JPH08110707A

JPH08110707A - 液体現像装置

Info

Publication number: JPH08110707A
Application number: JP24563594A
Authority: JP
Inventors: Shuji Iino; 修司飯野; Toshimitsu Fujiwara; 利光藤原; Hidetoshi Miyamoto; 英稔宮本; Takaharu Kurita; 隆治栗田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1994-10-11
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】現像液槽内の液体現像剤の濃度ムラを抑制す
ることにより、現像剤担持体に担持される液体現像剤の
濃度ムラの発生を防止し、ひいては、最終的に濃度ムラ
のない画像を得ることのできる液体現像装置を提供す
る。【構成】現像ローラ２０２は、現像液槽２０８から液
体現像剤を汲み上げて感光体ドラム１との対向部に搬送
し、静電潜像を現像する。現像領域を通過した後に現像
ローラ２０２の表面に残留する液体現像剤はクリーニン
グブレード２０５により掻き取られ、現像液槽２０８内
の液体現像剤に混入することなく残液回収槽２１３に回
収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像担持体上に形成さ
れた静電潜像を、媒体液中に分散されたトナーによって
現像する液体現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真、静電記録等におけ
る静電潜像を、トナー粒子と該トナー粒子を分散するた
めの媒体液とを含む液体現像剤を使用して現像するよう
にした液体現像装置が知られている。

【０００３】このような液体現像装置において、潜像担
持体表面にキャリア液が過剰付着するのを防止すること
などを目的として、液体現像剤を貯留する現像液槽から
液体現像剤を一旦汲み上げた上で現像を行うようにした
ものがある。例えば、現像を行うための現像ローラを潜
像担持体に対向するように設け、この現像ローラの一部
を現像液槽内の液体現像剤に浸漬し、これを回転して液
体現像剤を表面に付着させ、付着させた液体現像剤を潜
像担持体に接触させて現像を行うものや、液体現像剤を
汲み上げるための汲み上げローラを現像ローラの下部に
対向するように設け、汲み上げローラの一部を液体現像
剤に浸漬し、これを回転して液体現像剤をその表面に付
着させ、付着させた現像剤をさらに現像ローラに付着さ
せ、現像ローラに付着させた現像剤を潜像担持体に接触
させて現像を行うものなどがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような現像装置に
おいては、通常、現像ローラに付着した液体現像剤は現
像によって全て消費されずその一部が現像ローラ上に残
留する。したがって、潜像担持体と現像ローラとの対向
部である現像領域を通過した後に現像ローラ表面に残留
する液体現像剤をクリーニングブレードにより掻き取る
などした後、そのまま現像液槽に落下させるようにして
ある。

【０００５】しかしながら、低濃度画像を形成する場合
は多くのトナーが現像ローラ上に残留し、高濃度画像を
形成する場合は多くの媒体液が現像ローラ上に残留する
ことになるので、これが現像液槽内の液体現像剤に混入
すると、現像液槽内の液体現像剤に濃度ムラが生じてい
た。このような現像液槽内の液体現像剤の濃度ムラが、
現像ローラ上に担持される液体現像剤の濃度ムラを招
き、ひいては、最終的に得られる画像の濃度にムラを発
生させるという問題があった。

【０００６】特に、現像ローラに電圧を印加することに
より、静電気力でトナーを現像ローラ表面に引き付ける
ようにしている場合、現像ローラ表面に付着する液体現
像剤トナー濃度は非常に高いものである。したがって、
現像領域を通過した後も現像ローラ表面に多くのトナー
が残ることになり、現像液槽内の液体現像剤の濃度ムラ
の程度が大きくなり、現像ローラ上に担持される液体現
像剤の濃度ムラは顕著となっていた。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、現像液槽内の液体現像剤の濃度ムラを
抑制することにより、現像剤担持体に担持される液体現
像剤の濃度ムラの発生を防止し、ひいては、最終的に濃
度ムラのない画像を得ることのできる液体現像装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トナー粒子と該トナー粒子を分散するた
めの媒体液とを含む液体現像剤を使用して、潜像担持体
表面に形成された静電潜像を現像する液体現像装置にお
いて、液体現像剤を貯溜する現像液槽と、該現像液槽内
に貯留された液体現像剤を汲み上げる汲み上げ手段と、
前記現像液槽上方にあって、前記汲み上げ手段により汲
み上げられた液体現像剤を表面に担持し、これを前記潜
像担持体表面に接触させて現像を行う現像剤担持体と、
現像に供された後に前記現像剤担持体に残留する液体現
像剤を、前記現像液槽に直接落下しないように回収する
回収手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】汲み上げ手段は現像液槽から液体現像剤を汲み
上げる。現像剤担持体は、汲み上げ手段の汲み上げた液
体現像剤をその表面に担持し、これを潜像担持体表面に
接触させて静電潜像を現像する。現像に供された後に前
記現像剤担持体に残留する液体現像剤は、現像剤担持体
下方にある現像液槽に直接落下しないように回収手段に
より回収される。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。＜装置の構成＞図１は、本発明を適用した液体現像装置
を内蔵した電子写真方式のプリンタ１０００の断面図で
ある。図１に示すように、プリンタ１０００の内部に
は、その表面に静電潜像が形成される円筒状の感光体ド
ラム１が図中に示した矢印ａの方向に回転可能に設けら
れている。感光体１の周囲には、図示しないホストコン
ピュータ等から送られる画像データに基づいてレーザビ
ームを発生するレーザ発生装置１０と、画像形成のため
のプロセス機器である液体現像装置２０、スクイズロー
ラ２、転写ローラ４、クリーナ７、イレーサランプ８、
帯電チャージャ９が順次配設されている。また、プリン
タ１０００の側部には、内部に用紙を収納した用紙収納
カセット１１と、用紙上に形成されたトナー像の定着を
行うための定着装置５と、プリンタ内部から排出される
用紙を載置する排紙トレイ１２とが設けられている。

【００１１】プリンタ１０００のプリント動作は以下の
ように行われる。感光体ドラム１が矢印ａの方向に所定
の速度で回転を始め、帯電チャージャ９により一様に帯
電された後、レーザ発生装置１０によりレーザビームを
照射されることにより、その表面に静電潜像が形成され
る。この静電潜像は液体現像装置２０により液体現像剤
を用いて顕像化され、次いで、スクイズローラ２により
過剰に付着した媒体液が搾り取られる。

【００１２】一方、用紙収納カセット１１近傍に設けら
れた給紙ローラ３も回転を開始し、用紙収納カセット１
１から用紙をプリンタ内部へと搬送する。そして、タイ
ミングローラ１３により、感光体１上に形成されるトナ
ー像と同期をとって、感光体ドラム１と転写ローラ４と
の対向部に向けて用紙が送り込まれ、トナーの帯電極性
とは逆極性の電圧が印加された転写ローラ４によって感
光体１上のトナー像が用紙上に転写される。転写の終了
した用紙は、定着装置５により乾燥されるとともにその
表面に転写されたトナー像が定着され、排紙ローラ６に
より排紙トレイ１２上に排出される。

【００１３】感光体ドラム１はトナー像の転写が終了し
た後、次回のプリントに備えてクリーナ７により表面に
残留する現像剤が除去され、さらに除電ランプ８により
表面に残留する電荷が除かれる。こうして一連のプリン
ト動作が完了する。

【００１４】図１に示すように、液体現像装置２０は、
液体現像剤を貯蔵するための現像液貯蔵タンク２３と、
現像液貯蔵タンク２３内の液体現像剤を汲み上げる液供
給装置２１と、感光体ドラム１に対向し、液供給装置２
１によって供給される液体現像剤により、感光体１上の
静電潜像を現像する現像ヘッド２００と、現像ヘッド２
００内の液体現像剤を現像液貯蔵タンク２３に送り戻す
ための液回収装置２２および残液回収装置２４とを備え
ている。なお、現像液貯蔵タンク２３中の液体現像剤
は、図示しないトナー補給装置により適時トナーとキャ
リア液とが補給されてほぼ一定のトナー濃度および液量
に保たれるようになっている。

【００１５】図２は現像ヘッド２００付近の拡大図であ
る。図２に示すように、現像ヘッド２００は、その表面
に液体現像剤を担持するための現像ローラ２０２と、現
像ローラ２０２を支持するフレーム２０６と、液体現像
剤を貯留するための現像液槽２０８と、現像液槽２０８
から溢れた液体現像剤を回収する液回収槽２０９と、現
像ローラ２０２上に残留する液体現像剤を掻き取るため
のクリーニングブレード２０５と、クリーニングブレー
ド２０５により掻き取られた液体現像剤を回収する残液
回収槽２１３とを備えている。なお、斜線の部分は液体
現像剤を示している。

【００１６】現像ローラ２０２は金属製の円柱状のもの
で、感光体ドラム１の長手方向に平行に配置され、フレ
ーム２０６により、図中の矢印ｂの方向、すなわち、感
光体１との対向部ｃ（以下、現像部ｃという）において
感光体１の回転する方向（矢印ａ）と同じ方向に回転可
能に支持されている。なお、図３には現像ヘッド２００
の長手方向の構成を示してある。

【００１７】現像部ｃにおける感光体１と現像ローラ２
０２との間隔（以下、現像ギャップという）は、０〜２
ｍｍの範囲内で任意に設定できるようにしてある。現像
ギャップを０．１〜２ｍｍとした場合は、後述するよう
に地カブリの点で有利となる。現像ギャップを設けず、
感光体ドラム１と現像ローラ２０２とを接触させている
場合は、高速現像の点で有利となる。

【００１８】現像液槽２０８は現像ローラ２０２の下方
に設けられている。現像液槽２０８の底には液供給装置
２１に接続された液供給口２０３が形成されており、現
像を行う際にはこの液供給口２０３から現像液槽２０８
に液体現像剤が供給され、図２に示すように、現像ロー
ラ２０２の下部が現像液槽２０８内の液体現像剤に浸漬
される。

【００１９】現像液槽２０８を形成する壁面の上端の一
部は、現像ローラ２０２の下部に隣接し、現像ローラ長
手方向に平行に延伸する縁部ｆとなっている。現像液槽
２０８が液体現像剤で満たされた後、過剰の液体現像剤
が縁部ｆから溢れ出すようになっている。

【００２０】現像液槽２０８の、縁部ｆから現像ローラ
２０２の最下点との対向部にかけての内壁面は、現像ロ
ーラ２０２と所定の間隔を保った円周面２０１となって
いる。この円周面２０１は、現像ローラ２０２との間に
電圧を印加することにより現像ローラ２０２の表面にト
ナーを付着させるための電極（以下、薄層形成電極とい
う）となっている。

【００２１】薄層形成電極２０１と現像ローラ２０２と
の間の隙間ｄ（以下、薄層形成部ｄという）に液体現像
剤を満たした上で、電圧を印可することによって、液体
現像剤中の電荷を帯びたトナー粒子が静電気力を受けて
現像ローラ２０２側に移動することにより、現像ローラ
２０２表面上にトナーの薄層（きわめて高濃度の液体現
像剤の薄層）が形成され、さらにその上にトナーの殆ど
存在しない媒体液の層が形成される。

【００２２】薄層形成電極２０１と現像ローラ２０２と
の間に印加する電圧は、直流、直流に交流を重畳したも
の、直流にパルス状の電圧を重畳したものなどを利用す
ることができる。直流成分は１００〜２０００Ｖ、好ま
しくは２００〜１５００Ｖとする。交流成分を重畳する
場合は、ピーク間電圧２００〜４０００Ｖ、好ましくは
４００〜３０００Ｖ、周波数１０〜１００００Ｈｚとす
る。

【００２３】また、薄層形成部ｄの長さ（図２の矢印ｅ
で示す範囲）を３〜８０ｍｍ、好ましくは５〜５０ｍｍ
に設定すると、薄層形成に要するトナー移動時間が十分
取れ、高濃度の液体現像剤薄層が形成できる。

【００２４】薄層形成電極２０１と現像ローラ２０２と
の間隔（以下、薄層形成ギャップという）を０．１〜１
０ｍｍ、好ましくは０．３〜３ｍｍに設定すると、液体
現像剤を薄層形成部ｄに良好に流動させながら、トナー
薄層と媒体液層とからなる上記の液体現像剤層を形成す
ることができる。

【００２５】液回収槽２０９は縁部ｆに隣接して設けら
れており、現像液槽２０８から縁部ｆを越えて液回収槽
２０９に液体現像剤が流れ込むようになっている。液回
収槽２０９の底には液回収装置２２に接続された液回収
口２０４が形成されており、液回収槽２０９に流れ込ん
だ液体現像剤はこの液回収口２０４から回収され、図１
に示した現像液貯蔵タンク２３に戻される。

【００２６】残液回収槽２１３は液回収槽２０９とは反
対側に現像液槽２０８に隣接して設けられている。残液
回収槽２１３の底には残液回収装置２４に接続された残
液回収口２１０が形成されており、残液回収槽２１３に
流れ込んだ液体現像剤をこの残液回収口２１０から回収
して図１に示した現像液貯蔵タンク２３に戻す。

【００２７】残液回収槽２１３の内壁面の上端には、仕
切り板２１６が取り付けてある。仕切り板２１６は上方
に延伸して、現像液槽２０８と残液回収槽２１３との境
界を形成している。なお、仕切り板２１６は必ずしも液
の流通を完全に阻止するものでなくてもよく、残液回収
槽２１３から現像液槽２０８への液の漏れ出し量が、液
供給口２０３からの液供給量に比べ無視し得る程度であ
ればよい。具体的には漏れだし量の液供給量に対する割
合が１／１０以下、より好ましくは１／３０以下であれ
ば問題ない。

【００２８】クリーニングブレード２０５はポリウレタ
ンゴム製のもので、仕切り板２１６の先端に取り付けら
れている。クリーニングブレード２０５の先端は現像ロ
ーラ２０２の表面にローラ回転方向に向かい合って当接
しており、現像ローラ２０２上に残留する液体現像剤を
掻き取るようになっている。掻き取られた液体現像剤は
クリーニングブレード２０５、仕切り板２１６を伝って
残液回収槽２１３に導かれる。

【００２９】なお、現像ローラ２０２が金属や高硬度樹
脂などの硬質材料で製造されたものである場合は、クリ
ーニングブレードにはゴムブレードなどの柔軟性のある
材料のものを使用すればよい。特に、ポリウレタンゴム
ブレードが好ましい。また、現像ローラがＮＢＲ（ニト
リルゴム）ローラなどの柔質な材料で製造されたもので
ある場合は、クリーニングブレードには金属ブレード、
樹脂ブレード、セラミックブレードなどの硬質材料で製
造されたものを使用すればよい。

【００３０】また、図２に示した現像ヘッド２００にお
いては、仕切り板２１６が現像液槽２０８と残液回収槽
２１３との仕切りと、クリーニングブレードの支持とを
兼ねているので、装置の構成が簡素となりコスト面で有
利である。

【００３１】液回収槽２０９の上方には、現像ローラ２
０２上に担持される液体現像剤の一部を切取り所定量に
低下させるための液切り部材２１４が設けられている。
液切り部材２１４はクリーニングブレード２０５が現像
剤を掻き取る際に巻き上げた液体現像剤を閉じ込め外部
に巻き散らかさない効果もある。また、残液回収槽２１
３の上方には、現像ヘッド２００内の液体現像剤の蒸発
を防止するための蒸発防止板２１５が設けてある。

【００３２】次に液体現像装置２０の動作について詳し
く説明する。現像を開始すると、液供給装置２１が作動
して液供給口２０３から液体現像剤が現像液槽２０８に
供給される。液体現像剤は薄層形成部ｄおよび液回収槽
２０９を通過した後、液回収口２０４から液回収装置２
２によって現像液貯蔵タンク２３に回収された後、再び
液供給装置２１により現像ヘッド２００に供給される。
こうして、現像時には液体現像剤が現像装置２０内を循
環する。

【００３３】現像装置２０においては、液回収装置２２
の液回収能力を液供給装置２１の液供給能力よりも大き
くしてある。したがって、図２に示したように、現像ヘ
ッド２００内の液体現像剤の液面は、現像液槽２０８の
縁部ｆ（すなわち薄層形成電極２０１の上端）をわずか
に上回る所を最高位としてほぼ一定となる。

【００３４】一方、現像の開始とともに現像ローラ２０
２も矢印ｂの方向に回転を始める。また、薄層形成電極
２０１と現像ローラ２０２との間に所定の電圧が印加さ
れ、液体現像剤が薄層形成部ｄを通過する間に、液体現
像剤中の電荷を帯びたトナー粒子が静電気力を受けて現
像ローラ２０２側に移動することにより、現像ローラ２
０２表面上にトナーの薄層が形成され、さらにその上に
トナーの殆ど存在しない媒体液の層が形成される。こう
して形成された液体現像剤層は、現像ローラ２０２の回
転によって、液切り部材２１４により媒体液層の一部が
切り取られた後、現像部ｃに搬送される。

【００３５】現像ローラ２０２には所定の現像バイアス
が印加されており、現像部ｃにおいて感光体１上の静電
潜像による電界に引かれて、トナーが現像ローラ２０２
から感光体１上に泳動し、クーロン力によって潜像面に
付着することにより静電潜像が現像される。

【００３６】特に、現像ギャップを０．１〜２ｍｍとし
ている場合は、現像ローラ２０２上に担持された液体現
像剤層のうち媒体液層が感光体１表面に接触し、トナー
薄層からトナーが媒体液層を通って感光体１上に泳動す
るため、トナー薄層が直接感光体１に接触せず、地カブ
リの発生を抑制することができる。

【００３７】現像部ｃを通過した後、現像ローラ２０２
上に残存した現像剤はクリーニングブレード２０５によ
りかきとられる。クリーニングブレード２０５で掻き取
られた現像剤は、仕切り板２１６を伝って残液回収槽２
１３に流れ込む。したがって、現像ローラ２０２上に残
留していた現像剤が、直接現像液槽２０８に流れ込んで
現像液槽２０８内の液体現像剤のトナー濃度を変化させ
てしまうことがない。

【００３８】残液回収槽２１３に流れ込んだ液体現像剤
は残液回収口２１０から回収され、残液回収装置２４に
よって現像液貯蔵タンク２３に戻される。

【００３９】こうして現像が終了すると、電圧の印加を
停止するとともに、液供給装置２１、液回収装置２２お
よび現像ローラ２０２を停止する。現像液槽２０８内の
液体現像剤は自重により、液供給口２０３と液回収口２
０４とから現像液貯蔵タンク２３に向かって速やかに落
下する。

【００４０】現像ローラ２０２の回転速度は、感光体１
の回転速度と略同一とするのが最も好ましい。このよう
にした場合、感光体１に付着しようとするトナーに剪断
力がはたらかないので、像乱れを最小限にすることがで
きる。また、所望により両者の回転速度を異ならせても
よく、現像ローラ２０２を感光体１より速く回転させる
と感光体１へのトナー供給量を上げることができ、感光
体１よりも遅く回転させると感光体１へのトナー供給量
を下げることができる。また、現像ローラ２０２を、感
光体１との対向部において感光体１の回転する方向と逆
向きになるように回転させてもよい。このようにする
と、感光体１に付着する液の量を減らすことができる。

【００４１】現像ローラ２０２の表面粗さは十点平均粗
さで５μｍ以下としてある。このようにすることで、感
光体１と現像ローラ２０２との接触による像乱れ、現像
ローラ２０２と薄層形成電極２０１との接触によるトナ
ー薄層の破壊、現像部ｃにおける電界の不均一による現
像ムラ、薄層形成部ｄにおける電界の不均一によるトナ
ー薄層のムラさらに、クリーニングブレード２０５によ
るクリーニングムラなどが防止できる。十点平均粗さに
ついてはＪＩＳ規格Ｂ０６０１に定義されている。

【００４２】なお、トナー薄層と媒体液層とによって形
成される上記液体現像剤層は、トナーが磁性を有するも
のである場合は、磁界の作用によって形成することも可
能である。

【００４３】また、現像液貯蔵タンク２３内における液
体現像剤濃度をより安定化させるために、例えば、液回
収装置２２の回収した現像剤と、残液回収装置２４の回
収した現像剤とを混合した後、現像液貯蔵タンク２３に
戻すなどして、回収した液体現像剤の濃度を、現像液貯
蔵タンク２３内の液体現像剤の濃度に近づけた後、現像
液貯蔵タンクに戻すようにしてもよい。

【００４４】次に、変形例について説明する。図４に示
す現像ヘッド３００は、スペースの都合等に合わせて、
図２のものに対して現像液槽および液回収槽の形状を変
えたものである。図４に示すように、液供給口３０３が
現像液槽３０８の側部に、また、液回収口３０４が液回
収槽３０９の側部に設けられており、液の出入りが各槽
の横方向から行われる。なお、薄層形成電極３０１、現
像ローラ３０２、クリーニングブレード３０５、フレー
ム３０６、残液回収口３１０、残液回収槽３１３、液切
り部材３１４、蒸発防止板３１５および仕切り板３１６
は図２のものと同等である。

【００４５】現像ヘッド３００は、図１に示した液体現
像装置２０において現像ヘッド２００に代えて使用する
ことができるが、この場合、液供給装置２１、液回収装
置２２、現像液貯蔵タンク２３および残液回収装置２４
等の配置を適当に変更すればよい。

【００４６】図５に示す現像ヘッド４００は、図２のも
のに、現像ローラ上に残留する現像剤の掻き取りを容易
にするためのクリーニング液を現像ローラに対して吹き
かける機構を追加したものである。

【００４７】図５に示すように、現像ヘッド４００に
は、図２のものに対応して、薄層形成電極４０１、現像
ローラ４０２、液供給口４０３、液回収口４０４、クリ
ーニングブレード４０５、フレーム４０６、現像液槽４
０８、液回収槽４０９、残液回収口４１０、残液回収槽
４１３、液切り部材４１４、蒸発防止板４１５および仕
切り板４１６が設けられている。

【００４８】現像ローラ４０２の回転方向（矢印ｂ方
向）に対してクリーニングブレード４０５より上流側に
は、クリーニング液を現像ローラ４０２に吹きかけるた
めのノズル４１１が設けられている。ノズル４１１の先
端は現像ローラ４０２長手方向に延伸しており、複数の
噴射口を有している。

【００４９】現像ヘッド４００においては、現像ローラ
４０２にクリーニング液を吹きかけることにより、現像
ローラ４０２上に拭き残しが発生するのを防止するとと
もに、現像ローラ４０２の回転トルクが上昇するのを防
止することができる。

【００５０】図６は、図５に示した液体現像ヘッド４０
０を備えた液体現像装置４０を内蔵したプリンタ２００
０を示す図である。図６に示すように、液体現像装置４
０は、図１のものに対応して液供給装置４１、液回収装
置４２、現像液貯蔵タンク４３および残液回収装置４４
を備えるとともに、液回収装置４２から現像液貯蔵タン
ク４３に戻される現像剤の一部をクリーニング液供給装
置４５によって汲み上げ、現像ヘッド４００のノズル４
１１にクリーニング液として供給する構成となってい
る。その他の構成は図１に示すプリンタ１０００と同様
である。

【００５１】なお、クリーニング液としては、トナーを
溶解しないものであれば様々なものを用いることがで
き、現像液貯蔵タンク４３内の液体現像剤を汲み上げて
使用しても良いし、液体現像剤の濃度を一定化するため
の補給液を用いてもよいし、クリーニングのための専用
の液を用いてもよい。

【００５２】図７に示す現像ヘッド５００は、液体現像
剤の汲み上げと現像とを別の部材で行うようにしたもの
であり、汲み上げローラにより現像液槽から液体現像剤
を汲み上げ、この汲み上げられた液体現像剤を現像ロー
ラに担持させて現像を行うようにしたものである。

【００５３】図７に示すように、現像ヘッド５００は、
それぞれ図２に示したものと同様の現像ローラ５０２、
クリーニングブレード５０５、残液回収口５１０、残液
回収槽５１３、液切り部材５１４、蒸発防止板５１５お
よび仕切り板５１６を備えるとともに、現像ローラ５０
２下部に対向して、汲み上げローラ５１７を備えてい
る。

【００５４】汲み上げローラ５１７は、現像ローラ５０
２との間にわずかな間隔をおいて、図中に示した矢印ｇ
方向、すなわち、現像ローラ５０２との対向部において
現像ローラの回転方向（矢印ｂ方向）と同じ方向に回転
可能にフレーム５０６に支持されている。

【００５５】汲み上げローラ５１７の下方には現像液槽
５０８が設けられている。現像液槽５０８には液供給口
５０３から液体現像剤が供給され、供給された液体現像
剤は液回収口５０４から回収されるようになっている。
これにより、現像液槽５０８内には液を循環させながら
所定量の液体現像剤が貯留され、汲み上げローラ５１７
の下部が現像液槽５０８内の液体現像剤に浸漬される。

【００５６】汲み上げローラ５１７は図中の矢印ｇ方向
に回転することによりその表面に液体現像剤を付着さ
せ、これを現像ローラ５０２との対向部に搬送し、現像
ローラ５０２の表面に付着させる。この際、汲み上げロ
ーラ５１７と現像ローラ５０２との間には電圧が印加さ
れ、液体現像剤中のトナーが現像ローラ５０２に引き付
けられる。これにより液体現像剤が濃縮された状態で現
像ローラに付着する。

【００５７】現像領域を通過した後、現像ローラ５０２
に残留する液体現像剤はクリーニングブレード５１５に
より掻き取られ、クリーニングブレード５１５および仕
切り板５１６を伝って残液回収槽５１３に流れ込み、残
液回収口５１０から回収される。

【００５８】図８に示す現像ヘッド６００は、ブレード
に代えてローラにより現像剤の掻き取りを行うようにし
たものである。図８に示すように、現像ヘッド６００
は、それぞれ図７に示したものと同様の現像ローラ６０
２、液供給口６０３、液回収口６０４、フレーム６０
６、現像液槽６０８、残液回収口６１０、残液回収槽６
１３、液切り部材６１４、蒸発防止板６１５、仕切り板
６１６および汲み上げローラ６１７を備えている。な
お、現像ヘッド６００は、現像ローラ６０２が感光体１
の側部に接するように構成されている。

【００５９】現像ローラ６０２の回転方向（矢印ｂ方
向）に対して感光体ドラム１と現像ローラ６０２との対
向部の下流側に、現像ローラ６０２上に残留する現像剤
を掻き取るためのクリーニングローラ６０５が設けられ
ている。クリーニングローラ６０５は、金属性のもの
で、現像ローラ６０２との対向部において現像ローラ６
０２と逆方向に回転し、現像ローラ６０２に接触して現
像剤の掻き取りを行う。なお、クリーニングローラを非
接触に保ち、電圧印加によりクリーニングローラに現像
剤を引き付けることにより掻き取りを行うようにしても
よい。

【００６０】クリーニングローラ６０５の下方には、仕
切り板６１６の上端が隣接しており、クリーニングロー
ラの掻き取った現像剤を残液回収槽６１３に導くように
なっている。

【００６１】本発明は、図１から図８に示したように、
現像ローラに電圧を印加することにより、静電気力でト
ナーを現像ローラ表面に引き付けるようにした場合に効
果的であるが、高トナー濃度の液体現像剤を使用するな
どして、単に、現像ローラに液体現像剤を付着させて汲
み上げを行い、これを感光体に接触させて現像を行うよ
うにした現像装置に対しても有効である。

【００６２】＜液体現像剤の構成＞本発明の画像形成装
置に用いる液体現像剤は、少なくとも媒体液として使用
される媒体液とトナー粒子とを含むものである。さら
に、この他に荷電制御剤、分散剤、分散安定剤等の機能
付与剤を含有していてもよい。

【００６３】上記トナー粒子の体積平均粒径は０．５μ
ｍ〜５μｍに調整することが望ましい。また、トナー粒
子の総量の８０体積％が体積平均粒径の±１μｍ、好ま
しくは±０．５μｍの範囲に存在するように調整するこ
とが望ましい。体積平均粒径ならびに粒径分布は、粒度
分布測定機（ＳＡＬＤ−１１００：島津製作所社製）を
用いて測定すればよい。

【００６４】上記トナー粒子としては、乾式製造法およ
び湿式製造法により得られたポリマ−微粒子を使用する
ことができる。乾式製造法とは、乾式粉砕法、噴霧乾燥
法等を含むものであり、湿式製造法とは、溶液中粉砕
法、懸濁重合法、乳化重合法、非水分散重合法、シード
重合法および乳化分散造粒法等を含むものである。特
に、使用樹脂の種類の多さ、分子量調整の容易性、樹脂
ブレンド性、粒径分布のシャープさ等から、乳化分散造
粒法または噴霧乾燥法により作製したポリマー微粒子を
使用することが好ましい。安価にトナー粒子を製造する
という点では溶液中粉砕法が好ましい。

【００６５】乳化分散造粒法は、ポリマーを非水溶性有
機溶媒に溶解させてなるポリマー溶液を水性分散液中に
乳化分散させてＯ／Ｗ型エマルジョンを形成し、攪拌し
ながらＯ／Ｗ型エマルジョンに熱を加えて有機溶媒を蒸
発させ、ポリマー粒子を析出させることによりポリマー
微粒子を製造するものである。

【００６６】また、噴霧乾燥法は、ポリマーを有機溶媒
に溶解させるとともに着色剤等の成分を分散させたポリ
マー溶液を調整し、このポリマー溶液をノズルより噴射
し加熱することにより有機溶媒を蒸発させてポリマー微
粒子を製造するものである。

【００６７】このようなポリマー微粒子を液体現像剤の
トナー粒子として使用する場合は、ポリマー微粒子を洗
浄、乾燥後、必要に応じて既知の荷電制御剤、分散助
剤、樹脂等の添加剤を加えて、電気的に絶縁性の媒体液
中に超音波分散器等を用いて分散させればよい。

【００６８】ポリマー微粒子を構成する樹脂としては、
特に限定されないが、例えばポリエステル樹脂、スチレ
ンーアクリル共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポ
リウレタン、ポリアミド、パラフィンワックス等の樹脂
を単独またはブレンドしたものが用いられる。

【００６９】ポリマー微粒子には、必要に応じて、着色
剤、荷電制御剤、オフセット防止剤等の成分を添加して
もよい。

【００７０】着色剤としては、カーボンブラック、フタ
ロシアニン等の各色顔料や染料を用いることができる。
樹脂そのものに色がついている場合は添加する必要はな
い。

【００７１】本発明に係る液体現像剤に用いる媒体液と
しては、電気絶縁性有機物を使用し、現像時に液体状で
あれば常温における状態は問わない。例えば、脂肪族炭
化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化
炭化水素、ポリシロキサン等の使用が可能であるが、無
害性、におい、コスト等の点からノルマルパラフィン系
またはイソパラフィン系の溶媒を使用することが望まし
い。

【００７２】具体的には、アイソパーＧ、アイソパー
Ｈ、アイソパーＬ、アイソパーＫ（いずれもエッソ社
製）、シェルゾール７１（シェル石油化学社製）、ＩＰ
ソルベント１６２０、ＩＰソルベント２０２８（いずれ
も出光石油化学社製）を使用することが特に好ましい。
常温個体の物質では、ロウ類、パラフィン類等が使用可
能である。

【００７３】また、本発明に係る液体現像剤の媒体液に
は、必要に応じて荷電制御剤、分散剤、分散安定剤等を
添加してもよい。

【００７４】荷電制御剤としては、公知のものを使用す
ることができ、トナー粒子を正極性に荷電させるために
は、例えば、ステアリン酸等の脂肪酸の金属塩、スルホ
コハク酸エステルの金属塩、アビエチン酸の金属塩等の
有機酸の金属塩、もしくは粒子に吸着するアルキッド樹
脂等の溶解性高分子が挙げられ、負極性に荷電させるた
めには、例えば、レシチン等の界面活性剤、含窒素化合
物、もしくは粒子に吸着するポリアミド樹脂等の溶解性
高分子が挙げられる。これらの荷電制御剤は媒体液に対
して０．０００１〜１０重量％、好ましくは０．００１
〜３重量％程度添加することが望ましい。

【００７５】またこの他に、荷電助剤として荷電制御剤
と同量程度のＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ等
の金属酸化物等を添加してもよい。

【００７６】液体現像剤中のトナー粒子の分散を安定さ
せるための分散剤、分散安定剤としては、上記の各種界
面活性剤、溶解性高分子が使用可能である。

【００７７】溶解性高分子としては、これに限るもので
はないが、ポリオレフィン系石油樹脂、亜麻仁油、ポリ
アルキルメタクリレート等が挙げられ、またポリマー粒
子との親和性を高めるために、メタクリル酸、アクリル
酸、アルキルアミノエチルメタクリレート等の極性基を
有するモノマーを少量共重合したものでもよい。溶解性
高分子は、分散性の向上並びにその添加による媒体液の
粘度上昇防止の観点から、その添加量を媒体液に対して
０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％
程度にすることが望ましい。

【００７８】また、界面活性剤としては、サポニン等の
天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系、グリセリン
系、あるいはグリシドール系等のノニオン界面活性剤、
カルボン酸、スルホン酸、リン酸、硫酸エステル基、リ
ン酸エステル基等の酸性基を含むアニオン系界面活性剤
等が挙げられる。

【００７９】本発明に用いる液体現像剤においては、液
体現像剤の総重量に対する、トナーや分散剤等の固形成
分の総重量の割合（固形分比）は１〜９０重量％である
が、現像に用いる液体現像剤の総量を減らし、取扱い性
を容易にするため、固形分比を２〜５０重量％とするの
が好ましい。

【００８０】以下、本発明を実験例を挙げて具体的に説
明する。なお、以下において「部」とあるのは「重量
部」を表す。

【００８１】＜トナーＡの製法＞低分子量ポリエステル
樹脂（ＭＷ：１５０００、Ｍｎ：６０００）１００部を
濃度が２０重量％になるように塩化メチレンに完全に溶
解させた。アイガーモーターミル（アイガージャパン社
製）を用いて、着色剤としてフタロシアニン６部を前記
樹脂溶液中に分散させた。

【００８２】以上のようにして得られた樹脂溶液を、メ
トローズ６５ＳＨ−５０（信越化学工業社製）１％とラ
ウリル硫酸ナトリウム１％の水性分散液中に、ホモミキ
サー（特殊機化工業社製）を用いて、毎分８０００回転
で３０分間室温で乳化分散させ、Ｏ／Ｗ型エマルジョン
を得た。次に４枚羽の攪拌羽根に取り替えて、４０〜４
５℃で３時間攪拌しながら塩化メチレンを留去し、体積
平均粒径が２μｍのトナー用ポリマー微粒子の水性懸濁
液（サスペンジョン）を得た。

【００８３】得られたトナー用ポリマー微粒子の水性懸
濁液から、遠心分離機によって固形分を取り出し、これ
をよく水で洗浄した後に、ろ過、乾燥して体積平均粒径
が２μｍの樹脂微粒子を得た。これをトナーＡとする。

【００８４】＜トナーＢの製法＞ホモミキサーの回転速
度を毎分１２０００回転とした以外はトナーＡの製法と
同様の手順により、体積平均粒径が０．５μｍの樹脂微
粒子を得た。これをトナーＢとする。

【００８５】＜トナーＣの製法＞ホモミキサーの回転速
度を毎分５０００回転とした以外はトナーＡの製法と同
様の手順により、体積平均粒径が５μｍの樹脂微粒子を
得た。これをトナーＣとする。

【００８６】

【表１】

【００８７】＜現像剤Ａの製法＞トナーＡ８０．０部、
ラウリルメタクリレート−メタクリル酸共重合体を２
６．７部およびｎ−ヘキシルトリメトキシシラン１３．
３部を電気的に絶縁性のイソパラフィン系溶媒ＩＰソル
ベント１６２０（出光石油化学社製）８８０部中に添加
し、これを超音波分散器で２０分間混合分散させること
によって液体現像剤Ａを得た。

【００８８】＜現像剤Ｂの製法＞トナーＡに代えてトナ
ーＢを用いた以外は現像剤Ａの製法と同様の手順で液体
現像剤Ｂを得た。

【００８９】＜現像剤Ｃの製法＞トナーＡに代えてトナ
ーＣを用いた以外は現像剤Ａの製法と同様の手順で液体
現像剤Ｂを得た。

【００９０】＜現像剤Ｄの製法＞トナーＡ３３．３部、
ラウリルメタクリレート−メタクリル酸共重合体を１
１．１部、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン５．５６部
およびイソパラフィン系溶媒ＩＰソルベント１６２０
（出光石油化学社製）９５０部を用いて現像剤Ａの製法
と同様の手順で液体現像剤Ｄを得た。

【００９１】＜現像剤Ｅの製法＞トナーＡ３３３部、ラ
ウリルメタクリレート−メタクリル酸共重合体を１１１
部、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン５５．６部および
イソパラフィン系溶媒ＩＰソルベント１６２０（出光石
油化学社製）５００部を用いて現像剤Ａの製法と同様の
手順で液体現像剤Ｅを得た。

【００９２】こうして作製した各液体現像剤中のトナー
粒子は全て正極性に帯電している。

【００９３】

【表２】

【００９４】＜実施例１＞図２の現像ヘッド２００を備
えた現像装置２０を内蔵する図１のプリンタ１０００
に、現像剤Ａをセットして以下の条件で反転現像を行っ
た。その際、プリントの条件は以下のようにした。な
お、使用した画像データについては後述する。

【００９５】・現像ローラの十点平均粗さ２μｍ・現像ギャップ２００μｍ・現像ローラ印加電圧＋５５０Ｖ・薄層形成ギャップ１ｍｍ・薄層形成電極印加電圧＋１５５０Ｖ（薄層形成ギャップ印加電圧１０００Ｖ）・液流量２００ｃｃ／ｍｉｎ・現像ローラ長手方向の現像領域の長さ３２０ｍｍ・感光体回転速度２０ｃｍ／ｓ・現像ローラ回転速度２０ｃｍ／ｓ・未露光部の感光体表面電位＋７５０Ｖ・露光部感光体表面電位＋５０Ｖ・現像ローラの直径３０ｍｍφ ＜実施例２＞現像剤Ａに代えて現像剤Ｂを用いた以外は
実施例１と同じ条件で実験を行った。

【００９６】＜実施例３＞現像剤Ａに代えて現像剤Ｃを
用いた以外は実施例１と同じ条件で実験を行った。

【００９７】＜実施例４＞現像剤Ａに代えて現像剤Ｄを
使用し、液供給量を４８０ｃｃ／ｍｉｎとした他は実施
例１と同じ条件で実験を行った。

【００９８】＜実施例５＞現像剤Ａに代えて現像剤Ｅを
使用し、液供給量を４８ｃｃ／ｍｉｎとした以外は実施
例１と同じ条件で実験を行った。

【００９９】＜実施例６＞現像ギャップをゼロとした以
外は実施例１と同じ条件で実験を行った。

【０１００】＜実施例７＞現像ローラの回転速度を３倍
にした以外は実施例１と同じ条件で実験を行った。

【０１０１】＜実施例８＞図５の現像ヘッド４００を備
えた現像装置４０を内蔵する図６のプリンタ２０００
に、現像剤Ａをセットして実施例１と同じ条件で反転現
像を行った。ただし、クリーニング液の流量を２０ｃｃ
／ｍｉｎとした。

【０１０２】＜比較例１＞比較のため、現像ローラ上に
残留した現像剤を掻き取った後、分離回収せずそのまま
現像液槽に流れ込むタイプの液体現像装置を用いて実験
を行った。

【０１０３】実験に用いた液体現像装置の現像ヘッド付
近の構成を図９に示した。図９に示すように、現像ヘッ
ド９００は、それぞれ図２のものと同様の現像ローラ９
０２、液供給口９０３、液回収口９０４、クリーニング
ブレード９０５、フレーム９０６、現像液槽９０８、液
回収槽９０９、液切り部材９１４および蒸発防止板９１
５を備えている。現像ヘッド９００には、現像ローラ９
０２上に残留する現像剤が現像液槽９０８内の液体現像
剤に混入しないように回収するための、残液回収槽や仕
切り板などの回収手段が設けられておらず、クリーニン
グブレード９０５により掻き取られた現像剤はクリーニ
ングブレード９０５下端とフレーム９０６との間に設け
られた隙間ｈから、直接現像液槽９０８に流れ込むよう
になっている。

【０１０４】図１に示すプリンタ１０００の現像ヘッド
を、図９に示す現像ヘッド９００に代えた以外は実施例
１と同じ条件で実験を行った。

【０１０５】＜画像評価＞図１０は、画像データの出力
パターンを示す図である。この図１０に示した画像デー
タを使用して各実施例および比較例の画像評価を行っ
た。図１０に示すように、この画像データはほぼＡ３サ
イズのもので、図の縦方向が感光体の回転方向に相当
し、図の横方向が感光体の長手方向に相当している。そ
して、図の上方から順に画像形成されていく。

【０１０６】この画像データは、中央部分の片側に白地
部分を設けた黒地のものである。図中のＢは黒地部分、
Ｗは白地部分を示している。白地部分の幅ＷＹは１４９
ｍｍ、白部分の長さＷＴは１８９ｍｍ、ＷＴより上の黒
部の長さＢＴは９５ｍｍとした。

【０１０７】ＢＴは現像ローラ１回転分に相当する。ま
た、ＷＴは現像ローラ２回転分に相当する。

【０１０８】この出力パターンで画像形成を行い、黒パ
ターン後の黒部であるＰＢ部と、白パターン後の黒部で
あるＰＷ部に対応する部分、すなわち、現像ローラの第
４回転目に対応する部分の感光体表面に付着しているト
ナーを乾燥させ、ポリウレタンゴムブレードでかき取り
重量を測定し、重量を単位面積当りに換算した。

【０１０９】以上の結果を表３に示す。

【０１１０】

【表３】

【０１１１】表３に示すように、実施例のものはＰＢ位
置およびＰＷ位置におけるトナー付着量に差がなく、画
像濃度ムラのない良好な特性を示すのに対して、比較例
のものはＰＢ位置よりもＰＷ位置に多くのトナー付着が
見られ、画像濃度ムラを生じていた。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
現像剤担持体上に残留する液体現像剤が、現像剤担持体
下方の現像液槽に落下することがないので、現像液槽内
の液体現像剤の濃度ムラが抑制される。これにより、現
像剤担持体に担持される液体現像剤の濃度ムラの発生を
防止することができ、ひいては、最終的に濃度ムラのな
い画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した液体現像装置２０を内蔵した
電子写真プリンタ１０００の断面図である。

【図２】液体現像装置２０の現像ヘッド２００付近の拡
大図である。

【図３】現像ヘッド２００の長手方向の構成を示す図で
ある。

【図４】変形例である現像ヘッド３００を示す図であ
る。

【図５】他の変形例である現像ヘッド４００を示す図で
ある。

【図６】現像ヘッド４００を備えた液体現像装置４０を
内蔵する電子写真プリンタ２０００の断面図である。

【図７】さらに他の変形例である現像ヘッド５００を示
す図である。

【図８】さらに他の変形例である現像ヘッド６００を示
す図である。

【図９】比較例に用いた液体現像装置の現像ヘッド９０
０を示す図である。

【図１０】画像濃度の評価に用いた画像データの出力パ
ターンを示す図である。

【符号の説明】

１感光体ドラムｃ現像部ｄ薄層形成部２０液体現像装置２００現像ヘッド２０１薄層形成電極２０２現像ローラ２０３液供給口２０４液回収口２０５クリーニングブレード２０８現像液槽２１０残液回収口２１３残液回収槽２１６仕切り板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗田隆治大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー粒子と該トナー粒子を分散するた
めの媒体液とを含む液体現像剤を使用して、潜像担持体
表面に形成された静電潜像を現像する液体現像装置にお
いて、液体現像剤を貯溜する現像液槽と、該現像液槽内に貯留された液体現像剤を汲み上げる汲み
上げ手段と、前記現像液槽上方にあって、前記汲み上げ手段により汲
み上げられた液体現像剤を表面に担持し、これを前記潜
像担持体表面に接触させて現像を行う現像剤担持体と、現像に供された後に前記現像剤担持体に残留する液体現
像剤を、前記現像液槽に直接落下しないように回収する
回収手段とを備えたことを特徴とする液体現像装置。