JPH05241451A - 静電記録装置の液体現像装置および液体現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、簡単な現像機構で安定した良好な
画像を連続的に提供すると共に、液体現像剤の溶媒の蒸
発量を減少させる静電記録装置の液体現像装置および液
体現像方法を提供する。 【構成】 磁性粉体キャリア４３およびキャリア外周に
付着させた液体現像剤４６を、バイアス電圧を印加する
手段が接続されたマグネットロール４４でドクターブレ
ード４２を通過させてから現像部に搬送し、磁性キャリ
アを穂立ちさせた状態で静電潜像担持体と対向させ、磁
性キャリアと潜像担持体が非接触状態で現像を行う。さ
らに磁性キャリアの表面を樹脂やシランカップリング剤
で被覆することによって現像性を安定化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真や静電記録、
イオノグラフィなどの方法で形成された静電潜像を着色
物質にて可視化する画像形成装置の現像方法に関し、特
に液体現像剤を使用して可視像を形成する液体現像方法
および液体現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマグネットロールを使用した液体
現像方法として、特開平１−２７７８７３号公報に記載
のように、磁性キャリア及びキャリア間隙に液体現像剤
を担持して現像部に搬送し、キャリアや液体現像剤を静
電潜像担持体と摺擦させるように接触させながら現像す
る方法や、特公昭６２−３８７０３号公報に記載のよう
にマグネットロール上に強磁性体粒子を均一に付着さ
せ、その強磁性体粒子の相互間にできる間隙に着色現像
液をもって感光体面の静電潜像を現像する方法などがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術のうち、キャ
リアや液体現像剤を静電潜像担持体に摺擦するように接
触させながら現像する方法では、静電潜像担持体表面全
体に現像液が付着するため、非画像部に地汚れを生じ易
く、また溶媒の蒸発量が多くなり環境衛生を害する虞が
ある。さらに着色粒子が潜像に付着した後にキャリアの
接触を受けると画像不良が発生するという問題があっ
た。

【０００４】また、マグネットロール上に強磁性キャリ
アを均一に付着させ、キャリア相互間にできる間隙に着
色現像液が付着した状態で現像する方法では、潜像部分
にのみ現像液が選択的に付着するので上記の欠点は改善
されるが、キャリアと潜像担持体表面の距離の変化によ
って現像特性が大きく変化して画像に濃度ムラが発生す
ることから搬送するキャリアの搬送量を精度良く規制し
なければならず、さらにキャリア粒径が均一でないと画
像に欠落が生じるという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、簡単な現像機構で安定し
た良好な画像を連続的に提供するとともに、潜像に選択
的に液体現像剤を付着させることで溶媒の蒸発量を減少
させ、さらに液体現像剤の電気抵抗の変化に影響を受け
にくい液体現像装置および液体現像方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、磁性粉体キャリアおよびこのキャリア外周
に付着させた液体現像剤を、マグネットロールで搬送量
を規制するドクターブレードを通過させてから現像部に
搬送し、現像部で磁力によって穂立ちしたキャリアが静
電潜像担持体と近接かつ非接触状態で現像を行うことを
特徴とする。

【０００７】また、キャリア表面を現像液に不溶の樹脂
等でコートすることでキャリアの表面物性を均質化して
キャリア外周に付着する液体現像剤の付着量を安定的に
制御できる。

【０００８】

【作用】本発明によれば、磁性粉体キャリアおよびこの
キャリア外周に付着させた液体現像剤を、導電性非磁性
材質からなりバイアス電圧を印加する手段が接続された
円柱状の現像ロール内部に複数の磁極を配置したマグネ
ットロールで搬送量を規制するドクターブレードを通過
させてから現像部に搬送し、静電潜像担持体と対向する
磁性キャリアを穂立ちさせ、非接触状態で現像を行うこ
とにより、非画像部への現像剤の付着がなくなり、地汚
れが発生せず、現像剤の消費量が著しく減少し、画像不
良のない良好な画像が得られる。

【０００９】さらに現像機構は粉体現像器などでよく用
いられる簡単な構成で、マグネットロールによって現像
ロール上に磁性キャリアの「穂立ち」と呼ばれるブラシ
状のチェーンニングが起こるので、静電潜像と対向する
磁性キャリアの穂立ち部先端は、潜像電荷との間に強い
電界を形成し、この電界によってキャリアに付着した液
体現像剤は容易に潜像担持体へ移動することで現像が行
うことができ、現像ロールに印加するバイアス電圧を制
御することで現像量をコントロールすることができる。

【００１０】また、磁性粉体キャリア表面を現像液に不
溶な樹脂（例えばフッソ系樹脂、アクリル樹脂、ブチラ
ール樹脂、スチレン／メタアクリレート共重合体等）や
シランカップリング剤でコートすることで、キャリアの
表面物性を均質化することができ、磁性粉体キャリア外
周に付着する液体現像剤の付着量を安定的に制御でき、
現像性が安定すると同時に磁性粉体キャリアに含まれる
金属や金属酸化物のイオン化を防止できる。

【００１１】本発明は上記のように、静電潜像と磁性粉
体キャリアが非接触状態で現像する方法であることか
ら、溶媒に水を含む低抵抗現像剤を使用することが可能
で、特に磁性粉体キャリアの穂立ちによって電界集中が
起こるので細線もベタ画像も良好に現像することができ
る。加えてバイアス電圧に交流を印加すると現像速度が
上がり高速現像ができる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す図であ
り、電子写真プロセスの現像工程を説明するための図で
ある。１は感光体で、２の帯電器によって均一な帯電を
され、３の露光によって光の照射された部位の電荷が消
え、光を照射されない部位は電荷が保持されることで静
電潜像が形成され現像部に送られる。

【００１３】現像器は、外枠４１の内部に複数の磁極を
円周上に有する円柱状マグネット４４と現像ロール４
５，ドクターブレード４２，レベルセンサー４７が配置
され、磁性キャリア４３および液体現像剤４６が蓄えら
れている。

【００１４】現像ロール４５は図示しないバイアス電圧
印加装置と接続され、その内部に円柱状マグネット４４
を同心上に保持し、図示しない外部の動力源によって前
記円柱状マグネット４４と独立に回転可能で、円柱状マ
グネットを固定した状態で現像ロールを回転させること
によって液体現像剤をその外周に付着する磁性キャリア
とともに現像ロール上に担持しながら搬送する。

【００１５】搬送される磁性キャリアは、ドクターブレ
ード４２によってその搬送量を一定に規制された後、現
像部に搬送され感光体１の表面と非接触な状態で静電潜
像を現像し、現像ロールの回転によって回収される。

【００１６】現像された感光体１は転写ロール５と紙を
介して圧接し、転写ロールに転写電圧を印加することで
紙上に現像剤を転写する。

【００１７】その後感光体上に残留した現像剤はクリー
ナー６によって除去され、感光体１は除電器７で除電さ
れてから再び帯電から除電までのサイクルに繰り返し使
用される装置を用いた。

【００１８】図２は感光体１と現像ロール４５が近接す
る現像部を拡大した図であり、現像ロール４５上を搬送
される磁性キャリア４３は、円柱状マグネット４４の磁
力によってチェーン状の穂を形成しており、感光体と向
き合う磁極の磁力によって穂立ちを形成する。この穂立
ちが感光体表面から微少（望しくは０．０１〜１．０m
m）な間隙で搬送されるようにドクターブレードで搬送
量が規制されている。

【００１９】磁性キャリア４３には電気抵抗の低い金属
化合物や金属酸化化合物が含有されているので感光体上
の静電電荷がキャリア穂立ちの先端に向かって電界が集
中する。

【００２０】キャリアの外周には液体現像剤が付着して
おり、この液体現像剤が集中した電界によってキャリア
穂立ちの先端から感光体に引き寄せられて現像がおこな
われるもので、マグネタイト（Ｆｅ₃ Ｏ₄ ）を主成分と
する球状体にアクリル系樹脂をコーティングした平均粒
径２５μｍの磁性粒子をキャリアとして使用し、石油か
ら精製したイソパラフィン系炭化水素で炭素数６〜１２
の液体を主成分とする有機溶媒に樹脂，顔料，電荷制御
剤を分散した液体現像剤を使用して図１の装置にて画像
形成を行ったところキャリアの引っ掻きによる画像のか
すれもなく、白部の抜けが良好な画像が得られた。

【００２１】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
り、静電紙１１に直接画像を形成する静電プリンタの現
像工程を説明するための図である。尚、本実施例では第
１の実施例の磁性粉体キャリア及び液体現像剤をもちい
ている。また、本実施例及び第３の実施例において、図
１及び図２に示す第１の実施例と同一の機能を有する要
素には同一の符号を用いることにより、その詳細な説明
を省略する。静電紙１１は長手方向に千鳥状に電極ピン
を配置した静電ヘッド８によって静電潜像が形成された
後現像される。静電紙１１は表面に無機酸化物（シリ
カ，炭酸カルシウム，水素化アルミナ）などで微細な凸
凹が形成されており、従来の接触現像方法では、静電紙
表面の無機酸化物が現像剤に混入し、イオン化して液体
現像剤の電気抵抗が下がるとともに現像剤の劣化が発生
していたが、キャリアを静電紙と非接触にしたので現像
剤への無機酸化物の混入がほとんどなくなり、現像剤の
劣化を防止することができた。さらに白部には現像剤が
付着しないことから白部の抜けが良い画像が得られた。

【００２２】図４は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、イオンをイオン発生ヘッド８１で静電ドラム１３に
付着させて静電潜像を形成するイオノグラフィ方式の画
像形成装置における現像工程を説明するための図であ
る。

【００２３】尚、本実施例では、現像剤には、水にグリ
セリン，界面活性剤を加えた溶媒に樹脂，顔料を分散さ
せた低抵抗液体を使用し、キャリアにはフェライト粒子
をアクリル系樹脂でコーティングした平均粒径３０μｍ
のものを用いた。

【００２４】磁性キャリアの穂立ち先端に静電ドラム上
の静電潜像からの電界が集中してキャリア外周に付着す
る液体現像剤の表面張力が変化し、液が図５のように穂
先から現像剤の突起が静電ドラム表面に伸びていき、表
面に接触すると潜像の電荷が液体現像剤を通してリーク
され、突起が消滅する。このとき静電ドラム表面と接触
した液体現像剤は液の表面張力によって液滴状になって
ドラム上に残り現像される。

【００２５】磁性キャリアの穂立ちは細いブラシ状にな
っていることから微小面積に点状に電界集中がおこるの
で穂先から静電ドラムに伸びる液体現像剤の突起は鋭い
針状を形成することから、１本の穂立ちが静電ドラムを
現像する面積は小さくなり高い解像度の潜像を現像する
ことができるようになった。さらに現像後の穂立ちは現
像によって失われた液体現像剤を表面張力によって現像
ロールからすばやく供給するので連続的な現像が可能と
なった。

【００２６】また本発明はキャリア外周に液体現像剤を
付着させて現像を行うので、キャリア表面に現像液が一
定の厚さになることが望ましく、キャリア表面を現像液
に不溶な樹脂やシランカップリング剤でコートすること
で、キャリアの表面物性を均質化することができ現像性
を安定化することができる。

【００２７】特に水を含む現像剤を使用すると水を触媒
とした酸化還元反応が起こりやすくなり、キャリアや現
像剤の劣化が早まることから、樹脂コートやシランカッ
プリング剤コートして磁性キャリアの表面を被覆するこ
とで、キャリアや現像剤の劣化を防止することができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
体現像剤を外周に付着させた磁性キャリアをマグネット
ロールで穂立ちさせた状態で静電潜像と非接触に近接さ
せるという簡単な現像機構で安定した良好な画像を連続
的に得ることができ、潜像に選択的に液体現像剤を付着
させることで溶媒の蒸発量を減少させることができる。
また、溶媒に水を含む低抵抗現像剤を用いて高解像度の
画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図であり、電子写
真プロセスの現像工程を説明するための図である。

【図２】感光体と現像ロールが近接する現像部を拡大し
た図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す図であり、静電紙
に直接画像を形成する静電プリンタの現像工程を説明す
るための図である。

【図４】本発明の第３の実施例を示す図であり、イオン
をイオン発生ヘッドで静電ドラムに付着させて静電潜像
を形成するイオノグラフィ方式の画像形成装置における
現像工程を説明するための図である。

【図５】本発明の動作原理を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電器 ３ 露光 ５ 転写ロール ６ クリーナー ７ 除電器 ４１ 現像器外枠 ４２ ドクターブレード ４３ 磁性キャリア ４４ 円柱状マグネット ４５ 現像ロール ４６ 液体現像剤 ４７ レベルセンサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が形成された静電潜像担持体
   と、 円柱状の現像ロール内部に複数の磁極が配置され、バイ
   アス電圧が印加されたマグネットロールと、 前記マグネットロール表面から所定距離に配置されたド
   クターブレードと、を備え、 前記マグネットロールに磁性粉体キャリアと液体現像剤
   の混合物を接触させ、 前記ドクターブレードによって前記磁性粉体キャリアの
   搬送量を規制し、前記マグネットロールの表面に前記磁
   性粉体キャリアを穂立ちさせた後、穂立ちした磁性粉体
   キャリアを前記静電潜像担持体に対峙させることを特徴
   とする静電記録装置の液体現像装置。
2. 【請求項２】 磁性粉体キャリアおよび該磁性粉体キャ
   リア外周に付着させた液体現像剤を保持する容器と；前
   記磁性粉体キャリアの搬送量を規制するドクターブレー
   ドと；バイアス電圧が付加されており、導電性非磁性材
   質からなる円柱状の現像ロール内部に複数の磁極が配置
   され前記磁性粉体キャリアを穂立ちさせるマグネットロ
   ールとを備え静電潜像を液体現像剤で顕象化する液体現
   像装置であって、 前記マグネットロールの表面と静電潜像担持体が対峙す
   る現像部は、前記ドクターブレードの後流に配置され、
   前記マグネットロールの表面に形成された前記磁性粉体
   キャリアの穂立ちの先端部と静電潜像担持体は非接触状
   態に保持されていることを特徴とする静電記録装置の液
   体現像装置。
3. 【請求項３】 請求項１ないし２に記載の液体現像装置
   において、前記磁性粉体キャリアの表面に表面被覆処理
   を施した事を特徴とする静電記録装置の液体現像装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記磁性粉体キャリ
   アの表面に樹脂もしくはシランカップリング剤の表面被
   覆処理を施した事を特徴とする静電記録装置の液体現像
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４に記載の液体現像装置
   において、前記液体現像剤の溶媒には少なくとも水が含
   まれている事を特徴とする静電記録装置の液体現像装
   置。
6. 【請求項６】 静電潜像を液体現像剤で顕象化する液体
   現像方法において、 磁性粉体キャリアおよび該磁性粉体キャリア外周に付着
   させた液体現像剤を、導電性非磁性材質からなりバイア
   ス電圧を付加印加する手段が接続された円柱状の現像ロ
   ール内部に複数の磁極を配置したマグネットロールで搬
   送し、ドクターブレードを通過させて搬送量を規制した
   後現像部に搬送し、静電潜像担持体と対向する磁性キャ
   リアを穂立ちさせ、非接触状態で現像を行う事を特徴と
   する液体現像方法。