(57)【要約】液状トナーを使用する２値画像現像印刷システム（100）は、a）表面が第１の方向に動くように構成される現像部材（104）と、b）現像表面の全周の部分に延びる間隙（110）によって現像表面から離れている少なくとも１つの電極（106、108）と、c）液状トナーを間隙（110）に導入する入口（111）と、d）液状トナーが入口（111）を通って間隙に導入され、液状トナー中の少なくともいくらかのトナー粒子を現像表面上のトナー層（112）に堆積させるのに十分な電圧差を電極（106、108）と現像表面との間に印加するように構成される電圧源（109）と、e）入口（111）を通って間隙（110）内に導入される液状トナーの或る部分を第１の方向の逆の第２の方向に、間隙に沿って流すポンプ（138、140）とを備え、上記部分は３０％よりも多く、且つ／又は電圧差が印加されるとトナー層（112）に堆積するトナー粒子の多くが当該部分によってもたらされるほど十分に大きい。
2008532063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状トナーを使用する２値画像の現像印刷システムであって、
ａ）表面が第１の方向に動くように構成される現像部材と、
ｂ）前記現像表面の全周の部分に延びる間隙によって前記現像表面から離れている少なくとも１つの電極と、
ｃ）前記液状トナーを前記間隙に導入する入口と、
ｄ）前記液状トナーが前記入口を通って前記間隙に導入されるときに、前記液状トナー中の少なくともいくらかのトナー粒子を前記現像表面上のトナー層に堆積させるのに十分な電圧差を、前記電極と前記現像表面との間に印加するように構成される電圧源と、
ｅ）前記入口を通って前記間隙に導入される前記液状トナーの３０％より多くを、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記間隙に沿って流れさせるポンプとを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
液状トナーを使用する２値画像の現像印刷システムであって、
ａ）表面が第１の方向に動くように構成される現像部材と、
ｂ）現像シリンダの全周の部分に延びる間隙によって前記現像表面から離れている少なくとも１つの電極と、
ｃ）前記液状トナーを前記間隙に導入する入口と、
ｄ）前記液状トナーが前記入口を通って前記間隙に導入されると、前記液状トナー中の少なくともいくらかのトナー粒子を前記現像表面上のトナー層に堆積させるのに十分な電圧差を、前記電極と前記現像表面との間に印加するように構成される電圧源と、
ｅ）前記入口を通って前記間隙に導入される前記液状トナーの或る部分を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記間隙に沿って流れさせるポンプとを備え、
前記部分は、前記電圧差が印加されるときに、前記トナー層に堆積する前記トナー粒子のほとんどが前記部分によってもたらされるほど十分に大きいことを特徴とするシステム。
【請求項３】
前記ポンプは、前記間隙に導入される前記液状トナーの少なくとも３０％を前記第２の方向に流すことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ポンプは、前記間隙に導入される前記液状トナーの少なくとも５０％を前記第２の方向に流すことを特徴とする請求項１から請求項３のまでいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記ポンプは、前記間隙に導入される前記液状トナーの少なくとも７５％を前記第２の方向に流すことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記現像表面はシリンダの表面であり、前記第１の方向は前記シリンダの前記表面が動く方向であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の方向に流れる前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも２５％は、前記トナー層に堆積することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記第２の方向に流れる前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも５０％は、前記トナー層に堆積することを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の方向に流れる前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも７５％は、前記トナー層に堆積することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２の方向に流れる前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも９０％は、前記トナー層に堆積することを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２の方向に流れる前記液状トナーが、前記間隙に沿って、前記第１の方向に流れる前記液状トナーよりも長い距離を流れるような位置に、前記入口が配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ポンプは、前記入口から前記第２の方向で、前記間隙の端部に実質的にシールされた領域を形成する１つ又は複数の回転表面要素で構成され、前記間隙から液体を汲み出すことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記表面要素は、１つ又は複数の回転シリンダの表面であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記表面要素は１つ又は複数の支援シリンダを中心に回転する移動ベルトの表面であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記１つ又は複数の回転表面要素は、前記入口から前記第２の方向で前記間隙の前記端部を過ぎた位置で前記現像表面と接触し、それにより前記現像表面を洗浄する、洗浄要素の表面で構成されることを特徴とする請求項１２から請求項１４までのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記１つ又は複数の回転表面要素は、前記洗浄要素の前記表面と接触することにより前記洗浄要素及びスポンジ要素が回転すると前記洗浄要素の前記表面を洗浄する、前記スポンジ要素の表面からも構成されることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
２値画像の現像印刷方法であって、
ａ）少なくとも１つの帯電した電極と第１の方向に動く現像表面との間の間隙に液状トナーを導入することと、
ｂ）前記導入された液状トナーの少なくとも３０％に等しい部分を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記間隙に沿って圧送することと、
ｃ）前記電極と前記現像表面との間の電圧差によって生成される電界に応答して、前記現像表面上にトナー粒子をメッキすることによって前記現像表面上にトナー層を生成することと、
ｄ）前記現像表面が前記トナー層を前記間隙の端部を過ぎて搬送した後に、前記トナー層を使用して感光体表面上の潜像を現像することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
２値画像の現像印刷方法であって、
ａ）電極と第１の方向に動いて回転している現像表面との間の間隙に液状トナーを導入することと、
ｂ）前記導入された液状トナーの或る部分を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記間隙に沿って圧送することと、
ｃ）前記間隙の前記液状トナーからのものであるトナー粒子を前記現像表面上にめっきすることによって前記現像表面上にトナー層を生成することと、
ｄ）前記トナー層を使用して感光体表面上の画像を現像することとを含み、
前記トナー層中の前記トナー粒子の半分より多くは、前記第２の方向に流れているトナーから前記現像表面上にめっきされることを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記圧送することは、前記導入されたトナーの少なくとも３０％を前記第２の方向に圧送することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記圧送することは、前記導入されたトナーの少なくとも５０％を前記第２の方向に圧送することを含むことを特徴とする請求項１７から請求項１９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記圧送することは、前記導入されたトナーの少なくとも７５％を前記第２の方向に圧送することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記電界は、前記第２の方向に流れている前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも２５％を誘起して、前記現像シリンダに付着するようにすることを特徴とする請求項１７から請求項２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記電界は、前記第２の方向に流れている前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも５０％を誘起して、前記現像シリンダに付着するようにすることを特徴とする請求項１７から請求項２２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記電界は、前記第２の方向に流れている前記液状トナー中の前記トナー粒子の少なくとも７５％を誘起して、前記現像シリンダに付着するようにすることを特徴とする請求項１７から請求項２３までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、液状トナープリンタ及び液状トナー複写機である。
【背景技術】
【０００２】
通常の電気泳動プリンタ又は電気泳動複写機では、高圧に帯電した感光体シリンダが一定の範囲内で露光されて潜像を生成し、電圧は各位置の露出に応じて低電圧まで下げられる。トナー粒子がキャリア液中に分散している液状トナー等のトナーが、感光体シリンダの表面と現像電極との間に配置され、選択的に露光された感光層上の最大電圧及び最小電圧間の中間の電圧に帯電される。したがって、現像電極は感光体シリンダの表面に垂直な電界を生成し、電界は各位置の電位に応じて、さらには各位置がどれだけの量の光に露光されたかに応じて感光体シリンダに向けられるか又はそこから離れる。
【０００３】
液状トナー中のトナー粒子は、各位置の電界の方向に応じて感光体シリンダに向かって移動するか又はそこから離れて移動し、その結果トナー粒子は感光体シリンダの表面上に選択的に堆積し、潜像を現像されたトナー像に変換する。中間の量の光に曝された位置では、トナー粒子の密度はその位置での露光によって変わり得る。
【０００４】
Landa他の米国特許第５，５９６，３９６号及びLior他の同第５，６１０，６９４号での開示は参照により本明細書に援用され、２値画像の現像（ＢＩＤ）と呼ばれる現像方法を記載している。２値画像の現像では、帯電した粒子を有する自由に流れる液状トナーを感光体シリンダの表面に導入する代わりに、現像シリンダを覆っている帯電した液状トナー粒子の粘性のある濃縮層を感光体シリンダの表面に施す。現像シリンダは、感光体シリンダの最大電圧と最小電圧との中間の電圧である。これら２つのシリンダが回転し、トナー層のさまざまな部分がこれら２つのシリンダ間のニップにおいて感光体シリンダと漸次接触する。現像シリンダと感光体シリンダとの間のニップを通過する際の各点の電界の方向によって、トナー層の部分が現像シリンダから感光体シリンダに転写されるか又は現像シリンダ上に残ったままとなる。これにより、感光体シリンダの表面上に、各点においてトナーによって色調を帯びるか又は色調を帯びないままとなる現像されたトナー像が生成される。
【０００５】
代替的に、米国特許第５，６１０，６９４号に記載されているように、トナー層の全厚よりも薄い層を現像シリンダから感光体シリンダに転写し、それらの点においてトナーがすべて転写される。この方法により、結果生じる感光体シリンダ上の現像された画像が、現像シリンダ上のトナー層のあり得る不均一性に対してより影響を受けなくなり得る。
【０００６】
現像シリンダ上の第１の場所に濃縮されたトナーの層を生成するために、液状トナーが、回転している現像シリンダと電極との間の狭い間隙に入り込み、これによりトナー粒子を現像シリンダに付着させる電界が生成される。現像シリンダの表面の各部分が電極の端部上で回転すると、スキージが余分な液体を表面のその部分から除去し、現像シリンダを被覆する濃縮されたトナーの均一な層を残す。現像シリンダの表面の各部分がニップを通過し、層の一部を感光体部材に転写した後、洗浄ローラ又はスクレーパがトナー層の残りの部分を現像シリンダの表面のその部分から除去し、その表面を洗浄することによって、その表面の各部分が電極を再び通過する際に次の画像用のトナーの均一な層が現像シリンダ上に被覆されることができる。
【０００７】
特願平９−８６１９２（特開平１０−２８２７９５）の開示は参照により本明細書に援用され、液状トナーが、電極の中間にある開口を通って電極と現像シリンダとの間の間隙に流れる画像現像システムを記載している。電極は現像シリンダの一方の側に隣接し、現像シリンダの表面はこの側の上を上方に動く。液状トナーには、現像シリンダの表面と共に上方に搬送されるものがあるが、現像シリンダの表面に沿って下方に流れ、すなわち表面が動く方向とは逆の方向に動くものもある。上方及び下方の両方へ移動する液状トナーでは、いくらかのトナー粒子は電極によって生成される電界の影響下で現像シリンダの表面へ移動すると共に現像シリンダに付着する。
【０００８】
同様の画像現像システムが従来技術としてＰＣＴ国際公開ＷＯ０１／９２９６２号に記載されており、その開示は参照により本明細書に援用され、電極は現像シリンダの側部ではなく現像シリンダの下方に位置する。電極の中間にある開口から流出する液状トナーの大部分は間隙に沿って現像シリンダが動く方向に流れるが、間隙に沿って逆方向に流れるものもある。
【０００９】
特開昭５０−１５２７４１の開示は参照により本明細書に援用され、電気泳動プリンタを記載しており、このプリンタでは液状トナーが電極の中間にある開口から出て、電極と回転している感光体シリンダとの間の間隙に沿って流れる。トナーは、開口から両方向に、すなわち回転しているシリンダの同じ方向とその逆の方向とに流れる。
【発明の開示】
【００１０】
本発明の一実施の形態の態様は２値画像の現像システムに関し、当該システムでは、液状トナーの多くは現像シリンダの表面に沿って、電極と現像シリンダとの間の間隙を当該シリンダが回転する方向とは逆の方向に流れる。任意選択で、ほとんとすべての液状トナーがこの方向に流れる。任意選択で、現像シリンダを被覆している大部分の（又はほとんどすべての）トナー粒子が、現像シリンダが回転する方向とは逆の方向に流れる液状トナーから沈着する。任意選択で、トナー粒子の多くの部分が従来の２値画像の現像システムよりも現像シリンダに付着し、液状トナーの大部分は現像シリンダと同じ方向に流れる。
【００１１】
現像シリンダをトナー手段によって被覆する効率が高まることにより、より少ないトナーを圧送して液体搬送システムに搬送すればよく、この液体搬送システムは任意選択で、トナーが間隙を通過した後にこれを再利用する。さらに、現像は逆流位置で行われることが多いため強力なせん断条件下で行われ、これは凝集物を粉砕する役割を果たし、現像液上にトナー層が均質且つ均一に広がるのを助ける。液状トナーの一般的な方向は現像表面の方向とは逆であるため、より少ないキャリア液がトナーと共に動き、余分な液体を除去するスクイージ等の機構が作動する必要がより少ない。任意選択で、スクイージは設けなくてもよい。
【００１２】
液状トナーを現像表面と同じ方向に流れさせるように引き込むポンプの役割を果たす、現像表面の動きとは逆の方向にトナーの大部分を流れさせるために、液状トナーを逆方向に引き込む別のポンプを設けることが好ましい。任意選択で、逆方向へのポンプ作用は、古くなったトナー層を現像表面から洗浄する洗浄部材によって全体的又は部分的に行われる。任意選択で、トナーは電極と、現像シリンダが間隙を離れる当該電極の端部付近の現像表面との間の間隙に流入し、それにより現像シリンダの回転とは逆方向に現像シリンダを流れて通過する液状トナーが、長い経路を有するようになる。任意選択で、トナーの少なくとも３０％が現像シリンダの回転とは逆方向に流れるか、トナーの少なくとも５０％が逆方向に流れるか、又はトナーの少なくとも７５％が逆方向に流れる。
【００１３】
トナーの多くの部分又はほとんどを現像シリンダの回転とは逆の方向に流すことの別の可能な利点は、画像を現像するのに用いられたトナーの残りの液体を、洗浄部材によって現像表面を洗浄するのを助けるように利用可能なことである。トナー粒子は現像シリンダ上に広く堆積するため、残りの液体は比較的きれいであり、元のトナー粒子の濃度を有するトナーよりも洗浄に適している。逆に、ほとんどすべてのトナーが現像シリンダの回転の方向に流れる場合、洗浄を助けるためにさらなるトナーを洗浄部材に圧送しなければならない可能性がある。このさらなるトナーはトナー粒子に満ちたままであるため、洗浄にはあまり適しておらず、使用されるトナーの全量は、同じトナーがまず現像及びその後の洗浄に使用される場合よりもはるかに多い。
【００１４】
したがって、本発明の一実施の形態によると、液状トナーを使用する２値画像の現像印刷システムであって、
ａ）表面が第１の方向に動くように構成される現像部材と、
ｂ）現像表面の全周の部分に延びる間隙によって現像表面から離れている少なくとも１つの電極と、
ｃ）液状トナーを間隙に導入する入口と、
ｄ）液状トナーが入口を通って間隙に導入されると、液状トナー中の少なくともいくらかのトナー粒子を現像表面上のトナー層に堆積させるのに十分な電圧差を、電極と現像表面との間に印加するように構成される電圧源と、
ｅ）入口を通って間隙に導入される液状トナーの３０％より多くを、第１の方向とは逆の第２の方向に間隙に沿って流れさせるポンプとを備えるシステムが提供される。
【００１５】
本発明の一実施の形態によると、液状トナーを使用する２値画像の現像印刷システムであって、
ａ）表面が第１の方向に動くように構成される現像部材と、
ｂ）現像シリンダの全周の部分に延びる間隙によって現像表面から離れている少なくとも１つの電極と、
ｃ）液状トナーを間隙に導入する入口と、
ｄ）液状トナーが入口を通って間隙に導入されると、液状トナー中の少なくともいくらかのトナー粒子を現像表面上のトナー層に堆積させるのに十分な電圧差を、電極と現像表面との間に印加するように構成される電圧源と、
ｅ）入口を通って間隙に導入される液状トナーの或る部分を、第１の方向とは逆の第２の方向に間隙に沿って流れさせるポンプと
を備え、上記部分は電圧差が印加されると、トナー層に堆積するトナー粒子の多くが当該部分によってもたらされるほど十分に大きい、２値画像の現像システムがさらに提供される。
【００１６】
任意選択で、ポンプは、間隙に導入される液状トナーの少なくとも３０％を第２の方向に流す。
【００１７】
任意選択で、ポンプは、間隙に導入される液状トナーの少なくとも５０％又は少なくとも７５％を第２の方向に流す。
【００１８】
本発明の一実施の形態では、現像表面はシリンダの表面であり、上記第１の方向はシリンダの表面が動く方向である。
【００１９】
本発明の種々の実施の形態では、液状トナー中の第２の方向に流れるトナー粒子の少なくとも２５％、５０％、７５％、又は９０％は、トナー層に堆積する。
【００２０】
本発明の一実施の形態では、入口は、第２の方向に流れる液状トナーが、第１の方向に流れる液状トナーよりも間隙に沿ってより長い距離を流れるような位置に配置される。
【００２１】
本発明の種々の実施の形態では、ポンプは、入口から第２の方向に、間隙の端部に実質的にシールされた領域を形成する１つ又は複数の回転表面要素を備え、間隙から液体を汲み出す。
【００２２】
任意選択で、表面要素は１つ又は複数の回転シリンダの表面である。任意選択で、表面要素は１つ又は複数の支援シリンダを中心に回転する移動ベルトの表面である。任意選択で、１つ又は複数の回転表面要素は入口から第２の方向に間隙の端部を通過する位置で現像表面と接触し、それにより現像表面を洗浄する洗浄要素の表面を含む。任意選択で、１つ又は複数の回転表面要素はスポンジ要素の表面も有し、スポンジ要素は、洗浄要素の表面と接触し、それにより洗浄要素及びスポンジ要素が回転すると洗浄要素の表面を洗浄する。
【００２３】
本発明の一実施の形態によると、２値画像の現像印刷方法であって、
ａ）少なくとも１つの帯電した電極と第１の方向に動く現像表面との間の間隙に液状トナーを導入すること、
ｂ）導入された液状トナーの少なくとも３０％に等しい部分を、第１の方向とは逆の第２の方向に間隙に沿って圧送すること、
ｃ）電極と現像表面との間の電圧差によって生成される電界に応答して、現像表面上にトナー粒子をめっきすることによって現像表面上にトナー層を生成すること、及び
ｄ）上記トナー層を搬送する現像表面が間隙の端部を通過した後に、当該トナー層を使用して感光体表面上の潜像を現像すること
を含む、２値画像の現像印刷方法がさらに提供される。
【００２４】
本発明の一実施の形態によると、２値画像の現像印刷方法であって、
ａ）電極と第１の方向に動く回転している現像表面との間の間隙に液状トナーを導入すること、
ｂ）導入された液状トナーの或る部分を、第１の方向とは逆の第２の方向に間隙に沿って圧送すること、
ｃ）間隙の液状トナーからのものであるトナー粒子を現像表面上にめっきすることによって現像表面上にトナー層を生成すること、及び
ｄ）上記トナー層を使用して感光体表面上の画像を現像すること
を含み、トナー層中のトナー粒子の半分より多くは、第２の方向に流れているトナーから現像表面上にめっきされる、２値画像の現像印刷方法がさらに提供される。
【００２５】
任意選択で、圧送することは、導入されたトナーの少なくとも３０％を第２の方向に圧送することを含む。
【００２６】
任意選択で、圧送することは、導入されたトナーの少なくとも５０％又は７５％を第２の方向に圧送することを含む。
【００２７】
任意選択で、電界は、第２の方向に流れる液状トナー中のトナー粒子の少なくとも２５％、５０％又は７５％を誘起して現像シリンダに付着させる。
【００２８】
本発明の例示的且つ非限定的な実施形態が、図面を参照して以下の節に記載される。図面は概して、正確な縮尺ではなく、同じか又は同様の参照符号が異なる図面の同じか又は関連する特徴に使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、２値画像の現像システム１００を示す。容器１０２は、たとえばＥｌｅｃｔｒｏＩｎｋ（登録商標）の商標名で市販されているヒューレットパッカード社製トナー等の液状トナー又は当該技術分野で既知の別の液状トナーを含む。時計回りに回転する現像シリンダ１０４が、前方電極部分１０６及び後方電極部分１０８を有する被覆電極に近接している表面を有する。現像シリンダ１０４は、間隙１１０によってこれらの電極部分から離れている。液状トナーがチャネル１１１を通って後方部分と前方部分との間の間隙１１０に圧送され、矢印１１３によって示すように液状トナーの一部が、電極部分１０６を過ぎて、前方方向、すなわち現像シリンダ１０４が回転している方向と同じ方向に流れる。
【００３０】
本発明の一実施形態によると、液状トナーの大部分、すなわち液状トナーのかなりの部分が、シリンダ１０４が回転する方向とは逆の、矢印１１５によって示すような後方方向に流れ、電極部分１０８を通過する。任意選択で、電極部分１０６及び１０８は単一の電極であり、図の平面外で接続される。代替的に、これら電極は任意選択で同じ電圧に維持される。いずれにしても、電極部分１０６及び１０８はそれぞれ、電圧源１０９によって現像シリンダ１０４の表面の電圧とは異なる電圧に維持され、両方の電極のその差が、トナー粒子を現像電極に移動させてこれを被覆させる。
【００３１】
液状トナーが間隙１１０を通って流れる際に、間隙内の電界によってトナー粒子が現像シリンダ１０４の表面に向かって移動し、当該表面に付着（及び被覆）する。これは、電極部分１０６に隣接する前方に流れるトナーと、電極部分１０８に隣接する後方に流れるトナーの両方に対して起こる。必要な電界の方向は、使用する液状トナーのタイプに応じて、正又は負であり得るトナー粒子の電荷に応じて決まる。トナー粒子は現像シリンダ１０４の表面上に濃縮された液状トナーの湿潤層１１２を形成する。任意選択で、トナー粒子が電極１０６及び電極１０８の両方に隣接して現像シリンダ１０４の表面に付着し得るということは、従来技術の他のいくつかのプリンタのように、前方に流れるトナーに隣接する電極が１つのみである場合よりも現像シリンダに付着するトナー粒子が多いことを意味する。
【００３２】
現像シリンダが回転すると、トナーの湿潤層が電極部分１０６の端部１１４を通過し、さらに現像シリンダ１０４と好ましくは帯電したスキージローラ１１８との間のニップ１１６を通過する。スキージローラ１１８は、現像シリンダ１０４の表面上のトナー層から余分な液体を絞り取り、スキージローラと現像シリンダとの間に形成された電界がトナー粒子を現像シリンダに向かわせる。スキージローラ１１８を通過すると、濃縮されたトナー層は、トナー粒子濃度が湿潤層１１２よりも高い、濃縮したトナー粒子の粘性の又は半固体の層１２０となる。たとえば、液状トナーは、初めはトナー粒子の濃度が０．１％〜１０％である。湿潤層１１２において、トナー粒子の濃度は２％〜２０％（通常は５％又は１０％を上回る）であるが、層１２０においては１０％〜約５０％である。キャリア液に溶媒和しない、触毛のないトナー及び／又はトナー粒子については、より高い濃度も可能であり得る。
【００３３】
現像シリンダ１０４が回転し続けると、濃縮された層１２０が現像シリンダ１０４と感光体シリンダ１２４との間のニップ１２２を通過する。感光体シリンダ１２４の表面は、コロトロン若しくはスコロトロン、又は当該技術分野で既知の他の手段を用いて帯電され、次にレーザ１２６又は他の光源によってニップ１２２を通過する前に選択的に露光され、それにより感光体シリンダ１２４の表面に潜像が生成される。米国特許第５，５９６，３９６号及び同第５，６１０，６９４号の開示は参照により本明細書に援用され、これらに記載されているように、感光体シリンダ１２４の表面上の各点の電圧は、この点がレーザからの光に曝されるかどうかによって現像シリンダ１０４の表面の電圧よりも大きいか又はこれよりも小さいかのいずれかである。
【００３４】
電界が一方向を向いている場合、層１２０の厚さの少なくとも一部は現像シリンダ１０４の表面から離れ、その点で感光体シリンダ１２４の表面に付着する。電界が他の方向を向いている場合、層１２０は現像シリンダ１０４上にあるままであり、感光体シリンダ１２４の表面のその点はトナーが付着しないままである。間隙１１０における電界の場合と同じように、ニップ１２２において必要な電界のサインにより、使用されるトナーのタイプに応じて正又は負であり得るトナー粒子の電荷に応じて、トナー層が転写されると共に感光体シリンダに付着する。
【００３５】
感光体シリンダ１２４の表面がニップ１２２を通過すると、次に潜像が現像されてトナー像となり、これは次いで当該技術分野において既知であるが図１には示さない手段によって印刷媒体に転写される。このような転写は、画像が光受容体から直接的に印刷媒体に転写されるか、又は中間転写部材を介して転写され得る場合に、直接なされ得る。それらを実施するための方法及び装置の両方が当該技術分野において既知である。トナー層の、感光体シリンダ１２４に転写されなかった部分１２８は、現像シリンダ１０４に残ったままである。
【００３６】
現像シリンダ１０４が回転し続けると、トナー層の部分１２８が、任意選択的に洗浄シリンダ１３０によって現像シリンダ１０４の表面から洗浄される。任意選択的に、洗浄シリンダ１３０は、図１のシリンダ１３０上に矢印によって示されるように現像シリンダ１０４と同じ向き、すなわち図１の時計周りに回転し、その表面が現像シリンダ１０４に対してこすれ、接触点１３２においてトナー層を除去する。代替的に、洗浄シリンダは現像シリンダ１０４とは逆の方向、すなわち反時計回りに回転する。任意選択的に、洗浄シリンダ１３０は、残りのトナー層と接触することになるとき、残りのトナー層１２８が現像シリンダ１０４の表面から除去され当該洗浄シリンダ１３０に付着するような電圧に維持される。洗浄プロセスは任意選択的に、液状トナーからの液体１３４によって支援され、この液体ではこの時点で少なくとも部分的に（及び通常は大部分の）トナー粒子はなくなっており、これは、電極部分１０８を過ぎた間隙を通って移動し、洗浄シリンダ１３０の表面に達しこれを濡らす。任意選択的に、シリンダ１３０の表面は弾性であり、それにより、より広い領域にわたって、現像シリンダ１０４と接触する。
【００３７】
任意選択的に、現像システム１００は、洗浄シリンダ１３０の他方の側に接触領域１４０においてこすれ、洗浄シリンダ１３０の表面からトナー粒子を洗浄するスポンジ１３８に包囲されている回転シリンダ１３６を有する。スポンジ１３８は任意選択的に、円柱状に対称であるが、洗浄シリンダ１３０、電極１０８、及びスポンジ１３８から余分なトナー液を絞り取る別のシリンダ１３７と接触すると圧縮されることに留意されたい。任意選択的に、図１のシリンダ１３０及び１３６上の矢印によって示されるように、シリンダ１３６はシリンダ１３０と同じ向きに回転する。代替的に、シリンダ１３６は、シリンダ１３０とは逆の向きであるが、任意選択的にシリンダ１３０の表面がスポンジ１３８の表面にこすれるような速度で回転する。任意選択的に、液体１３４はまたスポンジ１３８に吸収され、スポンジがより効果的に洗浄シリンダを洗浄できるようにスポンジを濡らす。スクレーパ１４２が、任意選択的に、洗浄シリンダ１３０が回転するとこの表面にこすれ、トナーを除去、及び／又はトナーがスポンジによってより容易に洗浄されることができるようにトナーを軟化させる。代替的又は付加的に、他の方法を使用して洗浄シリンダ１３０を洗浄する。
【００３８】
シリンダ１３６（及びいくつかの測定シリンダ１３０）の回転は任意選択的に、液体１３４を電極部分１０８に隣接している間隙１１０の部分から引き離す。特に、液体１３４が、電極部分１０８と現像シリンダ１０４とスポンジ１３８と洗浄シリンダ１３０との間の空間を、空気をほとんど又はまったく含まず、満たしている場合、シリンダ１３６の回転はポンプのように動作し、電極部分１０８と現像シリンダ１０４との間の間隙を通って開口１１１から液状トナーを引き込み、液状トナーの３０％、５０％、７５％、又は９０％を超えるものを、電極部分１０６を過ぎた後に前方方向よりもこの後方方向へ流れさせる。液体１３４は次に、シリンダ１３６及び洗浄シリンダ１３０が回転する方向に応じて、洗浄シリンダ１３０と現像シリンダ１０４との間の隙間、スポンジ１３８と洗浄シリンダ１３０との間の隙間、及びスポンジ１３８と電極部分１０８との間の隙間のうちの１つ又は複数の間隙を通って出る。
【００３９】
代替的又は付加的に、図１には示さないが、液状トナーのほとんど又は多くの部分を後方方向に流れさせる別個のポンプがある。このポンプ作用がないと、現像に使用される狭い間隙によって、シリンダ１０４のポンプ作用が液状トナーを強制的に電極部分１０６を通って流れさせるため、液状トナーのほんの少しの部分だけ、たとえば３０％より少ない部分しか電極部分１０８を通って流れないことに留意されたい。たとえば、間隙１１０が幅０．５ｍｍ、チャネル１１１が幅５ｍｍである場合、現像剤の表面の速度は１ｍ／秒であり、液状トナーはチャネル１１１を０．０６２ｍ／秒で流れ、且つ気密ではないスポンジ１３８のため後方へのポンピングがかなり弱く、開口１１１から流れるトナーの約８０％が電極部分１０６を過ぎて前方方向へ流れる。
【００４０】
任意選択で、液状トナーの大部分が後方方向に流れようが流れまいが、後方方向に流れている液状トナーによってもたらされる、現像シリンダ１０４上に堆積するトナー層の大部分が電極部分１０８を通過する。たとえば、電極部分１０８を通って後方に流れている液状トナーが、電極部分１０６を通って前方に流れている液状トナーよりもゆっくり流れる場合、間隙にわたって移動するのに前方に流れているトナー粒子よりも時間かかかるため、後方に流れているトナー粒子の多くの部分が電極に堆積する可能性がある。
【００４１】
任意選択で、開口１１１は、図１に示すものよりも電極１０６／１０８の対の中間に近く、それにより電極部分１０８の幅は電極部分１０６と同様であるか、又は開口１１１は電極の左端部１１４により近く、それにより電極部分１０８が電極部分１０６よりも広くなる。
【００４２】
図２は、図１のシステム１００と同様であるが、システム１００の電極１０６、１０８に覆われる領域の大部分にわたって延びる単一のみの電極２０８を有する、２値画像の現像システム２００を示す。液状トナーは、間隙１１０の端部１１４近くに位置する開口２１１を通って間隙１１０に流れる。シリンダ１３６の回転及び／又は、ある場合は別個のポンプによって生成されるポンプ作用は液状トナーのすべて、大部分又は少なくとも多くの部分を電極１０８に沿って間隙１１０を通して引き込み、もしあったとしても比較的少量のトナーが間隙１１０の端部１１４を通過して他の経路を流れる。任意選択で、開口２１１と端部１１４との間の間隙の側部に短い電極２０６も存在し、これは、その方向に流れている少ない量のトナーのトナー粒子を現像シリンダ１０４に付着させる。この場合も、現像シリンダ１０４に付着するトナー粒子の多くは電極２０８に隣接する間隙１１０の部分に付着し、電極２０８が唯一の電極である場合は、現像シリンダ１０４に付着するトナー粒子のすべてが電極２０８に隣接する間隙１１０の部分に付着する。
【００４３】
大部分又はすべてを後方方向へ流れさせ、且つ後方方向に流れている液状トナーからトナー層の大部分又はすべてを堆積させると、前述したようないくつかの潜在的な利点を呈する。後方の流れに関連する高せん断速度により、液状トナー中の凝集物が粉砕する傾向にあるであろう。高せん断速度により現像シリンダがより均一に被覆され、おそらくはより薄いトナー層を使用することができる。高せん断速度はまた、キャリア液の多く又はほとんどすべてがトナー粒子を追従し、且つ現像シリンダに付着するのを防止し得る。スクイージローラ１１８は除去すべきキャリア液があまりなく、任意選択でスクイージローラはなくてもよい。液状トナーの多くの部分が後方方向に流れる場合、従来技術の２値画像の現像システムのように前方方向に流れる場合よりもトナー粒子の多くの部分が現像シリンダに転写され、これは、各粒子が、高せん断速度の流れの中をまず或る方向に流れ、次に他の方向に流れるため、間隙を横断するのにより時間がかかるためである。これらすべての理由から、システム１００及びシステム２００は潜在的に、従来のシステムよりも画像あたり使用するトナーが少ない。
【００４４】
洗浄シリンダ及び／又はスポンジを有する従来技術のシステムでは、洗浄シリンダ及び／又はスポンジを濡らすために一定量のトナー液が必要であった。液状トナーの大部分が前方方向に流れる場合、洗浄シリンダ及び／又はスポンジが必要とされる最小限の量の液体を収容するのを確実にするために、大量の液状トナーを使用しなければならないであろう。さらに、前方方向に流れる液状トナーのいくつかは現像ローラをメッキするのには使用することができないであろう。これら両方の理由から、システム中に流れるより多くの液体の流れ、及びシステムを複雑にする洗浄シリンダへのトナーの流れが必要となる。
【００４５】
システム１００及び２００において、後方に流れる同じ液状トナーを用いて現像シリンダを被覆し、且つ洗浄シリンダ及びスポンジを濡らすため、液状トナーはほとんど又は全く無駄にならない。さらに、従来技術とは違い、洗浄シリンダに達する液状トナーは、多くが電極部分１０８を通って流れる際に現像シリンダ上に堆積し得るため、トナー粒子の大部分を使い果たすであろう。したがって、洗浄シリンダ及びスポンジに達する液体は綺麗であり、洗浄シリンダ及びスポンジを洗浄するのにより適している。
【００４６】
本発明を、本発明を実施するための最良の形態に照らし合わせて説明した。図面に示すか又は関連する文脈で説明した特徴のすべてが、本発明のいくつかの実施形態による実際の装置では存在しない可能性があるということを理解されたい。
【００４７】
さらに、図示した方法及び装置の変形形態は本発明の範囲内に包含され、特許請求の範囲のみによって限定される。たとえば、本発明を、シリンダが多くの要素に使用される一実施形態で説明したが、これら部材の多く又はすべての代わりに好適なバックベルト等を用いてもよい。本明細書において使用する場合、たとえば特許請求の範囲において、用語「表面」はこの要素の広範な範囲（を示すのに使用される。また、一実施形態の特徴を本発明の異なる一実施形態の特徴と共に提供してもよい。本明細書において使用する場合、用語「有する」、「含む」及び「備える」又はこれらの同根語は「〜を含むがそれらに限定されない」ことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による、２値画像の現像システムの側部断面図である。
【図２】本発明の異なる例示的な一実施形態による、２値画像の現像システムの側部断面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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