JP2007147954A - 液体現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像後、現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去するにあたり、電界印加の必要がなく、クリーニングのための駆動力も抑えて現像剤担持体の耐久性を損なわず、且つ十分なクリーニング効果を有し、画像濃度を安定化することのできる液体現像装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像後、現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去する除去部材表面にプリウェット液を塗布する塗布手段を設けることにより、クリーニング性がよく、画像濃度の安定化した液体現像装置及び画像形成装置。
【選択図】図２

Description

液体現像剤を用いて現像剤の薄層を形成し、像担持体上の潜像を現像する液体現像装置及び画像形成装置に関する。

感光体（感光ドラム）に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、複写機、ＭＦＰ（多機能型プリンタ）、ＦＡＸ、プリンタなどに広く使用されている。それらの画像形成装置で一般に用いられている現像方式は、粉体トナーを用いる乾式現像である。

しかし、粉体トナーは、トナーが飛散するという問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μｍと大きいことから解像度が悪いという画質上の問題点もある。

そこで、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、流動パラフィンのような非極性有機溶剤中にトナーを分散させた、液体トナーを用いる湿式現像方式が用いられるようになっている。液体トナーは、トナー粒子が１μｍ程度と小さいとともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起きにくく、高い解像度を実現できるからである。

従来の湿式の画像形成装置では、湿式現像剤（以後、液体現像剤、あるいは単に現像剤ともいう）として、有機溶剤にトナーを１〜２％の割合で混ぜた低粘度の液体現像剤を用いていた。しかしながら、このような現像剤はトナー濃度が低いため、紙上へ多量に付着させ定着時に乾燥させることが必要で、多量の蒸気が発生するといった環境上の大きな問題点をかかえていた。また揮発させるために低沸点のキャリヤ液しか使用できず、引火点が低いなど安全性においても大きな問題があった。

このようなことを背景にして、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た。この液体現像剤を用いると、上記のような問題が発生しないとともに、トナー濃度が高いことから、大量の現像液を使用しないで済むという利点がある。

この液体現像剤を用いて現像する際には、帯電したトナーが絶縁性液体中を静電気の力によって移動して静電潜像を現像する。従って、この移動距離が短いほど現像効率が向上する。そのためには現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像することが望ましい。このことは特に１００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度の液体現像剤を用いる場合により顕著である。

このように液体現像剤の薄層によって現像を行う場合は、現像領域にある薄層中のトナー量によって現像後の画像濃度が決定されるため、画像濃度を安定化させるためには一定濃度の現像剤で均一な薄層を形成することが重要な課題となる。

通常行われている湿式の現像方式では、ブレードによる現像剤搬送量の規制などの薄層形成手段によって、液体現像剤の薄層を形成し、その現像剤薄層を現像ローラ上に転移させ、担持搬送した上で、対向する感光体の潜像を現像する。しかしながら、均一な現像剤薄層が形成できたとしても、現像とその後の処理によっては、画像濃度を安定化させることができない場合がある。

一般に、感光体上の潜像を現像した後も、現像ローラ上には液体現像剤が残留する。これがそのままの状態で再度現像領域に到達すると、次の現像に悪影響を及ぼす。特に画像領域と非画像領域のある画像を現像した後の残存現像剤は、画像領域と非画像領域とのトナー消費量の違いが、残存現像剤のトナー量にも反映しており、その上に新たな現像剤層を形成しても、次の現像時に画像領域と非画像領域のトナー量の違いとして現像画像に反映され、前の画像を反映したいわゆるメモリー現象が生じてしまう。

また現像時のカブリ（非画像領域へのトナー付着）防止のため、現像前の感光体にプリウェット液（通常、液体現像剤と同じ溶媒）を塗布しておく技術が用いられることもよくある。その場合、現像時に余分のプリウェット液が現像ローラ側に転移し、残存現像剤とともに、現像ローラへ現像剤を供給するローラや、現像剤供給槽の方へと逆に汚染していき、これから現像に供される現像剤のトナー濃度に悪影響を与えることもある。

上記のような問題に対応するため、現像後残留した現像ローラ上の現像剤をクリーニングする技術が開発されてきた（例えば、特許文献１、２及び３参照）。

感光体の上の残存現像剤のクリーニングは、一般に当接させたブレードによる掻き取りが行われる。従って現像ローラに対しても、ブレードを当接し、現像ローラ上の残存現像剤を掻き取る応用がなされてきた。しかしながら、現像ローラについては、現像剤を供給するローラ及び当接する感光体との兼ね合いから、表面の硬度を高くすることが困難であり、従ってブレードの圧接力を余り高くすることができない。つまり、圧接力を大きくすると、現像ローラの耐久性を落とし、圧接力が小さいとすり抜けにより十分なクリーニングが果たせない。

特許文献１では、当接するローラを用いて、且つ電界をかけて、現像ローラ上の現像剤をクリーニングする技術が提案された。このクリーニングローラは現像ローラの現像後の位置に当接し、その表面が現像ローラ表面の移動方向と同方向（ウィズ方向と称する）に移動するよう、ほぼ現像ローラと同じ周速度で回転する。また現像ローラ上の現像剤の帯電トナーがクリーニングローラ側へ吸引される方向に、両者の間に電界を印加する。

特許文献２では、やはりクリーニングローラが用いられている。但し、このクリーニングローラは現像ローラの現像後の位置に当接し、その表面が現像ローラ表面の移動方向と逆方向（カウンタ方向と称する）に移動するよう、且つ現像ローラ周速度の２倍から１０倍の周速度で回転する。これにより、比較的低硬度の現像ローラに対しても十分な掻き取りが行えるという。

特許文献３では、現像ローラの現像後の位置に電界を印加するための電界ローラをウィズ方向に回転させて当接し、トナーなどの固形分を除去し、その下流側にブレードを当接し、キャリヤ液などをクリーニングするという、ブレードと電界ローラを併用した技術が提案されている。
特開平９−２１１９９３号公報 特開２０００−５６５８０号公報 特開２００５−１４８２３９号公報

画像濃度を安定化させるための現像ローラ（現像剤担持体）のクリーニングに関しては、様々な課題がある。上述のように、ブレード方式は簡単ではあるが、低硬度の現像ローラ表面に適用すると現像ローラの耐久性を損なったり、十分なクリーニング効果を得ることができなかったりする。クリーニングローラを用いる方法にはウィズ方式とカウンタ方式があるが、一長一短である。ウィズ方式では、現像ローラに与えるストレスは小さく、耐久性を損なうことはないが、やはりクリーニング性は不十分である。電界を印加するという手段を付加しても、キャリヤ液には効果が薄い。カウンタ方式では、その回転速度を適切に設定して、クリーニング性をアップすることができるが、現像ローラ表面を高速で擦ることになるため大きな駆動力を要し、また現像ローラ表面に対するストレスが大きく、特に固形物があったときなど局所的な悪影響が生ずることがある。両者を併用して用いても、装置的な負担があり、また電界履歴を経てトナーの再利用が困難になったり、供給側へ現像剤やキャリヤ液が逆移動したときに供給現像剤のトナー濃度に悪影響を与えることなども考えられる。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、電界印加の必要がなく、クリーニングのための駆動力も抑えて現像剤担持体の耐久性を損なわず、且つ現像剤担持体上の残存現像剤に対して十分なクリーニング効果を有し、画像濃度を安定化することのできる液体現像装置及び画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１． トナーと溶媒とを含む液体現像剤を収容する現像剤槽と、前記現像剤槽から前記液体現像剤を取り出し、現像剤の薄層を形成する現像剤薄層形成手段と、前記現像剤薄層形成手段から供給された前記液体現像剤の薄層を担持、搬送する現像剤担持体と、を備え、前記現像剤担持体に対向して配設された像担持体上に形成された潜像を、前記現像剤担持体上に担持される前記液体現像剤の薄層を用いて現像する液体現像装置において、前記像担持体上の潜像の現像後、前記現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去する第１の除去部材と、前記第１の除去部材の表面にプリウェット液を塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする液体現像装置。

２． 前記第１の除去部材は、前記現像剤担持体が前記像担持体と対向する現像領域よりも、現像剤搬送方向下流側の前記現像剤担持体表面に当接して配設され、前記現像剤担持体上の現像剤搬送方向に対してカウンタ方向に回転可能なクリーニングローラであることを特徴とする１に記載の液体現像装置。

３． 前記第１の除去部材により現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤が除去された後、前記第１の除去部材の表面に残存する前記液体現像剤を除去する第２の除去部材を有することを特徴とする２に記載の液体現像装置。

４． 前記塗布手段が塗布する前記プリウェット液は、前記液体現像剤の溶媒を含むことを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の液体現像装置。

５． 前記塗布手段が塗布する前記プリウェット液は、前記液体現像剤のトナーを含むことを特徴とする４に記載の液体現像装置。

６． 前記プリウェット液のトナー濃度は、前記現像剤槽中の前記液体現像剤のトナー濃度の０．８倍以上１．２倍以下であることを特徴とする５に記載の液体現像装置。

７． 像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成するための手段と、前記潜像を現像するための１乃至６の何れか１項に記載の液体現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、現像後、現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去する除去部材表面にプリウェット液を塗布する塗布手段を設けることにより、電界印加の必要がなく、クリーニングのための駆動力も抑えて現像剤担持体の耐久性を損なわず、且つ現像剤担持体上の残存現像剤に対して十分なクリーニング効果を有し、画像濃度を安定化することのできる液体現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。

液体現像剤を用いた現像装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどの湿式の画像形成装置に利用される。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。その電子写真方式による湿式の画像形成部を例にして説明し、さらにそこで用いられている現像装置について、その構成と機能動作を説明する。

（画像形成部の構成と機能動作）
図１を用いて、本実施形態の画像形成装置における画像形成部の構成例を説明する。図１は、湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例を示す断面図である。

図１において、１は感光体ドラムであり、像担持体として機能する。画像形成部１０はこの感光体ドラム１を中心に、その周囲に配設された、前記感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電装置２、帯電した感光体ドラム１上にレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置３，その静電潜像を液体現像剤を用いて現像する液体現像装置４、現像されたトナー像を転写材７に転写する転写装置５，そして転写後の感光体ドラムの表面に残存する液体現像剤を除去するクリーニング装置６などを備える。

また、液体現像装置４の前後には、予め液体現像剤の一部を塗布したり、回収したりする装置を設ける場合もある。転写材７は、そのまま記録用紙などの記録材であってもよいし、転写材７として中間転写ベルトなどを用いて、再度記録材に転写するような構成であってもよい。

液体現像装置４は、一般的には、表面に液体現像剤の薄層を担持し、像担持体である感光体ドラム１上の潜像を現像する現像ローラ４１、現像ローラ４１に当接して、その表面に液量調整された液体現像剤を転移させる搬送ローラ４２、そしてその搬送ローラ４２に当接して、その表面に現像槽４４内の液体現像剤８を供給する供給ローラ４３を備える。

感光体ドラム１は、図１に示す矢印Ａ方向に回転し、帯電装置２は、回転する感光体ドラム１の表面をコロナ放電などにより数百Ｖ程度に帯電させる。帯電装置２より感光体ドラム回転方向下流側においては、露光装置３から照射されたレーザビームにより、表面電位が百Ｖ程度以下に低下させられた静電潜像が形成される。

露光装置３のさらに下流側には、液体現像装置４が配設されており、感光体ドラム１に形成された静電潜像が、液体現像剤を用いて現像される。

液体現像装置４には、絶縁性の溶媒（以後キャリヤ液とも呼称する）中にトナーを分散させた液体現像剤８が現像槽４４内に収容されており、供給ローラ４３によって搬送ローラ４２表面に液体現像剤８が供給される。

これにより、搬送ローラ４２は一定量の液体現像剤８を搬送し、現像ローラ４１に転移させる。そして現像ローラ４１上には液体現像剤８の薄層が担持される。

液体現像装置４においては、現像ローラ４１と感光体ドラム１の静電潜像との電位差により、現像ローラ４１上に担持された液体現像剤８の薄層内のトナー粒子が感光体ドラム１上の静電潜像に移動して、静電潜像が現像される。

転写装置５では、感光体ドラム１の周速と同速度で搬送される転写材７に帯電を施し、あるいは電圧を印加することで、感光体ドラム１上の現像されたトナー像が転写材７上に転写される。

転写装置５の下流側には、感光体ドラム１の表面上に残存する液体現像剤８を除去するクリーニング装置６が配設されている。このクリーニング装置６により感光体ドラム１上に残存する液体現像剤８が除去される。

転写装置５でトナー像が転写された転写材７は、記録材であれば、図示しない定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。転写材７が中間転写ベルトなどの中間転写体であれば、その後、トナー像が記録材に再転写され、トナー像を転写された記録材が、同じく定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。

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

キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。

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

液体現像剤の質量に対するトナー粒子の質量の割合は、１０〜４０％程度が適当である。１０％未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリヤ液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。４０％を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。

上記のようにトナー粒子を高濃度に含むため、液体現像剤の粘度は高くなる
（現像装置の構成と動作）
図１には、液体現像装置の概略構成も合わせて示している。また図２には、さらに拡大した液体現像装置の概略構成図を示す。図１及び図２を用いて、液体現像装置の構成と動作について説明する。

現像剤槽４４には、上述の液体現像剤８が収容されている。

供給ローラ４３は、現像槽４４内の液体現像剤８に浸積するよう配置され、矢印Ｄ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８をくみ上げる。高粘度の液体現像剤８はその粘着力で供給ローラ４３の表面に付着した状態で搬送される。

供給ローラ４３としては、平滑ローラが用いられる場合と、アニロックスローラが用いられる場合がある。アニロックスローラとは、その表面に、例えば凹状の微細な溝構造があり、規制部材４５などを設けることによって、搬送する液体現像剤量が調整されるようになっているローラである。

規制部材４５は、供給ローラ４３が上記のアニロックスローラであるときは、金属などの硬質の弾性ブレードが一般的に用いられ、供給ローラ４３が平滑ローラであるときは、金属もしくはゴムなどの弾性ブレードがよく用いられる。

規制部材４５は、図のように供給ローラ４３に対向して、その回転に対してカウンタ方向に、あるいはウィズ方向に当接して配置され、供給ローラ４３の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより余分な現像剤量が剥ぎ落とされ、供給ローラ４３表面上には現像剤薄層が形成され、次の搬送ローラ４２に向かって搬送されていくことになる。

搬送ローラ４２としては、一般にゴムローラが用いられる。搬送ローラ４２は供給ローラ４３に対向して配置され、当接しながら矢印Ｃ方向に回転する。このニップ部で、供給ローラ４３表面に形成された現像剤薄層は搬送ローラ４２の表面に写し取られ、現像ローラ４１へ向かって搬送されていく。

従ってここでは、供給ローラ４３と規制部材４５、そして搬送ローラ４２が現像剤薄層形成手段として機能する。但し、現像剤薄層形成手段として搬送ローラ４２は必ずしも必要ではない。供給ローラ４３から直接現像ローラ４１に現像剤を転移させる方法を採ることも可能である。

また場合によっては、図２に示すように搬送ローラ４２上に残留した現像剤薄層を除去するための第３の除去部材として搬送ローラ用クリーニングブレード４６が、搬送ローラ４２に対向して配設されることもある。

現像ローラ４１としては低硬度のゴムローラが用いられる。現像ローラ４１は搬送ローラ４２に対向して配置され、当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。このニップ部で、搬送ローラ４２表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ４１に掻き取られ、現像ローラ４１表面に現像剤薄層が担持、搬送されることになる。

現像ローラ４１は、像担持体である感光体ドラム１とも当接して回転しており、感光体ドラム１とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体１上の潜像を現像することになる。従って現像ローラ４１が現像剤担持体として機能する。現像前帯電器４７は、現像ローラ４１に電荷を与えることで帯電したトナーの潜像への電気的な移動を助ける。

しかしながら、感光体ドラム１の潜像を現像した後も、現像ローラ４１表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼす。除去装置９はクリーニング装置であり、この残存した現像剤を除去するものである。

（除去装置の構成と動作）
図３ａ及び図３ｂを用いて、除去装置９の構成と動作について説明する。図３ａは除去装置９の概略構成例を示す断面図であり、図３ｂは、その別の構成例を示す。

図３ａにおいて、除去装置９は以下の構成要素を備える。

９１は第１の除去部材として機能するクリーニングローラであり、表面にブリウェット液を担持しながら回転し、当接する現像ローラ４１上の残留現像剤を掻き取り、除去する。

９４はプリウェット液槽であり、プリウェット液８ａを収容している。

９２は塗布ローラであり、プリウェット液槽９４内のプリウェット液８ａをくみ上げ、規制ブレード９２ａで薄層を形成し、当接するクリーニングローラ９１に塗布する。塗布ローラ９２、ブレード９２ａ及びプリウェット液槽９４が塗布手段として機能する。

９５は第２の除去部材として機能するクリーニングローラ用クリーニングブレードであり、現像ローラ４１上の現像剤を除去した後のクリーニングローラ９１に残留する現像剤＋プリウェット液を除去する。

９６はプリウェット液回収槽であり、クリーニングローラ用クリーニングブレード９５により除去された現像剤＋プリウェット液を回収する。

図３ｂにおいては、除去装置９の構成要素は図３ａと同様であるが、塗布手段のみが異なる。すなわち、図３ａの塗布ローラ９２及びプリウェット液槽９４の代わりに、図３ｂでは９３のコーティングヘッドが塗布手段として機能する。他の構成要素は図３ａと同じ符号で示されており、説明は省略する。

図３ａにおいて、プリウェット液槽９４に収容されるプリウェット液８ａは、現像剤槽４４に収容される液体現像剤８と近い組成であることが望ましい。プリウェット液８ａとして現像剤槽４４に収容されている液体現像剤８そのものを利用することも可能であり、その場合現像剤槽４４と、プリウェット液槽９４を共通化して装置構成することも可能であり、装置を簡素化することができる。

図３ｂにおいても同様であり、プリウェット液として現像剤槽４４に収容されている液体現像剤８を用いるならば、現像剤槽４４への現像剤供給とコーティングヘッド９３への現像剤供給が共通化でき、簡素化が可能である。

また図３ａにおいて、塗布ローラ９２として搬送ローラ４２を利用することも可能であり、その場合塗布ローラ９２が不要となり、装置を簡素化することができる。

塗布手段として、図３ａの塗布ローラ９２を用いるにしろ、図３ｂのコーティングヘッド９３を用いるにしろ、その塗布手段でクリーニングローラ９１にプリウェット液を塗布してからのプロセスは同じであり、以下共通に説明する。

プリウェット液をクリーニングローラ９１に塗布するねらいは次のようである。

（１） 現像ローラ４１上の現像残トナーの回収性を向上させる。
現像ローラ４１に当接し回転するクリーニングローラ９１表面にプリウェット液が担持、搬送されることにより、現像ローラ４１表面上のトナーがクリーニングローラ９１側のプリウェット液と入れ替わる形で移動しやすくなる。

現像ローラ４１上の現像残トナーが特に問題なのは、現像時に黒ベタ画像や白ベタ画像などトナー消費量にばらつきがある場合、現像残トナーにもそのばらつきが反映し、次回の現像時にその影響を与えてしまうことである。クリーニングローラ９１表面のプリウェット液が一定のトナー濃度を有していれば、現像残トナーを完全に掻き取ることがなくても、そのばらつきを低減することができる。

（２） クリーニング性を落とすことなく、トルクアップを低減させる。
クリーニングローラ９１を用いて現像ローラ４１上の現像残トナーをクリーニングする場合、通常は回転方向をウィズ方向、すなわち現像ローラ４１の表面移動方向Ｂと、クリーニングローラ９１の表面移動方向Ｇを同一方向にすることが多い。これは両者の摩擦抵抗を増やさず、スムースにクリーニングすることができるが、クリーニング性能は余りよくない。

クリーニング性を向上するには、両者の回転をカウンタ方向、すなわち表面移動方向を反対にすることもできる。これによりクリーニングローラ９１による相対的な摺擦速度を速め、クリーニング性を向上することができるが、両者の摩擦によるトルクアップが生じ装置面での負担を増大する。

クリーニングローラ９１にプリウェット液を塗ることにより、カウンタ方式で良好なクリーニング性を維持しながら、トルクアップをも低減することができる。

（３） 現像槽４４内の液体現像剤のトナー濃度変化を抑止する。
現像ローラ４１上の現像剤が十分除去されなかった場合の問題点として、搬送ローラ４２や供給ローラ４３、さらには現像槽４４内に混入して、これから現像に供する現像剤のトナー濃度を変化させてしまうことがある。まずクリーニング性能自体を上げてこれを回避する。また、一定トナー濃度のプリウェット液を用いていれば、現像ローラ４１上の現像剤のトナー濃度を安定化させる効果もあり、またプリウェット液が現像ローラ側に転移しても現像剤トナー濃度に悪影響を与えることはない。

（４） 高電界を用いないことで、トナーに与える影響を小さくし、トナーの再利用をやりやすくする。
クリーニングローラ９１を用いて現像ローラ４１上の現像残トナーをクリーニングする場合、通常は両者の間に高電界を印加し、電気的な力を借りてクリーニングを行っている。しかしながら、クリーニングローラ９１にプリウェット液を塗ることにより、高電界を印加しなくても、十分なクリーニング性を得られる。従って、高価な高圧電源が不要である。またトナーに不要な電界履歴を与えることもないので、回収した後、再利用するような構成を取ることもやりやすくなる。

上記のようなねらいを達するように、塗布手段を用いてクリーニングローラ９１にプリウェット液を塗布し、図３ａ及び図３ｂに示すように、感光体ドラム１の回転方向Ｂに対して、カウンタ方向（回転方向Ｇ）に回転させ、現像ローラ４１上の現像残トナーを摺擦し、クリーニングする。

クリーニングローラ９１の素材については、特に限定されないが、耐久性やクリーニング性の観点から、金属が好ましい。回転速度については、クリーニング性を向上するために現像ローラ４１より高速で回転していることが好ましい。

またクリーニングのためのバイアス電位は特に必要なく、概ね現像ローラ４１と同電位であればよい。むしろ電位差が大きくなると、液量や回収性にもよるが、プリウェット液中のトナーが偏り、クリーニング後、現像ローラ４１側に残存して搬送ローラ４２へ搬送されるトナー量が変化する可能性もある。

クリーニングローラ９１が現像ローラ４１上の現像剤をクリーニングし、クリーニングローラ９１上に転移した現像剤とプリウェット液の混合体は、クリーニングローラ用クリーニングブレード９５でクリーニングローラ９１上から除去され、プリウェット液回収槽９６へと回収される。

プリウェット液として液体現像剤８を用いている場合は、プリウェット液回収槽９６に回収された現像剤を再利用することも可能であるが、トナー濃度が変化しているので、通常は別途回収することが望ましい。再利用するためにはトナー濃度調整などの機構が必要である。

こうして、表面の現像剤とプリウェット液をクリーニングしたクリーニングローラ９１表面には再度塗布ローラ９２やコーティングヘッド９３により、プリウェット液槽９４内のプリウェット液８ａが塗布される。

クリーニングローラ９１に塗布するプリウェット液の液量については、クリーニングローラ９１の速度との組み合わせを最適に選定する必要がある。選定の基準は、クリーニング性能とプリウェット液の回収性との兼ね合いである。

例えば、塗布するプリウェット液の量が多すぎると、現像ローラ４１とクリーニングローラ９１のニップ部の現像剤回転方向Ｂ下流側に液の溜まりが発生し、現像ローラ４１側に転移する液量が多くなる。現像ローラ４１に転移したプリウェット液は、搬送ローラ４２に転移する。

この回収されずに転移する液量が増えてくると、現像ローラ４１上の現像剤付着量が変化し、現像後の濃度ムラの原因となる。

この場合、図２のように、搬送ローラ４２に対向して搬送ローラ用クリーニングブレード４６を設けることにより濃度ムラを低減することもできる。なおこの搬送ローラ用クリーニングブレード４６で回収されるプリウェット液は、元々現像剤をそのまま用いているのであれば、現像槽４４に戻すことが可能である。

一方、塗布するプリウェット液の量が少なすぎると、本来のクリーニング効果が小さくなってしまう。

以下に本実施形態に基づき、実施した例とその結果を示す。

実施例と、比較のために従来技術に基づく比較例を示すが、まず共通の設定条件について述べる。

実験装置の概略構成は、図１に基づく。プロセス条件としては、システム速度が４０ｃｍ／ｓ、感光体ドラムは負帯電のＯＰＣ感光体、帯電電位は−７００Ｖ設定、現像電圧（現像ローラ印加電圧）は−４５０Ｖ、転写電圧（転写ローラ印加電圧）は＋６００Ｖ、現像前帯電電圧は針印加電圧−３〜５ｋＶで適宜調整した。

使用した現像剤は、溶媒とトナーに少量の分散剤を添加して調製したものである。溶媒はモレスコホワイトＰ−１２０またはＰ４０（松村石油研究所社製）を用いた。トナーはポリエステル樹脂にカーボン分散したものをサンドミル中で湿式粉砕し、粉砕時間を変えることで体積平均粒径を２μｍに調整した。トナーの濃度は２０質量％である。

評価方法は、現像ローラのクリーニング条件を変え、実際に上記装置で黒白のパターンに引き続き黒ベタ画像を形成し、その黒ベタ部に見られる黒白パターンの残像による濃度ムラを測定した。黒と白のパターンの履歴が異なっても、両者の平均画像濃度が変わらないことが好ましい。平均画像濃度の差が０．２未満を○、０．２以上を×と評価した。○が許容範囲である。

実施例では、プリウェット液として上記現像剤を用いた。比較例ではプリウェット液を用いていない。比較例１は、図２から除去装置９を無くすることで、プリウェット液の塗布を行わず、代わりにブレードを配設して現像ローラのクリーニングを行った例であり、比較例２は、図２から塗布ローラ９１とプリウェット液槽９４を無くしてプリウェット液の塗布を行わず、クリーニングローラ９１とクリーニングローラ用クリーニングブレード９５だけを組み合わせ配設したものである。

プリウェット液の塗布手段としては塗布ローラとコーティングヘッドの２種類、第１の除去部材としてはクリーニングローラとブレード、第２の除去部材としてはクリーニングローラ用クリーニングブレードを用意した。

これらを組み合わせて実施した実施例１−１と１−２、及び比較例１と２の実験条件と結果を表１に示す。

実施例１−１は、塗布ローラとクリーニングローラ、そしてクリーニングローラ用クリーニングブレードの組み合わせである。実施例１−２は、塗布ローラの代わりにコーティングヘッドを用いた点のみが異なる。

実施例１−１、１−２は、すべてベタ画像での濃度差の評価が良好（○）であり、塗布手段の違いは画像濃度に影響していない、すなわち安定した現像ローラのクリーニングが行われていると解することができる。

比較例１、２は、すべてベタ画像での濃度差の評価が（×）であり、許容範囲にない。プリウェット液の塗布がない点が画像濃度の差の増加となって現れており、クリーニング性が不十分であると解することができる。また比較例２では、トルクアップが非常に大きかった。

次に現像剤槽中の現像剤のトナー濃度に与える影響を試してみた。

実施例１−１と同じ条件で、プリウェット液のトナー濃度のみを０質量％から３５質量％まで変更して実施例２−１から２−１１の実験を行った。現像剤槽中の現像剤のトナー濃度設定は、２０質量％である。

評価方法は、上記装置を用いて黒ベタ画像あるいは白ベタ画像を１０００枚相当出力し、その際の現像槽中の現像剤のトナー濃度変化を測定した。トナー濃度は京都電子社製密度計ＤＡ５０５を用いた。

評価は、黒ベタ、白ベタ出力にかかわらず、元の現像剤のトナー濃度（２０質量％）と変わらないことが好ましい。

実施した実施例２−１から２−１１の実験条件と結果を表２に示す。

ここでは、画像への影響、すなわちクリーニング性についてはすべて良好であり、評価は行っていない。ここでの評価は、現像剤のトナー濃度への影響である。

実施例において、プリウェット液のトナー濃度が低い場合は、現像剤のトナー濃度も減少する傾向があり、しかもトナーをより消費する黒ベタ画像をプリントした場合の方が減少は大きい。またプリウェット液のトナー濃度が高い場合は、現像剤のトナー濃度も増加する傾向があり、しかもトナー消費のより少ない白ベタ画像をプリントした場合の方が増加は大きい。

表２には、元の現像剤のトナー濃度設定（２０質量％）に対するプリウェット液のトナー濃度の比を現像剤との濃度比として示し、黒ベタ、白ベタ出力にかかわらず、変化の大きい方のトナー濃度変化をトナー濃度変化として示した。現像剤との濃度比が０．５以上１．５以下の場合にトナー濃度変化が２未満となり、好ましい設定範囲といえる。さらには、濃度比が０．８以上１．２以下でトナー濃度変化はほぼ１未満となり、より好ましい設定範囲といえる。

以上のような実施結果により、本実施形態によれば、
現像後、現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去する除去部材表面にプリウェット液を塗布する塗布手段を設けることにより、電界印加の必要がなく、クリーニングのための駆動力も抑えて現像剤担持体の耐久性を損なわず、且つ現像剤担持体上の残存現像剤に対して十分なクリーニング効果を有し、画像濃度を安定化することのできる液体現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

また、液体現像剤をそのままプリウェット液として使用し、プリウェット液のトナー濃度を元の液体現像剤のトナー濃度に対して、濃度比０．５以上１．５以下に設定することにより、長期的に画像濃度を安定化することができ、特に濃度比０．８以上１．２以下に設定することで、さらに長期的に画像濃度を安定化できる液体現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

なお本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に則る限り、様々な変更された形態もその範囲に含まれるものである。

本実施形態に係る湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例を示す断面図である。 図１における特に液体現像装置の概略構成例を示す断面図である。 図１における現像ローラ（現像剤担持体）用の除去装置の概略構成例、及び別の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 液体現像装置
５ 転写装置
６ クリーニング装置
７ 転写材
８ 液体現像剤
８ａ プリウェット液
９ 除去装置
１０ 画像形成部
４１ 現像ローラ
４２ 搬送ローラ
４３ 供給ローラ
４４ 現像槽
４５ 規制部材
４６ 搬送ローラ用クリーニングブレード
４７ 現像前帯電器
９１ クリーニングローラ
９２ 塗布ローラ
９３ コーティングヘッド
９４ プリウェット液槽
９５ クリーニングローラ用クリーニングブレード
９６ プリウェット液回収槽

Claims (7)

1. トナーと溶媒とを含む液体現像剤を収容する現像剤槽と、
   前記現像剤槽から前記液体現像剤を取り出し、現像剤の薄層を形成する現像剤薄層形成手段と、
   前記現像剤薄層形成手段から供給された前記液体現像剤の薄層を担持、搬送する現像剤担持体と、を備え、
   前記現像剤担持体に対向して配設された像担持体上に形成された潜像を、前記現像剤担持体上に担持される前記液体現像剤の薄層を用いて現像する液体現像装置において、
   前記像担持体上の潜像の現像後、前記現像剤担持体上に残存する液体現像剤を除去する第１の除去部材と、
   前記第１の除去部材の表面にプリウェット液を塗布する塗布手段と、を有することを特徴とする液体現像装置。
2. 前記第１の除去部材は、
   前記現像剤担持体が前記像担持体と対向する現像領域よりも、現像剤搬送方向下流側の前記現像剤担持体表面に当接して配設され、前記現像剤担持体上の現像剤搬送方向に対してカウンタ方向に回転可能なクリーニングローラであることを特徴とする請求項１に記載の液体現像装置。
3. 前記第１の除去部材により現像剤担持体上に残存する前記液体現像剤が除去された後、前記第１の除去部材の表面に残存する前記液体現像剤を除去する第２の除去部材を有することを特徴とする請求項２に記載の液体現像装置。
4. 前記塗布手段が塗布する前記プリウェット液は、前記液体現像剤の溶媒を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体現像装置。
5. 前記塗布手段が塗布する前記プリウェット液は、前記液体現像剤のトナーを含むことを特徴とする請求項４に記載の液体現像装置。
6. 前記プリウェット液のトナー濃度は、前記現像剤槽中の前記液体現像剤のトナー濃度の０．８倍以上１．２倍以下であることを特徴とする請求項５に記載の液体現像装置。
7. 像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成するための手段と、前記潜像を現像するための請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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