JPH08297417A - 液体現像剤搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地カブリの少ない高品位の画像を得ることの
できる、液体現像方式の画像形成装置に用いられる液体
現像剤搬送装置を提供する。 【構成】 電極２０１と電着ローラ２２０との間に電圧
が印加され、液体現像剤中の電荷を帯びたトナー粒子が
静電気力を受けて電着ローラ２２０側に移動することに
より、電着ローラ２２０表面上に高濃度の液体現像剤層
が形成される。この液体現像剤層が電着ローラ２２０と
現像ローラ２０２との対向部ｈに搬送されると、この対
向部ｈに印加された電圧により、トナー粒子が現像ロー
ラ２０２側に移動して、現像ローラ２０２表面上により
高濃度の液体現像剤層が形成される。こうして現像ロー
ラ２０２に担持された液体現像剤は、現像部ｃに搬送さ
れ感光体１ドラム表面に接触し、静電潜像が現像され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電したトナー粒子を
媒体液に分散してなる液体現像剤を用いて静電潜像の現
像することにより画像形成を行う湿式の画像形成装置に
使用される液体現像剤搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体等の潜像担持体上に形成された静
電潜像を、帯電したトナーによって現像する画像形成方
法である電子写真法には、大きく分けて、粉体のトナー
を直接用いる乾式現像法と、トナーを媒体液に分散した
液体現像剤を用いる湿式現像法とがある。

【０００３】このうち、湿式現像法は感光面に液体現像
剤を接触させることにより、感光面上の静電潜像を現像
するものである。通常、湿式現像法においては、乾式現
像法に用いるトナーよりも小さい粒径のトナーが用いら
れるので、高画質化の点で有望である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】高画質化を達成するた
めには、理想的には、液体現像剤中の全てのトナー粒子
が均一な帯電量を示すことが好ましい。しかしながら、
各トナー粒子の粒径バラツキや成分の不均一性などのた
め、液体現像剤中には不良帯電トナーが含まれることが
避けられない。このため、地カブリが発生しやすくな
り、高画質化に対する障害となっていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
良好な帯電性を示すトナーを選択的に現像に供すること
により、地カブリの少ない高品位の画像を得ることので
きる湿式の画像形成装置に用いられる液体現像剤搬送装
置を提供することを目的とする。

【０００６】なお、ここでいう液体現像剤搬送装置と
は、液体現像剤を貯留する現像液槽と静電潜像担持体と
の間に配置され、現像液槽から液体現像剤を静電潜像担
持体に向けて搬送するものを指し、例えば、画像形成装
置内に設置される液体現像装置に内蔵されたものや、現
像手段を備えることによりそれ自体が液体現像装置を形
成しているものも含む。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは種々検討した結果、従来行われていな
かった、トナーの電着を繰り返す構成によって上記目的
を達成できることを見出した。

【０００８】トナーの電着は、トナー担持体に対向して
電極を設け、この電極とトナー担持体との間に通電する
ことにより、トナーを担持体上に付着させるものであ
る。トナーを１度電着する技術自体は、例えば、特公昭
４８−３０９０１号公報、特公昭４８−３４７７４号公
報等に記載されている。

【０００９】しかしながら、上記公報に記載されるよう
に単に１度電着するだけでは、液体現像剤中に存在する
不良帯電トナーが機械的に付着したり、荷電トナーが電
界中で移動する際に不良帯電トナーを巻き込んだり、あ
るいは、電着したトナーがそのトナー抵抗の低さから急
速に電荷を失う場合があるなどの理由から、良好な帯電
性を示すトナーとともに不良帯電トナーも現像剤担持体
に付着されてしまい、これが現像の行われる現像領域に
搬送され、地カブリを発生するなどして画質を低下させ
ていた。

【００１０】これに対して、第１の現像剤担持体に一度
トナーを電着した後、第２の現像剤担持体に再度電着を
行う場合、第１の現像剤担持体に電着されたトナーのう
ち不良帯電トナーが相対的に早くその電荷を失うこと、
不良帯電トナーの方が電場に対する反応性が鈍いことか
ら、一旦第１の現像剤担持体に電着された不良帯電トナ
ーが現像剤担持体に移行しにくくなることなどの理由に
より、良好な帯電性を示すトナーを選択的に第２の現像
剤担持体に電着できることを見出した。また、特に現像
液槽外で第２回目の電着を行う場合は、現像剤担持体に
付着する液量を大きく減少させることができ、地カブリ
の原因となる、液中に浮遊する不良荷電トナーの量を減
らすことができることを見い出した。

【００１１】これにより、現像領域に搬送され現像に供
される液体現像剤に含まれる不良帯電トナーの量は大き
く減少し、地カブリの発生が抑制され、画質が向上す
る。

【００１２】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、帯電したトナー粒子を媒体液に分散し
てなる液体現像剤を貯留する現像液槽と静電潜像担持体
との間に配置される液体現像剤搬送装置において、第１
の現像剤担持体と、現像液槽内の液体現像剤を前記第１
の現像剤担持体に供給する供給手段と、該供給手段によ
り供給される液体現像剤中のトナー粒子を前記第１の現
像剤担持体に電着させる第１の電着手段と、前記第１の
現像剤担持体に対向して設けられた第２の現像剤担持体
と、前記第１の現像剤担持体上のトナー粒子を前記第２
の現像剤担持体に電着させる第２の電着手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、まず、供給手段が現像液槽
から第１の現像剤担持体に液体現像剤を供給する。そし
て、第１の電着手段が供給された液体現像剤中のトナー
粒子を第１の現像剤担持体上に電着させる。次に、第２
の電着手段が第１の現像剤担持体上に担持された液体現
像剤中のトナー粒子を第２の現像剤担持体に電着させ
る。こうして電着を繰り返すことにより、現像液槽から
静電潜像担持体に向けて荷電トナーが搬送される。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明す
る。

【００１５】＜装置の構成＞図１は、本発明を適用した
液体現像剤搬送装置を内蔵した画像形成装置の一実施例
を示す湿式電子写真プリンタ１００の断面図である。図
１に示すように、プリンタ１００の上部には、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、感光体ドラム１に向けてレーザビームを発生する
レーザ発生装置１０が設けられている。

【００１６】プリンタ１００内の中央付近には、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。
感光体ドラム１は、円筒状の導電性支持体上に感光層を
形成したものである。

【００１７】液体現像装置２０は感光体ドラム１の側部
に設けられている。また、感光体ドラム１の下部に対向
して、感光体ドラム１上からトナー像が転写される中間
転写体４０が設けられている。中間転写体４０は感光体
ドラム１と同じ外径を有したドラム形状のもので、図中
に示した矢印ｂの方向、すなわち、感光体ドラム１との
対向部において感光体ドラム１と同じ方向に回転可能に
支持されている。中間転写体４０はドラム状の導電性支
持体表面に樹脂層を形成したものである。この樹脂層の
体積抵抗は１０⁴ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍ、好ましくは１０⁵
〜１０⁹ Ω・ｃｍとする。樹脂層に代えてゴム層を形成
したものを使用してももよい。中間転写体４０と感光体
ドラム１との間には所定の転写バイアスが印加される。

【００１８】感光体ドラム１の周囲には、この他、感光
体ドラム１表面を一様に帯電させる帯電チャージャ９
と、感光体ドラム１表面に形成された画像から媒体液を
絞り取るスクイズローラ２と、感光体ドラム１表面をク
リーニングするクリーナ７と、感光体ドラム１表面に残
留する電荷を除くためのイレーサランプ８とが配設され
ている。また、中間転写体４０の近傍には、中間転写体
４０の表面をクリーニングするクリーナ１６が設けられ
ている。

【００１９】プリンタ１００の下部には、内部に用紙を
収納した用紙収納カセット１１と、エア吸引により用紙
を吸着して搬送する用紙搬送ベルト１４と、中間転写体
４０上に形成されたトナー像を用紙上に転写するための
二次転写ローラ５０と、用紙上に転写されたトナー像の
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出トレイ１２と、液体現像剤を
貯蔵する液体現像剤貯蔵タンク２３とが設けられてい
る。二次転写ローラ５０は中間転写体４０の下部に対向
して設けられ、図中のｃ方向、すなわち、中間転写体４
０との対向部において中間転写体４０と同じ方向に回転
可能に支持されている。二次転写ローラ５０内部にはヒ
ータが内蔵されている。

【００２０】用紙収納カセット１１の近傍には、用紙収
納カセット１１からプリンタ内部に用紙を供給する給紙
ローラ３と、プリンタ内部へ用紙を送るタイミングを調
整するタイミングローラ１３とが設けられている。ま
た、排出トレイ１２近傍にはプリンタ内部から用紙を排
出トレイ１２に排出する排出ローラ１５が設けられてい
る。

【００２１】プリンタ１００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。

【００２２】一方、中間転写体４０も回転を始める。ま
た、中間転写体４０にはトナーの帯電極性とは逆極性の
電圧が印加される。これにより、感光体ドラム１との対
向部において感光体ドラム１上のトナー像が中間転写体
４０上に転写（一次転写）される。

【００２３】さらに、用紙収納カセット１１の近傍に設
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１１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、中間転写体４０上に形成
されるトナー像と同期をとって用紙の供給が開始され、
用紙搬送ベルト１４によって中間転写体４０と二次転写
ローラ５０との対向部（二次転写部）に向けて用紙が送
られる。二次転写部において二次転写ローラ５０によっ
て熱と圧力との作用を受けて中間転写体４０上のトナー
像が用紙上に転写される。用紙は定着装置５により完全
にトナー像を定着され、排出ローラ６により排出トレイ
１２上に排出される。

【００２４】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。同様に、中間転写体４
０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１６により表面に残留する現像剤が除去さ
れる。こうして一連のプリント動作が完了する。

【００２５】図２は液体現像装置２０、クリーニング装
置７および現像液貯蔵タンク２３の関係を示す図であ
る。図２に示すように、液体現像装置２０は現像液貯蔵
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２１によって
供給される液体現像剤により、感光体ドラム１上の静電
潜像を現像する現像ヘッド２００と、現像ヘッド２００
内の液体現像剤を現像液貯蔵タンク２３に送り戻す液回
収装置２２と、現像液貯蔵タンク２３内の液体現像剤を
クリーニング液として現像ヘッド２００に供給するクリ
ーニング液供給装置２５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媒体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。

【００２６】また、液回収装置２２により現像液貯蔵タ
ンク２３へと送り戻される液体現像剤の一部は、クリー
ニング液供給装置２６によりクリーニング液としてクリ
ーナ７へ供給される。

【００２７】クリーナ７は、液体現像装置２０とは反対
側の感光体ドラム１の側部に設けられ、感光体ドラム１
に残留する液体現像剤を掻き取るためのブレード７１
と、クリーニング液供給装置２６に接続されたノズル７
２と、ブレード７１により掻き取られた液体現像剤を回
収するための液回収口７５とを備えている。

【００２８】ノズル７２は感光体ドラム１の長手方向に
沿って複数の噴出口を備えており、クリーニング液供給
装置２６から供給されるクリーニング液をブレード７１
と感光体ドラム１との接触部に吹きかける。これによ
り、ブレード７１による残留トナーの掻き取りが容易と
なる。

【００２９】液回収口７５はクリーナ７の最下部に設け
られており、その近傍にはクリーナ７内にある液体を液
回収口７５に導くための液回収ローラ７３および液回収
ブレード７４が設けられている。液回収ローラ７３はブ
レード７１の下方に感光体ドラム１に対向して設けら
れ、感光体ドラム１との対向部において感光体ドラム１
の回転方向と同じ方向に回転する。また、液回収ブレー
ド７４は液回収ローラ７３に近接して設けられ、液回収
ローラ７３上の液体現像剤を掻き取り液回収口７５に導
く。

【００３０】ブレード７１により掻き取られた液体現像
剤およびノズル７２から感光体ドラム１に吹きかけられ
たクリーニング液は下方に落下した後、液回収ローラ７
３の回転によって液回収口７５に向かって搬送され、液
回収ブレード７４に導かれて液回収口７５に回収され
る。回収された液体現像剤は現像液貯蔵タンク２３へ送
られる。

【００３１】図３は現像ヘッド２００付近の拡大図であ
る。以下に説明するように、図３に示した現像ヘッド２
００は、合計２回の電着により現像液槽から静電潜像潜
像担持体に向けて液体現像剤を搬送する機構を備えたも
のである。また、第２回目の電着が行われる第２の現像
剤担持体が現像手段を兼ねている。

【００３２】図３に示すように、現像ヘッド２００は、
液体現像剤を貯留する現像液槽２０８と、現像液槽２０
８内の液体現像剤を担持する電着ローラ２２０と、電着
ローラ２２０より液体現像剤を受け取ってその表面に担
持する現像ローラ２０２と、電着ローラ２２０および現
像ローラ２０２を支持するフレーム２０６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２１２と、現像ローラ２
０２に対してクリーニング液を吹きかけるためのチュー
ブ２１１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。

【００３３】現像ローラ２０２および電着ローラ２２０
は導電性の材料で作製された円柱状のものであり、感光
体ドラム１の長手方向に平行に配置されている。現像ロ
ーラ２０２は感光体ドラム１の側部に対向して設けら
れ、フレーム２０６により図中の矢印ｉの方向、すなわ
ち、感光体ドラム１との対向部において感光体ドラム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。電着ローラ２２０は感光体ドラム１とは反
対側の現像ローラ２０２の側部に対向して設けられ、フ
レーム２０６により図中の矢印ｇの方向、すなわち、現
像ローラ２０２との対向部において現像ローラ２０２の
回転する方向（矢印ｉ）と同じ方向に回転可能に支持さ
れている。

【００３４】現像液槽２０８は電着ローラ２０２の下方
に設けられている。現像液槽２０８の底には図２に示し
た液供給装置２１に接続された液供給口２０３が形成さ
れており、現像を行う際には液供給口２０３から現像液
槽２０８に液体現像剤が供給され、図３に示すように、
電着ローラ２２０の下部が現像液槽２０８内の液体現像
剤に浸漬される。

【００３５】現像液槽２０８を形成する壁面の上端の一
部は、電着ローラ２２０の下部に隣接し、電着ローラ２
２０の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。

【００３６】現像液槽２０８の、縁部ｆから電着ローラ
２２０の最下点との対向部にかけての内壁面は、電着ロ
ーラ２２０と所定の間隔を保った円周面状の電極２０１
となっている。

【００３７】第１回目の電着は、この電極２０１と電着
ローラ２２０との対向部ｄにおいて行われる。すなわ
ち、対向部ｄ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電着ローラ２２０側に移動し、電
着ローラ２２０表面上に一様な厚さのトナーの薄層（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一様な厚さの媒体液の
層が形成される。

【００３８】なお簡単のために、以下の説明において
は、ｎ回の電着を行う場合の第ｎ回目の電着を行う領域
のことを第ｎ電着部と称する。例えば、上記対向部ｄは
第１電着部と称する。

【００３９】電極２０１と電着ローラ２２０との間に印
加する電圧としては、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。

【００４０】また、図２の矢印ｅで示される電極２０１
と電着ローラ２２０との対向部の長さを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。さらに、電極２０１と電着ローラ２２０
との間隔を０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．３〜３ｍ
ｍに設定すると、液体現像剤を対向部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。

【００４１】一方、第２回目の電着は電着ローラ２２０
と現像ローラ２０２との対向部（第２電着部）ｈにおい
て行われる。すなわち、電着ローラ２２０に担持された
液体現像剤に含まれるトナーが、電着ローラ２２０と現
像ローラ２０２との間に印加される電圧により静電気力
を受けて現像ローラ２０２上に移動し、現像ローラ２０
２上に一様な厚さのトナー層が形成される。

【００４２】電着ローラ２２０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。

【００４３】なお、第２電着部ｈにおける電着ローラ２
２０と現像ローラ２０２との間隔は、０〜２ｍｍの範囲
内で任意に設定できる。すなわち、電着ローラ２２０上
の液体現像剤が現像ローラ２０２に接触する範囲であれ
ば、両者を離間させてもよいし接触させてもよい。

【００４４】また同様に、現像ローラ２０２と感光体ド
ラム１との対向部ｃ（以下、現像部と呼ぶ）における両
者の間隔も０〜２ｍｍの範囲内で任意に設定できる。

【００４５】液回収槽２０９は、現像ローラ２０２の下
方に縁部ｆに隣接して設けられている。液回収槽２０９
の壁面には、クリーニングブレード２１２を現像ローラ
２０２の回転方向（ｉ方向）に対して逆目に現像ローラ
２０２下部に押し当てるように支持する支持板２１３が
取り付けられている。支持板２１３には長手方向に沿っ
て複数の孔２１３ａが設けられており、現像液槽２０８
から縁部ｆを越えてきた液体現像剤はこの孔２１３ａを
通って液回収槽２０９に流れ込む。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および図２に示
した現像液貯蔵タンク２３に戻される。

【００４６】チューブ２１１は現像ローラ２０２と液回
収層２０９との間に配置され、図２に示したクリーニン
グ液供給装置２５に接続されている。チューブ２１１は
現像ローラ２０２の長手方向に平行に配置され、現像ロ
ーラ２０２と向き合う位置に現像ローラ２０２長手方向
に複数の噴出口２１１ａが設けられており、噴出口２１
１ａから現像ローラ２０２に対してクリーニング液を吹
きかける。

【００４７】次に液体現像装置２０の動作について詳し
く説明する。まず、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。
液体現像剤は第１電着部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２２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２
１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。

【００４８】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。

【００４９】一方、現像ローラ２０２および電着ローラ
２２０も回転を開始する。また、電極２０１と電着ロー
ラ２２０との間に電圧が印加され、液体現像剤が第１電
着部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電着ローラ２２０側に移動
することにより、電着ローラ２２０表面上に均一なトナ
ーの薄層が形成され、さらにその上にトナーの殆ど存在
しない均一な媒体液の層が形成される。こうして第１回
目の電着が行われる。

【００５０】なお、本実施例においては、第１電着部ｄ
に液体現像剤を循環させて新しい液体現像剤を次々に供
給しているので、現像液槽からの液体現像剤の汲み上げ
手段を兼ねる電着ローラ２２０を高速で回転させても、
十分な量のトナーを電着ローラ２２０に担持させること
ができる。このため、本実施例においては、十分な量の
トナーを現像液槽から高速で汲み上げることができ、高
速で現像を行うことができる。

【００５１】電着ローラ２２０上に担持された液体現像
剤は電着ローラ２２０の回転によって第２電着部ｈに搬
送される。第２電着部ｈに搬送された液体現像剤に含ま
れるトナー粒子は、この第２電着部ｈに印加された電圧
により生じた静電気力を受けて、現像ローラ２０２上に
付着し、均一なトナー層を形成する。この際、電着ロー
ラ２２０に付着している、もともと荷電の低いトナーや
電着ローラ２２０上で電荷を失ったトナーは電場に対す
る反応性が鈍く、電着ローラ２２０に残留し、良好な帯
電性を示すトナーが選択的に現像ローラ２０２に移動す
る。

【００５２】なお、本実施例においては、第１電着部ｄ
の長さを十分にとってあるので、電着ローラに不良帯電
トナーを担持させる効果が大きい。このため、第２回目
の電着時の、現像ローラへの不良帯電トナーの移行量が
極めて少なく、トナーの選別効果に優れている。

【００５３】また、本実施例においては、現像液槽２０
８の外で第２回目の電着が行われることにより、媒体液
の一部が電着ローラ２２０に残留し、現像ローラ２０２
に担持される液体現像剤の濃縮が行われ、現像ローラ上
に担持される液体現像剤に含まれる媒体液の量が十分減
少させられる。これにより、現像ローラ２０２上に担持
される液体現像剤中に含まれる不良帯電トナーの量も減
少することになる。

【００５４】現像ローラ２０２上に担持された液体現像
剤は、現像ローラ２０２の回転によって現像部ｃに運ば
れ、感光体ドラム１の表面に接触する。そして、感光体
ドラム１上の静電潜像による電界に引かれて、トナーが
感光体ドラム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。

【００５５】現像部ｃを通過した後、現像ローラ２０２
にはチューブ２１１の噴出口２１１ａからクリーニング
液が吹きかけられ、現像ローラ２０２上に残存した現像
剤がクリーニングブレード２１２によって掻き取られ
る。

【００５６】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。

【００５７】現像ローラ２０２の回転速度は、感光体ド
ラム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、感光体ドラム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を感光体ドラム１
より速く回転させると感光体ドラム１へのトナー供給量
を上げることができ、感光体ドラム１よりも遅く回転さ
せると感光体ドラム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、感光体ドラム１と
の対向部において感光体ドラム１の回転する方向と逆方
向になるように回転させてもよい。このようにすると、
感光体ドラム１に付着する液の量を減らすことができ
る。

【００５８】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
光体ドラム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、第２電着部ｈにおける電界の不均一に
よるトナー薄層のムラさらに、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。

【００５９】なお、上記画像形成装置においては、感光
体表面に付着した液体現像剤から媒体液を搾り取るため
のスクイズローラを設けているが、電着を複数回繰り返
すことにより、感光体表面に付着する媒体液量は十分減
少するので必ずしも設ける必要はない。

【００６０】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、第１回目の電着が行われる第１
電着ローラ３２０、第２回目の電着が行われる第２電着
ローラ３０３、現像を行う現像ローラ３０２の合計３本
の現像剤担持体を備えており、これらの間で電着を合計
３回行うようにしたものである。

【００６１】第１電着ローラ３２０は、図３に示した電
着ローラと同様のものであり、その周囲に配置された電
極３０１、液供給口３０３、液回収口３０４および現像
液槽３０８も図３のものと同様である。すなわち、電極
３０１と第１電着ローラ３２０との対向部ｄ’が第１電
着部である。

【００６２】第２電着ローラ３０３は第１電着ローラ３
２０の斜め上方に、第１電着ローラ３２０に対向して設
けられ、フレーム３０６によって、図中の矢印ｋの方
向、すなわち、第１電着ローラ３２０との対向部におい
て第１電着ローラ３２０の回転する方向（矢印ｌ）と同
じ方向に回転可能に支持されている。第１電着ローラ３
２０と第２電着ローラ３０３との対向部ｎが第２電着部
である。

【００６３】現像ローラ３０２は第２電着ローラより下
方にあって、第２電着ローラの側部に対向して設けら
れ、フレーム３０６により、図中の矢印ｊ方向、すなわ
ち、第２電着ローラ３０３との対向部において第２電着
ローラ３０３の回転する方向（矢印ｋ）と同じ方向に、
回転可能に支持されている。第２電着ローラ３０３と現
像ローラ３０２との対向部ｍが第３電着部である。

【００６４】なお、第２電着部ｎにおける両者の間隔と
両者の間に印加する電圧、および、第３電着部ｍにおけ
る両者の間隔と両者の間に印加する電圧は、図３の電着
ローラと現像ローラとについて説明したのと同様に設定
すればよい。ただし、電着を繰り返すにつれて、現像剤
担持体に担持される媒体液の量が減少していくので、各
現像剤担持体の間隔を順次小さくすることが好ましい。

【００６５】なお、チューブ３１１、クリーニングブレ
ード３１２および支持板３１３は図３に示したものと同
様である。また、第１電着ローラ３２０の回転方向を考
慮して、現像液槽３０８から薄層形成部を通過した液体
現像剤を回収する液回収槽３０９と、現像ローラ３０２
上に残留した液体現像剤を回収する液回収槽３１０とを
独立して設けてある。液回収槽３１０の底に設けた液回
収口３０５と前記の液回収口３０４は図２に示した液回
収装置に接続すればよい。

【００６６】このように電着の回数を増やすことによっ
て、良好な帯電性を示すトナーの選別の効果を高めると
ともに、静電潜像担持体に付着する媒体液の量をさらに
減少させることができる。

【００６７】上記各実施例においては、第１回目の電着
を、現像剤担持体との間に所定長さの対向部を形成する
電極を用いて行った例を示しているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば、以下に示すように第
１回目の電着を２つの現像剤担持体の間で行うように構
成してもよい。

【００６８】図５に示す現像ヘッド４００は、電着を行
わない汲み上げローラによって液体現像剤を汲み上げた
後、汲み上げローラと電着ローラとの間で第１回目の電
着を行い、ついで、電着ローラから現像ローラへ第２回
目の電着を行うようにしたものである。

【００６９】図５に示すように、現像ヘッド４００にお
いては、汲み上げローラ４２０、電着ローラ４０３およ
び現像ローラ４０２が、それぞれ図４に示した第１電着
ローラ、第２電着ローラおよび現像ローラと同様の配置
でフレーム４０６によって支持されている。

【００７０】また、現像ヘッド４００内には、図４に示
したのと同様の残液回収槽４１０、チューブ４１１、ク
リーニングブレード４１２および支持板４１３が設けら
れている。

【００７１】汲み上げローラ４２０の下方には、液体現
像剤を貯留する現像液槽４０８が設けられている。現像
液槽４０８には液供給口４０３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４０４から回収さ
れる。これにより、現像液槽４０８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
４２０が液体現像剤に浸漬される。

【００７２】汲み上げローラ４２０は図中の矢印ｐの方
向に回転することによってその表面に液体現像剤を機械
的に担持し、電着ローラ４０３との対向部（第１電着
部）ｑに搬送する。そして、第１電着部ｑにおいて、汲
み上げローラ４２０上に担持された液体現像剤中のトナ
ーが電着ローラ４０３上に電着される。

【００７３】電着ローラ４０３上に電着された液体現像
剤は、電着ローラ４０３の回転によって現像ローラ４０
２との対向部（第２電着部）ｒに搬送される。そして、
第２電着部ｒにおいて、電着ローラ４０３上に担持され
た液体現像剤中のトナーが現像ローラ４０２に再度電着
される。

【００７４】なお、第１電着部ｑにおける両者の間隔と
両者の間に印加する電圧、および、第２電着部ｒにおけ
る両者の間隔と両者に印加する電圧は、図３において電
着ローラと現像ローラとについて説明したのと同様に設
定すればよい。

【００７５】従来より、湿式現像法を採用した画像形成
装置においては、液体現像剤の落下の影響をなくすため
に、必然的に、潜像担持体の下方に現像液槽を配置し、
潜像担持体下部において現像を行う構成とすることが多
い。これに対して、上記各実施例に示したように、複数
の現像剤担持体を用いて電着を繰り返し、現像部にトナ
ーを搬送する構成とすることにより、液体現像剤の搬送
経路の設定の自由度が大きくなる。このため、潜像担持
体に対する液体現像装置の相対位置の取り得る範囲が拡
大する。

【００７６】例えば、上述した各実施例においては、現
像剤担持体を水平方向に配置することにより液体現像剤
の搬送経路を横方向とし、感光体ドラムの側部に液体現
像装置を配置してある。これにより、多くの乾式現像方
式の画像形成装置に採用されている、感光体ドラムの下
部に対向する位置でのトナー像の転写が可能となる。こ
のため、乾式現像方式の画像形成装置との間でパーツの
共用が可能となる。

【００７７】また、それぞれ異なる色で現像を行う複数
の現像装置を有する多色画像形成装置においては、一般
に、混色を防止するなどの理由により、各現像装置の配
置には制約が多いが、上記のように潜像担持体に対する
液体現像装置の相対位置の取り得る範囲が拡大するた
め、これらを効果的に配置することが可能となる。

【００７８】なお、上記各実施例においては、少なくと
も第２回目以降の電着を、現像液槽外で行うようにして
いるが、これに限らず、複数の現像剤担持体を現像液槽
内に設けて、液中で電着を繰り返す構成としてもよい。

【００７９】＜液体現像剤の組成＞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。

【００８０】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、例え
ば、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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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
が、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。

【００８８】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。

【００８９】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（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（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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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、各種の界面活
性剤、溶解性高分子が使用可能である。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】次に、本実施例に使用する液体現像剤の組
成を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。

【００９８】＜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。

【００９９】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。

【０１００】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だし、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のトナー用ポリマー微粒子を得た。

【０１０１】＜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。

【０１０２】＜実験例＞図１〜図３に示した電子写真プ
リンタ１００を使用して、現像剤Ａを用いて、例えば、
以下の条件で反転現像を行うことにより、地カブリの少
ない高品質の画像を得るとともに、感光体ドラム表面に
付着する媒体液を十分に少なくすることができる。

【０１０３】・現像ローラの十点平均粗さ：２μｍ ・現像部ｃにおける感光体ドラムと現像ローラとの間
隔：１００μｍ ・現像ローラ印加電圧：＋５５０Ｖ ・第２電着部ｈにおける電着ローラと現像ローラとの間
隔：２００μｍ ・電着ローラと現像ローラとの間に印加する電圧：５０
０Ｖ ・第１電着部における電極と電着ローラとの間隔：１ｍ
ｍ ・電極と電着ローラとの間に印加する電圧：１０００Ｖ ・液流量：２００ｃｃ／ｍｉｎ ・現像ローラ長手方向の現像領域の長さ：３２０ｍｍ ・感光体ドラム回転速度：２０ｃｍ／ｓ ・現像ローラ回転速度：２２ｃｍ／ｓ ・未露光部の感光体ドラム表面電位：＋７５０Ｖ ・露光部感光体ドラム表面電位：＋５０Ｖ ・現像ローラの直径：３０ｍｍφ ・電着ローラ回転速度：２４ｃｍ／ｓ ・電着ローラの直径：３０ｍｍφ

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、現像液槽内の液体
現像剤中のトナー粒子を第１の現像剤担持体の表面に電
着させ、次いで第２の現像剤担持体に電着させるように
したので、選択的に良好な帯電性を示すトナーを第２の
現像剤担持体に担持させることができる。これにより、
良好な帯電性を示すトナーを選択的に現像に供すことが
でき、地カブリの少ない高い品質の画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】湿式電子写真プリンタの断面図である。

【図２】液体現像装置、クリーニング装置および現像液
貯蔵タンクの関係を示す図である。

【図３】現像ヘッドの拡大断面図である。

【図４】現像ヘッドの変形例を示す図である。

【図５】現像ヘッドの他の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ｃ 現像部 ｄ 第１電着部 ｈ 第２電着部 ２０ 液体現像装置 ２００ 現像ヘッド ２０１ 電極 ２０２ 現像ローラ ２０８ 現像液槽 ２２０ 電着ローラ

───────────────────────────────────────────────────── 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電したトナー粒子を媒体液に分散して
   なる液体現像剤を貯留する現像液槽と静電潜像担持体と
   の間に配置される液体現像剤搬送装置において、 第１の現像剤担持体と、 現像液槽内の液体現像剤を前記第１の現像剤担持体に供
   給する供給手段と、 該供給手段により供給される液体現像剤中のトナー粒子
   を前記第１の現像剤担持体に電着させる第１の電着手段
   と、 前記第１の現像剤担持体に対向して設けられた第２の現
   像剤担持体と、 前記第１の現像剤担持体上のトナー粒子を前記第２の現
   像剤担持体に電着させる第２の電着手段とを備えたこと
   を特徴とする液体現像剤搬送装置。
2. 【請求項２】 前記第１の電着手段が、前記第１の現像
   剤担持体に対向して設けられた電極と、該電極と前記第
   １の現像剤担持体との間に電圧を印加する電源とを備え
   た請求項１の液体現像剤搬送装置。
3. 【請求項３】 前記現像液槽が、前記第１の現像剤担持
   体と前記電極とが槽内の液体現像剤に浸漬される位置に
   設けられ、前記供給手段を兼ねる請求項２の液体現像剤
   搬送装置。
4. 【請求項４】 前記電極と前記第１の現像剤担持体との
   対向部の長さが３ｍｍ以上である請求項２の液体現像剤
   搬送装置。
5. 【請求項５】 前記第２の電着手段が、前記第１および
   第２の現像剤担持体の間に電圧を印加する電源を備えた
   請求項１の液体現像剤搬送装置。
6. 【請求項６】 前記第２の現像剤担持体は、静電潜像担
   持体に対向して設けられ、担持した液体現像剤を静電潜
   像担持体に接触させる請求項１の液体現像剤搬送装置。
7. 【請求項７】 前記第２の現像剤担持体に対向して設け
   られた第３の現像剤担持体と、前記第２および第３の現
   像剤担持体の間に電圧を印加する電源とを備えた請求項
   １の液体現像剤搬送装置。
8. 【請求項８】 前記第３の現像剤担持体は、静電潜像担
   持体に対向して設けられ、担持した液体現像剤を静電潜
   像担持体に接触させる請求項７の液体現像剤搬送装置。
9. 【請求項９】 前記供給手段が、前記現像液槽内の液体
   現像剤の液面に表面を接触することにより機械的に液体
   現像剤を担持して液体現像剤の供給を行う汲み上げ用の
   現像剤担持体を備えた液体現像剤搬送装置。