(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り外し可能な液体トナー現像剤カートリッジであって、
内部に槽を収容したハウジングと、
前記槽内の一定量の濃縮液体トナーと、この濃縮液体トナーは溶液に対するソリッドが第１の濃度を有し、
溶液に対するソリッドの濃度が前記第１の濃度よりも大きい第２の濃度を有する濃縮液体トナーを前記槽から供給する手段と、そして
前記カートリッジからの前記トナーの漏れを防ぐ手段と
を含む液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項２】
前記第１の濃度が２５％より高い請求項１に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項３】
前記第１の濃度が約３０％である請求項１に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項４】
前記第２の濃度が４０％より高い請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項５】
前記第２の濃度が５０％より高い請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項６】
濃縮液体トナーを前記槽から供給した後、前記槽内に残る濃縮液体トナーの量が希釈するのを低減する手段を含む請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項７】
前記供給された濃縮液体トナーの一部が槽から除去されず、未除去部分を再生する手段を含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項８】
前記希釈するのを低減する手段が過剰の液体を抜き出す毛細管手段および過剰の液体を蓄える吸収材料を収容した第２の槽を含む請求項６に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項９】
再生された部分を分散させる手段をさらに含む請求項８に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項１０】
前記分散させる手段が一対の反対方向に回転する歯付きロッドを含む請求項９に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項１１】
前記供給する手段が少なくとも第１のローラと第２のローラを含む請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項１２】
前記トナーを濃縮するために第１のローラを第２のローラよりも更に正の１５０ボルトである電位に帯電させる手段を含む請求項１１に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項１３】
前記濃縮トナーは前記カートリッジから前記第１および第２のローラの一方の上の層として供給され、前記ローラは供給ローラを形成する請求項１１または請求項１２に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【請求項１４】
さらに前記濃縮液体トナーがその上に供給される供給ローラを含む請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の液体トナー現像剤カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に現像装置に係わり、特に電子写真像形成装置における像形成装置および像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体トナーの電気泳動転写によって形成された潜像を現像する方法はこの技術分野で良く知られている。この方法においては無極性絶縁キャリヤ液体内を浮遊する帯電粉末が静電界の影響の下で移動し、光導電性表面の相対的に帯電または除電された面積部分上に像を形成する状態に集中される。このように現像された潜像はその後ペーパーのような基体に対して直接に、或いは１つまたはそれ以上の中間転写部材を経て転写される。
【０００３】
米国特許第４，５０４，１３８号には潜像を現像する他の方法が記載されている。この方法は、ローラー周面にトナー粉末による粘性な高密度の薄い層を付与し、このように形成された層を光導電性表面に移すことを伴う。その後、光導電性表面に対するトナー層の選択した部分の転写が潜像の電界強度の関数として生じる。
【０００４】
カナダ国特許第９９０５８９号には静電像を現像する方法が記載されており、この方法は第１アプリケーターに液体トナーフィルムを形成し、潜像を担持する最終基体にこのアプリケーターを接触させて像を現像することを伴う。次に背景部分の付着物を除去し、過剰液体を拭き取るために、キャリヤ液体の層を支持する第２アプリケーターが基体に接触される。カナダ国特許第９９０５８９号に記載された液体トナーフィルムはキャリヤ液体中に分散された２〜４％のトナー濃度を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、電気泳動像形成装置において濃縮液体トナーの直接転写により潜像を現像する簡単化した装置を提供することである。それ故に、
第１電圧の像領域および第２電圧の背景領域を含んでなる静電潜像を表面に形成される第１面を有する第１部材、
第１および第２電圧の中間の第３電圧に帯電され、第１転写領域で第１面と弾性的に係合されるようになされる第２面を有する第２部材、
第２領域で第２面に対して弾性的に押圧される第３部材、
帯電トナー粉末およびキャリヤ液体で構成された液体トナーを第２領域に供給し、これにより比較的高濃度の帯電トナー粉末を含有する薄い液体トナー層を第２面上に形成するようになす手段、
第１部材上に現像した像を形成するために、第１領域にて第２面から第１面に液体トナー層の部分を選択的に転写して潜像を現像する手段、および
現像した像を第１部材から最終基体に転写する手段を有して構成された像形成装置が提供される。
【０００６】
本発明の好ましい実施例において、
第１電圧の像領域および第２電圧の背景領域を有する静電潜像を表面に形成される第１面を含む第１部材、
第１および第２電圧の中間の第３電圧に帯電され、第１面と弾性的に係合されるようになされる第２面を有する第２部材、
第２部材の表面に比較的高濃度の帯電トナー粉末を含有する薄い液体トナー層を付着させるようになされる第３部材、
第２部材の表面から第１部材の光導電性表面に液体トナー層の部分を選択的に転写させ、第２部材の表面に残された部分が所望の像を形成するようにして所望の像を得る手段、および
この所望の像を最終基体に転写する手段を有して構成された像形成装置が更に提供される。
【０００７】
第１および第２面の一方または両方は弾性材料で形成されることが好ましい。
【０００８】
本発明の１つの好ましい実施例では第３部材はエラストマー面を有するローラーであり、他では弾性ブレードである。第３の好ましい実施例では第３部材はばね取り付けされたワイヤーラップの中実ロッドである。この他に第３部材は押出し被覆ヘッドとされる。
【０００９】
これに代えて本発明の好ましい実施例では、第３部材は液体トナーを収容する金属スクリーン中空ドラムおよびこの金属スクリーンの内面に押圧される拭き取りブレードを含み、第２面と係合されるドクターブレードも含むことが好ましい。液体トナーを収容する金属スクリーン中空ドラムおよび拭き取りブレードは使い捨ての単一ユニットを形成する。
【００１０】
第３部材は液体トナーを供給する装置の一体部材であることが好ましい。
【００１１】
本発明の好ましい実施例では、第１転写領域に供給される液体トナーは薄い層の濃度と同等の濃度のトナー粉末を含有する。
【００１２】
本発明の好ましい実施例では、この薄い層の厚さは５〜１５マイクロメーターである。
【００１３】
本発明の特に好ましい実施例では、液体トナーの層は組織が砕けやすく、手触りが殆ど乾いたものとされる。一般にこのような層は５０％を超えるソリッド濃度および２〜８マイクロメーターの厚さを有する。
【００１４】
本発明の好ましい実施例において、
第１電圧の像領域および第２電圧の背景領域を有する静電潜像を表面に形成される第１面を含む第１部材、
第２面を有し、第１および第２電圧の中間の第３電圧に帯電される第２部材、
境界面領域で第２面を第１面に対して弾性的に押圧する手段、
キャリヤ液体中に高濃度の帯電トナー粉末を含有してなる液体トナーを境界面領域に供給し、この液体トナーが第１および第２部材の間に押出されて潜像が現像されるようにする手段、および
現像したトナー像を第１面から最終基体に転写させる手段を有して構成される像形成装置が更に提供される。
【００１５】
本発明の好ましい実施例において、
ハウジング、
液体に対する個体の第１の濃度を有するハウジング内の或量の濃縮液体トナー、および
ハウジングから第１の濃度よりも高い液体に対するソリッドの第２の濃度を有する濃縮液体トナーの薄い層を供給する手段を含んで構成される液体トナー現像剤カートリッジが更に提供される。
【００１６】
第１の濃度は２５％より高いことが好ましく、また第２の濃度は、組織が砕けやすく手触りが殆ど乾いていて、４０％を超える、望ましくは５０％を超えるソリッド濃度を有する。
【００１７】
本発明の好ましい実施例において、供給する手段は少なくとも２つのローラーを含んでおり、第１のローラーは弾性表面を有し、第２のローラーは硬い表面を有する。２つのローラーは異なる電位に帯電されることが好ましい。
【００１８】
カートリッジは濃縮トナーの薄い層を供給した後にハウジングに残る濃縮液体トナーの量が希釈されることを防止する手段を含むことが好ましく、過剰液体を抜き出す毛細管手段およびその過剰液体を蓄える吸収材料を収容した槽を含むことが好ましい。
【００１９】
本発明の好ましい実施例において、供給された層の一部はカートリッジから除去されず、カートリッジが未除去部分を再生および分散させる手段を含む。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は図面に関連した以下の詳細な説明から更に十分に理解され、認識されよう。
【００２１】
ここで、本発明の好ましい実施例により構成され作動される像形成装置を示す第１図が参照される。
【００２２】
第１図の装置は矢印１４で全体的に示す方向に回転するように配置されたドラム１０を含む。ドラム１０はセレン、セレン化合物、有機光導電材料または他のあらゆる適当なこの分野で周知の光導電材料により作られた円筒形の光導電性表面１６を有することが好ましい。
【００２３】
装置が作動される１と、ドラム１０は回転し、光導電性表面１６は帯電装置１８によって一般に均一な予め定めた電圧に、典型的には１０００ボルト台に、帯電される。帯電装置１８はコロトロン、スコロトロンまたはローラーのようにこの分野で周知の何れの形式の帯電装置とされることもできる。
【００２４】
ドラム１０の回転が続くと帯電された光導電性表面１６は光源１９のような露光手段との像受け止め関係状態に運ばれるのであり、光源はレーザー走査装置（プリンターの場合）またはオリジナルの投影装置（フォトコピー機の場合）とされる。光源１９は光導電性表面の一部を選択的に除電することで帯電されている光導電性表面１６上に所望の潜像を形成するのであり、像部分は第１の電圧とされ、背景部分は第２の電圧とされる。除電された部分は約１００ボルトより低い電圧を有することが好ましい。
【００２５】
ドラム１０の回転が続くと、帯電されて静電潜像を支持した光導電性表面１６は現像組立体２３の一部である現像ローラー２２の表面２１と作動係合するようになされるのであり、第３Ａ図〜第３Ｈ図を参照して以下に更に説明する。現像ローラー２２は矢印１３で示すようにドラム１０の方向とは反対方向に回転し、接触点においてそれぞれの表面間の相対運動が実質的にゼロとなるようにされている。現像ローラー２２の表面２１は柔軟なポリウレタン材料で構成されることが好ましく、導電性の添加剤を含めることでより導電性に作られることが好ましい一方、現像ローラー２２は何れかの適当な導電材料で構成される。これに代えてドラム１０は比較的弾性材料で形成され、現像ローラー２２の表面２１の場合は剛性な、またはコンプライアンスな材料で構成できる。
【００２６】
以下に説明するように、表面２１は液体トナーの濃縮ペーストの非常に薄い層で被覆され、これは１５〜３５％の帯電トナー粉末を含有することが好ましく、２５％のソリッドを超えることが望ましい。この層は５〜３０μｍであることが好ましく、５〜１５μｍの厚さであることが更に好ましい。現像ローラー２２自体は光導電性表面１６上の帯電並びに除電した面積部分の電圧の中間電圧に帯電される。
【００２７】
本発明の好ましい実施例においては、他の形態のトナーを本発明で使用することは可能であるが、開示内容が参照することでここに組み入れられる米国特許第４，７９４，６５１号の例１に記載されたトナーのように濃縮液体トナーの形態が使用される。色トナーに関しては、好ましいトナーにおけるカーボンブラックがこの分野で良く知られているように色染料で置換される。
【００２８】
濃縮液体トナーを支持する現像ローラー２２の表面２１がドラム１０の光導電性表面１６と係合されるとき、現像ローラー２２および光導電性表面１６の間の電圧差が光導電性表面１６に対するトナｒ粉末層の選択的な転写を生じさせ、これにより所望の潜像を現像する。トナー電荷の極性および「白一白」または「白一黒」装置の使用の選択に応じて、トナー粉末層は光導電性表面１６の帯電または除電された面積部分の何れかに対して選択的に引き付けられ、トナー層の残る部分は現像ローラー２２の表面２１に引き続き付着する。
【００２９】
トナー濃縮層の転写は通常の電気泳動現像におけるよりも格段に移動性依存が小さいので、上述で説明した過程は比較的高速度で生じる。また、層は既に高濃度且つ粘性であることから、そうでない場合に現像した像から過剰液体を除去してその現像した像のトナー粉末の所望密度を得るために必要とされる計量装置、剛性化ローラーなどを備える必要性はない。
【００３０】
第２図に示されるように、多色装置に関しては、各色毎に１つずつ複数の現像ローラーが備えられ、これらは光導電性表面１６と順次に係合して次々に作られた潜像を現像するようになされる。
【００３１】
上述方法で現像された潜像はその後この分野で良く知られた方法で所望の基体に対して直接に転写される。これに代えて第１図に示されているように、ドラムまたはベルトとされることのできる且つまた現像された像を支持するドラム１０の光導電性表面１６と作動係合される中間転写部材４０が備えられ得る。中間転写部材４０は矢印４３で示すように光導電性表面１６とは反対方向に回乾し、像転写位置でのそれぞれの表面の間の相対運動を実質的にゼロとする。中間乾写部材４０は光導電性表面１６からトナー像を受け取り、またそのトナー像をペーパーのような最終基体４２に転写させるよう作動可能である。この分野で周知のように中間転写部材４０を加熱するために、中間転写部材４０の内部にはヒーター４５が配備され得る。中間転写部材４０に対する像の転写は、その中間転写部材４０と光導電性表面１６の像面積部分との間に電界を形成するために中間転写部材４０を帯電させて助成することが好ましい。中間転写部材４０はエラストマー層４６の下側に導電層４４を有することが好ましく、この導電層は僅かに導電性の弾性な高分子層であることが好ましい。
【００３２】
粘性タイプの中間転写部材は知られており、例えば米国特許第４，６８４，２３８号、ＰＣＴ公報Ｗ０９０／０４１２６号および米国特許第４，９７４，０２７号に記載されており、その全ての開示技術は参照することでここに組み入れられる。
【００３３】
中間転写部材４０に対するトナー像転写に続いて、光導電性表面１６は何れかの従来の清掃ステーションとされ得る清掃ステーション４９と係合する。スクレーパー５６が清掃ステーション４９で除去できなかった全ての残留トナーの除去を終了させる。その後ランプ５８が光導電性表面１６から先の像の特徴とする全ての残留電荷を除去してサイクルを完結する。
【００３４】
理解すべきは、本発明の好ましい実施例においてドラム１０に転写された液体トナーが実質的にドラム１０から転写されたときの像と実質的に同じトナー粉末濃度を有していることである。これは液体現像剤が現像する前は粉末濃度が比較的低く、光導電体から転写される前に像から過剰液体が除去れる従来の液体現像装置と対比される。またこれは、ドラムに供給されたトナー（またこれはドラムに転写される）がより濃縮されているが、過剰液体が依然として最終基体に転写される前に像から除去れねばならない米国特許第４，５０４，１３８号と対比される。本発明の好ましい実施例では、最初のトナー材料はドラムから転写された像と実質的に等しいソリッド濃度にある。このトナー材料はドラム１０と接触される前に更に濃縮されるか、或いはドラムに対するトナーの転写工程中に濃度を更に高めるために機械的な拭き取りが使用され得る。
【００３５】
ここで好ましい現像組立体２３Ａの構造および作動を示す第３Ａ図が参照される。現像組立体２３Ａはトナー供給器６２を含み、この供給器は濃縮液体トナーを矢印６８で示される方向に回転するように配置されたローラー６４の表面に供給する。ローラー６４は金属で形成されることが好ましく、ローラー２１はエラストマー材料の被覆を有する金属コアーで形成され、このエラストマー材料は例えば米国特許第３，９５９，５７４，号または米国特許第３，８６３，６０３号に記載されているように僅かに導電性の弾性高分子材料であることが好ましい。ローラー６４は非常に薄い重合材料のカバーを有し得る。回転すると、ローラー６４は現像ローラー２２の表面２１に対してばね７０により弾性的に押圧され、また濃縮液体トナーの薄い層が現像ローラー２２の表面２１上に形成される。この層の厚さは加えられる圧力および表面の堅さの関数となる。
【００３６】
ローラー６４はまたＤ．Ｃ．電源により電化されてローラー６４に濃縮トナーが付着することを防止するようになす。更に、またはこの代わりに、濃縮トナーの粘性を多少低下させて一般的に現像ローラー２２の表面２１上にスムーザー層の付着を生じさせるように作動するＡ．Ｃ．電源に接続されることができる。本発明の好ましい実施例では、液体トナーは最終像の所望の光学的濃度を得るのに必要なトナー粉末濃度に等しい予め定めた濃度で供給される。予め定めた濃度での濃縮液体トナーの供給は、濃縮液体の希釈溶液が提供される場合に必要となるポンプ、タンク、センサーおよび他の高価な装置を必要とすることが明らかである。
【００３７】
他の実施例において、液体トナーは潜像の最適現像のために必要とされるより低い濃度で供給される。この場合、ローラー６４はまた機械的および電気的な「拭き取り」ローラーとしても機能し、すなわち現像ローラー２２の表面２１に対して押圧されたときに表面２１上の形成された層から過剰トナー流体を機械的に除去し、また適当電位で帯電されたときに帯電トナー粉末を拒絶してそれらを表面２１に一層密接に付着させる。除去された過剰流体は再使用のために回収される。出願人は層のソリッド含有量は主としてローラーおよび印加された電圧および圧力の機械的特性の関数であり、また初期トナー濃度のかなりの範囲に関してその初期濃度により僅かに影響されるだけであることを見出した。
【００３８】
上述したように、表面２１上にローラー６４で付着された液体トナー層は潜像の現像工程中に光導電性表面１６に対して選択的に転写される。基本的に、上述した装置は、潜像の現像に使用されなかったトナー層の部分がサイクルの間に現像ローラー２２から除去されるべきことは必要としない。しかしながら、トナーが現像ローラー２２およびドラム１０の表面間の電界によって除電される形式のものである場合は、ブラシまたは油切りまたは同様装置で構成され得る清掃ステーション７２が備えられて、現像ローラー２２の表面２１から過剰な濃縮トナーを除去するようにする。このようにして除去されたトナーは次にポンプにより戻されて、新しいトナーと混合された後に再使用されるようになされるか、または現像ローラー２２およびローラー６４の間のニップの中に給送されるトナーと混合される。
【００３９】
ここで本発明による現像組立体２３の他の実施例２３Ｂ〜２３Ｈを示す第３Ｂ図〜第３Ｈ図を参照する。第３Ｂ図〜第３Ｈ図は、各々の場合のローラー６４が現像ローラー２２上に粘性の濃縮トナーの薄い層を供給することのできる異なる構造体と置換されていることを除いて、第３Ａ図と同じである。
【００４０】
第３Ｂ図でローラー６４は弾性ブレード７４と置換されており、このブレードはローラー６４と同じ材料で構成され得るとともに、表面２１に対してトナー粉末の良好な接着およびブレード７４からの良好な離脱を生じさせるために電気的にバイアスされることが好ましい。
【００４１】
第３Ｃ図では、ローラー６４はばね取り付けされたワイヤーラップの中実ロッド６５で置換され、表面２１の被覆はこの分野で良く知られているような「ワイヤーロッド」圧力で達成される。ロッド６５は電気的にもバイアスされる。
【００４２】
第３Ｄ図では、ローラー６４は金属スクリーンドラム７４で置換されており、その内部には拭き取りブレード７５が取り付けられ、またこのブレードは現像ローラー２２との接触点の近くで金属スクリーン７４の内面に対して押圧される。濃縮液体トナーはドラム７４の内部に供給され、ドラム７４がローラー２２により回転されるときにスクリーンを通して表面２１上に付着する。好ましい実施例では、金属スクリーンドラムは拭き取りブレードおよび濃縮液体トナーの供給源と共に使い捨てユニットとして提供され、トナー材料が無くなったときに交換される。
【００４３】
第３Ｅ図は説明した使い捨てユニットの好ましい代替例を示している。第３Ｅ図に示されている実施例では、濃縮トナーは槽８０からポンプ８２により導管８４を経て金属スクリーンドラム７４へ給送される。ドラム７４内の濃縮トナーの圧力はポンプ８２で実質的に一定に保持される。この圧力はスクリーンを通してその殆ど全ての表面にわたって濃縮トナーを押し出すには十分でない。しかしながら、ドラム７４の回転中、拭き取りブレード７５の先端は被覆ローラー２２に対して孔を通して濃縮トナーを押し出すために圧力を十分に高める。
【００４４】
この代わりに、第３Ｆ図に示されるように、濃縮トナーの交換可能な圧力容器８６が槽８０およびポンプ８２と置換される。第３Ｅ図および第３Ｆ図の実施例においては、ドラム７４はトナーが補充されるときに取り外されないことが好ましい。
【００４５】
第３Ｇ図において、ローラー６４は押し出し被覆ヘッド７６で置換され、このヘッドは現像ローラー２２の表面２１上に層として濃縮液体トナーを供給する。
【００４６】
第３Ｈ図は本発明による現像組立体の代替実施例を示している。第３Ｈ図の装置は、濃縮液体トナーがローラー６４とドクターブレード７７との間のインターフェースに供給されることを除いて第３Ａ図の装置と似ている。濃縮トナー薄層はローラー６４の表面上に形成され、この層はその後、前述したように転写される。
【００４７】
本発明の代替実施例の横断面の概略図を示している第４図が参照され、濃縮液体トナーは拭き取りローラー１２０および潜像支持ドラム１０の間のインターフェースに供給される。先の実施例におけるように、ローラー１２０およびドラム１０は互いに機械的に弾性的に押圧される。第４図の実施例はローラーおよびドラムが共に回転して互いに押圧されるときに濃縮物質の薄層が拭き取りローラーおよびドラムの間の押し出しにより形成されるようにされて他の実施例と異なる。第４図に見られるように、この薄層はドラム１０上残る像部分と、ローラー１２０上に残る背景部分とに分かれる。
【００４８】
ここで本発明による装置の他の実施例を示す第５図が参照される。第５図の装置はこの装置が光導電性表面１６上の潜像によりローラー２２上に「逆」現像するために使用されることを除いて、第１図の装置に似ている。この実施例では、所望像は光導電性表面１６の現像後に現像ローラー２２の表面上に残った濃縮トナーの面積部分により形成され、また所望像のプリントを得るように中間転写部材（図示せず）または最終基体と作動的に関係されるようになされるのは現像ローラー２２であってドラム１０ではない。また第５図にはポンプ７６が示されており、このポンプは像形成サイクルの終了時に清掃ステーション５６により光導電性表面１６から除去された濃縮トナーを再使用するためにポンプ推進して戻すように作動する。上述した何れの現像組立体もまたこの実施例の状況にて使用し得る。
【００４９】
ここで本発明によるトナー供給装置の代替実施例を示す第６図が参照される。第６図の装置はハウジング１００を含み、このハウジングに対してアーム１０８および１１０が取り付けられる。アーム１０８および１１０は現像ローラー２２の表面２１に対して弾性的に押圧される。ハウジング１００の内部にはピストン状プラットホーム１１２が取り付けられ、このプラットホームはハウジング１００の基部上にばね取り付けされる。作動において、ハウジング１００は濃縮液体トナーを充填され、このトナーはプラットホーム１１２のばね１１３の作用で現像ローラー２２の方向へ押される。アーム１０８および１１０は濃縮液体トナーが外方へ向けて飛散しないように収容するように作用し、またアーム１１０は更に現像ローラー２２の表面２１上の必要量の液体トナーの付着を計量するためのブレードとして機能する。アーム１１０はまた上述したように電気的にバイアスされ得る。
【００５０】
この代わりに、ばね１１３はガス圧力装置と置換され、この装置は現像ローラー２２の方向にプラットホーム１１２を推進することで濃縮液体トナーの供給を生じるように作用する。
【００５１】
本発明の他の実施例において、ハウジング１００は濃縮液体トナー供給源およびローラー２２と共に使い捨てユニットとして提供され、濃縮液体トナーの供給源が無くなったときに交換される。
【００５２】
ここで、本発明の好ましい実施例による現像装置２３の代替実施例を示す第７Ａ図および第７Ｂ図が参照される。この実施例では、現像組立体（現像ローラーおよび関連部材を含む）は像形成装置自体の固定部材ではなく、むしろ像形成装置（図示せず）のケーシング内に容易に挿入でき且つまた濃縮液体トナー供給源が空になったときにそこから容易に取り外せる交換可能なカートリッジ１５０の形態をとる。第７Ｂ図に非常に詳細に示されるように、カートリッジ１５０はハウジング１５２および濃縮液体トナー供給源を収容する中間空間１５４を含む。本発明の好ましい実施例によれば、カートリッジ１５０で供給される液体トナーは比較的高濃度、３０％台、の帯電トナー粉末およびキャリヤ液体を収容する。可動プラットホーム１５６はばね１５８でハウジング１５２の基部に内部取り付けされ、ばねは空間１５４がその濃縮液体トナーの容量いっぱいに初期充填されているときに、最大張力となる。ハウジング１５２と可動プラットホーム１５６との間の面積部分１６０はスポンジのような何れかの適当な液体吸収材料でパックされ得る。プラットホーム１５６は小さい毛細管１６２のネットワークを含んでおり、これを通じて空間１５４内の過剰液体が空間１６０内にドリップしてその内部に収容されているスポンジ状の材料で吸収される。
【００５３】
ハウジング１５２内にはローラー１７０が取り付けられ、このローラーは、何れかの適当な導電性材料で構成され、柔軟なポリウレタン材料で構成された表面を有し、導電性の添加材料を含ませることで一層導電性に作ることが好ましい。本発明の好ましい実施例では、ローラー１７０は約４ｃｍより小さいことが望ましく、約２．２５ｃｍであることが好ましい小さな直径を有する。ローラー１７０の表面はハウジング１５２の開口から多少突出しており、カートリッジ１５０が像形成装置に装填されたときにローラー１７０のこの表面がドラム１０の光導電性表面に接触するようになされる。この装置が作動されると、ローラー１７０は電気的に帯電され、また矢印１７１で示す方向に回転を始める。以下に更に十分に説明するように、高濃縮液体トナー層はローラー１７０の表面上に付着され、このローラーはその後ドラム１０の光導電性表面上に形成されている潜像に関して、これは本発明の他の実施例に関する上述と同様に現像ローラーとして機能する。
【００５４】
ローラー１７０に加えて、カートリッジ１５０は２つの他のローラー１７２および１７４を含み、これらはローラー１７２の表面が点１８２にてローラー１７０の表面と接触し、ローラー１７４の表面が点１８４にてローラー１７２の表面と接触するように、ハウジング１５２の内部に取り付けられる。ローラー１７２および１７４は何れかの適当な導電性材料で構成される。ローラー１７２はローラー１７０より十分に小さい直径を有する。このようにして、ローラー１７０が２．２５ｃｍの直径を有するならば、ローラー１７２は１．５ｃｍの直径を有する。
【００５５】
カートリッジ１５０が取り付けられ、像形成装置が作動されると、ローラー１７２および１７４は電気的に帯電され、またローラー１７０の弾性表面に対して押圧された状態でローラー１７０と反対方向に回転を始める（矢印１７３および１７５で示されるように）。
【００５６】
本発明のこの実施例の特徴は、空間１５４内のソリッドの初期濃度が約２５％を超えることが好ましく、典型的には約３０％であるときに、ローラー１７０に付着した層が約４０％を超えることが好ましく、典型的には５０〜６０％もの非常に高いソリッド濃度を有することである。このトナー層は手触りが殆ど乾いており、非流動性で壊れやすいことを見出した。また、現像した潜像の質は、最終基体に像が転写されたときに結果的に著しく向上され、付加的な乾燥機構は不要であることも見出された。このように大量の液体が層から除去されているので、ローラー１７０上で２〜８μｍの厚さが十分とされる。
【００５７】
ローラー１７０および１７２は比較的小さな直径であるので、ローラー１７０および１７２の接触線に作用する３００ｇｍ力／長さｃｍ迄の比較的小さな力で十分である。この力のために、万一負の帯電トナー粉末が使用されるならばローラー１７０はローラー１７２よりも更に正の１５０ボルトである電位に迄帯電され、ローラー１７４はローラー１７０より正の２５０ボルトの電位に迄帯電される。
【００５８】
ハウジング１５２の内部空間１５４は濃縮液体トナーを充填されるので、装置が作動され且つまたローラー１７０および１７２が回転されるとき、接点１８２におけるローラー１７０および１７２の間の相互作用はローラー１７０の表面上に液体トナー濃縮層の付着を引き起こす。従ってローラー１７０が回転を続けると、ドラム１０の潜像支持面に関する現像ローラーとして機能し、手触りが乾いた濃縮液体トナー層の部分はドラム１０の表面に対して選択的に転写され、これにより本発明の他の実施例に関連して上述で説明したように潜像を現像する。上述で説明したように、接触点１８２でのローラー１７０の弾性表面の拭き取り作用により、濃縮トナーに含有されたキャリヤ液体の大部分はトナー層がローラー１７０上に付着するときに拭き取られる。
【００５９】
濃縮トナー層の部分が潜像を現像するためにドラム１０表面に転写された後、ローラー１７０上に残るトナー層の部分はローラー１７０とローラー１７４との間の接触点１８４に達する迄ローラー１７０の表面上で回転を続ける。従って、ローラー１７０およびローラー１７４の相対的な電位によって、トナー層の残留部分は接触点１８４でローラー１７４に転写される。接触点１８４の下流側で、ハウジング１５２の内壁に係止された弾性ブレード１７６がローラー１７４の表面からトナー層の残留部分を拭き取る。
【００６０】
ローラー１７４の拭き取られた濃縮トナー部分は乾いて粉状であることから、それらはカートリッジ内部に残存する濃縮液体トナー中に容易に分散されない。この分散過程を助成するために、一対の反対方向に回転する歯付きロッド１７８および１８０がハウジング１５２の内部に取り付けられ、ローラー１７４の拭き取られた乾燥トナー部分がそれらのロッド間に落下して、ロッドの歯の相互作用で破砕されるようになされている。ロッド１７８および１８０の回転運動によって生じた乱れもまた濃縮トナー溶液中にトナーの乾燥部分を分散させる助けをなす。
【００６１】
空間１５４内に収容された濃縮トナーの初期供給源が潜像を現像する過程で次第に消費されて行くと、ばね１５８の作用でプラットホーム１５６は、その空間１５４の濃縮トナーが実質的に空になる迄、空間１５４の内部の濃縮トナー・部分を接触点１８２の方向へ向けて押すことを生じる。シール１９０もハウジング１５２とローラー１７２との間に備えられ、接触点１８２でローラー１７０とローラー１７２とが相互作用する結果とされる場合以外は液体トナーがカートリッジ１５０から放出されないことを保証するようになす。
【００６２】
濃縮トナー中に含有されるキャリヤ液体の大部分はトナー層がローラー１７０上に付着されるときに拭き取られるという事実の結果として、空間１５４内に引き続き残存する濃縮トナーはそれが使用されるときに次第に進行する希釈過程を取る。この希釈過程が連続してチェックされなければ、濃縮供給源が消費されるにつれてローラー１７０上にトナー層の液体成分が不均でない状態で付着する結果を生じる。この理由のために、ハウジング１５２と可動プラットホーム１５９６との間の面積部分１６０はスポンジ状材料でパックされ、プラットホーム１５６が毛細管１６２のネットワークを備えている。ローラー１７０および１７２の拭き取り作用で生じた濃縮トナーの過剰キャリヤ液体はこれらの毛細管を通して抽出されてスポンジ状材料で吸収され、これによりカートリッジの使用寿命期間中の何れの時点においても濃縮トナーの液体成分は実質的に同じに保持されるようになされる。
【００６３】
第７Ａ図および第７Ｂ図を参照して説明した現像組立体は第１図、第２図、第４図および第５図の実施例に使用するように容易に適用できる。
【００６４】
様々なトナーが適当であるが、第７Ａ図および第７Ｂ図の実施例に関して好ましいトナーは以下の方法で作られる。
【００６５】
すなわち、
配合
３６グラムのスチレンアクリレート共重合体のＰｉｃｏｔｏｎｅｒ  １２７８（ヘルクレス）が１６０°Ｃに予熱されているブラベンダー２ロールミル機に装填された。材料の作業が継続されている間に約１０分間にわたり少量ずつ３０グラムのＭｏｇｕｌ−Ｌ（カボット）カーボンブラックが添加された。８４グラムのアクリル酸エチレン共重合体部分ナトリウム塩のＩｏｔｅｃ８０３０（エクソン）が１０分の追加配合の間に加えられた。この材料は排出され、室温迄の冷却後に造粒機で寸断された後、レッチ遠心ミル機内で低温研磨された。仕上がった材料は寸法減少段階にて使用された。
【００６６】
寸法減小
調合工程で製造された５７０グラムの粉末材料が１３３０グラムのＮｏｒｐａｒ−１３（エクソン）と共に、４．７６２５ｍｍ（３／１６インチ）のカーボンスチールボールを充填されているユニオンプレス寸法１Ｓアテリター内に装填された。この材料はシマズ粒径分析器で測定して２．６μｍの中央直径値となる迄、２０。Ｃで２００ＲＰＭで１６時間にわたり研磨された。得られた材料は３００μｍの網フルイを通して飾って大径粉末を排除した。
【００６７】
得られた濃縮トナーはこの分野で知られているように電荷ディレクターで帯電された。この分野で知られている様々な電荷ディレクターが本発明のこの実施例で作動できる。好ましい電荷ディレクターはＬｕｂｒｉｚｏ１８９０（ルブリゾルコーポレーション）である。
【００６８】
この代わりに、キャリヤ液体が少なくとも部分的にグリースまたはペトロレイタムと置換される。この材料は高粘性を有し、チキソトロピーであり、漏れが少なくなる。
【００６９】
この分野に熟知した者には、本発明が特に図示し上述にて説明したものの．範囲に限定されないことが認識されよう。むしろ、本発明の範囲は上記特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１図は、本発明の好ましい実施例により構成され作動される像形成装置の概略図である。
【図２】第２図は、本発明の好ましい実施例による多色像形成装置の概略図である。
【図３Ａ】本発明の好ましい実施例により構成され作動される現像組立体の更に詳細な概略図である。
【図３Ｂ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｃ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｄ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｅ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｆ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｇ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図３Ｈ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図４】本発明の付加的な好ましい実施例の概略図である。
【図５】本発明の更に他の好ましい実施例の概略図である。
【図６】本発明の他の実施例によるトナー供給装置を示す概略図である。
【図７Ａ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図７Ｂ】本発明により構成され作動される現像組立体の他の実施例の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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