| 【発明の名称】 |
液体現像方法及び現像装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】酒井 捷夫
【氏名】板谷 正彦
【氏名】武田 有介
【氏名】黒鳥 恒夫
【氏名】吉野 美枝
【氏名】佐々木 努
【氏名】仲野 徹
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| 【要約】 |
【課題】トルクを減少させるのに加えて現像効率を上げることができる液体現像方法及び現像装置を提供することである。
【解決手段】絶縁性溶液によるキャリア中に帯電した微小のトナーを含有する現像液を搬送する第一現像液搬送体５１ａ上の液体現像剤を静電潜像担持体１に接触させ、第一現像液搬送体５１ａを該静電潜像担持体１より離間させたのち、第二現像液搬送体５１ｂを静電潜像担持体１に接触させる２段現像方式において、第一現像液搬送体５１ａと静電潜像担持体１の接触中は、主に画像部を現像し、第二現像液搬送体５１ｂと静電潜像担持体１の接触中は、主に非画像部現像する液体現像方法であり、この液体現像方法を使用する現像装置である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁性溶液によるキャリア中に帯電した微小のトナーを含有する液体現像剤を用い、現像液搬送体上の液体現像液を静電潜像担持体に接触させる現像方式であって、第一現像液搬送体を該静電潜像担持体より離間させたのち、第二現像液搬送体を静電潜像担持体に接触させる２段現像方式において、第一現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に画像部を現像し、第二現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に非画像部現像することを特徴とする液体現像方法。
【請求項２】 請求項１に記載の液体現像方法において、第一現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の画像部間で、この間に存在するトナーの８０％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を静電潜像担持体側の半分に移動する電界を形成し、第二現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の非画像部間で、この間に存在するトナーの９５％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を第二現像液搬送体側の半分に移動する電界を形成することを特徴とする液体現像方法。
【請求項３】 絶縁性溶液によるキャリア中に帯電した微小のトナーを含有する液体現像剤を用い、現像液搬送体上の液体現像液を静電潜像担持体に接触させ、現像液搬送体のうち第一現像液搬送体を該静電潜像担持体より離間させたのち、第二現像液搬送体を静電潜像担持体に接触させる現像装置において、第一現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に画像部を現像し、第二現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に非画像部現像することを特徴とする現像装置。
【請求項４】 請求項３に記載の現像装置において、第一現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の画像部間で、この間に存在するトナーの８０％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を静電潜像担持体側の半分に移動する電界を形成し、第二現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の非画像部間で、この間に存在するトナーの９５％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を第二現像液搬送体側の半分に移動する電界を形成することを特徴とする現像装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる液体現像方法及び現像装置に関する、さらに詳細には、２の現像液搬送体により静電潜像体上の静電潜像を２段現像する際に、そろぞれの現像液搬送体で印加する電圧が異なる液体現像方法及び現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、絶縁性溶液をキャリアとし、そのキャリア中に帯電した着色微粒子としてトナーを含んでいる液体現像剤で、静電潜像担持体上の静電潜像を、液体現像剤と接触させてトナーを電気泳動させ現像する。絶縁性キャリア中に含有させることができるため、トナーは、乾式現像剤と比較して非常に小さくできるために、高品位の画像をえることができる。しかし、絶縁性キャリア中を電気泳動で移動させるために、現像に時間を必要とするという欠点がある。このために、液体現像方法では、以下のような提案がされている。例えば、液体現像を２本の現像液搬送体で行う液体現像方法である。しかし、この提案は、第一及び第二の現像ローラに、同じように液体現像液を供給し、かつ、同一の現像電圧を印加している。また、例えば、特表平４−５０３２６５号公報では、現像後転写前に電極ローラを接触させ該ローラにトナーと同極性の電圧を印加して現像されたトナーを静電力で強く感光体に押し付けて凝集させる像形成装置が提案されている。この像形成装置では、現像後転写前に感光体上のトナー像を強く凝集させて転写時の画像エッジのボケを無くすことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提案の２本の現像ローラによる液体現像方法では、単に、静電潜像担持体と絶縁性キャリアとの接触時間を長くしただけであり、現像効率等を向上させて、現像時間を短縮するものではないという問題点がある。また、特表平４−５０３２６５号公報の像形成装置では、電圧の印加を現像後に行うことで、トナーを凝集させ、画像のエッジのシャープネスを改良するもので、現像時間の短縮及び装置の高速化を達成するものではないという問題点がある。また、直径の大きな１本の現像ローラを、感光体ドラムとのニップ幅（現像時間）が２本合わせて等しくなるような直径の２本現像ローラに置き換えることで現像性能を変えずに現像ローラの回転トルクを減少させられるメリットがある。そこで、本発明の目的は、トルクを減少させるのに加えて現像効率を上げることができる液体現像方法を提供することである。ここで、現像効率を上げるとは、同一プロセス速度ならば、ニップ幅をより短くできる、言い換えれば現像ローラの直径をより小さくできること、あるいは、ニップ幅が同一であればより速いプロセス速度でも現像できること、あるいはトナーの帯電量が小さくて現像能力の低い現像剤でも地汚れなしに現像できることを意味する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、 絶縁性溶液によるキャリア中に帯電した微小のトナーを含有する液体現像剤を用い、現像液搬送体上の液体現像液を静電潜像担持体に接触させる現像方式であって、 第一現像液搬送体を該静電潜像担持体より離間させたのち、 第二現像液搬送体を静電潜像担持体に接触させる２段現像方式において、 第一現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に画像部を現像し、 第二現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に非画像部現像する 液体現像方法とする。請求項２に記載の発明は、 請求項１に記載の液体現像方法において、 第一現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の画像部間で、この間に存在するトナーの８０％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を静電潜像担持体側の半分に移動する電界を形成し、 第二現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の非画像部間で、この間に存在するトナーの９５％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を第二現像液搬送体側の半分に移動する電界を形成する 液体現像方法とする。
【０００５】請求項３に記載の発明は、 絶縁性溶液によるキャリア中に帯電した微小のトナーを含有する液体現像剤を用い、現像液搬送体上の液体現像液を静電潜像担持体に接触させ、 現像液搬送体のうち第一現像液搬送体を該静電潜像担持体より離間させたのち、 第二現像液搬送体を静電潜像担持体に接触させる現像装置において、 第一現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に画像部を現像し、第二現像液搬送体と静電潜像担持体の接触中は、主に非画像部現像する 現像装置とする。請求項４に記載の発明は、 請求項３に記載の現像装置において、 第一現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の画像部間で、この間に存在するトナーの８０％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を静電潜像担持体側の半分に移動する電界を形成し、 第二現像液搬送体と静電潜像担持体上の静電潜像の非画像部間で、この間に存在するトナーの９５％以上が、両者が接触している時間内にキャリア中を電気泳動して現像液層中を第二現像液搬送体側の半分に移動する電界を形成する 現像装置とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明の効果を示すために先ず従来例を確認する。実機で画像出しを行うと現像器の性能のみならず、潜像担持体１（以下、「感光体」と記す。）、帯電装置２、光学系、転写装置６、定着装置（図示せず）すべての影響が加わって純粋な現像装置５の違いの効果が明確に出難いので計算機シミュレーションで行う。シミュレーション条件はできるだけ実際の条件に合わせた。すなわち、感光体１はａ−Ｓｉとし、感光体１の膜厚を３０μｍ、初期帯電電位を＋９２４Ｖ、露光後の電位を０Ｖ、周速を３００ｍｍ／ｓｅｃとした。液体現像液は特定の材料ということではなく、トナーの平均粒径を２．０μｍ、平均帯電量Ｑ／Ｍを＋１０μＣ／ｇ、固形分濃度を２２wt％、動粘性率を２×１０-４ｍ２／ｓｅｃ（２００ｃＳｔ）とした。図１は、ここで用いる液体現像液のトナーの粒径分布を示すグラフである。図２は、このトナーの帯電量分布を示すグラフである。
【０００７】（比較例１）１本の現像液搬送体（以下、「現像ローラ」又は「ローラ」と記す。）５１により現像性をシミュレーションした。ローラ５１は、ニップ幅６ｍｍ（このときの現像時間は２０ｍｓｅｃである。）、現像液層層厚 １０μｍ、現像バイアス＋４５０Ｖとした。図３は、感光体１の画像部における現像性のシミュレーション結果であり、図４は、感光体１の非画像部（以下、「地肌部」と記す。）におけるシミュレーションの結果である。図３では、１本のローラ現像における画像部のトナー位置の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖ、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。現像ニップ通過後、現像液層の上半分は感光体１に、下半分は現像ローラ５１に残るので、分離時点で、つまり２０ｍｓｅｃ後に上半分に到達していたトナーは画像形成に寄与し、到達できなかったトナーは寄与しなかったことになる。このシミュレーションでは２０ｍｓｅｃ後に 上半分、つまりローラ５１表面から縦方向で ５μｍに到達しなかったトナーは、現像に寄与しないので、すべてローラ５１表面に強制的に移動させている。図３の最下段(２０ｍｓｅｃ経過後）には、２個のトナーがローラ５１表面にあるので、この2個のトナーが現像に寄与しなかったことになる。現像に寄与したトナーの割合を質量比で計算すると現像率 ９９．０％である。
【０００８】図４、１本のローラ現像における地肌部のトナー位置の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖ、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。図４の場合も図３と同じである。すなわち、２０ｍｓｅｃ経過後にローラ５１から ５μｍ以内に到達していたトナーはすべてローラ５１表面に並べられる。右の壁に張り付いた1個のトナーを除いて残り７１個のトナーはすべて５μｍ以内に到達していて感光体１側には残らないため地汚れ率（現像ローラ５１から５μｍ以内に到達しなかったトナーの質量／全トナーの質量）は ０．０％である。なお、壁に張り付いたトナーはシミュレーションの関係で動かなくなるので除外して考える。現像率９９．０％、地汚れ率０．０％なので、１本のローラで正常に現像されていると言える。
【０００９】（比較例２）１本目のローラ５１による第一現像と同一条件で１０ｍｓｅｃ後に現像液層の下半分をカットし、２本目のローラ５１を接触させた場合における第二現像の現像性のシミュレーションを図５（画像部）、図６（地肌部）に示す。なお、実際の画像形成装置では、第一現像と第二現像との間に時間があるのだが、シミュレーションでは無視した。図５、２本目の第二現像における画像部のトナー位置の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖ、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。第１の現像終了時点（１０ｍｓｅｃ後で、図５の上から５段目）までに上半分に到達できなかったトナーが１３個あった。これらは第一現像ローラ５１ａに取り残されるので現像に寄与しない。この時点で感光体１側に到達したトナーは第二現像ローラ５１ｂニップ中（１０〜２０ｍｓｅｃの間）でさらに上に移動し、第二現像終了時点（２０ｍｓｅｃ後、図５の最下段）においてすべてが第二現像の上半分、すなわち上図で上の感光体１から２．５μｍ以内に到達した。すなわち、最初に第一現像ローラ５１ａに取り残された１３個のトナー以外はすべて現像に寄与したことになる。その、現像率は８８．０％である。比較例１の現像率９９．０％に比較するとかなり悪くなっている。
【００１０】図６、２本のローラ現像における地肌部のトナー位置の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖ、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。図６において、第一現像終了時点（１０ｍｓｅｃ後、上から５段目）で4個のトナーが感光体１側に残される（右壁の1個は無視）が、第二現像中にすべて第二現像ローラ５１ｂに到達し、第二現像終了時点（２０ｍｓｅｃ後、最下段）で感光体１側２．５μｍ以内に残るトナーは一つもない。すなわち、地肌に残るトナーは０個で地汚れ率は０．０％である。
【００１１】なお、シミュレーションの都合上、第二現像中に第二現像ローラ５１ｂ表面（図８の上から５段目以降で各段の中間地点）に到達したトナーはその時点で強制的に図の一番下に移動させている。そのため、図６の５段目以降でトナーが途中で消えるように見える。地汚れがないばかりでなく、図６から、第一現像終了時点（１０ｍｓｅｃ後、上から５段目）で感光体１側２．５μｍ以内に残るトナーは一つもなくこの時点で早くも地肌部の現像は完了していることが分かる。すなわち、２本のローラ５１にすることによって地肌の現像は強化されたが、逆に画像部の現像は不利になったと言える。１本のローラ５１では一番現像されにくい現像ローラ５１上のトナーでも、２０ｍｓｅｃ間に５．０μｍ上方に移動するばよかったのであるが、２本のローラ５１では１０ｍｓｅｃで５．０μｍ移動しなければならなくなったからである。逆に、一番地汚れになりやすい感光体１上のトナーは１本のローラ５１では２０ｍｓｅｃ間に下方に５．０μｍ移動しなければならなかったのであるが、２本のローラ５１ではその間に２．５μｍ移動すればよくなったのである。言い換えれば、１本のローラ５１で適正であった現像バイアス電圧は２本のローラ５１（第二現像ローラ５１ｂで現像剤を供給しない現像方式の）では適正ではないのである。
【００１２】（実施例１）そこで、第一現像の画像部で１０ｍｓｅｃ間にすべてのトナーが上半分に移動できるように地肌部は無視して画像部の電界を強くし、第二現像では画像部地肌部ともに現像が進行するような電界に現像バイアスを切り替えた。第一現像のバイアスを＋９００Ｖ、第二現像のバイアスを＋３００Ｖとした時のシミュレーション結果を図７（画像部）、図８（地肌部）に示す。図７は、２本のローラ現像における画像部のトナー位置の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは前半＋９００Ｖ、後半＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。図７において、第一現像から第二現像に切り替わる時点（１０ｍｓｅｃ後、上から５段目）で上半分に到達できなかったトナーは２個で（右壁トナー除く）、残りのトナーは後半の第二現像（１０〜２０ｍｓｅｃ間）中にさらに上方に移動して感光体１側２．５μｍ以内に入っているので結局現像に寄与できなかったのは最初の2個のみで現像率は９９．０％になる。なお、先行して感光体１に付着したトナーに妨げられて２．５μｍ以内に入れないトナーがいくつか見られるがこれらは第二現像ローラ５１ｂが感光体１ドラムから分離する時感光体１側に付くとする。
【００１３】図８は、２本のローラ現像における地肌部のトナー位置の時間変化前半を上から２．５ｍｓｅｃごとに示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは前半＋９００Ｖ、後半＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。図８において、第一現像（０〜１０ｍｓｅｃ間、１〜５段目）では感光体１と現像液搬送体間に電位差がほとんどないためトナーの動きはほとんどない。第二現像(１０〜２０ｍｓｅｃ、５〜１０段目）に入ると電位差ができるためトナーは下方に向かい、第二現像に入って５ｍｓｅｃ経過後（７段目）では早くも感光体１側２．５μｍ以内にトナーは、いなくなり地肌現像が完了している。なお、ここでも、５段目で下半分にいたトナーはすべていきなり下の現像ローラ５１表面に移動しているがこれは高速で電気泳動した訳ではなく、第一現像ローラ５１ａが感光体１ドラムより分離する時、現像液層が上下５μｍづつに分かれるが、その下半分の第一現像ローラ５１ａ側に含まれていて第二現像ローラ５１ｂとは無関係になった分をこのように表示しているだけである。
【００１４】すなわち、２本のローラ現像で、第一５１ａ、第二現像ローラ５１ｂに異なった現像バイアス電圧を印加すると適正バイアスの印加された１本のローラ現像と同等の現像性能が得られることが明らかになった。また、その適正バイアスとは第一現像ローラ５１ａで、その現像時間（ニップ）内に、画像部でほとんどのトナーが現像液層中で感光体１側の半分に移動できる強さで、第二現像ローラ５１ｂでその現像時間（ニップ）内に、画像部でほとんどのトナーが半分になった現像液層中でさらに感光体１側の半分に移動でき、同時に地肌部でほぼ１００％のトナーが半分になった現像液層中で第二現像ローラ５１ｂ側の半分に移動できる強さであることも分かった。このようにそれぞれ適正な現像バイアスの印加された2本の現像ローラを使用することにより現像性能を低下させずに現像ローラの回転トルクを減少させることができる。
【００１５】（実施例２）図７、図８を見ると画像部、地肌部とも時間的に余裕が見られるので適正な現像バイアスが印加された２本のローラ現像方式で現像時間の短縮が可能と思われる。そこで、第一、第二現像とも他の条件は変えずに現像時間のみ各７ｍｓｅｃに３０％短縮してみた。その結果を図９（画像部）、図１０（地肌部）に示す。図９は、２本のローラ現像における画像部のトナー位置の時間変化を上から１．８ｍｓｅｃごとに、０〜１４．４ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは前半＋９００Ｖ、後半＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。第一現像中（０〜７ｍｓｅｃ、１〜５段）に感光体１側上半分に到達できず現像に寄与できなかったトナーは一つ増えて３個となり現像率もわずかに０．８％減って９８．２％になった。しかしこれは十分受け入れられる範囲の値である。
【００１６】図１０は、２本のローラ現像における地肌部のトナー位置の時間変化を上から１．８ｍｓｅｃごとに、０〜１４．４ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは前半＋９００Ｖ、後半＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。図１０より、第二現像（７〜１４ｍｓｅｃ、５〜９段）に入ってからの移動ですべてのトナーが余裕十分に感光体１側２．５μｍ以内から脱出していることが分かる。すなわち、地汚れトナーは０個で地汚れ率は０．０％である。
【００１７】以上のシミュレーション結果から、２本のローラにしてバイアス条件を上記のように適正に設定することにより現像時間を約３０％短縮できることが分かった。 現像時間を短縮できるので、同一の現像ニップ幅であればその分記録速度を上げることができる、逆に同一の記録速度であればニップ幅を縮めることができる。ニップ幅がより狭くなれば、現像ローラ５１を感光体１に押し付ける力をより弱くするか、または現像ローラ５１の径をより細くすることができる。この結果、現像ローラ５１の寿命がより延びたり、現像装置がより小型になったりする。
【００１８】次に、 現像時間をより短縮する代わりに、より現像能力の低い現像剤を使うことも可能である。その効果を確認するために、先ず、従来の１本のローラで現像能力の低い現像剤を使用するとどうなるかを見てみよう。なお、現像能力の低い現像剤とはそのトナーの帯電量Ｑ／Ｍが低いものを意味する。今までの比較例１、２と実施例１、２ではトナーのＱ／Ｍを＋１０μＣ／ｇとしてきたが、これからの比較例＆実施例では現像能力の低い現像剤としてトナーの平均Ｑ／Ｍを＋４μＣ／ｇとする。その帯電量分布を図１１に示す。
【００１９】（比較例３）トナーの帯電量Ｑ／Ｍのみ＋１０μＣ／ｇより＋４μＣ／ｇに変えて他の条件は比較例１と同じにしたシミュレーション結果を図１２（画像部）、図１３（地肌部）に示す。図１２は、１本のローラ現像の画像部におけるトナー分布の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに、０〜２０ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖで、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。現像終了時（２０ｍｓｅｃ後）に１５個のトナーが上半分（感光体１側）に到達できず現像に寄与できなかった。重量現像率は８５．４％である。よい値ではないがなんとか画像濃度の目標をクリアーする可能性はある。
【００２０】図１３は、１本のローラ現像の地肌部におけるトナー分布の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに、０〜２０ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは＋４５０Ｖで、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。現像終了時（２０ｍｓｅｃ後）に11個のトナーが下半分、現像ローラ５１側に到達できず感光体１側に残されて地汚れとなった。重量地汚れ率は１０．８％に達する。これは決して許容されない値である。
【００２１】（実施例３）トナーの帯電量Ｑ／Ｍが＋１０μＣ／ｇより＋４μＣ／ｇに低下すると１本のローラ現像では特に地汚れがひどくなって使えないことが分かった。そこで、実施例１と同様に第一現像のバイアスを＋９００Ｖ、第二現像のバイアスを＋３００Ｖにして低帯電量現像剤のシミュレーションを行った。その結果を図１４（画像部）、図１５（地肌部）に示す。図１４は、２本のローラ現像の画像部におけるトナー分布の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに、０〜２０ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは第一が＋９００Ｖ、第二が＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は０．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。現像終了時点（２０ｍｓｅｃ後）で感光体１側２．５μｍ以内に到達できなかったトナーは１５個で重量現像率は８５．４％である。これは１本のローラの場合と同じで１本のローラと同様に受け入れられる範囲である。このトナーの重量現像率は８０％以上あれば、画像濃度としては、問題が生ずることが無く、高品位の画質をえることができる。
【００２２】図１５は、２本のローラ現像の地肌部におけるトナー分布の時間変化を上から２．５ｍｓｅｃごとに、０〜２０ｍｓｅｃ間を示している。ここで、上部が感光体１で、下部がローラ５１である。また、現像バイアスは第一が＋９００Ｖ、第二が＋３００Ｖで、感光体１表面電荷密度は３．０×１０−３Ｃ／ｍ２である。現像終了時（２０ｍｓｅｃ後）に感光体１側２．５μｍ以内から脱出できなかったトナーは１個だけで（しかもわずかに届かず）重量地汚れ率は０．５％である。地汚れ率もどこまで許容されるかは非常に難しい問題であるが、２．５％以内であれば、視覚的に地汚れとして明確にとられられない。
【００２３】すなわち、現像能力の低い現像剤に対して１本のローラから２本のローラにし現像バイアスを適正に設定しなおすことにより、１本のローラの画像に対して画像濃度が同じで、地汚れが解消した画像を得ることができた。なお、以上のシミュレーションをすべてＮＰ（反転）現像、すなわち電荷のない部分に感光体１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付ける方式で説明してきたが、ＰＰ（正規）現像、すなわち電荷のある部分に感光体１と異極性に帯電したトナーを付ける方式でもまったく同じである。
【００２４】以上、シミュレーションにより２本のローラ現像の現像効率向上効果を示してきたが、最後に実際に実験機で行った結果を以下に示す。シミュレーションの結果と完全に一致している訳ではないが、傾向が一致しているのは明らかである。図１６は、ニップ幅が広く現像時間が長い場合（第一、第二現像で各３６ｍｓｅｃ、合計で７２ｍｓｅｃ）のバイアスによる画像濃度変化を示している。ここで、「ＯＤ」は画像濃度、「ＩＤ」は画像部の画像濃度、「ＢＤ」は地肌部の画像濃度である。第一現像終了時点で、地肌濃度が０．１程度まで下がっている。この理由は感光体１の表面電位＋９００Ｖと現像バイアス＋６００Ｖ間に３００Ｖの電位差がありしかも現像時間が長いためである。 第一現像で地肌濃度は約0.1に下がっているが、第二現像で適正な、例えば＋４００Ｖの現像バイアスを印加すると画像濃度は変わらずに地肌濃度のみさらに０．０２まで下げることができる。
【００２５】図１７と図１８は、現像時間が第一、第二とも1ｍｓｅｃと短い場合のバイアスによる画像濃度変化を示している。図１７では、「●」は感光体表面電位が＋６３０Ｖで第一現像時のバイアスによる感光体１上の画像部の画像濃度変化、「□」は感光体表面電位が＋６３０Ｖで第一現像時のバイアスによる感光体１上の地肌部の画像濃度変化、「△」は感光体表面電位が＋７３０Ｖで第一現像時のバイアスによる感光体１上の地肌部の画像濃度変化を示している。図１８では、「」は第一現像後の画像部の画像濃度、「●」は第二現像後の画像部の画像濃度、「□」は第一現像後の地肌部の画像濃度、「■」は第二現像後の地肌部の画像濃度を示している。第一現像ローラ５１ａのバイアス電圧が高いほど（感光体表面電位との差が小さいほど）第一現像終了時の地肌濃度が高いことが分かる。理論的には画像濃度も高くなるはずであるが飽和しているようでこのグラフからはその傾向は読み取れない。地肌濃度が約０．８と非常に高いのは、感光体表面電位＋６３０Ｖと現像バイアス＋４８０Ｖとの差が１５０Ｖと小さくしかも現像時間が１４ｍｓｅｃと短いためである。 第一現像通過後の地肌濃度は０．８と非常に高いが、第二現像のバイアス電圧を適正（＋２００〜＋３００Ｖ）に選択すると地肌濃度は０．１あるいはそれ以下に下がることが図１８より分かる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の記載に係る液体現像方法及ぶ請求項３の記載に係る現像装置では、第一現像で画像部を現像し、第二現像で地肌部を現像しているため、現像効率が非常に良くすることができる。また、請求項２の記載に係る液体現像方法及び請求項４の記載に係る現像装置では、第一現像で画像部にあるトナーの８０％を感光体側に移動させる電界を、第二現像で非画像部にあるトナーの９５％を現像ローラ側に移動させる電界を形成しているので、同様に、現像効率が非常に良くすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２６日（２０００．４．２６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５８６６（Ｐ２００１−３０５８６６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２６７１１（Ｐ２０００−１２６７１１） |
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