(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端移動面を絞るために液体映像システムで使用される絞り装置において、
前記無端移動面に関連する絞り面を有する絞りローラと、
その第１端部で取り付けられ、絞りローラに圧力を加えるようになっている第２端部を有する板ばねと、を備え、
前記板ばねは、絞り面に接触し、前記圧力は、絞りローラを無端移動面に押付ける装置。
【請求項２】
前記板ばねは、前記第２端部に装着された弾性パッドを含み、この弾性パッドは、板ばねによって、絞り面に押付けられる、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電記録像における現像制御、とくに液体トナー現像制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
一般に、静電記録像装置によって使用される現像方式には二つの型、すなわち、粉末トナー現像方式および液体トナー現像方式がある。粉末トナーはもっとも普通であるが、液体トナーはその高度な固有の解像度が好まれることはしばしばある。液体トナー現像方式を、一層有効なかつ一層便利なものとすべく、かなりの努力が払われてきた。
【０００３】
液体トナー方式はトナーの物理的変化、たとえば温度、荷電水準、粘性および液体濃度の変化に対して敏感で、これらの大部分は粉末トナー方式とは無関係である。これらのトナーの変化は現像の画質に影響し、そのため現像は一定しない。したがって、液体トナーの性質の制御は、一般に像形成装置の光受容体（光レセプタ）上に単位面積当たり一定レベルの現像質量（ＤＭＡ）を維持することがきわめて重要であると考えられている。
【０００４】
画質を維持する現在における一つの手段は、光の密度、処理に使用される液体トナーの容積および電導度を測定することである。これらの測定に基づき、トナー濃縮物、キャリヤ液体またはチャージディレクタ（charge director）がそれぞれ液体トナーに添加される。そのような解決法は米国特許第4860932号明細書に記載され、その開示内容を参考文献として本明細書に援用する。
【０００５】
上記のような閉ループ現像方式の構成および維持は、複雑かつ経費が掛かるものと認められている。したがって、液体トナー現像方式は、粉末トナー方式の場合に普通であるような、低価格の使捨てカートリッジとして具体化されることはなかった。
【０００６】
米国特許第4341461号明細書において、粉末現像方式における現像ローラのバイアス電圧は、光レセプタに現像されたパッチ（patch）上のトナー濃度の測定に従って調節される。トナー濃度は、光レセプタ上に現像されたトナー層の光学的密度を外部から外見的に測定する、赤外線濃度計によって測定される。
【０００７】
米国特許第4678317号明細書は、センサ電極が荷電された光レセプタの電位を感知し、感知された電位の変化を補償するため現像電極の電圧を調節するため使用される、液体トナー方式を開示している。
【０００８】
ＷＯ９３／０１５３１号明細書は、直接移送液体トナー方式を開示しており、参考文献として本明細書に援用する。着色ローラを被覆する濃縮された液体トナーの層が光レセプタと事実上接触せしめられ、ほぼ一様な厚さの部分が着色ローラから光レセプタの吸着性部分に移送される。該部分の厚さ全体が２値モード作用によって移送されるか、または準２値モード作用によって部分的に均一な厚さが移送される。着色ローラと光レセプタの間の電圧は、移送される層の厚さを決定する。２値モードにおいて、光レセプタ上のＤＭＡは着色ローラ上のＤＭＡにほぼ等しく、準２値モードにおいては、光レセプタのＤＭＡは着色ローラのＤＭＡによく定義された態様で依存する。準２値モードに対して、光レセプタのＤＭＡは一般に着色ローラのＤＭＡより一層均一である。
【０００９】
上記通常の直接移送方式は、着色ローラに付属するトナー塗布部および絞り器を使用する。
【００１０】
本発明の目的は改善された液体着色装置を得ることである。本発明の好適例によれば、静電潜像の変化することのない着色は、多数の着色サイクルを通じて、液体トナーまたは液体トナー成分を装置に追加すること、および液体トナーの物質的構成すなわちトナー粒子とキャリヤ液体の割合を調節すること、のいずれか一方または双方を実施することなく、維持される。
【００１１】
一般に、荷電したトナー粒子およびキャリヤ液体を含む液体トナーは、着色装置の貯溜部（sump）に収容されている。トナー粒子は、それらが光レセプタのような潜像担持表面に移送されるとき、着色工程の間に液体トナーから選択的に除去される。キャリヤ液体は一般に異なった割合、通常低い割合で除去される。しかして、液体トナー中のトナー粒子の割合は、今後固体濃度と称するが、着色装置によって着色された全面積の関数として上下する。未印刷面に対する印刷面の割合が小さいある色に対して、固体濃度は時間とともに上昇する。
【００１２】
固体濃度または装置内の液体トナー全量のいずれかが所定値より低下すると、貯溜部または着色装置全体は交換されるかまたは再充填される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の好適例によれば、得られる直接移送着色装置は、無端着色面、好適にはトナー濃縮物の層によって被覆され、所定の電圧に荷電された着色ローラ面、光レセプタのような像面上のＤＭＡの指示を受信することを入力され、受信した入力に応答して着色面のＤＭＡを調節し、それにより着色ローラ上のＤＭＡをほぼ一定に維持する単位面積当りの現像質量（ＤＭＡ）制御器を含んでいる。
【００１４】
好適には、ＤＭＡ制御器は着色ローラ上のＤＭＡに影響を及ぼす少なくとも一つの電圧を制御する。
【００１５】
本発明の一特徴によれば、ＤＭＡ制御器への入力は、像面上のＤＭＡを観察するＤＭＡセンサによって供給される。直接移送着色装置において、像面上のＤＭＡが着色ローラ上のＤＭＡに依存するため、着色ローラ上のＤＭＡを制御することによって、一定のトナー水準を容易に維持することができる。
【００１６】
本発明のこの特徴を備えた一実施例において、ＤＭＡセンサは、光レセプタ面上のまたは、そうでなければ、着色ローラ面上の光密度（ＯＤ）を観察して入力に対するＯＤの指示を伝達する、光センサを備えている。この場合、ＤＭＡ制御器は、信号を所望のＤＭＡを示す値と比較して、所望のＤＭＡを発生するための少なくとも一つの電圧を調節する比較測定器を備えている。
【００１７】
本発明の別の特徴によれば、ＤＭＡ制御器への入力は液体トナーの固体濃度に応答して固体濃度指示器によって発生される。本発明のこの特徴によれば、現像装置はさらに、好適には、トナーの温度を測定する装置を備えている。固体濃度指示および測定されたトナー温度に基づき、少なくとも一つの電圧が自動照合表（look-up table）に従って調節され、所望のＤＭＡを発生する。
【００１８】
本発明のこの特徴を備えた、一好適例によれば、固体濃度指示器は、トナー内の固体濃度を測定する濃度検出器を備えている。濃度検出器は粘性センサ、光センサ、誘電率センサまたは固体濃度に関連するトナーの他の特性のセンサを備えている。
【００１９】
本発明のこの特徴を備えた他の好適例によれば、固体濃度指示器は、最後の充填または着色装置の交換以後に着色装置によって着色された全面積に応答する出力を発生する濃度計算器を備えている。全着色面積は装置によって実施された着色サイクル数から概算されるため、濃度計算器は、最後の再充填または装置の交換以後に実施された着色サイクル数の計数器を備えている。液体トナー中の固体濃度は実質的には着色された全面積の関数、したがって、ほぼ装置によって実施された着色サイクル数の関数である。
【００２０】
そうでなければ、またはさらに、各サイクルにおける印刷面積と非印刷面積の割合が計算され、１頁当りのキャリヤ液体およびトナー粒子数が決定される。この実施例において、濃度計算は前の実施例の濃度計算よりも改善されている。
【００２１】
本発明の好適例において、濃度計算器は少なくとも部分的にカートリッジの一部である“スマートチップ（smart chip）”を含んでいる。この場合、スマートチップはカートリッジに対する特殊な濃度情報を記憶している。そこで、コンピュータの計数器を再設定することなくカートリッジの交換が可能になる。たとえば、蛍光インクまたは非プロセス色インクのような、特殊な性質を有するインクによって印刷するのにしばしば有用である。これらのカートリッジは時々しか使用されず、また他の特殊な色で印刷するときに除去しなければならないため、カートリッジ自体に濃度情報を持たせるのにきわめて有用である。
【００２２】
トナー粒子使用量の計算精度は、単位印刷面積当りのトナー粒子量を一層正確に決定するため、ＤＭＡ測定を使用することによって改善される。貯溜部内の水位検出器は、貯溜部から排出される液体トナーの量を決定するために使用される。この決定は、印刷に使用されるトナー粒子量の決定とともに、濃度をきわめて正確に決定するため使用することができる。
【００２３】
現像制御を改善するため、好適には、現像装置内の液体トナーはトナー電荷安定器を備え、該装置は液体トナー内の単位質量当りの電荷水準（以下Ｑ／Ｍと称する）をほぼ一定に維持する。好適例において、トナー電荷安定器はチャージディレクタを備えている。
【００２４】
さらに、本発明の好適例によれば、現像装置は、液体トナーを供給して着色面に濃縮液体トナー層を被覆する、塗布マニホルドを備えている。以下被覆電極と称する、着色面に隣接する塗布マニホルドの部分は、被覆工程を援助すべく比較的高電圧に荷電させるのが好適である。ＤＭＡ制御器は塗布マニホルドの電圧を調節する装置を備えるのが好適である。
【００２５】
トナー供給装置は、着色面に関連しかつ着色面の電圧とは異なった電圧に荷電された絞りローラを備えるのが好適である。ＤＭＡ制御器は、上記本発明の別の特徴により、ＤＭＡモニタまたは濃度指示器および温度センサから受けた入力に応答して絞りローラの絞り電圧を制御するのが好適である。
【００２６】
ここに記載される好適例に対し、なかでも、着色面上のＤＭＡは、塗布マニホルドおよび絞りローラ上の電圧の関数である。
【００２７】
本発明の好適例において、絞りローラは板ばねの作用によって着色ローラの面に押される。絞りローラに接触する板ばねの部分は、圧縮可能なパッドで被覆されるのが好適であり、パッドは独立気泡型発泡樹脂またはエラストマで形成するのが一層好適である。
【００２８】
本発明の好適例において、着色装置は交換可能なカートリッジとして具体化される。
【００２９】
本発明は、以下の図面に基づく下記の詳細な説明から、一層完全に、理解しかつ評価しうるであろう。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好適例によって構成されかつ作動する像装置を示す。
【００３１】
図１に示す装置は、全体的に矢印１４で示された方向に回転すべく配置されたドラム１０を備える。ドラム１０は、セレニウム、セレニウム化合物、有機光導電体またはこの技術において公知の他の適当な光導電体から作られた、円筒形の光導電面のような像面１６によって被覆されている。
【００３２】
作用において、ドラム１０は回転し、面１６は荷電器１８により全体的に均一な、予め定められた電圧、通常−９００から−１０００ボルトに荷電される。荷電器１８は、コロトロン、スクロトロンまたは荷電ローラのような、この技術において公知のどのような型の荷電器とすることもできる。
【００３３】
ドラム１０が回転を続けると、荷電面１６は光源１９のような露出装置と受像関係になる。光源はレーザ、またはＬＥＤスキャナ（印刷機の場合）もしくは原物投影（光複写機の場合）とされる。光源１９は、光導電面の部分を選択的に放電することによって荷電された光導電面１６上に所望の静電潜像を形成し、像部分は第１の電圧で背景部分は第２の電圧である。放電部分はゼロと約−２００ボルトの間の電圧を有するのが好適である。
【００３４】
像面に静電潜像を形成する他の方法（および像面の他の形式）も本発明を実施する際有用である。たとえば像面を静電マスタ（master）とすることができ、その場合光源を省略されるか、または光レセプタ、荷電器および光源をこの技術において公知のイオノグラフまたは他の装置に置換することができる。
【００３５】
図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａおよび図４Ｂに基づいて下記に一層詳細に説明するように、ドラム１０が回転を続けると、静電潜像を担持する荷電した光導電面１６は作動して、着色組立体２３の一部である着色ローラ２２の面２１と係合する。本発明の好適例において、組立体２３は使い捨てカートリッジ内に収容され、カートリッジは予め定められた数の現像サイクルの後、または中に収容された液体トナーが有効に使用された後、交換される。
【００３６】
着色ローラ２２は、接触点において各面の間にはほぼ相対運動が存在しないように、矢印１３で示したように、ドラム１０の回転方向とは反対方向に回転する。着色ローラ２２の面２１は、好適には、軟質のポリウレタン材料、とくに好適には導電性材料を含有することにより一層導電性にされたポリウレタン材料から作られ、一方着色ローラ２２本体は適当な導電性材料から作られ、金属製コアを含むのが好適である。そうでなければ、ドラム１０は比較的弾性のある材料から作られ、その場合、面２１は堅固な材料またはコンプライアンス性を有する材料から作られる。
【００３７】
下記のように、面２１は液体トナーの、好適に荷電トナー粒子の濃度が大きい液体トナーの、薄い層によって被覆される。この実施例において、電荷は負に荷電される。現像ローラ２２は、光導電面１６の荷電区域と放電区域の中間の電圧に、好適には−５００から−６００ボルトに荷電される。
【００３８】
液体トナー層を担持する面２１がドラム１０の光導電面１６と係合するとき、着色ローラ２２と面１６との電位差により、濃縮された液体トナー層が面１６に選択的に移送され、それにより、潜像を着色する。トナー電荷の極性の選択および“白抜記録（write-white）”システムまたは“黒色記録（write-black）”システムの使用によって、層は面１６の荷電区域または放電区域のいずれかに選択的に吸着され、トナー層の残りの部分は面２１に付着し続ける。本発明の好適例において、面１６上のトナー濃度は固体２０％から４０％の間、より好適には、２５％から３０％の間にある。
【００３９】
多色式装置において、図２Ａに示すように、各色に一つの複数の着色ローラが設けられている。着色ローラは、続いて形成された潜像を現像するため、引続いて面１６と接触する。複数の着色ローラ２２は複数の着色組立体２３のそれぞれ一部であり、各組立体は異なった色の液体トナーを有する。
【００４０】
そうでなければ、図２Ｂに示すように、複数の着色組立体２３はたとえば（図示しない）シャシー上に横に並んで設置される。印刷用の所望の色を収容する着色組立体は、図面に示すようにシャシーを横方向に移動することによって整合せしめられる。使用すべき着色組立体は、（図示しない）ばねまたは他の手段によってドラム１６に押付けられる。
【００４１】
下記において２値モードと称する好適な作動の態様において、トナー層の吸着された部分は完全に光レセプタ面に移送される。そうでなければ、下記において準２値モードと称する別の好適な作動態様において、面２１から面１６へのトナーの選択的移送はもっぱら部分的である。準２値モードは、像部分と面２１の電圧部分との間の電位差が比較的小さいとき、または面２１上の単位面積当たりの現像質量（ＤＭＡ）が比較的大きい（通常ｃｍ2 当たり０．２ｍｇ）場合の、いずれか一方または双方のときに達成される。しかしながら準２値モードにおいてさえ、得られる面１６上のＤＭＡは着色ローラ２２の面２１上のＤＭＡに強く依存する。
【００４２】
準２値モード装置に対して、面１６および２１上の像区域間の電位差（すなわち電圧差）は、所望量の荷電トナー粒子だけが面１６の荷電部分に移送されるように選択される。この装置において、トナー層の粒子の電圧および全電荷は、電場の方向が層内でそれ自体反転するように選択される。逆転面と面１６との間にある層のその部分は面１６に吸着され、層の残りは面２１に吸着される。もし層の粘性および凝集性が大きくないならば、層は逆転面に沿って分割される。もし単位質量当たりの電荷が一定に保持されるならば、面１６に移送されるＤＭＡは面２１におけるよりも一層均一になる。しかしながら、像面１６上のＤＭＡは面２１上の層の厚さおよびＤＭＡに依存する。
【００４３】
上記工程によって着色された潜像は、この技術において周知の方法で所望の基体に直接移送することができる。そうでなければ、図１に示されたように、しかも現像された像を担持するドラム１０の光導電面１６と作動的に係合する、ドラムまたはベルトとすることができる中間移送部材４０を設けることができる。中間移送部材４０は、矢印４３で示されたように、光導電面１６の回転方向とは反対方向に回転し、像移送点における各面間の相対的運動をほぼゼロにする。
【００４４】
中間移送部材４０は光導電面１６からトナー像を受け、それを紙のような最終基体４２に移送する。ヒータ４５が、この技術において公知のように、中間移送部材４０を加熱するため中間移送部材４０の内部に設置することができる。中間移送部材４０への像の移送は、中間移送部材４０を帯電させることによって援助し、中間移送部材４０と像面１６の像区域との間に電場を形成することが好適である。中間移送部材４０は、僅かに導電性の弾性ポリマ層とするのが好適な、エラストマ層４６の下に導電層４４を有するのが好適である。
【００４５】
種々の型の中間移送部材が公知であり、たとえば、米国特許第4684238号、ＰＣＴ公開ＷＯ９０／０４２１６号および米国特許第4974027号各明細書に開示され、これらすべての開示を参考文献として本明細書に援用する。
【００４６】
本発明の好適例において、種々の中間移送部材４０の層が下記の方法で形成される。
【００４７】
〔説明〕
ブレンドＡは接着剤［Ｌｏｒｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社発売の、Ｃｈｅｍｌｏｋ２１８（商品名）が好適である。］１００ｇをＭＥＫ溶剤（商品名）１００ｇおよび導電性カーボンブラック［好適にはＤｅｇｕｓｓａ社発売の、ＰｒｉｎｔｅｘＸＥ２（商品名）］５．２ｇで希釈することにより準備される。混合物は０１粉砕機（Ｕｎｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ社、商品名）に装入され、１０℃で５時間粉砕された。
【００４８】
ブレンドＢはＳｙｌＯｆｆ  ７６００（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社、商品名）の３０ｇをＳｙｌＯｆｆ  ７６０１（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社、商品名）３ｇ、およびｎ−ヘキサンの４５０ｇと混合し、混合物をよく攪拌することにより準備される。
【００４９】
ブレンドＣはポリウレタン樹脂［Ｍｏｎｏｔａｎｅ  Ａ２０（商品名）］９０ｇを、Ｍｏｎｏｔａｎｅ  Ａ３０［Ｃ．Ｉ．Ｌ．社、英国（商品名）］９０ｇと混合し、真空下８０℃で１６時間加熱し、さらに１２０℃で数時間加熱することによって準備された。
【００５０】
〔製造工程〕
中間移送部材用の金属コアが、下記の工程によって要求された複数の層が被覆される。
【００５１】
金属コアはブレンドＡの薄い層を塗装され、１１０℃で１時間乾燥された。
【００５２】
コアより大きい直径約４ｍｍの型の内側は、ブレンドＢに浸漬して被覆される。被覆された型は１１０℃で１時間焼成される。
【００５３】
被覆された型および被覆されたコアは、鋳造する前に８０℃で予熱される。高温の型は高温（１２０℃）のブレンドＣを充填される。コアは注意深く型に挿入され、装置は１３５℃で８時間焼成される。焼成された中間移送部材の取出しは、型の内側（端部）をＩｓｏｐａ  Ｌ（Ｅｘｘｏｎ社、商品名）に浸漬することによって促進される。
【００５４】
厚さ３ミクロンの分離層が、部材をＲＴＶ２３６分散剤（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社、商品名）に浸漬して被覆され、層を焼成することによって中間移送部材に付加される。
【００５５】
得られた層は、約２ｍｍの厚さで、ブレンドＣ材料の抵抗は、５０℃で約１０9 オーム−ｃｍである。
【００５６】
基層４２または中間移送部材４０へのトナー像の移送に続き、光導電面１６は、通常の清掃ステーションとなしうる、清掃ステーション４６に係合する。スクレーパ５６は、清掃ステーション４９によって除去されなかった、残留トナーの除去を完了する。ランプ５８は残存電荷、前の像の特性を光導電面１６から除去することによりサイクルを完了する。
【００５７】
本発明の好適例において、（図示しない）前置放電ランプがトナー背後（すなわち像部分上）の光レセプタの部分上の電荷を減少するため使用されるが、背後の部分が潜像形成の間に放電されることを認識すべきである。これにより像を中間移送部材へ移送する間の電弧の量が減少する。前置放電ランプの好適な実施例が、米国特許第5166734号明細書に開示され、参考文献として本明細書に援用する。
【００５８】
本発明者等は、もしそのような前置放電ランプが使用されかつローラ荷電器が荷電器１８として使用されるならば、ランプを省略できることを知った。
【００５９】
図３Ａおよび図４Ａを参照すると、それらの図面は本発明の好適例による現像組立体２３を一層詳細に示している。上記着色ローラ２２に加えて、着色組立体２３は絞りローラ７８、清掃ローラ８４、塗布部６４および攪拌機６６を備えるのが好適であり、すべては交換可能なハウジング７５内に収容されている。以下貯溜部と称するハウジング７５の下方部分７７は、少なくとも部分的に液体トナーが注入されている。７５内の上記すべての要素を下記に詳細に説明する。
【００６０】
作用において、攪拌機６６は所定の方向に定速で回転して貯溜部７７内のトナーを攪拌し、それにより着色工程を通じて確実にトナーの均一性を維持する。攪拌機６６は、とくに図３Ａに示すように、入力軸６８を通じて駆動される。入力軸６８は下記に詳細に説明するトナー給送装置を備えるのが好適である。
【００６１】
また図３Ｂおよび図４Ｂを参照すると、それらは図３Ａおよび図４Ａには示されていない現像組立体２３の付加的部分を示している。組立体２３は好適には一対の互いに噛合った歯車１０２を有する歯車ポンプ１００を備え、それらは全体的に矢印１０３によって示されたように反対方向に回転する。この歯車１０２の回転は、トナーを貯溜部に設けられた取入れ管１０４から、下方水準１０７および上方水準１０９を有するトナー塗布マニホルド１０８に連結された排出管１０６に給送する。本発明の好適例において、塗布マニホルド１０８は塗布部６４内に形成され、塗布部６４は強直な、非導電性材料、好適にはプラスチック材料で作るのが好適である。塗布部６４の上面１１２、すなわち着色ローラ２２の面２１に隣接する面は、導電層を被覆されるのが好適である。導電層は高電圧、好適には−１１００から−１２００ボルト程度に荷電されるのが好適である。面１１２は今後塗布部電極１１２と称する。
【００６２】
組立体２３の作動中、トナーはポンプ１００によって貯溜部７７から塗布マニホルド１０８に給送される。図３Ｂに示すように、管１０６はポンプ１００をマニホルド１０８の下方水準１０７に連結し、一方図４Ａは下方水準１０７と上方水準１０９の間のトナー通路１１１を示している。ポンプ１００において発生した圧力のため、上方水準マニホルド１０９内のトナーは、塗布トンネル１１４を経て、塗布部６４の塗布部電極１１２を通り、ローラ２２と電極１１２との間の狭い空間内に形成された塗布区域１１６内に排出される。
【００６３】
電極１１２と着色ローラ２２の電圧差は、塗布区域１１６内の荷電したトナー粒子を電極１１２から反発させ、それにより着色ローラ２２を濃縮された液体トナー層によって被覆させる。
【００６４】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、絞りローラ７８が着色ローラ２２の表面２１付近に位置し、好適には板ばね８０によって面２１に押付けられる。絞りローラ７８は強直な導電材料から作られるのが好適であり、必要に応じて薄いポリマ材料の層によって被覆され、また、絞り器７８の外面が面２１上のトナー層の荷電粒子を弾発するように、−１０００ボルト程度のバイアス電圧を加えられるのが好適である。ローラ７８の機械的圧力および電気的反発力のトナー層を絞るべく作用し、そこでトナー層はローラ２２の面２１が像担持面１６と接触するようになるとき一層濃縮されかつ均一になる。
【００６５】
被覆区域１１６が、図４Ａから分かるように、絞りローラ７８の付近まで延在しているのが好適であり、付加的トナー粒子は、絞りローラ７８上の電圧によって面２２に被覆される。しかして、絞りローラは被覆電極としても作用する。板ばね８０によつて加えられる圧力を調節することにより、またローラのバイアス電圧を適当に選択することにより、トナー層の厚さおよび密度を所望の水準に調節することができる。
【００６６】
絞りローラ７８は、接触区域において各面の間の相対運動がほぼゼロになるように、着色ローラ２２の回転方向とは反対方向に回転するのが好適である。本発明の一実施例において、ローラ２２および７８の共通表面速度は、像面１６の速度に一致するのが好適な、毎秒約５．０８ｃｍ（２インチ）である。
【００６７】
絞りローラ７８によって除去された過剰の流体は、重力によって貯溜部７７に戻されて再使用される。
【００６８】
層の固体含有率は、主としてローラの機械的特性、加えられる電圧および圧力の関数であり、また最初のトナー濃度のかなりの範囲に対して、最初のトナー濃度によって影響されることはほとんどない。
【００６９】
さて図６を参照すると、図６には板ばね８０によって押付けられた絞りローラ７８が一層詳細に示されている。板ばね８０は、比較的強直な金属製ばね本体９０および比較的軟質の、圧縮性であるのが好適な、パッド９２を備えるのが好適である。パッド９２は板ばね８０の一部でばね本体９０に取付けられ、板ばね８０はばね本体９０とローラ７８の直接の接触が回避されるようにローラ７８を押す。パッド９２は、絞り器７８が引掻かれ、または別の方法で損傷するのを保護し、したがって、絞り器７８の使用寿命を延長することを認識すべきである。パッド９２は弾性材料、好適にはハイドリン、ネオプレンまたはニトリルのような独立気泡型発泡樹脂またはエラストマで作るのが好適である。好適な材料は軟質の独立気泡型発泡樹脂、およびイスラエル国、ペタッチ  ティクバ（Ｐｅｔａｃｈ  Ｔｉｋｖａ）市、レグミ（Ｒｅｇｕｍｉ）社製、エピクロロヒドリン（Ｅｐｉｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ）エラストマのような、炭化水素抵抗材料である。
【００７０】
本発明の好適例の特徴は、絞りローラ７８の引掻きがパッド９２によって防止されることである。他の技術および過去にテストされた装置の一方また双方がそのような絞りの摩耗を防止できなかったことを認識すべきである。板ばねのテフロン（商品名）被覆でさえ適当な保護を実施することができなかった。
【００７１】
上記のように、ローラ２２の表面２１に付着した液体トナー層は、潜像を着色する過程で光導電面１６に選択的に移送される。理論的に、潜像の現像に使用されなかったトナー層の部分を着色ローラ２２から除去する必要はない。しかしながら、スポンジまたはブラシまたは同様の装置を備えた清掃ステーション８４を、特にもしトナーが着色ローラ２２の面と面１６との中間の電場によって放電される型のものであるならば、残りのトナー濃縮物を着色ローラ２２の表面２１から除去するために設けるのが好適である。こうして除去されたトナーは、重力によって貯溜部に戻り、攪拌機６６によって残りの液体トナーと再度混合された後再使用される。
【００７２】
清掃ステーション８４（図４Ａおよび図４Ｂ参照）は、発泡ポリウレタンのような、弾性連続気泡材料で作るのが好適である。ローラ８４が移送区域（すなわち面１６が係合する面２１の部分）と塗布区域との間の面２１の部分に弾発的に係合するように設置され、それにより新しいトナーを塗布する前に残ったトナーを面２１から除去する。本発明の好適例において、スポンジローラ８４は、矢印８５によって全体的に示されるように、着色ローラ２２と同じ方向に回転するが、表面速度はローラ２２の約１０倍である。例えば、もし着色ローラ２２の面２１が毎秒約５．０８ｃｍ（２インチ）の速度で移動するならば、ローラ８４の面は毎秒約５０．８ｃｍ（２０インチ）の速度で移動する。二つの面の間の相対速度は面２１からのトナーの掻取りを助ける。
【００７３】
上記のように、そこで着色装置全体は、液体トナーがその使用寿命の終りに達したとき、交換可能となるように着色組立体２３の異なった部分が安価な材料で作られかつプラスチックハウジング７５内に収容されていることを認識すべきである。しかして、全体として使い捨て装置であることに適していない従来の技術の液体トナー装置とは対照的に、着色組立体が使い捨てであることが本発明の特徴である。
【００７４】
さて図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、それらは本発明によるトナー制御装置の二つの好適例の単純化したブロック線図である。図５Ａは、着色ローラまたは像面上のＤＭＡの測定に基づいて、着色ローラ上のＤＭＡを制御する装置を示す。図５Ｂは、トナーの物理的特性の測定に基づいてＤＭＡを制御する装置を示し、その特性は、カートリッジの使用量に基づいてＤＭＡおよびトナーの特性の計算のいずれか一方または双方に影響することが発見されている。
【００７５】
両方の実施例において、着色制御装置は、塗布電極１１２の一方または双方および絞りローラ７８電圧を調節すべく作動する電圧制御器１２０を備えるのが好適である。図５Ａの装置において、電圧はＤＭＡモニタ１２２から受信した信号によって調節される。ＤＭＡモニタ１２２は、赤外線濃度計のような光センサ１２４とするのが好適なＤＭＡセンサからの入力を受信し、光センサ１２４は着色ローラ２２の面２１、像面１６または中間移送面４０を観察する。光センサ１２４は、ＤＭＡモニタ１２２によって受信された各面の光密度（ＯＤ）に応答して、出力を発生する。
【００７６】
本発明の好適例において、ＤＭＡは中間移送部材上で光学的に測定される。この測定は、他の場所においてＤＭＡを測定することより一層正確であることが分かった。
【００７７】
ＤＭＡモニタ１２２は、光センサ１２４の出力と所望の必要なＤＭＡを示す所定の値とを比較するのに好適である。光密度はローラ２１または面１６のいずれかにおいて測定されるが、いずれの測定も所望のＤＭＡおよび像面上の光学的密度に関連がある。もし光密度が像面上で測定されるならば、パッチは、基準として作用するため像面上で全体的に着色される。
【００７８】
図５Ｂの装置において、絞りローラ７８および電極１１２の電圧は、ＤＭＡ計算機１２６から受信した指令信号に基づいて調節される。本発明の一好適例において、ＤＭＡ計算機は現像機使用量指示器１２７を含み、指示器１２７は現像組立体２３によって現像された全面積に、または現像された複写物または印刷物に応答する、指示によって計算機１２６を作動する。ＤＭＡ計算機は、好適には電子的“自動照合表”を参照することにより、所望のＤＭＡを与えるために、面１１２およびローラ７８の適当な電圧を決定する。
【００７９】
そうでなければ、各サイクルにおける非印刷区域の割合が計算され、１頁当たりのキャリヤ液体およびトナー粒子の量が決定される。この実施例において、濃度計算は以前の実施例の濃度計算よりも改善されている。
【００８０】
本発明の好適例において、使用量指示器およびＤＭＡ計算機のいずれか一方または双方は、少なくとも部分的にカートリッジの一部である“スマートチップ（smart chip）”に含まれている。この場合、スマートチップはカートリッジの特殊な濃度情報を記憶する。そこでコンピュータにカウントを再設定する必要なしにカートリッジの交換が可能になる。たとえば、蛍光インクまたは非プロセス色インクのような、特殊な性質を有するインクによって印刷するためにしばしば有用になる。これらのカートリッジは時々しか使用されないためおよび別の特殊な色を印刷するときには外さなければならないため、カートリッジ自体に濃度情報を持たせることはきわめて有用である。
【００８１】
トナー粒子使用量の計算精度は、単位印刷面積当たりのトナー粒子量を一層正確に決定するため、ＤＭＡ測定を使用することによって改善される。貯溜部内の水位検出器は、貯溜部から排出された液体トナーの量を決定するのに使用される。この決定は、印刷に使用されるトナー粒子量の決定とともに、濃度をきわめて正確に決定するため使用することができる。
【００８２】
ＤＭＡはトナーの単位質量当たりの電荷、固体濃度および温度の関数である。
したがって、本発明の別の実施例において、現像機使用数指示器は液体トナー内の固体濃度に応答する電気信号を発生するトナー濃度センサ１２８と置換することができる。トナー濃度センサ１２８は、差圧センサとすることのできる粘性センサ１２９を含んでいる。そうでなければ、濃度センサは、貯溜部内のトナーの光密度を測定する光センサ、貯溜部内の固体濃度に関連するトナー濃度の特性を測定する超音波センサまたは透磁率センサを含んでいる。
【００８３】
トナーの温度は、トナーの粘性ならびに電荷密度（Ｑ／Ｍ）、したがってＤＭＡに影響する。それゆえ、本発明の好適実施例において、現像制御装置は、トナー貯溜部内に設置されるのが好適な、トナー温度センサ１３０を含んでいる。温度センサ１３０は、図５Ｂの実施例においては、液体トナーの温度に応答する電気的入力をＤＭＡ計算機１２６に伝達する。温度入力は、電圧制御ユニット１２０に対して発生される制御信号を決定するため、記憶したＤＭＡ対温度のデータを使用する計算機１２６によって使用される。
【００８４】
図７および図８は、それぞれ好適なトナーに対する、トナーの粘性（単位はセンチポアズ）およびトナー電荷密度（単位は１ｇ当たりマイクロクーロン）を示している。図７の“マーコル（ＭＡＲＣＯＬ）−８２”と記載した曲線は好適なトナーに使用されるキャリヤ液体の温度対粘性曲線である。図７および図８のような実験グラフに基づく自動照合表を使用することにより、ＤＭＡモニタ１２２（または計算機１２６）は、所要の温度補償を実施する。
【００８５】
図９は、種々の搾り器７８とローラ２２の電圧差に対する、好適なトナー用の、（着色ローラ２２上の）ＤＭＡとトナー内の固体濃度の関係を示す実験的データのグラフである。図９から分かるように、ローラ２２上のＤＭＡはトナー濃度の広い範囲に亘ってまったく安定であるが、トナー濃度の所定の水準以下で急速に低下する。しかして、ＤＭＡ計算機１２６の回路に、実験に基づく自動照合表を含めることにより、トナー濃度のデータは対応するＤＭＡデータに適当に換算することができる。
【００８６】
さらに、光レセプタの荷電および放電電圧は、この技術において周知の方法を使用して（光レセプタの使用に基づいて）測定または計算される。荷電電圧はローラ２２の電圧となるように調節される。このことは一般に塗布部または絞り器の調節も同様に必要である。光受像器の老化を補償するため塗布部および絞り器電圧を使用することも可能である。
【００８７】
液体トナーが濃度の広い範囲に亘って使用可能であることは、本発明の好適例の特徴である。絞りローラ７８および電極１１２の電圧の適当な補償によって、着色ローラ２２上の（したがって映像面１６の）ＤＭＡはほぼ一定に維持される。このことは図９から理解することができ、絞りローラ７８および着色ローラ２２の電位差はローラ２２上のＤＭＡの対応する差を生ずる。
【００８８】
本発明に使用する好適なトナーは下記のとおりである。すなわち、
〔配  合〕
８６５．４ｇのサーリン（Ｓｕｒｌｙｎ）１６０５イオノマ（ｉｏｎｏｍｅｒ）（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ社、商品名）、２８８．５ｇのモグール−Ｌ（Ｍｏｇｕｌ−Ｌ  Ｃａｂｏｔ社、商品名）、２８．８ｇの銅−フタロシニン（Ｐｈｔａｌｏｃｙｎｉｎ）（Ｃｏｃｋｓｏｎ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ社、商品名）、および１７．３ｇのアルミニウムトリステアレート（Ｍｅｒｃｋ社）が１５０℃で４０分間イドン社製の２台のロールミルによって混合された。
【００８９】
〔可溶化〕
混合工程の結果の１０００ｇの配合物および１５００ｇのマーコル（ＭＡＲＣＯＬ）８２ミネラルオイル（Ｅｘｘｏｎ社、商品名）が、ロス社製の二重遊星式混合機（２ガロン型）に装入され、２００℃に予熱された（高温油加熱）。材料は攪拌せずに１時間加熱された。ついで混合が低速（速度設定２）で５０分継続され、ついで高速（速度設定４）に加速され、さらに５０分間続いた。このときまでに、材料は完全に可溶化され、均質化された。材料は温かい間に混合機から排出された。冷却後材料は冷たい挽き肉機に３回通された。
【００９０】
〔微細化〕
前の工程から８６２．５ｇの摩砕した材料（非揮発製固体濃度４０％）および１４３７．５ｇのマーコル８２（商品名）、径約４．８ｍｍ（３／１６インチ）の炭素球とともに１Ｓ粉砕機（Ｕｎｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ社）に装入された。
混合物は、５５℃、毎分２５０回転で、３０時間粉砕された。材料は手動で装置を３回通された。ついで材料は所要の濃度（通常非揮発性固体８〜１２％）に希釈され、３００ミクロンスクリーンで濾過された。材料は磁気的に処理され、この技術において公知のように金属性異物を除去された。
【００９１】
〔装入〕
得られた濃縮トナーは下記の材料の組合わせで装入された。
【００９２】
１−ルブリゾル８９０（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社、商品名）が、固体１ｇ当たり８０ｍｇ、またマーコル８２（商品名）の１ｇ当たり１ｍｇ添加され、
２−ペトロネートＬ（Ｐｅｔｒｏｎａｔｅ  Ｌ）（Ｗｉｔｃｏ社、商品名）が固体１ｇ当たり２０ｍｇの割合で添加された。装置は使用前平衡のため一晩中放置された。
【００９３】
他の色の液体トナーも同様の工程で製造される。
【００９４】
この技術に通じた人々は、本発明が上記に図示しかつ説明されたものに限定されるものでないことを認識するであろう。本発明の範囲は請求の範囲によってだけ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好適例によって構成されかつ作動しうる、像装置の概略図。
【図２Ａ】  本発明の好適例による多色像装置の概略図。
【図２Ｂ】本発明の好適例による多色像装置の概略図。
【図３Ａ】本発明の好適例による着色組立体の略断面図。
【図３Ｂ】本発明の好適例による着色組立体の略断面図
【図４Ａ】図３Ａの着色組立体の線IVＡに沿う略断面図。
【図４Ｂ】図３Ｂの着色組立体の線IVＢに沿う略断面図。
【図５Ａ】本発明の一つの特徴を備えた着色制御装置を単純化したブロック線図。
【図５Ｂ】本発明の別の特徴を備えた着色制御装置を単純化したブロック線図。
【図６】本発明の好適例による、図３Ａから図４Ｂまでの装置の一部を示す一層詳細な概略図。
【図７】液体トナー粘性のトナー温度に対する、変化を示す線図。
【図８】トナー電荷密度の温度に対する、変化を示す線図。
【図９】トナー濃度に関する、ＤＭＡの変化を示す実験に基づく線図。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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