JPH07500923A - 液トナー現像装置 - 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】 液トナー現像装置 発明の分野 本発明は一般的に液トナー収集装置に関し、特にそのような装置の現像器に関す る。

発明の背景 単色又は多色の像を作る様々な液ｌ・ナー静電映像システムか特許文書に見られ る。そのようなシステムはしばしば、荷電され、次いて入射光の作用により選択 的に放電されることによって静電潜像を形成する光伝導面を備える。潜像はそれ から、選択可能な色の液トナーを映像面に逐次的に付与することにより現像され る。液トナーは一般的に、キャリヤ液内に荷電したトナー粒子を分散させて作ら ）　れる。

液トナーを使用するあるシステムでは、金属の無端ヘルド又はローラのような、 電気伝導面を有する動く現像電極か使用される。電極の一部分か映像面から近接 離間してこれと共に現像領域を作り、それによって映像面の静電界を強め、又過 剰のキャリヤ液とトナー粒子を現像領域の外へ搬出する。

ラングの米国特許第４，４００，０７９号は、一部分か映像面から近接離間され た伝導外面を有するローラ電極を使用する現像システムを記載する。ローラは少 なくとも部分的に、現像液のプールの中に浸漬される。その発明の１つの実施例 において、ローラ上に形成される現像液の層の動液力か、ローラを映像面から所 要距離だけ離間させるのに使用される。他の実施例において、１対の離間ローラ のような機械的離間手段か、ローラを映像面から離間させるのに使用される。

その特許は又、機械的離間手段か使用されない場合、現像ローラ電極の伝導面上 に薄い絶縁層を備えることによって、映像区域の背景領域への電気的接触を有効 に避けることかてきることを示している。電極の面からトナー付着物を除去する のに、その電極面に対向して装架されたフオーム拭取りパットが使われる。

金属の現像電極面を用いるあるシステムでは、その現像電極に粘着した使用済み トナー粒子か、現像ローラの円筒面に係合する１個又はそれ以上の弾性プレー１ へによって、そこから現像領域の下流方向へ除去される。米国特許第４，４５４ ゜８３３号は、現像液中に部分的に沈められるアプリケータ・ロールの一部分に 対向して装架される、ウレタン又はマイラーＱｌｙｌａｒ　）のような可撓性材 料て作られた単一のドクター・プレートを有する。米国特許第３，９１０，２３ １号は、回転軸に固定され、そして各色に応答して操作するように構成されたプ レートを含む、ドラム又はヘルドから使用済みｌ−ナーを除去するシステムを記 載する。

米国特許第４，６４８，７０４号は、陽極処理され、それからテフロンを被覆さ れる現像電極を示す。

発明の摘要 本発明者は、現像されない液トナーを現像電極から除去するのに金属ブレードの システムか使用される場合、そのブレードの面上に現像されないトナー粒子の集 塊又は「スラッジＪか形成されることを見出した。従って本発明の目的は、単色 又は多色静電液トナー映像装置の現像組立体内のスラッジ形成が少なくされるよ うな、単色又は多色静電液１−ナー映像装置を提供することである。特に本発明 は、その好適な実施例において、現像電極と操作関連をもった１個又はそれ以上 のスラッジ防止の弾性プレートのシステムを含む清掃組立体を有する現像装置を 提供する。ブレード面上に液トナー残留物又はスラッジが蓄積することなく、使 用済みｌ・ナー粒子は現像電極の面から効果的に除去され、そして好適には使用 済みトナー収集装置へ搬送される。これにより本発明は、その好適な実施例にお いて、優れた映像機能を有する、きれいて、比較的保守の要らない現像組立体を 組合せたエレクトログラフ映像装置を提供する。

従って本発明の好適な実施例によれは、液トナーと共に使用される静電映像装置 において、 （ａ）第１電圧の像区域と第２電圧の背景区域を含む潜像を有する映像面、及び 、 （ｂ）現像部、この現像部は、 ら面部分は該映像而から近接離間されて該映像而との間に、現像面と映像部分と の間に位置する現像領域を形成し、この現像領域において該潜像か、キャリヤ液 と荷電されｔこＩ−カー粒子を含む液トカーにより現像され、計現像電極は該第 １電圧と第２電圧との中間の第３電圧に帯電され、これによって該トナー粒子か 該現像面へも誘引される如き上記動く現像Ｗｌｊ、及び、（１１）該現像面か該 現像領域を通過した後詰現像面から該！・カー粒子を除去するため現像ローラに 対して押イｊけられる、好適にはテ１−ラフルオ口エチレンの絶縁コーティング を少なくとも部分的に被覆された弾性金属プレー１〜を含む前記（ｂ）現像部 を備える静電映像装置か提供される。

本発明の好適な実施例において、弾性金属プレートは、これの少なくとも液トナ ーと接触する面か絶縁コーティングを被覆される。

本発明の好適な実施例において、現像器は又、トナー粒子の電荷と同じ極性の電 圧て弾性金属プレー１−を帯電させる手段を含む。

本発明の好適な実施例によれは更に、映像装置において、（ａ）第１電川の像区 域と第２　ｆｆ１ＬＩＥの背景区域を含む潜像を存する映像面、及び、 面部分は、現像面と映像面との間に位置する現像領域で該映像面に隣接し、その 現像領域において該潜像か、キャリヤ液と荷電されたトナー粒子を含む液トナー によって現像され、該現像電極は該第１電圧と第２電圧の中間の第３電圧に帯電 され、これによって該トナー粒子か該現像面へも誘引される々１１き上記動く現 像電極、及び、 （ＩＩ）該現像面か該現像領域を通過した後詰現像面に対して押付けられ、該現 像面から該トナー粒子を除去するように操作する、該ｌ−カー粒子上の電荷と同 し極性の電圧で帯電される弾性プレート を含む前記（ｂ）現像部 を備える映像装置か提供される。

好適に電圧は少なくとも５００ポル１−にされる。

本発明の好適な実施例において、可動現像電極はローラ現像電拮３である。

好適にぞの現像電極は絶縁コーティングを被覆される。

図面の簡単な説明 本発明は、図面と関連する以下の詳細な記述から更によく理解されよう。

第１図は、本発明の好適な実施例による静電映像装置を示す概略ダイヤグラム、 第２図は、特に多色非汚染液トナー分配組立体を示す、第１図の装置の部分の断 面図、そして、 第３図は、本発明の現像手段の好適な実施例の概略断面図である。

好適な実施例の詳細な説明 第１図は、本発明の好適な実施例に従って構成され、操作する多色静電映像シス テムを示し、このシステムは、セレン又はその他の当該技術で周知の適当な光伝 導体の光伝導像担持面９を有する回転ドラム１０を備えている。光伝導Ｉ・ラム １０に、コロナ・イオン源のような荷電させる装置ＩＩか操作関連して備えられ 、この荷電装置１１は、１−ラム１０か荷電装置１１を通過して回転していくと き、光伝導面９を全体的に均等な所定の電圧に荷電させるように操作する。ドラ ムｌＯか更に回転すると、その荷電された光伝導面９は映像器１２の対向位置へ 運はれる。映像器１２は例えばレーザ・スキャナとされる。映像器は、入射光の 作用によって、荷電した光伝導面の部分を選択的に放電させるように操作し、こ れによってそこに、第１電圧の像区域と第２電川の背景区域を含む静電潜像を形 成する。

］・ラム１０かなお更に回転すると、静電潜像を担持した光伝導面９は、これと の間に現像領域９３を形成するローラ現像電極１７に接近する。液トナー分配組 立体１４によって分配される荷電したトナー粒子とキャリヤ液を含む液１−ナー を供与することにより、潜像は現像領域９３において現像される。現像ローラ電 極・　１７はｌ・ラム１０から近接離間され、そして典型的にはトラムと同じ方 向に回転現像ローラ１７は、光伝導面９上の静電潜像の背景部分の電圧と像部分 の電圧の中間の電圧に帯電される。ローラ１７の面と、潜像の像部分及び背景部 分との間のその相対的な電圧差のために、トナー粒子は像部分に選択的に粘着し 、これによって潜像を現像する。同様にｌ・カー粒子は、潜像の背景部分に対向 するローラの領域へ誘引される。

分配組立体１４と現像ローラ１７は、第２図の関連してδＴ細に後述される現像 組立体１６の部分を形成する。

本発明で使用される好適な型式のトナーは、ここに参照とされる米国特許第４゜ ７９４．６５１号の実例１に述へられているものである。その他のトナーも代り に使用できよう。着色された現像液として当該技術て周知のようにカーホンブラ ックの代りに色顔料か使用できる。

潜像か現像された後、光伝導面９は、トナー像を緻密にし、そこからキャリヤ液 を除去し、そして光伝導面９上の背鼠区域からキャリヤ液を除去するように働く 、光伝導面９に対して押付けられる絞りローラのような過剰液除去組立体１８に よって係合される。この過剰液除去組立体１８は好適には弾性の多少伝導性のポ リマー材料で作られ、そしてトナー粒子電荷と同じ極性の数百から数千ボッ叶の 電圧に帯電される。

過剰液除去組立体１８の下流側に、光伝導面９と操作係合する好適には帯電され る中間移送部材２０か備えられる。様々な型式の中間移送部材か知られており、 例えば米国特許第４，６８４，２３８号、ＰＣＴ公報Ｗ０　９０１０４２１６号 、及び米国特許第４．９７４，０２７号に記載されており、それら全ての記述は ここで参照にされるものである。第１図と第２図にはドラム型の中間移送部材か 示されているか、この中間移送部材はベルト型にしてもよい。あるいは又、本発 明の好適な実施例において、中間移送部材は省略し、像を最終基板に直接移送す るようにもてきる。

中間移送部材２０の面とトラム１０の面とか接触する個所でのそれら面の間の相 対運動か実質的に零になるように、中間移送部材は矢印２７て示されるようにト ラムとは反対方向に回わされる。現像された潜像を担持するトラムｌＯと中間移 送部材２０との両方か回転していくとき、光伝導面９上の現像されたトナー像は 、主として当該技術て周知の電気映像移送によって、中間移送部材２０の面へ移 送される。

上記のように現像された潜像か光伝導面９から中間移送部材２０へ移送されたｉ ＆、その像は、熱と圧力で助けられる第２の移送過程において、中間移送部材２ ０から、紙ソートのような最終基板２５へ移送される。

現像されたトナー像か光伝導面９から中間移送部ｔ第２０へ移送された後、光伝 導面は、当該技術で知られているような任意の通常の清掃ステーションとするこ とかてきる清掃ステーション２２に係合される。そこでランプ（図示せず）が、 光伝導面上に残っている残留電荷を除去する。それからドラムｌＯはスタート位 置へ戻り、再荷電され、次の映像サイクルを行う。

次に、本発明の好適な実施例に従って構成され、操作する現像組立体１６を示す 第２図を参照する。この現像組立体は、光伝導トラムＩＯと操作関連する現像ロ ーラ電極１７を備える。この現像ローラ１７と関連して複数個の色別トナー清掃 組立体９２か備えられ、これら清掃組立体はそれぞれ、その対応する色かトナー 分配組立体１４によって現像領域９３へ供給されると、選択的に現像ローラと操 作関連をもつように動かされる。これによって、様々なトナー色の混合による汚 染か防止される。各々の清掃組立体９２は弾性のブレード部材９４を備え、この プレート部材は、作動されると、回転している現像ローラの円筒面に対して押付 けられ、これによってそのローラ面から使用済み液ｌ・カーを使用済みトナー収 集装置１０４へ移転し、液トナー分配組立体１４へ再循環させる。各清掃組立体 ９２は、プレート部材９４の他に、現像ローラ面の２つの縁部に係合する側部拭 取り部分９８を備える。プレート部材９４は、通常の作動器１０２によって選択 的に位置決めされるリンク上に装架される。この型式の現像器の詳細は、ここで 参照されるＷｏ　９０／１４６１９号で知られよう。

本発明の発明者は、一般的に、現像されない（使用済み）液トナーが現像ローラ から除去されるとき、トナー粒子かブレードの面に凝集して粘着し、この結果、 通常「スラッジｊと称される液トナー残留物の集塊が生しることを見出した。こ のような現象は、特に除去用に金属プレートが使われる場合に顕著である。

本発明者は、金属プレートか使われる場合、液トナー分散物内のトナー粒子がプ レート面と接触する際に少なくとも部分的に放電されるものと忠う。そのために 、分散液中の粒子間に通常存在する相互斥力の静電力が働がなくなるが、あるい は少なくとも非常に弱くなる。そのような斥力は一般的には、トナー粒子間の物 理的分離状態を維持し、従ってスラッジの凝集と凝固を防止するものであるがら 、望ましいものである。スラッジ形成は好適な液トナーの特性である。というの は、その粒子は、放電された粒子の集塊に対し伝導性のある繊維状延長をもって 形成されるからである。

本発明の好適な実施例において、ブレードの少なくとも上面部分、即ちトナーと 接触する主要部分かスラッジ防止材料で被覆される。ブレードの先端は、第３図 に示されるように、好適に被覆されないままに残される。

プレート面材料のスラッジ形成に対する影響を判定するため、いろいろな誘電及 び面持性を存する幾つかの型式のブレードの試験が、下記の限定的でない実例に 示されるように行われた。

実例Ｉ 以下のブレードか評価された。

（Ｃ）ニトロセルロースの１０ミクロンの層を被覆された鋼、（ｄ）テトラフル オロエチレンの１００ミクロンの層を被覆された鋼、（ｅ）ポリイミド（カプト ン）の３２ミクロンの層を被覆された鋼、及び、（ｆ）ポリイミド（カプトン） の１００ミクロンの層を被覆された鋼。

先に述へたように現像ローラ１７に対して押付けられる弾性ブレード９４を示す 第３図を参照する。この図には又、ローラ１７から除去された使用済み液トナー ９５かその上を流れる係合したブレードの上面の非伝導コーティング９４Ａが示 される。

第３図に示されるように全ての被覆されるブレードはその作業エツジが被覆され ないままに残される。プレート上の絶縁コーティングは粘着テープの１つ又は複 数個のセグメントの形にされるか、あるいは浸漬又はスプレー被覆によって着け られる。

それぞれのブレードを使った装置か所定時間操作され、それからスラッジ凝集防 止効率に従って評価された。下記のリストは、残留物蓄積が増大する順序でブレ ード型式を等綴付けたものである。

１、ポリエステル、 ２．１００ミクロンのテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を被覆された鋼、３． １００ミクロンのカプトンを被覆された鋼、４．３２ミクロンのカプトンを被覆 された鋼、５．１０ミクロンのニトロセルロースを被覆された鋼、及び、６、被 覆されない鋼。

ポリエステルとＴＦＥを被覆したプレートは試験期間中トナー付着物が全く着か ないことか知られた。カプトンとニトロセルロースを被覆したブレードにはトナ ー材料の薄い均等な凝集か見られたが、支障はないように思われた。被覆されな い鋼ブレードにはスラッジの比較的厚い凝集か生じた。

上記の非限定的実例は本発明の利点を示すものである。本発明の好適な実施例に 従って、現像ローラ１７からトナー粒子を除去する手段か、第３図に示されるよ うに絶縁材料９４Ａを被覆された金属ブレード９４て構成されるか、あるいは又 全体的に粘着を防止する非伝導材料で作られた場合、スラッジの蓄積は避けられ る。

実例Ｉの試験の結果は、ＴＦＥ被覆鋼で作られたブレードか、その面へのトナー 残留物の蓄積を防止するのに比較的有効であることを示している。そのようなブ レードは、液トナー粒子の電荷と同じ極性の電圧に帯電される場合、更に効果的 になろう。帯電されたブレードにより荷電トナーに対して作用する静電斥力は液 トナー粒子かプレートに接触するのを妨害し、これによって粒子の放電と残留物 の蓄積を少なくする。更に、プレートの電圧の絶対値が少なくとも５００ボルト である場合その方法が最も効果的になることが知られた。

実例■て示されたように、被覆されない鋼ブレードは、スラッジ形成を防止する ことに関して全ての中で最も劣っている。しかし上記のような変化形の方法を用 いれは、被覆されない鋼プレートでも残留物の蓄積は実質的に少なくなる。現像 ローラ面に対して操作する場合の金属（例えは鋼）のブレードの比較的長い摩耗 身命は、本発明の用途の拡大を促すものになる。

ブレード上へのスラッジ蓄積を抑制する上述のような構成は、ブレードと接触す る現像されない（使用済み）液トナー分散物の粒子の放電をなくすので、有効な ものと思われる。従って、使用済み液トナーか放電条件においてプレートに達し ないようにするのか好適である。そのような条件は、第２図の現像ローラ１７に より第２図の現像領域９３から運ばれる間にトナーの早い放電があった場合に生 じる。

従来技術において、特に、弾性ブレードで現像ローラの面から使用済みトナーを 物理的に除去する装置を備えるシステムの場合、現像ローラの面は一般的に伝導 性である。従って粒子は、現像ローラ面上て運はれる間に中性化される。

液トナー粒子か収集装置１０４に受入されるまでそれら粒子の放電を避けるため 、現像ローラの面は好適には第３図に示されるように非伝導材料＋７Ａの層を被 覆される。更に、本発明の場合のようにプレートか使用済みトナーを除去するの に適用される場合、ローラの面か耐摩性てもあることか望ましい。

ローラの本体材料としてアルミニウムか用いられる場合、その面を陽極処理して 多孔性の酸化アルミニウム層を形成することによってコーティングを作ることか できよう。酸化アルミニウム層は一般的に絶縁性であり且つ耐摩性をもっている 。しかし伝導液と共に使われる場合、陽極処理層の微細孔かローラの本体材料へ の電気伝導路となるので、陽極処理は真に絶縁性の層を作らない。液トナーは、 陽極処理層の微細孔に達すれはローラ本体への伝導路を作ってトナーを放電させ るようになる電気伝導媒質である。ここでの絶縁層という用語は、伝導液のγを 在するところて絶縁性を保持する層又はコーティングを意味する。

本発明の好適な実施例において、陽極処理された面の絶縁特性は、ここで参照こ の方法の長所は、下記の非限定的な実例から更に明瞭になろう。

実例■ 現像ローラは真空中で１５０’Ｃの予熱された炉内に４時間置かれる。この処理 にするためステアリン酸亜鉛は織布て平滑にされる。それからローラは再び真空 中で炉内に数分間置かれ、又成用されて室温まで冷却される。面を織布て拭くこ とにより過剰なコーティング材料か除去される。冷却後ローラは、油で湿潤した 価か行われる。

ローラはきれいな乾燥した絶縁面上に置かれる。吸収紙の３０ｍｍ直径のディス クかローラ面と接触して置かれ、そして伝導性の銅テープの２０Ｘ４０ｍｍのパ ラずれの場合にも１ｏｎＡの電流を与える。

「湿式Ｊ測定において、銅テープ測定電極とローラ本体の金属との間の電気接ｎ Ａから８０ｎＡへ減少させる。

上記手続きの有効性を評価するため、ローラの一方の軸方向半分を上述のように して被覆し、他方の半分を通常の陽極処理によるコーティング付けしだローラか 準備された。陽極処理した半分における清掃組立体のブレード上へのトナー残留 物の凝集は処理されない半分におけるより実質的に少ないことが知られた。使用 済み液トナー粒子間現像ローラて運はれる間の放電を避けることによりスラブの 品質の劣化は認められなかった。

本発明の好適な変化形実施例において、現像ローラ上に、有効な非伝導コーティ ングとして約１０ミクロンの厚さのニトロセルロース層か着けられる。このよう なコーティングは、現像ローラの材質がアルミニウムであってもなくても電気伝 導材料で作られた現像ローラに対して適している。

当該技術者には、本発明がここに図示し記述してきたものに制約されるものでな いことは認められよう。本発明はむしろ、請求の範囲によってのみ限定されるも のである。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．映像装置において、 （ａ）第１電圧の像区域と第２電圧の背景区域を含む潜像を有する映像面、及び 、 （ｂ）現像部、この現像部は、 （ｉ）動く現像電極であって、この現像電極は連続的な面部分を有し、これら面 部分は該映像面から近接離開されて該映像面との間に、現像面と映像部分との間 に位置する現像領域を形成し、この現像傾城において該潜像が、キャリヤ液と荷 電されたトナー粒子を含む液トナーによって現像され、該現像電極は該第１電圧 と第２電圧の中間の第３電圧に帯電され、これによって該トナー粒子が該現像面 へも誘引される、上記動く現像電極、及び、（ｉｉ）該現像面が該現像領域を通 過した後該現像面から該トナー粒子を除去するため現像ローラに対して押付けら れる、絶縁コーティングを少なくとも部分的に被覆された弾性金属ブレード を１含む前記（ｂ）現像部 を備える映像装置。
2. ２．該弾性金属ブレードが、これの少なくとも該液トナーの接触する面に絶縁コ ーティングを被覆される、請求の範囲第１項記載の映像装置。
3. ３．該絶縁コーティングがテトラフルオロエチレンで形成される、請求の範囲第 １項又は第２項記載の映像装置。
4. ４．該絶縁コーティングが、粘着テープの１個又は複数個のセグメントの形にさ れる、請求の範囲前記任意１項記載の映像装置。
5. ５．該絶縁コーティングが、浸漬被覆によって形成される表面層である、請求の 範囲第１項から第３項の任意１項記載の映像装置。
6. ６．該現像部が又、該弾性金属ブレードを該トナー粒子の電荷と同じ極性の電圧 で帯電させる手段を備える、請求の範囲前記任意１項記載の映像装置。
7. ７．映像装置において、 （ａ）第１電圧の像区域と第２電圧の背景区域を含む潜像を有する映像面、及び 、 （ｂ）現像部、この現像部は、 （ｉ）動く現像電極であって、この現像電極は連続的な面部分を有し、これら面 部分は、現像面と映像面との間に位置する現像領域て該映像面に隣接し、その現 像領域において該潜像が、キャリヤ液と荷電されたトナー粒子を含む液トナーに よって現像され、該現像電極は該第１電圧と第２電圧の中間の第３電圧に帯電さ れ、これによって該トナー粒子が該現像面へも誘引される、上記動く現像電極、 及び、 （ｉｉ）該現像面が該現像領域を通過した後該現像面に対して押付けられ、該現 像面から該トナー粒子を除去するように操作する、該トナー粒子の電荷と同じ極 性の電圧で帯電される弾性ブレード を含む前記（ｂ）現像部 を備える映像装置。
8. ８．該電圧が少なくとも５００ボルトである、請求の範囲第７項記載の映像装置 。
9. ９．該動く現像電極がローラ現像電極である、請求の範囲前記任意１項記載の映 像装置。
10. １０．該現像電極が絶縁コーティングを被覆される、請求の範囲前記任意１項記 載の映像装置。