JPH07334003A

JPH07334003A - 静電潜像の液体現像装置

Info

Publication number: JPH07334003A
Application number: JP14711594A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sasaki; 努佐々木; Toshihiro Saito; 俊浩斉藤; Masahiko Itaya; 正彦板谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】高濃度高粘性の液体現像剤を現像剤支持体上
にムラなく塗布することにより画像支持体の潜像面に液
体現像剤を均一に供給することができる静電潜像の液体
現像装置を提供する。【構成】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装置であって、高
濃度高粘性の液体現像剤を感光体１０の潜像面に供給す
る可撓性を有するベルト状部材で形成された現像ベルト
５１０と、現像ベルト５１０上に前記液体現像剤を塗布
する塗布ローラ５２２ａを備えた塗布装置５２ａ〜５２
ｄと、現像ベルト５１０を介して塗布ローラ５２２ａと
当接する弾性部材で形成された支持ローラ５１６とを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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。

【０００２】

【従来の技術】従来より、静電潜像の液体現像装置で
は、画像支持体上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、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、画像支持体を液体現像剤が貯蔵された現像
剤槽に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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
大型の静電記録装置等では、一般に有機溶剤であるIsop
arG （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。こ
のため、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された高
粘性の液体現像剤を用いた場合、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】

【目的】本発明は上記事情に基づいてなされたものであ
り、現像剤支持体上に高濃度高粘性の液体現像剤をムラ
なく塗布することにより画像支持体の潜像面に液体現像
剤を均一に供給することができる静電潜像の液体現像装
置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した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、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分
散された１００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体
現像剤を、前記画像支持体の潜像面に供給する可撓性を
有するベルト状部材で形成された現像剤支持体と、前記
現像剤支持体上に前記液体現像剤を塗布する塗布ローラ
と、前記現像剤支持体を介して前記塗布ローラと当接す
る押圧手段とを具備し、前記塗布ローラ及び前記押圧手
段のうち少なくとも一方が弾性部材で形成されているこ
とを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に記載した本発明の静電潜像の液
体現像装置は、請求項１記載の発明において、前記押圧
手段をローラ状に形成したことを特徴とするものであ
る。

【０００７】請求項３に記載した本発明の静電潜像の液
体現像装置は、請求項１又は２記載の発明において、前
記液体現像剤の絶縁性液体の粘度が０．５〜１０００ｍ
Ｐａ・ｓ、電気抵抗が１０¹²Ωｃｍ以上、表面張力が２
１ｄｙｎｅ／ｃｍ以下、沸点が１００℃以上であること
を特徴とするものである。

【０００８】請求項４に記載した本発明の静電潜像の液
体現像装置は、請求項３記載の発明において、前記液体
現像剤が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ものである。

【０００９】請求項５に記載した本発明の静電潜像の液
体現像装置は、請求項１，２，３又は４記載の発明にお
いて、前記液体現像剤が平均粒径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
るものである。

【００１０】

【作用】請求項１記載の静電潜像の液体現像装置は、現
像剤支持体上に液体現像剤を塗布する塗布ローラと、現
像剤支持体を介して塗布ローラと当接する押圧手段とを
設け、塗布ローラ及び押圧手段のうち少なくとも一方を
弾性部材で形成したことにより、塗布ローラを現像剤支
持体に適度な押圧力で当接させることができる。このた
め、塗布ローラ上に一定の層厚で形成された液体現像剤
層を塗布ローラと現像剤支持体との当接部において押し
つぶすことなく現像剤支持体上に供給することができ
る。これにより、現像剤支持体上に液体現像剤をムラな
く均一に塗布することができ、したがって、高濃度高粘
性の液体現像剤を画像支持体の潜像面に均一に供給する
ことができる。また、トナーが高濃度に分散された液体
現像剤を用いているので、従来の低濃度の液体現像剤に
比べて、液量を遥かに少なくすることができる。また、
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、１００ｍ
Ｐａ・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。

【００１１】請求項２記載の静電潜像の液体現像装置
は、押圧手段をローラ状に形成したことにより、請求項
１記載の発明と同様の作用を奏する。

【００１２】請求項３記載の静電潜像の液体現像装置
は、絶縁性液体に前記特性のものを用いることにより、
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２１ｄｙｎｅ／ｃｍ以
上になると、濡れ性が悪くなる。したがって、表面張力
は、できるだけ低い値が望ましい。

【００１３】請求項４記載の静電潜像の液体現像装置
は、絶縁性液体がシリコンオイルを主成分としたもので
あることにより、請求項５記載の特性を有する絶縁性液
体を得ることができる。

【００１４】請求項５記載の静電潜像の液体現像装置
は、液体現像剤が平均粒径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０．１μ
ｍ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。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１乃至図６及び
図１６を参照して説明する。図１は本発明の一実施例で
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現像装置の
概略正面図、図３は図２に示す現像装置の右側面図、図
４は図２に示す現像装置の塗布部の動作を説明するため
の図、図５は図４に示す塗布部の隣合うローラの当接方
法を説明するための図、図６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１６は支持ロ
ーラが現像ベルトを介して塗布ローラに当接したときの
様子を説明するための図である。

【００１６】本発明の一実施例である静電潜像の液体現
像装置１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５０
と、感光体１０上のトナーを所定の紙Ｐに転写すると共
に定着させる転写装置６０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、図示されて
いないが帯電された感光体１０を除電する除電装置を備
えている。

【００１７】帯電装置３０、露光装置４０、クリーニン
グ装置７０、および除電装置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、現像装置５０及び転写装
置６０について説明する。

【００１８】本実施例のプリウェット装置２０に要求さ
れる機能は、一定の量のプリウェット液を感光体１０上
に均一に塗布することである。その目的のためには、ス
ポンジ状のものによりプリウェット液を塗布する方法、
感光体１０の幅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方法、スポンジローラ等により塗布
する方法等、他の目的でコーティングする方法を用いる
ことができる。本発明者等は種々の方法を試みて、上記
の方法が可能であることを確認したが、最も簡便で性能
の良い方法は、ベルイータ（登録商標：カネボウ
（株））を用いてプリウェット液を塗布する方法であっ
た。ベルイータは、気孔が連続した立体網目構造を有す
る連続多孔質体スポンジであり、気孔の体積分だけプリ
ウェット液を保持することができ、また気孔の体積を越
えるプリウェット液が供給されたときには、プリウェッ
ト液を表面から均一に放出することができる。尚、本実
施例のベルイータには感光体１０との当接面が略半円筒
状のものを用いた。

【００１９】現像装置５０は、図２及び図３に示すよう
に、現像部５１と、塗布部５２とを備えて構成される。
現像部５１は、現像剤支持体である現像ベルト５１０
と、現像ベルト５１０を回転駆動すると共に現像ベルト
５１０の一部を感光体１０に当接させるようにして保持
する駆動ローラ５１２ａ，５１２ｂと、現像ベルト５１
０に残留する液体現像剤を除去する掻き取りブレード５
１４と、押圧手段である支持ローラ５１６とを有する。
塗布部５２は、現像ベルト５１０の表面に液体現像剤を
塗布する塗布装置５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを備
える。

【００２０】塗布装置５２ａ〜５２ｄは、液体現像剤を
貯蔵すると共に放出するベローズポンプ５２０と、現像
ベルト５１０上に液体現像剤を塗布する塗布ローラ５２
２ａと、ベローズポンプ５２０により放出された液体現
像剤を塗布ローラ５２２ａに搬送する搬送ローラ５２２
ｂ，５２２ｃと、調整ローラ５２２ｄと、塗布ローラ５
２２ａを現像ベルト５１０に離接する離接装置５２４と
を備える。塗布装置５２ａのベローズポンプ５２０ａに
はイエローのトナーを含む液体現像剤が、塗布装置５２
ｂのベローズポンプ５２０ｂにはマゼンダのトナーを含
む液体現像剤が、塗布装置５２ｃのベローズポンプ５２
０ｃにはシアンのトナーを含む液体現像剤が、そして、
塗布装置５２ｄのベローズポンプ５２０ｄにはブラック
のトナーを含む液体現像剤がそれぞれ貯蔵されている。

【００２１】塗布ローラ５２２ａは搬送ローラ５２２ｂ
と当接するように、搬送ローラ５２２ｂは搬送ローラ５
２２ｃと当接するように、そして、搬送ローラ５２２ｃ
は調整ローラ５２２ｄと当接するようにそれぞれ設けら
れている。塗布ローラ５２２ａは現像ベルト５１０に従
動する方向に、搬送ローラ５２２ｂは塗布ローラ５２２
ａに従動する方向に、搬送ローラ５２２ｃは搬送ローラ
５２２ｂに従動する方向に、そして、調整ローラ５２２
ｄは搬送ローラ５２２ｃに従動する方向にそれぞれ回転
する。

【００２２】塗布ローラ５２２ａ及び搬送ローラ５２２
ｃには硬度が６０°(JIS A) 以上のハードローラが、ま
た、搬送ローラ５２２ｂ及び調整ローラ５２２ｄには硬
度が６０°(JIS A) 以下のソフトローラがそれぞれ用い
られる。硬度が６０°(JIS A) 以上のハードローラと硬
度が６０°(JIS A) 以下のソフトローラとを交互に当接
させて配列したのは、図４に示すように、ソフトローラ
を弾性変形させて、隣接するハードローラとの当接部に
ニップ幅ｔを形成するためである。ソフトローラを弾性
変形させるにはハードローラは硬いほど良い。したがっ
てハードローラの硬度は９０°(JIS A) 以上が望まし
い。硬度が９０°(JIS A) 以上のローラとしては、尿素
樹脂で形成されたULTRA-S （宮川ローラ社製）、アルミ
ナを主成分とするセラミックスで形成されたセラミック
スローラ（新日本製鐵社製）、エボナイトで形成された
ローラ等の樹脂ローラがある。また、ソフトローラのハ
ードローラへの押圧力が強いと各ローラを回転させるの
に高トルクが必要となる。このため、ソフトローラは弱
い押圧力で弾性変形するものが良い。したがってソフト
ローラの硬度は４０°(JIS A) 以下であることが望まし
い。但し、硬度が１５°(JIS A) 以下になると一定の形
状を保持することができなくなり、このため、ハードロ
ーラとの当接部に一定のニップ幅を形成することが困難
になる。硬度が１５°〜４０°(JIS A) のローラとして
は、合成樹脂で形成されたBEET（宮川ローラ社製）、NB
R （アクリロニトリル−ブタジエンゴム）で形成された
ローラ等がある。尚、塗布ローラ５２２ａ及び搬送ロー
ラ５２２ｂ，５２２ｃは、表面に後述する高濃度高粘性
の液体現像剤を薄くムラなく塗布する必要があるため、
親油性のよいものが望ましい。

【００２３】図５に示すように、塗布ローラ５２２ａの
両側には塗布ローラ５２２ａの外径と同じ外径の円板車
５２６ａが、搬送ローラ５２２ｃの両側には搬送ローラ
５２２ｃの外径と同じ外径の円板車５２６ａがそれぞれ
設けられている。また、搬送ローラ５２２ｂの両側には
搬送ローラ５２２ｂの外径より若干小さい外径の円板車
５２６ｂが、調整ローラ５２２ｄの両側には調整ローラ
５２２ｄの外径より若干小さい外径の円板車５２６ｂが
それぞれ設けられている。そして、隣合う円板車５２６
ａと円板車５２６ｂとを当接させることにより、塗布ロ
ーラ５２２ａと搬送ローラ５２２ｂの軸間距離を塗布ロ
ーラ５２２ａと搬送ローラ５２２ｂの半径の合計より短
くし、また、搬送ローラ５２２ｂと搬送ローラ５２２ｃ
の軸間距離を搬送ローラ５２２ｂと搬送ローラ５２２ｃ
の半径の合計より短くし、さらに、搬送ローラ５２２ｃ
と調整ローラ５２２ｄの軸間距離を搬送ローラ５２２ｃ
と調整ローラ５２２ｄの半径の合計より短くしている。
これにより、塗布ローラ５２２ａと搬送ローラ５２２
ｂ、搬送ローラ５２２ｂと搬送ローラ５２２ｃ、及び搬
送ローラ５２２ｃと調整ローラ５２２ｄは一定の押圧力
で互いに当接する。本実施例では、塗布ローラ５２２
ａ、搬送ローラ５２２ｂ，５２２ｃ及び調整ローラ５２
２ｄに外径がφ２０ｍｍのものを、円板車５２６ａに外
径がφ２０ｍｍのものを、円板車５２６ｂに外径がφ１
９ｍｍのものを用いた。尚、円板車は円筒状のコロであ
ってもよい。

【００２４】離接装置５２４は、アーム５２４ａ，５２
４ａを備える。アーム５２４ａ，５２４ａには、塗布ロ
ーラ５２２ａ及び搬送ローラ５２２ｂが固着されてい
る。アーム５２４ａ，５２４ａは、図示されていない駆
動装置により搬送ローラ５２２ｂの軸を軸として回動す
る。これにより、塗布ローラ５２２ａを現像ベルト５１
０に離接させる。

【００２５】現像ベルト５１０は、駆動ローラ５１２
ａ，５１２ｂによって感光体１０に従動する方向に回転
駆動される。現像ベルト５１０には、シームレスのニッ
ケルベルト、ポリイミドベルトのような樹脂ベルト等の
可撓性を有するベルト部材が用いられる。尚、現像ベル
ト５１０は現像バイアスを印加できるものでなければな
らない。したがって、樹脂ベルトを用いる場合には、導
電性微粒子を添加して電気抵抗値を下げるか、または、
ベルトの表面に導電加工を施す必要がある。

【００２６】支持ローラ５１６は、塗布ローラ５２２ａ
が現像ベルト５１０に当接する際に塗布ローラ５２２ａ
を現像ベルト５１０の裏面から支持するように設置され
ており、現像ベルト５１０に従動する方向に回転する。
支持ローラ５１６には、スポンジ、フェルト等の弾性部
材が用いられる。これにより、塗布ローラ５２２ａは、
図１６に示すように、現像ベルト５１０に適度な押圧力
で当接する。

【００２７】転写装置６０は、中間転写体である中間転
写ベルト６１０と、中間転写ベルト６１０を回転駆動す
ると共に中間転写ベルト６１０の一部を感光体１０に当
接させるようにして保持する駆動ローラ６１２ａ，６１
２ｂ，６１２ｃと、中間転写ベルト６１０に当接するよ
うにして設置された二次転写体である二次転写ローラ６
１４と、中間転写ベルト６１０上に残留するトナーを除
去する掻き取りブレード６１６とを備える。

【００２８】中間転写ベルト６１０は、駆動ローラ６１
２ａ，６１２ｂ，６１２ｃによって感光体１０に従動す
る方向に回転駆動される。二次転写ローラ６１４は、紙
Ｐを介して中間転写ベルト６１０に押圧される。駆動ロ
ーラ６１２ｃの内部には、紙Ｐを加熱する定着ヒータ６
１８が設けられている。

【００２９】次に、本発明の一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
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５０〜６０００ｍ
Ｐａ・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、現像ベルト５１０
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。したがって、感光体１０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と
なるので、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。このため、粘度が１０００ｍＰａ・ｓ
以下であれば定着後に残留するキャリア液は、ほとんど
見られない。

【００３２】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。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、ＤＣ３４４を用いて出画実験を行った
ときと同様に、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。さらに、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。

【００３３】また、本発明者等が行った実験では、表面
張力が大きい場合にはかぶりやトナーの塊が感光体１０
に付着することがあり、実験的には２１ｄｙｎｅ／ｃｍ
以上では画質に問題が起こりやすいことが分かった。

【００３４】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１
０¹²Ωｃｍ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ＤＣ３
４５を用いた例を示す。

【００３５】プリウェット液は、感光体１０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感光体１０に付着しないものであ
ることが要求される。例としては、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，ＫＦ９９３
７等が挙げられる。一般的に、蒸発性の高いシリコンオ
イルを選択する必要がある。

【００３６】本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６ｍ
Ｐａ・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、危険物扱いとなり適当でない。また、紙への加熱の
影響もあり、沸点は、２５０℃以下のものである必要が
ある。

【００３７】表面張力は、液体現像剤と感光体１０との
付着力をなくし、離型性をよくして画像の汚れ、かぶり
を防ぎ、また画質の解像力、かぶりを向上させるため、
できるだけ低いものがよい。本発明者等の実験によれ
ば、２０〜２１ｄｙｎｅ／ｃｍ程度が限界でこれより低
いものを選択する必要がある。

【００３８】電気抵抗は、低い場合、絶縁性が悪くなり
電荷をリークしてしまう。従って、できるだけ高いもの
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。

【００３９】次に、本発明の第一実施例である静電潜像
の現像装置の動作について説明する。先ず、図６（Ａ）
に示すように、帯電装置３０により感光体１０を帯電す
る。一般に帯電装置３０には、コロナ放電器が用いられ
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６（Ｂ）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、図６（Ｃ）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
ト液を塗布する。

【００４１】次に、現像装置５０により静電潜像を顕像
化する。図４に示すように、ベローズポンプ５２０によ
り調整ローラ５２２ｄと搬送ローラ５２２ｃの当接開始
位置に放出された液体現像剤は、調整ローラ５２２ｄと
搬送ローラ５２２ｃの当接部に形成されたニップ（弾性
変形した部分）により均一な厚みに規制されて搬送ロー
ラ５２２ｃ上に薄く塗布される。搬送ローラ５２２ｃ上
に塗布された液体現像剤は、搬送ローラ５２２ｃと搬送
ローラ５２２ｂの当接部に形成されたニップにより更に
均一な厚みに規制されて搬送ローラ５２２ｂ上に薄く塗
布される。搬送ローラ５２２ｂ上に塗布された液体現像
剤は、搬送ローラ５２２ｂと塗布ローラ５２２ａの当接
部に形成されたニップにより更に均一な厚みに規制され
て塗布ローラ５２２ａ上に薄く塗布される。このように
塗布ローラ５２２ａ上に均一な厚みで薄く塗布された液
体現像剤は、図１６に示すように、現像ベルト５１０に
支持ローラ５１６によって塗布ローラ５２２ａを適度な
押圧力で当接させたことにより、塗布ローラ５２２ａと
現像ベルト５１０との当接部において押しつぶすことな
く、したがって前後に液溜まりを形成することなく現像
ベルト５１０の表面に塗布される。これにより、現像ベ
ルト５１０上に液体現像剤の薄層を形成することができ
る。尚、現像ベルト５１０上に形成される薄層の厚み
は、ニップ幅ｔを変えることにより調整することができ
る。現像装置５０は、離接装置５２４により、いずれか
の塗布装置５２ａ〜５２ｄを現像ベルト５１０に当接さ
せる。これにより、現像ベルト５１０上にイエロー、マ
ゼンダ、シアン及びブラックのうちのいずれかのトナー
を含む液体現像剤を薄くムラなく塗布することができ
る。

【００４２】次に、現像ベルト５１０上に形成された液
体現像剤層を、図６（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上に移動させる。これ
により、感光体１０上にトナー像が形成される。

【００４３】次に、図６（Ｅ）に示すように、転写装置
６０により感光体１０上に形成されたトナー像を中間転
写ベルト６１０上に一次転写する。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
た液体現像剤が除去され、その後、図示されていない除
電装置により除電される。そして、離接手段５２４によ
って現像ベルト５１０に当接する塗布装置５２ａ〜５２
ｄ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６１０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６
１０上にカラー化に対応したトナー像が形成される。

【００４４】次に、図６（Ｆ）に示すように、転写装置
６０により中間転写ベルト６１０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Ｐに二次転写
すると同時に定着させる。中間転写ベルト６１０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６１４の中間転写ベルト６１０への押圧力及び定着ヒ
ータ６１８による熱により、紙Ｐ上に移動し二次転写さ
れると同時に熱的に溶融し定着する。これにより、紙Ｐ
上にカラー画像を形成することができる。

【００４５】図７乃至図１１は本発明の一実施例の現像
過程について詳細に説明するための図であり、図７は現
像過程の全体を説明するための図、図８は接近過程の様
子を示す図、図９はトナー移動過程の様子を示す図、図
１０は非画像部の分離過程の様子を示す図、図１１は画
像部の分離過程の様子を示す図である。従来の現像過程
と異なり、本実施例の現像過程は、図７に示すように、
現像ベルト５１０が感光体１０に接近して液体現像剤が
感光体１０の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、現像ベルト５１０が感光体
１０から離れて現像ベルト５１０に付着するトナーと感
光体１０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。

【００４６】接近過程では、現像ベルト５１０を可撓性
を有するベルト部材で構成したことにより、図８に示す
ように、現像ベルト５１０上の液体現像剤層と感光体１
０上のプリウェット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はソフトコンタクトされる。これに
より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。

【００４７】トナー移動過程においては、図９に示すよ
うに、画像部では、現像ベルト５１０上のトナーが感光
体１０上の電荷と現像ベルト５１０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、非画像部では、現像ベ
ルト５１０上のトナーは、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、
感光体１０の表面に移動しない。

【００４８】分離過程においては、非画像部では、図１
０に示すように、液体現像剤は現像ベルト５１０上に残
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１１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、両者はプリウェット液層の内部で分離す
る。現像ベルト５１０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。

【００４９】図１２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。現像ベルト５１０上に塗
布された液体現像剤層が厚すぎると、液体現像剤の粘度
が高いので、静電気力で現像ベルト５１０から感光体１
０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。このため、ト
ナーが過剰に移動し、感光体１０上に形成されたトナー
像に乱れが生じて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、液体現像剤層の層厚を現像が
十分にできる最小限の値に抑える必要がある。

【００５０】図１３は現像支持体である剛体で形成され
た現像ローラと感光体１０とをハードコンタクトさせた
ようすを示す図であり、図１４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１３に示すように現
像ローラ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ので、本実施例では、図
１４に示すように、現像剤支持体として可撓性を有する
ベルト部材で構成された現像ベルト５１０を用い、感光
体１０上のプリウェット液層と現像ベルト５１０上の液
体現像剤層とが接触する際の接触圧力を分散させること
により、プリウェット液層と液体現像剤層とが２層の状
態を維持するようにしている。

【００５１】次に、現像ベルト５１０上の液体現像剤層
の層厚、感光体１０上のプリウェット液層の層厚につい
て説明する。現像ベルト５１０上の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、ベタ黒を出したとき
の濃度）を満たす層厚より若干厚めが良い。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１０上に移動してしまうため、感光体１
０上に形成されたトナー像に乱れが生じるからである。
本発明者等の実験では、トナー濃度の高い液体現像剤に
ついては約５μｍの層厚で、また、トナー濃度の低いも
のについては約４０μｍの層厚で良好な画像が得られ
た。特に、トナー濃度２０〜３０％の液体現像剤を用い
た場合、液体現像剤の層厚が約２０μｍで良好な画質が
得られた。

【００５２】感光体１０上の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、現像ベルト５１
０上のトナーが感光体１０上に不規則に移動して感光体
１０上に形成されるトナー像に乱れが生じる。プリウェ
ット液の量を増やしていくに従って、トナー像の乱れは
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、感光体１０上のトナーが流れて、感光体１０上の
トナー像がぼける傾向を示す。ＤＣ３４４を用いた実験
では、５〜３０μｍ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、厚め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。

【００５３】上述の条件下で画出し実験をおこなった結
果、本実施例の静電潜像の液体現像装置に最適な液体現
像剤及びプリウェット液の粘性に関する範囲は、液体現
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。尚、プリウェット液のシリコンオ
イルには、ダウコーニング社製の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ＤＣ３４
５を用いた。

【００５４】本実施例によれば、可撓性を有するベルト
状部材で形成された現像ベルト５１０を介して塗布ロー
ラ５２２ａと当接する弾性部材で形成された支持ローラ
５１６を設けたことにより、塗布ローラ５２２ａと現像
ベルト５１０とを適度な押圧力で当接させることができ
るので、塗布ローラ５２２ａ上に一定の層厚で形成され
た液体現像剤層を塗布ローラ５２２ａと現像ベルト５１
０との当接部において押しつぶすことなく、したがって
前後に液溜まりを形成することなく現像ベルト５１０上
に供給することができる。これにより、現像ベルト５１
０上に液体現像剤をムラなく均一に塗布することがで
き、したがって、高濃度高粘性の液体現像剤を感光体１
０の潜像面に均一に供給することができる。

【００５５】さらに、本実施例によれば、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。

【００５６】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、Isop
ar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。

【００５７】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。

【００５８】本発明は本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。たと
えば、本実施例では、塗布ローラ５２２ａに剛体である
ハードローラを用い、支持ローラ５１６に弾性体を用い
たものについて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、塗布ローラ及び支持ローラのうち少なく
とも一方に弾性体を用いたものであればよい。

【００５９】また、本実施例では、押圧手段としてロー
ラ状に形成された支持ローラ５１６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
く、押圧手段は現像ベルト５１０を介して塗布ローラ５
２２ａと当接する弾性部材で形成されたものであればよ
い。例えばフェルト、スポンジ等で形成された現像ベル
ト５１０との当接面が略半円筒状、平面状等のものでも
よい。

【００６０】さらに、本実施例では、塗布ローラ５２２
ａ及び搬送ローラ５２２ｃの両側にローラ外径と同じ外
径の円板車５２６ａを、搬送ローラ５２２ｂ及び調整ロ
ーラ５２２ｄの両側にローラ外径より若干小さい外径の
円板車５２６ｂをそれぞれ設けて、隣合う円板車５２６
ａと円板車５２６ｂを当接させ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く、隣合うハ
ードローラとソフトローラの軸間距離が隣合うハードロ
ーラとソフトローラの半径の合計より短くなるようにし
たものであればよい。たとえば、図１５に示すように、
ソフトローラの両側にローラ外径より若干小さい外径の
円板車５２６ｃを設け、円板車５２６ｃを隣接するハー
ドローラの表面に当接させたものでもよい。

【００６１】また、本実施例では、イエローのトナーを
含む液体現像剤を現像ベルト５１０に塗布する塗布装置
５２ａと、マゼンダのトナーを含む液体現像剤を現像ベ
ルト５１０に塗布する塗布装置５２ｂと、シアンのトナ
ーを含む液体現像剤を現像ベルト５１０に塗布する塗布
装置５２ｃと、ブラックのトナーを含む液体現像剤を現
像ベルト５１０に塗布する塗布装置５２ｄ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。所望の色のトナーを含む液体現像剤を現像ベ
ルト上に塗布する塗布ローラを備えた塗布装置を必要に
応じて少なくとも一個設けたものであればよい。

【００６２】さらに、本実施例では、複数の搬送ローラ
５２２ｂ，５２２ｃを介して塗布ローラ５２２ａ上に液
体現像剤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く、塗布ローラ５２２ａ上
に液体現像剤を薄くムラなく塗布することができるもの
であればよい。

【００６３】また、本実施例では、画像支持体として、
有機感光体１０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い。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。

【００６４】さらに、本実施例では、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である
中間転写ベルト６１０上に一次転写した後、中間転写ベ
ルト６１０上に一次転写されたトナー像を紙Ｐ上に二次
転写することにより、紙Ｐ上に画像を形成するものにつ
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、転写装置は、画像支持体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。た
とえば、モノクロ用の液体現像装置では、画像支持体上
に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写するこ
となく記録媒体上に直接転写するものであってもよい。

【００６５】また、本実施例では、露光装置４０により
帯電した画像支持体上に像を露光し、その後、プリウェ
ット装置２０により画像支持体上にプリウェット液を塗
布したものについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、プリウェット液の塗布は、現像工程
に先立って行われるものであればよい。

【００６６】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、プリウェット液層が形成され、且つ、
液体現像剤の層厚が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１００
００ｍＰａ・ｓを越えるものは、現実的でなくなる。ま
た、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２１ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であれば、シリ
コンオイルを主成分とするものでなくてもよい。さら
に、液体現像剤のキャリア液はシリコンオイルに限定さ
れない。

【００６７】また、上記の各実施例では、静電潜像の液
体現像方法としてプリウェット工程を有するものについ
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、画像支持体の表面に離型性を有する材料を
コーティングしたものであれば、特にプリウェット工程
を必要とするものではない。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、前記の構成としたことにより、塗布ローラを
押圧手段によって現像剤支持体に適度な押圧力で当接さ
せることができるので、塗布ローラ上に一定の層厚で形
成された液体現像剤層を塗布ローラと現像剤支持体との
当接部で押しつぶすことなく現像剤支持体上に供給する
ことができ、これにより、現像剤支持体上に液体現像剤
をムラなく均一に塗布することができ、したがって、高
濃度高粘性の液体現像剤を画像支持体の潜像面に均一に
供給することができ、また、トナーが高濃度に分散され
た高粘度の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。

【００６９】請求項２記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、請求項１記載の発明と同様の効果を
有する静電潜像の液体現像装置を提供することができ
る。

【００７０】請求項３記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、請求項１記載の発明の効果に加え
て、液体現像剤の濡れ性がよい静電潜像の液体現像装置
を提供することができる。

【００７１】請求項４記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、請求項３記載の発明の効果に加え
て、公害が少なく、作業環境の改善を図ることができる
静電潜像の液体現像装置を提供することができる。

【００７２】請求項５記載の発明によれば、前記の構成
としたことにより、請求項１記載の発明の効果に加え
て、転写の際にトナーを剥がしやすくなる静電潜像の液
体現像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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
る現像装置の概略正面図である。

【図３】図２に示す現像装置の右側面図である。

【図４】図２に示す現像装置の塗布部の動作を説明する
ための図である。

【図５】図４に示す塗布部の隣合うローラの当接方法を
説明するための図である。

【図６】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７】現像過程の全体を説明するための図である。

【図８】接近過程の様子を説明するための図である。

【図９】トナー移動過程の様子を説明するための図であ
る。

【図１０】非画像部の分離過程を説明するための図であ
る。

【図１１】画像部の分離過程を説明するための図であ
る。

【図１２】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１３】現像ローラと感光体とをハードコンタクトさ
せた様子を示す図である。

【図１４】本実施例である静電潜像の液体現像装置のソ
フトコンタクトを説明するための図である。

【図１５】図４に示す塗布部の隣合うローラの当接方法
の変形例を説明するための図である。

【図１６】支持ローラが現像ベルトを介して塗布ローラ
に当接したときの様子を説明するための図である。

【符号の説明】

１０感光体２０プリウェット装置３０帯電装置４０露光装置５０現像装置５１現像部５２塗布部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ塗布装置６０転写装置７０クリーニング装置５１０現像ベルト５１２ａ，５１２ｂ，６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ
駆動ローラ５１４，６１６掻き取りブレード５１６支持ローラ５２０ベローズポンプ５２２ａ塗布ローラ５２２ｂ，５２２ｃ搬送ローラ５２２ｄ調整ローラ５２４離接装置５２４ａアーム５２６ａ，５２６ｂ，５２６ｃ円板車６１４二次転写ローラ６１８ヒータ

Claims

【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、絶縁性液体中にトナーが高濃度に分散された１００〜１
００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤を、前記画像
支持体の潜像面に供給する可撓性を有するベルト状部材
で形成された現像剤支持体と、前記現像剤支持体上に前記液体現像剤を塗布する塗布ロ
ーラと、前記現像剤支持体を介して前記塗布ローラと当接する押
圧手段とを具備し、前記塗布ローラ及び前記押圧手段のうち少なくとも一方
が弾性部材で形成されていることを特徴とする静電潜像
の液体現像装置。
【請求項２】前記押圧手段は、ローラ状に形成された
ものであ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２１ｄｙｎｅ／ｃｍ以下、沸点が１０
０℃以上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３記載の静電潜像の液体現像装置。
【請求項５】前記液体現像剤は、平均粒径０．１〜５
μｍ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又は４記載の静電潜像の
液体現像装置。