(57)【要約】【課題】  塗布部材と、中間塗布部材を用いて現像剤担持体上に液体現像剤膜を形成する現像装置において、均一な液体現像剤膜厚の範囲を拡大を図る。【解決手段】  現像剤貯留部３１１に貯留される液体現像剤を回転して塗布する第1塗布部材３４と、前記第１塗布部材３４に当接すると共に、前記第1塗布部材３４と逆方向に前記第1塗布部材３４の回転周速より遅く回転する第２塗布部材３５と、前記第２塗布部材３５に当接すると共に、前記第２塗布部材３５と同方向に前記第２塗布部材３５の回転周速よりも速く回転する現像剤担持体３６とを有することを特徴とする。【選択図】      図２
2010107538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリア液を有する液体現像剤を貯留する現像剤貯留部と、
前記現像剤貯留部に貯留される前記液体現像剤を回転して塗布する第１塗布部材と、
前記第１塗布部材に当接すると共に、前記第１塗布部材と逆方向に前記第１塗布部材の回転周速より遅く回転する第２塗布部材と、
前記第２塗布部材に当接すると共に、前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材の回転周速よりも速く回転する現像剤担持体とを有することを特徴とする
現像装置。
【請求項２】
前記第１塗布部材の回転周速を変更する第１変更手段、及び、
前記第２塗布部材の回転周速を変更する第２変更手段とを有する
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
トナーとキャリア液を有する液体現像剤のトナー濃度を調整する液体現像剤濃度調整部と、
前記液体現像剤濃度調整部でトナー濃度が調整された前記液体現像剤を補給する補給部と、
前記補給部により補給された液体現像剤を貯留する現像剤貯留部、前記現像剤貯留部に貯留される前記液体現像剤を回転して塗布する第１塗布部材、前記第１塗布部材に当接すると共に前記第１塗布部材と逆方向に前記第１塗布部材の回転周速より遅く回転する第２塗布部材、及び前記第２塗布部材に当接すると共に前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材の回転周速よりも速く回転する現像剤担持体を有する現像部と、
前記現像部により現像される潜像担持体と、を有することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項４】
前記第１塗布部材の回転周速を変更する第１変更手段、及び、
前記第２塗布部材の回転周速を変更する第２変更手段とを有する
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
紙種情報を入力する紙種情報入力手段と、
前記紙種情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた紙種対応情報を有する記憶部と、
前記紙種対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像濃度情報を入力する画像濃度情報入力手段と、
前記画像濃度情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた画像濃度対応情報を有する記憶部と、
前記画像濃度対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
紙種情報と画像濃度情報を入力する入力手段と、
前記紙種情報と、前記画像濃度情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた対応情報を有する記憶部と、
前記対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有する
請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
現像剤貯留部に貯留されるトナーとキャリア液を有する液体現像剤を回転する第１塗布部材により、前記第１塗布部材と逆方向に回転すると共に、前記第１塗布部材の回転周速よりも遅い回転周速の第２塗布部材に塗布し、
前記液体現像剤が塗布された前記第２塗布部材により、前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材よりも速い回転周速の現像剤担持体に前記液体現像剤を塗布することを特徴とする
現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上に形成した静電潜像をトナーとキャリア液を有する液体現像剤によって現像する現像装置並びに現像方法、そして、現像装置により現像された現像剤像を記録媒体に転写し、定着することで画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリア液としての液体溶媒中に固形成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて静電潜像を現像し可視化する種々の画像形成装置が提案されている。この画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油などからなる電気絶縁性を有した高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形成分（トナー粒子）を懸濁させたものである。このトナー粒子には、粒子径が１μm前後と極めて微細な粒子が使用され、
従来の粒子径７μmを使用する乾式画像形成装置と比べて高画質化を図ることができる。
【０００３】
このような液体現像剤を用いた画像形成装置として、例えば、特許文献１には、アニロクスローラに当接するブレードの接触圧力の調整、あるいは、アニロクスローラの回転速度の調整により、均一な液体現像剤を現像ローラに塗布し、現像効率の向上を図った画像形成装置について開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、塗布ローラと現像ローラの間に中間ローラを設け、当該中間ローラを塗布ローラとを互いに等速で同一方向に回転させる画像形成装置について開示されている。この画像形成装置によれば、現像ローラと塗布ローラが直接接触しないため、塗布ローラ表面上に形成された凹部による摩耗及び損傷されることがなく、現像ローラが受ける機械的なストレスが少なくなり、現像ローラの寿命を延ばすことができる。
【０００５】
このように液体現像剤を利用する画像形成装置においては、液体現像剤を効率よく汲み上げると共に、液体現像剤の正確な計量を目的として、表面に凹部を有する塗布ローラ（アニロクスローラ）が用いられている。
【特許文献１】特開２００２−９９１５１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように表面に凹部が形成された塗布ローラ（アニロクスローラ）を用いた場合には、凹部による液体現像剤の転写パターンが生じることとなり、液体現像剤の膜厚不均一となって現れる。特に、特許文献２では、その図８に記載する現像ローラと中間ローラのローラ速度比と、現像ローラ上に塗布される液体現像剤の塗布量との関係を示すグラフにみられるように、ローラ速度比が1.0以下の領域は、不均一領域となってし
まい画像形成に利用することができない。
【０００７】
画像形成装置においては、現像ローラ上に塗布する塗布量を少なくする（液体現像剤の膜厚を薄くする）ことで形成する画像の解像度向上を図ることができるが、特許文献２に開示される画像形成装置では、塗布量、すなわち、液体現像剤の膜厚の下限が制限されたものとなり、更なる高解像度化を実現することができない。
【０００８】
また、現像装置では紙種や必要とされる紙上での画像濃度に従い、供給する液体現像剤の量を変更する必要がある。例えば、ラフ紙などの粗い紙上で、普通紙と同一の紙上濃度を得るためにはより多くの液体現像剤を供給する必要がある。一方、コート紙（平滑紙）
では、普通紙よりも少ない液体現像剤の供給により同一の紙上濃度を実現できる。液体現像剤の膜厚制御範囲が広く確保でき、その供給量の幅を拡大できれば、多様な紙種への印字が保証でき、濃度の変更にも柔軟に対応することができる。
【０００９】
本発明は、現像ローラ上に形成する液体現像剤の膜厚制御範囲の拡大を図ることで、幅広い紙種や画像濃度に対応できる現像装置、画像形成装置、及び、現像方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の現像装置は、トナーとキャリア液を有する液体現像剤を貯留する現像剤貯留部と、前記現像剤貯留部に貯留される前記液体現像剤を回転して塗布する第１塗布部材と、前記第１塗布部材に当接すると共に、前記第１塗布部材と逆方向に前記第１塗布部材の回転周速より遅く回転する第２塗布部材と、前記第２塗布部材に当接すると共に、前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材の回転周速よりも速く回転する現像剤担持体とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明の現像装置は、前記第１塗布部材の回転周速を変更する第１変更手段、及び、前記第２塗布部材の回転周速を変更する第２変更手段とを有するものである。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、トナーとキャリア液を有する液体現像剤のトナー濃度を調整する液体現像剤濃度調整部と、前記液体現像剤濃度調整部でトナー濃度が調整された前記液体現像剤を補給する補給部と、前記補給部により補給された液体現像剤を貯留する現像剤貯留部、前記現像剤貯留部に貯留される前記液体現像剤を回転して塗布する第１塗布部材、前記第１塗布部材に当接すると共に前記第１塗布部材と逆方向に前記第１塗布部材の回転周速より遅く回転する第２塗布部材、及び前記第２塗布部材に当接すると共に前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材の回転周速よりも速く回転する現像剤担持体を有する現像部と、前記現像部により現像される潜像担持体と、を有することを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明の画像形成装置は、前記第１塗布部材の回転周速を変更する第１変更手段、及び、前記第２塗布部材の回転周速を変更する第２変更手段とを有するものである。
【００１４】
さらに、本発明の画像形成装置は、紙種情報を入力する紙種情報入力手段と、前記紙種情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた紙種対応情報を有する記憶部と、前記紙種対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有するものである。
【００１５】
さらに、本発明の画像形成装置は、画像濃度情報を入力する画像濃度情報入力手段と、前記画像濃度情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた画像濃度対応情報を有する記憶部と、前記画像濃度対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有するものである。
【００１６】
さらに、本発明の画像形成装置は、紙種情報と画像濃度情報を入力する入力手段と、前記紙種情報と、前記画像濃度情報と、前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速とを対応付けた対応情報を有する記憶部と、前記対応情報に基づいて前記第１塗布部材の回転周速、及び前記第２塗布部材の回転周速を制御する制御部と、を有するものである。
【００１７】
また、本発明の現像方法は、現像剤貯留部に貯留されるトナーとキャリア液を有する液
体現像剤を回転する第１塗布部材により、前記第１塗布部材と逆方向に回転すると共に、前記第１塗布部材の回転周速よりも遅い回転周速の第２塗布部材に塗布し、前記液体現像剤が塗布された前記第２塗布部材により、前記第２塗布部材と同方向に前記第２塗布部材よりも速い回転周速の現像剤担持体に前記液体現像剤を塗布することを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示した図である。画像形成装置の中央部に配設された画像形成部に対し、４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成部の下部に配設され、中間転写体４０、２次転写部（２次転写ユニット６０）は画像形成部の上部に配設されている。以下、画像形成部、現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋについて説明を行うが、各色の構成は同様であるため色を示す添字のアルファベットは省略して説明を行う。なお、本実施形態の画像形成装置は、ＹＭＣＫ４色によるフルカラー画像を形成可能なものとしているが、この実施形態に限らず、例えば、単色など適宜な色数を採用した画像形成装置としてもよい。
【００１９】
画像形成部は、像担持体１０、コロナ帯電器１１、露光ユニット１２などを備えている。露光ユニット１２は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズなどの光学系を有し、入力された画像信号に基づいて変調されたレーザ光を帯電された像担持体１０上に照射して静電潜像を形成する。
【００２０】
現像装置３０は、概略、各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１と、これら現像剤容器３１から液体現像剤を中間ローラ３５に塗布する供給ローラ３４などを備え、各色の液体現像剤により像担持体１０上に形成された静電潜像を現像する。中間転写体４０は、エンドレスのベルトなどによって構成され、駆動ローラ４１とテンションローラ４２に張架され、１次転写部５０で像担持体１０と当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。１次転写部５０では、中間転写体４０を挟んで像担持体１０と１次転写バックアップローラ５１が対向して配設され、それらの像担持体１０との当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【００２１】
２次転写部６０では、２次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んで駆動ローラ４１と対向して配設される。さらに２次転写ローラクリーニングブレード６２が２次転写ローラ６１に当接して配設される。そして、２次転写ローラ６１における転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布などの記録媒体に転写する。
【００２２】
さらに、シート材搬送経路Ｌの下流には、図示しない定着ユニットが配設され、用紙などの記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙などの記録媒体に融着することで定着させる。また、テンションローラ４２は、駆動ローラ４１と共に中間転写体４０を張架しており、中間転写体４０のテンションローラ４２に張架されている箇所にて、中間転写体クリーニングブレード４６が当接して配設される。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成部及び現像装置について説明する。図２は、画像形成部及び現像装置３０の主要構成要素を示した断面図である。各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるので、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像装置に基づいて説明すると共に、添字のアルファベットは省略する。
【００２４】
像担持体１０の外周には、その回転方向に沿って、像担持体クリーニングローラ１６、
像担持体クリーニングブレード１８、コロナ帯電器１１、露光ユニット１２、現像装置３０の現像ローラ３６、像担持体スクイーズローラ１３が配設されている。また、像担持体クリーニングローラ１６には、像担持体クリーニングローラクリーニングブレード１７が当接して配設されている。そして、像担持体スクイーズローラ１３には、その付属構成として像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４が当接して配設される。
【００２５】
また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０と対向する位置に１次転写部５０の１次転写バックアップローラ５１が配設され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３、中間転写体スクイーズバックアップローラ５４、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５からなる中間転写体スクイーズ装置５２が配設されている。
【００２６】
像担持体１０は、現像ローラ３６の幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば、図２に示すように時計回りの方向に回転する。像担持体１０の感光層は、有機像担持体またはアモルファスシリコン像担持体等で構成される。コロナ帯電器１１は、像担持体１０と現像ローラ３６とのニップ部より像担持体１０の回転方向の上流側に配設され、図示しない電源装置から電圧が印加され、像担持体１０をコロナ帯電させる。露光ユニット１２は、コロナ帯電器１１より像担持体１０の回転方向の下流側において、コロナ帯電器１１によって帯電された像担持体１０にレーザ光を照射し、像担持体１０に静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置３０は、現像ローラ３６と、中間ローラ３５と、供給ローラ３４と、キャリア内にトナーを概略重量比２０％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１、現像剤に対しコンパクション作用を施すトナー圧縮コロナ発生器３７を主な構成要素としている。現像ローラ３６の外周には、クリーニングブレード３６１、中間ローラ３５、トナー圧縮コロナ発生器３７が配設されている。中間ローラ３５は、その表面を現像ローラ３６と供給ローラ３４に当接させている。供給ローラ３４には、現像剤貯留部３１１から汲み上げた液体現像剤の量を調整する規制ブレード３４１が当接している。なお、中間ローラ３５が供給ローラ３４に当接することで液体現像剤の量を調整する機能を有しているため、この規制ブレード３４１は省略することも可能である。
【００２８】
液体現像剤容器３１は、壁部としての仕切り部３１２を隔てて、現像剤貯留部３１１と回収液貯留部３１３が形成されている。現像剤貯留部３１１の中には搬送スクリュー３３が、現像剤回収部３１３の中には回収スクリュー３２が収容されている。また、回収液貯留部３１３には、画像形成に寄与しなかった液体現像剤を回収する回収スクリュー３２も備えられている。
【００２９】
現像剤容器３１には、現像剤貯留部３１１に液体現像剤を供給する補給部が接続されている。補給部は、液体現像剤濃度調整部にて濃度調整された液体現像剤をポンプで汲み上げ、現像剤容器３１に設けられる補給口から液体現像剤貯留部３１１へ液体現像剤を補給を行う。現像剤貯留部３１１に補給される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（1〜2wt%）かつ低粘度の常温で揮発
性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱
物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とし
た高粘度（30〜10000mPa・s程度）の液体現像剤である。
【００３０】
本発明における第１塗布部材としての供給ローラ３４は、中間ローラ３５に対して液体現像剤を供給する機能を有する。この供給ローラ３４は、円筒状の部材であり、表面に液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラである。この凹部パターンで汲み上げられた液体現像剤
は、当接する規制ブレード３４１にて精密に計量されて中間ローラ３５に供給される。装置動作時においては、図２に示すように搬送スクリュー３３が時計回りに回転し、供給ローラ３４に液体現像剤を供給し、供給ローラ３４は時計回りに回転して、中間ローラ３５に液体現像剤を塗布する。
【００３１】
規制ブレード３４１は、金属製、あるいは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレードである。本実施形態では、供給ローラ３４の表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、供給ローラ３４によって担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、中間ローラ３５に供給する液体現像剤の量を調整する。なお、この規制ブレード３４１に代えて、ローラにて構成された規制ローラを用いてもよい、また、本実施形態では中間ローラ３５が規制ブレード３４１、規制ローラにおける液体現像材量の調整機能を有するため、規制ブレード３４１、あるいは、規制ローラを設けなくても構わない。
【００３２】
本発明における現像剤担持体としての現像ローラ３６は、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。現像ローラ３６は鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード３６１は、現像ローラ３６の表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ３６が像担持体１０と当接する現像ニップ部より現像ローラ３６の回転方向の下流側に配設され、現像ローラ３６に残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
【００３３】
本発明における第２塗布部材としての中間ローラ３５は、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように、現像ローラ３６と同様、反時計回りに回転し、現像ローラ３６に対しカウンター当接する。中間ローラ３５は現像ローラ３６と同様に、金属製の内心の外周部に弾性層を設けて構成される。中間ローラ３５と現像ローラ３６との当接位置下流には、中間ローラクリーニングブレード３５１が設けられ、現像ローラ３６に供給されなかった液体現像剤をかき取って回収液貯留部３１３へ回収する。
【００３４】
トナー圧縮コロナ発生器３７は、現像ローラ３６の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラ３６によって搬送される液体現像剤は、このトナー圧縮コロナ発生器３７と近接する位置で電界が印加されトナー圧縮が施される。なお、このトナー圧縮のための電界印加手段は、コロナ放電器のコロナ放電に代えて、コンパクションローラなどを用いてもよい。このようなコンパクションローラは、円筒状の部材とし、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造とし、例えば現像ローラ３６と反対方向の時計回りに回転させるようにするとよい。
【００３５】
一方、現像ローラ３６に担持されてトナー圧縮された液体現像剤は、現像ローラ３６が像担持体１０に当接する現像ニップ部において、所望の電界によって、像担持体１０の静電潜像に対応して現像される。そして、現像に寄与しなかった現像剤は、現像ローラクリーニングブレード３６１によって掻き落とされ、現像剤容器３１内の回収液貯留部３１３に滴下する。滴下した現像剤は液体現像剤濃度調整部にてその濃度が調整され、再び現像剤貯留部３１１に供給されることで再利用される。
【００３６】
１次転写の上流側に配設される像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０に対向して現像ローラ３６の下流側に配設され、像担持体１０に現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、表面に弾性体を被覆して像担持体１０に摺接して回転する弾性ローラ部材からなる像担持体スクイーズローラ１３と、該像担持体スクイーズローラ１３に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４とから構成され、像担持体１０に現像された現像剤から余分なキャリアを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機
能を有する。１次転写前の像担持体スクイーズ装置として、本実施形態では１つの像担持体スクイーズローラ１３を設けているが、複数の像担持体スクイーズローラを設けることとしてもよい。その場合、液体現像剤の状態などに応じて当離接する像担持体スクイーズローラを切り換えるように構成してもよい。
【００３７】
１次転写部５０では、像担持体１０に現像された現像剤像を１次転写バックアップローラ５１により中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０と中間転写体４０は等速度で移動させることで、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０の顕像トナー像への外乱作用を抑制している。
【００３８】
像担持体クリーニング装置は、像担持体１０に対向し１次転写部５０の下流に配設されることで、像担持体１０上での転写残り液体現像剤や未転写液体現像剤をクリーニングする。像担持体クリーニングローラ１６には、液体現像剤中のトナー粒子を誘引するようなバイアス電圧が印加される。このため、像担持体クリーニングローラ１６で回収されるのは、トナー粒子が多く含まれた固形分リッチな液体現像剤となる。このような像担持体クリーングローラ１６で回収された固形分リッチな液体現像剤は、像担持体クリーニングローラ１６に当接する像担持体クリーニングローラクリーニングブレード１７によって掻き取られ鉛直下方に落下する。
【００３９】
中間転写体スクイーズ装置５２は、表面に弾性体を被覆して中間転写体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材からなる中間転写体スクイーズローラ５３、中間転写体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３と対向して配設されるバックアップローラ５４、中間転写体スクイーズローラ５３に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５から構成され、中間転写体４０に１次転写された現像剤から余剰なキャリアなどを回収する機能を有する。
【００４０】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置、画像形成装置について説明したが、次に、本発明の現像装置、画像形成装置に用いる塗布部材としての供給ローラ３４について説明する。図３は本発明に用いられる供給ローラ３４の斜視図、並びに、その一部を拡大した図である。本発明における供給ローラ３４は、図の斜線で示すように、その表面中央部に凹部パターン形成領域が設けられている。この凹部パターン形成領域は、液体現像剤の正確な計量、並びに、供給効率の向上を目的とするものであって、本実施形態では螺旋溝３４２を採用することとしている。この実施形態に限ることなく、例えば、凹部形状をピラミッド型としたり、凹部の配列を格子型とするなど各種の形状、配列を採用することができる。供給ローラ３４が回転することで、凹部形成パターンが液体現像剤を汲み上げて中間ローラ３５に供給することとなる。
【００４１】
では、次に、この供給ローラ３４に形成される凹部パターンによる液体現像剤の転写パターンの様子を図４、図５を用いて説明する。図４（ａ）は、現像装置の断面図であり、図４（ｂ）は、各ローラにおける転写パターンの様子を示した図である。そして図５は、供給ローラ３４による転写パターンを説明する図である。
【００４２】
図４（ａ）は、図４（ｂ）におけるＡ−Ａ’間の断面図であり、供給ローラ３４、中間ローラ３５、現像ローラ３６の表面上に記載する太線は、現像剤貯留部３１１から汲み上げられた液体現像剤が転移する様子を示している。なお、各ローラ周辺の構成は省略して記載している。まず、現像剤貯留部３１１に貯留する液体現像剤は、時計回りに回転する供給ローラ３４にて汲み上げられ、反時計回りに回転し、供給ローラ３４に対し順方向で当接する中間ローラ３５に供給される。中間ローラ３５に供給された液体現像剤は、反時計回りに回転し、中間ローラ３５に対し逆方向で当接する現像ローラ３６に供給される。そして、現像ローラ３６に供給された液体現像剤は、図示しない像担持体１０に供給され
画像を形成することとなる。
【００４３】
本実施形態の供給ローラ３４の表面には、図３で説明した螺旋溝３４２が形成されているため、供給ローラ３４で汲み上げられた液体現像剤は、中間ローラ３５、現像ローラ３６の表面に液体現像剤の転写パターンを形成する。そのパターン転写の様子を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）を記号アで示す方向から眺めた図であって、各ローラにおける転写パターンの様子が示されている。図で示すように供給ローラ３４に形成されている螺旋溝３４２が右下がりのパターンの場合には、中間ローラ３５、現像ローラ３６表面での液体現像剤の転写パターンは図のようになる。具体的には、供給ローラ３４と順方向で当接する中間ローラ３５の表面には、右上がりの転写パターンが形成されることとなり、中間ローラ３５と逆方向で当接する現像ローラ３６の表面上においても、右上がりの転写パターンが形成される。
【００４４】
図５は、各ローラにおける転写パターンの様子について、各ローラの相対速度との関係を説明する図である。図５（ａ）は、現像ローラ３６の回転周速Ｖdrと、中間ローラ３５の回転周速Ｖmrと、供給ローラ３４の回転周速Ｖarが等しい場合の各ローラにおける転写パターンを示している。ここで、回転周速とは、回転時における各ローラ表面の接線方向の速度をいうものである。図４で説明したように各ローラ上に形成される転写パターンは、凹部パターンを螺旋溝とする本実施形態では、図の斜線で示す転写パターンが形成されることとなる。
【００４５】
ここで、供給ローラ３４にて螺旋溝３４２が軸方向となす鋭角をθar、中間ローラ３５の転写パターンが軸方向となす鋭角をθmr、現像ローラ３６の転写パターンが軸方向となす鋭角をθdrとすると、各ローラの回転周速が等しい場合には、各ローラの転写パターンがその軸方向となす鋭角は等しく、θar＝θmr＝θdrの関係となる。そして、軸垂直方向における各斜線間の距離（ピッチ間隔Ｐ*）は、供給ローラ３４でのピッチ間隔Ｐar、中
間ローラ３５でのピッチ間隔Ｐmr、現像ローラ３６でのピッチ間隔Ｐdrはいずれも等しくなる。このように、各ローラの回転周速が等しい場合には、転写パターンのピッチ間隔は供給ローラ３４に形成されている螺旋溝３５２のピッチ間隔に等しくなる。通常、螺旋溝３５２のピッチ間隔Parは、現像ローラ３６に形成する液体現像剤の膜厚が不均一となら
ない程度に考慮された間隔に設定されるため、供給ローラ３４のピッチ間隔Ｐarと現像ローラ３６のピッチ間隔Ｐdrが等しい場合には、現像ローラ３６に液体現像剤の膜厚に何ら支障は生じない。
【００４６】
次に、図５（ｂ）を用いて現像ローラ３６の回転周速Ｖdrを中間ローラ３５の回転周速Ｖmr、供給ローラ３４の回転周速Ｖarに比して早くした場合（Ｖdr＞Ｖmr＝Ｖar）について説明する。現像ローラ３６の表面上に形成する液体現像剤の膜厚を薄くする場合、現像ローラ３６の回転周速Ｖdrに対して現像ローラ３６に当接するローラ（本実施形態の場合、中間ローラ３５）の回転周速を遅くすることが行われる。これは、回転周速差により液体現像剤の引き延ばしを行うことによるものである。図５（ｂ）にこのような場合における各ローラ上の転写パターンを示す。
【００４７】
中間ローラ３５表面上での転写パターンは、図５（ａ）の場合と同様であって、中間ローラ３５上の転写パターンが軸方向となす鋭角θmrは、供給ローラ３４の螺旋溝３４２が軸方向となす鋭角θarに等しい。また、供給ローラ３４におけるピッチ間隔Ｐarは、中間ローラ３５のピッチ間隔Ｐmrと等しい。
【００４８】
一方、中間ローラ３５に対して回転周速が早く設定された現像ローラ３６の表面上に形成される転写パターンは、図に示すように中間ローラ３５上の転写パターンと比べて起き上がったものとなる。具体的には、現像ローラ３６上の転写パターンが軸方向となす鋭角
θdrは、他の角度よりも大きくなり、ピッチ間隔Ｐdrも他のものと比較して拡大されたものとなる。このピッチ間隔Ｐdrの拡大は、現像ローラ３６上の液体現像剤の膜厚不均一の原因となっている。
【００４９】
以上、各ローラ上の転写パターン形成の様子について、凹部パターンとして螺旋溝３４２が形成された供給ローラ３４の場合について説明を行ってきたが、凹部パターンに他の形状、配列を用いた場合においても、供給ローラ３４と中間ローラ３５の回転周速の差に基づく膜厚不均一の現象が確認されている。本発明は、この転写パターンによる液体現像剤の膜厚不均一を解消するため、中間ローラ３５の回転周速を供給ローラ３４の回転周速、及び、現像ローラ３６の回転周速よりも遅く設定したことを特徴とするものである。
【００５０】
では、その原理について、図６の各ローラにおける転写パターンの様子を用いて説明する。図６には、中間ローラ３５の回転周速Ｖmrを供給ローラ３４の回転周速Ｖar、及び、現像ローラ３６の回転周速Ｖdrよりも遅くした場合（Ｖar、Ｖdr＞Ｖmr）における各ローラ上での転写パターンの様子が示されている。この場合、供給ローラ３４に対して中間ローラ３５の回転周速が遅く設定されているため、中間ローラ３５上に形成される転写パターンは横に寝た状態となる。具体的には、中間ローラ３５上の転写パターンが軸方向となす鋭角θmrは螺旋溝３４２が軸方向となす鋭角θarよりも小さく、中間ローラ３５上でのピッチ間隔Ｐmrは狭くなる。
【００５１】
このように、中間ローラ３５上にてピッチ間隔Ｐmrを一旦、狭く形成することで、中間ローラ３５の回転周速に比べ早く設定された現像ローラ３６上にてピッチ間隔Ｐdrの拡大が図られた場合でも、液体現像剤の膜厚が不均一とならない程度とすることが可能となる。したがって、中間ローラ３５に比して現像ローラ３６の回転周速を早くして、液体現像剤を薄く形成する場合においても、現像ローラ３６上のピッチ間隔Ｐdrの拡大を抑止し、液体現像剤の均一化を図ることができる。また、供給ローラ３４と中間ローラ３５の間での周速差により液体現像剤が剪断力を受け、低粘度化することで平滑化を促進できるという副次的効果も奏する。
【００５２】
では、この中間ローラ３５と現像ローラ３６との回転周速比と現像ローラ３６上に形成される液体現像剤膜との関係について、図７〜図９を用い、従来例と対比しながら説明する。図７は、従来における、ローラ周速比（Ｖmr／Ｖdr）と現像ローラ３６上での液体現像剤の転写パターンのピッチ間隔Ｐdrの関係の測定結果を示したものである。これは、従来例を示したものであって、供給ローラ３４と中間ローラ３５の周速は等しいものとなっている。また、供給ローラ３４の螺旋溝３４２の線数は200[LPI]としている。図中、Ｖar＜Ｖdrとなる回転周速比では、図５（ｂ）にて説明した転写パターンのピッチ間隔Ｐdrは200[μm]以上となり、供給ローラ３４上の液体現像剤は、転写パターンの凹凸が目立ち、画像形成に適さないものとなることが確認されている。したがって、供給ローラ３４と中間ローラ３５の周速を等しいものとする従来においては、Ｖar≧Ｖdrの関係を維持する必要があった。
【００５３】
図８は、この従来例における中間ローラ周速Ｖmr（供給ローラＶarに等しい）に対する現像ローラ３６上での液体現像剤の膜厚の測定結果を示したものである。ここでは、現像ローラＶdrの回転周速は、毎分40枚を印刷できるプロセス速度である214[mm/s]に固定し
ている。中間ローラ３５の周速Ｖmrに対して、液体現像剤の膜厚は基本的に線形の関係となるが、中間ローラ３５の周速Ｖmrが現像ローラＶdrを下回る場合（ローラ周速比Ｖmr／Ｖdrが１より小さい場合）には、形成される液体現像剤の膜上に凹凸の転写パターンが形成され、紙上にもこの転写パターンが再現され画像劣化の原因となってしまう。
【００５４】
一方、本発明では、中間ローラ３５の回転周速を塗布ローラ３４の回転周速、及び、供
給ローラ３６の回転周速よりも遅く設定することで、現像ローラ３６上にて、薄く、かつ、転写パターンの目立たない液体現像剤膜を形成できるものである。図９は、図８と同様、中間ローラ周速Ｖmrに対する液体現像剤の膜厚の関係の測定結果を示したものである。現像ローラＶdrの回転周速は、図８の場合と同様に214[mm/s]に固定されたものとしてい
るが、中間ローラ３５の回転周速Ｖmrを214mm/sよりも小さい値とする場合は、Ｖar＞Ｖmrの関係となるように設定されている点で異なっている。
【００５５】
この本発明における中間ローラ３５の回転周速を供給ローラ３４の回転周速、及び、現像ローラ３６の回転周速よりも遅く設定した場合には、図８の従来例で発生していた膜厚ムラを抑制できるため、中間ローラ３５の周速Ｖmrを107[mm/s]程度にまで下げることが
可能となり、現像ローラ３６上での液体現像剤膜厚を3[μm]程度まで薄くすることができる。
【００５６】
以上、各ローラの回転周速の制御についてまとめると下記の３つの条件式が成立することが分かる。ここで、条件式（１）は、図９において中間ローラ３５の回転周速を214[mm/s]に設定した場合に用いた条件である。条件式（２）は、中間ローラ３５の回転周速を214[mm/s]より小さく設定した場合に用いた条件であり、この条件式（２）に設定した場合には、現像ローラ３６上において薄い液体現像剤膜を形成し、紙面の滑らかな用紙に対応することができると共に、解像度の高い画像を形成することが可能となる。なお、本発明の特徴は、従来に比して薄い膜厚を実現できることを特徴とするものであるため、各ローラの回転周速が少なくとも条件式（２）を満たすように設定されることで足りるものである。
【００５７】
また、条件式（３）は、中間ローラ３５の回転周速を214[mm/s]より大きく設定した場
合に用いた条件であり、この条件式（３）に設定した場合には、現像ローラ３６上に液体現像剤を多く供給することで、画像濃度の高い画像を形成することが可能となると共に、紙面の粗い用紙に対応することができる。また、この条件式（３）では、供給ローラ３４と中間ローラ３５の周速を等しくすることで、供給ローラ３４に形成された凹部パターンにより、中間ローラ３５の損傷、破損することを抑制できる。
【００５８】
条件式
供給ローラ周速Ｖar  ＝  中間ローラ周速Ｖmr  ＝  現像ローラ周速Ｖdr  …（１）
供給ローラ周速Ｖar、現像ローラ周速Ｖdr  ＞  中間ローラ周速Ｖmr      …（２）
供給ローラ周速Ｖar  ＝  中間ローラ周速Ｖmr  ＞  現像ローラ周速Ｖdr  …（３）
以上、図８、図９を用いて従来例と本発明における中間ローラの周速に対する液体現像剤膜厚の関係について説明を行ったが、図１０にこれらの関係における計測値と現像剤膜上対の評価結果のいくつかを示しておく。この表をみると、供給ローラ３４と中間ローラ３５に周速差を設けない従来の条件（Ｖar＝Ｖmr）では、現像剤膜厚を5[μm]程度までしか低下させることができなかったが、本発明の供給ローラ３４と中間ローラ３５に周速差を設けた条件では、現像剤膜厚を3[μm]程度にまで低下させることができ、形成する画像の解像度向上を図ることが可能となる。
【００５９】
では、次に図１１を用いて現像装置３０における各ローラの駆動制御について説明する。図１１において、各ローラの駆動を制御する制御部は、入力手段と、記憶部に記憶されたデータベースと、モーター制御手段を備えている。本実施形態では、現像ローラ３６の回転周速を固定とし、供給ローラ３４の回転周速と、中間ローラ３５の回転周速を変更することとしている。したがって、制御部は、供給ローラ３４の回転周速を変更する第１変更手段、及び、中間ローラ３５の回転周速を変更する第２変更手段として機能することとなる。なお、現像ローラ３６の回転周速をも制御して、各条件式に適合させることも可能ではあるが、その場合、中間転写体４０など現像ローラ３６以降の処理速度を併せて変更
する必要がある。
【００６０】
入力手段は、紙種情報を含んだ指定情報をユーザが任意に設定可能としており、紙種情報入力手段として機能する。この紙種情報としては、紙の名称、あるいは、紙の粗さに関する情報が用いられる。また、紙種情報の指定は、このようなユーザによる指定に限られるものではなく、使用する紙の粗さをセンサーで検知したり、専用紙の使用範囲外に設けた識別タグをセンサーで検知したりするなど自動的に入力される構成を採用してもよい。
【００６１】
データベースは、紙種情報と供給ローラの３４の回転周速、及び中間ローラ３５の回転周速とを対応付けた紙種対応情報を含んで構成され、指定された紙種情報の入力に対応して各ローラの回転周速を決定することができる。本実施形態におけるデータベースは、その内部に２つのデータベースを保持して構成されている。第１データベースでは、紙種情報に対応して現像剤膜厚が対応付けられている。そして、第２データベースでは、現像剤膜厚に対応して各ローラの回転周速が対応付けられている。このように、現像剤膜厚に関係付けることで、液体現像剤の違いや温度条件による補正を簡単に行うことができる。データベースにて決定された各ローラの回転周速は、モーター制御手段に送られ、ドライバ、モーター、駆動輪列系によって各ローラが駆動される。
【００６２】
このような制御部により、紙種情報を入力することで、現像ローラ３６上に形成する液体現像剤の膜厚を紙種に適合したものとすることができる。また、指定する情報としては、紙種情報に代え、あるいは、加えてユーザ指定による画像濃度情報を採用することとしてもよい。紙種情報に代えて画像濃度情報を採用する場合には、入力手段は画像濃度情報入力手段として機能すると共に、データベースは、画像濃度情報と供給ローラの３４の回転周速、及び中間ローラ３５の回転周速とを対応付けた画像濃度対応情報を含んで構成することとなる。また、紙種情報に加えて画像濃度情報を採用する場合には、各ローラの回転周速を紙種情報と画像濃度情報の両者に対応付けた対応情報を用いたり、入力される画像濃度情報に基づいて紙種対応情報を補正して利用することなどが考えられる。
【００６３】
また、液体現像剤の膜厚は、その固形分量や顔料の分散状態・含有比率によっても変動するため、液体現像剤の状態を検出して第１データベースに補正を加えるようにしてもよい。具体的には、現像ローラ３６や中間転写体４０上での液体現像剤の状態を検知する光学的反射センサを配置し、検知した液体現像剤の状態に応じて第１データベースの補正を行う。このような構成によれば、さらに紙上での液体現像剤の濃度を安定させることができる。
【００６４】
また、液体現像剤は温度によってその特性が変化するため、第２データベースに対して温度による補正を行うこととしてもよい。液体現像剤に対する温度の影響を加味して補正することで、液体現像剤膜厚の変動を抑えることができる。なお、データベースは、紙種情報、あるいは、画像濃度情報に基づいて各ローラの回転周速を決定できるものであれば、本実施形態のような第１データベース、第２データベースで構成されたものに限られるものではなく適宜に設計することができる。そして、液体現像剤の状態、温度変化などへの対応も適宜形態でのデータベースの補正を採用することができる。
【００６５】
図１２に粗さの異なる紙種で画像濃度を一定とする条件の一例を記載しておく。この条件に適合したデータベースを作成することで、紙種に適した画像濃度が得られることとなる。また、この表は表面粗さの異なるそれぞれの紙種において、光学濃度で1.5が得られ
る条件を示したものとなっている。デフォルトとする基準紙の場合、各ローラの周速に条件式（１）を適用して、現像ローラ３６上での液体現像剤の膜厚が5[μm]となるように設定する。
【００６６】
また、基準紙よりも滑らかなコート紙の場合、各ローラの周速に条件式（２）を適用し、液体現像剤の膜厚が3[μm]程度となるように設定する。そして、基準紙より紙の粗いラフ紙の場合、各ローラの周速に条件式（３）を適用し、液体現像剤の膜厚が8[μm]となるように設定する。これらの条件によって、コート紙の場合には現像ローラ３６上の液体現像剤の膜厚を薄く形成し、ラフ紙の場合は液体現像剤の膜厚を厚くすることで、異なる用紙上においても一定の濃度を確保することができる。本実施形態では、基準紙、コート紙、ラフ紙の３種類について説明したが、この実施形態に限ることなく、より細かく分類することで多様な用紙に対応することができる。
【００６７】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成要素を示す断面図。
【図２】画像形成部、現像装置の主要構成要素を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る供給ローラの斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る現像装置の断面図、転写パターンの様子を示した図。
【図５】供給ローラによる転写パターンを説明する図。
【図６】供給ローラによる転写パターンを説明する図。
【図７】従来の回転周速比と現像ローラ上での液体現像剤のピッチ間隔の関係を示す図。
【図８】従来の中間ローラの周速と現像剤膜厚の関係を示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る中間ローラの周速と現像剤膜厚の関係を示す図。
【図１０】各ローラ周速と現像剤膜厚、膜状態の評価結果を示す図。
【図１１】現像装置制御に関する構成を示す図。
【図１２】粗さの異なる紙種別で画像濃度を一定とする条件を示す図。
【符号の説明】
【００６９】
１０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…像担持体、１１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…コロナ帯電器、１２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…露光ユニット、１３Ｙ…像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ…像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１６Ｙ…像担持体クリーニングローラ、１７Ｙ…像担持体クリーニングローラクリーニングブレード、１８Ｙ…像担持体クリーニングブレード
３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…現像装置、３１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…現像剤容器、３１１Ｙ…現像剤貯留部、３１２Ｙ…仕切り部（壁部）、３１３Ｙ…回収液貯留部、３２Ｙ…回収スクリュー、３３Ｙ……搬送スクリュー、３４Ｙ…供給ローラ、３４１Ｙ…規制ブレード、３４２Ｙ…螺旋溝、３５Ｙ…中間ローラ、３５１Ｙ…中間ローラクリーニングブレード、３６Ｙ…現像ローラ、３６１Ｙ…現像ローラクリーニングブレード、３７Ｙ…トナー圧縮コロナ発生器、
４０…中間転写体、４１…駆動ローラ、４２…テンションローラ、４６…中間転写体クリーニングブレード、
５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…１次転写部、５１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…１次転写バックアップローラ、５２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）…中間転写体スクイーズ装置、５３…中間転写体スクイーズローラ、５４…中間転写体スクイーズバックアップローラ、
６０…２次転写部、６１…２次転写ローラ、６２…２次転写ローラクリーニングブレード
【図１】
2010107538.tif 000003
【図２】
2010107538.tif 000004
【図３】
2010107538.tif 000005
【図４】
2010107538.tif 000006
【図５】
2010107538.tif 000007
【図６】
2010107538.tif 000008
【図７】
2010107538.tif 000009
【図８】
2010107538.tif 000010
【図９】
2010107538.tif 000011
【図１０】
2010107538.tif 000012
【図１１】
2010107538.tif 000013
【図１２】
2010107538.tif 000014