JPH10268645A

JPH10268645A - 現像剤補給装置

Info

Publication number: JPH10268645A
Application number: JP7200697A
Authority: JP
Inventors: Shuji Iino; 修司飯野; Toshimitsu Fujiwara; 利光藤原; Hidetoshi Miyamoto; 英稔宮本; Masasane Yamada; 匡実山田; Seiji Kojima; 誠司小島
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【目的】トナー濃度を正確に測定し、その結果に基づ
き液体現像剤を補給する現像剤補給装置を提供する。【構成】現像液槽４０８中に浸漬された２つの電極４
０１および電極４０２と、この電極間に電圧を印加して
トナーを電極４０２に電着させる電着手段と、電極４０
２に電着したトナー濃度を測定する測定手段５９とを有
し、この測定手段５９が測定した結果に基づき現像剤補
給液を補給することを特徴とする現像剤補給装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体上に担
持された静電潜像を、媒体液中にトナーが分散された液
体現像剤により現像する液体現像装置に使用され、液体
現像剤の特性を安定させるために現像剤補給液の補給を
行う現像剤補給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体などの潜像担持体上に形成された
静電潜像を荷電したトナーによって現像し、画像を形成
する電子写真法には、大きく分けて、粉体のトナーを直
接用いる乾式現像法と、トナーを液体中に分散させた液
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、１９５５年にオ
ーストラリアのメトカルフェにより発明されたものであ
り、一般に、感光体面を液体現像剤に浸漬することによ
り、感光体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を用いることができるため、
解像度が高く、階調性に優れた画像を得ることができ
る。また、その他にも、ペーパーなどの転写材上へのト
ナーの像の定着が容易であるなどの利点を有している。

【０００４】近年、より高精細な画像が要求されるよう
になり、この要求に応じてトナーは、より小粒径化され
ている。しかし、乾式現像法においては、実用化されて
いるトナーの平均粒径が６μｍ程度であった。

【０００５】これに対して、湿式現像法では、トナーを
媒体液中に分散させるため、その粒径をサブミクロンオ
ーダーとすることが可能であり、高画質、高精細化の点
で有望である。

【０００６】しかしながら、液体現像剤（現像液）は、
少なくともトナーと、このトナーを分散させるための媒
体液とを含むため、長期間使用されるに伴い、トナーお
よび媒体液のバランスが崩れ、現像剤特性が変化して、
画像に悪影響を及ぼすという問題がある。したがって、
湿式現像法においてはこのような問題を防止し、常に安
定した特性が得られるように、トナー、媒体液および荷
電制御剤などの液体現像剤の成分をそれぞれ適宜補給
し、各成分の量的なバランスを調整する必要がある。

【０００７】この点、最も重要なものは、現像剤補給の
前提となる液体現像剤中のトナー濃度を正確に測定する
ことである。

【０００８】液体中の粒子の濃度測定においては、光学
式の測定装置が広く知られている。これは、液体中また
は液体を入れた容器を挟んで、一方から光を照射し、液
体を透過してきた光の強度を測定すること、すなわち、
液体の光透過率を測定することで、その液体の濃度を測
定する手法である。

【０００９】ところが、このような手法をトナーなどの
着色粒子を含む液体現像剤に用いた場合、液体中に直に
光源や受光素子を浸漬した場合には光源や受光素子自体
にトナー粒子が付着して、時事刻々と変化する現像剤中
のトナー濃度を正確に測定できなくなるという欠点があ
る。これは液体の外に光源や受光素子を配置した場合も
同様であり、液体を入れる容器内面にトナー粒子が付着
してしまうことがあり、正確な濃度測定が難しくなる。
また、濃度測定の際に、現像剤を入れた容器内のどの位
置で測定するかも重要な問題である。これは液体現像剤
がトナーを完全に均一な状態で溶解させたものではな
く、単に媒体液中にトナー粒子を分散させたものである
ため、容器内でその濃度に偏りが生じており、測定位置
によっては正確なトナー濃度が測定できない。

【００１０】これらの欠点や要求を解決するために従来
より様々な手段、方法が提案されている。

【００１１】例えば、特開平５−３３２９２６号公報に
は、濃度検出のための専用ローラを設け、その一部が液
体現像剤に接し、他の一部は液体に接しないように配置
して、液体に接しない部分で付着したトナー濃度を反射
光により測定する液濃度検出装置が開示されている。同
様に特開平６−１０９６３０号公報には、現像液を感光
体にその粘性により薄膜状に付着させ、感光体に光を当
てて、その反射光を受光素子により検出してその検出光
によって現像液中のトナー濃度の測定を行うことが開示
されている。また、特開平５−１１９６３３号公報に
は、現像液中に、開口部を有する保持手段を浸漬し、こ
の保持手段の開口部にできる液膜に、現像液外において
光を照射して、該液膜の光透過率によってトナー濃度の
測定を行うことが開示されている。

【００１２】また、特開平５−１８８７８５号公報に
は、液体現像剤中に平行平板電極を浸漬し、その電極間
の静電容量の変化から荷電したトナーの濃度を検知する
ことが開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記前段の３つの公報
に記載された技術によれば、確かに、光源や受光素子に
トナー粒子などが付着し、そのために測定値に誤差が生
じるといった不具合が防止され得る。しかしながら、ト
ナーをその粘着性に頼ってドラム状のものに付着させた
後、光学的に濃度測定を行っているため、現像液やその
中のトナー粒子自体の粘着性の変化によって、トナー濃
度が同じ現像液であってもドラムなどに付着するトナー
量が変化して、測定誤差を生じる恐れがある。

【００１４】また、特開平５−１８８７８５号公報に記
載された技術によれば、トナー粒子の荷電量に基づいた
トナー濃度の測定が可能となる。しかしながら、この技
術では、電極を現像液中に浸漬しているため、その電極
間にトナーの荷電量とは無関係に粘性付着するトナーが
あり、その影響によって測定誤差が生じる恐れがある。

【００１５】そこで、本発明は、光学的測定法を用い
て、光源や受光素子へのトナー粒子の付着による測定度
差がなく、かつ、荷電したトナーの濃度を測定し、その
結果に基づいて液体現像剤を補給することができる現像
剤補給装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、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、潜像担持体表面に担持された静電潜像を現像する液
体現像装置に、現像剤補給液を補給する現像剤補給装置
において、前記液体現像剤中に少なくとも一対の電極を
設け、該電極間に通電して前記トナー粒子を該電極の一
方に電着させる手段と、前記トナー粒子が電着された電
極表面に、前記液体現像剤から離れた位置に設けられた
光源から光を照射し、その反射光強度を前記液体現像剤
から離れた位置に設けられた受光素子により受光してト
ナー濃度を測定する測定手段と、該測定手段により測定
した結果に基づいて現像剤補給液を補給する補給手段
と、を有することを特徴とする現像剤補給装置である。

【００１７】上述のように構成された本発明は、液体現
像剤に浸漬された２つの電極にトナーを電着させ、この
電着させたトナーの濃度を、液体現像剤から離れた位置
に設けられた測定手段により測定する。そして、この測
定結果に基づいて液体現像剤の補給を行う。これによ
り、少なくとも静電潜像を現像し得る荷電量を有するト
ナー濃度を正確に測定することができ、その結果により
必要な液体現像剤の補給を行うことができる。

【００１８】また、請求項２記載の本発明は、請求項１
記載の構成において、前記電極のうち、少なくとも一方
が回転電極であることを特徴とする。これにより回転電
極の一部が液体現像剤中に浸漬し、回転電極の回転にと
もない電極に電着したトナーを液体現像剤の外で測定し
得る構成を容易にとることができる。

【００１９】また、請求項３記載の本発明は、請求項１
記載の構成において、前記電極の一方が、前記潜像担持
体に対向する現像剤担持体であることを特徴とする。こ
れによりトナー濃度測定のための２つの電極の構成のう
ち少なくとも一方を現像剤担持体として兼ねることがで
きる。

【００２０】また、請求項４記載の本発明は、請求項１
記載の構成において、前記現像剤補給液はトナーを媒体
液に分散したものであることを特徴とする。これにより
トナー濃度を適性に保ことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施例を説明する。

【００２２】本実施の形態は、トナー、荷電制御剤およ
び媒体液を主成分とする液体現像剤を用いて現像を行う
と共に、補給液として、トナーと媒体液とを主成分とす
るトナー補給液、荷電制御剤と媒体液を主成分とする荷
電制御剤補給液、および媒体液自身を用いた媒体液補給
液の３種類の液を使用するものである。

【００２３】図１は、湿式電子写真プリンタの断面図で
あり、図２は、このプリンタの現像装置の部分拡大図で
あり、図３は、液体現像剤の流れを説明するための液経
路ブロック図である。

【００２４】《プリンタの構成》まず、湿式電子写真プ
リンタの構成および動作について説明する。

【００２５】図１に示すように、プリンタ内部には、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など
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４００、スクイズローラ２、転
写ローラ４、クリーナ７、イレーサーランプ８、帯電チ
ャージャー９が順次配設されている。また、プリンタの
側部には、内部にペーパーを収納したペーパー収納用カ
セット１１と、ペーパー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
るぺーパーを載置する排紙トレイ１２とが設けられてい
る。

【００２６】また、プリンタ内部には、液体現像剤を貯
留する液体現像剤タンク４３と、液体現像剤タンク４３
内の液体現像剤を液体現像装置４００に供給する液供給
ポンプ４１と、液体現像装置４００内にある液体現像剤
を液体現像剤タンク４３に送り戻す液回収ポンプ４２お
よび残液回収ポンプ４４と、トナー成分を補給するため
のトナー補給液を貯留するトナー補給液タンク５０と、
荷電制御剤成分を補給する荷電制御剤補給液を貯留する
荷電制御剤補給液タンク５１と、媒体液を補給するため
の媒体液補給液を貯留する媒体液補給液タンク５２とが
設けられている。

【００２７】液体現像剤は、結着樹脂中に着色剤を分散
してなるトナー粒子を高抵抗の媒体液中に分散してな
り、さらに、荷電制御剤が添加されたものである。トナ
ー補給液は、トナー粒子を媒体液に添加してなるもので
ある。荷電制御剤補給液は、荷電制御剤を媒体液に添加
してなるものである。媒体液補給液は媒体液をそのまま
用いたものである。

【００２８】なお、液体現像剤および各補給液の詳細な
組成、ならびに各補給液の補給の制御方法に付いては後
述する。

【００２９】上記プリンタのプリント動作は以下のよう
に行われる。プリンタ内部に収められた感光体１が回転
を始め、帯電チャージャー９により均一に荷電された
後、レーザ発生装置１０からレーザビームの照射を受け
ることにより、その表面に静電潜像が形成される。そし
て、この潜像は、液体現像装置４００により現像され
る。その後、感光体１に付着した過剰な媒体液がスクイ
ズローラ２により絞りとられる。

【００３０】カセット１１内のペーパーは、給紙ローラ
３によりプリンタ内部へ供給され、ついでタイミングロ
ーラ１３により感光体１上のトナー像と同期をとって転
写ローラ４と感光体１との対向部に送られる。この転写
ローラ４には、トナーと逆極性の電圧が印加されてお
り、静電的にトナー像をペーパーに転写する。トナーが
転写されたペーパーは、乾燥・定着ヒータ５により、乾
燥されると同時にトナーの定着が行われて、排紙トレー
１２に送り出される。この後、感光体１表面に残留した
トナーはクリーナー７により除去され、さらに、イレー
サーランプ８により感光体１に残っている潜像が除去さ
れ、感光体１が初期化される。このような荷電、露光、
現像、スクイズ、転写、クリーニング、イレースのサイ
クルが繰り返されて、ペーパー上に画像が形成される。

【００３１】なお、クリーナー７には、液体現像剤を吹
きかけてクリーナー７によりかきとされた残留トナーを
回収するための液経路が設けられている（図１において
は不図示、図４参照）。

【００３２】以下、さらに現像装置の構成および動作に
ついて詳しく説明する。図２は、現像装置４００の拡大
図である。図２に示すように、現像装置４００は、その
表面に液体現像剤を担持するための現像ローラ４０２
と、現像ローラ４０２を支持するフレーム４０６と、液
体現像剤を貯留するための現像液槽４０８と、現像液槽
４０８から溢れた液体現像剤を回収する液回収槽４０９
と、現像ローラ４０２上に残留する液体現像液をかきと
るためのクリーニングブレード４０５と、現像ローラ４
０２にクリーニング液を吹きかけるためのノズル４１１
と、クリーニングブレード４０５によりかきとられた現
像剤を回収するトナー回収槽４１３とを備えている。ま
た、現像液槽４０８の縁部ｆから現像ローラ４０２の最
下点との対向部にかけての内壁面は、現像ローラ４０２
と所定の間隔を保った円周面となっていて、この円周面
に、現像ローラ４０２との間に電圧を印加することによ
り現像ローラ４０２の表面にトナーを電気的に付着させ
るための電極（以下、薄層形成電極と称する）４０１が
設けられていて、現像ローラ４０２の表面にトナー薄層
が形成される。そして、現像ローラ４０２に荷電付着し
たトナーの濃度を測定するための濃度センサ５９が、薄
層形成電極４０１部分から現像ローラ４０２と感光体１
との対向部ｃの間に設けられている。

【００３３】この濃度センサ５９は、現像ローラ４０２
の表面に形成された液体現像剤の薄層に光を当てて、そ
の反射光を測定するもので、図３に示すように、濃度セ
ンサ５９の筐体内に、光源５９ａと、受光素子５９ｂが
設けられており、光源５９ａと受光素子５９ｂの間に、
光源５９ａからの光が直接受光素子５９ｂに入り込まな
いように遮光板５９ｃが設けられている。そして、この
濃度センサ５９は液体現像剤を接触しない位置に設けら
れている。なお、光源５９ａには、一定の方向に光を照
射するためのレンズ（不図示）が設けられており、同様
に受光素子５９ｂにもトナー薄層からの反射光を効率よ
く取り込むためのレンズ（不図示）が設けられている。

【００３４】光源５９ａから照射された光は、液体現像
剤の薄層が形成された現像ローラ４０２表面によって反
射し、その反射光を受光素子５９ｂにより検出して、反
射光の強度から現像剤中のトナー濃度が測定される。

【００３５】液体現像剤のトナー濃度としては、薄層形
成電極４０１によって、現像ローラ４０２に電着した後
のトナー濃度が検出される。したがって、検出されるト
ナー濃度は、少なくとも現像ローラに電着する荷電量を
有しているため、感光体１に形成される静電潜像を現像
し得るトナーの濃度が測定されることとなる。

【００３６】また、一端現像ローラ４０２に電着したト
ナーは、現像ローラ４０２の回転によりクリーニングブ
レード４０５によってかきとられて常に新鮮なローラ表
面が出ているため、そこに新たに電着したトナー薄層
は、ローラ表面の不要なトナーの残量などがなく、正確
にトナー濃度の測定がなされる。さらに、濃度センサ５
９自体が液体現像剤とは接触しない位置に設けられてい
るため、光源５９ａや受光素子５９ｂなどが汚れること
がないので、これら光学系表面の汚染による測定誤差が
ない。

【００３７】ここで、光源５９ａとしては、例えば、発
光ダイオード（ＬＥＤ）であり、一方、受光素子５９ｂ
としては、例えばフォトダイオードやフォトトランジス
タ、またはＣＣＤセンサなどである。また、このような
光源と受光素子を一体化したフォトセンサであってもよ
い。

【００３８】現像ローラ４０２は、濃度センサ５９の光
源５９ａからの光を反射可能な導電性の材料、例えばＳ
ＵＳ３０４などの金属で形成された円柱状のもので、感
光体ドラム１の長手方向に平行に配置され、フレーム４
０６により、図中ｂに示す方向に回転可能に支持されて
いる。感光体ドラム１と現像ローラ４０２との対向部
（現像部）ｃにおける両者の間隔は、図示しないコロに
より所定の間隔、例えば２００μｍとなるように調整さ
れている。

【００３９】現像液槽４０８は、現像ローラ４０２の下
方に設けられていて、その底には、図１に示したように
液供給ポンプ４１に接続された液供給口４０３が配設さ
れており、現像を行う際には、この液供給口４０３から
液体現像剤が供給され、図２に示したように、現像ロー
ラ４０２の下部が現像液槽４０８内の液体現像剤に浸漬
される。

【００４０】現像液槽４０８を構成する壁面の上端の一
部は、現像ローラ４０２の下部に隣接し、現像ローラ４
０２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４０８は液体現像液で満たされた後、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。

【００４１】現像液槽４０８に隣接して、液回収槽４０
９の反対側にトナー回収槽４１３が設けられており、こ
のトナー回収槽４１３の内壁面の上端には、遮液坂４１
６が取り付けてある。遮液板４１６は上方に延伸して、
現像液槽４０８とトナー回収槽４１３との境界をなして
いる。

【００４２】クリーニングブレード４０５は、遮液板４
１６の上端に取り付けられ、その上端が現像ローラ４０
２上に接触している。クリーニングブレード４０５は、
ポリウレタン製のものであり、遮液板４１６によって適
宜な圧力で現像ローラ４０２表面に押し当てられてい
る。なお、ブレードの材料は、現像ローラ４０２が金
属、高硬度樹脂のごとき材料の場合には、ゴムや樹脂な
どのブレード、特にポリウレタンブレードが好適に使用
され、現像ローラ４０２が、例えばＮＢＲ（ニトリルゴ
ム）のごとき柔軟な材料である場合には、金属ブレー
ド、樹脂ブレード、セラミックブレードなどが好適に使
用される。

【００４３】遮液板４１６は、現像液槽４０８とトナー
回収槽４１３との仕切りと、クリーニングブレード４０
５との支持を兼ねている。したがって、装置の構成が簡
素となりコスト面で有利である。

【００４４】ノズル４１１は、クリーニング液供給ポン
プ４５に接続され、クリーニングブレード４０５の上方
に設けられており、現像ローラ４０２の長手方向に所定
の間隔で現像ローラ４０２に向けられた複数の噴出口を
備えている。

【００４５】液回収槽４０９の上方には、現像ローラ４
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４１４が設けられている。
液切り部材４１４はクリーニングブレード４０５が現像
剤をかきとる際にまき上げた液体現像剤を閉じ込め外部
に撒き散らさない効果もある。また、ノズル４１１の上
方には、液体現像装置４００内の液体現像剤の液はねや
蒸発を防止するための液はね防止板４１５が設けてあ
る。

【００４６】《現像装置動作》次に液体現像装置４００
の動作について詳しく説明する（図２および図４参
照）。

【００４７】まず、液供給ポンプ４１が作動して液供給
口４０３から液体現像剤が現像液槽４０８に供給され
る。液体現像剤は現像ローラ４０２と電極４０１との対
向部（薄層形成部）ｄおよび液回収槽４０９を通過した
後、液回収口４０４から液回収ポンプ４２によって液体
現像剤タンク４３に回収された後、再び液供給ポンプ４
１により現像装置４００に供給される。こうして、現像
時には液体現像剤が現像措置４００内を循環する。

【００４８】液回収ポンプ４２によって汲み出された液
体現像剤は、その一部が後述するように、クリーニング
液として使用され、また感光体１に残留したトナーをか
きとるためのクリーナー７の洗浄にも利用される。この
ため、液回収ポンプ４２からの液体現像剤は、バルブ６
６を締めることにより、クリーニング液やクリーナー７
の洗浄に利用されて、トナー回収ポンプ４４により液体
現像剤タンク４３に戻される。一方、このうような洗浄
に利用しない場合には、バルブ６６を開くことにより、
直接液体現像剤タンク４３に回収される。

【００４９】現像装置４００においては、液回収ポンプ
４２の液回収能力を液供給ポンプ４１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、
現像装置４００内の液体現像剤の液面は、現像液槽４０
８の縁部ｆ（すなわち薄層形成電極４０１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。

【００５０】一方、現像ローラ４０２も矢印ｂ方向に回
転を始める。また、薄層形成電極４０１と現像ローラと
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おびたトナー
粒子が静電気力を受けて現像ローラ４０２側に移動する
ことにより、現像ローラ４０２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ほとんど存在しない
媒体液の層が形成される。

【００５１】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。

【００５２】薄層形成電極４０１と現像ローラ２０２と
の間隔（以下、薄層形成ギャップと称する）を０．１〜
１０ｍｍ、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。

【００５３】薄層形成電極４０１と現像ローラ４０２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が、現像ロー
ラ４０２にトナーの薄層を均一に形成する効果が高く好
ましい。

【００５４】トナー薄層が形成された現像ローラ４０２
には、現像バイアスが印加されており、感光体１上の潜
像がトナーにより現像されることとなる。

【００５５】特に、本実施の形態においては前述したよ
うに、感光体１と現像ローラ４０２とは、所定の間隙を
保った状態としてあるので、高濃度トナー層部分が直接
感光体１に接触することなく、カブリの発生が防止され
る。このような観点からは両者の間隔は０．１〜２ｍｍ
とすることが好ましい。なお、別の形態として、感光体
と現像ローラとを接触させて現像する方法が挙げられ
る。これはカブリの点では劣るものの、高速現像が可能
であるという点に特徴がある。本発明は、このような形
態においてももちろん適用することができる。

【００５６】現像ローラ４０２の回転速度は、感光体１
の回転速度に対して、同速としてある。これは、感光体
１に付着しようとするトナーに剪断力が働き画像が乱れ
るのを防止するためである。なお、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４０２を感光体
１よりも速く回転させると、感光体１へのトナー供給量
を増加させることができ、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。感光体１に対する現像ローラの回転速度比として
は、０．５〜１０が好ましく、０．９〜５であればより
好ましい。また、現像ローラ４０２の回転の向きを図２
に示した矢印ｂと逆向き、すなわち、感光体１の回転方
向（図中の矢印ａ）と逆回転させてもよい。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。

【００５７】現像領域を通過した現像ローラ４０２表面
に残っている現像剤は、クリーニングブレード４０５で
かきとられて、現像ローラ４０２表面が現像液槽４０８
に至るときには、常にトナーの付着していない新たな表
面が出ていることとなる。

【００５８】現像ローラ４０２に対しては、ノズル４１
１より、クリーニング液が吹きかけられる。これによ
り、現像ローラ４０２上に拭き残しが発生するのが防止
されると共に、現像ローラ４０２の回転トルクが上昇す
るのが防止される。

【００５９】本実施の形態においては、液回収ポンプ４
２から液体現像剤タンク４３に戻される現像液の一部を
クリーニング液として使用している。このため、専用の
クリーニング液を使用したり、これを貯蔵する装置を設
けたりすることも不要になる。また、本実施の形態でク
リーニング液として使用する上記液体は、液中の固形分
の量が少なく、クリーニングに適したものである。

【００６０】なお、クリーニング液としては、本実施の
形態のものに限定されず、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、液体現像剤タンク
４３内の液体現像剤を汲み上げて使用してもよいし、液
体現像剤のトナー濃度を一定化するための補給液を用い
てもよい。

【００６１】クリーニングブレード４０５でかきとられ
た現像剤は、遮液板４１６を伝ってトナー回収層４１３
に流れ込む。したがって、現像ローラ４０２上に残留し
ていた現像剤が、直接現像液槽４０８に流れ込んで現像
液槽４０８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。

【００６２】トナー回収層４１３に流れ込んだ液体現像
剤は残液回収口４１０から回収され、トナー回収ポンプ
４４によって液体現像剤タンク４３に戻される。

【００６３】こうして現像が終了すると、電圧の印加を
停止すると共に、液用供給ポンプ４１、液回収ポンプ４
２および現像ローラ４０２を停止する。現像液槽４０８
内の液体現像剤は自重により、液供給口４０３と液回収
口４０４とから液体現像剤タンク４３に向かって速やか
に落下する。

【００６４】なお、現像ローラ４０２の表面粗さは十点
平均粗さで５μｍ以下とすることが好ましい。このよう
にすることで、感光体１（像担持体）と現像ローラ４０
２の接触による像乱れ、現像ローラと薄層形成電極との
接触によるトナー薄層の破壊、感光体１と現像ローラ４
０２間の電界の不均一による現像ムラ、現像ローラ４０
２と薄層形成電極４０１間の不均一によるトナー薄層の
ムラなどが防止できる。十点平均粗さはＪＩＳ規格Ｂ０
６０１に定義されている。

【００６５】《現像剤補給動作》次に、補給液の補給動
作について説明する。

【００６６】液体現像剤は、図４に示すように、液体現
像剤タンク４３中で攪拌モータ５７による動力により回
転する攪拌羽根５８により均一な濃度を保っている。プ
リントの開始により液供給ポンプ４１により現像液槽４
０８に液体現像剤が供給される。液体現像剤は、前述し
たように、現像ローラ４０２と薄層形成電極４０１の薄
層形成部ｄを通過し、トナー薄層が形成される。

【００６７】そして、このとき、形成されはトナー薄層
が濃度センサ５９によって測定され、トナー濃度が検出
される。そして、検出されたトナー濃度が不十分な場合
には、後述するように、補給ポンプ５３およびバルブ５
６が制御され、トナー補給液が補給タンク５０から液体
現像剤タンク４３に補給される。

【００６８】現像を開始する時には、電着電源６４によ
り薄層形成部に電圧が印加され、上述の通り現像ローラ
４０２にトナーが電着される。現像ローラ４０２と感光
体１の間には適当なバイアス手段６３により電圧が印加
され感光体１上の潜像にカブリなくトナーにより現像さ
れる。この時、電着電流センサ６５により電着電流が測
定される。電着電流が所定の値に満たない場合には、荷
電制御剤補給液が補給タンク５１から補給ポンプ５４に
より液体現像剤タンク４３中へ補給される。

【００６９】また液体現像剤タンク４３には液量センサ
６１が備えられており、液量が所定の値に満たない場合
には媒体液補給液が補給タンク５２から補給ポンプ５５
により補給される。

【００７０】ここで、トナー補給液、荷電制御剤補給液
および媒体液補給液のそれぞれの補給動作について説明
する。

【００７１】図５はトナー補給液制御系のブロック図で
あり、図６はその具体的な回路構成を示す回路図であ
る。濃度センサ５９は、ＬＥＤとフォトトランジスタＴ
Ｒ１によって構成され、現像ローラ４０２からの反射光
を測定することによりその液のトナー濃度としている。
この濃度センサ５９からの信号は、増幅回路（ＡＭＰ
１）５９１によって増幅されて、比較回路５９２、具体
的にはＣＰＵに入力される。そして、比較回路５９２に
おいて、基準値と濃度センサからの信号レベルとが比較
されて、その比較結果が基準値より低い場合にトナー濃
度が不足しているものと判断し、駆動回路５９３により
補給ポンプ５３が駆動されて、トナー補給液が補給タン
ク５０から液体現像剤タンク４３中に補給される。

【００７２】図７は、現像ローラ４０２上にトナーを電
着させたときの、表面反射光の反射光量と現像ローラへ
のトナーの付着量との関係の一例を示す図面である。図
７においては、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、
およびブラックの各色のトナーを含んだ４種の液体現像
剤を用いて、９１０ｎｍのＬＥＤの光を使用して測定を
行っている。

【００７３】例えば、トナーの付着量０．１ｍｇ／ｃｍ
²での使用を想定した場合、各現像剤の反射量は、それ
ぞれ任意単位でイエローでは４４（図７（Ａ））、マゼ
ンタでは３８（同図（Ｂ））、シアンでは７２（同図
（Ｃ））、ブラックでは７．８（同図（Ｄ））となる。
したがって、イエロー、マゼンタ、およびシアンについ
ては、この入射光量レベルを下回ったときに、ブラック
についてはこれを上回ったときにトナー補給が行われる
ような回路設定にしておけばよい。

【００７４】なお、入射光量を各色ごとに変えたり、光
源あるいは受光素子と現像ローラとの距離を各色ごとに
変えたり、入射光の波長を各色ごとに変えるようにして
も構わない。

【００７５】図８は荷電制御剤補給液制御系のブロック
図であり、図９はその具体的な回路図である。電着電流
センサ６５は、コイル、磁石およびホール素子を用いた
もので、コイルにより電着電流に応じた強さの磁界を発
生させ、これをホール素子により電界に変換することに
より、電着電流値に応じた電気信号を出力して、液体現
像剤中のトナーの荷電量を電気信号としてモニターする
ものである。

【００７６】電着電流センサ６５からの信号は、増幅回
路（ＡＭＰ２）６５１によって増幅されて、比較回路６
５２、具体的にはＣＰＵに入力される。そして、比較回
路６５２において、基準値と電着電流センサ６５からの
信号レベルとが比較されて、その比較結果が基準値より
低い場合に、液体現像剤中のトナーの荷電量が不足して
いるものと判断し、駆動回路６５３により補給ポンプ５
４が駆動されて、荷電制御剤補給液が液体現像剤タンク
４３中に補給される。

【００７７】現像ローラ４０２表面に電着されたトナー
は、現像部ｃを通過した後、現像ローラ４０２が回転す
ることにより、既に説明したように、クリーニングブレ
ード４０５（図２参照）によってかきとられ、薄層形成
部ｄ部分に至る際には、常に新たな表面（トナーが付着
していない状態として）が出るようになっている。この
ため、常に、トナーの付着していない電極表面へトナー
が電着する際の正確な電着電流値を測定することができ
る。

【００７８】特に、本実施の形態においては、現像ロー
ラ４０２と電極４０１とが、液体現像剤のトナーの荷電
量を検知する手段の一部を兼ねているので、液物性モニ
ター用に別に電極や電源を設ける必要がない。また、上
記構成により、現像に供されるトナーそのものの荷電量
が測定されることとなり、荷電量の測定が正確に行え
る。

【００７９】図１０は媒体液補給液制御系のブロック図
であり、図１１はその具体的な回路図である。液量セン
サ６１は、検出位置の異なるフロートスイッチ６１ａ
（ＦＳＷ１），６１ｂ（ＦＳＷ２）からなり、この各フ
ロートスイッチ６１ａ、６１ｂからの信号が、検出回路
６１１、具体的にはＣＰＵによって検出される。そし
て、フロートスイッチ６１ａの信号が検出された場合に
は、液体現像剤タンク４３内の液量は十分であると判断
する。逆にフロートスイッチ６１ｂからの信号が検出さ
れた場合には、液量が不足しているものと判断し、媒体
液補給液を補給するように、駆動回路６１２を動作させ
て、補給ポンプ５５を駆動し、媒体液補給液を補給す
る。

【００８０】図１２および図１３は、上記各ＣＰＵ内で
のモニタ結果に基づき補給ポンプ５３，補給ポンプ５４
および補給ポンプ５５を駆動するアルゴリズムの一例を
示したフローチャートである。図１２および図１３に基
づいてこのアルゴリズムを説明する。

【００８１】まず、プリントの開始を検知したら（Ｓ
１）、攪拌モータ５７の起動、現像モータ（不図示）の
起動および電着バイアスの印加（電着電源６４オン）が
それぞれなされる（Ｓ２）。

【００８２】そして、トナー補給液用の補給ポンプ５３
が駆動しているかどうかが判断されて（Ｓ３）、駆動し
ていない場合には、濃度センサ５９のＬＥＤを点灯し
（Ｓ４）、基準光量以下である場合には（Ｓ５）、補給
ポンプ５３を起動すると共に、停止タイマーをセットす
る（Ｓ６）。

【００８３】前記ステップＳ３において、補給ポンプ５
３が駆動中であると判断される場合には、停止タイマー
のカウントが終了しているかどうかを判断し（Ｓ７）、
カウントが終了すると補給ポンプ５３を停止する。そし
て、濃度センサ５９のＬＥＤを消灯する（Ｓ９）。

【００８４】次に、荷電制御剤補給液用の補給ポンプ５
４が駆動しているかどうかを判断し（Ｓ１０）、駆動し
ていなければ、電着電流が基準値以下であるかどうかを
判断して（Ｓ１１）、基準値以下であれば、荷電制御剤
補給液用の補給ポンプ５４を起動して停止タイマーをセ
ットする（Ｓ１２）。

【００８５】前記ステップＳ１０において、補給ポンプ
５４が駆動中であると判断される場合には、停止タイマ
ーのカウントが終了しているかどうかを判断し（Ｓ１
３）、カウントが終了すると補給ポンプ５４を停止する
（Ｓ１４）。

【００８６】次に、液体現像剤の液面が上限フロート以
上かどうかを判断し（Ｓ１５）、液面が上限以上でなけ
れば、媒体液補給液用の補給ポンプ５５が駆動している
かどうかを判断し（Ｓ１６）、駆動していなければ、液
面が下限フロート以下であるかどうかを判断して（Ｓ１
７）、下限フロート以下であれば、補給ポンプ５５を起
動して停止タイマーをセットする（Ｓ１８）。

【００８７】前記ステップＳ１６において、補給ポンプ
５５が駆動中であると判断される場合には、停止タイマ
ーのカウントが終了しているかどうかを判断し（Ｓ１
９）、カウントが終了すると補給ポンプ５５を停止する
（Ｓ２０）。また、前記ステップＳ１５において、液面
が上限フロート以上である場合にも、補給ポンプ５５を
停止する（Ｓ２０）。

【００８８】ついでプリント終了かどうかが判断されて
（Ｓ２１）、終了でなければ以上のステップＳ３からス
テップＳ２１までを繰り返し、プリント終了であれば、
攪拌モータの停止、現像モータの停止、電着バイアスを
切り、全ポンプを停止して（Ｓ２２）、プリント開始の
判断（Ｓ１）に戻る。

【００８９】なお、以上のフローチャートでは、トナー
補給液の制御ステップＳ３からＳ８まで、電着制御剤補
給液の制御ステップＳ９からＳ１４まで、および媒体液
補給液の制御ステップＳ１５からＳ２０までは、各ステ
ップ連続しているが、これらの各制御のステップは平行
して行われてもよい。

【００９０】本実施の形態においては、上述の通り、液
体現像剤を構成する主成分であるトナーと、荷電制御剤
と、媒体液とを、３種類の補給液を用いて、実質的にそ
れぞれ独立して補給するようにしたので、液体現像剤の
成分バランスをよりきめ細かく調整することが可能であ
る。

【００９１】《液体現像剤について》以下、本実施の形
態に使用する液体現像剤および各補給液の組成について
説明する。

【００９２】液体現像剤は、少なくとも結着樹脂中に顔
料および染料などの着色剤が分散して成るトナー粒子と
荷電制御剤とが、高抵抗媒体液中に分散して成るもので
あり、必要に応じて分散安定剤およびその他の添加物を
適量添加しても構わない。

【００９３】液体現像剤の体積抵抗値は、１０¹⁰Ω・ｃ
ｍ以上とすることにより、液体現像剤の抵抗が最適化さ
れて、像流れなどの発生を最小化することができる。

【００９４】媒体液としては、感光体などの像担持体上
に形成された静電潜像を乱さない程度の抵抗値を有する
ものであればどのようなものでも構わない。実質的に臭
気および毒性のない、比較的引火点の高い溶剤が好まし
い。このような条件を満たすものとしては、イソパラフ
ィン系炭化水素溶媒であるＩＰソルベント・シリーズ
（出光石油）、アイソパー・シリーズ（エッソ石油）な
どの高絶縁性、低誘電性液体が代表的な例として挙げら
れる。

【００９５】液体現像剤に用いられるトナー（着色微粒
子）については、何等限定はないが、好ましくは、顔料
の種類の差による現像性への影響が小さいトナーを使用
する。具体的には、少なくとも染料および顔料などの色
材が熱可逆性結着樹脂中に分散されたトナーが好まし
い。

【００９６】トナーの製造方法については、何等限定は
ない。代表的な既知の種々の製法としては、（１）結着
樹脂微粒子を着色剤（染顔料）で着色する方法、（２）
着色剤（染顔料）と結着樹脂とを溶融混練して得られた
着色樹脂を、各種粉砕方法で粉砕してトナーを得る方法
などが代表的な例として挙げられる。

【００９７】（１）の方法を具体的に説明すると、懸濁
重合法、乳化重合方法、非水分散重合方法、シード重合
方法、乳化分散造粒法、噴霧乾燥法、乾式粉砕法、湿式
粉砕法などにより得られた樹脂微粒子の表面に顔料を固
着させる方法、および樹脂微粒子は、実質的に溶解しな
いが染料は溶解する溶媒中で樹脂粒子を染料により染色
する方法などである。顔料を樹脂微粒子の表面に固着さ
せる具体的な装置としては、ハイブリダイゼーションシ
ステム（奈良機械製作所（株）製）、オングミル（ホソ
カワミクロン（株）製）、ディスパーコート（日清エン
ジニアリング（株）製）などが代表的な例として挙げら
れる。

【００９８】（２）の方法を具体的に説明すると、着色
剤（染顔料）と結着樹脂とを溶融混練して得られた着色
樹脂を、粒径１ｍｍ程度まで粗粉砕し、さらにジェット
ミルのような乾式微粉砕装置を用いて微粉砕するか、も
しくは湿式メディアミルのような装置で媒体液となる溶
媒中で粗粉砕物を微粒子化する方法などである。代表的
な乾式粉砕装置としては、ジェットミル（日本ニューマ
チック工業（株）製）、クリプトロン粉砕機（川崎重工
（株）製）等が挙げられる。また、代表的な湿式メディ
アミルとして、三菱ＵＦミル（三菱重工（株）製）、ア
イガーモータミル（アイガージャッパン（株）製）、ウ
ルトラビスコミル（アイメックス（株）製）、スパイク
ミル（井上製作所（株）製）等が挙げられる。

【００９９】これらのトナー製造法により得られたトナ
ー粒子を用いた液体現像剤の中でも、好ましいのは顔料
による荷電量の差が出にくい（２）のトナー製造法によ
り得られたトナー粒子を用いた液体現像剤であり、さら
に好ましくは、媒体液となるイソパラフィン系溶媒中で
メディアミルを用いて湿式粉砕する方法である。

【０１００】トナーの粒子径は、体積平均粒径が０．５
〜５．０μｍの範囲であり、好ましくは１．０〜４．０
μｍの範囲であることが望ましい。これは、トナー粒径
が０．５μｍ以下では、トナー粒子の移動度が小さすぎ
るため、現像速度が遅くなり、ある一定以上のシステム
スピードの領域では画像濃度が低くなってしまうことが
ある。また、トナー粒径が５．０μｍ以上では、解像度
が悪くなってしまうことがある。すなわち、トナーの体
積平均粒径を０．５〜５．０μｍとすることにより、現
像速度と画像濃度の双方を満たすことができる。トナー
の体積平均粒径ならびに粒径分布は、例えば島津製作所
（株）製ＳＡＬＤ−１１００を用いて測定するとよい。

【０１０１】トナー用結着樹脂としては、一般に通常の
トナーに結着樹脂として汎用されているものが好適に用
いられる。例えば、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル
系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミ
ド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリスル
フォンなどのような熱可逆性樹脂、あるいはエポキシ樹
脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂などのような熱硬化性樹脂
のオリゴマーないしはプレポリマーの状態のものも含む
ものであり、さらにポリマーに一部プレポリマー、架橋
剤などを含んだものなども含まれる。これらの樹脂を単
独で使用しても、またブレンドして使用してもどちらで
も構わない。これらの結着樹脂を用いたトナー粒子が十
分な荷電性を示すためには、液体現像剤中のイオンのト
ナー表面への吸着しやすい部分を有しているバインダー
樹脂が選ばれる。具体的には、結着樹脂の酸価を高くす
る。トナーバインダーに他の極性基含有ポリマーや極性
基含有化合物などをブレンドする、トナー粒子表面を表
面改質してイオン吸着性を良くする方法などが挙げられ
る。

【０１０２】結着樹脂の酸価を高くするには、スチレン
−アクリル系樹脂などの場合には、共重合モノマーとし
て（メタ）アクリル酸などの酸性モノマーを共重合させ
る。また、ポリエステル系樹脂の場合には、酸性モノマ
ーを少量グラフト重合させ、そのグラフト化率を制御す
ることによって酸価を制御できる。

【０１０３】一般には、結着樹脂の酸価は、５〜１００
ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。なお、本発明に
おける結着樹脂の酸価は、以下のようにして求める。

【０１０４】樹脂５ｇを中性溶剤（トルエン−ＥｔＯＨ
（２／１））５０ｍｌに溶解し、その後０．０４Ｍの
ＫＯＨ−ＥｔＯＨ溶液で滴定する。指示薬にはフェノー
ルフタレンを用いる。酸価＝（ａ−ｂ）×ｆ×２．２４４／ｗ（ただし、式中、ａ：微紅色終点（ｍｌ）、ｂ：空試験
滴定（ｍｌ）、ｆ：０．０４ＭＫＯＨ−ＥｔＯＨ溶
液の力価、ｗ：試料樹脂量（ｇ）である。）トナーバイ
ンダーに他の極性基含有化合物をブレンドする例として
は、カルボン酸、スルホン酸、リン酸などの有機酸、高
級脂肪酸、およびシリカ微粒子などの無機酸化物微粒
子、ロンジンなどの樹脂酸およびその誘導体などが挙げ
られる。

【０１０５】トナー粒子表面を表面改質してイオン吸着
性を良くする例としては、トナー粒子表面にシリカ微粒
子などの無機酸化物微粒子をトナー粒子の表面に固着さ
せる方法があげられる。具体的な装置としては、ハイブ
リダイゼーションシステム（奈良機械制作所（株）
製）、オングミル（ホソカワミクロン（株）製）、ディ
スパーコート（日清エンジニアリング（株）製）などが
代表的な例として挙げられる。

【０１０６】上記トナーに用いられる着色剤としては、
公知である各色の有機染顔料、無機顔料、カーボンブラ
ックなどを用いることが好ましく、特にＣ．Ｉ．Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ１２２、モーガルＬなどが好適に用いられ
る。通常これらの着色用染顔料は樹脂粒子に対して、３
〜３０重量部、より好ましくは５〜２０重量部で使用す
ることが望ましい。これは着色剤量が３０重量部より多
いと、トナーの定着性が低下し、一方、３重量部より少
ないと所望の画像濃度が得られない場合があるためであ
る。

【０１０７】液体現像剤中のトナーの荷電荷電量を制御
するために液体現像剤中に添加する荷電制御剤として
は、例えばナフテン酸、オクテン酸、オイレン酸、ステ
アリン酸などの脂肪酸の金属塩、スルホコハク酸エステ
ルの金属塩、アルキルスルフォン酸の金属塩、リン酸エ
ステルの金属塩、アビエチン酸もしくは水素添加アビエ
チン酸の金属塩、アルキルベンゼンスルホン酸カルシウ
ム、芳香族カルボン酸あるいはスルホン酸の金属塩類、
ポリオキシエチル化アルキルアミンのような非イオン性
界面活性剤、レシチン、アマニ油などの油脂類、多価ア
ルコールの有機酸エステル系界面活性剤、スルホン酸樹
脂などが挙げられる。

【０１０８】また、帯電性を有し、かつ上記媒体液に対
して可溶性の分散樹脂を荷電制御剤として用いてもよ
い。このような分散荷電樹脂の例を下記に示す。

【０１０９】下記は、含窒素モノマーを構成成分として
含む媒体液に可溶性の重合体、または共重合体である。

【０１１０】Ａ．脂肪族アミノ基を有する（メタ）アク
リレート類：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）ア
クリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）ア
クリレート、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチル（メタ）ア
クリレート、Ｎ，Ｎ−ヒドロキシエチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、Ｎ−ベンジル，Ｎ−エチルアミ
ノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジベンジルア
ミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−オクチル，Ｎ−
エチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ
ヘキシルアミノエチル（メタ）アクリレートなど。

【０１１１】Ｂ．含窒素複素環ビニル単量体類：Ｎ−ビ
ニルイミダゾール、Ｎ−ビニルインダゾール、Ｎ−ビニ
ルテトラゾール、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリ
ジン、２−ビニルキノリン、４−ビニルキノリン、２−
ビニルピラリジン、２−ビニルベンゾオキサゾール、２
−ビニルオキサゾールなど。

【０１１２】Ｃ．Ｎ−ビニル置換環状アミド単量体類：
Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、
Ｎ−ビニルオキサゾリドンなど。

【０１１３】Ｄ．（メタ）アクリルアミド類：Ｎ−メチ
ルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミド、Ｎ−
フェニルメチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルア
クリルアミド、Ｎ−フェニルエチルアクリルアミド、Ｎ
−α−ナフチルアクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリル
アミド、Ｎ−ｐ−メトキシーフェニルアクリルアミド、
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、Ｎ−メチル、Ｎ−フ
ェニルアクリルアミド、アクリルピペリジン、アクリル
モルフォリン、および上記相当のメタアクリルアミド類
など。

【０１１４】Ｅ．含窒素基を有する芳香族置換エチレン
系単量体類：ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノ
スチレン、ジエチルアミノメチルスチレン、ジオクチル
アミノスチレンなど。

【０１１５】Ｆ．含窒素ビニルエーテル単量体類：ビニ
ル−Ｎ−エチル−フェニルアミノエチルエーテル、ビニ
ル−Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルアミノエチルエーテル、
トリエタノールアミンジビニルエーテル、ビニルジフェ
ニルアミノエチルエーテル、ビニルピロリジルアミノエ
ーテル、ビニル−β−モルフォリノエチルエーテル、Ｎ
−ビニルヒドロキシエチルベンズアミド、ｍ−アミノフ
ェニルビニルエーテルなど。

【０１１６】これらの単量体よりなる重合体は、ヘキシ
ル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アク
リレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、
オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリ
レート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メ
タ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ス
テアリル（メタ）アクリレート、ビニルラウレート、ビ
ニルステアレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フ
ェニル（メタ）アクリレート、スチレン、ビニルトルエ
ンなどの単量体と共重合させることにより（イソ）パラ
フィン系の媒体液に溶解しやすい状態にしておくことが
好ましい。

【０１１７】荷電制御剤および／または分散荷電樹脂の
添加量は、液体現像剤中の媒体液に対する濃度が０．１
〜５．０重量％の範囲とすることが好ましい。また、ト
ナー粒子に対する荷電制御剤および／または分散荷電樹
脂の比率は、１．０〜８０重量％、特に５〜７０重量％
の範囲とすることが好ましい。

【０１１８】また、必要に応じてトナーの分散安定性を
補うための分散安定剤としての分散樹脂である２−エチ
ルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）ア
クリレート、ステアリル（メタ）アクリレートなどの長
鎖アルキル基を有するアクリル系単量体の重合体、およ
びそれらと他の単量体（スチレン、（メタ）アクリル酸
およびそのメチル、エチル、プロピルエステルなど）と
の共重合体（ランダム共重合体、グラフト共重合体、ブ
ロック共重合体など）、およびロジンおよびロジン変性
樹脂などを添加してもよい。

【０１１９】これらの分散樹脂の添加量は、トナー粒子
に対して１〜１０重量％が好ましく、特に好ましくは２
〜５重量％である。

【０１２０】このようにして得られる液体現像剤を用い
ると、現像ローラ上に電着現象させた電着トナーを潜像
担持体（感光体１）上の潜像に転写現像させる現像方式
において、現像領域でのトナー濃度をムラなく均一に保
ち、現像ローラ上への電着スピードも速く、かつ高速現
像を達成できる。

【０１２１】以下、本実施の形態に使用する液体現像
剤、補給液の具体例を示す。

【０１２２】＜分散荷電樹脂Ａの製造＞ラウリルメタク
リレート９５重量部をＩＰソルベント１６２０（出光石
油（株）製）２００重量部に溶解させた後、この溶液中
にアルゴンガスを１０分間吹き込み反応系全体をアルゴ
ンガス置換する。次に、重合開始剤としてベンゾイルパ
ーオキサイドを上記ラウリルメタクリレートに対して１
モル％添加して、反応系を８０℃の温度に４時間保つこ
とにより重合させる。その後、反応系を３０℃まで冷却
させた後、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン５重量部を加
え、さらにアゾビスイソブチロニトリルを上記Ｎ−ビニ
ル−２−ピロリドンに対して１モル％添加し、再び反応
系の温度を上昇させ、９０℃の温度に４時間保つことに
より重合を完結させる。このようにして得られるラウリ
ルメタクリレート／Ｎ−ビニル−２−ピロリドン共重合
体の溶液を分散荷電樹脂Ａとする。

【０１２３】＜液体現像剤の製造＞・スチレン／ブチルアクリレート／アクリル酸共重合
体：１００重量部共重合比７０／２５／５酸価１２．３ｍｇＫＯＨ／ｇＭｎ＝３５０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝３．０・カーボンブラック（コロンビアカーボン社製、モーガ
ルＬ）：２０重量部上記組成の混合物を２本ロールを用いて１８０℃で４時
間混練後、冷却して、粗粉砕し、平均粒径１００μｍ程
度の着色粗粉砕粒子を得る。

【０１２４】この着色粗粉砕粒子を下記の組成で、直径
５．０ｍｍのソーダガラスビーズをメディアを用いて、
サンドミルにて２時間２０００ｒｐｍの条件で予備粉砕
分散する。・着色粗粉砕粒子：３０重量部・分散荷電樹脂Ａ：５重量部・ＩＰソルベント１６２０（出光石油（株）製）：１０
０重量部さらに、直径１．０ｍｍのソーダガラスビーズに変更し
て、４時間２０００ｒｐｍの条件で湿式粉砕分散し、濃
厚液体現像剤を得る。

【０１２５】この濃厚液体現像剤にＩＰソルベント１６
２０を９００重量部加え、再度サンドミルにて１時間分
散して体積平均粒径１．５μｍのトナー粒子を含む液体
現像剤を得る。

【０１２６】＜トナー補給液の製造＞・スチレン／ブチルアクリレート／アクリル酸共重合
体：１００重量部共重合比７０／２５／５酸価１２．３ｍｇＫＯＨ／ｇＭｎ＝３５０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝３．０・カーボンブラック（コロンビアカーボン社製、モーガ
ルＬ）：２０重量部上記組成の混合物を２本ロールを用いて１８０℃で４時
間混練後、冷却して、粗粉砕し、平均粒径１００μｍ程
度の着色粗粉砕粒子を得る。

【０１２７】この着色粗粉砕粒子を、直径５．０ｍｍの
ソーダガラスビーズをメディアに用いて、サンドミルに
て２時間２０００ｒｐｍの条件で予備粉砕分散する。・着色粗粉砕粒子：３００重量部・分散荷電樹脂Ａ：３．５重量部・ＩＰソルベント１６２０（出光石油（株）製）：３０
０重量部さらに直径１．０ｍｍのソーダガラスビーズに変更し
て、４時間２０００ｒｐｍの条件で湿式粉砕分散し、濃
厚トナー補給液を得る。

【０１２８】この濃厚トナー補給液にＩＰソルベント１
６２０を７００重量部加え、再度サンドミルにて１時間
分散して体積平均粒径１．５μｍのトナー粒子を含むト
ナー補給液を得る。

【０１２９】＜荷電制御剤補給液の製造＞・分散荷電樹脂Ａ：７．０重量部・ＩＰソルベント１６２０（出光石油（株）製）：１０
０重量部上記組成物の混合物を１時間よく攪拌して、濃厚補給液
を得る。

【０１３０】この濃厚補給液にＩＰソルベント１６２０
を９００重量部加え、再度１時間攪拌して荷電制御剤補
給液を得る。

【０１３１】＜媒体液補給液の製造＞ＩＰソルベント１
６２０（出光石油（株）製）をそのまま媒体液補給液と
して使用する。なお、この媒体液は電気抵抗の高い高抵
抗媒体液である。

【０１３２】上記液体現像剤を用いて、薄層形成部ｄの
長さを２５ｍｍ、薄層形成電極４０１と現像ローラ４０
２との間隔を１ｍｍとし、薄層形成電極４０１と現像ロ
ーラ４０２との間に１０００Ｖの直流電圧を印加するこ
とにより、現像ローラ４０２上に高トナー濃度の液体現
像剤層を形成することができる。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項１
記載の本発明によれば、液体現像剤に浸漬された２つの
電極にトナーを電着させ、この電着させたトナーの濃度
を、液体現像剤に触れることのないように設けられた測
定手段により測定し、測定結果に基づいて補給液を補給
することとしたので、静電潜像を現像し得る荷電量を有
するトナー濃度を正確に測定することができ、その結果
により必要な補給液の補給を行うことができる。

【０１３４】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
記載の構成において、電極の少なくとも一方を回転電極
としたことにより、電極に残留するトナーを落として、
電極表面を清浄化することが容易にできるようになり、
トナー濃度の測定精度を向上することが可能となる。

【０１３５】請求項３記載の本発明によれば、請求項１
記載の構成において、電極の一方を潜像担持体に対向す
る現像剤担持体とするにしたので、トナー濃度測定のた
めの新たな電極を設ける必要がなく、経済性のよい装置
を開発することができる。

【０１３６】請求項４記載の本発明によれば、請求項１
記載の構成において、補給液にトナーを含むこととした
ので、液体現像剤中に必要なトナーを正確に補充するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した湿式電子写真プリンタの断
面図である。

【図２】上記湿式電子写真プリンタの液体現像装置付
近の拡大図である。

【図３】上記湿式電子写真プリンタに用いられている
濃度センサを説明するための概略図である。

【図４】上記湿式電子写真プリンタの液経路を示した
ブロック図である。

【図５】上記湿式電子写真プリンタにおけるトナー補
給液の補給制御系のブロック図である。

【図６】上記湿式電子写真プリンタにおけるトナー補
給液の補給制御系の回路図である。

【図７】現像ローラにトナーを現着させたときの、表
面反射光の反射光量と現像ローラへのトナーの付着量と
の関係の一例を示す図面である。

【図８】上記湿式電子写真プリンタにおける荷電制御
剤補給液の補給制御系のブロック図である。

【図９】上記湿式電子写真プリンタにおける荷電制御
剤補給液の補給制御系の回路図である。

【図１０】上記湿式電子写真プリンタにおける媒体液
補給液の補給制御系のブロック図である。

【図１１】上記湿式電子写真プリンタにおける媒体液
補給液の補給制御系の回路図である。

【図１２】上記湿式電子写真プリンタの液補給動作を
説明するためのフローチャートである。

【図１３】図１２に続く上記湿式電子写真プリンタの
液補給動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

ａ…感光体回転方向、ｂ…現像ローラ回転方向、ｄ…薄
層形成部、１…感光体、２…スクイズローラ、３…給紙
ローラ、４…転写ローラ、５…乾燥・定着ヒータ、７…
クリーナ、８…イレーサーランプ、９…帯電チャージャ
ー、１０…レーザ発生装置、１１…ペーパー収納カセッ
ト、１２…排紙トレー、１３…タイミングローラ、４１
…液供給ポンプ、４２…液排出ポンプ、４３…液体現像
剤タンク、４４…残液回収ポンプ、５０…トナー補給液
タンク、５１…荷電制御剤補給液タンク、５２…媒体液
補給液タンク、５３，５４，５５…補給ポンプ、５６，
６２，６６…バルブ、５７…攪拌モータ、５８…攪拌羽
根、５９…濃度センサ、６１…液量センサ、６３…現像
バイアス手段、６４…電着電源、６５…電着電流セン
サ、４００…現像装置、４０１…電極、４０２…現像ロ
ーラ、４０３…液供給口、４０４…液回収口、４０５…
クリーニングブレード、４０６…フレーム、４０８…現
像液槽、４０９…液回収槽、４１０…残液回収口、４１
１…ノズル、４１３…トナー回収槽、４１４…液切り部
材、４１５…液はね防止部材、４１６…遮液板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本英稔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 (72)発明者山田匡実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 (72)発明者小島誠司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
体表面に担持された静電潜像を現像する液体現像装置
に、現像剤補給液を補給する現像剤補給装置において、前記液体現像剤中に少なくとも一対の電極を設け、該電
極間に通電して前記トナー粒子を該電極の一方に電着さ
せる手段と、前記トナー粒子が電着された電極表面に、前記液体現像
剤から離れた位置に設けられた光源から光を照射し、そ
の反射光強度を前記液体現像剤から離れた位置に設けら
れた受光素子により受光してトナー濃度を測定する測定
手段と、該測定手段により測定した結果に基づいて現像剤補給液
を補給する補給手段と、を有することを特徴とする現像
剤補給装置。
【請求項２】前記電極のうち、少なくとも一方が回転
電極であることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給
装置。
【請求項３】前記電極の一方が、前記潜像担持体に対
向する現像剤担持体であることを特徴とする請求項１記
載の現像剤補給装置。
【請求項４】前記現像剤補給液はトナーを媒体液に分
散したものであることを特徴とする請求項１記載の現像
剤補給装置。