JP2007187819A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体現像剤中のトナー粒子の分散状態が不均一であることに起因する画質のムラを解消することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本画像形成装置は、液体現像剤を用いるものであり、像担持体１０Ｙ上に形成した潜像を現像ローラ２０Ｙにより現像して像担持体１０Ｙから一次転写部の転写位置で中間転写体４０に転写し、さらに中間転写体４０から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する。現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給するためにアニロックスローラ３２Ｙが設けられており、このアニロックスローラ３２Ｙに、現像剤容器３１Ｙから液体現像剤を供給するための供給ローラ３４Ｙが設けられている。この供給ローラ３４Ｙに対して、交流電圧を印加することによってアニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの間の液体現像剤中のトナー粒子を微振動させて、分散状態を均一とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体上に形成した潜像を液体現像剤用現像装置により現像して像担持体から一次転写部の転写位置で中間転写体に転写し、中間転写体から二次転写部の転写位置で記録媒体に転写する液体現像剤を用いた画像形成装置に関する。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。

このような液体現像剤を、現像ローラに供給するためには、アニロックスローラを用いるが、このようなアニロックスローラに係る技術としては、例えば、特許文献１（特開２００４−１２７１０号公報）には、高粘度で高濃度の液体現像液を使用する液体現像電子写真装置において、アニロックスローラから現像ローラ上へ一定の層厚の薄層を供給するために、現像ローラ及びアニロックスローラに温度調節装置を備えるものが記載されている。これによれば液体トナー温度を一定に保つことで、一定の薄層を現像ローラに供給することができる。
特開２００４−１２７１０号公報

ところで、前記のような高粘度の液体現像剤を用いた場合、ミクロ的に見ると液体現像剤中のトナー粒子の分散状態は必ずしも均一ではない。このために、特許文献１に記載されているような、現像ローラに対してアニロックスローラで液体現像剤の薄層を供給するシステムでは、アニロックスローラの個々の溝に汲み上げられた液体現像剤中のトナー粒子の分散状態が不均一となることがある。これが原因となって、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまい、最終的には記録媒体上に転写された画像に画質ムラが生じてしまう、という課題があった。

本発明は上記課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、像担持体上に形成した潜像を現像ローラによって液体現像剤を用い現像する画像形成装置において、該現像ローラに対して液体現像剤を供給するアニロックスローラを備え、液体現像剤を貯蔵する現像剤容器に設けられ、該アニロックスローラに接触し、該アニロックスローラに液体現像剤を供給する供給ローラに交流電圧を印加することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、像担持体上に形成した潜像を現像ローラによって液体現像剤を用い現像する画像形成装置において、該現像ローラに対して液体現像剤を供給するアニロックスローラを備え、該アニロックスローラに接触し、該アニロックスローラ上の液体現像剤を規制する規制ブレードに交流電圧を印加することを特徴とする。

本発明によれば、上記構成をとることにより、アニロックスローラ溝内に汲み上げられた液体現像剤は、アニロックスローラの溝ごとに均一量のトナー粒子を有することとなる。従って、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまうようなことはなく、最終的に記録媒体上に転写された画像は、均質で画質ムラがないものとなる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、二次転写部６０は、画像形成装置の上部に配置されている。

画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有し、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給するアニロックスローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。

中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。

二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。そして、二次転写ローラ６１を配置した転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。

さらに、経路シート材搬送経路Ｌの前方には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体に融着させ定着させる。

また、テンションローラ４２は、ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写体４０を超過しており、中間転写体４０のテンションローラ４２に張架されている箇所で、中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７からなるクリーニング装置が当接・配置されている。

次に、画像形成部及び現像ユニットについて説明する。図２は画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図３はトナー圧縮ローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図、図４は現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図、図５は像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図、図６は中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の画像形成部及び現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像ユニットに基づいて説明する。

画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、潜像イレーサ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成である像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラ３２Ｙ、トナー圧縮ローラ２２Ｙが配置されている。また、このトナー圧縮ローラ２２Ｙの外周には、キャリア量調整ブレード２３Ｙが設けられている。さらに、液体現像剤容器３１Ｙの中に液体現像剤供給ローラ３４Ｙ、アニロックスローラ３２Ｙが収容されている。また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、バックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５Ｙ、現像剤回収部５６Ｙからなる中間転写体スクイーズ装置５２Ｙが配置されている。

像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅約３２０ｍｍより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電ローラ１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置からトナー帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電ローラ１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、帯電ローラ１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。

現像ユニット３０Ｙは、トナー圧縮ローラ２２Ｙ、キャリア内にトナーを概略重量比２０％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙ、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ２０Ｙに供給するためのアニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙと供給ローラ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするトナー圧縮ローラ２２Ｙ、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを有する。

現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。

アニロックスローラ３２Ｙは、円筒状の部材であり、図7に示すように、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したローラである。この溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。このアニロックスローラ３２Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙへと液体現像剤が供給される。後述する交流バイアスの効果を最大限にするため、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙは同一回転方向で、それぞれが接触している状態が望ましい。加えて、少なくとも、供給ローラ３４Ｙの表面は弾性体で構成し、その表面抵抗を１０⁵Ω・ｃｍ程度とすることが望ましい。

規制ブレード３３Ｙは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、アニロックスローラ３２Ｙの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロックスローラからなるアニロックスローラ３２Ｙに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。後述する交流バイアスの効果を最大限にするため、規制ブレード３３Ｙの当接方法はトレールで、腹当て状態で規制することが望ましい。規制ブレード３３Ｙの弾性ブレードの表面抵抗は１０⁵Ω・ｃｍ程度であることが望ましい。

現像ローラ２０Ｙは、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ２０Ｙは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。

トナー圧縮ローラ２２Ｙは、円筒状の部材で、図３に示すように現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体２２−１Ｙを被覆して構成した弾性ローラの形態であり、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をし、例えば図２に示すように現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転する。トナー圧縮ローラ２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有し、現像ローラ２０Ｙによって搬送された現像剤は、図２及び図３に示すようにトナー圧縮ローラ２２Ｙが摺接してニップを形成するトナー圧縮部位でトナー圧縮ローラ２２Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界を印加する。このトナー圧縮の電界印加手段は、図２に示すローラに代えコロナ放電器からのコロナ放電であっても良い。

このトナー圧縮ローラ２２Ｙにより、図３に示すようにキャリアＣに一様分散したトナーＴを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させ、所謂トナー圧縮状態Ｔ′を形成し、また、キャリアＣの一部とトナー圧縮されなかった若干のトナーＴ″を担持して図中矢印方向に回転してキャリア量調整ブレード２３Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤と合流して再利用される。このキャリア量調整ブレード２３Ｙについては、後半に詳述する。一方、現像ローラ２０Ｙに担持されてトナー圧縮された現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、像担持体１０Ｙの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Ｄは、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態ではない。

像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像器２０Ｙの下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２及び図５に示すように表面に弾性体１３−１Ｙを被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、図５に示すように像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリアＣの回収能力は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び像担持体１０Ｙ表面の周速度に対する像担持体スクイーズローラ１３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、像担持体１０Ｙに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。

本実施形態では、一例として図５に示すように像担持体スクイーズローラ１３Ｙを像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから重量比５〜１０％程度の余剰キャリアＣを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリアＣ及び不要なカブリトナーＴ″はクリーニングブレード１４Ｙの作用によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙから現像剤回収部１５Ｙに回収してプールされる。尚、この回収した余剰なキャリアＣ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した像担持体１０Ｙから回収しているので全個所にわたって混色現象は発生しない。

一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、１色目の一次転写部５０Ｙでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねするので中間転写体４０から像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現象によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、クリーニングブレード１７（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって像担持体から回収してプールされる。

中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、一次転写部５０Ｙの下流側に配置され、中間転写体４０上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものであり、一次転写部５０Ｙで中間転写体４０に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）のキャリア量が前述した終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階で、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤の望ましい分散状態の概略トナー重量比で４０％〜６０％程度に至っていない場合に、中間転写体４０から更に余剰キャリアを除去する手段として設けられている。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、像担持体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３Ｙと対向配置されるバックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５Ｙ及び現像剤回収部５６Ｙから構成され、図６に示すように中間転写体４０に一次転写された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収する機能を有する。現像剤回収部５６Ｙは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｍで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。

余剰キャリアの回収能力は、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙの回転方向及び中間転写体４０の移動速度に対する中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、中間転写体４０に対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。本実施形態では、一例として中間転写体スクイーズローラ５３Ｙを中間転写体４０に対して略同一周速度でウィズ回転させ、中間転写体４０に一次転写された現像剤から重量比５〜１０％程度の余剰キャリア及びカブリトナーを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、中間転写体４０のトナー像への外乱作用を抑制している。

なお、１色目の中間転写体スクイーズ部位では初回中間転写体スクイーズなので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像が転写されて色重ねされているので中間転写体４０から中間転写体スクイーズローラ５３Ｙへトナーが移行した場合のトナーは混色して余剰キャリアとともに中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに担持されて移動し、クリーニングブレードの作用によって中間転写体スクイーズローラ５３Ｙから回収してプールされる。また、上述した中間転写体スクイーズ行程上流側の一次転写部位の像担持体４０によるスクイーズ能力及び像担持体スクイーズローラ５３Ｙのスクイーズ能力が充分な能力をもって行われる場合には、必ずしも全ての一次転写行程の下流側に中間転写体スクイーズ装置を設ける必要はない。

次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、画像形成部及び現像ユニットに関しては、４つの画像形成部及び現像ユニットのうちイエローの画像形成部及び現像ユニット３０Ｙを例にとり説明する。

現像剤容器３１Ｙにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、この液体現像剤は、供給ローラ３４Ｙにより撹拌され、アニロックスローラ３２Ｙが回転することによって、現像剤容器３１Ｙから汲み上げられる。このとき、例えば、現像ローラ２０Ｙにバイアスとして＋３００Ｖを印加する場合、アニロックスローラ３２Ｙにはこれと同じバイアスである＋３００Ｖの直流電圧を印加する。そして、供給ローラ３４Ｙには直流バイアス＋３００Ｖを印加すると同時に、周波数が１５００Ｈｚであって、０〜６００Ｖの交流電圧を印加することにより、液体現像剤の中のトナー粒子を微振動させる。交流バイアスの波形は、矩形波及び正弦波のどちらでも良いが、より効果的に微振動させるためには矩形波が望ましい。

このような交流電圧を供給ローラ３４Ｙに印加し、トナー粒子を微振動させることによって、液体現像剤の中のトナー粒子を均一に分散させるようにする。図８及び図９は、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。図中、Ｔはトナー粒子を示す。図８は、本実施形態のように供給ローラ３４Ｙに交流電圧を印加した場合、図９は供給ローラ３４Ｙに交流電圧を印加しない場合をそれぞれ示したものである。図８に示すように、供給ローラ３４Ｙに交流電圧を印加した場合には、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの間に存在する液体現像剤の中のトナー粒子は均一に分散する。これによって、アニロックスローラ３２Ｙのそれぞれに溝に汲み上げられる液体現像剤のトナー粒子濃度は均一となり、従って、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまうようなことはなく、最終的に記録媒体上に転写された画像に画質ムラが生じてしまうこともない。これに対して、図９に示すように、供給ローラ３４Ｙに交流電圧を印加しない場合には、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの間の液体現像剤中には、例えば、図９中のＡやＢに示すような、局所的にトナー粒子が存在しないような不均一部分が発生してしまい、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまうこととなる。

本実施形態のキャリア内にトナーを分散させた現像剤を用いる液体現像画像形成装置では、概略重量比でキャリア８０％の中にトナー２０％を分散させた現像剤を用いていて、種々のプロセス行程を経て、シート材に二次転写する直前の位置、所謂二次転写位置でのトナー重量比（固形分率）が、コート紙等の滑らかな紙の場合には４５％前後、普通紙の場合には５５％前後、再生紙等の紙の繊維の目の粗さが大きいラフ紙の場合には６０％前後とすることを目標に制御を行う。初期的に現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵した現像剤はキャリア内に概略トナー重量比２０％程度に分散した状態であるが、像担持体１０Ｙへの現像において画像デューティーが高い現像の場合にはトナー分の消費比率が多く、逆に画像デューティーが低い現像の場合にはトナー分の消費比率が少なくなる。即ち、現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵された現像剤のトナー重量比率は像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化していて、常時この変化を監視して概略トナー重量比２０％程度に分散した状態に維持コントロールしていく必要がある。

そこで、本実施形態では図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサあるいは現像剤を攪拌する攪拌トルクを検知するトルク検知手段等及び現像剤容器３１Ｙ内の現像剤液面を検知する反射型のフォトセンサ等々を現像剤容器３１Ｙに設け、所定の現像剤量においてトナーの分散重量比率が少なくなった場合にはトナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤を現像剤カートリッジから所定量補充し、逆にトナーの分散重量比率が高くなった場合にはキャリアカートリッジからキャリアを所定量補充して概略トナー重量比２０％程度にコントロールするとともに現像剤容器３１Ｙの内部で攪拌して一様分散状態にしている。

規制ブレード３３Ｙは、アニロックスローラ３２Ｙの表面に当接し、アニロックスローラ３２Ｙの表面に形成されたアニロックスパターンの凹凸の溝内に液体現像剤を残しその他の余分な液体現像剤を掻き取って、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤量を規制する。このような規制によって、現像ローラ２０Ｙへ塗布される液体現像剤の膜厚が約６μｍとなるように定量化される。規制ブレード３３Ｙにより掻き取られた液体現像剤は、重力によって現像剤容器３１Ｙに落下し戻され、規制ブレード３３Ｙにより掻き取られなかった液体現像剤は、アニロックスローラ３２Ｙの表面の凹凸の溝内に収容され、現像ローラ２０Ｙに圧接することで、現像ローラ２０Ｙの表面に塗布される。

アニロックスローラ３２Ｙによって液体現像剤を塗布された現像ローラ２０Ｙは、アニロックスローラ３２Ｙとのニップ部下流でトナー圧縮ローラ２２Ｙに当接する。現像ローラ２０Ｙには約＋３００Ｖのバイアスが印加されており、トナー圧縮ローラ２２Ｙには、現像ローラ２０Ｙより高く、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。例えば、トナー圧縮ローラ２２Ｙには、約＋６００Ｖのバイアスが印加される。このため現像ローラ２０Ｙ上の液体現像剤中のトナー粒子は、図３に示すようにトナー圧縮ローラ２２Ｙとのニップを通過する際に、現像ローラ２０Ｙ側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、像担持体１０Ｙでの現像の際、トナー粒子は、現像ローラ２０Ｙから像担持体１０Ｙへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。

像担持体１０Ｙはアモルファスシリコン製であり、現像ローラ２０Ｙとのニップ部上流で耐電ローラ１１Ｙにより表面を約＋６００Ｖに帯電させられた後、露光ユニット１２Ｙにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ２０Ｙに印加されているバイアス＋３００Ｖと像担持体１０Ｙ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界に従い、図４に示すように選択的にトナー粒子Ｔが像担持体１０Ｙ上の画像部へと移動し、これにより、像担持体１０Ｙ上にトナー画像が形成される。また、キャリア液Ｃは電界の影響を受けないため、図４に示すように現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの両方に付着する。現像ニップ部を通過した像担持体１０Ｙは、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ部を通過し、図５に示すように余剰なキャリア液Ｃが除去され、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理がなされる。

次に像担持体１０Ｙは、一次転写５０Ｙにおいて中間転写体４０とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写体４０への一次転写が行われる。一次転写ローラ５１Ｙには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖが印加されることにより、像担持体１０Ｙ上からトナーは中間転写体４０に一次転写され、像担持体１０Ｙにキャリア液のみが残る。一次転写部より像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、一次転写後の、像担持体１０Ｙはランプ等から成る潜像イレーサ１６Ｙによって静電潜像が消去され、像担持体１０Ｙ上に残ったキャリア液は、像担持体クリーニングブレード１７Ｙにより掻き取られ、現像剤回収部１８Ｙで回収される。

一次転写部５０Ｙで中間転写体４０上に一次転写されたトナー画像は、中間転写体４０上で余剰キャリアをかきとるために中間転写体スクイーズ装置５２Ｙを通過する。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙの中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには＋４００Ｖ、中間転写体スクイーズバックアップローラ５４Ｙには＋２００Ｖが印加されており、トナー粒子を中間転写体４０側に押し付けるような電界を発生させている。このため中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには、図６に示すようにトナー粒子は回収されず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写体４０と中間転写体スクイーズローラ５３Ｙとの間での泣き別れにより回収される。

中間転写体４０上のトナー画像は次に二次転写ユニット６０へと進み、中間転写体４０と二次転写ローラ６１とのニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット６０において、二次転写ローラ６１には−１２００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ４１には＋２００Ｖがそれぞれ印加されており、これにより中間転写体４０上のトナー画像は用紙等の記録媒体に転写される。

二次転写ユニット６０を通過後、中間転写体４０は、テンションローラ４２の巻きかけ部へと進み、中間転写体クリーニングブレード４６により中間転写体４０上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部５０へと向かう。

次に、二次転写ローラ６１のスクイーズ機能について説明する。中間転写体４０上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合せてシート材を供給し、該トナー画像をシート材に二次転写して図示省略した定着行程へと進めて最終的なシート材上の画像形成を終了するが、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が二次転写ローラ６１に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。本実施形態二次転写ローラ６１は、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、複数の感光体に形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写体４０に採用した弾性ベルトと同様の目的で表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。二次転写ローラクリーニングブレード６２は、二次転写ローラ６１に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）を除去する手段として備え、二次転写ローラ６１から現像剤を回収してプールされる。尚、このプールした現像剤は混色状態のものであり、紙粉等の異物も含んでいる場合がある。

次に、中間転写体４０のクリーニング装置について説明する。ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ローラ６１に転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写体４０上に残る。また、通常の二次転写行程においても中間転写体上４０のトナー像は１００％二次転写されてシート材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。この二種の不要トナー像は次の画像形成のために中間転写体４０の移動方向下流側に配置された中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７によって回収してプールされる。

次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。先の実施形態においては、トナー粒子を微振動させるための交流電圧を供給ローラ３４Ｙに印加したが、本実施形態では、供給ローラ３４Ｙによる印加に代えて、交流電圧を規制ブレード３３Ｙに印加するよう構成する。

現像ローラ２０Ｙにバイアスとして＋３００Ｖを印加する場合、アニロックスローラ３２Ｙにはこれと同じバイアスである＋３００Ｖの直流電圧を印加する。このとき、アニロックスローラ３２Ｙに接触する規制ブレード３３Ｙには直流バイアス＋３００Ｖを印加すると同時に、周波数が１５００Ｈｚであって、０〜６００Ｖの交流電圧を印加することにより、液体現像剤の中のトナー粒子を微振動させる。交流バイアスの波形は、矩形波及び正弦波のどちらでも良いが、より効果的に微振動させるためには矩形波が望ましい。

本実施形態では、このような交流電圧を規制ブレード３３Ｙに印加し、トナー粒子を微振動させることによって、液体現像剤の中のトナー粒子を均一に分散させるようにする。図１０及び図１１は、アニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。図中、Ｃはキャリアを、またＴはトナー粒子を示す。図１０は、本実施形態のように規制ブレード３３Ｙに交流電圧を印加した場合、図１１は規制ブレード３３Ｙに交流電圧を印加しない場合をそれぞれ示したものである。図１０に示すように、規制ブレード３３Ｙに交流電圧を印加した場合には、アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの間に存在する液体現像剤の中のトナー粒子は均一に分散する。これによって、アニロックスローラ３２Ｙのそれぞれに溝に汲み上げられる液体現像剤のトナー粒子濃度は均一となり、従って、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまうようなことはなく、最終的に記録媒体上に転写された画像に画質ムラが生じてしまうこともない。これに対して、図１１に示すように、規制ブレード３３Ｙに交流電圧を印加しない場合には、アニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙとの間の液体現像剤中には、例えば、図１１中のＡに示すような、局所的にトナー粒子が存在しないような不均一部分が発生してしまい、現像ローラ上に現像された現像像に微小な濃度ムラが生じてしまうこととなる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。 画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。 トナー圧縮ローラ２２Ｙによるコンパクションを説明する図である。 現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図である。 像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。 中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。 アニロックスローラの形状を示す図である。 アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。 アニロックスローラ３２Ｙと供給ローラ３４Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。 アニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。 アニロックスローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙとの接触部を拡大し模式的に示した図である。

符号の説明

１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ・・・像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ・・・現像剤回収部、１６Ｙ・・・潜像イレーサ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、１８Ｙ・・・現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・トナー圧縮ローラ、２３Ｙ・・・キャリア量調整ブレード、２４Ｙ・・・キャリア量調整ローラ、２５Ｙ・・・キャリア量調整エアナイフ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像ユニット、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・アニロックスローラ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３３Ｙ・・・規制ブレード、３４Ｙ・・・供給ローラ、４０・・・中間転写体、４１、４２・・・ベルト駆動ローラ、４５・・・現像剤回収部、４６・・・中間転写体クリーニングブレード、４７・・・現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・中間転写体スクイーズユニット、５３Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラ、５４Ｙ・・・中間転写体スクイーズバックアップローラ、５５Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード、５６Ｙ・・・現像剤回収部、６０・・・二次転写ユニット、６１・・・二次転写ローラ、６２・・・二次転写ローラクリーニングブレード、６３・・・現像剤回収部

Claims (2)

1. 像担持体上に形成した潜像を現像ローラによって液体現像剤を用い現像する画像形成装置において、該現像ローラに対して液体現像剤を供給するアニロックスローラを備え、液体現像剤を貯蔵する現像剤容器に設けられ、該アニロックスローラに接触し、該アニロックスローラに液体現像剤を供給する供給ローラに交流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体上に形成した潜像を現像ローラによって液体現像剤を用い現像する画像形成装置において、該現像ローラに対して液体現像剤を供給するアニロックスローラを備え、該アニロックスローラに接触し、該アニロックスローラ上の液体現像剤を規制する規制ブレードに交流電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。
   
   

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