(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層を一様に帯電させた後の露光によって表面電位を残存させた非画像部と表面電位を減衰させた画像部とからなる静電潜像を形成した平版印刷原版が摺接する地表面に対して傾斜した背面ガイドと、前記背面ガイドに対して隙間を有して対向しながら前記非画像部の表面電位よりも低くかつ前記画像部の表面電位よりも高いバイアス電圧を印加される電極と、前記電極よりも上方から前記電極と同極性に帯電したトナー粒子を含む現像液を前記隙間内に向けて供給する現像液供給器とを備えた電子写真現像装置において、前記電極が前記現像液を通過させるための多孔質の孔を有し、現像領域に対して一定量の現像液が供給され、当該現像液の余剰分が電極内の前記多孔質の孔を通過して当該電極上へ流出可能であって、前記電極が発泡金属であることを特徴とする電子写真現像装置。
【請求項２】
感光層を一様に帯電させた後の露光によって表面電位を残存させた非画像部と表面電位を減衰させた画像部とからなる静電潜像を形成した平版印刷原版を反転現像方式で現像する電子写真現像方法において、現像領域に対して一定量の現像液が供給され、当該現像液の余剰分が電極内の多孔質の孔を通過して当該電極上へ流出可能であって、前記電極が発泡金属であることを特徴とする電子写真現像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電潜像が形成された平版印刷原版を電子写真式に現像する装置および方法に関し、特に反転現像を用いた現像装置および現像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電潜像が形成された平版印刷原版（以下、印刷原版と記載）を現像液（例えば、トナー液）に浸しながら現像する方法は湿式電子写真現像として周知の技術であり、現在では、その方法を用いた装置が多数開発されている。そして、この湿式電子写真現像のなかには反転現像と呼ばれる方法があり、これは一様に帯電させた印刷原版を画像状に露光し、この印刷原版を電界中で現像液に浸すことによって、印刷原版と同極性に帯電した現像液中のトナー粒子を当該印刷原版に付着させる方法である。
【０００３】
図４に示されるのは、従来型の湿式電子写真現像装置（以下、単に現像装置と記載）の一例であり、これは反転現像方法を用いた現像装置である。この現像装置１１は主に、水平面に対して角度ＡＮだけ傾斜して設置される背面ガイド２と、背面ガイド２に対向するように所定の隙間を有して設置される電極１５と、背面ガイド２の入口部分ＥＮの側かつ背面ガイド２よりも上方に配置されるトナー液供給器３と、背面ガイド２の出口部ＥＸの側に配置される２つの絞りローラ４ａ，４ｂとを備えている。そして、印刷原版Ｐが入口部ＥＮの側から出口部ＥＸに向って搬送されるようになっている。印刷原版Ｐの上面には入口部ＥＮに入る以前に静電潜像が形成されており、入口部ＥＮに入った後は、その下面が背面ガイド２に接しながら、出口部ＥＸに向って搬送される。この搬送の間中、電極１５にはバイアス電圧Ｖ１が印加されており、更に、印刷原版Ｐは２つのアース６ａ，６ｂによって常に接地されている。そして、トナー液供給器３からはトナー液（図４には非図示、図５を参照）が、現像領域に向って送給されており、そして送給されたトナー液は、背面ガイド２と電極１５との間を通った後、出口部ＥＮ付近のトナー排出部ＴＥから排出される。
【０００４】
図５には現像装置１１を図４の矢印Ｓの方向から見た場合の断面図が示される。図５に示されるように、印刷原版Ｐはトナー液ＴＬに浸されながら電極１５による電界中を移動する。そして、この電界を抜けた印刷原版Ｐは、絞りローラ４ａおよび絞りローラ４ｂによって余分な液滴が絞られた後、次段の定着工程部へと搬送されるようになっている。
【０００５】
図６を参照しながら現像の様子を説明する。図６は印刷原版Ｐ付近の領域を示した断面図であり、その領域にはトナー液ＴＬが充たされている。印刷原版Ｐの上側表面には正の電荷を帯びた非画像部と、この電荷が露光によって減衰された画像部が形成されている。そして、前記非画像部の表面は電位Ｖ２に帯電している。また、電極１５にはバイアス電圧Ｖ１が印加されており、したがって電極１５は電位Ｖ１を有する。電極１５の電位Ｖ１は前記非画像部の電位Ｖ２よりも低く、したがって、前記非画像部の範囲では矢印Ｅ１の向きに電界が生じている。また、前記画像部の表面は電位Ｖ３（これを一般に残留電位という）に帯電しているが、この電位Ｖ３は通常、電極１５の電位Ｖ１よりも低い。したがって、前記画像部の範囲では矢印Ｅ２の向きに電界が生じている。つまり、バイアス電圧Ｖ１は、前記非画像部の電位Ｖ２と前記画像部の電位（残留電位）Ｖ３との間に設定される。更に、バイアス電圧Ｖ１と、前記非画像部および前記画像部とは十分な電位差を持つように設定される。
【０００６】
トナー液ＴＬは正に帯電したトナー粒子ＴＧを含んでいる。電極１５による電界の存在する領域に入ったトナー粒子ＴＧは電位の低い方へと引き寄せられるため、前記非画像部の電界範囲においては電極１５へ、また前記画像部の電界範囲においては印刷原版Ｐへ引き寄せられ、かつそこへ付着する。このようにしてトナー粒子ＴＧが静電潜像に付着し、その後に定着され、更に溶出工程でトナー粒子ＴＧの付着していない感光層が化学的に溶出されることにより画像が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現像装置１１においては、前述したとおり、トナー液ＴＬがトナー液供給器３によって供給され、そして、供給されたトナー液ＴＬはトナー排出部ＴＥで排出される。単位時間あたりのトナー供給量とトナー排出量とを比べたとき、トナー液供給器３からの供給量の方がトナー排出部ＴＥからの排出量よりも多ければ、トナー液ＴＬは背面ガイド２（又は印刷原版Ｐ）と電極１５との間の領域に蓄積されていき、終にはトナー液供給器３よりも上流側（図５中左側）にまで溜まっていく。
【０００８】
例えば、大幅の印刷原版を現像する際には、小幅な印刷原版を現像する際に比べてトナー排出口ＴＥの大きさが小さくなるので現像液が比較的排出しにくい。このため、小幅な印刷原版を現像する際に好適な供給量と同じ量の現像液を大幅な印刷原版の場合にも供給すると、供給量が排出量を超えてしまうので、余剰となった現像液が蓄積されていき、前述のようにトナー供給器３よりも上流側へまで現像液が溜まってしまう。そして、前記上流側においては印刷原版Ｐと電極１５とが対向していないため、電極１５による電界は存在しない。
【０００９】
トナー液ＴＬの中には、正に帯電したトナー粒子ＴＧと、カウンターイオンＣＩとが存在する。このカウンターイオンＣＩは負に帯電しているため、電極１５による電界が存在しない前記上流側においては、このカウンターイオンＣＩが正に帯電した前記非画像部へと引き寄せられ、そして電着し、その結果、前記非画像部の表面の電位Ｖ２が低下する。したがってバイアス電圧Ｖ１との電位差が減少し、場合によってはバイアス電圧Ｖ１を下回る。このような状態で、その潜像が電界内に入っていくと、バイアス電圧Ｖ１との電位差が少ない分、前記非画像部にもトナーが電着し易くなってしまい、画像の乱れや滲みが生じてしまう。
【００１０】
このような事態を避けることを目的として、トナー液ＴＬが前記上流側にまで溜まらないようにトナー液供給器３からのトナー液Ｔｌの単位時間当たりの供給量を調整することが考えられているが、これは現像すべき印刷原版Ｐの大きさ等に左右される上、その調整自体も流量センサ等の機器を必要とするので、コストを大幅に増大させることになる。
【００１１】
本発明の目的は、コストを大幅に増大させることなく、上述のような画像の乱れおよび滲みの発生を防止可能な印刷原版の電子写真現像装置および電子写真現像方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、感光層を一様に帯電させた後の露光によって表面電位を残存させた非画像部と表面電位を減衰させた画像部とからなる静電潜像を形成した平版印刷原版が摺接する地表面に対して傾斜した背面ガイドと、前記背面ガイドに対して隙間を有して対向しながら前記非画像部の表面電位よりも低くかつ前記画像部の表面電位よりも高いバイアス電圧を印加される電極と、前記電極よりも上方から前記電極と同極性に帯電したトナー粒子を含む現像液を前記隙間内に向けて供給する現像液供給器とを備えた電子写真現像装置において、前記電極が前記現像液を通過させるための多孔質の孔を有し、現像領域に対して一定量の現像液が供給され、当該現像液の余剰分が電極内の前記多孔質の孔を通過して当該電極上へ流出可能であることを特徴とする電子写真現像装置によって達成される。
【００１３】
本発明の目的はまた、感光層を一様に帯電させた後の露光によって表面電位を残存させた非画像部と表面電位を減衰させた画像部とからなる静電潜像を形成した平版印刷原版を反転現像方式で現像する電子写真現像方法において、現像領域に対して一定量の現像液が供給され、当該現像液の余剰分が電極内の多孔質の孔を通過して当該電極上へ流出可能であることを特徴とする電子写真現像方法によっても達成される。
【００１４】
本発明による電子写真現像装置および電子写真現像方法は、余剰な現像液が電極上へ流入可能であるので、前記現像液が、当該現像液を供給する手段の設置された位置よりも上流側にまで溜まっていくことがなく、よって前記電極による前記電界の存在しない位置まで前記現像液が停滞することが避けられる。その結果、現像液中のカウンターイオンが印刷原版上の荷電部分（非画像部）に電着することが防止され、したがって、当該荷電部分の電位低下によって生じる画像の乱れおよび滲みの発生を防止することができる。
【００１５】
更に、本発明による電子写真現像装置および電子写真現像方法は、余剰となった現像液が電極上へ流入可能であるので、良好な現像に必要な前記現像液を一定量供給すればよく、よって、当該トナー液の単位時間当たりの供給量を調整する必要がない。したがって、流量センサ等を設ける必要もないので、これによるコストの増大の心配はない。
【００１６】
更に、本発明による電子写真現像装置および電子写真現像方法は、従来に比べてトナー液をより良好に流通させることができるので、現像領域（現像時間）内へ常に新鮮なトナー液を供給することができる。そして、新鮮なトナー液中には、より多くのトナー粒子が存在するので、印刷原版上の画像部にトナー粒子が電着し易くなり、従来型に比べてより安定した現像を得ることができる。
【００１７】
更に、本発明による電子写真現像装置および電子写真現像方法は、前記電極が前記現像液を通過させることの可能な孔を有するので、例えば、電極の真上からトナー液を供給しても、当該トナー液を前記電極と印刷原版とが対向した現像領域に流入させることができる。その結果、印刷原版とトナー液とが接する箇所には必ず電界が存在することとなり、従来型の問題の原因であった、電極による電界の無い範囲へのトナー液の流入を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
図１に示されるのは、本発明の実施形態である電子写真現像装置（以下、現像装置と記載）１の斜視モデル図である。この現像装置１は、主に、水平面に対して角度ＡＮだけ傾斜して設置される背面ガイド２と、背面ガイド２に対向するように所定の隙間を有して設置される電極５aと、電極５aの上に設置されるトナー液供給器３と、背面ガイド２の出口部ＥＸの側に配置される２つの絞りローラ４ａ，４ｂとを備えている。そして、印刷原版Ｐが入口部ＥＮの側から出口部ＥＸに向って搬送されるようになっている。印刷原版Ｐの上面には入口部ＥＮに入る以前に静電潜像が形成されており、入口部ＥＮに入った後は、その下面が背面ガイド２に接しながら、出口部ＥＸに向って搬送される。この搬送の間中、電極５にはバイアス電圧Ｖ１が印加されており、更に、印刷原版Ｐは２つのアース６ａ，６ｂによって常に接地されている。また、トナー液供給器３からは現像液であるトナー液（図１には非図示、図２を参照）が常に一定量供給されている。
【００２０】
図２には現像装置１を図１の矢印Ｓの方向から見た場合の断面図が示される。トナー液供給器３からは現像液であるトナー液ＴＬが供給されており、そして供給されたトナー液ＴＬは電極５a内を通過して当該電極と印刷原版とが対向する現像空間に流入する。この現像空間に流入したトナー液は、背面ガイド２と電極５aとの間を通った後、出口部ＥＮ付近のトナー排出部ＴＥから例えば矢印Ｄ２に示されるような方向に排出されるが、それと同時に、トナー液ＴＬは電極５a内を再び通過して当該電極の上方に、例えば矢印Ｄ１に示されるような方向に流出する。
【００２１】
電極５ａの上方に流出した現像液ＴＬは、現像装置１の外へ排出してもよいし、その状態のまま貯留してもよい。貯留された現像液ＴＬは、電極５ａと印刷原版Ｐとの間の現像領域内で現像液ＴＬが不足となったとき、自動的に電極５ａを再び通過して当該現像領域内へ流入する。
【００２２】
この現像装置１に搬送される印刷原版Ｐには、コロナ放電により感光層を一様に帯電させた後、露光によって表面電位を残存させた非画像部と表面電位を減衰させた画像部とからなる静電潜像が形成される。そして、現像装置１は、この印刷原版Ｐをトナー液ＴＬ中で電界にかけることによって、トナー液ＴＬ内の帯電した現像材料であるトナー粒子を前記画像部に電着させて画像を顕像化させる装置である。また、現像を促すための電界はバイアス電圧の印加された電極５aと印刷原版Ｐとが隙間を有しながら対向する領域に生じている。そして、この現像装置１の特徴は、電極５aがトナー液ＴＬを通過させることの可能な孔ＢＯを有することである。以下に、電極５ａおよび電極の変形例を説明する。
【００２３】
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示されるのは本発明の現像装置に備えられる電極の第１〜第４実施形態の平面図である。矢印Ａは印刷原版（図３には非図示）の搬送方向を表す。図３（ａ）に示される電極５ａは多数の孔（好ましくは微小孔）が乱雑に成形された導電体からなる。電極５ａは、発泡金属、金属メッシュ、パンチメタル、焼結金属等の多孔質金属や、多孔質導電性プラスチック等を用いることができる。多孔質金属体としては、例えばセルメット（住友電工株式会社製品）を用いることができる。
【００２４】
図３（ｂ）に示される電極５ｂはスリットＳＬを有する導電体からなる。スリットＳＬは印刷原版Ｐの搬送方向と直交する幅方向に延びることが好ましい。
【００２５】
図３（ｃ）に示される電極５ｃは楕円孔又はスリットを有する導電体からなる。図示されているのは楕円孔の型である。この実施形態における楕円孔又はスリットは千鳥状に配置されているが、ランダムな配置でもよく、好ましくはこの配置によって現像にむらが生じないように選択される。
【００２６】
図３（ｄ）に示される電極５ｄは、第１実施形態と第２実施形態の組み合わせであり、更に、電極の中ほどには孔やスリットを成形していない。この電極５ｄは、中ほどに無孔の範囲があるので、本発明の目的を達成しながら、安定した現像をも実現可能である。
【００２７】
本発明による電子写真現像装置および電子写真現像方法に用いられる電極は、上述の第１〜第４実施形態に限定されないが、当該電極に形成される孔又はスリットは、印刷原版Ｐの搬送方向に沿って延びていないことが好ましい。印刷原版Ｐの搬送方向に沿って孔又はスリットが延びていると、その孔又はスリットの下に位置した印刷原版Ｐ表面は、ほとんど現像が行なわれず、その結果、現像のむらが生じてしまうため好ましくない。
【００２８】
本発明の好適な実施例の条件を、以下＜１＞〜＜１０＞に述べる。
＜１＞  電極５ａには、セルメット（品番＃６、寸法：１５０×１１００×３０ｍｍ）を使用し、表面の微小孔の数を７０個／インチとする。
＜２＞  絞りローラ４ａ，４ｂには、それぞれＮＢＲラバーからなるφ６０ｍｍ、面長１２００ｍｍのものを使用し、ニップ圧を（片側）２０ｋｇｆとする。
＜３＞  背面ガイド２には、表面を凹凸加工（０．５ｍｍピッチ）したガラス板（寸法：１５０×１１００×１０ｍｍ）を使用する。
＜４＞  電極５ａと背面ガイド２との間の隙間は約２ｍｍとする。
＜５＞  印刷原版Ｐの支持体には様々なものを使用することができる。例えば、導電性表面を有するプラスチックシート、特に溶剤不透化性および導電性にした紙、アルミニウム板、亜鉛板、銅−アルミニウム板、銅−ステンレス板、クロム−銅板等のバイメタル板、又はクロム−銅−アルミニウム板、クロム−鉛−鉄板、クロム−鉛−ステンレス板等のトライメタル板等の親水性表面を有する導電基板が用いられ、その厚さは、０．１〜３ｍｍが好ましく、特に０．１〜０．５ｍｍが好ましい。これらの支持体の中でもアルミニウム板が好適に使用される。このアルミニウム板は、アルミニウムを主成分とする純アルミニウムや、微量の異原子を含むアルミニウム合金などの板状体であり、その組成が特定されるものではなく公知、公用の素材を適宜使用することができる。更に、このアルミニウム板は公知の方法で砂目立て、陽極酸化して用いることができる。更に、特公昭４７−５１２５号に記載されているようなアルミニウム板を陽極酸化処理した後にアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液に浸漬処理したものも好適に使用される。また、米国特許第３６５８６６２号に記載されているようなシリケート電着も有効である。西独特許第１６２１４７８号に記載のポリビニルスホン酸による処理も適当である。
＜６＞  印刷原版Ｐの感光層には光導電性材料が使用され、当該光導電性材料には従来から知られている数多くの化合物を用いることができる。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、Ｎ，Ｎ−ビカルバジル誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ベンジジン誘導体、スチルベン誘導体等の低分子光導電性化合物、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体のような高分子化合物を使用することが出来る。
＜７＞  現像液に含まれるトナーには、溶出工程において使用されるエッチング液に対してレジスト性を有していれば良いので、特に限定されるものではないが、エッチング液に対してレジスト性の樹脂成分を含有していることが好ましい。この樹脂成分としては、例えば、メタクリル酸、アクリル酸およびこれらのエステルを用いたアクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとエチレンまたは塩化ビニル等の共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラールの様なビニルアセタール樹脂、ポリスチレン、スチレンとブタジエン、メタクリル酸エステル等の共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびその塩素化物、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ビスフェノールＡのポリエーボネート等）、フェノール樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステル誘導体、ワックス、ポリオレフィン、蝋等が挙げられる。
＜８＞  トナー液供給器３のトナー液吐出し口は、スリット状に形成され、その幅を約２ｍｍとする。また、トナー液供給器３からは毎分約４０リットルのトナー液が供給される。
＜９＞  電極５ａには約１６０ヴォルトのバイアス電圧が印加される。また、印刷原版Ｐの表面に形成される非画像部の電位は約３６０ヴォルトとする。
＜１０＞  装置の傾斜角度ＡＮは約７°とし、印刷原版Ｐの搬送速度は毎分約４ｍとする。
【００２９】
現像装置１を上述の＜１＞〜＜１０＞という条件で用いて、寸法：０．５×１ｍ2〜１．０×１ｍ2の印刷原版Ｐの現像を行なったところ、いずれの印刷原版においても非常に良好な画像を顕像化することができた。
【００３０】
本発明は上述の実施形態に限定されることなく実施可能である。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように、本発明の電子写真現像装置および電子写真現像方法は、バイアス電圧の印加される電極が現像液を通過させることを可能であるので、当該現像液の良好な流通を実現している。このことにより、電極の存在する位置よりも上流側にまでトナー液が溜まっていくことがなく、よって前記電界の存在しない位置までトナー液が停滞することが避けられる。その結果、トナー液中のカウンターイオンが印刷原版上の荷電部分（非画像部）に電着することを防止することができ、したがって、当該荷電部分の電位低下によって生じる画像の乱れおよび滲みの発生を防止することができる。このときコストの大幅な増大はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子写真現像装置の一実施形態の斜視モデル図を示す。
【図２】本発明による電子写真現像装置の一実施形態の断面図を示す。
【図３】本発明による電子写真現像装置に備えられる電極の例を示す。
【図４】従来型の電子写真現像装置の斜視モデル図を示す。
【図５】従来型の電子写真現像装置の断面図を示す。
【図６】電子写真現像の理論を説明するためのモデル図を示す。
【符号の説明】
１  電子写真現像装置
２  背面ガイド
３  トナー液供給器
４ａ，４ｂ  絞りローラ
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  電極
６ａ，６ｂ  アース
ＡＮ  背面ガイドの地表面に対する傾斜角度
ＢＯ  孔（微小孔）
ＢＳ  楕円孔（スリット）
ＥＮ  背面ガイドの入口部
ＥＸ  背面ガイドの出口部
ＳＬ  スリット
ＴＥ  トナー排出部
Ｖ１  バイアス電圧
Ｖ２  非画像部の電位
Ｖ３  画像部の電位（残留電位）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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