(57)【要約】【課題】画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのを防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供する。【解決手段】感光体１０上に形成された静電潜像をトナーによって現像する静電潜像の液体現像方法であって、感光体１０上にプリウェット液を塗布するプリウェット工程と、弾性を有する現像ローラ５０６上に絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された高粘度の液体現像剤の薄層を形成し、現像ローラ５０６を回転させながら現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とを接触させることにより感光体１０上の潜像面に液体現像剤を供給する現像工程と、を備える。【選択図】図１
2004139114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　画像支持体上に形成された静電潜像を帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、弾性を有する円柱状の現像剤支持体上に、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓの液体現像剤の薄層を、５〜４０μｍの厚みで形成し、前記現像剤支持体を前記画像支持体に従動する方向に回転させながら前記現像剤支持体上の液体現像剤層と前記画像支持体とを接触させることにより、前記画像支持体の潜像面に前記液体現像剤を供給する現像手段を備えることを特徴とする静電潜像の液体現像装置。
【請求項２】
　前記現像剤支持体の両側に前記現像剤支持体の外径より若干小さい外径のコロを設け、前記コロを前記画像支持体に当接することにより前記現像剤支持体の前記画像支持体への圧接力を調整する調整機構を備えることを特徴とする請求項１記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項３】
　前記現像剤支持体は、硬度が５〜６０度ＪＩＳ−Ａであることを特徴とする請求項１又は２記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項４】
　前記現像剤支持体は、少なくとも表面が前記液体現像剤を吸収しない導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項５】
　前記現像剤支持体は、内側に発泡体を有するものであることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項６】
　前記画像支持体上に離型性を有し化学的に不活性な誘電性液であるプリウェット液を塗布するプリウェット手段を備えることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項７】
　前記プリウェット液は、粘度が０．５〜５ｍＰａ・ｓ、電気抵抗が１０１２Ωｃｍ以上、沸点が１００〜２５０℃、表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項８】
　前記プリウェット液は、シリコンオイルを主成分としたものであることを特徴とする請求項７記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項９】
　前記液体現像剤は、絶縁性液体の粘度が０．５〜１０００ｍＰａ・ｓ、電気抵抗が１０１２Ωｃｍ以上、表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以下、沸点が１００℃以上であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項１０】
　前記液体現像剤は、シリコンオイルを絶縁性液体として利用するものであることを特徴とする請求項９記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項１１】
　前記液体現像剤は、平均粒径０．１〜５μｍのトナーを５〜４０％の濃度で含むものであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の静電潜像の液体現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、電子写真や静電記録、イオノグラフィ等の方法で形成された静電潜像を、液体現像剤を用いて可視像化する静電潜像の液体現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来より、画像支持体上に形成された静電潜像を帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置では、画像支持体の潜像面に液体現像剤を供給する方法として、現像剤支持体である現像ローラの表面に凹凸を設け、凹部に液体現像剤を保持して画像支持体に供給する方法、現像剤支持体にスポンジローラを用い、このスポンジローラを画像支持体に押圧することにより、スポンジローラに吸収された液体現像剤を画像支持体に供給する方法、または、液体現像剤が貯蔵された現像剤槽に画像支持体を浸漬することにより、現像剤支持体を用いずに直接液体現像剤を画像支持体に供給する方法等が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　ところで、従来の静電記録装置等では、一般に有機溶剤であるIsoparG （登録商標：Exxon 社製）にトナーを約１〜２％の割合で混ぜた低粘性の液体現像剤が使用されている。しかし、溶剤の蒸気発生を抑えてより安全な且つより小型の液体現像装置を実現するためには、従来の装置に用いる液体現像剤より高い濃度の液体現像剤を使用することが好ましいが、このような装置は従来見当たらなかった。したがって、画像支持体への付着力が増加する高濃度高粘性の液体現像剤（絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された１００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘性の液体現像剤）を用いた場合については、画像支持体の潜像面に液体現像剤を供給する方法としていかなる方法が好適であるのか明らかでない。
【０００４】
　本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのを防止することができる高濃度高粘性の液体現像剤を用いた静電潜像の液体現像方法及び液体現像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記目的を達成するために、本発明の静電潜像の液体現像装置は、画像支持体上に形成された静電潜像を帯電した顕像化粒子であるトナーによって現像する静電潜像の液体現像装置であって、弾性を有する円柱状の現像剤支持体上に、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓの液体現像剤の薄層を、５〜４０μｍの厚みで形成し、前記現像剤支持体を前記画像支持体に従動する方向に回転させながら前記現像剤支持体上の液体現像剤層と前記画像支持体とを接触させることにより、前記画像支持体の潜像面に前記液体現像剤を供給する現像手段を備えることを特徴とするものである。
【０００６】
　弾性を有する円柱状の現像剤支持体を画像支持体に従動する方向に回転させながら現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とを接触させることにより、現像剤支持体は現像領域において弾性変形を生じるので、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触する際の接触圧力を分散させることができる。このため、現像領域において現像剤支持体上の液体現像剤層が過度に押しつぶされて画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのを防止することができる。また、トナーが高濃度に分散された液体現像剤を薄層にして現像することにより、液量は従来の低濃度の液体現像剤に比べて、遥かに少なくすることができる。尚、液体現像剤は、粘度が１００００ｍＰａ・ｓ以上になると、絶縁性液体とトナーとの攪拌が難しくなり、液体現像剤をどのようにして作るかが問題となる。したがって、１００００ｍＰａ・ｓ以上の液体現像剤はコスト的に見合わなくなり、現実的でなくなる。一方、１００ｍＰａ・ｓ以下では、トナー濃度が低くなるとともに、トナーの分散性が悪くなるので、現像液を薄層にして現像することができなくなる。液体現像剤の層厚は、トナー濃度が高いときには薄く、低いときには厚くする必要がある。また、粘度が高い程、薄くする必要がある。ただし、層厚が４０μｍより厚いと、トナーの過剰付着が起こり、画像ノイズが発生する。一方、層厚が５μｍより薄いと、ソリッド部の画像を出力したときにむらが生ずるようになる。
【０００７】
　現像剤支持体の硬度は５〜６０度ＪＩＳ−Ａであることが望ましい。現像剤支持体の硬度が５度ＪＩＳ−Ａ以下であると、柔らかすぎるため一定形状を保つことが困難になる。一方、硬度が６０度ＪＩＳ−Ａ以上であると、固すぎるため、液体現像剤層を過度に押しつぶすことなく現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とを接触させるには、現像剤支持体と画像支持体との間に微小なギャップ即ち間隔を形成するようにして現像剤支持体を設置しなければならなくなる。このため、現像剤支持体の設置が困難になる。
【０００８】
　また、現像剤支持体の両側に現像剤支持体の外径より若干小さい外径のコロを設け、コロを画像支持体に当接することにより現像剤支持体の画像支持体への圧接力を調整することが望ましい。これにより、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触する際の接触圧力を容易に調節することができる。
【０００９】
　また、現像剤支持体は、少なくとも表面が前記液体現像剤を吸収しない導電性部材で形成されていることが望ましい。これにより、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触して現像剤支持体が弾性変形を生じた際に、現像剤支持体が液体現像剤を吸収したり放出したりして液体現像剤層を乱すのを防止することができる。
【００１０】
　さらに、現像剤支持体は、内側に発泡体を有するものであってもよい。これにより、比較的容易に所望の値の硬度を有する現像剤支持体を得ることができる。
【００１１】
　また、本発明の静電潜像の液体現像装置は、現像工程に先立って、画像支持体上に離型性を有し化学的に不活性な誘電性液であるプリウェット液を塗布するプリウェット手段を備えることが望ましい。本発明では現像剤支持体に弾性を有するものを用いているので、現像領域において現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体上のプリウェット液層とを２層状態を維持しつつ接触させることができる。このため、液体現像剤層はプリウェット液層を介して画像支持体の表面に接触するので、画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのをより効果的に防止することができる。
【００１２】
　尚、プリウェット液は粘度が０．５〜５ｍＰａ・ｓ、電気抵抗が１０１２Ωｃｍ以上、沸点が１００〜２５０℃、表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。これにより、離型性を有し且つ絶縁性の良いプリウェット液を得ることができる。プリウェット液は、転写時に紙等に吸収されるため、定着時に蒸発させる必要がある。このため容易に蒸発し易いものとするために粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓが望ましい。粘度が５ｍＰａ・ｓ以上であると蒸発し難くなり、０．５ｍＰａ・ｓ以下であると揮発性が高くなるので、危険物扱いとなり適当でない。沸点は１００℃以下であると、蒸発量が多くなるのでプリウェット液の保存方法に問題があり、装置全体を密閉構造にしなければならず、また作業環境を改善することも難しくなる。一方、沸点が２５０℃以上になると、定着時に紙がカールして使用できなくなり、また加熱のための高エネルギーが必要になるので、コスト高となる。電気抵抗は１０１２Ωｃｍ以下になると、絶縁性が悪くなり、プリウェット液として使用できなくなる。したがって、電気抵抗値はできるだけ高い値が望ましい。表面張力は２１ｄｙｎ／ｃｍ以上になると、濡れ性が悪くなり、液体現像剤との馴染みが悪くなる。したがって、表面張力は、できるだけ低い値が望ましい。
【００１３】
　本発明の静電潜像の液体現像装置に用いる液体現像剤は、絶縁性液体の粘度が０．５〜１０００ｍＰａ・ｓ、電気抵抗が１０１２Ωｃｍ以上、表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以下、沸点が１００℃以上であることが好ましい。これにより、高粘度の液体現像剤を得ることができる。現像剤支持体上に形成される液体現像剤層は薄層状に形成されるため、液体現像剤層中に含まれる絶縁性液体はきわめて少量であるので、画像支持体の潜像面に供給される液体現像剤中に含まれる絶縁性液体もきわめて少量である。したがって、転写時に紙等に吸収される絶縁性液体はきわめて少量となるので、粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下であれば絶縁性液体の紙等への付着の問題は特に生じない。しかし、粘度が０．５ｍＰａ・ｓ以下であると揮発性が高くなるので、危険物扱いとなり適当でない。絶縁性液体は沸点が１００℃以下であると、蒸発量が多くなるので現像剤の保存方法に問題があり、装置全体を密閉構造にしなければならず、また作業環境を改善することも難しくなる。電気抵抗は１０１２Ωｃｍ以下になると、絶縁性が悪くなり、トナーの導電性の問題が起こり現像剤として使用できなくなる。したがって、電気抵抗はできるだけ高い値が望ましい。表面張力は２１ｄｙｎ／ｃｍ以上になると、濡れ性が悪くなり、プリウェット液との馴染みが悪くなる。したがって、表面張力は、できるだけ低い値が望ましい。
【００１４】
　また、液体現像剤は平均粒径０．１〜５μｍのトナーを５〜４０％の濃度で含むものが好ましい。これにより、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された液体現像剤を得ることができる。また、トナーの粒径の大きさに略反比例して、解像度が良くなる。通常、トナーは、プリントアウトされた紙上で５〜１０個位の固まりとなって、存在しているので、トナーの平均粒径が５μｍ以上になると、解像度が悪くなる。一方、トナーの平均粒径が０．１μｍ以下になると、物理的な接着力が大きくなり、転写の際にトナーを剥がし難くなる。
【発明の効果】
【００１５】
　本発明の静電潜像の液体現像装置によれば、弾性を有する円柱状の現像剤支持体を画像支持体に従動する方向に回転させながら現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とを接触させることにより、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触する際の接触圧力を分散させることができるので、現像領域において現像剤支持体上の液体現像剤層が過度に押しつぶされて画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのを防止することができ、また、トナーが高濃度に分散された液体現像剤を薄層にして現像することにより、高解像度で小型化が容易であり、しかも低公害化が可能な静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【００１６】
　尚、現像剤支持体の両側に現像剤支持体の外径より若干小さい外径のコロを設け、コロを画像支持体に当接することにより現像剤支持体の画像支持体への圧接力を調整する場合には、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触する際の接触圧力を容易に調節することができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【００１７】
　また、現像剤支持体の少なくとも表面を液体現像剤を吸収しない導電性部材で形成した場合には、現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体とが接触して現像剤支持体が弾性変形を生じた際に、現像剤支持体が液体現像剤を吸収したり放出したりして液体現像剤層を乱すのを防止することができ、これにより、画像が乱れるのをより効果的に防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【００１８】
　さらに、現像剤支持体として内側に発泡体を有するものを用いた場合には、比較的容易に所望の値の硬度を有する現像剤支持体を得ることができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【００１９】
　また、現像工程に先立って、離型性を有し化学的に不活性な誘電性液であるプリウェット液を塗布するプリウェット手段を設けた場合には、本発明では現像剤支持体に弾性を有するものを用いているので、現像領域において現像剤支持体上の液体現像剤層と画像支持体上のプリウェット液層とを２層状態を維持しつつ接触させることができ、このため、液体現像剤層はプリウェット液層を介して画像支持体の表面に接触するので、画像支持体上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのをより効果的に防止することができる静電潜像の液体現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
　以下に、本発明の第一実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図、図２は図１に示す静電潜像の液体現像装置に用いられるプリウェット装置の概略斜視図、図３は図１に示す静電潜像の液体現像装置の動作を説明するための図、図４は図２に示すプリウェット装置の動作を説明するための図、図５はプリウェット液供給体を感光体に当接したときのプリウェット液の流れを表した図、図１５は図１に示す静電潜像の液体現像装置に用いられる現像装置の概略図、図１６は図１５に示す現像装置に用いられる現像ローラの概略図、図１７は感光体と現像ローラの当接方法を説明するための図である。
【００２１】
　本発明の第一実施例である静電潜像の液体現像装置は、図１に示すように、画像支持体である感光体１０と、感光体１０上にプリウェット液を塗布するプリウェット装置２０と、感光体１０を帯電する帯電装置３０と、感光体１０上に像を露光する露光装置４０と、感光体１０の静電潜像が形成された部分にトナーを供給することにより静電潜像を顕像化する現像装置５０と、感光体１０上のトナーを所定の紙に転写する転写装置６０と、感光体１０上に付着したトナーを除去するクリーニング装置７０とを備えている。
【００２２】
　帯電装置３０、露光装置４０、転写装置６０、クリーニング装置７０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ほとんどの場合について流用することができる。したがって、本実施例では、上記の各装置の説明を省略して、本発明の主要部であるプリウェット装置２０と現像装置５０について説明する。
【００２３】
　本実施例のプリウェット装置２０は、図２に示すように、感光体１０上に描かれる画像幅と略同じ長さを有する板状のプリウェット液供給体２０２と、プリウェット液供給体２０２を収納するケース２０４と、プリウェット液２２０を貯蔵するタンク２０６と、タンク２０６に貯蔵されたプリウェット液２２０を汲み上げるポンプ２０８と、チューブ２１０ａ，２１０ｂと、変位装置２１２とを備えている。
【００２４】
　プリウェット液供給体２０２には、気孔が連続した立体網目構造を有する連続多孔質体、例えばベルイータ（登録商標）（カネボウ（株）製）が用いられる。ベルイータは、気孔の容積分だけプリウェット液２２０を保持することができ、また気孔の容積を越えるプリウェット液２２０が供給されたときには、プリウェット液２２０の流れ方向に対し垂直な方向においてプリウェット液２２０を均一に放出することができる。ケース２０４の感光体１０と対向する面には、図４に示すように、プリウェット液供給体２０２の底面を感光体１０に当接することができるように開口部２０４ａが設けられている。チューブ２１０ａは、ポンプ２０８により汲み上げられたプリウェット液２２０をプリウェット液供給体２０２の供給側２０２ａに搬送する。尚、プリウェット液供給体２０２の供給側２０２ａとケース２０４との間には空間部２０４ｂが形成されており、プリウェット液２２０はこの空間部２０４ｂに蓄えられた後、供給側２０２ａから供給される。チューブ２１０ｂは、プリウェット液供給体２０２の放出側２０２ｂから放出されたプリウェット液２２０をタンク２０６に搬送する。変位装置２１２は、外部から信号が入力されていないときは、図４（Ａ）に示すように、プリウェット液供給体２０２を感光体１０から離れた位置に保持し、外部から信号が入力されているときは、図４（Ｂ）に示すように、プリウェット液供給体２０２を感光体１０に当接する。
【００２５】
　本実施例の現像装置５０は、図１５に示すように、後述する高濃度高粘性の液体現像剤５０８を貯蔵すると共に放出するベローズポンプ５０２と、ベローズポンプ５０２により放出された液体現像剤５０８を蓄える液溜め５０４と、下部を液溜め５０４に蓄えられた液体現像剤５０８に浸漬するように設けられた現像剤支持体である現像ローラ５０６と、液体現像剤５０８の層厚を調整する弾性部材で形成された規制ローラ５１０と、現像ローラ５０６に付着した液体現像剤５０８を掻き取る掻き取りブレード５１２とを備えている。
【００２６】
　現像ローラ５０６は、感光体１０上に描かれる画像幅と略同じ長さを有するものであり、図１６に示すように、ステンレス等の剛体で形成された芯金５０６ａと、芯金５０６ａの周囲に形成された弾性を有する円柱体５０６ｂと、円柱体５０６ｂの表面に形成された表面層５０６ｃとを有する。円柱体５０６ｂを形成する弾性部材としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ＮＢＲ（ニトリル・ブチレン・ラバー）等の発泡体、あるいは、シリコンゴム、ウレタンゴム等の低硬度のゴム部材がある。但し、ゴム部材は、一般に弾性変形させた状態で長年使用すると、永久変形して本来の形状、すなわち円柱状に戻らなくなることがある。このため、円柱体５０６ｂを形成する弾性部材には、できれば発泡体を用いることが好ましい。表面層５０６ｃは、後述する液体現像剤５０８のキャリア液であるシリコンオイルに膨潤しない導電性部材で形成されている。尚、導電性部材の電気抵抗値は、現像ローラ５０６に電気的な現像バイアスを印加できるようにするために、１０３Ωｃｍ程度であることが望ましい。円柱体５０６ｂの表面に表面層５０６ｃを形成する方法としては、例えば、円柱体５０６ｂの表面にカーボンブラック等の導電性粒子が分散された合成ゴム系結合体をコーティングする方法、円柱体５０６ｂを導電性を有する熱収縮チューブで覆い、これに熱を加えて熱収縮させる方法等がある。あるいは、導電性を有するチューブの内部に弾性材料を注入したり、注入した弾性材料を発泡させたりして、表面層５０６ｃの内部に円柱体５０６ｂを形成するようにしてもよい。導電性を有するチューブとしては、ポリイミド、ポリカーボネイト、ナイロン等の樹脂チューブやニッケル等の金属チューブが用いられる。また、導電性を有する熱収縮チューブとしては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の樹脂チューブが用いられる。これ等のチューブは、つなぎ目のない所謂エンドレスチューブであることが望ましい。尚、円柱体５０６ｂがウレタンゴム等のシリコンオイルに膨潤しない弾性部材で形成されている場合、円柱体５０６ｂの表面に表面層５０６ｃを形成する必要はない。但し、現像ローラ５０６に電気的な現像バイアスを印加できるようにするために、円柱体５０６ｂの表面を導電加工するか、円柱体５０６ｂを形成する弾性部材に導電性微粒子を添加するなどして、電気抵抗値を所望の値、即ち１０３Ωｃｍ程度にする必要がある。
【００２７】
　また、現像ローラ５０６は、図１５に示すように、感光体１０に当接するように配設されており、感光体１０の回転方向と反対方向に、すなわち感光体１０に従動する方向に回転する。これにより、液溜め５０４に蓄えられた液体現像剤５０８を汲み上げて感光体１０の表面に搬送する。現像ローラ５０６には、図１５に示すように、現像領域において、現像ローラ５０６の感光体１０への押圧力によって生じる弾性変形によりニップ幅ｔが形成されている。尚、現像ローラ５０６の硬度は、５〜６０度ＪＩＳ−Ａであることが望ましい。硬度が５度ＪＩＳ−Ａ以下であると、柔らかすぎるため一定形状を保つことが困難になる。一方、硬度が６０度ＪＩＳ−Ａ以上であると、固すぎるため、現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とを２層状態を維持しつつ接触させるには、現像ローラ５０６と感光体１０との間に微小なギャップ即ち間隔を形成するようにして現像ローラ５０６を設置する必要が生じる。このため、現像ローラ５０６の設置が困難になる。また、現像ローラ５０６に弾性変形によって生じるニップ幅ｔは、現像ローラ、現像剤層及び感光体によって形成される容量及び抵抗成分を含む電気回路によって規定される現像時定数との関連によって設定される。尚、現像ローラ５０６の感光体１０への押圧力の調整は、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、現像ローラ５０６の両側に感光体１０と当接する付き当てコロ５０７を配設し、付き当てコロ５０７を外径の異なるものと交換することにより行った。
【００２８】
　規制ローラ５１０は、現像ローラ５０６に当接するように配設されており、現像ローラ５０６の回転方向と反対方向に回転する。これにより、現像ローラ５０６上の液体現像剤５０８の層厚を規制して現像ローラ５０６上に薄層の液体現像剤層を形成する。本発明者等の実験では、規制ローラ５１０の周速が現像ローラ５０６の周速の約２倍の速度の時に良好な結果が得られた。
【００２９】
　次に、本実施例に用いた画像形成用資材について説明する。本実施例に用いた液体現像剤５０８は、エポキシ等のバインダーとなるレジン、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料、トナーを均一に分散させる分散剤等からなるトナーと、キャリア液とからなる。トナーの構成は、従来の液体現像剤に用いられてきたものと基本的には同様であるが、帯電特性及び分散性の調整のためそれらの処方はシリコンオイルに適合するよう変更してある。トナーの平均粒径は、小さい程、解像度がよくなるが、粒径が小さいと物理的接着力が大きくなり転写する際に、はがし難くなる。このため、本実施例ではトナーの平均粒径は、転写性の向上を目的として２〜４μｍあたりに中心が来るように調整してある。
【００３０】
　液体現像剤の粘性は、用いるキャリア液、レジン、着色顔料、荷電制御剤などおよびそれらの濃度により決まる。本実施例では、粘度を５０〜６０００ｍＰａ・ｓ、トナー濃度を５〜４０％の範囲で変化させて実験した。
【００３１】
　キャリア液は、高電気抵抗を示すジメチルポリシロキサンオイル、環状ポリジメチルシロキサンオイル等の低粘度のものを用いる。尚、現像剤支持体上に形成される液体現像剤層は薄層状に形成されるため、液体現像剤層中に含まれるキャリア液はきわめて少量であるので、画像支持体の潜像面に供給される液体現像剤中に含まれるキャリア液もきわめて少量である。したがって、転写時に紙等に吸収されるキャリア液はきわめて少量となるので、粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下であれば定着後に紙等に残留するキャリア液は、ほとんど見られない。本発明者等の実験によれば、キャリア液に粘度が２．５ｍＰａ・ｓである米国ダウコーニング社のＤＣ３４４及び粘度が６．５ｍＰａ・ｓである米国ダウコーニング社のＤＣ３４５を用いて出画実験を行ったときは、いずれも定着後に紙上に残留するキャリア液は見られなかった。しかし、揮発性が高いため、現像装置を密閉構造にする必要が生じた。また、キャリア液に粘度が２０ｍＰａ・ｓである信越シリコン社のＫＦ−９６−２０を用いて出画実験を行ったときは、定着後に紙上に残留するキャリア液は見られなかった。また、揮発性がそれほど高くないので、現像装置を密閉構造にする必要は生じなかった。ＤＣ３４４，ＤＣ３４５及びＫＦ−９６−２０は、一般的に化粧品に用いられるもので毒性等の安全性は高い。キャリア液については、信越シリコン社のＫＦ９９３７等他に多くの種類があり、電気抵抗、蒸発特性、表面張力、安全性等が満たされていればいずれを選択してもよい。
【００３２】
　また、発明者等の実験によれば、表面張力が大きい場合には、かぶりやトナーの塊が付着することがあり、実験的には表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以上では画質に問題が起こりやすいことが分かった。
【００３３】
　電気抵抗値としては、トナーの帯電安定性の問題があり、１０１４Ωｃｍ以上が望ましい。最低限１０１２Ωｃｍ以上は必要である。本実施例の説明では、これらの実験結果に鑑み、価格が低く入手の容易なＤＣ３４５を用いた例を示す。
【００３４】
　プリウェット液は、画像支持体上に形成された静電潜像を乱すことなく、定着時に容易に蒸発し、かぶりやトナーの塊が付着しないものであることが要求される。例えば、米国ダウコーニング社のＤＣ３４４，ＤＣ２００−０．６５，−１．０，−２．０、信越シリコン社のＫＦ９６Ｌ−１，ＫＦ９９３７などがある。一般的に、蒸発性の高いシリコンオイルを選択することが好ましい。
【００３５】
　発明者等の行った実験では、液粘度が０．５〜３ｍＰａ・ｓの範囲で問題なく現像、転写、定着による液の乾燥が行われたが、５ｍＰａ・ｓから６ｍＰａ・ｓ程度ではやや定着時の液の乾燥に時間と温度が必要になる傾向が見られた。１０ｍＰａ・ｓでは乾燥に要するエネルギーが大きくなり過ぎ一般的ではない。また、０．５ｍＰａ・ｓ以下であると揮発性が高くなるので、危険物扱いとして法規制を受けるため適当でない。また、紙への加熱の影響もあり、沸点は、２５０℃以下のものであることが好ましい。
【００３６】
　表面張力は、現像剤と画像支持体との付着力をなくし、離型性をよくして画像の汚れを防ぎ、画質の解像力を向上させるため、できるだけ低いものがよい。本発明者等の実験によれば、２０〜２１ｄｙｎ／ｃｍ程度が限界でこれより低いものを選択することが好ましい。
【００３７】
　電気抵抗は、低いと、潜像電荷をリークして像をぼかしてしまう。したがって、できるだけ電気抵抗が高いものを使用する必要がある。実験的には１０１４Ωｃｍ程度以上が望ましい。最低限１０１２Ωｃｍは必要である。
【００３８】
　次に、本実施例である静電潜像の液体現像装置の動作について説明する。先ず、図３（Ａ）に示すように、プリウェット装置２０により感光体１０上に前述したプリウェット液２２０を塗布する。プリウェット装置２０は、外部から制御信号が入力されるとプリウェット液供給体２０２を感光体１０に当接する。プリウェット液供給体２０２の内部には、ポンプ２０８によりプリウェット液２２０が常時循環しており、プリウェット液供給体２０２であるベルイータの気孔の容積を越えるプリウェット液２２０は、図５に示すように、プリウェット液供給体２０２の放出側２０２ｂから放出されると共にプリウェット液供給体２０２の底面から放出され、感光体１０に傷を付けることなく感光体１０上に均一に塗布される。
【００３９】
　次に、図３（Ｂ）に示すようにプリウェット液２２０を塗布した感光体１０をコロナ放電器３０２によって帯電する。イオンにより運ばれた電荷は、プリウェット液層を通過して感光体１０の表面に至る。次に、帯電した感光体１０上に像を露光する。例えば、レーザースキャナーにより像を露光して感光体１０の表面に静電潜像を形成する。図３（Ｃ）に示すようにレーザースキャナーの光が当たった部分は、導電化するので電荷が消失し、光の当たらなかった部分は電荷の像である静電潜像として残る。
【００４０】
　次に、現像装置５０により静電潜像を顕像化する。ベローズポンプ５０２により放出され液溜め５０４に蓄えられた液体現像剤５０８は、現像ローラ５０６によって汲み上げられた後、規制ローラ５１０により層厚が調整されて現像ローラ５０６上に薄層を形成する。このようにして現像ローラ５０６上に形成された液体現像剤層を、図３（Ｄ）に示すように、感光体１０の表面に形成された静電潜像に近接させて、静電気力により、帯電したトナーを感光体１０上に移動する。尚、液溜め５０４に蓄えられた液体現像剤５０８は、現像ローラ５０６の回転により攪拌される。
【００４１】
　次に、図３（Ｅ）に示すように転写装置６０の転写ローラ６０２に印加した電圧により生じる静電気力により、感光体１０上のトナー像を所定の紙６０４に転写する。そして、図１には図示していないが、図３（Ｆ）に示すように、定着装置の定着ローラ７０２内に設けられた定着ヒータ７０４により紙６０４に転写されたトナーを熱的に溶融して紙に定着させる。一方、感光体１０上に残留した液体現像剤５０８は、クリーニング装置７０によって除去される。なお、感光体１０は図示していない除電装置により除電された後、再び上記のプリウェットから除電までのサイクルに繰り返し使用される。
【００４２】
　図６乃至図１０は本実施例の現像過程について詳細に説明するための図であり、図６は現像過程の全体を説明するための図、図７は接近過程のようすを示す図、図８はトナー移動過程のようすを示す図、図９は非画像部の分離過程を示す図、図１０は画像部の分離過程を示す図である。従来の現像過程と異なり、本実施例の現像過程は、図６に示すように、現像ローラが感光体に接近して液体現像剤が感光体表面に接近する接近過程と、液体現像剤層とプリウェット液層とがソフトにコンタクトしてトナーが移動するトナー移動過程と、現像ローラが感光体から離れて現像ローラに付着するトナーと感光体上に付着するトナーとに分離される分離過程との３つの過程から成り立っていると考えられる。
【００４３】
　接近過程では、図７に示すように、現像ローラ５０６に弾性を有するものを用いたことにより、現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とが接触する際の接触圧力が分散され、キャリア液とトナーからなる高粘度の液体現像剤とプリウェット液とがソフトにコンタクトされる。この際、液体現像剤層及びプリウェット液層を介して現像ローラ５０６と感光体１０との間にあたかも微小なギャップ即ち間隔ｄが形成されたようになる。尚、粘度の低いプリウェット液は前後に若干押し出されてプリウェット液の液溜りが生ずる。
【００４４】
　トナー移動過程においては、図８に示すように画像部では、トナーが感光体１０上の電荷と現像ローラ５０６との間に形成される電界によって主にクーロン力によりプリウェット液層を通過して潜像面に移動する。一方、非画像部のトナーは、基本的には感光体１０の表面と液体現像剤層とがプリウェット液層により分離されているので、不要なトナーの感光体１０の表面への付着は起こらない。
【００４５】
　分離過程においては、非画像部では、図９に示すように基本的に液体現像剤は現像ローラ５０６に残留する。プリウェット液層と液体現像剤層との界面では２つの層が分離する際に、粘度の低いプリウェット液層の一部が液体現像剤層に転移して分離する。したがって、２つの層の分離点は、プリウェット液層の内部にあると考えられる。一方、画像部では、図１０に示すように感光体１０の表面に移動したトナーがプリウェット液層を押しのけるため、プリウェット液層はトナー層の上に位置し、その層内で分離する。現像ローラ５０６上には、トナーが移動した後に残るキャリア液の一部とプリウェット液の一部が層を形成する。感光体１０上に残ったプリウェット液は、後の転写工程において、トナーの静電気力による移動を容易にする。
【００４６】
　図１１は液体現像剤を薄層化したことの意義を説明するための図である。現像ローラ５０６上に塗布された液体現像剤層が厚すぎると、液体現像剤５０８の粘度が高いので、静電気力で現像ローラ５０６から感光体１０の表面に移動しようとするトナー群が、その周りに位置するトナーに対して粘性を断ち切れずにクラスターを形成して、感光体１０の表面に移動するため、トナーの過剰付着が起こり、画像ノイズが発生する。このクラスターの発生を抑えるために、液体現像剤層厚を現像が十分にできる最小限の値に抑える必要がある。
【００４７】
　図１２は現像剤支持体と感光体とをハードにコンタクトさせたようすを示す図であり、図１３は本実施例のソフトコンタクトを説明するための図である。上記で説明したように、本実施例の現像過程では、プリウェット液層の画像形成への機能は重要である。したがって、現像過程における重要な要件はプリウェット液層と液体現像剤層の２層の状態を維持することである。図１２に示すように現像剤支持体と感光体とをハードコンタクトさせると２層の状態を維持することができない。本実施例では、図１３に示すように、現像剤支持体として弾性を有する現像ローラ５０６を用いたことにより、現像ローラ５０６の感光体１０への押圧力を調節して現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とが接触する際の接触圧力を分散させると、液体現像剤層及びプリウェット液層を介して感光体１０と現像ローラ５０６との間にあたかも微小なギャップ即ち間隔ｄが形成されたようになる。このため、現像領域において、液体現像剤層とプリウェット液層とを層同士を区別できるような２層状態を維持しつつ接触させることができる。
【００４８】
　次に、液体現像剤層の層厚、プリウェット液層の層厚及び現像ギャップ即ち間隔の最適化について説明する。液体現像剤層の層厚は、液体現像剤の粘性が５０〜１００ｍＰａ・ｓ以上のものについては、特に５００ｍＰａ・ｓ以上のものについては、薄くする必要がある。理想的には、現像時に要求されるトナー現像量（すなわち、大きな面積を黒色に塗るときの濃度）を満たす層厚より若干厚目が良い。これは、粘度の高い液体現像剤を用いた場合、現像時に、静電気的に選択されたトナーが液の粘性により余計なトナーを引き連れて感光体上に移動してしまうために、トナーの異常付着を生じてしまい画像汚れを引き起こすからである。発明者等の実験では、トナー濃度の高い現像剤については、５μｍからトナー濃度の低いものは４０μｍ程度の層厚で良好な画像が得られた。また、トナー濃度２０〜３０％の現像剤を用いた場合、トナー層厚が８〜２０μｍ程度で良好な画質が得られた。
【００４９】
　プリウェット液層の層厚は、選択されたプリウェット液の粘度、表面張力により最適値が存在する。薄過ぎる場合には、高粘度の液体現像剤が感光体上に不規則に付着して画像汚れを生じる。プリウェット液の量を増やしていくに従って、画像汚れは改善されて、最適値が確認される。更に量を増やしていくと、潜像の電荷が流れ鮮鋭度、解像力の低下が起こること、現像時にトナー流れを生じやはり画像がぼける傾向を示す。ＤＣ３４４を用いた実験では、３０μｍ以下、特に２０μｍ以下の厚みで良好な結果を得られた。これより粘性の低いものについては、この結果より薄めでも、厚目でも良い結果を得られる。しかしながら、高粘度のものに関しては、最適値は範囲が狭くなる傾向にある。
【００５０】
　感光体と現像ローラとのギャップ、すなわち間隔は、狭いほうが画質において解像力、ソリッド部の濃度の均一性が良くなるのは、従来の現像法と同じである。本実施例に用いた高粘性の液体現像剤ではトナー間の凝集力が強く、粉体現像剤のように、現像剤支持体あるいはキャリア粒子から機械的衝撃、静電気力により遊離したトナーが現像に使われるような現象が起きない。すなわち、液体現像剤層と感光体との間に空気層を介在させては現像がなされない。それゆえ、現像ローラと液体現像剤層、液体現像剤層とプリウェット液層、プリウェット液層と感光体が接触している関係になることが必須である。したがって、現像ギャップ即ち間隔ｄは、液体現像剤層、プリウェット液層の厚み以下でそれぞれの層を乱さない程度の寸法でなければならない。本実施例では、現像ローラ５０６の硬度、現像剤の粘度及びトナー濃度の違いに応じ、感光体１０上のプリウェット液層と現像ローラ５０６上の液体現像剤層とを接触させたときに、間隔ｄが８μｍから５０μｍの間になるように現像ローラ５０６の感光体１０への押圧力を設定した。
【００５１】
　上述の条件下で画出し実験をおこなった結果を表１に示す。これらの結果から、本実施例の現像法に最適な現像剤及びプリウェット液の粘性に関する範囲は、現像剤が１００ｍＰａ・ｓから６０００ｍＰａ・ｓ、プリウェット液が０．５ｍＰａ・ｓから５ｍＰａ・ｓの間であることが分かった。また、画質に関しては、現像ローラ上の液体現像剤層の厚み、プリウェット液層の厚み、現像ギャップ等の影響により変化するが、現像諸条件の最適化をしても、概ね表１に示すような傾向にあり、液体現像剤の最適な領域は表１に示した範囲に入ることを確認した。尚、プリウェット液のシリコンオイルには、ダウコーニング製のＤＣ２００シリーズを用い、また現像液のキャリア液には、同社製のＤＣ３４５を用いた。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
　本発明の第一実施例によれば、弾性を有する現像ローラ５０６を感光体１０に従動する方向に回転させながら現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とを接触させることにより、現像ローラ５０６は現像領域において弾性変形を生じるので、現像ローラ５０６上の液体現像剤層と感光体１０上のプリウェット液層とが接触する際の接触圧力を分散させることができる。このため、現像領域において、液体現像剤層とプリウェット液層とを２層状態を維持しつつ接触させることができ、したがって、液体現像剤層が過度に押しつぶされて感光体１０上の非画像部分にトナーが付着し画像が乱れるのを防止することができる。
【００５４】
　また、本発明の第一実施例によれば、現像ローラ５０６の表面に液体現像剤５０８のキャリア液であるシリコンオイルに膨潤しない導電性部材で形成された表面層５０６ｃを設けたことにより、現像領域において現像ローラ５０６が弾性変形した際に液体現像剤５０８を吸収したり放出したりして感光体１０上のプリウェット液層を乱すのを防止することができ、これにより、感光体１０上に形成されるトナー像が乱れるのを防止することができる。
【００５５】
　さらに、本発明の第一実施例によれば、現像ローラ５０６の両側に感光体１０と当接する付き当てコロ５０７を設け、付き当てコロ５０７の外径を変えることにより現像ローラ５０６の感光体１０への圧接力を調整したので、現像ローラ５０６上に形成された液体現像剤層と感光体１０上に形成されたプリウェット液層とが接触する際の接触圧力を容易に分散させることができる。
【００５６】
　また、本発明の第一実施例によれば、液体現像剤のキャリア液としてシリコンオイルを用いたことにより、従来のものに比べて以下に述べる利点を有する。
【００５７】
　従来の液体現像剤は、一般にキャリア液としてIsoparG （登録商標：Exxon 社製）を用いている。このIsoparは、シリコンオイルほど抵抗値が高くないので、トナー濃度を濃くすると、即ち粒子間距離が小さくなると、トナーの帯電性が悪くなる。したがって、Isoparの場合は、トナー濃度に限界がある。これに対して、本実施例で用いたシリコンオイルは、抵抗値が十分に大きいので、トナー濃度を濃くすることができる。また、一般にIsoparの場合、トナーの分散状態が良く、したがって、トナー濃度が１〜２％でも、トナー同士が反発しあうので、均一にトナーが分散している。これに対して、シリコンオイルは、トナー濃度が１〜２％の場合、分散性が良くなく、じきに沈殿してしまう。しかし、トナー濃度を５〜４０％にすると、密に詰まった状態となり、安定して分散する。このため、本実施例では、トナーが高密度に分散された高粘度の液体現像剤を使用している。これにより、従来の低濃度の液体現像剤に比べて、現像液の液量を大幅に低減することができ、装置の小型化を図ることができる。更に、本実施例の液体現像剤は高粘度の液体であるので、保管や取り扱いの点でも、従来の低粘度の液体現像剤や粉体現像剤に比べて容易になる。
【００５８】
　従来の液体現像剤で用いていたIsoparは、前述のように、揮発性が高く、しかも悪臭を放つので、作業環境を悪化させるだけでなく、公害を起こすという問題があった。これに対して本実施例で用いているシリコンオイルは、化粧品用として用いられていることからも明らかなように、安全な液体であり、また無臭であるので、本実施例によれば、作業環境を改善することができ、また公害の問題も発生しない。
【００５９】
　尚、上記の第一実施例では、現像ローラ５０６に液体現像剤５０８を供給する手段としてベローズポンプ５０２を用いたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図１８に示す現像装置５２のように、タンク５２２に貯蔵された液体現像剤５０８を、タンク５２２に貯蔵された液体現像剤５０８に浸漬して配置されたダブルギアポンプ５２４を用いて汲み上げることにより現像ローラ５０６に供給するものであってもよい。
【００６０】
　また、上記の第一実施例では、現像ローラ５０６上に塗布された液体現像剤５０８の層厚を調整し薄層を形成するのに規制ローラ５１０を用いたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図１９に示す現像装置５４のように、ゴム又は剛体で形成された規制ブレード５４２を用いて現像ローラ５０６上に塗布された液体現像剤５０８の層厚を調整し薄層を形成するようにしてもよい。尚、本発明者等の実験では、規制ブレード５４２と現像ローラ５０６との当接方法は、トレール方向に接し、規制ブレード５４２の先端が規制ブレード５４２と現像ローラ５０６との当接位置より長くなるように設計することにより、安定した現像剤薄層形成が可能であった。
【００６１】
　さらに、上記の第一実施例では、プリウェット装置２０により感光体１０上にプリウェット液２２０を塗布した後、帯電装置３０により感光体１０を帯電するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プリウェット液２２０の塗布は、現像工程に先立って行われるものであればよい。
【００６２】
　次に、本発明の第二実施例を図２０を参照して説明する。図２０は本発明の第二実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図である。ここで、図中の参照番号は第一実施例と同じ機能を有するものについては同じ番号を使用している。
【００６３】
　本発明の第二実施例である静電潜像の液体現像装置は、図２０に示すように、画像支持体である感光体１０と、感光体１０上にプリウェット液を塗布するプリウェット装置２０と、感光体１０を帯電させる帯電装置３０と、感光体１０上に像を露光する露光装置４０と、感光体１０の静電潜像が形成された部分にトナーを供給することにより静電潜像を顕像化する現像装置５５と、感光体１０上のトナーを所定の紙に転写すると共に定着させる転写装置６５と、所定の紙を転写装置６５に搬送する紙送り装置６１０と、感光体１０上に残留したトナーを除去するクリーニング装置７０と、帯電された感光体１０を除電する除電装置８０と、を備えている。
【００６４】
　第二実施例の静電潜像の液体現像装置が第一実施例の液体現像装置と異なる部分は現像装置５５及び転写装置６５である。その他の部分については第一実施例のものと同様であるか、または、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ほとんどの場合について流用できる。したがって、本実施例では現像装置５５と転写装置６５について詳しく説明し、その他の部分についての説明は省略する。
【００６５】
　第二実施例の現像装置５５は、現像剤支持体である現像ローラ５５６と、現像ローラ５５６に液体現像剤５０８を塗布する供給装置５６と、現像後、現像ローラ５５６に付着する液体現像剤５０８を除去する掻き取りブレード５５７とを備えている。
【００６６】
　供給装置５６は、四つの現像カートリッジ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ（以下、単に現像カートリッジともいう）が回転軸５５９に設けられたものである。各現像カートリッジは、液体現像剤５０８を貯蔵するタンク５５２と、タンク５５２の放出口に設けられた供給ローラ５５２ａと、供給ローラ５５２ａに当接するように設けられた搬送ローラ５５４と、搬送ローラ５５４に当接するように設けられた塗布ローラ５５５とを備えている。現像カートリッジ５６ａのタンク５５２にはイエローのトナーを含む液体現像剤５０８ａが、現像カートリッジ５６ｂのタンク５５２にはマゼンダのトナーを含む液体現像剤５０８ｂが、現像カートリッジ５６ｃのタンク５５２にはシアンのトナーを含む液体現像剤５０８ｃが、そして、現像カートリッジ５６ｄのタンク５５２にはブラックのトナーを含む液体現像剤５０８ｄがそれぞれ貯蔵されている（以下、単に液体現像剤５０８ａ〜５０８ｄを液体現像剤５０８ともいう）。供給装置５６は、回転軸５５９を回転させて現像カートリッジを回転移動することにより、いずれかの現像カートリッジの塗布ローラ５５５を現像ローラ５５６に当接する。これにより、現像ローラ５５６に所望の色のトナーを含む液体現像剤５０８を塗布する。
【００６７】
　供給ローラ５５２ａは、搬送ローラ５５４の回転方向と反対方向に回転することにより、搬送ローラ５５４に液体現像剤５０８を供給する。搬送ローラ５５４は、塗布ローラ５５５の回転方向と反対方向に回転することにより、塗布ローラ５５５に供給ローラ５５２ａによって供給された液体現像剤５０８を搬送する。塗布ローラ５５５は、現像ローラ５５６の回転方向と反対方向に回転することにより、現像ローラ５５６の表面に搬送ローラ５５４により搬送された液体現像剤５０８を塗布する。現像ローラ５５６への液体現像剤５０８の供給に搬送ローラ５５４及び塗布ローラ５５５を用いたのは、液体現像剤５０８はトナーが高濃度に分散されたものであるため、多量の現像剤を必要とせず、このため少量の液体現像剤を現像ローラ５５６の表面に薄くムラなく塗布する必要があるからである。尚、搬送ローラ５５４と塗布ローラ５５５との間に、液体現像剤５０８を搬送する搬送ローラを一個又は複数個設けてもよい。
【００６８】
　現像ローラ５５６は、感光体１０の回転方向と反対方向に回転することにより、感光体１０の潜像面に液体現像剤５０８を供給する。尚、現像ローラ５５６に弾性、導電性が要求されることは第一実施例の現像ローラ５０６と同様である。したがって、現像ローラ５５６の詳細な説明を省略する。
【００６９】
　第二実施例の転写装置６６は、中間転写体である中間転写ベルト６５２と、中間転写ベルト６５２を回転駆動する駆動ローラ６５４ａ，６５４ｂ，６５４ｃと、中間転写ベルト６５２の一部を感光体１０に当接するようにして保持する保持ローラ６５５ａ，６５５ｂと、中間転写ベルト６５２をトナーと反対の極性を有する電荷で帯電させるコロナ放電器６５６と、中間転写ベルト６５２に離接可能に設けられた二次転写体である二次転写ローラ６５３とを備えている。
【００７０】
　中間転写ベルト６５２は、駆動ローラ６５４ａ，６５４ｂ，６５４ｃによって感光体１０の回転方向と反対方向に回転する。中間転写ベルト６５２には、シームレスのニッケルベルトのような金属ベルト、ポリイミドフィルムベルト、ＰＥＴフィルムベルトのような樹脂ベルト、ゴムベルト等の可撓性を有するベルト部材が用いられる。これにより、感光体１０上に形成されたトナー像と中間転写ベルト６５２とが接触する際の接触圧力を分散させることができる。尚、樹脂ベルトやゴムベルトを用いる場合には、ベルト表面を導電加工するか、ベルト材質に導電性微粒子を添加するなどして所望の電気抵抗値にする必要がある。
【００７１】
　中間転写ベルト６５２には、テフロン（登録商標）、シリコン等の離型性の良い表面層が形成されている。これは、トナーの中間転写ベルト６５２への物理的な付着力を弱め、トナーの紙への移動を容易にするためである。
【００７２】
　二次転写ローラ６５３は、中間転写ベルト６５２の回転方向と反対方向に回転することにより、紙送り装置６１０により搬送された紙を中間転写ベルト６５２と二次転写ローラ６５３との間に送り込む。この際、二次転写ローラ６５３は紙を介して中間転写ベルト６５２に押圧される。二次転写ローラ６５３には二次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト６５２上に形成されたトナー像を紙に転写する。そして、図示されていない定着装置により、トナー像を紙に定着する。尚、駆動ローラ６５４ａの内部に定着ヒータを設け、中間転写ベルト６５２上のトナーを加熱することにより、中間転写ベルト６５２上に形成されたトナー像を紙に転写すると同時に定着するようにしてもよい。定着ヒータは、駆動ローラ６５４ａ及び二次転写ローラ６５３に両方に内設してもよい。
【００７３】
　次に、本発明の第二実施例である静電潜像の液体現像装置の動作について説明する。本実施例の静電潜像の液体現像装置は、先ず、帯電装置３０により感光体１０を帯電し、露光装置４０により感光体１０上に像を露光した後、プリウェット装置２０により感光体１０の表面にプリウェット液２２０を塗布する。次に、現像装置５５によって感光体１０上に形成された静電潜像を顕像化する。タンク５５２に貯蔵された液体現像剤５０８は、供給ローラ５５２ａによって搬送ローラ５５４に供給され、搬送ローラ５５４によって塗布ローラ５５５に搬送された後、塗布ローラ５５５によって現像ローラ５５６に塗布される。このようにローラを介して現像ローラ５５６に搬送された液体現像剤５０８は、現像ローラ５５６に薄くムラなく塗布され現像ローラ５５６上に薄層を形成する。供給装置５６は、回転軸５５９を回転させて現像カートリッジを回転移動することにより、いずれかの現像カートリッジ５６ａ〜５６ｄの塗布ローラ５５５を現像ローラ５５６に当接する。これにより、現像ローラ５５６にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのいずれかのトナーを含む液体現像剤５０８を薄くムラなく塗布する。
【００７４】
　次に、現像ローラ５５６上に形成された液体現像剤層を感光体１０の表面に形成された静電潜像に近接させて、静電気力により、帯電したトナーを感光体１０上に移動させ、トナー像を形成する。
【００７５】
　次に、転写装置６５により感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写体である中間転写ベルト６５２上に一次転写する。感光体１０上に形成されたトナー像は、感光体１０上に形成されたトナー像とコロナ放電器６５６によりトナーと反対の極性を有する電荷で帯電した中間転写ベルト６５２との間に生じる静電気力により、中間転写ベルト６５２上に移動し一次転写される。一方、感光体１０は、クリーニング装置７０により感光体１０上に残留した液体現像剤５０８が除去され、その後、除電装置８０により除電される。そして、現像カートリッジを回転移動して現像ローラ５５６に当接する現像カートリッジを切り換えた後、再び上記の帯電から除電までのサイクルを繰り返すことにより、中間転写ベルト６５２上にイエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像を次々と重ねて転写する。これにより、中間転写ベルト６５２上にカラー化に対応したトナー像を形成する。
【００７６】
　次に、転写装置６５により中間転写ベルト６５２上に形成されたカラー化に対応したトナー像を記録媒体である紙に二次転写する。中間転写ベルト６５２上に形成されたカラー化に対応したトナー像は、二次転写ローラ６５３の中間転写ベルト６５２への押圧力及び二次転写ローラ６５３に印加されたバイアス電圧により、離型性のよい表面層を有する中間転写ベルト６５２から離れて、中間転写ベルト６５２と二次転写ローラ６５３との間に紙送り装置６１０により搬送された紙上に移動し二次転写される。その後、図示されていない定着装置により、紙上に二次転写されたカラー化に対応したトナー像を熱的に溶融させ定着する。これにより、紙上にカラー画像を形成することができる。尚、駆動ローラ６５４ａ及び／又は二次転写ローラ６５３の内部に定着ヒータを設け、中間転写ベルト６５２上のトナーを加熱した場合、中間転写ベルト６５２上に形成されたトナー像を紙に転写すると同時に定着することができる。
【００７７】
　本発明の第二実施例によれば、カラー用液体現像剤５０８ａ〜５０８ｄを現像ローラ５５６に供給する複数の現像カートリッジ５６ａ〜５６ｄを回転移動して切り換えて順次一の現像カートリッジを現像ローラ５５６に当接して現像することにより、現像剤支持体は一つで済むので、カラー対応の静電潜像の液体現像装置を小型にすることができる。
【００７８】
　尚、上記の第二実施例では、現像装置として、回転軸５５９に固着された現像カートリッジ５６ａ〜５６ｄを回転移動して切り換えて、順次一の現像カートリッジの塗布ローラ５５５を現像ローラ５５６に当接するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像装置は、現像ローラ５５６に現像カートリッジ５６ａ〜５６ｄを選択的に当接することができるものであればよい。たとえば、現像カートリッジ５６ａ〜５６ｄを平行移動して切り換えて、順次一の現像カートリッジの塗布ローラ５５５を現像ローラ５５６に当接するものであってもよい。
【００７９】
　また、上記の第二実施例では、現像装置として、イエローのトナーを含む液体現像剤５０８ａを現像ローラ５５６に供給する現像カートリッジ５６ａと、マゼンダのトナーを含む液体現像剤５０８ｂを現像ローラ５５６に供給する現像カートリッジ５６ｂと、シアンのトナーを含む液体現像剤５０８ｃを現像ローラ５５６に供給する現像カートリッジ５６ｃと、ブラックのトナーを含む液体現像剤５０８ｄを現像ローラ５５６に供給する現像カートリッジ５６ｄとを備えるものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像装置は、所望の色のトナーを含む液体現像剤を現像ローラに供給する現像カートリッジを必要に応じて二個又は三個設けたものでもよい。
【００８０】
　さらに、上記の第二実施例では、現像装置の現像カートリッジとして、供給ローラ５５２ａによって搬送ローラ５５４に供給された液体現像剤５０８を塗布ローラ５５５に搬送した後、現像ローラ５５６に塗布するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像カートリッジは、ローラを用いて現像ローラに液体現像剤５０８を供給するものであればよい。また、液体現像剤５０８を搬送ローラ５５４に供給する手段は、供給ローラ５５２ａに限定されるものではなく、たとえば、ベローズポンプにより搬送ローラ５５４に供給するものであってもよい。
【００８１】
　さらに、上記の第二実施例では、現像装置として、現像ローラ５５６に付着した液体現像剤５０８を掻き取りブレード５５７により除去するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、現像装置は、現像ローラに付着した液体現像剤５０８を現像ローラに当接させて配設された掻き取りローラにより除去するものであってもよい。
【００８２】
　また、上記の第二実施例では、露光装置４０により像を露光した後、プリウェット装置２０により感光体１０上にプリウェット液２２０を塗布したものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プリウェット液２２０の塗布は、現像工程に先立って行われるものであればよい。
【００８３】
　また、上記の第二実施例では、転写装置として、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写した後、中間転写体に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体１０上に形成されたトナー像を記録媒体に転写することができるものであればよい。また、中間転写体上への一次転写は静電転写について説明したが、粘着剤による粘着転写でもよい。
【００８４】
　本発明は、上記の各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、上記の各実施例では、プリウェット装置として、プリウェット液２２０がプリウェット液供給体２０２の内部を常時循環するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリウェット装置は、プリウェット液をプリウェット時にのみプリウェット液供給体に供給するものであってもよい。
【００８５】
　図１４は、上記の各実施例における静電潜像の液体現像装置に用いられるプリウェット装置の変形例を示す図である。図１４に示すプリウェット装置２０ａは、感光体１０上に描かれる画像幅と略同じ長さを有する板状のプリウェット液供給体８０２と、プリウェット液供給体８０２の供給側８０２ａを収納するケース８０４と、プリウェット液２２０を貯蔵するタンク８０６と、外部からの信号に基づきタンク８０６に貯蔵されたプリウェット液２２０を汲み上げるポンプ８０８と、チューブ８１０と、変位装置（不図示）とを備えている。チューブ８１０は、ポンプ８０８により汲み上げられたプリウェット液２２０をプリウェット液供給体８０２の供給側８０２ａに搬送する。尚、プリウェット液供給体８０２の供給側８０２ａとケース８０４との間には空間部が形成されており、プリウェット液２２０はこの空間部に蓄えられた後、供給側８０２ａから供給される。変位装置は、外部から信号が入力されていないときは、図１４（Ａ）に示すように、プリウェット液供給体８０２を感光体１０から離れた位置に保持し、外部から信号が入力されているときは、同図（Ｂ）に示すように、プリウェット液供給体８０２を感光体１０に当接する。プリウェット装置２０ａは、外部から信号が入力されるとポンプ２０８によりプリウェット液２２０をプリウェット液供給体８０２に供給する共に、変位装置によりプリウェット液供給体８０２の放出側８０２ｂを感光体１０に当接する。プリウェット液供給体８０２であるベルイータ（登録商標）（カネボウ（株）製）の気孔の容積を越えるプリウェット液２２０は、プリウェット液供給体８０２の放出側８０２ｂから放出され、感光体１０上に塗布される。これにより感光体の表面に傷を付けることなくプリウェット液を均一な厚みで塗布することができる。
【００８６】
　尚、プリウェット液供給体に用いられるベルイータの気孔の容積が大きいとプリウェット液供給体が保持するプリウェット液の量が増え、このためプリウェット液のプリウェット液供給体への供給が開始されてからプリウェット液の感光体表面への塗布が開始されるまでにタイムラグが生ずる。したがって、プリウェット液供給体８０２は、プリウェット液２２０の流れ方向に対し長さをなるべく短くすることが望ましい。
【００８７】
　また、上記の各実施例では、プリウェット装置として、連続多孔質体で形成されたプリウェット液供給体により感光体の表面にプリウェット液を塗布するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プリウェット装置は、一定の量のプリウェット液を感光体の表面に均一に塗布することができるものであればよい。たとえば、軸方向に並んだ複数のノズルからプリウェット液を吐出させることにより塗布するものや、スポンジローラによってプリウェット液を塗布するもの、または、ゴムローラを用いてプリウェット液を塗布するもの等でもよい。
【００８８】
　さらに、上記の各実施例では、プリウェット液としてシリコンを主成分とするものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリウェット液の粘度が０．５〜５ｍＰａ・ｓ、電気抵抗値が１０１２Ωｃｍ以上、沸点が１００〜２５０℃、表面張力が２１ｄｙｎ／ｃｍ以下であれば、シリコンを主成分とするものでなくてもよい。さらに、画像支持体の表面に離型性を有する材料をコーティングした場合、特にプリウェット装置を必要とするものではない。
【００８９】
　さらに、上記の各実施例では、画像支持体として有機感光体を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像支持体は、カールソン法で用いる各種感光体あるいはイオノグラフィ等の静電潜像を直接形成する導体上に絶縁体層を形成したもの、静電プロッタのような静電記録紙でもよい。
【００９０】
　また、本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、現像剤の層厚が５〜４０μｍであれば、高粘性現像剤の粘度は１００００ｍＰａ・ｓであっても良い。現状では、６０００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度の現像剤は、キャリア液とトナーとの攪拌が難しくなるので、コスト的にあわなくなると考えるが、安価に入手できるようになれば、６０００ｍＰａ・ｓ以上でもよい。粘度が１００００ｍＰａ・ｓを越えるものは、現実的でなくなる。また、液体現像剤のキャリア液はシリコンオイルに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第一実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す静電潜像の液体現像装置に用いられるプリウェット装置の概略斜視図である。
【図３】図１に示す静電潜像の液体現像装置の動作を説明するための図である。
【図４】図２に示すプリウェット装置の動作を説明するための図である。
【図５】プリウェット液供給体を感光体に当接したときのプリウェット液の流れを説明するための図である。
【図６】現像過程の全体を説明するための図である。
【図７】接近過程のようすを示す図である。
【図８】トナー移動過程のようすを示す図である。
【図９】非画像部の分離過程を示す図である。
【図１０】画像部の分離過程を示す図である。
【図１１】液体現像剤を薄層化したことの意義を説明するための図である。
【図１２】現像ローラと感光体とをハードにコンタクトさせたようすを示す図である。
【図１３】本発明方法に用いられるソフトコンタクトを説明するための図である。
【図１４】図２に示すプリウェット装置の変形例を示す図である。
【図１５】図１に示す静電潜像の液体現像装置に用いられる現像装置の概略図である。
【図１６】図１５に示す現像装置に用いられる現像ローラの概略図である。
【図１７】感光体と現像ローラの当接方法を説明するための図である。
【図１８】図１５に示す現像装置の変形例を示す図である。
【図１９】図１５に示す現像装置の変形例を示す図である。
【図２０】本発明の第二実施例である静電潜像の液体現像装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０　感光体
２０，２０ａ　プリウェット装置
３０　帯電装置
４０　露光装置
５０，５２，５４，５５　現像装置
５６　供給装置
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ　現像カートリッジ
６０，６５　転写装置
７０　クリーニング装置
８０　除電装置
２０２，８０２　プリウェット液供給体
２０４，８０４　ケース
２０６，５２２，５５２，８０６　タンク
２０８，８０８　ポンプ
２１０ａ，２１０ｂ，８１０　チューブ
２１２　変位装置
２２０　プリウェット液
３０２，６５６　コロナ放電器
５０２　ベローズポンプ
５０４　液溜め
５０６，５５６　現像ローラ
５０６ａ　芯金
５０６ｂ　円柱体
５０６ｃ　表面層
５０７　付き当てコロ
５０８，５０８ａ，５０８ｂ，５０８ｃ，５０８ｄ　液体現像剤
５１０　規制ローラ
５１２，５５７　掻き取りブレード
５２４　ダブルギアポンプ
５４２　規制ブレード
５５２ａ　供給ローラ
５５４　搬送ローラ
５５５　塗布ローラ
５５９　回転軸
６０２　転写ローラ
６０４　紙
６１０　紙送り装置
６５２　中間転写ベルト
６５３　二次転写ローラ
６５４ａ，６５４ｂ，６５４ｃ　駆動ローラ
６５５ａ，６５５ｂ　保持ローラ
７０２　定着ローラ
７０４　定着ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004139114.tif 000018
【図１６】
2004139114.tif 000019
【図１７】
2004139114.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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