JP3735140B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トナー粒子を絶縁性キャリア液体中に分散してなる液体現像剤を用い、感光体上に形成された静電潜像を複数の現像装置により現像してカラー画像を得る画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、静電潜像担持体（感光体）上に形成された静電潜像を現像する複数の現像装置を備え、形成されたトナー像を記録媒体上に転写・定着してカラー画像を得る画像形成装置が知られている。この静電潜像担持体上の静電潜像を現像するための現像剤として、例えば絶縁性キャリア液体中にトナー粒子を分散してなる液体現像剤が用いられる。このような液体現像剤を用いる画像形成装置では、静電潜像担持体と現像電極との間に電圧を印加して電界を形成し、液体現像剤中のトナー粒子を静電潜像担持体上の静電潜像に電気的に吸着させて可視像を形成する。そして、例えば可視像が形成される毎に記録媒体に転写して像を重ね合わせ、できたトナー像を加熱・加圧して記録媒体上に定着させたカラー画像を得るものである。
【０００３】
この画像形成装置で用いられる現像装置には、例えば図８に示されるような構成のものがある。この現像装置１００は、静電潜像担持体１１０と間隙をおいて対向するように配置されたプレート状の現像電極１０１と、この現像電極と静電潜像担持体との間隙に液体現像剤を送り込む現像剤供給路１０２と、現像電極に供給する液体現像剤を一旦貯蔵する現像剤貯蔵部１０３と、現像後に静電潜像担持体の表面に残留する余剰液を回収する回収ローラ１０４とが設けられている。さらに、現像剤収容タンク１０５から現像剤貯蔵部１０３へ液体現像剤を補給する供給チューブ１０６と、回収された液体現像剤を現像剤収容タンク１０５へ戻す回収チューブ１０７とが連結されている。そして、現像剤収容タンク１０５から液体現像剤がポンプ１０８によって現像剤貯蔵部１０３へ供給され、さらに液体現像剤が現像剤貯蔵部１０３から現像剤供給路１０２を通って静電潜像担持体１１０と現像電極１０１との間隙に送り出されるようになっている。
【０００４】
上記のような画像形成装置では、現像電極１０１と静電潜像担持体１１０との間隙が静電潜像担持体の偏心等により変化すると濃度等の現像特性が変化するという欠点がある。このため、各現像装置毎に静電潜像担持体と当接するトラッキングローラを配設し、これにより現像電極と静電潜像担持体との間隙をほぼ一定に保持し、間隙内に供給される液体現像剤の量を安定化するようにした装置が提案されている。
【０００５】
また、特開平３−１８５４７１号公報には、図９に示すように、各現像装置１２０内に回転可能なローラ状の現像電極１２１を配設し、トラッキングローラ１２２によって現像電極１２１と静電潜像担持体１３０との間隙をほぼ一定に保持した装置が提案されている。このような装置は、現像剤貯蔵部１２３から液体現像剤を現像剤供給路１２４を介して現像電極１２１に供給するとともに、現像電極１２１の回転により液体現像剤を強制的に現像領域へ送り込むものである。
上記のような画像形成装置では、静電潜像担持体と現像装置との間隙がほぼ一定であるため、同一部品を使用できる点でコストダウンにつながるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような画像形成装置では以下に示すような問題点がある。
上記プレート状の現像電極を用いる画像形成装置では、静電潜像担持体に対する現像装置の配設位置が各色毎に異なるため、静電潜像担持体と対向する現像電極面（静電潜像担持体と対向する位置における接線方向とほぼ平行に設定されている面）と水平面とのなす角度がそれぞれ異なる。このため、各現像装置の静電潜像担持体と現像電極との間隙がほぼ同一であると、現像電極面と水平面とのなす角度が大きい現像装置、例えば図８に示す静電潜像担持体の側部と対向する現像装置１００ａと、現像電極面と水平面とのなす角度が小さい現像装置、例えば図８に示す静電潜像担持体の下部と対向する現像装置１００ｂとで、間隙内に供給される液体現像剤の状態が異なる。
【０００７】
すなわち、側部と対向する現像装置１００ａでは、液体現像剤の供給力と静電潜像担持体の移動に伴う搬送力のほかに、液体現像剤に重力が作用し、静電潜像担持体１１０と現像電極１０１との間隙に充分な液体現像剤が供給される。これに対し、下部と対向する現像装置１００ｂでは、液体現像剤の供給力と静電潜像担持体の移動に伴う搬送力のみで重力は作用せず、静電潜像の通過量に対し、液体現像剤の供給量が追いつかなくなる。つまり、静電潜像担持体１１０の周回移動にともなって現像に消費させる液体現像剤の量に対し、現像装置１００ｂからの現像剤の供給が間に合わない事態が起こる。このような現象は、単位時間当たりに現像する静電潜像の面積が大きい高速機において顕著となる。さらに、静電潜像担持体１１０と現像電極１０１ｂとの間隙に液体現像剤が流れ込みにくいため、現像剤供給路から吐出された液体現像剤が現像領域に流れ込まず現像装置の外部へ漏れ出してしまい、これらが現像抜けや濃度不良、しいては機内汚れ等を引き起こすという問題がある。
【０００８】
また、上記対策として、静電潜像担持体と現像電極との間隙量ｄを下部と対向する現像装置１００ｂに合わせて設定することも考えられるが、側部と対向する現像装置１００ａでは液体現像剤の供給量が過剰となり、図１０に示すように回収ローラ１０４によって余剰液１０９を回収しきれなくなる。このため、現像時にトナー像流れを引き起こしたり、下部の現像装置へ液体現像剤が流れ落ち混色等を引き起こすという問題がある。
【０００９】
一方、図９に示すようなローラ状の現像電極１２１を用いる画像形成装置では、ローラの回転速度を調節することで液体現像剤の供給量をある程度調整することが可能であるが、ローラを回転するための駆動源が必要となり、コストが上昇するという問題がある。また、ローラの回転が現像に影響を及ぼし、画質を劣化させる可能性も大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各色の現像装置の位置に対応して現像電極と静電潜像担持体との間に送り込まれる液体現像剤の液量を適切に調整し、画質欠陥のない良好なカラー画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の現像装置は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きくなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１２】
また、請求項２に記載の現像装置は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量が多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きく、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量は多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１４】
上記請求項１又は請求項３に記載の発明において、各現像電極と静電潜像担持体との間隙量は、トナー像の流れや液漏れを防止するとともに、現像濃度等の現像性を考慮して適切な値に設定することが望ましい。
【００１５】
上記請求項２又は請求項３に記載の発明において、各現像装置内で現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量は、例えば現像剤供給用のポンプの出力、供給量制御用の弁の調整によって制御されるものであり、トナー像の流れや液漏れを防止するとともに、現像濃度等の現像性を考慮して適切な値に設定される。
【００１６】
【作用】
請求項１に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きくなるように各現像装置が設定されているので、現像剤供給路から供給される液体現像剤は、この間隙が大きくなるにしたがって間隙内に流入し易くなり、滞在する液体現像剤の量も多くなる。このため、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいもの、すなわち間隙が小さいものでは、液体現像剤の供給力、及び静電潜像担持体の移動に伴う搬送力の他に液体現像剤に重力が作用し、間隙内に適切な量の液体現像剤が送り込まれ、現像剤の供給及び回収が円滑に行われる。一方、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいもの、すなわち間隙が大きいものでは、間隙内の液体現像剤に重力がほとんど作用しないが、間隙が大きく設定されていることによって充分な量の現像剤が間隙内に流れ込む。また、間隙内に滞在する液体現像剤の量が多くなる。これにより、現像電極と静電潜像担持体との間隙内を通過する液体現像剤の量が、位置が異なる各現像装置について適切に調整される。
【００１７】
したがって、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいものでは、現像剤量が過剰になることによる像流れ、混色等の発生が防止される。また、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいものでは、静電潜像の現像量に対して現像剤の供給が追いつかないことがなくなり、現像抜け、濃度不良の発生や、液体現像剤の漏出等の発生が防止され、安定した現像を行うことが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、各現像装置の現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されているので、対向位置の静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さい現像装置ほど、静電潜像担持体と現像電極との間隙内に供給される液体現像剤の量が多くなる。従って、現像電極と静電潜像担持体との間隙内に供給される液体現像剤の量が、各現像装置の位置によって適切に調整される。このため、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいものでは、現像剤量が過剰になることによる像流れ、混色等が防止される。また、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいものでは、静電潜像の現像量に対して現像剤の供給が追いつかないことがなくなり、現像抜け、濃度不良の発生や、液体現像剤の漏出等が防止される。
【００１９】
請求項３に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、各現像装置の現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きく、現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されているので、上記静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さい現像装置ほど、現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きくなり、これとともに間隙内に供給される液体現像剤の量が多くなる。従って、現像電極と静電潜像担持体との間隙内に送り込まれる液体現像剤の量が、各現像装置の位置によって適切かつ確実に調整される。このため、現像電極と静電潜像担持体との間隙内の現像剤量が過剰になることによる像流れや混色等の発生がより確実に防止されるとともに、静電潜像の現像量に対し現像剤の供給が追いつかないこともなくなり、現像抜け、濃度不良、及び機内汚れの発生もより確実に防止される。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の発明の一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。また、図２は、この画像形成装置における現像装置の位置を示す拡大図である。
この画像形成装置は、感光体からなる静電潜像担持体１の周囲に、その回転方向上流側から、該静電潜像担持体１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、帯電後の静電潜像担持体１の表面に像光を照射して静電潜像を形成する露光装置３と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーを含む液体現像剤をそれぞれ収容する４台の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、転写用紙を表面に吸着しながら回転する転写ドラム５と、この転写ドラム５内に固定支持され、静電潜像担持体１上に形成されたトナー像を転写用紙に転写する転写帯電器６と、転写後の静電潜像担持体１の表面を清掃するクリーニング装置７と、静電潜像担持体１の表面を除電する除電装置８とが設けられている。また、転写ドラム５との近接位置には、用紙搬送路９に沿って搬送される転写用紙を転写ドラム５に案内する用紙ガイド１０と、転写用紙を転写ドラム５に吸着させる吸着装置１１と、トナー像の転写後に転写用紙を剥離する剥離装置１２等が設けられている。さらに装置内には、転写ドラム５から剥離された用紙を搬送する搬送ベルト１３と、転写用紙上のトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置１４とが設けられている。
【００２１】
また、各現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、各色の液体現像剤が収容される現像剤収容タンク１５と２本のチューブ１６，１７によって連結されており、供給用ポンプ１８によってチューブ１６から液体現像剤が供給されるとともに、現像に使用された余剰液が回収用ポンプ１９によりチューブ１７から回収されるようになっている。
【００２２】
上記現像装置４は、図２に示すように、静電潜像担持体１との対向部に開口を備えるハウジング４０内に、静電潜像担持体１と間隙をおいて対向するように配置された現像電極４１と、この現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙に液体現像剤を供給する現像剤供給路４２と、上記チューブ１６を介してハウジング４０内に供給される液体現像剤を一旦貯蔵する現像剤貯蔵部４３と、現像後に静電潜像担持体１の表面に残留する余剰液を回収する回収ローラ４４とを有している。さらに、回収ローラ４４上に付着した余剰液を拭い落とすブレード４５と、現像電極４１と静電潜像担持体１との間、回収ローラ４４と静電潜像担持体１との間にそれぞれ電圧を印加する電源２２，２３等を有している。
【００２３】
上記現像電極４１は、静電潜像担持体１の軸線方向におけるほぼ全長に対向配置されるプレート状の電極であり、電極の先端部に静電潜像担持体１の周面と同じ曲率を持たせた湾曲面が形成されている。また、ハウジング４０の両端部には、静電潜像担持体１の非画像領域と当接するトラッキングローラ４６が設けられ、現像電極４１の先端部と静電潜像担持体１とが微小間隙おいて対向するように保持される。このトラッキングローラ４６は適切な大きさに形成され、現像電極４１が対向する位置における静電潜像担持体１の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいもの、即ち現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの順に、現像電極２１と静電潜像担持体１との間隙が大きくなるように設定されている。この現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙は、現像濃度等の現像性を考慮して約１００μｍ〜２００μｍの範囲で適切に設定される。この間隙の設定値及びその根拠は後述する。
【００２４】
また、現像電極２１の静電潜像担持体１との対向面の後方には現像剤貯蔵部４３と連通される現像剤供給路４２が形成されており、この現像剤供給路４２を出た液体現像剤が現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙内に流れ込むようになっている。そして、現像電極４１と静電潜像担持体１との間には、電源２２から直流電圧が印加され、現像領域で形成される電界によって液体現像剤中のトナーが静電潜像担持体１上の静電潜像に吸着される。
なお、上記現像電極４１の先端部の形状は、平板状でも機能するが、上述にように静電潜像担持体１の周面と同じ曲率をもたせると現像電界の強度が一様となり、現像効果がより高まる。
【００２５】
上記回収ローラ４４は、回転可能に支持され、図中に示す矢印の方向、すなわち静電潜像担持体１との対向位置で双方の表面が反対方向に移動するように回転駆動されている。この回収ローラ４４は、静電潜像担持体１との対向部に微小間隙を安定して形成するため、回収ローラ４４の両端部に、静電潜像担持体１の周面と当接しながら回転するトラッキングローラ４４ａを備えている。また、回収ローラ４４と静電潜像担持体１との間には、電源２３から現像電極４１と同じ電圧が印加されており、トナーが静電潜像に引き付けられるとともに、回収ローラ４４の周回移動により余剰液が現像装置内に回収されるようになっている。
【００２６】
また、上記現像装置４と接続されるチューブ１６には、液体現像剤を吸引する上記供給用ポンプ１８の他、液体現像剤が逆流するのを防止する逆流防止弁２０と、液体現像剤の吸引量を調節する流量調整バルブ２１とが設けられている。そして、ポンプ１８による揚圧力で液体現像剤を現像剤貯蔵部４３に供給するとともに、現像剤貯蔵部４３内の液体現像剤を現像剤供給路４２へ送り出すようになっている。このとき、現像電極４１が対向する位置における静電潜像担持体１の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいもの、即ち現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの順に、現像剤供給路４２へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されている。本実施例では、現像剤供給路４２へ送り込まれる現像剤量が、０．５〜１．５リットル／ｍｉｎの範囲内で適宜に設定されている。この現像剤の供給量及びその根拠については後述する。
【００２７】
このような画像形成装置では、帯電装置２により静電潜像担持体１が所定の電位に帯電された後、露光装置３により像光が照射され、静電潜像担持体１の表面に帯電電位の差による静電潜像が形成される。この静電潜像はイエローの液体現像剤を収容する現像装置４Ｙにより現像され、液体現像剤によるトナー像が形成される。さらに、転写用紙が転写ドラム５上に吸着されながら搬送され、転写帯電器６により静電潜像担持体上のトナー像が転写用紙に転写される。
【００２８】
転写後に静電潜像担持体１の表面に残留する液体現像剤はクリーニング装置１７により除去され、除電装置８により静電潜像担持体１が除電される。その後、再び帯電装置２により帯電され、前述の工程と同様に静電潜像担持体１上にマゼンタ像が形成され、転写用紙に先のイエロー像と重ねて転写される。さらに、同様の工程を繰り返してシアン像及びブラック像が転写用紙に重ねて転写される。
この４色のトナー像が転写された転写用紙は剥離装置１２によって転写ドラム５から剥離され、搬送ベルト１３によって定着装置１４に送られる。そして、定着装置１４の熱によりキャリア液が気化するとともにトナー像が転写用紙に融着され、一枚の画像が形成される。
【００２９】
一方、上記画像形成装置における現像装置４では、画像形成動作の開始とともに、チューブ１６に接続されたポンプ１８により液体現像剤の圧送が開始され、現像剤収容タンク１５の液体現像剤がチューブ１６を通って現像剤貯蔵部４３内に供給される。これにともない、現像剤貯蔵部４３内の液体現像剤は現像剤供給路４２へ送り込まれ、静電潜像担持体１との対向部へ移送される。静電潜像担持体１は現像電極４１と対向して周回移動しており、現像剤供給路４２から流れ出した液体現像剤は、静電潜像担持体１の周回方向に沿って現像電極４１と静電潜像担持体１との間に流れ込む。こうして現像領域に液体現像剤が供給されると、現像領域で形成される電界の作用によって、液体現像剤中のトナー粒子が静電潜像担持体１上の静電潜像に吸着され、静電潜像が可視化される。
【００３０】
このとき、図３に示すように、イエロー用の現像装置４Ｙでは、現像電極４１Ｙと静電潜像担持体１との間隙ａが小さく、液体現像剤の供給量が少なく設定されており、液体現像剤の供給力と、静電潜像保持体１の周回移動による現像剤の搬送力と、液体現像剤に作用する重力とによって、間隙内に適切な量の液体現像剤が送り込まれる。このため、液体現像剤の供給が過多になることによるトナー像流れや、液漏れ等の発生が防止される。一方、図４に示すように、ブラック用の現像装置４Ｋでは、現像電極４１Ｋと静電潜像担持体１との間隙ｂが大きく、液体現像剤の供給量が多めに設定されており、この間隙内では、液体現像剤の供給力及び静電潜像保持体１の周回移動による液体現像剤の搬送力のみで重力は作用しないが、適切な量の液体現像剤が静電潜像担持体１と現像電極４１Ｋとの間隙に流れ込む。従って、液体現像剤の供給が不足することなく、白抜けや濃度むら等の現像性の低下が防止される。
【００３１】
さらに現像後、現像電極４１と静電潜像担持体１との間を流れる液体現像剤の余剰液は、静電潜像担持体１と対向する周面が逆方向に移動する回収ローラ４４に付着し、現像装置のハウジング４０内に回収される。この回収ローラ４４上の液体現像剤は、ブレード４５によって現像装置内に拭い取られ、回収用ポンプ１９によりチューブ１７を通って現像剤収容タンク１５内に送られる。そして、現像剤収容タンク１５内で撹拌され、再びチューブ１６を通って現像装置４に供給される。
【００３２】
次に、現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量の設定値及び現像剤供給路４２へ供給される現像剤量の設定値について説明する。
図５は、上記実施例における現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量と、
この間隙すなわち現像領域を通過する液体現像剤の流量との関係を示す図である。また、図６は、この液体現像剤の流量と画像の濃度との関係を示す図である。
図５に示すように、各現像装置４においては、現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量が大きくなるにしたがって現像領域通過流量が大きくなり、間隙量にかかわらず現像装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙの順となっている。また、この流量によって現像濃度が変動するとともに、現像性やトナー像流れ、液漏れ等に影響を及ぼすことが確認され、図６に示すように、現像領域通過流量が小さすぎると濃度むらが発生し、逆に大きすぎると現像時のトナー像流れや、液漏れを生じることがわかる。これらの結果から、上記実施例において、現像性の点で好ましい間隙量をそれぞれの現像装置毎に求めると、現像装置４Ｙでは約１００μｍ、現像装置４Ｍでは約１００μｍ、現像装置４Ｃでは１００μｍ〜２００μｍ、現像装置４Ｋでは約２００μｍである。
【００３３】
また、図７は、ポンプ１８から供給される現像剤の流量と、現像領域における現像剤通過流量との関係を示す図である。
現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙内にはポンプ１８の揚圧力によって液体現像剤が供給されるが、上述の各間隙量に設定したときに、適切な現像領域通過流量が得られる現像剤の供給流量が求められる。その結果、ポンプ１８からの現像剤の供給流量は、現像装置４Ｙに対しては０．５〜０．８リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｍに対しては０．７〜１．０リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｃに対しては０．８〜１．３リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｋに対しては１．０〜１．４リットル／ｍｉｎが好ましいことが確認される。この液体現像剤の供給流量は、チューブ１６に接続された流量調整バルブ２１によって、それぞれの現像位置に合った値に調整することができる。ただし、現像剤の流量の調整は、上述の手段に限らず、例えばポンプ１８の電圧値等を制御することにより調整することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置では、各々の現像電極と静電潜像担持体との間隙量が、現像装置の位置によって適切に設定されているので、各々の間隙内を通過する液体現像剤の量を適切に調整することができる。このため、一つの静電潜像担持体に複数の現像装置が対向するように配置され、各々の配置角度が異なっていても、全ての現像装置について現像領域で液体現像剤の供給不足による濃度むらが発生したり、逆に供給過多により像流れ、液漏れによる機内汚れ等が発生したりすることもなく、良好な画像を得ることができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明に係る画像形成装置では、各現像装置の現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が、現像装置の位置によって適切に調整されているので、現像領域を通過する液体現像剤の量を適切に制御することができる。このため、像流れや液漏れ等の発生もなく、画質欠陥のない良好な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明に係る画像形成装置では、各現像装置における現像電極と静電潜像担持体との間隙量、および現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が、現像装置の位置によって適切に設定されているので、現像領域を通過する液体現像剤の量をより適切に制御することができる。このため、より確実に像流れや液漏れ等の発生が防止され、画質欠陥のない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２または請求項３に記載の発明の一実施例である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【図５】図１の画像形成装置における現像領域の間隙量と液体現像剤の現像領域通過流量との関係を示す図である。
【図６】図１の画像形成装置における液体現像剤の現像領域通過流量と画像の濃度との関係を示す図である。
【図７】図１の画像形成装置におけるポンプからの液体現像剤の供給流量と現像剤の現像領域通過流量との関係を示す図である。
【図８】従来の画像形成装置で用いられる現像装置を示す概略構成図である。
【図９】従来の画像形成装置で用いられる現像装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１０】図８の画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 静電潜像担持体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写ドラム
６ 転写帯電器
７ クリーニング装置
８ 除電装置
９ 用紙搬送路
１０ 用紙ガイド
１１ 吸着装置
１２ 剥離装置
１３ 搬送ベルト
１４ 定着装置
１５ 現像剤収容タンク
１６ 供給用チューブ
１７ 回収用チューブ
１８ 供給用ポンプ
１９ 回収用ポンプ
２０ 逆流防止弁
２１ 流量調整バルブ
２２、２３ 電源
４１ 現像電極
４２ 現像剤供給路
４３ 現像剤貯蔵部
４４ 回収ローラ
４５ ブレード
４６ トラッキングローラ
ａ，ｂ 静電潜像担持体と現像電極との間隙量
【産業上の利用分野】
本発明は、トナー粒子を絶縁性キャリア液体中に分散してなる液体現像剤を用い、感光体上に形成された静電潜像を複数の現像装置により現像してカラー画像を得る画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、静電潜像担持体（感光体）上に形成された静電潜像を現像する複数の現像装置を備え、形成されたトナー像を記録媒体上に転写・定着してカラー画像を得る画像形成装置が知られている。この静電潜像担持体上の静電潜像を現像するための現像剤として、例えば絶縁性キャリア液体中にトナー粒子を分散してなる液体現像剤が用いられる。このような液体現像剤を用いる画像形成装置では、静電潜像担持体と現像電極との間に電圧を印加して電界を形成し、液体現像剤中のトナー粒子を静電潜像担持体上の静電潜像に電気的に吸着させて可視像を形成する。そして、例えば可視像が形成される毎に記録媒体に転写して像を重ね合わせ、できたトナー像を加熱・加圧して記録媒体上に定着させたカラー画像を得るものである。
【０００３】
この画像形成装置で用いられる現像装置には、例えば図８に示されるような構成のものがある。この現像装置１００は、静電潜像担持体１１０と間隙をおいて対向するように配置されたプレート状の現像電極１０１と、この現像電極と静電潜像担持体との間隙に液体現像剤を送り込む現像剤供給路１０２と、現像電極に供給する液体現像剤を一旦貯蔵する現像剤貯蔵部１０３と、現像後に静電潜像担持体の表面に残留する余剰液を回収する回収ローラ１０４とが設けられている。さらに、現像剤収容タンク１０５から現像剤貯蔵部１０３へ液体現像剤を補給する供給チューブ１０６と、回収された液体現像剤を現像剤収容タンク１０５へ戻す回収チューブ１０７とが連結されている。そして、現像剤収容タンク１０５から液体現像剤がポンプ１０８によって現像剤貯蔵部１０３へ供給され、さらに液体現像剤が現像剤貯蔵部１０３から現像剤供給路１０２を通って静電潜像担持体１１０と現像電極１０１との間隙に送り出されるようになっている。
【０００４】
上記のような画像形成装置では、現像電極１０１と静電潜像担持体１１０との間隙が静電潜像担持体の偏心等により変化すると濃度等の現像特性が変化するという欠点がある。このため、各現像装置毎に静電潜像担持体と当接するトラッキングローラを配設し、これにより現像電極と静電潜像担持体との間隙をほぼ一定に保持し、間隙内に供給される液体現像剤の量を安定化するようにした装置が提案されている。
【０００５】
また、特開平３−１８５４７１号公報には、図９に示すように、各現像装置１２０内に回転可能なローラ状の現像電極１２１を配設し、トラッキングローラ１２２によって現像電極１２１と静電潜像担持体１３０との間隙をほぼ一定に保持した装置が提案されている。このような装置は、現像剤貯蔵部１２３から液体現像剤を現像剤供給路１２４を介して現像電極１２１に供給するとともに、現像電極１２１の回転により液体現像剤を強制的に現像領域へ送り込むものである。
上記のような画像形成装置では、静電潜像担持体と現像装置との間隙がほぼ一定であるため、同一部品を使用できる点でコストダウンにつながるという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような画像形成装置では以下に示すような問題点がある。
上記プレート状の現像電極を用いる画像形成装置では、静電潜像担持体に対する現像装置の配設位置が各色毎に異なるため、静電潜像担持体と対向する現像電極面（静電潜像担持体と対向する位置における接線方向とほぼ平行に設定されている面）と水平面とのなす角度がそれぞれ異なる。このため、各現像装置の静電潜像担持体と現像電極との間隙がほぼ同一であると、現像電極面と水平面とのなす角度が大きい現像装置、例えば図８に示す静電潜像担持体の側部と対向する現像装置１００ａと、現像電極面と水平面とのなす角度が小さい現像装置、例えば図８に示す静電潜像担持体の下部と対向する現像装置１００ｂとで、間隙内に供給される液体現像剤の状態が異なる。
【０００７】
すなわち、側部と対向する現像装置１００ａでは、液体現像剤の供給力と静電潜像担持体の移動に伴う搬送力のほかに、液体現像剤に重力が作用し、静電潜像担持体１１０と現像電極１０１との間隙に充分な液体現像剤が供給される。これに対し、下部と対向する現像装置１００ｂでは、液体現像剤の供給力と静電潜像担持体の移動に伴う搬送力のみで重力は作用せず、静電潜像の通過量に対し、液体現像剤の供給量が追いつかなくなる。つまり、静電潜像担持体１１０の周回移動にともなって現像に消費させる液体現像剤の量に対し、現像装置１００ｂからの現像剤の供給が間に合わない事態が起こる。このような現象は、単位時間当たりに現像する静電潜像の面積が大きい高速機において顕著となる。さらに、静電潜像担持体１１０と現像電極１０１ｂとの間隙に液体現像剤が流れ込みにくいため、現像剤供給路から吐出された液体現像剤が現像領域に流れ込まず現像装置の外部へ漏れ出してしまい、これらが現像抜けや濃度不良、しいては機内汚れ等を引き起こすという問題がある。
【０００８】
また、上記対策として、静電潜像担持体と現像電極との間隙量ｄを下部と対向する現像装置１００ｂに合わせて設定することも考えられるが、側部と対向する現像装置１００ａでは液体現像剤の供給量が過剰となり、図１０に示すように回収ローラ１０４によって余剰液１０９を回収しきれなくなる。このため、現像時にトナー像流れを引き起こしたり、下部の現像装置へ液体現像剤が流れ落ち混色等を引き起こすという問題がある。
【０００９】
一方、図９に示すようなローラ状の現像電極１２１を用いる画像形成装置では、ローラの回転速度を調節することで液体現像剤の供給量をある程度調整することが可能であるが、ローラを回転するための駆動源が必要となり、コストが上昇するという問題がある。また、ローラの回転が現像に影響を及ぼし、画質を劣化させる可能性も大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各色の現像装置の位置に対応して現像電極と静電潜像担持体との間に送り込まれる液体現像剤の液量を適切に調整し、画質欠陥のない良好なカラー画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の現像装置は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きくなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１２】
また、請求項２に記載の現像装置は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量が多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、 同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、 前記現像装置の各々が、 前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、 絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、 各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きく、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量は多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００１４】
上記請求項１又は請求項３に記載の発明において、各現像電極と静電潜像担持体との間隙量は、トナー像の流れや液漏れを防止するとともに、現像濃度等の現像性を考慮して適切な値に設定することが望ましい。
【００１５】
上記請求項２又は請求項３に記載の発明において、各現像装置内で現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量は、例えば現像剤供給用のポンプの出力、供給量制御用の弁の調整によって制御されるものであり、トナー像の流れや液漏れを防止するとともに、現像濃度等の現像性を考慮して適切な値に設定される。
【００１６】
【作用】
請求項１に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きくなるように各現像装置が設定されているので、現像剤供給路から供給される液体現像剤は、この間隙が大きくなるにしたがって間隙内に流入し易くなり、滞在する液体現像剤の量も多くなる。このため、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいもの、すなわち間隙が小さいものでは、液体現像剤の供給力、及び静電潜像担持体の移動に伴う搬送力の他に液体現像剤に重力が作用し、間隙内に適切な量の液体現像剤が送り込まれ、現像剤の供給及び回収が円滑に行われる。一方、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいもの、すなわち間隙が大きいものでは、間隙内の液体現像剤に重力がほとんど作用しないが、間隙が大きく設定されていることによって充分な量の現像剤が間隙内に流れ込む。また、間隙内に滞在する液体現像剤の量が多くなる。これにより、現像電極と静電潜像担持体との間隙内を通過する液体現像剤の量が、位置が異なる各現像装置について適切に調整される。
【００１７】
したがって、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいものでは、現像剤量が過剰になることによる像流れ、混色等の発生が防止される。また、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいものでは、静電潜像の現像量に対して現像剤の供給が追いつかないことがなくなり、現像抜け、濃度不良の発生や、液体現像剤の漏出等の発生が防止され、安定した現像を行うことが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、各現像装置の現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されているので、対向位置の静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さい現像装置ほど、静電潜像担持体と現像電極との間隙内に供給される液体現像剤の量が多くなる。従って、現像電極と静電潜像担持体との間隙内に供給される液体現像剤の量が、各現像装置の位置によって適切に調整される。このため、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が大きいものでは、現像剤量が過剰になることによる像流れ、混色等が防止される。また、現像電極の対向部における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さいものでは、静電潜像の現像量に対して現像剤の供給が追いつかないことがなくなり、現像抜け、濃度不良の発生や、液体現像剤の漏出等が防止される。
【００１９】
請求項３に記載の画像形成装置では、現像電極が対向する位置における静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいものの順に、各現像装置の現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きく、現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されているので、上記静電潜像担持体の接線方向と水平線とがなす角度が小さい現像装置ほど、現像電極と静電潜像担持体との間隙が大きくなり、これとともに間隙内に供給される液体現像剤の量が多くなる。従って、現像電極と静電潜像担持体との間隙内に送り込まれる液体現像剤の量が、各現像装置の位置によって適切かつ確実に調整される。このため、現像電極と静電潜像担持体との間隙内の現像剤量が過剰になることによる像流れや混色等の発生がより確実に防止されるとともに、静電潜像の現像量に対し現像剤の供給が追いつかないこともなくなり、現像抜け、濃度不良、及び機内汚れの発生もより確実に防止される。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の発明の一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。また、図２は、この画像形成装置における現像装置の位置を示す拡大図である。
この画像形成装置は、感光体からなる静電潜像担持体１の周囲に、その回転方向上流側から、該静電潜像担持体１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、帯電後の静電潜像担持体１の表面に像光を照射して静電潜像を形成する露光装置３と、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーを含む液体現像剤をそれぞれ収容する４台の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、転写用紙を表面に吸着しながら回転する転写ドラム５と、この転写ドラム５内に固定支持され、静電潜像担持体１上に形成されたトナー像を転写用紙に転写する転写帯電器６と、転写後の静電潜像担持体１の表面を清掃するクリーニング装置７と、静電潜像担持体１の表面を除電する除電装置８とが設けられている。また、転写ドラム５との近接位置には、用紙搬送路９に沿って搬送される転写用紙を転写ドラム５に案内する用紙ガイド１０と、転写用紙を転写ドラム５に吸着させる吸着装置１１と、トナー像の転写後に転写用紙を剥離する剥離装置１２等が設けられている。さらに装置内には、転写ドラム５から剥離された用紙を搬送する搬送ベルト１３と、転写用紙上のトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置１４とが設けられている。
【００２１】
また、各現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、各色の液体現像剤が収容される現像剤収容タンク１５と２本のチューブ１６，１７によって連結されており、供給用ポンプ１８によってチューブ１６から液体現像剤が供給されるとともに、現像に使用された余剰液が回収用ポンプ１９によりチューブ１７から回収されるようになっている。
【００２２】
上記現像装置４は、図２に示すように、静電潜像担持体１との対向部に開口を備えるハウジング４０内に、静電潜像担持体１と間隙をおいて対向するように配置された現像電極４１と、この現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙に液体現像剤を供給する現像剤供給路４２と、上記チューブ１６を介してハウジング４０内に供給される液体現像剤を一旦貯蔵する現像剤貯蔵部４３と、現像後に静電潜像担持体１の表面に残留する余剰液を回収する回収ローラ４４とを有している。さらに、回収ローラ４４上に付着した余剰液を拭い落とすブレード４５と、現像電極４１と静電潜像担持体１との間、回収ローラ４４と静電潜像担持体１との間にそれぞれ電圧を印加する電源２２，２３等を有している。
【００２３】
上記現像電極４１は、静電潜像担持体１の軸線方向におけるほぼ全長に対向配置されるプレート状の電極であり、電極の先端部に静電潜像担持体１の周面と同じ曲率を持たせた湾曲面が形成されている。また、ハウジング４０の両端部には、静電潜像担持体１の非画像領域と当接するトラッキングローラ４６が設けられ、現像電極４１の先端部と静電潜像担持体１とが微小間隙おいて対向するように保持される。このトラッキングローラ４６は適切な大きさに形成され、現像電極４１が対向する位置における静電潜像担持体１の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいもの、即ち現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの順に、現像電極２１と静電潜像担持体１との間隙が大きくなるように設定されている。この現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙は、現像濃度等の現像性を考慮して約１００μｍ〜２００μｍの範囲で適切に設定される。この間隙の設定値及びその根拠は後述する。
【００２４】
また、現像電極２１の静電潜像担持体１との対向面の後方には現像剤貯蔵部４３と連通される現像剤供給路４２が形成されており、この現像剤供給路４２を出た液体現像剤が現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙内に流れ込むようになっている。そして、現像電極４１と静電潜像担持体１との間には、電源２２から直流電圧が印加され、現像領域で形成される電界によって液体現像剤中のトナーが静電潜像担持体１上の静電潜像に吸着される。
なお、上記現像電極４１の先端部の形状は、平板状でも機能するが、上述にように静電潜像担持体１の周面と同じ曲率をもたせると現像電界の強度が一様となり、現像効果がより高まる。
【００２５】
上記回収ローラ４４は、回転可能に支持され、図中に示す矢印の方向、すなわち静電潜像担持体１との対向位置で双方の表面が反対方向に移動するように回転駆動されている。この回収ローラ４４は、静電潜像担持体１との対向部に微小間隙を安定して形成するため、回収ローラ４４の両端部に、静電潜像担持体１の周面と当接しながら回転するトラッキングローラ４４ａを備えている。また、回収ローラ４４と静電潜像担持体１との間には、電源２３から現像電極４１と同じ電圧が印加されており、トナーが静電潜像に引き付けられるとともに、回収ローラ４４の周回移動により余剰液が現像装置内に回収されるようになっている。
【００２６】
また、上記現像装置４と接続されるチューブ１６には、液体現像剤を吸引する上記供給用ポンプ１８の他、液体現像剤が逆流するのを防止する逆流防止弁２０と、液体現像剤の吸引量を調節する流量調整バルブ２１とが設けられている。そして、ポンプ１８による揚圧力で液体現像剤を現像剤貯蔵部４３に供給するとともに、現像剤貯蔵部４３内の液体現像剤を現像剤供給路４２へ送り出すようになっている。このとき、現像電極４１が対向する位置における静電潜像担持体１の接線方向と水平線とがなす角度（角度＜９０°）の大きいものから小さいもの、即ち現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの順に、現像剤供給路４２へ送り込まれる現像剤量が多くなるように設定されている。本実施例では、現像剤供給路４２へ送り込まれる現像剤量が、０．５〜１．５リットル／ｍｉｎの範囲内で適宜に設定されている。この現像剤の供給量及びその根拠については後述する。
【００２７】
このような画像形成装置では、帯電装置２により静電潜像担持体１が所定の電位に帯電された後、露光装置３により像光が照射され、静電潜像担持体１の表面に帯電電位の差による静電潜像が形成される。この静電潜像はイエローの液体現像剤を収容する現像装置４Ｙにより現像され、液体現像剤によるトナー像が形成される。さらに、転写用紙が転写ドラム５上に吸着されながら搬送され、転写帯電器６により静電潜像担持体上のトナー像が転写用紙に転写される。
【００２８】
転写後に静電潜像担持体１の表面に残留する液体現像剤はクリーニング装置１７により除去され、除電装置８により静電潜像担持体１が除電される。その後、再び帯電装置２により帯電され、前述の工程と同様に静電潜像担持体１上にマゼンタ像が形成され、転写用紙に先のイエロー像と重ねて転写される。さらに、同様の工程を繰り返してシアン像及びブラック像が転写用紙に重ねて転写される。
この４色のトナー像が転写された転写用紙は剥離装置１２によって転写ドラム５から剥離され、搬送ベルト１３によって定着装置１４に送られる。そして、定着装置１４の熱によりキャリア液が気化するとともにトナー像が転写用紙に融着され、一枚の画像が形成される。
【００２９】
一方、上記画像形成装置における現像装置４では、画像形成動作の開始とともに、チューブ１６に接続されたポンプ１８により液体現像剤の圧送が開始され、現像剤収容タンク１５の液体現像剤がチューブ１６を通って現像剤貯蔵部４３内に供給される。これにともない、現像剤貯蔵部４３内の液体現像剤は現像剤供給路４２へ送り込まれ、静電潜像担持体１との対向部へ移送される。静電潜像担持体１は現像電極４１と対向して周回移動しており、現像剤供給路４２から流れ出した液体現像剤は、静電潜像担持体１の周回方向に沿って現像電極４１と静電潜像担持体１との間に流れ込む。こうして現像領域に液体現像剤が供給されると、現像領域で形成される電界の作用によって、液体現像剤中のトナー粒子が静電潜像担持体１上の静電潜像に吸着され、静電潜像が可視化される。
【００３０】
このとき、図３に示すように、イエロー用の現像装置４Ｙでは、現像電極４１Ｙと静電潜像担持体１との間隙ａが小さく、液体現像剤の供給量が少なく設定されており、液体現像剤の供給力と、静電潜像保持体１の周回移動による現像剤の搬送力と、液体現像剤に作用する重力とによって、間隙内に適切な量の液体現像剤が送り込まれる。このため、液体現像剤の供給が過多になることによるトナー像流れや、液漏れ等の発生が防止される。一方、図４に示すように、ブラック用の現像装置４Ｋでは、現像電極４１Ｋと静電潜像担持体１との間隙ｂが大きく、液体現像剤の供給量が多めに設定されており、この間隙内では、液体現像剤の供給力及び静電潜像保持体１の周回移動による液体現像剤の搬送力のみで重力は作用しないが、適切な量の液体現像剤が静電潜像担持体１と現像電極４１Ｋとの間隙に流れ込む。従って、液体現像剤の供給が不足することなく、白抜けや濃度むら等の現像性の低下が防止される。
【００３１】
さらに現像後、現像電極４１と静電潜像担持体１との間を流れる液体現像剤の余剰液は、静電潜像担持体１と対向する周面が逆方向に移動する回収ローラ４４に付着し、現像装置のハウジング４０内に回収される。この回収ローラ４４上の液体現像剤は、ブレード４５によって現像装置内に拭い取られ、回収用ポンプ１９によりチューブ１７を通って現像剤収容タンク１５内に送られる。そして、現像剤収容タンク１５内で撹拌され、再びチューブ１６を通って現像装置４に供給される。
【００３２】
次に、現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量の設定値及び現像剤供給路４２へ供給される現像剤量の設定値について説明する。
図５は、上記実施例における現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量と、
この間隙すなわち現像領域を通過する液体現像剤の流量との関係を示す図である。また、図６は、この液体現像剤の流量と画像の濃度との関係を示す図である。
図５に示すように、各現像装置４においては、現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙量が大きくなるにしたがって現像領域通過流量が大きくなり、間隙量にかかわらず現像装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙの順となっている。また、この流量によって現像濃度が変動するとともに、現像性やトナー像流れ、液漏れ等に影響を及ぼすことが確認され、図６に示すように、現像領域通過流量が小さすぎると濃度むらが発生し、逆に大きすぎると現像時のトナー像流れや、液漏れを生じることがわかる。これらの結果から、上記実施例において、現像性の点で好ましい間隙量をそれぞれの現像装置毎に求めると、現像装置４Ｙでは約１００μｍ、現像装置４Ｍでは約１００μｍ、現像装置４Ｃでは１００μｍ〜２００μｍ、現像装置４Ｋでは約２００μｍである。
【００３３】
また、図７は、ポンプ１８から供給される現像剤の流量と、現像領域における現像剤通過流量との関係を示す図である。
現像電極４１と静電潜像担持体１との間隙内にはポンプ１８の揚圧力によって液体現像剤が供給されるが、上述の各間隙量に設定したときに、適切な現像領域通過流量が得られる現像剤の供給流量が求められる。その結果、ポンプ１８からの現像剤の供給流量は、現像装置４Ｙに対しては０．５〜０．８リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｍに対しては０．７〜１．０リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｃに対しては０．８〜１．３リットル／ｍｉｎ、現像装置４Ｋに対しては１．０〜１．４リットル／ｍｉｎが好ましいことが確認される。この液体現像剤の供給流量は、チューブ１６に接続された流量調整バルブ２１によって、それぞれの現像位置に合った値に調整することができる。ただし、現像剤の流量の調整は、上述の手段に限らず、例えばポンプ１８の電圧値等を制御することにより調整することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置では、各々の現像電極と静電潜像担持体との間隙量が、現像装置の位置によって適切に設定されているので、各々の間隙内を通過する液体現像剤の量を適切に調整することができる。このため、一つの静電潜像担持体に複数の現像装置が対向するように配置され、各々の配置角度が異なっていても、全ての現像装置について現像領域で液体現像剤の供給不足による濃度むらが発生したり、逆に供給過多により像流れ、液漏れによる機内汚れ等が発生したりすることもなく、良好な画像を得ることができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明に係る画像形成装置では、各現像装置の現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が、現像装置の位置によって適切に調整されているので、現像領域を通過する液体現像剤の量を適切に制御することができる。このため、像流れや液漏れ等の発生もなく、画質欠陥のない良好な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項３に記載の発明に係る画像形成装置では、各現像装置における現像電極と静電潜像担持体との間隙量、および現像剤供給路へ送り込まれる現像剤量が、現像装置の位置によって適切に設定されているので、現像領域を通過する液体現像剤の量をより適切に制御することができる。このため、より確実に像流れや液漏れ等の発生が防止され、画質欠陥のない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、請求項２または請求項３に記載の発明の一実施例である画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【図５】図１の画像形成装置における現像領域の間隙量と液体現像剤の現像領域通過流量との関係を示す図である。
【図６】図１の画像形成装置における液体現像剤の現像領域通過流量と画像の濃度との関係を示す図である。
【図７】図１の画像形成装置におけるポンプからの液体現像剤の供給流量と現像剤の現像領域通過流量との関係を示す図である。
【図８】従来の画像形成装置で用いられる現像装置を示す概略構成図である。
【図９】従来の画像形成装置で用いられる現像装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１０】図８の画像形成装置の現像領域を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 静電潜像担持体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写ドラム
６ 転写帯電器
７ クリーニング装置
８ 除電装置
９ 用紙搬送路
１０ 用紙ガイド
１１ 吸着装置
１２ 剥離装置
１３ 搬送ベルト
１４ 定着装置
１５ 現像剤収容タンク
１６ 供給用チューブ
１７ 回収用チューブ
１８ 供給用ポンプ
１９ 回収用ポンプ
２０ 逆流防止弁
２１ 流量調整バルブ
２２、２３ 電源
４１ 現像電極
４２ 現像剤供給路
４３ 現像剤貯蔵部
４４ 回収ローラ
４５ ブレード
４６ トラッキングローラ
ａ，ｂ 静電潜像担持体と現像電極との間隙量
Claims (3)
- 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、
同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、
前記現像装置の各々が、
前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、
絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、
各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きくなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、
同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、
前記現像装置の各々が、
前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、
絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、
各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量が多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 表面が周回移動できるように支持され、表面に静電電位の差による潜像が形成される静電潜像担持体と、
同じ構成を有する複数の現像装置が前記静電潜像担持体の周囲に備えられた画像形成装置において、
前記現像装置の各々が、
前記静電潜像担持体の周方向に沿って、該静電潜像担持体の周面とほぼ等間隔で対向する面を備えた現像電極と、
絶縁性キャリア液体中にトナー粒子が分散した液体現像剤を、前記静電潜像担持体と前記現像電極との対向位置に、供給する現像剤供給路とを有し、
各現像装置の、前記現像電極が対向する位置における前記静電潜像担持体の接線方向と水平線とのなす角度（角度＜９０°）が大きいものから小さいものの順に、前記現像電極と前記静電潜像担持体との間隙が大きく、前記現像剤供給路へ送り込まれる単位時間あたりの現像剤量は多くなり、間隙をみたしつつ静電潜像担持体に接触する液体現像剤の量が、各現像装置ともほぼ等しくなるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。
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|---|---|---|---|
| JP16311295A JP3735140B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP16311295A JP3735140B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 画像形成装置 |
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| JPH08334985A JPH08334985A (ja) | 1996-12-17 |
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Family Applications (1)
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| JP16311295A Expired - Fee Related JP3735140B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 画像形成装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3735140B2 (ja) |
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| JP5024328B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2012-09-12 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP16311295A patent/JP3735140B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08334985A (ja) | 1996-12-17 |
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