JPH06500406A - 液体現像装置 - 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】 液体現像装置 発明の分野 本発明は一般に像形成装置に係わり、特に液体トナー現像装置に関する。

発明の背景 各種形式の多色像形成装置および技術に関する提案か特許文献に見られる。カワ ムラ氏に付与された日本国特許文書第５８００２８６３号にはカラープリンタに 使用する像記録装置か記載されており、そのカラープリンタは液体カラートナー を感光ドラムの側面上の静電潜像に吹き付けてそこに像を現像するようなノズル ヘッドを含んでいる。各色ｍに１つのノズルが備えられ、ノズルはノズルガイド に沿って往復される。ドラムに対してトナーが当たる面積部分を広げるために、 交流装置かノズルとドラムとの間に備えられる。

米国特許第４，６９０，５３９号は転写装置を記載しており、この装置において は複数の液体像が光導電部材からコピーシートに転写される。とな−粒子を内部 に分散して有する液体キャリヤを含んでなる液体像は、光導電部材から中間ウェ ブに付着される。液体キャリヤの実質的な量か中間ウェブから除去され、トナー 粒子か中間ウェブ上に固定される。しかる後、この第１の液体像のトナー粒子と は異なる色のトナー粒子を存してなる他の液体像か中間部材に付着される。再び 液体キャリヤがそのウェブから除去されて、第２の液体像のトナー粒子がそのウ ェブに固定される。しかる後、全てのトナー粒子か像の形態で中間部材からコピ ーシートに転写される。

米国特許第３．９００，００３号は多色電子写真複写機に使用する液体現像装置 を記載しており、この装置は異なる液体カラー現像剤を現像ステーションへ供給 するための複数の給送管を有し、これらの給送管は共通の現像剤供給面に連結さ れている。供給管には弁か備えられており、各々の弁は電気信号によって作動さ れて、１度に１つの選ばれた液体カラー現像剤だけを現像ステーションに供給す るようになす。この液体現像装置はまた現像後に像支持部材に残った残留液体現 像剤を除去するベルトを備え、また、このように除去された液体現像剤をそぎ落 として集めるための複数のブレードを備えており、それらは選択した色に対応し て選ばれて作動される。

米国特許第４．５０４．１３８号は光導電表面に形成された静電潜像を現像する 方法および装置を記載しており、電気的に助成される分離によるのが好ましいと される方法によって液体トナー懸濁液から帯電トナー粒子の薄い粘性の層を付与 ローラーに付与する諸段階を提供する。付与ローラーと光導電表面との間にほぼ はこの粘性層の厚さに制限される通路か定められ、光導電表面に担持される静電 潜像の電界の優勢な影響のもとて光導電表面に付着するのか優先されることによ り、トナー粒子は付与ローラーから光導電表面に転写される。

米国特許第４，４００．０７９号は電子写真の現像装置を記載しており、これに おいて電導外面を存するローラーは間隙を形成するように像形成面に隣接配置さ れている。このローラーは像形成面の移動速度よりも実質的に大きな円周方向の 線速度で駆動され、また、その間隙から隔てられた位置に液体現像剤を供給され て、ローラーか現像剤をその間隙内に注入するようにさせる。ローラーは電位供 給源に製造される。

米国特許第４，３４２，８２３号は穴のあいた現像電極、および、トナー浴内に 材料を浸漬せずに穴のあいた現像電極と液体トナーとによって基体に電子写真材 料を被覆して形成した最終像支持シート上に直接に静電像を現像する方法を記載 している。この方法は、液体トナーを電極に隣接配置された圧力減少手段に対し て吹き付けて、流動する液体トナーの圧力を減少させて一様化させること、およ び、その液体トナーを穴のあいた現像電極に沿っておよびそれを通して流動させ 且つまたシートの像か形成された側に沿って流動させるか、トナーにより像か形 成された側と反対側には接触しないことを含む。

米国特許第４，２３３，３８５号は、例えば静電プリンタｌこよってテープ状の 記録媒体の表面に形成された電荷像を液体で現像する方法を記載している。この 記録媒体は、互いに向けられて配向される２つの流れの現像液体を同時に吹き付 けられる。この結果、共通する１つの乱流領域にて出合う２つの別々の一様且つ 反対方向に向かう流動領域が得られる。予備現像および最終現像の間の両方にお いて電荷像は大量な新しい現像液体と接触される。

米国特許第４，０７３，２６６号はトナー散布によって電子写真複写材料上の＃ 電潜像を現像する装置を記載している。送り込みローラーがトナー散布を複写材 料に与え、その下流側にて分配ローラーか複写材料の表面上に作用する。分配ロ ーラーの下流側のスクイージ−ローラーが未使用トナーの除去を行う。電圧を印 加する間に分配ローラーに付着するトナーはスプレーによって排除され、リサイ クルのために回収されるのであり、そのスプレー剤はトナー散布とされる。

米国特許第３，４０５，６８３号は液体現像剤によって電子写真材料上の静電潜 像を現像する装置を記載しており、この装置は一対の回転ニップロールを通して 電子写真材料を給送する手段と、静電像およびこの静電像と接触するニップロー ルに対して同時にスプレーするようにされたノズルとを含む。

米国特許第３，８６７．７０８号は基体上の静電像を現像する液体トナー装置を 記載しており、この液体トナーは現像ローラーと平行に配置されて複数の給送穴 を長さ方向に沿って有するヘッダー管によって現像ローラーに対してその長さ方 向に沿って供給される。

米国特許第４．５２２．４８４号は２段現像装置を記載している。第１段におい ては、光導電部材上の弱い潜像がその光導電部材および逆転ローラーの間の現像 剤を排出するようになされたノズルを通して液体現像剤をポンプ推進することで 現像される。このローラーはこの弱い像の背景領域よりも高いがこの弱い像の像 領域よりは低い電位となるようにバイアスされる。

発明の概要 本発明の目的は多色電子写真像形成装置に特に応用される簡単化された液体トナ ー現像装置を提供することである。

それ故に本発明の好ましい実施例において、像支持面と、この像支持面上の像を キャリヤ液体および顔料粒子を含んでなる液体トナーを使用して現像する装置と 、現像した像を像支持面から基体に転写する装置とを含む液体トナー像形成装置 であって、この現像する装置が、現像面を有し、現像面の各部が順次に像支持面 と近接され、引き続き像支持面との近接状態から離れるようになされて、この各 部がこの近接の間に現像領域を形成するような現像電極と、与えられた色の液体 トナーを現像電極の一部に供給することで現像領域に付与する静止ノズルとを含 んでおり、このノズルは現像領域に対して与えられた色の液体トナーを供給する 他の何れのノズルからも少なくとも８．４ｍｍだけ隔てられているような、液体 トナー像形成装置が提供される。

本発明の好ましい実施例において、ノズルは液体トナーを現像領域から離れた後 の現像面の一部に供給する。

本発明の好ましい実施例において、唯１つの静止ノズルが与えられた色の液体ト ナーを供給するために備えられる。

本発明の好ましい実施例において、現像電極は像支持面の全体的に下方に配置さ れる。

本発明の好ましい実施例において、像支持面は現像領域において与えられた方向 へ移動し、また、現像電極は像支持面から隔てられた回°転ローラーとされ、こ れにおいて現像面は現像領域にて与えられた方向と反対方向へ移動する。

本発明の好ましい実施例において、この装置は、キャリヤ液体および与えられた 色の顔料粒子を含んでなる複数の液体トナーを使用して像支持面上の像を順次に 現像する装置と、与えられた色の現像された像を像支持面から基体へ順次に転写 する装置とを含む多色像形成装置とされる。

本発明の好ましい実施例において、ノズルは現像領域へ向う速度成分を有する液 体トナーの流れを供給する。

本発明の好ましい実施例において、この流れはまた現像領域と平行な速度成分を 有する。

本発明の好ましい実施例において、像支持面と、キャリヤ液体および顔料粒子を 含んでなる液体トナーを使用して像支持面上の像を現像する装置と、現像された 像を像支持面から基体へ転写する装置とを含む液体トナー像形成装置であって、 この現像する装置か、現像面を有し、現像面の各部か順次に像支持面と近接され 、引き続き像支持面との近接状態から離れるようになされて、この各部かこの近 接の間に現像領域を形成するような単一現像電極と、与えられた色の液体トナー を現像領域に付与するための静止ノズルとを含んでおり、このノズルは現像領域 に対して与えられた色の液体トナーを供給する他の何れのノズルからも少なくと も８．４ｍｍだけ隔てられているような、液体トナー像形成装置か提供される。

図面の簡単な説明 本発明は添付図面に関連する以下の詳細な説明から更に完全に理解され認識され よう。図面において、第１図は、本発明の好ましい実施例により構成されて作動 する多色像形成装置の側面の部分的断面とした概括的図面。

第２図は、第１図の装置の好ましい実施例の部分的斜視図。

第３図は、第１図の装置の好ましい実施例の部分的斜視図。

第４図は、第１図の装置の好ましい代替実施例の部分的斜視図。

第５図は、第１図の装置の他の好ましい実施例の部分的斜視図。そして 第６図は、本発明のノズルの横断面図。

好ましい実施例の詳細な説明 本発明の好ましい実施例により構成されて作動される多色静電像形成装置を示す 第１図がここで参照される。

第１図に見られるように、回転する光導電ドラム１ｏに典型的に具現された像支 持面か備えられる。この光導電ドラム１０と、光導電部材の帯電装置１１および 像形成装置１２例えばレーザースキャナーか作動的に組み合わされて、ドラム１ ０上に所望の潜像を形成する。潜像は通常は第１電位の像面積部分および他の電 位の背景面積部分を通常含む。

光導電ドラムＩＯには、多色液体信組立体１６と、過剰液体除去組立体Ｉ８、中 間転写部材２０および弾性的なそぎ落とし清掃ステーション２２もまた組み合わ される。

現像組立体１６は光導電ドラムｌＯからに隔てられて矢印１９て示すようにドラ ム１０と典型的には同じ方向へ回転されるローラー電極Ｉ７を含むのが好ましい 。この回転はドラムＩＯおよびローラー１７に対してそれらの近接領域に反対方 向に向かう速度を与える。現像組立体はまた色付きトナーを付与して光導電ドラ ム１０上の潜像を現像するための多色トナー供給組立体１４と、現像ローラー１ ７から過剰トナーを除去するための複数の色特定トナー清掃組立体３２とを含む 。現像組立体１６は以下にいっそう詳細に説明される。

光導電ドラムＩＯ１光導電部材の帯電装置１１および像形成装置１１は、この技 術分野て良く知られている何れかの適当なドラム、帯電装置および像形成装置と され得る。

過剰液体除去および像圧縮組立体１８はドラムｌＯに対して押し付けられる押圧 されたスクイージローラー２１を典型的に含む。スクイージ−ローラー２１は弾 性的な導電性ポリメリック材料で形成されるのが好ましく、また、トナー粒子の 電荷と同じ極性で数百〜数千ボルトまでの電位に帯電されるのが好ましい。

中間転写部材２０は何れかの適当な転写部材、例えば米国特許第４．９９９．６ ７７号およびＰＣ７ｒ公ＮＷＯ９１１０３００６号に記載されているようなもの とされ得るのであり、それらの開示はここに参照することで引用導入され、また 、転写部材は像を像支持面から電気泳動によって転写されるように配置される。

中間転写部材２０は圧力ローラー２４と組み合わされて、更に他の基体例えばペ ーパーに対する像の引き続く転写が好ましくは熱および圧力によって行うように なされるのが好ましい。更に固着することが必要とされるならば、溶融装置２６ が基体２５と組み合わされ、像を基体に固着させるようになされ得る。

清掃ステーション２２は第１図に示された弾性ブレードあるいは米国特許第４， ４３９，０３５号に記載されているような清掃ステーションのような何れかの適 当な清掃ステーションとされ得るのであり、該特許の開示はここに参照すること で引用導入される。

本発明の１つの実施例によれば、与えられた単一色で各像か現像された後、その 単一カラー像は中間転写部材２０に転写される。引き続き別の色の像が中間転写 部材２０上に順次に転写される。全ての所望の像が中間転写部材２０にされると 、完成され多色像が転写部材２０から基体２５へ転写される。それ故に基体２５ に対する複合像の転写が行われるときにのみ圧力ローラー２４が中間転写部材２ ０と基体２５との間で作動係合を生じる。

これに代えて、各々の単一カラー像は像形成された後にペーパーに転写される。

この場合、ペーパーは各色に関して機械を通して給送され、あるいはプラテン（ 図示せず）に保持されて像転写の間に中間転写部材２０と接触される。更に他の 方法として、中間転写部材２０が省略され、現像された単一カラー像が引き続い てドラム１０から直接に基体２５に転写される。

ここで更に第２図および第３図が参照され、これらの図面は第１図の装置の部分 的な斜視図である。第２図は光導電ドラム１０、現像電極１７および多色供給組 立体１４を含む。第３図は複数の液体トナ一槽４０．４２゜４４および４６の構 造を含む装置および組み合う装置の下部を示す。

多色トナー供給組立体１４は典型的には黄色、マゼンタ色、シアン色および黒色 の液体トナーをそれぞれ含む４つの異なる槽４０，４２．４４および４６から着 色トナーの別々の供給を受け入れる。ポンプ４８かそれぞれの供給導管５６に備 えられ、所望程度の圧力を付与して着色トナーを多色供給組立体■４に給送する 。

共に壌渡された１９９０年５月１４日付けで出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＮＬ 　９０１０００６９号において、その開示は参照することでここに引用導入にさ れるか、多数の多色供給組立体か記載されており、それらの各々は各色用に複数 のジェットノズルを含む。前述したＰＣ’Ｔ出願において、ノズル間の最大間隙 は８．４ｍｍである。本発明者は驚くことに、少なくとも２１．５９ｃｍ（８， ，２インチ）はどの大きさの有効像形成幅に関して、唯１つの適当に設計された 供給ノズル５７が各色に必要されることを見いだした。

本発明のノズルは約３ｍｍの内径を有し、上述のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＮＬ　９０ １０００６９号に開示されたジェット組立体のノズルの面積部分の約９倍の面積 部分を示す。ノズル５７は各色に対して１つずつ互いに分類され、また、現像電 極Ｉ７に沿って軸線方向に芯出しされるのか好ましい。ノズルから流出する液体 現像剤の流れは、光導πドラム】Ｏとの近接領域にいたる前に比較的小さな速度 で現像ローラー１７に当たる。その速度は、現像領域５９に対応する近接の前記 点において液体トナーの過剰量をなすのに十分なほと速い速度である。驚くこと に、このような流れは第２図に示す近接領域にてローラーに沿って広がり、潜像 の現像すら行うことか見いたされた。更に、低い液体トナー速度の使用は形成さ れる像品質を改善することか見いだされた。液体トナーの全供給速度は制硼され 、ローラーの両側に溢れることなく現像ローラー１７上に液体トナーの良好に定 められた膜を形成するようになされる。

第４図はより広い像形成面積部分またはトナー速度が更に低下された装置に使用 するノズルの他の形状を示す。

この場合、２組のノズルか潜像の現像のために現像影響を現像ローラーに供給す るために使用される。一般に特定色のノズルは８．４ｍｍ以上の距離で隔てられ るのか好ましい。特に好ましい間隙は２５．４ｍｍ（１インチ）以上で２０３． ２ｍｍ（８インチ）以下である。

第２図および第４図の両方において、液体トナーは光導電ドラムＩＯと近接され る領域から離れる現像電極の領域に対して供給されるのか好ましいことか注目さ れねばならない。

ここで第１図および第３図に戻れば、特定のカラートナー清掃組立体３２（黒の 組立体を除く）は、対応する色のトナーが供給組立体１４によって現像領域５７ に供給されたときだけ、選択的に現像ローラー１７と作動的に組み合わされる。

明瞭化のためにこれらの清掃組立体は第２図および第４図に示されていない。本 発明において有用な清掃組立体の例は、上述にて参照したＰＣＴ出願に示されて いる。

各々の清掃組立体３２は好ましい弾性プレート部材３４を含む。清掃組立体３２ の各々とトナー収集導管１５０が組み合わされており、この導管は清掃組立体３ ２によって現像電極から除去されたトナーを収集し、従って各種の色が混ざって 汚れることを防止する。トナー導管１５０は除去した材料をそれぞれのトナ一槽 へ戻して、再分散して再使用するようになす。

上述にて注目したように、清掃組立体３２によって収集されたトナーは対応する トナ一槽ヘリサイクルされる。

黒色トナーの収集組立体か常に係合され、当初の清掃組立体を通過したであろう 他の全ての材料が除去されて黒色槽に加えられる。実際に、与えられた清掃組立 体のブレード部材を通過する材料はかりにあるとしても殆ど無い。

現像境界面におけるトナーは流れか遮断された後は現像領域から速やかに除去さ れる。これは現像領域５９におけるほぼ瞬間的な現像剤の色の変化を可能にする 。更に、現像ローラー１７は色間で十分に清掃され、色どうしの汚れが実際的に 存在しない。

供給ノズルまの外面は、延長部の外面の壁厚を最小限に減少させるために、第６ 図に示されるように出口端部でテーパーを付されている。この減少は液体現像剤 の滴下を減少させると考えられる。ノズルの形状および配向を除いて、本発明に よるこのトナー供給装置および清掃組立体３２は、上述にて参照したＰＣＴ出願 に記載されたトナー供給装置および清掃装置の特徴の何れ角膜は全てを含むこと ができる。

現像ローラー１７は光導電部材１０の像面積部分の電圧か約＋１０００ボルトで 、光導電部材１０の背景面積部分の電圧が＋１００ボルトであるときに、典型的 には＋２００ボルトに維持される。正に帯電したトナーまたは他の形式の光導電 部材の使用か望まれるならば、相応に異なる電圧か適当とされる。

他の好ましい供給組立体が第５図に示されている。本発明のこの実施例において 、第２図および第４図のノズル構造に似た１つの供給ノズル１５７が各色用に現 像ドラムの端部付近に備えられ、その中心近くで現像ローラー１７に液体トナー の流れを供給するように作動される。

ノズル１５７は現像領域５９の方向に流れ速度成分を与えるように配向され、そ の領域を液体現像剤で充満させるようになす。第２図および第４図の実施例にお けるのと同様に、トナーの速度および量、そしてノズルの現像ローラーに対する 角度は調整されて、ローラー１７の流体を超えて流れる過剰量を与えることなく 現像領域をトナーで充満させるようになす。

本発明で使用される例とする好ましいトナーは、米国特許第４，７９４，６５１ 号の例１に記載されているトナーであり、その開示は参照することでここに引用 導入される。カラートナーとして黒炭はこの技術分野で知られている色顔料と置 換される。この技術分野で知られているような他の液体トナーもまた本発明の実 施において使用できる。

槽４０，４２．４４および４６の各々と組み合わされて濃縮トナー材料の容器６ ６が典型的に備えられる。容器６６は、液体トナー補充装置なる名称の米国特許 出願一連番号第０７１５７０．７７７に記載された構造であるのが好ましく、そ の開示は参照することでここに引用導入される。

本発明の好ましい実施例によれば、容器６６は濃縮トナーを収容し、また、トナ ー粒子を不足したときにそれらのそれぞれの槽にトナー粒子を追加してキャリヤ 液体中に分散させるように作動される。それぞれの槽における光学的検出器１３ ２が内部の液体トナーの光学的密度を測定することが好ましい。この密度が第１ の予め定めたレベル以下であるとき、モーター９６は制御装置９７によって活動 化され、容器６６の内部のプランジャーを移動させて濃縮トナーの測定量を容器 ６６からそれぞれのトナ一槽へ送り、これによりトナー粒子濃度を所望レベルに まで高める。

各々の着色されたトナー分散の光学的密度は光学的な２５３号または４，８６０ ，９２４号に示されており、その開示は参照することてここに引用導入される。

密度に対応する信号はトナー分配制御装置９７に給送され、この制御装置はモー ターを作動させて、与えられた量の濃縮トナーを容器６６から特定の槽に分配す る。

電荷ディレクターか適当量のトナー濃度で含まれるのか好ましい。

この分野に熟知した者には、本発明は特にここに図示し説明したものに限定され ないことが認識されよう。むしろ、本発明の範囲は以下の請求の範囲によっての み限定される。

補正書の写しく翻訳文）提出書（曲法帽８４４ｋ（Ｄ８）、ユ５．，２月２２Ｅ ”剃

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．液体トナー像形成装置であって、 像支持面と、 この像支持面上の像をキャリヤ液体および顔料粒子を含んでなる液体トナーを使 用して現像する手段と、現像した像を像支持面から基体に転写する手段とを含み 、 これにおいて現像する手段は、 移動可能な現像面を有し、これにより現像面の各部が順次に像支持面と近接され 且つまた引き続き像支持面との近接状態から離れるようになされて、この各部が この近接の間に現像領域を形成するのであって、現像面はその移動方向に直角な 方向に与えられた幅を有しているような現像電極と、 現像面の与えられた幅よりも実質的に狭い幅を有し、与えられた色の液体トナー を現像電極の一部に供給することで現像領域に付与するようになす静止ノズルで あって、現像領域に対して与えられた色の液体トナーを供給する他の何れのノズ ルからも８．４ｍｍ以上隔てられているような静止ノズルとを含んでいる液体ト ナー像形成装置。
2. ２．液体トナー像形成装置であって、 像支持面と、 この像支持面上の像をキャリヤ液体および顔料粒子を含んでなる液体トナーを使 用して現像する手段と、現像した像を像支持面から基体に転写する手段とを含み 、 これにおいて現像する手段は、 移動可能な現像面を有し、これにより現像面の各部が順次に像支持面と近接され 且つまた引き続き像支持面との近接状態から離れるようになされて、この各部が この近接の間に現像領域を形成するのであって、現像面はその移動方向に直角な 方向に与えられた幅を有しているような唯１つの現像電極と、 現像面の与えられた幅よりも実質的に狭い幅を有し、与えられた色の液体トナー を現像領域に付与するようになす静止ノズルとを含み、 このノズルが現像領域に対して与えられた色の液体トナーを供給する他の何れの ノズルからも８．４ｍｍ以上隔てられており、また、現像処理が現像領域にて完 了されるような液体トナー像形成装置。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項による装置であって、 現像する手段がそれぞれキャリヤ液体と与えられた色の顔料粒子とを含んでなる 複数の液体トナーを使用して順次に像支持面上の像を現像する手段を含み、また 転写させる手段が与えられた色の現像された像を像支持面から基体へ順次に転写 させる手段を含んでいる装置。
4. ４．前掲項の何れか１項による装置であって、前記静止ノズルが２５０ｍｍ以下 の幅である装置。
5. ５．前掲項の何れか１項による装置であって、ノズルが与えられた色の液体トナ ーを現像領域に供給するその他の何れのノズルからも２５０ｍｍ以上隔てられて いる装置。
6. ６．前掲項の何れか１項による装置であって、少なくとも２つの静止ノズルを含 み、そのノズルの各々は約２５０から１０００ｍｍの間の距離だけ与えられた色 の液体トナーを現像領域へ供給する最も近い他のノズルから隔てられた装置。
7. ７．前掲の請求の範囲第１項から第５項による装置であって、ただ１つの静止ノ ズルが与えられた色の液体トナーを供給するように備えられた装置。
8. ８．前掲項の何れか１項による装置であって、現像領域を離れた後に現像面の一 部に液体トナーをノズルが供給する装置。
9. ９．前掲項の何れか１項による装置であって、現像電極が像支持面の一般的に下 方に配置された装置。
10. １０．前掲項の何れか１項による装置であって、像支持面が現像領域において与 えられた速度で移動し、現像電極は像支持面から隔てられた回転ローラーであり 、また、現像面が現像領域において与えられた方向と反対方向へ移動される装置 。
11. １１．前掲項の何れか１項による装置であって、ノズルを離れるときに現像領域 へ向かう速度成分を有する液体トナーの流れをノズルが供給する装置。
12. １２．請求の範囲第１１項による装置であって、この流れはまたノズルを離れる ときに現像領域と平行な速度成分を有する装置。
13. １３．前掲項の何れか１項による装置であって、ノズルが現像領域の一端の近く に配置される装置。