(57)【要約】【課題】高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式においても、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる画像形成装置及び液体現像装置を提供する。【解決手段】現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側にキャリヤ液量制御部材を配設し、現像ニップ部から搬出されてくる液体現像剤が像担持体の表面と現像剤担持体の表面とに離間する前に、トナー濃度の低い液体現像剤の滞留部を形成させることで、液体現像剤の分断面を像担持体上のトナー像から遠ざけて、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制する。【選択図】図５
2007293177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に潜像を形成する像担持体と、
前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、
前記現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記キャリヤ液量制御部材は、
前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するブレードである、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記キャリヤ液量制御部材は、
前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するローラであり、
表面の移動方向が、対向する前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤の滞留部を形成する第２のキャリヤ液量制御部材を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２のキャリヤ液量制御部材は、
前記キャリヤ液量制御部材に当接して配設されるブレードである、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための第２の低濃度現像剤供給手段を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
表面に潜像を形成する像担持体と、
前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、
前記現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記キャリヤ液量制御部材は、
前記液体現像剤におけるトナーの帯電電位と同極性の電位を付与されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、
ことを特徴とする液体現像装置。
【請求項１０】
トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、
ことを特徴とする液体現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
液体現像剤を用いて現像剤の薄層を形成し、像担持体上の潜像を現像する画像形成装置及び液体現像装置に関する。
【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担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】
しかしながら、液体現像剤の薄層を形成し、現像するに際しても、液体現像剤自体が高濃度であり、従って高粘度であり、液体現像剤薄層中でのトナー移動が遅くなる。
【００１０】
現像効率を上げるため薄層の層厚をより薄くすると、画像濃度確保のため、またその分濃度を高くする必要が生じてくる。そのためトナー間の相互作用も大きくなり、結局またトナーの移動速度低下に結びついてくる。
【００１１】
またトナーの移動速度が低下すると、非画像部にトナーが付着するカブリが生じたり、画像部でトナーが移動しきれずに画像ムラが発生するといった問題が生じていた。
【００１２】
これらの問題に対して、電界の効果を利用したり、二段現像を行ったりという技術が提案されている（特許文献１、２及び３参照）。
【００１３】
特許文献１では、現像時に交流電圧波形と直流電圧波形を重畳したブランクパルスを印加し、高周波の交流電界で現像剤を微小に振動させて、電界反応性を高めた状態から直流電界で現像する技術が提案されている。これによりトナーの移動速度の低下を補償しようというものである。
【００１４】
特許文献２では、第１現像液搬送体により大半のトナーを像担持体上に移動させ、その後第２現像液搬送体により像担持体上の背景部付着トナー、すなわちカブリトナーを回収するという二段現像の技術を提案している。これにより現像効率を上げながらカブリのない現像を行おうというものである。
【００１５】
特許文献３では、特許文献２に記載の技術と同様であるが、さらに第１現像時にトナーの移動をより確実にする強力な電界を印加しているものである。
【特許文献１】特開２００５−９１７１８号公報
【特許文献２】特開２００１−３０５８６６号公報
【特許文献３】特開２００１−３５６６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１、２及び３に記載の技術は、いずれも高濃度液体現像剤の薄層におけるトナーの移動しにくさに関わるカブリや濃度ムラの発生に対して、一定の効果を有するものの、高濃度現像剤薄層による現像において発生する画像への悪影響をすべて払拭したものではない。
【００１７】
例えば、現像剤担持体と像担持体を表面が同方向に移動するように回転させて現像する方式では、現像ニップ部から現像剤薄層が搬出される出口側で、現像剤薄層が像担持体側と現像剤担持体側に分断する際に、現像ニップ部で現像された像担持体上のトナー像が乱されることがある。このとき、現像剤が高濃度であるほど、分断面が像担持体上のトナー層表面に近くなるため、トナー像の乱れが大きくなるという問題がある。
【００１８】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式においても、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる画像形成装置及び液体現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
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。
【００２０】
１．  表面に潜像を形成する像担持体と、前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、前記現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
２．  前記キャリヤ液量制御部材は、前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するブレードである、ことを特徴とする１に記載の画像形成装置。
【００２２】
３．  前記キャリヤ液量制御部材は、前記像担持体及び前記現像剤担持体に対向するローラであり、表面の移動方向が、対向する前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である、ことを特徴とする１に記載の画像形成装置。
【００２３】
４．  前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤の滞留部を形成する第２のキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする３に記載の画像形成装置。
【００２４】
５．  前記第２のキャリヤ液量制御部材は、前記キャリヤ液量制御部材に当接して配設されるブレードである、ことを特徴とする４に記載の画像形成装置。
【００２５】
６．  前記現像剤担持体と前記キャリヤ液量制御部材とが対向するニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための第２の低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする３に記載の画像形成装置。
【００２６】
７．  表面に潜像を形成する像担持体と、前記像担持体と対向し、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤の薄層を表面に担持搬送する現像剤担持体と、を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤を用いて、前記液体現像剤の搬送方向と同方向に移動する前記像担持体の表面の潜像を現像し、トナー像を形成する画像形成装置において、前記現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【００２７】
８．  前記キャリヤ液量制御部材は、前記液体現像剤におけるトナーの帯電電位と同極性の電位を付与されている、ことを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【００２８】
９．  トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部において現像剤搬送方向下流側に配設され、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤の滞留部を形成するためのキャリヤ液量制御部材を有する、ことを特徴とする液体現像装置。
【００２９】
１０．  トナーとキャリヤ液とを含む液体現像剤の薄層を、表面に担持搬送する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体と対向し、対向位置における表面の移動方向が前記現像剤担持体の表面移動方向と同方向である像担持体の上の潜像を、前記現像剤担持体の担持搬送する液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側において、前記現像ニップ部から搬出されてくる前記液体現像剤が前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面とに離間する前に、前記液体現像剤より低濃度の液体現像剤を供給するための低濃度現像剤供給手段を有する、ことを特徴とする液体現像装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る画像形成装置及び液体現像装置によれば、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式において、像担持体と現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側にキャリヤ液量制御部材を配設することにより、現像ニップ部から搬出されてくる液体現像剤が像担持体の表面と現像剤担持体の表面とに離間する前に、液体現像剤の滞留部を形成させる。
【００３１】
これにより、現像剤滞留部におけるトナー濃度を低下させ、液体現像剤の分断面を像担持体上のトナー像から遠ざけることができ、その結果、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。
【００３３】
現像剤薄層を用いて現像する現像装置は、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ている。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、現像剤薄層を形成し、現像する手段を備えた液体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、さらにそこで用いられる液体現像装置について、その構成と機能動作を説明する。
【００３４】
（画像形成部の構成と機能動作）
図１を用いて、本実施形態に係る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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。搬送ローラ４２は液体現像剤８の薄層を搬送し、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、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。
【００４０】
さらに現像ローラ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。また、現像後のニップ下流にはキャリヤ液量制御部材９１が設けられ、ニップ部出口でのキャリヤ液量を制御し、滞留部を形成することでトナー像の乱れを抑制している。現像後のキャリヤ液量御部材９１の機能については、後で詳細に説明する。
【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）
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。
【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】
（液体現像装置４ｃの構成と動作：従来例）
図２には、比較説明のため、図１における液体現像装置４から現像ニップ部下流の滞留部を形成するための機構を省略した、従来の現像装置４ｃの概略構成を示す。図２を用いて、従来の液体現像装置４ｃの構成と動作について説明する。
【００４９】
現像剤槽４４には、上述の液体現像剤８が収容されている。
【００５０】
供給ローラ４３は、現像剤槽４４内の液体現像剤８に浸漬するよう配置され、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
上記説明において、液体現像装置４ｃの構成としては、搬送ローラ４２を省略し、現像ローラ４１がその機能を合わせ持ってもよい。すなわち、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。
【００５９】
（現像ニップ部におけるトナー像乱れの発生について）
図３と図４を用いて、上述した従来の液体現像装置４ｃを用いた場合に現像ニップ部で発生するトナー像乱れについて説明する。図３は現像ニップ部における現像剤槽の層厚、すなわちギャップの大きさと電界の回り込みの関係を示す図である。図４は現像ニップ部から出るときの現像剤薄層の分離とトナー像乱れの関係を示す図である。
【００６０】
図３（ａ）は、現像剤層の厚さｔが像担持体１上の潜像画像を構成するドット部１２の径φと同等か、もしくは小さい場合（ｔ≦φ）の電界の回り込み１１を示す。ドット部１２とその外側では、電界の方向が逆になるが、その境界部における電界の回り込み１１は比較的小さい。
【００６１】
図３（ｂ）は、現像剤層の厚さｔが像担持体１上の潜像画像を構成するドット部１２の径φよりも大きい場合（ｔ＞φ）の電界の回り込み１１を示す。ドット部１２とその外側との境界部においては、かなり大きめの電界の回り込み１１が生ずる。
【００６２】
これらは、次のようなことを示している。液体現像剤層が薄いほど、潜像電位による電界は端部での回り込み電界の影響の少ない平行電界に近くなるため、トナーは潜像に忠実に現像されやすくなる。例えば、線幅φの潜像であれば、現像剤の層厚ｔが線幅φより小さいと（ｔ≦φ）回りの逆電界の影響を受けにくくなる。
【００６３】
厳密には、図３（ｂ）は紙面鉛直方向に線が無限に延長している場合の電界を示しており、ドットの場合は、図の紙面鉛直方向側でも逆電界の影響を受けるため、現像剤の層厚ｔ≦φ／２とすることで、回りの逆電界の影響をさらに受けにくくすることができる。
【００６４】
しかしながら、現像剤層の層厚を薄くすると画像濃度の低下をもたらすことになり、画像濃度を確保するために現像剤のトナー濃度を高く設定する必要が生じてくる。
【００６５】
液体現像剤の濃度を上げ、現像剤層の層厚を薄くすることが望ましいが、高濃度の現像剤層を用いると、粘度の上昇やトナー間の相互作用が大きくなり、液体現像剤中でのトナー移動速度が低下して現像速度が遅くなる。また、トナー移動度が悪くなる影響で非画像部にトナーが付着するカブリや、画像部でトナーが移動しきれずに画像ムラが発生することがあった。
【００６６】
特に、現像剤担持体４１表面と同方向に移動する像担持体１表面の潜像を現像する場合には、用いる現像剤が高濃度で層厚が薄いほど、その現像ニップ部において現像されたトナー像の乱れが発生しやすくなり、カブリやムラの発生が起こりやすくなる。図４を用いてその状況を説明する。
【００６７】
図４（ａ）は、現像剤層の層厚が薄い場合（ｔ≦φ）、すなわち図３（ａ）の場合に相当する場合の、現像ニップ部Ｎ通過時の状態を示す図である。図に矢印で移動方向（左から右）を示す。現像剤担持体４１表面上の現像剤薄層が像担持体１に挟まれ、その間に生じた電界によりトナー８１は非画像部から離れ、画像部に向かってキャリヤ液８２の中を移動し、現像される。
【００６８】
ニップ部Ｎを通過すると現像剤層は、像担持体１側と現像剤担持体４１側とに離間する。その際、現像剤中のトナー８１は像担持体１側に現像されトナー像Ｍを形成しているか、あるいは現像剤担持体４１側に付着しており、主にキャリヤ液８２の方が分離されるのであるが、そのときの液体現像剤の分断面Ｆが像担持体１上のトナー像Ｍと近すぎると、現像されたトナー像に乱れを生じさせることになる。これにより、濃度ムラやカブリが発生する。
【００６９】
一方、図４（ｂ）は、現像剤層の層厚が厚い場合（ｔ＞φ）、すなわち図３（ｂ）の場合に相当する場合の、現像ニップ部Ｎ通過時の状態を示す図である。移動方向は、図４（ａ）と同様である。現像剤担持体４１表面上の現像剤薄層が像担持体１に挟まれ、その間に生じた電界によりトナー８１は非画像部から離れ、画像部に向かってキャリヤ液８２の中を移動し、現像される。
【００７０】
ニップ部Ｎを通過すると現像剤層は、像担持体１側と現像剤担持体４１側とに離間する。その際、やはり現像剤中のトナー８１は像担持体１側に現像されトナー像Ｍを形成しているか、あるいは現像剤担持体４１側に付着しており、主にキャリヤ液８２の方が分離されるのであるが、そのときの液体現像剤の分断面Ｆが像担持体１上のトナー像Ｍとは比較的遠いため、現像されたトナー像に乱れを生じさせることはない。濃度ムラやカブリも発生しない。
【００７１】
このように、高濃度の現像剤薄層を使用する場合、現像剤薄層が現像ニップ部Ｎを搬出されるときのトナー像乱れの発生が大きな課題であった。
【００７２】
（液体現像装置４ａの構成と動作）
図５には、本実施形態に係る現像装置として、液体現像装置４ａの構成例を示す。図５を用いて液体現像装置４ａの構成と動作について説明する。但し、図に示すキャリヤ液量制御部材９１以外は図２に示した従来の液体現像装置４ｃと同様であり、図示及び説明を省略する。
【００７３】
図５は、像担持体１と現像剤担持体４１との現像ニップ部Ｎの断面拡大図である。像担持体１と現像剤担持体４１それぞれの表面移動方向は矢印Ａ及び矢印Ｂで示している。現像剤の薄層はトナー８１とキャリヤ液８２を含み、現像剤担持体４１表面を図の左から右方向へ搬送される。現像ニップ部Ｎにおいて、現像剤薄層中のトナー８１は現像電界の作用を受け、現像される。
【００７４】
すなわち、像担持体１上の潜像に対して、画像部ならば近づき、非画像部ならば遠ざかるように、現像剤中のトナー８１はキャリヤ液８２の中を移動する。従って現像ニップ部Ｎを通過すると、現像剤中のトナー８１は、像担持体１上のトナー像と、現像剤担持体４１上の残留トナーとに分離し、間はほとんどキャリヤ液８２を主とする状態となる。
【００７５】
ここで従来の液体現像装置４ｃ（図に示すキャリヤ液量制御部材９１の配設されていない、従来の場合）であれば、キャリヤ液８２が像担持体１と現像剤担持体４１とに分断され、その影響で像担持体１上のトナー像に乱れを生じさせていた。
【００７６】
しかしながら液体現像装置４ａでは、図に示すようにキャリヤ液８２が分断する前に、キャリヤ液量制御部材９１を設ける。キャリヤ液量制御部材９１は厚み１０μｍ程度のウレタンゴムブレードを用いた。ブレードの材質はシリコーンゴムやＮＢＲゴム、あるいはステンレスなどの金属であってもかまわない。またブレード状である必要はなく、ローラなどの形状でもかまわない。
【００７７】
キャリヤ液量制御部材９１を配設する目的は、液体現像剤が分断される前に、現像剤の搬送を阻止するような形で配置することにより、液体現像剤の滞留部Ｔを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることである。これにより、像担持体１上のトナー像への影響を抑制することができる。
【００７８】
液体現像剤の滞留部Ｔをより積極的にキャリヤ液リッチな状態とするために、画出し前に意図的に白ベタの現像を行うなどして、滞留部Ｔにキャリヤ液だまりを作る、あるいは、キャリヤ液量制御部材９１に、ノズルなど（不図示）を用いてトナー濃度の低い、キャリヤ液リッチ（キャリヤ液そのものでも可）な現像剤を補充させるのも、より効果的である。この場合、ノズルなどが低濃度現像剤供給手段として機能する。
【００７９】
またキャリヤ液量制御部材９１に、トナー粒子を反発させる電位を与えておくことで、現像後のトナーがキャリヤ液量制御部材９１によって乱されることもなく、また滞留部Ｔに滞留させられている現像剤中のトナー濃度が急激に上昇することも抑制できる。
【００８０】
このようにキャリヤ液量制御部材９１を配設することにより、現像剤の滞留部Ｔを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることで、像担持体１上のトナー像への影響を抑制することができる。
【００８１】
（液体現像装置４ｂの構成と動作）
図６には、本実施形態に係る現像装置として、液体現像装置４ｂの構成例を示す。図６を用いて液体現像装置４ｂの構成と動作について説明する。但し、図に示すキャリヤ液量制御部材９１と第２のキャリヤ液量制御部材９２以外は図２に示した従来の液体現像装置４ｃと同様であり、図示及び説明を省略する。
【００８２】
図６は、像担持体１と現像剤担持体４１との現像ニップ部Ｎから、それを通過して、現像剤担持体４１上の残留現像剤が現像剤担持体クリーナ４６で除去されるまでの部分の断面図である。像担持体１と現像剤担持体４１それぞれの表面移動方向は矢印Ａ及び矢印Ｂで示している。現像剤の薄層はトナー８１とキャリヤ液８２を含み、現像剤担持体４１表面を図の左から右方向へ搬送される。現像ニップ部Ｎにおいて、現像剤薄層中のトナー８１は現像電界の作用を受け、現像される。
【００８３】
その後、キャリヤ液８２を主とする現像剤が像担持体１と現像剤担持体４１とに分断されるところであるが、液体現像装置４ｂでは、図に示すようにキャリヤ液８２が分断する前に、キャリヤ液量制御部材９１を設けている。キャリヤ液量制御部材９１は直径２０ｍｍ程度のステンレスローラを用いた。ローラの材質はゴムであってもかまわない。キャリヤ液量制御部材９１の回転方向は、図に矢印Ｅで示すように、対向する現像剤担持体４１と表面の移動方向が同方向になるような回転方向である。
【００８４】
キャリヤ液量制御部材９１は、現像剤が分断される前に、現像剤の搬送を阻止するような形で配置する。すなわち像担持体１と現像剤担持体４１と、両方に対向するように配設することにより、三者の中央部に現像剤の滞留部Ｔを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにする。これにより、やはり像担持体１上のトナー像への影響を抑制することができる。
【００８５】
キャリヤ液量制御部材９１によるキャリヤ液の滞留部Ｔは、使用するローラ径によっても変化するが、かなり大きめの容積を占めることになる。効率よく滞留部Ｔのキャリヤ液を維持するために、現像剤担持体４１とキャリヤ液量制御部材９１とのニップ部において、現像剤搬送方向下流側に第２のキャリヤ液量制御部材９２を配設する。
【００８６】
第２のキャリヤ液量制御部材９２は、現像剤担持体４１とキャリヤ液量制御部材９１とのニップ部から搬出されるキャリヤ液８２を主とする現像剤を阻止するような形で、キャリヤ液量制御部材９１であるローラに当接して設けられたブレードである。
【００８７】
第２のキャリヤ液量制御部材９２は、キャリヤ液量制御部材であるローラ９１の表面からキャリヤ液８２を掻き取る。これにより、滞留部Ｔからのキャリヤ液流出を抑制し、滞留部Ｔのキャリヤ液を維持するのに寄与するとともに、現像剤担持体４１表面を搬送し、現像剤担持体クリーナ４６に回収されるキャリヤ液量も減らすことができる。
【００８８】
また、単に滞留部Ｔからのキャリヤ液流出を抑制するだけでなく、滞留部Ｔに、ノズルや塗布ローラなど（不図示）を用いてトナー濃度の低い、キャリヤ液リッチ（キャリヤ液そのものでも可）な現像剤を補充させることも、より効果的である。この場合、ノズルや塗布ローラなどが低濃度現像剤供給手段として第２のキャリヤ液量制御部材以外に設置されていてもよいし、第１のキャリヤ液量制御部材に当接させて、第２の低濃度現像剤供給手段として機能させてもよい。
【００８９】
このようにキャリヤ液量制御部材９１及び第２のキャリヤ液量制御部材９２を配設することにより、より効果的に現像剤の滞留部Ｔを発生させ、キャリヤ液がリッチな、低濃度状態を形成してから現像剤が円滑に分断されるようにすることで、像担持体１上のトナー像への影響を抑制することができる。
【実施例】
【００９０】
本実施形態の液体現像装置を用いて、実験した例を説明する。
【００９１】
用いた画像形成装置は、図１に示した構成を有する。画像形成のプロセス条件は、システム速度を４００ｍｍ／ｓとした。感光体ドラムは負帯電のＯＰＣであり、帯電電位は−７００ｖとした。露光光源はＬＥＤを用いた。現像電圧は−４５０ｖ、転写電圧は＋６００ｖである。現像前のコロナチャージとして、針印加電圧−３〜５ｋｖで適宜調整した。
【００９２】
また用いた液体現像装置と、現像剤薄層の条件、そして評価結果は表１に示している。
【００９３】
液体現像装置は、比較例として、従来のキャリヤ液量制御部材を有しない液体現像装置４ｃを、そして実施例として、キャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ａ（図５参照）、及びキャリヤ液量制御部材と第２のキャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ｂ（図６参照）を、それぞれ用いた。
【００９４】
液体現像装置４ａでは、キャリヤ液量制御部材として厚さ１０ｍｍのウレタンゴムブレードを用いている。また画出し前に白ベタ現像を行い、滞留部にキャリヤ液だまりを形成している。
【００９５】
液体現像装置４ｂでは、キャリヤ液量制御部材として直径２０ｍｍのステンレスローラを用いている。回転方向は図６で説明したと同様である。第２のキャリヤ液量制御部材としては、ゴムのブレードを用いた。第２のキャリヤ液量制御部材はキャリヤ液量制御部材に当接させ、その表面のキャリヤ液を掻き取る。またローラの長手方向両端部にはキャリヤ液給液ノズルと過剰キャリヤ液出口を設けて、キャリヤ液滞留量を一定に保てるようにした。
【００９６】
用いた液体現像剤は、キャリヤ液としてモレスコホワイトＰ−１２０またはＰ−４０（（株）松村石油研究社製）を、またトナーとしてポリエステル樹脂にカーボン分散したものを使用した。トナー濃度は、液体現像剤に対して２５質量％を基本とし、実験によって濃度調整を行っている。トナー濃度の制御は、キャリヤ液を添加する、あるいは現像剤担持体上のキャリヤ液をスクイズローラで除去することで行った。
【００９７】
液体現像剤には分散剤を少量添加した。また、トナー製法は、サンドミル中で湿式粉砕し、粉砕時間を変えることで粒径調整した。体積平均粒子径は２μｍである。
【００９８】
現像剤の濃度設定は、現像剤層の層厚を変えたいための設定である。画像濃度を考慮して、層厚が大きめのときは、濃度を低く、層厚が小さめのときは、濃度を高く設定している（表１参照）。
【００９９】
評価方法は、以下に示すようなオリジナル画像に対して、通常のプリントアウトを行い、出力されたサンプルを１５０倍の顕微鏡を用いて観察し、トナー像の乱れがないかどうか目視評価した。
【０１００】
図７に、評価用のオリジナル画像を示す。図７（ａ）は黒ベタ画像であり、出力画像の評価は、黒ベタが均一であれば○、一部濃淡があれば△、リブ模様と称するスジ状の模様が出ていれば×とした。
【０１０１】
図７（ｂ）は細線の画像であり、線幅は４０μｍ、２０μｍ、１０μｍ、５μｍの４種の画像を用いた。何れも黒部と白部の線幅は等しい。出力画像の評価は、線に切れがない、線幅が一定、線幅が細すぎない（白部に対して８０％以上）という条件を満たす限界線幅で示した。
【０１０２】
図７（ｃ）はドット画像であり、２×２の４マス中に１マス分のドットを有する。１マスのサイズが４０μｍ、２０μｍ、１０μｍ、５μｍの４種のドット画像を用いた。出力画像の評価は、ドットに欠けがない、ドット径が一定、径が細すぎない（１マスに対して５０％以上）という条件を満たす限界ドット径で示した。
【０１０３】
また、総合評価として、次の◎、○、△、×評価を行った、
◎  ベタ濃度が均一、５μｍ細線と１０μｍドットが再現できる（２４００ｄｐｉ相当）
○  ベタ濃度が均一、１０μｍ細線と２０μｍドットが再現できる（１２００ｄｐｉ相当）
△  ベタ濃度が均一、１０μｍ細線または２０μｍドットが再現できない
×  ベタ濃度が不均一、あるいは２０μｍ細線が再現できない
総合評価、○以上が評価としての許容範囲である。
【０１０４】
表１に、用いた液体現像装置と、現像剤薄層の条件、そして評価結果を示す。
【０１０５】
【表１】
2007293177.tif 000003
【０１０６】
キャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ａを用いた実施例１と実施例２では、何れも総合評価は○であり、良好な結果を示している。また実施例２は実施例１よりも現像剤層の層厚を薄くしており、特にドットの再現がよくなっている。
【０１０７】
キャリヤ液量制御部材と第２のキャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ｂを用いた実施例３と実施例４では、総合評価は○と◎であり、良好な結果を示している。また実施例４は実施例３よりも現像剤層の層厚を半減しており、その分現像剤濃度を倍に上げているが、総合評価は◎でありトナー像の乱れは見られず、特にドットの再現がよくなっている。
【０１０８】
キャリヤ液量制御部材を有しない従来の液体現像装置４ｃを用いた比較例１と比較例２では、総合評価は△と×であり、許容できない結果を示している。特に比較例２のように、現像剤層の層厚を薄めにすると、比較例１ではよくなかったドットの再現が向上するものの、分断時にトナー乱れが生じやすくなるためにベタ画像でもリブ模様が発生するようになる。
【０１０９】
このように実施例では、現像剤層の層厚を薄目にして、細線やドットの再現性を向上しながら、現像ニップ搬出時のトナー像乱れを抑制することができた。
【０１１０】
上記の実施例で示したように、本実施形態によれば、高濃度の液体現像剤の薄層を担持搬送する現像剤担持体を、像担持体と表面が同方向に移動するように回転させて、像担持体上の潜像を現像する液体現像方式において、像担持体と現像剤担持体とが対向する現像ニップ部の現像剤搬送方向下流側にキャリヤ液量制御部材を配設することにより、現像ニップ部から搬出されてくる液体現像剤が像担持体の表面と現像剤担持体の表面とに離間する前に、液体現像剤の滞留部を形成させる。
【０１１１】
これにより、現像剤滞留部におけるトナー濃度を低下させ、液体現像剤の分断面を像担持体上のトナー像から遠ざけることができ、その結果、現像ニップ通過時のトナー像乱れの発生を抑制することができ、カブリや画像ムラに関しても良好な画像を得ることができる画像形成装置及び液体現像装置を提供することができる。
【０１１２】
なお、本実施形態では液体現像装置がキャリヤ液量制御部材などを備えている構成を説明したが、もちろん液体現像装置ではなく画像形成装置本体がキャリヤ液量制御部材などを備えているような構成であってもかまわない。
【０１１３】
また本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、それらの変更された形態もその範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】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。
【図２】従来の液体現像装置４ｃの概略構成例を示す断面図である。
【図３】現像ニップ部における現像剤層の層厚と電界の回り込みの関係を示す図である。
【図４】現像ニップ部通過時の現像剤薄層の分離とトナー像乱れの関係を示す図である。
【図５】キャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ａの構成例を示す図であり、像担持体と現像剤担持体との現像ニップ部の断面拡大図である。
【図６】キャリヤ液量制御部材と第２のキャリヤ液量制御部材を有する液体現像装置４ｂの構成例を示す図であり、像担持体と現像剤担持体との現像ニップ部から、それを通過して、現像剤担持体上の残留現像剤が現像剤担持体クリーナで除去されるまでの部分の断面図である。
【図７】実施例での評価用のオリジナル画像を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  像担持体（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
１１  電界回り込み領域
１２  潜像部（ドット部）
４１  現像剤担持体（現像ローラ）
４２  搬送ローラ
４３  供給ローラ
４４  現像剤槽
４５  規制部材
４６  現像剤担持体クリーナ
４７  現像前帯電器
８１  トナー
８２  キャリヤ液
９１  キャリヤ液量制御部材
９２  第２のキャリヤ液量制御部材
【図１】
2007293177.tif 000004
【図２】
2007293177.tif 000005
【図３】
2007293177.tif 000006
【図４】
2007293177.tif 000007
【図５】
2007293177.tif 000008
【図６】
2007293177.tif 000009
【図７】
2007293177.tif 000010