JPH04156486A - 湿式現像装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真方式の枚写機やプリンタ等の記録装
置に用いられ、絶縁性キャリア液体中に帯電粒子が分散
して構成される湿式現像剤を用いて、静電潜像を顕像化
する湿式現像装置に関する。

［従来の技術１ 従来の湿式現像装置は、現像剤を溜めた皿状の電極−１
−を、静電潜像担持体が通過し静電潜像担持体に現像剤
が塗布される方式（特公昭６２−５１４６６等）が知ら
れ−Ｃいる。また現像部と現像剤タンクを真空ポンプを
介して接続し、現像剤を現像部の渦状の開口部から吐出
循環させる方式が知られている。　（特公昭４４−２３
７９２）［発明が解決しようとする課題１ これらの現像方式の現像装置においては、湿式現像剤は
、色剤（一般には顔料、樹脂からなる帯電トナー粒子）
とキャリア液とその他の添加剤より成るが、最終的に顕
像を形成する色剤の量に比して大量のキャリア液を必要
とする。従って大量のキャリア液を含む現像剤を貯える
ために、大きな空間を必要とし、画像形成装置全体が大
型化するという問題点を有していた。即ち電気泳動速度
は、現像剤の粘度に依存するため、必要な電気泳動速度
を得るためには、現像剤の粘度を低く保つ必要があり、
そのために、上記帯電トナー粒子を大量のキャリア液体
中に分散し、低粘度現像剤とする必要があったためであ
る。

またさらに、従来の現像装置において多色の現像剤で現
像を行う場合、現像部の待避機構を設ける必要がある、
現像剤の色切り替えに長時間を要する等の問題点を有し
ていた。

本発明の目的は、これらの問題点を解決し、現像に要す
る現像剤の量を減少させ少量の現像剤で、現像の可能な
湿式現像装置を実現することである。

また多色用の現像装置を形成した場合に、色切り替え時
に現像部の待避機構が必要なく、瞬時に色切り替えが実
現できる現像装置を実現することである。

１課題を解決するための手段１ 第１の発明の湿式現像装置は、静電潜像担持体上の静電
潜像を、湿式現像剤で現像する湿式現像装置において、 現像剤を担持し静電潜像担持体と当接もしくは微小間隙
を介して対向し、前記静電潜像担持体へ前記現像剤を供
給する現像ローラーと、該現像ローラーへ現像剤を一様
に塗布する少なくとも一つの現像剤塗布部とを具備した
ことを特徴とする。

第２の発明の湿式現像装置は、静電潜像担持体上の静電
潜像を、湿式現像剤で現像する湿式現像装置において、 現像剤を担持し静電潜像担持体と当接もしくは微小間隙
を介して対向し、前記静電潜像担持体へ前記現像剤を供
給する現像ローラーと、該現像ローラーへ現像剤を一様
に塗布する少なくとも一つの現像剤塗布部と 前記現像ローラーに当接して、前記現像ローラー塗布さ
れた現像剤を除去する現像ローラークリーニング部材と
を具備したことを特徴とする。

第３の発明の湿式現像装置は、静電潜像担持体上の静電
潜像を、湿式現像剤で現像する湿式現像装置において、 現像剤を担持し静電潜像担持体と当接もしくは微小間隙
を介して対向し、前記静電潜像担持体へ前記現像剤を供
給する現像ローラーと、該現像ローラーへ現像剤を一様
に塗布する少なくとも一つの現像剤塗布部と、 前記現像ローラーに当接して、前記現像ローラーに塗布
された現像剤を除去する現像ローラークリーニング部材
と、 前記現像ローラークリーニング部材の現像ローラーへの
当接状態を解除する、当接解除機構をを具備したことを
特徴とする。

［実施例　１ 本発明の実施例について、説明する。

第２図は、本発明の湿式現像装置を備えた電子写真プリ
ンタの断面図である。

感光体ドラム１の周囲に帯電装置２、露光装置３、湿式
現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置７、除電
装置８が順次配置されている。

静電潜像担持体である感光体ドラム１は第１図に示すよ
うに、アルミ素管１００の周囲にアモルファスセレン感
光層１０１が蒸着されたものである。矢印Ａの方向に回
転するよ・うに構成されている。

上記の構成により記録紙への画像形成が以下のように行
われる。圧力ローラを９′で示す位置の圧力解除状態に
置く。帯電工程、露光工程を経て、感光体ドラム１上に
、静電潜像が形成される。上記静電潜像は、湿式現像装
置４で現像剤を用いて現像される。すなわちトナー像が
形成される。感光体ドラム１上のトナー像が、転写ドラ
ム５に静電的に転写される。さらにクリーニング装置７
、除電装置８を経−Ｃ１再び帯電」工程に移る。

記録媒体である記録紙２］を収納する給紙装置２０より
搬出された記録紙２１は、トナー像の形成に合わせて、
転写領域に搬送される。

次に、圧ツクローラを９に示す加圧状態にして押圧し、
トナー像が転写ドラム５から記録紙２１に転写される。

記録紙２１−は、転写工程を経た後、剥離爪６により転
写ドラム５がら剥離され、熱定着装置］０において記録
紙２１」二のキャＴノア液を蒸発させ、更にトナー像を
固着し、排紙トレイ２２に収納される。

現像剤は、キャリア液として、高抵抗石油系溶媒（例え
ばエッソ社製、アイソパー）中に、顔料とアクリル樹脂
からなるトナー粒子（色剤）を、帯電制御剤、分散安定
剤とともに分散して構成されている。本実施例では、正
帯電の感光体ドラム１の露光部にトナー粒子が選択的に
付着するよう、正帯電の現像剤を用いている。ここで現
像剤中のキＡ・リア液量は現像剤の搬送に支障が生じな
い範囲で可能な限り少なくされている。すなわち現像剤
中の色剤量（固形分濃度）は充分高められている。

第１図は本発明第２の発明の第１の実施例である湿式現
像装置の構成を示す図である。現像剤吐出スリット７２
を有する現像剤塗布部である現像剤塗布ヘッド５５が、
スリット開口１１１を現像ローラー］０３に向けて設け
られている。現像ローラ１０３は、導電性を有する弾性
材質からなり、感光体ドラム１と弾性的に接触しながら
感光体ドラム１と同一速度で矢印Ｂの方向に回転する。

現像ローラークリーニング部材１］、０は、先端が現像
ローラ１０３に当接して設けられたプレートであり、材
質は、金属、樹脂、ゴムいずれを用いてもにい。

吹に現像動作を説明する。感光体ドラム１は、表面を正
電荷で一様帯電され、露光工程を経て、露光部１０５は
略グランド電位（例えば４．　ＯＶ　）、非露光部１０
４は正電位（例えば５００Ｖ）を持ち湿式現像装置４に
入る。現像ローラー１０３は、電源１０２−ａにより非
露光部の正電位より低い値の正電位（例えば４５０Ｖ）
に保たれている。

また現像剤塗布ヘット先端部７４も導電性材質からなっ
ており、電源１０２−ｂにＪ：り現像ローラー１０３よ
りも高い正電位（例えば５００Ｖ）に保たれ、現像剤塗
布ヘッド先端部７４と現像ローラー１０３間には電界が
形成される。

ここで現像剤吐出ス１ノット７２から前述したように充
分固形分濃度の高い湿式現像剤５６が吐出され、現像ロ
ーラー１．０３上に一様に塗布される。

現像剤中のトナー粒子は、正に帯電しており、現像剤吐
出スリット７２からの吐出及び前記の電界により、キャ
リア液体を伴ってｌ・ナーの移動を可能ならしめる最小
限の湿潤状態で現像ローラー１０３に層状に付着する。

現像ローラー１０３は層状に付着した現像剤層１０６を
介して、感光体ドラム１に弾性的に当接し、かつ当接部
において感光体ドラム１の周速と同速で回転している。

現像ローラー１０３が感光体ドラム１との当接部を通過
する際、現像ローラー１０３上に担持された現像剤層１
０６は、感光体トラム１上に形成された静電潜像に応し
て静電気的な力を受ける。ずなわち感光体トラム１の露
光部１０５においては、感光体ドラム１に向け、同非露
光部１０４においては現像ローラ１０３に向けて力を受
ける。この結果、露光部１０５には現像剤層１０６が転
移し、非露光部１０４では現像剤層］−０６は現像ロー
ラ１０３に残留し、感光体ドラム１上にトナー像が形成
される。現像ローラー１０３上の現像剤中の固形分濃度
は充分高く保たれているため、従来の現像装置のように
、現像領域に多量に現像剤を供給せずに顕像化がされる
。現像ローラー１０３に残留した現像剤層１０６は、現
像ローラーク＋７−ニング部材である現像ローラークリ
ーニングブレード１１０により掻きとられ、現像剤回収
容器１３０に収納される。従って現像領域には常に一定
の高い固形分濃度の現像剤が供給されるため画像濃度が
経時的に変化することがない。なお現像ローラークリー
ニング部材はローラー状のスポンジを用いて構成しても
よい。また本実施例中では、現像ローラーを感光体ドラ
ムと当接させる構成について説明したが、以下のような
構成で、現像ローラーに担持される現像剤層の厚み程度
の微小な間隙を、現像ローラーと感光体ドラム間に確保
してもよい。すなわち現像ローラー両端に、現像ローラ
ー径よりもわずかに大きい径を有する微小ギャップ保持
用コロを設け、これを感光体ドラムと当接させることで
前記の微小なギャップを確保する。

次に現像剤塗布ヘッド５５への現像剤供給に関して説明
する。第３図は現像剤塗布ヘッド５５への現像剤の供給
系を示す図である。供給孔７１には、制御弁５３を介し
て現像剤貯蔵容器５１が配管６３．７０によって接続さ
れている。

現像剤貯蔵容器５１は、容器６２の内部が現像剤５６と
高圧不活性気体５７で充されている。このような現像剤
貯蔵容器５１は例えば、特開平２−６４５８７等に開示
されている。一端７５が開放された中空のパイプ７４は
、他端６０が閉じられ、該閉鎖端６０の近傍に細孔６】
を有する。可動キャップ５９は、パイプ７４に対しスラ
イド可能で、且つスライド部から容器６２の内容物が漏
れないようにシールされている。これが、バネ５８で矢
印Ｃの方向に付勢されている。可動キャップ５９がバネ
５８の力に抗して、矢印Ｃと反対方向に押し込められる
と、可動キャップ５９の側面に開けられた細孔６２と、
パイプ７４の細孔６１が通じて、容器６２の内部圧力に
より、現像剤５６が容器外へ押し出される。第３図に示
す可動キャップ５９は、説明のために、現像剤５６を供
給しない状態が図示されている。動作状態では、細孔６
１と細孔６２が通じた状態で、取り付けられる。

つぎに制御弁５３の構成を説明する。可動軸６４がバネ
６８で付勢され先端ブロック６７が入口側６５と出口側
６６を遮断する構成である。電磁装置６９によって、可
動軸６４をバネ６７に抗して軸方向にズライドすること
によって、先端ブロック６７に部分が開き、開放状態に
なる。

現像剤貯蔵容器５１は移動キャップ５９を押し下げた、
開放状態でセットする。像形成時は制御弁５３を開放状
態にすると、現像剤貯蔵容器５１の内部圧力が、高圧力
であるため、湿式現像剤５６は配管６３．７０を介して
現像ヘッド５５の現像剤吐出スリット７２を充し開口１
１１から吐出し、現像ローラー１０３上に塗布される。

第４図は本発明第２の発明の第２の実施例である湿式現
像装置の構成を示す図である。第１の実施例においては
、現像剤貯蔵容器中の高圧不活性気体の作用により、ス
リットから現像剤を吐出させていたが、本実施例では、
圧電素子をを用いて現像剤を吐出させる点が第１の実施
例と異なる点である。以下図を用いて説明する。

現像剤塗布ヘッド５５は、ＰＺＴ等からなる厚み６０μ
程度の圧電体薄板４０と、２０μ程度の微小な間隙を介
して前記圧電体薄板に対向して配置された対向板４１と
、前記対向する二枚の板の一端をシールする底板４２よ
り構成される。第５図は対向する２枚の板４０．４１よ
り構成される開口端部近傍の断面図である。圧電体薄板
４０開口端近傍の表裏両面には、電極４３が設けられて
いる。底板４２近傍に現像剤１０６が供給されると、現
像剤１０６は毛細管力の働きにより開口端まで持ち上げ
られる。ここで電極４３間に、電源４４より電圧実効値
６０Ｖ周波数１．５ＭＨ２の交流電圧を印加すると、圧
電体薄板４０が振動し、この振動が開口端部の現像剤１
０６に伝搬し、開口端より現像剤５６が噴霧状に吐出し
現像ローラー］。０３に現像剤１０６が一様に塗布され
４゜ここで電極４０を記録紙幅に応じて複数枚の電極か
ら構成し、特定の電極のみに電圧を印加することで、現
像ローラー１０３長手方向の所望の幅に現像剤を塗布す
ることも可能となる。現像剤塗布工程以外は第１の実施
例と同様であるため説明を省略する。

第６図は、本発明第２の発明の第３の実施例である湿式
多色現像装置である。各色異なる４色の現像剤を吐出す
る４個の現像剤塗布ヘッド５５−ａ、５５−ｂ、５５−
Ｃ２５５−ｄが、現像ローラー］０３に近接配置されて
いる点が、第１、第２の実施例と異なる点である。ここ
で各界なる４色は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラ
ックの４色であり、各色のトナー像の重ね合わせにより
最終的にはフルカラー画像が形成される。まず第１色目
の現像剤が選択され、即ち、第１色目の現像剤が、第１
の現像剤塗布ヘッド５５−ａにより現像ローラー１０３
に塗布され、第１第２の実施例と同様の画像形成プロセ
スにより、感光体ドラム］上の第１色目」の静電潜像が
顕像化され、中間転写ドラム５上に転写される。現像剤
塗布ヘッド５５選択の信号を切り替えることにより、引
続き、現像剤の現像ローラー１０３への塗布が、第１色
目の現像剤塗布ヘッド５５−ａから第２色目の現像剤塗
布ヘッド５５−ｂへと切り替えられて行われる。第１色
目と同様にして第２色目の静電潜像が顕像化され、中間
転写ドラム５」二の第１色目のトナー像の」二に第２色
目のトナー像が重ねて転写される。以下同様にして、第
３色目、第４色目のトナー像が中間転写ドラム５上で重
ねられ、フルカラー画像が形成される。中間転写ドラム
５上のフルカラー画像は一括して記録紙２１に転写され
る。

本発明では、現像剤塗布ヘッド５５選択の信号を切り替
えるだけで、混色なく瞬時に現像剤の色切り替えが行わ
れる。また部材の待避等のための駆動機構も設ける必要
がない。

第７図は、本発明筒１の発明の一実施例である湿式現像
装置の構成を示す図である。現像ローラークリーニング
ブレードが設けられていない点が本発明筒２の発明筒１
の実施例と異なる点である。

現像ローラー１０３が感光体ドラム１との当接領域を通
過後も現像ローラー１０３」二に残留する現像剤は、再
利用される。感光体ドラム１との当接領域通過後の現像
ローラー１０３上の現像剤の付着パターンは、静電潜像
の画像パターンに依存するが、現像剤塗布ヘッドにより
高圧で現像剤が塗出されるため、現像剤塗布ヘラ１５５
通過後の、現像ローラー１０３」二での現像剤１０６の
塗布状態は一様である。静電潜像の顕像化が終γした詩
点で、現像剤塗布ヘッド５５からの現像剤１０６吐出が
停止される。従って現像ローラー１０３の１回転毎に現
像ローラークリーニングブレード１］０により現像剤１
０６の除去を行わないため、本発明筒２の発明に比して
現像剤の有効利用が図られる。

第８図は、本発明筒３の発明の一実施例である湿式現像
装置の構成を示す図である。現像ローラークリーニング
ブレード１　］、　Ｏの当接解除機構１２０が改番フら
れている点が第１の発明筒１の実施例と異なる点である
。現像ローラークリーニングブレード１１０がブレード
支持板１２１に支持され、ブレード支持板は１２１、現
像剤回収容器１３０に固定された支持軸１２２に回動自
由に支承されている。またブレード支持板１２１は、押
圧バネ１２３と電磁装置１２４の可動部１２５とにより
その姿勢が決められる。すなわち電磁装置可動部］−２
５が伸びた状態では、現像ローラークリーニングブレー
ド１１０の当接が解除され、電磁装置可動部１２５が縮
んだ状態では、現像ローラークリーニングブレード１】
０が当接状態となる。

他のト１／ｉ成は第２の発明筒１の実施例と同様である
ため説明を省略する。

静電潜像の顕像化（現像ローラーから感光体へ現像剤の
転移）がイアわれている期間は、当接解除機構より、現
像ローラークｊノーニングブレード１１０当接が解除さ
れ、現像ローラー］−０３上に残留する現像剤は、再利
用される。静電潜像の顕像化が終了した時点で、現像剤
塗布ヘッド５５からの現像剤１０６吐出が停止され、ま
た現像ローラークリーニングブレートコ−１０が当接状
態にされ、トナー像形成に供されず、現像ローラー１−
０３上に付着している現像剤］、０．６が現像剤回収容
器１３０に回収される。

本発明筒３の発明も第２の発明の第３の実施例と同様に
して、湿式多色現像装置を構成することもできる。すな
わち各色異なる現像剤塗布ヘットを４本設け、色切り替
え時、及び最終色の顕像化季冬Ｙイ裔に現像ローラーク
リーニングフ゛レードを当接させることにより多色のカ
ラー画像が形成てき［発明の効果１ 本発明によれば、現像剤中に大量のキャリア液を含める
ことなく静電潜像の顕像化が行われる。

従って、必要となる現像剤の体積容量を減らすことがで
き、すなわち現像剤を貯えるための空間を小さくするこ
とができ、画像形成装置全体の小型化が図れるという効
果を有する。

また本発明によれば、多色用の現像装置を形成した場合
に、色切り替え時に現像部の待避機構が必要なく、瞬時
に色切り替えが実現できる現像装置を実現できるという
効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第２発明の第１の実施例である湿式
現像装置の構成を示す図。 第２図は、本発明の湿式多色現像装置を備えた電子写真
真プリンタの断面図。 第３図は、本発明の湿式現像装置の現像剤塗布ヘッドへ
現像剤の供給系を示す図。 第４図は、本発明の第２発明の第２の実施例である湿式
現像装置の構成を示す図。 第５図は、本発明の第２発明の第２の実施例である湿式
現像装置に用いられる現像剤塗布ヘッドの開口端近傍の
断面図。 第６図は、本発明の第２発明の第３の実施例である湿式
現像装置の構成を示す図。 第７図は、本発明の第１発明の一実施例である湿式現像
装置の構成を示す図。 第８図は、本発明の第３発明の一実施例である湿式現像
装置の構成を示す図。 １　　　感光体ドラム ４　　　湿式現像装置 ５１　　現像剤貯蔵容器 ５３　　制御弁 ５５　　現像剤塗布ヘッド ７２　　現像剤吐出スリット １０３　現像ローラー 以上 ５中開−転写ドラへ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担持体上の静電潜像を、絶縁性キャリア
   液体中に帯電粒子が分散して構成される湿式現像剤（以
   下現像剤という）で現像する湿式現像装置において、 現像剤を担持し静電潜像担持体と当接もしくは微小間隙
   を介して対向し、前記静電潜像担持体へ前記現像剤を供
   給する現像ローラーと、 該現像ローラーへ現像剤を一様に塗布する少なくとも一
   つの現像剤塗布部とを具備したことを特徴とする湿式現
   像装置
2. （２）現像ローラーへ現像剤を一様に塗布する少なくと
   も一つの現像剤塗布部と 前記現像ローラーに当接して、前記現像ローラーに塗布
   された現像剤を除去する現像ローラークリーニング部材
   とを具備したことを特徴とする請求項（１）記載の湿式
   現像装置。（３）現像ローラークリーニング部材の現像
   ローラーへの当接状態を解除する、当接解除機構を具備
   したことを特徴とする請求項（２）記載の湿式現像装置