(57)【要約】【課題】プリウェット剤の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層を得ることで、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減できるようにする。【解決手段】液体現像剤４０２のトナー濃度を下げたプリウェット剤４０１の層を像形成体１に形成するプリウェット供給口４０３と、液体現像剤４０２又はそのトナー濃度を上げた液体をプリウェット剤４０１の層の上面に供給する現像剤供給口４０４と、像形成体１の静電潜像にトナー粒子を付着させる現像電極（現像電界発生部）４１３とを有し、プリウェット供給口４０３、現像剤供給口４０４および現像電極４１３が像形成体１の回転方向の上流側から下流側にこの順序で配置され、現像手段４の内部よりプリウェット供給口４０３に至る流路と現像剤供給口４０４に至る流路とが互いに分離された構成とする。【選択図】図２
2005352343.tif 000002
【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、前記現像手段の前記像形成体と対向する側には、前記現像剤供給体によって供給された液体現像剤のトナー濃度を下げた液体を像形成体に供給してプリウェット層を形成するプリウェット供給口と、前記液体現像剤そのもの又はそのトナー濃度を上げた液体を前記像形成体の表面に形成された前記プリウェット層の上面に供給する現像剤供給口と、像形成体の静電潜像にトナー粒子を付着させるための現像電界発生部とを有し、前記プリウェット供給口、現像剤供給口および現像電界発生部が前記像形成体の回転方向の上流側から下流側にこの順序で配置され、前記現像手段の内部より前記プリウェット供給口に至る流路と現像剤供給口に至る流路とが互いに分離された画像形成装置。
【請求項２】
現像手段の内部より前記プリウェット供給口および／または現像剤供給口に至る流路中において、前記液体現像剤中のトナー粒子を流路の流れ方向と異なる方向に移動させ偏在させるための偏在手段が設置された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
偏在手段は、プリウェット供給口に至る流路内であってかつ現像剤供給口に至る流路とは分離されている部分の流路内に対向して設けられた電極と、その電極にトナー粒子移動用の電圧を印加する電源とを含んで構成された請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
プリウェット供給口は、それに至る流路内に対向して設けられた電極のうち、トナー粒子が吸引されない電極の側へ偏って設置された請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
液体現像剤中のトナー粒子が移動してくる側の電極の近傍において、移動されてきたトナー粒子を含む液体現像剤の退避流路が設置された請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも一つの電極に交流電圧が重畳された請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
プリウェット供給口および現像剤供給口に至る流路に液体現像剤の流れの方向を鋭角的に曲げる流路部位が設置された請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
偏在手段は、プリウェット供給口および現像剤供給口と液体現像剤の流れの方向を鋭角的に曲げる流路部位との間に対向して設けられた電極と、その電極にトナー粒子移動用の電圧を印加する電源とで構成された請求項７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）
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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】
【００１１】
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、電界の作用によりトナー粒子が少なくなった現像ローラの表面上に塗布されている液体現像剤の表層は、プリウェット層という別の層として完全に液体現像剤から分離しているわけではない。
【００１２】
つまり、トナー粒子が偏在状態になされたとしても、この液体現像剤の温度や粘度は層厚方向にほぼ均一であるため、はっきりとした層の境界は発生しない。そのため現像ローラ上のトナー粒子は、せっかく現像ローラの表面側（＝液体現像剤の深層側）に偏在化されたとしても、その電界の作用領域を外れれば再び液体現像剤の表層方向その他へ移動することが容易であり、トナー粒子の偏在状態が消失しやすい。
【００１３】
とりわけ、現像剤に含まれるトナー粒子には、本来期待される極性（例えばプラス帯電方式であれば正の極性）とは逆の極性（本来期待される極性が正であるときは負の極性）を有するトナー粒子が偶発的に発生して存在しており、現像ローラ上のトナー粒子を偏在させるための電圧印加が直流であった場合、トナー粒子は意図する方向と逆に移動し、電圧を印加する部材（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、シート）等に逆極性のトナー粒子が固着する。
【００１４】
これを防止するためには適度な交流電圧を重畳し交番電界を発生させ、逆極性のトナー粒子を電圧印加部材等に固着させないよう振動させる方法が一般に用いられるが、そうすると本来期待される極性を有するトナー粒子も振動電界により振動運動する。従って、前記従来技術の特許文献３によるトナー粒子の偏在方法では、トナー粒子が偏在状態になされたとしても、この液体現像剤の温度や粘度が層厚方向にほぼ均一であるので、このような振動電界の作用を受けた場合には、トナー粒子の偏在状態が特に消失しやすくなる。
【００１５】
トナー粒子の偏在状態が消失すれば、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。
【００１６】
これに対し、前記従来技術の特許文献１または２で取り上げたように、プリウェット剤の塗布手段や格納手段を独立して設置した場合は、像形成体の表面に塗布されたプリウェット剤の表層は、外気にさらされることで温度および粘度が瞬時に変化し、その層の内部のそれらと微妙な差異が生ずる。
【００１７】
従ってその後、像形成体の表面に塗布された先のプリウェット剤の上から液体現像剤が塗布されても、先のプリウェット剤の表層とその層の内部との温度や粘度の差が一種の境界壁となり、ある程度の時間存在するので、これが当該プリウェット剤と液体現像剤とを層として隔て、現像剤層にあるトナー粒子のプリウェット層への容易な移動を妨げるという役割を果たしてくれる。
【００１８】
現像の際には、この境界壁をトナー粒子が突き破るような電界が像形成体の表面の潜像形成がなされた部分にのみ作用する。潜像の無い非画像部では、電界はトナー粒子に対して現像ローラ方向に作用するため、トナー粒子は前記境界壁を突き破って像形成体の方へ移動することができず、従って背景かぶりが回避される。
【００１９】
以上のように、背景かぶりの回避にはやはり、プリウェット剤の塗布手段や格納部等を独立して設置する以外に無く、これらを不要とすることによる装置の小型化と背景かぶりの回避とを同時に達成できていないのが現状である。
【００２０】
本発明はこのような従来の課題を解決したもので、プリウェット剤の塗布手段および格納部等を別に設けることなく、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを回避するが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】
【００２１】
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、前記現像手段の前記像形成体と対向する側には、前記現像剤供給体によって供給された液体現像剤のトナー濃度を下げた液体を像形成体に供給してプリウェット層を形成するプリウェット供給口と、前記液体現像剤そのもの又はそのトナー濃度を上げた液体を前記像形成体の表面に形成された前記プリウェット層の上面に供給する現像剤供給口と、像形成体の静電潜像にトナー粒子を付着させるための現像電界発生部とを有し、前記プリウェット供給口、現像剤供給口および現像電界発生部が前記像形成体の回転方向の上流側から下流側にこの順序で配置され、前記現像手段の内部より前記プリウェット供給口に至る流路と現像剤供給口に至る流路とが互いに分離された構成としたものである。
【００２２】
この構成により、現像手段において液体現像剤からプリウェット剤を生成し、像形成体の表面に液体現像剤を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層を得るという作用が達成できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、現像手段において液体現像剤からプリウェット剤を生成し、像形成体の表面に液体現像剤を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層を得ることが可能となるので、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減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】
【００２４】
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、前記現像手段の前記像形成体と対向する側には、前記現像剤供給体によって供給された液体現像剤のトナー濃度を下げた液体を像形成体に供給してプリウェット層を形成するプリウェット供給口と、前記液体現像剤そのもの又はそのトナー濃度を上げた液体を前記像形成体の表面に形成された前記プリウェット層の上面に供給する現像剤供給口と、像形成体の静電潜像にトナー粒子を付着させるための現像電界発生部とを有し、前記プリウェット供給口、現像剤供給口および現像電界発生部が前記像形成体の回転方向の上流側から下流側にこの順序で配置され、前記現像手段の内部より前記プリウェット供給口に至る流路と現像剤供給口に至る流路とが互いに分離された構成を有する。
【００２５】
これにより、現像手段において液体現像剤からプリウェット剤を生成し、像形成体の表面に液体現像剤を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるように作用し、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
【００２６】
また、現像手段の内部より前記プリウェット供給口および／または現像剤供給口に至る流路中において、前記液体現像剤中のトナー粒子を流路の流れ方向と異なる方向に移動させ偏在させるための偏在手段が設置された構成にしても良い。
【００２７】
これによりプリウェット塗布手段、格納手段等が不要となり、装置の小型化が可能になるという効果が得られる。
【００２８】
また、偏在手段は、プリウェット供給口に至る流路内であってかつ現像剤供給口に至る流路とは分離されている部分の流路内に対向して設けられた電極と、その電極にトナー粒子移動用の電圧を印加する電源とを含んだ構成にしても良い。
【００２９】
これによりプリウェット層にトナー粒子がなるべく含まれないようにすることができるという効果が得られる。
【００３０】
また、プリウェット供給口は、それに至る流路内に対向して設けられた電極のうち、トナー粒子が吸引されない電極の側へ偏って設置された構成にしても良い。
【００３１】
これにより高濃度化した現像剤が像形成体に塗布されないようにし、プリウェット層にトナー粒子がなるべく含まれないようにすることで、背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
【００３２】
また、液体現像剤中のトナー粒子が移動してくる側の電極の近傍において、移動されてきたトナー粒子を含む液体現像剤の退避流路が設置された構成にしても良い。
【００３３】
これにより高濃度化した現像剤が吸引電極の近傍で淀まないようにし、吸引電極および背向電極の電界発生機能を維持し、プリウェット層にトナー粒子がなるべく含まれないようにすることで、背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
【００３４】
また、プリウェット供給口に至る流路内であってかつ現像剤供給口に至る流路とは分離されている部分の流路内に対向して設けられた電極のうち少なくとも一つに交流電圧が重畳された構成にしても良い。
【００３５】
これによりトナー粒子の電極への固着を防止し、また高濃度となった液体現像剤に含まれるトナー粒子の退避をさらに促進させ、プリウェット剤へトナー粒子が再び混入することを防止することで、背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
【００３６】
また、プリウェット供給口および現像剤供給口に至る流路に液体現像剤の流れの方向を鋭角的に曲げる流路部位が設置された構成にしても良い。
【００３７】
これにより液体現像剤に含まれるトナー粒子を偏在させ、プリウェット剤へトナー粒子が再び混入することを防止することで、背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
【００３８】
また、偏在手段は、プリウェット供給口および現像剤供給口と液体現像剤の流れの方向を鋭角的に曲げる流路部位との間に対向して設けられた電極と、その電極にトナー粒子移動用の電圧を印加する電源とで構成されても良い。
【００３９】
これにより鋭角的に曲げる流路部位を用いて成された液体現像剤に含まれるトナー粒子の偏在状態を維持し、プリウェット剤へトナー粒子が再び混入することを防止することで、背景かぶりを低減できるという効果が得られる。
（実施例）
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。
【００４０】
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４０２を格納し、まずその液体現像剤４０２より生成したプリウェット剤４０１を像形成体１の表面に塗布し、次に液体現像剤４０２を像形成体１の表面に塗布されたプリウェット剤４０１層の上に塗布し、その後像形成体１の静電潜像が形成された部分にトナー粒子を移動させることにより静電潜像を顕像化する現像手段４と、現像手段４に付随し像形成体１の表面に残留するプリウェット剤４０１および余剰現像剤を回収する回収手段５と、像形成体１の表面に形成されたトナー像を所定の紙に転写する転写手段６と、転写手段６により所定の紙に転写されたトナー像を定着させる定着手段７とを備える。
【００４１】
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には記載していないが、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４０２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、上記の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、転写手段６と帯電手段２との間に設ける必要がある。
【００４２】
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。本実施例１における回収手段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しない。
【００４３】
図２に本実施例１の現像手段４およびそれに付随する回収手段５の構成例を示す拡大図を、図３にそれらの像形成体１との対向部を示す拡大模式図を示す。
【００４４】
これら図２および図３に示すように本実施例１の画像形成装置には、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剤供給ローラ（現像剤供給体）４３１を有し、現像手段４の像形成体１と対向する側には、現像剤供給ローラ４３１によって供給された液体現像剤４０２のトナー濃度を下げた液体を像形成体１に供給してプリウェット層を形成するプリウェット供給口４０３と、液体現像剤４０２そのもの又はそのトナー濃度を上げた液体（本実施例１の場合は液体現像剤４０２そのもの）を像形成体１の表面に形成されたプリウェット層の上面に供給する現像剤供給口４０４と、像形成体１の静電潜像にトナー粒子を移動させるための現像電極（現像電界発生部）４１３とを有し、プリウェット供給口４０３、現像剤供給口４０４および現像電極４１３が像形成体１の回転方向の上流側から下流側にこの順序で配置され、現像手段４の内部よりプリウェット供給口４０３に至る流路と現像剤供給口４０４に至る流路とが互いに分離された構成を有している。
【００４５】
現像手段４上の現像電極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。現像電極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電極４１３に印加する現像電源４２３が接続されている。
【００４６】
なお、本実施例１の現像手段４には、現像領域４０６を通過した後も像形成体１の表面に残されているプリウェット剤４０１および余剰の液体現像剤４０２を現像手段４の内部へ再び回収する回収口４０９および回収手段５が、像形成体１の回転方向の現像電極４１３よりさらに下流側に設置されている。回収口４０９は、回収流路４１０により現像手段４の内部へとつながっている。
【００４７】
現像手段４の内部よりプリウェット供給口４０３および／または現像剤供給口４０４に至る流路中には、液体現像剤４０２中のトナー粒子を流路の流れ方向と異なる方向に移動させ偏在させるための偏在手段が設置されており、その偏在手段は、プリウェット生成流路４０５内に対向して設けられた電極とその電極にトナー粒子移動用の電圧を印加する電源とを含んだ構成を有している。つまり本実施例１の偏在手段は、トナー粒子が吸引される吸引電極４１１とこれに電圧を印加するための吸引電源４２１、およびトナー粒子を吸引電極４１１側へ移動させるために吸引電極４１１と対向して設置される背向電極４１２とこれに電圧を印加するための背向電源４２２とから構成されている。
【００４８】
プリウェット供給口４０３は、プリウェット生成流路４０５内に対向して設けられた電極のうち、トナー粒子が吸引されない背向電極４１２の側へ偏って設置されている。
【００４９】
液体現像剤４０２中のトナー粒子が移動してくる吸引電極４１１の近傍には、高濃度領域４４１の液体現像剤（移動されてきたトナー粒子を含む液体現像剤）４０２の退避流路４４２が設置されている。
【００５０】
吸引電極４１１には吸引電源４２１が接続されており、吸引電極４１１に対し交流電圧を印加する。背向電極４１２には背向電源４２２が接続されており、背向電極４１２に対し直流電圧を印加する。これは少なくとも一つの電極に交流電圧が重畳された構成を有していることになる。本実施例１においては、吸引電源４２１は交流電源のみであるが、これを例えば交流電源と直流電源との組み合わせとし、吸引電源４２１に対しオフセットされた交流電圧を与えるようにする場合もある。
【００５１】
本実施例１においては、現像電源４２３は交流電源と直流電源との組み合わせからなるが、トナー粒子が有する電荷と同極性の方向にオフセットされた交流またはパルス電圧を印加することができればひとつの電源でも構わない。特にその構成については限定しない。
【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、「現像剤供給ローラ４３１」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しない。
【００５３】
さらに現像剤供給ローラ４３１は、現像領域４０６に液体現像剤４０２を供給し、かつ現像領域４０６との間に循環させる流速を発生させるために、粉体の画像形成装置とは異なり表面に凹凸のあるものの方が望ましい。より具体的には例えば水車のような構造や、水力発電等で用いられるタービンのような構造である。また、主走査方向に筋が入っている構造としても良い。
【００５４】
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。
【００５５】
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の内部にある現像剤供給ローラ４３１を回転駆動させる。
【００５６】
現像剤供給ローラ４３１の回転により発生する流速によって、液体現像剤４０２は現像剤供給口４０４、プリウェット供給口４０３およびそれらに至る流路を通過し、現像領域４０６に送り込まれる。
【００５７】
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、回収口４０９およびその流路４１０を経由して再び現像手段４の内部へと回収される。
【００５８】
回収された液体現像剤４０２は、現像剤供給ローラ４３１の回転により再び現像剤供給口４０４、プリウェット供給口４０３およびそれらに至る流路を通過し、現像領域４０６へ供給される。
【００５９】
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、プリウェット供給口４０３または現像剤供給口４０４、現像領域４０６、回収口４０９、現像手段４の内部の順に、プリウェット生成流路４０５、現像剤供給流路４０７、回収流路４１０の各流路を介して循環するようになる。
【００６０】
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、現像手段４内に格納されている液体現像剤４０２よりプリウェット剤４０１を生成する動作を開始する。
【００６１】
プリウェット剤４０１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、トナー粒子を液体現像剤４０２から除去したものは、プリウェット剤４０１として用いることが可能である。
【００６２】
現像手段４内に格納されている液体現像剤４０２よりプリウェット剤４０１を生成するには、まず２種類のプリウェット生成電極（すなわち吸引電極４１１および背向電極４１２）に接続しているそれぞれの高圧電源（すなわち吸引電源４２１および背向電源４２２）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。
【００６３】
このとき、液体現像剤４０２に含まれるトナー粒子を背向電極４１２側から吸引電極４１１側へと移動させ偏在させるような電界を発生させる。すると、プリウェット供給口４０３へと至る流路内に流れ込んできた液体現像剤４０２は、吸引電極４１１付近に発生する高濃度領域４４１と、その反対側でほとんどトナー粒子が存在しなくなった（理想的にはトナー濃度０％に近い）極低濃度領域、すなわちプリウェット剤４０１として利用する領域とに分離される。このうちプリウェット剤４０１として利用する領域部分のみが、現像剤供給ローラ４３１の回転により発生する液体現像剤４０２の流速によりプリウェット供給口４０３から像形成体１の表面に塗布される。
【００６４】
これに対し、高濃度領域４４１にある高濃度化した液体現像剤４０２も同じく循環する液体現像剤４０２によって発生する流速により現像領域４０６へ運ばれようとするが、プリウェット供給口４０３は背向電極４１２の側へ偏よらせて設置されており、従って吸引電極４１１側に発生した高濃度領域４４１の液体現像剤４０２の前には一種の隔壁（本実施例の場合は現像手段の外装の一部）が存在するので、これにより高濃度領域４４１の液体現像剤４０２は像形成体１への塗布が妨げられる。
【００６５】
こうしてプリウェット供給口４０３より像形成体１の表面に塗布されたプリウェット剤４０１の表層は、外気にさらされることで温度および粘度が瞬時に変化し、その層の内部のそれらと微妙な差異が生ずる。この変化は、像形成体１の表面に塗布されたプリウェット剤４０１の表層のみの温度および粘度が変化する程度のごく短い時間で十分である。逆に長すぎると、像形成体１の表面に塗布されたプリウェット剤４０１の温度および粘度が層全体に渡って変化してしまう。特に温度が下降し粘度が上昇した場合には、後にその上から塗布する液体現像剤４０２の層に分散含有されているトナー粒子が、粘度の上昇したプリウェット剤４０１の層に入ったときに像形成体１の表面に潜像形成された画像部に移動しにくくなる、という不具合が発生する。
【００６６】
その後、像形成体１の表面に塗布された先のプリウェット剤４０１の上から、液体現像剤４０２が現像剤供給口４０４より塗布される。このとき、先のプリウェット剤４０１の表層とその層の内部との温度や粘度の差が一種の境界壁となっているので、これが当該プリウェット剤４０１と液体現像剤４０２とを層として隔て、液体現像剤４０２の層にあるトナー粒子がプリウェット剤４０１の層へ容易に移動してしまうのを妨げるという役割を果たしてくれる。
【００６７】
本実施例１においては、吸引電極４１１に対して交流電圧またはオフセットされた交流電圧を印加するようにしている。もし直流電圧を印加し続ければ、吸引電極４１１と背向電極４１２との間に一方向電界が発生し、その作用で吸引電極４１１に移動されてきたトナー粒子がそのまま長時間吸引電極４１１に押し付けられて固着し、その結果、発生させている電界が変化してしまい（大抵の場合、電界が弱まる）、プリウェット剤４０１が生成できなくなるという不具合が起こる。交流電圧を印加して適度な振動電界を与えるようにすれば、トナー粒子が吸引電極４１１の近傍で振動運動を行うので電極への固着が防止され、直流電圧を印加し続ける場合の不具合を回避することができる。
【００６８】
なお、本実施例１の場合、トナー粒子の固着は現像手段４内に設置されている現像剤供給ローラ４３１の回転により発生した液体現像剤４０２の循環流速が存在することによりある程度防止されるが、前述したようにさらに吸引電極４１１に交流電圧またはオフセットされた交流電圧を印加して吸引電極４１１と背向電極４１２との間に振動電界を発生させることで、電極へのトナー固着の防止効果を向上させることができる。ただしこの振動電界はあくまで吸引電極４１１にトナー粒子が移動する作用を妨げないよう、つまり振動電界のベクトル平均が吸引電極４１１側へ向く方向となるように交流電圧の振幅及びオフセット値を設定しなければならない。
【００６９】
ベクトルの平均が吸引電極４１１へと向くような振動電界を吸引電極４１１と背向電極４１２との間に与える方法はこれに限らず、吸引電極４１１ではなく背向電極４１２側に交流電圧またはオフセット交流電圧を印加することでも良いし、両方の電極に対して振幅や位相の異なるオフセット交流電圧を印加することでも良い。
【００７０】
本実施例１においてはさらに、高濃度領域４４１の液体現像剤４０２の退避流路４４２が吸引電極４１１付近に設置されているので、電界によって吸引されたトナー粒子により高濃度化した吸引電極４１１付近の液体現像剤４０２は、退避流路４４２を通り現像手段４の内部へと退避させることができる。その結果、吸引電極４１１付近にトナー粒子が淀み、発生させている電界が変化してしまう（大抵の場合、電界が弱まる）ことを防ぐ効果が期待できる。
【００７１】
さらに前述の交流電圧の印加は、結果的に吸引電極４１１により吸引されたトナー粒子を現像手段４の内部へと退避させる効果を高めることにもつながる。すなわちこれらのトナー粒子は、適度な振動電界により吸引電極４１１へ固着することなく、速やかに現像手段４の内部へと回収することができる。
【００７２】
現像手段４内に格納されている液体現像剤４０２の循環、プリウェット剤４０１の生成、像形成体１の表面へのプリウェット剤４０１および液体現像剤４０２の塗布が安定した後、初めて画像形成動作を開始する。つまり、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の表面に形成された潜像に対してトナー像を形成する。
【００７３】
現像電源４２３は、現像領域４０６にある液体現像剤４０２中のトナー粒子が現像電極４１３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）を現像電極４１３に対し印加する。
【００７４】
ここで現像電極４１３に対し交流またはパルス電圧を印加するのは、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電極４１３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。従って現像電極４１３に印加する交流またはパルス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、現像電極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。交流またはパルス電圧の振幅は、オフセット電圧の２倍を超える値が望ましい。
【００７５】
また、交流またはパルス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の表面の画像形成部において前記交流またはパルス電圧の平均値（すなわちオフセット電圧）が、現像電極４１３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中の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。
【００７６】
逆に像形成体１の表面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の表面に付与された電圧（帯電電圧）とその後の露光手段３により像形成体１の表面に付与された電圧（露光電圧）との間に設定される。
【００７７】
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技術とほとんど同様であるが、本実施例１の場合には、像形成体１の表面の潜像形成がなされた部分に発生させた電界の作用を受けたトナー粒子のみが、先に述べたプリウェット剤４０１の層と液体現像剤４０２の層との間に発生した境界壁を突き破り、像形成体１の表面に潜像形成された画像部へと到達することができる。潜像が形成されていない非画像部においては、電界はトナー粒子に対してベクトル平均的には現像ローラ方向に作用しており、さらにトナー固着防止のための振動電界が作用しているが、先に述べた境界壁の存在により当該トナー粒子は像形成体１の方へ移動することはなく、従って背景かぶりは回避される。
【００７８】
こうして、現像領域４０６において像形成体１の表面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。
【００７９】
以上のように本実施例１によれば、上記の構成により現像手段４において液体現像剤４０２からプリウェット剤４０１を生成し、像形成体１の表面に液体現像剤４０２を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤４０１の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるため、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減することができる。
【００８０】
なお、吸引電極４１１、背向電極４１２、現像電極４１３のうちの一部または全部に対してヒーターなどの温度付与手段を設ければ、プリウェット生成流路４０５および／または現像領域４０６において他の領域よりも液体現像剤４０２の粘度を下げることにより、それに含まれるトナー粒子の移動性を向上させ、プリウェット剤４０１の生成の促進および／または現像性を向上させてもよい。
【００８１】
さらには、プリウェット供給口４０３と現像剤供給口４０４との間に、例えばペルチエ素子のような小型・薄型の冷却手段を設置することで、像形成体１の表面に塗布したプリウェット剤４０１の層の表面を瞬間冷却し、その表層の温度および粘度の変化を補助させてもよい。
（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。
【００８２】
図４に本実施例２の現像手段４およびそれに付随する回収手段５の構成例を示す拡大図を、図５にそれらの像形成体１との対向部を示す拡大模式図を示す。なお、これらが用いられる画像形成装置の全体構成を示す概略構成図は前記実施例１と同じ図１である。
【００８３】
本実施例２において、実施例１と同一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。
【００８４】
本実施例２が実施例１と異なる点は、吸引電極４１１と背向電極４１２により付与される電界の方向が変更になっていること、高濃度領域４４１の液体現像剤４０２がプリウェット供給口４０３の手前から現像剤供給流路４０７のほうへ流れるよう退避流路４４２を設置していること、およびプリウェット供給口４０３の位置が変更になっていることのみで、プリウェット剤４０１の生成の原理については実施例１と大差はない。
【００８５】
まず、吸引電極４１１と背向電極４１２の位置は実施例１と入れ替わっており、これにより２種類の電極間を通過するトナー粒子に対して作用する電界の方向が実施例１と逆になる。
【００８６】
そして、吸引電極４１１側へ吸引されたトナー粒子により高濃度化した吸引電極４１１周辺の高濃度領域４４１の液体現像剤４０２は、実施例１のように現像手段４内部へは戻さず、直接現像剤供給口４０４へ向かうように退避流路４４２を設置している。
【００８７】
プリウェット供給口４０３が吸引電極４１１側に偏って設置されていること自体は実施例１と変わり無いが、前述のように吸引電極４１１と背向電極４１２の位置が実施例１と入れ替わっているので、プリウェット供給口４０３の偏り方向も必然的に実施例１と逆になっている。
【００８８】
このようにプリウェット剤４０１の生成に係わる部分を除けば実施例１と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００８９】
以上のように本実施例２によれば、上記の構成により現像手段４において液体現像剤４０２からプリウェット剤４０１を生成し、像形成体１の表面に液体現像剤４０２を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤４０１の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるため、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減することができる。
（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。
【００９０】
図６に本実施例３の現像手段４およびそれに付随する回収手段５の像形成体１との対向部を示す拡大模式図を示す。なお、これらが用いられる画像形成装置の全体構成を示す概略構成図は前記実施例１と同じ図１であり、同じくこれらが用いられる現像手段４の構成例は前記実施例２と同じ図４である。
【００９１】
本実施例３において実施例１または２と同一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。
【００９２】
本実施例３は本発明の請求項１に示す構成を有しているが、液体現像剤４０２中のトナー粒子を流路の流れ方向と異なる方向に移動させ偏在させるための偏在手段は、実施例２における電界ではなく、物理的なろ過装置すなわちフィルタ４５１へとなっている。高濃度領域４４１の高濃度化した液体現像剤４０２を退避させる退避流路４４２およびプリウェット供給口４０３の位置については実施例２と大差はない。
【００９３】
なおフィルタ４５１については、例えばナノフィルタ等本発明および実施例のような液体現像方式で用いられるサブミクロンのトナー粒子がろ過可能なものが求められる。
【００９４】
またフィルタ４５１は、ろ過されたトナー粒子により高濃度化したフィルタ４５１周辺の液体現像剤４０２がスムーズに退避流路４４２へ流れていくように、図６に示すような傾きを有することが望ましい。
【００９５】
さらに、フィルタ４５１へトナー粒子が目詰まりするのを防止するために、例えばピエゾ素子や超音波振動子のような機械的振動を与える手段をフィルタ４５１に接続し、定期的または装置ユーザが望む場合に作動させるようにしても良い。
【００９６】
本実施例３が流用した実施例２の代わりに実施例１を流用した構成を有し、分離手段たる電極および電源をフィルタ４５１に置き換えた構成を有するものとしても良い。この場合はフィルタ４５１の傾きが実施例３とは逆になる。
【００９７】
以上のように本実施例３によれば、上記の構成により現像手段４において液体現像剤４０２からプリウェット剤４０１を生成し、像形成体１の表面に液体現像剤４０２を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤４０１の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるため、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減することができる。
（実施例４）
以下、本発明の実施例４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。
【００９８】
図７に本実施例４の現像手段４およびそれに付随する回収手段５の構成例を示す拡大図を、図８にそれらの像形成体１との対向部を示す拡大模式図を示す。なお、これらが用いられる画像形成装置の全体構成を示す概略構成図は前記実施例１と同じ図１である。
【００９９】
本実施例４において、実施例１から３までのいずれかと同一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。
【０１００】
本実施例４は、前述の実施例１から３までと同様に、本発明の請求項１および２に示す構成を有しているが、プリウェット供給口４０３および現像剤供給口４０４へ至る流路の構成および電極の位置は、前述の実施例１から３までと異なっている。
【０１０１】
プリウェット供給口４０３および現像剤供給口４０４に至る流路には、液体現像剤４０２の流れ方向が鋭角的に曲げられる流路４０８が設置されている（本実施例４においては１８０度に近い）。また、プリウェット供給口４０３および現像剤供給口４０４と液体現像剤４０２の流れ方向が鋭角的に曲げられる流路４０８との間には、互いに対向して設けられた吸引電極４１１および背向電極４１２と、それらの電極のそれぞれにトナー粒子移動用の電圧を印加するための吸引電源４２１および背向電源４２２とで構成された偏在手段が配置されている。吸引電極４１１は現像剤供給口４０４へ至る現像剤供給流路４０７の側に入り込んで設置されている。
【０１０２】
このような構成において液体現像剤４０２がその流れ方向を鋭角的に曲げられる流路４０８を通過すると、液体現像剤４０２中に分散されているトナー粒子は、当該流路４０８の鋭角部を回り込む際に発生する遠心力により流路４０８の外側へと寄っていく。その後吸引電極４１１と背向電極４１２との間に働く電界により、トナー粒子の現像剤供給口４０４側への移動がさらに促進され、トナー粒子の偏在状態を安定させることができる。
【０１０３】
以上のように本実施例４によれば、上記の構成により現像手段４において液体現像剤４０２からプリウェット剤４０１を生成し、像形成体１の表面に液体現像剤４０２を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤４０１の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるため、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減することができる。
【０１０４】
なお本実施例４の場合には、高濃度領域４４１の液体現像剤４０２がそのまま現像剤供給口４０４へと供給される。そのため元の液体現像剤４０２の濃度は、これまでの実施例１〜３で用いる液体現像剤４０２よりも低い濃度で済むという効果がある。
（実施例５）
以下、本発明の実施例５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。
【０１０５】
図９は、前記実施例１〜４に示した現像手段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。
【０１０６】
本実施例５において、実施例１から４までのいずれかと同一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。
【０１０７】
本実施例５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５においては形成色数が４色であり、前記実施例１〜４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５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。
【０１０８】
現像手段４１〜４４は、前記実施例１〜４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４０１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。
【０１０９】
なお、帯電手段２１〜２４には例えば固体素子帯電器のような小型で非接触の帯電が可能なものを、露光手段３１〜３４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５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。
【０１１０】
以上のように本実施例５によれば、上記の構成により現像手段４において液体現像剤４０２からプリウェット剤４０１を生成し、像形成体１の表面に液体現像剤４０２を塗布する前にあらかじめ塗布することで、プリウェット剤４０１の塗布手段、格納手段等を別に設けることなく、現像剤層のトナー粒子が自然に移動して来ないようなプリウェット層が得られるため、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
以上のように本発明にかかる画像形成装置は、小型の装置が構成でき、かつ背景かぶりを低減できるところから、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】
【０１１２】
【図１】実施例１〜４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の現像手段およびそれに付随する回収手段の構成例を示す拡大図
【図３】実施例１の現像手段およびそれに付随する回収手段の像形成体との対向部を示す拡大模式図
【図４】実施例２または３の現像手段およびそれに付随する回収手段の構成例を示す拡大図
【図５】実施例２の現像手段およびそれに付随する回収手段の像形成体との対向部を示す拡大模式図
【図６】実施例３の現像手段およびそれに付随する回収手段の像形成体との対向部を示す拡大模式図
【図７】実施例３の現像手段およびそれに付随する回収手段の構成例を示す拡大図
【図８】実施例３の現像手段およびそれに付随する回収手段の像形成体との対向部を示す拡大模式図
【図９】実施例１〜４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
【符号の説明】
【０１１３】
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
４０１    プリウェット剤
４０２    液体現像剤
４０３    プリウェット供給口
４０４    現像剤供給口
４０５    プリウェット生成流路
４０６    現像領域
４０７    現像剤供給流路
４０８    液体現像剤４０２の流れ方向が鋭角的に曲げられる流路
４０９    回収口
４１０    回収流路
４１１    吸引電極  
４１２    背向電極
４１３    現像電極
４２１    吸引電源
４２２    背向電源
４２３    現像電源
４３１    現像剤供給ローラ
４４１    高濃度領域
４４２    退避流路
４５１    フィルタ
【図１】
2005352343.tif 000003
【図２】
2005352343.tif 000004
【図３】
2005352343.tif 000005
【図４】
2005352343.tif 000006
【図５】
2005352343.tif 000007
【図６】
2005352343.tif 000008
【図７】
2005352343.tif 000009
【図８】
2005352343.tif 000010
【図９】
2005352343.tif 000011