(57)【要約】【課題】粘度や流動性など現像剤特性の変動に対して、より安定した現像剤薄層が形成できる現像剤薄層形成手段を備えることで、出力画像濃度の安定した現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤中に、トナー粒子よりも、規制部材の厚さよりも、平均粒径が大きい薄層形成用粒子を含有することにより、現像剤薄層形成のための規制部材が、トナー粒子の通過量を規制するとともに、薄層形成用粒子の通過を抑止することで、薄層形成時の現像剤の流れを制御し、現像剤特性の変動に対しても安定した現像剤薄層を形成する。【選択図】図５
2007147953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤槽と、前記現像剤槽から前記現像剤を取り出し、前記現像剤の薄層を形成する現像剤薄層形成手段と、前記現像剤薄層形成手段から供給された前記現像剤の薄層を担持、搬送する現像剤担持体とを備え、
前記現像剤担持体に対向して配設された像担持体上に形成された潜像を、前記現像剤担持体上に担持される前記現像剤の薄層を用いて現像する現像装置において、
前記現像剤槽に収容されている前記現像剤は、トナー粒子と前記トナー粒子より平均粒径の大きい大粒子とを含有し、
前記現像剤薄層形成手段は、表面に前記現像剤を担持して搬送する現像剤薄層担持体と、前記現像剤薄層担持体に対向して設けられ、前記現像剤薄層担持体の表面に担持、搬送される前記現像剤の量を規制し、前記現像剤の薄層を形成する先端部を有する規制部材とを有し、
前記規制部材は、前記現像剤薄層担持体と接する先端部の厚さが、前記トナー粒子の平均粒径よりも大きく、かつ前記大粒子の平均粒径よりも小さく、前記大粒子の通過を抑止することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記規制部材は、前記現像剤薄層担持体が前記現像剤を搬送する方向に対してカウンタ方向に、前記現像剤薄層担持体と当接するブレードであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤は液体現像剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成するための手段と、前記潜像を現像するための請求項１乃至３の何れか１項に記載の現像装置を有す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、現像剤薄層担持体に対向して配設される規制部材を用いて、現像剤薄層担持体表面を担持、搬送される現像剤の搬送量を規制することにより、現像剤の薄層を形成する現像剤薄層形成手段を備えた現像装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体（感光ドラム）に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、複写機、ＭＦＰ（多機能型プリンタ）、ＦＡＸ、プリンタなどに広く使用されている。それらの画像形成装置で一般に用いられている現像方式は、粉体トナーを用いる乾式現像である。
【０００３】
しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μｍと大きいことから解像度が悪いという画質上の問題点もある。
【０００４】
そこで、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、流動パラフィンのような非極性有機溶剤中にトナーを分散させた、液体トナーを用いる湿式現像方式が用いられるようになっている。液体トナーは、トナー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。
【０００５】
従来の湿式の画像形成装置では、湿式現像剤（以後、液体現像剤、あるいは単に現像剤ともいう）として、有機溶剤にトナーを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、このような現像剤はトナー濃度が低いため、紙上へ多量に付着させ定着時に乾燥させることが必要で、多量の蒸気が発生するといった環境上の大きな問題点をかかえていた。また揮発させるために低沸点のキャリヤ液しか使用できず、引火点が低いなど安全性においても大きな問題があった。
【０００６】
このようなことを背景にして、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリヤ液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に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画像形成装置が提案されるようになった。この液体現像剤を用いると、上記のような問題が発生しないとともに、トナー濃度が高いことから、大量の現像液を使用しないで済むという利点がある。
【０００７】
この液体現像剤を用いて現像する際には、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。従って、この移動距離が短いほど現像効率が向上する。そのためには現像ローラ等の現像剤支持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像することが望ましい。このことは特に１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度の液体現像剤を用いる場合により顕著である。
【０００８】
このように液体現像剤の薄層によって現像を行う場合は、現像領域にある薄層中のトナー量によって現像後の画像濃度が決定されるため、画像濃度を安定化させるためには一定濃度の現像剤で均一な薄層を形成することが重要な課題となる。
【０００９】
画像安定化のためのトナー量制御として、まず現像剤のトナー濃度を制御する技術がある。一般的には、現像剤のトナー濃度検出を行い、その検出結果を一定にするようにトナー、またはキャリヤ液を補充してトナー濃度を制御する方法が知られており、様々な変形技術が開発されている。
【００１０】
トナー濃度の制御だけではなく、現像時の現像剤の薄層の厚さを直接的に制御することで画像濃度の安定化を図る技術として、塗布ローラとブレードなどの規制部材を用いる方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
液体現像剤の薄層を形成するための手段として、表面に微細な溝加工を有したアニロックスローラを塗布ローラとして用い、この塗布ローラにドクタブレードを接触させることで現像剤の量を計量し、現像ローラ等へ転写塗布して均一な現像剤薄層を形成する方法が知られている。
【００１２】
特許文献１では上記設定条件において、ドクターブレードの圧接力や塗布ローラの回転速度を調整することで現像剤搬送量を制御し、薄層形成する技術を提案している。
【００１３】
高粘度の現像剤薄層を現像ローラへ転写塗布して現像する技術において、薄層の厚さを変動させる主たる要因は現像剤の粘性による塗布量の変化である。従って、現像剤の粘度を制御することで、現像剤薄層の厚さを安定化させる、あるいは調整することができる（例えば、特許文献２及び３参照）。
【００１４】
特許文献２では、温度による液体現像剤の粘性変化を抑止するため、現像剤の塗布ローラ部での温度を制御することで現像剤薄層の厚さを調整し、画像濃度を安定化させる技術が提案されている。
【００１５】
また、特許文献３では、現像剤薄層の厚さを制御し、画像濃度を安定化するために、現像剤の粘度を調整する方法として、濃度の異なる、すなわち粘度の異なる複数の現像剤を用いて所定の範囲内の粘度になるよう調整し、現像剤薄層を形成するという技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−９９１５１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７５１２号公報
【特許文献３】特開平１１−６５３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記の、現像剤薄層形成安定化のための従来の制御方法には、様々な課題がある。
【００１７】
従来のトナー濃度制御方法では、現像剤槽内のトナー濃度検出手段、トナー、またはキャリヤ液の補充手段、補充後に現像剤貯蔵槽内の濃度を均一化する手段、などが必要になり、装置が大がかりになる。また、それだけで画像濃度の安定化を達成しようとすれば、かなり厳しいトナー濃度の制御が必要になる。
【００１８】
塗布ローラを用い、ブレードなどで規制する方法も、ブレードで規制する空隙、あるいは圧接力を均等化するのは困難であり、特に高粘度現像剤の粘度変化に対しては対応が容易でない。粘度変化に対して設定を適時調整するのも、やはり装置が大がかりになる。
【００１９】
現像ローラや塗布ローラの回転数を変更する方法も、回転数変更のためには、独立したモータが必要になったり、装置内に回転数変更のギヤを設置したり、といった装置の大型化をもたらし、現実的ではない。
【００２０】
温度により現像剤粘度を調整する方法においても、温度による粘性の変化は著しく、少しの温度上昇（あるいは温度低下）で現像剤の粘度が大きく変化し、塗布量の細かい調整は困難である。また、早い応答が要求されるような場合には、現像剤温度を高速で均一化する手段が必要になることも考えられる。
【００２１】
現像剤の粘度自体を直接調整する方法においても、高濃度の液体現像剤、低濃度の液体現像剤といった、複数の異なる現像剤とその容器を用意しておかなければならず、その上、特定の粘度を達成するような細かい制御は困難であり、所定の範囲内の粘度でしか適用できない。現像剤薄層の厚さを一定化させるために、粘度をみだりに変動させない方法として使用することはできても、現像剤薄層の厚さを能動的に制御する手段としては不適当である。
【００２２】
本発明の目的は、上記課題を解決して、現像剤の粘度や流動性などの変動に対してもより簡単で精度の高い現像剤量の制御を行うことができ、より安定した現像剤薄層が形成できる現像剤薄層形成手段を備えることで出力画像濃度の安定化を達成した現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００２４】
１．  現像剤を収容する現像剤槽と、前記現像剤槽から前記現像剤を取り出し、前記現像剤の薄層を形成する現像剤薄層形成手段と、前記現像剤薄層形成手段から供給された前記現像剤の薄層を担持、搬送する現像剤担持体とを備え、前記現像剤担持体に対向して配設された像担持体上に形成された潜像を、前記現像剤担持体上に担持される前記現像剤の薄層を用いて現像する現像装置において、前記現像剤槽に収容されている前記現像剤は、トナー粒子と前記トナー粒子より平均粒径の大きい大粒子とを含有し、前記現像剤薄層形成手段は、表面に前記現像剤を担持して搬送する現像剤薄層担持体と、前記現像剤薄層担持体に対向して設けられ、前記現像剤薄層担持体の表面に担持、搬送される前記現像剤の量を規制し、前記現像剤の薄層を形成する先端部を有する規制部材とを有し、前記規制部材は、前記現像剤薄層担持体と接する先端部の厚さが、前記トナー粒子の平均粒径よりも大きく、かつ前記大粒子の平均粒径よりも小さく、前記大粒子の通過を抑止することを特徴とする現像装置。
【００２５】
２．  前記規制部材は、前記現像剤薄層担持体が前記現像剤を搬送する方向に対してカウンタ方向に、前記現像剤薄層担持体と当接するブレードであることを特徴とする１に記載の現像装置。
【００２６】
３．  前記現像剤は液体現像剤であることを特徴とする１または２に記載の現像装置。
【００２７】
４．  像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成するための手段と、前記潜像を現像するための１乃至３の何れか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、現像剤中に、トナー粒子よりも、規制部材の厚さよりも、平均粒径が大きい粒子（以後、薄層形成用粒子と称する）を含有することにより、現像剤薄層形成のための規制部材が、トナー粒子の通過量を規制するとともに、薄層形成用粒子の通過を抑止することで現像剤の流れを制御し、粘度や流動性など現像剤特性の変動に対してもより簡単で精度の高い現像剤量の制御を行うことができる、すなわちより安定した現像剤薄層を形成できる現像剤薄層形成手段を備え、出力画像濃度の安定化を達成した現像装置及び画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。
【００３０】
現像剤薄層形成手段を備えた現像装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどの画像形成装置に利用される。特に湿式の画像形成装置は、液体現像剤の薄層を用いた現像が一般的であり、現像剤薄層形成手段を備えた現像装置が利用されている。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。その電子写真方式による湿式の画像形成部を例にして説明し、さらに現像装置とそこで用いられている現像剤薄層形成手段について、その構成と、機能動作を説明する。
【００３１】
なお、実施形態としては湿式現像方式の場合を例に取って説明するが、乾式現像方式であっても、同様の現像剤薄層形成手段を備えた現像装置を使用して効果を得ることができる。
【００３２】
（画像形成部の構成と機能動作）
図１を用いて、本実施形態の画像形成装置における画像形成部の構成例を説明する。図１は、湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例を示す断面図である。
【００３３】
図１において、１は感光体ドラムであり、像担持体として機能する。画像形成部１０はこの感光体ドラム１を中心に、その周囲に配設された、前記感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電装置２、帯電した感光体ドラム１上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置３，その静電潜像を液体現像剤を用いて現像する液体現像装置４、現像されたトナー像を転写材７に転写する転写装置５，そして転写後の感光体ドラムの表面に残存する液体現像剤を除去するクリーニング装置６などを備える。
【００３４】
また、液体現像装置４の前後には、予め液体現像剤の一部を塗布したり、回収したりする装置を設ける場合もある。転写材７は、そのまま記録用紙などの記録材であってもよいし、転写材７として中間転写ベルトなどを用いて、再度記録材に転写するような構成であってもよい。
【００３５】
液体現像装置４は、一般的には、表面に液体現像剤の薄層を担持し、像担持体である感光体ドラム１上の潜像を現像する現像ローラ４１、現像ローラ４１に当接して、その表面に液量調整された液体現像剤を転移させる搬送ローラ４２、そしてその搬送ローラ４２に当接して、その表面に現像槽４４内の液体現像剤８を供給する供給ローラ４３を備える。
【００３６】
感光体ドラム１は、図１に示す矢印Ａ方向に回転し、帯電装置２は、回転する感光体ドラム１の表面をコロナ放電などにより数百Ｖ程度に帯電させる。帯電装置２より感光体ドラム回転方向下流側においては、露光装置３から照射されたレーザビームにより、表面電位が百Ｖ程度以下に低下させられた静電潜像が形成される。
【００３７】
露光装置３のさらに下流側には、液体現像装置４が配設されており、感光体ドラム１に形成された静電潜像が、液体現像剤８を用いて現像される。
【００３８】
液体現像装置４には、絶縁性の溶媒（以後キャリヤ液とも呼称する）中にトナーを分散させた液体現像剤８が現像槽４４内に収容されており、供給ローラ４３によって搬送ローラ４２表面に液体現像剤８が供給される。
【００３９】
これにより、搬送ローラ４２は一定量の液体現像剤８を搬送し、現像ローラ４１に転移させる。そして現像ローラ４１上には液体現像剤８の薄層が担持される。
【００４０】
液体現像装置４においては、現像ローラ４１と感光体ドラム１の静電潜像との電位差により、現像ローラ４１上に担持された液体現像剤８の薄層内のトナー粒子が感光体ドラム１上の静電潜像に移動して、静電潜像が現像される。
【００４１】
転写装置５では、感光体ドラム１の周速と同速度で搬送される転写材７に帯電を施し、あるいは電圧を印加することで、感光体ドラム１上の現像されたトナー像が転写材７上に転写される。
【００４２】
転写装置５の下流側には、感光体ドラム１の表面上に残存する液体現像剤８を除去するクリーニング装置６が配設されている。このクリーニング装置６により感光体ドラム１上に残存する液体現像剤８が除去される。
【００４３】
転写装置５でトナー像が転写された転写材７は、記録材であれば、図示しない定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。転写材７が中間転写ベルトなどの中間転写体であれば、その後、トナー像が記録材に再転写され、トナー像を転写された記録材が、同じく定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。
【００４４】
（現像剤の構成）
まず現像に用いる液体現像剤８について説明する。液体現像剤８は、溶媒であるキャリヤ液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤８には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。さらに本実施形態では、現像剤槽４４内の液体現像剤においては、キャリヤ液に薄層形成用粒子が含まれている。
【００４５】
キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。
【００４６】
トナーの体積平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が０．１μｍを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が５μｍを超えると画像の品質が低下する。
【００４７】
液体現像剤の質量に対するトナー粒子の質量の割合は、１０〜４０％程度が適当である。１０％未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリヤ液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。４０％を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。
【００４８】
上記のようにトナー粒子を高濃度に含むため、液体現像剤の粘度は高くなる。後述するように、高粘度の液体現像剤は粘度が変動すると薄層の形成が不安定になり、そのため本実施形態例では、薄層形成を安定させるために薄層形成用粒子を添加している。薄層形成用粒子については、後述する。
【００４９】
（現像装置の構成と動作）
図１には、液体現像装置の概略構成も合わせて示している。図１を用いて、液体現像装置の構成と動作について説明する。
【００５０】
現像剤槽４４には、上述の液体現像剤８が収容されている。
【００５１】
供給ローラ４３は、現像槽４４内の液体現像剤８に浸積するよう配置され、矢印Ｄ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８をくみ上げる。高粘度の液体現像剤８はその粘着力で供給ローラ４３の表面に付着した状態で搬送される。
【００５２】
供給ローラ４３としては、平滑ローラが用いられる場合と、アニロックスローラが用いられる場合がある。アニロックスローラとは、その表面に、例えば凹状の微細な溝構造があり、規制部材４５などを設けることによって、搬送する液体現像剤量が調整されるようになっているローラである。
【００５３】
規制部材４５は、供給ローラ４３が上記のアニロックスローラであるときは、金属などの硬質の弾性ブレードが一般的に用いられ、供給ローラ４３が平滑ローラであるときは、金属もしくはゴムなどの弾性ブレードがよく用いられる。
【００５４】
規制部材４５は、図のように供給ローラ４３に対向して、その回転に対してカウンタ方向に当接して配置され、供給ローラ４３の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより余分な現像剤量が剥ぎ落とされ、供給ローラ４３表面上には現像剤薄層が形成され、次の搬送ローラ４２に向かって搬送されていくことになる。
【００５５】
搬送ローラ４２としては、一般にゴムローラが用いられる。搬送ローラ４２は供給ローラ４３に対向して配置され、当接しながら矢印Ｃ方向に回転する。このニップ部で、供給ローラ４３表面に形成された現像剤薄層は搬送ローラ４２の表面に写し取られ、現像ローラ４１へ向かって搬送されていく。
【００５６】
従ってここでは、供給ローラ４３が現像剤薄層担持体として機能し、その供給ローラ４３と規制部材４５、そして搬送ローラ４２が現像剤薄層形成手段として機能する。但し、現像剤薄層形成手段として搬送ローラ４２は必ずしも必要ではない。供給ローラ４３から直接現像ローラ４１に現像剤を転移させる方法を採ることも可能である。
【００５７】
現像剤薄層形成手段として、液体現像剤量を調整して薄層を形成する過程については、後述する。
【００５８】
現像ローラ４１としては低硬度のゴムローラが用いられる。現像ローラ４１は搬送ローラ４２に対向して配置され、当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。このニップ部で、搬送ローラ４２表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ４１に掻き取られ、現像ローラ４１表面に現像剤薄層が担持、搬送されることになる。従って現像ローラ４１が現像剤担持体として機能する。
【００５９】
現像ローラ４１は、像担持体である感光体ドラム１とも当接して回転しており、感光体ドラム１とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体１上の潜像を現像することになる。現像前帯電器４７は、現像ローラ４１に電荷を与えることで帯電したトナーの潜像への電気的な移動を助ける。
【００６０】
しかしながら、感光体ドラム１の潜像を現像した後も、現像ローラ４１表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼす。除去部材４６はクリーニングのためのブレードであり、この残存した現像剤を除去するものである。
【００６１】
（現像剤薄層形成のプロセス）
図２及び図３以下を用いて、現像剤薄層形成のプロセスを説明する。図２は液体現像剤８を収容している現像剤槽４４と現像剤薄層形成手段としての供給ローラ４３及び規制部材４５の位置関係を示す配置図である。図３から図５は、規制部材４５と供給ローラ４３との間隙を現像剤が通過して薄層を形成する状況を説明するための図である。
【００６２】
図２において現像槽４４に収容されている液体現像剤８には、前述したようにトナーとキャリヤ液以外に薄層形成用粒子８３が含まれている。供給ローラ４３は現像剤８に浸積しており、矢印Ｄ方向に回転することにより、現像剤８をその表面に付着させてくみ上げる。一方、規制部材４５が供給ローラ４３に対向して配置され、供給ローラ４３の回転に伴い搬送される現像剤量を規制し、一定量を通過させて余分な現像剤を掻き落とすことにより、現像剤８の薄層を形成する。
【００６３】
＜従来の薄層形成プロセス＞
図３は、搬送される液体現像剤８に薄層形成用粒子８３が含まれていない場合の薄層形成の状況を示す拡大図である。図３を用いて、薄層形成用粒子８３が含まれていない場合の薄層形成のプロセスを説明する。
【００６４】
但し、図３においては、供給ローラ４３は平滑ローラ、規制部材４５はゴムなどの弾性ブレードであるとしている。アニロックスローラ、金属のブレードなどを使用する場合も、同様の説明をすることができる。
【００６５】
図において、現像剤８はキャリヤ液８１とトナー８２を含んでいる。前述のように、トナーの体積平均粒子径は０．１μｍ以上、５μｍ以下程度であり、通常２〜３μｍ程度のトナーが用いられる。供給ローラ４３の回転（矢印Ｄ方向）により、その表面に付着する現像剤８全体が搬送され、その現像剤８の各部分はそれぞれ流動的に矢印に示したように挙動しながら、全体としては規制部材４５と供給ローラ４３のニップ部、すなわち規制部Ｎに向かって進行する。
【００６６】
規制部Ｎでは、規制部材４５の先端エッジ部が所定の圧接力で供給ローラ４３表面に当接している。トナー８２を含む現像剤８は規制部Ｎに入り込み、進行を続けようとするが、規制部材のエッジ部に進行を阻まれ、結果的に弾性ブレードである規制部材４５のエッジ部に対して、供給ローラ４３表面から離れる方向の圧力（矢印Ｇ）をかけることになる。
【００６７】
もちろん規制部Ｎに進入せず掻き落とされる現像剤、すなわち規制部材４５であるブレードの反対面に乗り上げる現像剤は、ブレードを圧接する方向の圧力をかけることになる。
【００６８】
従ってこの規制部Ｎに入り込み、進行しようとする現像剤による圧力Ｇと規制部材４５の圧接力及び掻き落とされる現像剤の圧力とのバランスで、規制部Ｎは僅かな間隙を保持することになり、トナー８２を含むある一定量の現像剤８が規制部Ｎを通過する状態となる。
【００６９】
＜薄層形成に対する粘度の影響＞
このようにして、トナー８２を含む現像剤８の薄層が形成されるが、トナーを高濃度に含む高粘度の現像剤である場合、次のような問題がある。
【００７０】
例えばトナーの濃度が変動するなどして、現像剤の粘度が変化した場合、この圧力のバランスが変化し、形成される現像剤薄層の現像剤量に変動が生じてしまう。従って、現像後の画像濃度の変動という悪影響をもたらすことになる。
【００７１】
現像剤の粘度が上昇したとすると、規制部Ｎに進入した現像剤による圧力Ｇはより大きくなり、結果的に規制部Ｎの間隙が広がり、形成される現像剤の薄層はより厚みを増すことになる。
【００７２】
アニロックスローラや金属ブレードを用いた場合でも、同様のことがいえる。現像剤の粘度の変化により、規制部Ｎにかかる圧力変化は同様に生じてくる。
【００７３】
これに対して、本実施形態では現像剤に薄層形成用粒子が含まれている。また、それに応じた規制部材の設定となっている。
【００７４】
＜薄層形成用粒子＞
本実施形態では、現像剤槽４４内の現像剤８は、キャリヤ液８１とトナー８２と、さらに薄層形成用粒子８３を含んでいる（図４参照）。まず薄層形成用粒子８３について説明する。
【００７５】
薄層形成用粒子８３は、通常体積平均粒径２〜３μｍ程度のトナー粒子８２と比較すると、かなり大きめに設定する必要がある。薄層形成用粒子８３の体積平均粒径を大きくする理由は、規制部Ｎをすり抜けないため、さらには規制部Ｎに入り込むこと自体を抑止するためである。従って当然トナー８３の体積平均粒径より大きくなるし、規制部材４５のサイズとも関係して設定される。
【００７６】
規制部材４５が金属ブレードなどであればエッジ部の厚みが薄いため、その厚さより大きければ薄層形成用粒子８３が規制部Ｎに入り込む可能性は低い。ゴムブレードであれば、エッジ部の厚み自体が厚めであるため、それよりも大きくする必要がある。
【００７７】
いずれにしても、薄層形成用粒子８３は規制部材４５先端の厚さの倍以上の平均粒径であることが望ましい。ここでは、平滑ローラに対してゴムブレードで規制しているので、例えば、ブレードの厚さ２ｍｍ、薄層形成用粒子８３の体積平均粒径５ｍｍとすればよい。もし厚さ１００μｍの金属ブレードを用いるのであれば、薄層形成用粒子８３の体積平均粒径は０．５ｍｍ程度でよい。
【００７８】
またアニロックスローラを用いるのであれば、もちろんアニロックスローラの彫り込みのサイズよりも大きい平均粒径が必要となってくる。薄層形成用粒子８３がその彫り込みに入り込んで規制部Ｎをすり抜けることを防止するためである。
【００７９】
薄層形成用粒子８３の素材については特に制限はないが、規制部材４５によるストレスで破壊されないよう、表面が堅く耐久性のあるものがよい。比重については、特に範囲は規定しないが、比重が大きくなると規制部で現像剤に加わるシェアが大きくなり、粘度を低減させ、規制効率を高めることができるのでより好ましい。粘度低減効果により、現像剤が規制部に溜まることが少なく、安定した制御が可能となる。
【００８０】
また薄層形成用粒子８３は、現像剤とともに規制部材４５であるブレードに圧を加えるので、比重の大きな粒子を使用した場合、停止時にはブレードをより低圧で保持することができ耐久性が向上する。
【００８１】
薄層形成用粒子８３の添加量は、特に規定しないが、現像剤の単位質量に対して１〜１００％程度が好ましい。
【００８２】
このような薄層形成用粒子８３が現像剤８には含まれており、それに応じた規制部材の設定で、より安定して現像剤薄層を形成するプロセスについて、以下に説明する。
【００８３】
＜本実施形態の薄層形成プロセス＞
図４は、本実施形態、すなわち搬送される液体現像剤８に薄層形成用粒子８３が含まれている場合の薄層形成の状況を示す拡大図である。図４を用いて、本実施形態の薄層形成用粒子８３が含まれている場合の薄層形成のプロセスを説明する。
【００８４】
但し、図４においても、供給ローラ４３は平滑ローラ、規制部材４５はゴムなどの弾性ブレードであるとしている。アニロックスローラ、金属のブレードなどを使用する場合も、同様の説明をすることができる。
【００８５】
現像剤８はキャリヤ液８１とトナー８２と、さらに薄層形成用粒子８３を含んでいるが、図４でも図３と同様に、現像剤８は供給ローラ４３によりくみ上げられ、規制部材４５と供給ローラ４３のニップ部に向かって搬送される。
【００８６】
すなわち、供給ローラ４３の回転（矢印Ｄ方向）により、その表面に付着する現像剤８全体が搬送され、その現像剤８の各部分はそれぞれ流動的に矢印に示したように挙動しながら、全体としては規制部材４５と供給ローラ４３のニップ部、すなわち規制部Ｎに向かって進行する。
【００８７】
規制部Ｎでは、規制部材４５、すなわちブレードの先端エッジ部が所定の圧接力で供給ローラ４３表面に当接している。トナー８２と薄層形成用粒子８３を含む現像剤８は、規制部Ｎの近くまで来ると挙動が変化する。すなわち、トナー８２は体積平均粒径が小さく規制部Ｎに入り込むことが可能であるが、薄層形成用粒子８３の体積平均粒径はブレードの厚みよりも大きいため、規制部Ｎに入り込むことができず、その入り口でブレードの反対面の方へ移動する、すなわち供給ローラ４３の表面から剥ぎ取られていくことになる。
【００８８】
つまり薄層形成用粒子８３という大粒子の存在は、規制部材４５により規制され、排除される現像剤の流れを形成し、そこにはその近辺のトナー、キャリヤ液も含まれる。
【００８９】
これにより、規制部Ｎに入り込むトナー量は軽減され、その結果、規制部材４５のエッジ部に対して、供給ローラ４３表面から離れる方向の圧力Ｇも軽減されることになる。
【００９０】
一方、ブレードの反対面に乗り上げることになる比重の大きい薄層形成用粒子８３の流れは、むしろブレードの圧接力を強める方向に圧力（矢印Ｈ）を加えることになり、これも圧力Ｇの効果を低減することになる。
【００９１】
従って、薄層形成用粒子８３を含む現像剤を用いることにより、現像剤の粘度が変動しても、規制部Ｎにかかる圧力のバランスによる規制部Ｎの挙動変化を軽減することができ、より安定した現像剤薄層の形成制御が可能になる。
【００９２】
また現像剤中の薄層形成用粒子８３は、規制部Ｎの通過を阻止されるので現像以後のプロセスには影響を与えることがない。また規制部Ｎにおいては、動的にブレードの圧接を補助する結果になるので、停止状態での圧接力はむしろ弱めに設定することができ、ブレードの耐久性に対して改善効果もある。
【００９３】
＜アニロックスローラを使用する場合＞
図５は、本実施形態の別の例、すなわち供給ローラ４３としてアニロックスローラを使用した場合の現像剤薄層形成の状況を示す拡大図である。図５を用いて、本実施形態のアニロックスローラを使用した場合の現像剤薄層形成のプロセスを説明する。
【００９４】
但し、図５において、供給ローラ４３はアニロックスローラ、規制部材４５は金属などの硬質の弾性ブレードであるとしているが、薄層形成の本質的なプロセスは、平滑ローラ、ゴムの弾性ブレードなどを使用した場合と同様の説明をすることができる。
【００９５】
図５について、図４の場合と異なる点のみ説明する。
【００９６】
供給ローラ４３の回転（矢印Ｄ方向）により、現像剤８全体が搬送され、規制部材４５と供給ローラ４３のニップ部、すなわち規制部Ｎに向かって進行するのは同様である。
【００９７】
規制部Ｎでは、規制部材４５の先端エッジ部が供給ローラ４３表面に対向している。規制部材４５としての金属ブレードはゴムのブレードより薄く、弾性も少ないが、規制部Ｎに向かって進入してくる現像剤の圧力により供給ローラ４３との間に生ずる微小な間隔、あるいはアニロックスローラの彫り込み部分を利用するなどして一定量のトナーに規制部Ｎを通過させる。
【００９８】
一方、薄層形成用粒子８３はその体積平均粒径の大きさのため、規制部Ｎに生ずる微小間隔を通過することも、アニロックスローラの彫り込み部に入り込むこともできずに、ゴムブレードの場合と同様に、その入り口でブレードの反対面の方へ移動する、すなわち供給ローラ４３の表面から剥ぎ取られていくことになる。
【００９９】
つまり図４の場合と同様に、薄層形成用粒子８３という大粒子の存在は、規制部材４５により規制され、排除される現像剤の流れを形成し、そこにはその近辺のトナー、キャリヤ液も含まれる。
【０１００】
これにより、規制部Ｎを通過しようと押し寄せるトナー量は軽減され、その結果規制部材４５、すなわちブレードのエッジ部に対して、供給ローラ４３表面から離れさせる方向の圧力Ｇも軽減される一方、ブレードの反対面に乗り上げることになる比重の大きい薄層形成用粒子８３の流れは、むしろブレードの圧接力を強める方向に圧力（矢印Ｈ）を加えることになり、規制部Ｎでの圧力バランスにより、規制を広げる方向の効果は低減することになる。
【０１０１】
従って、薄層形成用粒子８３を含む現像剤を用いることにより、現像剤の粘度が変動しても、規制部Ｎにかかる圧力のバランスによる規制部Ｎの挙動変化を軽減することができ、より安定した現像剤薄層の形成制御が可能になる。
【０１０２】
また現像剤中の薄層形成用粒子８３は、規制部Ｎの通過を阻止されるので現像以後のプロセスには影響を与えることがなく、また規制部Ｎにおいては、動的にブレードの圧接を補助する結果になるので、停止状態での圧接力はむしろ弱めに設定することができ、ブレードの耐久性に対して改善効果があるのも、図４の場合と同様である。
【実施例】
【０１０３】
以下に本実施形態に基づき、実施した例とその結果を示す。
【０１０４】
実施例と、比較のために従来技術に基づく比較例を示すが、まず共通の設定条件について述べる。
【０１０５】
実験装置の概略構成は、図１に基づく。プロセス条件としては、システム速度が４０ｃｍ／ｓ、感光体ドラムは負帯電のＯＰＣ感光体、帯電電位は−７００Ｖ設定、現像電圧（現像ローラ印加電圧）は−４５０Ｖ、転写電圧（転写ローラ印加電圧）は＋６００Ｖ、現像前帯電電圧は針印加電圧−３〜５ｋＶで適宜調整した。
【０１０６】
使用した現像剤は、溶媒とトナーに少量の分散剤を添加して調製したものである。実施例と比較例の一部では、さらに薄層形成用粒子を添加している。
【０１０７】
溶媒はモレスコホワイトＰ−１２０またはＰ４０（松村石油研究所社製）を用いた。トナーはポリエステル樹脂にカーボン分散したものをサンドミル中で湿式粉砕し、粉砕時間を変えることで体積平均粒径を３μｍに調整した。
【０１０８】
評価方法は、粘度の異なる現像剤を２種類用意し、実際に上記装置で黒ベタ画像を形成し、画像濃度を測定した。現像剤の粘度が異なっても、平均画像濃度が変化しないことが好ましい。平均画像濃度の変化が０．１未満を◎、０．１以上０．２未満を○、０．２以上を×と評価した。○以上が許容範囲である。
【０１０９】
現像剤としては、トナー濃度が２０質量％で粘度が１Ｐａ・ｓの現像剤１と、トナー濃度が３０質量％で粘度が１５Ｐａ・ｓの現像剤２との２種類を用意した。粘度はＡＲＥＳ（動的粘弾性測定装置）を用いて２５℃で測定した。
【０１１０】
現像剤薄層担持体、すなわち供給ローラとしては、アニロックスローラと平滑ローラの２種類、規制部材としては、厚さ１００μｍの金属ブレードと厚さ２ｍｍのポリウレタンゴムブレードの２種類、薄層形成用粒子としては、体積平均粒径２ｍｍのガラス製と、アルミナ製の２種類、ガラス製については、さらに平均粒径の異なる二種類を用意した。
【０１１１】
薄層形成用粒子及びトナー粒子の平均粒径は体積平均であり、レーザ回折式粒度分布測定装置（島津製作所ＳＡＬＤ−２２００）を用いて測定した。
【０１１２】
これらを組み合わせて実施した実施例１から５、及び比較例１から３の実験条件と結果を表１に示す。
【０１１３】
【表１】
2007147953.tif 000003
【０１１４】
実施例１から５はすべてベタ画像濃度の評価が良好であり、現像剤の粘度の違いが画像濃度に影響していない、すなわち安定した現像剤薄層が形成されていると解することができる。比較例１から３はすべてベタ画像濃度の評価が×であり、許容範囲にない。現像剤粘度の違いが画像濃度の違いとなって現れており、現像剤の薄層形成自体が粘度の影響を受けていると解することができる。
【０１１５】
実施例１、３、及び４では薄層形成用粒子の体積平均粒径を変化させた。実施例３では規制部で僅かにガラス粒子のすり抜けが見られたが、画像濃度に対する影響は大きくない。薄層形成用粒子の平均粒径は、ブレードの厚さよりも大きくすることで効果が得られるが、倍以上に設定することが望ましい。
【０１１６】
実施例２ではガラス粒子（比重２．５）に代えて、アルミナ粒子（比重３．６）を使用した。薄層形成用粒子の比重を大きくすることにより、現像剤粘度の違いによる画像濃度への影響をさらに低減している。これは比重が大きくなることでブレードの規制圧を高める効果があるものと推定される。実際、画像濃度自体も低めで、現像剤薄層の現像剤量も少なめになっていると考えられる。
【０１１７】
実施例５と比較例２と３では、平滑ローラとポリウレタンゴムブレードとを組み合わせて評価した。
【０１１８】
実施例５では、アニロックスローラを用いた実施例と同様に良好な結果であったが、薄層形成用粒子を添加しない比較例２では、粘度が増加するとすり抜けトナー量が増え、アニロックスローラを用いた比較例１と同様に、画像濃度の差となって現れた。また薄層形成用粒子を添加したがブレードの厚さよりも小径であった比較例３では、小径のガラス粒子のすり抜けが観察され、均一なベタ画像の形成自体が不可能であった。
【０１１９】
以上のような実施結果により、本実施形態によれば、
現像剤中に、トナー粒子よりも、規制部材の厚さよりも、平均粒径が大きい薄層形成用粒子を含有することにより、現像剤薄層形成のための規制部材が、トナー粒子の通過量を規制するとともに、薄層形成用粒子の通過を抑止することで現像剤の流れを制御し、粘度や流動性など現像剤特性の変動に対してもより簡単で精度の高い現像剤量の制御を行うことができる、すなわちより安定した現像剤薄層が形成できる現像剤薄層形成手段を備え、出力画像濃度の安定化を達成した現像装置及び画像形成装置を提供できる。
【０１２０】
なお本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に則る限り、様々な変更された形態もその範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本実施形態に係る湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例、特に現像装置の概略構成例を示す断面図である。
【図２】液体現像剤を収容している現像剤槽と、現像剤薄層形成手段すなわち現像剤薄層担持体及び規制部材の位置関係を示す配置図である。
【図３】規制部材による規制部を、薄層形成用粒子を含まない現像剤が通過して薄層を形成する状況を説明するための図である。
【図４】規制部材による規制部を、薄層形成用粒子を含む現像剤が選別的に通過して薄層を形成する状況を説明するための図である。
【図５】図４と同様の状況で、現像剤薄層担持体としてアニロックスローラを用いた場合を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
−３  露光装置
４  液体現像装置
５  転写装置
６  クリーニング装置
７  転写材
８  液体現像剤
１０  画像形成部
４１  現像ローラ
４２  搬送ローラ
４３  供給ローラ
４４  現像槽
４５  規制部材
４６  除去部材
４７  現像前帯電器
８１  キャリヤ液
８２  トナー
８３  薄層形成用粒子
【図１】
2007147953.tif 000004
【図２】
2007147953.tif 000005
【図３】
2007147953.tif 000006
【図４】
2007147953.tif 000007
【図５】
2007147953.tif 000008