(57)【要約】【課題】各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止する。【解決手段】像形成体１の周囲に現像手段４が配置され、この現像手段４の内部にトナー粒子を所定濃度保持した液体現像剤４０２を蓄えるとともに、その液体現像剤４０２に少なくとも一部が浸漬しかつその液体現像剤４０２を現像手段４の像形成体１と対向する側に供給する現像ローラ４１３を有し、液体現像剤４０２に全部が浸漬しかつ現像ローラ４１３と対向する位置に第一の偏在電極４１１および第一の偏在電源４２１が配置され、画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直前のある時間において、液体現像剤４０２に含有されたトナー粒子を現像ローラ４１３の側から第一の偏在電極４１１の側へと移動させる電界が第一の偏在電極４１１と現像ローラ４１３との間に付与される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成すべき像に応じた静電潜像が形成される像形成体の周囲に現像手段が配置され、この現像手段の内部にトナー粒子を所定濃度保持した液体現像剤を蓄えるとともに、その液体現像剤に少なくとも一部が浸漬しかつその液体現像剤を前記現像手段の前記像形成体と対向する側に供給する現像剤供給体を有し、前記液体現像剤に全部が浸漬しかつ前記現像剤供給体と対向する位置に第一の偏在手段が配置され、画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直前のある時間において、前記液体現像剤に含有されたトナー粒子を現像剤供給体の側から第一の偏在手段の側へと移動させる電界が前記第一の偏在手段と前記現像剤供給体との間に付与されるよう構成された画像形成装置。
【請求項２】
画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直後のある時間において、前記液体現像剤に含有されたトナー粒子を振動させる振動電界が前記第一の偏在手段と前記現像剤供給体との間に付与されるよう構成された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記振動電界は、画像形成動作の停止中に少なくとも断続的に付与するよう構成された請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第一の偏在手段の前記現像剤供給体と対向する面は、現像剤供給体の表面と等距離となるよう構成された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第一の偏在手段は、対向する現像剤供給体の回転方向の下流側に偏って配置された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一の偏在手段は、前記現像手段に格納された液体現像剤の表面とそれに対向する前記第一の偏在手段の端部との間に液体現像剤の流路が確保されるよう配置された請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第一の偏在手段の近傍であって、かつ前記現像剤供給体と対向する側とは反対の側に戻し流速発生手段が配置された請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
現像時において、前記第一の偏在手段に与える直流電圧または交流電圧のオフセット電圧と前記現像剤供給体に対して与えるそれとは同じ値となるよう構成された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像剤供給体が現像手段の内部に格納されている液体現像剤に浸漬せず、かつ現像領域に入る前の部分の対向面に第二の偏在手段が設置され、その第二の偏在手段は偏在電極とそれに接続された偏在電源とで構成され、現像時においてその第二の偏在手段に印加される交流電圧と前記現像剤供給体に印加される交流電圧は、それらの位相または振幅の少なくともどちらかが異なるよう構成された請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あらかじめ潜像を形成された像形成体上に液体現像剤を塗布することによりトナー像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真等で形成される静電潜像をトナーにより顕像化して紙等の記録媒体に転写し定着する装置としては、静電潜像を可視化する現像剤として粉体現像剤を用いる乾式間接方式のカールソン法が実用的に多く用いられてきた。エネルギー増幅率が高く、処理工程が高速である等の利点のためである。しかし、粉体現像剤を使用するためトナー飛散が多い、トナーが７〜１０ｕｍと大きいため解像度が悪い、粉体は流動性が低いため攪拌が困難で広範囲に均一な現像を行うことが難しい等の問題があった。
【０００３】
そこで、より高い解像度と階調再現性を必要とする場合には液体現像方式による必要がある。液体現像では、トナー粒子が０．１〜０．５ｕｍと小さく乾式現像剤におけるトナーと比較して約１０分の１になり、またトナー粒子の帯電量が大きくトナー像の乱れが起きにくいからである。
【０００４】
従来の液体現像方式の画像形成装置では、液体現像剤として、有機溶剤にトナー粒子を１〜２％の割合で混ぜた低粘度の液体現像剤を用いていた。しかしながら、このような液体現像剤は、人体に悪影響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、シリコンオイルなどに高濃度のトナー粒子を分散させることで構成される高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる液体現像方式の画像形成装置の発明が開発された（例えば、特許文献１）。
【０００６】
この液体現像剤を用いると、人体に悪影響を与えるという問題が発生しないとともに、トナー濃度が高いことから、大量の液体現像剤を使用しないで済むという利点がある。
【０００７】
このような高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる場合にも、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などの現像剤供給体に液体現像剤を塗布する構成を採って、その現像ローラなどを像形成体に接触させることで、静電潜像の形成された像形成体にトナー粒子を付着させていくという構成を採っている。
【０００８】
しかし、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いた場合、本来付着すべきでないバックグラウンド部分（非画像部分）にトナー粒子が付着するという問題が生じる。この問題を解消するためには、現像前に予め像形成体上にシリコンオイルなどのプリウェット剤と呼ばれる液体を塗布しておく必要があった（例えば特許文献２）。
【０００９】
当初はこれを実現するために、現像前に予め像形成体上にプリウェット剤を塗布する手段やそのプリウェット剤を格納しておくスペースを独立して設置していたが、これらは粉体トナーを使用する画像形成装置には無いものであり、装置の大型化につながるという課題を有していた。
【００１０】
これに対し、現像前に予め像形成体上にプリウェット剤を塗布する手段やそのプリウェット剤を格納しておくスペースを必要とせず、従って小型の装置を構成することが可能な発明およびそれに関連する発明が開発されており（例えば特許文献３）、またそれに関連する発明や改良発明も開発されている。
【００１１】
これらの発明はいずれも、現像ローラがそれへの液体現像剤の供給手段と対向する部分と像形成体と対抗する部分との間において当接または対向するローラ、ブレード又はシートを設置し、現像ローラとそれに当接または対向するローラ、ブレード又はシートとの間に電圧を印加することで電界を発生させてトナー粒子に作用させ、トナー粒子を現像ローラの表面側へ移動し偏在させることにより、現像ローラ上にある液体現像剤の上層部のトナー濃度を現像ローラの表面側よりも相対的に低くするものである。
【特許文献１】国際公開第９５／０８７９２号パンフレット
【特許文献２】特開平９−６２１０９号公報
【特許文献３】特開２００１−３２４８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来技術の特許文献３で取り上げた現像ローラ上にある液体現像剤に対し電界を作用させる方法では、非現像時におけるトナー粒子の固着を防止できない。
【００１３】
例えば、トナー粒子の偏在状態を解消しないまま現像ローラの回転を停止させると、現像ローラの表面においてローラ側に偏在されたトナー粒子が、溶媒の揮発等によりそのまま現像ローラの表面に取り残され固着する。固着したトナー粒子は、現像ローラとそれに当接または対向するローラ、ブレード又はシートとの間に発生させた電界を妨げ、現像ローラ上にある液体現像剤中のトナー粒子が当該ローラ表面側に移動せず、トナー粒子の偏在状態が消失してしまうので、プリウェット剤を塗布せずに液体現像剤を像形成体へ直接塗布した状態と大差が無くなり、背景かぶり、つまり非画像部（潜像が形成されていない部分）へのトナー付着による画像形成不良が発生してしまう。
【００１４】
また、固着したトナー粒子同士が凝集して塊となったまま現像ローラから剥がれ落ちることもあり、これが現像ローラの表面に担持された液体現像剤に混入し像形成体にまで運ばれ塗布されてしまうと、形成された画像が著しく乱されてしまう。
【００１５】
偏在状態を解消してから現像ローラの回転を停止させると、やはりプリウェット剤を塗布せずに液体現像剤を像形成体へ直接塗布した状態と大差が無くなり、前述の背景かぶりや画像の著しい乱れを発生させてしまうことはもちろんであるが、現像ローラの表面だけでなくそれに当接または対向するローラ、ブレード又はシートにもトナーが固着し、その機能を著しく低下させてしまうことになる。
【００１６】
前記従来技術の特許文献１および２で取り上げたような、現像前に予め像形成体上にシリコンオイルなどのプリウェット剤と呼ばれる液体を塗布しておく方式の画像形成装置においては、先に現像ローラを停止させた後プリウェット剤の供給をある時間続ければ、そのプリウェット剤により像形成体等に残留しているトナー粒子がクリーニングされ現像手段やその後に配置されている回収手段に回収されることも可能である。しかし、もし現像ローラの像形成体との対向面が像形成体の表面に塗布されたプリウェット剤に接触しなければ、現像ローラの表面に残留しているトナー粒子はやはりクリーニングされず、前述と同様の不具合が引き起こされてしまう。
【００１７】
本発明はこのような従来の課題を解決したもので、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は上記目的を達成するために、形成すべき像に応じた静電潜像が形成される像形成体の周囲に現像手段が配置され、この現像手段の内部にトナー粒子を所定濃度保持した液体現像剤を蓄えるとともに、その液体現像剤に少なくとも一部が浸漬しかつその液体現像剤を前記現像手段の前記像形成体と対向する側に供給する現像剤供給体を有し、前記液体現像剤に全部が浸漬しかつ前記現像剤供給体と対向する位置に第一の偏在手段が配置され、画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直前のある時間において、前記液体現像剤に含有されたトナー粒子を現像剤供給体の側から第一の偏在手段の側へと移動させる電界を前記第一の偏在手段と前記現像剤供給体との間に付与されるよう構成されたものである。
【００１９】
この構成により、トナー粒子が像形成体の表面や現像剤供給体およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像剤供給体を停止させるという作用が達成できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、トナー粒子が像形成体の表面や現像剤供給体およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像剤供給体を停止させることで、現像剤供給体およびそれに当接または対向するブレード等へのトナー固着を防止し、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明においては、形成すべき像に応じた静電潜像が形成される像形成体の周囲に現像手段が配置され、この現像手段の内部にトナー粒子を所定濃度保持した液体現像剤を蓄えるとともに、その液体現像剤に少なくとも一部が浸漬しかつその液体現像剤を前記現像手段の前記像形成体と対向する側に供給する現像剤供給体を有し、前記液体現像剤に全部が浸漬しかつ前記現像剤供給体と対向する位置に第一の偏在手段が配置され、画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直前のある時間において、前記液体現像剤に含有されたトナー粒子を現像剤供給体の側から第一の偏在手段の側へと移動させる電界が前記第一の偏在手段と前記現像剤供給体との間に付与されるよう構成されている。
【００２２】
これにより、トナー粒子が像形成体の表面や現像剤供給体およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像剤供給体を停止させることで、現像剤供給体およびそれに当接または対向するブレード等へのトナー固着を防止し、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止できるという効果が得られる。
【００２３】
また、画像形成動作の終了時でかつ現像剤供給体の停止直後のある時間において、前記液体現像剤に含有されたトナー粒子を振動させる振動電界が前記第一の偏在手段と前記現像剤供給体との間に付与されるよう構成されても良い。
【００２４】
これにより現像手段の内部に格納されている液体現像剤を電気的に攪拌し、その濃度を均一化することにより、現像剤供給体により供給される液体現像剤の濃度を一定に保ち、画像品質の劣化を防止できるという効果が得られ、第一の偏在手段に押し付けられたトナー粒子を振動させ、当該電極にトナー粒子が固着する前に電極から引き剥がすことにより、第一の偏在手段へのトナー固着を防止し、ひいては画像品質の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００２５】
また、振動電界が画像形成動作の停止中に少なくとも断続的に付与されるよう構成されても良い。
【００２６】
これにより液体現像剤を断続的に攪拌することで、現像手段の底部へのトナー粒子の沈降や凝集を防ぎ、トナー濃度の変動および低下や、トナー粒子の凝集体が誤って現像されてしまうことによる画像品質の劣化を低減できるという効果が得られる。
【００２７】
また、第一の偏在手段の前記現像剤供給体と対向する面は、現像剤供給体の表面と等距離となるよう構成されても良い。
【００２８】
これにより現像剤供給体と第一の偏在手段との間に発生させる電界を均一にすることで、トナー粒子が現像剤供給体等に残留し固着することを防止し、ひいては画像品質の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００２９】
また、第一の偏在手段は、対向する現像剤供給体の回転方向の下流側に偏って配置されても良い。
【００３０】
これにより現像剤供給体が搬送する液体のトナー濃度を、搬送する直前まで低く保つことができ、現像剤供給体が搬送する液体のトナー濃度が再上昇することを防止し、トナー粒子が現像剤供給体等に残留し固着することを防止し、ひいては画像品質の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００３１】
また、第一の偏在手段は、現像手段に格納された液体現像剤の表面とそれに対向する第一の偏在手段の端部との間に液体現像剤の流路が確保されるよう配置されても良い。
【００３２】
これにより、第一の偏在電極の側に移動してきたトナー粒子が現像ローラの回転方向の下流側に溜まって再び現像ローラの方向へ移動しないよう退避させることで、現像ローラが搬送する液体のトナー濃度が再上昇することを防止し、トナー粒子が現像ローラ等に残留し固着することを防止する。
【００３３】
また、第一の偏在手段の近傍であって、かつ現像剤供給体と対向する側とは反対の側に戻し流速発生手段が配置されても良い。
【００３４】
これにより第一の偏在手段の近傍において、現像剤供給体の回転方向の下流側に溜まったトナー粒子を再び現像剤供給体の回転方向の上流側へ戻すことにより、現像剤供給体が搬送する液体のトナー濃度が再上昇することを防止し、トナー粒子が現像剤供給体等に残留し固着することを防止し、ひいては画像品質の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００３５】
また、現像時において第一の偏在手段に与える直流電圧または交流電圧のオフセット電圧と現像剤供給体に対して与えるそれとは同じ値となるよう構成されても良い。
【００３６】
これにより現像手段の内部に格納されている液体現像剤に含有されたトナー粒子に対してオフセットの無い純粋な振動電界が作用し、その結果、当該液体現像剤が電気的に攪拌されその濃度が均一化されるので、画像濃度の変動や低下を防止できるという効果が得られる。
また、現像剤供給体が現像手段の内部に格納されている液体現像剤に浸漬せず、かつ現像領域に入る前の部分の対向面に第二の偏在手段が設置され、その第二の偏在手段は偏在電極とそれに接続された偏在電源とで構成され、現像時においてその第二の偏在手段に印加される交流電圧と現像剤供給体に印加される交流電圧は、それらの位相または振幅の少なくともどちらかが異なるように構成されても良い。
【００３７】
これにより液体現像剤に含まれているトナー粒子を振動電界により振動させることで、偶発的に発生してしまった本来とは逆極性のトナーが第二の偏在電極の表面に付着しそのまま固着してしまうことを防止できるという効果が得られ、現像電源と第二の偏在電源とが印加する交流電圧の周波数を互いに同一とすることにより、周波数の発振回路を共通化することができ、電源回路の構成を簡素化することができる。
【００３８】
本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。本発明の実施例すべてにおいて像形成体および液体現像剤に含まれるトナー粒子はプラス帯電を前提としているが、マイナス帯電でも基本的には同じ構成であり、発生させる電界の方向を逆にすることで実施することが可能である。
（実施例１）
以下、本発明の実施例１における画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図１は、本実施例１に示す液体現像方式による画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。本実施例１の液体現像方式による画像形成装置は、図１に示すように、像形成体１と、像形成体１を帯電させる帯電手段２と、像形成体１の表面に像を露光する露光手段３と、内部に液体現像剤を格納し、その液体現像剤を像形成体１の表面に塗布し、像形成体１の静電潜像が形成された部分にトナー粒子を供給することにより静電潜像を顕像化する現像手段４と、像形成体１上に残留するプリウェット剤および余剰現像剤を回収する回収手段５と、像形成体１上のトナーを所定の紙に転写する転写手段６と、転写手段６により転写されたトナーを紙に定着させる定着手段７とを備える。
【００４０】
この他、本実施例１の液体現像方式による画像形成装置は、図１に記載していないが、所定の紙を転写手段６の転写体上に搬送する紙送り手段や、液体現像剤を現像手段４内へ補給するために必要な現像剤補給手段および現像剤格納部等も備えている。また、上記構成で画像品質が確保できない場合は、クリーニング手段や、帯電された像形成体１の除電を行う除電手段を像形成体１の周辺に設置された転写手段６と帯電手段２との間に設ける必要がある。
【００４１】
帯電手段２、露光手段３、転写手段６、定着手段７については従来の電子写真式プリンタに用いられている従来技術を流用することができる。回収手段５は、像形成体１とは逆に回転するスクイーズローラであるが、本発明はこれに限定するものではない。
【００４２】
図２および図３に本実施例１の現像手段の構成例を示す拡大図を示す。
【００４３】
現像手段４には液体現像剤４０２が格納されており、現像剤供給体としての現像ローラ４１３は少なくともその一部が液体現像剤４０２に浸漬されるよう配置されている。この現像ローラ４１３は、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２を表面に担持し、像形成体１の対向面へと搬送する機能を有している。
【００４４】
現像ローラ４１３と像形成体１との間に挟まれた空間領域は、一般に現像領域４０６と呼ばれている。現像ローラ４１３には、この現像領域４０６でかつ像形成体１の表面にあらかじめ潜像が形成された画像部との間において、当該領域に存在するトナー粒子を像形成体１の画像部へと移動させる電界を発生させるために必要な電圧を現像ローラ４１３に印加するための現像電源４２３が接続されている。
【００４５】
現像手段４の内部には、その底面部でかつ現像ローラ４１３に対向して配置された第一の偏在手段がある。第一の偏在手段は、第一の偏在電極４１１および第一の偏在電源４２１により構成されており、そのうち第一の偏在電極４１１は通常、その全体が現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に浸漬しており、第一の偏在電極４１１に対し第一の偏在電源４２１から電圧を印加することにより現像ローラ４１３との間に電界を発生させ、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子を現像ローラ４１３の表面から遠ざけるように移動させ、トナー粒子の偏在状態を作り出す機能を有している。
【００４６】
本実施例１において第一の偏在電極４１１の形状は、現像ローラ４１３と同一のＲを有する。すなわち現像ローラ４１３と対向する面が、現像ローラ４１３の表面と等距離となるよう構成される。これは、第一の偏在電極４１１と現像ローラ４１３との間に発生させる電界を均一にすることで、トナー粒子が部分的に現像ローラ４１３等に残留し固着することを防止するためである。
【００４７】
第一の偏在電極４１１は、対向する現像ローラ４１３の回転方向の下流側に偏って配置されている。これは、現像ローラ４１３が搬送する液体のトナー濃度を、搬送する直前まで低く保つことができ、現像ローラ４１３が搬送する液体のトナー濃度が再上昇することを防止し、トナー粒子が現像ローラ４１３等に残留し固着することを防止するためである。
【００４８】
第一の偏在電極４１１と現像手段４に格納されている液体現像剤４０２の表面との間には液体現像剤の流路があって、第一の偏在電極４１１の側に移動してきたトナー粒子が現像ローラ４１３の回転方向の下流側に溜まって再び現像ローラ４１３の方向へ移動しないよう退避させる退避流路４４２が確保されるよう配置されている。
【００４９】
さらに、第一の偏在手段４１１の近傍には、図２および図３に示すように、現像ローラ４１３と対向する側と反対の側に戻し流速発生手段４４１が配置されている。この戻し流速発生手段４４１は、その回転方向に液体現像剤４０２の流速を発生させるような構造を有している。例えば水車または水力発電等で用いられるタービンのような構造である。本実施例１の場合、その回転方向は現像ローラ４１３と逆方向である。これにより、現像ローラ４１３の回転方向の下流側から退避流路４４２を通って来たトナー粒子を再び現像ローラ４１３の回転方向の上流側へ戻し、現像ローラ４１３が搬送する液体のトナー濃度が再上昇してトナー粒子が現像ローラ４１３等に残留し固着することを防止する。
【００５０】
現像ローラ４１３が現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に浸漬せず、かつ現像領域４０６に入る前の部分の対向面には、第二の偏在電極４１２およびそれに接続されている第二の偏在電源４２２とで構成される第二の偏在手段が配置されている。この第二の偏在手段は、第二の偏在電源４２２から第二の偏在電極４１２に対し電圧を印加することにより現像ローラ４１３との間に電界を発生させ、現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子を現像ローラ４１３の表面の側へ移動させ、トナー粒子の偏在状態を作り出す機能を有している。
【００５１】
第二の偏在電極４１２が取りつけられる部材は、ブレード状でなくローラ状その他であってもよい。
【００５２】
なお、現像剤供給体は、本実施例１およびこれ以後の実施例においては現像ローラ４１３というローラ状のものとして説明するが、例えばベルト状のものであっても構わない。現像剤供給体の形状はこれに限定するものではない。
【００５３】
以上の構成において画像形成を行うまでの動作を説明するが、前述したように帯電手段２、露光手段３、転写手段６、定着手段７については従来の電子写真式プリンタに用いられている従来技術を流用することができるため、これら各手段の動作の説明については省略する。
【００５４】
画像形成を行う際には、まず像形成体１を回転させ、それとほぼ同時に現像手段４の内部にある現像ローラ４１３を回転駆動させる。それと同時に、現像手段４の内部の液体現像剤に浸漬されている戻し流速発生手段４４１も回転駆動させる。ただし、戻し流速発生手段４４１の回転開始はこの時でなく、例えば画像形成が終わった後現像ローラ４１３を停止させる前で、かつ第一の偏在手段への電圧印加と同時であっても良い。
【００５５】
現像ローラ４１３は、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２を表面に担持し、像形成体１との対向面すなわち現像領域４０６へと搬送を始める。
【００５６】
現像領域４０６を通過後、現像ローラ４１３の表面に残留する液体現像剤４０２は、現像ローラ４１３の回転により現像手段４の内部へ戻ってくる。その後、再び現像ローラ４１３の表面に担持され現像領域４０６へ供給される。
【００５７】
こうして現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２は、現像ローラ４１３を介して現像手段４の内部と現像領域４０６との間を循環するようになる。
【００５８】
なお、現像領域４０６を通過後、像形成体１の表面に残った液体現像剤４０２は、回収手段５により像形成体１の表面より引き剥がされ回収される。
【００５９】
現像手段４内に格納されている液体現像剤４０２の循環が安定した時点で、現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２よりトナー濃度の低い部分４００を生成する動作を開始する。
【００６０】
プリウェット剤はもともと、液体現像剤４０２の一構成要素であるところの溶媒（キャリア）をその主成分としている。逆にいえば、キャリアにトナー粒子を分散させたものが液体現像剤４０２である。従って、液体現像剤４０２のトナー粒子の濃度を低下させたものは、プリウェット剤として用いることが可能である。
【００６１】
現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２よりトナー濃度の低い部分４００を生成するには、図２に示すように、第二の偏在電源４２２に接続されている第二の偏在電極４１２に対し、あらかじめ設定または諸条件により決定した電圧を印加する。
【００６２】
すると第二の偏在電極４１２と現像ローラ４１３との間には、現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子を現像ローラ４１３の表面の側へ移動させる電界が発生し、トナー粒子の偏在状態を作り出す。トナー粒子は現像ローラ４１３の表面側へ偏在するため、逆に現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２の表層側（すなわち現像ローラの表面とは反対の側）はトナー濃度が低くなる。こうして現像ローラ４１３から像形成体１へ供給される液体現像剤４０２は、その表層側にトナー濃度の低い部分４００が生成され、そのトナー濃度の低い部分４００が像形成体１に直接接触しトナー粒子を多量に含む液体現像剤４０２の層と像形成体１の間に挟まる形で塗布される。
【００６３】
ここで、第二の偏在電極４１２に接続された第二の偏在電源４２２によって印加される電圧は、液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子と同じ極性にオフセットされた交流電圧（パルス電圧を含む）である。交流電圧の周波数は、後述する現像電源４２３によって印加されるそれと同じで、オフセット電圧は現像電源４２３のそれよりも大きいことが望ましい。これは現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子を現像ローラ４１３の表面の側へ移動させるためである。また、交流電圧の振幅および位相については現像電源４２３によって印加されるものと同等であっても良いが、その場合は現像ローラ４１３と第二の偏在電極４１２との間には、常に一方向の電界が作用することになる。そこで、前記振幅または位相のうち少なくともどちらかを異なる値とすれば、現像ローラ４１３と第二の偏在電極４１２との間に振動電界が発生し、偶発的に発生してしまった本来とは逆極性のトナーが第二の偏在電極４１２の表面に付着しそのまま固着してしまうことを防止することができる。また、現像電源４２３と第二の偏在電源４２２とが印加する交流電圧の周波数を互いに同一とすることにより周波数を発振させる回路を共通化することができ、電源回路の構成を簡素化することができる。
【００６４】
現像ローラ４１３の表面に担持されている液体現像剤４０２の表層にトナー濃度の低い部分４００が安定して生成されるようになった後、初めて画像形成動作を開始する。すなわち、あらかじめ現像手段４の直前に配置された帯電手段２及び露光手段３により像形成体１上に形成された潜像に対してトナー像を形成する。
【００６５】
現像電源４２３は現像領域４０６において、液体現像剤４０２に含有され現像ローラ４１３の表面側に偏在されたトナー粒子が現像ローラ４１３の表面側から対向する像形成体１に向かって移動する方向の電界を発生させる電圧（現像電圧）を現像ローラ４１３に対し印加する。
【００６６】
ここで現像ローラ４１３に対しオフセットされた交流電圧（パルス電圧を含む）が印加されているのは、偶発的に発生してしまった本来とは逆極性のトナーが現像ローラ４１３の表面に付着しそのまま固着してしまうことを防止するためである。従って、現像ローラ４１３に印加する交流電圧の各周期のうち、ある一定の割合の時間だけ電圧の極性を変更し振動電界を発生させることにより、現像ローラ４１３へ付着しようとするトナーを電気的に振動させることで、完全に固着してしまうのを防止する。交流電圧の振幅はオフセット電圧の２倍を超える値が望ましい。
【００６７】
また、交流電圧を本来のトナー粒子が有する電荷と同極性の方向にオフセットするのは、像形成体１上の画像形成部において、前記交流電圧の平均値（すなわちオフセット電圧）が、現像ローラ４１３の表面側からそれに対向する像形成体１に向かって液体現像剤４０２に含まれているトナー粒子が移動するような電界を発生させるためである。
【００６８】
逆に、像形成体１上の非画像部においては、前記オフセット電圧は、像形成体１に向かってトナー粒子が移動しないような電界が発生するように設定しなければならない。それゆえ、前記オフセット電圧は、通常、あらかじめ帯電手段２により像形成体１上に付与された電圧（帯電電圧）と、その後の露光手段３により像形成体１上に付与された電圧（露光電圧）との間に設定される。これら帯電電圧、露光電圧と現像電圧との関係については、従来の電子写真式プリンタに用いられている従来技術とほとんど同様である。
【００６９】
こうして、現像領域４０６において像形成体１上に潜像形成された画像形成部にトナー粒子が移動付着し、トナー像が形成される。
【００７０】
なお、この時第一の偏在電極４１１に対しては、現像電源４２３が現像ローラ４１３に対して与える交流電圧のオフセット電圧と同じ値の直流電圧を与える。そうすれば、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に含有されたトナー粒子に対してオフセットの無い純粋な振動電界が作用し、その結果、当該液体現像剤４０２は電気的に攪拌され、現像剤４０２の濃度が均一化されるので、画像濃度の変動や低下を防止することができる。
【００７１】
図３は、現像ローラ停止時における実施例１の現像手段の構成例を示す拡大図である。画像形成を終了するときは、像形成体１および現像ローラ４１３の回転を停止させるが、その前のある時間において、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に含有されているトナー粒子を現像ローラ４１３から第一の偏在電極４１１の方向へ移動させるような一方向電界を発生させる。
【００７２】
例えば現像電源４２３の電圧をトナー粒子と同極性を有するある一定の値とし、トナー粒子と逆極性を有するある一定の電圧を第一の偏在電源４２１から第一の偏在電極４１１に対して印加することで実現できる。または、どちらか片方の電極が０Ｖであっても良い。
【００７３】
このようにすることで、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２に含有されているトナー粒子は、現像ローラ４１３から第一の偏在電極４１１の方向へ移動し、第一の偏在電極４１１の側に偏在するようになる。従って現像ローラ４１３の周辺はトナー濃度が極端に低い状態となり、これに担持されて現像領域４０６へと搬送される液体も、トナー濃度が極端に低い液体となる。
【００７４】
このトナー濃度が極端に低い液体により、像形成体１の表面や、現像手段４の内部にある液体現像剤４０２に浸漬していない現像ローラ４１３の表面はもちろん、第二の偏在電極４１２やそれを保持する部材に付着したトナー粒子が剥がされるので、装置停止時におけるこれらへのトナー粒子の残留がなくなり、トナー粒子の固着も発生せず、よって各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤４０２に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止することができる。
【００７５】
このとき、第二の偏在電極４１２に対してはオフセットされていない交流電圧を与えることが望ましい。これにより、正極性のトナー粒子も逆極性のトナー粒子も同様に振動されるので、現像ローラ４１３や第二の偏在電極４１２へのトナーの固着防止をさらに促進することができる。
【００７６】
なお、第一の偏在手段の近傍において現像ローラ４１３の回転方向の下流側に溜まったトナー粒子は、退避流路４４２を通り、戻し流速発生手段４４１の回転により発生する流速に乗って、再び現像ローラ４１３の回転方向の上流側へ戻される。これにより現像ローラ４１３が搬送する液体のトナー濃度が再上昇することを防止し、トナー粒子が現像ローラ４１３等に残留し固着することを防止することができる。
【００７７】
ローラ停止後は、現像ローラ４１３と第一の偏在電極４１１との間に振動電界をある時間付与することが望ましい。これは例えば、一方を０Ｖとし他方に交流電圧を与えることで実現できる。こうして振動電界を付与することにより、現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２を電気的に攪拌し、その濃度を均一化することができる。また、ローラ停止前のある時間において一方向電界を付与されたことにより第一の偏在電極４１１に押し付けられたトナー粒子を振動させ、当該電極にトナー粒子が固着する前にトナー粒子を電極から引き剥がし、第一の偏在電極４１１へのトナー固着を防止し、ひいては画像品質の劣化を防止することができる。
【００７８】
前述したローラ停止後の振動電界の付与は、装置の停止中においても断続的に繰り返す。液体現像剤４０２を断続的に攪拌することで、現像手段４の底部へのトナー粒子の沈降を防ぎ、トナー濃度の変動および低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤４０２に混入することによる画像品質の劣化を低減することができる。
【００７９】
以上のように本実施例１によれば、上記の構成により、トナー粒子が像形成体１の表面や現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像ローラ４１３を停止させることで、現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等へのトナー固着を防止し、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤４０２に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止することができる。
（実施例２）
以下、本発明の実施例２における画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００８０】
図４は本実施例２の画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図５および図６は本実施例２の現像手段４の構成例を示す拡大図である。
【００８１】
本実施例２において、実施例１と同様の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
本実施例２が実施例１と異なる点は、像形成体１の周囲にプリウェット塗布手段８が配置されていることと、現像手段４に第二の偏在手段、すなわち第二の偏在電極４１２および第二の偏在電源４２２が配置されていないということのみである。従って本実施例２においては、第二の偏在手段を用いて現像手段４の内部に格納されている液体現像剤４０２よりトナー濃度の低い部分４００を生成する動作が無い。その代わり図４に示すプリウェット手段８によりあらかじめプリウェット剤が像形成体１に塗布され、プリウェット層４０２が形成される。それ以外の動作については実施例１と同等であるため、詳細な説明は省略する。
【００８３】
たとえ、現像前に予め像形成体１上にシリコンオイルなどのプリウエット剤と呼ばれる液体を塗布しておく方式の画像形成装置においても、現像ローラ４１３の像形成体１との対向面が像形成体１の表面に塗布されたプリウェット剤に接触しなければ、現像ローラ４１３の表面に残留しているトナー粒子がクリーニングされず、現像ローラ４１３の表面においてローラ側に偏在されたトナー粒子が、溶媒の揮発等によりそのまま現像ローラ４１３の表面に取り残され固着し、その固着したトナー粒子同士が凝集して塊となったまま現像ローラ４１３から剥がれ落ちて現像ローラ４１３の表面に担持された液体現像剤に混入し像形成体１にまで運ばれ塗布されてしまい、形成された画像が著しく乱されてしまう。本実施例２は、そのようなプリウェット塗布手段８が別に設置された画像形成装置において、現像ローラ４１３へのトナー粒子の凝集固着を防止するのに有用であることを示している。
【００８４】
従って、以上のように本実施例２によれば、上記の構成により、トナー粒子が像形成体１の表面や現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像ローラ４１３を停止させることで、現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等へのトナー固着を防止し、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤４０２に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止することができる。
（実施例３）
以下、本発明の実施例３における画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００８５】
図７は、前記実施例１に示した現像手段およびそれに付随する回収手段の構成のいずれかを多色画像形成装置へ応用した全体構成を示す概略構成図である。
【００８６】
本実施例３において、実施例１のいずれかと同様の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８７】
本実施例３の帯電、露光、現像の各手段は、形成すべき色の数だけ配置されている。すなわち本実施例４においては形成色数が４色であり、前記実施例１の帯電手段２、露光手段３、現像手段４および回収手段５が、それぞれ帯電手段２１〜２４、露光手段３１〜３４、現像手段４１〜４４、回収手段５１〜５４の各４個構成となっている。ただし本実施例３の形成色数は４色であるが、特にこの色数に限定するものではない。
【００８８】
現像手段４１〜４４は、前記実施例１において示した現像手段４およびそれに付随する回収手段５の構成をそれぞれ有する。独立したプリウェット手段やプリウェット剤の格納部が不要となることで、１つの像形成体１の周囲に帯電、露光、現像の各手段を配置し易くなる。その結果、小型化した液体現像方式の多色画像形成装置を構成することが可能となる。
【００８９】
なお、帯電手段２には例えば固体素子帯電器のような小型で非接触帯電可能なものを、露光手段３にはＬＥＤヘッドのような小型でライン型の光源を用いることで、本実施例４のような小型化した液体現像方式の画像形成装置を、さらに構成しやすくすることができる。
【００９０】
以上のように本実施例３によれば、上記の構成により、トナー粒子が像形成体１の表面や現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等に残らないようにしてから現像ローラ４１３を停止させることで、現像ローラ４１３およびそれに当接または対向するブレード等へのトナー固着を防止し、各部材の機能低下やトナー粒子の固着凝集体が固着個所から剥がれて液体現像剤４０２に混入することによる画像品質の劣化および背景かぶりを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように本発明にかかる画像形成装置は、画像品質の劣化および背景かぶりを防止できるところから、例えば液体現像方式によるビジネスまたはＳＯＨＯ市場向けのプリンタ、複写機、ファクシミリ装置および小ロット印刷市場向けの小型オンデマンド印刷機などへの利用が可能である。また、小ロットの電気回路基板を生産するための小型の基板製造装置等への応用も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施例１に示す液体現像方式による画像形成装置の全体構成を示す概略構成図
【図２】実施例１の現像時における現像手段の構成例を示す拡大図
【図３】実施例１の現像ローラ停止時における現像手段の構成例を示す拡大図
【図４】実施例２に示す液体現像方式による画像形成装置の全体構成を示す概略構成図
【図５】実施例２の現像時における現像手段の構成例を示す拡大図
【図６】実施例２の現像ローラ停止時における現像手段の構成例を示す拡大図
【図７】実施例１に示した現像手段およびそれに付随する回収手段の構成を多色画像形成装置へ応用した全体構成を示す実施例３の概略構成図
【符号の説明】
【００９３】
１    像形成体  
２    帯電手段
３    露光手段
４    現像手段
５    回収手段
６    転写手段
７    定着装置
８    プリウェット塗布手段
２１〜２４    帯電手段
３１〜３４    露光手段
４１〜４４    現像手段
５１〜５４    回収手段
４００    トナー濃度の薄い部分
４０１    プリウェット剤
４０２    液体現像剤
４０６    現像領域
４１１    第一の偏在電極  
４１２    第二の偏在電極
４１３    現像電極
４２１    第一の偏在電源
４２２    第二の偏在電源
４２３    現像電源
４３１    現像ローラ
４４１    戻り流速発生手段
４４２    退避流路
【図１】
2006030432.tif 000003
【図２】
2006030432.tif 000004
【図３】
2006030432.tif 000005
【図４】
2006030432.tif 000006
【図５】
2006030432.tif 000007
【図６】
2006030432.tif 000008
【図７】
2006030432.tif 000009