JP4772236B2 - 液体画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の液体画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潜像担持体上に形成された潜像を、キャリア液にトナーが分散されてなる現像液を用いる現像手段で現像像とし、この現像像を転写材に直接転写し、あるいは中間転写体を介して転写材に転写する液体画像形成装置が知られている。以下、潜像担持体上に形成された潜像を転写材に直接転写する場合について説明する。上記現像像の転写方法としては、上記現像液を用いて形成した現像像上に転写ローラで転写材を接触させ、該転写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスを印加して転写する方法が一般的である。
【０００３】
このような液体画像形成装置においては、現像領域を通過した潜像担持体表面には現像液層が形成される。この現像液層が厚すぎる、すなわちキャリア液若しくはトナーが多すぎると、潜像担持体表面に転写材を重ねて転写しても、現像液層と転写材との密着性が悪く、十分なトナー転写率を得られなかったり、画像ながれや文字太りが発生したりする。また、キャリア液の消費量が増えてランニングコストをアップさせることになってしまう。一方、キャリア液が少なすぎると電気泳動による転写が困難になって画像濃度が低下したり、転写材の例えば表面凹凸の凹部に対応した部分のみの画像濃度低下や白ヌケが発生したりする。そこで、このような不具合が発生しない適当な量のキャリア液を残して、余剰なキャリア液をスイープローラ等で構成される余剰液除去手段を用いてスイープ（除去）することが行われている。
【０００４】
近年、転写材として使用される用紙などの種類は増えてきた。特に、フルカラーの画像を形成するのに、コート剤を塗工して白色度や平滑性を高めた塗工紙を使用することも研究されている。このような多種類の用紙に画像を形成する場合、従来と同様に、上記余剰液除去手段の除去力、上記現像手段の現像量などの液体画像形成の各種プロセス条件を固定的に設定したのでは、用紙によって上述の不具合が顕著に現れてしまう場合がある。
【０００５】
すなわち、キャリア液を吸収しにくい用紙、表面が平滑な用紙あるいは表面塗工の度合いが高い（コート剤の塗工量が多い）用紙に画像を形成するときは、各種条件が、表面が粗くかつキャリア液を吸収しやすい用紙に属する通常のコピー用普通紙を想定した従来の設定値のままだと、文字部の太りやベタ部後端の画像ながれが顕著に現れた。このような用紙に文字部の太りなどがない良好な画像を形成できるように、上記各種プロセス条件のいくつかの設定値を変更すると、キャリア液を吸収しやすい用紙、表面が粗い用紙あるいは表面塗工の度合いが低い用紙に画像を形成するときに、用紙表面の凹部に対応した部分的な画像濃度の低下や白ヌケ、あるいは均一な画像濃度の低下が顕著に現れた。
【０００６】
そこで、本出願人は特開平８−２９７４１８号公報において、余剰現像液除去手段を液除去力可変に構成しておき、転写材の性質に基づいて液除去力を切り替えて液膜を規制することを特徴とする湿式画像形成装置における現像像の液膜規制方法を提案した。この現像像の液膜規制方法では、上記余剰現像液除去手段を、潜像担持体の表面に対して所定間隔をとって対向配置されて該潜像担持体と同方向に回転するスクイズローラで構成したり、潜像担持体の表面に対して所定間隔をとって対向配置されて圧縮空気を噴出するスリットノズルで構成したりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平８−２９７４１８号公報で提案した現像像の液膜規制方法は、低粘性低濃度の現像液、例えばＩｓｏｐａｒの商品名で知られるエクソン社製の絶縁性液体キャリア中に、１〜２［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する１［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の現像液を用いた場合に有効な方法である。
しかしながら、近年この低粘性低濃度の現像液に比べて、高粘性高濃度の現像液を用いることが検討されている。この高粘性高濃度の現像液とは、例えば、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（商品名：エクソン社製）、植物油、鉱物油等の絶縁性液体キャリア中に、５〜４０［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の現像液である。この高粘性高濃度の現像液を用いた場合は、高粘性で、しかも潜像担持体への付着量が少ないため、上記特開平８−２９７４１８号等で提案した液膜規制方法では、液膜を規制するのは困難となる。例えば、高粘性のため、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が容易ではない。また、高濃度のため、現像後に潜像担持体上に付着する液膜は薄いので、所定間隔をとって対向配置されたスクイズローラでは、潜像担持体上のキャリア液体層にスクイズローラが接触するよう構成するのは機械精度上困難である。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の液体現像剤に比べて高粘性高濃度の液体現像剤を用いた場合に、種々の転写材について良好に画像形成することができる液体画像形成装置を提供することである。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材を複数備え、上記液除去力可変手段を、該複数の余剰液除去部材のうち少なくとも１つを上記潜像担持体に対して接離させる接離手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、請求項２の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材と上記潜像担持体の少なくとも一方が表面部に弾性層を備え、上記液除去力可変手段を、該余剰液除去部材が該潜像担持体に当接する圧力を切替える圧力切替手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
また、上記目的を達成するために、請求項３の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材を表面が無端移動する無端ベルトで構成し、上記液除去力可変手段を、該無端ベルトと上記潜像担持体との接触幅である除去ニップ幅の大きさを切替える除去ニップ幅切替手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１、２及び３の液体画像形成装置では、転写材の性質に基づいて潜像担持体に当接する余剰液除去部材の液除去力を切り替え、該転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制する。潜像担持体に余剰液除去部材が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、潜像担持体に余剰液除去部材を当接させる構成であるため、スクイズローラを潜像担持体に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。なお、上記余剰液除去部材は、潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動するので、該潜像担持体上の現像像を乱すことがない。転写材の性質に基づく液除去力の切替えは、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写材、表面が平滑な転写材、表面塗工の度合いが高い、つまり表面塗工量が多い転写材などに画像を形成するときは、除去力を大きめになるように切り替える。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写材、表面が粗い転写材、表面塗工の程度が低い、つまり表面塗工量が少ない転写材などに画像を形成するときは、除去力を小さめになるように切り替える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式の液体現像剤を用いたプリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した一実施形態について説明する。
【００１３】
まず、このプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部の概略構成図である。図において、このプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム１の周りに、帯電器２０、露光Ｌを感光体ドラム１に照射する図示しない露光装置、液体現像装置１００、中間転写ベルト３１や転写ローラ３２等によって構成される転写装置、除電ランプ４０、ドラムクリーニング装置５０などを備えている。
【００１４】
上記感光体ドラム１は、その表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成され、プリント時には図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられる。
【００１５】
上記帯電器２０は、回転駆動する感光体ドラム１の表面をコロナ放電によって暗中にて一様に帯電せしめる。本実施形態においては、６００Ｖ程度に帯電させるようにしている。なお、帯電器２０としては、このようにコロナ放電による帯電を実現するものの他、感光体ドラム１に接触せしめた帯電ローラ等の帯電部材に所定の帯電バイアスを印加する方式のものを用いてもよい。
【００１６】
上記露光装置は、走査光学系を備えており、帯電器２０によって一様に帯電した感光体ドラム１の表面を、画像情報に基づいてＬＥＤ光やレーザ光によって画像データ光像Ｌを露光して静電潜像を担持させる。
【００１７】
上記液体現像装置（以下、単に現像装置という）１００は、この静電潜像に帯電トナーを付着させてこれを現像する。これによって感光体ドラム１上にはトナー像が形成される。
【００１８】
上記転写装置は、図１に示される中間転写ベルト３１や、これを張架する転写ローラ３２や複数の張架ローラ３３の他、転写ローラ３２にトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加する図示しない電源等を備えており、プリント時には中間転写ベルト３１を図中矢印方向に無端移動させる。また、この中間転写ベルト３１を転写ローラ３２によって感光体ドラム１に向けて押圧して転写ニップを形成する。この転写ニップには、上記転写バイアスが印加される転写ローラ３２と感光体ドラム１の表面との電位差によって転写電界が形成される。感光体ドラム１の回転に伴って転写ニップに進入した上記トナー像は、この転写電界やニップ圧の作用を受けて中間転写ベルト３１上に１次転写される。なお、転写装置としては、このような転写ローラを用いるものの他、コロナ放電、粘着、熱等によってトナー像を転写するものを用いることも可能である。
【００１９】
このようにして１次転写された上記トナー像は、２次転写ローラ３４で転写紙Ｐに２次転写された後、図示しない領域で加熱加圧定着、溶剤定着、ＵＶ定着等の定着方式を用いる定着装置によって定着せしめられる。トナー像が定着した転写紙は、定着装置から排紙経路を経て機外へと排出される。
【００２０】
上記除電ランプ４０は、上記転写ニップを通過した感光体ドラム１の表面の残留電荷を除電する。
【００２１】
上記ドラムクリーニング装置５０は、除電ランプ４０によって除電された感光体ドラム１の表面に残留している液体現像剤を、クリーニングブレード５１によって掻き取り除去する。この除去により、感光体ドラム１の表面は初期化せしめられ、次の作像を実現することが可能になる。
【００２２】
次に、上記現像装置１００の構成について説明する。
現像装置１００は、現像部１０９とスイープ部１１２とから構成されている。この現像部１０９は、タンク部１０１、一対の攪拌スクリュー１０２，１０３、アニロクスローラ１０４、ドクターブレード１０５、現像ローラ１０６、クリーニングブレード１０７、帰還部１０８等を備えている。また、上記スイープ部１１２は、スイープローラ１１０、クリーニングブレード１１１、キャリア回収装置等を備えている。
【００２３】
上記タンク部１０１には、トナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤６０が貯留されている。この液体現像剤６０は、一般の液体現像装置に広く用いられている低粘性低濃度のものではなく、高粘性高濃度のものが使用されている。なお、この低粘性低濃度の液体現像剤とは、例えば、広く市場に出回っているＩｓｏｐａｒ（商品名：エクソン社製）と呼ばれる絶縁性液体キャリア中に、１［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する１［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の液体現像剤である。また、高粘性高濃度の液体現像剤とは、例えば、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（商品名：エクソン社製）、植物油、鉱物油等の絶縁性液体キャリア中に、５〜４０［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の液体現像剤である。現像装置１００に使用されるこのような高粘性高濃度の液体現像剤６０の揮発性あるいは不揮発性については、現像装置１００の現像性能やプリンタの作像性能などに合わせて調整されている。ここで、液体現像剤が揮発性の場合には、不揮発性の場合に比べて定着には有利であるが、装置をしばらく使用しないと装置内にトナーが固着して再起動時に装置にかかる負担が大きくなるおそれがある。一方、液体現像剤が不揮発性の場合には、装置をしばらく使用しなくても装置内にトナーが固着せず、再起動時に装置にかかる負担が大きくなるおそれはない。また、液体現像剤６０中のトナーの粒径についても、これら現像性能や作像性能などに合わせてサブミクロンから１０［μｍ］程度までの範囲で調整されている。
【００２４】
上記一対の攪拌スクリュー１０２，１０３は、タンク部１０１内の液体現像剤６０中に浸るように互いに平行配設され、図中矢印で示されるように、図示しない駆動手段によって互いに逆方向に回転駆動せしめられる。現像装置１００が現像動作に入ると、これらスクリュー１０２，１０３がこのように互いに逆回転し、タンク部１０１内の液体現像剤６０が攪拌せしめられる。この攪拌により、液体現像剤６０は、そのトナー濃度や粘度が均一化する。また、スクリュー１０２，１０３が互いに逆回転することで、両者の間で図示のように液体現像剤６０の液面が盛り上がり、その上方に配設されたアニロクスローラ１０４に付着する。
【００２５】
塗布ローラとしての上記アニロクスローラ１０４は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられながら、このようにして付着した液体現像剤６０を汲み上げる。このアニロクスローラ１０４の周面には、図示しない複数の凹部が形成されている。アニロクスローラ１０４によって汲み上げられた液体現像剤６０の一部は、この凹部内に収容される。
【００２６】
規制ブレードとしての上記ドクターブレード１０５は、ステンレス等の金属で形成され、回転するアニロクスローラ１０４に当接することで、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０を掻き取る。この掻き取りにより、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０の量が複数の凹部の容量に応じた値に正確に計量される。
【００２７】
上記現像ローラ１０６は、図１に示したように、ドクターブレード１０５との当接部を通過したアニロクスローラ１０４表面に接触しながら、接触部でその表面をアニロクスローラ１０４とは逆方向に移動させるように回転する。
【００２８】
現像ローラ１０６とアニロクスローラ１０４との接触位置である塗布ニップでは、両ローラが互いにカウンター方向に表面移動しながら接触し、且つ、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０がその粘度にかかわらず正確に計量されているため、現像ローラ１０６状に均一な厚みの現像剤薄層を形成することができる。
【００２９】
更に、塗布ニップの出口側で現像ローラ１０６に対する液体現像剤の供給が開始される一方で、現像ローラ１０６上に移った液体現像剤が供給方向とは逆方向に移動する。かかる構成では、塗布ニップ内の最大圧力が一定値以上であれば、現像ローラ１０６上の現像剤薄層の厚みが最大圧力の値に依存しなくなる。このため、塗布ニップ内での圧力ムラに起因する現像剤薄層の厚みムラを抑えることも可能になる。
【００３０】
これらの結果、このような塗布により、現像ローラ１０６の表面には液体現像剤６０からなる均一な厚みの現像剤薄層が形成される。
【００３１】
現像ローラ１０６は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１と等速に回転しながらこれに接触して現像ニップを形成している。この現像ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像ローラ１０６と、感光体ドラム１との電位差によって現像電界が形成される。具体的には、現像ニップでは、現像ローラ１０６、感光体ドラム１の地肌部及び静電潜像がそれぞれトナーと同極性の電位を帯び、その値が地肌部、現像ローラ１０６、静電潜像の順に低くなっている。このため、上記地肌部と現像ローラ１０６との間では、トナーを電位のより低い現像ローラ１０６に向けて静電的に移動させるような電界が形成される。また、現像ローラ１０６と静電潜像との間では、トナーを電位のより低い静電潜像に向けて移動させるような電界が形成される。このような現像電界が形成される現像ニップでは、上記現像剤薄層中のトナーが、現像ローラ１０６と上記地肌部との間で現像ローラ１０６の表面に向けて電気泳動して集結するとともに、現像ローラ１０６と静電潜像との間で静電潜像に向けて電気泳動して付着する。この付着により、静電潜像が現像されてトナー像となる。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、上記現像ニップにおける現像剤６０の状態を模式的に示した図である。上記現像ローラ１０６には、感光体表面電位（６００Ｖ)より低い現像バイアス電圧（４００Ｖ）が印加されており、画像部では、露光装置により露光されて５０Ｖ以下になった部分との間に、非画像部では、帯電した感光体表面電位との間に現像電界を生じる。
感光体ドラム１の画像部では、図３（ａ）に示すように、現像剤中のトナー６０ａは上記電界によって感光体ドラム１側に移動して潜像を顕像化する。一方、非画像部では、図３（ｂ）に示すように、現像バイアス電位と感光体表面電位とによって形成される電界（以下、非画像部電界という）により、現像剤中のトナー６０ａを、現像ローラ１０６表面側に引き寄せて非画像部になるべくトナー６０ａが残らないようにする。
【００３３】
上記クリーニングブレード１０７は、金属やゴム等の部材から構成され、上記現像ニップを通過した後の現像ローラ１０６の表面に当接することで、この表面から残留現像剤を掻き取り除去する。ここで、現像ローラ１０６をクリーニングするクリーニング部材としては、上記クリーニングブレードに限らずローラであっても良い。この除去により、現像ローラ１０６の表面が初期化せしめられる。除去された残留現像剤は、上記帰還部１０８を経由して上記タンク部１０１に戻る。また、現像ローラは複数設けても良い。
【００３４】
上記現像部１０９は、このようにして感光体ドラム１上の静電潜像を現像するように構成されている。
【００３５】
上記現像ニップにおいては、トナーを十分に電気泳動させることができる程度の現像時間（上記現像剤薄層のニップ通過時間）を確保する必要がある。この現像時間は、現像ニップの幅や、感光体ドラム１、現像ローラ１０６の周速であるプロセス線速に依存する。本実施形態に係るプリンタでは、現像ニップの幅を、プロセス線速と現像時定数とを乗算した値以上に設定することで、かかる現像時間を確保している。この現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、プロセス線速を現像量の飽和に必要な最小現像ニップの幅で除算した値である。例えば、プロセス線速が３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で且つ現像時定数は１０［ｍｓｅｃ］であれば、現像ニップの幅は３［ｍｍ］となる。なお、後述の除去ニップの幅についても、同様に設定している。
【００３６】
上述のように、現像ニップの現像ローラ１０６と上記地肌部との間において、上記現像剤薄層中のトナーは、現像ローラ１０６の表面に向けて電気泳動して集結するため、理論的には地肌部には付着しない。しかし、通常よりも帯電量の少ないトナーが他のトナーよりも遅れて電気泳動するなどして、地肌部に付着していわゆるカブリ（地汚れともいう）という現象を引き起こす場合がある。
【００３７】
上記スイープ部１１２は、このようなカブリを引き起こしたカブリトナーを感光体ドラム１から除去する機能を持っている。具体的には、スイープ部１１２の上記スイープローラ１１０は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１と略等速に回転しながらこれに接触して除去ニップを形成している。この除去ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の除去バイアスが印加されるスイープローラ１１０と、感光体ドラム１との電位差によってスイープ電界が形成される。図４（ａ），（ｂ）は、感光体ドラム１とスイープローラ１１０とにより形成される除去ニップでの現像剤の状態を模式的に示した図である。
【００３８】
スイープローラ１１０には、現像後のトナー層からトナー６０ａをスイープローラ１１０に戻さないように、感光体ドラム１上のトナー層表面電位（１００〜２００Ｖ）に近いバイアス電圧（２５０Ｖ）が印加されている。非画像部では、図４（ｂ）に示すように、感光体ドラム１の非画像部の電位と上記バイアス電圧による電位との差によって生じる電界により、浮遊しているカブリトナー６０ｃをスイープローラ１１０に移動させる。これにより、非画像部のカブリを完全に防止することができる。
これによって、現像ニップで現像ローラ１０６の表面に集結しきれなかったカブリトナーが、上記地肌部とスイープローラ１１０との間でスイープローラ１１０に向けて電気泳動して感光体ドラム１から除去される。
また、上記スイープローラ１１０を設置することによって、現像時に感光体ドラム１上の非画像部に付着した余分なキャリア液の約７０％程度を除去することもできる。なお、スイープローラ１１０は、感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動するので、感光体ドラム１上のトナー像を乱すことがない。
【００３９】
上記クリーニングブレード１１１は、金属やゴム等の部材から構成され、上記除去ニップを通過した後のスイープローラ１１０の表面に当接することで、この表面から残留現像剤を掻き取り除去する。この除去により、スイープローラ１１０表面が初期化せしめられる。
【００４０】
なお、上記現像ローラ１０６、スイープローラ１１０のそれぞれについては、表面に導電性のコーティングを施したり、導電性のチューブを被覆したりして、Ｒｚで３［μｍ］以下の平滑性を発揮させるように構成することが望ましい。３〜１０［μｍ］程度の均一な厚みの現像剤薄層を現像ローラ１０６、スイープローラ１１０に担持させるためには、この程度の平滑性を発揮させる必要があるからである。
【００４１】
また、上記現像ローラ１０６、スイープローラ１１０の導電弾性層の材料については、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０［度］以下のものを用いることが望ましい。感光体ドラム１の表面を硬度の高いａ−Ｓｉで形成する一方で、所望の幅の上記現像ニップや除去ニップを確保するためには、この導電弾性層を５０［度］以下の硬度で形成して自在に変形させる必要があるからである。より柔らかい方が、現像ニップの調整幅が広がるが、柔らかすぎると塑性変形が起きるなど欠点が生じる場合があり好ましくない。また、この導電弾性層の材料については、上述のような導電性のウレタンゴム（カーボン等を混入して導電性にしたもの）に限らず、導電性を発揮し、且つ液体キャリアによって膨潤したり溶解したりするおそれのないものであればよい。また、現像ローラ１０６とスイープローラ１１０の表面が導電性を有し、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層である各弾性体層の材質は上記導電性・膨潤溶解の制約なく弾性を有していればよい。
【００４２】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタでは、現像後の感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層から除去するキャリア液量を可変できるように構成して、現像剤薄層中に含まれるキャリア液量を転写材の性質に応じて最適な量となるように制御している。
【００４３】
〔実施例１〕
図１（ａ）において、スイープ部１１２は偏心カム１１３により所定の範囲内で図中左右方向に移動可能となっている。図示の例はスイープ部１０９が右方向に最大限移動した状態で、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している状態をあらわしている。スイープ部１１２は引張バネ１１４により常に図中左側に引張られるように付勢されているので、偏心カム１１３を回転することによりスイープ部１１２は左右に移動する。偏心カム１１３はウオームギヤ１１５を介してステッピングモータ１１６で駆動するようになっている。このステッピングモータ１１６には回転位置検出装置としてのレゾルバ１１６ａが設けられており、操作パネル１１７の操作に基づいて制御部１１８により回転が制御される。なお、図１（ｂ）は図（ａ）中のＡ部拡大図である。
【００４４】
図１（ａ）の例は、上述したようにスイープ部１０９が右方向に最大限移動した状態で、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している状態をあわらしている。より具体的には、図２（ｃ）に示すように、弾性導電層１１０ａが大きく弾性変形して大きな除去ニップ幅Ｎ１を形成している（例えば、３ｍｍ）。この除去ニップ幅Ｎ１では、感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層からキャリア液を最も多く除去できる。例えば、転写紙として塗工紙を用いる場合などに適している。なお、このときには、図１（ｂ）中の、ニップ幅大のスイープローラＯＮ表示ＬＥＤ１２１ｂが点灯している。
【００４５】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記操作パネル１１７を操作して、除去ニップ幅の切替、もしくはスイープローラ１１０の感光体ドラム１からの離間を選択する。表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙、例えばざら紙をセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、スイープローラ１１０の感光体ドラム１からの離間を選択する。具体的には、オペレータは図１（ｂ）に示す操作パネル１１７のスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を１回押す。すると、図１（ａ）において、制御部１１８は偏心カム１１３がＣＣＷ方向に所定角度回転するようにステッピングモータ１１６を回転駆動するとともに、図１（ｂ）中のスイープローラＯＦＦ表示ＬＥＤ１２０を点灯させる。すると、引張バネ１１４による引張力でスイープ部１１２は左側に移動し、図２（ａ）に示すように、スイープローラ１１０が感光体ドラム１から離間する。この状態では、スイープローラ１１０は感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層から余剰キャリア液を除去しないが、転写紙として吸湿性の良いざら紙を用いる場合には高品質な画像が形成できる。
【００４６】
一方、キャリア液の吸湿性がざら紙と塗工紙との中間程度の転写紙、例えば普通紙をセットする場合には、オペレータはスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を再度１回押す。すると、図１（ａ）において、制御部１１８は偏心カム１１３がＣＷ方向に所定角度回転するようにステッピングモータ１１６を回転駆動するとともに、図１（ｂ）中のニップ幅小のスイープローラＯＮ表示ＬＥＤ１２１ａを点灯させる。すると、図２（ｂ）に示すように、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接して、弾性導電層１１０ａが若干弾性変形して小さな除去ニップ幅Ｎ２を形成する（例えば、１．５ｍｍ）。この除去ニップ幅Ｎ２では、上記除去ニップ幅Ｎ１に比べキャリア液の除去量は少ないが、転写紙として普通紙などを用いる場合に適している。
なお、この状態で、オペレータがスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を再度１回押すと、偏心カム１１３がさらにＣＷ方向に所定角度回転してスイープ部１１２を右方向に最大限移動し、再び大きな除去ニップ幅Ｎ１を形成することになる。
【００４７】
なお、感光体ドラム１に対するスイープローラ１１０の当接時の圧力を変化させず、単に接離動作のみを行なうように構成してもよい。この構成の場合には、スイープローラ１１０の表面部に導電弾性層１１０ａを形成せず、感光体ドラム１とスイープローラ１１０との表面部が共に剛体であってもよい。
【００４８】
ここで、現像後に感光体ドラム１上に形成される液体現像剤薄層の厚みは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下が望ましい。スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接させて除去ニップを形成する場合には、スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接する圧力と液体現像剤粘性との関係にもよるが、液体現像剤膜厚が２０μｍよりも厚すぎると、両者の除去ニップに液体現像剤膜の侵入が困難となり、感光体ドラム１上の液体現像剤膜厚は削られ、薄くなってしまう場合があるためである。一方、膜厚が薄い方が低い電位差で高電界となり、画像部のトナーを除去することが少なく、余剰液を除去できる。これにより、画像濃度を低下させることなく、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
【００４９】
また、現像後の感光体ドラム１表面の、液体現像剤中のキャリア液の重量比率についても、上記膜厚と同様のことが言える。すなわち、現像後の感光体ドラム１表面の、液体現像剤中のキャリア液の重量比率は、８５％以下であることが望ましい。これは、スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接する圧力と液体現像剤粘性との関係にもよるが、トナー固形分よりキャリア液の粘性は低く、液体現像剤中のキャリア液比率が８５％よりも高すぎると、現像剤全体の粘性が低くなり、両者の除去ニップに液体現像剤膜の侵入が困難となり、感光体ドラム１上の液体現像剤膜は削られ、感光体ドラム１に現像された現像剤膜が減少してしまう場合があるためである。
【００５０】
〔実施例２〕
上記実施例１に比べて、キャリア液の除去量をより精密に行なって、種々の転写紙に対してより最適な転写を行なうことができる。
図５（ａ）はスイープ部を２つ設けた場合の概略構成図、（ｂ）は（ａ）中のＢ部拡大図である。上記実施例１のスイープ部（以下本実施例では、「第１スイープ部」という）１１２に加えて、同じ構成の第２スイープ部１２２を設けた。また、操作パネル１１７には第１スイープ部１１２の操作部に加え、第２スイープ部１２２の操作部を設けている。
この第２スイープ部１２２は第１スイープ部１１２に連動して動作し、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している場合だけ、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３が感光体ドラム１に対して当接するように制御される。すなわち、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０が感光体ドラム１から離間している場合には、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３が単独で感光体ドラム１に対して当接しないようになっている。この動作以外は、第１スイープ部１１２と同じなので、第２スイープ部１２２の詳しい説明は省略する。
例えば、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０と感光体ドラム１との間で形成される除去ニップ幅、及び、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３と感光体ドラム１との間で形成される除去ニップ幅を、それぞれ、除去ニップ幅小の場合が１．０ｍｍ、除去ニップ幅大の場合が２．５ｍｍとする。すると、これらのスイープ部１１２，１２２を組合わせて、除去ニップ幅を、１．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．５ｍｍ、５．０ｍｍの４通りの大きさに設定することができ、除去ニップ幅が２通りの設定となっている上記実施例１の場合に比べてより細かいキャリア液の除去量の制御が可能となる。
【００５１】
なお、本実施例では、２つのスイープローラ１１０，１２３を両方とも感光体ドラム１に対して接離可能に構成したが、少なくとも１本のスイープローラが接離可能であれば、転写材の性質に応じて感光体ドラム１上の液除去量を切替える効果が得られる。
【００５２】
〔実施例３〕
上記実施例１で説明したスイープローラに替えてスイープベルトを用いる構成とすることもできる。図６は、余剰液除去手段としてスイープベルトを用いた概略構成図である。
本実施例に係るスイープ部１２４は、表面が無端移動するスイープベルト１２５と、このスイープベルトを張架して回転させる駆動ローラ１２６，一対の従動ローラ１２７，１２８と、スイープベルト１２５に付着した現像剤をクリーニングするクリーニングブレード１２９とから主に構成されている。スイープベルト１２５を用いることで、スイープローラの場合に比べ除去ニップ幅を広く取ることが容易にできる。また、上記実施例２で説明した２つのスイープ部を設ける構成に比べ、スイープ部のスペースを小さくできるので、各構成要素のレイアウトが自由になる。このように、除去ニップ幅を広く取ると、除去バイアスを印加する時間が長くなり、画像部のトナーを除去することなく余剰キャリア液を除去できる。
【００５３】
除去ニップ幅の調整は、一対の従動ローラ１２７，１２８のローラ間距離を変えることによって行なう。例えば、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を感光体ドラム表面に沿って移動可能に支持し、除去ニップ先端側の従動ローラ１２８に対するローラ間距離を変えることができるように構成する。転写紙が吸収性の悪い塗工紙の場合には、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を先端側の従動ローラ１２８から離して、これら一対の従動ローラ間距離を広くする。一方、転写紙が塗工紙に比べて吸湿性の良い普通紙の場合には、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を先端側の従動ローラ１２８に近づけて、これら一対の従動ローラ間距離を狭くする。スイープベルト１２５の弛みは図示しないテンションローラで調整する。また、除去ニップ幅の調整は、スイープ部１２４全体を図中左右に移動させて行なっても良い。
なお、転写紙として吸湿性の良いざら紙の場合には、スイープ部１２４全体を図中左側に移動して、スイープベルト１２５を感光体ドラム１に対して離間させてもよい。
【００５４】
〔実施例４〕
余剰液除去部材としてのスイープローラに印加する電圧を変化させると、液除去量が変化し、図７，図８に示すように、スイープ後の感光体上の液付着量が変化する。図７はスイープローラが１本の場合（実施例１）の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示している。図８はスイープローラが２本の場合（実施例２）の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示している。スイープパイアスとはスイープローラに印加する電圧を示しており、この場合、潜像担持体としての感光体の現像時帯電電位は約＋６５０Ｖ、画像部電位は約＋５０Ｖ、トナーは正帯電トナーを用いている。
【００５５】
現像後に感光体上に付着する現像像は、画像部ではトナーとキャリアとを含み、非画像部ではトナーも含むが主にキャリアを含んでいる。図８中、画像部の付着量が特に少ない部分では、トナーの付着量も減っている。つまり、スイープローラによってトナーも除去されるので、画像濃度が低くなり好ましくない。この場合、例えば、スイープバイアスは約３００Ｖから６００Ｖとするのがよい。
【００５６】
そこで、本実施例に係るプリンタでは、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替えるように構成した。図９は、本実施例に係るプリンタの概略構成図である。図９において、スイープローラ１１０用のＤＣトランス１３０の制御を含む制御部１３１に接続された操作パネル１３２に、スイープローラ１１０へ供給する電圧の設定を切替え指示するためのアップダウンスイッチ１３３及び該スイッチによる選択レベルの表示器１３４が設けられている。そして、上記制御部１３１でアップダウンスイッチ１３３の指示に応じスイープローラ１１０へ供給する電圧の設定を切替えるようになっている。
【００５７】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記アップダウンスイッチ１３３を操作して、スイープローラ１１０へ供給する適切な電圧を選択する。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、大きめのスイープバイアス電圧（例えば６００Ｖ）を選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、小さめのスイープバイアス電圧（例えば３００Ｖ）を選択する。このようなスイープローラ１１０へ供給する電圧の選択を容易にするために、上記レベル表示器１３４に各電圧に対応する用紙の種類を同時に表示してもよい。
【００５８】
なお、本実施例４で説明した、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替える構成に加えて、上記実施例１，２又は３で説明した除去ニップ幅を切替える構成を付加してもよい。図１０は、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替えるとともに、除去ニップ幅を切替えるプリンタの概略構成図である。このように構成することで、転写材の性質に基づいてよりきめ細かいキャリア液量の除去が可能となる。
【００５９】
〔実施例５〕
実験によれば、スイープローラ上液付着量と、スイープローラによる液除去後の感光体上付着量との間には、図１１のような関係があることが判った。すなわち、スイープローラ上の液付着量が少ないと感光体からの液除去量が多いため除去後の感光体上付着量が少なくなる。これに対して、スイープローラ上の液付着量が多いと感光体からの液除去量が少ないため除去後の感光体上付着量が多くなる。すなわち、感光体上から除去した現像剤はスイープローラに付着するが、この現像剤がスイープローラに付着したままでは、スイープローラが回転して再度感光体上に接したときに、感光体上から除去する余剰な現像剤の量が少なくなる。本発明者らはこの点に着目し、例えば、クリーニングブレードによるスイープローラ上に付着した余剰液の液除去力を変えることにより、スイープローラによる感光体上の余剰液の液除去力を変化させることができることを見出した。
【００６０】
そこで、スイープローラ上の余剰液付着量を調整するためのクリーニングブレードを設け、このクリーニングブレードのスイープローラに対する押圧力を切替えるように構成した。図１２は、本実施例に係るプリンタの概略構成図である。図１２において、クリーニングブレード１１１はブラケット１３５で揺動支持軸１３５を中心として揺動可能に支持されており、偏心カム１３７により所定の範囲内で図中左右に移動可能となっている。図示の例はクリーニングブレード１１１が右方向に最大限揺動した状態で、クリーニングブレード１１１がスイープローラ１１０に大きめの力で押圧されている状態をあわらしている。ブラケット１３５は引張バネ１３８により常に図中左側に引張られるように付勢されているので、偏心カム１３７を回転することによりクリーニングブレード１１１はブラケット１３５と共に揺動し、スイープローラ１１０に対する押圧力が変化する。偏心カム１３７はウオームギヤ１３９を介してステッピングモータ１４０で駆動するようになっている。このステッピングモータ１４０は、操作パネル１４１の圧力切替スイッチ１４２の指示に基づいて制御部１４３により制御される。そして、上記制御部１４３で圧力切替スイッチ１４２の指示に応じクリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力の設定を切替えるようになっている。
【００６１】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記圧力切替スイッチ１４２を操作して、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を選択する。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を小さめにするように選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を大きめにするように選択する。このようなクリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力の選択を容易にするために、レベル表示器１４４に押圧力に対応する用紙の種類を同時に表示してもよい。
【００６２】
図１２（ｂ）は、クリーニングブレード１１１の他の支持例を示す。ブラケット１４５は加圧バネ１４６により常に図中右側に付勢されている。また、偏心カム１３７は揺動支持軸１３６に対してクリーニングブレード１１１の反対側のブラケット端部に当接している。そして、偏心カム１３７を回転することによりクリーニングブレード１１１はブラケット１３５と共に揺動し、スイープローラ１１０に対する押圧力が変化する。
【００６３】
なお、上記実施例１、２又は３で説明した除去ニップ幅を切替える構成と、上記実施例４で説明したスイープバイアス電圧を切替える構成の少なくとも一方の構成と、本実施例５の構成を組み合わせた構成としてもよい。
【００６４】
以上本実施形態によれば、潜像担持体としての感光体ドラム１と、該感光体ドラム１に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該感光体ドラム１上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段としての現像部１０９、該現像後に該感光体ドラム１上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段としてのスイープ部１１２、該感光体ドラム１上の顕像を転写材としての転写紙Ｐに転写する転写手段としての転写装置を有する液体画像形成装置において、上記スイープ部１１２が、上記感光体ドラム１に当接し、該感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０と、該スイープローラ１１０の液除去力を可変にするための液除去力可変手段としての偏心カム１１３等と、上記転写紙Ｐの性質に基づいて該偏心カム１１３等を制御する制御手段としての制御部１１８とを有する。転写紙Ｐの性質に基づいてスイープ部１１２のスイープローラ１１０の液除去力を切り替え、転写紙Ｐの性質に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制する。感光体ドラム１にスイープローラ１１０が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、感光体ドラム１にスイープローラ１１０を当接させる構成であるため、スクイズローラを感光体ドラム１に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。なお、スイープローラ１１０は、感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動するので、感光体ドラム１上のトナー像を乱すことがない。転写紙Ｐの性質に基づく液除去力の切替えは、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙、表面が平滑な転写紙、表面塗工の度合いが高い、つまり表面塗工量が多い転写紙などに画像を形成するときは、除去力を大きめになるように切り替える。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙、表面が粗い転写紙、表面塗工の程度が低い、つまり表面塗工量が少ない転写紙などに画像を形成するときは、除去力を小さめになるように切り替える。これにより、転写材の性質に基づいてスイープローラ１１０の液除去力を切り替え、転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制するので、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラを複数備え、上記液除去力可変手段を、該複数のスイープローラ１１０，１２３のうち少なくとも１つを上記潜像担持体としての感光体ドラム１に対して接離させる接離手段としての偏心カム１１３等を用いて構成した。感光体ドラム１に対してスイープローラが１本当接する場合に比べ２本当接する場合の方が液除去力が大きくなるので、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を大きめになるように２本のスイープローラ１１０，１２３を当接させる。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を小さめになるように２本のスイープローラ１１０，１２３のうちスイープローラ１２３を感光体ドラム１から離間させる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０と上記潜像担持体としての感光体ドラム１の少なくとも一方が表面部に弾性層を備え、上記液除去力可変手段を、該スイープローラ１１０が該感光体ドラム１に当接する圧力を切替える圧力切替手段としての偏心カム１１３等を用いて構成した。具体的には、スイープローラ１１０の表面部に弾性層１１０ａを備えた場合に、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接する圧力の大きさによって、弾性層１１０ａの弾性変形量が変化し、スイープローラ１１０と感光体ドラム１との接触幅である除去ニップ幅の大きさが変化する。除去ニップ幅が大きい方が液除去力が大きめになるので、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を大きめになるように感光体ドラム１に当接するスイープローラ１１０の圧力を大きくして除去ニップ幅を大きくする。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を小さめになるように感光体ドラム１に当接するスイープローラ１１０の圧力を小さくして除去ニップ幅を小さくする。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材を表面が無端移動する無端ベルトとしてのスイープベルト１２５で構成し、上記液除去力可変手段を、該スイープベルト１２５と上記潜像担持体としての感光体ドラム１の接触幅である除去ニップ幅の大きさを切替える除去ニップ幅切替手段を用いて構成した。具体的には、スイープベルト１２５を駆動ローラ１２６，一対の従動ローラ１２７，１２８により張架し、かつ、一対の従動ローラ１２７，１２８を感光体ドラム１に対向させて配置し、スイープベルト１２５を感光体ドラム１に接触させることで、除去ニップを形成する。このように、スイープベルト１２５を用いることで、上記スイープローラを用いた場合に比べ除去ニップ幅を広く取ることが容易となり、例えば、スイープローラを複数設けて除去ニップ幅を広く取る構成に比べ、省スペース化が可能となる。なお、除去ニップ幅の調整は、一対の従動ローラ１２７，１２８のローラ間距離を変えたり、スイープ部１２４全体と感光体ドラム１との距離を変えたりして行なう。
上記液体画像形成装置において、上記液除去力可変手段を、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０に、上記潜像の地肌部と該スイープローラ１１０との間に浮遊している余剰トナーを該スイープローラ１１０に引き寄せる方向の電界であって、かつ、画像部に付着したトナーを引き剥がさない程度の電界を印加し、しかも、該電界の大きさを切替えることができるバイアス電圧印加手段としてのトランス等を用いて構成した。実験によれば、余剰液除去部材としてのスイープローラに印加する電圧を変化させると、図７，図８に示すように、液除去量が変化し、スイープ後の感光体ドラム１上の液付着量が変化する。これにより、転写紙の性質に基づいて、感光体ドラム１からの液除去が最適となるように、バイアス電圧を切替えることで、高品質な画像が得られる。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、大きめのスイープバイアス電圧（例えば６００Ｖ）を選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、小さめのスイープバイアス電圧（例えば３００Ｖ）を選択する。よって、上記接離手段、上記圧力切替手段、又は上記除去ニップ幅切替手段と組合わせて用いることにより、転写材の性質に基づいてより正確な液除去量の制御が可能となる。また、バイアス電圧印加手段のみでも転写材の性質に基づいて液除去量を切替えることができるので、上記接離手段等を設ける構成に比べ駆動機構などが必要なく電気信号で切替制御ができ、装置をコンパクトに構成することができる。特に、上記無端ベルトを用いる構成では、除去ニップ幅を広く取れるため、電界を印加する時間が長くなり、画像部のトナーを除去することなく余剰液を除去できる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０に付着した余剰液を除去するためのクリーニング部材としてクリーニングブレード１１１を設け、上記液除去力可変手段を、該クリーニングブレードが該スイープローラ１１０に当接する圧力を切替えるクリーニング部材圧力切替手段としての偏心カム１３７等を用いて構成した。実験によれば、図１１に示すように、スイープローラ１１０の液付着量が少ないと感光体ドラム１からの液除去量が多いため除去後の感光体上付着量が少なくなる。これに対して、スイープローラ１１０上の液付着量が多いと感光体ドラム１からの液除去量が少ないため除去後の感光体上付着量が多くなる。スイープローラ１１０上の液付着量は、クリーニングブレード１１１の押圧力によって制御できるので、例えば、表面粗さが粗い転写紙等をセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を小さめにするように選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙等をセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に当接させる押圧力を大きめにするように選択する。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１乃至５の発明においては、潜像担持体に余剰液除去部材が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、潜像担持体に余剰液除去部材を当接させる構成であるため、スクイズローラを潜像担持体に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。そして、転写材の性質に基づいて余剰液除去手段の液除去力を切り替え、転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制するので、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、液体画像形成装置の要部概略構成図。
（ｂ）は、操作パネルのＡ部拡大図。
【図２】（ａ）は、スイープローラと感光体ドラムが離間した状態の説明図。
（ｂ）は、スイープローラと感光体ドラムがニップ幅小で当接した状態の説明図。
（ｃ）は、スイープローラと感光体ドラムがニップ幅大で当接した状態の説明図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、現像ニップにおける現像剤の状態を模式的に示した図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、感光体ドラムとスイープローラとにより形成される除去ニップでの現像剤の状態を模式的に示した図。
【図５】（ａ）は、実施例２に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
（ｂ）は、操作パネルのＢ部拡大図。
【図６】実施例３に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図７】スイープローラが１本の場合の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示したグラフ。
【図８】スイープローラが２本の場合の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示したグラフ。
【図９】実施例４に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図１０】スイープローラの接離とスイープバイアス印加とを組合わせた構成の液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図１１】スイープローラ上液付着量と、スイープローラによる液除去後の感光体上付着量との間の関係を示すグラフ。
【図１２】（ａ）は、実施例５に係る液体画像形成装置のクリーニングブレード近傍の要部説明図。
（ｂ）は、クリーニングブレードの他の支持例を示す図。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（潜像担持体）
２０ 帯電器
３１ 中間転写ベルト
３２ 転写ローラ
３３ 張架ローラ
４０ 除電ランプ
５０ ドラムクリーニング装置
５１ クリーニングブレード
６０ 液体現像剤
１００ 現像装置（液体現像装置）
１０１ タンク部
１０２，１０３ 攪拌スクリュー
１０４ アニロクスローラ（現像剤塗布体）
１０５ ドクターブレード（規制部材）
１０６ 現像ローラ（現像剤担持体）
１０７ クリーニングブレード
１０８ 帰還部
１０９ 現像部
１１０、１２３ スイープローラ
１１１ スイープローラ用クリーニングブレード
１１２ スイープ部
１１３，１３７ 偏心カム
１１４ 引張りバネ
１１６，１４０ ステッピングモータ
１１７，１３２，１４１ 操作パネル
１１８，１３１，１４３ 制御部
１２２ 第２スイープ部
１２４ スイープ部
１２５ スイープベルト
１３０ トランス
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の液体画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、潜像担持体上に形成された潜像を、キャリア液にトナーが分散されてなる現像液を用いる現像手段で現像像とし、この現像像を転写材に直接転写し、あるいは中間転写体を介して転写材に転写する液体画像形成装置が知られている。以下、潜像担持体上に形成された潜像を転写材に直接転写する場合について説明する。上記現像像の転写方法としては、上記現像液を用いて形成した現像像上に転写ローラで転写材を接触させ、該転写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスを印加して転写する方法が一般的である。
【０００３】
このような液体画像形成装置においては、現像領域を通過した潜像担持体表面には現像液層が形成される。この現像液層が厚すぎる、すなわちキャリア液若しくはトナーが多すぎると、潜像担持体表面に転写材を重ねて転写しても、現像液層と転写材との密着性が悪く、十分なトナー転写率を得られなかったり、画像ながれや文字太りが発生したりする。また、キャリア液の消費量が増えてランニングコストをアップさせることになってしまう。一方、キャリア液が少なすぎると電気泳動による転写が困難になって画像濃度が低下したり、転写材の例えば表面凹凸の凹部に対応した部分のみの画像濃度低下や白ヌケが発生したりする。そこで、このような不具合が発生しない適当な量のキャリア液を残して、余剰なキャリア液をスイープローラ等で構成される余剰液除去手段を用いてスイープ（除去）することが行われている。
【０００４】
近年、転写材として使用される用紙などの種類は増えてきた。特に、フルカラーの画像を形成するのに、コート剤を塗工して白色度や平滑性を高めた塗工紙を使用することも研究されている。このような多種類の用紙に画像を形成する場合、従来と同様に、上記余剰液除去手段の除去力、上記現像手段の現像量などの液体画像形成の各種プロセス条件を固定的に設定したのでは、用紙によって上述の不具合が顕著に現れてしまう場合がある。
【０００５】
すなわち、キャリア液を吸収しにくい用紙、表面が平滑な用紙あるいは表面塗工の度合いが高い（コート剤の塗工量が多い）用紙に画像を形成するときは、各種条件が、表面が粗くかつキャリア液を吸収しやすい用紙に属する通常のコピー用普通紙を想定した従来の設定値のままだと、文字部の太りやベタ部後端の画像ながれが顕著に現れた。このような用紙に文字部の太りなどがない良好な画像を形成できるように、上記各種プロセス条件のいくつかの設定値を変更すると、キャリア液を吸収しやすい用紙、表面が粗い用紙あるいは表面塗工の度合いが低い用紙に画像を形成するときに、用紙表面の凹部に対応した部分的な画像濃度の低下や白ヌケ、あるいは均一な画像濃度の低下が顕著に現れた。
【０００６】
そこで、本出願人は特開平８−２９７４１８号公報において、余剰現像液除去手段を液除去力可変に構成しておき、転写材の性質に基づいて液除去力を切り替えて液膜を規制することを特徴とする湿式画像形成装置における現像像の液膜規制方法を提案した。この現像像の液膜規制方法では、上記余剰現像液除去手段を、潜像担持体の表面に対して所定間隔をとって対向配置されて該潜像担持体と同方向に回転するスクイズローラで構成したり、潜像担持体の表面に対して所定間隔をとって対向配置されて圧縮空気を噴出するスリットノズルで構成したりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平８−２９７４１８号公報で提案した現像像の液膜規制方法は、低粘性低濃度の現像液、例えばＩｓｏｐａｒの商品名で知られるエクソン社製の絶縁性液体キャリア中に、１〜２［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する１［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の現像液を用いた場合に有効な方法である。
しかしながら、近年この低粘性低濃度の現像液に比べて、高粘性高濃度の現像液を用いることが検討されている。この高粘性高濃度の現像液とは、例えば、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（商品名：エクソン社製）、植物油、鉱物油等の絶縁性液体キャリア中に、５〜４０［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の現像液である。この高粘性高濃度の現像液を用いた場合は、高粘性で、しかも潜像担持体への付着量が少ないため、上記特開平８−２９７４１８号等で提案した液膜規制方法では、液膜を規制するのは困難となる。例えば、高粘性のため、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が容易ではない。また、高濃度のため、現像後に潜像担持体上に付着する液膜は薄いので、所定間隔をとって対向配置されたスクイズローラでは、潜像担持体上のキャリア液体層にスクイズローラが接触するよう構成するのは機械精度上困難である。
【０００８】
本発明は以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の液体現像剤に比べて高粘性高濃度の液体現像剤を用いた場合に、種々の転写材について良好に画像形成することができる液体画像形成装置を提供することである。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材を複数備え、上記液除去力可変手段を、該複数の余剰液除去部材のうち少なくとも１つを上記潜像担持体に対して接離させる接離手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、請求項２の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材と上記潜像担持体の少なくとも一方が表面部に弾性層を備え、上記液除去力可変手段を、該余剰液除去部材が該潜像担持体に当接する圧力を切替える圧力切替手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
また、上記目的を達成するために、請求項３の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、上記余剰液除去部材を表面が無端移動する無端ベルトで構成し、上記液除去力可変手段を、該無端ベルトと上記潜像担持体との接触幅である除去ニップ幅の大きさを切替える除去ニップ幅切替手段を用いて構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１、２及び３の液体画像形成装置では、転写材の性質に基づいて潜像担持体に当接する余剰液除去部材の液除去力を切り替え、該転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制する。潜像担持体に余剰液除去部材が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、潜像担持体に余剰液除去部材を当接させる構成であるため、スクイズローラを潜像担持体に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。なお、上記余剰液除去部材は、潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動するので、該潜像担持体上の現像像を乱すことがない。転写材の性質に基づく液除去力の切替えは、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写材、表面が平滑な転写材、表面塗工の度合いが高い、つまり表面塗工量が多い転写材などに画像を形成するときは、除去力を大きめになるように切り替える。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写材、表面が粗い転写材、表面塗工の程度が低い、つまり表面塗工量が少ない転写材などに画像を形成するときは、除去力を小さめになるように切り替える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式の液体現像剤を用いたプリンタ（以下、単にプリンタという）に適用した一実施形態について説明する。
【００１３】
まず、このプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部の概略構成図である。図において、このプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム１の周りに、帯電器２０、露光Ｌを感光体ドラム１に照射する図示しない露光装置、液体現像装置１００、中間転写ベルト３１や転写ローラ３２等によって構成される転写装置、除電ランプ４０、ドラムクリーニング装置５０などを備えている。
【００１４】
上記感光体ドラム１は、その表面がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成され、プリント時には図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられる。
【００１５】
上記帯電器２０は、回転駆動する感光体ドラム１の表面をコロナ放電によって暗中にて一様に帯電せしめる。本実施形態においては、６００Ｖ程度に帯電させるようにしている。なお、帯電器２０としては、このようにコロナ放電による帯電を実現するものの他、感光体ドラム１に接触せしめた帯電ローラ等の帯電部材に所定の帯電バイアスを印加する方式のものを用いてもよい。
【００１６】
上記露光装置は、走査光学系を備えており、帯電器２０によって一様に帯電した感光体ドラム１の表面を、画像情報に基づいてＬＥＤ光やレーザ光によって画像データ光像Ｌを露光して静電潜像を担持させる。
【００１７】
上記液体現像装置（以下、単に現像装置という）１００は、この静電潜像に帯電トナーを付着させてこれを現像する。これによって感光体ドラム１上にはトナー像が形成される。
【００１８】
上記転写装置は、図１に示される中間転写ベルト３１や、これを張架する転写ローラ３２や複数の張架ローラ３３の他、転写ローラ３２にトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスを印加する図示しない電源等を備えており、プリント時には中間転写ベルト３１を図中矢印方向に無端移動させる。また、この中間転写ベルト３１を転写ローラ３２によって感光体ドラム１に向けて押圧して転写ニップを形成する。この転写ニップには、上記転写バイアスが印加される転写ローラ３２と感光体ドラム１の表面との電位差によって転写電界が形成される。感光体ドラム１の回転に伴って転写ニップに進入した上記トナー像は、この転写電界やニップ圧の作用を受けて中間転写ベルト３１上に１次転写される。なお、転写装置としては、このような転写ローラを用いるものの他、コロナ放電、粘着、熱等によってトナー像を転写するものを用いることも可能である。
【００１９】
このようにして１次転写された上記トナー像は、２次転写ローラ３４で転写紙Ｐに２次転写された後、図示しない領域で加熱加圧定着、溶剤定着、ＵＶ定着等の定着方式を用いる定着装置によって定着せしめられる。トナー像が定着した転写紙は、定着装置から排紙経路を経て機外へと排出される。
【００２０】
上記除電ランプ４０は、上記転写ニップを通過した感光体ドラム１の表面の残留電荷を除電する。
【００２１】
上記ドラムクリーニング装置５０は、除電ランプ４０によって除電された感光体ドラム１の表面に残留している液体現像剤を、クリーニングブレード５１によって掻き取り除去する。この除去により、感光体ドラム１の表面は初期化せしめられ、次の作像を実現することが可能になる。
【００２２】
次に、上記現像装置１００の構成について説明する。
現像装置１００は、現像部１０９とスイープ部１１２とから構成されている。この現像部１０９は、タンク部１０１、一対の攪拌スクリュー１０２，１０３、アニロクスローラ１０４、ドクターブレード１０５、現像ローラ１０６、クリーニングブレード１０７、帰還部１０８等を備えている。また、上記スイープ部１１２は、スイープローラ１１０、クリーニングブレード１１１、キャリア回収装置等を備えている。
【００２３】
上記タンク部１０１には、トナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤６０が貯留されている。この液体現像剤６０は、一般の液体現像装置に広く用いられている低粘性低濃度のものではなく、高粘性高濃度のものが使用されている。なお、この低粘性低濃度の液体現像剤とは、例えば、広く市場に出回っているＩｓｏｐａｒ（商品名：エクソン社製）と呼ばれる絶縁性液体キャリア中に、１［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する１［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の液体現像剤である。また、高粘性高濃度の液体現像剤とは、例えば、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、ＩｓｏｐａｒＭ（商品名：エクソン社製）、植物油、鉱物油等の絶縁性液体キャリア中に、５〜４０［ｗｔ％］程度の濃度のトナーを含有する５０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］程度の粘度の液体現像剤である。現像装置１００に使用されるこのような高粘性高濃度の液体現像剤６０の揮発性あるいは不揮発性については、現像装置１００の現像性能やプリンタの作像性能などに合わせて調整されている。ここで、液体現像剤が揮発性の場合には、不揮発性の場合に比べて定着には有利であるが、装置をしばらく使用しないと装置内にトナーが固着して再起動時に装置にかかる負担が大きくなるおそれがある。一方、液体現像剤が不揮発性の場合には、装置をしばらく使用しなくても装置内にトナーが固着せず、再起動時に装置にかかる負担が大きくなるおそれはない。また、液体現像剤６０中のトナーの粒径についても、これら現像性能や作像性能などに合わせてサブミクロンから１０［μｍ］程度までの範囲で調整されている。
【００２４】
上記一対の攪拌スクリュー１０２，１０３は、タンク部１０１内の液体現像剤６０中に浸るように互いに平行配設され、図中矢印で示されるように、図示しない駆動手段によって互いに逆方向に回転駆動せしめられる。現像装置１００が現像動作に入ると、これらスクリュー１０２，１０３がこのように互いに逆回転し、タンク部１０１内の液体現像剤６０が攪拌せしめられる。この攪拌により、液体現像剤６０は、そのトナー濃度や粘度が均一化する。また、スクリュー１０２，１０３が互いに逆回転することで、両者の間で図示のように液体現像剤６０の液面が盛り上がり、その上方に配設されたアニロクスローラ１０４に付着する。
【００２５】
塗布ローラとしての上記アニロクスローラ１０４は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動せしめられながら、このようにして付着した液体現像剤６０を汲み上げる。このアニロクスローラ１０４の周面には、図示しない複数の凹部が形成されている。アニロクスローラ１０４によって汲み上げられた液体現像剤６０の一部は、この凹部内に収容される。
【００２６】
規制ブレードとしての上記ドクターブレード１０５は、ステンレス等の金属で形成され、回転するアニロクスローラ１０４に当接することで、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０を掻き取る。この掻き取りにより、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０の量が複数の凹部の容量に応じた値に正確に計量される。
【００２７】
上記現像ローラ１０６は、図１に示したように、ドクターブレード１０５との当接部を通過したアニロクスローラ１０４表面に接触しながら、接触部でその表面をアニロクスローラ１０４とは逆方向に移動させるように回転する。
【００２８】
現像ローラ１０６とアニロクスローラ１０４との接触位置である塗布ニップでは、両ローラが互いにカウンター方向に表面移動しながら接触し、且つ、アニロクスローラ１０４上の液体現像剤６０がその粘度にかかわらず正確に計量されているため、現像ローラ１０６状に均一な厚みの現像剤薄層を形成することができる。
【００２９】
更に、塗布ニップの出口側で現像ローラ１０６に対する液体現像剤の供給が開始される一方で、現像ローラ１０６上に移った液体現像剤が供給方向とは逆方向に移動する。かかる構成では、塗布ニップ内の最大圧力が一定値以上であれば、現像ローラ１０６上の現像剤薄層の厚みが最大圧力の値に依存しなくなる。このため、塗布ニップ内での圧力ムラに起因する現像剤薄層の厚みムラを抑えることも可能になる。
【００３０】
これらの結果、このような塗布により、現像ローラ１０６の表面には液体現像剤６０からなる均一な厚みの現像剤薄層が形成される。
【００３１】
現像ローラ１０６は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１と等速に回転しながらこれに接触して現像ニップを形成している。この現像ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加される現像ローラ１０６と、感光体ドラム１との電位差によって現像電界が形成される。具体的には、現像ニップでは、現像ローラ１０６、感光体ドラム１の地肌部及び静電潜像がそれぞれトナーと同極性の電位を帯び、その値が地肌部、現像ローラ１０６、静電潜像の順に低くなっている。このため、上記地肌部と現像ローラ１０６との間では、トナーを電位のより低い現像ローラ１０６に向けて静電的に移動させるような電界が形成される。また、現像ローラ１０６と静電潜像との間では、トナーを電位のより低い静電潜像に向けて移動させるような電界が形成される。このような現像電界が形成される現像ニップでは、上記現像剤薄層中のトナーが、現像ローラ１０６と上記地肌部との間で現像ローラ１０６の表面に向けて電気泳動して集結するとともに、現像ローラ１０６と静電潜像との間で静電潜像に向けて電気泳動して付着する。この付着により、静電潜像が現像されてトナー像となる。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、上記現像ニップにおける現像剤６０の状態を模式的に示した図である。上記現像ローラ１０６には、感光体表面電位（６００Ｖ)より低い現像バイアス電圧（４００Ｖ）が印加されており、画像部では、露光装置により露光されて５０Ｖ以下になった部分との間に、非画像部では、帯電した感光体表面電位との間に現像電界を生じる。
感光体ドラム１の画像部では、図３（ａ）に示すように、現像剤中のトナー６０ａは上記電界によって感光体ドラム１側に移動して潜像を顕像化する。一方、非画像部では、図３（ｂ）に示すように、現像バイアス電位と感光体表面電位とによって形成される電界（以下、非画像部電界という）により、現像剤中のトナー６０ａを、現像ローラ１０６表面側に引き寄せて非画像部になるべくトナー６０ａが残らないようにする。
【００３３】
上記クリーニングブレード１０７は、金属やゴム等の部材から構成され、上記現像ニップを通過した後の現像ローラ１０６の表面に当接することで、この表面から残留現像剤を掻き取り除去する。ここで、現像ローラ１０６をクリーニングするクリーニング部材としては、上記クリーニングブレードに限らずローラであっても良い。この除去により、現像ローラ１０６の表面が初期化せしめられる。除去された残留現像剤は、上記帰還部１０８を経由して上記タンク部１０１に戻る。また、現像ローラは複数設けても良い。
【００３４】
上記現像部１０９は、このようにして感光体ドラム１上の静電潜像を現像するように構成されている。
【００３５】
上記現像ニップにおいては、トナーを十分に電気泳動させることができる程度の現像時間（上記現像剤薄層のニップ通過時間）を確保する必要がある。この現像時間は、現像ニップの幅や、感光体ドラム１、現像ローラ１０６の周速であるプロセス線速に依存する。本実施形態に係るプリンタでは、現像ニップの幅を、プロセス線速と現像時定数とを乗算した値以上に設定することで、かかる現像時間を確保している。この現像時定数とは、現像量が飽和するまでに要する時間であって、プロセス線速を現像量の飽和に必要な最小現像ニップの幅で除算した値である。例えば、プロセス線速が３００［ｍｍ／ｓｅｃ］で且つ現像時定数は１０［ｍｓｅｃ］であれば、現像ニップの幅は３［ｍｍ］となる。なお、後述の除去ニップの幅についても、同様に設定している。
【００３６】
上述のように、現像ニップの現像ローラ１０６と上記地肌部との間において、上記現像剤薄層中のトナーは、現像ローラ１０６の表面に向けて電気泳動して集結するため、理論的には地肌部には付着しない。しかし、通常よりも帯電量の少ないトナーが他のトナーよりも遅れて電気泳動するなどして、地肌部に付着していわゆるカブリ（地汚れともいう）という現象を引き起こす場合がある。
【００３７】
上記スイープ部１１２は、このようなカブリを引き起こしたカブリトナーを感光体ドラム１から除去する機能を持っている。具体的には、スイープ部１１２の上記スイープローラ１１０は、その周面に導電性のウレタンゴム等からなる導電弾性層が設けられており、感光体ドラム１と略等速に回転しながらこれに接触して除去ニップを形成している。この除去ニップには、図示しない電源からトナーの帯電極性と同極性の除去バイアスが印加されるスイープローラ１１０と、感光体ドラム１との電位差によってスイープ電界が形成される。図４（ａ），（ｂ）は、感光体ドラム１とスイープローラ１１０とにより形成される除去ニップでの現像剤の状態を模式的に示した図である。
【００３８】
スイープローラ１１０には、現像後のトナー層からトナー６０ａをスイープローラ１１０に戻さないように、感光体ドラム１上のトナー層表面電位（１００〜２００Ｖ）に近いバイアス電圧（２５０Ｖ）が印加されている。非画像部では、図４（ｂ）に示すように、感光体ドラム１の非画像部の電位と上記バイアス電圧による電位との差によって生じる電界により、浮遊しているカブリトナー６０ｃをスイープローラ１１０に移動させる。これにより、非画像部のカブリを完全に防止することができる。
これによって、現像ニップで現像ローラ１０６の表面に集結しきれなかったカブリトナーが、上記地肌部とスイープローラ１１０との間でスイープローラ１１０に向けて電気泳動して感光体ドラム１から除去される。
また、上記スイープローラ１１０を設置することによって、現像時に感光体ドラム１上の非画像部に付着した余分なキャリア液の約７０％程度を除去することもできる。なお、スイープローラ１１０は、感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動するので、感光体ドラム１上のトナー像を乱すことがない。
【００３９】
上記クリーニングブレード１１１は、金属やゴム等の部材から構成され、上記除去ニップを通過した後のスイープローラ１１０の表面に当接することで、この表面から残留現像剤を掻き取り除去する。この除去により、スイープローラ１１０表面が初期化せしめられる。
【００４０】
なお、上記現像ローラ１０６、スイープローラ１１０のそれぞれについては、表面に導電性のコーティングを施したり、導電性のチューブを被覆したりして、Ｒｚで３［μｍ］以下の平滑性を発揮させるように構成することが望ましい。３〜１０［μｍ］程度の均一な厚みの現像剤薄層を現像ローラ１０６、スイープローラ１１０に担持させるためには、この程度の平滑性を発揮させる必要があるからである。
【００４１】
また、上記現像ローラ１０６、スイープローラ１１０の導電弾性層の材料については、ＪＩＳ−Ａ硬度で５０［度］以下のものを用いることが望ましい。感光体ドラム１の表面を硬度の高いａ−Ｓｉで形成する一方で、所望の幅の上記現像ニップや除去ニップを確保するためには、この導電弾性層を５０［度］以下の硬度で形成して自在に変形させる必要があるからである。より柔らかい方が、現像ニップの調整幅が広がるが、柔らかすぎると塑性変形が起きるなど欠点が生じる場合があり好ましくない。また、この導電弾性層の材料については、上述のような導電性のウレタンゴム（カーボン等を混入して導電性にしたもの）に限らず、導電性を発揮し、且つ液体キャリアによって膨潤したり溶解したりするおそれのないものであればよい。また、現像ローラ１０６とスイープローラ１１０の表面が導電性を有し、かつキャリア液・現像剤で膨潤したり溶解したりしない材質であり、その内層にキャリア液・現像剤が接触しないような構成であれば、その内層である各弾性体層の材質は上記導電性・膨潤溶解の制約なく弾性を有していればよい。
【００４２】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本プリンタでは、現像後の感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層から除去するキャリア液量を可変できるように構成して、現像剤薄層中に含まれるキャリア液量を転写材の性質に応じて最適な量となるように制御している。
【００４３】
〔実施例１〕
図１（ａ）において、スイープ部１１２は偏心カム１１３により所定の範囲内で図中左右方向に移動可能となっている。図示の例はスイープ部１０９が右方向に最大限移動した状態で、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している状態をあらわしている。スイープ部１１２は引張バネ１１４により常に図中左側に引張られるように付勢されているので、偏心カム１１３を回転することによりスイープ部１１２は左右に移動する。偏心カム１１３はウオームギヤ１１５を介してステッピングモータ１１６で駆動するようになっている。このステッピングモータ１１６には回転位置検出装置としてのレゾルバ１１６ａが設けられており、操作パネル１１７の操作に基づいて制御部１１８により回転が制御される。なお、図１（ｂ）は図（ａ）中のＡ部拡大図である。
【００４４】
図１（ａ）の例は、上述したようにスイープ部１０９が右方向に最大限移動した状態で、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している状態をあわらしている。より具体的には、図２（ｃ）に示すように、弾性導電層１１０ａが大きく弾性変形して大きな除去ニップ幅Ｎ１を形成している（例えば、３ｍｍ）。この除去ニップ幅Ｎ１では、感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層からキャリア液を最も多く除去できる。例えば、転写紙として塗工紙を用いる場合などに適している。なお、このときには、図１（ｂ）中の、ニップ幅大のスイープローラＯＮ表示ＬＥＤ１２１ｂが点灯している。
【００４５】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記操作パネル１１７を操作して、除去ニップ幅の切替、もしくはスイープローラ１１０の感光体ドラム１からの離間を選択する。表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙、例えばざら紙をセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、スイープローラ１１０の感光体ドラム１からの離間を選択する。具体的には、オペレータは図１（ｂ）に示す操作パネル１１７のスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を１回押す。すると、図１（ａ）において、制御部１１８は偏心カム１１３がＣＣＷ方向に所定角度回転するようにステッピングモータ１１６を回転駆動するとともに、図１（ｂ）中のスイープローラＯＦＦ表示ＬＥＤ１２０を点灯させる。すると、引張バネ１１４による引張力でスイープ部１１２は左側に移動し、図２（ａ）に示すように、スイープローラ１１０が感光体ドラム１から離間する。この状態では、スイープローラ１１０は感光体ドラム１上に形成された現像剤薄層から余剰キャリア液を除去しないが、転写紙として吸湿性の良いざら紙を用いる場合には高品質な画像が形成できる。
【００４６】
一方、キャリア液の吸湿性がざら紙と塗工紙との中間程度の転写紙、例えば普通紙をセットする場合には、オペレータはスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を再度１回押す。すると、図１（ａ）において、制御部１１８は偏心カム１１３がＣＷ方向に所定角度回転するようにステッピングモータ１１６を回転駆動するとともに、図１（ｂ）中のニップ幅小のスイープローラＯＮ表示ＬＥＤ１２１ａを点灯させる。すると、図２（ｂ）に示すように、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接して、弾性導電層１１０ａが若干弾性変形して小さな除去ニップ幅Ｎ２を形成する（例えば、１．５ｍｍ）。この除去ニップ幅Ｎ２では、上記除去ニップ幅Ｎ１に比べキャリア液の除去量は少ないが、転写紙として普通紙などを用いる場合に適している。
なお、この状態で、オペレータがスイープローラＯＮ／ＯＦＦボタン１１９を再度１回押すと、偏心カム１１３がさらにＣＷ方向に所定角度回転してスイープ部１１２を右方向に最大限移動し、再び大きな除去ニップ幅Ｎ１を形成することになる。
【００４７】
なお、感光体ドラム１に対するスイープローラ１１０の当接時の圧力を変化させず、単に接離動作のみを行なうように構成してもよい。この構成の場合には、スイープローラ１１０の表面部に導電弾性層１１０ａを形成せず、感光体ドラム１とスイープローラ１１０との表面部が共に剛体であってもよい。
【００４８】
ここで、現像後に感光体ドラム１上に形成される液体現像剤薄層の厚みは２０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下が望ましい。スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接させて除去ニップを形成する場合には、スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接する圧力と液体現像剤粘性との関係にもよるが、液体現像剤膜厚が２０μｍよりも厚すぎると、両者の除去ニップに液体現像剤膜の侵入が困難となり、感光体ドラム１上の液体現像剤膜厚は削られ、薄くなってしまう場合があるためである。一方、膜厚が薄い方が低い電位差で高電界となり、画像部のトナーを除去することが少なく、余剰液を除去できる。これにより、画像濃度を低下させることなく、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
【００４９】
また、現像後の感光体ドラム１表面の、液体現像剤中のキャリア液の重量比率についても、上記膜厚と同様のことが言える。すなわち、現像後の感光体ドラム１表面の、液体現像剤中のキャリア液の重量比率は、８５％以下であることが望ましい。これは、スイープローラ１１０を感光体ドラム１に当接する圧力と液体現像剤粘性との関係にもよるが、トナー固形分よりキャリア液の粘性は低く、液体現像剤中のキャリア液比率が８５％よりも高すぎると、現像剤全体の粘性が低くなり、両者の除去ニップに液体現像剤膜の侵入が困難となり、感光体ドラム１上の液体現像剤膜は削られ、感光体ドラム１に現像された現像剤膜が減少してしまう場合があるためである。
【００５０】
〔実施例２〕
上記実施例１に比べて、キャリア液の除去量をより精密に行なって、種々の転写紙に対してより最適な転写を行なうことができる。
図５（ａ）はスイープ部を２つ設けた場合の概略構成図、（ｂ）は（ａ）中のＢ部拡大図である。上記実施例１のスイープ部（以下本実施例では、「第１スイープ部」という）１１２に加えて、同じ構成の第２スイープ部１２２を設けた。また、操作パネル１１７には第１スイープ部１１２の操作部に加え、第２スイープ部１２２の操作部を設けている。
この第２スイープ部１２２は第１スイープ部１１２に連動して動作し、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接している場合だけ、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３が感光体ドラム１に対して当接するように制御される。すなわち、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０が感光体ドラム１から離間している場合には、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３が単独で感光体ドラム１に対して当接しないようになっている。この動作以外は、第１スイープ部１１２と同じなので、第２スイープ部１２２の詳しい説明は省略する。
例えば、第１スイープ部１１２のスイープローラ１１０と感光体ドラム１との間で形成される除去ニップ幅、及び、第２スイープ部１２２のスイープローラ１２３と感光体ドラム１との間で形成される除去ニップ幅を、それぞれ、除去ニップ幅小の場合が１．０ｍｍ、除去ニップ幅大の場合が２．５ｍｍとする。すると、これらのスイープ部１１２，１２２を組合わせて、除去ニップ幅を、１．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．５ｍｍ、５．０ｍｍの４通りの大きさに設定することができ、除去ニップ幅が２通りの設定となっている上記実施例１の場合に比べてより細かいキャリア液の除去量の制御が可能となる。
【００５１】
なお、本実施例では、２つのスイープローラ１１０，１２３を両方とも感光体ドラム１に対して接離可能に構成したが、少なくとも１本のスイープローラが接離可能であれば、転写材の性質に応じて感光体ドラム１上の液除去量を切替える効果が得られる。
【００５２】
〔実施例３〕
上記実施例１で説明したスイープローラに替えてスイープベルトを用いる構成とすることもできる。図６は、余剰液除去手段としてスイープベルトを用いた概略構成図である。
本実施例に係るスイープ部１２４は、表面が無端移動するスイープベルト１２５と、このスイープベルトを張架して回転させる駆動ローラ１２６，一対の従動ローラ１２７，１２８と、スイープベルト１２５に付着した現像剤をクリーニングするクリーニングブレード１２９とから主に構成されている。スイープベルト１２５を用いることで、スイープローラの場合に比べ除去ニップ幅を広く取ることが容易にできる。また、上記実施例２で説明した２つのスイープ部を設ける構成に比べ、スイープ部のスペースを小さくできるので、各構成要素のレイアウトが自由になる。このように、除去ニップ幅を広く取ると、除去バイアスを印加する時間が長くなり、画像部のトナーを除去することなく余剰キャリア液を除去できる。
【００５３】
除去ニップ幅の調整は、一対の従動ローラ１２７，１２８のローラ間距離を変えることによって行なう。例えば、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を感光体ドラム表面に沿って移動可能に支持し、除去ニップ先端側の従動ローラ１２８に対するローラ間距離を変えることができるように構成する。転写紙が吸収性の悪い塗工紙の場合には、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を先端側の従動ローラ１２８から離して、これら一対の従動ローラ間距離を広くする。一方、転写紙が塗工紙に比べて吸湿性の良い普通紙の場合には、除去ニップ後端側の従動ローラ１２７を先端側の従動ローラ１２８に近づけて、これら一対の従動ローラ間距離を狭くする。スイープベルト１２５の弛みは図示しないテンションローラで調整する。また、除去ニップ幅の調整は、スイープ部１２４全体を図中左右に移動させて行なっても良い。
なお、転写紙として吸湿性の良いざら紙の場合には、スイープ部１２４全体を図中左側に移動して、スイープベルト１２５を感光体ドラム１に対して離間させてもよい。
【００５４】
〔実施例４〕
余剰液除去部材としてのスイープローラに印加する電圧を変化させると、液除去量が変化し、図７，図８に示すように、スイープ後の感光体上の液付着量が変化する。図７はスイープローラが１本の場合（実施例１）の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示している。図８はスイープローラが２本の場合（実施例２）の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示している。スイープパイアスとはスイープローラに印加する電圧を示しており、この場合、潜像担持体としての感光体の現像時帯電電位は約＋６５０Ｖ、画像部電位は約＋５０Ｖ、トナーは正帯電トナーを用いている。
【００５５】
現像後に感光体上に付着する現像像は、画像部ではトナーとキャリアとを含み、非画像部ではトナーも含むが主にキャリアを含んでいる。図８中、画像部の付着量が特に少ない部分では、トナーの付着量も減っている。つまり、スイープローラによってトナーも除去されるので、画像濃度が低くなり好ましくない。この場合、例えば、スイープバイアスは約３００Ｖから６００Ｖとするのがよい。
【００５６】
そこで、本実施例に係るプリンタでは、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替えるように構成した。図９は、本実施例に係るプリンタの概略構成図である。図９において、スイープローラ１１０用のＤＣトランス１３０の制御を含む制御部１３１に接続された操作パネル１３２に、スイープローラ１１０へ供給する電圧の設定を切替え指示するためのアップダウンスイッチ１３３及び該スイッチによる選択レベルの表示器１３４が設けられている。そして、上記制御部１３１でアップダウンスイッチ１３３の指示に応じスイープローラ１１０へ供給する電圧の設定を切替えるようになっている。
【００５７】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記アップダウンスイッチ１３３を操作して、スイープローラ１１０へ供給する適切な電圧を選択する。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、大きめのスイープバイアス電圧（例えば６００Ｖ）を選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、小さめのスイープバイアス電圧（例えば３００Ｖ）を選択する。このようなスイープローラ１１０へ供給する電圧の選択を容易にするために、上記レベル表示器１３４に各電圧に対応する用紙の種類を同時に表示してもよい。
【００５８】
なお、本実施例４で説明した、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替える構成に加えて、上記実施例１，２又は３で説明した除去ニップ幅を切替える構成を付加してもよい。図１０は、転写材の性質に基づいてスイープローラに印加するスイープバイアス電圧を切替えるとともに、除去ニップ幅を切替えるプリンタの概略構成図である。このように構成することで、転写材の性質に基づいてよりきめ細かいキャリア液量の除去が可能となる。
【００５９】
〔実施例５〕
実験によれば、スイープローラ上液付着量と、スイープローラによる液除去後の感光体上付着量との間には、図１１のような関係があることが判った。すなわち、スイープローラ上の液付着量が少ないと感光体からの液除去量が多いため除去後の感光体上付着量が少なくなる。これに対して、スイープローラ上の液付着量が多いと感光体からの液除去量が少ないため除去後の感光体上付着量が多くなる。すなわち、感光体上から除去した現像剤はスイープローラに付着するが、この現像剤がスイープローラに付着したままでは、スイープローラが回転して再度感光体上に接したときに、感光体上から除去する余剰な現像剤の量が少なくなる。本発明者らはこの点に着目し、例えば、クリーニングブレードによるスイープローラ上に付着した余剰液の液除去力を変えることにより、スイープローラによる感光体上の余剰液の液除去力を変化させることができることを見出した。
【００６０】
そこで、スイープローラ上の余剰液付着量を調整するためのクリーニングブレードを設け、このクリーニングブレードのスイープローラに対する押圧力を切替えるように構成した。図１２は、本実施例に係るプリンタの概略構成図である。図１２において、クリーニングブレード１１１はブラケット１３５で揺動支持軸１３５を中心として揺動可能に支持されており、偏心カム１３７により所定の範囲内で図中左右に移動可能となっている。図示の例はクリーニングブレード１１１が右方向に最大限揺動した状態で、クリーニングブレード１１１がスイープローラ１１０に大きめの力で押圧されている状態をあわらしている。ブラケット１３５は引張バネ１３８により常に図中左側に引張られるように付勢されているので、偏心カム１３７を回転することによりクリーニングブレード１１１はブラケット１３５と共に揺動し、スイープローラ１１０に対する押圧力が変化する。偏心カム１３７はウオームギヤ１３９を介してステッピングモータ１４０で駆動するようになっている。このステッピングモータ１４０は、操作パネル１４１の圧力切替スイッチ１４２の指示に基づいて制御部１４３により制御される。そして、上記制御部１４３で圧力切替スイッチ１４２の指示に応じクリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力の設定を切替えるようになっている。
【００６１】
上記構成において、本実施例のプリンタでは、オペレータがプリンタの図示しない給紙カセットや手差し給紙トレイにセットして転写材として用いる用紙の種類に応じ、上記圧力切替スイッチ１４２を操作して、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を選択する。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を小さめにするように選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を大きめにするように選択する。このようなクリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力の選択を容易にするために、レベル表示器１４４に押圧力に対応する用紙の種類を同時に表示してもよい。
【００６２】
図１２（ｂ）は、クリーニングブレード１１１の他の支持例を示す。ブラケット１４５は加圧バネ１４６により常に図中右側に付勢されている。また、偏心カム１３７は揺動支持軸１３６に対してクリーニングブレード１１１の反対側のブラケット端部に当接している。そして、偏心カム１３７を回転することによりクリーニングブレード１１１はブラケット１３５と共に揺動し、スイープローラ１１０に対する押圧力が変化する。
【００６３】
なお、上記実施例１、２又は３で説明した除去ニップ幅を切替える構成と、上記実施例４で説明したスイープバイアス電圧を切替える構成の少なくとも一方の構成と、本実施例５の構成を組み合わせた構成としてもよい。
【００６４】
以上本実施形態によれば、潜像担持体としての感光体ドラム１と、該感光体ドラム１に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該感光体ドラム１上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段としての現像部１０９、該現像後に該感光体ドラム１上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段としてのスイープ部１１２、該感光体ドラム１上の顕像を転写材としての転写紙Ｐに転写する転写手段としての転写装置を有する液体画像形成装置において、上記スイープ部１１２が、上記感光体ドラム１に当接し、該感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０と、該スイープローラ１１０の液除去力を可変にするための液除去力可変手段としての偏心カム１１３等と、上記転写紙Ｐの性質に基づいて該偏心カム１１３等を制御する制御手段としての制御部１１８とを有する。転写紙Ｐの性質に基づいてスイープ部１１２のスイープローラ１１０の液除去力を切り替え、転写紙Ｐの性質に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制する。感光体ドラム１にスイープローラ１１０が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、感光体ドラム１にスイープローラ１１０を当接させる構成であるため、スクイズローラを感光体ドラム１に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。なお、スイープローラ１１０は、感光体ドラム１の表面と略等速で同方向に表面移動するので、感光体ドラム１上のトナー像を乱すことがない。転写紙Ｐの性質に基づく液除去力の切替えは、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙、表面が平滑な転写紙、表面塗工の度合いが高い、つまり表面塗工量が多い転写紙などに画像を形成するときは、除去力を大きめになるように切り替える。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙、表面が粗い転写紙、表面塗工の程度が低い、つまり表面塗工量が少ない転写紙などに画像を形成するときは、除去力を小さめになるように切り替える。これにより、転写材の性質に基づいてスイープローラ１１０の液除去力を切り替え、転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制するので、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラを複数備え、上記液除去力可変手段を、該複数のスイープローラ１１０，１２３のうち少なくとも１つを上記潜像担持体としての感光体ドラム１に対して接離させる接離手段としての偏心カム１１３等を用いて構成した。感光体ドラム１に対してスイープローラが１本当接する場合に比べ２本当接する場合の方が液除去力が大きくなるので、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を大きめになるように２本のスイープローラ１１０，１２３を当接させる。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を小さめになるように２本のスイープローラ１１０，１２３のうちスイープローラ１２３を感光体ドラム１から離間させる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０と上記潜像担持体としての感光体ドラム１の少なくとも一方が表面部に弾性層を備え、上記液除去力可変手段を、該スイープローラ１１０が該感光体ドラム１に当接する圧力を切替える圧力切替手段としての偏心カム１１３等を用いて構成した。具体的には、スイープローラ１１０の表面部に弾性層１１０ａを備えた場合に、スイープローラ１１０が感光体ドラム１に当接する圧力の大きさによって、弾性層１１０ａの弾性変形量が変化し、スイープローラ１１０と感光体ドラム１との接触幅である除去ニップ幅の大きさが変化する。除去ニップ幅が大きい方が液除去力が大きめになるので、例えば、キャリア液を吸収しにくい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を大きめになるように感光体ドラム１に当接するスイープローラ１１０の圧力を大きくして除去ニップ幅を大きくする。逆に、キャリア液を吸収しやすい転写紙等に画像を形成するときは、除去力を小さめになるように感光体ドラム１に当接するスイープローラ１１０の圧力を小さくして除去ニップ幅を小さくする。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材を表面が無端移動する無端ベルトとしてのスイープベルト１２５で構成し、上記液除去力可変手段を、該スイープベルト１２５と上記潜像担持体としての感光体ドラム１の接触幅である除去ニップ幅の大きさを切替える除去ニップ幅切替手段を用いて構成した。具体的には、スイープベルト１２５を駆動ローラ１２６，一対の従動ローラ１２７，１２８により張架し、かつ、一対の従動ローラ１２７，１２８を感光体ドラム１に対向させて配置し、スイープベルト１２５を感光体ドラム１に接触させることで、除去ニップを形成する。このように、スイープベルト１２５を用いることで、上記スイープローラを用いた場合に比べ除去ニップ幅を広く取ることが容易となり、例えば、スイープローラを複数設けて除去ニップ幅を広く取る構成に比べ、省スペース化が可能となる。なお、除去ニップ幅の調整は、一対の従動ローラ１２７，１２８のローラ間距離を変えたり、スイープ部１２４全体と感光体ドラム１との距離を変えたりして行なう。
上記液体画像形成装置において、上記液除去力可変手段を、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０に、上記潜像の地肌部と該スイープローラ１１０との間に浮遊している余剰トナーを該スイープローラ１１０に引き寄せる方向の電界であって、かつ、画像部に付着したトナーを引き剥がさない程度の電界を印加し、しかも、該電界の大きさを切替えることができるバイアス電圧印加手段としてのトランス等を用いて構成した。実験によれば、余剰液除去部材としてのスイープローラに印加する電圧を変化させると、図７，図８に示すように、液除去量が変化し、スイープ後の感光体ドラム１上の液付着量が変化する。これにより、転写紙の性質に基づいて、感光体ドラム１からの液除去が最適となるように、バイアス電圧を切替えることで、高品質な画像が得られる。例えば、表面粗さが粗い転写紙、液吸収性のよい転写紙、非塗工紙または塗工度合いの低い転写紙などをセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、大きめのスイープバイアス電圧（例えば６００Ｖ）を選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙、液吸収性の悪い転写紙、塗工度合いの高い転写紙などをセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、小さめのスイープバイアス電圧（例えば３００Ｖ）を選択する。よって、上記接離手段、上記圧力切替手段、又は上記除去ニップ幅切替手段と組合わせて用いることにより、転写材の性質に基づいてより正確な液除去量の制御が可能となる。また、バイアス電圧印加手段のみでも転写材の性質に基づいて液除去量を切替えることができるので、上記接離手段等を設ける構成に比べ駆動機構などが必要なく電気信号で切替制御ができ、装置をコンパクトに構成することができる。特に、上記無端ベルトを用いる構成では、除去ニップ幅を広く取れるため、電界を印加する時間が長くなり、画像部のトナーを除去することなく余剰液を除去できる。
また、上記液体画像形成装置において、上記余剰液除去部材としてのスイープローラ１１０に付着した余剰液を除去するためのクリーニング部材としてクリーニングブレード１１１を設け、上記液除去力可変手段を、該クリーニングブレードが該スイープローラ１１０に当接する圧力を切替えるクリーニング部材圧力切替手段としての偏心カム１３７等を用いて構成した。実験によれば、図１１に示すように、スイープローラ１１０の液付着量が少ないと感光体ドラム１からの液除去量が多いため除去後の感光体上付着量が少なくなる。これに対して、スイープローラ１１０上の液付着量が多いと感光体ドラム１からの液除去量が少ないため除去後の感光体上付着量が多くなる。スイープローラ１１０上の液付着量は、クリーニングブレード１１１の押圧力によって制御できるので、例えば、表面粗さが粗い転写紙等をセットするときは、比較的多く現像剤を付着させる必要があるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に対する押圧力を小さめにするように選択する。これに対して、表面粗さがよい転写紙等をセットするときは、転写紙に付着する現像剤を比較的少なくした方が良い画像を得られるので、クリーニングブレード１１１のスイープローラ１１０に当接させる押圧力を大きめにするように選択する。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１乃至５の発明においては、潜像担持体に余剰液除去部材が当接しているので、例えば、スリットノズルによる圧縮空気の噴出では除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を、容易に除去することができる。また、潜像担持体に余剰液除去部材を当接させる構成であるため、スクイズローラを潜像担持体に対して所定間隔をとって対向配置する従来構成に比べ、機械精度を高精度に維持しなくてもよい。そして、転写材の性質に基づいて余剰液除去手段の液除去力を切り替え、転写材に応じて除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制するので、転写不良、文字太り、画像後端流れ等のない良好な画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、液体画像形成装置の要部概略構成図。
（ｂ）は、操作パネルのＡ部拡大図。
【図２】（ａ）は、スイープローラと感光体ドラムが離間した状態の説明図。
（ｂ）は、スイープローラと感光体ドラムがニップ幅小で当接した状態の説明図。
（ｃ）は、スイープローラと感光体ドラムがニップ幅大で当接した状態の説明図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、現像ニップにおける現像剤の状態を模式的に示した図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、感光体ドラムとスイープローラとにより形成される除去ニップでの現像剤の状態を模式的に示した図。
【図５】（ａ）は、実施例２に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
（ｂ）は、操作パネルのＢ部拡大図。
【図６】実施例３に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図７】スイープローラが１本の場合の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示したグラフ。
【図８】スイープローラが２本の場合の、感光体上の画像部と非画像部の液付着量と、スイープバイアス値との関係を示したグラフ。
【図９】実施例４に係る液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図１０】スイープローラの接離とスイープバイアス印加とを組合わせた構成の液体画像形成装置の要部概略構成図。
【図１１】スイープローラ上液付着量と、スイープローラによる液除去後の感光体上付着量との間の関係を示すグラフ。
【図１２】（ａ）は、実施例５に係る液体画像形成装置のクリーニングブレード近傍の要部説明図。
（ｂ）は、クリーニングブレードの他の支持例を示す図。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（潜像担持体）
２０ 帯電器
３１ 中間転写ベルト
３２ 転写ローラ
３３ 張架ローラ
４０ 除電ランプ
５０ ドラムクリーニング装置
５１ クリーニングブレード
６０ 液体現像剤
１００ 現像装置（液体現像装置）
１０１ タンク部
１０２，１０３ 攪拌スクリュー
１０４ アニロクスローラ（現像剤塗布体）
１０５ ドクターブレード（規制部材）
１０６ 現像ローラ（現像剤担持体）
１０７ クリーニングブレード
１０８ 帰還部
１０９ 現像部
１１０、１２３ スイープローラ
１１１ スイープローラ用クリーニングブレード
１１２ スイープ部
１１３，１３７ 偏心カム
１１４ 引張りバネ
１１６，１４０ ステッピングモータ
１１７，１３２，１４１ 操作パネル
１１８，１３１，１４３ 制御部
１２２ 第２スイープ部
１２４ スイープ部
１２５ スイープベルト
１３０ トランス
Claims (5)
- 潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、
上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、
該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、
上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、
上記余剰液除去部材を複数備え、
上記液除去力可変手段を、該複数の余剰液除去部材のうち少なくとも１つを上記潜像担持体に対して接離させる接離手段を用いて構成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - 潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、
上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、
該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、
上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、
上記余剰液除去部材と上記潜像担持体の少なくとも一方が表面部に弾性層を備え、
上記液除去力可変手段を、該余剰液除去部材が該潜像担持体に当接する圧力を切替える圧力切替手段を用いて構成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - 潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、キャリア液中にトナーが分散されてなる高粘性高濃度の液体現像剤を用いて、該潜像担持体上に形成された該潜像を現像して顕像化する現像手段と、該現像後に該潜像担持体上の余剰液体現像剤を除去して液膜を規制する余剰液除去手段と、該潜像担持体上の顕像を転写材に転写する転写手段とを有する液体画像形成装置において、
上記余剰液除去手段が、上記潜像担持体に当接し、該潜像担持体の表面と略等速で同方向に表面移動する余剰液除去部材と、
該余剰液除去部材の液除去力を可変にするための液除去力可変手段と、
上記転写材の性質に基づいて該液除去力可変手段を制御する制御手段とを有し、
上記余剰液除去部材を表面が無端移動する無端ベルトで構成し、
上記液除去力可変手段を、該無端ベルトと上記潜像担持体との接触幅である除去ニップ幅の大きさを切替える除去ニップ幅切替手段を用いて構成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - 請求項１，２又は３の液体画像形成装置において、
上記液除去力可変手段を、上記余剰液除去部材に、上記潜像の地肌部と該余剰液除去部材との間に浮遊している余剰トナーを該余剰液除去部材側に引き寄せる方向の電界であって、かつ、画像部に付着したトナーを引き剥がさない程度の電界を印加し、しかも、該電界の大きさを切替えることができるバイアス電圧印加手段を用いて構成したことを特徴とする液体画像形成装置。 - 請求項１，２，３又は４の液体画像形成装置において、
上記余剰液除去部材に付着した余剰液を除去するためのクリーニング部材を設け、
上記液除去力可変手段を、該クリーニング部材が該余剰液除去部材に当接する圧力を切替えるクリーニング部材圧力切替手段を用いて構成したことを特徴とする液体画像形成装置。
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