JP2010014892A - 液体現像装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像濃度に敏感に影響を与える、現像剤担持体表面の液体現像剤層の厚さを実測することなく把握でき、その層の厚さを自在に制御することにより、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な液体現像装置を提供する。
【解決手段】液体現像装置５０は、感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置の、現像ローラ回転方向上流側に設けられた現像剤帯電装置５７と、この現像剤帯電装置５７の、現像ローラ回転方向下流側、且つ感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置の、現像ローラ回転方向上流側に設けられた電位測定装置５８と、この電位測定装置５８の測定電位が略所定電位になるように供給ローラ５５の回転速度を制御する制御装置５９とを備える。これにより、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを把握することができ、さらに現像ローラ５２表面への液体現像剤Ｄの供給量を制御することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な液体現像装置に関する。また、この液体現像装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位に一様に帯電せしめられ、そこに露光装置から画像データに応じて光を照射することにより照射した部分の電位が減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域において、転写媒体に転写される。

静電潜像を現像する方法としては、乾式現像方式と、湿式現像方式とが存在する。このうち湿式現像方式では、液体現像剤が使用される。液体現像剤は、絶縁性液体、すなわち非極性の溶媒であるキャリア液に、トナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。そして、湿式画像形成装置は、液体現像装置を搭載しており、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を、液体現像装置の現像剤担持体である現像ローラが、供給回転体などから供給された液体現像剤を用いて現像する。

このような液体現像剤を用いた現像装置において、高品質な画像を得るため、現像ローラ表面の液体現像剤を帯電させる現像剤帯電装置を備えているものがあり、その一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された液体現像剤を用いた現像装置は、現像ローラの周面に対向する形にして電界印加ローラが設けられている。
特開平９−１８５２６６号公報（第４頁、図２）

特許文献１に記載された現像装置のように、電界印加ローラ（現像剤帯電装置）で現像ローラ表面の液体現像剤を帯電させることは、液体現像剤中のキャリア液とトナー粒子との分離を促し、現像ローラ表面にトナー粒子を集中させる働きがあると言われており、高品質な画像を得ることができる。これに加えて、高品質な画像を得るに好適な画像濃度で転写媒体に画像を形成するためには、現像ローラ表面の液体現像剤の、層の厚さの管理が重要である。液体現像剤層の厚さは非常に薄く、さらにそのトナー粒子の密度が高いので、層の厚さの変化が画像濃度に敏感に影響を与える。しかしながら、現像ローラ表面の液体現像剤層の厚さは非常に薄いため、現像装置内で厚さを実測することは困難である。また、濃度設定について、実際には、像担持体表面や用紙に画像を形成し、その濃度を測定しながら調整する方法しかないと考えられていた。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、像担持体表面に形成した静電潜像を液体現像剤で現像する液体現像装置において、画像濃度に敏感に影響を与える、現像剤担持体表面の液体現像剤層の厚さを実測することなく把握することができ、その層の厚さを自在に制御することにより、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な液体現像装置を提供することを目的とする。また、このような液体現像装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体表面に形成した静電潜像を、供給回転体から供給された液体現像剤を用いて現像する現像剤担持体を備えた液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の液体現像剤を帯電させる現像剤帯電装置と、この現像剤帯電装置の、現像剤担持体回転方向下流側、且つ像担持体と現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の電位を測定する電位測定装置と、この電位測定装置の測定電位が略所定電位になるように前記供給回転体の回転速度を制御する制御装置とを備えることとした。

また本発明では、上記液体現像装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、像担持体表面に形成した静電潜像を、供給回転体から供給された液体現像剤を用いて現像する現像剤担持体を備えた液体現像装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の液体現像剤を帯電させる現像剤帯電装置と、この現像剤帯電装置の、現像剤担持体回転方向下流側、且つ像担持体と現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の電位を測定する電位測定装置と、この電位測定装置の測定電位が略所定電位になるように前記供給回転体の回転速度を制御する制御装置とを備えることとしたので、現像剤担持体表面の電位に基づき、その表面の液体現像剤層の厚さを把握することができ、さらに供給回転体の回転速度を変化させることで、現像剤担持体表面への液体現像剤の供給量を制御することができる。すなわち、現像剤担持体表面の液体現像剤層の厚さを自在に制御することが可能である。このようにして、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な液体現像装置を提供することができる。

また本発明では、上記液体現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、画像濃度に敏感に影響を与える、現像剤担持体表面の液体現像剤層の厚さを実測することなく把握することができ、その層の厚さを自在に制御することにより、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る液体現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像形成動作の概略を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパーなどの用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって、給紙カセット３の左方には、用紙搬送部４が備えられている。用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、用紙搬送部４は、給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部４０まで搬送する。

給紙カセット３上方であって、本体２の上下方向略中央部には計４箇所の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト５が備えられている。中間転写ベルト５は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

４箇所の画像形成部２０は、図１に示すように、中間転写ベルト５の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４箇所の画像形成部２０とは、上流側から順に、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。

これらの画像形成部２０は、絶縁性液体中にトナー粒子を分散させた液体現像剤を用いてトナー像を形成するものであり、液体現像剤補給装置（図示せず）によって各色に対応した現像剤がそれぞれの画像形成部２０に補給される。そして、画像形成部２０では、外部コンピュータ（図示せず）から受信した文字や図形、模様などの画像データに基づいて静電潜像が形成され、この静電潜像が液体現像剤を用いて現像される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部２０の上方には、中間転写ベルト５を隔てて、一次転写ローラ３１が設けられた一次転写部３０が備えられている。一次転写ローラ３１は、中間転写ベルト５を介して画像形成部２０の後述する感光体ドラム２１に圧接して一次転写ニップ部を形成している。この一次転写ニップ部において、画像形成部２０で形成されたトナー像が中間転写ベルト５表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト５の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト５に順次転写されることにより、中間転写ベルト５表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト５が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写ローラ４１を備えた二次転写部４０が配置されている。中間転写ベルト５表面の一旦担持されたカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト５と二次転写ローラ４１とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写後、中間転写ベルト５表面に残留するトナーなどの付着物は、中間転写ベルト５に対してシアン用の画像形成部２０Ｃの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト５用のクリーニング装置６によってクリーニング、回収される。

一方、二次転写部４０の上方には、定着部７が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部７へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部７から排出された用紙Ｐは、本体２の上面に備えられた用紙排出部８に排出される。用紙排出部８は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。

続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。また、図２中の各回転部材に付随する実線矢印は、それらの回転方向を示す。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、感光体帯電装置２２、露光装置２３、液体現像装置５０、ドラム用のクリーニング装置７０、及び除電装置２４が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、液体現像装置５０とドラム用クリーニング装置７０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、アモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

感光体帯電装置２２は、コロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置である。なお、同じくコロナ放電帯電器を用いたコロトロン帯電装置であっても構わない。この感光体帯電装置２２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位に一様に帯電せしめられる。

露光装置２３は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、感光体帯電装置２２の下流側に配置されている。露光装置２３は、感光体帯電装置２２によってその表面が一様に帯電された感光体ドラム２１に対して、外部コンピュータから受信した画像データに基づいて光を照射することにより、照射部分の電位を光減衰させて原稿画像の静電潜像を形成する。露光装置２３としては、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）や、ＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）などを用いることができる。

液体現像装置５０は、前述のように、絶縁性液体中にトナーを分散させた液体現像剤を用いてトナー像を形成するものである。液体現像装置５０には、そのハウジング５１の内部であって感光体ドラム２１の近傍に、現像剤担持体である現像ローラ５２が設けられている。現像ローラ５２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される。この現像ローラ５２に印加した現像バイアスと感光ドラム２１の静電潜像の電位との差により、トナーが、その帯電が光減衰した部分の感光体ドラム２１表面に移動することで、静電潜像が現像される。なお、この液体現像装置５０の詳細な構成については後述する。

一次転写部３０には、中間転写ベルト５を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト５に接触することによって、中間転写ベルト５の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、感光体ドラム２１表面に形成されたトナー像を一時転写する際、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。さらに、中間転写ベルト５が駆動されており、トナー像を一次転写する必要の無いとき、一次転写ローラ３１には、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性と同じ極性の一次転写バイアスが印加される。

ドラム用クリーニング装置７０は、そのハウジング７１の内部に、クリーニング部材であるクリーニングローラ７２、クリーニングブレード７３、及びトナー排出スクリュー７４を備えている。クリーニングローラ７２及びクリーニングブレード７３は、図示しない付勢手段により感光体ドラム２１に対して所定の力で押し付けられて設けられ、感光体ドラム２１表面のトナー像が中間転写ベルト５に一次転写された後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、重力の作用や、クリーニングローラ７２の回転に従ってトナー排出スクリュー７４の方へと送られ、トナー排出スクリュー７４によりハウジング７１の外部へと搬送される。

除電装置２４は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、ドラム用クリーニング装置７０のさらに下流側に配置されている。除電装置２４は、発光部材であるＬＥＤ（発光ダイオード）を有し、ＬＥＤの発光による除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。ＬＥＤの代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯などを用いることもできる。

続いて、本発明の液体現像装置５０の詳細な構成、及び現像動作について、図２を用いて説明する。

液体現像装置５０は、前述のように、絶縁性液体中にトナー粒子を分散させた液体現像剤Ｄを用いてトナー像を形成するものである。液体現像装置５０は、そのハウジング５１の内部に、現像剤担持体である現像ローラ５２、攪拌スクリュー５３、汲み上げローラ５４、供給回転体である供給ローラ５５、ドクタブレード５６、現像剤帯電装置５７、電位測定装置５８、制御装置５９、及びクリーニングブレード６０を備えている。

ここで、液体現像装置５０で使用される液体現像剤は、非極性の絶縁性液体であるキャリア液の中に、プラスに帯電する微細な樹脂からなるトナー粒子（粒径約１μｍ）を分散、混濁させたものである。静電潜像の現像に利用される、このような液体現像剤は、トナー液とキャリア液との２つの液体を混合して濃度調整することにより構成される。トナー液とは、現像に使用される液体現像剤よりトナー粒子の濃度を高めた液体である。キャリア液とは、シリコンオイル等からなる電気的中性の非極性の溶媒である。

液体現像剤Ｄは、液体現像剤補給装置（図示せず）によって補給され、ハウジング５１内の下部に貯留されている。そして、このハウジング５１内の下部に、攪拌スクリュー５３が、液体現像剤Ｄに浸かる形で２本配置されている。液体現像剤Ｄは、濃度を一様にして沈殿などを防止するため、攪拌スクリュー５３によって適宜攪拌、循環されている。

汲み上げローラ５４は、攪拌スクリュー５３の上方に設けられている。汲み上げローラ５４は、その一部が液体現像剤Ｄに浸かる形で配置されている。そして、汲み上げローラ５４は、ハウジング５１下部に貯留された液体現像剤Ｄを汲み上げ、その上方に配置された汲み上げローラ５４に当接する供給ローラ５５に受け渡す役目を果たす。

供給回転体である供給ローラ５５は、現像剤担持体である現像ローラ５２のすぐ下方に配置され、現像ローラ５２に接触するように設けられている。供給ローラ５５は、現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに回転している。すなわち、図２において時計方向に回転する現像ローラ５２と同様に、供給ローラ５５も時計方向に回転する。供給ローラ５５は、現像ローラ５２との接触箇所に対してその回転方向上流側に、ドクタブレード５６を接触させて備えている。このドクタブレード５６により、供給ローラ５５は、汲み上げローラ５４から受け取った液体現像剤Ｄを、その表面で均一な薄層にして現像ローラ５２に供給する。

現像ローラ５２は、感光体ドラム２１に接触して設けられ、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性であるプラスの現像バイアスが印加される。現像ローラ５２は、感光体ドラム２１との接触箇所における表面が、感光体ドラム２１表面と同じ方向に移動する向きに回転している。すなわち、図２において反時計方向に回転する感光体ドラム２１に対して、現像ローラ５２は時計方向に回転する。現像ローラ５２の近傍には、現像剤帯電装置５７及び電位測定装置５８が設けられている。

現像剤帯電装置５７は、感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置である当接箇所に対して現像ローラ５２の回転方向上流側であり、供給ローラ５５と現像ローラ５２との最接近位置である当接箇所に対して現像ローラ５２の回転方向下流側に、現像ローラ５２表面に対向する形で配置されている。現像剤帯電装置５７は、コロナ放電を用いたスコロトロン帯電装置である。なお、同じくコロナ放電を用いたコロトロン帯電装置であっても構わない。また、現像剤帯電装置５７は、現像ローラ５２表面若しくは液体現像剤Ｄに接触する帯電ローラを有する、接触ローラ方式の帯電装置であっても構わない。そして、現像剤帯電装置５７は、現像ローラ５２表面の液体現像剤Ｄを直接帯電させる。なお、現像剤帯電装置５７は、感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置である当接箇所に対して現像ローラ５２の回転方向下流側に配置することもできる。

電位測定装置５８は、現像剤帯電装置５７の、現像ローラ回転方向下流側、且つ感光体ドラム２１と現像ローラ５２との当接箇所に対して現像ローラ回転方向上流側に、現像ローラ５２表面に対向する形で配置されている。電位測定装置５８は、現像ローラ５２表面の液体現像剤Ｄの電位を測定することができる。

上記のような現像剤帯電装置５７及び電位測定装置５８に対して、制御装置５９が設けられている。制御装置５９は、電位測定装置５８から現像ローラ５２表面の電位（液体現像剤Ｄの電位）に係る情報を得て、この電位情報に基づいて、供給ローラ５５の回転駆動機構（図示せず）に指令を送り、供給ローラ５５の回転速度を制御することが可能である。

このようにして、現像ローラ５２表面の液体現像剤Ｄ中に分散するトナー粒子は、現像ローラ５２に印加されている現像バイアス電位と感光ドラム２１の静電潜像の電位との差により、感光体ドラム２１表面の静電潜像の、露光装置２３によって光減衰された箇所に移動せしめられる。現像ローラ５２は、供給ローラ５５から供給された液体現像剤Ｄを用いて、感光体ドラム２１表面の静電潜像をトナー像に現像する。

クリーニングブレード６０は、感光体ドラム２１と現像ローラ５２とが当接する箇所に対して、現像ローラ５２の回転方向下流側に設けられている。現像後、現像ローラ５２表面に付着した、現像に使用されなかったトナー粒子を含有する残留液体現像剤Ｄは、クリーニングブレード６０によって掻き取るように除去され、クリーニングされる。この残留液体現像剤Ｄは、その後、図示しないパイプを通して液体現像剤補給装置で回収され、再利用、或いは廃棄される。

次に、画像濃度に敏感に影響を与える、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さの制御方法について、図３〜図６を用いて説明する。図３は現像ローラ表面電位とその表面の液体現像剤層の厚さとの関係を示す表、図４は現像ローラ表面電位とその表面の液体現像剤層の厚さとの関係を示すグラフ、図５は現像ローラ表面の液体現像剤層の厚さと画像濃度との関係を示すグラフ、図６は供給ローラの回転速度を変化させたときの、液体現像剤層の厚さの変化を示す表である。

まず、図３に示すように、電位測定装置５８から得られる現像ローラ５２の表面電位と、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さとの関係を調査した。これについては、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを予め３．８、４．７、６．１μｍに設定して、それぞれ現像ローラ５２の回転速度を５８、１１６、２３２ｍｍ／ｓと変化させたときの、現像ローラ５２の表面電位を電位測定装置５８にて測定した。

図３によると、現像ローラ５２の回転速度を変化させてもそれに依存せず、各液体現像剤層の厚さに対応する現像ローラ５２の表面電位は変化しないことが分かる。すなわち、液体現像剤層の厚さが３．８μｍなら表面電位は約５５Ｖ、４．７μｍなら約７８Ｖ、６．１μｍなら約１２１Ｖとなっている。また、図４によると、この結果がほぼ線形になっていることも分かる。

続いて、図５に示すように、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さと、画像濃度との関係を調査した。なお、画像濃度については、グレタグマクベス（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ）社製反射濃度計スペクトロアイ（ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ）を用いて測定した。図５によると、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを徐々に厚くすることで、画像濃度が高くなっていくことが分かる。

そして、上記のような現像ローラ５２の表面電位とその表面の液体現像剤層の厚さとの関係、及び現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さと画像濃度との関係を踏まえて、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さの制御方法について詳述する。

ここで、液体現像装置５０では、好適な画像濃度を得るため、図６に示すように、常温（２５°Ｃ）において適度な粘度を示す液体現像剤Ｄに対して、例えば現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さが５．０μｍ、すなわち図４において現像ローラ５２の表面電位が約８７Ｖになるように供給ローラ５５の回転速度が設定されている。

液体現像剤Ｄは雰囲気温度によってその粘度が変化するので、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さにも影響を及ぼす。図６に示すように、雰囲気温度が比較的低いと、液体現像剤Ｄの粘度は高くなり、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さは厚くなる。一方、雰囲気温度が比較的高いと、液体現像剤Ｄの粘度は低くなり、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さは薄くなる。

雰囲気温度が５°Ｃである場合、液体現像剤Ｄの粘度は高くなり、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さは５．０μｍより厚く、６．５μｍとなる。この液体現像剤層の厚さは、現像ローラ５２表面の電位情報として、制御装置５９が電位測定装置５８から得る。そこで、制御装置５９は、電位測定装置５８の測定電位が液体現像剤層の厚さ５．０μｍに対応する約８７Ｖとなるように、供給ローラ５５の回転駆動機構に指令を送り、供給ローラ５５の回転速度を１．８８倍に制御する。なお、供給ローラ５５は、現像ローラ５２との接触箇所における表面が、現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに回転しているので、回転速度が上昇すると、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを薄くすることができる。これにより、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを、目標に設定した５．０μｍにすることができる。

一方、雰囲気温度が４５°Ｃである場合、液体現像剤Ｄの粘度は低くなり、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さは５．０μｍより薄く、４．３μｍとなる。制御装置５９は、電位測定装置５８から得られる現像ローラ５２表面の測定電位が液体現像剤層の厚さ５．０μｍに対応する約８７Ｖとなるように、供給ローラ５５の回転駆動機構に指令を送り、供給ローラ５５の回転速度を０．９０倍に制御する。これにより、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さをより厚くすることができ、目標に設定した５．０μｍにすることができる。

なお、供給ローラ５５が、現像ローラ５２との接触箇所における表面が現像ローラ５２表面と同じ方向に移動する向きに回転する場合、上記とは逆に、供給ローラ５５の回転速度を、雰囲気温度が比較的低ければ減速させ、雰囲気温度が比較的高ければ増速させる。ただし、供給ローラ５５と現像ローラ５２とが互いにこのように回転する場合に、供給ローラ５５を増速すると、それらのローラ間のニップ部に液溜りができ、正確な厚さの層形成ができなくなるので注意が必要である。したがって、本発明のように、供給ローラ５５が、現像ローラ５２との接触箇所における表面が現像ローラ５２表面と異なる方向に移動する向きに回転する構成のほうが好ましい。

以上のように、像担持体である感光体ドラム２１表面に形成した静電潜像を、供給回転体である供給ローラ５５から供給された液体現像剤Ｄを用いて現像する現像剤担持体である現像ローラ５２を備えた液体現像装置５０において、感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置の、現像ローラ５２回転方向上流側に、現像ローラ５２表面に対向して設けられ、現像ローラ５２表面の液体現像剤Ｄを帯電させる現像剤帯電装置５７と、この現像剤帯電装置５７の、現像ローラ５２回転方向下流側、且つ感光体ドラム２１と現像ローラ５２との最接近位置の、現像ローラ５２回転方向上流側に、現像ローラ５２表面に対向して設けられ、現像ローラ５２表面の電位を測定する電位測定装置５８と、この電位測定装置５８の測定電位が略所定電位になるように供給ローラ５５の回転速度を制御する制御装置５９とを備えているので、現像ローラ５２表面の電位に基づき、その表面の液体現像剤層の厚さを把握することができ、さらに供給ローラ５５の回転速度を変化させることで、現像ローラ５２表面への液体現像剤Ｄの供給量を制御することができる。すなわち、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを自在に制御することが可能である。このようにして、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な液体現像装置５０を提供することができる。

また本発明では、上記液体現像装置５０を画像形成装置１に搭載したので、画像濃度に敏感に影響を与える、現像ローラ５２表面の液体現像剤層の厚さを実測することなく把握することができ、その層の厚さを自在に制御することにより、高品質な画像を得るに好適な画像濃度での画像形成を遂行することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、画像形成装置１が、中間転写体として無端状の中間転写ベルト５を備えるカラー印刷用の画像形成装置であるが、中間転写体を用いることのない、ブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

また、上記実施形態で用いた温度、表面電位、画像濃度、液体現像剤の粘度、液体現像剤層の厚さなどの、装置の設置環境や状態、液体現像剤の特性に係る数値自体は、実施形態を示す上での一例であるので、本発明の範囲がこれらの数値に限定されるものではない。

本発明は、画像形成装置に適用可能な液体現像装置全般において利用可能である。

本発明の実施形態に係る液体現像装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 現像ローラ表面電位とその表面の液体現像剤層の厚さとの関係を示す表である。 現像ローラ表面電位とその表面の液体現像剤層の厚さとの関係を示すグラフである。 現像ローラ表面の液体現像剤層の厚さと画像濃度との関係を示すグラフである。 供給ローラの回転速度を変化させたときの、液体現像剤層の厚さの変化を示す表である。

符号の説明

１ 画像形成装置
５ 中間転写ベルト
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
５０ 液体現像装置
５２ 現像ローラ（現像剤担持体）
５５ 供給ローラ（供給回転体）
５７ 現像剤帯電装置
５８ 電位測定装置
５９ 制御装置
Ｄ 液体現像剤

Claims (2)

1. 像担持体表面に形成した静電潜像を、供給回転体から供給された液体現像剤を用いて現像する現像剤担持体を備えた液体現像装置において、
   前記像担持体と前記現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の液体現像剤を帯電させる現像剤帯電装置と、この現像剤帯電装置の、現像剤担持体回転方向下流側、且つ像担持体と現像剤担持体との最接近位置の、現像剤担持体回転方向上流側に、現像剤担持体表面に対向して設けられ、現像剤担持体表面の電位を測定する電位測定装置と、この電位測定装置の測定電位が略所定電位になるように前記供給回転体の回転速度を制御する制御装置とを備えることを特徴とする液体現像装置
2. 請求項１に記載の液体現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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