JP2006106471A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 濃度ムラを抑制した液体現像剤を塗布ローラによって搬送して現像剤担持体に塗布することによって、良好な画質のトナー像を形成する。
【解決手段】 液体現像剤に対してせん断を付与して、液体現像剤の粘度を飽和領域の粘度まで低下させることで液体現像剤中の濃度ムラを抑制している。そして、この液体現像剤を塗布ローラ３４によって搬送して現像ローラに塗布している。したがって、濃度ムラを抑制した液体現像剤によって、感光体上の静電潜像を現像することができるので、現像精度の向上を図ることができるため、良好な画質のトナー像を形成することができる。【選択図】 図３

Description

この発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術、特に現像方式として湿式現像方式を採用した画像形成技術に関するものである。

従来より、湿式現像方式を採用した画像形成装置としては、現像ローラ（現像剤担持体）の表面に均一かつ一様に塗布された高粘度の液体現像剤で、潜像担持体に形成された静電潜像を現像することによって、良好な画像を形成する構成が知られている。このように、現像ローラの表面に高粘度の液体現像剤を均一かつ一様に塗布する技術としては、次のような技術が従来より提案されている。すなわち、現像ローラの表面に液体現像剤を塗布する前に、一旦、グラビアローラ（塗布ローラ）の表面に多数形成された微細なくぼみで液体現像剤を担持することによって、液体現像剤の液量を正確に計量する。そして、該グラビアローラで正確に計量した液体現像剤を現像ローラに塗布することによって、正確に計量された液体現像剤を現像ローラに転移させて、該現像ローラに均一かつ一様に液体現像剤を供給することができる（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−３４０７３号公報（［００１４］〜［００１８］、図２）

ところで、上記した従来装置では、現像剤担持体に液体現像剤を均一かつ一様に塗布したとしても、該液体現像剤で現像されて形成された画像に濃淡ムラが生じて画質低下を招いてしまうことがあった。本発明者らの鋭意研究の結果、現像剤担持体に塗布される前の、塗布ローラに担持されている液体現像剤に濃度ムラが生じてしまっていることが、画質低下の原因の一つであることを見出した。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、濃度ムラを抑制した液体現像剤を塗布ローラによって搬送して現像剤担持体に塗布することによって、良好な画質のトナー像を形成することを目的とする。

上記したように、本発明者らは、現像剤担持体に塗布される前の、塗布ローラに担持された液体現像剤に濃度ムラが生じていることが、画質低下の原因の一つであることを見いだした。さらに鋭意研究を行った結果、液体キャリアにトナーを高濃度で分散させることによって構成されている高粘度の液体現像剤において、トナー粒子が、液体キャリア中において、トナー粒子同士の相互作用により網目構造を構成してしまうことがあることを見いだした。このような場合には、液体キャリア中でトナー粒子が該網目構造ごとに固まってしまい、液体キャリア中でトナーが一様に分散した状態でなくなるため、該液体現像剤に濃度ムラが生じてしまう。そこで、この発明は、上記目的を達成するため、ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤を用いて潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体と、前記液体現像剤にせん断を付与して前記液体現像剤の粘度を低減させるせん断付与手段と、その表面に液体現像剤を担持する凹部が形成され、前記せん断付与手段により粘度低減された液体現像剤を前記凹部に担持しながら所定の方向へ回転して該液体現像剤を所定の塗布位置に搬送して前記現像剤担持体に塗布する塗布ローラとを備え、前記液体現像剤として、前記せん断の速度の増大に伴う前記液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤を用いるとともに、前記せん断付与手段は、前記液体現像剤にせん断を付与して、前記液体現像剤の粘度を前記飽和領域の粘度まで低減させることを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成方法は、ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤を用いて潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体と、その表面に液体現像剤を担持する凹部が形成され、せん断が付与されて粘度低減された液体現像剤を前記凹部に担持しながら所定の方向へ回転して該液体現像剤を所定の塗布位置に搬送して前記現像剤担持体に塗布する塗布ローラとを備える画像形成装置において、前記液体現像剤として、前記せん断の速度の増大に伴う前記液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤を用いるとともに、前記液体現像剤にせん断を付与して、前記液体現像剤の粘度を前記飽和領域の粘度まで低減させることを特徴としている。

このように構成された発明では、液体現像剤として、せん断の速度の増大に伴う液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤が用いられている。このように飽和領域を有する液体現像剤では、付与されるせん断に応じて濃度ムラが変化し、該飽和領域の粘度まで液体現像剤の粘度が低下すると、濃度ムラが大幅に抑制される（なお、この点については後で詳述する）。そこで、本発明では、上記液体現像剤に対してせん断を付与して、液体現像剤の粘度を該飽和領域の粘度まで低下させることで該液体現像剤中の濃度ムラを抑制している。そして、この液体現像剤を塗布ローラによって搬送して現像剤担持体に塗布している。したがって、濃度ムラを抑制した液体現像剤によって、潜像担持体上の静電潜像を現像することができるので、現像精度の向上を図ることができるため、良好な画質のトナー像を形成することができる。

また、前記せん断付与手段は、所定の供給位置で前記塗布ローラと所定のギャップを隔てて近接配置され、その表面に前記液体現像剤を担持しながら所定の方向へ回転して前記供給位置に該液体現像剤を搬送して、該液体現像剤を前記塗布ローラに供給する供給ローラを有する構成としてもよい。このような構成とすれば、供給位置における、塗布ローラと供給ローラとのギャップ形成部分に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。すなわち、供給位置で塗布ローラに供給される液体現像剤にのみ、せん断を付与することができる。したがって、塗布ローラに供給される液体現像剤以外の液体現像剤にせん断を付与し続けることによって、該液体現像剤が劣化してしまうのを防止することができる。

また、前記せん断付与手段は、前記液体現像剤を貯留する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内の前記液体現像剤に接触することによって液体現像剤を担持して、該液体現像剤を担持しながら所定の方向へ回転して前記塗布ローラへ搬送するとともに、所定の供給位置で該液体現像剤を前記塗布ローラに供給する供給ローラとを有し、前記供給ローラは、前記供給ローラの回転方向における、前記供給位置の上流側が前記現像剤収容部の内壁と所定のギャップを隔てて近接配置される構成としてもよい。このような構成とすれば、供給ローラの回転方向における供給位置の上流側で、供給ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。すなわち、該ギャップ形成部分において、せん断を付与した液体現像剤を、供給位置において供給ローラから塗布ローラに供給することができる。また、供給ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分の、供給ローラの表面の周方向に沿った長さは、塗布ローラと供給ローラとのギャップ形成部分の周方向に沿った長さに比べると長い。そのため、供給ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤に、より長時間せん断を付与することができる。なお、現像剤収容部の内壁の形状を、例えば、供給ローラの外周面に合わせて、半円筒形状とすることで、供給ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分の、供給ローラの表面の周方向に沿った長さを、より長くすることができるため、好ましい。

また、前記せん断付与手段は、前記液体現像剤を貯留する現像剤収容部を有し、前記塗布ローラは前記現像剤収容部内の前記液体現像剤に接触することによって液体現像剤を担持して前記現像剤担持体へ搬送するとともに、前記塗布ローラの回転方向における、前記塗布位置の上流側が前記現像剤収容部の内壁と所定のギャップを隔てて近接配置される構成としてもよい。このような構成とすれば、塗布ローラの回転方向における塗布位置の上流側で、塗布ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。すなわち、該ギャップ形成部分において、せん断を付与した液体現像剤を、塗布位置において塗布ローラから現像剤担持体に塗布することができる。このように、液体現像剤にせん断を付与するために、例えば、供給ローラ等を必要としないため、装置構成を簡素化できる。また、塗布ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分の、塗布ローラの表面の周方向に沿った長さが長いため、長時間、塗布ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。なお、現像剤収容部の内壁の形状を、例えば、塗布ローラの外周面に合わせて、半円筒形状とすることで、塗布ローラと現像剤収容部の内壁とのギャップ形成部分の、塗布ローラの表面の周方向に沿った長さを、より長くすることができるため、好ましい。

ところで、液体現像剤へ非常に大きいせん断速度、例えば、せん断の速度の増大に伴う液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域の粘度とするようなせん断速度でせん断を付与し続けると、液体現像剤が劣化するのを早めてしまうことが知られている。しかしながら、液体現像剤にせん断を付与しなければ、非ニュートン粘性を有する該液体現像剤の粘度は上昇してしまう。このように液体現像剤の粘度が上昇してしまった場合、該液体現像剤にせん断を付与してから、該液体現像剤の粘度を所望の粘度まで低下させるのに要する時間が長くなってしまう。また、供給位置において液体現像剤にせん断を付与する構成の場合、液体現像剤の粘度が上昇してしまうことによって、供給ローラによって該供給位置まで該液体現像剤を適正に汲み上げるのを阻害してしまうことがあった。これらの理由から、現像剤収容部内の液体現像剤の粘度を適度に低下させた状態に維持するため、液体現像剤を劣化させない程度の、必要最低限のせん断を該液体現像剤に付与し続けるのが好ましい。そこで、前記現像剤収容部内の前記液体現像剤を撹拌する撹拌手段をさらに備える構成としてもよい。このような構成とすれば、現像剤収容部内の液体現像剤に、液体現像剤が劣化しない程度の、小さいせん断速度でせん断を付与し続けることができる。したがって、現像剤収容部内の液体現像剤の粘度を適度に低下させた状態とすることができるので、該液体現像剤にせん断を付与してから、該液体現像剤の粘度を所望の粘度まで低下させるのに要する時間を短縮することができる。また、現像剤収容部内の液体現像剤の粘度を低下させていることから、供給ローラによる現像剤収容部内の液体現像剤の汲み上げを円滑に行うことができる。

また、前記供給ローラおよび前記撹拌手段を駆動する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、トナー像形成動作の実行中は、前記供給ローラおよび前記撹拌手段の両方を駆動し、トナー像形成動作の停止中は、前記撹拌手段のみを駆動する構成としてもよい。また、前記塗布ローラおよび前記撹拌手段を駆動する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、トナー像形成動作の実行中は、前記塗布ローラおよび前記撹拌手段の両方を駆動し、トナー像形成動作の停止中は、前記撹拌手段のみを駆動する構成としても構わない。このような構成とすれば、トナー像形成動作の実行中は、液体現像剤にせん断を付与するのに必要な供給ローラおよび塗布ローラを駆動することにより、高いせん断速度でせん断を液体現像剤に付与することができる。そのため、せん断の速度の増大に伴う液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域の粘度となった液体現像剤で現像動作を実行することができるので、現像精度の向上を図ることができ、良好な画質のトナー像を形成することができる。一方、トナー像形成動作の停止中は、撹拌手段のみを駆動させることにより、現像剤収容部内の液体現像剤へ、小さいせん断速度でせん断を付与し続けることができる。そのため、現像剤収容部内の液体現像剤の粘度を、適度に低下させた状態で維持することができる。また、液体現像剤に必要以上のせん断を付与しないため、液体現像剤が劣化するのを抑制することができる。

また、前記塗布ローラの回転方向における、前記塗布位置の上流側に前記塗布ローラと所定のギャップを隔てるように近接配置されて、前記塗布ローラが担持する前記液体現像剤の量を規制する規制部材をさらに備える構成としても構わない。このような構成とすれば、塗布ローラの回転方向における、塗布位置の上流側で、塗布ローラと規制部材とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。すなわち、該ギャップ形成部分において、せん断を付与した液体現像剤を、塗布位置において塗布ローラから現像剤担持体に塗布することができる。このように、現像剤担持体に塗布される液体現像剤にのみ、せん断を付与することができる。また、供給位置において塗布ローラに供給された液体現像剤に既にせん断が付与されている構成の場合では、該液体現像剤が現像剤担持体に塗布される前に、塗布ローラと規制部材とのギャップ形成部分において、該液体現像剤に再びせん断を付与することができる。そのため、せん断を付与されることにより粘度が低下した液体現像剤が、塗布ローラに供給された後、塗布位置へ向って搬送される途中で、粘度が上昇に向ってしまったとしても、塗布ローラと規制部材とのギャップ形成部分において、該液体現像剤に再びせん断を付与することで、塗布ローラ上の液体現像剤の粘度を適正な状態（低粘度状態）にすることができる。

＜発明の基本概念＞
まず、本発明の基本概念について、図１ないし図４を参照しつつ詳述する。図１はせん断速度に対する粘度の関係を示す概念図、図２はせん断速度の大きさの計算方法の説明図、図３はせん断を付与された液体現像剤の内部状態を表す模式図、図４はせん断を付与された液体現像剤の粘度を示す図である。本発明者らが鋭意研究した結果、ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤にせん断を付与して、該液体現像剤の粘度を低下させて後述する飽和領域の粘度とすることによって、濃度ムラを抑制して、該液体現像剤をほぼ一様な濃度とすることができることを見出した。このように液体現像剤の濃度ムラが抑制される理由としては、以下に詳細に述べる原因が考えられる。

図１の横軸は液体に付与されるせん断のせん断速度（１／ｓ）、縦軸は付与されたせん断のせん断速度に対する液体の粘度（ｍＰａ・ｓ）を示している。図中には４本の曲線ＬＤＡ〜ＬＤＤが示されている。これらの曲線ＬＤＡ〜ＬＤＤはそれぞれ、「ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを混合した非ニュートン粘性を有する液体現像剤」、「せん断速度の大きさに比例して、粘度が下がり続ける非ニュートン粘性を有する液体現像剤」、「ニュートン粘性を有する液体キャリア」および「水」に対してせん断を付与した際のせん断速度の大きさと粘度との関係を表している。図１の曲線ＬＤＣ，ＬＤＤに示すように、「ニュートン粘性を有する液体キャリア」および「水」にせん断を付与した場合、せん断のせん断速度の大きさに関わらず、液体キャリアおよび水の粘度はほぼ一定である。一方、図１の曲線ＬＤＡ，ＬＤＢに示すように、「非ニュートン粘性」を有する液体にせん断を付与した際にはせん断速度の大きさに応じて、その粘度が低下する。このように、一般的に「非ニュートン粘性」を有する液体は、撹拌等によって付与されたせん断のせん断速度の大きさに応じて粘度が低下するという物性を有している。また、液体の種類によっては、せん断速度の増大に伴う液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域（曲線ＬＤＡの略水平領域）を有するものがある。この液体現像剤では、ある一定以上のせん断速度でせん断を付与すると、粘度が飽和状態まで低粘度化して、それ以上、低粘度化しない（図１中、曲線ＬＤＡ参照）。

続いて、このせん断速度の大きさの計算方法を図２を参照しつつ詳述する。図２は、上板ＵＢと下板ＳＢの間に液体ＬＱが挟まれている様子を示している。そして、上板ＵＢと下板ＳＢのギャップはｈ（ｍｍ）であり、上板ＵＢは図の矢印方向に速度Ｖ1で移動し、下板ＳＢは図の矢印方向に速度Ｖ2で移動する際の、液体ＬＱに付与されるせん断のせん断速度（１／ｓ）の大きさνは次式において計算することができる。
ν＝Ｖ／ｈ
ｈ（ｍｍ）：上板ＵＢと下板ＳＢのギャップ
Ｖ（ｍｍ／ｓ）：上板ＵＢと下板ＳＢの速度差（Ｖ1−Ｖ2）
続いて、図１の曲線ＬＤＡで、せん断速度の大きさに対する粘度特性が表される液体現像剤の、付与されたせん断のせん断速度（１／ｓ）の大きさνと、その内部状態との関係について詳述する。

図３（ａ）は、図１の曲線ＬＤＡでその粘度特性が表される液体現像剤に、せん断速度がｐ（１／ｓ）のせん断を付与したときの、該液体現像剤の内部状態を示す模式図である。図３（ａ）に示すように、せん断速度がｐ（１／ｓ）のせん断では、液体キャリアＬＣ中で複数のトナー粒子Ｔによって構成されている網目構造を破壊することができず、液体現像剤の粘度は低下しない（図１参照）。このように、トナー粒子Ｔが、液体キャリアＬＣ中において、トナー粒子Ｔ同士の相互作用により網目構造を構成してしまっている状態では、液体キャリアＬＣ中でトナー粒子Ｔが該網目構造ごとに固まってしまい、液体キャリアＬＣ中でトナー粒子Ｔが一様に分散した状態でなくなるため、該液体現像剤に濃度ムラが生じてしまう。

続いて、この液体現像剤にせん断速度がｑ（１／ｓ）のせん断を付与した場合について説明する。図３（ｂ）は、図１の曲線ＬＤＡでその粘度特性が表される液体現像剤に、せん断速度がｑ（１／ｓ）のせん断を付与したときの、該液体現像剤の内部状態を示す模式図である。図３（ｂ）に示すように、せん断速度がｑ（１／ｓ）のせん断では、液体キャリアＬＣ中で複数のトナー粒子Ｔによって構成されている網目構造の一部が破壊される。そのため、液体現像剤の粘度は低下する（図１参照）。しかしながら、トナー粒子Ｔの網目構造の全てを完全には破壊できないため、液体キャリアＬＣ中でトナー粒子Ｔが一様に分散した状態となることができず、該液体現像剤には未だ、濃度ムラが生じた状態となる。

続いて、この液体現像剤にせん断速度がｒ（１／ｓ）のせん断を付与した場合について説明する。図３（ｃ）は、図１の曲線ＬＤＡでその粘度特性が表される液体現像剤に、せん断速度がｒ（１／ｓ）のせん断を付与したときの、該液体現像剤の内部状態を示す模式図である。図３（ｃ）に示すように、せん断速度がｒ（１／ｓ）のせん断では、液体キャリアＬＣ中で複数のトナー粒子Ｔによって構成されている網目構造が全てが完全に破壊される。そのため、液体現像剤の粘度が飽和状態まで低下してほぼ一定となる（図１参照）。この状態では、液体キャリアＬＣ中でトナー粒子Ｔが一様に分散した状態となるため、該液体現像剤は濃度ムラが抑制された状態となっている。この状態の液体現像剤を利用して現像を行うことで、形成される画像に濃淡ムラが発生するのを抑制することができ、良好な画質でトナー像を形成することができる。

一方、図１の曲線ＬＤＢで、せん断速度の大きさに対する粘度特性が表される液体現像剤の場合には、該液体現像剤に付与するせん断のせん断速度の大きさに比例して、該液体現像剤の粘度が低下する。このような粘度特性を有する液体現像剤の場合では、図３（ｃ）に示されるような、液体キャリアＬＣ中のトナー粒子Ｔの分散状態が安定した状態とはなり難いため、該液体現像剤の濃度が安定しない。そのため、現像精度の向上を図るためには、図１の曲線ＬＤＡで表される粘度特性を有する液体現像剤を利用するのが好ましい。

続いて、ニュートン粘性を有する液体キャリアＬＣにトナーＴを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤Ａ〜Ｄについて、付与されたせん断のせん断速度（１／ｓ）の大きさと、粘度（ｍＰａ・ｓ）との関係について図４に示す。液体現像剤Ａを構成する液体キャリアの粘度は約５０ｍＰａ・ｓ、トナーの平均粒子径は約１．２μｍ、液体現像剤Ａのトナー濃度は約２０重量％である。また、液体現像剤Ｂを構成する液体キャリアの粘度は約３０ｍＰａ・ｓ、トナーの平均粒子径は約３．５μｍ、液体現像剤Ｂのトナー濃度は約１５重量％である。また、液体現像剤Ｃを構成する液体キャリアの粘度は約１００ｍＰａ・ｓ、トナーの平均粒子径は約１．９μｍ、液体現像剤Ｃのトナー濃度は約１５重量％である。また、液体現像剤Ｄを構成する液体キャリアの粘度は約５０ｍＰａ・ｓ、トナーの平均粒子径は約１．１μｍ、液体現像剤Ｄのトナー濃度は約３０重量％である。なお、液体現像剤Ｄについては、図４中に示されるせん断速度（４０００（１／ｓ））よりも大きなせん断速度でせん断を付与されることによって飽和状態となる特性と有している。

これらの液体現像剤Ａ〜Ｄを利用する際には、上記したように、それぞれの粘度がほぼ飽和領域の粘度となるせん断速度（１／ｓ）の大きさでせん断を付与して、粘度を低下させた後に利用するのが望ましい。これらの液体現像剤Ａ〜Ｄに付与するべきせん断速度の大きさの値は、形成したトナー像の濃淡ムラとの関係から実験的に求められるものである。したがって、形成されたトナー像に発生する濃淡ムラが十分に抑制されていれば、上記したように網目構造が完全に破壊されず、その一部が残留してしまう大きさのせん断速度のせん断を付与しても構わない。以下、上記した液体現像剤Ａ〜Ｄを用いた画像形成装置の実施形態および比較例について詳述する。

＜第１実施形態＞
図５は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図６は図５の要部拡大図、図７は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、本発明の「潜像担持体」としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを装置本体２内に並設している。このプリンタは、湿式現像方式を採用して、各感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成するものである。このプリンタでは、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印刷命令が主制御部１００に与えられると、この主制御部１００からの制御信号に応じてエンジン制御部１１０がエンジン部１の各部を制御して、装置本体２の下部に配設された給紙カセット３から搬送した転写紙、複写紙およびＯＨＰ用紙などの記録媒体４に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。

上記エンジン部１では、転写ユニット４０の一構成要素である中間転写ベルト４１の周回方向４７に沿って並設された４つの感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれに対応して、帯電部１２、露光部２０、現像部３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ）および感光体クリーニング部１４が設けられている。また、各現像部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、各色トナーを分散した液体現像剤Ａを貯留するタンク３３（３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ）をそれぞれ備えている。なお、これら帯電部１２、露光部２０、現像部３０および感光体クリーニング部１４の構成はいずれのトナー色についても同一である。したがって、ここでは、イエローに関する構成について説明し、その他のトナー色については同一または相当符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、感光体１１Ｙは矢印の方向（図中、時計回り方向）に回転自在に設けられており、その直径は約４０ｍｍである。そして、この感光体１１Ｙの周りには、その回転方向に沿って、帯電部１２、現像ローラ３１、除電部（図示省略）および感光体クリーニング部１４が配設されている。また、帯電部１２と現像位置１６との間の表面領域が露光部２０からの光ビーム２１の照射領域となっている。帯電部１２は、帯電バイアス発生部１１１から帯電バイアスが印加されて、感光体１１Ｙの外周面を所定の表面電位Ｖｄ（例えばＶｄ＝ＤＣ＋６００Ｖ）に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。

この帯電部１２によって均一に帯電された感光体１１Ｙの外周面に向けて露光部２０から例えばレーザで形成される光ビーム２１が照射される。この露光部２０は、露光制御部１１２から与えられる制御指令に応じて光ビーム２１により感光体１１Ｙを露光して、感光体１１Ｙ上に画像信号に対応するイエロー用静電潜像を形成するもので、露光手段としての機能を有する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して主制御部１００のＣＰＵ１０１に画像信号を含む印刷命令が与えられると、主制御部１００のＣＰＵ１０１からの指令に応じてＣＰＵ１１３が露光制御部１１２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部１１２からの制御指令に応じて露光部２０から光ビーム２１が感光体１１Ｙに照射されて、画像信号に対応するイエロー用静電潜像が感光体１１Ｙ上に形成される。また、必要に応じてパッチ画像を形成する場合には、予め設定された所定パターン（例えば、べた画像、細線画像、白抜き細線画像など）のパッチ画像信号に対応した制御信号がＣＰＵ１１３から露光制御部１１２に与えられ、該パターンに対応するイエロー用静電潜像が感光体１１Ｙ上に形成される。

こうして形成されたイエロー用静電潜像は現像部３０Ｙの現像ローラ３１から供給されるイエロートナーによって顕像化される（現像工程）。そして、感光体１１Ｙ上に形成されたイエロートナー像は、感光体１１Ｙの回転に伴って１次転写ローラ５３Ｙと対向する１次転写位置４２Ｙに搬送される。この１次転写ローラ５３Ｙは感光体１１Ｙとで中間転写ベルト４１を挟み込むように配置されている。また、この中間転写ベルト４１は複数のローラ４３ａ〜４５に掛け渡されており、図示を省略する駆動モータにより感光体１１Ｙに従動する方向（図１中、反時計回り）４７に感光体１１Ｙと等しい周速で周回走行する。そして、転写バイアス発生部１１５から１次転写バイアス（例えばＤＣ−４００Ｖ）が印加されると、感光体１１Ｙ上のイエロートナー像が１次転写位置４２Ｙで中間転写ベルト４１に１次転写される（転写工程）。

一方、１次転写後における感光体１１Ｙ上の残留電荷はＬＥＤなどからなる除電部により除去され、残留液体現像剤は感光体クリーニング部１４により除去される。この感光体クリーニング部１４は、感光体１１Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード１４１を有し、中間転写ベルト４１にトナー像が１次転写された後に、感光体１１Ｙ上に残存する液体現像剤Ａを感光体クリーニングブレード１４１により掻き落として除去することができる。なお、この現像部３０Ｙの構成および動作については後で詳述する。

また、他のトナー色についても、イエロー（Ｙ）と同様に構成されており、画像信号に対応したトナー像が形成される。そして、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー像は、１次転写ローラ５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋと対向する１次転写位置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋでそれぞれ１次転写されることにより、中間転写ベルト４１の表面上で重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト４１に形成されたトナー像は中間転写ベルト４１の回転に伴ってローラ４５、４８で挟まれた２次転写位置４９に搬送される。一方、給紙カセット３（図５）に収容されている記録媒体４は、１次転写トナー像の搬送に同期して後述する搬送ユニット７０により２次転写位置４９に搬送される。そして、ローラ４８は中間転写ベルト４１に従動する方向（図５中、時計回り）に中間転写ベルト４１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から２次転写バイアスが印加されると、中間転写ベルト４１上のトナー像が記録媒体４に２次転写される。このローラ４８としては、例えば、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａで約５０度のウレタンゴムで構成されており、その直径が約２５ｍｍのものを用いることができる。なお、この実施形態ではローラ転写を採用しているため、定電圧制御により転写条件を設定したり、定電流制御により転写条件を設定することができる。また、ローラ転写の代わりに、コロナ放電により転写を行うようにしてもよいが、この場合にはコロナ放電の出力を制御することで転写条件を設定することができる。２次転写後における中間転写ベルト４１上の残留液体現像剤はクリーニングブレード５１により除去される。

上記のようにしてトナー像が２次転写された記録媒体４は、所定の搬送経路５（図５中、一点鎖線）に沿って搬送され、定着ユニット６０によってトナー像が記録媒体４に定着され、装置本体２の上部に設けられた排出トレイに排出される。この定着ユニット６０は加熱ヒータ６１ｈを内蔵する加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に接触する加圧ローラ６２とを備えている。そして、ヒータ制御部１１６により加熱ヒータ６１ｈの作動を制御することで定着ユニット６０での定着温度が任意の温度に調整可能となっている。

また、この実施形態にかかる画像形成装置では、記録媒体４を所定の搬送経路５に沿って搬送するための搬送ユニット７０が設けられている。この搬送ユニット７０では、図５に示すように、給紙カセット３に対応して給紙ローラ７１が設けられており、この給紙ローラ７１により給紙カセット３に収容されている記録媒体４を１枚ずつ取出し、フィードローラ７２に搬送する。そして、このフィードローラ７２が記録媒体４をゲートローラ７３に搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。そして、上記のように２次転写動作に対応したタイミングでゲートローラ７３が駆動して記録媒体４を２次転写位置４９に送り込む。また、排出トレイ側では、排出前ローラ７４、排出ローラ７５および反転コロ７６が設けられており、２次転写された記録媒体４は定着ユニット６０、排出前ローラ７４および排出ローラ７５を経由して排出トレイ側に搬送される。

ここで、両面印刷するためには記録媒体４を反転させて再度ゲートローラ７３に搬送する必要があるため、排出ローラ７５は正逆回転可能となっている。すなわち、記録媒体４をそのまま排出トレイに排出する際には、正回転し続けて記録媒体４を排出トレイに完全に搬送する。一方、反転再給送する際には、記録媒体４の後端部が排出前ローラ７４と排出ローラ７５との間の所定位置に達すると、排出ローラ７５が逆回転して記録媒体４を反転コロ７６に送り込む。これによって記録媒体４は反転経路５ａに沿って再給送中間ローラ７７に搬送される。そして、再給送中間ローラ７７および再給送ゲート前ローラ７８がゲートローラ７３に記録媒体４を搬送し、このゲートローラ位置で一時的に待機させる。こうして、記録媒体４の反転再給送が行われる。このとき、２次転写位置４９において中間転写ベルト４１と当接し画像を転写される記録媒体４の面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、記録媒体４の両面に画像を形成することができる。また、該反対の面に２次転写が実行される際、先に画像が転写された面がローラ４８に接触するが、この際、完全に記録媒体４に定着されていないトナーがローラ４８に付着することがある。このようにしてローラ４８に付着したトナーは、クリーニングブレード５２により除去される。

なお、図７において、主制御部１００は、インターフェース１０２を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ１０３を備えており、ＣＰＵ１０１は、外部装置から画像信号を含む印刷命令をインターフェース１０２を介して受信すると、エンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部１１０に送出する。

また、エンジン制御部１１０のメモリ１１７は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ１１３の制御プログラムを記憶するＲＯＭや、エンジン部１の制御データやＣＰＵ１１３による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどからなる。ＣＰＵ１１３はＣＰＵ１０１を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ１１７に格納する。

続いて、現像部３０Ｙの構成および動作について図６および図８を参照しつつ詳述する。図８は表面に溝が形成されたアニロクスローラの斜視概念図である。なお、現像部３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの構成は現像部３０Ｙの構成と同様であり、同一構成には同一符号または相当符号を付して説明を省略する。

この現像部３０Ｙは、現像ローラ３１（本発明の「現像剤担持体」に相当）に加えて、イエロートナーを分散した液体現像剤Ａを貯留するタンク３３Ｙ（本発明の「現像剤収容部」に相当）と、液体現像剤Ａを現像ローラ３１に塗布する塗布ローラと、該タンク３３Ｙに貯留された液体現像剤Ａを撹拌する撹拌ローラ３７２と、該液体現像剤Ａを汲み出して塗布ローラ３４に供給する供給ローラ３７１と、塗布ローラ３４上の液体現像剤層の厚さを均一に規制する規制ブレード３５と、感光体１１Ｙへのトナー供給後に現像ローラ３１上に残留した液体現像剤を除去する現像ローラクリーニング部３６とを備えている。現像ローラ３１は感光体１１Ｙに従動する方向Ｄ1（図６中、反時計回り）に感光体１１Ｙとほぼ等しい周速（約２００ｍｍ／ｓ）で回転する。また、塗布ローラ３４は現像ローラ３１に従動する方向Ｄ2（図６中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速（約２００ｍｍ／ｓ）で回転する。また、供給ローラ３７１は、塗布ローラ３４と同じ方向Ｄ3（図６中、時計回り）に塗布ローラ３４とほぼ等しい周速（約２００ｍｍ／ｓ）で回転する。

液体現像剤Ａは、上記したように、平均粒径約１．２μｍ程度の着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。トナー濃度は約２０重量％に調整されており、付与されるせん断のせん断速度の大きさに応じて図４に示すような粘度特性を示す。

感光体１１Ｙと現像ローラ３１との間隔（現像ギャップ＝液体現像剤層の厚さ）は、本実施形態では例えば５〜４０μｍに設定し、現像ニップ距離（液体現像剤層が感光体１１Ｙおよび現像ローラ３１の双方に接触している周方向の距離）は、本実施形態では例えば５ｍｍに設定している。低濃度液体現像剤の場合にはトナー量を稼ぐべく１００〜２００μｍの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度液体現像剤を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、液体現像剤中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。

撹拌ローラ３７２（本発明の「撹拌手段」に相当）は、その大部分がタンク３３Ｙに貯留された液体現像剤Ａに浸されている。撹拌ローラ３７２にはローラ駆動部１１８（本発明の「駆動部」に相当）と電気的に接続された駆動モータ（図示省略、本発明の「駆動部」に相当）が設けられており、その中心軸を中心として回転可能であり、該中心軸は、供給ローラ３７１の回転中心軸よりも下方にある。また、撹拌ローラ３７２は、供給ローラ３７１の回転方向Ｄ3（図６中、時計回り）と同じ方向に回転する。なお、撹拌ローラ３７２は、トナー像形成動作の停止中にも、回転駆動されている。そのため、撹拌ローラ３７２は、タンク３３Ｙに収容された液体現像剤Ａに、トナー像形成動作の停止中にも、連続して小さいせん断を付与し続ける。このように、液体現像剤Ａに適度なせん断を付与しつづけることによって、該液体現像剤Ａの粘度を適度に下げた状態に維持している。なお、撹拌ローラ３７２が液体現像剤Ａに付与することの出来るせん断のせん断速度は小さい。そのため、トナー像形成時以外に液体現像剤Ａに撹拌ローラ３７２を用いてせん断を付与し続けたとしても、液体現像剤Ａを劣化させることはない。このような撹拌ローラ３７２としては、例えば、鉄等金属性のローラであり、その直径が約１８．５ｍｍのものを用いることができる。

供給ローラ３７１（本発明の「せん断付与手段」に相当）は、タンク３３Ｙに収容されている液体現像剤Ａを汲み上げて、供給位置１８において塗布ローラ３４に該液体現像剤Ａを供給する。この供給ローラ３７１は、その下部がタンク３３Ｙに貯留された液体現像剤Ａに浸されており、また、塗布ローラ３４から、供給位置１８において、約１００μｍのギャップを隔てて配置されている。供給ローラ３７１にはローラ駆動部１１８と電気的に接続された駆動モータが設けられており、その中心軸を中心として回転可能であり、該中心軸は、塗布ローラ３４の回転中心軸よりも下方にある。また、供給ローラ３７１は、塗布ローラ３４の回転方向Ｄ2（図６中、時計回り）と同じ方向Ｄ3に回転する。また、供給ローラ３７１は、供給位置１８において塗布ローラ３４に液体現像剤Ａを供給する際に、該液体現像剤Ａにせん断を付与することができる。なお、このような供給ローラ３７１としては、例えば、鉄等金属性のローラであり、その直径が約１８．５ｍｍのものを用いることができる。また、本実施形態においては、トナー像形成動作の停止中には、供給ローラ３７１の回転駆動を停止している。

塗布ローラ３４は、タンク３３Ｙから供給ローラ３７１により供給された液体現像剤Ａを塗布位置１７において現像ローラ３１へ塗布する。この塗布ローラ３４は、鉄等金属性のローラの表面に図８に示すように溝３４ａ（本発明の「凹部」に相当）が均一かつ螺旋状に形成されニッケルメッキが施された、いわゆるアニロクスローラを呼称されるものであり、その直径は約２５ｍｍである。本実施形態では、図８に示すように、塗布ローラ３４の回転方向Ｄ2に対して斜めに複数の溝３４ａが形成されている。このように、塗布ローラ３４は矢印方向Ｄ2に回転しながら、供給位置１８において供給ローラ３７１から供給された液体現像剤Ａを溝３４ａに担持して、該担持した液体現像剤Ａを現像ローラ３１へ搬送する。したがって、塗布ローラ３４は溝３４ａが形成されているＸ方向の幅で現像ローラ３１に液体現像剤Ａを塗布することができる。なお、溝ピッチ（スラスト方向において、溝３４ａを形成する山と山の周期）は、必要な液体現像剤Ａの膜厚に応じておよそ５５〜２５０μｍとするのが好ましい。本実施形態では、溝ピッチが約１７０μｍ、山の幅が約４５μｍ、溝３４ａの幅３０μｍ、溝３４ａの深さが約５０μｍとなるように構成されている。

また、塗布ローラ３４は、該塗布ローラ３４上の液体現像剤Ａを現像ローラ３１に適切に塗布するために、その表面が、該現像ローラ３１の後述する弾性体の層に圧接している。また、塗布ローラ３４は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像ローラ３１の回転中心軸よりも下方にある。また、塗布ローラ３４は、現像ローラ３１の回転方向Ｄ1（図６中、反時計回り）と逆の方向Ｄ2（図６中、時計回り）に回転する。

規制ブレード３５は、塗布ローラ３４の回転方向Ｄ2における塗布位置１７の上流側において、塗布ローラ３４のスラスト方向に沿って、該塗布ローラ３４の表面に接触して、塗布ローラ３４上の液体現像剤Ａの量を規制する。すなわち、規制ブレード３５は、塗布ローラ３４上の余剰な液体現像剤Ａを掻き取って、現像ローラ３１に供給する塗布ローラ３４上の液体現像剤Ａの量を計量する役割を果たしている。この規制ブレード３５は、弾性体としてのウレタンゴムからなり、鉄等金属製の規制ブレード支持部材３５１によって支持されている。なお、本実施形態において、規制ブレード３５のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａで約７７度であり、規制ブレード３５は、その先端が塗布ローラ３４の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行っている。

現像ローラ３１は、感光体１１Ｙに担持された静電潜像を液体現像剤Ａにより現像するために、液体現像剤Ａを担持して感光体１１Ｙと対向する現像位置１６に搬送する。この現像ローラ３１は、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性部の一例としての弾性体の層を備えたものであり、その直径は約２０ｍｍである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約３０度で、厚み約５ｍｍのウレタンゴムが、その表層（外層）として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約８５度で、厚み約３０μｍのウレタンゴムが備えられている。そして、現像ローラ３１は、その表層が圧接部となって、弾性変形された状態で塗布ローラ３４及び感光体１１Ｙのそれぞれに圧接している。

また、現像ローラ３１は、その中心軸を中心として回転可能であり、該中心軸は、感光体１１Ｙの回転中心軸よりも下方にある。現像ローラ３１は、感光体１１Ｙの回転方向と逆の方向Ｄ1（図６中、反時計回り）に回転する。なお、感光体１１Ｙ上に形成された静電潜像を現像する際には、現像ローラ３１と感光体１１Ｙとの間に電界が形成される。

現像ローラクリーニング部３６は、現像ローラ３１の回転方向Ｄ1における現像位置の下流側において、現像ローラ３１のスラスト方向に沿って、該現像ローラ３１の表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード３６１を有する。そして、前記現像位置１６で現像が行われた後に、現像ローラ３１上に残存する液体現像剤Ａを現像ローラクリーニングブレード３６１により掻き落として除去するための装置である。

このように構成された現像部３０Ｙにおいて、撹拌ローラ３７２が、その中心軸回りに回転することによって、液体現像剤Ａの粘度を適度に低下させる。そして、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して印刷命令が入力されると、ローラ駆動部１１８は供給ローラ３７１の回転駆動を開始する。供給ローラ３７１が、その中心軸回りに回転することによって、タンク３３Ｙに収容されている液体現像剤Ａを汲み上げて塗布ローラ３４へ供給する。このとき、供給位置１８において塗布ローラ３４へ供給される液体現像剤Ａにせん断が付与される。供給位置１８において、供給ローラ３７１および塗布ローラ３４の表面は、その周方向において、互いに反対方向に移動しているため、その速度差が４００ｍｍ／ｓとなる。したがって、供給位置１８において、液体現像剤Ａに付与されるせん断のせん断速度は、４０００（１／ｓ）である。図４より、４０００（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ａは十分に粘度が低下した状態となり、その濃度ムラは十分に抑制された状態となる。

このように、濃度ムラが十分に抑制された液体現像剤Ａが塗布ローラ３４により搬送され、該塗布ローラ３４の回転によって、規制ブレード３５の当接位置に至る。そして、該当接位置を通過する際に、液体現像剤Ａの余剰分が規制ブレード３５によって掻き取られ、現像ローラ３１に供給される液体現像剤Ａの量が計量される。すなわち、塗布ローラ３４には、前述したとおり、溝３４ａが設けられているから、塗布ローラ３４に当接する規制ブレード３５は、溝３４ａに担持された液体現像剤Ａを残して、塗布ローラ３４から液体現像剤Ａを掻き取ることとなる。また、現像ローラ３１に供給される液体現像剤Ａの量が適正な量になるように溝３４ａの寸法が決められているので、規制ブレード３５が塗布ローラ３４上の液体現像剤Ａを掻き取った際には、溝３４ａによって適正な量に計量された液体現像剤Ａが溝３４ａに残存することとなる。

このようにして、タンク３３Ｙに貯留された液体現像剤Ａが供給ローラ３７１により汲み出され、供給位置１８において十分に大きなせん断速度でせん断を付与されて濃度ムラが抑制された状態で、塗布ローラ３４に供給される。そして、規制ブレード３５により塗布ローラ３４上の液体現像剤Ａの量が均一に規制され、この均一な液体現像剤Ａが塗布位置１７において現像ローラ３１の表面に塗布され、現像ローラ３１の回転に伴って感光体１１Ｙに対向する現像位置１６に搬送される。液体現像剤Ａ中のトナーは、荷電制御剤などの作用によって例えば正に帯電している。そして、現像位置１６において現像ローラ３１に担持されている液体現像剤Ａが、現像ローラ３１から供給されて感光体１１Ｙに付着し、現像バイアス発生部１１４から現像ローラ３１に印加される現像バイアスＶｂ（例えばＶｂ＝ＤＣ＋４００Ｖ）によってイエロートナーが現像ローラ３１から感光体１１Ｙに移動して、イエロー用静電潜像が顕像化される。また、感光体１１Ｙに付着せずに現像ローラ３１上に残った液体現像剤は、現像ローラクリーニングブレード３６１により掻き落とされる。

このようにして、感光体１１Ｙ上に形成されたイエロートナー像は、上述したように、１次転写位置４２Ｙにおいて中間転写ベルト４１に１次転写され、１次転写が終了後に感光体１１Ｙに残留している液体現像剤Ａは感光体クリーニング部１４によって除去される。

以上のように、この実施形態では、液体現像剤として、せん断の速度の増大に伴う液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤Ａが用いられている。このように飽和領域を有する液体現像剤Ａでは、上述したように、付与されるせん断に応じて濃度ムラが変化し、該飽和領域の粘度まで液体現像剤Ａの粘度が低下すると、濃度ムラが大幅に抑制される。そこで、この実施形態では、液体現像剤Ａに対してせん断を付与して、液体現像剤Ａの粘度を該飽和領域の粘度まで低下させることで液体現像剤Ａ中の濃度ムラを抑制している。そして、この液体現像剤Ａを塗布ローラ３４によって搬送して現像ローラ３１に塗布している。したがって、濃度ムラを抑制した液体現像剤Ａによって、感光体上の静電潜像を現像することができるので、現像精度の向上を図ることができるため、良好な画質のトナー像を形成することができる。

また、供給ローラ３７１（せん断付与手段）は、供給位置１８で、塗布ローラ３４と所定のギャップ（１００μｍ）を隔てて対向配置され、その表面に液体現像剤Ａを担持して、矢印Ｄ3の方向へ回転しながら塗布ローラ３４へ該液体現像剤Ａを搬送している。そして、供給位置１８で該液体現像剤Ａを塗布ローラ３４に供給している。このような構成とすれば、供給位置１８における、塗布ローラ３４と供給ローラ３７１とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤Ａにせん断を付与することができる。すなわち、供給位置１８で塗布ローラ３４に供給される液体現像剤Ａにのみ、せん断を付与することができる。したがって、塗布ローラ３４に供給される液体現像剤Ａ以外の液体現像剤Ａにせん断を付与し続けることによって、該液体現像剤Ａが劣化してしまうのを防止することができる。

ところで、液体現像剤Ａへ非常に大きいせん断速度、例えば、上記したような、せん断の速度の増大に伴う液体現像剤Ａの粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域の粘度とするようなせん断速度でせん断を付与し続けると、液体現像剤Ａが劣化するのを早めてしまうことが知られている。しかしながら、液体現像剤Ａにせん断を付与しなければ、非ニュートン粘性を有する該液体現像剤Ａの粘度は上昇してしまう。このように液体現像剤Ａの粘度が上昇してしまった場合、該液体現像剤Ａにせん断を付与してから、該液体現像剤Ａの粘度を所望の粘度まで低下させるのに要する時間が長くなってしまう。また、供給ローラ３７１によって供給位置１８まで該液体現像剤Ａを適正に汲み上げるのを阻害してしまうことがあった。これらの理由から、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａの粘度を適度に低下させた状態に維持するため、液体現像剤Ａを劣化させない程度の、必要最低限のせん断を該液体現像剤Ａに付与し続けるのが好ましい。そこで、本実施形態では、本発明の撹拌手段として、回転することによりタンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａを撹拌する撹拌ローラ３７２が配設されている。このような構成とすれば、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａに、液体現像剤Ａが劣化しない程度の、小さいせん断速度でせん断を付与し続けることができる。したがって、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａの粘度を適度に低下させた状態とすることができるので、該液体現像剤Ａにせん断を付与してから、該液体現像剤Ａの粘度を所望の粘度まで低下させるのに要する時間を短縮することができる。また、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａの粘度を低下させていることから、供給ローラ３７１によるタンク３３Ｙ内の液体現像剤を汲み上げを円滑に行うことができる。

また、ローラ駆動部１１８は、トナー像形成動作の実行中は、供給ローラ３７１および撹拌ローラ３７２の両方を回転駆動し、トナー像形成動作の停止中は、撹拌ローラ３７２のみを回転駆動している。したがって、トナー像形成動作の実行中は、供給ローラ３７１を回転駆動することにより、高いせん断速度でせん断を液体現像剤Ａに供給位置１８において付与することができる。そのため、上記した飽和領域の粘度となった液体現像剤Ａで現像動作を実行することができるので、現像精度の向上を図ることができ、良好な画質のトナー像を形成することができる。一方、トナー像形成動作の停止中は、撹拌ローラ３７２のみを回転駆動させることにより、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａへ、小さいせん断速度でせん断を付与し続けることができる。そのため、タンク３３Ｙ内の液体現像剤Ａの粘度を、適度に低下させた状態で維持することができる。また、液体現像剤Ａに必要以上のせん断を付与しないため、液体現像剤Ａが劣化するのを抑制することができる。

＜比較例１＞
図９は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態に対する比較例１を示す図である。この比較例１が第１実施形態と大きく異なる点は、供給位置１８における、供給ローラ３７１と塗布ローラ３４とのギャップが１ｍｍとなるように、供給ローラ３７１が配置されている点である。その他の構成は第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態との相違点を中心に比較例１について詳細に述べる。なお、第１実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

この比較例１では、供給位置１８において、液体現像剤Ａに付与されるせん断のせん断速度の大きさは４００（１／ｓ）である。図４より、４００（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ａは粘度が十分に低下しないため、その濃度ムラは抑制されていない。したがって、上記第１実施形態と異なり、現像精度の向上を図ることができず、良好な画質でトナー像を形成することができない。

＜第２実施形態＞
図１０は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態の要部拡大図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、供給ローラ３７１が塗布ローラ３４に従属する方向Ｄ4に回転する点である。また、液体現像剤Ａの替わりに液体現像剤Ｂが用いられている。その他の構成は第１実施形態と同様であり、以下、第１実施形態との相違点を中心に第２実施形態について詳細に述べる。なお、第１実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

この実施形態では、撹拌ローラ３７２の直径は約１０ｍｍ、供給ローラ３７１の直径は約２５ｍｍ、塗布ローラ３４の直径は約２０ｍｍ、現像ローラ３１の直径は約２５ｍｍとなるように構成されている。また、撹拌ローラ３７２の周速は約３０ｍｍ／ｓ、供給ローラ３７１の周速は約２５０ｍｍ／ｓ、塗布ローラ３４、現像ローラ３１および感光体１１Ｙの周速は約１５０ｍｍ／ｓとなるように構成されている。そして、供給位置１８における供給ローラ３７１と塗布ローラ３４とのギャップが８０μｍとなるように、供給ローラ３７１は配置されている。

このような構成とすれば、供給位置１８において、供給ローラ３７１および塗布ローラ３４の表面は、その周方向において、互いに同じ方向に移動しているため、その速度差が１００ｍｍ／ｓとなる。したがって、供給位置１８において、液体現像剤Ｂに付与されるせん断のせん断速度の大きさは１２５０（１／ｓ）である。図４より、１２５０（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ｂは十分に粘度が低下した状態となり、その濃度ムラは十分に抑制された状態となる。したがって、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

＜比較例２＞
第２実施形態に対する比較例２が、第２実施形態と大きく異なる点は、液体現像剤Ｂの替わりに液体現像剤Ｄを用いている点である。その他の構成は第２実施形態と同様であり、以下、第２実施形態との相違点を中心に比較例２について詳細に述べる。なお、第２実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

この比較例２では、供給位置１８において、液体現像剤Ｄに付与されるせん断のせん断速度の大きさは１２５０（１／ｓ）である。図４より、１２５０（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ｄは粘度が十分に低下しないため、その濃度ムラは抑制されていない。したがって、上記第２実施形態と異なり、現像精度の向上を図ることができず、良好な画質でトナー像を形成することができる。

＜第３実施形態＞
図１１は本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態の要部拡大図である。この第３実施形態が、第１および第２実施形態と大きく異なる点は、供給ローラ３７１およびタンク３３２Ｙ（現像剤収容部）が本発明の「せん断付与手段」として構成されており、供給ローラ３７１とタンク３３２Ｙの内壁とのギャップ形成部分において、液体現像剤にせん断を付与する点である。また、供給ローラ３７１は矢印Ｄ4の方向に回転している。また、液体現像剤として液体現像剤Ｃが用いられている。その他の構成は、第１および第２実施形態と同様である。以下、第１および第２実施形態との相違点を中心に第３実施形態について詳細に述べる。なお、第１および第２実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

この実施形態では、撹拌ローラ３７２の直径は約１０ｍｍ、供給ローラ３７１の直径は約２０ｍｍ、塗布ローラ３４の直径は約２０ｍｍ、現像ローラ３１の直径は約４０ｍｍとなるように構成されている。また、撹拌ローラ３７２の周速は約１００ｍｍ／ｓ、供給ローラ３７１の周速は約４００ｍｍ／ｓ、塗布ローラ３４、現像ローラ３１および感光体１１Ｙの周速は約４００ｍｍ／ｓとなるように構成されている。そして、供給ローラ３７１の回転方向Ｄ4における、供給位置１８の上流側が、タンク３３２Ｙの内壁と２００μｍのギャップを隔てるように、供給ローラ３７１は配置されている。

このような構成とすれば、供給ローラ３７１とタンク３３２Ｙの内壁とのギャップ形成部分において、液体現像剤Ｃにせん断が付与される。上記したギャップ形成部分において、供給ローラ３７１およびタンク３３２Ｙの内壁は、その速度差が４００ｍｍ／ｓとなる。したがって、ギャップ形成部分において、液体現像剤Ｃに付与されるせん断のせん断速度の大きさは２０００（１／ｓ）である。図４より、２０００（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ｃは十分に粘度が低下した状態となり、その濃度ムラは十分に抑制された状態となる。したがって、上記第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、この第３実施形態では、供給ローラ３７１とタンク３３２Ｙの内壁とのギャップ形成部分の、供給ローラ３７１の表面の周方向に沿った長さは、塗布ローラ３４と供給ローラ３７１とのギャップ形成部分の周方向に沿った長さに比べると長い。そのため、供給ローラ３７１とタンク３３２Ｙの内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤Ｃに、より長時間せん断を付与することができる。また、タンク３３２Ｙの内壁の形状を、供給ローラ３７１の外周面に合わせて、半円筒形状としているので、供給ローラ３７１とタンク３３２Ｙの内壁とのギャップ形成部分の、供給ローラ３７１の表面の周方向に沿った長さを、より長くすることができる。

＜第４実施形態＞
図１２は本発明にかかる画像形成装置の第４実施形態の要部拡大図である。この第４実施形態が、第１および第２実施形態と大きく異なる点は、タンク３３３Ｙ（現像剤収容部）が本発明の「せん断付与手段」として構成されており、塗布ローラ３４とタンク３３３Ｙの内壁とのギャップ形成部分において、液体現像剤にせん断を付与する点である。また、液体現像剤として液体現像剤Ｃが用いられている。その他の構成は、第１および第２実施形態と同様である。以下、第１および第２実施形態との相違点を中心に第４実施形態について詳細に述べる。なお、第１および第２実施形態と同一な構成および動作については、その構成および動作の説明を省略する。

この実施形態では、撹拌ローラ３７２の直径は約１０ｍｍ、塗布ローラ３４の直径は約２０ｍｍ、現像ローラ３１の直径は約４０ｍｍとなるように構成されている。また、撹拌ローラ３７２の周速は約１００ｍｍ／ｓ、塗布ローラ３４、現像ローラ３１および感光体１１Ｙの周速は約４００ｍｍ／ｓとなるように構成されている。そして、塗布ローラ３４の回転方向Ｄ2における、塗布位置１７の上流側が、タンク３３３Ｙの内壁と２００μｍのギャップを隔てるように、塗布ローラ３４は配置されている。

このような構成とすれば、塗布ローラ３４とタンク３３３Ｙの内壁とのギャップ形成部分において、液体現像剤Ｃにせん断が付与される。上記したギャップ形成部分において、塗布ローラ３４およびタンク３３３Ｙの内壁は、その速度差が４００ｍｍ／ｓとなる。したがって、ギャップ形成部分において、液体現像剤Ｃに付与されるせん断のせん断速度は、２０００（１／ｓ）である。図４より、２０００（１／ｓ）のせん断速度でせん断が付与された液体現像剤Ｃは十分に粘度が低下した状態となり、その濃度ムラは十分に抑制された状態となる。したがって、上記第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、この第４実施形態では、塗布ローラ３４の回転方向Ｄ2における塗布位置１７の上流側で、塗布ローラ３４とタンク３３３Ｙの内壁とのギャップの間に存在する液体現像剤Ｃにせん断を付与することができる。すなわち、該ギャップにおいて、せん断を付与した液体現像剤Ｃを、塗布位置１７において塗布ローラ３４から現像ローラ３１に塗布することができる。このように、液体現像剤Ｃにせん断を付与するために、例えば、供給ローラ３７１等を必要としないため、装置構成を簡素化できる。また、塗布ローラ３４とタンク３３３Ｙの内壁とのギャップ形成部分の、塗布ローラ３４の表面の周方向に沿った長さが長いため、長時間、塗布ローラ３４とタンク３３Ｙの内壁とのギャップ形成部分に存在する液体現像剤Ｃにせん断を付与することができる。また、タンク３３３Ｙの内壁の形状を、塗布ローラ３４の外周面に合わせて、半円筒形状としているので、塗布ローラ３４とタンク３３３Ｙの内壁とのギャップ形成部分の、塗布ローラ３４の表面の周方向に沿った長さを、より長くすることができる。

また、ローラ駆動部１１８は、トナー像形成動作の実行中は、塗布ローラ３４および撹拌ローラ３７２の両方を回転駆動し、トナー像形成動作の停止中は、撹拌ローラ３７２のみを回転駆動している。したがって、トナー像形成動作の実行中は、塗布ローラ３４を回転駆動することにより、高いせん断速度でせん断を液体現像剤Ｃに付与することができる。そのため、上記した飽和領域の粘度となった液体現像剤Ｃで現像動作を実行することができるので、現像精度の向上を図ることができ、良好な画質のトナー像を形成することができる。一方、トナー像形成動作の停止中は、撹拌ローラ３７２のみを回転駆動させることにより、タンク３３３Ｙ内の液体現像剤Ｃへ、小さいせん断速度でせん断を付与し続けることができる。そのため、タンク３３３Ｙ内の液体現像剤Ｃの粘度を、適度に低下させた状態で維持することができる。また、液体現像剤Ｃに必要以上のせん断を付与しないため、液体現像剤Ｃが劣化するのを抑制することができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、規制ブレード３５を本発明における規制部材として構成しても構わない。このような構成とすれば、塗布ローラ３４の回転方向における、塗布位置１７の上流側で、塗布ローラ３４と規制ブレード３５とのギャップ形成部分（溝３４ａ）に存在する液体現像剤にせん断を付与することができる。すなわち、該ギャップ形成部分において、せん断を付与した液体現像剤を、塗布位置１７において塗布ローラ３４から現像ローラ３１に塗布することができる。このように、現像ローラ３１に塗布される液体現像剤にのみ、せん断を付与することができる。また、せん断を付与された液体現像剤が塗布ローラ３４に供給されて現像ローラ３１に搬送される場合、該液体現像剤が塗布ローラ３４から現像ローラ３１に塗布される前に、塗布ローラ３４と規制ブレード３５とのギャップ形成部分において、該液体現像剤に再びせん断を付与することができる。そのため、せん断を付与されることにより粘度が低下した液体現像剤が塗布ローラ３４に供給された後、塗布位置１７へ向って搬送される途中で、粘度が上昇に向ってしまったとしても、塗布ローラ３４と規制ブレード３５とのギャップ形成部分において、該液体現像剤に再びせん断を付与することで、塗布ローラ３４上の液体現像剤の粘度を適正な状態（低粘度状態で濃度ムラがない状態）にすることができる。

また、例えば、塗布ローラ３４の周速を調整して、規制ブレード３５のみで液体現像剤にせん断を付与する構成、すなわち、規制ブレード３５を本発明のせん断付与手段として構成しても構わない。このような構成とすれば、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、他にせん断付与手段が必要でなくなるため、装置構成を簡素化することができる。

また、上記第１実施形態において、トナー像形成動作の停止中に、供給ローラ３７１を停止させる替わりに、該供給ローラ３７１を逆方向に回転させるように構成しても構わない。このような構成とすれば、トナー像形成動作の停止中には、塗布ローラ３４の表面と供給ローラ３７１の表面との速度差をほぼ０（ｍｍ／ｓ）とすることができる。そのため、トナー像形成動作の停止中に液体現像剤に必要のないせん断を付与するのを防止することができるので、液体現像剤が劣化するのを防止することができる。

また、上記実施形態では、本発明の撹拌手段を撹拌ローラ３７２で構成しているが、撹拌手段の構成としてはこの構成に限られず、要は、現像剤収容部内の液体現像剤を小さいせん断速度で確実に撹拌できる手段であればなんでもよい。例えば、スクリュー等、回転する部材で撹拌手段を構成することができる。

また、上記実施形態では、露光部２０を各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに１対１に対応して設け、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれに、対応した静電潜像を形成するように構成したが、例えば、１つの露光部を配設し、レーザービームの照射方向をミラー等を用いて切り替えることによって、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれに対応した静電潜像を形成する構成としてもよい。その他、ＬＥＤアレイを用いた露光手段を使用したり、いわゆる書込帯電を行う潜像書込み手段を用いても構わない。要は、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれに、１対１に対応した静電潜像を形成できる構成であれば、どのような構成としてもよい。

また、上記実施形態では、規制ブレード３５はトレール規制を行っているが、規制ブレードの３５の先端が塗布ローラ３４の回転方向の上流側に向くように配置して、いわゆるカウンタ規制を行っても構わない。

また、上記実施形態では、本発明をタンデム方式のカラープリンタに具現化しているが、いわゆる、モノクロプリンタに本発明にかかる構成を適用しても構わない。

また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。要は、液体キャリアにトナーを分散した液体現像剤を、一旦、塗布ローラで担持したあと、該担持した液体現像剤を現像剤担持体に塗布し、現像剤担持体に塗布された液体現像剤によって、潜像担持体上の静電潜像を現像する画像形成装置全般に本発明を適用することができる。

せん断速度に対する粘度の関係を示す概念図。 せん断速度の大きさの計算方法の説明図。 せん断を付与された液体現像剤の内部状態を表す模式図。 せん断を付与された液体現像剤の粘度を示す図。 本発明の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図。 図５の要部拡大図。 同プリンタの電気的構成を示すブロック図。 アニロクスローラを示す斜視概念図。 第１実施形態に対する比較例１を示す図。 第２実施形態の要部拡大図。 第３実施形態の要部拡大図。 第４実施形態の要部拡大図。

符号の説明

１１…感光体（潜像担持体）、 １７…塗布位置、 １８…供給位置、 ３１…現像ローラ（現像剤担持体）、 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…液体現像剤、 ３４…塗布ローラ、 ３４ａ…溝（凹部） ３５…規制ブレード（規制部材）、 １１８…駆動部、 ３７１…供給ローラ（せん断付与手段）、 ３７２…撹拌ローラ（撹拌手段）、 ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ、３３２Ｙ，３３３Ｙ…タンク（現像剤収容部）、 Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4…回転方向、 ＬＣ…液体キャリア、 Ｔ…トナー

Claims (11)

1. ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤を用いて潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体と、
   前記液体現像剤にせん断を付与して前記液体現像剤の粘度を低減させるせん断付与手段と、
   その表面に液体現像剤を担持する凹部が形成され、前記せん断付与手段により粘度低減された液体現像剤を前記凹部に担持しながら所定の方向へ回転して該液体現像剤を所定の塗布位置に搬送して前記現像剤担持体に塗布する塗布ローラとを備え、
   前記液体現像剤として、前記せん断の速度の増大に伴う前記液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤を用いるとともに、
   前記せん断付与手段は、前記液体現像剤にせん断を付与して、前記液体現像剤の粘度を前記飽和領域の粘度まで低減させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記せん断付与手段は、所定の供給位置で前記塗布ローラと所定のギャップを隔てて近接配置され、その表面に前記液体現像剤を担持しながら所定の方向へ回転して前記供給位置に該液体現像剤を搬送して、該液体現像剤を前記塗布ローラに供給する供給ローラを有する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記せん断付与手段は、
   前記液体現像剤を貯留する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内の前記液体現像剤に接触することによって液体現像剤を担持して、該液体現像剤を担持しながら所定の方向へ回転して前記塗布ローラへ搬送するとともに、所定の供給位置で該液体現像剤を前記塗布ローラに供給する供給ローラとを有し、
   前記供給ローラは、前記供給ローラの回転方向における、前記供給位置の上流側が前記現像剤収容部の内壁と所定のギャップを隔てて近接配置される請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記せん断付与手段は、前記液体現像剤を貯留する現像剤収容部を有し、
   前記塗布ローラは前記現像剤収容部内の前記液体現像剤に接触することによって液体現像剤を担持して前記現像剤担持体へ搬送するとともに、前記塗布ローラの回転方向における、前記塗布位置の上流側が前記現像剤収容部の内壁と所定のギャップを隔てて近接配置される請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記液体現像剤を貯留する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内の前記液体現像剤を撹拌する撹拌手段をさらに備える請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤収容部内の前記液体現像剤を撹拌する撹拌手段をさらに備える請求項３記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤収容部内の前記液体現像剤を撹拌する撹拌手段をさらに備える請求項４記載の画像形成装置。
8. 前記供給ローラおよび前記撹拌手段を駆動する駆動部をさらに備え、
   前記駆動部は、トナー像形成動作の実行中は、前記供給ローラおよび前記撹拌手段の両方を駆動し、トナー像形成動作の停止中は、前記撹拌手段のみを駆動する請求項５または６記載の画像形成装置。
9. 前記塗布ローラおよび前記撹拌手段を駆動する駆動部をさらに備え、
   前記駆動部は、トナー像形成動作の実行中は、前記塗布ローラおよび前記撹拌手段の両方を駆動し、トナー像形成動作の停止中は、前記撹拌手段のみを駆動する請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記塗布ローラの回転方向における、前記塗布位置の上流側に前記塗布ローラと所定のギャップを隔てるように近接配置されて、前記塗布ローラが担持する前記液体現像剤の量を規制する規制部材をさらに備える請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. ニュートン粘性を有する液体キャリアにトナーを分散した非ニュートン粘性を有する液体現像剤を用いて潜像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体と、その表面に液体現像剤を担持する凹部が形成され、せん断が付与されて粘度低減された液体現像剤を前記凹部に担持しながら所定の方向へ回転して該液体現像剤を所定の塗布位置に搬送して前記現像剤担持体に塗布する塗布ローラとを備える画像形成装置において、
    前記液体現像剤として、前記せん断の速度の増大に伴う前記液体現像剤の粘度低下がほぼゼロとなる飽和領域を有する液体現像剤を用いるとともに、前記液体現像剤にせん断を付与して、前記液体現像剤の粘度を前記飽和領域の粘度まで低減させることを特徴とする画像形成方法。

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