(57)【要約】【課題】温度変化等に依らず、画質を良好に保つことのできる現像装置等を提供する。【解決手段】現像装置９内に温度計９８を設けると共に、温度計９８による測定温度が高くなるほど供給ローラ９２と支持ローラ９３とのギャップを小さくし、測定温度が低くなるほどギャップが大きくする。【選択図】図２
2009053486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能な像担持体に対して、トナーと液体のキャリアとを含む現像剤を供給することで、上記静電潜像を現像する現像装置であって、
上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、
上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、
上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、
上記現像剤の粘度が大きくなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える現像装置。
【請求項２】
静電潜像を担持可能な像担持体に対して、トナーと液体のキャリアとを含む現像剤を供給することで、上記静電潜像を現像する現像装置であって、
上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、
上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、
上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、
上記現像剤の温度を測定する温度測定部と、
上記温度測定部による測定結果から、上記現像剤の温度が低くなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える現像装置。
【請求項３】
静電潜像を担持可能な像担持体と、
上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、
上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、
上記現像剤の粘度が大きくなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、又は複合機等の画像形成装置及び上記画像形成装置にて使用され得る現像装置に関するものであり、特に液体現像剤を用いて画像形成を行う現像装置及び湿式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体のキャリアとトナーとを含む液体現像剤を用いて画像形成を行う湿式の現像装置及び画像形成装置（以下、「現像装置等」とする）が提案されている。湿式の現像装置等では、現像ローラから感光体ドラム上に描かれた静電潜像へトナーを付着させることで、静電潜像を現像している。
【０００３】
良好な画像を得るために、湿式の現像装置等には、現像ローラの表面に均一な液体現像剤の薄層を形成することが重要である。そこで、現像ローラ上の現像剤の量を規制するアニロックスローラ等の規制ローラを用いたり、アニロックスローラに当接するドクターブレードをさらに設けたり、さらに特許文献１のようにアニロックスローラと現像ローラとの間に中間ローラを設ける等、アニロックスローラから現像ローラまでの間で均一なトナー層を形成する技術が検討されている。
【特許文献１】特開２００６−３０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者等は、アニロックスローラのさらに上流でのトナー層の乱れも、現像ローラ上のトナー層の均一性に影響することを確認した。
【０００５】
そこで、本発明は、感光体ドラム等の像担持体に現像剤を供給するローラ上に、トナー層をより安定に、かつ均一に形成することのできる現像装置及び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】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の現像装置は、静電潜像を担持可能な像担持体に対して、トナーと液体のキャリアとを含む現像剤を供給することで、上記静電潜像を現像する現像装置であって、上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、上記現像剤の粘度が大きくなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える。
【０００７】
上記現像装置は、上記ギャップ調整部を備えることによって、現像剤の粘度が大きくなるほど上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくすることができるので、粘度の変化による第二ローラ上の現像剤の層の均一性の乱れを防ぐことができ、その結果、第一ローラ上の現像剤の層を均一にすることができる。従って、現像剤の粘度の変化に依らず、良好な画像を得ることができる。
【０００８】
また、請求項２の現像装置は、静電潜像を担持可能な像担持体に対して、トナーと液体のキャリアとを含む現像剤を供給することで、上記静電潜像を現像する現像装置であって、上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、上記現像剤の温度を測定する温度測定部と、上記温度測定部による測定結果から、上記現像剤の温度が低くなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える。
【０００９】
現像剤の粘度に影響を与える要素の１つが温度である。よって、請求項２のような構成によれば、請求項１の現像装置と同様に、温度の変化によって生じる現像剤の粘度の変化にかかわらず、画像を良好に保つことができる。
【００１０】
また、請求項３に記載するように、静電潜像を担持可能な像担持体と、上記像担持体に対向するよう配され、上記静電潜像に現像剤を供給する第一ローラと、上記第一ローラに対向するよう配され、上記第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラと、上記第二ローラに対向するように配され、上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラと、上記現像剤の粘度が大きくなるほど、上記第二ローラと第三ローラとの間隙を大きくするギャップ調整部と、を備える画像形成装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、温度等の条件の変化に依らず、画質を一定に保つことができると共に、装置の不具合等の問題も起こりにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の現像装置の実施の一形態である現像装置９、及び画像形成装置の実施の一形態であるプリンタ１について、以下、図面を参照して説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像処理装置の一例として、カラープリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像処理装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有する所謂複合機（ＭＦＰ、Multi Function Peripheral）やコピー機能のみを備えたものでもよい。以下に説明するこれらの部材の具体的な構成や、その他の部材等については、適宜変更可能である。
【００１３】
＜１．プリンタ１＞
まず、図１を参照してプリンタ１全体の構成について説明する。図１はプリンタ１の要部構成を示す正面図である。
【００１４】
プリンタ１は、カラー画像を形成成する画像形成部２、用紙Ｐを収容する用紙収容部３、用紙Ｐ上に画像形成装置２が形成した画像を転写する転写部４、用紙Ｐ上に画像を定着させる定着部５、画像が定着した後の用紙Ｐを受け取る用紙排出トレイ６、用紙収容部３から用紙排出トレイ６まで用紙Ｐを搬送する用紙搬送部７、トナータンク２１７、及びキャリアタンク２１８等を備える。
【００１５】
画像形成部２は、無端状、すなわち環状であって一方向に回転可能な中間転写ベルト２１を備え、さらに、中間転写ベルト２の回転方向に沿って、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色の現像剤によって画像を形成し、上記中間転写ベルト２１に一次転写する画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ，及びＦＢ、中間転写ベルト２１上の一次転写された画像から余剰のキャリアを除去するキャリア除去部２２、並びに、上述の転写部４による転写後に中間転写ベルト２１から現像剤を除去するベルトクリーニング部２３等を備える。
【００１６】
より具体的には、画像形成部２は、中間転写ベルト２１の裏側（中間転写ベルト２１の環形状の内側）に、中間転写ベルト２１に接するよう、ベルト駆動ローラ２１１、第一従動ローラ２１２、第二従動ローラ２１３を、中間転写ベルト２１の回転方向に沿ってこの順に備える。ベルト駆動ローラ２１１は回転することで中間転写ベルト２１を時計回りに回転移動させ、第一及び第二従動ローラ２１２及び２１３はベルト駆動ローラ２１１の回転に従動して回転する。ベルト駆動ローラ２１１は、中間転写ベルト２１を挟んで上述の転写部４の転写ローラ４１と対向するように設けられており、転写ローラ４１と共に転写部４を構成している。
【００１７】
画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ，及びＦＢは、第二従動ローラ２１３からベルト駆動ローラ２１１に向かってこの順に配される。画像形成ユニットの配置順序はこれに限定されるものではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットの詳細については後述する。
【００１８】
キャリア除去部２２は、中間転写ベルト２１の移動方向において最下流の画像形成ユニットＦＢのさらに下流、かつベルト駆動ローラ２１１の上流に設けられる。キャリア除去部２２は、中間転写ベルト２１の表面に接触してキャリア液を除去するキャリア除去ローラ２２ａ、キャリア除去ローラ２２ａに付着したキャリア液を回収するための回収装置２２ｂ、及び、中間転写ベルト２１を挟んでキャリア除去ローラ２２ａに対向するように配された対向ローラ２２ｃを備える。キャリア除去ローラ２２ａの表面は、中間転写ベルト２１の表面よりも濡れ性が高いことが好ましい。
【００１９】
ベルトクリーニング部２３は、中間転写ベルト２１の移動方向において転写部４の下流、かつ画像形成ユニットのうちで最上流の現像ユニットＦＹの上流に配される。より具体的には、ベルトクリーニング部２３は、第二従動ローラ２１３の近傍で中間転写ベルト２１に接触するブレード２３ａと、ブレード２３ａによって掻き取られた現像剤を収納する収納ケース２３ｂとを備える。
【００２０】
用紙収納部３は、図１に示すように、トナー像を定着させる用紙を収納する部分であって、プリンタ１の下部に配置されている。用紙収納部３は、用紙を収納している給紙カセット３１、及び給紙カセット３１内の一番上の用紙Ｐを用紙搬送部７へ供給する給紙部２２２等を備える。
【００２１】
転写部４は、上述のベルト駆動ローラ２１１、及び中間転写ベルト２１を挟んでベルト駆動ローラ２１１と対向する転写ローラ４１等を備える。転写部４は、転写ローラ４１にバイアスを印加するバイアス印加部（図示せず）を備えており、このバイアスによって中間転写ベルト２１から用紙Ｐに画像が転写される。
【００２２】
定着部５は、用紙Ｐにトナー像を定着させる部分であって、用紙搬送方向において転写部４の下流に配置されている。定着部５は、用紙に転写されたトナー像に接する加熱ローラ５１、及び加熱ローラ５２に対向して配置された加圧ローラ５２等を備える。
【００２３】
用紙搬送部７は、複数のローラ対等を備えている。
【００２４】
現像剤タンク２１７及びキャリア液タンク２１８は、トナーを高濃度に含む高濃度現像剤及びキャリア液をそれぞれ収納する。
【００２５】
プリンタ１は、さらに、不図示の現像剤循環処理装置を備える。この現像剤循環装置には、現像剤タンク２１７及びキャリア液タンク２１８から高濃度現像剤及びキャリア液が供給される。高濃度現像剤及びキャリア液は、現像剤循環処理装置で混合され、濃度調整された後、後述の現像剤供給部９４を経由して現像装置９に現像剤として供給される。
【００２６】
＜２．画像形成ユニット＞
（2-1）画像形成ユニットの概略
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは略同様の構成となっているので、以下では図２を参照してイエロー用の画像形成ユニットＦＹについて説明し、他の画像形成ユニットについては説明を省略する。図２は、現像ユニットＦＹの要部構成を示す正面図である。
【００２７】
図２に示すように、現像ユニットＦＹは、回転可能な像担持体としての感光体ドラム１０を備え、その回転方向に沿って、感光体ドラム１０を一様に帯電させる帯電部１１、帯電した感光体ドラム１０表面に光を照射することによって静電潜像を描く露光部１２、静電潜像を現像剤で現像する現像装置９、現像された画像を中間転写ベルト２１に転写する一次転写ローラ１３、転写後の感光体ドラム１０上に残存する現像剤を除去するドラムクリーニング部１４、光源を備え、クリーニング後の感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電して次の画像形成に備える除電部１５等を備える。
【００２８】
（2-2）現像装置９
現像装置９は、上記像担持体上の静電潜像に現像剤を供給する第一ローラ、第一ローラに現像剤を付着させる第二ローラ、及び上記第二ローラに現像剤を付着させる第三ローラ、のそれぞれの一例として、現像ローラ９１、供給ローラ９２、及び支持ローラ９３を備える。現像装置９は、さらに、現像剤供給部９４と、現像剤除去装置９６と、現像剤帯電装置９７と、温度測定部としての温度計９８と、これらの部材を収容する現像容器９９と、を備える。
【００２９】
現像ローラ９１は、感光体ドラム１０に接触するように配置され、回転することで現像剤を感光体ドラム１０に供給する。
【００３０】
供給ローラ９２は、現像ローラ９１に現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触するよう配される。
【００３１】
支持ローラ９３は、現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配される。この供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている現像剤の層厚が所定値に規制される。
【００３２】
現像剤供給部９４は、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分付近の支持ローラ９３に現像剤を供給するための部材である。
【００３３】
現像剤除去装置９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した現像剤を除去するための装置であって、現像剤除去ブレード９６１を有している。この現像剤除去ブレード９６１によって現像ローラ９１上の現像剤を掻き取る。
【００３４】
現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１に担持された現像剤中のトナーを帯電させるための装置であって、現像ローラ９１の近傍に配される。
【００３５】
温度計９８は、現像容器９９の内壁上で、現像ローラ９１の近傍に配される。本実施形態では、物体から放射される熱を検知する放射熱温度計が用いられる。ただし、温度計９８は、温度計９８の測定結果が、現像剤の温度、さらに具体的には現像ローラ９１上の現像剤の粘度を反映するようになっていれば、その形態、プリンタ１００内での設置位置等は本形態に限定されるものではない。例えば、温度計９８は現像容器９９の外壁上に設けられてもよいし、現像装置９外でプリンタ１００内の気温を測定することができるようになっていてもよい。その他、温度測定手段として、現像剤供給部９４内の現像剤に直接接する位置に、温度計９８に代えて温度センサを設けてもよい。
【００３６】
（2-3）駆動及び制御機構
現像装置９の各ローラの駆動機構について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、現像ローラ９１、供給ローラ９２、及び支持ローラ９３、並びにこれらのローラの駆動機構を示す図面であり、図３は現像剤の粘度が小さい場合、図４は現像剤の粘度が大きい場合を示す。
【００３７】
図３に示すように、現像装置９は、現像ローラ９１を回転駆動する現像系駆動部１０１と、供給ローラ９２及び支持ローラ９３を回転駆動する供給系駆動部１０２と、を備える。供給ローラ９２の回転軸にはカム１０３が、支持ローラ９３の回転軸にはカム１０３に当接するカム１０４が取り付けられている。現像系駆動部１０１は、現像ローラ９１の回転軸に直接接続されており、供給系駆動部１０２は供給ローラ９２の回転軸に直接接続されている。供給系駆動部１０２によって供給ローラ９２が回転されると、カム１０３及び１０４を介して支持ローラも駆動される。また、カム１０３及び１０４はカム切換部１０５に接続されており、カム切換部１０５によりカム１０３及び１０４を介して供給ローラ９２と支持ローラ９３との間のギャップが二段階で調整される。
【００３８】
カム切換部１０５は、現像剤の粘度が大きいほどギャップを大きく、粘度が小さいほどギャップを小さくするようになっている。その具体的な構成として、カム切換部１０５は、温度計９８の測定結果に基づいてギャップを切り換えるようになっている。具体的には、温度計９８の測定結果が所定の基準温度（例えば２５℃）以上であるときは図３のようにギャップを小さくし、温度計９８の測定結果が基準温度未満であるときは図４のようにギャップを大きくする。
【００３９】
温度が高くなるほど現像剤の粘度は小さくなるので、ギャップが大きいと、供給ローラ９２上に現像剤が付着しにくくなる。また、温度が低くなるほど現像剤の粘度が大きくなることにより、ギャップが小さいと供給ローラ９２上の現像剤の層が均一になりにくく、画像に不要な線（筋）が入ることがある。これに対して、上述したように、カム切換部１０５は温度に応じてギャップの大きさを調整するので、温度に依らず良好な画像を保つことができる。
【００４０】
本形態では温度に基づいてギャップが調整されているが、以上の説明からも明らかなように、温度は現像剤の粘度に影響を与える要素の１つに過ぎない。よって、温度計９８に代えて、現像剤の粘度自体を測定する粘度計等を適宜用いることができる。
【００４１】
また、粘度を測定する手段として、例えば、現像剤に接するように配される撹拌羽根と、モータと、モータの電流値変化を検出する電流検出部とを備える粘度測定部を用いることができる。撹拌羽根は、例えば現像剤供給部９４内に設けられてもよい。または、現像容器９９に現像剤を一定量であり、支持ローラ９３が漬からない程度の量貯留するようにし、この現像容器９９に貯留した現像剤に撹拌羽根が漬かるようにしてもよい。この粘度測定部は、上記モータにより上記撹拌羽根を回転させ、上記電流検出部の検出結果から間接的に現像剤の粘度の変化を検出することができる。
【００４２】
また、カム切換部１０５に温度に応じた動作をさせるための制御機構は、ハードウェア資源によって実現されてもよいし、ソフトウェア資源によって実現されてもよい。本形態では、この制御機構はＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いてソフトウェア資源によって実現されるものとする。図５に、プリンタ１のハードウェア構成を示すブロック図を示す。
【００４３】
図５に示すように、プリンタ１は上述の部材に加えて、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０４、上記印刷における各駆動部に対応するドライバ２０５等を備える。これらの部材及び図１を参照して説明した画像形成部２等の部材は、内部バス２０６を介して互いに接続されている。
【００４４】
ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４等に記憶されているプログラムを実行したり、当該実行結果に基づいて上記ドライバ２０５とデータや命令を授受したりすることにより図１に示した各駆動部の動作を制御する。
【００４５】
本形態では、カム切換部１０５に対する制御は、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。ＨＤＤ２０４等の記憶装置内に基準温度が記憶されており、ＣＰＵ２０１が温度計９８の測定温度と基準温度とを比較して、カム切換部１０５にギャップ切換の指示を出す。
【００４６】
カム切換部１０５は、表１に示すような制御を行うものであってもよい。表１中、「ギャップ」とは供給ローラ９２と支持ローラ９３との間のギャップの大きさであり、「補正前」とは、ギャップを０．０５ｍｍのまま維持したときの形成画像上の筋の発生の有無であり、「補正後」とは温度の低下に応じてギャップを０．０５ｍｍから０．１ｍｍに切り換えたときの筋の発生の有無である。
【００４７】
【表１】
2009053486.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、温度が２５℃未満となったときにギャップを０．０５ｍｍから０．１ｍｍに切り換えることで、筋の発生が抑えられた。また、ギャップを切り換えることで、いずれの温度においても良好な画像が得られた。
【００４９】
＜３．その他の形態＞
また、プリンタ１において、現像装置９を、図６に示す現像装置１０９に置き換えることもできる。図６は、現像装置１０９の要部構成を示す正面図である。図６中、現像装置９と同様の機能を有する部材については同符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
現像装置１０９は、現像容器９９に代えて現像剤を貯留する現像容器１９９を備え、現像容器１９９内に、現像容器１９９内の現像剤に接するように配された汲み上げローラ１９３、及び汲み上げローラ１９３に対向するように設けられた規制ローラ１９２を、支持ローラ９３及び供給ローラ９２に代えて備える以外は、上述の現像装置と略同様の構成である。つまり、この現像装置１０９では、汲み上げローラ１９３によって汲み上げられた現像剤は、規制ローラ１９２を介して現像ローラ９１に供給される。
【００５１】
図３及び図４において、供給ローラ９２は規制ローラ１９２に、支持ローラ９３は汲み上げローラ１９３に置き換え可能である。つまり、規制ローラ１９２と汲み上げローラ１９３との間のギャップは、温度が基準値以上であれば小さく、基準値未満であれば大きくなるように、切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プリンタ１の要部構成を示す正面図。
【図２】現像ユニットＦＹの要部構成を示す正面図。
【図３】現像装置９内のローラ及びその駆動機構を示す図面。
【図４】現像装置９内のローラ及びその駆動機構を示す図面。
【図５】プリンタ１のハードウェア構成を示すブロック図。
【図６】現像装置１０９の要部構成を示す正面図。
【符号の説明】
【００５３】
１      プリンタ（画像形成装置）
１０    感光体ドラム
９      現像装置
９１    現像ローラ（第一ローラ）
９２    供給ローラ（第二ローラ）
９３    支持ローラ（第三ローラ）
９８    温度計
１０９  現像装置
１９２  規制ローラ（第二ローラ）
１９３  汲み上げローラ（第三ローラ）
【図１】
2009053486.tif 000004
【図２】
2009053486.tif 000005
【図３】
2009053486.tif 000006
【図４】
2009053486.tif 000007
【図５】
2009053486.tif 000008
【図６】
2009053486.tif 000009