問題がある。また、粉体トナー像を記
録媒体に固着せしめるために、熱および圧力を加える定
着プロセスが不可欠であるといった欠点もある。

一方、湿式現像法においては、高抵抗性の有機液体中に
着色粒子を分散させた液体現像剤に潜像媒体を浸し、着
色粒子の電気泳動により潜像を現像する方法が一般的で
ある。しかしながら、本来現像されて欲１．＜ない背景
部に着色粒子が付着して地汚れとなったり、分散媒の有
機液体を乾燥させる必要があるため、装置周囲の有機液
体蒸気の濃度が高くなるといった問題があった。

これらの問題を解決する液体現像方法として、米国特許
第４２０２６２０号に、液体トナーを潜像担体と接触し
ないように接近させることにより、静電潜像を現像する
方法が提案されている。第５図にこの方法による記録プ
ロセスの構成例を、第６図ンこ現像器の一例の主要部の
拡大図を示す。

２枚のプレート１３ａおよび１３ｂを小さい間隔を隔て
て対向させて形成したトナー供給路６の一端を、液体ト
ナーに漬けると、毛細管現像により他端まで液体トナー
が上昇し、メニスカスを形成する。第５図に示すように
、ドラム状の潜像担体１を用いる場合は、メニスカスが
ドラム１の軸と平行になり且つ潜像担体と接触しないよ
うに接近させて保持する。

第７図（ａ）〜（ｃ）に現像プロセスの様子を示す。各
図は、供給路をドラム軸方向に切った断面を示している
。この方法では、潜像担体１の移動に伴って、静電潜像
１６ａ〜１６ｃが液体トナー７のメニスカスに接近する
と、静電界によって液体トナー表面から潜像担体１に向
かってトナーの突起部が成長し、潜像部１６ａ〜１６ｃ
のみにトナーが接触し付着するために、地汚れがなく、
余分な分散媒付着もない現像が行われる。更に、液体ト
ナーとしては、水性のものが使用できるため、液体トナ
ーの乾燥に際して、好ましくない有機溶媒蒸気の発生も
起こらない。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この方法では、液体トナー表面から成長する突
起部は、担体Ｌヒの静電像１６ａ〜１６Ｃと、トナー表
面の自由表面上の微少な揺らぎによる凸部との間の電界
集中部に発生するため、連続したベタ黒領域では、突起
部の発生が偏ってしまい、均一に連続したベタ黒現像が
できず、抜けが発生したりする問題点があった（第７図
（ａ）。

（１））、　（Ｃ）左側）。また、−度突起部ができ始
めると、その部分にますます電界が集中する作用がある
ため、互いに分離してはいるが接近した細かい静電潜像
に対しては、それぞれの潜像部に対して複数の突起部が
個別に形成されずに、たまたま最初に形成された一つの
突起部だけが成長して潜像に到達する。このため精細な
潜像の再現ができずに、潰れて１−まうといった問題が
あった（第７図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）右側）。

口課題を解決するための手段〕 本発明は、液体トナーを現像部に供給し、現像部におい
てメニスカスを保持するトナー供給路の内面のメニスカ
ス近傍に、誘電体部によって互いに分離して形成された
電極部を有し、前記電極部が液体ｌ・ナーの緩和時間と
同程度のオーダーの周波数の交流バイアス成分を含む現
像バイアスを供給する現像バイアス供給部と接続される
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、液体トナーを現像部に供給するトナー
供給路は潜像担体と近接した現像位置において外部に開
放されており、液体トナーはメニスカスを形成して潜像
担体と対向している。液体トナーに接している供給路内
面には、メニスカスの近傍に誘電体部で互いに分離され
た電極部が形成さｈており、前記電極部は現像バイアス
電圧を供給する電源、あるいはグランドに接続されてい
る。担体表面の移動と共に静電潜像が現像領域のメニス
カスに接近すると、両者間の空間の電界強度が増加する
ことにより、液体トナー表面から突起部が形成され、潜
像部に引き寄せられる。前記突起部形成の際、トナーへ
の電荷の注入は前記の電極部から行われるが、液体トナ
ーの緩和時間が現像プロセスの時間に比べて長い場合に
は、注入された電荷は電極付近に局在するため、電界は
電極部で大きくなり、液体トナーの突起は前記電極部に
おいて形成され易くなる。すなわち、突起形成は、トナ
ー層薄膜の自由表面上の微小な揺らぎによる偶然ではな
く、あらかじめ担体上に形成された電極部の配置によっ
て決定されるので、ある程度の大きさを持った連続した
ベタ黒領域においても突起部形成が偏ることなく、均一
なベタ黒現像が行われる。また、近接した静電潜像に対
しても、それぞれの潜像部に対して複数の突起部が側別
に形成され易く、細かい潜像も潰れることなく忠実に再
現される。

液体トナーの緩和時間が現像プロセスの時間に比べ短い
場合には、潜像の接近によって電極部から注入された電
荷は、突起部が形成され始めるより以前に液体トナー全
体に拡散してしまうため、前述した作用は小さく、電極
部において特に突起が形成され易くはならない。しかし
、この場合は、現像バイアスに、液体トナーの緩和時間
と同程度の十−グーの周波数の交流バイアス成分を重畳
することにより、注入された電荷を電極部に局在化する
ことができ、電極部における突起形成を促進することが
できる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。

本発明の一実施例である現像器の全体構成を第２図に示
し、現像器の主要部であるトナー供給路５部分を第１図
に示す。本実施例は、第５図に示した液体現像プロセス
で用いられる。

従来の現像器のトナー供給路６（第６図）との相違点は
、トナー供給路を構成する２枚のプレート１２ａおよび
１２ｂの内の一枚の、液体トナーに接している側に、誘
電体部１５で互いに分離された電極部１４が形成されて
いることである。本実施例の電極バタンを第２図（ｂ）
に示す。同図上側が現像を行うメニスカス形成側である
。櫛状に形成された電極のピッチはこの現像器で現像し
ようとする解像度と同程度以下に設定される。この電極
は、図示されていない現像バイアス供給部に接続され、
液体トナーに電荷を注入する働きをする。現像バイアス
は、第４図に示されるように、液体トナーの緩和時間と
同程度のオーダーのパルス幅と、解像度に対応する周期
を持つパルス成分を含んでいる。また、本実施例は反転
現像の場合の現像バイアスを示している。

第３図は、トナー供給路の中心を感光ドラム１の中心軸
に沿った方向に切って現像部の断面を表したもので、同
図（ａ）〜（ｃ）とも、左側が黒ベタ部分、右側が分離
した静電潜像が近接して存在している領域に対応してい
る。各図とも分かりやすくするためにプレートに形成さ
れた電極バタンか図示されているが、実際にはこの部分
も液体トナーに満たされている。第３図（ａ）が感光ド
ラム１上の静電潜像がトナー供給路に接近してきた状態
を表しており、静電潜像によって液体トナーが吸引され
る前の状態を示している。

静電潜像１６ａ〜１６ｃがメニスカスに接近すると、両
者間の空間の電界強度が増加し、液体トナー７表面から
突起部が形成されるが、この際、第４図に示される現像
バイアスのパルス状部において、特に電界強度が強くな
り、しかもパルス幅が液体トナーの緩和時間と同程度の
オーダーを持っているため、注入された電荷は電極部に
局在化し、電極部において特に電界強度が強くなる。

このため、第３図（ｂ）に示されるように、液体トナー
７の突起は、電極部１４０部分において形成され易くな
る。このように、突起形成の起きる位置が、第７図に示
される従来の場合のようにトナー層薄膜の自由表面上の
微小な揺らぎによる偶然の位置ではなく、あらかじめ担
体上に形成された電極部１４の配置によって決定される
。従って、第３図（ｃ）に示すように、ベタ黒静電潜像
１６ａにおいても突起部形成が偏ることなく、抜けのな
い均一なベタ黒現像が行われ、また、近接した静電潜像
１６ｂ、１６ｃに対しても、それぞれの潜像部に対して
複数の突起部が個別に形成され易く、潰れのない精細な
現像が実現される。

〔発明の効果〕

このように、液体トナーを現像部に供給し、現像部にお
いてメニスカスを保持するトナー供給路の内面の、メニ
スカス近傍に、誘電体部によって互いに分離して電極部
を形成し、前記電極部を、液体トナーの緩和時間と同程
度のオーダーの周波数の交流バイアス成分を含む現像バ
イアスを供給する現像バイアス供給部と接続することに
より、黒ベタ潜像では印字抜けのない均一な黒ベタが再
現でき、また、細かい静電潜像も潰りてしまうことなく
忠実に再現できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の液体現像器のトナー供給路
部分を示す図であり、同図（ａ）はトナー供給路を示す
斜視図、同図（ｂ）はトナー供給路の表面近傍を示す断
面図である。第２図は本実施例の液体現像器の構成を示
す斜視図である。第３図（ａ）〜（Ｃ）は本実施例にお
ける現像プロセスの様子を示す図である。第４図は実施
例における現像バイアスを示す図である。第５図は液体
現像による記録プロセスの一例を示す図である。第６図
は従来のトナー供給路を示す斜視図である。第７図（ａ
）〜（Ｃ）は従来の現像プロセスの様子を示す図である
。 １・・・・・・感光体、２・・・・・・帯電器、３・・
・・・・露光、４・・・・・・現像器、５，６・・・・
・・トナー供給路、７・・・・・・液体トナー　８・・
・・・・転写ロール、９・・・・・・クリーナ、１０・
・・・・・イレーザ、１１・・・・・・記録用紙、１２
ａ。 １２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・・・・・プレート、１４・
・・・・・電極部、１５・・・・・・誘電体部、１６ａ
〜１６ｃ・・・・・・静電潜像。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 第１ 図 とごとン ご５こ１〜ノ°−イづ（蛤五 （Ｉ７） ７２′ｌフル刊− 第Ｚ図 第３図 第４図 時間− クソーカ ＪＩＳ 、１呵乙図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像が形成された潜像単体に近接した現像部
   において液体トナーのメニスカスを非接触に保持し、静
   電界によって液体トナーを引き付けて現像を行う液体現
   像器において、前記現像部におけるトナー供給路の内面
   のメニスカス近傍に、誘電体部で互いに分離して形成さ
   れた電極部を有し、該電極部が現像バイアス供給部と接
   続されることを特徴とする液体現像器。
2. （２）前記現像バイアス供給部の現像バイアスが前記液
   体トナーの緩和時間と同程度のオーダーの周波数の交流
   バイアス成分を含むことを特徴とする請求項（１）に記
   載の液体現像器。
3. （３）前記現像バイアス供給部の現像バイアスが前記液
   体トナーの緩和時間と同程度のオーダーのパルス幅の周
   期パルス成分を含むことを特徴とする請求項（１）に記
   載の液体現像器。