JPH1165289A

JPH1165289A - 湿式電子写真装置

Info

Publication number: JPH1165289A
Application number: JP23013597A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakajima; 豊中島; Akihiko Inamoto; 彰彦稲本; Satoru Moto; 悟本; Motoharu Ichida; 元治市田; Masanao Takahata; 昌尚高畠; Shigeji Okano; 茂治岡野; Yasukazu Takeda; 靖一竹田
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液
体トナーを用いる構成を採るときにあって、現像ローラ
に均一な現像液を塗布できるようにする新たな湿式電子
写真装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、現像液の現像ローラへの供給
を、連接する複数の回転ローラから構成される現像液塗
布手段によって行い、供給される液体現像液を該回転ロ
ーラで引き延ばしつつ表面に塗布しながら搬送していく
とともに、上記現像ローラに当接する最終段の回転ロー
ラにバイアス電圧を供給する。このバイアス電圧により
上記現像ローラとの間に生成される電界に応じて、該最
終段回転ローラの表面に塗布される液体現像液の膜を、
上記現像ローラの上記当接面に塗布する。また、感光体
現像液の搬送量を調整する手段を有して、最終段回転ロ
ーラの表面に塗布される液体現像液の膜を、上記現像ロ
ーラの面に均一に塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを用いる湿式電子写真装置に
関し、特に、現像ローラに均一な現像液を塗布できるよ
うにする湿式電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体（感光ドラム）に静電潜像を生成
し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着
する電子写真装置では、粉体トナーを用いる乾式のもの
が広く用いられている。

【０００３】しかし、粉体トナーは、トナーが飛散する
という問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μ
ｍと大きいことから解像度が悪いという問題点がある。
そこで、高い解像度が必要となる場合には、液体トナー
を用いる湿式のものが用いられる。液体トナーは、トナ
ー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きい
ことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実
現できるからである。

【０００４】従来の湿式の電子写真装置では、現像液と
して、有機溶剤にトナーを１〜２％の割合で混ぜた低粘
度の液体トナーを用いていた。しかしながら、このよう
な現像液は、人体に危害を与える有機溶剤を用いるとと
もに、トナー濃度が低いことでそれを大量に用いること
から、環境問題を引き起こすという大きな問題点をかか
えていた。

【０００５】このようなことを背景にして、国際公開番
号「ＷＯ９５／０８７９２」で、シリコンオイルなどに
高濃度のトナーを分散させることで構成される高粘度で
高濃度の現像液を用いる湿式の電子写真装置の発明が開
示された。

【０００６】この液体トナーを用いると、人体に危害を
与えるという問題点が発生しないとともに、トナー濃度
が高いことから、大量の現像液を使用しないで済むとい
う利点がある。

【０００７】「国際公開番号ＷＯ９５／０８７９２」で
開示されるように、このような高粘度で高濃度の液体ト
ナーの現像液を用いる場合にも、従来では、粉体トナー
を用いる場合と同じ考え方に従って、現像ローラや現像
ベルトに現像液を塗布する構成を採って、その現像ロー
ラなどを感光体に接触させることで、静電潜像の形成さ
れた感光体にトナーを付着させていくという構成を採っ
ている。なお、「国際公開番号ＷＯ９５／０８７９２」
では、現像ベルトを用いている。

【０００８】すなわち、粉体トナーを現像ローラに塗布
する場合には、純粋に機械的な接触方法を用いて、現像
ローラに粉体トナーを塗布する構成を採っており、これ
と同じ考え方に立って、このような不揮発性を示す高粘
度で高濃度の液体トナーを用いる場合にも、純粋に機械
的な接触方法を用いて、現像ローラなどに現像液を塗布
する構成を採っている。

【０００９】そして、粉体トナーを現像ローラに塗布す
る場合には、現像ローラに機械的に接触する面について
は、高い面精度を持たせる構成を採っており、これと同
じ考え方に立って、このような不揮発性を示す高粘度で
高濃度の液体トナーを用いる場合にも、現像ローラなど
に機械的に接触する面については、高い面精度を持たせ
ることで、現像ローラなどに現像液を塗布する構成を採
っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを用いる場合、高粘度のトナ
ーが、感光体に形成される静電潜像の非露光部分に付着
しないようにするために、液体トナーを塗布する前に、
感光体に対して、シリコンオイルなどのプリウェット液
を塗布するというプリウェット処理を行うことになる。

【００１１】しかしながら、このような従来技術に従っ
ていると、プリウェット処理を行っても、トナーの付着
されることのない感光体の静電潜像の非露光部分に、ト
ナーが付着されることで、画像ノイズが発生してしまう
という問題点があった。

【００１２】この問題点について具体的に説明するなら
ば、図２に示すように、液体トナーをアプリケータロー
ラ１４０を使ってトナー溜まりから薄く延ばしながら搬
送していくことで現像ローラ１４１にトナー層を形成し
て、感光体との間の電界に従って、帯電しているそのト
ナーを感光体の露光部分に付着させていく現像装置を考
える。

【００１３】このとき、現像ローラとアプリケータロー
ラのニップ部分では、トナー層は双方のローラからの圧
縮圧力を受けるが、ニップ出口に来ると、その圧縮圧力
は解放され、このとき、高粘度特性に従い、トナー自体
の粘性とローラ表面への粘着力によって引っ張り力を受
けることで、双方にちぎれるように分離し、その際に周
辺部のトナーを巻き込んでいくので、図４に示すよう
に、細かなすじ状のむら（凹凸）が現像ローラに残って
しまうことになる。

【００１４】その結果、図５に示すように、そのすじ状
の凸部によりプリウェット層が突き破られ、感光体の表
面に到達することで非露光部分にノイズが発生すること
になる。また、露光部分についても、この不均一層が露
光部分に現れ、これにより良好な画像が得られないこと
になる。

【００１５】このように、従来技術に従っていると、ト
ナーの付着されることのない感光体の静電潜像の非露光
部分にも、トナーが付着されることで、画像ノイズが発
生してしまうという問題点があった。

【００１６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナー
を用いる構成を採るときにあって、現像ローラに均一な
現像液を塗布できるようにする新たな湿式電子写真装置
の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１に、本発明の湿式電
子写真装置の全体構成が示されている。感光体１０は、
帯電装置１１により約７００Ｖに帯電させられた後、露
光装置１２によって露光されて、露光部分の電位が約１
００Ｖとなる静電潜像が形成される。

【００１８】プリウェット装置１３は、２.5ｃＳｔ程度
の粘度を持つシリコンオイルを４〜５μｍの厚さで感光
体１０の表面に塗布する。現像装置１４は、イエロー／
マゼンタ／シアン／ブラックに対応付けて設けられ、ト
ナー粘度が４００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘
度が２０ｃＳｔを持つ、不揮発性を示す高粘度で高濃度
の液体トナーを液体現像液として用いる。現像ローラ
は、感光体上のプリウェット液の膜との２層構造を維持
するように上記感光体上に接触して液体現像液を供給
し、かつ上記感光体との間に生成される電界に応じて、
該液体現像液のトナー粒子を上記感光体に付着させるこ
の現像液の現像ローラへの供給は、現像液塗布手段によ
って、トナー溜まりから薄く延ばしながら搬送していく
ことでおこなわれ、それによって、現像ローラに２〜３
μｍの厚さのトナー層が形成される。この現像液塗布手
段は、連接する複数の回転ローラから構成されて、供給
される液体現像液を該回転ローラで引き延ばしつつ表面
に塗布しながら搬送していくとともに、上記現像ローラ
に当接する最終段の回転ローラにバイアス電圧が供給さ
れ、該バイアス電圧により上記現像ローラとの間に生成
される電界に応じて、該最終段回転ローラの表面に塗布
される液体現像液の膜を、上記現像ローラの上記当接面
に塗布する。

【００１９】また、この現像液塗布手段は、連接する複
数の回転ローラから構成されて、供給される液体現像液
を該回転ローラで引き延ばしつつ表面に塗布しながら搬
送していくとともに、液体現像液の搬送量を調整する手
段を有して、最終段回転ローラの表面に塗布される液体
現像液の膜を、上記現像ローラの面に均一に塗布する。

【００２０】中間転写体１５は、約−８００Ｖにバイア
スされて、感光体１０との間の電界に従って、感光体１
０に付着されたトナーを、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの順に転写する。加圧ローラ１９は、加熱
装置１８により溶融された中間転写体１５のトナーを印
刷媒体に定着させる。加熱装置１８は、加圧ローラ１９
に接触する前の位置で、中間転写体１５の表面を部分的
に加熱する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。なお、本発明は、不揮発性を示す高
粘度で高濃度の液体トナーを液体現像液として用いるも
のであるが、液体トナーは、液体キャリア（オイル）中
に顔料などの固体粒子を分散させたものである。

【００２２】図１に、本発明を具備する湿式電子写真装
置の全体構成を図示する。この図に示すように、本発明
の湿式電子写真装置は、感光体１０と、帯電装置１１
と、露光装置１２と、プリウェット装置１３と、現像装
置１４と、中間転写体１５と、ブレード１６と、除電装
置１７と、加熱装置１８と、加圧ローラ１９とを備え
る。

【００２３】帯電装置１１は、感光体１０を約７００Ｖ
に帯電させる。露光装置１２は、７８０ｎｍの波長を持
つレーザ光を使って感光体１０を露光することで、露光
部分の電位が約１００Ｖとなる静電潜像を感光体１０に
形成する。

【００２４】プリウェット装置１３は、２.5ｃＳｔ程度
の粘度を持つシリコンオイルを４〜５μｍの厚さで感光
体１０の表面に塗布する。ここで、プリウェット装置１
３は、露光装置１２により実行される露光処理の前でプ
リウェット処理を実行することもあるが、露光処理の後
でプリウェット処理を実行することもある。

【００２５】現像装置１４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、約４００Ｖ〜６
００Ｖにバイアスされて、図２に示すように、トナー粘
度が４００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２
０ｃＳｔを持つ液体トナーを、アプリケータローラ１４
０を使ってトナー溜まりから薄く延ばしながら搬送して
いくことで現像ローラ１４１に２〜３μｍの厚さのトナ
ー層を形成して、感光体１０との間の電界に従って、正
に帯電しているそのトナーを感光体１０に供給すること
で、約１００Ｖに帯電される感光体１０の露光部分にト
ナーを付着させる。

【００２６】プリウェット装置１３の塗布するプリウェ
ット層に従って、図３に示すように、感光体１０の非露
光部分に、トナーが付着されることが防止できるように
なる。

【００２７】中間転写体１５は、約−８００Ｖにバイア
スされて、感光体１０との間の電界に従って、感光体１
０に付着されたトナーを転写する。この中間転写体１５
は、先ず最初に、感光体１０に付着されるイエローのト
ナーを転写し、続いて、感光体１０に付着されるマゼン
タのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付着される
シアンのトナーを転写し、続いて、感光体１０に付着さ
れるブラックのトナーを転写することになる。

【００２８】ブレード１６は、感光体１０に残存するト
ナーやプリウェット液を取り除く。除電装置１７は、感
光体１０を除電する。加熱装置１８は、中間転写体１５
の表面を加熱することで中間転写体１５に付着されるト
ナーを溶融する。加圧ローラ１９は、加熱装置１８によ
り溶融された中間転写体１５のトナーを印刷媒体に定着
させる。このように、加熱装置１８及び加圧ローラ１９
を使い、印刷媒体を加熱しないで、中間転写体１５に付
着されるトナーを溶融して印刷媒体に定着させる構成を
採ることから、紙以外の印刷媒体も取り扱えることにな
る。

【００２９】図６は、感光ドラム１０に接触する現像ロ
ーラ及びそれに現像液を供給する一連のアプリケータ
ローラを示している。アプリケータローラは、現像ロー
ラに当接するアプリケータ最終ローラと、それ以外
に複数のローラから構成される。アプリケータローラの
数は、ローラ、ローラ、ローラの三つが例示され
ているが、一般的には、現像ローラにおいて、現像液
が薄く、かつ一様に伸ばされるのに必要な適宜の数だけ
備えられる。

【００３０】図６において、ローラは、感光ドラム１
０上のプリウエット液の膜との２層構造を維持するよう
に感光ドラム１０上に接触して液体現像液を供給し、か
つ感光ドラム１０との間の電界に従い、液体現像液の正
に帯電しているトナー粒子を感光ドラム１０に付着させ
る現像ローラである。ローラは、現像液搬送アプリケ
ータローラの最終段ローラであり、現像ローラとアプ
リケータ最終段ローラの間のバイアス電界、例えば、
図示したように、６００−５００＝１００Ｖの電位差に
より、現像液のほとんどを現像ローラ側に移動させる
ことができる。このように、ローラによって現像ロー
ラに現像液を塗布し薄層を形成する場合、現像液の粘
度、供給量、回転速度等のバランスで現像液の微少なム
ラ（スジ）が発生するが、前記のように、現像ローラ
と最終段ローラの間に電界を形成し、現像ローラに
ほとんどの現像液を塗布することにより、微少なムラ
（スジ）を低減することができる。

【００３１】図７は、このバイアス電圧の印加の作用を
説明する図である。現像ローラとアプリケータ最終ロー
ラとの間にバイアス電圧を印加し、両ローラのニップ部
分に電界の力を与え、トナーパーティクル（固形粒子）
の現像ローラ側への保持力・吸着力を高めることが可能
であり、その結果、ニップ部出口部分で発生するすじ状
のむらの発生を低減するものである。即ち、キャリアオ
イル中の分散する固形粒子（パーティクル）は各々が帯
電電荷を保持した状態で分散しており、電気的な力を有
効に利用することで、ニップ部出口での破壊分離の状態
を変化させることが可能である。然るに、パーティクル
が例えば＋帯電の現像液であれば、現像ローラ側に−電
位、アプリケータローラ側に＋の電位を印加すること
で、＋のパーティクルを現像ローラ側に移動させ、現像
ローラ側に強く引きつけておくことが可能であり、その
結果、ニップ部出口付近で発生するトナーパーティクル
を乱すことなく現像ローラ側に付着・塗布することがで
きる。

【００３２】以下に、電界印加による検証の結果を示
す。表１は、現像ローラ上のトナー層の均一性を調べた
結果である。見かけ粘度の異なる３つの現像剤につい
て、平均トナー量を約１μm に設定したとき、現像ロー
ラ上のトナー層の厚さのばらつき（凹凸）を、アプリケ
ータローラと現像ローラ間の電圧（Ｖａ−Ｖｄ）を変え
て測定したものである。層厚さのばらつきは、見かけ粘
度（現像剤の種類）に依存するものの、いずれの粘度の
現像剤についても、電圧（Ｖａ−Ｖｄ）の上昇につれて
減少することがわかる。この見かけ粘度とは、トナーパ
ーティクルの含有濃度、パーティクルサイズ、顔料特
性、キャリア粘度等により決まるものである。

【００３３】

【表１】現像剤１：４００ｍＰａ・ｓ現像剤２：５００ｍＰａ・ｓ現像剤３：２０００ｍＰａ・ｓ ○：現像ローラ上のピーク値が３μm 未満、 △：５μm 未満、 ×：５μm 以上下記の表２は、同様に、電界印加による検証の結果で
あり、現像画質の品質（かぶり：不要なトナーの付着）
を調べた結果である。実験１と同じ３つの現像剤につい
て、画像品質（かぶり）の状態を、アプリケータローラ
と現像ローラ間の電圧（Ｖａ−Ｖｄ）を変えて測定した
ものである。画像品質は、見かけ粘度に依存するもの
の、いずれの粘度の現像剤についても、電圧（Ｖａ−Ｖ
ｄ）の上昇につれて向上することがわかる。

【００３４】

【表２】現像剤：実験１と同一 ○：画像品質が良好、 △：僅かにかぶりが観察される、 ×：かぶりがひどい下記の表３は、同様に、電界印加による検証の結果で
あり、実験１と同様にトナー層の均一性を調べた結果で
ある。１つの現像剤について、平均トナー量毎に（１μ
m 、２μm 、３μm ）、現像ローラ上のトナー層の厚さ
のばらつき（凹凸）を、アプリケータローラと現像ロー
ラ間の電圧（Ｖａ−Ｖｄ）を変えて測定したものであ
る。層厚さのばらつきは、現像剤の量（平均層厚さ）に
依存するものの、いずれの平均層厚さについても、電圧
（Ｖａ−Ｖｄ）の上昇につれて減少することがわかる。

【００３５】

【表３】 ○：現像ローラ上のピーク値が３μm 未満、 △：５μm 未満、 ×：５μm 以上上記のように、電圧の上昇につれて、トナー層の均一
性、或いは画像品質は向上することがわかる。ただ、こ
の電圧上限は、装置を全体的に見て、トナーに余計なス
トレスを与え、分散しているトナーが凝集したりしない
ように設定される。即ち、この現像ローラと最終段ロ
ーラの間の電界、及び後述の現像液搬送ローラ間に印
加される電界は、いずれも感光ドラム１０と現像ローラ
の間に形成される電界よりも小さく設定されている
か、或いはその電界間を通過する時間が、例えばニップ
部の長さを変えることにより、短く設定されている。こ
のように構成することにより、分散しているトナーが凝
集したりすることはない。

【００３６】ローラは、現像液搬送最終段ローラであ
り、ローラから送られた現像液を広く伸ばし薄層にし
て、現像ローラの表面に塗布する。ローラは、現像
液溜まり部４３から、ローラとローラのニップ部で
必要量の現像液を取り出す。ローラに対するローラ
の印加電圧の値及びその極性を調整することにより、そ
のローラ間の電界の大きさ及び方向を変えることがで
き、これによって、ローラ側に供給される現像液の量
をコントロールすることができる。

【００３７】図６はまた、現像剤を回収し、再利用する
構成を例示している。本発明の液体トナーは、絶縁性液
体（キャリア剤）の中に、固形粒子（顔料等）を分散さ
せて生成されるものであり、その粘度は、１００〜１０
０００ｍＰａ・Ｓの高粘度のものであり、この液体トナ
ーを液体現像液として用いるために、１〜５０μm の薄
層にして現像ローラ上に塗布される。ただ、この液体現
像液は、固形粒子が感光ドラム上に移動し、希釈された
ものとなっているため、当初の濃度に戻す必要がある。

【００３８】ローラは、現像ローラとはカウンタ方
向に回転させて、現像ローラ上の残現像剤を掻き取
り、ローラ上の現像剤搬送用ベルト４８に送る。ロー
ラ及びローラは、現像剤搬送用ベルト４８の駆動用
ローラである。現像剤搬送用ベルト４８は導電性を有し
ており、またベルトに代えて現像剤を搬送可能のローラ
対を使用することができる。

【００３９】現像剤搬送用ベルト４８によって搬送され
た現像剤は、ローラとローラの間に、図示したよう
にプラス側をローラにして印加されるバイアス電圧に
基づく電界によって、固形分濃度の高いものがローラ
側に、そして固形分濃度の低いものがローラ、すなわ
ち現像剤搬送用ベルト４８上に分離される。この現像剤
搬送用ベルト４８上に分離された低濃度の液体は現像剤
溜まり部４４に溜められて、フィルタ４７を介してプリ
ウエット部に送られる。ローラ上に分離された高濃度
の現像剤は、溜まり部４３に溜められ、前述のようにロ
ーラとローラにより必要量取り出され、再利用され
る。

【００４０】図９は、２つのローラが接触した後、離れ
ようとするローラのニップ部を示している。ローラの回
転によりローラのニップ部が離れるとき、液体トナー自
体の粘性と両ローラへの付着力とのバランスから液体ト
ナー層中央で破壊分離されて層を形成する。このときち
ぎれる部分に集中しようとするキャリアオイルが、その
周辺の液体トナーを集め込んでしまい、結果的に液体ト
ナーの局部的な集中が起こり、現像ローラ上に回転方向
のすじとして存在してしまう。また、すじの間には液体
トナーがほとんど付着していない状態となる。

【００４１】このようなすじの発生は、液体トナーとロ
ーラの付着力を増やすことにより、液体トナーが引きづ
られることなく、すじが発生せず、均一に塗布すること
ができる。これは、ローラとして、ＪＩＳＡ９０度以上
のローラと６０度以下のローラが組み合わせて、また、
ローラ材質として、シリコーンゴム又は表面にシリコー
ン樹脂を塗布したローラを用いて、ローラ全体に液体ト
ナーを均一に塗布することにより、達成することができ
る。このようなローラ硬度の調整の他に、ローラ間の圧
力の調整、或いはローラ軸間距離の調整のような現像液
搬送量調整手段によって、トナー量を調整することがで
き、それによって、すじの発生を抑えることができる。

【００４２】液体トナーと各ローラのぬれ性をあげるた
めローラ、特にアプリケータ最終ローラの表面を、表面
粗さＲｚ≧１０μm 以上のブラスト処理を施すことがで
きる。また、ローラ径が大きいと、引っ張り力が働く時
間が長くなってすじの間隔が大きくなる。それ故、アプ
リケータの最終ローラの径を小さく、好ましくは、２０
ｍｍ以下で、１０ｍｍ以上にすることにより、液体トナ
ー層を早い段階で引き離し、すじを小さくすることがで
きる。

【００４３】図８は、現像ローラに接触させて、現像
ローラとは逆方向に回転させるリバースローラによ
り、層の均一化を行う方法を示している。アプリケータ
の最終ローラによって、現像ローラ上にトナー層が
形成された後、図示したようなリバースローラにより層
の均一化を図ることができる。現像ローラとリバース
ローラの間に生じるずり速度（υ４−υ５）によってト
ナーのみかけ粘度が下がる。トナー層のすじはこのトナ
ーのみかけ粘度に大きく影響し、粘度が低いほど均一な
層が得られる。

【００４４】より効果的にせん断力を与えるためにこの
ようなローラ間のずり速度を利用することができるが、
アプリケータの最終ローラ自体によってトナーのみか
け粘度を小さくすることは困難である。アプリケータ最
終ローラは、トナーの搬送、供給の機能を有している
ために、これをリバースローラとすることは難しい。図
８は、現像ローラ上に、トナー供給用のアプリケータ
最終ローラとは別にリバースローラを設け、現像ロー
ラの周速に対し、３倍以上の周速でリバースローラを
回転させることにより、みかけ粘度を小さくし、すじの
発生を抑え、均一な層を得るものである。

【００４５】図１０は、ずり速度とトナーのみかけ粘度
の関係を測定したものである。キャリア液として東レ・
ダウコーニング社製のシリコーンオイルＳＨ−２００−
２０ｃＳｔを用い、樹脂と顔料からなる平均粒径０．６
ないし０．７μm の粒子を重量比で２０％ｗｔ分散させ
たシアントナー（ＰＦＵ−Ｃ−００１）及びマゼンタト
ナー（ＰＦＵ−Ｍ−００２）を用い、Ｂ型粘度計により
測定した結果である。図示したように、ずり速度（せん
断力）を与えることにより急激に粘度は下がる。

【００４６】下記表４のデータは、ローラ周速が速くな
るにつれてすじの高さが小さくなることを示している。
このデータは、直径４０ｍｍのローラ２本を組み合わせ
たアプリケータローラ対によりトナー層を形成させるこ
とにより得たものである。この時のローラ回転速度を周
速で２５ｍｍ／ｓ，１２５ｍｍ／ｓ、２５０ｍｍ／ｓと
変えた時のすじの高さをエリクセン製の膜厚計で測定し
た。また、トナーは粘度４００ｍＰａ・ｓと２０００ｍ
Ｐａ・ｓである。その結果は、ローラ周速が速くなるに
つれてすじの高さが小さくなることを示している。これ
は互いのローラ面がニップ部を通過して離れていく際の
速度が速くなることによりトナーが早い段階でちぎれる
ことによる。

【００４７】

【表４】同様のことは、ローラ径を小さくすることによっても得
られる。以下の表５のデータは、直径２０ｍｍの小さな
径のローラ２本を組み合わせたアプリケータローラ対に
よりトナー層を形成させたときのすじの高さをエリクセ
ン製の膜厚計で測定した結果である。上記表４のデータ
と比較するとわかるように、ローラ径を小さくすること
により、ローラ面の離れる速度は実質的に速くなり、す
じの高さが低くなる。

【００４８】

【表５】図８において、アプリケータの最終ローラ、ローラ
、ローラ及びローラは液体トナーを伝搬して、現
像ローラの全体に液体トナーを広げるためのローラで
ある。ローラとローラのニップ部手前に液体トナー
溜まりを作ることができる。また、ローラとローラ
との間に周速差を持たせて、現像ローラ上で十分な画
像濃度が得られるだけのトナー量、好ましくは５〜１０
μm に調整する。前述したことから明らかなように、ア
プリケータの各ローラの周速比を変えることにより、液
体トナーのみかけ粘度を制御することができるから、液
体トナーの種類（イエロー／マゼンタ／シアン／ブラッ
ク）に応じて、このローラとローラの周速比を変え
て、トナー供給量を調整することができる。

【００４９】ローラとローラは、必要なだけの十分
な液体トナーを供給するために、それらの硬度をローラ
の硬度よりも柔らかくする。また、最終ローラ及び
現像ローラは、表面を表面粗さ１０μm 以上のブラス
ト処理したものを用いて、ぬれ性を上げ、すじの発生を
抑える。これによって、粗くしたローラ表面凹凸の凹部
にトナーを保持して搬送することができるため、液体ト
ナーに不必要なストレス（圧力）をかけることなくトナ
ー量を調整することができる。

【００５０】ローラ材質は、液体トナーと親和性を良く
するために、液体トナーのキャリア剤としてシリコーン
オイルを使用した場合、ローラ材質としてシリコーンゴ
ム又は表面にシリコーン樹脂を塗布したものを用いるこ
とができる。

【００５１】現像ローラ上に、例えばアプリケータとは
別に導電性のブレードを設け、電圧を印加することによ
り電界を形成し、現像ローラ側にトナーの付着力を持た
せて均一トナー層を形成できる。

【００５２】また、現像ローラ上の残トナー、現像ロー
ラに付着したプリウエットを全て取り除き、現像ローラ
上に新たに供給されるトナーは常に現像ローラがきれい
な状態で供給されるようにするために、現像ローラ上に
現像ポイント通過後に現像ローラ回転方向とカウンター
方向に当たるようにブレードを設けることができる。或
いは、上記のようなブレードに代えて、リバースローラ
を設けて、電圧を印加し、電界の力と併用して現像ロー
ラ上の残トナーを除去することができる。

【００５３】液体トナーは、アプリケータローラの初段
に供給されるが、液体トナーの粘度が高いため、現像ロ
ーラ上において、印字に必要な領域幅にトナー層を形成
するのが困難となる。そのため、ポンプによりアプリケ
ータローラ上に液体トナーを供給する際に、アプリケー
タ軸方向に沿って液体トナーを多点に供給することがで
きる。これによって現像ローラ上にトナー層は容易に現
像領域幅に沿って形成される。

【００５４】１つのポンプを用いてこの多点供給を実現
するため、アプリケータ上に軸方向に複数の穴を持つパ
イプを設け、かつこのパイプの一端を閉じると共に、他
端をポンプに接続した構造にする。或いはパイプの両端
を閉じて、パイプの中央よりポンプにより液体トナーを
供給する構造にすることができる。このような構成によ
り液体トナーはパイプの穴よりアプリケータ上に多点供
給することができる。このときパイプ内部の圧力分布の
差からポンプ側と終端側の穴から流出するトナー量が異
なるため、ポンプ側から終端側に向かって穴径を大きく
する。このような構成により、トナータンクは現像ユニ
ットと離した位置に設けられ、現像ユニットを小さくす
ることが可能となる。

【００５５】液体トナーの消費量に応じたトナー量をア
プリケータに供給するため、トナーの消費量をチェック
して、アプリケータに供給するトナー量を制御する手
段、例えばポンプのオンーオフ或いはその回転数の制御
手段を設けることができる。或いは、現像ローラの回転
数又は回転時間を検出することによりトナーの消費量を
チェックして、ポンプの回転時間、回転数を制御するこ
とができる。

【００５６】液体トナーが供給されるアプリケータロー
ラのトナー層の有無を、アプリケータローラの両端に設
けたセンサーの出力により検出し、ポンプのオンーオフ
により液体トナーの供給を制御することができる。この
とき、センサーは、液体トナーが供給される初段のアプ
リケータローラと次段のアプリケータローラのニップ部
に溜まるトナーをチェックし、常に初段アプリケータロ
ーラと次段アプリケータローラの間にトナー溜まりが存
在するようにポンプを制御する。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、このように、現像液の現像ロ
ーラへの供給を、連接する複数の回転ローラから構成さ
れる現像液塗布手段によって行い、供給される液体現像
液を該回転ローラで引き延ばしつつ表面に塗布しながら
搬送していくとともに、上記現像ローラに当接する最終
段の回転ローラにバイアス電圧を供給して、該バイアス
電圧により上記現像ローラとの間に生成される電界に応
じて、該最終段回転ローラの表面に塗布される液体現像
液の膜を、上記現像ローラの上記当接面に塗布するよう
に構成し、或いは感光体現像液の搬送量を調整する手段
を有して、最終段回転ローラの表面に塗布される液体現
像液の膜を、上記現像ローラの面に均一に塗布するよう
に構成したから、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体
トナーを用いる構成を採るときにあって、感光体の静電
潜像の非露光部分にトナーが付着されることで、画像ノ
イズが発生してしまうということもなく、現像ローラに
均一な現像液を塗布することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の湿式電子写真装置の全体構成図であ
る。

【図２】アプリケータローラ及び現像ローラの働きの説
明図である。

【図３】プリウェット処理により塗布されるプリウェッ
ト層の働きの説明図である。

【図４】現像ローラとアプリケータローラのニップ部分
におけるトナー層の状態を説明する図である。

【図５】感光体の表面におけるプリウエット層の動作を
説明する図である。

【図６】感光ドラムに接触する現像ローラ及び一連のア
プリケータローラを示している。

【図７】アプリケータ最終ローラと現像ローラの間のバ
イアス電圧の作用を説明する図である。

【図８】現像ローラに接触させて、逆方向に回転させる
リバースローラにより、層の均一化を行う方法を示して
いる。

【図９】２つのローラが接触した後、離れようとするロ
ーラのニップ部の状態を説明する図である。

【図１０】ずり速度とトナーのみかけ粘度の関係を測定
した図である。

【符号の説明】

１０感光体（ドラム）１１帯電装置１２露光装置１３プリウエット装置１４現像装置１５中間転写体（ローラ）１６ブレード１７除電装置１８加熱装置１９加圧ローラ４３現像液溜まり部４４現像液溜まり部４７フィルタ４８搬送用ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本悟石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者市田元治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者高畠昌尚石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者岡野茂治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者竹田靖一石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体ト
ナーを液体現像液として用いる湿式電子写真装置であっ
て、静電潜像の形成される画像支持体と、上記画像支持体の表面に、プリウェット液の膜を塗布す
るプリウェット液塗布手段と、上記画像支持体上のプリウェット液の膜との２層構造を
維持するように上記画像支持体上に接触して液体現像液
を供給し、かつ上記画像支持体との間に生成される電界
に応じて、該液体現像液のトナー粒子を上記画像支持体
に付着させる現像ローラと、連接する複数の回転ローラから構成されて、供給される
液体現像液を該回転ローラで引き延ばしつつ表面に塗布
しながら搬送していくとともに、上記現像ローラに当接
する最終段の回転ローラにバイアス電圧が供給され、該
バイアス電圧により上記現像ローラとの間に生成される
電界に応じて、該最終段回転ローラの表面に塗布される
液体現像液の膜を、上記現像ローラの上記当接面に塗布
する現像液塗布手段とを備えることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項２】請求項１記載の湿式電子写真装置におい
て、前記最終段回転ローラと現像ローラとの間に生成される
電界が、現像ローラと画像支持体との間に生成される電
界よりも小さくされていることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の湿式電子写真装置
において、前記現像液塗布手段の初段の回転ローラと、次段の回転
ローラとの間に電界を印加し、かつ、上記電界の強度及び方向を制御することにより、
現像ローラに塗布する液体現像液の膜厚を制御すること
を、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項４】請求項１又は２記載の湿式電子写真装置
において、前記現像液塗布手段の回転ローラの回転速度を制御する
ことにより、現像ローラに塗布する液体現像液の膜厚を
制御することを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項５】不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体ト
ナーを液体現像液として用いる湿式電子写真装置であっ
て、静電潜像の形成される画像支持体と、上記画像支持体の表面に、プリウェット液の膜を塗布す
るプリウェット液塗布手段と、上記画像支持体上のプリウェット液の膜との２層構造を
維持するように上記画像支持体上に接触して液体現像液
を供給し、かつ上記画像支持体との間に生成される電界
に応じて、該液体現像液のトナー粒子を上記画像支持体
に付着させる現像ローラと、連接する複数の回転ローラから構成されて、供給される
液体現像液を該回転ローラで引き延ばしつつ表面に塗布
しながら搬送していくとともに、液体現像液の搬送量を
調整する手段を有して、最終段回転ローラの表面に塗布
される液体現像液の膜を、上記現像ローラの面に均一に
塗布する現像液塗布手段とを備えることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項６】請求項５記載の湿式電子写真装置におい
て、前記液体現像液の搬送量を調整する手段が、回転ローラ
間の圧力の調整手段、ローラ軸間距離の調整手段、ロー
ラ硬度の調整手段、或いは各ローラの周速比を変更する
手段、或いはこれらの組み合わせから成ることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項７】請求項６記載の湿式電子写真装置におい
て、前記ローラ硬度の調整手段は、硬度の高いローラと硬度
の低いローラの組み合わせによって構成されることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項８】請求項５ないし７のいずれかに記載の湿
式電子写真装置において、前記ローラのうちの少なくとも最終段ローラにブラスト
処理を施し、表面を粗くしたことを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項９】請求項５ないし８のいずれかに記載の湿
式電子写真装置において、前記最終段ローラの径を、１０ないし２０ｍｍとしたこ
とを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１０】請求項５ないし９のいずれかに記載の
湿式電子写真装置において、前記現像ローラに当接し、かつそれとは逆方向に回転す
るリバースローラを備えることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１１】請求項５記載の湿式電子写真装置にお
いて、前記液体現像液のキャリア剤としてシリコーンオイルを
用いると共に、ローラ材質として、該キャリア剤と親和
性のよいシリコーンゴム、或いは表面にシリコーン樹脂
を塗布したものを用いることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１２】請求項５記載の湿式電子写真装置にお
いて、前記現像ローラ上に前記最終段回転ローラとは別に、導
電性のブレードを設け、電圧印加により電界を形成する
ことにより現像ローラ側にトナー粒子を付着させること
を、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１３】請求項５記載の湿式電子写真装置にお
いて、前記現像ローラ上の現像位置通過後に、現像ローラ上の
残トナー、プリウエット液を取り除くためのブレードを
備えることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１４】請求項５記載の湿式電子写真装置にお
いて、前記現像ローラ上の現像位置通過後に、現像ローラ上の
残トナー、プリウエット液を取り除くために、リバース
ローラを備えると共に電圧を印加することを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１５】請求項５記載の湿式電子写真装置にお
いて、前記連接する複数の回転ローラの初段のローラ上にポン
プにより直接に、ローラ軸方向に沿って多点に液体現像
液を供給することを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１６】請求項１５記載の湿式電子写真装置に
おいて、前記液体現像液の多点供給は、ローラ軸方向に複数の穴
を持つパイプを用いて行われることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１７】請求項１５記載の湿式電子写真装置に
おいて、液体現像液の消費量に応じた液体現像液を供給するため
にポンプを制御する制御手段を備えることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１８】請求項１７記載の湿式電子写真装置に
おいて、前記液体現像液の消費量の検出は、現像ローラの回転
数、或いは回転時間を検出することにより行い、かつ前
記ポンプの制御は、ポンプのオン、オフ、或いは回転数
又は回転時間の制御であることを、特徴とする湿式電子写真装置。
【請求項１９】請求項１７記載の湿式電子写真装置に
おいて、前記液体現像液の消費量の検出は、前記連接する複数の
回転ローラの初段と次段の回転ローラのニップ部に溜ま
る液体現像液の検出であり、かつ前記ポンプの制御は、
前記初段と次段の回転ローラのニップ部に常に液体現像
液が溜まっている状態に制御するものであることを、特徴とする湿式電子写真装置。