JP2010044189A

JP2010044189A - 湿式現像装置、湿式現像方法、及び画像形成装置

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Publication number: JP2010044189A
Application number: JP2008207750A
Authority: JP
Inventors: Atsuto Makii; 厚人牧井
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2010-02-25
Also published as: US20100040387A1; US8204395B2

Abstract

【課題】濃度や階調性を変える、また用紙種類を変える等のために現像トナー量やトナー帯電量を変更した場合にも、適切なクリーニングが実施でき、ブレードや現像ローラの消耗を抑制し、トナー汚染等もなく、良好な画像を得ることができる湿式現像装置、湿式現像方法、及びそれらを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】帯電手段により現像剤中のトナーを任意の帯電量になるよう帯電して、現像に供することができ、その場合にも現像後、現像ローラに残留した現像剤のクリーニングを行う前に、除電手段を設け、かつその出力を上記帯電手段の出力に応じて適切に制御し、現像剤中のトナーを除電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体により像担持体表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する湿式現像装置、湿式現像方法、及び画像形成装置に関する。

感光体（感光ドラム）に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、広く使用されている。特に、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、トナー粒子が比較的小さく、トナー画像の乱れも起きにくい液体現像剤を用いる湿式現像方式が用いられるようになってきている。

近年では、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリヤ液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に分散させることで構成される、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる湿式の現像装置や画像形成装置が提案されるようになってきた。

この液体現像剤を用いて現像する際には、現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像するのが一般的である。

通常行われている湿式の現像方式では、ブレードによる現像剤搬送量の規制などの薄層形成手段によって、現像ローラ上に液体現像剤の薄層を形成し、現像領域の現像剤搬送方向上流側に設けられた帯電手段で現像剤薄層中のトナーが帯電され、現像領域で対向する感光体の潜像を現像する。

しかしながら一般に、感光体上の潜像を現像した後も、現像ローラ上には液体現像剤が残留する。これがそのままの状態で再度現像領域に到達すると、次の現像にいわゆるメモリー現象等の悪影響を及ぼす。

このため、現像後残留した現像ローラ上の現像剤をクリーニングする技術が開発されてきた。

感光体上の残存現像剤のクリーニングには、一般に当接させたブレードによる掻き取りが行われる。従って現像ローラに対しても、ブレードを当接し、現像ローラ上の残存現像剤を掻き取る応用がなされてきた。

しかしながら、現像ローラについては、現像剤を供給する部材や当接する感光体との兼ね合いから、現像ローラ表面の硬度を高くすることは困難であり、従ってブレードの圧接力を余り高くすることができない。つまり、圧接力を大きくすると、現像ローラの耐久性を落とし、圧接力が小さいとすり抜けにより十分なクリーニングが果たせない。

上記のような問題に対応するため、特許文献１では、現像後、ブレードでクリーニングする前に、現像ローラに対向してトナー引き離し部材を設けて、トナー引き離し部材に現像ローラとの間で電圧を印加することで、現像剤中のトナーを現像ローラ表面から電気的に引き離し、ブレードで掻き取りやすくする技術が開示されている。

また、特許文献２では、やはり現像後、ブレードでクリーニングする前に、バイアス電位を与えられたクリーニングローラを用いてトナーを吸着して除去する技術が開示されている。
特開２００５−３４５９３２号公報特開２００７−２２５８９３号公報

現像ローラにおける現像後の残留現像剤の除去については、現像剤中のトナーの帯電性が影響する。すなわちトナーが高帯電であるほど、現像ローラとの付着力が強くなり、ブレードによる機械的な掻き取り力ではクリーニングが困難となってくる。

一方、トナーが高帯電であるほど、現像時のカブリや画像ノイズには有利である。またトナーの帯電量を変化させることでトナー付着量（画像濃度）や階調性（電位差に対するトナー付着量）を制御することも可能である。

特許文献１や特許文献２に記載された技術においては、現像後、ブレードによるクリーニングの前に、トナー引き離し部材によってトナーを電界的に除去しているが、トナーの帯電量が変化した場合の対応がなされていないので、十分なクリーニングが行えないという問題が発生する。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、液体現像剤を用いて現像を行うに際して、帯電手段により現像剤中のトナーを任意の帯電量になるよう帯電して、現像に供することができ、その場合にも現像後、十分なブレードクリーニングを行うことができる湿式現像装置、湿式現像方法、及びそれらを備えた画像形成装置を提供することである。

すなわち、濃度や階調性を変える、また用紙種類を変える等のために現像トナー量やトナー帯電量を変更した場合にも、適切なクリーニングが実施でき、ブレードや現像ローラの消耗を抑制し、トナー汚染等もなく、良好な画像を得ることができる湿式現像装置、湿式現像方法、及びそれらを備えた画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１．トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体により像担持体表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する湿式現像装置であって、前記液体現像剤が現像に供される前に、前記液体現像剤中のトナーを帯電するよう配置された出力可変の現像剤帯電手段と、前記液体現像剤が現像に供された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤中のトナーを除電するよう配置された出力可変の現像剤除電手段と、前記現像剤除電手段によりトナーが除電された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤を除去するよう配置された現像剤除去手段と、前記現像剤除電手段の出力を前記現像剤帯電手段の出力に応じて変更する制御手段を有することを特徴とする湿式現像装置。

２．前記像担持体の現像トナー量を予め設定する現像トナー量設定手段を有し、前記制御手段は、前記現像トナー量設定手段により設定されたトナー量に応じて、前記現像剤帯電手段の出力及び前記現像剤除電手段の出力を変更することを特徴とする１に記載の湿式現像装置。

３．前記像担持体上に形成されたトナー像を転写する記録用紙の紙種を取得する記録用紙種取得手段を有し、前記現像トナー量設定手段は、前記記録用紙種取得手段により取得された記録用紙の紙種に応じて現像トナー量を設定することを特徴とする２に記載の湿式現像装置。

４．前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する供給量可変の現像剤供給手段を有し、前記制御手段は、前記現像剤供給手段による前記液体現像剤の供給量に応じて、前記現像剤帯電手段の出力及び前記現像剤除電手段の出力を変更することを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の湿式現像装置。

５．前記現像剤帯電手段は、前記現像剤供給手段に対向し、該現像剤供給手段上の前記液体現像剤中のトナーを帯電するよう配置されたことを特徴とする４に記載の湿式現像装置。

６．トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤中のトナーを帯電する現像剤帯電工程と、前記現像剤帯電工程において帯電された前記液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体により、像担持体表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像工程と、前記現像工程後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤中のトナーを除電する現像剤除電工程と、前記現像剤除電工程によりトナーが除電された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤を除去する現像剤除去工程と、を備え、前記現像剤除電工程は、前記現像剤帯電工程における帯電の出力に応じて除電の出力を変更することを特徴とする湿式現像方法。

７．前記現像工程における現像トナー量を予め設定する現像トナー量設定工程を有し、前記現像剤帯電工程における帯電の出力及び前記現像剤除電工程における除電の出力は、前記現像トナー量設定工程において設定されたトナー量に応じて変更されることを特徴とする６に記載の湿式現像方法。

８．前記現像工程で形成されたトナー像を転写する記録用紙の紙種を取得する記録用紙種取得工程を有し、前記現像トナー量設定工程では、前記記録用紙種取得工程において取得された記録用紙の紙種に応じて現像トナー量が設定されることを特徴とする７に記載の湿式現像方法。

９．前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給工程を有し、前記現像剤帯電工程における帯電の出力及び前記現像剤除電工程における除電の出力は、前記現像剤供給工程における前記液体現像剤の供給量に応じて変更されることを特徴とする６乃至８の何れか１項に記載の湿式現像方法。

１０．前記現像剤帯電工程は、前記現像剤供給工程の前に実行されることを特徴とする９に記載の湿式現像方法。

１１．１乃至５の何れか１項に記載の湿式現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る湿式現像装置、湿式現像方法、及びそれらを備えた画像形成装置によれば、液体現像剤を用いて現像を行うに際して、帯電手段により現像剤中のトナーを任意の帯電量になるよう帯電して、現像に供することができ、その場合にも現像後、現像ローラに残留した現像剤のクリーニングを行う前に、除電手段を設け、かつその出力を上記帯電手段の出力に応じて適切に制御し、現像剤中のトナーを除電することにより、ブレードを用いて十分なクリーニングを行うことができる。

すなわち、濃度や階調性を変える、また用紙種類を変える等のために現像トナー量やトナー帯電量を変更した場合にも、適切なクリーニングが実施でき、ブレードや現像ローラの消耗を抑制し、トナー汚染等もなく、良好な画像を得ることができる。

本発明に係る湿式現像装置、及び画像形成装置の実施形態を、図を参照して説明する。

液体現像剤の薄層を用いて現像する湿式の画像形成装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどに利用されている。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。まずその電子写真方式による湿式の画像形成装置を、図１を参照して説明し、さらにそこで用いられる湿式現像装置について、その構成と機能動作を説明する。

（画像形成装置の全体構成と動作の例）
本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を図１に示す。図１を用いて画像形成装置の全体構成を説明する。但し、画像形成プロセスに関わる構成要素のみを図示した。記録媒体の給紙、搬送、排紙に関わる構成要素は簡略的に示した。

図１の画像形成装置１０においては、像担持体としての感光体ドラム１、帯電装置２、露光装置３、湿式現像装置４、クリーニング装置６を備える。また画像形成装置１０は、転写ローラ５を備える。

図１においては、湿式現像装置４が一台のみ配置されているが、カラー画像形成のために複数台配置されていてもよい。カラー現像の方式、中間転写の有無などは任意に設定すればよく、それに合わせた任意の配置構成をとることができる。

感光体ドラム１は、表面に感光体層（不図示）が形成された円筒形状であって、図１における矢印ａ方向に回転する。感光体ドラム１の外周には、クリーニング装置６、帯電装置２、露光装置３、湿式現像装置４、及び転写ローラ５が、前記感光体ドラム１の回転方向に沿って順次配置されている。

帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を所定電位に帯電させる。

露光装置３は、感光体ドラム１の表面に光を照射し照射領域内の帯電レベルを低下させて静電潜像を形成する。

湿式現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された潜像を現像する。すなわち、感光体ドラム１の現像領域へ液体現像剤を搬送し、その液体現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１の表面の静電潜像に供給してトナー像を形成する。

現像のプロセスにおいては、湿式現像装置４の現像ローラ４１に電源４８からトナーと同極性の現像バイアス電圧が印加される。同じくトナーと同極性の感光体ドラム１上の潜像の電位とのバランスで電界の大小差が形成され、潜像に従って現像剤中のトナーが感光体ドラム１に静電吸着され、感光体ドラム１上の潜像が現像される。

転写ローラ５は、感光体ドラム１と記録媒体９を挟んで対向するように配置されており、記録媒体９を介して接触回転する。これら転写ローラ５と感光体ドラム１とのニップ部で、感光体ドラム１から記録媒体９への転写が行われる。

記録媒体９は、転写のタイミングに合わせて転写位置へ矢印ｄ方向に搬送される。

転写プロセスにおいては、転写ローラ５に、電源（不図示）からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、転写ローラ５と感光体ドラム１との間に電界が形成され、転写ローラ５と感光体ドラム１との間を通過させた記録媒体９上へ前記感光体ドラム１上のトナー像が静電吸着され、前記記録媒体９上に転写される。

トナー像が転写された記録媒体９は、図示しない定着部へと搬送され、定着部において高温下で加圧され、トナー像を形成するトナーが記録媒体９に融着し、定着する。

トナー像が記録媒体９に転写されると、クリーニング装置６が感光体ドラム１上の残存トナーを除去し、次の画像形成が行われる。

（現像剤の構成）
現像に用いる液体現像剤８について説明する。液体現像剤は、溶媒であるキャリヤ液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。

キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。不揮発性の溶媒としては、例えばシリコンオイル、ミネラルオイル、パラフィンオイル等を上げることができる。

トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。

樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、これらの樹脂を複数、混合して用いてもよい。

トナーの着色に用いる顔料及び染料も一般市販のものを用いることができる。例えば、顔料として、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、シリカ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ベンジジンイエロー、レーキレッドＤ等を用いることができる。染料としては、ソルベントレッド２７やアシッドブルー９等を用いることができる。

液体現像剤の調整方法としては、一般に用いられる技法に基づいて調整することができる。例えば、樹脂と顔料とを所定の配合比で、加圧ニーダ、ロールミルなどを用いて溶融混練し、均一に分散させ、得られた分散体を、例えばジェットミルによって微粉砕する。さらに得られた微粉末を、例えば風力分級機などにより分級することで、所定の粒径の着色トナーを得ることができる。

続いて、得られたトナーをキャリヤ液としての絶縁性液体と所定の配合比で混合する。この混合物をボールミル等の分散手段により均一に分散させ、液体現像剤を得ることができる。

トナーの体積平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が０．１μｍを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が５μｍを超えると画像の品質が低下する。

液体現像剤に対するトナー粒子の割合は、１０〜５０質量％程度が適当である。１０％未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を消費する必要があり、コスト上の問題が生じる。５０％を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。

液体現像剤の粘度は、２５℃において０．１ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。１００００ｍＰａ・ｓを超えると、現像剤の撹拌や送液などの取り扱いが困難となり、均一な液体現像剤を得るための装置面での負担が大きい。

（第１の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第１の実施形態として、図１における湿式現像装置４の構成と動作について説明する。

現像剤槽４４には、液体現像剤８が収容されている。液体現像剤８は、既述したように、溶媒であるキャリヤ液中にトナー粒子が分散している。

現像剤担持体としての現像ローラ４１は、現像剤槽４４内の液体現像剤８に浸漬するよう配置され、矢印ｂ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８を汲み上げる。高粘度の液体現像剤８はその粘着力で現像ローラ４１の表面に付着した状態で搬送される。

規制部材４５は、図のように現像ローラ４１に当接して配置され、現像ローラ４１の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより余分な現像剤量が剥ぎ落とされ、現像ローラ４１表面上には現像剤薄層が形成され、搬送されていく。

現像ローラ４１としては低硬度のゴムローラが用いられる。

帯電チャージャ４２は、現像ローラ４１に対向して配置され、搬送されてきた現像ローラ４１表面上の現像剤薄層中のトナーを帯電する。これはトナーの帯電量を上げて次の現像工程を助けるためである。すなわち、帯電チャージャ４２は現像剤帯電手段として機能する。

現像ローラ４１は、像担持体である感光体ドラム１とも当接して回転しており、帯電チャージャ４２による帯電後、感光体ドラム１とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体１上の潜像を現像することになる。

図２を参照して、現像領域でのトナー粒子の挙動を説明する。図２（ａ）は、現像時の感光体ドラム１と現像ローラ４１のニップ部の状態を示し、図２（ｂ）は、その後、感光体ドラム１と現像ローラ４１が分離したときのニップ部の状態を示す。

図２（ａ）において、感光体ドラム１の表面には、トナー粒子８１と同極性の潜像が形成されており、画像部の電位は低く、非画像部の電位は高い。

現像ローラ４１には、画像部の電位と非画像部の電位の間の電位が印加されている。現像領域では、その電位差により、画像部のトナー粒子８１は感光体ドラム１表面側に、非画像部のトナー粒子８１は現像ローラ４１表面側に移動する。

その後、図２（ｂ）においては、感光体ドラム１と現像ローラ４１が分離することで、ニップ部の液体現像剤８も、それぞれ感光体ドラム１と現像ローラ４１に分断される。

その結果、感光体ドラム１表面の画像部にはトナー粒子８１とキャリヤ液８２が、非画像部にはキャリヤ液８２のみが付着する。逆に現像ローラ４１表面の、感光体ドラム１の画像部に対応する領域にはキャリヤ液８２のみが、非画像部に対応する領域にはトナー粒子８１とキャリヤ液８２が残存する。

このように、感光体ドラム１の潜像を現像した後も、現像ローラ４１表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼす。除去部材４６は現像ローラ４１のクリーニングのためのブレードであり、この残存した現像剤を除去するものである。すなわち、除去部材４６は現像剤除去手段として機能する。

さらに本実施形態では、感光体ドラム１の現像領域と除去部材４６との間に除電チャージャ４３を設けている。これは現像ローラ４１表面に残存する現像剤中のトナーを除電することにより、現像ローラ４１と現像剤中のトナー粒子８１との付着力を弱めて、除去部材４６によるクリーニングを容易にするためである。すなわち、除電チャージャ４３は現像剤除電手段として機能する。

除去部材４６により除去された残存現像剤は、現像剤槽４４に回収される。しかしながら回収された現像剤は元の液体現像剤８とトナー濃度が変化している。現像剤槽４４内の液体現像剤８のトナー濃度を所定の値の範囲に納めるために、現像剤槽４４にはトナー濃度センサ（不図示）などの濃度を検知する手段が設けられている。

濃度を検知する手段としては、光学的な検知や、攪拌時のトルクから検出するなど、任意の公知のセンサを用いることができる。濃度を検知する手段の出力信号に応じて、濃縮現像剤やキャリヤ液を補充するなどして、液体現像剤８のトナー濃度を一定範囲に保つようにすればよい。

上記現像剤槽４４には、液体現像剤の量を検知する手段や液体現像剤を撹拌する手段等が設けられていてもよい。

上記現像剤帯電手段、及び現像剤除電手段としてチャージャを用いているが、導電性フィルム等を用い、現像剤層に電圧を印加するようにしてもよい。

また上記では感光体ドラム１から紙等の記録媒体９への直接転写を説明しているが、中間転写体を用いるような構成でも、同様の湿式現像装置が使用できる。また湿式現像装置の現像剤担持体として、現像ローラ４１の代わりに現像ベルトを使用することもできる。

（現像剤層の帯電と除電）
本実施形態の湿式現像装置においては、既述したように、現像前の現像剤層に対する現像剤帯電手段の出力に応じて、現像後、除去される前の残存現像剤層に対する現像剤除電手段の出力を変更する制御を行う構成となっている。

画像濃度制御のために現像剤帯電手段の出力を調整する例と、それに対して現像剤除電手段の出力を調整する効果、そしてその動作を制御するフローについて説明する。

＜画像濃度制御について＞
ユーザがオペレーションパネル（以後、オペパネと略称する）を用いて画像濃度を調整する手段について述べる。

帯電チャージャ４２により現像ローラ４１上の液体現像剤層中のトナーを帯電させる場合、帯電チャージャ４２の出力（帯電チャージャ４２から現像ローラ４１に流れ込む電流）を変えると、トナー粒子の帯電量が変化し、感光体ドラム１上に現像されるトナー量を変えることができる。

図３は、帯電手段からの流れ込み電流に対して感光体上へのトナー付着量が変化する様子を示すグラフである。トナー帯電量が高くなると、感光体上への現像トナー量、すなわち付着トナー量は低下する。感光体へのトナー付着量が変わると、記録媒体に転写されるトナー量も変化し、記録媒体の画像濃度が変化する。

このように、ユーザがオペパネを操作して、オペパネからの信号出力により、帯電チャージャ４２の出力を制御するように構成しておけば（図６参照）、ユーザがオペパネ２２を用いて画像濃度を調整することができることになる。

＜帯電出力に応じた除電出力＞
既述したように、除電チャージャ４３を設けた理由は、除去部材４６による現像ローラ４１上の残存現像剤（特にトナー）のクリーニングを容易にするためである。

一方、帯電出力を制御し、トナーの帯電量を変化させることでトナー付着量（画像濃度）や階調性（電位差に対するトナー付着量）の制御を行っている。

すなわち、残留現像剤を除電さえすればよいというものではなく、どの程度除電するかが重要である。例えば、帯電チャージャ４２の出力（帯電チャージャ４２から現像ローラ４１に流れ込む電流を帯電の「出力」とする）の変化により、トナー帯電量は変化する。従って、帯電チャージャ４２によるトナーの帯電量変化に応じて、除電チャージャ４３の出力（除電チャージャ４３から現像ローラ４１に流れ込む電流を除電の「出力」とする）を調整し、適正に除電する必要がある。

具体的な条件は後で実施例を詳述するが、図４に、帯電手段の出力に対して、除電手段の出力を変化させたときのクリーニング性の傾向を示す具体例をグラフで示す。

縦軸が帯電手段の出力でトナーをプラス側に帯電し、横軸が除電手段の出力でトナーにマイナスの電荷を与える。クリーニング性はクリーニング後の残存トナーに対する○×の目視評価である。

例えば帯電チャージャ４２の出力が７０μＡで、除電チャージャ４３の出力がない（０μＡ）場合、現像ローラ４１上に多くのクリーニング残トナーがある。その状態から除電チャージャ４３の出力を大きくしていくと、クリーニング残トナーが減少し、クリーニング残トナーがない状態になる（４０μＡ〜６０μＡ時）。さらに除電チャージャ４３の出力を大きくしていくと、またクリーニング残トナーが生じるようになる（８０μＡ時）。すなわち、除電チャージャ４３の出力には適正値があることが分かる。

記録媒体９の画像濃度を調整するために、帯電チャージャ４２の出力を大きくした場合（１１０μＡ）、除電チャージャ４３の出力適正値は高出力側にシフトする（７０μＡ〜９０μＡ）ことが分かる。よって帯電チャージャ４２の出力を変化させた場合、それに応じて除電チャージャ４３の出力も変化させることが必要である。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図５と図６を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図５は第１の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。図６はその制御動作の機能構成を示すブロック図である。

ステップＳ１２でユーザがオペパネ２２を操作して濃度選択を行ったかどうか判定し、濃度選択操作があった場合は、ＣＰＵ２１がその入力を取得し、対応する現像トナー量を設定する。すなわちＣＰＵ２１は現像トナー量設定手段として機能する。濃度選択操作がない場合は反復し、ユーザの操作を待つ。

ステップＳ１６で、ＣＰＵ２１は設定した現像トナー量に基づき、帯電チャージャ４２の出力を決定する。

ステップＳ１７で、ＣＰＵ２１は決定した帯電チャージャ４２の出力に基づき、除電チャージャ４３の出力を決定する。

ステップＳ１８で、ユーザがオペパネ２２を操作して画像形成開始したかどうか判定し、開始操作の場合は、ＣＰＵ２１がそのスタート信号を取得する。開始操作のない場合は反復し、ユーザの開始操作を待つ。

ステップＳ２０で、スタート信号に基づき、ＣＰＵ２１は現像ローラモータドライバ２３を制御し、現像ローラ４１の駆動を開始する。

ステップＳ２４で、ＣＰＵ２１は決定した帯電チャージャ４２の出力に基づき、帯電チャージャ用高圧電源３２の電圧を設定し、帯電チャージャ４２に印加するよう制御する。

ステップＳ２５で、ＣＰＵ２１は決定した除電チャージャ４３の出力に基づき、除電チャージャ用高圧電源３３の電圧を設定し、除電チャージャ４３に印加するよう制御する。なお、除電チャージャ４３の駆動タイミングは、帯電チャージャ４２の駆動タイミングに合わせて、帯電されたトナーが除電される位置に至ったときに駆動されるように制御される。

以上で現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御のフローが実行される。後は画像形成動作に伴い、任意のプロセスで終了すればよい。なお上記から分かるように、ＣＰＵ２１は制御手段として機能している。

（第２の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第２の実施形態として、図１における湿式現像装置４の構成と動作について、第１の実施形態と異なる部分について説明する。

第１の実施形態では、ユーザがオペパネで画像濃度を調整する構成について説明した。しかしながら、記録媒体として用いる記録用紙の紙種類によって、同じ画像濃度を得るために必要なトナー量が異なる場合がある。

例えば、コート紙のように表面が平滑な紙は表面を覆うために必要なトナー量が少なくてよい。逆に上質紙のように表面が粗い紙は表面を覆うためにより多くのトナーが必要である。仮にコート紙設定のトナー量で上質紙に印字すると、トナーが紙の表面をすべて覆うことができず、部分的に露出し、不均一な画像となる。逆に上質紙設定のトナー量をコート紙上に与えると、トナーが多すぎ、濃度が高くなったり、文字や線が太ったりするといった問題が生じる。

よって記録用紙の紙種に応じてトナー量を制御することが必要である。具体的にはコート紙では１．５ｇ／ｍ^２、上質紙では２．５ｇ／ｍ^２がよい。

第２の実施形態は、紙種によって現像トナー量設定を変えることができる構成となっている。現像トナー量設定を行った後、その設定となるように実際に現像トナー量を変える動作（現像剤帯電手段の出力を変える）は、第１の実施形態の場合と同様である。

＜機能構成＞
図８は第２の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同じ符号の構成要素は、同じ機能を有するものである。

ユーザはオペパネ２２を用いて記録用紙を選択し、ＣＰＵ２１はその用紙種を取得する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種取得手段として機能する。ユーザはオペパネ２２を用いて画像濃度を調整することもでき、ＣＰＵ２１はそれも合わせて取得し、現像トナー量を設定する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種等に基づき現像トナー量を設定する現像トナー量設定手段として機能する。

感光体上への現像トナー量が設定された現像トナー量になるよう、現像剤帯電手段の出力を変える動作、及びその動作を制御手段として機能するＣＰＵ２１が実行することは、第１の実施形態の場合と同様である。

第１トレイピックアップモータドライバ２４は、コート紙を収納する第１トレイから給紙するためのモータを駆動する装置であり、第２トレイピックアップモータドライバ２５は、上質紙を収納する第２トレイから給紙するためのモータを駆動する装置である。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図７を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図７は第２の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１３でユーザがオペパネ２２を操作して選択した記録用紙の紙種を判定し、ＣＰＵ２１がその入力を取得する。またＣＰＵ２１は、取得した紙種に基づき現像トナー量を設定する。

ステップＳ１３でコート紙が選択された場合はステップＳ１４ａ以下を実行し、上質紙が選択された場合はステップＳ１４ｂ以下を実行する。以下のフロー説明では、ａのコート紙とｂの上質紙をまとめて説明し、区別する場合のみａまたはｂを付加する。

ステップＳ１４で、ＣＰＵ２１は取得した記録用紙の紙種に基づき、給紙トレイとして第１トレイ（コート紙の場合）、あるいは第２トレイ（上質紙の場合）を選択する。

ステップＳ２１（ａの場合）では、ＣＰＵ２１は選択した第１トレイを駆動する第１トレイピックアップモータドライバ２４を制御し、第１トレイピックアップローラを回転させ、コート紙の給紙を開始する。

ステップＳ２１（ｂの場合）では、ＣＰＵ２１は選択した第２トレイを駆動する第２トレイピックアップモータドライバ２５を制御し、第２トレイピックアップローラを回転させ、上質紙の給紙を開始する。

ステップＳ２５で、ＣＰＵ２１は決定した除電チャージャ４３の出力に基づき、除電チャージャ用高圧電源３３の電圧を設定し、除電チャージャ４３に印加するよう制御する。

以上で現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御のフローが実行される。後は画像形成動作に伴い、任意のプロセスで終了すればよい。

（第３の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第３の実施形態として、図１における湿式現像装置４の構成と動作について、第１及び第２の実施形態と異なる部分について説明する。

第２の実施形態では、ユーザがオペパネで記録用紙を選択する構成について説明した。しかしながら、記録媒体として用いる記録用紙の紙種類は、画像形成に使用する用紙を直接センサで検知して取得することが可能である。例えばレーザや機密性により表面粗さを測定する公知技術のセンサ等が利用できる。

第３の実施形態は、給紙トレイ上の記録用紙の紙種を設置したセンサで検知し、その結果を元に現像トナー量設定を変えることができる構成となっている。現像トナー量設定を行った後、その設定となるように実際に現像トナー量を変える動作（現像剤帯電手段の出力を変える）は、第１及び第２の実施形態の場合と同様である。

＜機能構成＞
図１０は第３の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第１及び第２の実施形態と同じ符号の構成要素は、同じ機能を有するものである。

ピックアップモータドライバ２６は、画像形成に使用する用紙を収納する給紙トレイから給紙するためのモータを駆動する装置である。

紙種センサ３４は給紙トレイに収納されている用紙の紙種を検知し、ＣＰＵ２１はその検知結果から記録用紙の紙種を取得する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種取得手段として機能する。

一方、ユーザはオペパネ２２を用いて画像濃度を選択する。ＣＰＵ２１は選択された画像濃度と取得した用紙の紙種に基づき、現像トナー量を設定する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種等に基づき現像トナー量を設定する現像トナー量設定手段として機能する。

感光体上への現像トナー量が設定された現像トナー量になるよう、現像剤帯電手段の出力を変える動作、及びその動作を制御手段として機能するＣＰＵ２１が実行することは、第１及び第２の実施形態の場合と同様である。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図９を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図９は第３の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１で、ユーザがオペパネ２２を操作して画像形成開始したかどうか判定し、開始操作の場合は、ＣＰＵ２１がそのスタート信号を取得する。スタート信号に基づき、ステップＳ１３以降を実行する。開始操作のない場合は反復し、ユーザの開始操作を待つ。

ステップＳ１３で、紙種センサ３４が画像形成に使用する給紙トレイの記録用紙を検知し、その紙種をＣＰＵ２１が取得する。またＣＰＵ２１は、取得した紙種に基づき現像トナー量を設定する。

取得した紙種がコート紙である場合はステップＳ１６ａ以下を実行し、上質紙である場合はステップＳ１６ｂ以下を実行する。以下のフロー説明では、ａのコート紙とｂの上質紙をまとめて説明し、区別する場合のみａまたはｂを付加する。

ステップＳ２０で、ＣＰＵ２１は現像ローラモータドライバ２３を制御し、現像ローラ４１の駆動を開始する。

ステップＳ２１で、ＣＰＵ２１は画像形成に使用する給紙トレイを駆動するピックアップモータドライバ２６を制御し、ピックアップローラを回転させ、コート紙（ａの場合）または上質紙（ｂの場合）の給紙を開始する。

（第４の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第４の実施形態として、図１における湿式現像装置４の別の構成と動作について説明する。

第１乃至第３の実施形態では、現像ローラ４１が現像剤槽４４から液体現像剤８を汲み上げる構成であった。第４の実施形態は、汲み上げローラと供給ローラを備え、現像ローラに液体現像剤を供給する構成となっている。

これにより、現像ローラ上に供給される現像剤層の量を調整することが容易となり、現像に供する現像剤量で現像トナー量を制御することができるようになる。すなわち、現像ローラ上のほぼすべての現像剤量を現像に供することが可能となり、現像ローラ上の残存現像剤を少なくすることができる。

図１１は、本発明に係る湿式現像装置の第４の実施形態を示す概略構成図である。図１１を用いて第４の実施形態に係る湿式現像装置の構成と動作について説明する。

なお第１乃至第３の実施形態に係る湿式現像装置と同じ機能を有する構成要素は同じ符号を付した。異なる構成と動作について説明する。

図１１において、湿式現像装置は現像ローラ４１に加えて、現像ローラ４１に現像剤を供給する供給ローラ５２と、現像剤層４４中の液体現像剤８を汲み上げる汲み上げローラ５１とを設けている。

汲み上げローラ５１は表面に凹凸部を設けたアニロックスローラであり、現像剤槽４４内の液体現像剤８に浸漬するよう配置され、矢印ｆ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８を汲み上げる。

規制部材４５は、図のように汲み上げローラ５１に当接して配置され、汲み上げローラ５１の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制する。

供給ローラ５２は汲み上げローラ５１に対向して配置され、当接しながら矢印ｅ方向に回転する。このニップ部で、汲み上げローラ５１表面に形成された現像剤薄層は供給ローラ５２の表面に移し取られ、現像ローラ４１へ向かって搬送されていく。

現像剤担持体としての現像ローラ４１は供給ローラ５２に対向して配置され、当接しながら矢印ｂ方向に回転する。このニップ部で、供給ローラ５２表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ４１に掻き取られ、現像ローラ４１表面に現像剤薄層が担持、搬送されることになる。

現像ローラ４１の回転は、接触表面での表面移動方向が供給ローラ５２の表面移動方向と逆であるが、これにより現像ローラ４１上には液体現像剤８の均一な層が形成される。また供給ローラ５２上の現像剤の殆どが現像ローラ４１に受け渡され、効率がよい。

この構成において、供給ローラ５２の回転数を変化させると現像ローラ４１への単位時間当たりの現像剤供給量が変化し、現像ローラ４１上の液体現像剤の量を制御することが可能である。汲み上げローラ５１は供給ローラ５２に従動しており、供給ローラ５２の回転数を変化させることで汲み上げローラ５１の回転数も同様に変化する。具体的には供給ローラ５２の回転数を増加させると、現像ローラ４１上の液体現像剤の量は増える。

供給ローラ５２の回転により現像ローラ４１上の液体現像剤の量を変えた場合、帯電チャージャ４２の出力を一定としていると現像ローラ４１上のトナー粒子当たりの帯電量が変化してしまう。具体的には現像ローラ４１上のトナー付着量を多くした場合、帯電チャージャ４２の出力が一定では、トナー粒子の帯電量は低下する。

現像ローラ４１上のトナー粒子の帯電量が低いと、文字や線、網点部が乱れるといった問題が生じるため、現像ローラ４１上のトナー帯電量は一定以上あることが必要である。よって現像ローラ４１上のトナー付着量を多くした場合、帯電チャージャ４２の出力を大きくすることが必要となる。

具体的な記録用紙の紙種に対するトナー現像量の設定と供給ローラ５２による現像剤供給量、帯電チャージャ４２の出力の関係を例示する（条件は後述する実施例４参照）。

コート紙での必要トナー量は１．５ｇ／ｍ^２、上質紙では２．５ｇ／ｍ^２であり、この紙種に応じて、供給ローラ５２の回転数は、線速でそれぞれ４４０ｍｍ／ｓと７３０ｍｍ／ｓに制御することが必要である。

このとき、帯電チャージャ４２は現像ローラに流れ込む電流を、コート紙では４０μＡに設定し、上質紙では７０μＡになるよう制御する。

それに対して、除電チャージャ４３は現像ローラに流れ込む電流を、コート紙では３０μＡに設定し、上質紙では５０μＡになるよう制御する。

このようにして、記録用紙の紙種に応じて現像ローラ４１上のトナー量を変えた場合でも、現像ローラ４１上の残存現像剤のクリーニング性は維持できる。

ユーザがオペパネを用いて濃度調整を行う場合も、上記供給ローラ５２の回転数を変えることで実行できる。もちろん、それに伴い帯電チャージャ４２及び除電チャージャ４３の出力調整が必要である。

上記のように、供給ローラ５２は現像ローラへの現像剤供給量可変の現像剤供給手段として機能する。

＜機能構成＞
図１３は第４の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第１乃至第３の実施形態と同じ符号の構成要素は、同じ機能を有するものである。

ユーザはオペパネ２２を用いて記録用紙を選択し、ＣＰＵ２１はその用紙種を取得する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種取得手段として機能する。ユーザはオペパネ２２を用いて画像濃度を調整することもでき、ＣＰＵ２１はそれも合わせて取得し、現像トナー量を設定する。すなわちＣＰＵ２１は記録用紙種に基づき現像トナー量を設定する現像トナー量設定手段として機能する。

ＣＰＵ２１は、設定した現像トナー量から現像ローラ４１上に必要なトナー量を求め、逆算してそれを供給する供給ローラ５２の回転数を設定する。

供給ローラモータドライバ２７は、供給ローラ５２を指示された回転数で駆動する装置である。ＣＰＵ２１は設定した現像トナー量を達成するため、供給ローラモータドライバ２７に回転数を指示し、供給ローラ５２を駆動させる。

感光体上への現像トナー量が設定された現像トナー量になるよう、現像剤帯電手段の出力を変える動作、及びその動作をＣＰＵ２１が実行することは、第１乃至第３の実施形態の場合と同様である。このように、ＣＰＵ２１は制御手段として機能する。

なお、第１トレイピックアップモータドライバ２４、第２トレイピックアップモータドライバ２５は、第２の実施形態の場合と同様である。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図１２を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図１２は第４の実施形態に係る湿式現像装置における現像ローラ上の現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１５で、ＣＰＵ２１は設定した現像トナー量に基づき、供給ローラ５２の回転数を決定する。

ステップＳ１６で、ＣＰＵ２１は設定した供給ローラ５２の回転数に基づき、帯電チャージャ４２の出力を決定する。

ステップＳ１９で、スタート信号に基づき、ＣＰＵ２１は供給ローラモータドライバ２７を制御し、設定した回転数で供給ローラ５２の駆動を開始する。

（第５の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第５の実施形態として、図１１における湿式現像装置４の別の構成と動作について説明する。

第４の実施形態では、汲み上げローラと供給ローラを備え、現像ローラに液体現像剤を供給する構成となっていた。第５の実施形態では、現像剤帯電手段である帯電チャージャ４２が供給ローラ５２に対向して配置されている。

これにより、現像ローラ上に供給される現像剤層の量を調整するとともに、現像ローラにトナーを主に供給し、キャリヤ液の供給を抑制することができるようになる。すなわち、現像ローラ上のトナーリッチな現像剤を現像に供することが可能となり、現像ローラ上のキャリヤ液を少なくすることができる。

図１４は、本発明に係る湿式現像装置の第５の実施形態を示す概略構成図である。図１４を用いて第５の実施形態に係る湿式現像装置の構成と動作について説明する。

なお第１乃至第４の実施形態に係る湿式現像装置と同じ機能を有する構成要素は同じ符号を付した。異なる構成と動作について説明する。

図１４において、湿式現像装置は、図１１の第４の実施形態と同様に、現像ローラ４１に加えて、現像ローラ４１に現像剤を供給する供給ローラ５２と、現像剤層４４中の液体現像剤８を汲み上げる汲み上げローラ５１とを設けている。

しかし、第５の実施形態に係る湿式現像装置は、図１１の第４の実施形態の場合と異なり、供給ローラ５２と汲み上げローラ５１の回転方向が逆方向となっている。

それに伴い、汲み上げローラ５１の規制部材４５の配置も異なっている。さらに供給ローラ５２には表面のトナーを現像ローラ４１に移動させるための電圧を印加する供給ローラ用電源４９が接続されている。

汲み上げローラ５１は、現像剤槽４４内の液体現像剤８に浸漬するよう配置され、矢印ｈ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８を汲み上げる。汲み上げられた液体現像剤８は、規制部材４５で規制を受けて搬送され、供給ローラ５２に受け渡される。

供給ローラ５２は汲み上げローラ５１に対向して配置され、当接しながら矢印ｇ方向に回転している。このニップ部で、供給ローラ５２の表面に移し取られた現像剤は、供給ローラ５２に対向して設置された現像剤帯電手段としての帯電チャージャ４２により、現像剤中のトナーが帯電される。

供給ローラ５２上のトナーが帯電された現像剤は、現像ローラ４１とのニップ部へ向かって搬送されていく。

現像剤担持体としての現像ローラ４１は供給ローラ５２に対向して配置され、当接しながら矢印ｂ方向に回転している。すなわちこのニップ部での表面移動方向が供給ローラ５２と同方向であり、供給ローラ５２表面に搬送された帯電トナーの層は、ニップ部での現像ローラ４１との間の電界により、現像ローラ４１表面にすべて移し取られる。

これは感光体への現像と同様であり、図３で示したと同じように、現像ローラ上にトナーが移動した後に液体現像剤の分断が生じ、ニップ通過後の供給ローラにはキャリヤ液のみが付着する。

これにより現像ローラ４１上にはキャリヤ液が少なくなり、現像により感光体上に消費されるキャリヤ液量も少なくなる。現像ローラ４１上のトナーリッチな現像剤は、感光体ドラム１とのニップ部へ搬送され、現像に供される。

一方、供給ローラ５２上に付着したキャリヤ液は再利用される。またキャリヤ液回収のためのブレードを供給ローラ５２に当接して配置してもよい。

画像濃度の調整は、第１乃至第３の実施形態の場合と同様、帯電チャージャ４２の出力を制御すればよい。帯電チャージャ４２は供給ローラ５２に対向しているので、供給ローラ５２表面の液体現像剤中のトナー帯電量が変化することになるが、トナー帯電量が高くても、供給ローラ５２表面のすべての現像剤が現像ローラ４１側へ現像されるような電圧が供給ローラ５２に印加されるようにすればよい。

また帯電チャージャ４２の出力を制御して現像剤中のトナー帯電量を変化させれば、当然それに応じて除電チャージャ４３の出力も制御し、現像後の残留現像剤のクリーニング性を確保するようにすべきである。

＜機能構成＞
図１６は第５の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第１乃至第４の実施形態と同じ符号の構成要素は、同じ機能を有するものである。

ユーザはオペパネ２２を用いて画像濃度を選択する。ＣＰＵ２１は選択された画像濃度に基づき、現像トナー量を設定する。すなわちＣＰＵ２１は現像トナー量を設定する現像トナー量設定手段として機能する。

感光体上への現像トナー量が設定された現像トナー量になるよう、現像剤帯電手段の出力を変える動作、及びその動作を制御手段として機能するＣＰＵ２１が実行することは、第１乃至第４の実施形態の場合と同様である。

供給ローラ用電源４９は供給ローラに電圧を印加する。その電圧設定は、現像ローラ用電源４８により現像ローラ４１に印加される電圧との関係で両ローラ間に働く電界により、現像剤帯電手段により帯電された供給ローラ５２上の現像剤すべてが、現像ローラ４１側へ現像されるように設定される。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図１５を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図１５は第５の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１２でユーザがオペパネ２２を操作して濃度選択を行ったかどうか判定し、濃度選択操作があった場合は、ＣＰＵ２１がその入力を取得し、対応する現像トナー量を設定する。濃度選択操作がない場合は反復し、ユーザの操作を待つ。

ステップＳ１９で、スタート信号に基づき、ＣＰＵ２１は供給ローラモータドライバ２７を制御し、供給ローラ５２の駆動を開始する。

ステップＳ２２で、ＣＰＵ２１は供給ローラ用電源４９が供給ローラ５２に指定した電圧を印加するよう制御する。

ステップＳ２３で、ＣＰＵ２１は現像ローラ用電源４８が現像ローラ４１に指定した電圧を印加するよう制御する。

以上で現像剤層に対する帯電と除電の制御のフローが実行される。後は画像形成動作に伴い、任意のプロセスで終了すればよい。

（第６の実施形態：湿式現像装置の構成と動作）
本発明に係る湿式現像装置の第６の実施形態として、図１４における湿式現像装置の構成と動作について、第５の実施形態と異なる部分について説明する。

第５の実施形態では、ユーザがオペパネで画像濃度を調整する構成について説明した。しかしながら、第６の実施形態では、紙種によって現像トナー量設定を変えることができる構成となっている。また現像トナー量設定に対して、実際に現像トナー量を変える動作を、第４の実施形態の場合と同様に供給ローラ５２の回転数を変化させることで実行している点が、第５の実施形態の場合と異なる。

すなわち、現像剤帯電手段、現像剤除電手段の各出力は供給ローラ５２の回転数に応じて制御することになる。

例えば、供給ローラ５２の回転数を高くして現像トナー量を多くする場合、供給ローラ５２上のトナー量は供給ローラ５２の回転数に関わらず一定であるが、帯電チャージャ４２部分を通過する時間は短くなる。このとき帯電チャージャ４２の出力が一定であれば、トナー粒子の帯電量は低くなる。

すなわち、一定のトナー帯電量を得るためには、供給ローラ５２の回転数に応じて帯電チャージャ４２の出力を変える必要がある。

制御された出力で帯電された現像剤は現像ローラ４１とのニップ部に搬送され、電界の力により現像ローラ４１に受け渡される。こうして現像ローラ４１上には、付着量が変化してもトナー粒子の帯電量が同じであるような現像剤薄層が形成される。

但し、トナー粒子の帯電量が同じであっても付着量が異なるため、これらを除電するために必要な電流は異なる。すなわち、付着量が多いほど除電チャージャ４３の出力を大きくすることが必要になる。

例えば、具体的に例示すると、コート紙モードの場合、現像トナー量の設定が１．５ｇ／ｍ^２、として、供給ローラ５２の回転数が、線速で４４０ｍｍ／ｓ、帯電チャージャ４２の出力が４０μＡ、除電チャージャ４３の出力が３０μＡでよい。それに対して、上質紙モードの場合、現像トナー量の設定は２．５ｇ／ｍ^２となり、供給ローラ５２の回転数は線速で７３０ｍｍ／ｓとなる。またそれに応じて、帯電チャージャ４２の出力７０μＡ、除電チャージャ４３の出力５０μＡが必要となる。

＜機能構成＞
図１８は第６の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第１乃至第５の実施形態と同じ符号の構成要素は、同じ機能を有するものである。

感光体上への現像トナー量が設定された現像トナー量になるよう、現像剤帯電手段の出力を変える動作、及びその動作をＣＰＵ２１が実行することは、第１乃至第５の実施形態の場合と同様である。このように、ＣＰＵ２１は制御手段として機能する。

なお、第１トレイピックアップモータドライバ２４、第２トレイピックアップモータドライバ２５は、第４の実施形態の場合と同様である。

＜帯電と除電の制御フロー＞
図１７を用いて帯電と除電の制御フローを説明する。図１７は第６の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。

以下、第１乃至第６の実施形態に係る湿式現像装置、湿式現像方法の実施例を説明する。

実施例１乃至６は、それぞれ第１乃至第６の実施形態に係る湿式現像装置を使用している。

比較例１乃至６も同様に、それぞれ第１乃至第６の実施形態で説明した湿式現像装置を使用しているが、トナー現像量の設定や現像剤帯電手段の出力に応じて現像剤除電手段の出力を変更する制御を行っていない。

各実施例に共通する条件設定について述べる。

＜液体現像剤の作成＞
ポリエステル樹脂を１００質量部、銅フタロシアニン１５質量部をヘンシェルミキサで十分混合した後、ロール内加熱温度１００℃の同方向回転二軸押出し機を用い溶融混練を行い、得られた混合物を冷却、粗粉砕し粗粉砕トナーを得た。

モレスコホワイトＰ４０（松村石油研究所社製）７５質量部、分散剤としてＶ２２０（ＩＳＰ社製）を０．８質量部混合し、サンドミルにより４日間湿式粉砕し、液体現像剤を得た。粒径は２．０μｍであった。粒径はレーザ回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２２００（島津製作所社製）にて測定した。この液体現像剤の帯電保持性を調べると、帯電保持率は９０％であった。

また分散剤ＩＳＰ社製Ｖ２２０を１．５質量部添加して作成した液体現像剤の粒径は１．９μｍ、帯電保持率は６０％であった。

以下に、図１９を参照して、帯電保持性の評価方法について説明する。

図１９において、６１はφ１００ｍｍ、幅１００ｍｍの金属製ローラであり、接地している。その表面に、バーコータ等により６ｇ／ｍ^２の液体現像剤薄層を形成する。その後、コロトロンチャージャ６２を印加しながら、ローラ６１を４２０ｍｍ／ｓで１回転させる。コロトロンチャージャ６２には定電流電源（ＭＯＤＥＬ６１０Ｅ：トレック社製）が繋がれており、ローラ６１に２０μＡの電流（８ｃｍ幅）が流れ込むように定電流制御されている。

６３は表面電位センサ（ＭＯＤＥＬ３４４：トレック社製）であり、コロトロンチャージャ６２により、ローラ６１上のトナー層が帯電されてから０．５秒後と、１０秒後のトナーの表面電位を測定する。表面電位センサ６３はオシロスコープ（ＤＬ１６４０：ＹＯＫＯＧＡＷＡ社製）６４に接続されており、オシロスコープ６４から表面電位の測定値を読み取る。

トナー粒子の帯電量は、帯電されてからの時間により低下するため、以下の式で帯電保持率を求めた。
帯電保持率＝１０秒後の表面電位／０．５秒後の表面電位×１００（％）。

＜装置条件について＞
現像ローラ４１として、外径４０ｍｍ、長さ２３０ｍｍ、表面粗さ（ＲｚＪＩＳ）２μｍの導電性ポリウレタンのゴムローラを用い、帯電チャージャ４２、除電チャージャ４３としてコロトロンチャージャを用いた。また、除去部材４６として厚さ２ｍｍ、硬度７７度のポリウレタン製ブレードを用い、圧接角２０度、圧接圧２０Ｎ／ｍとした。

実施例１乃至３については、現像ローラ４１を接地し、線速４２０ｍｍ／ｓで回転させ、現像ローラ４１上にトナー量２．５ｇ／ｍ^２（現像剤量１０ｇ／ｍ^２）の現像剤薄層を形成した。その状態で帯電チャージャ４２によりトナー粒子を帯電し、さらに現像後に除電チャージャ４３で除電した場合のクリーニング性を評価した。

帯電チャージャ４２、除電チャージャ４３の各出力は定電流電源（ＭＯＤＥＬ６１０Ｅ：トレック社製）を用い、現像ローラへの流れ込み電流を定電流制御した。各実施例における電流値は表１に示す。

実施例４乃至６については、汲み上げローラ５１として１８０線／ｉｎｃｈの斜線タイプのアニロックスローラを用い、供給ローラ５２は導電性ポリウレタンゴムのゴムローラを用い、現像ローラ４１は上記実施例１乃至３と同じものを用いた。

ゴムローラはポリウレタンゴムに限定されることはなく、ＮＢＲや他のゴム剤を用いてもよい。アニロックスローラについても一例であり、他の種類（凹部形状や線数）のものを用いてもよい。

汲み上げローラ５１と供給ローラ５２の押し込み量を０．４ｍｍ、供給ローラ５２と現像ローラ４１の押し込み量を０．１ｍｍとした。現像ローラ４１の線速は４２０ｍｍ／ｓである。

この場合、現像ローラ４１上にトナー量２．５ｇ／ｍ^２または１．５ｇ／ｍ^２の現像剤薄層を形成するために、供給ローラ５２の線速は表１に示す値とした。

その状態で帯電チャージャ４２によりトナー粒子を帯電し、さらに現像後に除電チャージャ４３で除電した場合のクリーニング性を評価した。

帯電チャージャ４２、除電チャージャ４３の各出力は、実施例１乃至３の場合と同様に制御した。各実施例における電流値は表１に示す。

＜評価方法と結果について＞
実施例１乃至６についてのクリーニング性の評価は、以下のように行った。

現像ローラ４１上の残存現像剤を除去するための除去部材（ブレード）４６を通過した後に、現像ローラ４１表面に残った残存現像剤をテープ（メンディングテープ：３Ｍ社製）により剥離し、台紙に貼り付け目視評価した。評価は○（良好、許容できる）と×（不可、許容できない）の二者択一とした。

表１に、実施例１乃至６及び比較例１乃至６についての実施条件とクリーニング性の評価結果について示す。

実施例はすべて、現像トナー量が２．５ｇ／ｍ^２、もしくは１．５ｇ／ｍ^２となるよう設定した。画像濃度に差を付けるため、もしくはコート紙と上質紙の差に対応するためを想定してのものである。

実施例１乃至６すべてにおいて、すなわち第１乃至第６の実施形態すべてにおいて、現像トナー量が異なる設定に対して、何れも良好なクリーニング性が得られた。

比較例については、すべて現像トナー量が１．５ｇ／ｍ^２となるよう設定した。しかし、除電チャージャ４３の出力については、現像トナー量が２．５ｇ／ｍ^２設定のときと同じであり、変更していない。

比較例１乃至６すべてにおいて、すなわち第１乃至第６の実施形態すべてにおいて、何れも良好なクリーニング性が得られていない。現像トナー量が異なる設定に対しては、除電チャージャの出力を対応させないと、単に除電するのみではクリーニング性について効果が得られないことが分かる。

上述したように、本実施形態に係る湿式現像装置、湿式現像方法、及びそれらを備えた画像形成装置によれば、液体現像剤を用いて現像を行うに際して、帯電手段により現像剤中のトナーを任意の帯電量になるよう帯電して、現像に供することができ、その場合にも現像後、現像ローラに残留した現像剤のクリーニングを行う前に、除電手段を設け、かつその出力を上記帯電手段の出力に応じて適切に制御し、現像剤中のトナーを除電することにより、ブレードを用いて十分なクリーニングを行うことができる。

なお上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す図である。（ａ）現像時の感光体と現像ローラのニップ部の状態、及び（ｂ）その後、感光体と現像ローラが分離したときのニップ部の状態を示す図である。帯電手段からの流れ込み電流に対して感光体上へのトナー付着量が変化する様子を示すグラフである。帯電手段の出力に対して、除電手段の出力を変化させたときのクリーニング性の傾向を示す具体例を示すグラフである。第１の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第１の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作の機能構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第２の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第３の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。本発明に係る湿式現像装置の第４の実施形態を示す概略構成図である。第４の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第４の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。本発明に係る湿式現像装置の第５の実施形態を示す概略構成図である。第５の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第５の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。第６の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御の流れを示すフローチャートである。第６の実施形態に係る湿式現像装置における現像剤層に対する帯電と除電の制御動作について、その機能構成を示すブロック図である。現像剤の帯電保持性の評価方法について説明するための図である。

符号の説明

１感光体ドラム（像担持体）
２帯電装置
３露光装置
４湿式現像装置
５転写ローラ
６クリーニング装置
８液体現像剤
９記録媒体
１０画像形成装置
２１ＣＰＵ（制御手段、現像トナー量設定手段）
２２オペレーションパネル（オペパネ）
２３現像ローラモータドライバ
２４第１トレイピックアップモータドライバ
２５第２トレイピックアップモータドライバ
２７供給ローラモータドライバ
３２帯電チャージャ用高圧電源
３３除電チャージャ用高圧電源
３４紙種センサ
４１現像ローラ（現像剤担持体）
４２帯電チャージャ（現像剤帯電手段）
４３除電チャージャ（現像剤除電手段）
４４現像剤槽
４５規制部材
４６除去部材（現像剤除去手段）
４８現像ローラ用電源
４９供給ローラ用電源
５１汲み上げローラ
５２供給ローラ（現像剤供給手段）
８１トナー粒子
８２キャリヤ液

Claims

トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体により像担持体表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する湿式現像装置であって、
前記液体現像剤が現像に供される前に、前記液体現像剤中のトナーを帯電するよう配置された出力可変の現像剤帯電手段と、
前記液体現像剤が現像に供された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤中のトナーを除電するよう配置された出力可変の現像剤除電手段と、
前記現像剤除電手段によりトナーが除電された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤を除去するよう配置された現像剤除去手段と、
前記現像剤除電手段の出力を前記現像剤帯電手段の出力に応じて変更する制御手段を有する
ことを特徴とする湿式現像装置。
前記像担持体の現像トナー量を予め設定する現像トナー量設定手段を有し、
前記制御手段は、
前記現像トナー量設定手段により設定されたトナー量に応じて、前記現像剤帯電手段の出力及び前記現像剤除電手段の出力を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式現像装置。
前記像担持体上に形成されたトナー像を転写する記録用紙の紙種を取得する記録用紙種取得手段を有し、
前記現像トナー量設定手段は、
前記記録用紙種取得手段により取得された記録用紙の紙種に応じて現像トナー量を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の湿式現像装置。
前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する供給量可変の現像剤供給手段を有し、
前記制御手段は、
前記現像剤供給手段による前記液体現像剤の供給量に応じて、前記現像剤帯電手段の出力及び前記現像剤除電手段の出力を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の湿式現像装置。
前記現像剤帯電手段は、
前記現像剤供給手段に対向し、該現像剤供給手段上の前記液体現像剤中のトナーを帯電するよう配置された
ことを特徴とする請求項４に記載の湿式現像装置。
トナーとキャリヤ液を含む液体現像剤中のトナーを帯電する現像剤帯電工程と、
前記現像剤帯電工程において帯電された前記液体現像剤を担持搬送する現像剤担持体により、像担持体表面の静電潜像を現像し、トナー像を形成する現像工程と、
前記現像工程後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤中のトナーを除電する現像剤除電工程と、
前記現像剤除電工程によりトナーが除電された後に、前記現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤を除去する現像剤除去工程と、を備え、
前記現像剤除電工程は、前記現像剤帯電工程における帯電の出力に応じて除電の出力を変更する
ことを特徴とする湿式現像方法。
前記現像工程における現像トナー量を予め設定する現像トナー量設定工程を有し、
前記現像剤帯電工程における帯電の出力及び前記現像剤除電工程における除電の出力は、
前記現像トナー量設定工程において設定されたトナー量に応じて変更される
ことを特徴とする請求項６に記載の湿式現像方法。
前記現像工程で形成されたトナー像を転写する記録用紙の紙種を取得する記録用紙種取得工程を有し、
前記現像トナー量設定工程では、
前記記録用紙種取得工程において取得された記録用紙の紙種に応じて現像トナー量が設定される
ことを特徴とする請求項７に記載の湿式現像方法。
前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給工程を有し、
前記現像剤帯電工程における帯電の出力及び前記現像剤除電工程における除電の出力は、
前記現像剤供給工程における前記液体現像剤の供給量に応じて変更される
ことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の湿式現像方法。
前記現像剤帯電工程は、前記現像剤供給工程の前に実行される
ことを特徴とする請求項９に記載の湿式現像方法。
請求項１乃至５の何れか１項に記載の湿式現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。