JP2007171404A - 湿式現像装置及び湿式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像が記録媒体に転写されるとき記録媒体に付着するキャリア液量が適正化されるように、静電潜像の現像に供される現像剤担持回転体上の液体現像剤薄層におけるキャリア液の一部を予め除去でき、それにより、画像品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる湿式現像装置及びこの現像装置を備えた湿式画像形成装置を提供する。
【解決手段】周面に液体現像剤薄層を担持して静電潜像の現像に供する現像剤担持回転体４１に臨設され、該回転体周面に担持された液体現像剤薄層中のトナーを帯電させる帯電器４３と、該帯電器から静電潜像現像位置に至るまでの間で液体現像剤薄層に接触するように配置され、該帯電器の帯電操作を受けた液体現像剤薄層からキャリア液の一部を除去するキャリア液除去部材４４とを備えている湿式現像装置４及び該現像装置を備えた湿式画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は液体現像剤を用いる湿式現像装置及び湿式現像装置を用いて画像形成する湿式画像形成装置に関する。

現像剤として液体現像剤を用いる湿式現像装置の代表的なものとして、キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤（例えば、高沸点のキャリア液中にトナーを分散させた高トナー濃度の液体現像剤）を用いて像担持体上に形成される静電潜像を現像するものが知られている。また、そのような湿式現像装置を用いて像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させる湿式画像形成装置も知られている。

このような湿式現像装置は、一般的には、液体現像剤の薄層を周面上に担持して、像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための現像剤担持回転体と、液体現像剤を液体現像剤溜め槽等から汲み上げるなどして該現像剤担持回転体の周面上に薄層状態に供給担持させるための現像剤供給回転体とを備えている。

いずれにしても、キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を用いて画像形成を行う場合、像担持体上に形成された静電潜像を現像するとき、該像担持体上の非画像部にもキャリア液が付着し、非画像部に付着したキャリア液は、記録媒体へのトナー像転写工程においてそのまま記録媒体に付着し、例えば、記録媒体が一般に使用されている記録紙であるときは、その記録紙に浸透吸収される。

このとき、記録紙に付着するキャリア液量が多いと転写画像が滲む原因となり、また、記録紙に付着するキャリア液量が多いとキャリア液の消費量が増し、ランニングコストが高騰する原因となる。

一方、近年、電子写真プロセス開発では、様々な記録紙に対して、良好な画質で画像を形成、維持できることを目的とした、いわゆる紙種対応技術が強く求められるようになってきている。

そこで、記録紙上に付着する余剰なキャリア液を除去する手段として、例えば特開２００２−２７８３０３号公報は、静電潜像を現像した後、静電潜像担持体上でキャリア液を、該像担持体に当接させたローラやブレードで除去することを開示している。

特開２００２−２７８３０３号公報

しかしながら、そのように、像担持体に当接させたローラやブレードだけで、潜像を現像した後の像担持体上のキャリア液を除去する場合、非画像部のキャリア液のみを除去することは難しく、画像部と非画像部のキャリア液を除去することになる。このとき、ローラ、ブレード等のキャリア液除去手段が現像後の像担持体上の画像を乱してしまことになり、これが画像品位低下の原因となる。

また、キャリア液の除去量が多くなって、転写領域へ到来する現像剤中のキャリア液量が少なくなると、記録紙として凹凸の多い記録紙が採用されている場合、該記録紙への十分な画像転写が行われず、このことも画像品位低下の原因となる。

そこで本発明は、キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤の薄層を周面上に担持して、像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための現像剤担持回転体と、液体現像剤を該現像剤担持回転体の周面上に薄層状態に供給担持させるための現像剤供給回転体とを備えた湿式現像装置であって、前記可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量が適正化されるように、前記静電潜像の現像に供される現像剤担持回転体上の液体現像剤薄層におけるキャリア液の一部を予め除去でき、それにより、形成画像の品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる湿式現像装置を提供することを第１の課題とする。

また本発明は、キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を用いる湿式現像装置により像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させる湿式画像形成装置であって、前記可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量を適正化でき、それにより、形成画像の品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる湿式画像形成装置を提供することを第２の課題とする。

前記第１の課題を解決するため本発明は、
キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤の薄層を周面上に担持して、像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための現像剤担持回転体と、液体現像剤を該現像剤担持回転体の周面上に薄層状態に供給担持させるための現像剤供給回転体とを備えた湿式現像装置であり、該現像剤担持回転体に臨設され、該現像剤供給回転体から供給されて該現像剤担持回転体の周面に担持された液体現像剤薄層中のトナーを前記静電潜像の現像に供される前に帯電させる帯電器と、該帯電器から該静電潜像の現像位置に至るまでの間で該現像剤担持回転体周面上の液体現像剤薄層に接触するように配置され、該帯電器による帯電操作を受けた液体現像剤薄層からキャリア液の一部を除去するキャリア液除去部材とを備えている湿式現像装置を提供する。

本発明に係る湿式現像装置によると、現像剤供給回転体により液体現像剤溜め槽などから汲み上げられるなどした液体現像剤は、該回転体から現像剤担持回転体周面上に転移供給され、該回転体周面上に薄層の状態で保持される。このように現像剤担持回転体周面上に担持された液体現像剤薄層の各部は、該回転体の回転に伴い帯電器に臨む位置を通過し、そのとき該帯電器により現像剤薄層中のトナーが帯電される。

帯電器により帯電せしめられたトナーは、帯電器と現像剤担持回転体間の電界により現像剤担持回転体周面寄りに偏在する。

これにより、現像剤担持回転体周面上の現像剤薄層は、回転体周面寄りに偏在したトナーを主体とする層と、その外側のキャリア液を主体とする層との略２層構造となり、該キャリア液主体層が、現像剤担持回転体周面上の液体現像剤薄層に接触するように配置された前記キャリア液除去部材により偏在トナー主体層から分断除去されやすい状態となり、かくして該キャリア液主体層が該キャリア液除去部材により現像剤薄層から除去される。

このように、現像剤担持体周面上の液体現像剤薄層は、静電潜像の現像に供される前に予めキャリア液の一部が除去され、そのようにキャリア液が減らされた状態で像担持体上の静電潜像の現像に供される。
かくして、現像により形成される可視トナー像の記録媒体への転写において記録媒体に付着するキャリア液量は低減される。

前記帯電器によるトナー帯電において、トナーが現像剤担持回転体の周面寄りに偏在する程度は、帯電器に印加されるトナー帯電用電圧の大きさに左右される。トナー帯電用電圧を大きくするとトナー帯電量が増し、トナー偏在の程度は大きくなり、トナー帯電用電圧を小さくするとトナー帯電量が低減し、トナー偏在の程度は小さくなる。また、キャリア液除去部材により除去されるキャリア液量は、トナーが現像剤担持回転体の周面寄りに偏在する程度、換言すれば、トナー偏在により形成されるキャリア液主体層の厚さに左右される。

従って、現像形成された可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量が良好な画像が得られるように適正化されるように、現像剤担持回転体上の液体現像剤薄層におけるキャリア液の一部を予め除去できるトナー偏在の程度、換言すればキャリア液主体層の厚さが得られるように、帯電器に印加するトナー帯電用電圧を設定することで、記録媒体に付着するキャリア液量を、良好な画像が安定的に得られるように適正化することができる。

また、このように余剰のキャリア液を、それが記録媒体に付着する前に除去しておき、再使用することが可能であるから、それだけ、液体現像剤消費に伴うランニングコストを低減することができる。

前記帯電器としては、種々のタイプのものを採用できるが、いずれにしても、帯電器は液体現像剤薄層に接触しないことが好ましいから、非接触式の帯電器であることが望ましい。かかる非接触式帯電器の代表例として、コロナ帯電器を挙げることができる。

前記キャリア液除去部材としては、ローラ、ブレードなどを用いることができるが、現像剤担持回転体との周速差を利用してキャリア液を除去できる回転部材であることが好ましい。

前記現像剤供給回転体から現像剤担持回転体へ薄層状に供給される液体現像剤の量は、そのように供給される液体現像剤におけるトナー濃度にもよるが、一般的に採用されている液体現像剤におけるトナー濃度（５重量％〜４０重量％）を考慮すれば、現像性及び現像効率を適正化するうえで、５ｇ／ｍ² 〜１５ｇ／ｍ² の範囲に設定されることが望ましく、同じく現像性及び現像効率を適正化するうえで、前記キャリア液除去部材によるキャリア液除去後の液体現像剤薄層中のキャリア液量は２．５ｇ／ｍ² 以上であることが望ましい。

トナー像の記録媒体への転写において記録媒体に付着するキャリア液量は、記録媒体の種類（厚いものか薄いものか、空隙率が大きいものか小さいものか、トナー像転写面の凹凸が多いものか少ないものか、等）によって異なってくるから、多種類の記録媒体が使用される場合には、用いる記録媒体の種類に応じて、キャリア液除去部材によるキャリア液除去量をコントロールすること、さらに言えば、キャリア液除去量コントロールのために帯電器に印加するトナー帯電用電圧を制御することが望ましい。

そこで、前記帯電器は電圧印加装置からトナー帯電用電圧が印加されるようにし、該電圧印加装置は該帯電器に印加する該トナー帯電用電圧を制御可能なものとしてもよい。

本発明は、以上説明した本発明に係る湿式現像装置により像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させる湿式画像形成装置も提供する。

本発明に係る画像形成装置によると、本発明に係る湿式現像装置を採用していることで、可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量を適正化でき、それにより、画像の品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる。

本発明に係る画像形成装置においては、前記帯電器は電圧印加装置からトナー帯電用電圧が印加されるようにし、該電圧印加装置は帯電器に印加するトナー帯電用電圧を制御可能なものとし、さらに、帯電器用の電圧印加装置の制御部と、可視トナー像の転写、定着に用いられる記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出装置とを含むものとし、該制御部は、該帯電器による帯電操作を受けた液体現像剤薄層から前記キャリア液除去部材により除去されるキャリア液量が該記録媒体種検出装置にて検出される記録媒体種に応じた量となるように、該電圧印加装置を制御して該帯電器に印加されるトナー帯電電圧を調整するものとしてもよい。

以上説明したように本発明によると、キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤の薄層を周面上に担持して、像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための現像剤担持回転体と、液体現像剤を該現像剤担持回転体の周面上に薄層状態に供給担持させるための現像剤供給回転体とを備えた湿式現像装置であって、前記可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量が適正化されるように、前記静電潜像の現像に供される現像剤担持回転体上の液体現像剤薄層におけるキャリア液の一部を予め除去でき、それにより、形成画像の品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる湿式現像装置を提供することができる。

また本発明によると、キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を用いる湿式現像装置により像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させる湿式画像形成装置であって、前記可視トナー像が記録媒体に転写されるとき該記録媒体に付着するキャリア液量を適正化でき、それにより、形成画像の品質の安定化と現像剤消費に伴うランニングコストの低減を図ることができる湿式画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る湿式現像装置の１例を備えた湿式画像形成装置例の概略図である。
図１の画像形成装置は、ドラム型の感光体１を有しており、感光体１の周囲に、感光体１表面を帯電させるための帯電装置２、感光体１上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための湿式現像装置４及び感光体１上のトナー像を記録媒体に転写する転写ローラ５がこの順序で配置されている。

感光体１は、それには限定されないが、本例では帯電極性が正のものである。
帯電装置２には感光体帯電用電圧印加装置ＰＷ１から、転写ローラ５に転写電圧印加装置ＰＷ５から、それぞれ所定のタイミングで感光体帯電用電圧、転写電圧を印加できるようにしてある。

帯電装置２による感光体１上の帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成するための画像露光装置３も設けられている。画像露光装置３は、本例では、図示省略のコンピュータ等から提供される画像情報に応じてレーザービームを用いて感光体表面を露光できるものである。
下方には記録媒体供給カセット６が配置されており、カセット６に収容された記録媒体Ｓが記録媒体供給ローラ６１にて１枚ずつ引き出され、タイミングローラ対７へ供給されるようになっている。

カセット６の装着部位には、装着されたカセットに収容されている記録媒体の種類（厚いものか薄いものか、表面凹凸の多いものか少ないものか、空隙率の多いものか少ないものか等に応じて予め分類された記録媒体種）を検出するための、カセットに記録媒体種に応じて設けられた起動部材によって起動される各記録媒体種に対応するスイッチ等を含む検出装置ＳＥが設けられている。

タイミングローラ対７は記録媒体Ｓの搬送方向において転写ローラ５の上流側にある。さらに、記録媒体Ｓの搬送方向において転写ローラ５の下流側に定着装置８が配置されている。帯電装置２は本例では帯電ローラである。

現像装置４は、現像剤担持回転体の１例である現像ローラ４１及びローラ４１に液体現像剤を介して接触回転可能の現像剤供給回転体の１例である現像剤供給ローラ（液体現像剤薄層規制ローラ）４２を備えている。現像ローラ４１は現像領域において感光体１に臨んでいる。現像装置４が感光体１上の静電潜像の現像に供されるるとき、図中、ローラ４１は反時計方向回りに、ローラ４２は時計方向回りに、図示省略のモータにて回転駆動され、現像ローラ４１には現像バイアス印加装置ＰＷ２から現像バイアスが印加される。

現像ローラ２１の周囲には帯電器４３、キャリア液除去部材４４及びクリーニングブレード４１１も配置されている。帯電器４３及びキャリア液除去部材４４は、ローラ４１周面移動方向において供給ローラ４２に臨む部位より下流側、且つ、現像領域より上流側に、この順序で配置されている。クリーニングブレード４１１は、現像領域より下流側且つ供給ローラ４２より上流側で現像ローラ２の周面に接触配置されている。
現像剤供給ローラ４２の周面には、該ローラ周面移動方向においてローラ４１との対向部位より上流側で規制ブレード４２１が接触配置されている。

現像剤供給ローラ４２は、その一部が液体現像剤溜め槽４０内の液体現像剤Ｄに浸漬される。ローラ４２は、その回転により液体現像剤Ｄを汲み上げ、現像ローラ４１の周面上に薄層状態に担持させることができる。規制ブレード４２１により除かる液体現像剤Ｄは現像剤溜め層４０へ落下する。現像ローラ４１周面からクリーニングブレード４１１により除去される現像剤も槽４０に落下する。

さらに説明すると、供給ローラ４２としては、材質の点ではゴムローラ、金属ローラ等の各種材料からなるローラを採用できるが、表周面に液体現像剤計量及び搬送のための微細凹凸パターンを形成したものが好ましく、そのようなローラとして、本例ではアニロックスローラと通称されているものが採用されている。アニロックスローラに代えてグラビアローラと称されているものも好適に用いることができる。供給ローラ４２により現像ローラ４１へ供給される液体現像剤量は、前記規制ブレード４２１によっても安定化され、現像ローラ４１周面に均一な液体現像剤薄層が形成される。

供給ローラ４２から現像ローラ４１への液体現像剤Ｄの供給により現像ローラ４１周面上に担持される液体現像剤薄層の厚みは５μｍ〜１５μｍ程度であることが好ましい。そのような厚みが得られるように、供給ローラ４２の周面の凹凸状態や規制ブレード４２１による規制状態、さらには、ローラ４１、４２の周速等を選択決定すればよい。
現像ローラ４１周面に形成される現像剤薄層の厚みが５μｍより小さくなってくると、十分な画像濃度を得ることが困難になってくる。厚みが１５μｍより大きくなってくると、画像にかぶりが生じるようになってくる。

液体現像剤Ｄは、少なくとも１種の顔料及び（又は）染料等から選ばれた色材と、樹脂とを含むトナーを絶縁性液体（キャリア液）中に分散させたものである。それには限定されないが、例えば、キャリア液は、シリコーンオイル、パラフィンオイル、植物油等から適選することができ、粘度は１ｍＰａ・Ｓ〜１００ｍＰａ・Ｓ程度のものであることが好ましく、液体現像剤Ｄ中のトナーの平均粒子径は０．１μｍ〜５μｍ、より好ましくは、０．５μｍ〜５μｍ程度に微粒子化されたものが好ましく、液体現像剤Ｄ中のトナー濃度は、５重量％〜４０重量％程度であることが望ましい。

前記帯電器４３としては、コロナ帯電器，帯電ローラ等を採用できるが、本例ではコロナ帯電器を採用している。帯電器４３にはトナー帯電用電圧印加装置ＰＷ３からトナー帯電用電圧を印加できるようにしてある。

前記キャリア液除去部材４４としては、ゴムローラ、金属ローラ等のローラや、ゴムブレード、金属ブレード等のブレード等を用いることができるが、現像ローラ４１との周速差を利用してキャリア液を除去できる回転部材であることが好ましく、本例では金属ローラを採用し、現像ローラ４１に対する周速比θ（ローラ４４の周速／現像ローラ４１の周速）を１．５として、図１中、反時計方向に回すようにしている。また、キャリア液除去ローラ４４は、現像ローラ４１上に形成される液体現像剤薄層に接触し得る状態で設置してある。ローラ４４には、バイアス印加装置ＰＷ４からバイアスを印加できるようにしてある。
キャリア液除去ローラ４４で除去されるキャリア液は槽４０へ戻さずに回収する。必要に応じて回収したキャリア液を再利用してもよい。

画像形成装置の動作は、図２に示す画像形成装置全体の動作を制御する制御部Ｃｏｎｔにより制御される。この制御部Ｃｏｎｔには、現像装置４における帯電器４３へトナー帯電用電圧を印加する電圧印加装置ＰＷ３の出力電圧を、前記記録媒体種検出装置ＳＥで検出される記録媒体Ｓの種類に応じて異ならせる電圧印加装置制御部等が含まれている。

感光体１等を回転させる図示省略のメインモータ、タイミングローラ対７をオンオフする図示省略のクラッチ装置、現像装置４における現像ローラ４１及び供給ローラ４２を回転させる図示省略の現像装置駆動モータ、前記の電圧印加装置ＰＷ１〜ＰＷ５などは、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに所定のタイミングで動作する。
また、制御部Ｃｏｎｔには操作パネルＰが接続されている。

以上説明した画像形成装置によると、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに次のように画像形成される。
操作パネルＰにおいてオペレータが画像形成開始を指示すると、感光体１が図１中時計方向に回転駆動され、その表面が電圧印加装置ＰＷ１から電圧印加された帯電装置２にて、例えば一様に６００Ｖ〜８００Ｖ程度に帯電され、その帯電域に画像露光装置３から画像露光が施され、露光された部分の電位が１００Ｖ以下に下がり、静電潜像が形成される。該静電潜像は、湿式現像装置４における液体現像剤薄層を担持した現像ローラ４１にて現像されて可視トナー像となる。

この現像においては、現像に供される現像ローラ４１周面上の液体現像剤薄層におけるトナーは予め帯電器４３により帯電せしめられ、余剰のキャリア液がキャリア液除去ローラ４４にて除去されている。

前記の記録媒体種検出装置ＳＥにて検出される記録媒体種は制御部Ｃｏｎｔに入力され、制御部Ｃｏｎｔは、該記録媒体種に応じてトナー帯電用電圧印加装置ＰＷ３に帯電器３へトナー帯電用電圧を印加させる。かかる記録媒体種に応じて帯電器４３に印加される電圧は前記キャリア液除去ローラ４４によるキャリア液除去量を左右するものであり、感光体１上のトナー像が記録媒体に転写されるとき記録媒体に付着するキャリア液量を適正化するものであるが、これについては後述する。

また、現像ローラ４１に印加される現像バイアス電位は前記の感光体表面電位（６００Ｖ〜８００Ｖ程度）より低く設定され、現像ローラ４１と静電潜像との間に現像電界が形成される。この現像電界によって、帯電トナーがキャリア液中を移動して静電潜像に付着し、感光体上に可視トナー像が形成される。

一方、記録媒体供給カセット６から供給ローラ６１にて記録媒体Ｓが引き出され、タイミングローラ対７に供給される。タイミングローラ対７は、感光体１上のトナー像の到来に合わせて、記録媒体Ｓを転写ローラ５が位置する転写領域へ送り込む。ここで、感光体１上のトナー像は電圧印加装置ＰＷ５から転写電圧が印加された転写ローラ５にて記録媒体Ｓに転写され、引き続き定着装置８にて記録媒体に加熱加圧下に定着される。
このようにして記録媒体Ｓに画像が形成される。

ここで、現像装置４におけるトナー帯電器４３のワイヤと現像ローラ４１間に流れる電流と、トナー帯電量の関係例を図３に示す。図３から、コロナ帯電器４３のワイヤに印加するトナー帯電用電圧を増加させると、現像ローラ４１への放電が起こり（現像ローラ４１へ電流が流れ）、液体現像剤薄層中のトナーが帯電し、トナー帯電用電圧を増加させて電流を増加させるとトナー帯電量も増加することがわかる。

図４に、トナー帯電量と現像効率の関係例を示す。図４からわかるように、現像に必要なトナー帯電量は、５０μＣ／ｇ〜２５０μＣ／ｇ程度であることが望ましい。
トナー帯電量が５０μＣ／ｇより低くなってくると、現像電界においてトナーが十分移動できなくなってくる。２５０μＣ／ｇを超えてくると、これに対して感光体１上の潜像電荷量が不足する結果となり、該潜像を十分現像ができなくなってくる。
なお、感光体１の帯電特性に応じて、トナーは、正負どちらに帯電させてもよいが、本例では感光体１の帯電特性が正であるから、正に帯電させる。

次に、コロナ帯電器４３に印加するトナー帯電用電圧と、キャリア液除去ローラ４４によるキャリア液の除去量の関係例を図５に示す。図５において、◆を含むラインは、供給ローラ４２から現像ローラ４１へ供給されるときの現像ローラ４１周面上における現像剤量が５ｇ／ｍ² である場合を示しており、■を含むラインは同現像剤量が１０ｇ／ｍ² である場合を、△を含むラインは同現像剤量が１５ｇ／ｍ² である場合を示している。

図５からわかるように、コロナ帯電器４３の出力を上げることで、現像ローラ４１に流れる電流が増加するにつれ、除去されるキャリア液量は多くなることがわかる。このことは、図７に示すメカニズムで説明することができる。
図１に示すように、現像ローラ４１上に供給ローラ４２から液体現像剤を供給して現像剤薄層を形成する領域をＡ、帯電器４３を通過後の領域をＢ、キャリア液除去後の領域をＣとし、それぞれの領域での液体現像剤の状態を模式的に示すと図６に示すようになる。

すなわち、領域Ａでは、図６（Ａ）に示すように、キャリア液Ｌ中に全体的にトナーＴが分散しているが、帯電器通過後の領域Ｂでは、図６（Ｂ）に示すように、帯電器４３からのコロナ放電により帯電したトナーが、帯電器４３と現像ローラ４１間に発生する電界により、現像ローラ周面寄りに押しつけられ、偏在し、偏在トナーを主体とする層Ｌ１が形成されるとともにその外側のキャリア液主体の層Ｌ２が形成され、略２層構造が生じる。そして、領域Ｃでは、図６（Ｃ）に示すように、トナー主体層Ｌ１とキャリア液主体層Ｌ２との略境界付近で、外側の層Ｌ２がキャリア液除去ローラ４４により分断される。

帯電器４３に印加するトナー帯電用電圧を上げると、図６（Ｂ’）に示すように、トナーＴはさらに現像ローラ周面側へ偏在せしめられ、図６（Ｃ’）に示すように、トナー主体層Ｌ１’に比べキャリア液主体層Ｌ２’が厚くなり、より多くのキャリア液が除去ローラ４４で除去される。
つまり、除去ローラ４４によるキャリア液除去量は、帯電トナーの偏在の程度、従って、帯電器４３に印加するトナー帯電用電圧の大きさを制御することで制御できることがわかる。

現像に供される液体現像剤薄層からのキャリア液の除去量は、現像性及び記録媒体の種類を考慮して定めればよい。
図７は、現像に供される現像剤薄層中のキャリア液量（ｇ／ｍ² ）と現像効率（％）の関係例を示している。
一般的に言って、供給ローラ４２から現像ローラ４１へ供給されるときの現像ローラ４１周面上における現像剤量が５ｇ／ｍ² 〜１５ｇ／ｍ² 程度の範囲のものであれば、そして、一般的にそうであるように、現像ローラ４１及び感光体１の各周面が平滑であれば、キャリア液除去後の現像に供される現像剤薄層におけるキャリア液量が２．５ｇ／ｍ² 程度であれば、十分な現像性能を得ることができる。

一方、記録媒体Ｓにトナー像を転写するとき記録媒体に付着するキャリア液量は、画像のにじみや現像剤消費に伴うランニングコストを考慮し、できる限り少ないことが望ましい。画像のにじみに対するキャリア液の許容度は、記録媒体の略空隙率と厚みで決定される。空隙率が高く、厚みの大きい記録媒体では、キャリア液を多く許容でき、反対に空隙率の低い、厚みの小さい記録媒体ではではキャリア液の許容度は小さい。
また、凹凸の多い記録媒体に画像出力をする場合には、キャリア液量が少ないと十分な転写が行えず、画像濃度の低下など画像品位の低下を引き起こす恐れがある。
これらのことは記録媒体が記録紙である場合、特にそのようである。
いずれにしても、記録媒体に付着するキャリア液量は記録媒体種に応じて適正量に調整することが望ましい。

そこで、本例の画像形成装置では、前記のとおり記録媒体種検出装置ＳＥを設け、これにより検出される記録媒体種に応じて、制御部Ｃｏｎｔがトナー帯電用電圧印加装置ＰＷ３を制御することで、帯電器４３へ印加されるトナー帯電用電圧、換言すれば帯電器４３の出力を、帯電トナーＴの現像ローラ４１寄りの偏在の程度、さらに言えば、該トナー偏在により提供されるキャリア液主体層の厚み、さらに言えば、その厚みに応じてキャリア液除去ローラ４４で除去されるキャリア液量、さらに言えば、除去されるキャリア液量に応じて定まってくる記録媒体へのキャリア液付着量が記録媒体種に応じた適正量となるように、制御するようにしている。

例えば、帯電器４３にて帯電されるトナーの帯電量を前記のとおり現像効率上好ましい５０μＣ／ｇ〜２５０μＣ／ｇとするトナー帯電用電圧の範囲における電圧として３段階の電圧Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３を制御部Ｃｏｎｔに設定しておき、制御部Ｃｏｎｔが、
凹凸が多く、空隙率の高い記録紙を使用するときは、電圧印加装置ＰＷ３に帯電器４３へ電圧Ｖ１を印加させ、
凹凸及び空隙率が中程度の記録紙を使用するときは、電圧印加装置ＰＷ３に帯電器４３へ電圧Ｖ２を印加させ、
凹凸が少なく、空隙率の低い記録紙を使用するときは、電圧印加装置ＰＷ３に帯電器４３へ電圧Ｖ３を印加させるようにすればよい。
帯電器４３に印加する電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３としては、２ｋＶ〜７ｋＶの範囲の電圧とすることが望ましい。２ｋＶ以下であると、チャージャーからの放電が起こらずトナーが十分に帯電しなくなりトナーを偏在させられなくなる恐れがあり、７ｋＶ以上にすると、ローラが絶縁破壊を起こす恐れがある（特に、ローラ表面をゴム製の材質で構成する場合に顕著である。）。

供給ローラ４２から供給されて現像ローラ４１上に形成される液体現像剤薄層からキャリア液のみを効率よく除去するために、キャリア液除去ローラ４４には、トナーの帯電極性と同極性のバイアス（トナーを正帯電させた場合は、＋５０Ｖ〜＋５００Ｖ程度の範囲のバイアス）を印加することが望ましい。本例では、キャリア液除去ローラ４４に、バイアス印加装置ＰＷ４から＋１００Ｖ〜＋２００Ｖの範囲のバイアスを印加するようにしている。
除去ローラ４４に電圧を印加しないようにすることも可能であるが、帯電器４３により片寄せられたトナーが乱されることなどを防止するという観点からは、帯電器４３により帯電されたトナーと同極性の電圧を除去ローラ４４に印加することが好ましい。除去ローラ４４に印加する電圧は、帯電器４３により設定された所望のトナー状態に影響を与えないようにするため、現像ローラの電位を基準にして、絶対値で５０Ｖ〜５００Ｖの範囲とすることが好ましい。

以上説明したように、湿式現像装置４及びこれを備えた上記湿式画像形成装置によると、感光体１上の静電潜像の現像に供される液体現像剤薄層は、現像に供される前に予め、記録媒体種に応じて、余剰のキャリア液が除去され、それにより、トナー像が記録媒体に転写されるとき記録媒体に付着するキャリア液量が記録媒体種に応じて適正化され、かくして、それだけ品質良好な画像を形成することができる。
また、除去された余剰のキャリア液は再使用できるから、液体現像剤消費に伴うランニングコストを低減することもできる。

なお、前記の例では、記録媒体種検出装置ＳＥを記録媒体供給カセット６を装着する部位に設けたが、これに代えて、或いはこれとともに、例えば制御部Ｃｏｎｔに接続された操作パネルＰに記録媒体種選択スイッチを設けて該スイッチで記録媒体種を選択できるようにし、このような構成を記録媒体検出装置の全部又は一部として利用することもできる。

また、以上説明した画像形成装置はモノクロ画像形成装置であったが、本発明はフルカラー画像等のカラー画像を形成できる湿式画像形成装置にも適用できる。

本発明は、キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤を用いて画像を形成する場合において、記録媒体へのキャリア付着量を適正化して良好な画像を形成し、現像剤消費に伴うランニングコストを低減することに利用できる。

本発明に係る画像形成装置の１例の概略図である。 図１に示す画像形成装置における制御回路の概略を示すブロック図である。 湿式現像装置の現像ローラ周面上の液体現像剤薄層中のトナーを帯電器で帯電させる場合における現像ローラに流れる電流量とトナー帯電量の関係を示す図である。 トナー帯電量と現像効率の関係を示す図である。 湿式現像装置の現像ローラ周面上の液体現像剤薄層中のトナーを帯電器で帯電させ、その後余剰のキャリア液を除去ローラで除去する場合における、現像ローラに流れる電流量とキャリア液除去量の関係を示す図である。 液体現像剤薄層におけるキャリア液の除去メカニズムを説明する図である。 現像に供される現像剤中のキャリア液量と現像効率の関係を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電装置
ＰＷ１ 帯電装置２に対する電圧印加装置
３ 画像露光装置
４ 現像装置
４１ 現像ローラ
４１１ クリーニングブレード
ＰＷ２ 現像バイアス印加装置
４２ 現像剤供給ローラ
４２１ 規制ブレード
４３ 帯電器
ＰＷ３ トナー帯電用電圧印加装置
４４ キャリア液除去ローラ
ＰＷ４ ローラ４４への電圧印加装置
４０ 液体現像剤溜め層
Ｄ 液体現像剤
Ｔ トナー
Ｌ キャリア液
Ｌ１ 偏在トナー主体層
Ｌ２ キャリア液主体層
５ 転写ローラ
ＰＷ５ 転写電圧印加装置
６ 記録媒体供給カセット
６１ 記録媒体供給ローラ
ＳＥ 記録媒体種検出装置
７ タイミングローラ対
８ 定着装置
Ｓ 記録媒体

Claims (5)

1. キャリア液にトナーを分散させた液体現像剤の薄層を周面上に担持して、像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像とするための現像剤担持回転体と、液体現像剤を該現像剤担持回転体の周面上に薄層状態に供給担持させるための現像剤供給回転体とを備えた湿式現像装置であり、該現像剤担持回転体に臨設され、該現像剤供給回転体から供給されて該現像剤担持回転体の周面に担持された液体現像剤薄層中のトナーを前記静電潜像の現像に供される前に帯電させる帯電器と、該帯電器から該静電潜像の現像位置に至るまでの間で該現像剤担持回転体周面上の液体現像剤薄層に接触するように配置され、該帯電器による帯電操作を受けた液体現像剤薄層からキャリア液の一部を除去するキャリア液除去部材とを備えていることを特徴とする湿式現像装置。
2. 前記現像剤供給回転体から前記現像剤担持回転体周面上への液体現像剤供給量が５ｇ／ｍ² 〜１５ｇ／ｍ² の範囲に設定されているとともに、前記キャリア液除去部材によるキャリア液除去後の液体現像剤薄層中のキャリア液量が２．５ｇ／ｍ² 以上に設定されている請求項１記載の湿式現像装置。
3. 前記帯電器は電圧印加装置からトナー帯電用電圧が印加されるようになっており、該電圧印加装置は該帯電器に印加する該トナー帯電用電圧を制御可能なものである請求項１又は２記載の湿式現像装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の湿式現像装置により像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させることを特徴とする湿式画像形成装置。
5. 請求項３記載の湿式現像装置により像担持体上に形成される静電潜像を現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を記録媒体に転写し定着させることができ、前記帯電器用の電圧印加装置の制御部と、該可視トナー像の転写、定着に用いられる記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出装置とを含んでおり、該制御部は、該帯電器による帯電操作を受けた液体現像剤薄層から前記キャリア液除去部材により除去されるキャリア液量が該記録媒体種検出装置にて検出される記録媒体種に応じた量となるように、該電圧印加装置を制御して該帯電器に印加されるトナー帯電電圧を調整することを特徴とする湿式現像装置。