JP4193457B2 - 液体現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に係り、特に現像方式として湿式現像を採用した液体現像技術およびそれを含む画像形成技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帯電している感光体（像担持体）を露光手段により露光して当該感光体に静電潜像を形成し、現像手段によりトナーを感光体に付着させて静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得るようにした電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。ここで、現像手段の現像方式として、液体キャリアにトナーを分散した現像液を用いる湿式現像方式が知られている。この湿式現像方式は、トナーの粒子径が０．１〜２μｍと小さいので高解像度の画像が得られる、液体のため流動性が高いことから均一な画像が得られる、などの利点を有している。
【０００３】
このような湿式現像方式の画像形成装置では、現像液中のトナー濃度が変化すると、静電潜像を顕像化したときのトナー像の濃度が変化する。すなわち、現像液のトナー濃度変化が濃度不足や画像むらなどの画質低下の主要因の一つとなっている。従って、安定した画像を得るためには、現像液のトナー濃度を管理する必要がある。そこで、現像手段から回収した現像液を貯蔵するタンク内の現像液の粘度を検出し、その検出結果に応じてタンク内の現像液のトナー濃度を調整する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置は、現像ベルトに現像液を塗布する現像液を貯蔵する現像液貯蔵部とは別に現像ベルトから回収した現像液を貯蔵する現像液貯蔵タンクを備えている。そして、そのタンク内の現像液の粘度を粘度計によって検出し、その検出結果が許容範囲を超えると高濃度または低濃度の現像液をタンクに供給することでタンク内の粘度を常に許容範囲に保持し、その濃度調整された現像液をタンクから上記現像液貯蔵部に供給するようにしている。
【０００４】
また、現像液担持体上に塗布する現像液のトナー濃度を高めるようにした装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。この装置は、装置構成を簡素化するために、現像液担持体に現像液を塗布する際に、そのトナー濃度を可能な限り高めるようにしたものである。さらに、現像液担持体上において高いトナー濃度の現像剤層を薄層化するようにした装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。この装置は、画質を向上するために、現像ベルト上においてトナー濃度の高い高固形分領域とトナー濃度の希薄な表層部とからなる現像剤層を形成し、その表層部を除去して高濃度の現像剤層を薄層化するようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−０６５３００号公報（【００２７】、図２、図３）
【特許文献２】
米国特許第５，５９６，３９６号明細書（第６コラム、図３Ａ）
【特許文献３】
特開平１０−３３９９９０号公報（【００５８】、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば静電潜像に占める画像部の比率である画占率が高い画像を連続して形成するとトナーが多く消費され、逆に、画占率が低い画像を連続して形成すると液体キャリアが多く消費される。従って、これらの場合には、特に、トナー濃度管理の必要性が高い。
【０００７】
ところが、上記従来の特許文献１に記載の装置では、現像ベルトに塗布する現像液を貯蔵する現像液貯蔵部とは別に回収用の現像液貯蔵タンクを設けているので、装置の大型化を招いてしまう。また、その回収用の現像液貯蔵タンクにおけるトナー濃度を調整し、その濃度調整された現像液を当該タンクから上記貯蔵部に供給しているので、濃度調整の画像形成に対する応答性が良好ではない。
【０００８】
また、上記従来の特許文献２に記載の装置は装置構成の簡素化のために現像液担持体上に塗布する現像液のトナー濃度を可能な限り高めるものである。また、上記従来の特許文献３に記載の装置は高画質を得るために高濃度の現像剤層の厚さを薄くするものである。このように、これらの文献は、いずれも現像液のトナー濃度を管理するという技術思想に関するものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる液体現像装置、方法および湿式現像方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる液体現像装置は、液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段とを備え、前記濃度調整手段は、前記現像液担持体の前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、前記剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた前記一部の現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。
【００４７】
また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る上記一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００４８】
また、液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段と、前記静電潜像の現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するクリーニング部材とを備え、前記濃度調整手段は、前記現像液担持体上であって前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、前記クリーニング部材は、前記剥ぎ取り部材により前記一部の現像液が剥ぎ取られた後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するもので、前記クリーニング部材により除去された前記残留現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴としている。
【００４９】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、結果的に、クリーニング部材によって除去される、剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた後に現像液担持体上に残留している現像液に含まれるトナー量が制御されることとなる。従って、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５３】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、請求項１記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴としている。
【００５４】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る上記一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５５】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、請求項２記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴としている。
【００５６】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、結果的に、クリーニング部材によって除去される、剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた後に現像液担持体上に残留している現像液に含まれるトナー量が制御されることとなる。従って、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図２は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。このプリンタは、ブラック（Ｋ）のトナーを含む現像液を用いて単色画像を形成する湿式現像方式の画像形成装置であり、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部１００に与えられると、この主制御部１００からの制御信号に応じてエンジン制御部１１０がエンジン部１の各部を制御して、装置本体２の下部に配設された給紙カセット３から搬送した転写紙、複写紙および用紙（以下「転写紙」という）４に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
【００５８】
上記エンジン部１は、感光体ユニット１０、露光ユニット２０、現像ユニット３０、転写ユニット４０などを備えている。これらのユニットのうち、感光体ユニット１０は感光体１１、帯電部１２、除電部１３およびクリーニング部１４を備えている。また、現像ユニット３０は現像ローラ３１などを備えている。さらに、転写ユニット４０は中間転写ローラ４１などを備えている。
【００５９】
感光体ユニット１０では、感光体１１が図１の矢印方向１５（図中、時計回り方向）に回転自在に設けられている。そして、この感光体１１の周りには、その回転方向１５に沿って、帯電部１２、現像ローラ３１、中間転写ローラ４１、除電部１３およびクリーニング部１４が配設されている。また、帯電部１２と現像ローラ３１との間の表面領域が露光ユニット２０からの光ビーム２１の照射領域となっている。帯電部１２は、本実施形態では帯電ローラからなり、帯電バイアス発生部１１１から帯電バイアスが印加されて、感光体１１の外周面を所定の表面電位Ｖｄ（例えばＶｄ＝ＤＣ＋６００Ｖ）に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。
【００６０】
この帯電部１２によって均一に帯電された感光体１１の外周面に向けて露光ユニット２０から例えばレーザで形成される光ビーム２１が照射される。この露光ユニット２０は、露光制御部１１２から与えられる制御指令に応じて光ビーム２１により感光体１１を露光して、感光体１１上に画像信号に対応する静電潜像を形成するものである。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して主制御部１００のＣＰＵ１０１に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部１００のＣＰＵ１０１からの指令に応じてＣＰＵ１１３が露光制御部１１２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部１１２からの制御指令に応じて露光ユニット２０から光ビーム２１が感光体１１に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体１１上に形成される。このように、この実施形態では、露光ユニット２０が本発明の「露光手段」に相当し、感光体１１が本発明の「像担持体」に相当する。
【００６１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット３０の現像ローラ３１から供給されるトナーによって顕像化される。現像ユニット３０は、現像ローラ３１に加えて、現像液３２を貯留するタンク３３、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げて現像ローラ３１に塗布位置３４ａで塗布する塗布ローラ３４、塗布ローラ３４上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード３５、感光体１１へのトナー供給後に現像ローラ３１上に残留した現像液を除去するクリーニングブレード３６、粘度計３７および後述するメモリ３８（図２）を備えている。現像ローラ３１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）に感光体１１とほぼ等しい周速で回転する。塗布ローラ３４は現像ローラ３１と同一方向（同図中、反時計回り）に約２倍の周速で回転する。
【００６２】
現像液３２は、本実施形態では、着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。本実施形態では、液体キャリアとして例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を５〜４０重量％として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像液（トナー濃度が１〜２重量％）に比べて高濃度にしている。なお、液体キャリアの種類はシリコーンオイルに限定されるものではなく、また、現像液３２の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を５０〜６０００ｍＰａ・ｓとしている。
【００６３】
感光体１１と現像ローラ３１との間隔（現像ギャップ＝現像液層の厚さ）は、本実施形態では例えば５〜４０μｍに設定し、現像ニップ距離（現像液層が感光体１１および現像ローラ３１の双方に接触している周方向の距離）は、本実施形態では例えば５ｍｍに設定している。上述した低濃度現像液の場合にはトナー量を稼ぐべく１００〜２００μｍの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度現像液を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、現像液中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。
【００６４】
粘度計３７は、タンク３３内に配設されており、この粘度計３７によって検出された現像液３２の粘度に基づきＣＰＵ１１３によりトナー濃度が求められる。なお、粘度計３７に代えて、例えば透過型光センサからなる濃度センサを配設し、直接、タンク３３内の現像液３２のトナー濃度を検出するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、現像ユニット３０は、現像ローラ３１上の塗布位置３４ａと現像位置１６との間において現像ローラ３１に対向配置されたスキージーローラ５１，５２，５３を備えている。スキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１に対して接離方向に移動可能に支持されている。すなわち、例えばソレノイドやモータなどからなるアクチュエータ５４（図２）が接離駆動部１１８（図２）によって駆動されると、現像ローラ３１の近接位置（図１中、実線）と離間位置（図１中、破線）との間で往復移動する。近接位置は、現像ローラ３１上に担持されている現像液にスキージーローラ５１，５２，５３が接触する位置であり、離間位置は、近接位置から離れて上記現像液にスキージーローラ５１，５２，５３が接触しない位置である。また、スキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１に従動する方向（図１中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。このスキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１の表面に担持されている現像液３２のトナー濃度を調整するもので、その動作については後に詳述する。
【００６６】
このような構成の現像ユニット３０において、タンク３３に貯留された現像液３２が塗布ローラ３４により汲み上げられ、規制ブレード３５により塗布ローラ３４上の現像液層の厚さが均一に規制され、この均一な現像液３２が現像ローラ３１の表面に付着し、現像ローラ３１の回転に伴って感光体１１に対向する現像位置１６に搬送される。
【００６７】
そして、荷電制御剤などの作用によってトナーは例えば正に帯電しており、現像位置１６では現像バイアス発生部１１４から現像ローラ３１に印加される現像バイアスＶｂ（例えばＶｂ＝ＤＣ＋４００Ｖ）によってトナーが現像ローラ３１から感光体１１に移動して、静電潜像が顕像化される。このように、この実施形態では、現像ローラ３１が本発明の「現像液担持体」に相当し、タンク３３が本発明の「容器」に相当し、現像ユニット３０が本発明の「液体現像手段」に相当し、粘度計３７が本発明の「濃度検出手段」に相当する。
【００６８】
上記のようにして感光体１１上に形成されたトナー像は、感光体１１の回転に伴って中間転写ローラ４１に対向する１次転写位置４４に搬送される。中間転写ローラ４１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）に感光体１１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から１次転写バイアス（例えばＤＣ−４００Ｖ）が印加されると、感光体１１上のトナー像が中間転写ローラ４１に１次転写される。１次転写後における感光体１１上の残留電荷はＬＥＤなどからなる除電部１３により除去され、残留現像液はクリーニング部１４により除去される。
【００６９】
中間転写ローラ４１の適所（図１では中間転写ローラ４１の鉛直下方）に２次転写ローラ４２が対向配置されており、中間転写ローラ４１に１次転写された１次転写トナー像は中間転写ローラ４１の回転に伴って２次転写ローラ４２に対向する２次転写位置４５に搬送される。一方、給紙カセット３に収容されている転写紙４は、１次転写トナー像の搬送に同期して搬送駆動部（図示省略）により２次転写位置４５に搬送される。そして、２次転写ローラ４２は中間転写ローラ４１に従動する方向（図１中、時計回り）に中間転写ローラ４１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から２次転写バイアス（例えば定電流制御で−１００μＡ）が印加されると、中間転写ローラ４１上のトナー像が転写紙４に２次転写される。２次転写後における中間転写ローラ４１上の残留現像液はクリーニング部４３により除去される。こうしてトナー像が２次転写された転写紙４は、所定の転写紙搬送経路５（図１中、一点鎖線）に沿って搬送され、定着ユニット６によってトナー像が定着され、装置本体２の上部に設けられた排出トレイに排出される。また、装置本体２の上面には、例えば液晶ディスプレイおよびタッチパネルからなる操作表示パネル７が配設されており、使用者による操作指示を受け付けるとともに、所定の情報を表示して使用者に報知する。このように、この実施形態では、中間転写ローラ４１、２次転写ローラ４２、転写バイアス発生部１１５が本発明の「転写手段」に相当し、転写紙４が本発明の「転写媒体」に相当する。
【００７０】
図２において、主制御部１００は、インターフェース１０２を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ１０３を備えており、ＣＰＵ１０１は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース１０２を介して受信すると、エンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部１１０に送出する。
【００７１】
エンジン制御部１１０のメモリ１１６は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ１１３の制御プログラムを記憶するＲＯＭや、エンジン部１の制御データやＣＰＵ１１３による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどからなる。ＣＰＵ１１３はＣＰＵ１０１を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ１１６に格納する。
【００７２】
現像ユニット３０のメモリ３８は、当該現像ユニット３０の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、現像液３２の残量やトナー濃度などに関するデータを記憶するものである。このメモリ３８は通信部３９と電気的に接続されており、通信部３９は例えばタンク３３に取り付けられている。そして、現像ユニット３０が装置本体２に装着されると、通信部３９がエンジン制御部１１０の通信部１１７と所定距離以内、例えば１０ｍｍ以内に対向配置されるように構成されており、赤外線などの無線通信により互いに非接触状態でデータを送受信可能となっている。これによって、ＣＰＵ１１３により現像ユニット３０に関する消耗品管理等の各種情報の管理が行われる。
【００７３】
なお、この実施形態では無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受信を行うようにしているが、例えば装置本体２および現像ユニット３０にそれぞれコネクタを設けておき、装置本体２に現像ユニット３０を装着すると、両コネクタが機械的に嵌合することで相互にデータ送受信を行うようにしてもよい。また、メモリ３８は、電源オフ状態や現像ユニット３０が装置本体２から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましく、このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭや強誘電体メモリなどを用いることができる。
【００７４】
図３はスキージーローラおよび現像ローラの構成を模式的に示す図、図４は濃度調整バイアス発生部の回路図である。図３に示すように、現像ローラ３１とスキージーローラ５１，５２，５３との間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。濃度調整バイアス発生部１１９は、図４に示すように、正バイアス電源部６１、負バイアス電源部６２および短絡ライン部６３と、ＣＰＵ１１３からの制御信号により各部６１〜６３の接続を切り換えるスイッチ６４とを備えている。
【００７５】
なお、正バイアスとは、図４中、濃度調整バイアス発生部１１９に接続される下方のローラ（ここでは現像ローラ３１）から上方のローラ（ここではスキージーローラ５１〜５３）に正帯電トナーが移動する向きのバイアスを意味し、負バイアスとは、逆に上方のローラから下方のローラに正帯電トナーが移動する向きのバイアスを意味する。ここで、図５〜図８を参照して、スキージーローラ５１，５２，５３によるトナー濃度調整作用について説明する。
【００７６】
図５は２つのローラ（ここではスキージーローラ５１と現像ローラ３１）間における現像液の移動を説明する図である。また、図６〜図８は、それぞれ正バイアス電源部６１、負バイアス電源部６２、短絡ライン部６３がスイッチ６４により接続されたときの図５の各領域における現像液層を示す図で、図６〜図８の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はそれぞれ図５の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する。
【００７７】
図５において、領域Ａの現像液層は、塗布ローラ３４により現像液３２が現像ローラ３１に塗布された状態になっている。すなわち領域Ａには、図６（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）に示すように、例えば厚さがＴ０、トナー濃度がＤ０の現像液３２が塗布されている。領域Ｂの現像液層は、現像ローラ３１上の現像液がスキージーローラ５１に接触することで、双方のローラ３１，５１にニップされた状態になっている。そして、領域Ｂにおいて双方のローラ３１，５１にニップされていた現像液層がローラ３１，５１の回転に伴って分離して、ローラ５１側の領域Ｃの現像液層と、ローラ３１側の領域Ｄの現像液層とが形成される。
【００７８】
次に、図５および図６を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続された場合について説明する。領域Ｂでは、現像ローラ３１からスキージーローラ５１に向けて正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加される。従って、図６（Ｂ）に示すように、スキージーローラ５１に接する部分のトナー濃度が最も高く、スキージーローラ５１から離れるに従って徐々にトナー濃度が低下して、現像ローラ３１に接する部分にはトナーを含まない液体キャリア層３２１が形成される。
【００７９】
そして、トナーを含まない液体キャリア層３２１が最も粘度が低いので、その液体キャリア層３２１で現像液３２が分離すると考えられる。そこで、図６（Ｂ）の破線で示す箇所で分離したとすると、領域Ｃでは、図６（Ｃ）に示すように、現像液３２の厚さはＴ１ｐ、トナー濃度はＤ１ｐ＝Ｄ０・Ｔ０／Ｔ１ｐでＤ１ｐ＞Ｄ０となり、高濃度の現像液３２がスキージーローラ５１に移動する。一方、領域Ｄでは、図６（Ｄ）に示すように、厚さが（Ｔ０−Ｔ１ｐ）、トナー濃度が０の液体キャリア層３２１が形成され、現像ローラ３１に担持されている現像液３２のトナー濃度は０となる。
【００８０】
次に、図５および図７を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続された場合について説明する。領域Ｂでは、正バイアスの場合と逆に、スキージーローラ５１から現像ローラ３１に向けて正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加される。従って、図７（Ｂ）に示すように、現像ローラ３１に接する部分のトナー濃度が最も高く、現像ローラ３１から離れるに従って徐々にトナー濃度が低下して、スキージーローラ５１に接する部分にはトナーを含まない液体キャリア層３２１が形成される。上述したように、最も粘度が低い液体キャリア層３２１で現像液３２が分離すると考えられる。そこで、図７（Ｂ）の破線で示す箇所で分離したとすると、領域Ｃでは、図７（Ｃ）に示すように、厚さがＴ１ｎ、トナー濃度が０の液体キャリア層３２１がスキージーローラ５１に移動する。一方、領域Ｄでは、図７（Ｄ）に示すように、現像液３２の厚さは（Ｔ０−Ｔ１ｎ）、トナー濃度はＤ１ｎ＝Ｄ０・Ｔ０／（Ｔ０−Ｔ１ｎ）でＤ１ｎ＞Ｄ０となり、塗布された濃度より高濃度の現像液３２が現像ローラ３１に担持されることとなる。
【００８１】
次に、図５および図８を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の短絡ライン部６３が接続された場合について説明する。この場合には、現像ローラ３１とスキージーローラ５１とは同一バイアスに保持される。従って、領域Ｂでは、図８（Ｂ）に示すように、正帯電トナーは移動せず、塗布ローラ３４により塗布された状態が継続される。このため、粘度もほぼ等分布していることから、現像液３２のほぼ中央で分離すると考えられる。従って、領域Ｃでは、図８（Ｃ）に示すように、トナー濃度がＤ０と元のままで、厚さがＴ０／２と半分になった現像液３２の層がスキージーローラ５１上に形成される。また、領域Ｄでは、図８（Ｄ）に示すように、トナー濃度がＤ０と元のままで、厚さがＴ０／２と半分になった現像液３２の層が現像ローラ３１上に担持されることとなる。
【００８２】
このように、現像液は、２つのローラの双方に一旦ニップされた後、分離するため、現像ローラ３１からスキージーローラ５１に現像液の一部が移動する。すなわち、スキージーローラ５１は、現像ローラ３１が担持している現像液の一部を剥ぎ取ることとなる。そして、その剥ぎ取った一部の現像液に含まれるトナー量を濃度調整バイアス発生部１１９により制御することによって、現像ローラ３１上に担持される現像液３２のトナー濃度を調整することができる。
【００８３】
なお、図５〜図８ではスキージーローラ５１について説明しているが、スキージーローラ５２，５３についても全く同様である。例えば図３において、スキージーローラ５１，５２，５３にそれぞれ接続されている濃度調整バイアス発生部１１９の全てで負バイアス電源部６２が接続された場合には、図３の各領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける現像ローラ３１上の現像液３２の層は、それぞれ、図９の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示す状態となる。
【００８４】
図９はスキージーローラ５１，５２，５３の濃度調整作用による現像ローラ３１上の現像液層の変化を示す図である。図３の領域Ａでは、塗布ローラ３４により現像液３２が現像ローラ３１に塗布された状態になっており、図９（Ａ）に示すように、液体キャリアにトナーが分散している。次いで、図３の領域Ｂでは、スキージーローラ５１から現像ローラ３１に正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加され、図９（Ｂ）に示すように、現像ローラ３１側にトナー層３２２が形成され、表層部に液体キャリア層３２１が形成される。
【００８５】
そして、スキージーローラ５１により液体キャリア層３２１の一部が剥ぎ取られるときに、液体キャリア層３２１のほぼ中央で分離すると考えられるため、図３の領域Ｃでは、図９（Ｃ）に示すように、（Ｂ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さが約半分になる。次いで、負バイアスが印加されているので、同様に液体キャリア層３２１の一部がさらにスキージーローラ５２により剥ぎ取られ、図３の領域Ｄでは、図９（Ｄ）に示すように、（Ｃ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さがさらに約半分になる。次いで、負バイアスが印加されているので、同様に液体キャリア層３２１の一部がさらにスキージーローラ５３により剥ぎ取られ、図３の領域Ｅでは、図９（Ｅ）に示すように、（Ｄ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さがさらに約半分になる。
【００８６】
このように、スキージーローラ５１，５２，５３によって表層部の液体キャリア層３２１の一部が順次剥ぎ取られるため、スキージーローラ５１，５２，５３を通過する度に、現像ローラ３１上に担持されている現像液３２のトナー濃度が高くなっていく。そして、スキージーローラ５１，５２，５３が現像ローラ３１から剥ぎ取った現像液は、図３に示すように、クリーニングブレード５５によってそれぞれ除去される。その除去された現像液は、回収用管路５６（図３中、破線）を通って、タンク３３に戻される。なお、本実施形態では、除去現像液を自重でタンク３３に戻すようにしているが、回収用管路５６にポンプを設け、ポンプを駆動して強制的に除去現像液をタンク３３に戻すようにしてもよい。このように、第１実施形態では、スキージーローラ５１〜５３が本発明の「剥ぎ取り部材」に相当し、濃度調整バイアス発生部１１９が本発明の「電圧印加手段」に相当する。
【００８７】
図１０は濃度調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジン制御部１１０のメモリ１１６には予め濃度調整処理プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ１１３が該プログラムにしたがって装置各部を制御することで、以下の濃度調整処理が実行される。
【００８８】
まず、粘度計３７からの検出信号に基づきタンク３３内の現像液３２のトナー濃度を求める（＃１０）。そして、求められたトナー濃度が初期値に比べて低いか否かが判別され（＃１２）、低くなければ（＃１２でＮＯ）、トナー濃度が初期値に比べて高いか否かが判別される（＃１４）。
【００８９】
ここで、粘度計３７により検出される現像液３２の粘度と現像液３２のトナー濃度との関係が演算式またはテーブルデータ形式で予め求められており、この関係と、タンク３３の現像液３２のトナー濃度の初期値とがメモリ１１６に格納されたプログラムに含まれている。そして、上記関係に基づき＃１０のトナー濃度を求める処理が実行され、求められたトナー濃度を上記初期値と比較することによって、＃１２，＃１４の判別が実行される。
【００９０】
そして、求められたトナー濃度が上記初期値より低いときは（＃１２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃１６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動し、この移動したトナーが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻されるため、タンク３３のトナー濃度は上昇することとなる。
【００９１】
一方、求められたトナー濃度が上記初期値より高いときは（＃１４でＹＥＳ）、トナー濃度を上昇させる（＃１８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動し、この移動した液体キャリアが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻されるため、タンク３３のトナー濃度は低下することとなる。
【００９２】
このように、図１０の動作によれば、タンク３３のトナー濃度を検出し、その検出値に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するとともに、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度を初期値のまま維持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【００９３】
なお、粘度計３７により検出される現像液３２の粘度と現像液３２のトナー濃度との関係に基づき、現像液３２のトナー濃度の初期値に対応する現像液３２の粘度の初期値を予め求めてメモリ１１６に記憶しておき、検出した粘度を直接対応する初期値と比較することによって、図１０の＃１２，＃１４の判別を行うようにしてもよい。
【００９４】
図１１は濃度調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャートである。まず、静電潜像に占める画像部の比率である画占率を求める（＃２０）。例えば主制御部１００は、静電潜像を構成する画素のうちでトナーが付着するオンドット数をカウントするドットカウンタを備えている。そして、画像全体のドット数に対する上記オンドット数の比率を上記画占率として求める。例えば黒べた画像であれば画占率は１００％になり、白べた画像の部分（画像の空白部分）は画占率が０％になる。
【００９５】
そして、求められた画占率が高いか否かが判別され（＃２２）、高くなければ（＃２２でＮＯ）、画占率が低いか否かが判別される（＃２４）。ここで、画占率の上限値と下限値とが予め決められており、求められた画占率を上限値と比較することで＃２２の判別が実行され、下限値と比較することで＃２４の判別が実行される。
【００９６】
そして、求めた画占率が上記上限値より高いときは（＃２２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃２６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動し、この移動したトナーが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻される。画占率が高い場合には、トナーがより多く消費されるため、タンク３３のトナー濃度は低下するが、スキージーローラ５１〜５３からトナーがタンク３３に戻されるので、濃度低下が抑制されることとなる。
【００９７】
一方、求めた画占率が上記下限値より低いときは（＃２４でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を増加させる（＃２８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動し、この移動した液体キャリアが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻される。画占率が低い場合には、液体キャリアがより多く消費されるため、タンク３３のトナー濃度は上昇するが、スキージーローラ５１〜５３から液体キャリアがタンク３３に戻されるので、濃度上昇が抑制されることとなる。
【００９８】
このように、図１１の動作によれば、画占率に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するとともに、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。また、図１０の場合に比べて、粘度計３７などのタンク３３のトナー濃度検出手段が不要になるので、装置構成を簡素化することができる。
【００９９】
なお、図１１の動作において、画占率が０％の部分では液体キャリアのみが消費されることになるので、タンク３３のトナー濃度を一定に保つのは困難であるが、頁単位の画占率を求めるなど、ある程度まとまった範囲で画占率を求めるようにすることで、スキージーローラ５１〜５３により回収されずに感光体１１に移動する現像液の平均値としてのトナー濃度を一定にすることができ、これによって、タンク３３内のトナー濃度を可能な限り一定に保つことができる。
【０１００】
図１２は濃度調整処理ルーチンのさらに別の例のフローチャートである。この形態では、エンジン部１の感光体１１上に対向配置された例えば反射型光センサからなる濃度センサ１７を備えている。そして、まず、感光体１１上に形成された所定のパッチ画像の光学濃度を検出する（＃３０）。このパッチ画像の光学濃度は予め求められてメモリ１１６またはメモリ３８に格納されている。そして、この記憶されている光学濃度に比べて検出された光学濃度が高いか否かが判別され（＃３２）、高くなければ（＃３２でＮＯ）、低いか否かが判別される（＃３４）。
【０１０１】
そして、検出された光学濃度が上記記憶値より高いときは（＃３２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃３６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動するため、現像ローラ３１上のトナー濃度が低下する。検出された光学濃度が記憶値より高いのは、タンク３３のトナー濃度が上昇していることを意味するので、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させることにより、適正な光学濃度の画像が得られることになる。
【０１０２】
一方、検出された光学濃度が記憶値より低いときは（＃３４でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を増加させる（＃３８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動するため、現像ローラ３１上のトナー濃度が上昇する。検出された光学濃度が記憶値より低いのはタンク３３のトナー濃度が低下していることを意味するので、現像ローラ３１上のトナー濃度を上昇させることにより、適正な光学濃度の画像が得られることになる。
【０１０３】
このように、図１２の動作によれば、所定濃度のパッチ画像の光学濃度を検出し、その検出された光学濃度に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するようにしているので、常に適正な光学濃度の画像を得ることができる。
【０１０４】
なお、図１２の動作を行う形態では、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すと、タンク３３内のトナー濃度の上昇または低下が一方向に進むことになり、一定値に保持することが困難になるので、タンク３３に戻さないように構成することが好ましい。
【０１０５】
このように、第１実施形態によれば、現像ローラ３１に担持されている現像液に接触して一部の現像液を剥ぎ取るスキージーローラ５１〜５３を備え、濃度調整バイアス発生部１１９により現像ローラ３１とスキージーローラ５１〜５３との間にバイアス電圧を印加して、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３に移動する現像液に含まれるトナー量を制御するようにしているので、現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１０６】
また、図４の濃度調整バイアス発生部１１９のスイッチ６４を例えばＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴなどのトランジスタで構成し、ＣＰＵ１１３によりスイッチ６４をＰＷＭ制御するようにしてもよい。この場合には、オンオフのデューティ比を変えることによりバイアス電圧のレベルを変化させることができるので、さらにトナー濃度の微調整を行うことができる。この場合、例えば図１０の＃１６，＃１８では、トナー濃度と初期値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。また、例えば図１１の＃２６，＃２８では、画占率と上限値または下限値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。また、例えば図１２の＃３６，＃３８では、光学濃度と記憶値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。
【０１０７】
また、スキージーローラ５１〜５３の全てを近接位置に移動させるのではなくて、１個または２個のみを近接位置に移動させるようにしてもよい。この場合にもトナー濃度の微調整を行うことができる。また、３個のスキージーローラ５１〜５３を備えているが、これに限られず、１個、２個または４個以上備えるようにしてもよい。
【０１０８】
（第２実施形態）
図１３は本発明に係る画像形成装置の第２実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１３では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１０９】
第２実施形態の現像ユニット３０は、第１実施形態のスキージーローラを備えておらず、塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間に濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。そして、塗布ローラ３４が現像ローラ３１に担持させる現像液に含まれるトナー量を制御することで、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度を調整するようにしている。なお、第２実施形態の塗布ローラ３４は、図１３に示すように、現像ローラ３１に従動する方向（図１３中、時計回り）に回転する。
【０１１０】
第２実施形態の濃度調整動作について説明する。濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続されると、上記図６に示した態様で現像ローラ３１に現像液が移動する。すなわち、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が増大し、これによって現像ローラ３１上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて増大する調整が行われる。
【０１１１】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続されると、上記図７に示した態様で現像ローラ３１に現像液が移動する。すなわち、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が減少し、これによって現像ローラ３１上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて減少する調整が行われる。
【０１１２】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の短絡ライン部６３が接続されると、上記図８に示した態様で、トナー濃度が変化することなく、タンク３３と同一濃度の現像液３２が現像ローラ３１に担持される。このように、第２実施形態では、塗布ローラ３４が本発明の「塗布部材」、「現像液供給手段」に相当し、濃度調整バイアス発生部１１９が本発明の「塗布電圧印加手段」に相当する。
【０１１３】
このように、第２実施形態によれば、塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間に接続した濃度調整バイアス発生部１１９により塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間にバイアス電圧を印加して、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量を制御するようにしているので、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１１４】
また、この第２実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、上記第２実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が第１実施形態と逆になる。すなわち、図１０のステップ＃１６、図１１のステップ＃２６、図１２のステップ＃３６において現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させるときには、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続し、各図のステップ＃１８，＃２８，＃３８において現像ローラ３１上のトナー濃度を上昇させるときには、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。
【０１１５】
（第３実施形態）
図１４は本発明に係る画像形成装置の第３実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１４では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１１６】
第３実施形態の現像ユニット３０は、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げる汲み上げローラ７１，７２、汲み上げローラ７１，７２により汲み上げられた現像液に接触し、その一部を剥ぎ取って担持し、その担持した現像液を現像ローラ３１に接触させて、担持している現像液のさらに一部を現像ローラ３１に担持させる塗布ローラ７３および各ローラ７１，７２，７３上の残留現像液を除去するクリーニングブレード７４を備えている。塗布ローラ７３は現像ローラ３１に従動する方向（図１４中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。汲み上げローラ７１，７２はそれぞれ塗布ローラ７３に従動する方向（図１４中、反時計回り）に塗布ローラ７３とほぼ等しい周速で回転する。
【０１１７】
汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とは、短絡ライン部７５により電気的に接続され、互いに同一バイアスに保持されている。また、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間には濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「汲み上げ電圧印加手段」に相当）が接続され、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間には濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「塗布電圧印加手段」に相当）が接続されている。
【０１１８】
第３実施形態の濃度調整動作について説明する。汲み上げローラ７１，７２が回転すると、それぞれその表面に現像液３２が担持され、担持した現像液の層が規制ブレード（図示省略）により均一になされる。そして、汲み上げローラ７１上の現像液層が塗布ローラ７３に接触すると、上記図５に示すように、その一部が塗布ローラ７３により剥ぎ取られて、塗布ローラ７３の表面に現像液が担持され、さらに、この担持された塗布ローラ７３上の現像液層と汲み上げローラ７２上の現像液層とが接触する。ここで、両方のローラに現像液が担持されている状態でのローラ間における現像液の移動について、図１５を参照して説明する。
【０１１９】
図１５（Ａ）（Ｂ）は両方のローラに現像液が担持されている状態でのローラ間における現像液の移動を説明する図である。図１５（Ａ）において、ローラ８１には、トナー濃度がＤ１、厚さがｔ１の現像液が担持されており、ローラ８２には、トナー濃度がＤ２、厚さがｔ２の現像液が担持されている。そして、これらの現像液がニップ部で接触した後、分離して、ローラ８１には厚さがｔ３の現像液が担持され、ローラ８２には厚さがｔ４の現像液が担持される。この場合には、ニップ部での厚さｔは、
ｔ＝ｔ１＋ｔ２
となる。また、ニップ部で混合された現像液のトナー濃度Ｄは、
Ｄ＝（ｔ１・Ｄ１＋ｔ２・Ｄ２）／（ｔ１＋ｔ２）
となる。
【０１２０】
そこで、図１５（Ａ）に示すような場合には、同図（Ｂ）に示すように、ローラ８１に、トナー濃度がＤ、厚さがｔの現像液が担持されているのと等価であると考える。これによって、図１４の汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間における現像液の移動も、上記図５〜図８と同様に考えることができる。
【０１２１】
図１４に戻って、汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とは、短絡ライン部７５により同一バイアスに保持されているので、上記図８に示した態様で、トナー濃度が変化することなく、現像液３２が塗布ローラ７３に担持される。一方、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間において、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続されると、上記図６に示した態様で塗布ローラ７３に現像液が移動する。すなわち、汲み上げローラ７２から塗布ローラ７３に移動する現像液に含まれるトナー量が増大することで、塗布ローラ７３上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて増大するトナー濃度調整が行われる。
【０１２２】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続されると、上記図７に示した態様で塗布ローラ７３に現像液が移動する。すなわち、汲み上げローラ７２から塗布ローラ７３に移動する現像液に含まれるトナー量が減少することで、塗布ローラ７３上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて低下するトナー濃度調整が行われる。
【０１２３】
さらに、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に接続された濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態を切り換えることにより、塗布ローラ７３から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度が調整されることとなる。このように、第３実施形態では、汲み上げローラ７１，７２が本発明の「汲み上げ部材」に相当し、塗布ローラ７３が本発明の「塗布部材」に相当し、汲み上げローラ７１，７２および塗布ローラ７３が本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１２４】
このように、第３実施形態によれば、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に濃度調整バイアス発生部１１９を接続し、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に印加するバイアス電圧をするようにしているので、塗布ローラ７３から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量を制御することができ、これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１２５】
また、第３実施形態によれば、汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とを同一バイアスに保持し、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間に濃度調整バイアス発生部１１９を接続しているので、塗布ローラ７３に担持される現像液のトナー濃度を調整することができ、これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度を微調整することができる。
【０１２６】
また、第３実施形態において、クリーニングブレード７４により除去された残留現像液をタンク３３に戻すように構成すると、第１実施形態と同様に、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１２７】
また、この第３実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、第３実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が上記第１実施形態と逆になる。すなわち、上記第２実施形態と同様になる。
【０１２８】
（第４実施形態）
図１６は本発明に係る画像形成装置の第４実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１６では現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１２９】
第４実施形態の現像ユニット３０は、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げる汲み上げローラ９１ａ，９１ｂ、汲み上げローラ９１ａ，９１ｂにより汲み上げられた現像液をそれぞれ担持して現像ローラ３１に塗布するリレーローラ９２ａ，９２ｂ、各ローラ９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ上の残留現像液を除去するクリーニングブレード９３を備えている。
【０１３０】
リレーローラ９２ａ，９２ｂは、それぞれ現像ローラ３１に従動する方向（図１６中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。汲み上げローラ９１ａ，９１ｂは、それぞれリレーローラ９２ａ，９２ｂに従動する方向（図１６中、反時計回り）にリレーローラ９２ａ，９２ｂとほぼ等しい周速で回転する。また、リレーローラ９２ａと汲み上げローラ９１ａとの間、リレーローラ９２ｂと汲み上げローラ９１ｂとの間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「汲み上げ電圧印加手段」に相当）が接続されている。また、現像ローラ３１とリレーローラ９２ａとの間、現像ローラ３１とリレーローラ９２ｂとの間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「塗布電圧印加手段」に相当）が接続されている。
【０１３１】
第４実施形態の濃度調整動作について説明する。汲み上げローラ９１ａ，９１ｂが回転すると、各ローラ９１ａ，９１ｂの表面にそれぞれ現像液３２が担持され、担持した現像液の層がそれぞれ規制ブレード（図示省略）により均一になされる。
【０１３２】
そして、汲み上げローラ９１ａ上の現像液層がリレーローラ９２ａに接触すると、上記図５に示すように、その一部がリレーローラ９２ａに移動して、リレーローラ９２ａの表面に現像液が担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、汲み上げローラ９１ａからリレーローラ９２ａに移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。
【０１３３】
さらに、リレーローラ９２ａ上の現像液層が現像ローラ３１に接触すると、同様に上記図５に示すように、その一部が現像ローラ３１に移動して、現像ローラ３１の表面に現像液が担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、リレーローラ９２ａから現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。このように、第４実施形態では、汲み上げローラ９１ａおよびリレーローラ９２ａが本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１３４】
一方、汲み上げローラ９１ｂ上の現像液層がリレーローラ９２ｂに接触すると、同様に上記図５に示すように、その一部がリレーローラ９２ｂに移動して、リレーローラ９２ｂの表面に現像液が担持される。ここで、各濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、汲み上げローラ９１ｂからリレーローラ９２ｂに移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。
【０１３５】
さらに、リレーローラ９２ｂ上の現像液層が現像ローラ３１上の現像液層に接触すると、上記図１２（Ａ）と同様の状態になる。そこで、上記図１２（Ｂ）に示すように考えることで、最終的に所定トナー濃度で所定厚さの現像液が現像ローラ３１の表面に担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、リレーローラ９２ｂから現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。このように、第４実施形態では、汲み上げローラ９１ｂおよびリレーローラ９２ｂが本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１３６】
このように、第４実施形態の現像ユニット３０は、「現像液供給手段」に相当する構成を２つ備えている。すなわち、現像ローラ３１への現像液供給ルートとして、汲み上げローラ９１ａおよびリレーローラ９２ａを介する第１供給ルートと、汲み上げローラ９１ｂおよびリレーローラ９２ｂを介する第２供給ルートとの２つのルートを備えている。
【０１３７】
しかも、各ルートにおいて、それぞれ２箇所で現像液に含まれるトナー量の制御を行っている。すなわち、第１供給ルートでは、汲み上げローラ９１ａからリレーローラ９２ａに現像液が移動する際と、リレーローラ９２ａから現像ローラ３１に現像液が移動する際の２個所で上記制御を行っている。また、第２供給ルートでは、汲み上げローラ９１ｂからリレーローラ９２ｂに現像液が移動する際と、リレーローラ９２ｂから現像ローラ３１に現像液が移動する際の２個所で上記制御を行っている。
【０１３８】
これによって、第４実施形態によれば、現像ローラ３１に担持する現像液のトナー濃度の調整を、幅広く、木目細かく行うことができる。
【０１３９】
また、第４実施形態において、クリーニングブレード９３により各ローラ９１ａ，９２ａ，９１ｂ，９２ｂから除去された残留現像液をタンク３３に戻すように構成すると、第１実施形態と同様に、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１４０】
また、この第４実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、第４実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が上記第１実施形態と逆になる。すなわち、上記第２実施形態と同様になる。
【０１４１】
なお、第４実施形態において、リレーローラ９２ａ，９２ｂを備えずに、汲み上げローラ９１ａ，９１ｂから直接現像ローラ３１に現像液を供給するようにしてもよい。この場合でも、現像ローラ３１に現像液を供給するルートを２つ供えているので、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度調整を幅広く、かつ木目細かく行うことができる。
【０１４２】
（第５実施形態）
図１７は本発明に係る画像形成装置の第５実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１７では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１４３】
第５実施形態の現像ユニット３０は、現像ローラ３１上の現像位置１６とクリーニングブレード３６によるクリーニング位置との間の領域に対向配置されたスキージーローラ９４を備えている。スキージーローラ９４は、現像ローラ３１に対して接離方向に移動可能に支持されている。すなわち、例えばソレノイドまたはモータなどからなるアクチュエータ５４（図２）が接離駆動部１１８（図２）によって駆動されると、現像ローラ３１の近接位置（図１７中、実線）と離間位置（図１７中、破線）との間で往復移動する。近接位置は、現像終了後の現像ローラ３１上に残留している現像液にスキージーローラ９４が接触する位置であり、離間位置は、近接位置から離れて上記現像液にスキージーローラ９４が接触しない位置である。また、スキージーローラ９４は、近接位置において、現像ローラ３１に従動する方向（図１７中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。また、スキージーローラ９４と現像ローラ３１との間には、濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。
【０１４４】
そして、スキージーローラ９４が現像ローラ３１から剥ぎ取った現像液は、クリーニングブレード９５によって除去され、その除去された現像液は、例えば廃液タンク（図示省略）に回収される。また、スキージーローラ９４により剥ぎ取られずに現像ローラ３１上に残留した現像液は、クリーニングブレード３６によって除去され、その除去された現像液は、例えば自重によりタンク３３に戻される。このように、第５実施形態では、スキージーローラ９４が本発明の「剥ぎ取り部材」に相当し、クリーニングブレード３６が本発明の「クリーニング部材」に相当する。
【０１４５】
図１８は第５実施形態の濃度調整処理ルーチンのフローチャートである。図１８において、ステップ＃４０，＃４２，＃４４は、図１０のステップ＃１０，＃１２，＃１４と同様であるので説明を省略する。そして、タンク３３のトナー濃度が低ければ（＃４２でＹＥＳ）、トナー濃度を上昇させる。すなわち、負バイアス電源部６２を接続し、これによって現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液にトナーが殆ど含まれず、ほぼ液体キャリアのみが剥ぎ取られるため、現像ローラ３１上の残留現像液のトナー濃度が上昇する。そして、この残留現像液がクリーニングブレード３６によって除去されてタンク３３に戻されると、タンク３３のトナー濃度が上昇する。
【０１４６】
一方、タンク３３のトナー濃度が高ければ（＃４４でＹＥＳ）、トナー濃度を低下させる（＃４６）。すなわち、正バイアス電源部６１を接続し、これによって現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液に含まれるトナー量が増大するため、現像ローラ３１上の残留現像液のトナー濃度が低下する。そして、この残留現像液がクリーニングブレード３６によって除去されてタンク３３に戻されると、タンク３３のトナー濃度が低下する。
【０１４７】
このように、第５実施形態によれば、濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態を切り換えることにより、現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液に含まれるトナー量が制御され、これによって、現像終了後に現像ローラ３１上に残留する現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１４８】
さらに、その残留現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１４９】
なお、第５実施形態において、スキージーローラ９４が現像ローラ３１から剥ぎ取り、クリーニングブレード９５によって除去された現像液をタンク３３に戻すように構成し、スキージーローラ９４により剥ぎ取られずに現像ローラ３１上に残留し、クリーニングブレード３６によって除去された現像液を廃液タンクに回収するようにしてもよい。この場合には、ステップ＃４６とステップ＃４８の動作を逆にすれば、タンク３３のトナー濃度変化を抑制することができ、上記第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能であり、例えば以下の変形形態（１）〜（４）を採用することができる。
【０１５１】
（１）第１、第５実施形態において、アクチュエータ５４を例えばモータで構成し、現像ローラ３１上の現像液にスキージーローラ５１〜５３，９４が接触する近接位置を可変にしてもよい。この形態によれば、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３，９４に移動する現像液の量を制御することができ、これによって、さらに木目細かくトナー濃度の調整を行うことができる。
【０１５２】
（２）第１、第５実施形態において、スキージーローラ５１〜５３，９４の回転数を可変にしてもよい。この形態によれば、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３，９４に移動する現像液の量を制御することができ、これによって、さらに木目細かくトナー濃度の調整を行うことができる。
【０１５３】
（３）上記実施形態では、現像液担持体として、ローラ状の現像ローラ３１を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。また、剥ぎ取り部材として、ローラ状のスキージーローラ５１〜５３，９４を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。
【０１５４】
（４）上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。また、上記実施形態は単色印字の画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されず、カラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。この場合、各色ごとに現像液のトナー濃度を検出し、調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図。
【図２】 同プリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図３】 スキージーローラおよび現像ローラの構成を模式的に示す図。
【図４】 濃度調整バイアス発生部の回路図。
【図５】 ２つのローラ間における現像液の移動を説明する図。
【図６】 正バイアス電源部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図７】 負バイアス電源部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図８】 短絡ライン部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図９】 濃度調整作用による現像ローラ上の現像液層の変化を示す図。
【図１０】 濃度調整処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図１１】 濃度調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャート。
【図１２】 濃度調整処理ルーチンのさらに別の例を示すフローチャート。
【図１３】 本発明の第２実施形態の構成を示す図。
【図１４】 本発明の第３実施形態の構成を示す図。
【図１５】 ローラ間における現像液の移動を説明する図。
【図１６】 本発明の第４実施形態の構成を示す図。
【図１７】 本発明の第５実施形態の構成を示す図。
【図１８】 第５実施形態の濃度調整処理ルーチンのフローチャート。
【符号の説明】
４…転写紙（転写媒体）、１１…感光体（像担持体）、２０…露光ユニット（露光手段）、３１…現像ローラ（現像液担持体）、３３…タンク（容器）、３７…粘度計（濃度検出手段）、４１…中間転写ローラ（転写手段）、４２…２次転写ローラ（転写手段）、５１〜５３，９４…スキージーローラ（剥ぎ取り部材、濃度調整手段）、１１３…ＣＰＵ、１１５…転写バイアス発生部（転写手段）、１１９…濃度調整バイアス発生部（電圧印加手段、濃度調整手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に係り、特に現像方式として湿式現像を採用した液体現像技術およびそれを含む画像形成技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、帯電している感光体（像担持体）を露光手段により露光して当該感光体に静電潜像を形成し、現像手段によりトナーを感光体に付着させて静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得るようにした電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。ここで、現像手段の現像方式として、液体キャリアにトナーを分散した現像液を用いる湿式現像方式が知られている。この湿式現像方式は、トナーの粒子径が０．１〜２μｍと小さいので高解像度の画像が得られる、液体のため流動性が高いことから均一な画像が得られる、などの利点を有している。
【０００３】
このような湿式現像方式の画像形成装置では、現像液中のトナー濃度が変化すると、静電潜像を顕像化したときのトナー像の濃度が変化する。すなわち、現像液のトナー濃度変化が濃度不足や画像むらなどの画質低下の主要因の一つとなっている。従って、安定した画像を得るためには、現像液のトナー濃度を管理する必要がある。そこで、現像手段から回収した現像液を貯蔵するタンク内の現像液の粘度を検出し、その検出結果に応じてタンク内の現像液のトナー濃度を調整する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置は、現像ベルトに現像液を塗布する現像液を貯蔵する現像液貯蔵部とは別に現像ベルトから回収した現像液を貯蔵する現像液貯蔵タンクを備えている。そして、そのタンク内の現像液の粘度を粘度計によって検出し、その検出結果が許容範囲を超えると高濃度または低濃度の現像液をタンクに供給することでタンク内の粘度を常に許容範囲に保持し、その濃度調整された現像液をタンクから上記現像液貯蔵部に供給するようにしている。
【０００４】
また、現像液担持体上に塗布する現像液のトナー濃度を高めるようにした装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。この装置は、装置構成を簡素化するために、現像液担持体に現像液を塗布する際に、そのトナー濃度を可能な限り高めるようにしたものである。さらに、現像液担持体上において高いトナー濃度の現像剤層を薄層化するようにした装置が提案されている（例えば特許文献３参照）。この装置は、画質を向上するために、現像ベルト上においてトナー濃度の高い高固形分領域とトナー濃度の希薄な表層部とからなる現像剤層を形成し、その表層部を除去して高濃度の現像剤層を薄層化するようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−０６５３００号公報（【００２７】、図２、図３）
【特許文献２】
米国特許第５，５９６，３９６号明細書（第６コラム、図３Ａ）
【特許文献３】
特開平１０−３３９９９０号公報（【００５８】、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば静電潜像に占める画像部の比率である画占率が高い画像を連続して形成するとトナーが多く消費され、逆に、画占率が低い画像を連続して形成すると液体キャリアが多く消費される。従って、これらの場合には、特に、トナー濃度管理の必要性が高い。
【０００７】
ところが、上記従来の特許文献１に記載の装置では、現像ベルトに塗布する現像液を貯蔵する現像液貯蔵部とは別に回収用の現像液貯蔵タンクを設けているので、装置の大型化を招いてしまう。また、その回収用の現像液貯蔵タンクにおけるトナー濃度を調整し、その濃度調整された現像液を当該タンクから上記貯蔵部に供給しているので、濃度調整の画像形成に対する応答性が良好ではない。
【０００８】
また、上記従来の特許文献２に記載の装置は装置構成の簡素化のために現像液担持体上に塗布する現像液のトナー濃度を可能な限り高めるものである。また、上記従来の特許文献３に記載の装置は高画質を得るために高濃度の現像剤層の厚さを薄くするものである。このように、これらの文献は、いずれも現像液のトナー濃度を管理するという技術思想に関するものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる液体現像装置、方法および湿式現像方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる液体現像装置は、液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段とを備え、前記濃度調整手段は、前記現像液担持体の前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、前記剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた前記一部の現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。
【００４７】
また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る上記一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００４８】
また、液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段と、前記静電潜像の現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するクリーニング部材とを備え、前記濃度調整手段は、前記現像液担持体上であって前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、前記クリーニング部材は、前記剥ぎ取り部材により前記一部の現像液が剥ぎ取られた後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するもので、前記クリーニング部材により除去された前記残留現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴としている。
【００４９】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、結果的に、クリーニング部材によって除去される、剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた後に現像液担持体上に残留している現像液に含まれるトナー量が制御されることとなる。従って、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５３】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、請求項１記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴としている。
【００５４】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る上記一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５５】
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、請求項２記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴としている。
【００５６】
この構成によれば、現像液が現像液担持体の表面に担持されながら像担持体と対向する現像位置に搬送され、静電潜像の現像が行われる。ここで、現像液担持体上の現像液のトナー濃度が調整されることにより、装置構成が小型で、かつ画像形成に対する応答性が良好なトナー濃度調整を行うことができる。また、外部から容器への現像液の補給を必要最小限にすることができる。また、剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量が制御されているので、結果的に、クリーニング部材によって除去される、剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた後に現像液担持体上に残留している現像液に含まれるトナー量が制御されることとなる。従って、そのトナー量の増減制御により、容器の現像液のトナー濃度を一定に保持することが可能になる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図２は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。このプリンタは、ブラック（Ｋ）のトナーを含む現像液を用いて単色画像を形成する湿式現像方式の画像形成装置であり、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部１００に与えられると、この主制御部１００からの制御信号に応じてエンジン制御部１１０がエンジン部１の各部を制御して、装置本体２の下部に配設された給紙カセット３から搬送した転写紙、複写紙および用紙（以下「転写紙」という）４に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
【００５８】
上記エンジン部１は、感光体ユニット１０、露光ユニット２０、現像ユニット３０、転写ユニット４０などを備えている。これらのユニットのうち、感光体ユニット１０は感光体１１、帯電部１２、除電部１３およびクリーニング部１４を備えている。また、現像ユニット３０は現像ローラ３１などを備えている。さらに、転写ユニット４０は中間転写ローラ４１などを備えている。
【００５９】
感光体ユニット１０では、感光体１１が図１の矢印方向１５（図中、時計回り方向）に回転自在に設けられている。そして、この感光体１１の周りには、その回転方向１５に沿って、帯電部１２、現像ローラ３１、中間転写ローラ４１、除電部１３およびクリーニング部１４が配設されている。また、帯電部１２と現像ローラ３１との間の表面領域が露光ユニット２０からの光ビーム２１の照射領域となっている。帯電部１２は、本実施形態では帯電ローラからなり、帯電バイアス発生部１１１から帯電バイアスが印加されて、感光体１１の外周面を所定の表面電位Ｖｄ（例えばＶｄ＝ＤＣ＋６００Ｖ）に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。
【００６０】
この帯電部１２によって均一に帯電された感光体１１の外周面に向けて露光ユニット２０から例えばレーザで形成される光ビーム２１が照射される。この露光ユニット２０は、露光制御部１１２から与えられる制御指令に応じて光ビーム２１により感光体１１を露光して、感光体１１上に画像信号に対応する静電潜像を形成するものである。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して主制御部１００のＣＰＵ１０１に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部１００のＣＰＵ１０１からの指令に応じてＣＰＵ１１３が露光制御部１１２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部１１２からの制御指令に応じて露光ユニット２０から光ビーム２１が感光体１１に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体１１上に形成される。このように、この実施形態では、露光ユニット２０が本発明の「露光手段」に相当し、感光体１１が本発明の「像担持体」に相当する。
【００６１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット３０の現像ローラ３１から供給されるトナーによって顕像化される。現像ユニット３０は、現像ローラ３１に加えて、現像液３２を貯留するタンク３３、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げて現像ローラ３１に塗布位置３４ａで塗布する塗布ローラ３４、塗布ローラ３４上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード３５、感光体１１へのトナー供給後に現像ローラ３１上に残留した現像液を除去するクリーニングブレード３６、粘度計３７および後述するメモリ３８（図２）を備えている。現像ローラ３１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）に感光体１１とほぼ等しい周速で回転する。塗布ローラ３４は現像ローラ３１と同一方向（同図中、反時計回り）に約２倍の周速で回転する。
【００６２】
現像液３２は、本実施形態では、着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。本実施形態では、液体キャリアとして例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を５〜４０重量％として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像液（トナー濃度が１〜２重量％）に比べて高濃度にしている。なお、液体キャリアの種類はシリコーンオイルに限定されるものではなく、また、現像液３２の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を５０〜６０００ｍＰａ・ｓとしている。
【００６３】
感光体１１と現像ローラ３１との間隔（現像ギャップ＝現像液層の厚さ）は、本実施形態では例えば５〜４０μｍに設定し、現像ニップ距離（現像液層が感光体１１および現像ローラ３１の双方に接触している周方向の距離）は、本実施形態では例えば５ｍｍに設定している。上述した低濃度現像液の場合にはトナー量を稼ぐべく１００〜２００μｍの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度現像液を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、現像液中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。
【００６４】
粘度計３７は、タンク３３内に配設されており、この粘度計３７によって検出された現像液３２の粘度に基づきＣＰＵ１１３によりトナー濃度が求められる。なお、粘度計３７に代えて、例えば透過型光センサからなる濃度センサを配設し、直接、タンク３３内の現像液３２のトナー濃度を検出するようにしてもよい。
【００６５】
さらに、現像ユニット３０は、現像ローラ３１上の塗布位置３４ａと現像位置１６との間において現像ローラ３１に対向配置されたスキージーローラ５１，５２，５３を備えている。スキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１に対して接離方向に移動可能に支持されている。すなわち、例えばソレノイドやモータなどからなるアクチュエータ５４（図２）が接離駆動部１１８（図２）によって駆動されると、現像ローラ３１の近接位置（図１中、実線）と離間位置（図１中、破線）との間で往復移動する。近接位置は、現像ローラ３１上に担持されている現像液にスキージーローラ５１，５２，５３が接触する位置であり、離間位置は、近接位置から離れて上記現像液にスキージーローラ５１，５２，５３が接触しない位置である。また、スキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１に従動する方向（図１中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。このスキージーローラ５１，５２，５３は、現像ローラ３１の表面に担持されている現像液３２のトナー濃度を調整するもので、その動作については後に詳述する。
【００６６】
このような構成の現像ユニット３０において、タンク３３に貯留された現像液３２が塗布ローラ３４により汲み上げられ、規制ブレード３５により塗布ローラ３４上の現像液層の厚さが均一に規制され、この均一な現像液３２が現像ローラ３１の表面に付着し、現像ローラ３１の回転に伴って感光体１１に対向する現像位置１６に搬送される。
【００６７】
そして、荷電制御剤などの作用によってトナーは例えば正に帯電しており、現像位置１６では現像バイアス発生部１１４から現像ローラ３１に印加される現像バイアスＶｂ（例えばＶｂ＝ＤＣ＋４００Ｖ）によってトナーが現像ローラ３１から感光体１１に移動して、静電潜像が顕像化される。このように、この実施形態では、現像ローラ３１が本発明の「現像液担持体」に相当し、タンク３３が本発明の「容器」に相当し、現像ユニット３０が本発明の「液体現像手段」に相当し、粘度計３７が本発明の「濃度検出手段」に相当する。
【００６８】
上記のようにして感光体１１上に形成されたトナー像は、感光体１１の回転に伴って中間転写ローラ４１に対向する１次転写位置４４に搬送される。中間転写ローラ４１は感光体１１に従動する方向（図１中、反時計回り）に感光体１１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から１次転写バイアス（例えばＤＣ−４００Ｖ）が印加されると、感光体１１上のトナー像が中間転写ローラ４１に１次転写される。１次転写後における感光体１１上の残留電荷はＬＥＤなどからなる除電部１３により除去され、残留現像液はクリーニング部１４により除去される。
【００６９】
中間転写ローラ４１の適所（図１では中間転写ローラ４１の鉛直下方）に２次転写ローラ４２が対向配置されており、中間転写ローラ４１に１次転写された１次転写トナー像は中間転写ローラ４１の回転に伴って２次転写ローラ４２に対向する２次転写位置４５に搬送される。一方、給紙カセット３に収容されている転写紙４は、１次転写トナー像の搬送に同期して搬送駆動部（図示省略）により２次転写位置４５に搬送される。そして、２次転写ローラ４２は中間転写ローラ４１に従動する方向（図１中、時計回り）に中間転写ローラ４１と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部１１５から２次転写バイアス（例えば定電流制御で−１００μＡ）が印加されると、中間転写ローラ４１上のトナー像が転写紙４に２次転写される。２次転写後における中間転写ローラ４１上の残留現像液はクリーニング部４３により除去される。こうしてトナー像が２次転写された転写紙４は、所定の転写紙搬送経路５（図１中、一点鎖線）に沿って搬送され、定着ユニット６によってトナー像が定着され、装置本体２の上部に設けられた排出トレイに排出される。また、装置本体２の上面には、例えば液晶ディスプレイおよびタッチパネルからなる操作表示パネル７が配設されており、使用者による操作指示を受け付けるとともに、所定の情報を表示して使用者に報知する。このように、この実施形態では、中間転写ローラ４１、２次転写ローラ４２、転写バイアス発生部１１５が本発明の「転写手段」に相当し、転写紙４が本発明の「転写媒体」に相当する。
【００７０】
図２において、主制御部１００は、インターフェース１０２を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ１０３を備えており、ＣＰＵ１０１は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース１０２を介して受信すると、エンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部１１０に送出する。
【００７１】
エンジン制御部１１０のメモリ１１６は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ１１３の制御プログラムを記憶するＲＯＭや、エンジン部１の制御データやＣＰＵ１１３による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどからなる。ＣＰＵ１１３はＣＰＵ１０１を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ１１６に格納する。
【００７２】
現像ユニット３０のメモリ３８は、当該現像ユニット３０の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、現像液３２の残量やトナー濃度などに関するデータを記憶するものである。このメモリ３８は通信部３９と電気的に接続されており、通信部３９は例えばタンク３３に取り付けられている。そして、現像ユニット３０が装置本体２に装着されると、通信部３９がエンジン制御部１１０の通信部１１７と所定距離以内、例えば１０ｍｍ以内に対向配置されるように構成されており、赤外線などの無線通信により互いに非接触状態でデータを送受信可能となっている。これによって、ＣＰＵ１１３により現像ユニット３０に関する消耗品管理等の各種情報の管理が行われる。
【００７３】
なお、この実施形態では無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受信を行うようにしているが、例えば装置本体２および現像ユニット３０にそれぞれコネクタを設けておき、装置本体２に現像ユニット３０を装着すると、両コネクタが機械的に嵌合することで相互にデータ送受信を行うようにしてもよい。また、メモリ３８は、電源オフ状態や現像ユニット３０が装置本体２から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましく、このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭや強誘電体メモリなどを用いることができる。
【００７４】
図３はスキージーローラおよび現像ローラの構成を模式的に示す図、図４は濃度調整バイアス発生部の回路図である。図３に示すように、現像ローラ３１とスキージーローラ５１，５２，５３との間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。濃度調整バイアス発生部１１９は、図４に示すように、正バイアス電源部６１、負バイアス電源部６２および短絡ライン部６３と、ＣＰＵ１１３からの制御信号により各部６１〜６３の接続を切り換えるスイッチ６４とを備えている。
【００７５】
なお、正バイアスとは、図４中、濃度調整バイアス発生部１１９に接続される下方のローラ（ここでは現像ローラ３１）から上方のローラ（ここではスキージーローラ５１〜５３）に正帯電トナーが移動する向きのバイアスを意味し、負バイアスとは、逆に上方のローラから下方のローラに正帯電トナーが移動する向きのバイアスを意味する。ここで、図５〜図８を参照して、スキージーローラ５１，５２，５３によるトナー濃度調整作用について説明する。
【００７６】
図５は２つのローラ（ここではスキージーローラ５１と現像ローラ３１）間における現像液の移動を説明する図である。また、図６〜図８は、それぞれ正バイアス電源部６１、負バイアス電源部６２、短絡ライン部６３がスイッチ６４により接続されたときの図５の各領域における現像液層を示す図で、図６〜図８の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）はそれぞれ図５の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する。
【００７７】
図５において、領域Ａの現像液層は、塗布ローラ３４により現像液３２が現像ローラ３１に塗布された状態になっている。すなわち領域Ａには、図６（Ａ）、図７（Ａ）、図８（Ａ）に示すように、例えば厚さがＴ０、トナー濃度がＤ０の現像液３２が塗布されている。領域Ｂの現像液層は、現像ローラ３１上の現像液がスキージーローラ５１に接触することで、双方のローラ３１，５１にニップされた状態になっている。そして、領域Ｂにおいて双方のローラ３１，５１にニップされていた現像液層がローラ３１，５１の回転に伴って分離して、ローラ５１側の領域Ｃの現像液層と、ローラ３１側の領域Ｄの現像液層とが形成される。
【００７８】
次に、図５および図６を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続された場合について説明する。領域Ｂでは、現像ローラ３１からスキージーローラ５１に向けて正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加される。従って、図６（Ｂ）に示すように、スキージーローラ５１に接する部分のトナー濃度が最も高く、スキージーローラ５１から離れるに従って徐々にトナー濃度が低下して、現像ローラ３１に接する部分にはトナーを含まない液体キャリア層３２１が形成される。
【００７９】
そして、トナーを含まない液体キャリア層３２１が最も粘度が低いので、その液体キャリア層３２１で現像液３２が分離すると考えられる。そこで、図６（Ｂ）の破線で示す箇所で分離したとすると、領域Ｃでは、図６（Ｃ）に示すように、現像液３２の厚さはＴ１ｐ、トナー濃度はＤ１ｐ＝Ｄ０・Ｔ０／Ｔ１ｐでＤ１ｐ＞Ｄ０となり、高濃度の現像液３２がスキージーローラ５１に移動する。一方、領域Ｄでは、図６（Ｄ）に示すように、厚さが（Ｔ０−Ｔ１ｐ）、トナー濃度が０の液体キャリア層３２１が形成され、現像ローラ３１に担持されている現像液３２のトナー濃度は０となる。
【００８０】
次に、図５および図７を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続された場合について説明する。領域Ｂでは、正バイアスの場合と逆に、スキージーローラ５１から現像ローラ３１に向けて正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加される。従って、図７（Ｂ）に示すように、現像ローラ３１に接する部分のトナー濃度が最も高く、現像ローラ３１から離れるに従って徐々にトナー濃度が低下して、スキージーローラ５１に接する部分にはトナーを含まない液体キャリア層３２１が形成される。上述したように、最も粘度が低い液体キャリア層３２１で現像液３２が分離すると考えられる。そこで、図７（Ｂ）の破線で示す箇所で分離したとすると、領域Ｃでは、図７（Ｃ）に示すように、厚さがＴ１ｎ、トナー濃度が０の液体キャリア層３２１がスキージーローラ５１に移動する。一方、領域Ｄでは、図７（Ｄ）に示すように、現像液３２の厚さは（Ｔ０−Ｔ１ｎ）、トナー濃度はＤ１ｎ＝Ｄ０・Ｔ０／（Ｔ０−Ｔ１ｎ）でＤ１ｎ＞Ｄ０となり、塗布された濃度より高濃度の現像液３２が現像ローラ３１に担持されることとなる。
【００８１】
次に、図５および図８を参照して、濃度調整バイアス発生部１１９の短絡ライン部６３が接続された場合について説明する。この場合には、現像ローラ３１とスキージーローラ５１とは同一バイアスに保持される。従って、領域Ｂでは、図８（Ｂ）に示すように、正帯電トナーは移動せず、塗布ローラ３４により塗布された状態が継続される。このため、粘度もほぼ等分布していることから、現像液３２のほぼ中央で分離すると考えられる。従って、領域Ｃでは、図８（Ｃ）に示すように、トナー濃度がＤ０と元のままで、厚さがＴ０／２と半分になった現像液３２の層がスキージーローラ５１上に形成される。また、領域Ｄでは、図８（Ｄ）に示すように、トナー濃度がＤ０と元のままで、厚さがＴ０／２と半分になった現像液３２の層が現像ローラ３１上に担持されることとなる。
【００８２】
このように、現像液は、２つのローラの双方に一旦ニップされた後、分離するため、現像ローラ３１からスキージーローラ５１に現像液の一部が移動する。すなわち、スキージーローラ５１は、現像ローラ３１が担持している現像液の一部を剥ぎ取ることとなる。そして、その剥ぎ取った一部の現像液に含まれるトナー量を濃度調整バイアス発生部１１９により制御することによって、現像ローラ３１上に担持される現像液３２のトナー濃度を調整することができる。
【００８３】
なお、図５〜図８ではスキージーローラ５１について説明しているが、スキージーローラ５２，５３についても全く同様である。例えば図３において、スキージーローラ５１，５２，５３にそれぞれ接続されている濃度調整バイアス発生部１１９の全てで負バイアス電源部６２が接続された場合には、図３の各領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける現像ローラ３１上の現像液３２の層は、それぞれ、図９の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示す状態となる。
【００８４】
図９はスキージーローラ５１，５２，５３の濃度調整作用による現像ローラ３１上の現像液層の変化を示す図である。図３の領域Ａでは、塗布ローラ３４により現像液３２が現像ローラ３１に塗布された状態になっており、図９（Ａ）に示すように、液体キャリアにトナーが分散している。次いで、図３の領域Ｂでは、スキージーローラ５１から現像ローラ３１に正帯電トナーが移動するバイアス電圧が印加され、図９（Ｂ）に示すように、現像ローラ３１側にトナー層３２２が形成され、表層部に液体キャリア層３２１が形成される。
【００８５】
そして、スキージーローラ５１により液体キャリア層３２１の一部が剥ぎ取られるときに、液体キャリア層３２１のほぼ中央で分離すると考えられるため、図３の領域Ｃでは、図９（Ｃ）に示すように、（Ｂ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さが約半分になる。次いで、負バイアスが印加されているので、同様に液体キャリア層３２１の一部がさらにスキージーローラ５２により剥ぎ取られ、図３の領域Ｄでは、図９（Ｄ）に示すように、（Ｃ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さがさらに約半分になる。次いで、負バイアスが印加されているので、同様に液体キャリア層３２１の一部がさらにスキージーローラ５３により剥ぎ取られ、図３の領域Ｅでは、図９（Ｅ）に示すように、（Ｄ）に比べて液体キャリア層３２１の厚さがさらに約半分になる。
【００８６】
このように、スキージーローラ５１，５２，５３によって表層部の液体キャリア層３２１の一部が順次剥ぎ取られるため、スキージーローラ５１，５２，５３を通過する度に、現像ローラ３１上に担持されている現像液３２のトナー濃度が高くなっていく。そして、スキージーローラ５１，５２，５３が現像ローラ３１から剥ぎ取った現像液は、図３に示すように、クリーニングブレード５５によってそれぞれ除去される。その除去された現像液は、回収用管路５６（図３中、破線）を通って、タンク３３に戻される。なお、本実施形態では、除去現像液を自重でタンク３３に戻すようにしているが、回収用管路５６にポンプを設け、ポンプを駆動して強制的に除去現像液をタンク３３に戻すようにしてもよい。このように、第１実施形態では、スキージーローラ５１〜５３が本発明の「剥ぎ取り部材」に相当し、濃度調整バイアス発生部１１９が本発明の「電圧印加手段」に相当する。
【００８７】
図１０は濃度調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジン制御部１１０のメモリ１１６には予め濃度調整処理プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ１１３が該プログラムにしたがって装置各部を制御することで、以下の濃度調整処理が実行される。
【００８８】
まず、粘度計３７からの検出信号に基づきタンク３３内の現像液３２のトナー濃度を求める（＃１０）。そして、求められたトナー濃度が初期値に比べて低いか否かが判別され（＃１２）、低くなければ（＃１２でＮＯ）、トナー濃度が初期値に比べて高いか否かが判別される（＃１４）。
【００８９】
ここで、粘度計３７により検出される現像液３２の粘度と現像液３２のトナー濃度との関係が演算式またはテーブルデータ形式で予め求められており、この関係と、タンク３３の現像液３２のトナー濃度の初期値とがメモリ１１６に格納されたプログラムに含まれている。そして、上記関係に基づき＃１０のトナー濃度を求める処理が実行され、求められたトナー濃度を上記初期値と比較することによって、＃１２，＃１４の判別が実行される。
【００９０】
そして、求められたトナー濃度が上記初期値より低いときは（＃１２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃１６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動し、この移動したトナーが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻されるため、タンク３３のトナー濃度は上昇することとなる。
【００９１】
一方、求められたトナー濃度が上記初期値より高いときは（＃１４でＹＥＳ）、トナー濃度を上昇させる（＃１８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動し、この移動した液体キャリアが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻されるため、タンク３３のトナー濃度は低下することとなる。
【００９２】
このように、図１０の動作によれば、タンク３３のトナー濃度を検出し、その検出値に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するとともに、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度を初期値のまま維持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【００９３】
なお、粘度計３７により検出される現像液３２の粘度と現像液３２のトナー濃度との関係に基づき、現像液３２のトナー濃度の初期値に対応する現像液３２の粘度の初期値を予め求めてメモリ１１６に記憶しておき、検出した粘度を直接対応する初期値と比較することによって、図１０の＃１２，＃１４の判別を行うようにしてもよい。
【００９４】
図１１は濃度調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャートである。まず、静電潜像に占める画像部の比率である画占率を求める（＃２０）。例えば主制御部１００は、静電潜像を構成する画素のうちでトナーが付着するオンドット数をカウントするドットカウンタを備えている。そして、画像全体のドット数に対する上記オンドット数の比率を上記画占率として求める。例えば黒べた画像であれば画占率は１００％になり、白べた画像の部分（画像の空白部分）は画占率が０％になる。
【００９５】
そして、求められた画占率が高いか否かが判別され（＃２２）、高くなければ（＃２２でＮＯ）、画占率が低いか否かが判別される（＃２４）。ここで、画占率の上限値と下限値とが予め決められており、求められた画占率を上限値と比較することで＃２２の判別が実行され、下限値と比較することで＃２４の判別が実行される。
【００９６】
そして、求めた画占率が上記上限値より高いときは（＃２２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃２６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動し、この移動したトナーが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻される。画占率が高い場合には、トナーがより多く消費されるため、タンク３３のトナー濃度は低下するが、スキージーローラ５１〜５３からトナーがタンク３３に戻されるので、濃度低下が抑制されることとなる。
【００９７】
一方、求めた画占率が上記下限値より低いときは（＃２４でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を増加させる（＃２８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動し、この移動した液体キャリアが、クリーニングブレード５５により除去され、回収用管路５６を通ってタンク３３に戻される。画占率が低い場合には、液体キャリアがより多く消費されるため、タンク３３のトナー濃度は上昇するが、スキージーローラ５１〜５３から液体キャリアがタンク３３に戻されるので、濃度上昇が抑制されることとなる。
【００９８】
このように、図１１の動作によれば、画占率に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するとともに、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。また、図１０の場合に比べて、粘度計３７などのタンク３３のトナー濃度検出手段が不要になるので、装置構成を簡素化することができる。
【００９９】
なお、図１１の動作において、画占率が０％の部分では液体キャリアのみが消費されることになるので、タンク３３のトナー濃度を一定に保つのは困難であるが、頁単位の画占率を求めるなど、ある程度まとまった範囲で画占率を求めるようにすることで、スキージーローラ５１〜５３により回収されずに感光体１１に移動する現像液の平均値としてのトナー濃度を一定にすることができ、これによって、タンク３３内のトナー濃度を可能な限り一定に保つことができる。
【０１００】
図１２は濃度調整処理ルーチンのさらに別の例のフローチャートである。この形態では、エンジン部１の感光体１１上に対向配置された例えば反射型光センサからなる濃度センサ１７を備えている。そして、まず、感光体１１上に形成された所定のパッチ画像の光学濃度を検出する（＃３０）。このパッチ画像の光学濃度は予め求められてメモリ１１６またはメモリ３８に格納されている。そして、この記憶されている光学濃度に比べて検出された光学濃度が高いか否かが判別され（＃３２）、高くなければ（＃３２でＮＯ）、低いか否かが判別される（＃３４）。
【０１０１】
そして、検出された光学濃度が上記記憶値より高いときは（＃３２でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させる（＃３６）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３にトナーが移動するため、現像ローラ３１上のトナー濃度が低下する。検出された光学濃度が記憶値より高いのは、タンク３３のトナー濃度が上昇していることを意味するので、現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させることにより、適正な光学濃度の画像が得られることになる。
【０１０２】
一方、検出された光学濃度が記憶値より低いときは（＃３４でＹＥＳ）、現像ローラ３１上のトナー濃度を増加させる（＃３８）。すなわち、スキージーローラ５１〜５３を近接位置に移動し、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続する。これによって、スキージーローラ５１〜５３に液体キャリアが移動するため、現像ローラ３１上のトナー濃度が上昇する。検出された光学濃度が記憶値より低いのはタンク３３のトナー濃度が低下していることを意味するので、現像ローラ３１上のトナー濃度を上昇させることにより、適正な光学濃度の画像が得られることになる。
【０１０３】
このように、図１２の動作によれば、所定濃度のパッチ画像の光学濃度を検出し、その検出された光学濃度に基づき現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整するようにしているので、常に適正な光学濃度の画像を得ることができる。
【０１０４】
なお、図１２の動作を行う形態では、スキージーローラ５１〜５３から回収した現像液をタンク３３に戻すと、タンク３３内のトナー濃度の上昇または低下が一方向に進むことになり、一定値に保持することが困難になるので、タンク３３に戻さないように構成することが好ましい。
【０１０５】
このように、第１実施形態によれば、現像ローラ３１に担持されている現像液に接触して一部の現像液を剥ぎ取るスキージーローラ５１〜５３を備え、濃度調整バイアス発生部１１９により現像ローラ３１とスキージーローラ５１〜５３との間にバイアス電圧を印加して、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３に移動する現像液に含まれるトナー量を制御するようにしているので、現像ローラ３１に担持されている現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１０６】
また、図４の濃度調整バイアス発生部１１９のスイッチ６４を例えばＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴなどのトランジスタで構成し、ＣＰＵ１１３によりスイッチ６４をＰＷＭ制御するようにしてもよい。この場合には、オンオフのデューティ比を変えることによりバイアス電圧のレベルを変化させることができるので、さらにトナー濃度の微調整を行うことができる。この場合、例えば図１０の＃１６，＃１８では、トナー濃度と初期値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。また、例えば図１１の＃２６，＃２８では、画占率と上限値または下限値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。また、例えば図１２の＃３６，＃３８では、光学濃度と記憶値との差分に応じたレベルのバイアス電圧を発生させるようにすればよい。
【０１０７】
また、スキージーローラ５１〜５３の全てを近接位置に移動させるのではなくて、１個または２個のみを近接位置に移動させるようにしてもよい。この場合にもトナー濃度の微調整を行うことができる。また、３個のスキージーローラ５１〜５３を備えているが、これに限られず、１個、２個または４個以上備えるようにしてもよい。
【０１０８】
（第２実施形態）
図１３は本発明に係る画像形成装置の第２実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１３では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１０９】
第２実施形態の現像ユニット３０は、第１実施形態のスキージーローラを備えておらず、塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間に濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。そして、塗布ローラ３４が現像ローラ３１に担持させる現像液に含まれるトナー量を制御することで、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度を調整するようにしている。なお、第２実施形態の塗布ローラ３４は、図１３に示すように、現像ローラ３１に従動する方向（図１３中、時計回り）に回転する。
【０１１０】
第２実施形態の濃度調整動作について説明する。濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続されると、上記図６に示した態様で現像ローラ３１に現像液が移動する。すなわち、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が増大し、これによって現像ローラ３１上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて増大する調整が行われる。
【０１１１】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続されると、上記図７に示した態様で現像ローラ３１に現像液が移動する。すなわち、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が減少し、これによって現像ローラ３１上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて減少する調整が行われる。
【０１１２】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の短絡ライン部６３が接続されると、上記図８に示した態様で、トナー濃度が変化することなく、タンク３３と同一濃度の現像液３２が現像ローラ３１に担持される。このように、第２実施形態では、塗布ローラ３４が本発明の「塗布部材」、「現像液供給手段」に相当し、濃度調整バイアス発生部１１９が本発明の「塗布電圧印加手段」に相当する。
【０１１３】
このように、第２実施形態によれば、塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間に接続した濃度調整バイアス発生部１１９により塗布ローラ３４と現像ローラ３１との間にバイアス電圧を印加して、塗布ローラ３４から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量を制御するようにしているので、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１１４】
また、この第２実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、上記第２実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が第１実施形態と逆になる。すなわち、図１０のステップ＃１６、図１１のステップ＃２６、図１２のステップ＃３６において現像ローラ３１上のトナー濃度を低下させるときには、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２を接続し、各図のステップ＃１８，＃２８，＃３８において現像ローラ３１上のトナー濃度を上昇させるときには、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１を接続する。
【０１１５】
（第３実施形態）
図１４は本発明に係る画像形成装置の第３実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１４では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１１６】
第３実施形態の現像ユニット３０は、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げる汲み上げローラ７１，７２、汲み上げローラ７１，７２により汲み上げられた現像液に接触し、その一部を剥ぎ取って担持し、その担持した現像液を現像ローラ３１に接触させて、担持している現像液のさらに一部を現像ローラ３１に担持させる塗布ローラ７３および各ローラ７１，７２，７３上の残留現像液を除去するクリーニングブレード７４を備えている。塗布ローラ７３は現像ローラ３１に従動する方向（図１４中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。汲み上げローラ７１，７２はそれぞれ塗布ローラ７３に従動する方向（図１４中、反時計回り）に塗布ローラ７３とほぼ等しい周速で回転する。
【０１１７】
汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とは、短絡ライン部７５により電気的に接続され、互いに同一バイアスに保持されている。また、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間には濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「汲み上げ電圧印加手段」に相当）が接続され、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間には濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「塗布電圧印加手段」に相当）が接続されている。
【０１１８】
第３実施形態の濃度調整動作について説明する。汲み上げローラ７１，７２が回転すると、それぞれその表面に現像液３２が担持され、担持した現像液の層が規制ブレード（図示省略）により均一になされる。そして、汲み上げローラ７１上の現像液層が塗布ローラ７３に接触すると、上記図５に示すように、その一部が塗布ローラ７３により剥ぎ取られて、塗布ローラ７３の表面に現像液が担持され、さらに、この担持された塗布ローラ７３上の現像液層と汲み上げローラ７２上の現像液層とが接触する。ここで、両方のローラに現像液が担持されている状態でのローラ間における現像液の移動について、図１５を参照して説明する。
【０１１９】
図１５（Ａ）（Ｂ）は両方のローラに現像液が担持されている状態でのローラ間における現像液の移動を説明する図である。図１５（Ａ）において、ローラ８１には、トナー濃度がＤ１、厚さがｔ１の現像液が担持されており、ローラ８２には、トナー濃度がＤ２、厚さがｔ２の現像液が担持されている。そして、これらの現像液がニップ部で接触した後、分離して、ローラ８１には厚さがｔ３の現像液が担持され、ローラ８２には厚さがｔ４の現像液が担持される。この場合には、ニップ部での厚さｔは、
ｔ＝ｔ１＋ｔ２
となる。また、ニップ部で混合された現像液のトナー濃度Ｄは、
Ｄ＝（ｔ１・Ｄ１＋ｔ２・Ｄ２）／（ｔ１＋ｔ２）
となる。
【０１２０】
そこで、図１５（Ａ）に示すような場合には、同図（Ｂ）に示すように、ローラ８１に、トナー濃度がＤ、厚さがｔの現像液が担持されているのと等価であると考える。これによって、図１４の汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間における現像液の移動も、上記図５〜図８と同様に考えることができる。
【０１２１】
図１４に戻って、汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とは、短絡ライン部７５により同一バイアスに保持されているので、上記図８に示した態様で、トナー濃度が変化することなく、現像液３２が塗布ローラ７３に担持される。一方、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間において、濃度調整バイアス発生部１１９の正バイアス電源部６１が接続されると、上記図６に示した態様で塗布ローラ７３に現像液が移動する。すなわち、汲み上げローラ７２から塗布ローラ７３に移動する現像液に含まれるトナー量が増大することで、塗布ローラ７３上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて増大するトナー濃度調整が行われる。
【０１２２】
また、濃度調整バイアス発生部１１９の負バイアス電源部６２が接続されると、上記図７に示した態様で塗布ローラ７３に現像液が移動する。すなわち、汲み上げローラ７２から塗布ローラ７３に移動する現像液に含まれるトナー量が減少することで、塗布ローラ７３上の現像液のトナー濃度がタンク３３の現像液３２に比べて低下するトナー濃度調整が行われる。
【０１２３】
さらに、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に接続された濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態を切り換えることにより、塗布ローラ７３から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度が調整されることとなる。このように、第３実施形態では、汲み上げローラ７１，７２が本発明の「汲み上げ部材」に相当し、塗布ローラ７３が本発明の「塗布部材」に相当し、汲み上げローラ７１，７２および塗布ローラ７３が本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１２４】
このように、第３実施形態によれば、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に濃度調整バイアス発生部１１９を接続し、塗布ローラ７３と現像ローラ３１との間に印加するバイアス電圧をするようにしているので、塗布ローラ７３から現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量を制御することができ、これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１２５】
また、第３実施形態によれば、汲み上げローラ７１と塗布ローラ７３とを同一バイアスに保持し、汲み上げローラ７２と塗布ローラ７３との間に濃度調整バイアス発生部１１９を接続しているので、塗布ローラ７３に担持される現像液のトナー濃度を調整することができ、これによって、現像ローラ３１上に担持される現像液のトナー濃度を微調整することができる。
【０１２６】
また、第３実施形態において、クリーニングブレード７４により除去された残留現像液をタンク３３に戻すように構成すると、第１実施形態と同様に、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１２７】
また、この第３実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、第３実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が上記第１実施形態と逆になる。すなわち、上記第２実施形態と同様になる。
【０１２８】
（第４実施形態）
図１６は本発明に係る画像形成装置の第４実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１６では現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１２９】
第４実施形態の現像ユニット３０は、タンク３３に貯留された現像液３２を汲み上げる汲み上げローラ９１ａ，９１ｂ、汲み上げローラ９１ａ，９１ｂにより汲み上げられた現像液をそれぞれ担持して現像ローラ３１に塗布するリレーローラ９２ａ，９２ｂ、各ローラ９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ上の残留現像液を除去するクリーニングブレード９３を備えている。
【０１３０】
リレーローラ９２ａ，９２ｂは、それぞれ現像ローラ３１に従動する方向（図１６中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。汲み上げローラ９１ａ，９１ｂは、それぞれリレーローラ９２ａ，９２ｂに従動する方向（図１６中、反時計回り）にリレーローラ９２ａ，９２ｂとほぼ等しい周速で回転する。また、リレーローラ９２ａと汲み上げローラ９１ａとの間、リレーローラ９２ｂと汲み上げローラ９１ｂとの間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「汲み上げ電圧印加手段」に相当）が接続されている。また、現像ローラ３１とリレーローラ９２ａとの間、現像ローラ３１とリレーローラ９２ｂとの間には、それぞれ濃度調整バイアス発生部１１９（本発明の「塗布電圧印加手段」に相当）が接続されている。
【０１３１】
第４実施形態の濃度調整動作について説明する。汲み上げローラ９１ａ，９１ｂが回転すると、各ローラ９１ａ，９１ｂの表面にそれぞれ現像液３２が担持され、担持した現像液の層がそれぞれ規制ブレード（図示省略）により均一になされる。
【０１３２】
そして、汲み上げローラ９１ａ上の現像液層がリレーローラ９２ａに接触すると、上記図５に示すように、その一部がリレーローラ９２ａに移動して、リレーローラ９２ａの表面に現像液が担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、汲み上げローラ９１ａからリレーローラ９２ａに移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。
【０１３３】
さらに、リレーローラ９２ａ上の現像液層が現像ローラ３１に接触すると、同様に上記図５に示すように、その一部が現像ローラ３１に移動して、現像ローラ３１の表面に現像液が担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、リレーローラ９２ａから現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。このように、第４実施形態では、汲み上げローラ９１ａおよびリレーローラ９２ａが本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１３４】
一方、汲み上げローラ９１ｂ上の現像液層がリレーローラ９２ｂに接触すると、同様に上記図５に示すように、その一部がリレーローラ９２ｂに移動して、リレーローラ９２ｂの表面に現像液が担持される。ここで、各濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、汲み上げローラ９１ｂからリレーローラ９２ｂに移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。
【０１３５】
さらに、リレーローラ９２ｂ上の現像液層が現像ローラ３１上の現像液層に接触すると、上記図１２（Ａ）と同様の状態になる。そこで、上記図１２（Ｂ）に示すように考えることで、最終的に所定トナー濃度で所定厚さの現像液が現像ローラ３１の表面に担持される。ここで、濃度調整バイアス発生部１１９の接続を切り換えることにより、リレーローラ９２ｂから現像ローラ３１に移動する現像液に含まれるトナー量が制御される。このように、第４実施形態では、汲み上げローラ９１ｂおよびリレーローラ９２ｂが本発明の「現像液供給手段」に相当する。
【０１３６】
このように、第４実施形態の現像ユニット３０は、「現像液供給手段」に相当する構成を２つ備えている。すなわち、現像ローラ３１への現像液供給ルートとして、汲み上げローラ９１ａおよびリレーローラ９２ａを介する第１供給ルートと、汲み上げローラ９１ｂおよびリレーローラ９２ｂを介する第２供給ルートとの２つのルートを備えている。
【０１３７】
しかも、各ルートにおいて、それぞれ２箇所で現像液に含まれるトナー量の制御を行っている。すなわち、第１供給ルートでは、汲み上げローラ９１ａからリレーローラ９２ａに現像液が移動する際と、リレーローラ９２ａから現像ローラ３１に現像液が移動する際の２個所で上記制御を行っている。また、第２供給ルートでは、汲み上げローラ９１ｂからリレーローラ９２ｂに現像液が移動する際と、リレーローラ９２ｂから現像ローラ３１に現像液が移動する際の２個所で上記制御を行っている。
【０１３８】
これによって、第４実施形態によれば、現像ローラ３１に担持する現像液のトナー濃度の調整を、幅広く、木目細かく行うことができる。
【０１３９】
また、第４実施形態において、クリーニングブレード９３により各ローラ９１ａ，９２ａ，９１ｂ，９２ｂから除去された残留現像液をタンク３３に戻すように構成すると、第１実施形態と同様に、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１４０】
また、この第４実施形態でも、図１０〜図１２の動作を行うことができる。ただし、第４実施形態では、トナー濃度を増減させる際の濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態が上記第１実施形態と逆になる。すなわち、上記第２実施形態と同様になる。
【０１４１】
なお、第４実施形態において、リレーローラ９２ａ，９２ｂを備えずに、汲み上げローラ９１ａ，９１ｂから直接現像ローラ３１に現像液を供給するようにしてもよい。この場合でも、現像ローラ３１に現像液を供給するルートを２つ供えているので、現像ローラ３１に担持される現像液のトナー濃度調整を幅広く、かつ木目細かく行うことができる。
【０１４２】
（第５実施形態）
図１７は本発明に係る画像形成装置の第５実施形態であるプリンタの構成を示す図である。なお、図１７では感光体１１、現像ユニット３０および濃度調整バイアス発生部１１９のみを図示しており、その他の部分は第１実施形態と同様であるので省略している。また、第１実施形態と同一要素には同一符号を付している。
【０１４３】
第５実施形態の現像ユニット３０は、現像ローラ３１上の現像位置１６とクリーニングブレード３６によるクリーニング位置との間の領域に対向配置されたスキージーローラ９４を備えている。スキージーローラ９４は、現像ローラ３１に対して接離方向に移動可能に支持されている。すなわち、例えばソレノイドまたはモータなどからなるアクチュエータ５４（図２）が接離駆動部１１８（図２）によって駆動されると、現像ローラ３１の近接位置（図１７中、実線）と離間位置（図１７中、破線）との間で往復移動する。近接位置は、現像終了後の現像ローラ３１上に残留している現像液にスキージーローラ９４が接触する位置であり、離間位置は、近接位置から離れて上記現像液にスキージーローラ９４が接触しない位置である。また、スキージーローラ９４は、近接位置において、現像ローラ３１に従動する方向（図１７中、時計回り）に現像ローラ３１とほぼ等しい周速で回転する。また、スキージーローラ９４と現像ローラ３１との間には、濃度調整バイアス発生部１１９が接続されている。
【０１４４】
そして、スキージーローラ９４が現像ローラ３１から剥ぎ取った現像液は、クリーニングブレード９５によって除去され、その除去された現像液は、例えば廃液タンク（図示省略）に回収される。また、スキージーローラ９４により剥ぎ取られずに現像ローラ３１上に残留した現像液は、クリーニングブレード３６によって除去され、その除去された現像液は、例えば自重によりタンク３３に戻される。このように、第５実施形態では、スキージーローラ９４が本発明の「剥ぎ取り部材」に相当し、クリーニングブレード３６が本発明の「クリーニング部材」に相当する。
【０１４５】
図１８は第５実施形態の濃度調整処理ルーチンのフローチャートである。図１８において、ステップ＃４０，＃４２，＃４４は、図１０のステップ＃１０，＃１２，＃１４と同様であるので説明を省略する。そして、タンク３３のトナー濃度が低ければ（＃４２でＹＥＳ）、トナー濃度を上昇させる。すなわち、負バイアス電源部６２を接続し、これによって現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液にトナーが殆ど含まれず、ほぼ液体キャリアのみが剥ぎ取られるため、現像ローラ３１上の残留現像液のトナー濃度が上昇する。そして、この残留現像液がクリーニングブレード３６によって除去されてタンク３３に戻されると、タンク３３のトナー濃度が上昇する。
【０１４６】
一方、タンク３３のトナー濃度が高ければ（＃４４でＹＥＳ）、トナー濃度を低下させる（＃４６）。すなわち、正バイアス電源部６１を接続し、これによって現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液に含まれるトナー量が増大するため、現像ローラ３１上の残留現像液のトナー濃度が低下する。そして、この残留現像液がクリーニングブレード３６によって除去されてタンク３３に戻されると、タンク３３のトナー濃度が低下する。
【０１４７】
このように、第５実施形態によれば、濃度調整バイアス発生部１１９の接続状態を切り換えることにより、現像ローラ３１からスキージーローラ９４に移動する現像液に含まれるトナー量が制御され、これによって、現像終了後に現像ローラ３１上に残留する現像液のトナー濃度を調整することができる。
【０１４８】
さらに、その残留現像液をタンク３３に戻すようにしているので、タンク３３のトナー濃度変化を抑制し、一定値に保持することができる。これによって、タンク３３の現像液３２を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【０１４９】
なお、第５実施形態において、スキージーローラ９４が現像ローラ３１から剥ぎ取り、クリーニングブレード９５によって除去された現像液をタンク３３に戻すように構成し、スキージーローラ９４により剥ぎ取られずに現像ローラ３１上に残留し、クリーニングブレード３６によって除去された現像液を廃液タンクに回収するようにしてもよい。この場合には、ステップ＃４６とステップ＃４８の動作を逆にすれば、タンク３３のトナー濃度変化を抑制することができ、上記第５実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能であり、例えば以下の変形形態（１）〜（４）を採用することができる。
【０１５１】
（１）第１、第５実施形態において、アクチュエータ５４を例えばモータで構成し、現像ローラ３１上の現像液にスキージーローラ５１〜５３，９４が接触する近接位置を可変にしてもよい。この形態によれば、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３，９４に移動する現像液の量を制御することができ、これによって、さらに木目細かくトナー濃度の調整を行うことができる。
【０１５２】
（２）第１、第５実施形態において、スキージーローラ５１〜５３，９４の回転数を可変にしてもよい。この形態によれば、現像ローラ３１からスキージーローラ５１〜５３，９４に移動する現像液の量を制御することができ、これによって、さらに木目細かくトナー濃度の調整を行うことができる。
【０１５３】
（３）上記実施形態では、現像液担持体として、ローラ状の現像ローラ３１を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。また、剥ぎ取り部材として、ローラ状のスキージーローラ５１〜５３，９４を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。
【０１５４】
（４）上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。また、上記実施形態は単色印字の画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されず、カラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。この場合、各色ごとに現像液のトナー濃度を検出し、調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態であるプリンタの内部構成を示す図。
【図２】 同プリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図３】 スキージーローラおよび現像ローラの構成を模式的に示す図。
【図４】 濃度調整バイアス発生部の回路図。
【図５】 ２つのローラ間における現像液の移動を説明する図。
【図６】 正バイアス電源部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図７】 負バイアス電源部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図８】 短絡ライン部による図５の各領域の現像液層を示す図。
【図９】 濃度調整作用による現像ローラ上の現像液層の変化を示す図。
【図１０】 濃度調整処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図１１】 濃度調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャート。
【図１２】 濃度調整処理ルーチンのさらに別の例を示すフローチャート。
【図１３】 本発明の第２実施形態の構成を示す図。
【図１４】 本発明の第３実施形態の構成を示す図。
【図１５】 ローラ間における現像液の移動を説明する図。
【図１６】 本発明の第４実施形態の構成を示す図。
【図１７】 本発明の第５実施形態の構成を示す図。
【図１８】 第５実施形態の濃度調整処理ルーチンのフローチャート。
【符号の説明】
４…転写紙（転写媒体）、１１…感光体（像担持体）、２０…露光ユニット（露光手段）、３１…現像ローラ（現像液担持体）、３３…タンク（容器）、３７…粘度計（濃度検出手段）、４１…中間転写ローラ（転写手段）、４２…２次転写ローラ（転写手段）、５１〜５３，９４…スキージーローラ（剥ぎ取り部材、濃度調整手段）、１１３…ＣＰＵ、１１５…転写バイアス発生部（転写手段）、１１９…濃度調整バイアス発生部（電圧印加手段、濃度調整手段）
Claims (4)
- 液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、
前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、
前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段と
を備え、
前記濃度調整手段は、前記現像液担持体の前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、
前記剥ぎ取り部材により剥ぎ取られた前記一部の現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴とする液体現像装置。 - 液体キャリアにトナーを分散した現像液により像担持体上に形成された静電潜像を現像する液体現像装置において、
前記現像液をその表面に担持しながら前記像担持体と対向する現像位置に搬送する現像液担持体と、
前記現像液担持体上の前記現像液のトナー濃度を調整する濃度調整手段と、
前記静電潜像の現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するクリーニング部材とを備え、
前記濃度調整手段は、前記現像液担持体上であって前記現像終了後に対応する領域に対向配置され、前記現像終了後に前記現像液担持体上に残留している現像液に接触してその一部を剥ぎ取る少なくとも１つの剥ぎ取り部材を備え、前記剥ぎ取り部材が剥ぎ取る一部の現像液に含まれるトナー量を制御することで前記調整を行うもので、
前記クリーニング部材は、前記剥ぎ取り部材により前記一部の現像液が剥ぎ取られた後に前記現像液担持体上に残留している現像液を除去するもので、
前記クリーニング部材により除去された前記残留現像液を前記容器に戻すように構成したことを特徴とする液体現像装置。 - 像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
請求項１記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、
形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、
請求項２記載の液体現像装置からなり、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する液体現像手段と、
形成された前記トナー像を転写媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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