(57)【要約】【課題】  中間塗布部材の表面粗さの状態によって、現像剤担持体の回転方向に生じる短いスジの発生状態が変化し、スジの発生及びその発生状態の変化によって、特にハイライト部において画像上にスジ状の濃度むらが生じて、画像品質を著しく低下する。【解決手段】  液体現像剤１０の塗布装置１４は、現像剤収容タンク１１内の液体現像剤１０を担持して矢示方向に回転する塗布ローラ２１と、塗布ローラ２１及び現像ローラ１２に接触し、塗布ローラ２１の回転方向と逆方向で、現像ローラ１２の回転方向と同方向の矢示方向に回転し、塗布ローラ２１から液体現像剤１０が転写されて現像ローラ１２に液体現像剤１０を再転写塗布する中間ローラ２２とを備え、中間ローラ２２の表面には周方向に微細な凹凸２２Ａを形成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の液体現像剤を表面に担持して回転する塗布部材と、この塗布部材と前記液体現像剤を塗布される回転する被塗布部材との間に介在する中間塗布部材とを備えた液体現像剤の塗布装置において、前記中間塗布部材の表面には周方向に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、前記中間塗布部材の微細な凹凸は、その段差が１０μｍ以下で、かつ、ピッチが０．３ｍｍ以下であることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の塗布装置において、前記中間塗布部材の微細な凹凸は、断面形状で傾斜面の異なる山形状であり、傾斜角の小さい傾斜面が中間塗布部材の回転方向の前側に位置することを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置において、前記塗布部材は、その表面に均一な溝を有するアニロクスローラであり、かつ、溝のパターンが斜線型であることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の塗布装置において、前記中間塗布部材は、弾性層とこの弾性層の表面にコーティングされた滑性層を有することを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布装置において、前記弾性層の表面に微細な凹凸が形成され、前記滑性層の表面には前記弾性層表面の前記微細な凹凸に倣う前記微細な凹凸を有していることを特徴とする液体現像剤の塗布装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体現像剤の塗布装置を含む現像装置を備えた画像形成装置であって、前記被塗布部材が現像剤担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体上の前記液体現像剤に対して現像前に電界を付与する手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記現像装置によって現像される像を担持する像担持体が、アモルファスシリコンからなる表面層を有する感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体現像剤の塗布装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、感光体表面を帯電手段で均一に帯電させ、光書込み手段によって、画像データに応じて感光体表面を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤で現像して可視像化した後、転写部材（中間転写部材を含む）に転写するようにした電子写真方式のものがある。
【０００３】
このような画像形成装置において、静電潜像を可視化するための現像装置として、例えば、特許文献１、２、３に開示されているように、高粘度、高濃度の液体現像剤を使用する液体現像装置を用いるものがある。
【特許文献１】特開平７−１５２２５４号公報
【特許文献２】特開平７−２０９９２２号公報
【特許文献３】特開平７−２１９３５５号公報
【０００４】
この液体現像装置は、例えばジメチルポリシロキサンオイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に顕像化粒子であるトナーが高濃度に分散された５０〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤を使用する。そして、貯蔵タンクに貯蔵した液体現像剤を現像ローラや現像ベルトに均一な厚さで塗布し、現像ローラや現像ベルトに塗布された液体現像剤の薄層が感光体に近接して現像領域を通るとき、液体現像剤の薄層のトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナー像を形成し、現像領域を通過した現像ローラや現像ベルトに残留している液体現像剤は掻き取りブレードで除去して貯蔵タンクに回収するようになっている。
【０００５】
ところで、この画像形成に用いる液体現像剤は、上述したように絶縁性液体（キャリヤ液）中に樹脂及び顔料からなる固形分（トナー）を分散して生成したものであり、現像するときには帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって移動して静電潜像を現像するので、帯電したトナーの移動距離が短いほど現像効率が向上する。
【０００６】
そのため、現像効率を上げるには、現像ローラ等の現像剤担持体上に液体現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された液体現像剤を感光体に接触させて現像することが好ましい。このことは、叙述したような粘度が５０〜１０，０００ｍＰａ・ｓの高粘度の液体現像剤を用いる場合に特に顕著となる。
【０００７】
このように、液体現像剤の薄層によって現像を行う場合、その液体現像剤の層の厚さによって濃度が決定されるため、安定して高画質の画像形成を行うためには、現像剤担持体上に安定して均一な液体現像剤の薄層を形成することが必要となる。
【０００８】
そこで、従来、特許文献４に開示されているように、その表面に規則的な彫刻がなされた塗布ローラ（アニロクスローラ）を用いて、この塗布ローラに所定量の液体現像剤を担持し、塗布ローラに直接現像剤担持体である現像ローラを接触させて、現像ローラを塗布ローラの周速以上の周速で塗布ローラと反対方向に回転させることで、塗布ローラの液体現像剤を現像ローラに転写させ、転写時に塗布ローラ上の彫刻パターンの目を均すことによって、現像ローラ上に均一な暑さの薄層を形成するようにしたものがある。
【特許文献４】特開平１１−２６５１２２号公報
【０００９】
しかしながら、このように塗布ローラを現像ローラに直接接触させて反対方向に回転させると、現像ローラの表面は常に塗布ローラ表面の彫刻パターンと大きな線速度を持って接触することとなるため、摩擦によって現像ローラの表面に傷が付けられて寿命が短くなるという不都合がある。
【００１０】
上記の塗布ローラと現像ローラとを直接接触させて液体現像剤を転写する塗布装置にあっては、現像剤担持体としての現像ローラへの傷付きや現像ローラの耐久性が、形成画像の品質に大きく係わってくるため、その仕様上厳しい条件が求められ、現像ローラの形成部材の選択の幅が狭く、高耐久の部品を作ることは困難とされている。
【００１１】
なお、現像ローラの仕様として、（１）感光体との現像ニップ形成のために低硬度であること、（２）バイアス印加のために少なくとも表面は導電性を有する材料であること、（３）対塗布ローラとの耐擦性のための表面の機械的な強度を有すること、（４）対クリーニングブレードの耐擦性のための表面の機械的な強度を有すること、（５）均一塗布のための平滑性を有すること、など厳しい特性が要求され、そのため、高耐久の部品を製作することが困難である。
【００１２】
これらの内でも、（３）、（４）の要件は現像ローラの耐久性に深く関わっており、これをいかに充足させるかにより現像ローラの寿命が決定され、例えば、現像ローラの表面に導電性ＰＦＡチューブを使用した場合でも現像ローラの耐久寿命は、印刷枚数で５万枚程度にとどまっている。
【００１３】
そこで、特許文献５に開示されているように、塗布ローラと現像ローラとの間に中間ローラを介在させ、この中間ローラを塗布ローラに対しては等速で回転させ、現像ローラに対してはリバース方向に回転させる構成にすることにより、現像ローラと塗布ローラとの直接の接触を避けて、現像ローラの寿命を延長させようとしているものがある。
【特許文献５】特開２００２−２８７５１３号公報
【００１４】
すなわち、この構成では、現像ローラは、塗布ローラと直接接触しないので、塗布ローラの彫刻パターンによって傷つけられることはなく、また、中間ローラとはリバース方向で接触するがこの中間ローラの表面は凹凸を持たないので現像ローラ表面が傷つけられることはなく、現像ローラが受ける機械的なストレスが少なくなって、現像ローラの寿命を延ばすことができる。
【００１５】
また、中間ローラは、塗布ローラと接触するが、等速であるため塗布ローラから受ける機械的なストレスは小さくなる。塗布ローラから中間ローラに転写された液体現像剤層は塗布ローラ表面の彫刻パターンをそのまま転写したものになるが、現像ローラに転写されるときに互いの表面の移動方向を逆にして、中間ローラの周速を現像ローラの周速以上にすることで引き伸ばしてこのパターンを均して均一な塗布面を形成することができる。
【００１６】
また、液体現像剤に異物が混入した場合、異物を起点として液体現像剤の塗布面にスジが生じるだけでなく、ローラよりも硬度の高い異物が混入した場合にはローラ表面を傷つけローラの寿命を低下させることになる。
【００１７】
そこで、特許文献６に開示されているように、塗布装置及び現像ローラを密閉容器内に格納し、潜像担持体との接触部にのみ開口部を設けるようにしたものがある。
【特許文献６】特開２００３−１５６９３８号公報
【００１８】
また、例えば、ローラ表面から不要な液体現像剤を除去する際に使用するクリーニングブレードの先端部にホコリ等の異物が詰まり、この異物を起点としてローラ表面に傷が発生する場合がある。
【００１９】
このように、ローラ表面に傷が発生すると、画像品質の低下やローラ寿命の低下につながることから、特許文献７に開示されているように、耐久評価を行うための連続試験を実施して、この結果に基づき中間ローラの表面粗さをある程度粗く、十点平均表面粗さＲｚで３μｍ以上とすることで、ローラ表面に生じる傷を減少させて、ローラの寿命を延ばすようにしたものが知られている。
【特許文献７】特開２００４−０３７９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、上記特許文献７に記載された装置にあっても、中間ローラの表面粗さの状態によって、現像ローラの回転方向への短いスジ（これを「リブ」とする。）の発生状態が変化し、このようなリブの発生及びその発生状態の変化によって、特にハイライト部において画像上にスジ状の濃度むらが生じて、画像品質を著しく低下させてしまうという課題があることが判明した。
【００２１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像剤担持体へ液体現像剤を安定して高い品質で塗布できる液体現像剤の塗布装置、及びこの塗布装置を備えて、安定して高品質画像を形成できる画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】
【００２２】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体現像剤の塗布装置は、中間塗布部材の表面には周方向に微細な凹凸が形成されている構成とした。
【００２３】
ここで、中間塗布部材の微細な凹凸は、その段差が１０μｍ以下で、かつ、ピッチが０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、中間塗布部材の微細な凹凸は、断面形状で傾斜面の異なる山形状であり、傾斜角の小さい傾斜面が中間塗布部材の回転方向の前側に位置することが好ましい。
【００２４】
さらに、塗布部材は、その表面に均一な溝を有するアニロクスローラであり、かつ、溝のパターンが斜線型であることが好ましい。
【００２５】
また、中間塗布部材は、弾性層とこの弾性層の表面にコーティングされた滑性層を有することが好ましい。さらに、弾性層の表面に微細な凹凸が形成され、前記滑性層の表面には前記弾性層表面の前記微細な凹凸に倣う前記微細な凹凸を有していることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体現像剤の塗布装置を含む現像装置を備え、被塗布部材が現像剤担持体である構成とした。
【００２７】
ここで、現像剤担持体上の液体現像剤に対して、現像前に電界を付与する部材を有していることが好ましい。また、現像装置によって現像される像を担持する像担持体が、アモルファスシリコンからなる表面層を有する感光体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る液体現像剤の塗布装置によれば、中間塗布部材は、この部材の表面の周方向に微細な凹凸を形成しているため、液体現像剤の塗布面の不均一性（リブ）を抑制し、安定して高品質な塗布面を形成することができる。
【００２９】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体現像剤の塗布装置によって被塗布部材である現像剤担持体に液体現像剤を塗布する現像装置を備えたので、安定して高品質画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る液体現像剤の塗布装置を含む現像装置を備えた画像形成装置の要部概略構成図である。
【００３１】
この画像形成装置は、アモルファスＳｉ、ＯＰＣ等を用いた潜像担持体であるドラム状の感光体１の周囲に、帯電チャージャ（帯電ローラなどでもよい。）を用いた帯電器２、本発明に係る液体現像剤の塗布装置を含む現像装置４、転写装置５、クリーニング装置７を配置している。
【００３２】
この画像形成装置においては、図示しないモータ等の駆動手段によって感光体１を一定速度で矢印方向に回転させ、帯電器２によって暗中にて感光体１表面を一様に帯電し、ＬＥＤやレーザ走査光学系等で構成した図示しない光書込みユニットから原稿画像に応じてレーザ光３を照射して露光し、感光体１表面に静電潜像を形成する。
【００３３】
そして、感光体１表面の静電潜像に本発明に係る液体現像剤の塗布装置を含む現像装置４で現像剤（トナー）を付与して現像し、このトナー像を転写装置５の矢示方向に回転する中間転写ローラ５１に転写し、この中間転写ローラ５１から更に矢示方向に回転する２次転写ローラ５２で押圧されながら転写紙搬送方向に搬送される転写紙９に転写する。なお、転写装置５としては、例えば、静電ローラによる方法、コロナ放電による方法、粘着転写法、熱転写法などで転写を行うものを用いることもできる。
【００３４】
このトナー像が転写された転写紙９は、図示しない定着装置を通過して定着処理された後、機外に排出される。なお、図示しない定着装置としては、例えば熱転写方式、溶剤定着、ＵＶ定着、加圧定着などの定着処理を行うものを用いることができる。
【００３５】
一方、転写が終了した感光体１は、除電ランプ６により残留電位が除去され、クリーニング装置７により、残留トナーが除去されて次の作像に備えられる。
【００３６】
次に、この画像形成装置の現像装置４の詳細について説明する。
この現像装置４は、内部に液体現像剤１０を収容する現像剤収容タンク１１と、現像剤担持体である現像ローラ１２と、現像ローラ１２の下流側で感光体１の表面に付着している現像剤を掻き取るためのスイープローラ１３と、現像ローラ１２に液体現像剤１０を塗布する本発明に係る液体現像剤の塗布装置１４などとを備えている。
【００３７】
液体現像剤１０は、従来一般的に使用されているＩｓｏｐａｒ（登録商標）をキャリアとした低粘性（１ｃＳｔ程度）、低濃度（１％程度）の液体現像剤ではなく、高粘性高濃度の液体現像剤である。この現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓ、濃度が５％から４０％のものを用いている。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（登録商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用している。なお、揮発性、不揮発性については、目的に合わせて選択することができ、また、トナーの粒径は、サブミクロンから６μｍ程度まで目的に合わせて選択することができる。
【００３８】
この液体現像剤１０は、図示しない調整タンクから攪拌・搬送スクリュー１５によって現像装置４内の現像剤収容タンク１１に送り込まれて、攪拌・搬送スクリュー１５によって攪拌される。
【００３９】
現像ローラ１２及びスイープローラ１３は、それぞれその外周面にそれぞれ導電性を有するウレタンゴムなどで形成した弾性体層が設けられている。弾性体層の表面硬度としては、感光体１との間で効率的にニップを形成できるようにＪＩＳ−Ａ硬度で５０度以下であることが好ましい。また、弾性体層の材質はウレタンゴムに限られるものではなく、導電性を有するものであって、かつ液体現像剤１０のキャリア液や現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であればよい。さらに、現像ローラ１２及びスイープローラ１３は、コーティングもしくはチューブを用いることにより、その表面を十点平均表面粗さＲｚで３μｍ以下の平滑性を有する構成としている。
【００４０】
なお、現像ローラ１２、スイープローラ１３は、その表面が導電性を有し、かつ液体現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層に液体現像剤が接触しないような構成であれば、その内層の材質は、上記導電性、膨潤溶解の制約はなく、弾性を有していればよい。この場合、現像ローラ１２に対する現像バイアス電圧の印加やスイープローラ１３に対するスイープバイアス電圧の印加は、現像ローラ１２スイープローラ２の軸からではなく、表面から行う必要がある。
【００４１】
また、現像ローラ１２やスイープローラ１３側に弾性体層を設ける構成ではなく、感光体１の表面に弾性体層を設ける構成とすることもできる。
【００４２】
これらの現像ローラ１２及びスイープローラ１３は、感光体１に対してそれぞれ適当な圧力で当接させ、各ローラ１２、１３の弾性体層を弾性変形させて、現像ニップ及び除去ニップをそれぞれ形成している。特に、現像ニップ部を形成することによって、現像剤のトナーが現像領域の現像電界により、感光体１に対して移動し付着するための一定の現像時間を確保することができる。
【００４３】
また、当接圧力を調整することで各ニップ部における表面移動方向の幅であるニップ幅を調整することができる。各ニップ幅は、各ローラ１２、１３の線速と現像時定数との積以上の数値に設定する。ここで、現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、必要最小ニップ幅をプロセス速度で除したものである。例えば、必要最小ニップ幅が５ｍｍでプロセス速度が５００ｍｍ／ｓｅｃであれば、現像時定数は１０ｍｓｅｃとなる。
【００４４】
また、スイープローラ１３の表面の現像剤を除去するためのクリーニングブレード１６を設けている。このクリーニングブレード１６は、金属ブレード又はゴムブレードで構成して、スイープローラ１３の表面に当接させている。なお、ブレードに代えてローラを用いることもできる。
【００４５】
この現像装置においては、現像動作時に、現像ローラ１２に塗布装置１４によって液体現像剤１０が塗布されて液体現像剤１０の薄層が形成される。このとき、塗布装置１４から現像ローラ１２への液体現像剤１０の塗布は、現像ローラ１２の表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇ以上、６０μｇ以下となるようにするため、液体現像剤の薄層が３〜１２μｍの厚みになるようしている。
【００４６】
つまり、液体現像剤１０の塗布厚が、現像ローラ１２表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が３μｇより少なくなるような厚みでは、十分な量の顔料が上記感光体１上に形成された潜像の画像部に移動せず、画像部の画像濃度が薄くなるおそれがある。一方、現像ローラ１２表面の１ｃｍ２当たりに担持されるトナー中の顔料含有分が６０μｇより大きくなるような厚みでは、現像後の地肌部に残留する余剰トナーが多くなり上記スイープローラ１３による除去が不完全になるおそれがある。
【００４７】
そして、上記現像ローラ１２表面に形成された液体現像剤１０の薄層は、感光体１と現像ローラ１２とにより形成された現像ニップ部を通過するときに感光体１上の潜像を現像する。すなわち、画像部では、液体現像剤１０中のトナーが感光体１上に移動し、地肌部（非画像部）では、現像バイアス電位と感光体電位とによって形成される電界により、現像ローラ１２表面側にトナーが移動して地肌部分にはトナーが付着しないことによって、静電潜像を現像する。
【００４８】
この現像ローラ１２による現像が行われた感光体１の現像部分はスイープローラ１３と対向し、地肌部分で現像ローラ１２表面まで移動しきれずに感光体１側に残ってカブリの原因となるトナー（以下、「カブリトナー」という）がスイープローラ１３でスイープ（掃除）される。
【００４９】
このスイープローラ１３は、前述したように、現像ローラ１２によりも感光体１の回転方向下流側であって、現像されたトナー層を挟むように、感光体１に押圧して設置されている。そして、スイープローラ２０３の表面は、感光体１の表面と略等速で移動しながら地肌部のカブリトナーを除去している。
【００５０】
このスイープローラ１２で除去した液体現像剤はスィープの性能の維持のためにクリーニングブレード１６で除去され、調整用のタンクに集められて、ここで、濃度を調整後に改めて現像ユニット内へ送られるようになっている。
【００５１】
なお、調整タンク内には、前述した攪拌・搬送スクリュー１５の一部、図示しない濃度検知手段及び液量検知手段が設けられ、タンク内の濃度を均一にした状態で濃度及び液量を検知して、新しい液体現像剤の補給やキャリアの補給による濃度調整を行っている。ここからの現像装置４内への液体現像剤の供給量は、液体現像剤の使用量より若干多くなるように設定されており、溢れた分は調整タンクへ戻るようになっていて、液体現像剤は常に循環するようになっている。
【００５２】
また、この現像装置４においては、液体現像剤１０の現像能力の向上を図るため、現像ローラ１２上の液体現像剤１０に対して現像前に電界を付与する現像前チャージャ１７を備えている。なお、現像前に電界を付与する手段としてはローラなどを用いることもできる。
【００５３】
このような現像前に液体現像剤に対して電界を付与することによって、現像剤担持体上の液体現像剤層を圧縮し、現像時にキャリア層で分離するようにすることができる。この場合、現像剤担持体である現像ローラ１２上の液体現像剤１０の薄層にリブなどの微細な不均一さがあるとそのままの状態で圧縮され、不均一さがより強調されることになるので、現像前帯電を行う方式ではリブを抑制して均一な液体現像剤の薄層を形成することが重要になってくる。
【００５４】
次に、現像ローラ１２の表面に液体現像剤１０を塗布して薄層を形成するための塗布装置１４について説明する。
この塗布装置１４は、現像剤収容タンク１１内の液体現像剤１０を担持して矢示方向に回転する塗布部材である塗布ローラ２１と、この塗布ローラ２１及び現像ローラ１２に接触し、塗布ローラ２１の回転方向と逆方向で、矢示方向に回転する現像ローラ１２の回転方向と同方向の矢示方向に回転し、塗布ローラ２１から液体現像剤１０が転写されて現像ローラ１２に液体現像剤１０を再転写塗布する中間塗布部材である中間ローラ２２と、クリーニングブレード２３とを備えている。
【００５５】
ここで、塗布ローラ２１は、図２に示すように、その表面に均一なパターンで微細な彫刻溝２１ａが形成されたローラを用いている。この彫刻溝２１ａの形状としては、図３（ａ）に示すような斜線型の彫刻溝２１ａ１、図３（ｂ）に示すような亀甲型の彫刻溝２１ａ２、図３（ｃ）に示すような格子型の彫刻溝２１ａ３などの形状とすることができる。
【００５６】
この塗布ローラ２１は、図１で矢示方向に回転して現像剤収容タンク１１に収容されている液体現像液剤１０を表面に付着させ、表面に付着した液体現像剤１０のうちの余剰分がドクタローラを兼ねた中間ローラ２２によって掻き落とされ、彫刻溝２１ａで液体現像剤１０が正確に計量されるとともに、中間ローラ２２に転写される。
【００５７】
すなわち、塗布ローラとして表面に均一なパターンの微細な彫刻を施したローラを用いて、これに規制部材を当接させて塗布量を計量する機構において、規制部材としてドクタブレードを用いる場合とドクタローラを用いる場合がある。ドクタブレードは、摩耗し，先端への異物の混入などによって塗布ムラを起こすという不利な点があるが、比較的簡単な構成であるため、装置の小型化には適している。一方、ドクタローラは、摩耗や異物詰まりの点ではブレードに比較して有利であるが、装置が大型化してしまうという不利な点がある。
【００５８】
そこで、本実施形態では、上述したように中間ローラ２２をドクタローラとして兼用し、塗布ローラ２１と中間ローラ２２との接触部での圧力を計量するのに十分な圧力で当接させることによって、中間ローラ２２をドクタローラとして機能させるようにしている。
【００５９】
中間ローラ２２は、上述したように、塗布ローラ２１と現像ローラ１２の間に介在し、塗布ローラ２１の表面に付着している液体現像剤１０を、塗布ローラ２１と同じ速度で塗布ローラ２１と逆方向に回転しながら表面に付着させ、この中間ローラ２２と同方向に回転する現像剤担持体である現像ローラ１２上に液体現像剤１０を転写して、液体現像剤１０の均一な薄層を形成する。
【００６０】
中間ローラ２２は、図４（ａ）のＡ部を拡大して示す同図（ｂ）に示すように、その表面の周方向に連続して断面形状が山形の微細な凸部２２ａを所要の間隔で形成することによって微細な凹凸２２Ａ（凸部２２ａ間が凹部２２ｂとなる。）を形成している。
【００６１】
ここで、凸部２２ａは第１の傾斜面２２ａ１と第２の傾斜面２２ａ２とを有し、第１の傾斜面２２ａ１の傾斜角θ１を第２の傾斜面２２ａ２の傾斜角θ２よりも小さく（θ１＜θ２）形成し、第１の傾斜面２２ａ１を中間ローラ２２の回転方向で前側に位置するように形成している。また、凸部２２ａの高さ（段差の高さ）ｈは１０μｍ以下、凸部２２ａのピッチ（段差のピッチ）Ｐは３μｍ以下となるように凹凸２２Ａを形成している。
【００６２】
クリーニングブレード２３は、中間ローラ２２の表面に残留する液体現像剤１０を除去するためのものであり、このクリーニングブレード２３は、金属ブレード又はゴムブレードで構成して、中間ローラ２２の表面に当接させている。なお、ブレードに代えてローラを用いることもできる。
【００６３】
このように、この塗布装置１４においては、所定量の液体現像剤１０を表面に担持して回転する塗布ローラ２１と、塗布ローラ２１の表面に接触して塗布ローラ２１の表面と接触する面が塗布ローラ２１の表面と同方向に等速で移動し、かつ、液体現像剤１０が塗布される現像ローラ１２の表面に接触して現像ローラ１２の表面と接触する面が現像ローラ１２の表面と逆方向に移動する中間ローラ２２を備えて、中間ローラ２２の表面の周方向に微細な凹凸２２Ａを形成しているので、ローラ回転方向への短いスジ（リブ）の発生を抑制することができるようになる。
【００６４】
すなわち、従来のように、中間ローラ２２を用いて、この中間ローラ２２を塗布ローラ２１に対するドクタローラと兼用した構成の塗布装置について連続試験を行ったところ、２０万枚枚終了時でも機械的なストレスに起因する中間ローラ２２や現像ローラ１２の傷による画像劣化が見られなかったが、更に連続試験を継続すると、現像ローラ１２表面よりも中間ローラ２２の方が先に表面に傷ができてしまい、画像品質を低下させてしまい、ローラを交換しなければならないことが判明した。
【００６５】
そこで、更に前述したように、中間ローラ２２の表面粗さを十点平均表面粗さＲｚで３μm以上として連続試験を行ったところ、ローラ表面に生じる傷が急激に減少し、ローラの寿命が延びることが判明したものの、他方で、ローラ表面の状態によって、ローラ回転方向への短いスジ（リブ）の発生状態が変化し、このようなリブによって、特にハイライト部において画像上にスジ状の濃度むらが生じ、画像品質が著しく低下することになる場合が生じることが判明した。
【００６６】
そこで、本発明者が、様々な表面形状の中間ローラを使用して画像サンプルの出力を行った結果、このリブの発生に対して、中間ローラ表面の表面性が大きく影響していることが分かり、本実施形態のように、中間ローラ２２の周方向に微細な凹凸２２Ａを形成することによって、リブがほとんど目立たなくなることが判明した。
【００６７】
リブが目立たなくなる理由については、次のように推測される。つまり、図５に示すように、塗布ローラ２１と中間ローラ２２のニップ間を通過した液体現像剤１０は、ニップ部の出口で中間ローラ２２に転写される液体現像剤１０ａと塗布ローラ２１に残留する液体現像剤１０ｂの二層に分かれるが、このとき、液体現像剤１０ａ、１０ｂ同士が引き合った痕がリブの原因になっていると考えられる。そのため、中間ローラ２２の表面が周方向に微細な凹凸２２Ａを有していると、凸部２２ａによってこの痕が寸断されるので目立たなくなるものと推測される。
【００６８】
ところが、中間ローラ２２の表面に微細な凹凸２２Ａの形状によっては、凹凸２２Ａの形状が画像に現れる場合が生じた。
【００６９】
そこで、凹凸２２Ａの段差（凸部２２ａの高さｈ）とピッチ（凸部２２ａのピッチＰ）を変化させた複数の中間ローラ２２を作製して、リブの発生と画像上への凹凸の現出について評価した。この結果を表１に示している。
【００７０】
【表１】
2006030395.tif 000003
【００７１】
この表１の結果から、画像に影響を与えない凹凸２２Ａは、凸部２２ａの高さ（段差）ｈを１０μｍ以下、凸部２２ａのピッチＰを３μｍ以下となる形状に形成した場合であることが分かる。つまり、段差ｈが１０μｍを越えると、凹部２２ｂと凸部２２ａとで塗布量の差が大きくなり、結果的に画像上に凹凸２２Ａに応じた模様が現われることになる。また、凹凸２２の凸部２２ａのピッチＰが３μｍを越えると、凹凸２２に応じた模様が目立ちやすくなる。
【００７２】
このように、本発明に係る液体現像剤の塗布装置は、中間塗布部材の表面周方向に微細な凹凸を形成しているので、リブの発生を抑制することができて、高い品質で安定して液体現像剤の薄層を被塗布部材に塗布形成することができる。
【００７３】
この場合、中間塗布部材の微細な凹凸は、その段差が１０μｍ以下で、かつ、ピッチが０．３ｍｍ以下であるようにすることで、確実に、高い品質で安定して液体現像剤の薄層を形成することができる。
【００７４】
また、この液体現像剤の塗布装置を画像形成装置の現像装置４に用いて、連続試験を行ったところ、現像ローラ１２は、４０万枚終了時でも機械的なストレスに起因する中間ローラ２２の傷による画像劣化やリブによる画質低下が見られず、十分な耐久品質を得ることが確認できた。
【００７５】
この場合、像担持体としては、表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）にて形成された感光体を用いる構成にすることにより、有機感光体（ＯＰＣ）よりも優れた機械的強度を発揮し、感光体の寿命を長くすることができ、安定して高画質の画像形成を行うことができる。
【００７６】
次に、塗布ローラ２１の表面性と画像上に現れるリブとの関係について説明する。
前述したように液体現像剤１０を塗布ローラ２１から中間ローラ２２に転写するとき、ニップ部で生じる液体特有の二層分割によってリブが発生するが、このリブは、中間ローラ２２の表面形状ばかりでなく、塗布ローラ２１であるアニロクスローラの溝形状（彫刻溝２１ａ）の影響も受ける。
【００７７】
すなわち、塗布ローラ２１の彫刻溝２１ａの形状は、均一なパターンであればその容積によって塗布量を決めることができるため、前述のとおり様々な形状に形成することができ、図３に示したように、斜線型の彫刻溝２１ａ１（４５度方向に溝パターンが形成されているものが多いが、６０度方向のものもある。）、亀甲型の彫刻溝２１ａ２、格子型の彫刻溝２１ａ３（３０度、６０度の方向に溝パターンが形成されているものが多い。）などが一般的に用いられている。
【００７８】
これらの溝パターンの異なる塗布ローラ２１を用いて、中間ローラ２２上の塗布面におけるリブの発生状況を調べたところ、傾斜型、格子型、亀甲型の順に塗布面でのリブの発生が目立ちにくくなることが確認された。
【００７９】
これは、パターンの並びに方向性があるほど、リブが打ち消されて目立ちにくくなるものと推測される。すなわち、パターンの並びに方向性があると、リブが打ち消されて目立ちにくくなるものと推測される。
【００８０】
したがって、このとき、傾斜型の彫刻溝２１ａ１のパターンの角度によっても影響されることになる。すなわち、その傾斜の角度が小さくリブの方向に近づくとリブの発生を助長し、角度が大きくなるほどリブが目立ちにくくなることになる。
【００８１】
他方、傾斜の角度が大きくなると、塗布ローラ２１の溝パターンの跡（これを「版目」という。）が目立つようになる。通常、この版目は中間ローラ２２から現像剤支持体である現像ローラ１２へ塗布される際に、中間ローラ２２の表面が、現像ローラ１２の表面と逆方向に移動するような方向になるように、かつ、移動速度が中間ローラ２２の方が速くなるようにすることで目立たなくしている。
【００８２】
しかしながら、この傾斜の角度が大きくなると、中間ローラ２２と現像ローラ１２との間で速度差をつけても均一な塗布面を形成しづらくなってしまうことから、その傾斜角度を３０度〜６０度程度の範囲内にすることにより、リブ及び版目の影響を軽減することができる。
【００８３】
そこで、本実施形態では、４５度の斜線型パターンが形成された塗布ローラ２１を用いることで、他の形状に比較して中間ローラ２２表面でのリブの影響を抑制することができる。
【００８４】
このように、塗布部材は、その表面に均一な溝を有するアニロクスローラであり、かつ、溝のパターンが斜線型であるものを用いることによって、より一層リブの発生を低減することができる。
【００８５】
次に、中間ローラ２２の凹凸２２Ａの傾斜面と回転方向及びクリーニングブレード２３の関係について図６も参照して説明する。
中間ローラ２２は、前述したように現像剤担持体である現像ローラ１２に液体現像剤１０を塗布する機能を有すると共に、現像後に現像ローラ１２に残存している液体現像剤１０を除去するためのクリーニング部材としての機能も有している。
【００８６】
液体現像剤１０は、現像時に固形分濃度が変化してしまうため、現像ローラ１２に液体現像剤がそのまま残存した状態で次の現像を行うと高品質な画像形成をすることができなくなる。例えば、この残存した液体現像剤を除去しないまま、次の現像に使用をすると、現像ローラ１２の周期で画像のパターンが反転して画像に載ってしまう、いわゆるゴースト現象が生じてしまい画像品質が低下することになる。
【００８７】
そこで、中間ローラ２２を用いて現像ローラ１２の表面に残存している液体現像剤１０を除去し、更に、中間ローラ２２に転移した液体現像剤をクリーニングブレード２３によって中間ローラ２２の表面から除去して回収する。
【００８８】
このとき、クリーニングブレード２３は、図６（ａ）のＢ部を拡大して示す図６（ｂ）に示すように、中間ローラ２２の回転方向に対向する方向からエッジ２３ａを中間ローラ２２の表面に当接させて中間ローラ２２表面の液体現像剤１０を掻き落とすため、中間ローラ２２の表面に微細な凹凸２２Ａを形成したとき、クリーニングブレード２３のエッジ２３ａが凹凸２２Ａに引っかかると、中間ローラ２２の回転に伴って異音が発生したり、中間ローラ２２の駆動負荷となったりするだけでなく、クリーニングブレード２３のエッジ２３ａが傷ついてクリーニング性能が低下することになる。
【００８９】
そこで、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、凹凸２２Ａを構成する凸部２２ａの第１、第２の傾斜面２２ａ１、２２ａ２のうちの、傾斜角が小さい第１の傾斜面２２ａ１が中間ローラ２２の回転方向で前側に位置するように凹凸２２Ａを形成することで、クリーニングブレード２３が凹凸２２Ａに引っかかることがないようにしている。
【００９０】
このように、中間塗布部材の微細な凹凸は、断面形状で傾斜面の異なる山形状であり、傾斜角の小さい傾斜面が中間塗布部材の回転方向の前側に位置することで、クリーニングブレードを用いた場合でも、スムーズに中間塗布部材が回転することができ、また、クリーニングブレードのエッジが傷つけられることがなくなって、クリーニング性能を維持することができる。
【００９１】
また、これにより、常に新しい液体現像剤を塗布することが容易になる。したがって、画像形成装置に用いた場合には、中間塗布部材での現像ローラの現像残現像剤の除去が可能になり、ゴーストの発生を防止できるともに、現像ローラへの機械的な負担を軽減できるので高品質な画像を安定して得ることができる。
【００９２】
次に、中間ローラ２２の具体的構成について図７を参照して説明する。なお、同図は同中間ローラの構成を示す断面説明図である。
この中間ローラ２２は、芯金１２２ａの周囲に、ゴム等の弾力性のある素材からなる弾性層１２２ｂと、この弾性層１２２ｂの表面を覆う低摩擦部材の素材からなる滑性層１２２ｃとを積層した二層構造としている。
【００９３】
すなわち、この中間ローラ２２は、液体現像剤１０を均一に付着させるため、塗布ローラ２１と軸方向で一様に接触させることが好ましい。そのため、例えばゴムのような弾力を有する弾性層１２２ｂを備える。一方、中間ローラ２２は、被塗布部材である現像ローラ１２との接触部において、互いに表面が反対方向に移動するような方向に回転しているため、摩擦係数の大きいゴム等からなる弾性層１２２ｂがそのまま表面に露出した状態であると、接触部で大きな摩擦抵抗を生じて駆動系への負担やローラ寿命に与える影響が大きくなる。そのため、弾性層１２２ｂの表面は低摩擦部材による滑性層１２２ｃで覆うことが好ましい。
【００９４】
本実施形態では、中間ローラ２２は、ウレタン樹脂により形成した弾性層（硬度ＪＩＳ−Ａ  ４０度）１２２ｂの表面に、フッ素樹脂、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦなどを含有したコーティング剤を１０〜５０μｍの厚みでコーティングして滑性層１２２ｃを形成したものを用いている。滑性層１２２ｃのコーティングの方法としては、ディピングやスプレーなどがあるが、弾性材の材質とコーティング材の材質に応じて選択すれば良い。
【００９５】
なお、滑性層１２２ｃはＰＦＡチューブなどで被覆して形成することもできるが、この場合には、中間ローラ２２の表面の微細な凹凸形状はチューブの表面性で決定されることとなる。しかしながら、このようなチューブ材の表面の微細形状を制御することは難しく、結果としてローラの表面の微細形状の制御をすることが困難となる。
【００９６】
このように、中間ローラを弾性層とこの弾性層の表面にコーティングされた滑性層を有する構成にすることにより、中間ローラと塗布ローラとの接触面の均一性を保つとともに、被塗布部材との摺動による機械的負荷を軽減することができる。また、表面滑性層をチューブではなくコーティングによって形成することで表面を微細な凹凸形状とすることが容易になる。
【００９７】
次に、このような二層構造の中間ローラ２２の製造方法について説明する。
二層構造の中間ローラ２２の表面に微細な凹凸２２Ａを形成するには、内層の弾性層の表面に微細な凹凸を形成し、外層の滑性層をその凹凸に倣わせて形成することで、中間ローラ２２の表面に微細な凹凸２２Ａを現出させる方法、あるいは、滑性層のコート方法やコート後の加工で凹凸２２Ａを形成する方法が考えられる。
【００９８】
本実施形態における中間ローラ２２は、弾性層１２２ｂの表面を加工して凹凸を形成し、この弾性層１２２ｂの表面に滑性層１２２ｃを形成することで、弾性層１２２ｂ表面の凹凸に対応して滑性層１２２ｃの表面に凹凸２２Ａを形成している。
【００９９】
つまり、中間ローラ２２を製作するために、芯金１２２ａの周囲に弾性層１２２ｂとなるゴム層を成形した後、ゴム層の表面を研磨する工程で、表面に凹凸を形成する。これにより、図８に示すように、研磨方向によって表面の凹凸形状の一方をなだらかな傾斜面にすることができる。
【０１００】
このとき、滑性層１２２ｃをコートした後の表面形状はコート前の弾性層１２２ｂの表面形状にほぼ比例して変化するので、この変化量を見込んで予め弾性層１２２ｂの研磨処理を行う。これによって、弾性層１２２ｂの表面に滑性層１２２ｃのコーティングを行うことによって滑性層１２２ｃの表面形状が男性層１２２ｂの表面形状に倣い、中間ローラ２２の表面に所要微細な凹凸２２Ａを形成することができる。
【０１０１】
これに対して、滑性層をコーティングするときに表面を凹凸形状に形成することも考えられるが、一般的に、コーティング層はその下地形状に倣って形成されるものであることから、その膜厚を局所的に制御して凹凸を形成することは実際上困難である。また、滑性層をコートした後に表面を凹凸形状に加工することも考えられるが、滑性層の加工（例えば研磨）によってコート層である滑性層が剥がれてしまうおそれがあり、これも実際上は難しい。
【０１０２】
したがって、上述したように弾性層の表面に微細な凹凸を形成した後に、滑性層のコーティングを実施して、弾性層表面の凹凸に倣って滑性層を形成することで中間ローラの表面に凹凸を形成することにより、安定して段差形状を制御することができ、比較的容易に微細な凹凸を形成することができる。
【０１０３】
さらに、現像装置４には、液体現像剤の現像能力の向上を図るため、現像剤担持帯上の液体現像剤に対して、現像前チャージャ１７や図示しないローラ等の現像前１０に電界を付与する手段を設けている。
【０１０４】
このような構成にすることにより、液体現像剤層を圧縮し、現像時にキャリア層で分離するようにすることができる。
【０１０５】
このように、現像剤支持体上で現像前に電界を付与する手段を有している構成にすることにより、現像剤支持体上に生じるリブにより塗布面に生じた微細な不均一さを保ったままの状態で圧縮し、不均一さをより強調されることを抑制することができる。
【０１０６】
本発明者は、上述した液体現像剤の塗布装置を現像装置に用いた画像形成装置を作製し、現像前に現像ローラ１２上の液体現像剤１０の薄層に現像前チャージャ１７から電界を付与しながら、連続試験を行ったところ、４０万枚終了時でも機械的なストレスに起因する塗布装置１３の中間ローラ２２の傷による画像劣化やリブによる画質低下が見られず、十分な耐久品質が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の要部概略構成図である。
【図２】同画像形成装置の本発明に係る塗布装置に用いられる塗布ローラの正面説明図である。
【図３】同塗布装置の塗布ローラの表面の彫刻溝の形状を異なる例を示す拡大斜視説明図である。
【図４】同塗布装置の中間ローラの表面形状の説明に供する説明図である。
【図５】同塗布装置におけるリブの発生過程の説明に供する要部拡大説明図である。
【図６】同中間ローラとクリーニングブレードとの関係の説明に供する説明図である。
【図７】同中間ローラの構成の一例を示す断面説明図である。
【図８】同中間ローラの製造工程の説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…感光体（潜像担持体）
２…帯電器
３…露光装置
４…現像装置
５…転写装置
６…除電ランプ
７…クリーニング装置
１１…液体現像剤収容タンク
１２…現像ローラ（現像剤担持体）
１３…スイープローラ
１４…塗布装置
２１…塗布ローラ
２２…中間ローラ
【図１】
2006030395.tif 000004
【図２】
2006030395.tif 000005
【図３】
2006030395.tif 000006
【図４】
2006030395.tif 000007
【図５】
2006030395.tif 000008
【図６】
2006030395.tif 000009
【図７】
2006030395.tif 000010
【図８】
2006030395.tif 000011