液体現像剤用の現像装置及び画像形成装置
【課題】 厚みが均一な現像液膜を現像部に供給し、厚みムラの無い均一な液膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像を生成できるようにする。
【解決手段】 アニロックスローラ５５０を用いて不揮発性液体現像剤Ｄを現像ローラ５１０表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、現像装置により感光体２０上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置、画像形成方法であって、現像ローラ５１０表面上の現像ローラ５１０とアニロックスローラ５５０とのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に当接して振動を加える液膜加振手段２０を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行ってテスト画像の濃度情報の検出を行い、検出した濃度情報に応じて液膜加振手段２０により液膜に加える振動の制御を行う。
【解決手段】 アニロックスローラ５５０を用いて不揮発性液体現像剤Ｄを現像ローラ５１０表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、現像装置により感光体２０上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置、画像形成方法であって、現像ローラ５１０表面上の現像ローラ５１０とアニロックスローラ５５０とのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に当接して振動を加える液膜加振手段２０を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行ってテスト画像の濃度情報の検出を行い、検出した濃度情報に応じて液膜加振手段２０により液膜に加える振動の制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アニロックスローラを用いて液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体溶媒中に固体成分からなるトナーが分散された液体現像剤（以下、現像液という）を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する画像形成装置が種々提案されている。現像液を用いた画像形成装置は、感光体表面を帯電手段で均一に帯電してから書込手段により画像データに従って感光体表面を露光して静電潜像を形成して、液体現像装置で可視化する。液体現像に供する現像液は、不揮発性オイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に、樹脂及び顔料からなる固形分を分散した顕像化粒子として機能するトナーや、トナー分散剤等、が分散された比較的高粘度の混合物であり、貯蔵タンク等に貯蔵されて、現像ローラや現像ベルト等の現像剤担持体上に均一な厚さで供給、塗布される。現像ローラや現像ベルト等の現像剤担持体上に塗布された現像液の薄膜層が感光体に近接して現像領域を通るとき、現像液薄膜層中の帯電したトナーにより、感光体の静電潜像を現像してトナー像を形成する。帯電トナーは、現像電界中で、絶縁性液体中を静電気力によって移動して感光体上に静電潜像を現像する。感光体に形成されたトナー像は、転写紙に転写され、転写紙に転写したトナー像を定着して画像を形成する。現像或いは転写工程終了後の現像ローラ或いは感光体に残留したトナーはクリーニング手段で除去して画像形成工程を終了する。
【０００３】
現像電界中で、絶縁性液体中を静電気力によって移動するトナーの移動距離が短いほど現像効率が向上し、現像速度、現像分解能も向上する。そのために、現像ローラ等の現像剤担持体上に塗布される現像液膜は、数ミクロン程度の均一な厚みからなる薄膜層とし、この薄膜層化された現像液を感光体に接触させて現像することが望ましい。現像液の薄膜層を形成するための手段としては、表面に規則的な彫刻がなされたアニロックスローラからなる塗布ローラを用い、アニロックスローラに規制ブレードを接触させることで、現像液量を計量して現像ローラ等へ転写塗布して均一な現像液の薄膜層を形成している（例えば、特許文献１参照）。貯蔵タンク内の、現像液貯留部に溜まっている現像液を、現像搬送スクリューで攪拌搬送しながら、塗布ローラで汲み上げ、現像ローラ表面に現像液膜を塗布する。塗布ローラは表面にアニロックスパターンを有し、規制ブレードによって、塗布される現像液の量を計量し、膜厚を規制する。特許文献１の実施例においては、塗布ローラ表面の移動方向が、現像ローラ表面の移動方向とは異なり、現像液を現像ローラに擦りつけるように塗布している。
【特許文献１】特開２００２−７２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高粘性の現像液を用いた現像装置では、現像部で液膜が現像され顕像化される際に、顕像部において均一な液薄膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像を現像できず、筋目状のムラ、波状のムラ等の、液膜の厚みムラや、更に液膜の抜け落ちが発生することがある。現像部に至る膜表面に残存する液膜の乱れは、現像時に引き継がれて、現像にムラが生ずる為に、目視できるムラが顕像として再生される。これら現像時に発生するムラは、現像以降の処理で改善することができずに、そのまま紙面などへ印刷されてしまうことがある。現像部において均一な液薄膜からなる顕像を再生する為には、現像液を、均一な液膜として現像部に供給することが重要である。
【０００５】
均一な液膜とは、現像分解能に対して、物理的に、化学的に、或いは電気的に、液膜が充分に均一、同質であることを指す。例えば、現像分解能１０００ｄｐｉの仕様を満足させるには、１０００ｄｐｉに相当する程度のムラ、或いは２５．４ミクロン程度以上の長さにわたるムラがあってはならない。現像分解能２０００ｄｐｉの仕様を満足させるには、２０００ｄｐｉに相当する程度のムラ、或いは１２．５ミクロン程度以上の長さにわたるムラがあってはならない。現像部に供給する液膜のムラの大きな要因の一つに、現像液膜の物理的な厚みムラに起因した色ムラが挙げられる。
【０００６】
液膜自体が有するレオロジーに起因して、液膜の供給部材（例えば塗布ローラ）と被供給部材（例えば現像ローラ、或いは現像ベルト等）の双方の部材表面と、液膜との間で相互作用が発生する。相互作用は、部材表面エネルギー、部材表面形状、液膜表面エネルギー、液膜組成材料の物理的、化学的、電気的特性に起因する液膜自体のレオロジーに依存すると考えられる。双方の部材表面が接触開始状態から接触離反状態に移行することによって、供給部材表面に形成されていた液膜は、供給部材表面から剥がれて、被供給部材表面に移動する。前記相互作用によって、供給部材表面から液膜が剥がされる際に、液膜の一部は被供給部材表面へ転写されるが、転写された液膜は、均一な液膜状態を維持できるわけではなく、膜状態が乱されて、厚み方向に様々な乱れを生ずる。供給部材と被供給部材との移動方向が、双方の接触面で同方向、或いは逆方向に移動するような、供給、転写の構成をした場合は、各部材表面と液膜との相互作用の影響は、それぞれ異なり、被供給部材表面に形成される液膜表面の乱れ方も異なる。ローラ表面の相互移動方向を逆向きにすると、更に別の問題を発生することがある。
【０００７】
このような乱れは、溝形状のアニロックスパターンを形成したアニロックスローラを現像剤供給ローラとして用いて現像液を現像ローラ等へ転写塗布する現像装置において顕著に現れる。アニロックスローラは、一般に金属からなり、アニロックスローラと、ゴム硬度３０〜８０の現像ローラとを、それぞれローラ表面が逆方向に移動するように回転した場合、ローラ表面が摩擦することにより、現像ローラは磨耗を繰り返し、劣化が進行する。磨耗劣化によって、経時的に表面特性が変化し、表面エネルギーが変わると共に、表面形状も変わり、初期設定値からずれることによって、前記表面エネルギーの相関関係がくずれ、また液膜のレオロジーに影響される供給、転写直後の膜表面乱れ状態も経時的に変化してしまう。この理由から、両ローラを摩擦回転するような方式は、実用的な長期使用に耐えられず、ローラ交換などの保守作業が頻繁に発生する。
【０００８】
特許文献１の例にあるように、供給部材表面に、計量用アニロックスパターンなどの溝加工が施されている場合には、供給液膜は周期的な膜厚の不均一性を持ち、この周期的不均一性は被供給部材表面に供給、転写される液膜に引き継がれる。ローラに形成されているアニロックスパターンの溝内に、現像液が計量、保有されることにより、ローラ上に保有される液膜自体は、膜厚自体が一定ではないからである。アニロックスローラと現像ローラを、接触部が同一方向に接触回転させる場合には、アニロックスのパターンに依存した液膜の周期的の膜厚ムラが、直接的に、現像ローラ上に転写されてしまう。この結果、塗布ローラ上に保持された液膜を、現像ローラ上に塗布転写する際は、アニロックスの溝パターン部分が厚い液膜として塗布される。特許文献１においては、供給ローラ表面移動方向を、現像ローラ表面移動方向に対し、逆方向に設定していることで、アニロックスの厚みムラを直接転写しないようにしているが、この場合でも、両ローラの離反時において、アニロックスパターンに依存した液膜厚みムラが、現像ローラに転写されてしまうことがある。
【０００９】
本発明は、現像部へ供給する現像液膜を、ムラの無い均一な液膜として供給することにより、目標仕様の分解能を有する均一な顕像を再生することを課題としている。本発明が解決しようとする課題は、特許文献１のような高粘性の不揮発性現像液を用いた液体現像装置において、現像液をアニロックスローラなどの塗布手段によって、現像部へ均一な液膜として供給しようとする際に、様々な要因によって厚みムラが発生するのを画像形成に先立って排除できるようにすることである。厚みムラ発生要因としては、現像液膜を供給する部材間で、現像液膜の受け渡しに伴って生ずる、膜厚と膜表面性の乱れ等がある。更には、画像を現像液膜により顕像化する際に、厚みムラの無い均一な液膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像を生成できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために本発明は、アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上の潜像を現像し画像を形成する画像形成装置であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段と、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とし、また、アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上の潜像を現像し画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記所定の条件は、前記現像装置を使用した期間が予め設定された基準値以上になった時であることを特徴とし、前記所定の条件は、電源投入時であることを特徴とし、前記液膜加振手段の制御として、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段のオン／オフ又は前記液膜加振手段により加える振動強度の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの中心方向に振動を加え、或いは前記現像ローラの当接する接線方向に振動を加え、前記現像ローラの軸方向に振動を加え、或いは前記現像ローラの当接する接線方向又は前記現像ローラの軸方向と異なる角度を有する方向に振動を加えるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ローラ表面状態の影響、使用環境による影響等により生じる現像ローラ上の濃度ムラを所定の条件でテスト画像により検出して濃度ムラの生じないような振動条件に調整し最適化することができる。振動条件の最適化により、現像ローラ上に高濃度・高粘性の液体現像剤を塗布した後に、その高濃度・高粘性の液体現像剤により形成される液膜の動的粘性を積極的に下げる機能を提供することで、液膜自体が、自己の粘性に基づいて膜厚の乱れを緩和する方向に速やかに移動し易くし、また、液膜全体に圧力を加えておくことで、前記不均一な膜厚の緩和を促進、均一化させ、平坦化を促進し、平坦化にかかる時間を短縮することができる。したがって、現像剤供給ローラとしてアニロックスローラを用いることにより、現像ローラや現像ベルト等の現像ローラ上に塗布された液体現像剤により形成される液膜にアニロックスパターン等が受け継がれても、そのアニロックスパターン等に基づく膜厚の周期的うねり、或いは、現像ローラ表面に液膜が転写される際に、アニロックスローラから液膜の一部又は全部が剥がれることによって、現像ローラ表面に塗布したトナー液膜の表面に生ずる不規則な乱れ、或いは更に、現像液自体に含まれる固形物トナー粒子の不均一性やトナー粒子同士の凝集等に起因する膜厚の不均一性を解消することができ、これらを解消することにより、現像時に充分均一な液膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像が形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。画像形成装置としてレーザビームプリンタ（以下、プリンタともいう）１０を例にとって、その概要を説明する。言うまでもなく、本実施形態の画像形成装置はレーザープリンタに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複数併せ持った複合機等にも適用可能である。図１は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を説明する図であり、プリンタ１０を構成する主要構成要素を示している。図２は制御ユニットの構成概要を説明する図である。図中、１０はレーザビームプリンタ、１１は中間転写ベルトクリーニングブレード、１２は中間転写ベルトクリーニングローラ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは現像部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは感光体、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは帯電ユニット、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは露光ユニット光路、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは現像ユニット、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは一次転写ユニット、７０は中間転写ベルト、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋは除電ユニット、７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋは感光体クリーニングユニット、７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋは感光体クリーニングブレード、８０は二次転写ユニット、１００は制御ユニット、１０１はメインコントローラ、１０２はユニットコントローラを示す。なお、図１には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、プリンタ１０の下部に配置されており、中間転写ベルト７０は、プリンタ１０の上部に配置されている。
【００１５】
本実施の形態に係るプリンタ１０は、図１に示すように、４つの現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、不図示の定着ユニット、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット、及びこれらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００１６】
現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）現像剤、マゼンタ（Ｍ）現像剤、シアン（Ｃ）現像剤、ブラック（Ｋ）現像剤で潜像を現像する機能を有している。イエロー（Ｙ）現像剤、マゼンタ（Ｍ）現像剤、シアン（Ｃ）現像剤、ブラック（Ｋ）の各現像剤は、液体キャリアに各色のトナーを分散させたものが用いられる。現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの構成は同様であるので、以下、現像部１５Ｙについて説明する。
【００１７】
現像部１５Ｙは、図１に示すように、像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像装置の一例としての現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニット６０Ｙ、除電ユニット７３Ｙ、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。
【００１８】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。不図示の露光ユニットからは、光路４０Ｙでレーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。露光ユニット３０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。現像ユニット５０Ｙは、図１に示す先に説明した構成を有し、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）現像剤を用いて現像するための装置である。
【００１９】
一次転写ユニット６０Ｙは、感光体２０Ｙに形成されたイエロー現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、４色の現像剤が順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラー現像剤像が形成される。感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。除電ユニット７３Ｙは、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上の残留電荷を除去する装置である。
【００２０】
中間転写ベルト７０は、複数の支持ローラに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。不図示の定着ユニットは、媒体上に転写された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙等の媒体に融着させて永久像とするための装置である。
【００２１】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成されている。メインコントローラ１０１は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。ユニットコントローラ１０２は、装置本体の前記各ユニット（帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット、表示ユニット）と電気的に接続される。そして、メインコントローラ１０１には、ホストコンピュータから画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じて、ユニットコントローラ１０２は、各ユニット等が備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、各ユニット等を制御し画像を形成する。
【００２２】
次に、このように構成されたプリンタ１０の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに備えられた後述する現像ローラ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにより順次帯電される。
【００２３】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの帯電された領域は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋによって、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像剤像が形成される。
【００２４】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された現像剤像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋには、現像剤の帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各々の感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された４色の現像剤像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラー現像剤像が形成される。中間転写ベルト７０内周にはローラが設けられており、中間転写ベルト７０は、不図示のモータ等の駆動力がこのローラを介して伝達されることによって駆動される。
【００２５】
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラー現像剤像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって記録媒体に転写される。なお、このような記録媒体は、不図示の給紙トレイから、各種ローラを介して二次転写ユニット８０へ搬送される（図１中の矢印は、媒体の搬送方向を表している）。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット８０は中間転写ベルト７０に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
【００２６】
フルカラー現像剤像が二次転写ユニット８０によって記録媒体に転写された後、中間転写ベルト７０はさらに反時計回りに回転して、中間転写ベルト７０表面に残留した液体キャリアとトナーとを、中間転写ベルトクリーニングブレード１１によって除去する。中間転写ベルトクリーニングブレード１１は、ゴム製のブレードであり、硬度ＪＩＳ−Ａ７０°のウレタンゴムが用いられる。中間転写ベルト７０の幅３２４ｍｍに対して、中間転写ベルトクリーニングブレード１１の幅は３１７ｍｍであり、中間転写ベルトクリーニングブレード１１は中間転写ベルト７０に対して５０ｇｆ／ｃｍの線圧で当接させる。なお、必要に応じてこの中間転写ベルトクリーニングブレード１１を離間させるような機構を設けておくこともできる。記録媒体に転写されたフルカラー現像剤像は、定着ユニットによって加熱加圧されて媒体に融着される。
【００２７】
一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは一次転写位置を経過した後に、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋによって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋに支持された感光体クリーニングブレード７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋによって、その表面に付着している現像剤が掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされた現像剤は、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋが備える残存現像剤回収部に回収される。
【００２８】
次に、図３乃至図６を用いて、現像ユニットの構成例について説明する。図３は現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図４は現像剤供給ローラ５５０の表面を表した斜視概念図である。図５は現像剤供給ローラ５５０表面に設けられた溝の形状を示す断面図、図６は加振ユニットの構成概要を説明する図である。なお、図３においては、図１同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ５１０は、現像剤汲み上げローラ５４０よりも上方にある。図中、２０は感光体、５０は現像ユニット、５１０は現像ローラ、５２０は加振ユニット、５２１は当接部材、５２２は支持部、５２４は加振部材、５３０は現像剤収容部、５４０は現像剤汲み上げローラ、５５０は現像剤供給ローラ、５６０は規制ブレード、５６２は規制ブレード支持部材、５７０は現像ローラクリーニングユニット、５７１は現像ローラクリーニングブレード、Ｄは現像剤を示す。
【００２９】
現像ユニット５０は、現像剤担持体の一例としての現像ローラ５１０と、現像剤収容部５３０と、現像剤汲み上げローラ５４０と、現像ローラ５１０に現像剤を供給し塗布する現像剤供給部材の一例としての現像剤供給ローラ５５０と、規制部材の一例としての規制ブレード５６０と、現像ローラクリーニングユニット５７０とを有している。
【００３０】
現像剤収容部５３０は、感光体２０に形成された潜像を現像するための現像液Ｄを収容する。この現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄは、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本実施の形態に係る液体現像剤Ｄは、シリコーンオイル等の不揮発性かつ絶縁性キャリア液中に、平均粒径０．１〜５μｍ程度の樹脂、顔料等からなるトナー粒子を高濃度（５〜４０ｗｔ％程度）に分散させた高粘度（１００〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の現像液Ｄである。
【００３１】
現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。この現像剤汲み上げローラ５４０は、その下部が現像剤収容部５３０に収容された現像液Ｄに浸されており、また、現像剤供給ローラ５５０から、約１ｍｍの幅を持って離間している。
【００３２】
さらに、現像剤汲み上げローラ５４０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像剤供給ローラ５５０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤供給ローラ５５０の回転方向（図３において時計方向）と同じ方向（図３において時計方向）に回転する。なお、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容された現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する機能を有するとともに、現像液Ｄを適正な状態に維持するために現像液Ｄを撹拌する機能をも有している。
【００３３】
現像剤供給ローラ５５０は、現像剤収容部５３０から現像剤汲み上げローラ５４０により搬送された現像液Ｄを現像ローラ５１０へ供給し塗布する塗布ローラである。この現像剤供給ローラ５５０には、鉄等金属性のローラの表面に例えば図４に示すような凹部の微細な溝５５０ａを均一かつ螺旋状に形成して、ニッケルメッキを施したアニロックスローラが用いられ、その直径は約２５ｍｍである。本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０は、当該溝５５０ａとして、図５（Ａ）に示すような台形の断面形状を有する溝を備えている。また、溝５５０ａは、図５（Ｂ）に示すような逆三角形の断面形状を有するものであってもよいし、図５（Ｃ）に示すような半円形の断面形状を有するものであってもよい。なお、本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０の溝寸法は、例えば図５（Ａ）に示すとおり、溝ピッチ約１７０μｍ、山幅約４５μｍ、谷幅約３０μｍ、溝深さ約５０μｍである。また、アニロックスローラは、ローラの表面にワイヤを巻回することにより上記と同様、表面に凹部の微細な溝５５０ａを均一かつ螺旋状に形成したものであってもよい。
【００３４】
さらに、現像剤供給ローラ５５０は、当該現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを現像ローラ５１０に適切に転写して塗布するために、その表面が、当該現像ローラ５１０の後述する弾性体の層に圧接している。また、現像剤供給ローラ５５０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向（図３において反時計方向）と逆の方向（図３において時計方向）に回転する。
【００３５】
規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０の表面に当接して、現像剤供給ローラ上の現像液Ｄの量を規制する。すなわち、当該規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の余剰現像液を掻き取って、現像ローラ５１０に供給する現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄ、を計量する役割を果たす。この規制ブレード５６０は、弾性体としてのウレタンゴムからなり、鉄等金属製の規制ブレード支持部材５６２より支持されている。なお、規制ブレード５６０のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａで約６２度であり、規制ブレード５６０の、現像剤供給ローラ５５０表面への当接部、の硬度（約６２度）は、後述する現像ローラ５１０の弾性体の層の、現像剤供給ローラ５５０表面への圧接部、の硬度（約８５度）よりも低くなっている。また、規制ブレード５６０は、その先端が現像剤供給ローラ５５０の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行う。トレール角度は約１０度である。
【００３６】
このようにアニロックスローラを現像剤供給ローラ５５０に用いることにより、アニロックスローラの表面に形成された溝５５０ａに現像液Ｄを担持するとともに、溝５５０ａの容積によって現像液Ｄを計量して、被塗布物である現像ローラ５１０への塗布量を一定に調整する。そして、規制ブレード５６０は、溝５５０ａから溢れた現像液Ｄの余剰分をアニロックスローラ上から除去するためその表面に当接させて使用される。これにより、溝５５０ａから溢れた現像液Ｄは規制ブレード５６０によって摺り切られることで計量され、現像ローラ５１０への塗布量を安定化させることができる。
【００３７】
現像ローラ５１０は、感光体２０に担持された潜像を現像液Ｄにより現像するために、現像液Ｄを担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する現像剤担持体である。この現像ローラ５１０は、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性部の一例としての弾性体の層を備えたものであり、その直径は約２０ｍｍである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約３０度で、厚み約５ｍｍのウレタンゴムが、その表層（外層）として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約８５度で、厚み約３０μｍのウレタンゴムが備えられている。そして、現像ローラ５１０は、前記表層が圧接部となって、弾性変形された状態で現像剤供給ローラ５５０及び感光体２０のそれぞれに圧接している。
【００３８】
また、現像ローラ５１０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、感光体２０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像ローラ５１０は、感光体２０の回転方向（図３において時計方向）と逆の方向（図３において反時計方向）に回転する。なお、感光体２０上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ５１０と感光体２０との間に電界が形成される。
【００３９】
加振ユニット５２０は、現像ローラ５１０が担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する現像液Ｄに対して垂直方向に、その液膜上に形成される周期的厚みムラの周期の数分の１から数十分の１以下に相当する周波数、ほぼ液膜の厚みに相当する振幅で、液膜の有効幅にわたって機械的な微振動を加える加振手段である。そのため、加振ユニット５２０は、現像ローラ５１０の表面上の、現像ローラ５１０と現像剤供給ローラ５５０とのニップ部の回転方向下流で、感光体２０と現像ローラ５１０との現像ニップの上流側に当接して配置され、図６に示すように支持部５２２により現像装置等の固定された筐体の一部に当接部材５２１が支持固定され、加振部材５２４により当接部材５２１を加振して振動させる。加振部材５２４には、例えば高周波電圧を電極間に印加して振動させる圧電振動子（ピエゾ素子）が用いられ、現像ローラ５１０の表面移動速度に応じて、例えばその表面移動速度が１０００ｍｍ／ｓｅｃ〜１４００ｍｍ／ｓｅｃとなる、２０枚／分（Ａ４、Ａ３）の印刷の場合には、１４０ｋＨｚ以上、さらには５０枚／分の高速印刷の場合には、３５０ｋＨｚ以上の周波数で振動させることで、少なくとも画像において目視でも無視できる０．１ｍｍ以下にムラを低減することができる。
【００４０】
現像ローラクリーニングユニット５７０は、現像ローラ５１０の表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード５７１を有し、前記現像位置で現像が行われた後に、現像ローラ５１０上に残存する現像液Ｄを現像ローラクリーニングブレード５７１により掻き落として除去するための装置である。
【００４１】
このような構成の現像ユニット５０における現像剤の現像位置までの供給、回収は次のように行われる。まず、現像剤汲み上げローラ５４０が、その中心軸回りに回転することによって、現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。
【００４２】
アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａで計量されて搬送された現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０の回転によって、規制ブレード５６０の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像液Ｄの余剰分が規制ブレード５６０によって掻き取られ、現像ローラ５１０に供給される現像液Ｄの現像剤量が計量される。すなわち、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０には、前述したとおり、溝５５０ａが設けられているから、現像剤供給ローラ５５０に当接する規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを溝５５０ａに保持された現像液Ｄを残して掻き取ることとなる。また、現像ローラ５１０に供給される現像液Ｄの現像剤量が適正な量になるように溝５５０ａの寸法が決められているので、規制ブレード５６０が現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを掻き取った際には、溝５５０ａによって適正な量に計量された現像液Ｄが溝５５０ａに残存することとなる。
【００４３】
アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａに保持され計量された現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０のさらなる回転によって、現像ローラ５１０との圧接位置に至る。当該圧接位置に至った現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０と現像ローラ５１０が圧接することにより生ずる圧力の作用より、現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ転写され、現像ローラ５１０上には現像液Ｄの薄膜が形成される。
【００４４】
このようにして現像ローラ５１０の表面上に形成された現像液Ｄの薄膜は、現像ローラ５１０の回転によって、加振ユニット５２０の当接位置に至ると、当該当接位置を通過する際に、現像液Ｄの薄膜に対して機械的振動が加えられることにより、塗布された厚みムラのある液膜が均一な厚みになると共に、液膜内にあり現像ローラ５１０の表面にめり込んだり貼りついたりしているトナーの各粒子が離反する。しかる後に、感光体２０に対向する現像位置（すなわち、感光体２０との圧接位置）に至り、該現像位置にて所定の大きさの電界下で感光体２０上に形成された潜像の現像に供される。現像位置を通過した現像ローラ５１０上の現像液Ｄは、現像ローラ５１０のさらなる回転によって、現像ローラクリーニングブレード５７１の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像ローラクリーニングブレード５７１によって、現像ローラ５１０の表面に付着している現像液Ｄが掻き落とされ、掻き落とされた現像液Ｄは、現像ローラクリーニングユニット５７０が備える残存現像剤回収部に回収される。
【００４５】
本実施の形態では、上記のように現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０上に現像液膜を塗布した後の段階で、且つ潜像を形成した感光体２０によって現像を行なう現像部に現像ローラ５１０上の液膜が到達する前の段階で、物理的作用を加える手段、つまり加振ユニット５２０により、現像ローラ５１０上に塗布された液膜に、液膜の厚みの乱れが均一になるように機械的に微振動を加える。具体的には、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して前記した段階で、液膜の進行方向に対して略直交方向即ち、現像ローラ５１０の表面に対して垂直方向（径方向、液膜の厚み方向）、或いは現像ローラ５１０の軸方向に、現像に供する液膜の有効幅にわたって物理的作用を加える。この物理的作用は、現像に供する液膜の有効幅の全域にわたって、静的には比較的均一な圧力分布を有しながら、動的には圧力変動を生じさせることをさす。
【００４６】
本実施の形態において、前記物理的作用を加える手段、つまり加振ユニット５２０は、図６に示すように当接部材５２１、支持部５２２、加振部材５２４からなり、加振部材５２４は、例えば図６（Ａ）に示すように当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する位置の近傍に配置し、当接部材５２１を現像ローラ５１０の中心方向Ｘに加振して振動させる。つまり当接部材５２１は、一端が支持部５２２により支持固定され、ほぼ現像ローラ５１０の軸と当接部材５２１との当接位置を通る線上に加振部材５２４が配置される。或いは図６（Ｂ）に示すように当接部材５２１を支持固定する支持部５２２との間に加振部材５２４を配置し、当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘ1 や、現像ローラ５１０の軸方向Ｘ2 、或いはそれらの方向、現像ローラ５１０の表面上に形成される液膜のアニロックスパターンの角度に対して４５°その他所定の角度を有する方向に当接部材５２１を加振して振動させる。また、図６（Ｃ）に示すように円筒ループ状の当接部材５２１を用い、支持部５２２を現像装置等の固定された筐体の一部に支持固定して、そのループ状の当接部材５２１の支持部５２２と反対側を現像ローラ５１０に当接させ、その当接位置の裏側に加振部材５２４を配置して当接位置で当接部材５２１を当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘに加振して振動させる。これら板状のものに代えて図６（Ｄ）に示すようにローラ部材を当接部材５２１に用いて現像ローラ５１０上の液膜に当接させその軸側から加振部材５２４により当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘに加振して振動させるようにしてもよい。
【００４７】
図７は画像濃度に応じて加振手段を制御する本発明の実施の形態を説明する図である。液体現像剤の粘度が低い場合、現像ローラ５１０の表面上に塗布された液体現像剤により形成される液膜にアニロックスパターンの規則的厚みムラがあっても、その厚みムラは、感光体２０との現像ニップ部に搬送されるまでに緩和されるが、粘度や濃度が高くなると、その厚みムラがあまり緩和されなくなり、これら粘度や濃度は、温度によりその他画像形成条件により変動する。また、例えば画像形成動作が、連続か、前回から相当時間の経過した後か、電源投入してシステムを立ち上げた後か、待機・節電モードからの移行か、高速モードによる動作か等画像形成条件によっても液膜の厚みムラが十分緩和されない場合がある。しかも、現像ローラ上の濃度ムラは、アニロックスローラ等の現像剤供給ローラによる転写パターンの影響だけでなく、長期間現像装置を使用した場合のローラ表面状態の影響、使用環境による影響等によっても生じる。濃度ムラが生じた場合、感光体上もしくは中間転写体上の濃度は小さくなる。
【００４８】
そこで、パッチ処理と同様に所定条件でテスト画像を形成し、その画像濃度の測定結果から振動条件を変更して濃度ムラが生じないように振動条件を最適化する。その処理は、図７に示すようにまず、画像形成を行うに先立って、現像装置の使用期間、画像形成前の動作履歴、その他の条件判定するために必要な情報を取り込み（ステップＳ１１）、テスト画像の形成が必要か否かの判定を行う（ステップＳ１２）。テスト画像の形成が必要と判定された場合には、予め用意されている所定のテスト画像の形成を行って（ステップＳ１３）、そのテスト画像の濃度の濃度を検出し濃度情報を取得する（ステップＳ１４）。そして、取得した濃度情報に基づき濃度ムラの判定を行い（ステップＳ１５）、濃度ムラの判定に従い、加振手段のオン／オフ、振動強度の調整等、振動の制御を行う（ステップＳ１６）。
【００４９】
振動の制御は、例えば濃度ムラが大きい場合、加振手段をオンにして所定の振動強度で加振し、その結果に基づきさらに同様のテスト画像の形成、濃度の検出を行い、濃度ムラの改善度合いに応じてさらに振動強度を大きくしたり小さくする調整を実行させるようにしてもよい。
【００５０】
図８は加振による液膜の乱れの改善効果を説明する現像液膜表面の写真、図９は加振によるトナー粒子の浮き上がり効果を説明する図である。
【００５１】
現像剤供給ローラ５５０と現像ローラ５１０の表面が同方向に移動するように設定した際に観察された現像ローラ５１０上の現像液膜の写真を、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示す。図８（Ａ）は、現像ローラ５１０上に供給された現像液膜表面の写真の例であり、不規則な波状のうねりが観察される。このうねりは、現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ現像液膜が供給され、現像剤供給ローラ５５０から現像液膜が離反する際に生ずる剥がれに起因した現像液膜表面の乱れによるものである。現像剤供給ローラ５５０として計量のための溝加工を表面に施したアニロックスローラを用いて、図８（Ａ）の場合とは異なる条件で現像液膜を現像ローラ５１０上に供給塗布した場合の、現像ローラ５１０上の現像液膜表面の写真の例を、図８（Ｂ）に示す。表面には周期的なうねりが観察された。このうねりは、アニロックスの溝パターンに対応した比較的規則性のあるうねりである。
【００５２】
これら図８（Ａ）或いは図８（Ｂ）に示された、不均一なうねりのある表面性を有する現像液膜が形成されている現像ローラ５１０を使って現像を行った時、現像部で顕像化された後の現像液膜上にもこの不均一性が濃厚に反映された。現像液膜表面の乱れは、現像ローラ５１０からそのまま現像後の顕像上にも受け継がれ、感光体２０上で観測された。現像液膜の表面に発生する不規則なムラ、或いは規則的なうねり状のムラ、即ち現像液膜の厚みムラが少ないほど、感光体２０上の顕像も、更には紙面などへの印刷結果もムラが無いことになる。
【００５３】
現像装置に現像液を供給する前の現像液にあっては、現像液を構成する溶媒に対して、トナー粒子が均一濃度で分散している状態が望ましいが、トナー粒子の均一分散を維持或いは形成するために、必要に応じて攪拌などの処理が行われることがある。これは、現像部に供給される現像液膜が、現像領域全域にわたって、トナー粒子が均一濃度で分散していることが望ましいからである。しかしながら、現像ローラ５１０上に塗布された、数ミクロン程度の膜厚からなる現像液膜中においては、現像液膜を構成する溶媒とトナー粒子とが、均一な状態が維持されているわけではない。現像液膜が現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ供給される際に加えられる圧力や、摩擦力によって、トナー粒子が現像ローラ５１０へ押し付けられることにより、図９（Ａ）に示すように一部のトナー粒子Ｔ１が部分的に現像ローラ５１０にめり込んだり、張り付いたりすることがある。また、アニロックスローラのような溝つきの現像剤供給ローラ５５０を用いる場合、現像ローラ５１０上に溝パターンがそのまま転写され、このパターンを消すために、現像ローラ５１０上に均し部材を備えたとしても、高濃度・高粘度の液体現像剤では、この均し部材により現像ローラ５１０にトナーが強く押しつけられることにより、溝パターンは消えるもののトナーが現像ローラ５１０上に図９（Ａ）に示すようにフィルミングしたり、現像効率が下がったりする欠点がある。
【００５４】
現像剤供給ローラ５５０による現像ローラ５１０への現像液膜の塗布工程以降で、図９（Ａ）に示すように一部のトナー粒子Ｔ１が現像ローラ５１０表面に、めり込んだり張り付いたりする場合は、これらトナー粒子Ｔ１の現像ローラ５１０への付着強度が他のトナー粒子Ｔ２よりも強いために、現像時において、所定の現像が得られない原因になり、現像のムラの要因になることがある。更には、現像後の工程で、現像ローラ５１０上に残留する現像液膜をクリーニングして、新たな現像液膜を塗布する際に、クリーニングの工程で充分クリーニングできずに現像ローラ５１０表面にトナー粒子Ｔ１がめり込み張り付いたまま残って、次のサイクルに悪影響を与える原因となることがある。
【００５５】
本実施形態にあっては、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して、超音波機械振動を加えることにより、塗布された厚みムラがある現像液膜を均一な厚みに修正する一方で、更に、現像ローラ５１０の軸方向の現像液膜に加えられた超音波機械振動が、現像液膜内にあるトナーの各粒子に、溶媒を介して伝達されることにより、トナー粒子が現像液膜を構成する溶媒中で振動する。この結果、図９（Ｂ）に示すように前記した現像ローラ５１０表面にめり込んだり張り付いたりしているトナー粒子Ｔ１′が、現像ローラ５１０の表面から離反して溶媒中へ浮き上がり、相対的に現像液膜の中央部へ寄せられる。従って、現像ローラ５１０の表面へのトナー粒子のめり込みや張り付きが解消され、現像時のムラ要因が解消される。また、前記した現像ローラクリーニングブレード５７１による現像ローラクリーニング工程でのクリーニング不良要因も解消される。
【００５６】
次に、液膜に振動を与えた場合と振動を与えない場合における溝パターンの見えなくなる現像剤の膜圧と規制ブレードの線圧の関係を示す。図１０は現像剤別の溝パターンの見えなくなる現像剤の膜圧と規制ブレードの当接圧の関係を示す図であり、加振部材により当接部材を加振させる周波数を４００ｋＨｚとして、加振させた場合を○、比較例として加振させない場合を×で示し溝パターンの見えなくなる膜厚とブレード線圧の関係を求めたものである。
【００５７】
図１０（Ａ）は次の現像剤Ａを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ａは、「樹脂：テレフタル酸とトリメリット酸の酸混合物と、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物との重縮合架橋ポリエステル（重量平均分子量２３，４００、Ｍｗ／Ｍｎ＝９．０、酸価２７ｍｇＫＯＨ／ｇ）・・・５０重量部」、「顔料：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３・・・５重量部」をヘンシェルミキサーを用いて均一に混合した後、３本ロールで混練し、直径２ｍｍになるまで粗粉砕した。
次に、得られた混合物の２０重量部をシリコーンオイル（動粘度１００ｍｍ2 ／ｓ、信越化学工業製ＫＦ９６−１００ｃｓ）の７７重量部、分散剤ソルスパース３１８４５の２重量部、ステアリン酸アルミニウムの１重量部と混合して、更に分散装置（ヒーズミルドライスヴェルケ社製 ＡｄｖａｎｔｉｓＶ１５）を使用し、ビーズ直径１．０ｍｍ、流量２０ｋｇ／ｈの条件で循環して分散した。負荷動力は３．５ｋＷで一定とした。
得られた現像剤中の粒子成分の粒径をレーザ回折・分散式粒度分布測定装置（日機装製 マイクロトラックＵＰＡ１５０ ｍｏｄｅｌＮｏ．９３４０）によって測定したところ、個数平均粒子径は１．３μｍであった。固形分率（全体に対する樹脂−顔料混練物の値）は２０％である。
【００５８】
図１０（Ｂ）は次の現像剤Ｂを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ｂは、現像剤Ａにおいて使用するオイルをシリコーンオイル（動粘度５０ｍｍ2 ／ｓ、信越化学工業製ＫＦ９６−５０ｃｓ）に変えた他は同様に現像剤を作成した。個数平均粒子径は１．５μｍであった。固形分率は２０％である。
【００５９】
図１０（Ｃ）は次の現像剤Ｃを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ｃは、現像剤Ａにおいて混合物を３０重量部、オイルを６７重量部に変えたほかは同様に現像剤を作成した。個数平均粒子径は１．６μｍであった。固形分率は３０％である。
【００６０】
本実施の形態で説明したように当接部材を加振部材により加振させ、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して、その表面に機械的に振動を加え、固形分（トナー粒子）を振動させることで、図１０のそれぞれの現像剤に対して○で示すように×で示した比較例より低いブレード線圧で均一な厚みの現像液膜を達成できる。ブレード線圧を低くできることは、それだけ装置を小型化できることになる。また、ブレード線圧を固定した場合には、膜厚を薄くしても均一な厚みの現像液膜を達成でき、現像効率を上げることができる。このように振動を与えることは現像剤の見かけ上の粘度を小さくすることになる。
【００６１】
上記のように本実施形態によれば、現像ローラ上へ転写される際の、液膜上に形成される周期的厚みムラの周期の数分の１から数十分の１以下に相当する周波数、液膜の厚み近傍の振幅の機械的振動を加えることにより、液膜に動的粘性を下げる効果を与える。更に機械的振動を加える機構が、同時に液膜を圧迫することにより、平坦化が促進される。さらには、トナー粒子の振動によるめり込みや張り付きの解消、薄膜化、現像効率の向上を図ることができる。
【００６２】
また、当接部材は、高周波機械振動を、液膜との接触面にわたって、伝えられるだけの機械強度を有する程度の可撓性の薄板を使用することで、加振に要する投入エネルギーは、印刷装置に使用される全エネルギーに対比して、微弱な値であり、従ってまた、発生するエネルギーに基づいて発生する温度上昇は、印刷動作中は勿論のこと、現像ローラ非動作時であって機械的に熱分散が起きない状態でも、高粘性液体の粘性を大きく変えるほどの変化をもたらさない。特に、当接部材が、可撓性の薄板で構成することにより、液膜上に加えられる振動量が現像ローラの基体と液膜の粘性値によってほぼ規定され安定する為、印加エネルギーの調整幅に余裕をもつことができる。
【００６３】
圧電振動子（加振部材自体）は、可撓性の薄板上の非固定部分即ち自由振動領域に設置することにより、機械的疲労が発生しずらい為、振動子以外の外部要因による強制機械劣化から開放され長期にわたって、投入エネルギーと発生機械振幅エネルギーに対し同じ振動効果を持続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を説明する図である。
【図２】制御ユニットの構成概要を説明する図である。
【図３】現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図４】現像剤供給ローラの表面を表した斜視概念図である。
【図５】現像剤供給ローラの表面に設けられた溝の形状の例を示す断面図である。
【図６】加振ユニットの構成概要を説明する図である。
【図７】画像濃度に応じて加振手段を制御する本発明の実施の形態を説明する図である。
【図８】加振による液膜の乱れの改善効果を説明する現像液膜表面の写真である。
【図９】加振によるトナー粒子の浮き上がり効果を説明する図である。
【図１０】加振による現像液膜の薄膜化の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…レーザビームプリンタ、１１…中間転写ベルトクリーニングブレード、１２…中間転写ベルトクリーニングローラ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…現像部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…感光体、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ…帯電ユニット、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ…露光ユニット光路、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…現像ユニット、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ…一次転写ユニット、７０…中間転写ベルト、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ…除電ユニット、７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ…感光体クリーニングユニット、７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋ…感光体クリーニングブレード、８０…二次転写ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アニロックスローラを用いて液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体溶媒中に固体成分からなるトナーが分散された液体現像剤（以下、現像液という）を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する画像形成装置が種々提案されている。現像液を用いた画像形成装置は、感光体表面を帯電手段で均一に帯電してから書込手段により画像データに従って感光体表面を露光して静電潜像を形成して、液体現像装置で可視化する。液体現像に供する現像液は、不揮発性オイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に、樹脂及び顔料からなる固形分を分散した顕像化粒子として機能するトナーや、トナー分散剤等、が分散された比較的高粘度の混合物であり、貯蔵タンク等に貯蔵されて、現像ローラや現像ベルト等の現像剤担持体上に均一な厚さで供給、塗布される。現像ローラや現像ベルト等の現像剤担持体上に塗布された現像液の薄膜層が感光体に近接して現像領域を通るとき、現像液薄膜層中の帯電したトナーにより、感光体の静電潜像を現像してトナー像を形成する。帯電トナーは、現像電界中で、絶縁性液体中を静電気力によって移動して感光体上に静電潜像を現像する。感光体に形成されたトナー像は、転写紙に転写され、転写紙に転写したトナー像を定着して画像を形成する。現像或いは転写工程終了後の現像ローラ或いは感光体に残留したトナーはクリーニング手段で除去して画像形成工程を終了する。
【０００３】
現像電界中で、絶縁性液体中を静電気力によって移動するトナーの移動距離が短いほど現像効率が向上し、現像速度、現像分解能も向上する。そのために、現像ローラ等の現像剤担持体上に塗布される現像液膜は、数ミクロン程度の均一な厚みからなる薄膜層とし、この薄膜層化された現像液を感光体に接触させて現像することが望ましい。現像液の薄膜層を形成するための手段としては、表面に規則的な彫刻がなされたアニロックスローラからなる塗布ローラを用い、アニロックスローラに規制ブレードを接触させることで、現像液量を計量して現像ローラ等へ転写塗布して均一な現像液の薄膜層を形成している（例えば、特許文献１参照）。貯蔵タンク内の、現像液貯留部に溜まっている現像液を、現像搬送スクリューで攪拌搬送しながら、塗布ローラで汲み上げ、現像ローラ表面に現像液膜を塗布する。塗布ローラは表面にアニロックスパターンを有し、規制ブレードによって、塗布される現像液の量を計量し、膜厚を規制する。特許文献１の実施例においては、塗布ローラ表面の移動方向が、現像ローラ表面の移動方向とは異なり、現像液を現像ローラに擦りつけるように塗布している。
【特許文献１】特開２００２−７２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高粘性の現像液を用いた現像装置では、現像部で液膜が現像され顕像化される際に、顕像部において均一な液薄膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像を現像できず、筋目状のムラ、波状のムラ等の、液膜の厚みムラや、更に液膜の抜け落ちが発生することがある。現像部に至る膜表面に残存する液膜の乱れは、現像時に引き継がれて、現像にムラが生ずる為に、目視できるムラが顕像として再生される。これら現像時に発生するムラは、現像以降の処理で改善することができずに、そのまま紙面などへ印刷されてしまうことがある。現像部において均一な液薄膜からなる顕像を再生する為には、現像液を、均一な液膜として現像部に供給することが重要である。
【０００５】
均一な液膜とは、現像分解能に対して、物理的に、化学的に、或いは電気的に、液膜が充分に均一、同質であることを指す。例えば、現像分解能１０００ｄｐｉの仕様を満足させるには、１０００ｄｐｉに相当する程度のムラ、或いは２５．４ミクロン程度以上の長さにわたるムラがあってはならない。現像分解能２０００ｄｐｉの仕様を満足させるには、２０００ｄｐｉに相当する程度のムラ、或いは１２．５ミクロン程度以上の長さにわたるムラがあってはならない。現像部に供給する液膜のムラの大きな要因の一つに、現像液膜の物理的な厚みムラに起因した色ムラが挙げられる。
【０００６】
液膜自体が有するレオロジーに起因して、液膜の供給部材（例えば塗布ローラ）と被供給部材（例えば現像ローラ、或いは現像ベルト等）の双方の部材表面と、液膜との間で相互作用が発生する。相互作用は、部材表面エネルギー、部材表面形状、液膜表面エネルギー、液膜組成材料の物理的、化学的、電気的特性に起因する液膜自体のレオロジーに依存すると考えられる。双方の部材表面が接触開始状態から接触離反状態に移行することによって、供給部材表面に形成されていた液膜は、供給部材表面から剥がれて、被供給部材表面に移動する。前記相互作用によって、供給部材表面から液膜が剥がされる際に、液膜の一部は被供給部材表面へ転写されるが、転写された液膜は、均一な液膜状態を維持できるわけではなく、膜状態が乱されて、厚み方向に様々な乱れを生ずる。供給部材と被供給部材との移動方向が、双方の接触面で同方向、或いは逆方向に移動するような、供給、転写の構成をした場合は、各部材表面と液膜との相互作用の影響は、それぞれ異なり、被供給部材表面に形成される液膜表面の乱れ方も異なる。ローラ表面の相互移動方向を逆向きにすると、更に別の問題を発生することがある。
【０００７】
このような乱れは、溝形状のアニロックスパターンを形成したアニロックスローラを現像剤供給ローラとして用いて現像液を現像ローラ等へ転写塗布する現像装置において顕著に現れる。アニロックスローラは、一般に金属からなり、アニロックスローラと、ゴム硬度３０〜８０の現像ローラとを、それぞれローラ表面が逆方向に移動するように回転した場合、ローラ表面が摩擦することにより、現像ローラは磨耗を繰り返し、劣化が進行する。磨耗劣化によって、経時的に表面特性が変化し、表面エネルギーが変わると共に、表面形状も変わり、初期設定値からずれることによって、前記表面エネルギーの相関関係がくずれ、また液膜のレオロジーに影響される供給、転写直後の膜表面乱れ状態も経時的に変化してしまう。この理由から、両ローラを摩擦回転するような方式は、実用的な長期使用に耐えられず、ローラ交換などの保守作業が頻繁に発生する。
【０００８】
特許文献１の例にあるように、供給部材表面に、計量用アニロックスパターンなどの溝加工が施されている場合には、供給液膜は周期的な膜厚の不均一性を持ち、この周期的不均一性は被供給部材表面に供給、転写される液膜に引き継がれる。ローラに形成されているアニロックスパターンの溝内に、現像液が計量、保有されることにより、ローラ上に保有される液膜自体は、膜厚自体が一定ではないからである。アニロックスローラと現像ローラを、接触部が同一方向に接触回転させる場合には、アニロックスのパターンに依存した液膜の周期的の膜厚ムラが、直接的に、現像ローラ上に転写されてしまう。この結果、塗布ローラ上に保持された液膜を、現像ローラ上に塗布転写する際は、アニロックスの溝パターン部分が厚い液膜として塗布される。特許文献１においては、供給ローラ表面移動方向を、現像ローラ表面移動方向に対し、逆方向に設定していることで、アニロックスの厚みムラを直接転写しないようにしているが、この場合でも、両ローラの離反時において、アニロックスパターンに依存した液膜厚みムラが、現像ローラに転写されてしまうことがある。
【０００９】
本発明は、現像部へ供給する現像液膜を、ムラの無い均一な液膜として供給することにより、目標仕様の分解能を有する均一な顕像を再生することを課題としている。本発明が解決しようとする課題は、特許文献１のような高粘性の不揮発性現像液を用いた液体現像装置において、現像液をアニロックスローラなどの塗布手段によって、現像部へ均一な液膜として供給しようとする際に、様々な要因によって厚みムラが発生するのを画像形成に先立って排除できるようにすることである。厚みムラ発生要因としては、現像液膜を供給する部材間で、現像液膜の受け渡しに伴って生ずる、膜厚と膜表面性の乱れ等がある。更には、画像を現像液膜により顕像化する際に、厚みムラの無い均一な液膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像を生成できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのために本発明は、アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上の潜像を現像し画像を形成する画像形成装置であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段と、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とし、また、アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上の潜像を現像し画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記所定の条件は、前記現像装置を使用した期間が予め設定された基準値以上になった時であることを特徴とし、前記所定の条件は、電源投入時であることを特徴とし、前記液膜加振手段の制御として、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段のオン／オフ又は前記液膜加振手段により加える振動強度の制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの中心方向に振動を加え、或いは前記現像ローラの当接する接線方向に振動を加え、前記現像ローラの軸方向に振動を加え、或いは前記現像ローラの当接する接線方向又は前記現像ローラの軸方向と異なる角度を有する方向に振動を加えるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ローラ表面状態の影響、使用環境による影響等により生じる現像ローラ上の濃度ムラを所定の条件でテスト画像により検出して濃度ムラの生じないような振動条件に調整し最適化することができる。振動条件の最適化により、現像ローラ上に高濃度・高粘性の液体現像剤を塗布した後に、その高濃度・高粘性の液体現像剤により形成される液膜の動的粘性を積極的に下げる機能を提供することで、液膜自体が、自己の粘性に基づいて膜厚の乱れを緩和する方向に速やかに移動し易くし、また、液膜全体に圧力を加えておくことで、前記不均一な膜厚の緩和を促進、均一化させ、平坦化を促進し、平坦化にかかる時間を短縮することができる。したがって、現像剤供給ローラとしてアニロックスローラを用いることにより、現像ローラや現像ベルト等の現像ローラ上に塗布された液体現像剤により形成される液膜にアニロックスパターン等が受け継がれても、そのアニロックスパターン等に基づく膜厚の周期的うねり、或いは、現像ローラ表面に液膜が転写される際に、アニロックスローラから液膜の一部又は全部が剥がれることによって、現像ローラ表面に塗布したトナー液膜の表面に生ずる不規則な乱れ、或いは更に、現像液自体に含まれる固形物トナー粒子の不均一性やトナー粒子同士の凝集等に起因する膜厚の不均一性を解消することができ、これらを解消することにより、現像時に充分均一な液膜（乃至はトナー薄膜）からなる顕像が形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。画像形成装置としてレーザビームプリンタ（以下、プリンタともいう）１０を例にとって、その概要を説明する。言うまでもなく、本実施形態の画像形成装置はレーザープリンタに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複数併せ持った複合機等にも適用可能である。図１は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を説明する図であり、プリンタ１０を構成する主要構成要素を示している。図２は制御ユニットの構成概要を説明する図である。図中、１０はレーザビームプリンタ、１１は中間転写ベルトクリーニングブレード、１２は中間転写ベルトクリーニングローラ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは現像部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは感光体、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは帯電ユニット、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは露光ユニット光路、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは現像ユニット、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは一次転写ユニット、７０は中間転写ベルト、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋは除電ユニット、７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋは感光体クリーニングユニット、７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋは感光体クリーニングブレード、８０は二次転写ユニット、１００は制御ユニット、１０１はメインコントローラ、１０２はユニットコントローラを示す。なお、図１には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、プリンタ１０の下部に配置されており、中間転写ベルト７０は、プリンタ１０の上部に配置されている。
【００１５】
本実施の形態に係るプリンタ１０は、図１に示すように、４つの現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、不図示の定着ユニット、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット、及びこれらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００１６】
現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）現像剤、マゼンタ（Ｍ）現像剤、シアン（Ｃ）現像剤、ブラック（Ｋ）現像剤で潜像を現像する機能を有している。イエロー（Ｙ）現像剤、マゼンタ（Ｍ）現像剤、シアン（Ｃ）現像剤、ブラック（Ｋ）の各現像剤は、液体キャリアに各色のトナーを分散させたものが用いられる。現像部１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの構成は同様であるので、以下、現像部１５Ｙについて説明する。
【００１７】
現像部１５Ｙは、図１に示すように、像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像装置の一例としての現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニット６０Ｙ、除電ユニット７３Ｙ、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。
【００１８】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。不図示の露光ユニットからは、光路４０Ｙでレーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。露光ユニット３０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。現像ユニット５０Ｙは、図１に示す先に説明した構成を有し、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）現像剤を用いて現像するための装置である。
【００１９】
一次転写ユニット６０Ｙは、感光体２０Ｙに形成されたイエロー現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、４色の現像剤が順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラー現像剤像が形成される。感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。除電ユニット７３Ｙは、一次転写ユニット６０Ｙによって中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上の残留電荷を除去する装置である。
【００２０】
中間転写ベルト７０は、複数の支持ローラに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。不図示の定着ユニットは、媒体上に転写された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙等の媒体に融着させて永久像とするための装置である。
【００２１】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成されている。メインコントローラ１０１は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。ユニットコントローラ１０２は、装置本体の前記各ユニット（帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ、二次転写ユニット８０、定着ユニット、表示ユニット）と電気的に接続される。そして、メインコントローラ１０１には、ホストコンピュータから画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じて、ユニットコントローラ１０２は、各ユニット等が備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、各ユニット等を制御し画像を形成する。
【００２２】
次に、このように構成されたプリンタ１０の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに備えられた後述する現像ローラ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにより順次帯電される。
【００２３】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの帯電された領域は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋによって、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像剤像が形成される。
【００２４】
感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された現像剤像は、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋには、現像剤の帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各々の感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された４色の現像剤像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラー現像剤像が形成される。中間転写ベルト７０内周にはローラが設けられており、中間転写ベルト７０は、不図示のモータ等の駆動力がこのローラを介して伝達されることによって駆動される。
【００２５】
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラー現像剤像は、中間転写ベルト７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって記録媒体に転写される。なお、このような記録媒体は、不図示の給紙トレイから、各種ローラを介して二次転写ユニット８０へ搬送される（図１中の矢印は、媒体の搬送方向を表している）。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット８０は中間転写ベルト７０に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
【００２６】
フルカラー現像剤像が二次転写ユニット８０によって記録媒体に転写された後、中間転写ベルト７０はさらに反時計回りに回転して、中間転写ベルト７０表面に残留した液体キャリアとトナーとを、中間転写ベルトクリーニングブレード１１によって除去する。中間転写ベルトクリーニングブレード１１は、ゴム製のブレードであり、硬度ＪＩＳ−Ａ７０°のウレタンゴムが用いられる。中間転写ベルト７０の幅３２４ｍｍに対して、中間転写ベルトクリーニングブレード１１の幅は３１７ｍｍであり、中間転写ベルトクリーニングブレード１１は中間転写ベルト７０に対して５０ｇｆ／ｃｍの線圧で当接させる。なお、必要に応じてこの中間転写ベルトクリーニングブレード１１を離間させるような機構を設けておくこともできる。記録媒体に転写されたフルカラー現像剤像は、定着ユニットによって加熱加圧されて媒体に融着される。
【００２７】
一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは一次転写位置を経過した後に、除電ユニット７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋによって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋに支持された感光体クリーニングブレード７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋによって、その表面に付着している現像剤が掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされた現像剤は、感光体クリーニングユニット７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋが備える残存現像剤回収部に回収される。
【００２８】
次に、図３乃至図６を用いて、現像ユニットの構成例について説明する。図３は現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図４は現像剤供給ローラ５５０の表面を表した斜視概念図である。図５は現像剤供給ローラ５５０表面に設けられた溝の形状を示す断面図、図６は加振ユニットの構成概要を説明する図である。なお、図３においては、図１同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ５１０は、現像剤汲み上げローラ５４０よりも上方にある。図中、２０は感光体、５０は現像ユニット、５１０は現像ローラ、５２０は加振ユニット、５２１は当接部材、５２２は支持部、５２４は加振部材、５３０は現像剤収容部、５４０は現像剤汲み上げローラ、５５０は現像剤供給ローラ、５６０は規制ブレード、５６２は規制ブレード支持部材、５７０は現像ローラクリーニングユニット、５７１は現像ローラクリーニングブレード、Ｄは現像剤を示す。
【００２９】
現像ユニット５０は、現像剤担持体の一例としての現像ローラ５１０と、現像剤収容部５３０と、現像剤汲み上げローラ５４０と、現像ローラ５１０に現像剤を供給し塗布する現像剤供給部材の一例としての現像剤供給ローラ５５０と、規制部材の一例としての規制ブレード５６０と、現像ローラクリーニングユニット５７０とを有している。
【００３０】
現像剤収容部５３０は、感光体２０に形成された潜像を現像するための現像液Ｄを収容する。この現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄは、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本実施の形態に係る液体現像剤Ｄは、シリコーンオイル等の不揮発性かつ絶縁性キャリア液中に、平均粒径０．１〜５μｍ程度の樹脂、顔料等からなるトナー粒子を高濃度（５〜４０ｗｔ％程度）に分散させた高粘度（１００〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の現像液Ｄである。
【００３１】
現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。この現像剤汲み上げローラ５４０は、その下部が現像剤収容部５３０に収容された現像液Ｄに浸されており、また、現像剤供給ローラ５５０から、約１ｍｍの幅を持って離間している。
【００３２】
さらに、現像剤汲み上げローラ５４０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像剤供給ローラ５５０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤供給ローラ５５０の回転方向（図３において時計方向）と同じ方向（図３において時計方向）に回転する。なお、現像剤汲み上げローラ５４０は、現像剤収容部５３０に収容された現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する機能を有するとともに、現像液Ｄを適正な状態に維持するために現像液Ｄを撹拌する機能をも有している。
【００３３】
現像剤供給ローラ５５０は、現像剤収容部５３０から現像剤汲み上げローラ５４０により搬送された現像液Ｄを現像ローラ５１０へ供給し塗布する塗布ローラである。この現像剤供給ローラ５５０には、鉄等金属性のローラの表面に例えば図４に示すような凹部の微細な溝５５０ａを均一かつ螺旋状に形成して、ニッケルメッキを施したアニロックスローラが用いられ、その直径は約２５ｍｍである。本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０は、当該溝５５０ａとして、図５（Ａ）に示すような台形の断面形状を有する溝を備えている。また、溝５５０ａは、図５（Ｂ）に示すような逆三角形の断面形状を有するものであってもよいし、図５（Ｃ）に示すような半円形の断面形状を有するものであってもよい。なお、本実施の形態における現像剤供給ローラ５５０の溝寸法は、例えば図５（Ａ）に示すとおり、溝ピッチ約１７０μｍ、山幅約４５μｍ、谷幅約３０μｍ、溝深さ約５０μｍである。また、アニロックスローラは、ローラの表面にワイヤを巻回することにより上記と同様、表面に凹部の微細な溝５５０ａを均一かつ螺旋状に形成したものであってもよい。
【００３４】
さらに、現像剤供給ローラ５５０は、当該現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを現像ローラ５１０に適切に転写して塗布するために、その表面が、当該現像ローラ５１０の後述する弾性体の層に圧接している。また、現像剤供給ローラ５５０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像剤供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向（図３において反時計方向）と逆の方向（図３において時計方向）に回転する。
【００３５】
規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０の表面に当接して、現像剤供給ローラ上の現像液Ｄの量を規制する。すなわち、当該規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の余剰現像液を掻き取って、現像ローラ５１０に供給する現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄ、を計量する役割を果たす。この規制ブレード５６０は、弾性体としてのウレタンゴムからなり、鉄等金属製の規制ブレード支持部材５６２より支持されている。なお、規制ブレード５６０のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａで約６２度であり、規制ブレード５６０の、現像剤供給ローラ５５０表面への当接部、の硬度（約６２度）は、後述する現像ローラ５１０の弾性体の層の、現像剤供給ローラ５５０表面への圧接部、の硬度（約８５度）よりも低くなっている。また、規制ブレード５６０は、その先端が現像剤供給ローラ５５０の回転方向の下流側に向くように配置されており、いわゆるトレール規制を行う。トレール角度は約１０度である。
【００３６】
このようにアニロックスローラを現像剤供給ローラ５５０に用いることにより、アニロックスローラの表面に形成された溝５５０ａに現像液Ｄを担持するとともに、溝５５０ａの容積によって現像液Ｄを計量して、被塗布物である現像ローラ５１０への塗布量を一定に調整する。そして、規制ブレード５６０は、溝５５０ａから溢れた現像液Ｄの余剰分をアニロックスローラ上から除去するためその表面に当接させて使用される。これにより、溝５５０ａから溢れた現像液Ｄは規制ブレード５６０によって摺り切られることで計量され、現像ローラ５１０への塗布量を安定化させることができる。
【００３７】
現像ローラ５１０は、感光体２０に担持された潜像を現像液Ｄにより現像するために、現像液Ｄを担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する現像剤担持体である。この現像ローラ５１０は、鉄等金属製の内芯の外周部に、導電性を有する弾性部の一例としての弾性体の層を備えたものであり、その直径は約２０ｍｍである。また、弾性体の層は、二層構造になっており、その内層として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約３０度で、厚み約５ｍｍのウレタンゴムが、その表層（外層）として、ゴム硬度がＪＩＳ−Ａ約８５度で、厚み約３０μｍのウレタンゴムが備えられている。そして、現像ローラ５１０は、前記表層が圧接部となって、弾性変形された状態で現像剤供給ローラ５５０及び感光体２０のそれぞれに圧接している。
【００３８】
また、現像ローラ５１０は、その中心軸を中心として回転可能であり、当該中心軸は、感光体２０の回転中心軸よりも下方にある。また、現像ローラ５１０は、感光体２０の回転方向（図３において時計方向）と逆の方向（図３において反時計方向）に回転する。なお、感光体２０上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ５１０と感光体２０との間に電界が形成される。
【００３９】
加振ユニット５２０は、現像ローラ５１０が担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する現像液Ｄに対して垂直方向に、その液膜上に形成される周期的厚みムラの周期の数分の１から数十分の１以下に相当する周波数、ほぼ液膜の厚みに相当する振幅で、液膜の有効幅にわたって機械的な微振動を加える加振手段である。そのため、加振ユニット５２０は、現像ローラ５１０の表面上の、現像ローラ５１０と現像剤供給ローラ５５０とのニップ部の回転方向下流で、感光体２０と現像ローラ５１０との現像ニップの上流側に当接して配置され、図６に示すように支持部５２２により現像装置等の固定された筐体の一部に当接部材５２１が支持固定され、加振部材５２４により当接部材５２１を加振して振動させる。加振部材５２４には、例えば高周波電圧を電極間に印加して振動させる圧電振動子（ピエゾ素子）が用いられ、現像ローラ５１０の表面移動速度に応じて、例えばその表面移動速度が１０００ｍｍ／ｓｅｃ〜１４００ｍｍ／ｓｅｃとなる、２０枚／分（Ａ４、Ａ３）の印刷の場合には、１４０ｋＨｚ以上、さらには５０枚／分の高速印刷の場合には、３５０ｋＨｚ以上の周波数で振動させることで、少なくとも画像において目視でも無視できる０．１ｍｍ以下にムラを低減することができる。
【００４０】
現像ローラクリーニングユニット５７０は、現像ローラ５１０の表面に当接されたゴム製の現像ローラクリーニングブレード５７１を有し、前記現像位置で現像が行われた後に、現像ローラ５１０上に残存する現像液Ｄを現像ローラクリーニングブレード５７１により掻き落として除去するための装置である。
【００４１】
このような構成の現像ユニット５０における現像剤の現像位置までの供給、回収は次のように行われる。まず、現像剤汲み上げローラ５４０が、その中心軸回りに回転することによって、現像剤収容部５３０に収容されている現像液Ｄを汲み上げて現像剤供給ローラ５５０へ搬送する。
【００４２】
アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａで計量されて搬送された現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０の回転によって、規制ブレード５６０の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像液Ｄの余剰分が規制ブレード５６０によって掻き取られ、現像ローラ５１０に供給される現像液Ｄの現像剤量が計量される。すなわち、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０には、前述したとおり、溝５５０ａが設けられているから、現像剤供給ローラ５５０に当接する規制ブレード５６０は、現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを溝５５０ａに保持された現像液Ｄを残して掻き取ることとなる。また、現像ローラ５１０に供給される現像液Ｄの現像剤量が適正な量になるように溝５５０ａの寸法が決められているので、規制ブレード５６０が現像剤供給ローラ５５０上の現像液Ｄを掻き取った際には、溝５５０ａによって適正な量に計量された現像液Ｄが溝５５０ａに残存することとなる。
【００４３】
アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ５５０の溝５５０ａに保持され計量された現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０のさらなる回転によって、現像ローラ５１０との圧接位置に至る。当該圧接位置に至った現像液Ｄは、現像剤供給ローラ５５０と現像ローラ５１０が圧接することにより生ずる圧力の作用より、現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ転写され、現像ローラ５１０上には現像液Ｄの薄膜が形成される。
【００４４】
このようにして現像ローラ５１０の表面上に形成された現像液Ｄの薄膜は、現像ローラ５１０の回転によって、加振ユニット５２０の当接位置に至ると、当該当接位置を通過する際に、現像液Ｄの薄膜に対して機械的振動が加えられることにより、塗布された厚みムラのある液膜が均一な厚みになると共に、液膜内にあり現像ローラ５１０の表面にめり込んだり貼りついたりしているトナーの各粒子が離反する。しかる後に、感光体２０に対向する現像位置（すなわち、感光体２０との圧接位置）に至り、該現像位置にて所定の大きさの電界下で感光体２０上に形成された潜像の現像に供される。現像位置を通過した現像ローラ５１０上の現像液Ｄは、現像ローラ５１０のさらなる回転によって、現像ローラクリーニングブレード５７１の当接位置に至る。そして、当該当接位置を通過する際に、現像ローラクリーニングブレード５７１によって、現像ローラ５１０の表面に付着している現像液Ｄが掻き落とされ、掻き落とされた現像液Ｄは、現像ローラクリーニングユニット５７０が備える残存現像剤回収部に回収される。
【００４５】
本実施の形態では、上記のように現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０上に現像液膜を塗布した後の段階で、且つ潜像を形成した感光体２０によって現像を行なう現像部に現像ローラ５１０上の液膜が到達する前の段階で、物理的作用を加える手段、つまり加振ユニット５２０により、現像ローラ５１０上に塗布された液膜に、液膜の厚みの乱れが均一になるように機械的に微振動を加える。具体的には、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して前記した段階で、液膜の進行方向に対して略直交方向即ち、現像ローラ５１０の表面に対して垂直方向（径方向、液膜の厚み方向）、或いは現像ローラ５１０の軸方向に、現像に供する液膜の有効幅にわたって物理的作用を加える。この物理的作用は、現像に供する液膜の有効幅の全域にわたって、静的には比較的均一な圧力分布を有しながら、動的には圧力変動を生じさせることをさす。
【００４６】
本実施の形態において、前記物理的作用を加える手段、つまり加振ユニット５２０は、図６に示すように当接部材５２１、支持部５２２、加振部材５２４からなり、加振部材５２４は、例えば図６（Ａ）に示すように当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する位置の近傍に配置し、当接部材５２１を現像ローラ５１０の中心方向Ｘに加振して振動させる。つまり当接部材５２１は、一端が支持部５２２により支持固定され、ほぼ現像ローラ５１０の軸と当接部材５２１との当接位置を通る線上に加振部材５２４が配置される。或いは図６（Ｂ）に示すように当接部材５２１を支持固定する支持部５２２との間に加振部材５２４を配置し、当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘ1 や、現像ローラ５１０の軸方向Ｘ2 、或いはそれらの方向、現像ローラ５１０の表面上に形成される液膜のアニロックスパターンの角度に対して４５°その他所定の角度を有する方向に当接部材５２１を加振して振動させる。また、図６（Ｃ）に示すように円筒ループ状の当接部材５２１を用い、支持部５２２を現像装置等の固定された筐体の一部に支持固定して、そのループ状の当接部材５２１の支持部５２２と反対側を現像ローラ５１０に当接させ、その当接位置の裏側に加振部材５２４を配置して当接位置で当接部材５２１を当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘに加振して振動させる。これら板状のものに代えて図６（Ｄ）に示すようにローラ部材を当接部材５２１に用いて現像ローラ５１０上の液膜に当接させその軸側から加振部材５２４により当接部材５２１が現像ローラ５１０に当接する接線方向Ｘに加振して振動させるようにしてもよい。
【００４７】
図７は画像濃度に応じて加振手段を制御する本発明の実施の形態を説明する図である。液体現像剤の粘度が低い場合、現像ローラ５１０の表面上に塗布された液体現像剤により形成される液膜にアニロックスパターンの規則的厚みムラがあっても、その厚みムラは、感光体２０との現像ニップ部に搬送されるまでに緩和されるが、粘度や濃度が高くなると、その厚みムラがあまり緩和されなくなり、これら粘度や濃度は、温度によりその他画像形成条件により変動する。また、例えば画像形成動作が、連続か、前回から相当時間の経過した後か、電源投入してシステムを立ち上げた後か、待機・節電モードからの移行か、高速モードによる動作か等画像形成条件によっても液膜の厚みムラが十分緩和されない場合がある。しかも、現像ローラ上の濃度ムラは、アニロックスローラ等の現像剤供給ローラによる転写パターンの影響だけでなく、長期間現像装置を使用した場合のローラ表面状態の影響、使用環境による影響等によっても生じる。濃度ムラが生じた場合、感光体上もしくは中間転写体上の濃度は小さくなる。
【００４８】
そこで、パッチ処理と同様に所定条件でテスト画像を形成し、その画像濃度の測定結果から振動条件を変更して濃度ムラが生じないように振動条件を最適化する。その処理は、図７に示すようにまず、画像形成を行うに先立って、現像装置の使用期間、画像形成前の動作履歴、その他の条件判定するために必要な情報を取り込み（ステップＳ１１）、テスト画像の形成が必要か否かの判定を行う（ステップＳ１２）。テスト画像の形成が必要と判定された場合には、予め用意されている所定のテスト画像の形成を行って（ステップＳ１３）、そのテスト画像の濃度の濃度を検出し濃度情報を取得する（ステップＳ１４）。そして、取得した濃度情報に基づき濃度ムラの判定を行い（ステップＳ１５）、濃度ムラの判定に従い、加振手段のオン／オフ、振動強度の調整等、振動の制御を行う（ステップＳ１６）。
【００４９】
振動の制御は、例えば濃度ムラが大きい場合、加振手段をオンにして所定の振動強度で加振し、その結果に基づきさらに同様のテスト画像の形成、濃度の検出を行い、濃度ムラの改善度合いに応じてさらに振動強度を大きくしたり小さくする調整を実行させるようにしてもよい。
【００５０】
図８は加振による液膜の乱れの改善効果を説明する現像液膜表面の写真、図９は加振によるトナー粒子の浮き上がり効果を説明する図である。
【００５１】
現像剤供給ローラ５５０と現像ローラ５１０の表面が同方向に移動するように設定した際に観察された現像ローラ５１０上の現像液膜の写真を、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示す。図８（Ａ）は、現像ローラ５１０上に供給された現像液膜表面の写真の例であり、不規則な波状のうねりが観察される。このうねりは、現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ現像液膜が供給され、現像剤供給ローラ５５０から現像液膜が離反する際に生ずる剥がれに起因した現像液膜表面の乱れによるものである。現像剤供給ローラ５５０として計量のための溝加工を表面に施したアニロックスローラを用いて、図８（Ａ）の場合とは異なる条件で現像液膜を現像ローラ５１０上に供給塗布した場合の、現像ローラ５１０上の現像液膜表面の写真の例を、図８（Ｂ）に示す。表面には周期的なうねりが観察された。このうねりは、アニロックスの溝パターンに対応した比較的規則性のあるうねりである。
【００５２】
これら図８（Ａ）或いは図８（Ｂ）に示された、不均一なうねりのある表面性を有する現像液膜が形成されている現像ローラ５１０を使って現像を行った時、現像部で顕像化された後の現像液膜上にもこの不均一性が濃厚に反映された。現像液膜表面の乱れは、現像ローラ５１０からそのまま現像後の顕像上にも受け継がれ、感光体２０上で観測された。現像液膜の表面に発生する不規則なムラ、或いは規則的なうねり状のムラ、即ち現像液膜の厚みムラが少ないほど、感光体２０上の顕像も、更には紙面などへの印刷結果もムラが無いことになる。
【００５３】
現像装置に現像液を供給する前の現像液にあっては、現像液を構成する溶媒に対して、トナー粒子が均一濃度で分散している状態が望ましいが、トナー粒子の均一分散を維持或いは形成するために、必要に応じて攪拌などの処理が行われることがある。これは、現像部に供給される現像液膜が、現像領域全域にわたって、トナー粒子が均一濃度で分散していることが望ましいからである。しかしながら、現像ローラ５１０上に塗布された、数ミクロン程度の膜厚からなる現像液膜中においては、現像液膜を構成する溶媒とトナー粒子とが、均一な状態が維持されているわけではない。現像液膜が現像剤供給ローラ５５０から現像ローラ５１０へ供給される際に加えられる圧力や、摩擦力によって、トナー粒子が現像ローラ５１０へ押し付けられることにより、図９（Ａ）に示すように一部のトナー粒子Ｔ１が部分的に現像ローラ５１０にめり込んだり、張り付いたりすることがある。また、アニロックスローラのような溝つきの現像剤供給ローラ５５０を用いる場合、現像ローラ５１０上に溝パターンがそのまま転写され、このパターンを消すために、現像ローラ５１０上に均し部材を備えたとしても、高濃度・高粘度の液体現像剤では、この均し部材により現像ローラ５１０にトナーが強く押しつけられることにより、溝パターンは消えるもののトナーが現像ローラ５１０上に図９（Ａ）に示すようにフィルミングしたり、現像効率が下がったりする欠点がある。
【００５４】
現像剤供給ローラ５５０による現像ローラ５１０への現像液膜の塗布工程以降で、図９（Ａ）に示すように一部のトナー粒子Ｔ１が現像ローラ５１０表面に、めり込んだり張り付いたりする場合は、これらトナー粒子Ｔ１の現像ローラ５１０への付着強度が他のトナー粒子Ｔ２よりも強いために、現像時において、所定の現像が得られない原因になり、現像のムラの要因になることがある。更には、現像後の工程で、現像ローラ５１０上に残留する現像液膜をクリーニングして、新たな現像液膜を塗布する際に、クリーニングの工程で充分クリーニングできずに現像ローラ５１０表面にトナー粒子Ｔ１がめり込み張り付いたまま残って、次のサイクルに悪影響を与える原因となることがある。
【００５５】
本実施形態にあっては、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して、超音波機械振動を加えることにより、塗布された厚みムラがある現像液膜を均一な厚みに修正する一方で、更に、現像ローラ５１０の軸方向の現像液膜に加えられた超音波機械振動が、現像液膜内にあるトナーの各粒子に、溶媒を介して伝達されることにより、トナー粒子が現像液膜を構成する溶媒中で振動する。この結果、図９（Ｂ）に示すように前記した現像ローラ５１０表面にめり込んだり張り付いたりしているトナー粒子Ｔ１′が、現像ローラ５１０の表面から離反して溶媒中へ浮き上がり、相対的に現像液膜の中央部へ寄せられる。従って、現像ローラ５１０の表面へのトナー粒子のめり込みや張り付きが解消され、現像時のムラ要因が解消される。また、前記した現像ローラクリーニングブレード５７１による現像ローラクリーニング工程でのクリーニング不良要因も解消される。
【００５６】
次に、液膜に振動を与えた場合と振動を与えない場合における溝パターンの見えなくなる現像剤の膜圧と規制ブレードの線圧の関係を示す。図１０は現像剤別の溝パターンの見えなくなる現像剤の膜圧と規制ブレードの当接圧の関係を示す図であり、加振部材により当接部材を加振させる周波数を４００ｋＨｚとして、加振させた場合を○、比較例として加振させない場合を×で示し溝パターンの見えなくなる膜厚とブレード線圧の関係を求めたものである。
【００５７】
図１０（Ａ）は次の現像剤Ａを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ａは、「樹脂：テレフタル酸とトリメリット酸の酸混合物と、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物との重縮合架橋ポリエステル（重量平均分子量２３，４００、Ｍｗ／Ｍｎ＝９．０、酸価２７ｍｇＫＯＨ／ｇ）・・・５０重量部」、「顔料：Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３・・・５重量部」をヘンシェルミキサーを用いて均一に混合した後、３本ロールで混練し、直径２ｍｍになるまで粗粉砕した。
次に、得られた混合物の２０重量部をシリコーンオイル（動粘度１００ｍｍ2 ／ｓ、信越化学工業製ＫＦ９６−１００ｃｓ）の７７重量部、分散剤ソルスパース３１８４５の２重量部、ステアリン酸アルミニウムの１重量部と混合して、更に分散装置（ヒーズミルドライスヴェルケ社製 ＡｄｖａｎｔｉｓＶ１５）を使用し、ビーズ直径１．０ｍｍ、流量２０ｋｇ／ｈの条件で循環して分散した。負荷動力は３．５ｋＷで一定とした。
得られた現像剤中の粒子成分の粒径をレーザ回折・分散式粒度分布測定装置（日機装製 マイクロトラックＵＰＡ１５０ ｍｏｄｅｌＮｏ．９３４０）によって測定したところ、個数平均粒子径は１．３μｍであった。固形分率（全体に対する樹脂−顔料混練物の値）は２０％である。
【００５８】
図１０（Ｂ）は次の現像剤Ｂを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ｂは、現像剤Ａにおいて使用するオイルをシリコーンオイル（動粘度５０ｍｍ2 ／ｓ、信越化学工業製ＫＦ９６−５０ｃｓ）に変えた他は同様に現像剤を作成した。個数平均粒子径は１．５μｍであった。固形分率は２０％である。
【００５９】
図１０（Ｃ）は次の現像剤Ｃを用いたときの膜厚とブレード線圧の関係を示す。現像剤Ｃは、現像剤Ａにおいて混合物を３０重量部、オイルを６７重量部に変えたほかは同様に現像剤を作成した。個数平均粒子径は１．６μｍであった。固形分率は３０％である。
【００６０】
本実施の形態で説明したように当接部材を加振部材により加振させ、現像ローラ５１０上の現像液膜に対して、その表面に機械的に振動を加え、固形分（トナー粒子）を振動させることで、図１０のそれぞれの現像剤に対して○で示すように×で示した比較例より低いブレード線圧で均一な厚みの現像液膜を達成できる。ブレード線圧を低くできることは、それだけ装置を小型化できることになる。また、ブレード線圧を固定した場合には、膜厚を薄くしても均一な厚みの現像液膜を達成でき、現像効率を上げることができる。このように振動を与えることは現像剤の見かけ上の粘度を小さくすることになる。
【００６１】
上記のように本実施形態によれば、現像ローラ上へ転写される際の、液膜上に形成される周期的厚みムラの周期の数分の１から数十分の１以下に相当する周波数、液膜の厚み近傍の振幅の機械的振動を加えることにより、液膜に動的粘性を下げる効果を与える。更に機械的振動を加える機構が、同時に液膜を圧迫することにより、平坦化が促進される。さらには、トナー粒子の振動によるめり込みや張り付きの解消、薄膜化、現像効率の向上を図ることができる。
【００６２】
また、当接部材は、高周波機械振動を、液膜との接触面にわたって、伝えられるだけの機械強度を有する程度の可撓性の薄板を使用することで、加振に要する投入エネルギーは、印刷装置に使用される全エネルギーに対比して、微弱な値であり、従ってまた、発生するエネルギーに基づいて発生する温度上昇は、印刷動作中は勿論のこと、現像ローラ非動作時であって機械的に熱分散が起きない状態でも、高粘性液体の粘性を大きく変えるほどの変化をもたらさない。特に、当接部材が、可撓性の薄板で構成することにより、液膜上に加えられる振動量が現像ローラの基体と液膜の粘性値によってほぼ規定され安定する為、印加エネルギーの調整幅に余裕をもつことができる。
【００６３】
圧電振動子（加振部材自体）は、可撓性の薄板上の非固定部分即ち自由振動領域に設置することにより、機械的疲労が発生しずらい為、振動子以外の外部要因による強制機械劣化から開放され長期にわたって、投入エネルギーと発生機械振幅エネルギーに対し同じ振動効果を持続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態を説明する図である。
【図２】制御ユニットの構成概要を説明する図である。
【図３】現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図４】現像剤供給ローラの表面を表した斜視概念図である。
【図５】現像剤供給ローラの表面に設けられた溝の形状の例を示す断面図である。
【図６】加振ユニットの構成概要を説明する図である。
【図７】画像濃度に応じて加振手段を制御する本発明の実施の形態を説明する図である。
【図８】加振による液膜の乱れの改善効果を説明する現像液膜表面の写真である。
【図９】加振によるトナー粒子の浮き上がり効果を説明する図である。
【図１０】加振による現像液膜の薄膜化の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…レーザビームプリンタ、１１…中間転写ベルトクリーニングブレード、１２…中間転写ベルトクリーニングローラ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…現像部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ…感光体、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ…帯電ユニット、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ…露光ユニット光路、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ…現像ユニット、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ…一次転写ユニット、７０…中間転写ベルト、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｋ…除電ユニット、７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ…感光体クリーニングユニット、７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｋ…感光体クリーニングブレード、８０…二次転写ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段と、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行うようにしたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
前記所定の条件は、前記現像装置を使用した期間が予め設定された基準値以上になった時であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項４】
前記所定の条件は、電源投入時であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項５】
前記液膜加振手段の制御として、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段のオン／オフ又は前記液膜加振手段により加える振動強度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項６】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの中心方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項７】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの当接する接線方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項８】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの軸方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項９】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの当接する接線方向又は前記現像ローラの軸方向と異なる角度を有する方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項１】
アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段と、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
アニロックスローラを用いて不揮発性液体現像剤を現像ローラ表面上に塗布する液体現像剤用の現像装置を備え、前記現像装置により感光体上に形成された潜像を現像し画像を形成する画像形成装置の画像形成方法であって、前記現像ローラ表面上の前記現像ローラと前記アニロックスローラとのニップ部の回転方向下流で現像ニップの上流側に前記不揮発性液体現像剤により形成される液膜に当接して振動を加える液膜加振手段を設け、所定の条件でテスト画像の形成を行って前記テスト画像の濃度情報の検出を行い、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段により液膜に加える振動の制御を行うようにしたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
前記所定の条件は、前記現像装置を使用した期間が予め設定された基準値以上になった時であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項４】
前記所定の条件は、電源投入時であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項５】
前記液膜加振手段の制御として、前記検出した濃度情報に応じて前記液膜加振手段のオン／オフ又は前記液膜加振手段により加える振動強度の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項６】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの中心方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項７】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの当接する接線方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項８】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの軸方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【請求項９】
前記液膜加振手段は、前記現像ローラの当接する接線方向又は前記現像ローラの軸方向と異なる角度を有する方向に振動を加えるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置又は画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−５７９１５（Ｐ２００７−５７９１５Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４４１２０（Ｐ２００５−２４４１２０）
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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