JP2002072693A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体現像方式の画像形成装置を小型化する。 【解決手段】 着色剤、非水分散樹脂及び電荷制御剤を
主成分とするトナー粒子を担体液に分散させて形成され
た液体現像剤であって、前記着色剤は予め顔料が前記担
体液に不溶な熱可塑性樹脂中に分散されているものと
し、現像剤中の前記担体液の含有率が70〜90wt%で、か
つ、前記顔料の濃度が0.5〜10wt%である液体現像剤を使
用するとともに、現像器２の後段に加熱器４５を設け、
1色現像する毎に現像した画像を加熱して溶融定着し、
溶融定着した画像を再び一様帯電させたのち、溶融定着
した画像に重ねて次の静電潜像を形成し、現像するよ
う、構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、静電潜像を現像し
て画像を記録媒体に転写記録する記録装置に用いる画像
形成装置に係り、特に静電潜像の現像に液体現像を用い
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像を液体現像剤を用いて現像する
湿式現像（液体現像）装置としては、例えば「電子写真
技術の基礎と応用」（電子写真学会編、コロナ社、198
8）に、皿現像方式、ローラ現像方式、スリット現像方
式などの例が示されている。

【０００３】皿現像方式では、トナー濃度が１wt%以下
の低濃度の液体現像剤を用い、現像剤を満たした現像剤
皿の中に静電潜像が形成された画像担持体が浸されて現
像が行われる。ローラ現像方式では、現像ローラを設け
その周上に静電現像剤の薄膜を形成させてこれに静電潜
像が形成された画像担持体を近接させて現像を行う。ス
リット現像方式は現像部両端の溝を負圧源に接続するこ
とにより記録紙を吸引し、現像部が負圧になると液体現
像剤が電極中央部のスリットから吸引され、現像剤が電
極と紙との間を循環して現像が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、非画
像部におけるトナーのかぶりを防止するため、トナー濃
度が１wt%以下の低濃度の現像剤を用いている。このた
め、前記低濃度の現像剤を用いて十分な画像濃度を得る
ために画像部に大量の現像剤を供給するとともに現像後
の現像液を速やかに回収するための現像剤循環系が必要
であり、液体現像装置が大型で複雑なものとなってい
た。

【０００５】また、現像に伴う液体現像剤中のトナー粒
子の減少を補うため、液体現像剤のトナー濃度を管理す
る濃度管理機構が必要であり、これも液体現像装置を大
型で複雑なものとする一因となっていた。

【０００６】液体現像装置を小型化するために、従来の
低濃度の液体現像剤を用いるような画像形成装置で、単
純に高濃度の液体現像剤を用いて現像しようとしても、
トナー粒子の比電荷量が大きいことと、トナー粒子の記
録媒体への物理的吸着力が強いことのため、現像電極へ
バイアス電圧を印加するなどの電気的な手段で効果的に
かぶりを除去するのは極めて困難であった。

【０００７】さらに、高濃度の現像剤はトナーが固まり
を作らないよう分散性を良くしてあるために、２色以上
の現像を行う際に、２色目以降の色の現像時に現像済み
の色が画像から溶け出して液体現像剤に混色し易く、さ
らには２色目以降の色が現像されにくいという問題が生
じるという不都合があった。

【０００８】本発明は、液体現像方式の画像形成装置を
小型化することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明者等は、高濃度の液
体現像剤を用いることを前提として、かぶりを防止する
手段、現像済みの画像に重ねて次の色の静電潜像を形成
し現像することを可能にする手段を開発し、本発明に至
った。

【００１０】すなわち、液体現像剤としては、着色剤、
非水分散樹脂及び電荷制御剤を主成分とするトナー粒子
を高絶縁性で低誘電率の担体液に高濃度で分散して成る
ものを用い、さらに前記着色剤は、予め顔料を前記担体
液に不溶な熱可塑性樹脂中に分散されているものとし、
液体現像剤中の担体液の含有率が70〜90wt%で、かつ、
着色剤を構成する顔料の濃度が0.5〜10wt%であるものと
した。

【００１１】現像済みの画像に重ねて次の色の静電潜像
を形成し現像することを可能にするために、現像後の画
像を1色現像するごとに加熱して溶融定着する加熱手段
を現像器の後段に設けた。

【００１２】また、かぶり防止のために、現像ローラ表
面の液体現像剤が記録媒体上の静電潜像に接する位置
で、トナーを現像ローラ側に向かうように付勢する電界
を印加するように構成した。

【００１３】具体的には、本発明の基本的な構成は、上
記目的を達成するために、記録媒体を案内搬送する搬送
手段と、画像信号に対応した静電潜像を前記記録媒体に
形成する静電潜像形成手段と、を含んで構成され、形成
された前記録媒体上の静電潜像を、トナー粒子を分散さ
せた液体現像剤で現像する画像形成装置において、前記
液体現像剤が、着色剤、非水分散樹脂及び電荷制御剤を
主成分とするトナー粒子を担体液に分散して成るもので
あり、前記着色剤は、予め顔料を前記担体液に不溶な熱
可塑性樹脂中に分散させたものであり、現像剤中の前記
担体液の含有率が70〜90wt%で、かつ、該顔料の濃度が
0.5〜10wt%であり、且つ現像後の画像を加熱して前記画
像を乾燥もしくは溶融定着させる加熱手段を具備し、該
加熱手段により乾燥もしくは溶融定着された画像上に新
たな静電潜像を形成し、該静電潜像を現像するよう構成
されていることを特徴とする。

【００１４】このように高濃度の現像剤を用いて現像を
行うことにより、現像に伴うトナー粒子の減少を補うた
めの濃度管理機構が不要な記録装置を構成することが可
能となる。

【００１５】さらに、加熱手段を具備することにより、
現像した画像の定着性を向上させ、２色目以降の色の現
像時の混色や、２色目以降の色が現像されにくいという
問題を防止することが出来る。

【００１６】さらに、前記加熱手段による加熱の後に前
記記録媒体を冷却する冷却手段を具備することにより、
前記記録媒体が潜像を保持できる温度範囲以上に温度が
高くなってしまった際に前記記録媒体が潜像を保持でき
る温度範囲内に温度を下げることが出来るので、加熱の
し過ぎによる潜像形成不良を防止することができる。

【００１７】さらに、前記加熱手段による加熱の後もし
くは冷却手段による冷却のあとに、前記記録媒体の表面
温度を測定する温度測定器を具備することにより、前記
記録媒体が潜像を保持できる温度範囲内に有るかどうか
事前に判断できるので、加熱のし過ぎによる潜像形成不
良を防止することができる。

【００１８】さらに、上記目的を達成するために、前記
基本的な構成に加え、前記液体現像剤を所定量保持する
現像剤保持部と、前記現像剤保持部から現像剤が供給さ
れる現像ローラと、前記現像ローラに当接し、前記現像
ローラ上の現像剤の膜厚を制御する膜厚制御部材と、
前記記録媒体をはさんで前記現像ローラと対向した位置
に配置された導電性部材と、前記現像ローラと前記導電
性部材の間に前記トナー粒子が前記現像ローラ方向へ移
動する方向に電界を印加する現像バイアス印加手段と、
を有してなることを特徴とする。

【００１９】このように高濃度の現像剤を用いて現像を
行うことにより、現像に伴うトナー粒子の減少を補うた
めの濃度管理機構が不要で、 現像剤中の担持体液の揮
発による環境の汚染の少ない記録装置を構成することが
可能となる。また、これにより、簡便な構成で高濃度の
現像剤を用いた記録装置を構成することができる。特
に、現像ローラ上の現像剤厚さを７〜１４μmとするこ
とで、非画像部のかぶりが無く、担体液の持ち出しが少
なく、環境汚染の少ない記録装置を構成することができ
る。さらに、記録媒体をはさんで前記現像ローラと対向
した位置に導電性部材を配し、前記現像ローラと前記導
電性部材の間に前記トナー粒子が前記現像ローラ方向へ
移動する方向の電界を印加することにより、非画像部に
おけるトナーによるかぶりが効果的に防止される。現像
ローラと前記導電性部材の間に印加される前記電界の強
度は、３００Ｖ／ｍｍから３０００Ｖ／ｍｍとするのが
望ましい。

【００２０】さらに、記録媒体に静電潜像を形成する前
に、前記記録媒体を前記トナー粒子と同極性に一様帯電
させることにより非画像部におけるトナーによるかぶり
を効果的に防止することができるとともに、現像済みの
画像が存在する記録媒体の表面領域に新たな静電潜像
を、像の歪みや変色を生ずることなく形成できる。

【００２１】さらに、前記基本的な構成に加え、回転台
座にトナー濃度が１０〜３０wt％の高濃度の現像剤の入
ったカートリッジと現像ローラを組み合わせてなる現像
器を現像する色ごとに、現像ローラの回転軸を回転台座
の回転軸に平行させて配置し、各色現像器を該回転台座
を回転することにより位置決めして現像を行うととも
に、現像剤の供給と現像剤の回収を行うように構成す
る。

【００２２】上記構成によれば、現像剤中に分散してい
るトナーの重量パーセントを１０〜３０％にした高濃度
現像剤を使った４色の現像器を回転体に取り付けて記録
直前に回転することにより、沈殿や凝集が発生した現像
剤であっても、半回転以上回転させることにより、トナ
ーの沈殿したカートリッジの底面が回転中に一度は上面
になることによって、底面に堆積したトナーの再分散が
可能となる。同時に一定量の現像剤が現像ローラ部に供
給されるとともに、現像ローラ部あるいはカートリッジ
から現像ローラへの現像剤供給ルートに残留した現像剤
をカートリッジに回収することが可能となる。特に、待
機時間の長い場合や、休止期間の長い場合には、記録開
始直前に該回転台座を少なくとも半回転以上回転して、
記録を行うのが望ましい。

【００２３】また、現像器の回転に伴う外接円の外側
で、かつ隣接して、現像部、クリーニング部を設けて、
各色現像器を必要に応じてそれらの位置に停止させる。
４色の現像器を９０度間隔で回転台座に設置する場合、
１／４回転して現像部からクリーニング部へ移行すると
ともに、各色現像器は現像剤の漏れが無きよう、現像剤
の回収、現像剤タンクの密閉を、現像器の回転位置に関
係づけて行う。これにより、高濃度現像剤でも信頼性の
高い現像が可能になり、かつ、回転台座が回転すること
により、選択的に現像、クリーニング、現像剤の回収が
可能になるため、低価格の現像装置が可能となる。

【００２４】本発明において用いられる液体現像剤は、
着色剤、非水分散樹脂及び電荷制御剤を主成分とするト
ナー粒子を、担体液に分散して構成したものであり、着
色剤は予め顔料を前記担体液に不溶な熱可塑性樹脂中に
分散して形成され、現像剤中の該担体液の含有率は70wt
%〜90wt%で、かつ、顔料の濃度が0.5〜10wt%のものであ
る。

【００２５】現像剤の環流が無く、濃度管理機構を有し
ない現像剤の場合、平均的な印字率に対応させたトナー
濃度の設定が必要になる。上記現像剤のトナー濃度（言
い換えると担体液の含有率）は、記録媒体上の印字面積
の内、トナーの付着面積の割合を印字率で示したときの
平均的な印字率を写真調画像の印字で３〜３０％と想定
し、このときの現像剤の溶媒消費量とトナー消費量がほ
ぼ等しくなるように設定したものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。

【００２７】図1は、本発明の画像形成装置の一実施の
形態である画像形成装置の概略構成図である。本実施の
形態においては、記録媒体としての記録紙は画像形成面
側の誘電率、抵抗値が調整された静電記録紙であり、あ
らかじめ所定の大きさ裁断されたカット紙である。

【００２８】図示の画像形成装置は、筐体３８と、筐体
３８の操作側側面（図の左側側面）下部に形成された記
録紙ホルダ挿入口３５と、該記録紙ホルダ挿入口３５か
ら筐体３８底部に挿入される記録紙ホルダ３４と、挿入
された記録紙ホルダ３４の先端部に位置するように筐体
３８に内装され記録紙ホルダ３４内の記録紙を１枚ずつ
繰り出す給紙ローラ２７と、分離ばね２９に付勢されて
給紙ローラ２７に当接する分離ブレード２８と、給紙ロ
ーラ２７の記録紙出側に配置されて記録紙を筐体上部に
ガイドする案内板と、案内板の下流端に接続して配置さ
れた画像形成装置と、画像形成装置の記録紙出側に配置
された加熱定着手段と、加熱定着手段の記録紙出側に対
向する位置の前記筐体に形成された排出口２５と、加熱
定着手段の記録紙出側前記排出口２５の間に配置され前
記加熱定着手段を通過した記録紙を前記排出口２５を通
して筐体外に排出する排出ローラ２６と、筐体３８の操
作側上部に内装された操作板２４と、を含んで構成され
ている。

【００２９】記録紙ホルダ３４は、記録紙が画像形成面
上側にして収納される窪みを備え、この窪みの底部に一
端を保持板支持部３１で枢着され他端（前記給紙ローラ
２７側端部）を記録紙押上げばね３２で上方に付勢され
た記録紙保持板３０と、前記窪みの給紙ローラ２７と反
対側端部に配置されて記録紙保持板３０上に収納された
記録紙を前記給紙ローラ２７側に向かって付勢する記録
紙後押しばね３３と、を含んで構成されている。前記給
紙ローラ２７の軸線は、記録紙ホルダ３４の挿入方向に
直交し、記録紙保持板３０の上面に平行するように配置
されている。

【００３０】画像形成装置は、軸線を前記給紙ローラ２
７の軸線に平行させ、前記案内板の下流端に近接して配
置された誘電体ベルト保持ローラ８と、軸線を該誘電体
ベルト保持ローラ８の軸線に平行させ、前記加熱定着手
段の記録紙入側に近接して配置された誘電体ベルト搬送
ローラ７と、軸線を誘電体ベルト搬送ローラ７の軸線に
平行させ、誘電体ベルト搬送ローラ７と前記誘電体ベル
ト保持ローラ８を結ぶ線の上方に配置されたテンション
ローラ９と、これら三つのローラに掛け回されて回転し
記録紙を搬送する記録媒体保持部としての誘電体ベルト
６と、前記誘電体ベルト保持ローラ８の下方の誘電体ベ
ルト６を挟んで誘電体ベルト保持ローラ８に対向する位
置に配置された記録媒体帯電手段としての接触帯電器４
１と、前記誘電体ベルト保持ローラ８の側方の誘電体ベ
ルト６を挟んで誘電体ベルト保持ローラ８に対向する位
置に配置された記録媒体保持部帯電手段であるベルト帯
電器１５と、前記接触帯電器４１の誘電体ベルト搬送ロ
ーラ７側に隣接して配置され搬送される記録紙の表面電
位を測定する表面電位測定手段としての表面電位計１８
と、表面電位計１８の誘電体ベルト搬送ローラ７側に隣
接して配置され記録紙上に静電潜像を形成する静電潜像
形成手段としてのヘッド１と、ヘッド１の誘電体ベルト
搬送ローラ７側に隣接して順次配置され記録紙上に形成
された夫々異なる色の静電潜像を現像する現像手段であ
る４基の現像器２と、最も誘電体ベルト搬送ローラ７側
の現像器２の誘電体ベルト搬送ローラ７側に隣接して配
置され誘電体ベルト６で搬送される記録紙を加熱する加
熱器４５と、加熱器４５の誘電体ベルト搬送ローラ７側
に隣接して配置され記録紙を冷却する冷却ファン４４
と、冷却ファン４４に隣接して配置され、冷却後の記録
紙の温度を測定する表面温度計４３と、表面温度計４３
の下流側でかつ前記誘電体ベルト搬送ローラ７の下方の
誘電体ベルト６を挟んで誘電体ベルト搬送ローラ７に対
向する位置に配置された剥離用帯電器１６と、前記誘電
体ベルト搬送ローラ７の側方の誘電体ベルト６を挟んで
誘電体ベルト搬送ローラ７に対向する位置に配置され記
録紙を誘電体ベルト６から剥離させる剥離つめ１７と、
を含んで構成されている。

【００３１】前記誘電体ベルト６は、前記各ローラに接
しない側（つまり記録紙を保持する側）が前記ベルト帯
電器１５で一様帯電されるので、帯電される側の表面の
誘電率及び抵抗値が調整されたものである。表面の材料
は安定した帯電特性が得られるものであればよく、例え
ば、ポリイミドベルトなどが用いられる。また、ニッケ
ルベルトの表面に誘電層を塗工したものでもよい。ま
た、本実施の形態においては、安定して記録紙を搬送す
るため、誘電体ベルト６の幅(紙面垂直方向)を記録紙の
幅よりも広く取っている。

【００３２】前記テンションローラ９は、筐体３８に枢
着されたテンションローラ支持アーム１０に支持され、
テンションローラ支持アーム１０はベルト張力付与ばね
１１によりテンションローラ９を誘電体ベルト６の張力
が大きくなる方向に移動させる方向に付勢されている。
この結果、誘電体ベルト６の張力は、ベルト張力付与ば
ね１１により、所要の値に保持されている。

【００３３】前記各色の現像器２は、それぞれ誘電体ベ
ルト６を挟んで対向するように配置された二つの部分か
らなっている。誘電体ベルト６の一方の側（図上、上
側）には、誘電体ベルト６に対向して位置する背面電極
１４と、背面電極１４を支持する背面電極支持体１３
と、背面電極支持体１３を介して前記背面電極１４を誘
電体ベルト６に対して進退させる背面電極カム１２と、
が配置されている。誘電体ベルト６の他方の側（図上、
下側）には、軸線を前記誘電体ベルト搬送ローラ７の軸
線に平行させた現像ローラ３と、現像ローラ３を支持す
るとともに液体現像剤を収容した現像器本体３Ａと、現
像器本体３Ａに現像器弾性支持体４を介して当接し、現
像ローラ３を記録紙に対して進退させる現像器カム５
と、配置されている。4つの現像器２は、それぞれ、イ
エロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの色を現像
するようになっている。

【００３４】加熱定着手段は、軸線を前記誘電体ベルト
搬送ローラ７に平行させ、記録紙の移送路の下側に配置
されたヒートローラ１９と、軸線をヒートローラ１９の
軸線に平行させ、記録紙の移送路を挟んでヒートローラ
１９に対向する位置に配置された背面ローラ２１と、ヒ
ートローラ１９に接して配置されたオイル塗布ブレード
２０と、前記背面ローラ２１の斜め上方に配置され、筐
体３８に形成された排気穴を通して加熱定着手段の周辺
の空気を筐体３８外に排気する排気ファン２２と、を含
んで構成されている。

【００３５】以下上記構成の装置の動作について説明す
る。記録紙（図示せず）は画像形成面が上側になるよう
に記録紙ホルダ３４内の記録紙保持板３０上に収納、保
持され、記録紙ホルダ３４は、記録紙ホルダ挿入口３５
から筐体３８に挿入される。筐体３８に挿入された記録
紙ホルダ３４の記録紙保持板３０上の記録紙は、記録紙
を前記給紙ローラ２７側に付勢する記録紙後押しばね３
３および記録紙保持板３０を介して記録紙を上方に付勢
する記録紙押し上げばね３２によって、給紙ローラ２７
に押し付けられる。

【００３６】操作板２４から印画開始の指示が与えられ
ると、給紙ローラ２７が図中反時計周りに回転し、記録
紙ホルダ３４内の記録紙を給紙する。搬送される記録紙
は、途中、分離ばね２９によって所定の押付け力で給紙
ローラ２７に押し付けられている分離ブレード２８によ
り搬送抵抗を受け、複数の記録紙が重なった状態で搬送
されるのが防止される。１枚ずつに分離された記録紙は
案内板でガイドされて移送され、先端が誘電体ベルト６
に当接する位置に到達する。

【００３７】誘電体ベルト６は、図示されていない駆動
手段により、図中時計周りあるいは半時計回りに回転す
るが、時計周りに回転する際にベルト帯電器１５によ
り、表面が一様帯電されており、一枚ずつに分離搬送さ
れた記録紙(図示せず)は、表面を一様帯電された誘電体
ベルト６に当接すると、誘電体ベルト６に静電吸着され
る。記録紙は、記録紙の画像形成面でない方の面が誘電
体ベルト６に静電吸着されるように、前記案内板により
ガイドされる。

【００３８】誘電体ベルト６に静電吸着された記録紙
は、誘電体ベルト搬送ローラ７の回転に伴って摩擦搬送
される誘電体ベルト６の移動と共に図中左方向に搬送さ
れ、接触帯電器４１によって画像形成面側が一様に帯電
される。帯電された記録紙の表面電位は表面電位計１８
により表面電位が測定される。

【００３９】本実施の形態においては、記録紙の表面電
位がトナー粒子の帯電極性と同極性となるように制御し
ており、これによってトナーが記録媒体へ付着しにくく
なるので高濃度の現像剤を用いて現像を行う際に問題と
なる非画像部における現像剤によるかぶりを効果的に防
止することができる。なお、現像時に記録紙の表面電位
がトナー粒子の帯電極性と同極性となればよいので、誘
電体ベルト６の表面電位をトナー粒子の帯電極性と同極
性となるように制御すれば、接触帯電器４１を省き、よ
り簡便な系で画像形成装置を形成することができる。

【００４０】記録紙は誘電体ベルト６の回転に伴なって
更に搬送され、搬送されつつヘッド１により記録紙上に
静電潜像が形成される。搬送されつつ静電潜像が形成さ
れた記録紙は現像器２に送りこまれ、記録紙に形成され
た静電潜像は、搬送されつつ現像器２により現像されて
顕像化される。本実施の形態は、一つのヘッドに対しイ
エローの現像器、マゼンタの現像器、シアンの現像器及
びブラックのの現像器の計４つの現像器を具備してい
る。現像に際しては、現像を行う色（第１色目とする）
に応じて当該色の現像器本体３Ａ及び対応する背面電極
１４をそれぞれ誘電体ベルト６の方向へ移動させて現像
位置に位置させることにより色の選択を行っている。こ
の際、第１色目の現像器の背面電極１４と現像ローラ３
の間隔もしくは現像ローラ３と記録紙の間隔は、図示し
ていないギャップ調整機構により管理される。すなわ
ち、現像すべき色の現像器が記録紙に接して現像を行
い、他の色の現像器は記録紙に接しない位置に後退して
記録紙をそのまま通過させる。

【００４１】また、現像ローラ３には、記録紙表面と現
像ローラ３間の電界によりトナーが現像ローラ３の方向
へ移動するよう、電圧が印加されている。これによっ
て、トナーが記録媒体へ付着しにくくなるので高濃度の
現像剤を用いて現像を行う際に問題となる非画像部にお
ける現像剤によるかぶりを効果的に防止することができ
る。すなわち、記録紙の非画像部に現像ローラ表面の現
像剤が接触しても、現像剤中のトナーには現像ローラ３
の方向へ移動する方向の力が加わるので、トナーが記録
媒体に付着しにくい。

【００４２】一方、画像部では、記録紙上に静電潜像を
形成する静電荷により、トナーが現像ローラ表面から記
録紙に移動し、潜像の現像が行われる。

【００４３】現像器を通過して現像を終了した記録紙は
現像対象の色以外の現像器をそのまま通過し、加熱器４
５に到達する。現像された画像は加熱器４５によって加
熱され、乾燥もしくは熱溶融定着される。加熱された記
録紙の表面温度は、記録紙の搬送経路上に設置された表
面温度計４３により測定され、記録紙の表面温度が所定
の温度内になるように冷却ファン４４により記録紙表面
が冷却される。本実施の形態においては、冷却後の記録
紙の温度を確認できるように、冷却ファン４４の下流側
に表面温度計４３が配置されているが、加熱器４５と冷
却ファン４４の間に配置するようにして、加熱温度が所
定の温度範囲になっていることを確認するようにしても
よい。また、本実施の形態においては、加熱器４５は熱
風を放出するもので、記録紙と非接触となっている。こ
の構成にすることにより、記録紙に付着した第１色目の
現像剤の担体液を効率的に揮発させることができる。な
お、記録紙の背面側にヒータを配し、画像面側から蒸気
を吸引し、フィルターを通過させる方式にすることで、
発生した担体液の蒸気を機外に放出させずに効果的に回
収することも可能である。

【００４４】記録紙後端が冷却ファン４４を通過し、現
像された色の乾燥もしくは熱溶融定着、冷却が終了する
と、第１色目の現像器の現像器本体３Ａ及び背面電極１
４が後退するとともに誘電体ベルト６が現像時と逆方向
に移動し、記録紙が図中右方向へ搬送される。記録紙後
端（現像時の先端）が、接触帯電器４１を通過すると、
誘電体ベルト６の回転方向が反転され、第一色目の潜像
形成、現像時と同様に、記録紙が図中左方向に搬送され
ながら記録紙画像形勢面側が接触帯電器４１により一様
帯電され、次いでヘッド１により第２色目の画像の静電
潜像が、現像済の第１色目の画像に重ねて形成される。
誘電体ベルト６の回転方向が時計回り方向に反転される
とともに、第２色目の現像器の現像ローラ３及び背面電
極１４が現像位置に移動する。

【００４５】第２色目の静電潜像が形成された記録紙が
第２色目の現像器の位置にくると、現像位置で待機して
いる第２色目の現像器により、第２色目の静電潜像が顕
像化される。本実施の形態においては、上記の動作をイ
エロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色について
順次、静電潜像の形成と現像を繰り返すことでフルカラ
ー画像が形成される。現像済みの画像が加熱器４５によ
り加熱乾燥されており、かつ、トナー濃度が高濃度の現
像剤を使用していて現像ローラ表面の現像剤が記録紙と
接触している時間（現像時間）が短くて済むため、２色
目以降の現像の際、現像済みの色の粒子が現像ローラ上
の現像剤に混じり込むことが少なくなる。同時に、第１
色目の現像時に記録紙に付着した現像剤の担体液が蒸発
されてなくなっているので、第２色目以降の色の現像が
確実に行われるようになる。

【００４６】なお、図１においては、接触帯電器４１は
誘電体ベルト保持ローラ８に対向して配置され、表面温
度計４３は誘電体ベルト搬送ローラ７よりも冷却ファン
４４側に配置されている状態が示されているが、接触帯
電器４１と表面温度計４３の間を記録紙が往復搬送され
る間、記録紙が誘電体ベルト搬送ローラ７と誘電体ベル
ト保持ローラ８の間から外れないように両ローラ間隔を
十分に長く設定しており、記録紙の両端が用紙ガイド部
（案内板）と干渉して紙詰まりを発生させることを防止
している。

【００４７】必要な色の画像がすべて現像された記録紙
は更に図中左方向に搬送され、剥離用帯電器１６で誘電
体ベルト６の表面電位と同極性の電位が表面に与えら
れ、誘電体ベルト６と剥離する。誘電体ベルト搬送ロー
ラ７の記録紙搬送方向側面には剥離つめ１７が配されて
おり、記録紙が誘電体ベルト６から確実に剥離されるよ
うになっている。

【００４８】なお、最後の色の現像が終了するまでは、
剥離用帯電器１６は動作せず、記録紙は誘電体ベルト６
に付着した状態で往復搬送される。したがって、剥離用
帯電器１６が動作していない時は剥離つめ１７も剥離動
作をしない位置とし、冷却された記録紙は誘電体ベルト
搬送ローラ７に沿って図上、上方に、記録紙後端が冷却
ファン４４を通過するまで進むようにしてもよい。この
ように構成することで、誘電体ベルト搬送ローラ７と誘
電体ベルト保持ローラ８の間隔を節約できる。この場合
は、表面温度計４３を、誘電体ベルト搬送ローラ７に沿
って図上、上方に進んだ位置に配置することも可能とな
り、この点からも、両ローラ間の間隔短縮が可能とな
る。

【００４９】誘電体ベルト６から剥離した記録紙は、ヒ
ートローラ１９と背面ローラ２１に挟持され、これら二
本のローラの熱により、記録紙上のトナーが溶融され、
現像された画像を定着する。本実施の形態においては、
記録紙上のトナーがヒートローラ１９上へ転写されない
ようにオイル塗布ブレード２０によってヒートローラ１
９表面にシリコンオイルが塗布されている。さらに、筐
体３８内の温度が上昇しないよう、排気ファン２２によ
り加熱定着手段の周囲の空気を強制的に排気穴２３から
排気している。

【００５０】本実施の形態では、加熱器４５と、ヒート
ローラ１９の二つが配置されている。加熱器４５は、一
色毎に画像を熱溶融定着させるもので、次に現像される
色の画像が現像済みの画像に重ねて形成できるようにす
るのに対し、ヒートローラ１９は、複数色（本実施の形
態では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの
4色）重ねて形成されている画像を一括して熱溶融定着
するもので、画像の仕上げ工程をなすものである。加熱
器４５の加熱能力を高くしておき、最後の色の現像後、
４色を一括して熱溶融定着するように構成してヒートロ
ーラ１９を省くことも可能である。

【００５１】４色分の画像を現像、定着された記録紙は
排出ローラ２６により排出口２５から筐体３８外部へ排
出され、一連の画像形成動作が終了する。

【００５２】上記実施の形態によれば、色重ね時のトナ
ーの混色や２色目以降の現像が困難になるといった問題
が解消される。また、現像後の加熱により記録紙上に静
電潜像が形成しにくくなるといった問題も冷却ファン４
４による冷却で解決される。さらに、誘電体ベルト６に
記録紙を吸着させた状態で搬送しつつ潜像の形成、現像
が行われるので、シート状の記録媒体の先端から画像形
成ができる上、現像部のギャップ管理が容易になる。し
たがって、高濃度の液体現像剤を用いることが可能にな
り、現像剤循環系や濃度管理機構を設ける必要がなくな
り、従来の低濃度の現像剤を用いる装置に比べて、装置
の小型化が実現可能となった。

【００５３】なお、本実施の形態においては、誘電体ベ
ルト上に記録紙を静電吸着させて搬送させる形態を取っ
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば、ローラ対により記録紙を搬送させる構成も容易に
取ることが出来る。

【００５４】各色毎にヘッドを有するいわゆるタンデム
型の構成をとる際には、各色の現像器の後に加熱器、及
び冷却ファンを配すればよい。タンデム型の構成をとる
と、記録紙を図中右から左へ一度搬送することでフルカ
ラーの画像を得ることができるので、装置の高速化が容
易である。

【００５５】図２に、本発明の画像形成装置の第２の実
施の形態の現像部の概略構成を示す。

【００５６】図２は、案内ローラ１０７及び紙搬送ロー
ラ１０４で搬送される記録媒体１０１の静電潜像を現像
する現像器の部分を示す断面図である。図示の現像器
は、現像ローラ１１１と、この現像ローラ１１１の回転
軸と平行な回転軸を持ち、現像ローラ１１１に当接して
逆方向に回転する汲み上げローラ２０１と、汲み上げロ
ーラ２０１の外周面を貯溜した現像剤に浸して配置され
た現像剤保持部１８５と、前記現像ローラ１１１の外周
に接してその軸方向に延在する膜厚制御部材である現像
ブレード１１２と、前記現像ローラ１１１に記録媒体１
０１を挟んで対向する位置に配置され、現像時、記録媒
体１に当接する導電性部材である現像背面電極１２９
と、前記現像ローラ１１１と現像背面電極１２９に接続
され、両者間にバイアス電圧を印加する現像バイアス印
加手段である現像バイアス電源１３０と、現像背面電極
１２９に接続されたアース１３１と、を含んで構成され
ている。

【００５７】現像剤保持部１８５は、帯電したトナー粒
子が分散した現像剤１１６を所定量保持する。汲み上げ
ローラ２０１の外周の一部は、前記現像剤保持部１８５
内の現像剤１１６に浸され、現像時には回転して、周上
に現像剤を膜状に保持する現像剤供給部として機能す
る。現像ローラ１１１は、汲み上げローラ２０１に所定
の押し付け力で押し付けられ、汲み上げローラ２０１の
周上の現像剤が転写され、周上に現像剤を膜状に保持す
る。現像ブレード１１２は、現像ローラ１１１に所定の
押し付け力で押し付けられ、現像ローラ１１１の周上の
現像剤の膜厚を規制する。

【００５８】記録媒体１０１は、表面に記録すべき画像
データに応じた静電潜像を、図示していない静電潜像形
成手段により形成される記録紙である。

【００５９】現像背面電極１２９は、現像ローラ１１１
の長手方向の現像領域に対応して記録媒体１０１を挟ん
で配されており、現像ローラ１１１と記録媒体１０１と
の距離を管理する。

【００６０】本実施の形態においては、現像ローラ１１
１上の液体現像剤層の膜厚をコントロールするために、
現像ローラ１１１との当接面に現像ローラの回転方向と
略平行に複数の溝を有している現像ブレード１１２を所
定の押し付け力で現像ローラに押し付けている。汲み上
げローラ２０１の外周面から現像ローラ１１１の外周面
に転写された液体現像剤は現像ローラ１１１の外周面に
薄膜を形成し、現像ローラ１１１の回転につれて図上、
時計回り方向に移動して記録媒体１０１との接触位置に
達するが、その途中で現像ブレード１１２の前記溝を通
過する量、つまり液体現像剤の適切な膜厚を形成する量
に制限される。本実施の形態においては、現像ブレード
１１２は、現像剤膜厚を７〜１４μｍの範囲に制御する
よう溝形状及び配置が設定されている。

【００６１】現像ローラ１１１外周面上の液体現像剤層
の膜厚は、現像ローラ１１１外周面との間に所定の間隔
をおいて配置した現像ブレード１１２で制御できるが、
現像ローラ１１１の長手方向全長にわたって、現像ブレ
ード１１２を現像ローラに接触させることなく、現像ブ
レード１１２と現像ローラ外周面の間隔を一定に保つた
めには、各構成要素の剛性を確保した上で、寸法精度を
厳密に管理する必要があり、装置が大型化、高価格化し
てしまう恐れがあった。しかし、本実施の形態の構成に
よると、現像ブレード１１２の溝単体の精度さえ確保す
ればよく、簡便な構成で適切な厚みの液体現像剤薄膜を
現像ローラ外周面上に形成することができる。

【００６２】なおここで、汲み上げローラ２０１の現像
剤の供給量は現像ブレード１１２を通過した後に現像ロ
ーラ１１１の周上に必要な現像剤量以上である必要があ
り、条件を満たすように汲み上げローラ２０１と現像ロ
ーラ１１１の押し付け力、汲み上げローラ２０１の表面
粗さおよび表面形状、汲み上げローラ２０１と現像ロー
ラ１１１の周速度差、各ローラの材料を選定する必要が
ある。

【００６３】さらに、現像によってトナー濃度が低下し
た現像剤と汲み上げローラ２０１により供給される現像
剤の置換の効率が１００パーセントに満たないので、こ
の置換効率を考慮して汲み上げローラ２０１の現像剤供
給量を多くしておく必要がある。

【００６４】ただし、図には示していないが、現像後に
現像ローラ１１１外周面上の使用済み現像剤を掻き落と
す掻き落としブレードを、現像位置よりも現像ローラ１
１１回転方向下流側で現像ローラ１１１外周面に当接さ
せておくことで置換効率を向上させることができる。

【００６５】本実施の形態においては、所定の搬送速度
(プロセス速度)で記録媒体１０１を図中上方へ搬送する
紙送りローラ１０４の対と、回転負荷トルクを発生し、
現像領域において記録媒体１０１に張力を付与し、記録
媒体１０１と現像背面電極１２９との接触を安定させる
とともに、現像ローラ１１１と記録媒体１０１との距離
を安定させる案内ローラ１０７の対により記録媒体１０
１を搬送している。記録媒体１０１は、記録媒体１０１
を案内搬送する図示していない搬送手段により現像ロー
ラ１１１と現像背面電極１２９の間に挿入され、静電潜
像は記録媒体１０１の図中左側（現像ローラ１１１側）
に形成されている。

【００６６】現像時には、前記現像ローラ１１１は液体
現像剤（以下、単に現像剤という）１１６を外周面上に
保持しながら回転しており、記録媒体１０１上の静電潜
像に対応して現像剤１１６中の帯電したトナー粒子が記
録媒体１０１上に付着し、現像画像１３３を形成する。

【００６７】この際、現像ローラ１１１と現像背面電極
１２９の間には、現像剤１１６中の帯電したトナー粒子
が現像ローラ１１１の方向へ移動するようなバイアス電
圧（現像バイアス）が現像バイアス電源１３０により印
加され、非画像部にトナー粒子が付着してかぶりを生じ
ないようにしている。

【００６８】非画像部では、前記バイアス電圧によって
トナー粒子は記録媒体１０１に付着しないが、記録媒体
１０１との表面張力により現像剤１１６中の溶媒（担体
液）１３２が記録媒体１０１の表面に付着する。

【００６９】なお、現像バイアスは画像に応じて変化さ
せることも可能であり、本実施の形態の現像バイアス部
の構成は本発明を制限するものではない。

【００７０】本実施の形態では、紙搬送ローラ１０４、
案内ローラ１０７により記録媒体１０１を搬送するが、
例えば記録媒体１０１を導電性の搬送ドラムに巻き付け
て固定させ、この搬送ドラムを所定の速度で回転させる
場合でも本発明を適用することができる。なお、この場
合には、搬送ドラムと現像ローラ１１１の位置により記
録媒体１０１と現像ローラ１１１の距離を規定し、記録
媒体１０１と現像ローラ１１１の間の電位差で現像バイ
アスを規定すればよい。本構成では、記録媒体１０１の
搬送をより安定化させることができる。

【００７１】また、潜像を形成する側と反対側の面に導
電層が形成された記録媒体１０１を用いることにより、
現像バイアスの効果を高め、さらには、現像部において
現像背面電極が押し付けられていない構成であってもか
ぶりを防止することができる。

【００７２】本発明の第３の実施の形態を図３に示す。
図示の画像記録装置は、筐体１２２と、筐体１２２に装
着されて記録紙を立てた状態で収納するホッパ１０２
と、ホッパ１０２の下部に装着されてホッパ１０２内の
記録紙を分離給送する給紙ローラ１０３と、給紙ローラ
１０３の記録紙給送方向下流側に、記録紙搬送経路を挟
んで配置され記録搬送経路に対して進退可能に構成され
た記録ヘッド１０５及び背面電極１２８と、記録ヘッド
１０５及び背面電極１２８の記録紙出口側に隣接して配
置され回転軸を給紙ローラ１０３の回転軸に平行させて
記録紙１０１の両端のみを挟持する一対の紙送りローラ
１０４と、紙送りローラ１０４の記録紙出口側に記録紙
搬送経路を挟んで配置された現像背面電極１２９及び現
像ユニットと、現像背面電極１２９及び現像器の記録紙
出側の記録紙画像形成面側に配置され回転軸を前記給紙
ローラ１０３の回転軸に平行させた案内ローラ１０７
と、現像背面電極１２９及び現像器の記録紙出側の記録
紙画像形成面と反対側に配置されたシートヒータ１０８
と、筐体１２２に内装された記録装置制御部１２３と、
を含んで構成されている。また、図示されていないが、
記録ヘッド１０５の上流側に、記録紙を一様帯電させる
帯電手段（例えば前記ベルト帯電器１５や剥離用帯電器
１６のような帯電器）が配置され、記録ヘッド１０５と
背面電極１２８の間に進入する記録紙を一様帯電させる
ようになっている。

【００７３】現像ユニットは、前記紙送りローラ１０４
の回転軸に平行な回転軸１２０の周りに回転する現像ユ
ニット筐体１２１と、この現像ユニット筐体１２１に、
図４に示すように順に配置されたイエロー現像器、マゼ
ンタ現像器、シアン現像器、及びブラック現像器から構
成され、現像すべき色の現像器が現像ユニット筐体１２
１の前記回転軸１２０周りの回転によって現像位置に位
置設定される。各色の現像器は、それぞれ、現像剤を収
納した現像剤カートリッジ、現像時に現像剤が一時貯留
されるインク皿、現像剤カートリッジとインク皿を弁機
構を介して接続する現像剤流路、前記インク皿に貯留さ
れた現像剤に外周面の一部を浸すように配置され回転軸
を前記回転軸に平行させて配置された現像ローラ、現像
ローラ外周面の現像剤膜厚を規制する現像ブレードなど
を備えて構成されている。現像時の現像ローラの回転方
向は、記録紙搬送方向と逆になるように構成されてい
る。

【００７４】尚、現像背面電極１２９は柔らかな弾性部
材で構成して現像背面電極１２９の移動量の誤差に伴う
押し付け力の影響を少なくしている。

【００７５】以下上記構成の装置の動作を説明する。ま
ず、記録紙１０１をホッパ１０２に入れて、記録開始指
令を待つ。記録装置制御部１２３から出力される記録開
始指令により、給紙ローラ１０３が回転して記録紙１０
１の分離給送が開始され、紙送りローラ１０４で高精度
に搬送される。記録ヘッド１０５は、記録紙１０１が紙
送りローラ１０４に挟持されて搬送され、一様帯電され
て図には記していない記録開始位置に到達すると、第一
色目の静電潜像の記録を開始する。

【００７６】例えば、記録開始位置は、記録紙１０１の
先端が紙送りローラ１０４に挟持された直後とする。該
位置決めは、図には記していない光学式反射型センサー
から出力される紙送り量で行うことも、記録ヘッド１０
５の近傍に光学式反射型センサーを設けて行うこともで
きる。なお、記録ヘッド１０５は、後述するように、イ
オンフローヘッドである。

【００７７】また、記録ヘッド１０５及び背面電極１２
８は、記録紙１０１が紙送りローラ１０４に挟持される
までは記録紙搬送経路、つまり記録紙１０１から離れる
方向に待避しており、記録紙１０１の汚れの影響を受け
難くしている。さらに、静電潜像の記録時には、図示し
ていないギャップ保持機構により、記録ヘッド１０５と
背面電極１２８のギャップが所定の値になるまで移動さ
せられ、記録ヘッド１０５と記録紙１０１のギャップを
規定する。

【００７８】記録紙１０１は紙送りローラ１０４で挟持
されると給紙ローラ１０３から解放される構成とし、搬
送負荷の低減を行ってもよい。

【００７９】次に、記録紙１０１上に静電潜像を形成す
る構成について説明する。図９にイオンフローヘッドの
一実施例を示す。記録ヘッド１０５は、イオン発生源と
発生したイオンの流れを制御する制御電極を含んで構成
される。イオン発生源は例えば固体放電誘電体層５８１
を挟んで配置された上部電極５８０と下部電極５８２か
ら構成された固体放電電極からなり、制御電極は前記固
体放電電極の下部電極側に対向して配置され中央部に貫
通孔５７１を備えた誘電体フィルム５６２と、この誘電
体フィルム５６２の上面（前記固体放電電極に対向する
面）及び下面の前記貫通孔５７１の周辺に設置された第
一の制御電極５６３、第二の制御電極５６４からなって
いる。

【００８０】また、前記上部電極５８０と下部電極５８
２の間にAC電圧を印加する高圧のAC電源５８７が設けら
れ、前記第一の制御電極５６３、第二の制御電極５６４
の間には、図示していないコンピュータからの制御信号
５６６によりバイアス電圧を印加する電源５６７が設け
られている。

【００８１】記録紙１０１に静電潜像を形成させる場
合、まず、AC電源５８７から上部電極５８０と下部電極
５８２に電圧を印加して、前記固体放電誘電体層５８１
からプラス、マイナスのイオンを発生させる。次に、貫
通孔５７１を有する誘電体フイルム５６２を挟んで設け
られた第一の制御電極５６３、第二の制御電極５６４に
図示していないコンピュータからの制御信号５６６によ
りバイアス電源５６７の電圧が送られ、マイナスイオン
のみを選択的に前記貫通孔５７１を通して記録紙１０１
上に流して、静電潜像を形成する。

【００８２】記録紙１０１は、記録紙基材５７０に導電
体層５６９、誘電体層５６８を積層して構成され、最上
層である誘電体層５６８上に静電潜像が形成される構成
となっている。

【００８３】記録紙１０１に静電潜像の記録を開始する
場合、例えばイエローの画像から記録を行う場合、イエ
ローの現像ローラ１５２が現像背面電極１２９と対向す
る位置すなわち、現像位置まで現像ユニット筺体１２１
を回転して停止させ、現像ローラ１５２を回転させてイ
エローの現像を開始する。また、現像位置に配置した現
像背面電極１２９を移動させて、現像ローラと記録紙１
０１との隙間を規定するようにしてもよい。本実施例に
おいては、現像時の現像ローラと記録紙１０１との隙間
は、軽い力で接触させており、現像部におけるギャップ
調整を不要としている。なお、現像ユニット筐体１２１
には先にも述べたように、イエロー(Y)の現像の他、マ
ゼンタ(M)の現像、シアン(C)の現像及びブラック(K)の
現像が出来るようにそれぞれの色の現像器が設けられて
おり、以後の説明ではそれぞれの色をY、M、C、Kで表わ
す。

【００８４】現像背面電極１２９は導電性部材であっ
て、現像背面電極１２９と現像ローラの間には、図示さ
れていない電源により、現像部（記録紙表面と現像ロー
ラ外周面の間の現像剤が充填されている領域）のトナー
が現像ローラ１５２の方向に移動する方向の電界（現像
バイアス）が印加されており、非画像部へのトナーのか
ぶりを防止している。また、現像ローラ１５２の回転方
向を記録紙１０１の搬送方向と逆方向にすることによ
り、現像後に記録紙上に残留する担体液の量を減少させ
ている。これにより、大気中への担体液の飛散を低減す
ると共に、スクイズローラを不要とした簡便な構成を実
現している。

【００８５】上述のように、記録紙１０１を搬送しつつ
記録紙１０１上への潜像の形成並びにその現像が行われ
る。現像器を通過して静電潜像がトナー像となった記録
紙１０１はつづいて加熱手段である例えばシートヒータ
１０８を通過し、通過しつつ加熱されることにより、記
録紙１０１上のトナー像が乾燥もしくは定着される。

【００８６】記録紙１０１の後端がシートヒータ１０８
を通過し終わった後、現像ユニット筺体１２１を回転軸
１２０の周りに回転してYの現像ローラを現像部から離
すとともに、シートヒータ１０８の通過した後に設けら
れた案内ローラ１０７及び、紙送りローラ１０４を逆回
転方向に駆動して記録紙１０１を現像時の搬送方向と逆
方向に送り、２色目の静電潜像の形成を開始する位置ま
で記録紙１０１を搬送する。２色目の静電潜像の形成を
開始する位置まで記録紙１０１が搬送されたら、現像ユ
ニット筺体１２１が回転軸１２０の周りに回転され、現
像部には２色目の例えばMの現像ローラが位置決めされ
る。

【００８７】Mの現像ローラが位置決めされると、記録
紙１０１の現像方向の搬送が開始され、前記帯電手段に
より、一様帯電される。一様帯電された記録紙が記録ヘ
ッド105の位置にくると、第二色目の画像信号に対応し
て、記録紙１０１のYの画像の上に例えばMの静電潜像の
記録が、一色目と同様に開始される。さらに、記録され
たＭの静電潜像の現像も一色目のYの現像と同様に行わ
れる。

【００８８】以降同様にして第三、第四色目の記録が行
われ、フルカラー画像が形成される。なお、加熱手段以
降の構成については、前記第１の実施の形態と同じであ
るので説明を省略してある。また、記録紙１０１の帯電
状態を確認する表面電位計についても説明を省略した。

【００８９】次に、図３に示す現像器ユニットの構造と
動作を図４を用いて説明する。本実施の形態において
は、各色の現像剤、現像ローラを含む現像器が現像ユニ
ット筺体１２１に保持され、現像ユニット筺体１２１が
回転することで、現像すべき色の現像器の現像ローラの
現像位置への位置決め、現像位置にある現像ローラへの
現像剤の供給、現像位置から待機位置への現像ローラの
移動、待機位置へ移動した現像ローラからの現像剤の回
収、などが行われる。

【００９０】各色の現像器は、それぞれ、現像剤を収納
した現像剤カートリッジ、現像時に現像剤が一時貯留さ
れるインク皿、現像剤カートリッジとインク皿を弁機構
を介して接続する現像剤流路、前記インク皿に貯留され
た現像剤に外周面の一部を浸すように配置され回転軸を
前記回転軸に平行させて配置された現像ローラ、現像ロ
ーラ外周面の現像剤膜厚を規制する現像ブレード、現像
ローラ外周面の現像剤を掻き落す掻き落しブレードなど
を備えて構成されている。そして、現像器ユニット筐体
１２１の回転軸１２０に対してそれぞれ９０度の範囲
に、各軸対称に配置されている。

【００９１】各色の現像器の構成はみな同じなので、Ｙ
の現像器について説明する。Ｙ現像剤１６３を収納する
Ｙ現像剤カートリッジ１６２は、長手方向断面が矩形を
なし、回転軸１２０に直交する平面での現像器ユニット
筐体１２１の断面において、前記矩形断面の各辺が、回
転軸１２０を通って互いに直交する２本の基準線に平行
するように配置されている。また、Ｙ現像剤カートリッ
ジ１６２は、現像器ユニット筐体１２１に、脱着可能に
装着されている。Ｙ現像剤カートリッジの底面には現像
剤の供給回収のためのノズルが設けられ、このノズルに
対応する現像器ユニット筐体１２１には該ノズルが嵌り
込むＹ現像剤流入孔１６０が形成されている。

【００９２】Ｙ現像剤流入孔１６０に接続して、現像器
ユニット筐体１２１内部に該Ｙ現像剤流入孔１６０の軸
線と直交する方向に延び、現像器ユニット筐体１２１外
周に開口する空洞部１５１が設けられている。該空洞部
１５１の前記Ｙ現像剤流入孔１６０よりも現像器ユニッ
ト筐体１２１半径方向外周側にＯリング１８４が装着さ
れ、Ｏリング１８４よりも前記Ｙ現像剤流入孔１６０側
に、Ｙボール１５９が配置されている。Ｙボール１５９
は前記空洞部１５１の現像器ユニット筐体１２１半径方
向中心側底部に装着されたＹボールばね１６１により前
記Ｏリング１８４に向かう方向に付勢され、Ｏリング１
８４に密着してＯリング１８４位置で空洞部１５１を閉
鎖するようになっている。

【００９３】前記空洞部のＯリング１８４よりも現像器
ユニット筐体１２１半径方向外周側に回転軸を回転軸１
２０に平行させたＹボールカム１５８が配置されてい
る。Ｙボールカム１５８は、所定の回転位置にあると
き、Ｙボールばね１６１に抗して前記Ｙボール１５９を
押して前記Ｏリング１８４から離れさせ、Ｏリング１８
４の前後で空洞部１５１を連通させるように構成されて
いる。すなわち、Ｏリング１８４、Ｙボール１５９、Ｙ
ボールばね１６１及びＹボールカム１５８が、空洞部１
５１とＹ現像剤流入孔１６０からなる現像剤流路を開閉
する弁機構を構成している。

【００９４】空洞部１５１のＹボール１５９を挟んで前
記Ｙ現像剤流入孔１６０に対向する側の面でかつＹボー
ルカム１５８よりも外周側の位置に、インク皿１８５を
構成する窪みが回転軸１２０の方向に沿って延びる溝状
に形成されている。空洞部１５１の前記インク皿１８５
に対向する面の外周端は周方向に拡大され、該拡大され
た部分に、Ｙ現像ローラ１５２が回転軸を前記回転軸１
２０に平行させて配置されている。Ｙ現像ローラ１５２
の回転軸方向の長さは、記録紙１０１の搬送方向に直交
する方向の長さ（記録紙１０１の幅）以上になってお
り、その外側に、Ｙカバー１５３が配置されている。Ｙ
カバー１５３は、Ｙ現像ローラ１５２を覆う位置とＹ現
像ローラ１５２を露出させる待機位置の両位置に移動可
能な構成になっている。

【００９５】空洞部１５１の前記インク皿１８５の底部
をなす部分の軸方向両端部にはＹブレード固定板１５５
が回転軸１２０に平行な軸の周りに回動可能に枢着さ
れ、このＹブレード固定板１５５には、Ｙ現像ローラ１
５２に沿って延在する現像ブレードであるＹブレード１
５４及びＹ掻き落しブレード１５６が固定されている。
前記インク皿１８５にはまた、一種の液面計であるＹ現
像剤センサ１５７が装着されている。

【００９６】Ｙの現像を行う場合、先に述べたように、
現像ユニット筐体１２１が回転してY現像器が現像位置
に位置決めされる。Y現像剤１６３はY現像剤カートリッ
ジ１６２に充填されており、Y現像剤流入孔１６０を通
してY現像ローラ下部に構成されているインク皿１８５
に連通しているが、現像時以外はＹボール１５９により
せき止められている。Y現像器が現像位置に位置決めさ
れると、Ｙボールカム１５８はＹボール１５９を押出す
位置に回転され、Ｙボール１５９はＹボールカム１５８
により前記Ｏリング１８４に密着した位置から前記空洞
部１５１の底部側へ移動される。Ｙボール１５９の移動
により、Ｏリング１８４の前後が連通され、Y現像剤カ
ートリッジ１６２内のY現像剤１６３は、Y現像剤流入孔
１６０を通ってＹ現像ローラ１５２の下部のインク皿１
８５に流入する。インク皿１８５内のＹ現像剤１６３の
量は、Ｙ現像剤センサ１５７で現像剤の量を検出して、
検出値に応じてＹボールカム１５８を回転させ、Ｙボー
ル１５９の位置を移動することによってY現像剤１６３
の流れを制御して、規定量になるように制御される。

【００９７】次に、Ｙ現像ローラ１５２を図上、反時計
方向に回転するとともに、所定の押し付け力でＹブレー
ド１５４をＹ現像ローラ１５２の外周面にその母線方向
に沿って接触させて、Ｙ現像ローラ１５２の外周面上に
均一なＹ現像剤１６３の薄膜を形成する。

【００９８】なお現像時は、Ｙカバー１５３は現像ロー
ラ１５２と記録紙(図示せず)との接触を妨げない位置に
待避させられる。

【００９９】ところで、先に述べたようにＹブレード１
５４はＹブレード固定板１５５に固定されており、該Ｙ
ブレード固定板１５５が回動することにより、所定の押
し付け力でＹ現像ローラ１５２の外周面に接触する。ま
た、Ｙブレード固定板１５５にはＹ掻き落としブレード
１５６も固定されており、Ｙブレード１５４がＹ現像ロ
ーラ１５２に接触しているときは、Ｙ掻き落としブレー
ド１５６はＹ現像ローラ１５２から離れている。一方、
Ｙブレード１５４がＹ現像ローラ１５２から離れている
時は、Ｙ掻き落としブレード１５６は所定の押し付け力
でＹ現像ローラ１５２に接触し、Ｙ現像ローラ１５２上
に残ったＹ現像剤１６３を回収する。

【０１００】K現像を行った後にＹ現像を行っていると
きのK現像剤の回収の状態を図４を用いて説明する。K現
像器は、現像器ユニット筐体１２１上に、Ｙ現像器から
反時計回り方向に９０度進んだ位置に装着されている。

【０１０１】Kの現像後、回転軸１２０を中心に現像ユ
ニット筺体１２１を反時計回り方向に９０度回転して、
K現像ローラ１６４を現像ユニット筐体１２１の上方に
移動させる。同時に、Kブレード固定板１６７が回動し
てK掻き落としブレード１６８がK現像ローラ１６４に所
定の押し付け力で接触する。現像ローラは時計回転方
向、もしくは、反時計回転方向のどちらかに回転して、
Ｋ現像ローラ１６４上に残留したＫ現像剤１６９がK掻
き落としブレード１６８により概略掻き落とされる。さ
らにその後、Ｋ現像ローラ１６４上に設けたクリーナ１
１８(図示せず)で確実な清掃を行う。現像ユニット筺体
１２１を反時計回り方向に９０度回転することにより、
現像位置（回転軸１２０の水平方向横位置）にあったＫ
現像ローラ１６４が回転軸１２０の上方に移動し、同時
に、Ｋ現像剤カートリッジ１７０は、空洞部に配置され
たOリングよりも下方に位置するようになる。Ｋ現像剤
流入孔１７３は、現像ユニット筺体１２１のこの回転位
置で、Ｋ現像剤カートリッジ１７０の最も高い位置にな
るように形成されている。Ｋカバー１６５も現像ユニッ
ト筺体１２１の反時計回り方向９０度回転に伴ない、Ｋ
現像ローラ１６４を覆う位置に移動され、防塵対策が講
じられる。

【０１０２】また、現像ユニット筺体１２１の反時計回
り方向回転に伴なってＫボールカム１７１は、Ｋボール
１７２を押してOリングから離す位置に回動され、Oリン
グより外側の空洞部とＫ現像剤流入孔１７３が連通され
る。この結果、インク皿に残っていたＫ現像剤及び掻き
落されたＫ現像剤は、Oリング設置部分を通過し、前記
Ｋ現像剤流入孔１７３を経て、Ｋ現像剤カートリッジ１
７０に逆流、回収される。なお、逆流時に紙粉等のごみ
がＫ現像剤カートリッジ１７０内に入り込まないよう
に、該ごみをフィルタで回収してもよい。そして、残っ
たＫ現像剤１６９が回収されると、Ｋボールカム１７１
を回動してＫボール１７２が、ＫのボールバネによりO
リング１８４(Y現像器に図示、K現像器、C現像器、M現
像器にも夫々設けられている)に押しつけられて、Ｋ現
像剤カートリッジ１７０が密閉される。Ｋボール１７２
をOリングに押しつけて現像剤の流路を密閉するのは、
現像ユニット筺体１２１をさらに９０度反時計回り方向
に回転し、Ｋ現像剤流入孔がＫ現像剤カートリッジ１７
０の上方に位置する状態になるのに合わせて行うように
してもよい。この状態で、次の現像時まで待機する。

【０１０３】その他の色についても同様に現像剤の回収
が実現できる。

【０１０４】次に、第４の実施の形態について図５、図
６を用いて説明する。図５は、特に現像実行時の状態を
示している。図５に示す現像器は、現像剤カートリッジ
１１７と、現像剤カートリッジ１１７に分離可能に結合
された現像器２００とに分けられる。

【０１０５】現像剤カートリッジ１１７内部には現像剤
116が保持されている。また、現像剤カートリッジ117の
壁面には外部と連通する少なくともひとつの小孔が形成
されており、この小孔には、外部からの空気の流出入は
可能であるが現像剤116は外部へ流出できない大きさの
微小孔を多数持つ多孔質膜209が装着されていて、現像
剤カートリッジ117内部の空気の圧力を大気圧に等しく
保っている。多孔質膜209を設けた意図は、前述したよ
うに現像剤カートリッジ117内部の空気の圧力を大気圧
に等しく保つ点にあるから、代りに現像剤カートリッジ
117内部に柔軟で変形が容易な現像剤保持袋を設けて現
像剤カートリッジ117内部の空気の圧力を大気圧に等し
く保つようにしてもよい。

【０１０６】また、図示の現像剤カートリッジ117は、
現像器200の壁面に対向する壁面に、内外を連通する供
給孔210と回収孔211の2つ（一般的には少なくとも1つの
連通孔）を有していて、更に回収孔211の現像剤カート
リッジ117内部側には現像剤116が現像剤カートリッジ11
7内部から外部に漏れることのないように逆流防止弁203
が設けられている。逆流防止弁203は本実施の形態では
現像剤カートリッジ117内に設けられているが、代わり
に、現像器200に設けても構わない。

【０１０７】現像器200は、現像剤カートリッジ117に結
合される現像器筐体２２０と、現像器筐体２２０に内装
される現像ローラ111と、回転軸を現像ローラ111の回転
軸と平行させ、外周を現像ローラ111の外周に当接させ
て配置された汲み上げローラ201と、当該現像器２００
が現像位置にあるときに汲み上げローラ２０１の下方に
なる位置に配置された現像剤溜り０５と、に現像剤を汲
み上げる汲み上げローラ201と、現像ローラ111の外周に
その母線に沿って当接させて配置され現像ローラ111の
外周上に形成される現像剤の薄膜の膜厚を規制する現像
ブレード112と、現像ブレード112を固定するブレード固
定板113と、現像ローラ111の外周にその母線に沿って当
接させて配置され現像ローラ111外周上の現像剤薄膜を
現像後に掻き落とすための掻き落としブレード114と、
現像器筐体２２０の前記現像剤カートリッジ117の供給
孔２１０に対応する位置に形成された供給孔２１２と、
供給孔２１２に接続して現像器筐体２２０内に形成され
供給孔２１２と前記現像剤溜り３０５を連通する供給流
路２０４と、現像器筐体２２０の前記現像剤カートリッ
ジ117の回収孔２１１に対応する位置に形成された回収
孔２１３と、回収孔２１３に接続して現像器筐体２２０
内に形成され回収孔２１３と前記現像剤溜り３０５を連
通する回収流路２０５と、前記供給流路２０４に設置さ
れたフロート弁206と、を含んで構成されている。

【０１０８】前記汲み上げローラ２０１は、当該現像器
２００が現像位置にあるとき、現像剤溜り３０５に貯留
された現像剤に外周面の一部を軸方向に沿って浸すよう
に配置され、外周面に付着した現像剤を当接する現像ロ
ーラ外周面に転写、移動するように構成されている。ま
た、現像ローラ111は金属ローラとし、汲み上げローラ2
01はゴムローラとしている。前記供給流路２０４には、
Ｕ字形の屈曲部が設けられ、前記フロート弁206は、こ
のＵ字形部分の液面の高低に応じて屈曲部の供給孔２１
２側の端部を開閉するように構成されている。

【０１０９】現像実行時、現像ローラ111は図示しない
駆動ギアにより図５において時計廻りに回転し、汲み上
げローラ201はそれに従動して反時計廻りに回転する。
その際、回転に伴って汲み上げローラ201は現像剤溜ま
り305から現像剤を汲み上げ、現像ローラ111外周上に現
像剤を供給する。供給された現像剤は現像ローラ111の
回転に伴い、まず現像ブレード112で現像ローラ111周上
に所定の膜厚の現像剤薄膜を形成する。現像ローラ111
周上の現像剤薄膜は、潜像担持体上に形成された静電潜
像を現像してトナー像とした後、掻き落としブレード11
4によって掻き落とされ、再び現像剤溜まり305に戻され
る。

【０１１０】本実施の形態では、現像剤カートリッジ11
7と現像器200とを分離可能な構造としたが、一体として
構成してもよい。

【０１１１】次に、回転によりどのように所定量の現像
剤が供給され、また回収されるかを図５及び図５に示す
現像器により構成された回転現像ユニット２５０を示す
図６を用いて説明する。

【０１１２】図６に示す回転現像ユニット２５０は、回
転軸１２０に固定されて該回転軸１２０とともに回転す
る現像ユニット筐体１２１と、現像ユニット筐体１２１
の周囲に、回転軸１２０を中心に周方向に90度ずつ姿勢
を変えて等間隔に現像ユニット筐体121に設けられてい
るシアン色現像器251、ブラック色現像器252、イエロー
色現像器253及びマゼンタ色現像器254と、を含んで構成
されている。

【０１１３】図６において、回転現像ユニット250は、
図示しない駆動軸により回転駆動される回転軸120とと
もに反時計廻りに回転し、各色現像器を回転させて現像
位置にある現像器を切り替える。図６は、シアン色現像
器２５１が現像位置にある場合を示している。なお、回
転現像ユニット250の各現像器は、回転軸120中心からの
距離が、各色の現像ローラ１１１の周上において最大と
なるように配置されている。これは、現像ユニット筐体
121の回転により現像ローラ111以外の現像器構成要素が
潜像担持体と接触または衝突しないためである。

【０１１４】シアン色現像器251が図６の位置にあると
き、現像剤カートリッジ117に設けられた供給孔210と現
像器筐体220に設けられた供給孔212により形成される連
通部を通って現像剤カートリッジ117内のシアンの現像
剤116が現像器内部に設けられた供給流路204に流入す
る。供給流路204に形成されたＵ字形の屈曲部３００
に、現像剤が図６に示される状態まで流入すると、供給
流路204内に設けられたフロート弁206が供給流路を塞
ぎ、それ以上の現像剤のＵ字形の屈曲部３００への流入
を止める。

【０１１５】このフロート弁206の代わりに電磁弁など
の開閉弁を用いてもよいし、前述した図３、図４に示す
ボールばねの機構を用いても構わない。その場合には、
記録終了後に、弁を閉じたまま回転現像ユニット250を
図６において反時計廻りに回転させることにより、後述
の原理により現像器200内部の現像剤を現像剤カートリ
ッジ117から供給せず、回収のみを行うことができる。

【０１１６】続いて回転軸１２０の反時計方向回転によ
り、シアンの現像器が図６のブラック色現像器252の位
置まで回転すると、Ｕ字形の屈曲部３００供給流路204
内の現像剤はＵ字形の屈曲部３００に図６で示される状
態に保持される。このとき現像剤カートリッジ117に設
けられた多孔質膜209は現像剤116によって塞がれ外部の
空気が現像剤カートリッジ117内に流入することはない
から、フロート弁206が供給流路204を塞いでいない場合
でも、この状態で現像剤116が現像器200内に流入するこ
とはないが、万一供給流路204から空気が流入する事態
が起きたときも現像剤116が漏れるのを確実に防止する
ため、この位置でもフロート弁206が供給流路204を塞ぐ
構成をとることもできる。

【０１１７】更に回転現像ユニット250が反時計方向に
回転して現像器が図６のイエロー色現像器２５３の位置
になると、供給流路204内部の前記Ｕ字形の屈曲部３０
０に保持されていた現像剤は、前記Ｕ字形の屈曲部３０
０の下流側（供給流路の供給孔２１２を上流端とする）
に前記Ｕ字形の屈曲部３００と対向する形に形成された
同じくＵ字形の屈曲部３０２に保持される。現像剤の一
部（フロート弁２０６よりも供給孔２１２側の供給流路
２０４内の現像剤）は供給流路204を逆流し、供給孔２
１２、供給孔２１０を経て現像剤カートリッジ117内に
回収される。

【０１１８】回転現像ユニット250が反時計方向にもう
一度９０度回転して現像器がマゼンタ色現像器254の位
置に達すると、Ｕ字形の屈曲部３０２に保持されていた
現像剤は回転に伴って移動し、Ｕ字形の屈曲部３０２の
下流側に回転軸１２０に面して形成された窪み303に保
持される。

【０１１９】回転現像ユニット250が反時計方向に更に
もう一度９０度回転して最初の現像位置即ち図６のシア
ン色現像器251の位置に再び戻ると、窪み303に保持され
ていた現像剤は、現像剤溜まり305に供給される。この
現像剤溜まり305に供給された現像剤は前記汲み上げロ
ーラを用いて前述したように現像ローラ111に供給さ
れ、現像ローラ111外周面に形成された現像剤薄膜によ
り潜像担持体上の静電潜像の現像が行われる。

【０１２０】次に、現像を終えて現像剤溜まり305に残
留した現像剤は、回転現像ユニット250の反時計方向へ
の９０度回転により、現像器がブラック色現像器252の
位置に回転移動する間に、現像器200内壁に沿って回収
流路205へ移動し、該回収流路２０５の位置に保持され
る。この状態では逆流防止弁203があるために回収流路2
05内の空気が現像剤カートリッジ117内に流入すること
はなく、従って現像剤カートリッジ117から回収流路205
へ現像剤116が流入することはない。

【０１２１】回転現像ユニット250が更に反時計方向へ
９０度回転回転して現像器がイエロー現像器253の位置
迄来たときには、回収流路２０５の位置に保持されてい
た現像剤は、逆流防止弁203が開いて現像剤カートリッ
ジ117内へ回収される。また、回転現像ユニット250の回
転に伴い、現像剤カートリッジ117内の現像剤116は撹拌
される。

【０１２２】次に、本発明の第５の実施の形態について
図７により説明する。これまで説明した実施の形態で
は、例えば記録紙基材上に導電層と誘電体層を形成した
３層構造から成る記録紙を使用し、ヘッド１０５により
記録紙１に直接静電潜像が形成される。これに対して図
７に示す装置は、専用の記録紙でない普通の記録紙１０
１に画像を形成するものである。

【０１２３】図７に示す装置が前記図３に示す装置と異
なるのは、ホッパ１０２から給送された記録紙１０１に
静電潜像を形成し、静電潜像を形成した記録紙１０１に
現像ローラを接触させて静電潜像を現像する構成に代え
て、回転軸を回転軸１２０に平行させ、現像ローラに現
像位置で外周面を長手方向に沿って当接させる誘電体ド
ラム１２５と、この誘電体ドラム１２５外周面に静電潜
像を形成するヘッド１０５と、同じく回転軸を回転軸１
２０に平行させ、現像ローラに転写位置で外周面を記録
紙１０１を介して当接させる転写ローラ１２４と、を設
け、ホッパ１０２から給送された記録紙１０１を前記誘
電体ドラム１２５と転写ローラ１２４の間を通過させる
ように構成したことである。

【０１２４】転写ローラ１２４には加熱手段が内蔵さ
れ、所要のタイミングで転写ローラ１２４外周面を所定
の温度に昇温、維持するとともに、誘電体ドラム１２５
に対して進退できるようになっている。

【０１２５】本実施の形態は、一旦、静電潜像を誘電体
ドラム１２５外周面上に、例えば４色の画像を順次重ね
てカラー画像を形成し、その後、誘電体ドラム１２５外
周面のカラー画像を、加熱手段を内蔵した転写ローラ１
２４で記録紙１０１に転写するものである。

【０１２６】まず、ヘッド１０５により、例えばシアン
の画像データに対応した静電潜像を誘電体ドラム上に形
成して、誘電体ドラム１２５を図上、時計周り方向に回
転させつつシアンの現像ローラで現像する。現像された
誘電体ドラム１２５表面の画像が転写ローラ１２４の位
置にくると、誘電体ドラム１２５表面のシアンの画像
は、転写ローラ１２４に加熱されて溶融定着され、次の
画像が重ねて現像できるように準備される。誘電体ドラ
ム１２５の回転方向の転写ローラ１２４の下流側の位置
に図示されていない帯電手段が配置されており、誘電体
ドラム１２５の表面が静電潜像形成に備えて一様帯電さ
れる。

【０１２７】次いで、現像したシアンのトナー画像（前
記帯電手段により一様帯電されている）に重ねて、マゼ
ンタの画像データに対応した静電潜像を誘電体ドラム上
に形成して、マゼンタの現像ローラで現像する。このプ
ロセスを各色について（例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４
回）行うことにより、誘電体ドラム１２５上にカラー画
像が形成される。その後、給紙ローラ１０３により記録
紙１０１がホッパ１０２から分離搬送されて、転写部
（転写ローラ１２４と誘電体ドラム１２５の当接部）ま
で送られる。

【０１２８】転写の直前に転写のための所定の温度にま
で加熱、昇温された転写ローラ１２４は、誘電体ドラム
１２５と転写ローラ１２４との間に記録紙１０１が介在
した最初のタイミングで、誘電体ドラム１２５に押圧さ
れる。記録紙１０１が加熱されて誘電体ドラム１２５外
周面の画像に押しつけられることにより、誘電体ドラム
１２５外周面の画像は記録紙１０１に転写される。

【０１２９】転写された記録紙１０１は、案内ローラ１
２６によって、装置外に排出される。

【０１３０】このような４色の現像器を回転する現像ユ
ニット筐体に設置し、現像ユニット筐体を回転して各現
像器を順次現像位置に配置することにより、高濃度で沈
殿し易い現像剤でも信頼性の高い現像が行える。

【０１３１】なお、本実施の形態は、誘電体ドラム外周
面に形成した画像を記録紙に転写する構成であるが、静
電潜像を柔軟媒体である誘電体ベルト上に形成し、誘電
体ベルト上で現像された画像を記録紙に転写する構成も
同様の回転現像ユニットを用いて実現できる。

【０１３２】次に、使用する現像剤について説明する。
本発明の画像形成装置に用いられる現像剤は、着色剤、
非水分散樹脂、及び電荷制御剤を主成分とするトナー粒
子を、高絶縁性で低誘電率の担体液に高濃度で分散させ
たものである。

【０１３３】前記担体液としては、常温で液体であっ
て、100〜250℃の温度範囲に沸点を有し、かつ10⁹Ω・cm
以上の体積比抵抗と3未満の誘電率を有する各種の脂肪
族炭化水素溶剤を単独あるいは混合して使用することが
できる。例えば、ヘキサン、ペンタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカンのほか、エクソン化
学社製のアイソパーG、H、K、L、M等の商品名の下に販
売されている有機溶剤、特に好適な電気絶縁性担体液と
しては、アイソパーG、H、L、M（エクソン化学社製、脂
肪族炭化水素溶剤）が挙げられる。

【０１３４】前記着色剤は、顔料を担体液に不溶な熱可
塑性樹脂中に分散したものを使用する。

【０１３５】顔料としては、従来公知の無機顔料、有機
顔料、染料及びこれらの混合物を使用することができ
る。前記無機顔料としては、例えばクロム系顔料、カド
ミウム系顔料、鉄系顔料、コバルト系顔料などが挙げら
れる。また、有機顔料または染料としては、特に制限は
なく、具体例としては、例えば、カーボンブラック、ス
ピリットブラック、オイルブラック、アルカリブルー、
フタロシアニンブルー、オイルブルー、フタロシアニン
グリーン、ブリリアントカーミン３Ｂ、ブリリアントカ
ーミン６Ｂ、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２
Ｂ、ストロンチウムレッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、
レーキレッドＣ、キナクリドンマゼンタ、ジスアゾイエ
ローＡＡＡ、ジスアゾイエローＡＡＭＸ、 ジスアゾイ
エローＡＡＯＴ、ジスアゾイエローＡＡＯＡ等が挙げら
れる。これらは、単独でも、２種以上の混合物として
も、用いることができる。

【０１３６】担体液に不溶な熱可塑性樹脂の具体例とし
ては、例えば、スチレン系樹脂〔エッソ化学工業（株）
製 ピコスチックA75、D75、D100等〕、マレイン酸系樹
脂〔荒川化学工業（株）製 エステルガム M-90、10
0、マルキードNo1、2、5、6、8、大日本インキ化学工業
（株）製 ベッカサイト 1110、1111、F-231、1120
等〕、フェノール系樹脂〔大日本インキ化学工業（株）
製 スーパーベッカサイト1001、3011、ベッカサイト
1100、1123等〕、エポキシ系樹脂〔大日本インキ化学工
業（株）製 エピクロン1050、4055、7050、シェル石油
社製 エピコート1001、1004、1007等〕メタクリル系樹
脂〔三菱レーヨン（株）製 ダイヤナール BR-64、7
7、85、90、106等〕、ポリエステル系樹脂等が挙げられ
る。これらは、単独でも２種以上の混合物としても用い
ることができる。顔料を分散させる熱可塑性樹脂は、担
体液に不溶であれはよいが、溶解性パラメータが7.5以
下の担体液を用いる場合には、用いる樹脂は溶解性パラ
メータが8.5以上のものを用いることが好ましい。

【０１３７】着色剤は、顔料と担体液に不溶な熱可塑性
樹脂とを加圧ニーダー、２本ロール等で溶融混練し、こ
れをさらに粉砕機で粉砕し、微粉末として使用する。当
該顔料と樹脂との質量比は両者合計を100重量部とした
とき当該顔料15〜40重量部、当該樹脂85〜60重量部とす
ることが望ましい。

【０１３８】現像剤には、着色剤を担体液中に分散させ
るために非水分散樹脂が用いられる。このような非水分
散樹脂として、好適なものとしては、一分子中に分散媒
に可溶な部分と不溶な部分とを両方有する、いわゆる両
親媒性樹脂であって、従来、液体現像剤に用いられてい
る公知のものが特に制限無く用いられる。具体的には、
例えば、２―エチルヘキシルメタクリレート、ラウリル
メタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリル
アクリレート、オクチルアクリレート等の長鎖アルキル
基を持つアクリル系モノマーの重合体類もしくはそれら
と他の重合性モノマーとの共重合体類（たとえば、スチ
レンーラウリルメタクリレート共重合体、アクリル酸―
ラウリルメタクリレート共重合体等）、メタクリル酸メ
チルとアクリル酸エステルまたはメタクリル酸の長鎖ア
ルキルエステルとからなる電気絶縁性担体液に可溶性の
アクリル系共重合体等が挙げられる。

【０１３９】特に好適な非水分散樹脂としては、例えば
以下のものが挙げられる。

【０１４０】ａ．電気絶縁性担体液に可溶性のビニル重
合体よりなる第１の高分子鎖と担体液に不溶性のビニル
重合体よりなる第２の高分子鎖とがウレタン結合を介し
て相互に結合した分子構造を有し、分子全体として上記
担体液に不溶性の非ゲル状のグラフト重合体（例えば特
開昭58-122557号公報に記載されたもの。） ｂ．架橋反応性官能基を分子側鎖中に有するビニル重合
体を架橋してなる電気絶縁性担体液に可溶性の架橋重合
体と、分子中に塩基性窒素原子またはアミド基を有する
ビニルモノマーと酢酸ビニルモノマーを共重合してなる
担体液に不溶性のビニル共重合体からなり、担体液に不
溶性のビニル共重合体は、前記架橋重合体に補足されて
なる重合体（例えば特開昭63-208866号公報に記載され
たもの。） ｃ．特開平3-9369号公報に記載されたメタクリル酸メチ
ルとアクリル酸エステルまたはメタクリル酸の長鎖アク
リルエステルとからなる電気絶縁性媒体液に可溶性アク
リル系共重合体と、分子中に塩基性窒素原子またはアミ
ド基を有するビニルモノマーと酢酸ビニルモノマーを共
重合してなる前記絶縁性担体液に不溶性のビニル共重合
体からなり、前記電気絶縁性担体液に不溶性のビニル重
合体は分子鎖相互のもつれによって前記重合体に補足さ
れてなる連鎖重合体 本発明の画像形成装置においては、現像剤のトナー粒子
を安定に帯電させるために電荷制御剤を使用する。これ
らの電荷制御剤としては、従来公知のものが適宜使用さ
れる。たとえば、ナフテン酸、オクチル酸、オレイン
酸、ステアリン酸、イソステアリン酸あるいはラウリン
酸等の脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステル類の金
属塩、リン酸エステル金属塩、芳香族カルボン酸金属
塩、芳香族スルホン酸金属塩等である。特に好適な電荷
制御剤としては、ナフテン酸、オクチル酸の金属塩が挙
げられる。

【０１４１】本発明の画像形成装置に用いられる現像剤
を得るには、上記着色剤と、非水分散樹脂、電荷制御剤
とを、電気絶縁性担体液に、該担体液の含有率が70〜90
mass%で、且つ、該顔料の濃度が0.5〜10mass%になるよ
うに、均一に、ボールミル、サンドミル、アトライター
等の分散機を用いて分散させればよい。

【０１４２】本発明に用いられる現像剤の好適な調整方
法の例を以下に記す。

【０１４３】 着色剤（顔料を担体液に不溶な熱可塑性樹脂に分散させたもの）100質量部 非水分散樹脂‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10〜60質量部 電荷制御剤‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥0.1〜10質量部 担体液（溶解性パラメータ7.5以下の脂肪族炭化水素溶剤）250〜350質量部 上記成分を、該担体液の含有率が70〜90mass%で、且
つ、該顔料の濃度が0.5〜10mass%になるようにボールミ
ル、アトライター等で均一に混合練肉し、現像剤を調製
する。

【０１４４】本実施の形態では、現像剤のトナー濃度が
５〜３５％のものを用いることとしたが、その理由を説
明する。

【０１４５】印字率（％）は、画像データによって種々
変化するが、高画質記録の可能な画像形成装置では、印
字率の平均が３〜３０％の範囲にあると想定して、その
ときのトナー消費率を求めて示したものが、図８であ
る。トナー消費率は、１００×（記録紙に付着したトナ
ー量）／（記録紙に付着したトナー量プラス記録紙に付
着した担体液量）である。ただし、溶媒（担体液）であ
るアイソパーは記録媒体上に０.５μｍの厚さで付着す
るものとした。この付着量はA４サイズの記録紙で約３
１ｍｇ付着したことになる。なお、実機評価から、本想
定に近い結果を得た。

【０１４６】平均印字率は画像の内容によって３〜３０
％に変化し、該印字率で形成される画像を現像した場合
のトナー消費率は、図８に示されるように、５〜３５％
の範囲で変化する。仮に、トナー濃度１０％の現像剤を
使用して、印字率２０％の記録を行った場合、記録媒体
に付着して消費される担体液の量よりも現像によるトナ
ーの消費が多いので、現像剤のトナー濃度が徐々に低下
する。しかし、現像ローラで十分な現像剤を現像部に供
給していれば、画像の濃度の低下は防止できる。しか
し、最後には現像剤カートリッジ内に溶媒（担体液）が
少量残留した状況で、現像剤カートリッジを交換するこ
とになる。

【０１４７】現像剤カートリッジを交換する時にできる
だけ、現像剤カートリッジ内残留物を少なくするために
は、トナー消費量と担体液の消耗量にマッチしたトナー
濃度を設定すべきであることがわかる。従来のトナー濃
度１％以下の現像剤では、担体液に比べてトナー量が少
ないために大量の担体液が残るとともに、トナーが担体
液中を泳動して、静電潜像に付着し現像するとき、トナ
ーの移動量が大きいために現像時間が多くかかり、結果
として現像された画像の濃度が低いという結果となる。

【０１４８】従って、トナーの濃度を平均印字率に対応
した平均トナー消費率と同等の５〜３５％に設定したも
のである。

【０１４９】図１０に、現像ローラの表面粗さと現像ロ
ーラの上の現像剤膜厚の関係について、発明者等が実験
により得た結果を示す。

【０１５０】現像ローラは径２０ｍｍのＳＵＳ３０４製
ローラを用い、表面にはガラスビーズによるサンドブラ
スト処理を行い、処理条件により表面粗さを制御した。
現像ブレードはスウェーデン鋼製のドクターブレード
で、現像ローラと接触する面は平坦である。また、現像
ブレードの現像ローラへの押付け力は、１２０Ｎ／ｍｍ
とした。

【０１５１】なお、現像ローラの表面粗さは、触針式表
面粗さ測定器ＳＶ−９５２４（ミツトヨ製）により、基
準長さ０．８ｍｍの粗さ曲線を測定した後、JIS B 0601
-1994の十点平均粗さＲｚの定義に従って表面粗さを算
出、現像ローラ上の任意の３点の平均値により求めた。

【０１５２】この結果より、現像ブレードに溝を形成し
た場合と同じように、現像ローラの表面粗さによって
も、現像ローラ上の現像剤膜厚を制御できることが確認
できた。なお、現像ローラの表面粗さによって現像ロー
ラ上の現像剤膜厚を制御する場合も、現像ローラ上の現
像剤膜厚は現像ローラ周速によらずほぼ一定である。ま
た、現像特性（現像バイアスと画像濃度・かぶり濃度の
関係や、潜像電位と画像濃度の関係など）も現像ブレー
ドに溝を形成した場合と同等である。

【０１５３】次に、現像ローラの表面粗さと印画状況の
関係について図1０並びに図１１を参照して説明する。

【０１５４】上記各実施の形態における現像ローラの表
面は、表面処理により所定の表面粗さになるよう、微細
な凹凸が形成されている。図１１に示されているよう
に、微細な凹凸が形成されている現像ローラ１１１上に
現像剤１１６の薄膜を形成する際には、先にも述べたよ
うに、現像ローラ１１１に所定の押し付け力で押し付け
られている現像ブレード１１２と現像ローラ１１１表面
の凹凸により現像剤の流れが規制され、現像剤の膜厚を
制御できる。また、現像を行う際には、現像背面電極１
２９により所定の押し付け力で現像ローラ１１１に押し
付けられている記録媒体１０１と現像ローラ外周面の間
のギャップが、現像ローラ１１１表面の凹凸で確保でき
る。なお、現像剤の膜厚は、現像ローラ１１１表面の凹
凸の凸部の膜厚で一般的に代表している。

【０１５５】表面粗さが小さい場合、図１０に示したよ
うに、現像ローラ１１１上に形成される現像剤薄膜の膜
厚が薄くなり、十分な濃度(例えば、反射濃度１．３以
上)を得るために必要な現像剤を供給することが困難に
なる。一方、表面粗さが大きい場合、現像ローラ１１１
上に形成される現像剤薄膜の膜厚が厚くなるために非画
像部におけるトナー付着によるかぶりが生じ易くなり、
これを防止するために必要な現像バイアス即ち、現像ロ
ーラ１１１と現像背面電極１２９との間に印加する現像
バイアス電源１３０の電圧が高くなり、画像形成に有効
に利用できる潜像電位の幅が少なくなってしまう。この
ため、現像ローラの表面粗さには適正な値が存在する。
さらに、同じ表面粗さの場合には、凹凸の先端形状が滑
らかな場合の方が先鋭な場合よりも記録媒体１０１に与
えるダメージが少なく、より良好な画像を得ることがで
きる。

【０１５６】表１に、表面粗さと印画状況の関係につい
て、発明者らが実験により得た結果を示す。現像ローラ
には径２０mmのSUS３０４製ローラを用い、表面にはガ
ラスビーズによるサンドブラスト処理を行い、処理条件
により表面粗さを制御した。この結果、表面粗さを８〜
２５μmとすることで、非画像部のかぶりが無く、画像
濃度を確保できる領域が存在することが確認できた。な
お、このときの現像ローラ上の現像剤膜厚は、図１０か
ら、７〜１４μｍであることがわかる。

【０１５７】

【表１】 次に、図１２を参照して現像バイアスと現像後の反射濃
度の関係について発明者らが実験により得た結果を説明
する。

【０１５８】現像ローラとして径２０mmのSUS３０４製
ローラを用い、この現像ローラに、現像ローラの回転方
向と平行な溝を有している現像ブレードを１２０Ｎ／ｍ
ｍの押付け力で押付け、現像ローラ上の現像剤膜厚を管
理した。現像ブレードは、溝の幅Ｗが９６μｍ、，深さ
Ｄが３１μｍ、ピッチＰが１２６μｍのものを用いてお
り、現像ローラ上の現像剤膜厚は１５μｍに管理した。
現像剤は、トナー濃度１５ｗｔ％のものを用いた。

【０１５９】記録媒体としては静電プロッタなどに用い
られる静電記録紙を用い、静電記録紙の誘電層側が外側
になるようにアルミ製の用紙搬送ドラムに密着固定させ
た。潜像形成にはスコロトロンを用い、記録紙上の表面
電位が−４０Ｖになるようにグリッド電圧を制御した。
記録紙と現像ローラの距離、すなわち現像ギャップは３
０μｍ、用紙搬送ドラムの周速度すなわちプロセス速度
は１０ｍｍ／ｓ、現像ローラの周速度は記録紙の搬送方
向と反対方向（すなわち、現像ローラと用紙搬送ドラム
が同方向に回転）に３０ｍｍ／ｓとした。

【０１６０】図１２は、用紙搬送ドラムを接地し、現像
ローラへ印加する現像バイアスを１００Ｖから−３００
Ｖまで変化させたときの画像部（静電潜像が形成された
部分）の反射濃度と背景部（静電潜像が形成されていな
い部位；非画像部分）の反射濃度の変化を示している。
反射濃度は、反射濃度計（Macbeth RD918）により測定
した。

【０１６１】まず、背景部についてみると、現像バイア
スが０Ｖの場合には、潜像が形成されていない部分にも
トナーが付着していて良好な現像が行われていないこと
がわかる。現像バイアスをプラス側に大きくしてゆくと
反射濃度が増加するが、これは使用している現像剤中の
トナーがプラス帯電しているため、プラスに印加された
現像ローラからトナーが反発されて記録紙上に付着して
しまうためである。一方、現像バイアスを０Ｖからマイ
ナス側に大きくしてゆくと、−１０Ｖ以上で背景部に不
要なトナーが付着しない、すなわちかぶりのない状況が
得られることがわかる。

【０１６２】次に画像部についてみると、現像バイアス
が０Ｖから−１００Ｖの間では十分な反射濃度が得られ
ているが、マイナス側に−１００Ｖよりも大きくしてゆ
くと、反射濃度が低下して十分な濃度が得られなくなる
ことがわかる。これは記録紙上の静電潜像により形成さ
れる電界と現像ローラにより形成される電界の差で記録
紙上に付着するトナー量が決まるためであり、静電潜像
の表面電位よりも現像バイアスを大きくとることは好ま
しくない。

【０１６３】上述の結果より、現像バイアスを、−１０
Ｖから−１００Ｖに、すなわち、現像部の電界を３３３
Ｖ／ｍｍから３３３３Ｖ／ｍｍにすることで、背景部に
かぶりがなく、画像部で十分な反射濃度が得られる現像
が可能である。実際には、３００Ｖ／ｍｍから３０００
Ｖ／ｍｍにすることでよい。

【０１６４】

【発明の効果】本発明によれば、現像剤の担体液の蒸気
の大気中への気散が少なく、現像剤の沈殿や凝集をさけ
るための撹拌装置や現像剤の循環装置が不要になる高濃
度の現像剤が使用できる画像形成装置を簡便な系で構成
でき、小型化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施の形態の部分を示す断面図
である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図４】図４に示す実施の形態の部分を拡大して示す断
面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態の部分を示す断面図
である。

【図６】本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図７】本発明の第５の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図８】印字率とトナー消費率の関係の例を示すグラフ
である。

【図９】イオンフローヘッドの例を示す概念図である。

【図１０】現像ローラ表面粗さと現像ローラ上のインク
膜厚の関係の例を示すグラフである。

【図１１】現像部の現像剤の状態を示す模式図である。

【図１２】現像バイアスと現像画像の反射濃度の関係の
例を示すグラフである。

【符号の説明】 36 現像剤 37 記録紙 40 回転軸 42 画像表面帯電器 106 用紙ガイド 109 紙送りローラA 110 バッファガイド 113 ブレード固定板 114 掻き落としブレード 115 カバー 117 現像剤カートリッジ 124 転写ローラ 125 誘電体ドラム 126 案内ローラ 127 エメリーローラ 166 Kブレード 173 K現像剤流入孔 174 Ｃ現像ローラ 175 Ｃボールカム 176 Ｃボール 177 Ｃ現像剤カートリッジ 178 Ｃ現像剤 179 M現像ローラ 180 Mボールカム 181 Mボール 182 M現像剤 183 M現像剤カートリッジ 200 現像器 203 逆流防止弁 204 供給流路 205 回収流路 206 フロート弁 209 多孔質膜 210 供給孔 211 回収孔 212 供給孔 213 回収孔 220 現像器筐体 250 回転現像ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 順一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 森 章 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 佐藤 和恭 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 神尾 恵司 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所オフィス情報機器事業部 内 (72)発明者 西尾 吉弘 東京都中央区日本橋３−７−20 大日本イ ンキ化学工業株式会社内 (72)発明者 小倉 克之 埼玉県北足立郡伊奈町大字小室4472−１ 大日本インキ化学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AD01 AD03 AD04 AD17 AD18 BB24 BB34 BB38 2H033 BA29 BA30 BA58 BB01 CA09 2H069 CA28 DA08 EA01 2H074 AA03 AA07 AA41 BB50 BB54 CC02 CC21 CC24 DD01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体を案内搬送する搬送手段と、画
   像信号に対応した静電潜像を前記記録媒体に形成する静
   電潜像形成手段と、を含んで構成され、形成された前記
   録媒体上の静電潜像を、トナー粒子を分散させた液体現
   像剤で現像する画像形成装置において、 前記液体現像剤が、着色剤、非水分散樹脂及び電荷制御
   剤を主成分とするトナー粒子を担体液に分散して成るも
   のであり、前記着色剤は、予め顔料を前記担体液に不溶
   な熱可塑性樹脂中に分散させたものであり、現像剤中の
   前記担体液の含有率が70〜90wt%で、かつ、該顔料の濃
   度が0.5〜10wt%であることと、 現像後の画像を加熱して前記画像を乾燥もしくは溶融定
   着させる加熱手段を具備し、該加熱手段により乾燥もし
   くは溶融定着された画像上に新たな静電潜像を形成し、
   該静電潜像を現像するよう構成されていることを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記加熱手段による加熱の後に前記記録媒体を冷却する
   冷却手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記液体現像剤を所定量保持する現像剤保持部と、前記
   現像剤保持部から現像剤が供給される現像ローラと、前
   記現像ローラに当接し、前記現像ローラ上の現像剤の膜
   厚を制御する膜厚制御部材と、前記記録媒体をはさんで
   前記現像ローラと対向した位置に配置された導電性部材
   と、前記現像ローラと前記導電性部材の間に前記トナー
   粒子が前記現像ローラ方向へ移動する方向に電界を印加
   する現像バイアス印加手段と、を有してなることを特徴
   とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記現像ローラは、それぞれ特定の色の液体現像剤を貯
   蔵する複数のカートリッジタンクそれぞれに付属して配
   置され、それぞれ前記カートリッジタンクとそれに付属
   する現像ローラを含んで構成される複数の現像器が、回
   転台座に、前記現像ローラの回転軸を回転台座の回転軸
   に平行させて設置され、且つ各現像ローラの回転台座半
   径方向最外周位置と、回転台座回転軸の距離は同じであ
   ることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の画像形成装置において、 前記加熱手段による前記記録媒体の加熱の後もしくは前
   記冷却手段による前記記録媒体の冷却の後に、前記記録
   媒体の表面温度を測定する温度測定手段を具備している
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の画像形成装置において、 前記現像ローラと前記導電性部材の間に印加される電界
   強度が、前記トナー粒子が前記現像ローラ方向へ移動す
   る方向に３００Ｖ/ｍｍから３０００Ｖ/ｍｍであること
   を特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項３または６記載の画像形成装置に
   おいて、 前記膜厚制御部材は、現像ローラ上の現像剤厚さを７〜
   １４μmに制御するものであることを特徴とする画像形
   成装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７記載の画像形成装置に
   おいて、前記静電潜像形成手段の記録媒体搬送方向上流
   側に、静電潜像形成手段の方向に搬送される記録媒体
   を、前記トナー粒子と同極性に一様帯電する記録媒体帯
   電手段を設けたことを特徴とした画像形成装置。