JPH04162071A - 湿式記録装置 - 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、電子写真方式の複写機やプリンタ等で、絶縁
性キャリア液中に帯電したトナー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し、記録紙上
に転写してトナー像を形成する湿式記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来の湿式記録装置では、現像剤を溜めた皿状の電極上
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号等）が知ら
れている。また、静電潜像担持体と微小間隙を介して対
向する電極板に設けられた溝状の開口部分から現像剤が
吐出され、静電潜像担持体と、電極板とで作る電界に応
じて、帯電粒子が付着し、現像される方式（実開昭６３
−８４３９４号等）が知られている。

このようにして得られた静電潜像担持体上のトナー像を
、記録紙に転写する場合、転写像品質は記＃を紙の表面
粗度に依存する。このため、現像剤に粗大粒子を分散す
る方法（特開昭６２−５９９６７号）や、弾性を有する
中間転写媒体にトナー像を一旦転写し、さらに記録紙に
転写する中間転写方式（例えば米国特許公報　第４７９
０５４８号）等が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の湿式記録装置では、湿式現像剤のトナー（一般に
は顔料、樹脂からなる帯電トナー粒子）の静１を潜像担
持体への付着が電気泳動によって行なわれる。このため
、現像に当たって、多量の現像剤を必要とするという問
題点を有していた。すなわち、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
、前記帯電トナー粒子を大量のキャリア液中に分散し、
低粘度現像剤とする必要があったためである。

このキャリア液は記録紙上の最終画像形成には与らない
ため、蒸発させたり、回収して廃棄したりする必要があ
った。

また記録紙への転写工程における像劣化を防止するため
、粗大粒子を分散する方法では、静電潜像に径の大きい
粒子が付着するため、忠実な像の顕像化ができず、分解
能が低下するという問題点を有していた。

中間転写方式の装置では、−旦静電滑像担持体上に形成
されたトナー像を中間転写媒体に転写後さらに記録紙に
転写するため、これを実現する機構が複雑になるという
問題点を有していた。さらに静電転写の過程を２回経る
ため、この間現像剤は適当な転写特性（帯電量、粘性等
）を保持する必要があり、現像剤の調製が困難であると
いう問題点を有していた。

本発明の目的は、この問題を解決し、現像に要する現像
剤の量を減少させ小量の現像剤で、現像の可能な湿式記
録装置を実現することである。

また、記録紙の表面粗度によらず、画質劣化や分解能の
低下のない、記録紙へのトナー像転写を実現することで
ある。

さらに、簡単な構成の装置で上記特性を実現することで
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の湿式記録装置は、静電潜像担持体上の静１！ｉ
、潜像を、湿式現像剤で現像し、記録紙上に転写して、
記録紙上にトナー像を得る湿式記録装置において、 静電潜像担持体、 一定電位に保たれた導電部と、前記静電潜像担持体と当
接する弾性層からなる弾性ドラム、前記弾性ドラムに対
して押圧力を加える圧力ローラを有し、 前記静１！ｌ潜像担持体と前記弾性ドラムとの当接部に
、上記湿式現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の静
電潜像に応じて、前記弾性ドラム上にトナー像を形成し
、 さらに、前記記録紙を前記弾性ドラムに当接させ、前記
圧力ローラにより該記録紙背後から圧力を印加し、上記
トナー像を記録紙に転移させることにより、記録紙上に
トナー像を形成する如く構成したことを特徴とする。

さらに本発明の湿式記録装置は、静電潜像担持体、弾性
ドラム、圧力ローラの各々の中心が、直線上にないよう
に配置したことを特徴とする。

［作用コ 本発明の湿式記録装置においては、静電潜像担持体に、
湿式現像剤が機械的な力で塗布される。

静電潜像担持体と弾性ドラムとの当接部では、静ｔ！ｉ
潜像に応じて大きな電界が作用する。このため、湿式現
像剤を大量のキャリア液によって、低粘度、高移動度状
態に保つ必要がない。さらに形成されたトナー像を直接
記録紙に転写する構成であるため、簡単な機構で、像劣
化の無い、記録紙へのトナー像転写が可能である。

［実施例］ 本発明の実施例について、説明する。

第３図は、本発明の第１の実施例である、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の周囲に帯電袋Ｎ２、露光装置３、湿式
現像装置（Ｌ）、下現像装置とも記す）４、剥離爪６を
備えた弾性ドラム５、クリーニングパッド７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コは、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。

現像装置４の構成を第１図に示す。現像スリット７２を
有し、現像ヘッド５５が、スリット開口１１１を弾性ド
ラム５に向けて設けられている。

弾性ドラム５は、金属素管１１２に弾性層］１６を有す
る。これは、導電性コンパウンドを分散した導電性ウレ
タンゴムからなる導電層１１３、更に最外層にフッ素樹
脂コート層からなる絶縁層１１４からなり、感光体ドラ
ムｌに対し、押圧力を受けて当接し、感光体ドラム１と
同一速度で矢印Ｂの方向に回転する。

現像ヘッド５５には、第２図に示すような構成で湿式現
像剤（以下現像剤とも記す）が供給される。すなわち、
湿式現像剤５６が充される現像スリット７２に、現像剤
容器５１がら、供給ポンプ５７により現像剤５６が矢印
Ｇの様に送られ供給される。

現像ヘッド５５は、金属板１２２と圧電セラミック板１
２１を、ギャップ材１２５を介して積層して接合されて
いる。圧電セラミック板１２１０両側には電極１２３．
１２４が設けられている。

現像スリット７２には、供給された湿式現像剤５６が、
毛細管力で保持される。

湿式現像剤は、分散媒である高抵抗石油系溶媒（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。このような現像剤は１１例え
ば米国特許公報　第３９００６１２号等に示されている
。本実施例の装置においては正帯電トナー粒子を用いて
いる。

次に動作について説明する。

まず画像形成プロセスを説明する。帯電装置２では高電
圧を印加した導電性ゴムローラを感光体ドラム１に接触
させ感光体ドラム１を正電位に帯電させる。露光工程で
は、レーザービームスキャナーからなる露光装置３で感
光体ドラム１を選択的に露光し、露光部分の電荷を中和
させる。この結果得られた感光体ドラム１上の静電潜像
に応じて、後述するように、弾性ドラム５上にトナー像
が形成される。

給紙装置２０より搬出された記録媒体である記録紙２１
が、トナー像の形成に合わせて、転写領域に搬送され、
弾性ドラム５から記録紙２１に転写される。すなわち、
トナー像は、圧力ローラ９で加圧されて、圧力を受けて
記録紙２１との付着力を生じ、弾性ドラム５がら記録紙
２１に転移する。

記録紙２１は、転写工程を経た後、剥離爪６により弾性
ドラム５がら剥離され、排紙装置１ｏによｒ）排紙トレ
イ２２に収納される。転写工程を経て感光体ドラム１は
、フェルトからなるクリーナパッド７で表面の汚染を清
浄化し、離型剤を塗布し、再び帯電工程に入る。

次に現像動作を説明する。第１図に第１の実施例である
湿式現像装置４の構成を示す。感光体ドラム１は、先述
のように、表面を正電荷で一様帯電され、正の表面電位
（本実施例では＋５００Ｖ）を有し、露光工程を経て、
露光部１０５は略グランド電位（例えば＋４０Ｖ）、非
露光部１０４は正電位（本実施例では＋５００Ｖ）を持
ち現像装置４に入る。現像スリット７２から湿式現像剤
５６が液滴となって吐出され、弾性ドラム５上に塗布さ
れる。これにより、帯電トナー粒子がわずがなギヤ１ノ
ア液を伴って湿潤状態で弾性ドラム５上に層状に付着す
る。弾性ドラム５は、電源１０２により非露光部の正電
位より低い値の正電位（本実施例では＋５０ｖ）に保た
れている。感光体ドラム１上の湿式現像剤層１０６は、
正電荷を有するため、感光体ドラム１との当接部を通過
する際、ｎ電力に応じて、露光部においては、感光体ド
ラム１に向け、非露光部に置いては弾性ドラム５に向け
て力を受ける。この結果、非露光部には現像剤層１０９
が付着する。一方、露光部１０７は、現像剤が、感光体
ドラム１に付着するよう静電力が作用するが、上記の電
位関係によって、感光体ドラム１と現像剤との間の吸引
力は大きくないため、当接部の押圧力により絞り作用を
受けて剥離、除去される。一方キャリア液も絞り作用を
受け、当接部の下流への移動を阻止される。これらが当
接部の上流側の滞留部１１５に滞留する。滞留部１１５
に滞留する（キャリア液を含む）現像剤量は時間ととも
に増加し一定以上の量に達すると重力によって自然流下
し、湿式現像装置下部１１０に導かれ、現像剤容器５１
に回収される。

本発明者らの実験では、固形分濃度（定義は下に示す）
１０〜３０％の湿式現像剤を用いて、約１００μｍの厚
さに一様塗布された現像剤層１０６は、感光体ドラムｌ
との当接部を通過後、弾性ドラム５上で約５μｍの湿式
現像剤層１０９を形成した。非画像部にはキャリア液が
残留することがなかった。従って、従来の湿式記録装置
で用いられるような、スクイズ機構等は必要とせす、地
かぶりの無いトナー像が得られる。このｌ・ナー像を、
上述の転写工程を経て記録紙２１に転写し、記録紙上で
約２μｍの厚さのトナー像が得られた。

固形分濃度＝（（湿式現像剤重量）− （キャリア液重量））／（キャリア液重量）現像ヘッド
５５の動作を、第２図を用いて説明する。圧電セラミッ
ク板１２１と金属板１２２は、微小空隙りを隔てて対向
する。圧電セラミック板１２１は両側に電極１２３．１
２４を有し、この間に高周波電圧を印加すると、矢印Ｆ
の方向に伸縮する。本実施例では、圧電セラミック板１
２］として、板厚Ｅが１ｍｍのＰＺＴを用い、２０μｍ
の間隙りに湿式現像剤５６を供給し、１．８ＭＨｚ″ｒ
：駆動し、矢印Ｆ方向に加振し湿式現像剤５６を微小液
滴として、霧化し、飛翔させている。

現像剤容器５１の湿式現像剤５６は、ポンプ５７によっ
て供給され、現像ヘッド５５の現像スリット７２を充す
。印刷動作中は一定の量の現像剤を連続的に供給する。

本構成において、静電潜像担持体１、弾性ドラム５、圧
力ローラ９の各々の中心線を結ぶ直線で作られる角度（
図中θで示す）は１２０’である。

弾性ドラム５と感光体ドラムＩは、適正な現像特性を得
るために適正な圧力を力迂える必要がある。

また両者の間の押圧力が、当接部多位置で一様になるよ
うに管理する必要がある。圧力ローラ９と弾性ドラム５
の間は、良好な転写特性を得るため、充分な圧力を加え
る必要がある。この圧力が比較的大きい値であるため、
記録紙の有無によって、圧力ローラ９と弾性ドラム５の
間の圧力が変化し、この影響で、弾性ドラム５と感光体
ドラム１の当接状態が変化する事を防ぐため、θを（１
８０’と異なる）上記値に設定している。圧力による影
響の低減の観点から、最も望ましいのは　θ；９０°で
あって、圧力ローラ９の圧力によって、弾性ドラム５が
変形偏心した場合の、現像特性に与える影響を最も小さ
くすることができる。本実施例では、給紙装置２０の配
置スペース確保の観点からθ＝１２０’としている。第
３図において、弾性ドラム１゛とじて破線で示すように
、圧力ローラ９の押圧力によって、一部がＫだけ変位し
た場合、画像形成特性に最も影響を与える、感光体ドラ
ム１と弾性ドラム５　（５’　）との間の中心間距離の
変化は −ＫＸＣＯ８（１２０） で表わされる。これは、３者が直線上に配置されている
場合の１／２である。

第２の実施例を第４図に示す。感光体ドラム１と弾性ド
ラム５及び、両者の当接部に現像剤を供給する現像ヘッ
ド５５と関連部材のみを示す。他の部材は、先の実施例
と同様であり、説明は省略する。湿式現像剤５６を収納
する現像剤容器５１に現像ヘッド５５が接続されている
。現像剤容器５１内の現像剤５６は吐出用ポンプ２０１
によって、矢印工で示すように搬送され、吐呂部２０４
から吐出される。感光体ドラム１と弾性ドラム５の当接
部に滞留する現像剤は吸引部２０３から、吸引用ポンプ
２０２によって吸引され、矢印Ｊで示すように搬送され
、現像剤容器５１に回収される。現像ヘッド５５は矢印
Ｇの方向に走査し、当接部全域に現像剤を供給する。こ
れによって、当接部には適正量の現像剤が供給される。

以上説明したように、本実施例に示した感光体ドラムを
用いた湿式記録装置では、従来の装置のように、転写残
りトナー像を除去するために、クリーニング装置によっ
て表面を圧力を印加しながら擦過させる必要が無い。ま
た、感光体ドラムは記録紙と直接接触しない。従って感
光体ドラムの機械的摩耗が小さく、寿命が向上するとい
う効果を有する。

また、弾性ドラム上のトナー像は、キャリア液を多く含
まず、転写後の記録紙に転移するキャリア液量は微量で
ある。従って、加熱してキャリア液を蒸発させる必要が
無い。このため、熱定着装置等を設ける必要がなく、消
費電力の低減が可能であるという効果を有する。

［発明の効果］ 本発明によれば、湿式現像剤は、現像ヘッドがら微小液
滴として、霧化し吐比されて、静電潜像担持体に埜布さ
れる。又、静電潜像担持体と弾性ドラムとの当接部で、
両者の間の微小間隙を通過する際、静電潜像に応じて大
きな電界が作用する。

このため、固体分濃度の大きい、低移動度の現像剤によ
っても現像が可能になる。従って、従来技術において、
帯電トナー粒子がキャリア液中を電気泳動によって移動
して、静電潜像担持体に付着する場合のように、現像剤
を低粘度に保つ必要がない。このため、像形成に要する
現像剤の量を減少させ、小量の現像剤で現像の可能な湿
式記録装置を実現することができるという効果を有する
。

さらに、弾性ドラム上で、非画像部にキャリア液が付着
してこないため、従来の湿式記録装置のような、スクイ
ズ機構を必要としない。また、従来の装置においては、
静電潜像担持体と対向して設けられる現像電極の間の間
隙の値で、生ずる現像電界の大きさが変化するため、こ
の間隙寸法を精度良く管理する必要があった。本発明の
装置では、静電潜像担持体と弾性ドラムは押圧力を受け
て当接するため、両者間に微小間隙寸法管理する必要が
ない。これらのことから、装置の機構的な簡略化できる
という効果も有する。

この時静電潜像担持体、弾性ドラム、圧力ローラの３者
の中心が直線上にないため各々の圧力による変形、偏心
が画質に与える影響を低減できる。

さらに、これにより機構の簡略化が可能になるという効
果を有する。

また従来の湿式記録装置に於て、感光体ドラム上のトナ
ー像を記録紙に転写する場合、トナー像の画質劣化が生
じ、平滑な記録紙以外では、転写が困難であった。本発
明の湿式記録装置では、トナー像は弾性を有する部材上
に直接形成されるため、これを記録紙と接触させると、
記録紙との密着性がよいため、良好な画質の転写が可能
であるという効果を有する。

また、上述のように直接弾性ドラム上にトナー像が形成
される力め、祖数回の転写工程を経る必要がなく、機構
が簡略化できるという効果も有する。

また、従来の装置においては、静電潜像担持体上の、現
像工程を経たトナー像は、転写工程に備えて、所定の静
電特性を保持する必要があった。

しかしながら、本発明の構成においては、静電潜像担持
体上に、現像工程で形成されたトナー像は、記録紙に機
械的に転写されるため、′静電潜像担持体上で静電特性
を保つ必要がない。また、先に説明したように、高粘度
現像剤による現像が可能である。これらの事から、湿式
現像剤を構成する組成の選択の自由度が大きく、調製が
容易であるという効果も有する。

また、上記のように、静電的な転写工程を経る装置にお
いては、静電潜像担持体上で、トナー像は帯電電荷保持
のため、所定量のキャリア液を伴う。これに対して本発
明の構成においては、静電潜像担持体上のトナー像は、
より乾燥した状態で付着させることができ、現像剤使用
量の低減が可能であるという効果も有する。同様に、記
録紙上い、より乾燥した状態で付着するため、乾燥に要
する時間が短縮化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１の実施例である湿式記録装置を
構成する湿式現像装置の断面図。 第２図は、本発明の第１の実施例である湿式現像装置を
構成する現像ヘッドの構造を示す斜視図。 第３図は、本発明の第１の実施例である湿式記録装置の
断面図。 第４図は、本発明の第２の実施例を示す湿式記録装置に
用いられる現像装置の構成を示す斜視図。 １．１”　・・　感光体ドラム（静電潜像担持体）４　
・・　　　湿式現像装置 ５　・、・　　　弾性ドラム ９　・・　　　圧力ローラ ５１　・・　　現像剤容器 ５５　・・　　現像ヘッド ５６　・・　　湿式現像剤 １１５　・・　滞留部 １１６　　・・　弾性層

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、湿式現像剤で現
   像し、記録紙上に転写して、記録紙上にトナー像を得る
   湿式記録装置において、 静電潜像担持体、 一定電位に保たれた導電部と、前記静電潜像担持体と当
   接する弾性層からなる弾性ドラム、前記弾性ドラムに対
   して押圧力を加える圧力ローラを有し、 前記静電潜像担持体と前記弾性ドラムとの当接部に、上
   記湿式現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の静電潜
   像に応じて、前記弾性ドラム上にトナー像を形成し、 さらに、前記記録紙を前記弾性ドラムに当接させ、前記
   圧力ローラにより該記録紙背後から圧力を印加し、上記
   トナー像を記録紙に転移させることにより、記録紙上に
   トナー像を形成する如く構成したことを特徴とする湿式
   記録装置。
2. （２）静電潜像担持体、弾性ドラム、圧力ローラの各々
   の中心が、直線上にないように配置したことを特徴とす
   る請求項１記載の湿式記録装置。