JP2001034071A

JP2001034071A - 湿式画像形成装置

Info

Publication number: JP2001034071A
Application number: JP11208957A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakano; 徹仲野; Toshio Sakai; 捷夫酒井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】異なる性質を持った液体現像剤に関して、塗
布工程において、それぞれ最適な塗布ニップ通過時間を
設定し、十分な量の顕像化粒子を現像剤支持体に転移さ
せ、画像濃度を向上させて画質の向上を図ることができ
る湿式画像形成装置を提供する。【解決手段】４色の液体現像剤の塗布ローラに対向す
るそれぞれの対向ローラ３０５、３０６、３０７、３０
８の軸間距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４を変えて、それぞ
れの液体現像剤について、最適な塗布ニップ通過時間を
設定し、塗布ニップ通過時間を異ならせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しく
は、複数色の液体現像剤を用いて潜像担持体に形成され
た潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段の現像剤支
持体に液体現像剤を薄層に塗布する塗布手段と、該塗布
手段にバイアスを印加するバイアス印加手段とを備えた
湿式画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤を用いる画像形成法におい
て、顕像化工程は、該液体現像剤に含まれる顕像化粒子
を現像剤支持体からそれに対向して配置された潜像担持
体上に転移することで顕像化せしめている。この工程
は、あらかじめ電荷付与装置によって帯電させられた潜
像担持体と、現像剤支持体との間に働く電気的作用で静
電的に顕像化粒子を潜像担持体上に引き寄せる。このと
き、現像剤支持体にバイアスを印加することで、画像部
に付着する顕像化粒子の移動を最適化し、結果的に高画
質の画像を得ることができる。

【０００３】また、液体現像剤の塗布工程においても、
現像剤支持体上へのバイアスの印加は、画像濃度の向上
といった画質向上の上で必要である。その理由として
は、例えばプラス帯電した顕像化粒子を含む液体現像剤
を用いた場合、塗布手段として例えば塗布ローラにプラ
スのバイアスを印加し、現像剤支持体を接地しておくこ
とで、この電位差により、塗布ローラから現像剤支持体
に十分な量の顕像化粒子を転移させることができるため
である。

【０００４】なお、液体現像剤は、現像剤の電気的特
性、顕像化粒子の分散性の点から、電荷制御剤や現像剤
分散剤といった顕像化粒子以外を含むことも必要であ
る。液体現像剤は、これら電荷制御剤や現像剤分散剤の
液体現像剤の全体に対する割合に加えて、トナー粒子の
濃度（固形分率）や液体現像剤の粘度などの違いによっ
て、異なる性質を持つことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記異
なる性質を持った液体現像剤について、塗布工程でバイ
アスを印加するとかえって画質が悪くなる現像剤があっ
た。その原因について鋭意研究したところ、現像剤によ
ってバイアス印加の最適時間があり、これを越えるとか
えって画質が悪くなることがわかった。なお、バイアス
の印加は塗布ニップを通過する間に行われるので、塗布
ニップ通過時間を設定することでバイアスの印加時間を
設定することができる。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、異なる性質を持った
液体現像剤に関して、塗布工程において、それぞれ最適
な塗布ニップ通過時間を設定し、十分な量の顕像化粒子
を現像剤支持体に転移させ、画像濃度を向上させて画質
の向上を図ることができる湿式画像形成装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、複数色の液体現像剤を用いて潜
像担持体に形成された潜像を顕像化する現像手段と、該
現像手段の現像剤支持体に液体現像剤を薄層に塗布する
塗布手段と、該塗布手段にバイアスを印加するバイアス
印加手段とを備えた湿式画像形成装置において、上記複
数色の液体現像剤のうち少なくとも２以上の液体現像剤
について、上記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互いに
異ならせることを特徴とするものである。

【０００８】この湿式画像形成装置では、上記現像剤支
持体上に塗布される複数色の液体現像剤のうち少なくと
も２以上の液体現像剤について、上記塗布手段の塗布ニ
ップ通過時間を異ならせる。各色液体現像剤は、固形分
率、電荷制御剤の全現像剤量に対する割合、現像剤分散
剤の全現像剤量に対する割合、あるいは液体現像剤を構
成するキャリアの粘度の違いにより、上記塗布ニップに
おける顕像化粒子の現像剤支持体への転移状態が異な
る。よって、各色液体現像剤についてそれぞれ最適な塗
布ニップ通過時間を設定することで、十分な量の顕像化
粒子を現像剤支持体上へ転移させ、画像濃度を向上させ
て画質の向上を図ることが可能になる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形
成装置において、上記液体現像剤に含まれる固形分の固
形分率が互いに異なる２以上の液体現像剤について、上
記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互いに異ならせるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】この湿式画像形成装置では、各色液体現像
剤に含まれる顕像化粒子の固形分率によって、上記塗布
手段の塗布ニップ通過時間を異ならせる。すべてのトナ
ー粒子の周辺には電荷制御剤、現像剤分散剤が付着して
おり、トナー粒子１個当たりの電荷制御剤、現像剤分散
剤の付着量が電気泳動を支配していると考えられる。該
２種の剤の全体に対する量（分率）が同じ場合には、固
形分が増せばトナー粒子１個当たりに付着する該２種の
剤は少なくなる。その結果としてトナー粒子の泳動に対
する影響が少なくなり、バイアス印加時間が短い方がよ
いことになる。逆に固形分が減ればバイアス印加時間を
長くする必要がある。よって、各色液体現像剤の固形分
率により、それぞれ最適な塗布ニップ通過時間を設定す
ることで、十分な量の顕像化粒子を現像剤支持体上へ転
移させ、画像濃度を向上させて画質の向上を図ることが
可能になる。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の湿式
画像形成装置において、上記液体現像剤に含まれる電荷
制御剤量の割合が互いに異なる２以上の液体現像剤につ
いて、上記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互いに異な
らせることを特徴とするものである。

【００１２】この湿式画像形成装置では、各色液体現像
剤に含まれる電荷制御剤量の割合によって、上記塗布手
段の塗布ニップ通過時間を異ならせる。帯電しているト
ナー粒子の周りには、そこに付着した薄い周辺層があ
り、この周辺層に正負等量のイオンが存在している。バ
イアス印加する塗布工程では、強い電場を形成してお
り、正イオンが周辺層から解離して負イオンが残りトナ
ーの帯電極性が反転することになる。周辺に正イオンが
存在するときは反転したトナーを取り込んで元に戻るこ
とが可能であるが、先の強い電場によって、正イオンが
現像剤支持体上に移動しトナー粒子周辺にいなくなる
と、一旦トナー粒子は見かけ上負帯電のまま、本来の方
向（現像剤支持体上）とは逆の方向（塗布ローラ上）に
向かう。バイアス印加時間を長くすることで、このトナ
ー粒子は本来の正帯電に戻り、現像剤支持体上に向かう
ことが可能となる。以上の理由から、電荷制御剤の割合
を増やせば正負のイオンの量は増加し、バイアス印加時
間を長くする必要がある。よって、各色液体現像剤の電
荷制御剤分率により、それぞれ最適な塗布ニップ通過時
間を設定することで、十分な量の顕像化粒子を現像剤支
持体上へ転移させ、画像濃度を向上させて画質の向上を
図ることが可能になる。ここで電荷制御剤は、金属石鹸
類等により構成することができる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
湿式画像形成装置において、上記液体現像剤に含まれる
現像剤分散剤量の割合が互いに異なる２以上の液体現像
剤について、上記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互い
に異ならせることを特徴とするものである。

【００１４】この湿式画像形成装置では、各色液体現像
剤に含まれる現像剤分散剤量の割合によって、上記塗布
手段の塗布ニップ通過時間を異ならせる。帯電している
トナー粒子の周りには、そこに付着した薄い周辺層があ
り、この周辺層に正負等量のイオンが存在している。バ
イアス印加する塗布工程では、強い電場を形成してお
り、正イオンが周辺層から解離して負イオンが残りトナ
ーの帯電極性が反転することになる。周辺に正イオンが
存在するときは反転したトナーを取り込んで元に戻るこ
とが可能であるが、先の強い電場によって、正イオンが
現像剤支持体上に移動しトナー粒子周辺にいなくなる
と、一旦トナー粒子は見かけ上負帯電のまま、本来の方
向（現像剤支持体上）とは逆の方向（塗布ローラ上）に
向かう。バイアス印加時間を長くすることで、このトナ
ー粒子は本来の正帯電に戻り、現像剤支持体上に向かう
ことが可能となる。以上の理由から、現像剤分散剤の割
合を増やせば正負のイオンの量は増加し、バイアス印加
時間を長くする必要がある。よって、各色液体現像剤の
現像剤分散剤分率により、それぞれ最適な塗布ニップ通
過時間を設定することで、十分な量の顕像化粒子を現像
剤支持体上へ転移させ、画像濃度を向上させて画質の向
上を図ることが可能になる。ここで現像剤分散剤は、可
溶性高分子を現像剤に吸着させることによって、ポリマ
ーブラシを形成し立体安定化機構を形成するグラフトポ
リマー類等により構成することができる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１、２、３又は
４の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤に含ま
れるキャリアの粘度が互いに異なる２以上の液体現像剤
について、上記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互いに
異ならせることを特徴とするものである。

【００１６】この湿式画像形成装置では、各色液体現像
剤に含まれるキャリアの粘度によって、上記塗布手段の
塗布ニップ通過時間を異ならせる。該キャリアの粘度が
高くなれば、液体中を電気泳動している現像剤粒子が移
動しにくくなり泳動に十分な時間が必要であるため、塗
布ニップ通過時間を長くする必要がある。よって、各色
液体現像剤に含まれるキャリアの粘度により、それぞれ
最適な塗布ニップ通過時間を設定することで、十分な量
の顕像化粒子を現像剤支持体上へ転移させ、画像濃度を
向上させて画質の向上を図ることが可能になる。ここ
で、液体現像剤の粘度は、該キャリアの粘度とほぼ等し
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕本実施形態におい
ては、固形分率のみが異なる液体現像剤について、最適
な塗布ニップ通過時間が得られる湿式画像形成装置につ
いて説明する。

【００１８】固形分率が異なる各液体現像剤について、
それぞれ最適な塗布ニップ通過時間を求めるべく、実験
を行った。この実験について、以下に説明する。

【００１９】図２（ａ）は本実験に用いた湿式電子写真
複写機（以下単に「複写機」という）の要部概略構成図
である。図２（ｂ）は図２（ａ）中の矢視Ａ方向からみ
た平面図である。また、図３は図２（ａ）中の塗布ロー
ラ２４近傍の拡大図である。

【００２０】まず、本実験に用いた複写機の概略構成に
ついて説明する。図２（ａ）に示すように、潜像担持体
としての感光体ドラム１の回りに、帯電ローラ２、現像
ユニット３、中間転写体４、除電ランプ５、感光体ドラ
ムクリーニングユニット６等が配設されている。また、
上記中間転写体４に対向し、最終転写材としての転写紙
Ｐに現像像を転写するための転写手段として転写ローラ
７、及び、中間転写体クリーニングユニット８も配設さ
れている。

【００２１】現像ユニット３の現像剤支持体は、現像ベ
ルト３１と、該現像ベルト３１の張力を保った状態で回
転駆動させるための回転ローラ３２、３３、３４、３
５、３６、３７とにより構成され、回転ローラ３２が駆
動ローラとなっている。現像ベルト３１の高速化によ
り、画像形成を高速化させる場合、正常な画像を安定し
て形成するためには、回転ローラ３２、３３、３４、３
５、３６、３７のうち少なくとも２つ以上は駆動ローラ
となっていることが好ましい。なお、回転ローラ３５、
３６は感光体ドラム１と現像ベルト３１との間に現像バ
イアスを印加するためのバイアスローラを兼ねている。
ここで現像部で正常な画像を形成すべく、現像ベルト３
１の表面移動速度は感光体ドラム１の表面移動速度と等
速に設定されている。

【００２２】現像ベルト３１への液体現像剤の塗布は、
塗布装置２０の現像液溜り２２に蓄えられた液体現像剤
を塗布ローラ２３、２４、２５を介して薄層化すること
により行われる。塗布装置２０中の塗布ローラ２５は現
像剤液溜り２２から供給される液体現像剤量を規制する
ために配置されたローラである。

【００２３】現像ベルト３１の回転方向に対して、クリ
ーニングブレード４０の下流側であって塗布ローラ２４
の上流側に反射型の位置センサー５０を設けた。また、
図２（ｂ）に示すように、現像ベルト３１上のクリーニ
ングブレード４０に接触しない端部に反射シール４５を
取り付け、位置センサー５０で反射シール４５を検知す
る構成とした。なお、反射シール４５は、最終転写材と
しての転写紙Ｐに形成される画像の先端部に対応する位
置に取り付けられている。

【００２４】図３に示すように、位置センサー５０は塗
布ローラ２４にバイアス印加を開始するタイミングを制
御するカウンタ（以下「カウンタ１」とする）を備えた
制御装置６０と接続されており、位置センサー５０の出
力信号が制御装置６０に入力されるようになっている。
また、制御装置６０は、高圧電源６１と電気的に接続さ
れている。

【００２５】位置センサー５０と反射シール４５とが最
も近接する位置で位置センサー５０から信号が出力され
る。該出力信号は制御装置６０でカウンタ１を起動し、
反射シール４５がセンサ５０から塗布位置に到達するま
での時間をカウントする。現像ベルト３１の反射シール
４５が設けてあるベルト周方向位置の箇所が回転ローラ
３３に当接する位置１０１でカウンタ１がカウントを終
了すると、そのタイミングで高圧電源６１から所定のバ
イアス印加を開始するように設定されている。カウンタ
１がカウントアップするタイミングは現像ベルト３１の
線速に応じて設定することが可能である。また、制御装
置６０には位置センサー５０からの信号により作動する
カウンタ１のほかに、このカウンタ１がカウントアップ
すると同時にカウントを開始するカウンタ（以下「カウ
ンタ２」とする）を備えている。このカウンタ２は実時
間をカウントし、設定した値で塗布ローラバイアスを切
断するように設定されている。

【００２６】現像ベルト３１の線速は、以下に説明する
いずれの実験でも１４０ｍｍ／秒で行った。図３に示す
位置１００で反射シール４５を検知し、高圧電源６１、
カウンタ１、２を備えた制御装置６０により、反射シー
ル４５が位置１０１に達すると所定の値のバイアスを塗
布ローラ２４に印加する。ここで位置１０１は、現像ベ
ルト３１の回転ローラ３３への巻き付き位置である。そ
して、この時点でカウンタ２が起動し、塗布ローラ２４
と現像ベルト３１とが接した後、カウンタ２に対して設
定した値（時間）でバイアスが切断するようになってい
る。現像ベルト３１を挟んで回転ローラ３３と該回転ロ
ーラ３３よりも弾性の高い塗布ローラ２４の接触距離
（ニップ長）は５ｍｍとした。位置１０１から現像ベル
ト３１と塗布ローラ２４とが離れる位置１０２までがバ
イアスを印加する時間が最大で、線速１４０ｍｍ／秒の
とき、０．１秒となる。実際に顕像化粒子が電気的な作
用を受ける有効な位置は位置１０３からであるが、高圧
電源６１、制御装置６０の応答を考慮し、回転ローラ３
３と現像ベルト３１とが接する位置１０１からバイアス
を印加開始するように設定されている。

【００２７】次に、上記構成の複写機で、画像を形成す
る動作について説明する。本実験では、実験用の画像と
してベタ画像を形成するようになっている。図２（ａ）
に示すように、感光体ドラム１は図示しないモータ等の
駆動手段によって画像形成時には一定速度で矢印Ｂ方向
に回転駆動される。そして帯電ローラ２により暗中にて
均一に正帯電された後に、実験用の画像情報に基づいて
書込露光９が照射結像されて静電潜像が感光体ドラム１
上に形成される。そして、塗布ローラを有する塗布装置
２０によって液体現像剤が均一な膜厚で塗布された現像
ベルト３１が、現像部で感光体ドラム１に当接する。

【００２８】上記現像部では、現像ベルト３１に回転ロ
ーラ３５、３６を介して高圧電源３８により、感光体ド
ラム１上の潜像電位の最小値と最大値との間の電位が印
加されている。例えば＋３００Ｖの現像バイアスが印加
される。現像ベルト３１上の液体現像剤は感光体ドラム
１上の静電潜像の電位が現像ベルトバイアス電位より高
い領域では感光体ドラム１に転移し、逆に静電潜像電位
より現像バイアス電位が低い領域では感光体ドラム１に
は転移せず、現像ベルト３１上に残存したままである。
このように、現像部において現像ベルト３１に現像バイ
アスを印加することで、感光体ドラム１上に画像が形成
される。

【００２９】感光体ドラム１上に形成された画像は、感
光体ドラム１と等速駆動されている中間転写体４上に転
写される。中間転写体４上に転写された画像は、図示し
ない給紙カセットから転写部に搬送された転写紙Ｐに、
転写ローラ７により転写される。そして、転写終了後、
この転写紙Ｐは図示しない定着ユニットにより定着さ
れ、図示しない排紙トレイに排紙される。そして、本実
験では、最終転写材としての転写紙Ｐに形成された実験
用画像の濃度を測定した。

【００３０】次に、上記構成の実験装置で、異なる性質
を持った液体現像剤によって実験用の画像を形成し、画
像濃度が最大となる塗布ニップ通過時間を測定した実験
結果について説明する。

【００３１】まず、顕像化粒子の液体現像剤中に含まれ
る固形分率を変えた実験結果について説明する。液体現
像剤中の固形分率が１５、２０、２５％の現像剤につい
て実施した。なお、電荷制御剤分率は１．５％、現像剤
分散剤分率は４％、キャリア液粘度は１００ｃＳｔで各
液体現像剤において同じである。図４は、各固形分率の
液体現像剤において、画像濃度が最大となるようなバイ
アスを印加し始める位置１０１からのバイアス印加時間
と、液体現像剤の固形分率との関係を示すグラフであ
る。ここで、塗布ローラ２４と現像ベルト３１が接する
時間は０．０４秒である。

【００３２】図４において、固形分率が２０％以上では
バイアス印加時間が０．０５秒で画像濃度が最大にな
る。固形分率が高い液体現像剤に関しては、塗布ローラ
２４と現像ベルト３１が接してから瞬時に顕像化粒子が
現像ベルト３１に転移しているため画像濃度が高くな
る。それに対し、固形分率が低い（１５％）液体現像剤
では、現像ベルト３１と塗布ローラ２４とが離れる位置
１０２までバイアスを印加する必要がある。

【００３３】これらの理由としては、電荷制御剤、現像
剤分散剤と関連があるが、この２種の剤は現像剤の全体
に対する濃度によって影響を及ぼしているのではなく、
トナー粒子の固形分率に対する濃度が影響を及ぼしてい
るためであると考えられる。電荷制御剤、現像剤分散剤
はすべてトナー粒子の周辺に付着し、トナー粒子１個当
たりの電荷制御剤、現像剤分散剤の付着量が電気泳動を
支配していると考えられる。上記２種の剤の全体に対す
る量（分率）が同じ場合には、固形分が増せばトナー粒
子１個当たりに付着する２種の剤は少なくなる。その結
果としてトナー粒子の泳動に対する影響が少なくなり、
バイアス印加時間が短い方がよいことになる。逆に固形
分が減ればバイアス印加時間を長くする必要があると考
えられる。このように、固形分率が異なる液体現像剤で
も、バイアスを印加する時間（塗布ニップ通過時間）を
設定することで高濃度の画像が得られる。

【００３４】次に、本発明を４種類の異なる液体現像剤
を用いてカラー画像を形成する複写機に適用した一実施
形態について説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係
るイエロー塗布装置によってイエロー液体現像剤を現像
ベルトに塗布している状態を示す要部概略構成図であ
る。同様に、図１（ｂ）はマゼンタ液体現像剤、（ｃ）
はシアン液体現像剤、（ｄ）は黒液体現像剤をそれぞれ
現像ベルトに塗布している状態を示す要部概略構成図で
ある。上記実験装置と実質的に同一又は対応する部材に
は同一符号を用いて説明する。なお、本実施形態では、
高濃度の液体現像剤であって、正電荷を有する現像剤を
使用した例について説明する。

【００３５】まず、本実施形態に係る複写機の概略につ
いて図１（ａ）に基づいて説明する。潜像担持体として
の感光体ドラム１の回りに、帯電ローラ２、現像ユニッ
ト３００、中間転写体４、除電ランプ５、感光体ドラム
クリーニングユニット６等が配設されている。また、上
記中間転写体４に対向し、最終転写材としての転写紙Ｐ
に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ
７、及び、中間転写体クリーニングユニット８も配設さ
れている。

【００３６】各塗布装置は図示しない設置台に配設され
ており、該設置台には、イエロー塗布装置３１０、マゼ
ンタ塗布装置３２０、シアン塗布装置３３０、及び黒塗
布装置３４０の各塗布装置が配設されている。これらの
塗布装置は図示しないソレノイド等の駆動手段によっ
て、現像ベルト３０１に対して接離可能になっている。
塗布装置の構成として、例えばイエロー塗布装置３１０
は、液体現像剤を蓄える現像液溜まり３１１と、塗布ロ
ーラ３１２、３１３、３１４とから主に構成されてい
る。この構成は他の色の塗布装置でも同様である。

【００３７】現像剤支持体は、現像ベルト３０１と、該
現像ベルト３０１の張力を保った状態で回転駆動させる
ための回転ローラ３０２、３０３、３０４と、それぞれ
一対のローラからなる対向ローラ３０５、３０６、３０
７、３０８とにより構成され、回転ローラ３０４が駆動
ローラとなっている。本実施形態に係る装置では、現像
ベルト３０１の表面移動速度は一定に保たれているの
で、各塗布装置の塗布ローラに対向する一対の対向ロー
ラの軸間距離を変えることによって、各色液体現像剤の
最適な塗布ニップ通過時間を設定している。ここで、ｄ
１は、イエロー塗布装置３１０の塗布ローラに対向する
一対の対向ローラ３０５ａ、３０５ｂの軸間距離、ｄ２
は、マゼンタ塗布装置３２０の塗布ローラに対向する一
対の対向ローラ３０６ａ、３０６ｂの軸間距離、ｄ３
は、シアン塗布装置３３０の塗布ローラに対向する一対
の対向ローラ３０７ａ、３０７ｂの軸間距離、ｄ４は、
黒塗布装置３４０の塗布ローラに対向する一対の対向ロ
ーラ３０８ａ、３０８ｂの軸間距離とする。

【００３８】なお、一対の対向ローラの軸間距離ｄとニ
ップ長Ｌとは次の数１の関係がある。

【００３９】

【数１】ｄ＝２（ｒ＋Ｒ）ｓｉｎ（Ｌ／２Ｒ）ここで、ｒは対向ローラの半径、Ｒは塗布ローラの半径
である。但し、ｓｉｎの計算は[ｒａｄ]の単位による。

【００４０】本実施形態では、塗布ローラの半径Ｒは１
０ｍｍ、対向ローラの半径ｒは４ｍｍのものを用いた。

【００４１】次に、上記構成の複写機で、画像を形成す
る動作について説明する。図１（ａ）に示すように、感
光体ドラム１は、図示しないモータ等の駆動手段によっ
て画像形成時には一定速度で矢印Ｂ方向に回転駆動され
る。そして帯電ローラ２により暗中にて一様に帯電され
た後に、図示しない光書込ユニットにより、画像情報に
基づいて書込光ＬＢが照射結像されて静電潜像が感光体
ドラム１上に形成される。この画像情報は所望のフルカ
ラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情
報に分解した単色の画像情報である。そして、図示しな
い設置台上に配設された所望色の塗布装置が現像ベルト
３０１に当接し、液体現像剤を現像ベルト３０１に塗布
する。上記静電潜像は、現像ベルト３０１が回転移動
し、現像部で感光体ドラム１に当接することによって、
各々所定のイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナー
で現像され、感光体ドラム１上に各色画像が形成され
る。

【００４２】感光体ドラム１上に形成された各色画像
は、感光体ドラム１と等速駆動されている中間転写体４
上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎、
順次重ねて転写される。中間転写体４上に重ね合わされ
たイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、図示
しない給紙カセットから転写部に搬送された転写紙Ｐ
に、転写ローラ７により一括転写される。そして、転写
終了後、この転写紙Ｐは図示しない定着ユニットにより
定着され、図示しない排紙トレイに排紙される。なお、
中間転写体４上に転写されなかった感光体ドラム１上に
残留した液体現像剤は、感光体ドラム１の表面が除電ラ
ンプ５により残留電位が除去された後に、クリーニング
ブレード６によって除去されて次の画像形成に備えられ
る。また、現像部を通過した後の現像ベルト３０１上の
残存現像剤はクリーニングブレード４０により現像ベル
ト３０１から除去される。

【００４３】次に、本実施形態に係る複写機の各塗布装
置に使用する固形分率のみ異なる液体現像剤と軸間距離
及びニップ長との関係の一例について表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】以上説明したように、本実施形態に係る複
写機では、少なくとも２以上の液体現像剤について固形
分率を異ならせることによって、各塗布装置の塗布ロー
ラと対向する一対の対向ローラの軸間距離を変えて、最
適な塗布ニップ通過時間を設定し、塗布ニップ通過時間
を異ならせた。このことによって、各色液体現像剤に含
まれる顕像化粒子の現像剤支持体への移動に最適な状態
を与え、最終的な記録媒体上での画像濃度を制御し、結
果的に画像品質の向上を図ることが可能となる。

【００４６】〔実施形態２〕本実施形態においては、電
荷制御剤の全現像剤量に対する割合（電荷制御剤分率）
のみを異ならせた液体現像剤について、最適な塗布ニッ
プ通過時間が得られる湿式画像形成装置について説明す
る。

【００４７】電荷制御剤の全現像剤量に対する割合を異
ならせた液体現像剤について、それぞれ最適な塗布ニッ
プ通過時間を求めるべく、実験を行った。この実験につ
いて、以下に説明する。なお、本実験では、上記実施形
態１で用いた実験装置（複写機）と同様のものを用いた
（図２（ａ）、（ｂ）及び図３参照）。

【００４８】液体現像剤中の電荷制御剤の全体に対する
割合が０、０．５、１、３％の液体現像剤について実施
した。なお、固形分率は１５％、現像剤分散剤分率は４
％、キャリア液粘度は１００ｃＳｔで各液体現像剤にお
いて同じである。図５は、各電荷制御剤分率において、
画像濃度が最大となるようなバイアスを印加し始める位
置１０１からのバイアス印加時間と、液体現像剤中の電
荷制御剤の全体に対する割合との関係を示すグラフであ
る。なお、電荷制御剤は金属石鹸類により構成すること
ができる。特に、正極性電荷制御剤としては、金属とし
てＣａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｕの金属と、ナフ
テン酸、オクチル酸、オレイン酸、カルボン酸等からな
る金属石鹸類により構成することができる。

【００４９】図５において、画像濃度が最大となるバイ
アス印加時間は電荷制御剤分率０％から３％までの変化
で増加する。電荷制御剤が０％つまり全くない場合、バ
イアス印加時間が０．０５秒で画像濃度が最大になる。
電荷制御剤分率が低い液体現像剤に関しては、塗布ロー
ラ２４と現像ベルト３１が接してから瞬時に顕像化粒子
が現像ベルト３１に転移しているため画像濃度が高くな
る。それに対し、電荷制御剤分率が高い（３％）液体現
像剤では、現像ベルト３１と塗布ローラ２４とが離れる
位置１０２までバイアスを印加する必要がある。

【００５０】帯電しているトナー粒子の周りには、そこ
に付着した薄い周辺層があり、この周辺層に正負等量の
イオンが存在している。本実験のようにバイアス印加す
る塗布工程では、強い電場を形成しており、正イオンが
周辺層から解離して負イオンが残りトナーの帯電極性が
反転することになる。周辺に正イオンが存在するときは
反転したトナーを取り込んで元に戻ることが可能である
が、先の強い電場によって、正イオンが現像ベルト３１
上に移動しトナー粒子周辺にいなくなると、一旦トナー
粒子は見かけ上負帯電のまま、本来の方向（現像ベルト
３１上）とは逆の方向（塗布ローラ２４上）に向かう。
バイアス印加時間を長くすることで、このトナー粒子は
本来の正帯電に戻り、現像ベルト３１上に向かうことが
可能となる。以上の理由で、電荷制御剤の割合を増やせ
ば正負のイオンの量は増加し、バイアス印加時間を長く
する必要があると考えられる。これにより、電荷制御剤
分率が異なる液体現像剤でも、バイアスを印加する時間
（塗布ニップ通過時間）を設定することで高濃度の画像
が得られる。

【００５１】次に、本発明を４種類の異なる液体現像剤
を用いてカラー画像を形成する複写機に適用した場合
の、各塗布装置に使用する液体現像剤と軸間距離及びニ
ップ長との関係の一例について表２に示す。本実施形態
に係る複写機は上記実施形態１の複写機と同様のものを
用いた（図１参照）。

【００５２】

【表２】

【００５３】以上説明したように、本実施形態に係る複
写機では、少なくとも２以上の液体現像剤について電荷
制御剤分率を異ならせることによって、各塗布装置の塗
布ローラと対向する一対の対向ローラの軸間距離を変え
て、最適な塗布ニップ通過時間を設定し、塗布ニップ通
過時間を異ならせた。このことによって、各色液体現像
剤に含まれる顕像化粒子の現像剤支持体への移動に最適
な状態を与え、最終的な記録媒体上での画像濃度を制御
し、結果的に画像品質の向上を図ることが可能となる。

【００５４】〔実施形態３〕本実施形態においては、現
像剤分散剤の全現像剤量に対する割合（現像剤分散剤分
率）のみを異ならせた液体現像剤について、最適な塗布
ニップ通過時間が得られる湿式画像形成装置について説
明する。

【００５５】現像剤分散剤の全現像剤量に対する割合を
異ならせた液体現像剤について、それぞれ最適な塗布ニ
ップ通過時間を求めるべく、実験を行った。この実験に
ついて、以下に説明する。なお、本実験では、上記実施
形態１で用いた実験装置（複写機）と同様のものを用い
た（図２（ａ）、（ｂ）及び図３参照）。

【００５６】液体現像剤中の現像剤分散剤の全体に対す
る割合が０、１、２、３、４、５％の液体現像剤につい
て実施した。なお、固形分率は１５％、電荷制御剤分率
は１．５％、キャリア液粘度は１００ｃＳｔで各液体現
像剤において同じである。図６は、各電荷制御剤分率に
おいて、画像濃度が最大となるようなバイアスを印加し
始める位置１０１からのバイアス印加時間と、液体現像
剤中の現像剤分散剤の全体に対する割合との関係を示す
グラフである。なお、現像剤分散剤とは可溶性高分子を
現像剤に吸着させることによって、ポリマーブラシを形
成し立体安定化機構を形成するものであり、グラフトポ
リマー類により構成することができる。具体的には、ラ
ウリルメタアクリルレート（ＬＭＡ）を用いた。

【００５７】図６において、画像濃度が最大となるバイ
アス印加時間は現像剤分散剤分率が１％から３％までは
一定で、３％から５％までは増加する。現像剤分散剤分
率が０％から３％までは、バイアス印加時間が０．０５
秒で画像濃度が最大になる。現像剤分散剤分率が３％以
下の液体現像剤に関しては、塗布ローラ２４と現像ベル
ト３１が接してから瞬時に顕像化粒子が現像ベルト３１
に転移しているため画像濃度が高くなる。それに対し、
現像剤分散剤分率が高い（５％）液体現像剤では、現像
ベルト３１と塗布ローラ２４とが離れる位置１０２まで
バイアスを印加する必要がある。

【００５８】これは、上記実施形態２における電荷制御
剤の実験と同様の理由により、現像剤分散剤の割合を増
やせば正負のイオンの量は増加し、バイアス印加時間を
長くする必要があるためと考えられる。これにより、現
像剤分散剤分率が異なる液体現像剤でも、バイアスを印
加する時間（塗布ニップ通過時間）を設定することで高
濃度の画像が得られる。

【００５９】次に、本発明を４種類の異なる液体現像剤
を用いてカラー画像を形成する複写機に適用した場合
の、各塗布装置に使用する液体現像剤と軸間距離及びニ
ップ長との関係の一例について表３に示す。本実施形態
に係る複写機は上記実施形態１の複写機と同様のものを
用いた（図１参照）。

【００６０】

【表３】

【００６１】以上説明したように、本実施形態に係る複
写機では、少なくとも２以上の液体現像剤について現像
剤分散剤分率を異ならせることによって、各塗布装置の
塗布ローラと対向する一対の対向ローラの軸間距離を変
えて、最適な塗布ニップ通過時間を設定し、塗布ニップ
通過時間を異ならせた。このことによって、各色液体現
像剤に含まれる顕像化粒子の現像剤支持体への移動に最
適な状態を与え、最終的な記録媒体上での画像濃度を制
御し、結果的に画像品質の向上を図ることが可能とな
る。

【００６２】〔実施形態４〕本実施形態においては、粘
度のみを異ならせた液体現像剤を使用した構成につい
て、最適な塗布ニップ通過時間が得られる湿式画像形成
装置について説明する。

【００６３】粘度を異ならせた液体現像剤について、そ
れぞれ最適な塗布ニップ通過時間を求めるべく、実験を
行った。液体現像剤の粘度はキャリア液の粘度とほぼ一
致することから、キャリア液の粘度を変えた実験結果に
ついて説明する。なお、本実験では、上記実施形態１で
用いた実験装置（複写機）と同様のものを用いた（図２
（ａ）、（ｂ）及び図３参照）。

【００６４】液体現像剤中のキャリアの粘度が２０、１
００、２５０、５００ｃＳｔの液体現像剤について実施
した。なお、固形分率は１５％、電荷制御剤分率は１．
５％、現像剤分散剤分率は４％で各液体現像剤において
同じである。図７は、各キャリア粘度において、画像濃
度が最大となるようなバイアスを印加し始める位置１０
１からのバイアス印加時間と、液体現像剤中のキャリア
粘度に対する関係を示すグラフである。

【００６５】図７において、画像濃度が最大となるバイ
アス印加時間はキャリア粘度が１００ｃＳｔまでは一定
で、それ以後、５００ｃＳｔまで増加する。キャリア粘
度が１００ｃＳｔまでは、バイアス印加時間が０．０５
秒で画像濃度が最大になる。液体現像剤中のキャリアが
１００ｃＳｔまでの液体現像剤では塗布ローラ２４と現
像ベルト３１が接してから瞬時に顕像化粒子が現像ベル
ト３１に転移しているため画像濃度が高くなる。それに
対し、キャリア粘度が高い（５００ｃＳｔ）液体現像剤
では、現像ベルト３１と塗布ローラ２４とが離れる位置
１０２までバイアスを印加する必要がある。

【００６６】これは、キャリア液の粘度が高ければ、液
体中を電気泳動している現像剤粒子が移動しにくくなる
ために泳動に十分な時間が必要であるためと考えられ
る。これにより、液体現像剤中のキャリアの粘度が異な
る液体現像剤でも、バイアスを印加する時間（塗布ニッ
プ通過時間）を設定することで高濃度の画像が得られ
る。

【００６７】次に、本発明を４種類の異なる液体現像剤
を用いてカラー画像を形成する複写機に適用した場合
の、各塗布装置に使用する液体現像剤と軸間距離及びニ
ップ長との関係の一例について表４に示す。本実施形態
に係る複写機は上記実施形態１の複写機と同様のものを
用いた（図１参照）。

【００６８】

【表４】

【００６９】以上説明したように、本実施形態に係る複
写機では、少なくとも２以上の液体現像剤についてキャ
リア液粘度を異ならせることによって、各塗布装置の塗
布ローラと対向する一対の対向ローラの軸間距離を変え
て、最適な塗布ニップ通過時間を設定し、塗布ニップ通
過時間を異ならせた。このことによって、各色液体現像
剤に含まれる顕像化粒子の現像剤支持体への移動に最適
な状態を与え、最終的な記録媒体上での画像濃度を制御
し、結果的に画像品質の向上を図ることが可能となる。

【００７０】〔実施形態５〕上記実施形態１乃至４にお
いては、液体現像剤の固形分率、電荷制御剤分率、現像
剤分散剤分率若しくはキャリア液粘度のいずれか一つの
性質のみを異ならせる構成について説明したが、複数の
性質を異ならせる構成とすることもできる。

【００７１】本発明を４種類の異なる液体現像剤を用い
てカラー画像を形成する複写機に適用した場合の、各塗
布装置に使用する液体現像剤と軸間距離及びニップ長と
の関係の一例について表５に示す。本実施形態に係る複
写機は上記実施形態１の複写機と同様のものを用いた
（図１参照）。

【００７２】

【表５】

【００７３】表５に示すように、固形分率とキャリア液
粘度はすべての現像剤で等しい。これに対して、マゼン
タ現像剤の電荷制御剤分率が他の現像剤よりも低く（０
％）、また、シアン現像剤の現像剤分散剤分率が他の現
像剤よりも高い（５％）液体現像剤を用いた。

【００７４】上記各液体現像剤の性質から、本実施形態
に係る複写機においては、対向ローラの軸間距離ｄ１、
ｄ２、ｄ３およびｄ４を次の数２が成り立つように構成
し、最適な塗布ニップ通過時間を得られるようになって
いる。

【００７５】

【数２】ｄ３>ｄ１＝ｄ４>ｄ２ここで、ｄ１は、イエロー塗布装置３１０の塗布ローラ
に対向する一対の対向ローラ３０５ａ、３０５ｂの軸間
距離、ｄ２は、マゼンタ塗布装置３２０の塗布ローラに
対向する一対の対向ローラ３０６ａ、３０６ｂの軸間距
離、ｄ３は、シアン塗布装置３３０の塗布ローラに対向
する一対の対向ローラ３０７ａ、３０７ｂの軸間距離、
ｄ４は、黒塗布装置３４０の塗布ローラに対向する一対
の対向ローラ３０８ａ、３０８ｂの軸間距離である。

【００７６】イエロー現像剤と黒現像剤とは、表５に示
すように電荷制御剤分率、現像剤分散剤分率、固形分率
及びキャリア粘度がいずれも等しいので、軸間距離ｄ１
とｄ４とが等しくなっている。なお、マゼンタ現像剤で
は他の現像剤に比べて電荷制御剤分率が低いので、軸間
距離ｄ２は短くなっている。また、シアン現像剤では他
の現像剤に比べて現像剤分散剤分率が高い（５％）の
で、軸間距離ｄ３が長くなっている。

【００７７】以上説明したように、本実施形態に係る複
写機では、マゼンタ現像剤の電荷制御剤分率とシアン現
像剤の現像剤分散剤分率とを他の現像剤と異ならせるこ
とによって、各塗布装置の塗布ローラと対向する一対の
対向ローラの軸間距離を変えて、最適な塗布ニップ通過
時間を設定し、塗布ニップ通過時間を異ならせた。この
ことによって、各色液体現像剤に含まれる顕像化粒子の
現像剤支持体への移動に最適な状態を与え、最終的な記
録媒体上での画像濃度を制御し、結果的に画像品質の向
上を図ることが可能となる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１乃至５の発明によれば、異なる
性質を持った液体現像剤に関して、それぞれ最適な塗布
ニップ通過時間を設定し、塗布工程において十分な量の
顕像化粒子を現像剤支持体に転移させ、画像濃度を向上
させて画質の向上を図ることが可能になるという優れた
効果がある。

【００７９】特に、請求項２の発明によれば、液体現像
剤中の顕像化粒子の固形分率によって、上記塗布ニップ
通過時間を変化させることで、塗布工程において十分な
量の顕像化粒子を現像剤支持体に転移させることが可能
になるという優れた効果がある。

【００８０】特に、請求項３の発明によれば、液体現像
剤中に含まれる電荷制御剤の現像剤全体に対する割合に
よって、上記塗布ニップ通過時間を変化させることで、
塗布工程において十分な量の顕像化粒子を現像剤支持体
に転移させることが可能になるという優れた効果があ
る。

【００８１】特に、請求項４の発明によれば、液体現像
剤中に含まれる現像剤分散剤の現像剤全体に対する割合
によって、上記塗布ニップ通過時間を変化させること
で、塗布工程において十分な量の顕像化粒子を現像剤支
持体に転移させることが可能になるという優れた効果が
ある。

【００８２】特に、請求項５の発明によれば、液体現像
剤の粘度によって、上記塗布ニップ通過時間を変化させ
ることで、塗布工程において十分な量の顕像化粒子を現
像剤支持体に転移させることが可能になるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施形態
に係る複写機の要部概略構成図。

【図２】（ａ）は、実施形態に係る実験用の複写機の要
部概略構成図。（ｂ）は、（ａ）中の矢視Ａ方向からみ
た正面図。

【図３】図２における現像装置の要部拡大の説明図。

【図４】固形分率の異なる液体現像剤での、最大画像濃
度のバイアス印加時間の変化の説明図。

【図５】電荷制御剤分率の異なる液体現像剤での、最大
画像濃度のバイアス印加時間の変化の説明図。

【図６】現像剤分散剤分率の異なる液体現像剤での、最
大画像濃度のバイアス印加時間の変化の説明図。

【図７】キャリア粘度が異なる液体現像剤での、最大画
像濃度のバイアス印加時間の変化の説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電ローラ３現像ユニット２０塗布装置２２現像剤液溜り２３、２４塗布ローラ２５現像剤量規制ローラ（塗布ローラ）３１現像ベルト３２、３３、３４、３５、３６、３７回転ローラ４０現像ベルトのクリーニングブレード５０位置センサー６０カウンタ内臓の制御装置６１高圧電源３００現像ユニット３０１現像ベルト３１０、３２０、３３０、３４０塗布装置３０５、３０６、３０７、３０８対向ローラｄ１対向ローラ３０５ａと３０５ｂとの軸間距離ｄ２対向ローラ３０６ａと３０６ｂとの軸間距離ｄ３対向ローラ３０７ａと３０７ｂとの軸間距離ｄ４対向ローラ３０８ａと３０８ｂとの軸間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数色の液体現像剤を用いて潜像担持体に
形成された潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段の
現像剤支持体に液体現像剤を薄層に塗布する塗布手段
と、該塗布手段にバイアスを印加するバイアス印加手段
とを備えた湿式画像形成装置において、上記複数色の液
体現像剤のうち少なくとも２以上の液体現像剤につい
て、上記塗布手段の塗布ニップ通過時間を互いに異なら
せることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】請求項１の湿式画像形成装置において、上
記液体現像剤に含まれる固形分の固形分率が互いに異な
る２以上の液体現像剤について、上記塗布手段の塗布ニ
ップ通過時間を互いに異ならせることを特徴とする湿式
画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の湿式画像形成装置におい
て、上記液体現像剤に含まれる電荷制御剤量の割合が互
いに異なる２以上の液体現像剤について、上記塗布手段
の塗布ニップ通過時間を互いに異ならせることを特徴と
する湿式画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の湿式画像形成装置に
おいて、上記液体現像剤に含まれる現像剤分散剤量の割
合が互いに異なる２以上の液体現像剤について、上記塗
布手段の塗布ニップ通過時間を互いに異ならせることを
特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４の湿式画像形成装
置において、上記液体現像剤に含まれるキャリアの粘度
が互いに異なる２以上の液体現像剤について、上記塗布
手段の塗布ニップ通過時間を互いに異ならせることを特
徴とする湿式画像形成装置。