現像装置及び画像形成装置
【課題】アニロックスローラーが軸方向に安定して液体現像剤を汲み上げることが可能となる現像装置、および画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、貯留部に貯留される液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、貯留部に貯留される液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、第１の塗布ローラーに当接すると共に、第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、第２の塗布ローラーに当接すると共に、第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、攪拌部材及び現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、第１の駆動源からの駆動力により第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、を備える。
【解決手段】トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、貯留部に貯留される液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、貯留部に貯留される液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、第１の塗布ローラーに当接すると共に、第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、第２の塗布ローラーに当接すると共に、第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、攪拌部材及び現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、第１の駆動源からの駆動力により第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体現像剤を用いた現像装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体溶媒中に固形成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置に用いられる液体現像剤は、シリコンオイルや鉱物油などからなる電気絶縁性を有した不揮発性の有機溶媒中にポリエステル樹脂などからなるトナーを懸濁させたものである。トナー粒径は１μm前後と極めて微細であり、従来のトナー粒径７μm前後を使用する乾式トナーを用いた画像形成装置と比べて高画質化を図ることができる。
【０００３】
このような液体現像剤を用いた画像形成装置として、特許文献１には、液体現像剤が供給される第１貯留部と、余剰の液体現像剤が回収される第２貯留部と、第１貯留部から第２貯留部へ余剰の液体現像剤が溢れるように切り欠きが形成された仕切部材を有する現像容器において、螺旋状のリブを有する攪拌オーガーが軸方向両端部に向かって液体現像剤を搬送する現像装置、および画像形成装置が開示されている。第１貯留部と第２貯留部の境界に切り欠きが形成された仕切部材を設けると、第１貯留部に貯留される液体現像剤の余剰分を第２貯留部に溢れさせることで、第１貯留部の液位が一定に保持される。
【０００４】
また、特許文献２の実施例には、アニロックスローラーと攪拌オーガーを駆動させるための具体的な駆動構成として、アニロックスローラーの駆動源であるモーターと攪拌オーガーの駆動源であるモーターは共通である現像装置、および画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、アニロックスローラーの駆動源であるモーターの回転数を制御する制御部を有し、現像ローラーの表面速度に対してアニロックスローラーの表面速度を変えて、現像ローラーへの液体現像剤の塗布量を制御する現像装置、及び画像形成装置が開示されている。
アニロックスローラーから現像ローラーへ供給される液体現像剤の塗布量は画像濃度に影響するので、現像ローラーの表面速度に対してアニロックスローラーの表面速度を変えて液体現像剤の塗布量を制御することは、画像濃度を調節する際に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７５５５２号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４９７３号公報
【特許文献３】特開２００５−２３４４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のように、アニロックスローラーと攪拌オーガーの駆動源であるモーターが共通であると、攪拌オーガーの軸方向両端部に向かって液体現像剤を搬送する搬送力は、アニロックスローラーの回転速度によって変わる。特許文献３のように、画像濃度を調節する場合、アニロックスローラーの回転速度が変化するので、攪拌オーガーによる液体現像剤の軸方向両端部への搬送力が変化する。よって、攪拌オーガーの軸方向の画像濃度が不均一となるおそれがある。
【０００８】
具体的には、通常印刷の画像濃度を基準値とし、基準値に対して画像濃度をより高濃度側で印刷する場合、アニロックスローラーの回転数を速くして現像ローラーへの供給量を増加させる。その場合、アニロックスローラーと共通の駆動源を持つ攪拌オーガーの回転速度も速くなり、現像剤の軸方向外側への搬送力が増加する。その結果、隔壁の軸両端付近に設けられた切り欠きから第２貯留部に現像剤が通常印刷時よりも多量に溢れ、第１貯留部における軸方向中央部の液位が下がる。このことから、アニロックスローラーから現像ローラー上へ均一に現像剤を供給できず、軸方向の画像濃度が不均一になるおそれがある。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、アニロックスローラーが軸方向に安定して液体現像剤を汲み上げることが可能となる現像装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像装置は、トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に、前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、前記現像剤担持体ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材と、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部と、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材と、前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラー、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラー、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する液体現像剤担持体ローラー、前記液体現像剤担持ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材を備え、前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、前記現像部で形成された像を転写材に転写する転写部と、を有すること特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、前記第２の駆動源で発生される駆動力により、前記第２の塗布ローラーは駆動することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置は、前記第１の駆動源は、回転軸を有し、前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、前記第１の駆動源は、回転軸を有し、前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像剤担持体ローラーに伝達された駆動力を前記第２の塗布ローラーに伝達する第２の駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、前記転写材の種別が入力される転写材種別入力部を有し、前記制御部は、前記転写材種別入力部で第１の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度で回転させるとともに、前記転写材種別入力部で第１の種別よりも表面粗さが粗い第２の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記攪拌部材は、前記転写材種別入力部で前記第１の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転するとともに、前記転写材種別入力部で前記第２の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成要素を示す断面図である。
【図２】画像形成部、現像装置の主要構成要素を示す断面図である。
【図３】貯留部２８内の液体現像剤の移動方向を示す図である。
【図４】現像装置５とそれに係る駆動部を示す図である。
【図５】図４におけるＡから見た現像装置５内の駆動部を示す図である。
【図６】貯留部２８内の液体現像剤の均一な液位を示す図である。
【図７】貯留部２８内の液体現像剤の不均一な液位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成要素を示す図である。なお、図１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）に対応する各構成部位に付す符号を、ブラック（Ｋ）の対応箇所に代表記載している。
【００１９】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、水平またはほぼ水平にタンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを備えている。これらの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋには、それぞれ、対応する色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像が形成されて担持される。各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、図示しない駆動源により駆動されて図１において矢印方向（図１において時計回り）に回転する。ここで、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおいて、２Ｙはイエローの感光体、２Ｍはマゼンタの感光体、２Ｃはシアンの感光体、２Ｋはブラックの感光体を表す。また、他の部材についても同じように、部材の符号にそれぞれ各色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えて各色の部材を表す。
【００２０】
各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが配設されている。更に、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋから、それぞれ、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの回転方向に向かって、順に、露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、本発明の現像装置である現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが配設されている。
【００２１】
更に、画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト１０を備えている。この中間転写ベルト１０は、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの上方に配置されている。そして、中間転写ベルト１０は各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋでそれぞれ各一次転写ローラー７Ｙ１，７Ｍ１，７Ｃ１，７Ｋ１により各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋへ当接される。
図示しないが、中間転写ベルト１０は、例えば樹脂等の可撓性の基材と、この基材の表面に形成されたゴム等の弾性層と、この弾性層の表面に形成された表層とを有する３層構造の比較的柔らかい弾性ベルトに形成されている。もちろん、これに限定されることはない。中間転写ベルト１０は図示しないモーターの駆動力が伝達される中間転写ベルト駆動ローラー１１および中間転写ベルトテンションローラー１２に巻き掛けられる。そして、中間転写ベルト１０はテンションを付与された状態で、矢印方向（図１において反時計回り）に回転（移動）するようにされている。なお、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応する感光体等の部材の配置順は、図１に示す例に限定されることはなく、任意に設定することができる。
【００２２】
中間転写ベルト１０の中間転写ベルト駆動ローラー１１側には二次転写部１３が設けられている。二次転写部１３は、二次転写ローラー１４および二次転写ローラークリーニング部１５を有している。二次転写ローラー１４は矢印方向（図１において時計回り）に回転する。この二次転写ローラー１４は、中間転写ベルト駆動ローラー１１に巻き掛けられる中間転写ベルト１０に圧接されて二次転写ニップを形成する。また、二次転写ローラークリーニング部１５は二次転写ローラー１４に付着する液体現像剤等を除去する。
【００２３】
更に、中間転写ベルト１０の基準位置を検出するレジストセンサー１３が配設されている。このレジストセンサー１３により、検出された中間転写ベルト１０の基準位置に基づいて、レジストローラー対１７が転写材１８を二次転写部１３へ供給する。
【００２４】
一方、中間転写ベルト１０の中間転写ベルトテンションローラー１２側には、中間転写ベルトクリーニング部１９が設けられている。中間転写ベルトクリーニング部１９は中間転写ベルト１０に付着する液体現像剤等を除去する。
【００２５】
そして、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、各露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、各現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、各感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、各除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および各感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋにより、それぞれ、この例の画像形成装置１における各色の画像形成ステーションが構成される。各色の画像形成ステーションにおいて、それぞれ対応する色のトナー像が各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成される。
【００２６】
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、従来と同様に各画像形成ステーションの各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに担持された各色のトナー像が各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋで、中間転写ベルト１０に転写される。このとき、この例の画像形成装置１では各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像はこれらの順に中間転写ベルト１０に色重ねされて転写され、中間転写ベルト１０にフルカラーのトナー像が形成される。更に、中間転写ベルト１０に転写されたトナー像は二次転写部１３のニップにおいて、二次転写ローラー１４によって中間転写ベルト１０に圧接された転写紙等の転写材１８に転写される。そして、転写材に転写されたトナー像が図示しない定着部で定着されることで、転写材１８に画像が形成される。
【００２７】
次に、この例の画像形成装置１の画像形成ステーションについてより詳細に説明する。
図２は、画像形成部、現像装置の主要構成要素を示す図である。なお、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、各露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、各現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、各感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、各除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および各感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、いずれも各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて同じ構成を有している。そこで、図２には、各色に共通して説明するため、各色の符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して示す。
【００２８】
感光体２は、外周面に感光層が形成された円筒状の部材で、図２に示すように、プロセス速度（周速度２００〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ）で時計回りの方向に回転する。感光体２の感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体等で構成される。
【００２９】
現像部５は、現像剤容器２０、攪拌オーガー２１、アニロックスローラー２２、液体現像剤供給ローラーである中間ローラー２３、中間ローラークリーニングブレード２４、液体現像剤担持ローラーである現像ローラー２５、現像ローラークリーニングブレード２６、及び現像剤圧縮部２７を有する。現像剤容器２０は現像ローラーに供給する液体現像剤を貯留する貯留部２８と、クリーニングブレードで回収した液体現像剤を貯留する回収部２９とを有する。貯留部２８と回収部２９の間には仕切部材３０が配される。
【００３０】
図３は、貯留部２８内の液体現像剤の移動方向を示す図である。供給口３１は攪拌オーガー２１の軸方向における螺旋形状の略中央部（±０〜２０ｍｍ以内）に設けられ、図示しない液体現像剤のタンクから供給ポンプ３２によって汲み上げられた液体現像剤は、供給口３１から貯留部２８へ流入する。このとき、貯留部２８に流入するのは、トナー固形分濃度を２０〜３０％に調整された高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。貯留部２８に流入した液体現像剤は、供給口３１の上部に設けられた螺旋状の羽を有する攪拌オーガー２１の回転によって攪拌されながら、攪拌オーガー２１の軸方向の中央部から矢印の両端部方向に広がっていく。貯留部２８に貯留された液体現像剤がアニロックスローラー２２を浸漬するための必要量に達すると、供給過剰分の液体現像剤は、仕切部材３０の軸方向両端付近に設けた切欠部３０ａ、３０ｂから回収部２９に向かって溢れ出る。
【００３１】
アニロックスローラー２２は直径約２０ｍｍの円筒状の金属製の部材で、液体現像剤を担持し易いように、表面に微細な螺旋状等の溝による凹部パターンを形成している。アニロックスローラー２２は貯留部２８に浸漬されており、図２において時計回りに回転することで、貯留部２８の液体現像剤を汲み上げる。このとき、現像ローラー２５への塗布量を調整するため、アニロックスローラー２２の回転数を変化させる制御を行う。この制御は、画像濃度を調節する場合に現像ローラー２５上の膜厚を変えることを目的としている。
【００３２】
中間ローラー２３は直径約３０ｍｍの円筒状の部材で、鉄等金属製の内芯の外周部にポリウレタンゴム等の弾性層を設けたものであり、アニロックスローラー２２および現像ローラー２５に当接される。そして、中間ローラー２３は図２において約１５０ｒｐｍでアニロックスローラー２２の回転方向とは逆方向である反時計回りに回転して、アニロックスローラー２２から所定量の液体現像剤を供給されるとともに供給された液体現像剤を現像ローラー２５に供給する。このとき、現像ローラー２８と中間ローラー２３の周速度は同じであるかまたはほぼ同じである。中間ローラークリーニングブレード２４は現像ローラー２５とのニップを通過した中間ローラー２３をクリーニングして、この中間ローラー２３に残留する余剰分の液体現像剤を除去する。
【００３３】
現像ローラー２５は直径約３０ｍｍの円筒状の部材で、鉄等金属製の内芯の外周部にポリウレタンゴム等の弾性層を設けたものであり、さらに表層としてPFAチューブ等で被膜する場合もある。現像ローラー２５は図２において約１５０ｒｐｍで中間ローラー２３と同じ回転方向である反時計回りに回転して、中間ローラー２３から供給された液体現像剤を担持するとともに、担持した液体現像剤のトナーで感光体２の静電潜像を現像して感光体２にトナー像を形成する。現像ローラー２５の周速度は感光体２の周速度と同じであるかまたはほぼ同じ（±１〜２％）である。現像ローラークリーニングブレード２６は感光体２の静電潜像を現像した後の現像ローラー２５をクリーニングして、この現像ローラー２５に残留する余剰分の液体現像剤（主にキャリアー液）を除去する。
【００３４】
現像剤圧縮部２７は中間ローラー２３から供給された現像ローラー２５上の液体現像剤に対してトナーチャージすることで、キャリア液内に一様に分散したトナーを現像ローラー２５側に移動させる。
【００３５】
次に、本発明の攪拌オーガー２１および、アニロックスローラー２２の駆動部について説明する。図４は現像装置５とそれに係る駆動部を示す図である。駆動部の一部は図示しない装置本体に配置される。
【００３６】
攪拌オーガー２１、アニロックスローラー２２、中間ローラー２３、および現像ローラー２５が、それぞれ互いに平行またはほぼ平行に配設されている。そして、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３はモーター４１で駆動され、アニロックスローラー２２がモーター５１で駆動される。モーター４１，５１はどちらも装置本体に設けられる。
【００３７】
攪拌オーガー２１に駆動力を伝達する第１の駆動系は、前記モーター４１の回転軸４１ａに固定されて回転するギアー４２と、現像ローラー２５と平行にまたはほぼ平行に配設されて現像ユニットの揺動支点を兼ねる駆動軸３３と、駆動軸３３の一端部に固定されるとともにギアー４２に常時噛合するギアー４３と、図示しない固定軸に設置されると共にギアー４３と常時噛合するアイドラー４４と、攪拌オーガー２１の回転軸２１ａに固定されるとともにアイドラー４４と常時噛合するギアー４５と、を有している。
【００３８】
アニロックスローラー２２に駆動力を伝達する第２の駆動系は、前記モーター５２の回転軸５２ａに固定されて回転するギアー５３と、図示しない固定軸に設置されるとともにギアー５３と常時噛合するアイドラー５４と、図示しない固定軸に設置されるとともにアイドラー５４と常時噛合するアイドラー５５と、アニロックスローラー２２の回転軸２２ａに固定されるとともにアイドラー５５と常時噛合するギアー５６とを有している。
【００３９】
図５は図４におけるＡから見た現像装置５内の駆動部を示す図である。第１の駆動系は、攪拌オーガー２１だけでなく、現像ローラー２５および中間ローラー２３に駆動力を伝達する駆動系も兼ねる。駆動軸３３の一端部に固定されて回転するプーリー４６と、現像ローラー２５の回転軸２５ａに固定されたプーリー４７と、プーリー４６とプーリー４７の間に掛け渡されてプーリー４６の回転をプーリー４７に伝達する無端ベルト４８と、無端ベルト４８のテンションを調整するアイドラー５７と、によって現像ローラー２５に駆動力を伝達する。また、現像ローラー２５の回転軸２５ａに固定されて回転するプーリー４９と、中間ローラー２３の回転軸２３ａに固定されたプーリー５０と、プーリー４９とプーリー５０の間に掛け渡されてプーリー４９の回転をプーリー５０に伝達する無端ベルト５１と、無端ベルト５１のテンションを調整するアイドラー５８と、によって中間ローラー２３に駆動力を伝達する。
【００４０】
第１の駆動系において、無端ベルト４８を介して駆動力が現像ローラー２５に伝達される構成を成すことで、ギアー一歯ピッチの振動がベルトのダンパー効果により吸収されて現像ローラー２５に伝播され難くなり、現像ローラー２５に生じる回転速度むらを低減することができる。同様に、無端ベルト５１を介して駆動力が中間ローラー２３に伝達される構成を成すことで、ギアー一歯ピッチの振動がベルトのダンパー効果により吸収されて中間ローラー２３に伝播され難くなり、中間ローラー２５に生じる回転速度むらを低減することができる。
【００４１】
アイドラー５７がプーリー４６とプーリー４７の間において、プーリー４６に対して無端ベルト４８の進行方向下流側に設けられ、無端ベルト４８のテンションの緩みを防いでいる。同様に、アイドラー５８がプーリー４９とプーリー５０の間において、プーリー４９に対して無端ベルト５１の進行方向下流側に設けられ、無端ベルト５１のテンションの緩みを防いでいる。また、現像ローラー２５に生じる回転速度むらを低減するために無端ベルト４８を平ベルトとすることにより、現像ローラー２５の回転を滑らかにすることが可能である。平ベルトの場合、プーリーとのスリップを防ぐために約１００Nのテンションを安定して付与する必要があるので、緩みを防ぐことは効果的である。
【００４２】
次に、アニロックスローラー２２の回転数制御と、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３の周速との関係について述べる。
【００４３】
現像ローラー２５上の膜厚は約６μｍで得られる画像濃度をデフォルトとし、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを設定する。本発明の実施形態に係る現像装置５において、現像ローラー２５および中間ローラー２３の回転数は、プロセス速度２５０ｍｍ／ｓｅｃで動作させた時には約１５０ｒｐｍとなり、アニロックスローラー２２の回転数は中間ローラー２３に対して周速比１倍の関係となる約２４０ｒｐｍが望ましい。周速で説明すると、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍと同じにした状態（Ｖａ＝Ｖｄ＝Ｖｍ）である。この関係を第１の周速比とする。
【００４４】
デフォルトの画像濃度に対して高濃度側に調節する場合、アニロックスローラー２２の周速Ｖａは、現像ローラー２５上の膜厚が約９μｍとなる条件に設定する。現像ローラー２５および中間ローラー２３の回転数が約１５０ｒｐｍとすると、アニロックスローラー２２の回転数は中間ローラー２３に対して周速比１．５倍の関係となる約３６０ｒｐｍが望ましい。周速で説明すると、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍよりも速くした状態（Ｖａ＞Ｖｄ＝Ｖｍ）である。この関係を第２の周速比とする。
【００４５】
供給ポンプ３２による液体現像剤の供給量と、攪拌オーガー２１による液体現像剤の搬送量は、貯留部２８に貯留される液体現像剤にアニロックスローラー２２が十分に浸漬した状態となるように設定する。第１の周速比では約６μｍの膜厚を形成するため約２５ｃｃ／ｍｉｎの液体現像剤が消費され、第２の周速比では約９μｍの膜厚形成するため約３７．５ｃｃ／ｍｉｎの液体現像剤が消費され、どちらの周速比でも余剰現像剤が発生するように供給ポンプ３２による液体現像剤の供給量は約５０ｃｃ／ｍｉｎに設定している。攪拌オーガー２１の回転数は約２１０ｒｐｍで、攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量は１：１の関係を常に保つ。
【００４６】
本発明の実施形態のようにアニロックスローラー２２と攪拌オーガー２１の駆動源が別であると、第１の周速比から第２の周速比に変更したときも、液体現像剤の攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量が１：１の関係を維持させることができる。これにより、貯留部２８において、図６に示すように攪拌オーガー２１の軸方向の液位が均一となりアニロックスローラー２２による液体現像剤の汲み上げ量も安定する。よって、現像ローラー２５上の膜厚が均一となる。
【００４７】
例えば、アニロックスローラー２２と攪拌オーガー２１の駆動源が特許文献２のように同一であると、第１の周速比から第２の周速比に変更したとき、液体現像剤の攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量が１：１の関係を維持させることができない。これにより、貯留部２８において、図７に示すように攪拌オーガー２１の軸方向中心部の液位が下がり、アニロックスローラー２２による液体現像剤の汲み上げ量も低下する。よって、現像ローラー２５上の膜厚が不均一となる。
【００４８】
アニロックスローラー２２の回転数を制御すると、次のような効果が得られる。現像ローラー２５の回転方向に対して、中間ローラー２３はカウンター方向に当接して回転するため、仮に現像ローラー２５と中間ローラー２３の周速差が発生すると、現像ローラー２５表面の傷つきにより現像ローラー２５上の膜が不均一となる。しかしながら、アニロックスローラー２２の回転数を制御すると、現像ローラー２５と中間ローラー２３の周速差は発生せず、現像ローラー２５表面は平滑に保たれるので、現像ローラー２５上の膜の均一化が可能である。
【００４９】
アニロックスローラー２２表面には、前述したように微細な螺旋状等の溝による凹部パターンを形成しており、例えば線数は約２００ＬＰＩで、４５°の多条螺旋で彫刻されている。この螺旋溝による凹部パターンが原因で、液体現像剤の膜に転写パターンが生じる。アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍよりも速くした場合（Ｖａ＞Ｖｄ＝Ｖｍ）、アニロックスローラー２２上の転写パターンより、中間ローラー２３上の転写パターンの方が４５°より小さい角度で形成される。転写パターンの角度が小さくなるため、中間ローラー２３上での転写パターンは円周方向のピッチ間隔が狭くなり、中間ローラー２３と同じ周速である現像ローラー２５上の転写パターンも円周方向のピッチ間隔が狭くなる。よって、現像ローラー２５上の膜の均一化が可能である。さらに、アニロックスローラー２２と中間ローラー２３の間で周速差がある場合、ニップ部の液体現像剤がせん断力を受けて低粘度化することにより、現像ローラー２５上の膜の均一化を促進できるという効果もある。
【００５０】
また、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３が第１のモーター４１で駆動される構成にすると、現像ローラー２５および中間ローラー２３の周速は常に一定であるので、攪拌オーガー２１の回転数も一定に保持される。これにより、貯留部２８で攪拌された液体現像剤は攪拌オーガー２１の軸方向に常に一定量で搬送されことで液位が安定する構成を省スペースで実現することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２…感光体、５…現像装置、２１…攪拌オーガー、２２…アニロックスローラー、２３…中間ローラー、２４…中間ローラークリーニングブレード、２５…現像ローラー、２６…現像ローラークリーニングブレード、２７…現像剤圧縮部、２８…貯留部、２９…回収部、３０…仕切部材、３０ａ，３０ｂ…切欠部、３１…供給口、３２…供給ポンプ、３３…駆動軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体現像剤を用いた現像装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体溶媒中に固形成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いた画像形成装置が提案されている。この画像形成装置に用いられる液体現像剤は、シリコンオイルや鉱物油などからなる電気絶縁性を有した不揮発性の有機溶媒中にポリエステル樹脂などからなるトナーを懸濁させたものである。トナー粒径は１μm前後と極めて微細であり、従来のトナー粒径７μm前後を使用する乾式トナーを用いた画像形成装置と比べて高画質化を図ることができる。
【０００３】
このような液体現像剤を用いた画像形成装置として、特許文献１には、液体現像剤が供給される第１貯留部と、余剰の液体現像剤が回収される第２貯留部と、第１貯留部から第２貯留部へ余剰の液体現像剤が溢れるように切り欠きが形成された仕切部材を有する現像容器において、螺旋状のリブを有する攪拌オーガーが軸方向両端部に向かって液体現像剤を搬送する現像装置、および画像形成装置が開示されている。第１貯留部と第２貯留部の境界に切り欠きが形成された仕切部材を設けると、第１貯留部に貯留される液体現像剤の余剰分を第２貯留部に溢れさせることで、第１貯留部の液位が一定に保持される。
【０００４】
また、特許文献２の実施例には、アニロックスローラーと攪拌オーガーを駆動させるための具体的な駆動構成として、アニロックスローラーの駆動源であるモーターと攪拌オーガーの駆動源であるモーターは共通である現像装置、および画像形成装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、アニロックスローラーの駆動源であるモーターの回転数を制御する制御部を有し、現像ローラーの表面速度に対してアニロックスローラーの表面速度を変えて、現像ローラーへの液体現像剤の塗布量を制御する現像装置、及び画像形成装置が開示されている。
アニロックスローラーから現像ローラーへ供給される液体現像剤の塗布量は画像濃度に影響するので、現像ローラーの表面速度に対してアニロックスローラーの表面速度を変えて液体現像剤の塗布量を制御することは、画像濃度を調節する際に有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７５５５２号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４９７３号公報
【特許文献３】特開２００５−２３４４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のように、アニロックスローラーと攪拌オーガーの駆動源であるモーターが共通であると、攪拌オーガーの軸方向両端部に向かって液体現像剤を搬送する搬送力は、アニロックスローラーの回転速度によって変わる。特許文献３のように、画像濃度を調節する場合、アニロックスローラーの回転速度が変化するので、攪拌オーガーによる液体現像剤の軸方向両端部への搬送力が変化する。よって、攪拌オーガーの軸方向の画像濃度が不均一となるおそれがある。
【０００８】
具体的には、通常印刷の画像濃度を基準値とし、基準値に対して画像濃度をより高濃度側で印刷する場合、アニロックスローラーの回転数を速くして現像ローラーへの供給量を増加させる。その場合、アニロックスローラーと共通の駆動源を持つ攪拌オーガーの回転速度も速くなり、現像剤の軸方向外側への搬送力が増加する。その結果、隔壁の軸両端付近に設けられた切り欠きから第２貯留部に現像剤が通常印刷時よりも多量に溢れ、第１貯留部における軸方向中央部の液位が下がる。このことから、アニロックスローラーから現像ローラー上へ均一に現像剤を供給できず、軸方向の画像濃度が不均一になるおそれがある。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、アニロックスローラーが軸方向に安定して液体現像剤を汲み上げることが可能となる現像装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の現像装置は、トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に、前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、前記現像剤担持体ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材と、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部と、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材と、前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、潜像が形成される潜像担持体と、前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラー、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラー、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する液体現像剤担持体ローラー、前記液体現像剤担持ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材を備え、前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、前記現像部で形成された像を転写材に転写する転写部と、を有すること特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、前記第２の駆動源で発生される駆動力により、前記第２の塗布ローラーは駆動することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置は、前記第１の駆動源は、回転軸を有し、前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、前記第１の駆動源は、回転軸を有し、前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像剤担持体ローラーに伝達された駆動力を前記第２の塗布ローラーに伝達する第２の駆動伝達ベルトを有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、前記転写材の種別が入力される転写材種別入力部を有し、前記制御部は、前記転写材種別入力部で第１の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度で回転させるとともに、前記転写材種別入力部で第１の種別よりも表面粗さが粗い第２の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、前記攪拌部材は、前記転写材種別入力部で前記第１の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転するとともに、前記転写材種別入力部で前記第２の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転することを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成要素を示す断面図である。
【図２】画像形成部、現像装置の主要構成要素を示す断面図である。
【図３】貯留部２８内の液体現像剤の移動方向を示す図である。
【図４】現像装置５とそれに係る駆動部を示す図である。
【図５】図４におけるＡから見た現像装置５内の駆動部を示す図である。
【図６】貯留部２８内の液体現像剤の均一な液位を示す図である。
【図７】貯留部２８内の液体現像剤の不均一な液位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成要素を示す図である。なお、図１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）に対応する各構成部位に付す符号を、ブラック（Ｋ）の対応箇所に代表記載している。
【００１９】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、水平またはほぼ水平にタンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを備えている。これらの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋには、それぞれ、対応する色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像が形成されて担持される。各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、それぞれ、図示しない駆動源により駆動されて図１において矢印方向（図１において時計回り）に回転する。ここで、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおいて、２Ｙはイエローの感光体、２Ｍはマゼンタの感光体、２Ｃはシアンの感光体、２Ｋはブラックの感光体を表す。また、他の部材についても同じように、部材の符号にそれぞれ各色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えて各色の部材を表す。
【００２０】
各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが配設されている。更に、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋから、それぞれ、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの回転方向に向かって、順に、露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、本発明の現像装置である現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが配設されている。
【００２１】
更に、画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト１０を備えている。この中間転写ベルト１０は、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの上方に配置されている。そして、中間転写ベルト１０は各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋでそれぞれ各一次転写ローラー７Ｙ１，７Ｍ１，７Ｃ１，７Ｋ１により各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋへ当接される。
図示しないが、中間転写ベルト１０は、例えば樹脂等の可撓性の基材と、この基材の表面に形成されたゴム等の弾性層と、この弾性層の表面に形成された表層とを有する３層構造の比較的柔らかい弾性ベルトに形成されている。もちろん、これに限定されることはない。中間転写ベルト１０は図示しないモーターの駆動力が伝達される中間転写ベルト駆動ローラー１１および中間転写ベルトテンションローラー１２に巻き掛けられる。そして、中間転写ベルト１０はテンションを付与された状態で、矢印方向（図１において反時計回り）に回転（移動）するようにされている。なお、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応する感光体等の部材の配置順は、図１に示す例に限定されることはなく、任意に設定することができる。
【００２２】
中間転写ベルト１０の中間転写ベルト駆動ローラー１１側には二次転写部１３が設けられている。二次転写部１３は、二次転写ローラー１４および二次転写ローラークリーニング部１５を有している。二次転写ローラー１４は矢印方向（図１において時計回り）に回転する。この二次転写ローラー１４は、中間転写ベルト駆動ローラー１１に巻き掛けられる中間転写ベルト１０に圧接されて二次転写ニップを形成する。また、二次転写ローラークリーニング部１５は二次転写ローラー１４に付着する液体現像剤等を除去する。
【００２３】
更に、中間転写ベルト１０の基準位置を検出するレジストセンサー１３が配設されている。このレジストセンサー１３により、検出された中間転写ベルト１０の基準位置に基づいて、レジストローラー対１７が転写材１８を二次転写部１３へ供給する。
【００２４】
一方、中間転写ベルト１０の中間転写ベルトテンションローラー１２側には、中間転写ベルトクリーニング部１９が設けられている。中間転写ベルトクリーニング部１９は中間転写ベルト１０に付着する液体現像剤等を除去する。
【００２５】
そして、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、各露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、各現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、各感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、各除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および各感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋにより、それぞれ、この例の画像形成装置１における各色の画像形成ステーションが構成される。各色の画像形成ステーションにおいて、それぞれ対応する色のトナー像が各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに形成される。
【００２６】
このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、従来と同様に各画像形成ステーションの各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに担持された各色のトナー像が各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋで、中間転写ベルト１０に転写される。このとき、この例の画像形成装置１では各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像はこれらの順に中間転写ベルト１０に色重ねされて転写され、中間転写ベルト１０にフルカラーのトナー像が形成される。更に、中間転写ベルト１０に転写されたトナー像は二次転写部１３のニップにおいて、二次転写ローラー１４によって中間転写ベルト１０に圧接された転写紙等の転写材１８に転写される。そして、転写材に転写されたトナー像が図示しない定着部で定着されることで、転写材１８に画像が形成される。
【００２７】
次に、この例の画像形成装置１の画像形成ステーションについてより詳細に説明する。
図２は、画像形成部、現像装置の主要構成要素を示す図である。なお、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、各帯電部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、各露光部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、各現像部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、各感光体スクイーズ部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、各一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、各除電部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、および各感光体クリーニング部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、いずれも各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて同じ構成を有している。そこで、図２には、各色に共通して説明するため、各色の符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して示す。
【００２８】
感光体２は、外周面に感光層が形成された円筒状の部材で、図２に示すように、プロセス速度（周速度２００〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ）で時計回りの方向に回転する。感光体２の感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体等で構成される。
【００２９】
現像部５は、現像剤容器２０、攪拌オーガー２１、アニロックスローラー２２、液体現像剤供給ローラーである中間ローラー２３、中間ローラークリーニングブレード２４、液体現像剤担持ローラーである現像ローラー２５、現像ローラークリーニングブレード２６、及び現像剤圧縮部２７を有する。現像剤容器２０は現像ローラーに供給する液体現像剤を貯留する貯留部２８と、クリーニングブレードで回収した液体現像剤を貯留する回収部２９とを有する。貯留部２８と回収部２９の間には仕切部材３０が配される。
【００３０】
図３は、貯留部２８内の液体現像剤の移動方向を示す図である。供給口３１は攪拌オーガー２１の軸方向における螺旋形状の略中央部（±０〜２０ｍｍ以内）に設けられ、図示しない液体現像剤のタンクから供給ポンプ３２によって汲み上げられた液体現像剤は、供給口３１から貯留部２８へ流入する。このとき、貯留部２８に流入するのは、トナー固形分濃度を２０〜３０％に調整された高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。貯留部２８に流入した液体現像剤は、供給口３１の上部に設けられた螺旋状の羽を有する攪拌オーガー２１の回転によって攪拌されながら、攪拌オーガー２１の軸方向の中央部から矢印の両端部方向に広がっていく。貯留部２８に貯留された液体現像剤がアニロックスローラー２２を浸漬するための必要量に達すると、供給過剰分の液体現像剤は、仕切部材３０の軸方向両端付近に設けた切欠部３０ａ、３０ｂから回収部２９に向かって溢れ出る。
【００３１】
アニロックスローラー２２は直径約２０ｍｍの円筒状の金属製の部材で、液体現像剤を担持し易いように、表面に微細な螺旋状等の溝による凹部パターンを形成している。アニロックスローラー２２は貯留部２８に浸漬されており、図２において時計回りに回転することで、貯留部２８の液体現像剤を汲み上げる。このとき、現像ローラー２５への塗布量を調整するため、アニロックスローラー２２の回転数を変化させる制御を行う。この制御は、画像濃度を調節する場合に現像ローラー２５上の膜厚を変えることを目的としている。
【００３２】
中間ローラー２３は直径約３０ｍｍの円筒状の部材で、鉄等金属製の内芯の外周部にポリウレタンゴム等の弾性層を設けたものであり、アニロックスローラー２２および現像ローラー２５に当接される。そして、中間ローラー２３は図２において約１５０ｒｐｍでアニロックスローラー２２の回転方向とは逆方向である反時計回りに回転して、アニロックスローラー２２から所定量の液体現像剤を供給されるとともに供給された液体現像剤を現像ローラー２５に供給する。このとき、現像ローラー２８と中間ローラー２３の周速度は同じであるかまたはほぼ同じである。中間ローラークリーニングブレード２４は現像ローラー２５とのニップを通過した中間ローラー２３をクリーニングして、この中間ローラー２３に残留する余剰分の液体現像剤を除去する。
【００３３】
現像ローラー２５は直径約３０ｍｍの円筒状の部材で、鉄等金属製の内芯の外周部にポリウレタンゴム等の弾性層を設けたものであり、さらに表層としてPFAチューブ等で被膜する場合もある。現像ローラー２５は図２において約１５０ｒｐｍで中間ローラー２３と同じ回転方向である反時計回りに回転して、中間ローラー２３から供給された液体現像剤を担持するとともに、担持した液体現像剤のトナーで感光体２の静電潜像を現像して感光体２にトナー像を形成する。現像ローラー２５の周速度は感光体２の周速度と同じであるかまたはほぼ同じ（±１〜２％）である。現像ローラークリーニングブレード２６は感光体２の静電潜像を現像した後の現像ローラー２５をクリーニングして、この現像ローラー２５に残留する余剰分の液体現像剤（主にキャリアー液）を除去する。
【００３４】
現像剤圧縮部２７は中間ローラー２３から供給された現像ローラー２５上の液体現像剤に対してトナーチャージすることで、キャリア液内に一様に分散したトナーを現像ローラー２５側に移動させる。
【００３５】
次に、本発明の攪拌オーガー２１および、アニロックスローラー２２の駆動部について説明する。図４は現像装置５とそれに係る駆動部を示す図である。駆動部の一部は図示しない装置本体に配置される。
【００３６】
攪拌オーガー２１、アニロックスローラー２２、中間ローラー２３、および現像ローラー２５が、それぞれ互いに平行またはほぼ平行に配設されている。そして、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３はモーター４１で駆動され、アニロックスローラー２２がモーター５１で駆動される。モーター４１，５１はどちらも装置本体に設けられる。
【００３７】
攪拌オーガー２１に駆動力を伝達する第１の駆動系は、前記モーター４１の回転軸４１ａに固定されて回転するギアー４２と、現像ローラー２５と平行にまたはほぼ平行に配設されて現像ユニットの揺動支点を兼ねる駆動軸３３と、駆動軸３３の一端部に固定されるとともにギアー４２に常時噛合するギアー４３と、図示しない固定軸に設置されると共にギアー４３と常時噛合するアイドラー４４と、攪拌オーガー２１の回転軸２１ａに固定されるとともにアイドラー４４と常時噛合するギアー４５と、を有している。
【００３８】
アニロックスローラー２２に駆動力を伝達する第２の駆動系は、前記モーター５２の回転軸５２ａに固定されて回転するギアー５３と、図示しない固定軸に設置されるとともにギアー５３と常時噛合するアイドラー５４と、図示しない固定軸に設置されるとともにアイドラー５４と常時噛合するアイドラー５５と、アニロックスローラー２２の回転軸２２ａに固定されるとともにアイドラー５５と常時噛合するギアー５６とを有している。
【００３９】
図５は図４におけるＡから見た現像装置５内の駆動部を示す図である。第１の駆動系は、攪拌オーガー２１だけでなく、現像ローラー２５および中間ローラー２３に駆動力を伝達する駆動系も兼ねる。駆動軸３３の一端部に固定されて回転するプーリー４６と、現像ローラー２５の回転軸２５ａに固定されたプーリー４７と、プーリー４６とプーリー４７の間に掛け渡されてプーリー４６の回転をプーリー４７に伝達する無端ベルト４８と、無端ベルト４８のテンションを調整するアイドラー５７と、によって現像ローラー２５に駆動力を伝達する。また、現像ローラー２５の回転軸２５ａに固定されて回転するプーリー４９と、中間ローラー２３の回転軸２３ａに固定されたプーリー５０と、プーリー４９とプーリー５０の間に掛け渡されてプーリー４９の回転をプーリー５０に伝達する無端ベルト５１と、無端ベルト５１のテンションを調整するアイドラー５８と、によって中間ローラー２３に駆動力を伝達する。
【００４０】
第１の駆動系において、無端ベルト４８を介して駆動力が現像ローラー２５に伝達される構成を成すことで、ギアー一歯ピッチの振動がベルトのダンパー効果により吸収されて現像ローラー２５に伝播され難くなり、現像ローラー２５に生じる回転速度むらを低減することができる。同様に、無端ベルト５１を介して駆動力が中間ローラー２３に伝達される構成を成すことで、ギアー一歯ピッチの振動がベルトのダンパー効果により吸収されて中間ローラー２３に伝播され難くなり、中間ローラー２５に生じる回転速度むらを低減することができる。
【００４１】
アイドラー５７がプーリー４６とプーリー４７の間において、プーリー４６に対して無端ベルト４８の進行方向下流側に設けられ、無端ベルト４８のテンションの緩みを防いでいる。同様に、アイドラー５８がプーリー４９とプーリー５０の間において、プーリー４９に対して無端ベルト５１の進行方向下流側に設けられ、無端ベルト５１のテンションの緩みを防いでいる。また、現像ローラー２５に生じる回転速度むらを低減するために無端ベルト４８を平ベルトとすることにより、現像ローラー２５の回転を滑らかにすることが可能である。平ベルトの場合、プーリーとのスリップを防ぐために約１００Nのテンションを安定して付与する必要があるので、緩みを防ぐことは効果的である。
【００４２】
次に、アニロックスローラー２２の回転数制御と、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３の周速との関係について述べる。
【００４３】
現像ローラー２５上の膜厚は約６μｍで得られる画像濃度をデフォルトとし、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを設定する。本発明の実施形態に係る現像装置５において、現像ローラー２５および中間ローラー２３の回転数は、プロセス速度２５０ｍｍ／ｓｅｃで動作させた時には約１５０ｒｐｍとなり、アニロックスローラー２２の回転数は中間ローラー２３に対して周速比１倍の関係となる約２４０ｒｐｍが望ましい。周速で説明すると、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍと同じにした状態（Ｖａ＝Ｖｄ＝Ｖｍ）である。この関係を第１の周速比とする。
【００４４】
デフォルトの画像濃度に対して高濃度側に調節する場合、アニロックスローラー２２の周速Ｖａは、現像ローラー２５上の膜厚が約９μｍとなる条件に設定する。現像ローラー２５および中間ローラー２３の回転数が約１５０ｒｐｍとすると、アニロックスローラー２２の回転数は中間ローラー２３に対して周速比１．５倍の関係となる約３６０ｒｐｍが望ましい。周速で説明すると、アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍよりも速くした状態（Ｖａ＞Ｖｄ＝Ｖｍ）である。この関係を第２の周速比とする。
【００４５】
供給ポンプ３２による液体現像剤の供給量と、攪拌オーガー２１による液体現像剤の搬送量は、貯留部２８に貯留される液体現像剤にアニロックスローラー２２が十分に浸漬した状態となるように設定する。第１の周速比では約６μｍの膜厚を形成するため約２５ｃｃ／ｍｉｎの液体現像剤が消費され、第２の周速比では約９μｍの膜厚形成するため約３７．５ｃｃ／ｍｉｎの液体現像剤が消費され、どちらの周速比でも余剰現像剤が発生するように供給ポンプ３２による液体現像剤の供給量は約５０ｃｃ／ｍｉｎに設定している。攪拌オーガー２１の回転数は約２１０ｒｐｍで、攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量は１：１の関係を常に保つ。
【００４６】
本発明の実施形態のようにアニロックスローラー２２と攪拌オーガー２１の駆動源が別であると、第１の周速比から第２の周速比に変更したときも、液体現像剤の攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量が１：１の関係を維持させることができる。これにより、貯留部２８において、図６に示すように攪拌オーガー２１の軸方向の液位が均一となりアニロックスローラー２２による液体現像剤の汲み上げ量も安定する。よって、現像ローラー２５上の膜厚が均一となる。
【００４７】
例えば、アニロックスローラー２２と攪拌オーガー２１の駆動源が特許文献２のように同一であると、第１の周速比から第２の周速比に変更したとき、液体現像剤の攪拌オーガー２１による搬送量と供給ポンプ３２による供給量が１：１の関係を維持させることができない。これにより、貯留部２８において、図７に示すように攪拌オーガー２１の軸方向中心部の液位が下がり、アニロックスローラー２２による液体現像剤の汲み上げ量も低下する。よって、現像ローラー２５上の膜厚が不均一となる。
【００４８】
アニロックスローラー２２の回転数を制御すると、次のような効果が得られる。現像ローラー２５の回転方向に対して、中間ローラー２３はカウンター方向に当接して回転するため、仮に現像ローラー２５と中間ローラー２３の周速差が発生すると、現像ローラー２５表面の傷つきにより現像ローラー２５上の膜が不均一となる。しかしながら、アニロックスローラー２２の回転数を制御すると、現像ローラー２５と中間ローラー２３の周速差は発生せず、現像ローラー２５表面は平滑に保たれるので、現像ローラー２５上の膜の均一化が可能である。
【００４９】
アニロックスローラー２２表面には、前述したように微細な螺旋状等の溝による凹部パターンを形成しており、例えば線数は約２００ＬＰＩで、４５°の多条螺旋で彫刻されている。この螺旋溝による凹部パターンが原因で、液体現像剤の膜に転写パターンが生じる。アニロックスローラー２２の周速Ｖａを現像ローラー２５の周速Ｖｄ，中間ローラー２３の周速Ｖｍよりも速くした場合（Ｖａ＞Ｖｄ＝Ｖｍ）、アニロックスローラー２２上の転写パターンより、中間ローラー２３上の転写パターンの方が４５°より小さい角度で形成される。転写パターンの角度が小さくなるため、中間ローラー２３上での転写パターンは円周方向のピッチ間隔が狭くなり、中間ローラー２３と同じ周速である現像ローラー２５上の転写パターンも円周方向のピッチ間隔が狭くなる。よって、現像ローラー２５上の膜の均一化が可能である。さらに、アニロックスローラー２２と中間ローラー２３の間で周速差がある場合、ニップ部の液体現像剤がせん断力を受けて低粘度化することにより、現像ローラー２５上の膜の均一化を促進できるという効果もある。
【００５０】
また、攪拌オーガー２１、現像ローラー２５および中間ローラー２３が第１のモーター４１で駆動される構成にすると、現像ローラー２５および中間ローラー２３の周速は常に一定であるので、攪拌オーガー２１の回転数も一定に保持される。これにより、貯留部２８で攪拌された液体現像剤は攪拌オーガー２１の軸方向に常に一定量で搬送されことで液位が安定する構成を省スペースで実現することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２…感光体、５…現像装置、２１…攪拌オーガー、２２…アニロックスローラー、２３…中間ローラー、２４…中間ローラークリーニングブレード、２５…現像ローラー、２６…現像ローラークリーニングブレード、２７…現像剤圧縮部、２８…貯留部、２９…回収部、３０…仕切部材、３０ａ，３０ｂ…切欠部、３１…供給口、３２…供給ポンプ、３３…駆動軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、
前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、
前記第２の塗布ローラーに当接すると共に、前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、
前記現像剤担持体ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部と、
前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材と、
前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、
前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、
前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、
トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラー、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラー、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する液体現像剤担持体ローラー、前記液体現像剤担持ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材を備え、前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、
前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、
前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、
前記現像部で形成された像を転写材に転写する転写部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の駆動源で発生される駆動力により、前記第２の塗布ローラーは駆動する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の駆動源は、回転軸を有し、
前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有する請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体ローラーに伝達された駆動力を前記第２の塗布ローラーに伝達する第２の駆動伝達ベルトを有する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写材の種別が入力される転写材種別入力部を有し、
前記制御部は、前記転写材種別入力部で第１の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度で回転させるとともに、前記転写材種別入力部で第１の種別よりも表面粗さが粗い第２の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、
前記攪拌部材は、前記転写材種別入力部で前記第１の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転するとともに、前記転写材種別入力部で前記第２の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転する請求項２乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部と、
前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラーと、
前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラーと、
前記第２の塗布ローラーに当接すると共に、前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する現像剤担持体ローラーと、
前記現像剤担持体ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材と、
前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部と、
前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材と、
前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、
前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、
前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、
トナー及びキャリアー液を含む液体現像剤を貯留する貯留部、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を攪拌する攪拌部材、前記貯留部に貯留される前記液体現像剤を担持して回転する第１の塗布ローラー、前記第１の塗布ローラーに当接すると共に、前記第１の塗布ローラーの回転方向と逆方向に回転する第２の塗布ローラー、前記第２の塗布ローラーに当接すると共に前記第２の塗布ローラーの回転方向と同方向に回転する液体現像剤担持体ローラー、前記液体現像剤担持ローラーをクリーニングして液体現像剤を回収するクリーニング部材、前記クリーニング部材によって回収される液体現像剤を貯留する回収部、前記貯留部から前記回収部へ液体現像剤を流動させる流動部を有し、前記貯留部と前記回収部との間を仕切る仕切部材を備え、前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、
前記第１の塗布ローラーに伝達する駆動力を発生させる第１の駆動源と、
前記攪拌部材及び前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動力を発生させる第２の駆動源と、
前記第１の駆動源からの駆動力により前記第１の塗布ローラーの回転速度を制御する制御部と、
前記現像部で形成された像を転写材に転写する転写部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の駆動源で発生される駆動力により、前記第２の塗布ローラーは駆動する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の駆動源は、回転軸を有し、
前記第１の駆動源の回転軸の回転を前記現像剤担持体ローラーに伝達する駆動伝達ベルトを有する請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体ローラーに伝達された駆動力を前記第２の塗布ローラーに伝達する第２の駆動伝達ベルトを有する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写材の種別が入力される転写材種別入力部を有し、
前記制御部は、前記転写材種別入力部で第１の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度で回転させるとともに、前記転写材種別入力部で第１の種別よりも表面粗さが粗い第２の種別が入力されたときには、前記第１の塗布ローラーを第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させ、
前記攪拌部材は、前記転写材種別入力部で前記第１の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転するとともに、前記転写材種別入力部で前記第２の種別が入力されたときは第３の回転速度で回転する請求項２乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２０６００（Ｐ２０１２−２２０６００Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８４２５４（Ｐ２０１１−８４２５４）
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【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２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【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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