JP2002278299A

JP2002278299A - 液体現像装置及び液体画像形成装置

Info

Publication number: JP2002278299A
Application number: JP2001083535A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Yoshino; 美枝吉野; Tsutomu Sasaki; 努佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】画像のカブリ、濃度ムラを防いで高品質な画
像を形成し、環境に悪影響を及ぼす材料を用いずに、キ
ャリア液の装置外への持ち出し量を減らす。【解決手段】潜像担持体１と、潜像担持体上に形成さ
れた潜像を現像するための、キャリア液中にトナーを分
散した高粘性高濃度（トナー固形分率：５〜３０％）の
液体現像剤を担持する、少なくとも１つの現像剤担持体
９と、上記現像剤担持体に上記液体現像剤を塗布する塗
布部材と、上記現像剤担持体表面の、上記塗布部材との
対向部分より表面移動方向下流側、上記潜像担持体と対
向部分より表面移動方向上流側に設置した、上記現像剤
担持体上に担持された現像前のトナーを圧縮するための
少なくとも１つの、少なくとも表面が導電性を持った現
像前トナー圧縮部材と、上記現像剤担持体と上記現像前
トナー圧縮部材とに、それぞれ独立して設けた、電圧印
加機構とを有する、液体現像装置において、現像前トナ
ー圧縮部材と現像剤担持体とは現像剤を介して対向し、
直接は触れない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター、ファクシミリなどに用いられる液体現像装
置及び液体現像画像形成装置に係り、詳しくは、キャリ
ア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を
担持する少なくとも１つの現像剤担持体と、上記現像剤
担持体に上記液体現像剤を塗布する塗布部材とを有し、
上記現像剤担持体に担持した上記液体現像剤により潜像
担持体上に形成された潜像を現像する液体現像装置及び
液体現像画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特願平１１−３８４４７号におい
て、本出願人は弾性層を有する現像剤担持体を潜像担持
体に当接させてニップ部を形成する画像形成方法を提案
している。この画像形成方法では、現像剤担持体上に液
体現像剤の薄層を形成し、上記薄層中のキャリア液とト
ナーとが上記ニップ部を形成する上記潜像担持体上の潜
像の画像部に静電的に転移して現像を行う。一方、上記
ニップ部を通過する上記潜像担持体上の地肌部（非画像
部）には、トナーを付着させないでキャリア液が少しだ
け転移するようになっている。また、仮に上記地肌部に
トナーが付着したとしても、上記ニップ部を通過する間
に、上記トナーを上記現像剤担持体側に移動させて除去
することが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平１１−３８４４７号で提案した画像形成方法では、
上記ニップ部を通過する上記潜像担持体上の地肌部（非
画像部）にトナーが付着し余剰トナーとなって残留して
しまう場合がある。この場合には、この余剰トナーによ
り画像のカブリを生じるおそれがある。特に固形分（ト
ナーその他樹脂など）率の高い現像剤では、この傾向が
顕著な場合が多い。また、現像の際、現像が不完全だ
と、潜像担持体上で、トナーがスジ状に偏在（リブ）
し、濃度が均一な画像にならない。この画像形成方法を
用いた画像形成装置では、環境を考慮し、キャリア液が
空気中に発散しないことや、取り扱いを考慮し、液がこ
ぼれにくいよう、常温で不揮発性で高粘性のキャリア液
を用いている。高粘性キャリア液は、低粘性キャリア液
に比べ転写紙に付着する量が多く、キャリア液が転写紙
に多く付着していると、転写紙の外観、触感などが、本
来のものと変ってしまう。

【０００４】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、画像のカブリ、濃度ム
ラを防いで高品質な画像を形成し、環境に悪影響を及ぼ
す材料を用いずに、キャリア液の装置外への持ち出し量
を減らすことができる、液体現像装置及び液体現像画像
形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、潜像
担持体と、潜像担持体上に形成された潜像を現像するた
めの、キャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度
（トナー固形分率：５〜３０％）の液体現像剤を担持す
る、少なくとも１つの現像剤担持体と、上記現像剤担持
体に上記液体現像剤を塗布する塗布部材と、上記現像剤
担持体表面の、上記塗布部材との対向部分より表面移動
方向下流側、上記潜像担持体と対向部分より表面移動方
向上流側に設置した、上記現像剤担持体上に担持された
現像前のトナーを圧縮するための少なくとも１つの、少
なくとも表面が導電性を持った現像前トナー圧縮部材
と、上記現像剤担持体と上記現像前トナー圧縮部材と
に、それぞれ独立して設けた、電圧印加機構とを有す
る、液体現像装置において、現像前トナー圧縮部材と現
像剤担持体とは現像剤を介して対向し、直接触れない構
成とする。

【０００６】請求項２の発明は、潜像担持体と、潜像担
持体上に形成された潜像を現像するための、キャリア液
中にトナーを分散した高粘性高濃度（トナー固形分率：
５〜３０％）の液体現像剤を担持する、少なくとも１つ
の現像剤担持体と、上記現像剤担持体に少なくとも１つ
設置した、トナーを現像剤担持体側に圧縮するための、
少なくとも表面が導電性を持った現像前トナー圧縮部材
と、（塗布部剤がトナー圧縮部材を兼ねても良く、塗布
部材と現像材担持体との間にトナー圧縮部材を設けても
よい）、上記現像剤担持体と上記現像前トナー圧縮部材
とに、それぞれ独立して設けた、電圧印加機構とを有す
る、液体現像装置において、現像前トナー圧縮部材と現
像剤担持体とは現像剤を介して対向し、直接触れない構
成とする。

【０００７】請求項３の発明は、現像前トナー圧縮部材
と現像剤担持体との間に、ギャップを設けない場合ある
いはニップをもって当接する場合、現像剤が塗布されな
い部分では、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体との
間を絶縁する構成とする。

【０００８】請求項４の発明は、現像前トナー圧縮部材
と現像剤担持体との間に、ギャップを設けない場合ある
いはニップをもって当接（間には現像剤を介する）する
場合、現像剤が塗布されない部分において、絶縁部材を
介して現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体と当接する
構成とする。

【０００９】請求項５の発明は、現像前トナー圧縮部材
と現像剤担持体との間に、ギャップを設けない場合ある
いはニップをもって当接（間には現像剤を介する）する
場合、現像剤が塗布されない部分において、現像前トナ
ー圧縮部材と現像剤担持体との少なくともどちらか一方
の少なくとも表面を絶縁部材での構成とする。

【００１０】請求項６の発明は、現像前トナー圧縮部材
と現像剤担持体とを、ギャップを設けない場合あるいは
ニップをもって当接する場合、現像前トナー圧縮部材と
現像剤担持体とのどちらか一方を現像剤塗布幅より短く
する構成とする。

【００１１】請求項７の発明は、キャリア液中にトナー
を分散した高粘性高濃度（トナー固形分率：５〜３０
％）の液体現像剤を担持する、少なくとも１つの現像剤
担持体と、上記現像剤担持体に上記液体現像剤を塗布す
る塗布部材とを有し、上記現像剤担持体に担持した上記
液体現像剤により潜像担持体上に形成された潜像を現像
する液体現像装置において、上記現像剤担持体表面の、
上記塗布部材との対向部分より表面移動方向下流側、上
記潜像担持体と対向部分より表面移動方向上流側に、上
記現像剤担持体上に担持された現像前のトナーを圧縮す
るための、少なくとも表面が絶縁性の現像前トナー圧縮
部材を少なくとも１つ設け、現像前トナー圧縮部材は現
像剤を介して現像剤担持体に圧接し、現像剤担持体には
電圧印加機構、現像前トナー圧縮部材には帯電機構を設
けた構成とする。

【００１２】請求項８の発明は、キャリア液中にトナー
を分散した高粘性高濃度（トナー固形分率：５〜３０
％）の液体現像剤を担持する、少なくとも１つの現像剤
担持体と、上記現像剤担持体に上記液体現像剤を塗布す
る塗布部材とを有し、上記現像剤担持体に担持した上記
液体現像剤により潜像担持体上に形成された潜像を現像
する液体現像装置において、現像剤中のトナーを、現像
剤担持体上に圧縮するための、少なくとも表面が絶縁性
の現像前トナー圧縮部材を少なくとも１つ設け（塗布部
剤がトナー圧縮部材を兼ねても良く、塗布部材と現像材
担持体との間にトナー圧縮部材を設けてもよい）、現像
前トナー圧縮部材は現像剤を介して現像剤担持体に圧接
し、現像剤担持体には電圧印加機構、現像前トナー圧縮
部材には帯電機構を設けた構成とする。

【００１３】請求項９の発明は、現像前トナー圧縮部材
として感光体を用いる構成とする。

【００１４】請求項１０の発明は、ａ−Ｓｉを用いた潜
像担持体を用いる構成とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を液体現像画像形成
装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適
用した場合の一例について説明する。図１は、本実施形
態に係る複写機の要部概略構成図である。本実施形態に
係る複写機は、潜像担持体として感光体ドラム１のまわ
りに、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写ロー
ラ５を含む転写装置、クリーニング装置６等が配設され
ている。上記感光体ドラム１の材質としてはａ−Ｓｉ、
ＯＰＣ等が使用できる。また、帯電装置２としては、ロ
ーラやチャージャ等の形態が使用できる。また、露光装
置３としてはＬＥＤやレーザー走査光学系等が使用でき
る。

【００１６】上記構成の複写機で反転現像により画像を
形成する場合について説明する。感光体ドラム１は、図
示しないモータ等の駆動手段によって複写時には一定速
度で矢印方向に回転駆動される。そして帯電ローラによ
り暗中にて一様に６００Ｖ程度に帯電された後に、露光
装置３により原稿光像が照射結像されて静電潜像が感光
体ドラム１の外周表面上に担持される。その後、上記静
電潜像は現像装置４の部分を通過する間に現像される。
静電潜像に現像されたトナー像は、転写ローラ５を含む
転写装置により転写紙Ｐに転写される。感光体ドラム１
は転写紙Ｐの分離後、クリーニング装置６により、残留
トナーが除去される。その後、感光体ドラム１の表面は
図示しない除電ランプにより残留電位が除去されて次の
複写に備えられる。また、トナー像が転写された転写紙
は、図示しない定着装置を通過して機外に排出される。
なお、転写ローラ５を含む転写装置としては、例えば、
静電ローラによる方法、コロナ放電による方法、粘着転
写法、熱転写法などを用いることができる。また、上記
定着装置としては、例えば熱転写方式、溶剤定着、ＵＶ
定着、加圧定着などを用いることができる。

【００１７】本実施形態の複写機で用いられる現像剤７
は、従来一般的に市販され使用されているＩｓｏｐａｒ
（エクソン商標）をキャリアとした低粘性（１ｃＳｔ程
度）、低濃度（１％程度）の液体現像剤ではなく、高粘
性高濃度の液体現像剤である。上記現像剤の粘度及び濃
度の範囲としては、例えば粘度が５０ｃＳｔから５００
０ｃＳｔ、濃度が５％から３０％のものを用いる。キャ
リア液１９としては、シリコーンオイル、ノルマルパラ
フィン、ＩｓｏｐａｒＭ（エクソン商標）、植物油、鉱
物油等の絶縁性が高いものを使用する。揮発性、不揮発
性については、目的に合わせて選択することができる。
また、トナー１８の粒径は、サブミクロンから６μｍ程
度まで目的に合わせて選択することができる。

【００１８】次に、本実施形態の特徴部である現像装置
４について説明する。現像装置４は、図示するように内
部に現像剤７を収容する現像剤収容タンク８、現像剤担
持体としての現像ローラ９、現像前トナー圧縮部材とし
ての現像前セットローラ１０、スイ−プローラ１１、塗
布手段としてのアニロクスローラ１２、図示しないギヤ
ポンプ、攪拌ローラ１３から主に構成されている。現像
ローラ９、現像前セットローラ１０、スイ−プローラ１
１とにはそれぞれ金属ブレードもしくはゴムブレードか
らなるクリーニング部材１４a,１４c、１４bが備えられ
ている。上記各クリーニング部材はブレードに限らずロ
ーラ式であってもよい。また、アニロクスローラ１２に
はドクターブレード１５が備えられている。現像前セッ
トローラ１０のクリーニング部材１４cは、あってもな
くてもよい。また，図２では、現像ローラ９にアニロク
スローラ１２を接触させた例を示す。この場合、アニロ
クスローラ１２の回転方向は、図１の場合と逆方向であ
り、且つ、ドクターブレード１５は、アニロクスローラ
１２の回転方向に対して順方向となる位置、すなわち、
図２において、アニロクスローラ１２の左側に配置され
る。

【００１９】現像ローラ９、現像前セットローラ１０の
どちらか一方、あるいは両方、及びスイ−プローラ１１
は、外周面にそれぞれ導電性を有する弾性体の層が設け
られている。これらの弾性体層の材質としてはウレタン
ゴムを用いることができる。各弾性体の層のゴム硬度と
しては、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが望ま
しい。各弾性体の層の材質はウレタンゴムに限られるも
のではなく、導電性を有するものであって、かつキャリ
ア液１９や現像剤７で膨潤したり溶解したりしない材質
であればよい。また、現像ローラ９、現像前セットロー
ラ１０のどちらか一方、あるいは両方、及びスイ−プロ
ーラ１１の表面が導電性を有し、かつキャリア液１９や
現像剤７で膨潤したり溶解したりしない材質であり、そ
の内層にキャリア液１９や現像剤７が接触しないような
構成であれば、その内層としての、各弾性体の層の材質
は、上記導電性、膨潤溶解の制約なく、弾性を有してい
ればよい。このとき、現像ローラ９、現像前セットロー
ラ１０、スイ−プローラ１１に印加する電圧は、現像ロ
ーラ９、現像前セットローラ１０、スイ−プローラ１１
の軸からではなく、表面から印加する必要がある。表面
が絶縁性の現像前セットローラ１０を用いる場合は、現
像前セットローラ１０の表面を帯電させるための帯電機
構を設ける。弾性体の層を現像ローラ９とスイ−プロー
ラ１１とに設ける構成ではなく、弾性体の層を感光体側
に設ける構成であってもよい。さらに、感光体を無端ベ
ルト状部材で構成してもよい。また、現像ローラ９、ス
イ−プローラ１１は、コーティングもしくはチューブに
より、その表面が少なくとも、Ｒｚ１０μｍ、望ましく
はＲｚ３μｍ以下の平滑性を有するように構成されてい
る。

【００２０】図１では、現像ローラ９は感光体ドラム１
と接していないが、現像動作時は、現像ローラ９が感光
体ドラム１に接するよう、現像ユニットを移動させる。
現像動作時以外の時、現像ローラ９を感光体ドラム１と
離間しておくことは、現像ローラ９や感光体が弾性体の
とき、永久変形の予防となる。現像ローラ９及びスイ−
プローラ１１を感光体ドラム１に対してそれぞれ適当な
圧力で当接させると、各ローラの弾性体の層が弾性変形
し、現像ニップ１７及び除去ニップ１６を形成する。特
に、上記現像ニップを形成することによって、現像剤７
のトナー１８が現像領域の現像電界により、感光体ドラ
ム１に対して移動し付着するための一定の現像時間を確
保することができる。また、当接圧力を調整することで
各ニップ部における表面移動方向の大きさであるニップ
幅を調整することができる。各ニップ幅は、各ローラの
線速と現像時定数との積、以上に設定する。ここで、現
像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であ
って、ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例
えば、ニップ幅が３ｍｍでプロセス速度が３００ｍｍ／
ｓｅｃであれば、現像時定数は１０ｍｓｅｃトナーとな
る。

【００２１】現像ローラ９に対する感光体ドラム１のよ
うに、現像ローラ９に対する現像前セットローラ１０に
ついても、同様なことが言える。現像ローラ９に対して
現像前セットローラ１０を適当な圧力で当接させると、
両方あるいは片方のローラの弾性体の層が弾性変形し、
ニップ２２を形成する。上記ニップを形成することによ
って、現像剤７のトナー１８が現像ローラ９と現像前セ
ットローラ１０との間の電界により、現像ローラ９に対
して移動するための時間を確保することができる。ま
た、当接圧力を調整することで各ニップ部における表面
移動方向の大きさであるニップ幅を調整することができ
る。各ニップ幅は、各ローラの線速と現像時定数との
積、以上に設定する。

【００２２】このとき、現像前セットローラ１０と現像
ローラ９とは導電性が低いほうが、トナー１８の移動、
つまり、現像やトナー１８の圧縮が効率的に行われる
が、ローラ導電性が低いと、現像剤７が塗布されている
領域に関しては現像剤７によって絶縁されるが、現像剤
７が塗布されていない部分で、現像前セットローラ１０
と現像ローラ９との間の電位差を維持することができな
くなる。電位差が低いと、トナー１８の圧縮が効率的に
行われない。そこで、現像剤７が塗布されていない部分
の現像前セットローラ１０と現像ローラ９との間は絶縁
する必要がある。

【００２３】その方法としては、現像前セットローラ１
０や現像ローラ９を傷つけない素材で絶縁性の部材を、
両者間に挟む方法がある。両ローラはニップ形成のため
圧接したほうがよいので、絶縁性部剤は薄いほうがよ
い。

【００２４】また、両ローラの、現像剤７が塗布されな
い部分を絶縁する方法もある。この方法は、ローラの構
成が複雑となり、やや高価になる場合もあるが、ローラ
間に絶縁部材をはさむと現像剤７が絶縁部材にかき取ら
れ、不必要な部分に回りこむ場合などもあるため、機能
的には優れている。

【００２５】また、現像剤塗布幅よりも両ローラのう
ち、どちらかを短くする構成にしても良い。特別な絶縁
部材を設ける必要がなく、コスト的には最良である。た
だし、最短ローラの端部に現像剤７が溜まる場合もあ
り、その処理が必要となることがある。

【００２６】現像前セットローラ１０の少なくとも表面
を絶縁性とし、帯電させて、現像ローラ９と電位差を設
ける方法もある。この方法では、現像剤７が塗布されて
いない部分では、現像前セットローラ表面電位は変化す
るが、現像剤７が塗布されている部分に影響することな
く、トナー１８の圧縮を行うことができる。トナー１８
の移動には、ローラの導電部を通じて電荷が移動する必
要があるので、現像前セットローラ１０は、内側は導電
性とし、表面になるべく薄い絶縁層を設けたものが好ま
しい。導電性ゴムローラ表面に絶縁樹脂チューブを被覆
したもの、金属ローラ表面に絶縁層をコートしたものな
どがある。

【００２７】表面が絶縁性の現像前セットローラ１０と
して、感光体を用いることもできる。潜像を形成する必
要はなく、常時必要な電位に前面帯電させ、現像ローラ
９と電位差を設ける。より均一に帯電でき、トナー１８
を効率的に圧縮できる。

【００２８】また、現像前セットローラ１０は、現像ロ
ーラ９に対して、あるギャップをもって、対向してもよ
い。ギャップはその空間が現像剤７で埋まる程度のギャ
ップが望ましいが、現像ローラ９の表面の現像剤層と現
像前セットローラ１０との間に空間をもってもよい。ギ
ャップが現像剤７で埋まっている場合は、両ローラ間の
電位差で、トナー１８が現像ローラ９側に移動する。現
像ローラ９の表面の現像剤層と現像前セットローラ１０
との間に空間をもつ場合、現像前セットローラ１０に
は、上記の電位差を持つための電圧より、より高い電圧
を印加し、現像前セットローラ１０から現像ローラ９上
の現像剤７へ、放電させる。これにより、トナー１８は
圧縮され、表層にキャリア層が形成される。このとき、
放電させるための電圧は、極性を選ばない。

【００２９】現像動作時においては、現像ローラ９にア
ニロクスローラ１２によって現剤の薄層が形成される。
アニロクスローラ１２と現像ローラ９とはほぼ同電位に
保っているので、両ローラ間では、現像剤中で、トナー
１８の移動は起こらず、アニロクスローラ１２上の現像
剤７はほぼ同濃度にて、現像ローラ９上に塗布される。
このとき、現像ローラ９上に塗布される現像剤７の厚み
が、その表面の１ｃｍ ^２当たりに担持されるトナー中の
顔料含有分が３μｇ以上、６０μｇ以下となるように設
定した。このために、現像剤７の薄層を３〜１０μｍの
厚みに塗布するようにした。この理由は、現像剤７の塗
布厚が、現像ローラ表面の１ｃｍ^２当たりに担持される
トナー中の顔料含有分が３μｇより小さくなるような厚
みでは、十分な量の顔料が感光体ドラム１上に形成され
た潜像の画像部２０に移動せず、画像部２０の画像濃度
が薄くなるおそれがあるからである。また、現像ローラ
表面の１ｃｍ^２当たりに担持されるトナー中の顔料含有
分が６０μｇより大きくなるような厚みでは、現像後の
地肌部２１に残留する余剰トナーが多くなり、現像前セ
ットローラ１０をもっても、スイ−プローラ１１をもっ
ても、カブリトナー除去が不完全になるおそれがあるか
らである。

【００３０】そして、上記現像ローラ表面に形成された
現像剤７の薄層は、現像ローラ９と現像前セットローラ
１０とにより形成されたニップを通過する。図５は、上
記ニップにおける現像剤７の状態を模式的に示した図で
ある。現像ローラ９上の現像剤７は、上記のように、ア
ニロクスローラ１２により、濃度分布なく、塗布されて
いる。現像前セットローラ１０と現像ローラ９とに別々
に電圧を印加して、両ローラ間に電位差を設けているた
め、現像前セットローラ１０とのニップを通過する際、
現像ローラ９上の現像剤７は、トナー１８が現像ローラ
方向へ移動し、現像ローラ９上で濃度勾配ができる。

【００３１】この時、図５（a）のように、例えば、ト
ナー１８がプラス極性の場合、現像ローラ９への印加電
圧が＋３００Ｖの場合、現像前セットローラ１０への印
加電圧を＋４００Ｖ〜＋５００Ｖと、少な目の電位差を
設けることによって、トナー１８は十分には圧縮されな
いものの、現像前セットローラ１０には付着しない程度
に移動する。現像前セットローラ１０にはキャリアのみ
付着し、現像前セットローラ１０を回転させ、付着した
キャリアを、クリーニング部材１４cで取り除くことに
より、現像ローラ９上の現像剤７に含まれるキャリア液
１９は少なくなり、感光体ドラム１に付着するキャリア
量が減少する。

【００３２】また、図５（b）のように、例えば、トナ
ー１８がプラス極性の場合、現像ローラ９への印加電圧
が＋３００Ｖの場合、現像前セットローラ１０への印加
電圧を＋６００Ｖ〜＋７００Ｖと、多めの電位差を設け
ることによって、トナー１８は現像ローラ９側に十分に
は圧縮され、現像前セットローラ１０にも付着しないよ
うに移動する。現像前セットローラ１０にはキャリアの
み付着し、現像前セットローラ１０を回転させ、付着し
たキャリアを、クリーニング部材１４cで取り除くこと
により、現像ローラ９上の現像剤７に含まれるキャリア
液１９は少なくなり、感光体ドラム１に付着するキャリ
ア量が減少する。また、現像ローラ上のトナー１８は十
分圧縮され、次の感光体ドラム１に対向する現像部にお
いてのトナー移動を助けることになる。絶縁性の現像前
セットローラ１０の場合、表面を帯電させて、上記のよ
うな表面電位とする。

【００３３】このとき、現像ローラ９と接触後の現像前
セットローラ１０に付着したキャリア液１９を除去する
と、感光体ドラム１に付着するキャリア液１９が少なく
なり、その後の転写などのプロセスにおいて、キャリア
不足が生じる場合もある。このような場合には、現像前
セットローラ１０上のクリーニング部材１４cは設置せ
ず、現像前セットローラ１０に付着したキャリアは、再
度現像ローラ９とのニップ部に供することにより、現像
ローラ上や感光体ドラム１上のキャリア量は変化せず、
転写などそれ以降のプロセスに影響を与えない。

【００３４】次に、現像ローラ９の表面に形成された現
像剤７の薄層は、感光体ドラム１と現像ローラ９とによ
り形成された現像ニップを通過する。一般的に電子写
真の現像装置４では、十分なトナーを感光体と現像装置
４との相対する領域に送るため、現像ローラ９の表面移
動速度を感光体の表面移動速度よりも速めに設定してい
る。このため、トナー１８は感光体表面に対して早い移
動速度を持ち、潜像との間に位置的なずれを生じ、画像
としては、先端がかすれたり、縦線と横線とのバランス
が悪かったりする現象が現れる。この現象は液体現像で
も見られる現象である。本実施形態に係る複写機では、
上記現像ローラ９の表面と感光体ドラム１の表面とがほ
ぼ等速で移動し、トナー１８に対して相対的に感光体ド
ラム１の接線方向の速度ベクトルを持たせないので、上
記現象が生じることがない。

【００３５】上記現像ローラには、感光体表面電位（例
えば＋６００Ｖ）より低い現像バイアス電圧（例えば＋
３００Ｖ）が印加されており、露光装置３により露光さ
れて＋５０Ｖ以下になった画像部２０との間に現像電界
を生じる。トナー１８がプラス帯電の場合、感光体ドラ
ム１の画像部２０では、図３に示すように、現像剤中の
トナー１８は上記電界によって感光体ドラム１に移動し
て潜像を顕像化する。一方、地肌部（非画像部）２１で
は、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成され
る電界により、現像ローラ表面にトナー１８を移動させ
て地肌部分にトナー１８が付着しないようにする。この
とき、現像のための時間・電界などが不足している場
合、現像部においてトナー１８が十分に圧縮されず、図
４のように、現像ローラ９と感光体とが離れるとき、ト
ナー層を分離することになる。トナー層を分離すると、
感光体ドラム１上のトナー１８はスジ状に局在し（リブ
と呼ぶ）、均一な現像ができない。現像のための時間や
電界が十分だと、トナー１８は十分圧縮され、キャリア
層とトナー層とに比較的明らかに分離し、現像ローラ９
と感光体ドラム１とが離れる時にキャリア層で分離され
る。その時トナー１８は移動することなく、均一な現像
がなされる。

【００３６】現像ローラ９上の現像剤７は、上記、現像
前セットローラ１０により、トナー１８は現像ローラ９
側に圧縮されており、表層にはキャリア層が形成されて
いる。画像部２０ではトナー１８が感光体ドラム１側に
移動するような電界が形成されており、キャリア層中を
トナー１８が移動する。非画像部２１においては、トナ
ー１８は現像ローラ９側に移動するような電界が形成さ
れており、最初にキャリア層が感光体ドラム１に接する
ので、トナー１８は、均一濃度の現像剤層が感光体ドラ
ム１に接した場合に比べ、より、感光体ドラム１に付着
しにくい。現像前セットした場合としない場合の、現像
ローラ９から感光体へのトナー転移率を、図６に示し
た。実線が、現像前セットしたもの、点線が現像前セッ
トしていないものを示す。現像前セットした場合は、よ
り少ない電位差で現像できる。現像前セットローラ１０
は、現像前にトナー層を圧縮し、現像前セットローラ１
０を用いない場合に比べ、現像時はトナー１８が層とし
て移動するため、現像を前持って促進するようなかたち
で、上記リブの形成も防ぐ効果がある。

【００３７】現像前セットローラ１０によりカブリトナ
ーが感光体に付着しにくくなるため、カブリ除去電界
（現像ローラ９に印加された現像バイアスと感光体帯電
電位との電位差）を低く抑えることができる。よって、
感光体ドラム１の帯電電位を低くすることが可能にな
る。このことにより、感光体ドラム１の耐久性向上、帯
電ローラの負担軽減、露光パワーの低減等、種々の利点
が生じる。このとき、ａ−Ｓｉ感光体との組み合わせ
で、より高耐久を達成できる。

【００３８】感光体ドラム１地肌部分にトナー１８が付
着してしまった場合のため、そして、感光体ドラム１に
付着したキャリア液１９をさらに減らすために、スイ−
プローラ１１を設けてもよい。図1の本実施形態に係る
複写機の現像装置４では、このカブリの原因となるトナ
ー（以下、「カブリトナー」という）をスイープ（掃
除）するためスイ−プローラ１１を設けている。このス
イ−プローラ１１は、現像ローラ９に対し感光体ドラム
１の回転方向下流側であって、現像されたトナー層を挟
むように、感光体ドラム１に押圧して設置されている。
スイ−プローラ１１の表面は、感光体ドラム１の表面と
略等速で移動する。表層にキャリア層、現像前セットロ
ーラ１０が十分に機能した場合は、このスイ−プローラ
１１を用いなくても、十分にキャリア液１９の感光体ド
ラム１への転移を減らすことができ、カブリトナーも感
光体ドラム１へ付着させないことができる。

【００３９】スイ−プローラ１１には、現像後の画像部
２０のトナー層からトナー１８をスイ−プローラ１１に
戻さないように、感光体ドラム１上の画像部２０のトナ
ー層表面電位（＋５０〜＋２００Ｖ）に近いバイアス電
圧（＋２５０Ｖ）が印加されている。地肌部２１では、
感光体ドラム１の地肌部の電位と上記バイアス電圧によ
る電位との差によって生じる電界により、浮遊している
カブリトナーをスイ−プローラ１１に移動させる。この
段階での地肌部の現像剤層は現像ローラ９の現像ニップ
部分の厚さの約半分で、且つトナーの濃度は現像前の濃
度の約５０％以下程度に低下しており、カブリトナーの
除去は容易に行われる。これにより、地肌部のカブリを
より低減することができる。

【００４０】また、スイ−プローラ１１を設置すること
によって、現像時に感光体ドラム１上の地肌部２１に付
着した余分なキャリア液１９の約７０％程度を除去する
こともできる。

【００４１】従来技術で説明した画像形成方法において
は、現像剤担持体によって現像と地肌部のカブリトナー
除去とを同時に行うことが可能である。しかし、比較的
長い現像時間（例えば、４０ｍｓｅｃ程度）を確保する
必要があり、潜像担持体と現像剤担持体との間に形成さ
れる現像ニップ幅を大きくする必要がある。この従来の
画像形成方法では、弾性層を有する現像剤担持体を潜像
担持体に当接させてニップ部を形成しているので、現像
ニップ幅を大きくするためには、硬度の低い弾性層を選
択する必要があり、当接圧が大きくなりがちである。こ
れに対して、本実施形態に係る複写機の現像装置４で
は、現像前セットローラ１０を設けたので、現像前の現
像ローラ９上において、前もってトナー１８を圧縮する
ことが可能となり、現像時のトナー移動にかかる時間を
減らすことができ、現像ニップ幅を、従来のものより小
さくでき、当接圧を小さく（例えば０。３ｋｇｆ／ｍｍ
以下）することが可能となる。これにより、感光体ドラ
ム１、現像ローラ９及びスイ−プローラ１１にかかる荷
重の低減を図り、耐久性を向上させることが可能とな
る。

【００４２】上記の実施例では、１つの実施形態とし
て、反転現像により画像を形成する場合について説明し
たが、正規現像により画像を形成することもできる。

【００４３】具体的な電位の一例としては、マイナス帯
電トナーの場合、感光体電位を＋６００Ｖ、現像ローラ
への印加電圧＋３００Ｖ、現像前セットローラへの印加
電圧＋１００Ｖ、非画像部電位を＋５０Ｖに設定する。

【００４４】

【発明の効果】請求項１乃至１０の発明によれば、現像
剤担持体と現像前トナー圧縮部材との間に、トナーを移
動させるような電位差を設けることができ、現像剤担持
体上現像剤層において、トナー層とキャリア層とに二層
化され、現像時は、現像担持体上の現像剤層のうち、キ
ャリア層が、まず、潜像担持体と接触するため、潜像担
持体上非画像部へのトナー付着をより防ぐことができ
る。また、電位差によっては、現像剤担持体上におい
て、現像剤層をトナー層とキャリア層とに二層化し、ト
ナー層を圧縮するため、現像時、潜像担持体上にリブを
形成することなく、濃度が均一である部分は、濃度が均
一なトナー像を形成できる。また、現像剤担持体上現像
剤から、キャリア液を除去することができるため、装置
外へのキャリアの持ち出し量を減らすことができ、低コ
ストが実現できる。

【００４５】請求項１の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、潜像担
持体上非画像部へのトナー付着や潜像担持体上のリブ
を、防ぐことができ、キャリア持ち出し量を減らすこと
ができる。

【００４６】請求項２の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、ローラ
の数を減らすことができ、塗布部剤とトナー圧縮部剤と
を潜像担持体上非画像部へのトナー付着や潜像担持体上
のリブを、防ぐことができ、キャリア持ち出し量を減ら
すことができる。

【００４７】請求項３の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材との間で電圧がリークすることな
く効率的に電位差を形成することができ、潜像担持体上
非画像部へのトナー付着や潜像担持体上のリブを、防ぐ
ことができ、キャリア持ち出し量を減らすことができ
る。

【００４８】請求項４の発明によれば、単純なローラ構
成でも現像剤担持体と現像前トナー圧縮部材との間で電
圧がリークすることなく効率的に電位差を形成すること
ができ、潜像担持体上非画像部へのトナー付着や潜像担
持体上のリブを、防ぐことができ、キャリア持ち出し量
を減らすことができる。

【００４９】請求項５の発明によれば、液だれなどの問
題なく、現像剤担持体と現像前トナー圧縮部材との間で
電圧がリークすることなく効率的に電位差を形成するこ
とができ、潜像担持体上非画像部へのトナー付着や潜像
担持体上のリブを、防ぐことができ、キャリア持ち出し
量を減らすことができる。

【００５０】請求項６の発明によれば、単純なローラ構
成でも現像剤担持体と現像前トナー圧縮部材との間で電
圧がリークすることなく効率的に電位差を形成すること
ができ、潜像担持体上非画像部へのトナー付着や潜像担
持体上のリブを、防ぐことができ、キャリア持ち出し量
を減らすことができる。

【００５１】請求項７の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、潜像担
持体上非画像部へのトナー付着や潜像担持体上のリブ
を、防ぐことができ、キャリア持ち出し量を減らすこと
ができる。

【００５２】請求項８の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、ローラ
の数を減らすことができ、塗布部剤とトナー圧縮部剤と
を潜像担持体上非画像部へのトナー付着や潜像担持体上
のリブを、防ぐことができ、キャリア持ち出し量を減ら
すことができる。

【００５３】請求項９の発明によれば、現像剤担持体と
現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、効率的
にトナーを圧縮することができ、潜像担持体上非画像部
へのトナー付着や潜像担持体上のリブを、防ぐことがで
き、キャリア持ち出し量を減らすことができる。

【００５４】請求項１０の発明によれば、現像剤担持体
と現像前トナー圧縮部材とのギャップを調整することな
く、両者間に確実に電位差を設けることができ、効率的
にトナーを圧縮することができ、潜像担持体上非画像部
へのトナー付着や潜像担持体上のリブを、防ぐことがで
き、キャリア持ち出し量を減らすことができ、ａ−Ｓｉ
を用いた潜像担持体は、耐久性に優れるため、交換頻度
が低く、環境への負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る複写機の要部概略構成図であ
る。

【図２】本実施形態に係る複写機の要部概略構成図であ
る。

【図３】現像バイアス電位と感光体電位とによって、感
光体ドラムに移動するトナーを模式的に示した図であ
る。

【図４】現像のための時間、電界が不足している場合の
感光体ドラムに移動するトナーを模式的に示した図であ
る。

【図５】（a）、（ｂ）は、上記ニップにおける現像剤
の状態を模式的に示した図である。

【図６】現像ローラ９から感光体へのトナー転移率を示
した図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム７現像剤９現像ローラ１０現像前セットローラ１１スイープローラ１２アニロクスローラ１４a、１４b、１４c クリーニング部材１５ドクタブレード１８トナー１９キャリア液２０画像部２１非画像部Ｐ転写紙

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、潜像担持体上に形成された
潜像を現像するための、キャリア液中にトナーを分散し
た高粘性高濃度（トナー固形分率：５〜３０％）の液体
現像剤を担持する、少なくとも１つの現像剤担持体と、
上記現像剤担持体に上記液体現像剤を塗布する塗布部材
と、上記現像剤担持体表面の、上記塗布部材との対向部
分より表面移動方向下流側、上記潜像担持体との対向部
分より表面移動方向上流側に設置した、上記現像剤担持
体上に担持された現像前のトナーを圧縮するための少な
くとも１つの、少なくとも表面が導電性を持った現像前
トナー圧縮部材と、上記現像剤担持体と上記現像前トナ
ー圧縮部材とに、それぞれ独立して設けた、電圧印加機
構とを有する、液体現像装置において、現像前トナー圧
縮部材と現像剤担持体とは現像剤を介して対向し、直接
触れないことを特徴とする液体現像装置。
【請求項２】潜像担持体と、潜像担持体上に形成された
潜像を現像するための、キャリア液中にトナーを分散し
た高粘性高濃度（トナー固形分率：５〜３０％）の液体
現像剤を担持する、少なくとも１つの現像剤担持体と、
上記現像剤担持体に少なくとも１つ設置した、トナーを
現像剤担持体側に圧縮するための、少なくとも表面が導
電性を持った現像前トナー圧縮部材と、（塗布部剤がト
ナー圧縮部材を兼ねても良く、塗布部材と現像材担持体
との間にトナー圧縮部材を設けてもよい）、上記現像剤
担持体と上記現像前トナー圧縮部材とに、それぞれ独立
して設けた、電圧印加機構とを有する、液体現像装置に
おいて、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体とは現像
剤を介して対向し、直接触れないことを特徴とする液体
現像装置。
【請求項３】請求項１または２記載の液体現像装置にお
いて、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体との間に、
ギャップを設けない場合あるいはニップをもって当接す
る場合、現像剤が塗布されない部分では、現像前トナー
圧縮部材と現像剤担持体との間を絶縁することを特徴と
する液体現像装置。
【請求項４】請求項３記載の液体現像装置において、現
像前トナー圧縮部材と現像剤担持体との間に、ギャップ
を設けない場合あるいはニップをもって当接（間には現
像剤を介する）する場合、現像剤が塗布されない部分に
おいて、絶縁部材を介して現像前トナー圧縮部材と現像
剤担持体と当接することを特徴とする液体現像装置。
【請求項５】請求項３記載の液体現像装置において、現
像前トナー圧縮部材と現像剤担持体との間に、ギャップ
を設けない場合あるいはニップをもって当接（間には現
像剤を介する）する場合、現像剤が塗布されない部分に
おいて、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体との少な
くともどちらか一方の少なくとも表面を絶縁部材で構成
することを特徴とする液体現像装置。
【請求項６】請求項１または２記載の液体現像装置にお
いて、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体とを、ギャ
ップを設けない場合あるいはニップをもって当接する場
合、現像前トナー圧縮部材と現像剤担持体とのどちらか
一方を現像剤塗布幅より短くすることを特徴とする液体
現像装置。
【請求項７】キャリア液中にトナーを分散した高粘性高
濃度（トナー固形分率：５〜３０％）の液体現像剤を担
持する、少なくとも１つの現像剤担持体と、上記現像剤
担持体に上記液体現像剤を塗布する塗布部材とを有し、
上記現像剤担持体に担持した上記液体現像剤により潜像
担持体上に形成された潜像を現像する液体現像装置にお
いて、上記現像剤担持体表面の、上記塗布部材との対向部分よ
り表面移動方向下流側、上記潜像担持体と対向部分より
表面移動方向上流側に、上記現像剤担持体上に担持され
た現像前のトナーを圧縮するための、少なくとも表面が
絶縁性の現像前トナー圧縮部材を少なくとも１つ設け、
現像前トナー圧縮部材は現像剤を介して現像剤担持体に
圧接し、現像剤担持体には電圧印加機構、現像前トナー
圧縮部材には帯電機構を設けたことを特徴とする液体現
像装置。
【請求項８】キャリア液中にトナーを分散した高粘性高
濃度（トナー固形分率：５〜３０％）の液体現像剤を担
持する、少なくとも１つの現像剤担持体と、上記現像剤
担持体に上記液体現像剤を塗布する塗布部材とを有し、
上記現像剤担持体に担持した上記液体現像剤により潜像
担持体上に形成された潜像を現像する液体現像装置にお
いて、現像剤中のトナーを、現像剤担持体上に圧縮するため
の、少なくとも表面が絶縁性の現像前トナー圧縮部材を
少なくとも１つ設け（塗布部剤がトナー圧縮部材を兼ね
ても良く、塗布部材と現像材担持体との間にトナー圧縮
部材を設けてもよい）、現像前トナー圧縮部材は現像剤
を介して現像剤担持体に圧接し、現像剤担持体には電圧
印加機構、現像前トナー圧縮部材には帯電機構を設けた
ことを特徴とする液体現像装置。
【請求項９】請求項７または８に記載の液体現像装置に
おいて、現像前トナー圧縮部材として感光体を用いるこ
とを特徴とする液体現像装置。
【請求項１０】請求項１乃至９の何れか１つに記載の液
体現像装置において、ａ−Ｓｉを用いた潜像担持体を用
いることを特徴とする液体現像装置。
【請求項１１】請求項１乃至１０の何れか１つに記載の
液体現像装置を備えた液体画像形成装置。