JP5287163B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体現像剤を担持する現像ローラと薄層形成ローラとを有し、像担持体上の潜像を現像する現像装置を備え、画像形成しないときに、該現像装置の少なくとも１つのローラ上の液体現像剤を除去する動作を行う画像形成装置及び画像形成方法に関する。

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、トナー粒子径が小さく、トナー画像の乱れもお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像担持体としての感光体に接触させて現像するのが一般的である。

感光体表面の潜像は、液体現像剤の薄層で現像され、感光体表面にトナー画像が形成される。このトナー画像は、記録媒体に転写される。あるいは、一旦中間転写体などに一次転写された後、記録媒体に二次転写される。記録媒体に転写されたトナー画像は、定着装置により加圧、加熱されるなどして、通常は紙である記録媒体に定着される。

液体現像剤を用いて感光体表面の潜像を現像する現像装置としては、液体現像剤を供給する現像剤供給手段と、供給された液体現像剤の薄層を形成し、現像ローラに引き渡す薄層形成ローラと、液体現像剤の薄層を担持し、感光体上の潜像を現像する現像ローラとを備えた現像装置が知られている。

薄層形成ローラは１つのローラ、もしくは複数のローラ、例えば現像剤供給手段としての現像剤槽に浸漬し、一定量に規制された液体現像剤の供給を受ける供給ローラや、現像剤を均して薄層状態を形成し、現像ローラに引き渡す搬送ローラなどから形成される。

現像ローラとこれらの薄層形成ローラは、それぞれが他のローラの少なくとも１つと相互に液体現像剤を介して接触回転することで、現像剤供給手段から供給された液体現像剤を順次引き渡して、現像ローラ上に上述した現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、感光体上の潜像を現像する。

例えば特許文献１に、上記のような構成の現像装置に関する技術が記載されている。

しかしながら、このような現像装置においては、画像形成直後には各ローラ上に現像剤が残留していることになる。この状態で放置されると、ローラ上の残留現像剤中からキャリヤ液が蒸発したり、トナーとキャリヤ液とが分離したりして、トナー固形分比が高くなっていく。

さらに長時間放置されると、トナーがローラ上にこびりついてしまい、次の画像形成時にローラ上の現像剤量が不均一になり画像濃度ムラを引き起こすという問題が生ずる。

これを防ぐために、例えば、画像形成終了後などに現像剤槽内の液体現像剤と供給ローラが接触しないようにして液体現像剤の供給を停止させ、この上で、各ローラどうしが接触した状態で一定時間以上回転駆動し、その間にクリーニング部材によりローラ上の現像剤を除去する方法がある（例えば、特許文献２から４参照）。

このようにすれば、供給ローラ上の現像剤は搬送ローラへ、搬送ローラ上の現像剤は現像ローラへと移動して、現像ローラ上のクリーニングブレードなどで除去されるので、一定時間以上の回転後には各ローラ上の現像剤はなくなり、トナーこびりつきの心配は不要になる。

特許文献２には、画像形成に先だって予備駆動を行う技術が提示されている。特許文献３には、現像ローラと供給ローラを完全に離間させた状態で、現像剤除去のために回転を行う技術が記載されている。特許文献４には、ローラ間にバイアス電圧を印加しながら、現像剤除去のために回転を行う技術が記載されている。
特開２００６−３４３６７６号公報 特開２００１−７５３６５号公報 特開２００７−１４８２４３号公報 特開２００８−２０７６１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術によれば、ローラ上の現像剤溜まりを均すための予備回転であり、現像剤を除去するものではない。仮に現像剤を除去するものとすると、以下に述べる問題が生ずる。

特許文献３に記載の技術によれば、現像ローラと供給ローラだけであればよいが、さらにローラを備えている場合、すべてのローラを離間させる（そうすると現像剤除去が困難となるが）のでなければ、やはり以下に述べる問題が生ずる。

特許文献４に記載の技術によっても同様である。ローラ間のバイアス電圧の如何に関わらず、ローラ間で接触回転させ、現像剤除去を行う以上、やはり以下に述べる問題が生ずる。

すなわち、現像剤除去のために、現像剤供給を停止し、接触回転を行うと、ローラの回転につれて各ローラ周面上の現像剤量は少なくなっていく。そうすると、各ローラ間のニップ部に現像剤が少ない、もしくは現像剤が除去された状態で、各ローラは接触回転することになる。

接触回転する各ローラ間は、画像形成中の現像剤薄層規制やローラ間の現像剤の受け渡しのために、ある程度の接触圧で圧接されている。そのため、各ローラ間のニップ部に現像剤が少ない、もしくは、現像剤がない状態で接触回転すると、ローラ表面に傷が入りやすくなり、また駆動トルクも増大する。

特に、現像ローラ表面の傷は搬送量の異常やクリーニング不良を引き起こしやすく、画像品質を著しく悪化させる。

また、そのようなローラ上の現像剤のクリーニングが行われた場合、次の画像形成時においてローラ回転駆動を始めるときにも、各ローラ間のニップ部に現像剤が少ない、もしくは、現像剤がない状態で接触回転することになり、やはり同様の問題を引き起こす。

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、液体現像剤を用いた現像装置において、画像形成を行わないときの、現像ローラと薄層形成ローラ間の接触回転を利用した現像剤除去動作によって、ローラ上の現像剤を十分に除去でき、トナーこびりつきによる不具合の心配がなく、しかも、ローラ表面を傷つけたり駆動トルクが増大したりすることもなく、長期にわたって高画質維持が可能な画像形成装置及び画像形成方法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． トナーを溶媒に分散させた液体現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記液体現像剤の薄層を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像ローラと、前記現像剤供給手段により供給された前記液体現像剤を前記現像ローラに薄層状態で担持させるために引き渡す薄層形成ローラと、前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去するクリーニング部材とを有し、画像形成中において前記現像ローラと前記薄層形成ローラとが接触回転する現像装置を備えた画像形成装置であって、前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を変更する接触圧変更手段と、画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させながら前記クリーニング部材により前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去することで前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラ上の現像剤を除去するとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくする制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

２． 前記制御手段は、前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させるとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を前記接触回転するにつれてより小さくなっていくように変更することを特徴とする１に記載の画像形成装置。

３． 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、画像形成動作が終了したときであることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。

４． 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、予め定められた一定時間以上画像形成動作が行われなかったときであることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。

５． 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、電源が停止する直前であることを特徴とする１または２に記載の画像形成装置。

６． 前記制御手段は、画像形成中以外の第２の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を行っている状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させることで、画像形成開始のための前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラの予備回転を行なうとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくすることを特徴とする１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。

７． 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、画像形成動作が開始する直前であることを特徴とする６に記載の画像形成装置。

８． 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、予め定められた一定時間以上画像形成動作が行われなかった後に画像形成動作を開始する前であることを特徴とする６に記載の画像形成装置。

９． 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、電源が入った直後であることを特徴とする６に記載の画像形成装置。

１０． １から９の何れか１項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラを接触回転させながら前記クリーニング部材により前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去することで前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラ上の現像剤を除去し、それぞれのローラ上の液体現像剤を除去する工程を備え、該工程における前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくすることを特徴とする画像形成方法。

１１． １０に記載の画像形成方法であって、画像形成中以外の第２の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を行っている状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラを接触回転させ、画像形成開始のための前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラの予備回転を行なうことで、それぞれのローラ上に液体現像剤を介在させる工程を備え、該工程における前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくすることを特徴とする画像形成方法。

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、液体現像剤を用いた現像装置において、接触回転するローラ間の接触部の接触圧を変更する接触圧変更手段を有し、画像形成を行わないときに、液体現像剤の供給を停止した状態でローラ間の接触回転を利用した現像剤除去動作を行うに際して、前記接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくなるように変更する。

これにより、上記の現像剤除去動作によって、ローラ上の現像剤を十分に除去することができ、トナーこびりつきによる不具合の心配がなくなる。しかも、ローラ表面を傷つけたり駆動トルクが増大したりすることもなく、長期にわたって高画質維持が可能となる。

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の実施形態について、図面を参照して説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成例を示す図である。図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を説明する。

像担持体としての感光体１の周囲には、矢印で示す回転方向に順に、帯電装置２、露光装置３、液体現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、中間転写体５、クリーニング装置６がそれぞれ配設され、前記中間転写体５の周囲には、転写ローラ７が配設されている。

被転写材８は中間転写体５と転写ローラ７との間を通り、さらに定着装置９を通って排紙される。

また、４組の液体現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、何れも前記感光体１と離接可能に設けられ、それぞれ、表面に液体現像剤を担持し感光体１表面の静電潜像を現像する現像ローラ４１を備えている。

ここで、液体現像装置４Ｙのトナーをイエロートナー、液体現像装置４Ｍのトナーをマゼンタトナー、液体現像装置４Ｃのトナーをシアントナー、液体現像装置４Ｋのトナーをブラックトナーとし、それぞれの液体現像装置において対応する各色のトナー像を形成して、中間転写体５の表面で重ね合わせ、その後被転写材８上に一括転写することでフルカラー画像を形成することができる。

各液体現像装置の詳細な構成については後述する。

（画像形成装置の動作機能）
図１の画像形成装置の動作について、順を追って説明する。

感光体１は矢印で示す方向に回転している。まず、感光体１の表面を帯電装置２により、所定の表面電位に一様に帯電し、その後、露光装置３により画像情報の露光を行い、感光体１の表面に静電潜像を形成する。

次いで液体現像装置４Ｙを感光体１に対向させ、現像ローラ４１の表面に担持された液体現像剤を感光体１に接触させて静電潜像を現像することで、感光体１の表面にイエローのトナー像が形成される。

液体現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いられる液体現像剤は、絶縁性キャリヤ液にトナー粒子を分散させたものであって、さらに荷電制御剤、分散剤等の機能付与剤を含有していてもよい。

液体現像剤の濃度、粘度は、トナー粒子などの固形成分を１０から５０質量部の割合で分散させ、２５℃における粘度が１ｍＰａ・ｓから１００００ｍＰａ・ｓの範囲にある高濃度で高粘度の液体現像剤を使用するのが特に適している。トナー粒子は荷電付与部材（図１では図示せず）により予め正極性に帯電している。

感光体１がさらに回転すると、表面のトナー像は、感光体１と中間転写体５が当接する一次転写領域に移動する。中間転写体５には図示しない電源により負極性の電圧が印加され、この印加電圧によって発生した電界でトナーが移動することで、感光体１の表面のトナー像が中間転写体５の表面に一次転写される。

一次転写後、感光体１に残存する液体現像剤はクリーニング装置６により除去され、帯電装置２によって感光体１の表面は再び所定の表面電位に一様に帯電する。また中間転写体５は、ドラム形状でもよいし、ベルト形状でもよい。

続いて、感光体１の表面に再度静電潜像が形成され、液体現像装置４Ｍによって現像されて感光体１の表面にはマゼンタのトナー像が形成される。マゼンタのトナー像はその後中間転写体５の表面に一次転写され、中間転写体５の表面にはイエローのトナー像とマゼンタのトナー像が重ね合わされる。

同様にして、液体現像装置４Ｃで現像されたシアンのトナー像と、液体現像装置４Ｋで現像されたブラックのトナー像も重ね合わされて、中間転写体５の表面にフルカラーのトナー像が形成される。

中間転写体５の表面に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写体５が矢印方向に回転することで、中間転写体５と被転写材８が当接する二次転写領域に移動する。

二次転写領域では、被転写材８の裏面にある転写ローラ７によって中間転写体５と被転写材８との間に線圧が加えられながら、転写ローラ７には図示しない電源によって負極性の電圧が印加される。

この電圧印加により、被転写材８の中間転写体５と向き合う表面も負極性の電位となり、被転写材８の表面電位と中間転写体５の表面電位との間の電位差により、トナー像は被転写材８の表面に引き付けられ、この状態で被転写材８が矢印方向に搬送されて二次転写領域を出ると被転写材８上へのトナー像の二次転写が完了する。

トナー像が転写された被転写材８は定着装置９により定着処理がなされ、画像出力が完成する。

（液体現像装置の構成と動作機能）
＜構成例１＞
図２は、図１の画像形成装置に用いる現像装置４の概略構成例１を示す図である。図２を参照して、本実施形態に係る現像装置の概略構成例１とその動作機能を説明する。

液体現像剤を貯留する現像剤槽４９内に液体現像剤を供給するように供給ノズル４２が設置され、図示しない現像剤貯蔵槽からの配管を通り、ポンプによって液体現像剤が供給される。

供給ローラ４７の一部が現像剤槽４９内の液体現像剤に浸漬されており、供給ローラ４７の回転に伴って供給ローラ４７の表面に液体現像剤が付着して汲み上げられる。従って本構成例１では、現像剤槽４９が現像剤供給手段として機能する。

供給ローラ４７が液体現像剤を汲み上げた上方には、現像剤規制ブレード４４が当接、もしくは適切なギャップをもって近接しており、ここで余分な現像剤は掻き取られ、適切な量の現像剤のみが通過する。

適量に規制された液体現像剤は供給ローラ４７と接触回転する搬送ローラ４８上に一旦転移され、現像剤の薄層として均される。このように、上述の供給ローラ４７と搬送ローラ４８は、薄層形成ローラとして機能する。

搬送ローラ４８表面上の液体現像剤の薄層は、さらに搬送ローラ４８と接触回転する現像剤担持体としての現像ローラ４１上に転移され、現像ローラ４１上に液体現像剤薄層として担持される。

現像ローラ４１上に形成され、担持された液体現像剤薄層に対して、図示省略の電圧印加装置からトナー荷電電圧が印加された荷電付与部材としてのコロナ帯電器４５が電荷を付与する。それにより薄層中のトナーが荷電され、該トナーの保持する帯電量が、静電潜像現像及びトナー像転写をより円滑、確実化する。

なお、トナーが電荷を十分保持していれば帯電器４５を省略することも可能である。

電荷を保持したトナーにより静電潜像を現像するために、現像ローラ４１には図示省略の電圧印加装置から現像バイアス電圧が印加される。そして現像ローラ４１上の現像剤薄層におけるトナーが感光体１上の静電潜像現像に供され、既述のように可視トナー像が形成される。

現像ローラ４１上の、現像で消費されなかった液体現像剤は、クリーニング装置４６にて除去清掃される。クリーニング装置４６はクリーニング部材としてクリーナブレードなどが用いられる。

なお、供給ローラ４７は、弾性体ローラでも金属ローラでもよいが、表面に液体現像剤を保持搬送することのできる凹部を設け、この凹部の容積により搬送される液体現像剤の量を安定的に規制できる、アニロックスローラが好適に用いられる。また、現像ローラ４１及び搬送ローラ４８としては、表面がウレタンゴムやＮＢＲゴムなどの弾性体で形成された、硬度３０度から８０度程度の導電性ローラが好適に用いられる。

＜構成例２＞
図３は、図１の画像形成装置に用いる現像装置４の別の構成例２を示す図である。図３を参照して、本実施形態に係る現像装置の概略構成例２を説明する。

本構成例２の現像装置の図２の装置との違いは、供給ローラ４７への液体現像剤の供給手段のみである。

供給ローラ４７に接するような液溜まり部を形成するように、供給ローラ４７に対向して現像剤供給ブレード４３が設置されている。この現像剤供給ブレード４３が現像剤供給手段として機能する。

現像剤供給ブレード４３の供給ローラ４７と対向する端部と反対側の端部付近には、図示しない現像剤貯蔵槽から液体現像剤が供給される供給ノズル４２が設置されている。

現像剤供給ブレード４３は供給ローラ４７に近い側が低くなるような適度な角度を持ち、先端部は供給ローラ４７に接触、もしくは適度なギャップをもって近接されている。液体現像剤の液溜まり部は、現像剤供給ブレード４３と供給ローラ４７とによって形成される略くさび形状の領域に形成される。

図３の構成例２を用いる場合のメリットは、図２の構成例１に比べて現像装置の小型化が図れる点である。

＜構成例３、４＞
図４、図５は、それぞれ図１の画像形成装置に用いる現像装置４のさらに別の構成例３及び４を示す図である。図４及び図５を参照して、本実施形態に係る現像装置の概略構成例３及び４を説明する。

概略構成例３及び４の現像装置それぞれの図２、図３の装置との違いは、搬送ローラ４８を用いずに供給ローラ４７から直接現像ローラ４１へと液体現像剤を転移させていることである。搬送ローラ４８を省略するので、小型化の点で有利である。

本構成例３及び４では搬送ローラ４８がないため、供給ローラ４７のみが薄層形成ローラとして機能する。

＜構成例５＞
図６は、図１の画像形成装置に用いる現像装置４のさらに別の構成例５を示す図である。図６を参照して、本実施形態に係る現像装置の概略構成例５を説明する。

本構成例５の現像装置の図２の装置との違いは、ローラの接触回転の方向が異なっていることである。またそれに伴い、コロナ帯電器４５の配設位置が異なっている。

図６の構成例５の装置では、現像ローラ４１と搬送ローラ４８が接触部で同方向に移動する回転となっている。そのため回転トルクは小さくてすむが、搬送ローラ４８から現像ローラ４１への液体現像剤の転移が不十分となる。

これを補うために、コロナ帯電器４５は搬送ローラ４８上に設けられ、搬送ローラ４８上でトナーが荷電される。そして現像ローラ４１と搬送ローラ４８との間には図示省略の電圧印加装置から電圧印加され、この電圧によって荷電されたトナーを現像ローラ４１へと転移させる。

このような構成にするメリットは、電圧によって荷電されたトナーを移動させるので、現像ローラ４１と搬送ローラ４８とを同方向に駆動しても十分高い転移率で転移させることができ、低トルク化ができることである。

（ローラ間の接触圧とその変更について）
＜画像形成中の接触圧＞
図２から図６を用いて図１の現像装置４の様々な構成例を説明したが、何れの場合も、液体現像剤の転移と均一な薄層形成のために、ローラ間の接触圧は適切に設定される必要がある。以下、図２の装置を例に説明する。

現像ローラ４１と搬送ローラ４８（図４、５の場合は供給ローラ４７）との間の接触圧が小さすぎると、搬送ローラ４８上の現像剤の一部が、現像ローラ４１とのニップ部をすり抜けてしまう。

現像ローラ４１上に転移するのは、現像ローラ４１と搬送ローラ４８とのニップ部をすり抜けなかった量だけになるので、本来の搬送量よりも少なくなってしまう。この場合現像に供される現像剤量が不足し、濃度の薄い、かすれた画像になってしまう。

逆に、現像ローラ４１と搬送ローラ４８との間の接触圧が強すぎると、ローラの駆動トルクが大きくなって駆動が不安定になり、現像ローラ４１上の現像剤量が不均一になる。これにより画像には、横筋状のノイズが発生してしまう。

従って、現像ローラ４１と搬送ローラ４８との間の接触圧が適切に設定されることで、現像ローラ４１上に適切な量の均一な現像剤薄層が形成できる。

＜ローラクリーニング動作時の接触圧＞
一方では、前述したように、画像形成終了直後には各ローラ上に液体現像剤が残留しており、この状態で長時間放置されると、トナーがローラ上にこびりついてしまい、次の画像形成時に現像剤量が不均一になってしまう。そのため、画像形成終了時等に、ローラ表面のクリーニングのための回転駆動を行う。

但し、本実施形態の画像形成装置においては、ローラクリーニング動作中はローラ間の接触圧を、上記で説明した画像形成中の接触圧に比べて小さくなるように設定変更する。

これは既に述べたように、画像形成中は各ローラが現像剤を転移する等の動作を行うため、液体現像剤を介して互いに接触回転しているが、ローラクリーニング動作中はローラ表面の液体現像剤が少ない、もしくはない状態となる。そのため、ローラ表面に傷が入ったり、駆動トルクが増大したりすることを防止するためである。

＜接触圧を調整するための機構＞
本実施形態は、図２から図６の現像装置の概略構成図では図示しなかったが、接触圧変更手段として、ローラ間の接触圧の調整を行う接触圧調整機構を備えている。

接触圧調整機構は、少なくとも現像ローラと薄層形成ローラの接触部の接触圧を調整可能なように配置される。この接触圧調整機構により、上記のローラクリーニング動作時の接触圧変更を行う。

ローラ間の接触圧の調整は、例えば偏芯カムを用いてローラ間の押し込み量を調整することで行える。接触圧調整機構の一例を、図７、図８を用いて説明する。図７は断面の模式図であり、図８は平面の模式図である。

なお、ここでは、現像ローラ４１と搬送ローラ４８との間の接触圧調整を例に説明するので、現像剤槽４９や供給ローラ４７などは図示を省略している。また、説明の便宜上、図２もしくは図３の現像装置を想定して説明する。

搬送ローラ４８と現像ローラ４１との軸間距離の変更が可能なように、液体現像装置４の側板５８に長穴５１を形成し、長穴５１に係合して、搬送ローラ４８の軸５０が配置されている。

搬送ローラ４８は、引っ張りバネ５５により、現像ローラ４１から離間する方向にバネ付勢されている。また、搬送ローラ４８には、回動自在に取り付けられたコロ５２が軸両端部に配置されている。

コロ５２には、偏芯カム５３が当接しており、搬送ローラ４８と現像ローラ４１との軸間距離を決めている。偏芯カム５３は、ギヤ列５６により伝達されるモータ５７の回転力により、回転される。

搬送ローラ４８と現像ローラ４１との軸間距離は、偏芯カム５３を回転させ、コロ５２を現像ローラ４１の方向に押す距離を調整することで押し込み量の制御をしている。

偏芯カム５３の回転量は、モータ５７にステッピングモータを用いたときには、そのパルス数で制御しても良い。また、搬送ローラ４８の軸位置を検知する検知手段を設けて、制御するようにしても良い。

＜接触圧変更制御＞
上記の接触圧調整機構による接触圧の変更動作は、図８に示すように制御手段６０によって制御される。すなわち、上記のモータ５７を制御して偏芯カム５３の回転量を調整し、押し込み量を変更することで搬送ローラ４８と現像ローラ４１の接触圧を変えている。

接触圧の変更動作のタイミングは、上に述べたローラクリーニング動作時などである。後述するように画像形成動作停止等のタイミングにおいて、ローラクリーニング動作のための諸々の制御動作と合わせて接触圧変更動作が制御される。

またそのタイミングで液体現像剤の供給停止等の制御の必要な場合は、それも制御手段６０により制御される。図８に示すように、現像剤供給手段４９または４３を制御して、また必要に応じて供給ノズルによる供給も制御して、搬送ローラ４８への現像剤供給を停止したり再開したりする。

液体現像剤の供給停止方法については後述する。また接触圧変更動作のタイミングと接触圧変更制御の手順について、以下に説明する。

（非画像形成時の接触回転動作タイミングと接触圧変更制御）
＜ローラクリーニング動作を行うタイミング＞
上述のような接触圧調整機構を用いて、ローラクリーニング動作時に接触圧の変更を行うことを述べた。その理由は、接触回転するローラ上に液体現像剤が少なくなる、もしくはなくなる場合にローラ表面の損傷やトルクの増大を防止するため、ローラ間に液体現像剤が介在する画像形成中より接触圧を小さくするものであった。

すなわち、接触圧の変更が必要なタイミングは、ローラ間に液体現像剤が十分介在せずに接触回転が行われるときであり、まずは上に述べた画像形成終了時などのローラクリーニング時である。これに対して設定されるタイミングを第１の所定のタイミングとする。

第１の所定のタイミングとしては、まず画像形成動作が終了した後のタイミングが挙げられる。ローラクリーニングは画像形成終了直後に毎回行ってもよい。そのときの接触圧変更の制御手順は、図９を用いて後述する。

また、第１の所定のタイミングとしては、予め定めた一定時間以上画像形成動作が行われなかったタイミングとしてもよい。あるいは、第１の所定のタイミングとして、装置の電源が停止する直前のタイミングとしてもよい。さらには、ユーザによる操作パネル等からの入力操作を受けて、ローラクリーニング動作を行うようにしてもよい。

これらの場合の接触圧変更の制御手順は、図１０を用いて後述する。

＜画像形成開始のための予備回転動作を行うタイミング＞
接触圧の変更が必要なタイミングは、ローラ間に液体現像剤が十分介在せずに接触回転が行われるときであり、それは上に述べたローラクリーニング時以外にもある。

すなわち、上記のようなタイミングでローラ上の現像剤のクリーニングが行われた場合、次の画像形成時においてローラ回転駆動を始めるときにも、各ローラ間のニップ部に現像剤が少ない、もしくは現像剤がない状態で接触回転することになり、やはり同様の問題を引き起こす。

従って画像形成開始のための予備回転を行い、その間にローラ間に液体現像剤を介在させてやる必要がある。すなわちローラクリーニングの逆の動作であり、予備回転の場合は液体現像剤の供給を停止するのではなく、供給を開始しなければならない。

また、予備回転の間は、まだローラ間に液体現像剤が十分介在していないという前提で、やはり接触圧を小さく設定しておく必要がある。

この予備回転に対して設定されるタイミングを第２の所定のタイミングとする。第２の所定のタイミングは、それぞれ上記の第１の所定のタイミングに対応するタイミングを設定すればよい。

まず第２の所定のタイミングとしては、画像形成動作が終了した後の第１のタイミングに対応して、画像形成動作が開始する前のタイミングが挙げられる。

また、第２の所定のタイミングとしては、予め定められた一定時間以上画像形成動作が行われなかった後に画像形成動作を開始する前のタイミングとしてもよい。あるいは、第２の所定のタイミングとして、装置の電源が入った直後のタイミングとしてもよい。さらには、ユーザによる操作パネル等からの入力操作を受けて、予備回転動作を行うようにしてもよい。

＜ローラクリーニングに際しての接触圧変更制御＞
接触圧を調整するときのフローチャートを図９、図１０に示す。図９は画像形成終了直後に毎回ローラクリーニング動作を行う場合のフローであり、図１０は、画像形成終了から一定時間経過後、もしくは装置の電源をオフする直前、もしくはユーザによるパネルからの入力操作を受けて行う場合のフローである。

図９のように画像形成終了直後の場合（ステップＳ１１）は、感光体と現像ローラとは接触していて、各ローラは回転中であり、液体現像剤は供給されている状態からスタートしている。そこで、制御手段６０はまず感光体を離間させ（ステップＳ１２）、次に接触圧調整機構によりローラ間の接触圧を小さくした（ステップＳ１３）後、現像剤供給手段４９または４３等を制御して液体現像剤の供給を停止させる（ステップＳ１４）。

その状態で、制御手段６０は一定時間以上ローラ回転を継続させ、ローラ上の液体現像剤を十分除去してから回転を停止させる（ステップＳ１５）。

なお、このフローチャートは一例であり、厳密にこの順序である必要はなく、例えば、液体現像剤の供給を停止させた状態でローラを回転させ、各ローラ周面上の現像剤が減ってくるにつれてローラ間の接触圧を序々に小さくするようにしてもよい。

図１０のように画像形成終了から一定時間経過後（ステップＳ２１ａ）、もしくは、装置の電源をオフする直前（ステップＳ２１ｂ）、もしくは、ユーザによるパネルからの入力操作を受けて行う場合（ステップＳ２１ｃ）は、感光体と現像ローラとは離間していて各ローラは停止中であり液体現像剤は供給されていない状態からスタートしている。

従って、制御手段６０は、まず接触圧調整機構によりローラ間の接触圧を小さくして（ステップＳ２２）、一定時間回転させ、ローラ上の液体現像剤を十分除去した（ステップＳ２３）後、回転を停止させる（ステップＳ２４）。

なお、ここでも、例えば、液体現像剤の供給を停止させた状態でローラを回転させ、各ローラ周面上の現像剤が減ってくるにつれてローラ間の接触圧を序々に小さくするようにしてもよい。

＜現像剤供給の停止方法＞
上記のように、ローラクリーニング時には制御手段６０により液体現像剤の供給が停止されるが、供給の停止は、以下のように行う。

図２、図４、図６のような現像剤槽４９を備える現像装置の場合は、供給ノズル４２からの液体現像剤の供給を停止しても、供給ローラ４７の一部が現像剤槽４９内の液体現像剤に浸漬されている。従って、供給を停止するには供給ローラ４７が液体現像剤に浸漬されていない状態にする必要がある。

そのためには、例えば、現像剤槽４９に図示していない排出口を設けて、液体現像剤をポンプの負圧により排出すればよい。排出された液体現像剤は配管を通って図示していない現像剤貯蔵槽に回収される。

また、現像剤槽４９を供給ローラ４７から離間する方向に移動させることによって、供給ローラ４７が液体現像剤に浸漬されていない状態にしてもよい。

一方、図３、図５のような現像剤槽４９を備えない現像装置の場合は、供給ノズル４２からの供給を停止させると、現像剤供給ブレード４３と供給ローラ４７とによって形成される略くさび形状の領域に形成される液体現像剤溜まり部の液体現像剤はローラの回転とともにすみやかに供給ローラ４７上に移る。従って、現像装置から液体現像剤を排出する必要は特にはない。

あるいは、供給ブレード４３の先端部と供給ローラ４７との間のギャップを適切に設定すれば、液体現像剤がこのギャップを通ってすみやかに下に落ちて液体現像剤溜まり部が解消されるようにすることも可能である。

図１に示した湿式画像形成装置を使用し、以下の実験を実施し、効果を確認した。まず実験条件を述べる。

（現像剤）
使用した液体現像剤は以下のようにして製造した。

ポリエステル樹脂１００質量部に対し、銅フタロシアニン１５質量部をヘンシェルミキサーで十分混合した後、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、粗粉砕して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）を７５質量部、上記粗粉砕トナーを２５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。その時の粒径は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。

（現像装置）
また、液体現像装置４としては、図２に示したタイプのものを用いた。各ローラの条件は以下のとおりである。

＜現像ローラ＞
現像ローラ４１は、直径４０ｍｍで、材質はＮＢＲにカーボンブラックを含有させた。体積抵抗率は１．０×１０^６Ω・ｃｍで、ゴム硬度は４０度であった。

回転周速は４２０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、バイアス電圧は＋３００Ｖ印加とした。

現像ローラ４１のクリーニングブレード４６としては、ウレタンゴム３ｍｍのものを用い、現像ローラ４１の接線から２０度の角度でカウンタに接するよう配置した。圧接力は３０Ｎ／ｍである。

＜搬送ローラ＞
搬送ローラ４８は、直径４０ｍｍで、材質はＮＢＲにカーボンブラックを含有させた。体積抵抗率は１．０×１０^６Ω・ｃｍで、ゴム硬度は６０度であった。

現像ローラ４１との周速比（θ）は１．５に設定し、現像ローラ４１との間の押し込み量は０．０５ｍｍから０．３ｍｍの間で可変とした。

押し込み量の制御方法は偏心カムによる位置制御（図７、８の構成）であり、これにより接触圧を調整している。

＜供給ローラ＞
供給ローラ４７は、直径４０ｍｍのアニロックスローラを用いた。アニロックスローラの形状は、２００線／ｉｎｃｈの格子状であり、溝の容積は２０ｍｌ／ｍ^２である。

周速度は搬送ローラ４８と同速度とし、押し込み量を０．１ｍｍとした。

現像剤規制ブレード４４としては、ＳＵＳ０．３ｍｍのブレードを用いた。

（中間転写体）
中間転写体５は、直径１００ｍｍで、ウレタンゴム５ｍｍの基材表面にウレタンコート０．０３ｍｍを施したものである。

（実施例１）
上記の装置条件設定で、図９のフローに従って、ジョブごとの画像形成終了直後に毎回ローラクリーニング動作を行った。

現像ローラと搬送ローラとの間の押し込み量は、画像形成中は０．３ｍｍ、ローラクリーニング動作中は０．０５ｍｍになるように設定変更した。これは、ローラ間の線圧（接触圧）としては、画像形成中が概ね１００Ｎ／ｍ、ローラクリーニング動作中が概ね１０Ｎ／ｍに相当する。

さらに、ローラクリーニング動作を行った場合、次の画像形成動作時にローラ駆動を開始するときには、現像ローラと搬送ローラとの間の押し込み量は０．０５ｍｍのままであり、各ローラ周面上に液体現像剤が供給されるにしたがって画像形成中と同じ押し込み量（０．３ｍｍ）になるように設定した。

上記のような条件で実使用形態を想定した長期耐久テストを行った。１日の間にＡ４用紙１００枚の画像形成を１ジョブとして１００ジョブ（すなわち合計１００００枚）を印刷し、次の６日間は装置を放置し、次の１日で再び１００００枚印刷し、さらに６日間放置・・・というような使用モードで、２ヶ月間の耐久テストを行った。

この結果、初期と２ヶ月後において、ローラ表面の傷やトナーこびりつきに起因するような画像欠陥は起こらず、長期にわたって高画質を維持できた。

（比較例１）
比較例１においては、ローラクリーニング動作をしなかった点以外は、実施例１と同じである。すなわち、放置中は、ローラ上にトナーが残留している状態であった。

このような条件で、実施例１と同じように２ヶ月間の耐久テストを行ったところ、最初の６日間放置後の印刷で画像濃度ムラが発生した。この原因を調べたところ、現像ローラや搬送ローラにトナーのこびりつきが確認された。

（比較例２）
比較例２においては、現像ローラと搬送ローラとの間の押し込み量を常に一定（０．３ｍｍ）とした点以外は、実施例１と同じである。

このような条件で、実施例１と同じように２ヶ月間の耐久テストを行ったところ、放置期間も含めて１５日目の印刷で筋状の画像ノイズが発生した。この原因を調べたところ、現像ローラ表面上に傷が入っており、これによりクリーニング不良が発生していることが確認された。

（実施例２）
実施例２においては、画像形成から一定時間以上画像出力がなかった場合にローラクリーニング動作を行った点以外は、実施例１と同じである。具体的には、直前のジョブの終了から１時間以上印刷指示がない場合（ここでは２０ジョブに１回程度とした）に、図１０に示すフローに従ってローラクリーニング動作を行うようにした。

このような条件で、実施例１と同じように２ヶ月間の耐久テストを行ったところ、初期と２ヶ月後において、ローラ表面の傷やトナーこびりつきに起因するような画像欠陥は起こらず、長期にわたって高画質を維持できた。

（実施例３）
実施例３においては、電源オフの直前にローラクリーニング動作を行った点以外は、実施例１と同じである。ユーザにより電源オフの指示が出されると図１０に示すフローに従ってローラクリーニング動作を行うようにした（ここでは１日の最終ジョブ終了後に電源オフとした）。

このような条件で、実施例１と同じように２ヶ月間の耐久テストを行ったところ、初期と２ヶ月後において、ローラ表面の傷やトナーこびりつきに起因するような画像欠陥は起こらず、長期にわたって高画質を維持できた。

（実施例４）
実施例４においては、ローラ間の接触圧がローラクリーニング動作中に序々に小さくなるようにした点以外は、実施例１と同じである。ステッピングモータを用いて偏芯カムの位置を正確に制御することにより、次のように押し込み量（接触圧）を変化させた。すなわち、ローラクリーニング動作の最初の時点では押し込み量が画像形成中と同じ０．３ｍｍであるが、５秒間ローラを回転させながら押し込み量を０．０５ｍｍまで減少させ、さらにこの押し込み量で５秒間回転させるようにした。

このような条件で、実施例１と同じように２ヶ月間の耐久テストを行ったところ、初期と２ヶ月後において、ローラ表面の傷やトナーこびりつきに起因するような画像欠陥は起こらず、長期にわたって高画質を維持できた。

このように本実施形態に係る画像形成装置によれば、液体現像剤を用いた現像装置において、接触回転するローラ間の接触部の接触圧を変更する接触圧変更手段を有し、画像形成を行わないときに、液体現像剤の供給を停止した状態でローラ間の接触回転を利用した現像剤除去動作を行うに際して、前記接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくなるように変更する。

これにより、上記の現像剤除去動作によって、ローラ上の現像剤を十分に除去することができ、トナーこびりつきによる不具合の心配がなくなる。しかも、ローラ表面を傷つけたり駆動トルクが増大したりすることもなく、長期にわたって高画質維持が可能となる。

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。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成例を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置４の概略構成例１を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置４の別の構成例２を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置４の別の構成例３を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置４の別の構成例４を示す図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置４の別の構成例５を示す図である。 ローラ間の押し込み量を調整する接触圧調整機構の一例を模式的に示す断面図である。 ローラ間の押し込み量を調整する接触圧調整機構の一例を模式的に示す平面図である。 画像形成終了後に毎回ローラクリーニング動作を行う場合の接触圧制御手順例を示すフロー図である。 画像形成終了から一定時間経過後、もしくは装置の電源をオフする直前、もしくはユーザによるパネルからの入力操作を受けてローラクリーニング動作を行う場合の接触圧制御手順例を示すフロー図である。

符号の説明

１ 感光体（像担持体）
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 中間転写体
６ クリーニング装置
７ 転写ローラ
８ 被転写材
９ 定着装置
４１ 現像ローラ（現像剤担持体）
４２ 供給ノズル
４３ 現像剤供給ブレード
４４ 現像剤規制ブレード
４５ コロナ帯電器
４６ クリーニング装置
４７ 供給ローラ
４８ 搬送ローラ
４９ 現像剤槽
５０ 搬送ローラの軸
５１ 長穴
５２ コロ
５３ 偏芯カム
５５ 引っ張りバネ
５６ ギヤ列
５７ モータ
５８ 側板
６０ 制御手段

Claims (11)

1. トナーを溶媒に分散させた液体現像剤を供給する現像剤供給手段と、
   前記液体現像剤の薄層を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像ローラと、
   前記現像剤供給手段により供給された前記液体現像剤を前記現像ローラに薄層状態で担持させるために引き渡す薄層形成ローラと、
   前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去するクリーニング部材とを有し、
   画像形成中において前記現像ローラと前記薄層形成ローラとが接触回転する現像装置を備えた画像形成装置であって、
   前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を変更する接触圧変更手段と、
   画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させながら前記クリーニング部材により前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去することで前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラ上の現像剤を除去するとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくする制御手段とを備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、
   前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させるとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を前記接触回転するにつれてより小さくなっていくように変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、画像形成動作が終了したときであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、予め定められた一定時間以上画像形成動作が行われなかったときである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成中以外の第１の所定のタイミングは、電源が停止する直前である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、
   画像形成中以外の第２の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を行っている状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラとを接触回転させることで、画像形成開始のための前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラの予備回転を行なうとともに、前記接触圧変更手段により前記接触部の接触圧を画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくする
   ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、画像形成動作が開始する直前である
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、予め定められた一定時間以上画像形成動作が行われなかった後に画像形成動作を開始する前である
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成中以外の第２の所定のタイミングは、電源が入った直後である
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
    画像形成中以外の第１の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を停止した状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラを接触回転させながら前記クリーニング部材により前記現像ローラの表面から前記液体現像剤を除去することで前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラ上の現像剤を除去し、それぞれのローラ上の液体現像剤を除去する工程を備え、
    該工程における前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくする
    ことを特徴とする画像形成方法。
11. 請求項１０に記載の画像形成方法であって、
    画像形成中以外の第２の所定のタイミングで、前記現像剤供給手段による液体現像剤の供給を行っている状態で前記現像ローラと前記薄層形成ローラを接触回転させ、画像形成開始のための前記現像ローラおよび前記薄層形成ローラの予備回転を行なうことで、それぞれのローラ上に液体現像剤を介在させる工程を備え、
    該工程における前記現像ローラと前記薄層形成ローラの接触部の接触圧を、画像形成中における当該接触部の接触圧よりも小さくする
    ことを特徴とする画像形成方法。

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