説明

画像形成装置及び画像形成装置の制御方法

【課題】精度よく現像ローラー上の液体現像剤膜厚を制御することができる画像形成装置
を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、トナーおよびキャリア液を含む液体現像剤を担持
する現像ローラー20Yと、前記現像ローラーに前記液体現像剤を供給する供給ローラー
32Yと、前記現像ローラーと当接し前記現像ローラー上の液体現像剤によって静電潜像
が現像される感光体10Yと、前記現像ローラー20Yと前記感光体10Yで形成される
現像ニップ部の下流側の現像ローラー上、もしくは現像ニップ下流側に連なる連接ローラ
ー上に配置される反射光を受光する検出センサー24Yと、前記検出センサーに基づいて
前記供給ローラーを制御する制御部と、を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光体上に形成した潜像をトナー及びキャリアからなる液体現像剤によって
現像し、この現像像をさらに記録媒体に転写して、転写されたトナー像を融着し定着して
画像形成する画像形成装置及びこのような画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液体溶媒中に固体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て潜像を
現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形
成装置に用いられる現像剤は、シリコーンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性
を有し高粘度の有機溶剤(キャリア液)中に固形分(トナー粒子)を懸濁させたものであ
り、このトナー粒子は、粒子径が1μm前後と極めて微細である。このような微細なトナ
ー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が7μm程度の粉体トナー
粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。
【0003】
上記のような液体現像剤を用いた画像形成装置では、現像ローラー上の液体現像剤膜厚
(塗布量)を精度よく制御する必要がある。液体現像剤膜厚が大きいと現像ニップ中でト
ナーが、潜像が形成されている感光体側に移動が終了せず、現像ローラーと感光体のニッ
プ出口でキャリアの泣き別れ時にリブが発生し、画質欠陥となる。反対に液体現像剤膜厚
が小さいと紙上の液体現像剤量が不足し、濃度が低下する。よって、現像ローラー上の液
体現像剤膜厚は精度よく制御する必要がある。
【0004】
液体現像剤膜厚の制御のために、液体現像方式の電子写真では、アニロックスローラー
で液体現像剤をくみ上げ、規制ブレードによりすりきることで、一定の液体現像剤量を供
給する方法が提案されている。また、現像ローラー上にクリーニングブレードもしくはク
リーニングローラーを設け、ローラー上の液体現像剤量を一度ゼロリセットすることで、
安定した供給を可能とする技術も提案されている(特許文献1)。しかし、アニロックス
ローラーの磨耗や溝部分の埋まりやトナーとキャリアの比率の変化があるため、液体現像
剤膜厚は一定ではない。よって、アニロックスの回転数を変化させることで液体現像剤量
を制御することが必要である。
【0005】
そこで、特許文献2記載の技術のように、温度センサーや膜厚センサーを現像ローラー
近傍に設けることで、現像ローラー上の液体現像剤量を正確に形成することが提案されて
いる。また、液体現像剤量を検出するために、一般的に光学式のセンサーを用いることが
提案されている。
【0006】
ここで、光学式のセンサーによってローラー上の液体現像剤中の液体現像剤膜厚を検出
する技術に関して説明する。図8は光学検出センサーによるローラー表面の液体現像剤膜
厚検出を説明する図である。図8はローラー表面に光を射出する発光部Aと、ローラー表
面からの正反射光を受光することが可能な位置に設けられた正反射光受光部Bと、ローラ
ー表面からの拡散光を受光することが可能な位置に設けられた拡散光受光部Cとからなる
検出センサーによって、トナーとキャリア液とからなるローラー表面上の液体現像剤を検
出している状況を模式的に示している。
【0007】
図10(A)はローラー上に液体現像剤が全くない状況を示しており、このようなとき
にはローラーからの正反射光を、ほぼ100%正反射光受光部Bによって受光することが
可能であることがわかる図10(B)はローラー上に液体現像剤量が少ない状況を示して
おり、図10(C)はローラー上に液体現像剤量が多い状況を示している。図10(B)
に示すように、反射光がローラーの表面状態の影響を受けるくらい液体現像剤量が少ない
ときには、正反射光、拡散光の双方を正反射光受光部B、拡散光受光部Cによって受光す
ることができる。
【特許文献1】特開2009−186552号公報
【特許文献2】特開特開2004−12710号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、図10(C)に示すように液体現像剤量が多くなるほど、キャリヤの量
が多くなり、表面の凸凹がなくなり、キャリア表面で光の大部分を反射してしまい、正確
な液体現像剤量の検出ができなくなる、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は上記課題を解決するためのもので、本発明に係る画像形成装置は、トナーおよ
びキャリア液を含む液体現像剤を担持する現像ローラーと、前記現像ローラーに前記液体
現像剤を供給する供給ローラーと、前記現像ローラーと当接し前記現像ローラー上の液体
現像剤によって静電潜像が現像される像担持体と、前記現像ローラーと前記像担持体で形
成される現像ニップ部と、現像ニップ下流側の現像ローラー上に、もしくは現像ニップ下
流側に連なる連接ローラー上に配置される反射光を受光する検出センサーと、前記検出セ
ンサーに基づいて前記供給ローラーを制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記検出センサーを液体現像剤付着領域に設ける
ことを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記検出センサーを前記像担持体が露光されない
領域に設けることを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記連接ローラーの周速度が、前記現像ローラー
の周速度より速いことを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る画像形成装置の制御方法は、トナーおよびキャリア液を含む液体現
像剤を担持する現像ローラーと、前記現像ローラーに前記液体現像剤を供給する供給ロー
ラーと、前記現像ローラーと当接し前記現像ローラー上の液体現像剤によって静電潜像が
現像される像担持体と、前記現像ローラーと前記像担持体で形成される現像ニップ部と、
現像ニップ下流側の現像ローラー上に、もしくは現像ニップ下流側に連なる連接ローラー
上に配置される反射光を受光する検出センサーと、前記検出センサーに基づいて前記供給
ローラーを制御することを特徴とする。
【0014】
本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法では、現像ローラーと像担持体とに
よって形成されるニップを通過した後に、現像ローラー上もしくは現像ローラーに連接す
るローラー上に設けられた検出センサーによって液体現像剤膜厚の検出が行われる。現像
ニップ下流の現像ローラー上もしくは連接ローラー上では、液体現像剤は液体現像剤膜厚
の検出にとって適正なキャリア量が保たれる状態となっているため、このような本発明の
画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、精度よく現像ローラー上の液体現像
剤膜厚を求めることができ、画像形成装置を適正に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。
【図2】画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。
【図3】画像形成部の幅方向に関連する寸法関係を説明する図である。
【図4】比較例に係る画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。
【図5】比較例に係る液体現像剤膜厚検出精度を説明する図である。
【図6】本発明の実施例1に係る液体現像剤膜厚算出精度を説明する図である。
【図7】本発明の実施例2に係る画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。
【図8】本発明の実施例2に係る画像形成部の幅方向に関連する寸法関係を説明する図である。
【図9】本発明の実施例2に係る液体現像剤膜厚検出精度を説明する図である。
【図10】光学検出センサーによってローラー表面の液体現像剤膜厚を検出する際のキャリアの影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に
係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配
置された各色の画像形成部に対し、現像装置30Y、30M、30C、30Kは、画像形
成装置の下部に配置され、転写ベルト40、2次転写部(2次転写ユニット)60は、画
像形成装置の上部に配置されている。
【0017】
画像形成部は、感光体10Y、10M、10C、10K、コロナ帯電器11Y、11M
、11C、11K、不図示の露光ユニット12Y、12M、12C、12K等を備えてい
る。コロナ帯電器11Y、11M、11C、11Kによって、感光体10Y、10M、1
0C、10Kを一様に帯電させ、入力された画像信号に基づいて露光ユニット12Y、1
2M、12C、12Kに搭載される各露光ヘッドを駆動することで、帯電された感光体1
0Y、10M、10C、10K上に静電潜像を形成する。
【0018】
現像装置30Y、30M、30C、30Kは、概略、現像ローラー20Y、20M、2
0C、20K、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からな
る各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器(リザーバ)31Y、31M、31C、31K
、これら各色の液体現像剤を現像剤容器31Y、31M、31C、31Kから現像ローラ
ー20Y、20M、20C、20Kに塗布する塗布ローラーであるアニロックスローラー
32Y、32M、32C、32K等を備え、各色の液体現像剤により感光体10Y、10
M、10C、10K上に形成された静電潜像を現像する。
【0019】
転写ベルト40は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラー41とテンションローラ
ー42との間に張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで感光体10Y、
10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラー41により回転駆動される。一次転
写部50Y、50M、50C、50Kは、感光体10Y、10M、10C、10Kと転写
ベルト40を挟んで一次転写ローラー51Y、51M、51C、51Kが対向配置され、
感光体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された感光
体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を転写ベルト40上に順次重ねて
転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【0020】
2次転写ユニット60は、2次転写ローラー61が転写ベルト40を挟んでベルト駆動
ローラー41と対向配置され、さらに2次転写ローラークリーニングブレード62からな
るクリーニング装置が配置される。そして、2次転写ローラー61を配置した転写位置に
おいて、転写ベルト40上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート
材搬送経路Lにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。
【0021】
さらに、経路シート材搬送経路Lの下流には、定着ユニット90が配置され、用紙等の
記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体に融
着させ定着させる。
【0022】
また、テンションローラー42は、ベルト駆動ローラー41と共に転写ベルト40を超
過しており、転写ベルト40のテンションローラー42に張架されている箇所で、転写ベ
ルトクリーニングブレード46からなるクリーニング装置が当接・配置されている。
【0023】
次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部及び現像装置について説明
する。図2は画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。各色の画像
形成部及び現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー(Y)の画像形成部及び現
像装置に基づいて説明する。
【0024】
画像形成部は、感光体10Yの外周の回転方向に沿って、感光体クリーニングブレード
18Y、コロナ帯電器11Y、露光ユニット12Y、現像装置30Yの現像ローラー20
Y、感光体スクイーズローラー13Y、感光体スクイーズローラー13Y’が配置されて
いる。また、感光体スクイーズローラー13Y、13Y’には、付属構成として感光体ス
クイーズローラークリーニングブレード14Y、14Y’からなるクリーニング装置が配
置されている。70Y、71Y、72Y、73Yは各クリーニングブレードを保持するク
リーニングブレード保持部材である。
【0025】
そして、現像装置30Yにおける現像ローラー20Yの外周には、中間塗布ローラー1
6Y、トナー圧縮コロナ発生器22Y、クリーニングブレード21Yが配置されている。
中間塗布ローラー16Yには、アニロックスローラー32Yが当接しており、アニロック
スローラー32Yには、現像ローラー20Yへ供給する液体現像剤の量を調整する規制ブ
レード33Yが当接している。75Yは規制ブレード33Yを保持するブレード保持部材
である。
【0026】
中間塗布ローラー16Yには、現像ローラー20Yに供給されずに中間塗布ローラー1
6Y上に残った液体現像剤を掻き落とす中間塗布ローラークリーニングブレード17Yが
当接している。
【0027】
ここで、図3を参照して、検出センサー24Yが現像ローラー20Yに対して光を射出
する際の、現像ローラー上の位置について説明する。図3は画像形成部の幅に関連する寸
法関係を説明する図である。ここで、各ローラー類の幅とは、各ローラーの軸方向から垂
直方向から見たときの幅である。
【0028】
図3には不図示のコロナ帯電器11Yによって、感光体10Y上に帯電が行われる。こ
れに対して、露光ユニット12YはBに示す領域で感光体10Y上を露光し適宜静電潜像
を形成する。
【0029】
上記のような寸法関係で形成されている静電潜像に対して、現像ローラー20YはCに
示す液体現像剤付着領域を有しており、現像ローラー20Y上の液体現像剤中に均一に分
散しているトナー粒子を圧縮するために、Aに示す領域でコロナ帯電器22Yによってト
ナー圧縮が行われる。トナー粒子が圧縮された液体現像剤によって前記静電潜像を現像す
る。なお図3において、コロナ帯電器22Yの領域Aよりも液体現像剤付着領域Cが大き
い関係となっているが、コロナ帯電領域Aが大きくとも構わない。
【0030】
現像ローラー20Y上に、液体現像剤が必ず付着し、液体現像剤膜厚検出可能な領域は
、図3の関係から、液体現像剤付着領域Cに含まれる領域であり、かつ、露光領域Bから
外れている領域である。したがって、検出センサー24Yは図3のEに示すような検出可
能領域に対して光を射出するようにしている。
【0031】
以上をまとめると、本発明においては、検出センサー24Yは、現像ローラー20Yに
おける液体現像剤付着領域に対して光を射出し、かつ、検出センサー24Yは、感光体1
0Yが露光されない領域と軸方向から見て重ならない現像ローラー20Y上の領域に対し
て光を射出するものである。
【0032】
再び、図2に戻り、液体現像剤容器31Yの中にオーガ34Yが収容されており、この
オーガ34Yによって液体現像剤容器31Y内の液体現像剤を攪拌しつつ、アニロックス
ローラー32Yに液体現像剤を供給するようになっている。
【0033】
また、転写ベルト40に沿って、感光体10Yと対向する位置に一次転写部の一次転写
ローラー51Yが配置され、その移動方向下流側に転写ベルトスクイーズローラー53Y
、バックアップローラー54Y、転写ベルトスクイーズローラークリーニングブレード5
5Yからなる転写ベルトスクイーズ装置52Yが配置されている。
【0034】
感光体10Yは、現像ローラー20Yの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒
状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図2に示すように時計回りの方向に回転す
る。該感光体10Y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。コロナ帯電器11Yは、感光体10Yと現像ローラー20Yとのニップ部より感光
体10Yの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光
体10Yをコロナ帯電させる。露光ユニット12Yは、コロナ帯電器11Yより感光体1
0Yの回転方向の下流側において、コロナ帯電器11Yによって帯電された感光体10Y
上にレーザ光を照射し、感光体10Y上に潜像を形成する。
【0035】
なお、画像形成プロセスの始めから終わりまでで、より前段に配置されるローラーなど
の構成は、後段に配置されるローラーなどの構成より上流にあるものと定義する。
【0036】
現像装置30Yには、コンパクション作用を施すトナー圧縮コロナ発生器22Y、及び
、キャリア内にトナーを概略重量比20%程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現
像剤容器31Yが設けられている。
【0037】
トナー圧縮コロナ発生器22Yは、現像効率を向上させるために、現像ローラー20Y
上の液体現像剤に対してバイアス電圧の印加を行い、液体現像剤中のトナーを圧縮状態と
する。
【0038】
また現像装置30Yは、前記の液体現像剤を担持する現像ローラー20Y、液体現像剤
を現像ローラー20Yに供給する中間塗布ローラー16Yと、この中間塗布ローラー16
Yに液体現像剤を塗布ローラーであるアニロックスローラー32Yと、現像ローラー20
Yに塗布する液体現像剤量を規制する規制ブレード33Yと、液体現像剤を攪拌、搬送し
つつアニロックスローラー32Yに供給するオーガ34Y、現像ローラー20Yに担持さ
れた液体現像剤をコンパクション状態にするトナー圧縮コロナ発生器22Y、現像ローラ
ー20Yのクリーニングを行うクリーニングブレード21Yを有する。なお、コンパクシ
ョン状態とは、液体現像剤中のトナー成分を現像ローラー20Y表面側に圧縮状態にする
ことをいう。
【0039】
現像剤容器31Yに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているIso
par(商標:エクソン)をキャリアとした低濃度(1〜3wt%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、本発明における液体現像剤は、熱可塑性
樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコーン
オイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を
約15〜25%とした高粘度(HAAKE RheoStress RS600を用いて
、25℃の時のせん断速度が1000(1/s)のときの粘弾性が30〜300mPa・
s程度)の液体現像剤である。
【0040】
アニロックスローラー32Yは、中間塗布ローラー16Yに対して液体現像剤を供給し
、塗布する塗布ローラーとして機能するものである。このアニロックスローラー32Yは
、円筒状の部材であり、表面に液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋
状に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラーである。このアニロックスローラー
32Yにより、現像剤容器31Yから現像ローラー20Yへと液体現像剤が供給される。
装置動作時においては、図2に示すように、オーガ34Yが反時計回り回転し、アニロッ
クスローラー32Yに液体現像剤を供給し、アニロックスローラー32Yは時計回りに回
転して、反時計回りに回転する中間塗布ローラー16Yに液体現像剤を塗布する。アニロ
ックスローラー32Yによって中間塗布ローラー16Yに塗布された液体現像剤は、反時
計回りに回転する現像ローラー20Yに供給される。
【0041】
規制ブレード33Yは、厚さ200μm程度の金属ブレードであり、アニロックスロー
ラー32Yの表面に当接し、アニロックスローラー32Yによって坦持搬送されてきた液
体現像剤の膜厚、量を規制し、中間塗布ローラー16Yに供給する液体現像剤の量を調整
する。
【0042】
現像ローラー20Yは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図2に示すように反時計
回りに回転する。該現像ローラー20Yは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴ
ム、シリコンゴム、NBR等の弾性層を設け、さらにこの弾性層にPFAやウレタンコー
トの被覆を設けたものである。クリーニングブレード21Yは、現像ローラー20Yの表
面に当接するゴム等で構成され、現像ローラー20Yが感光体10Yと当接する現像ニッ
プ部より現像ローラー20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラー20Yから
液体現像剤を除去してクリーニングを行うものである。
【0043】
中間塗布ローラー16Yについても、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム
、シリコンゴム、NBR等の弾性層を設け、さらにこの弾性層にPFAやウレタンコート
の被覆を設けたものである。
【0044】
トナー圧縮コロナ発生器22Yは、現像ローラー20Y表面の帯電バイアスを増加させ
る電界印加手段であり、現像ローラー20Yによって搬送される液体現像剤は、図2に示
すようにトナー圧縮コロナ発生器22Yによって、トナー圧縮部位でトナー圧縮コロナ発
生器22Y側から現像ローラー20Yに向かって電界が印加される。
【0045】
現像ローラー20Yに担持されてトナー圧縮された現像剤は、現像ローラー20Yが感
光体10Yに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、感光体10Yの
潜像に対応して現像される。
【0046】
一次転写の上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体10Yに対向して現像
ローラー20Yの下流側に配置して感光体10Yに現像されたトナー像の余剰現像剤を回
収するものであり、図2に示すように表面に弾性体を被覆して感光体10Yに摺接して回
転する摺動ローラー部材から成る感光体スクイーズローラー13Y、13Y’と、該感光
体スクイーズローラー13Y、13Y’に押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニ
ングブレード14Y、14Y’とから構成され、感光体10Yに現像された現像剤から余
剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機
能を有する。一次転写前の感光体スクイーズ装置として、本実施形態では複数の感光体ス
クイーズローラー13Y、13Y’を設けているが、ひとつの感光体スクイーズローラー
によって構成しても良い。また、液体現像剤の状態などに応じて、複数の感光体スクイー
ズローラー13Y、13Y’のうち一方が当離接するように構成しても良い。
【0047】
一次転写部50Yでは、感光体10Yに現像された現像剤像を一次転写ローラー51Y
により転写ベルト40へ転写する。ここで、感光体10Yと転写ベルト40は等速度で移
動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、感光体10Yの顕像ト
ナー像への外乱作用を抑制している。
【0048】
一次転写の下流側において、感光体10Yと当接している感光体クリーニングブレード
18Yは、感光体10Y上の転写されずに残った液体現像剤をクリーニングする。
【0049】
転写ベルトスクイーズ装置52Yは、一次転写部50Yの下流側に配置され、転写ベル
ト40上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うも
のである。
【0050】
転写ベルトスクイーズ装置52Yは、感光体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被
覆して感光体40に摺接して回転する摺動ローラー部材から成る転写ベルトスクイーズロ
ーラー53Yと、感光体40を挟んで転写ベルトスクイーズローラー53Yと対向配置さ
れるバックアップローラー54Yと、転写ベルトスクイーズローラー53Yに押圧摺接し
て表面をクリーニングするクリーニングブレード55Yとから構成され、転写ベルト40
に一次転写された現像剤から余剰なキャリアを回収する機能を有する。
【0051】
次に、以上のように構成される本発明の画像形成装置における現像ローラー20Y上の
液体現像剤膜厚の検出について説明する。以下、液体現像剤膜厚検出の態様に応じて異な
る実施例1及び実施例2について説明する。
(実施例1)
実施例1においては、現像ローラー20Yと感光体10Yとが形成する現像ニップの下
流側に設けられた光学センサーである検出センサー24Yを設けた構成が採用される。ま
た、検出センサー24Yとで、現像ローラー20Y上の液体現像剤膜厚を検出する検出動
作は、通常の印字動作中に行うものである。
【0052】
現像ローラー20Yの表層の材質には、ウレタンゴムにカーボンが添加されたものを用
いる。また、現像ローラー20Yに印加されるバイアス電圧は450Vである。
【0053】
以上の条件でアニロックスローラー32Yの速度を変えながら、現像ローラー20Y上
の膜厚を変化させ、各膜厚での測定誤差を評価した。また、現像ローラー20Yに現像ニ
ップ上流に検出センサー24Yを取り付けて液体現像剤膜厚を算出したものを比較例とし
た。図4は比較例に係る画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。
測定はそれぞれ5回行った。実際の膜厚の測定は、現像ローラー上20Yの現像ニップ上
流側の液体現像剤を拭取りによる重量の測定によって行った。
【0054】
まず、比較例の場合について説明する。図5は比較例に係る液体現像剤膜厚算出精度を
説明する図である。図5(A)は検出センサー24Y出力の液体現像剤膜厚依存性を示し
ており、図5(B)は検出センサー24Y出力のバラツキの液体現像剤膜厚依存性を示し
ており、また、図5(C)は検出センサー24Yの検出精度と液体現像剤膜厚との関係を
示している。
【0055】
まず、現像ローラー20Yに検出センサー24Yを設けた場合の出力結果が図5(A)
である。図5(A)乃至図5(B)のいずれにおいても横軸は、拭取り法によるトナー重
量に基づく液体現像剤膜厚である。また、図5(A)の縦軸は正反射光の出力電圧であり
、トナーがない状態(0um)で5.0Vとなるように調整している。トナーが多くなる
と、拡散する分だけ正反射光が少なくなるため、検出される光量が少なくなり電圧が落ち
る。比較例の場合においては、この結果から、6um以上で電圧がほぼ一定になることが
わかる。
【0056】
また、図5(B)は各液体現像剤膜厚での出力が、どの程度のバラツキが生じるかを示
したもので、5回の測定の中で(最大−最小)で表示しいている。このバラツキは、電気
的なノイズの発生と、検出するための光量が低いので検出センサー24Yの感度が悪いこ
とに起因している。
【0057】
以上の結果、比較例の測定における各液体現像剤膜厚でのばらつきは、図5(C)のよ
うになる。液体現像剤膜厚6umを超えるところでは、バラツキが非常に大きくなる。
【0058】
次に、現像ローラー20Yの現像ニップ下流側に検出センサー24Yをつけた実施例1
の場合における膜厚検出精度の評価について説明する。図6は実施例1に係る液体現像剤
膜厚算出精度を説明する図である。なお、図6における(A)乃至(C)は、図5におけ
る(A)乃至(C)に相当するものである。
この測定での液体現像剤膜厚測定精度のバラツキの結果が図6(C)である。この結果、
膜厚バラツキは、約0.1um程度であることがわかる。
【0059】
検出センサー24Yが、現像ローラー20Yと感光体10Yとが形成する現像ニップの
下流側に設けられているために、液体現像剤中のキャリアの一部は、感光体10Yで取り
去られることとなる。したがって、現像ローラー20Y上の現像ニップ下流側では、液体
現像剤は液体現像剤膜厚の検出にとって適正なキャリア量が保たれる状態となっているた
め、上記のような良好な測定精度を得られるものと考えられる。また、トナー圧縮コロナ
発生器22Yでトナーを圧縮させたことで、感光体10Yでより多くのキャリアを取り去
ることができることも影響しているものと考えられる。
【0060】
次に、印字中に検出センサー24Yの出力結果に基づいて、液体現像剤膜厚を制御する
方法について説明する。図6(A)の結果から、狙いの膜厚にしたいときに、センサーの
出力の適性値を得ることができる。膜厚とセンサーの出力の関係をテーブルとして画像形
成装置の制御部のメモリーに格納し、センサー出力結果と適性値を比較することで制御を
行う。検出結果から液体現像剤膜厚を大きくしたいときは、アニロックスローラー32Y
の回転速度を大きくし、液体現像剤膜厚を小さくしたいときは、アニロックスローラー3
2Yの回転速度を小さくすることで、制御可能となる。
【0061】
ここで、液体現像剤膜厚を6.5umにするときの制御方法を説明する。図6(A)か
ら膜厚6.5umを狙うときのセンサーの出力は、1.96Vである。この電圧値に対し
、センサーからの出力電圧が大きいときは、液体現像剤の膜厚が小さいときであり、セン
サー出力電圧が1.96Vになるまでアニロックスローラー32Yの回転速度を大きくす
る。また、逆にセンサーからの出力電圧が小さいときは、液体現像剤の膜厚が大きいとき
であり、センサー出力電圧が1.96Vになるまでアニロックスローラー32Yの回転速
度を小さくする。アニロックスローラー32Yは、ステッピングモーターで駆動されてい
る場合は、モータへの入力パルス数を増やすことで回転速度を大きくすることができる。
【0062】
まとめると、現像ローラー上の現像ニップ下流側に設けられた検出センサー24Yの出
力電圧と制御部のメモリーに格納された適性電圧値を比較しながら、アニロックスローラ
ーの回転速度を制御することで、狙いの液体現像剤膜厚を得ることが可能になる。
【0063】
以上のような本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法では、現像ローラー2
0Yと感光体10Yとによって形成されるニップを通過した後に、現像ローラー20Yに
設けられた検出センサー24Yによって液体現像剤膜厚の検出が行われる。現像ローラー
上の現像ニップ下流側では、液体現像剤は液体現像剤膜厚の検出にとって適正なキャリア
量が保たれる状態となっているため、このような本発明の画像形成装置及び画像形成装置
の制御方法によれば、精度よく現像ローラー20Y上の液体現像剤膜厚を求めることがで
き、画像形成装置を適正に制御することが可能となる。
【0064】
次に、本発明の実施例2について説明する。
(実施例2)
実施例2においては、図7に図示するように、クリーニングローラー19Yを現像ニッ
プ下流側に設け、クリーニングローラー19Yに対し光学センサーである検出センサー2
4Yを設けた現像器構成が採用される。
【0065】
クリーニングローラー19Yの表層の材質には、ウレタンゴムにカーボンが添加された
ものを用いる。また、クリーニングローラー19Yの回転方向は、現像ローラー20Yに
対しカウンター方向とし、クリーニングローラー19Yの回転速度は、現像ローラー20
Yの周速度(第1の周速度)に対し、2倍の周速度(第2の周速度)となるように設定さ
れる。また、クリーニングローラー19Yに印加されるバイアス電圧は0Vである。また
クリーニングローラー19Yに設けられた検出センサー24Yの下流側にクリーニングブ
レード25Yが設けられ、クリーニングブレード25Yによってクリーニングされた液体
現像剤は、液体現像剤回収部に回収される。
【0066】
ここで、図8を参照して、検出センサー24Yがクリーニングローラー19Yに対して
光を射出する際の、クリーニングローラー19Y上の位置について説明する。図8は画像
形成部の幅に関連する寸法関係を説明する図である。クリーニングローラー19Yが、現
像ローラー20Yをクリーニングする領域は、現像ローラー20Yの液体現像剤付着領域
に対応するものであり、したがって、クリーニングローラー19Yの液体現像剤付着領域
も、図示のようにDとなる。ここで、C=Dである。
【0067】
クリーニングローラー19Y上に、液体現像剤が必ず付着し、液体現像剤膜厚検出可能
な領域は、図8の関係から、液体現像剤付着領域Dに含まれる領域であり、かつ、露光領
域Bから外れている領域である。したがって、検出センサー24Yは図8のEに示すよう
な検出可能領域に対して光を射出するようにしている。
【0068】
クリーニングローラー19Yと検出センサー24Yとで、現像ローラー20Y上の液体
現像剤膜厚を検出する検出動作は、通常の印字動作中に行うものである。
【0069】
図9は実施例2に係る液体現像剤膜厚算出精度を説明する図である。なお、図9におけ
る(A)乃至(C)は、図5における(A)乃至(C)に相当するものである。図9から
もわかるように、測定精度は約0.1um以下となり、膜厚検出の精度が非常に高いこと
がわかる。
【0070】
実施例2の測定精度が良好である理由としては、クリーニングローラー19Yの周速度
が、現像ローラー20Yのそれに比べて速い分、クリーニングローラー19Y上でのキャ
リアの層が薄くなり適切なキャリヤ量にできたためであるものと考えられる。
【0071】
ここで、実施例2において、液体現像剤膜厚を6.5umにするときの制御方法を説明
する。図9(A)から膜厚6.5umを狙うときのセンサーの出力は、2.47Vである
。この電圧値に対し、センサーからの出力電圧が大きいときは、液体現像剤の膜厚が小さ
いときであり、センサー出力電圧が2.47Vになるまでアニロックスローラー32Yの
回転速度を大きくする。
【0072】
以上、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法では、現像ローラーと像担持
体とによって形成されるニップを通過した後に、現像ローラー上もしくは現像ローラーに
連接するローラー上に設けられた検出センサーによって液体現像剤膜厚の検出が行われる
。現像ニップ下流の現像ローラー上もしくは連接ローラー上では、液体現像剤は液体現像
剤膜厚の検出にとって適正なキャリア量が保たれる状態となっているため、このような本
発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、精度よく現像ローラー上の液
体現像剤膜厚を求めることができ、画像形成装置を適正に制御することが可能となる。
【符号の説明】
【0073】
10Y、10M、10C、10K・・・感光体、11Y、11M、11C、11K・・・
コロナ帯電器、12Y、12M、12C、12K・・・露光ユニット、13Y、13Y’
・・・感光体スクイーズローラー、14Y、14Y’・・・感光体スクイーズローラーク
リーニングブレード、16Y・・・中間塗布ローラー、17Y・・・中間塗布ローラーク
リーニングブレード、18Y・・・感光体クリーニングブレード、19Y・・・クリーニ
ングローラー、20Y、20M、20C、20K・・・現像ローラー、22Y・・・トナ
ー圧縮コロナ発生器、24Y・・・検出センサー、25Y・・・クリーニングローラーク
リーニングブレード、30Y、30M、30C、30K・・・現像装置、31Y、31M
、31C、31K・・・現像剤容器、32Y、32M、32C、32K・・・アニロック
スローラー、31Y、31M、31C、31K・・・現像剤容器、33Y・・・規制ブレ
ード、34Y・・・オーガ(供給ローラー)、40・・・転写ベルト、41・・・ベルト
駆動ローラー、42・・・テンションローラー、45・・・現像剤回収部、46・・・転
写ベルトクリーニングブレード、50Y、50M、50C、50K・・・一次転写部、5
1Y、51M、51C、51K・・・一次転写バックアップローラー、52Y、52M、
52C、52K・・・転写ベルトスクイーズ装置、53Y・・・転写ベルトスクイーズロ
ーラー、54Y・・・転写ベルトスクイーズバックアップローラー、55Y・・・転写ベ
ルトスクイーズローラークリーニングブレード、60・・・2次転写ユニット、61・・
・2次転写ローラー、62・・・2次転写ローラークリーニングブレード、70Y、71
Y、72Y、73Y、74Y、76Y・・・(クリーニング)ブレード保持部材、75Y
・・・規制ブレード保持部材、90・・・定着ユニット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、
前記潜像担持体と当接して現像ニップを形成する現像ローラー、前記現像ローラーにト
ナー及びキャリア液を有する液体現像剤を供給する供給ローラー、及び前記現像ニップを
形成して前記潜像を現像した前記現像ローラーと当接して前記現像ローラーをクリーニン
グするクリーニングローラーを有する現像部と、
前記クリーニングローラーに光を発光する発光部、及び前記発光部で発光されて前記ク
リーニングローラーで反射された前記光を受光する受光部を有する検出センサーと、
前記検出センサーにより検出された光の光量に基づいて前記供給ローラーの駆動を制御
する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記検出センサーの発光部は、前記露光部の露光領域に相当する位置とは異なる前記ク
リーニングローラーの軸方向の位置に前記光を発光し、クリーニングローラーで前記光を
反射させる請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記クリーニングローラーの周速度は、前記現像ローラーの周速度より速い請求項1ま
たは請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記クリーニングローラーと当接し、前記クリーニングローラーで回収されて前記検出
センサーで検出された液体現像剤を掻き取るクリーニングブレードを有する請求項1乃至
3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を供給ローラーで現像ローラーに供給し、
前記現像ローラーに供給された液体現像剤を、現像ローラーと潜像担持体との当接によ
り形成された現像ニップを通過させ、
前記現像ニップを通過した液体現像剤を前記現像ローラーと当接するクリーニンローラ
ーで回収し、
前記クリーニングローラーに回収されて前記クリーニングローラーに担持された液体現
像剤に光を発光して前記光を反射させて反射された前記光の光量を検出し、
検出された前記光の光量に基づいて供給ローラーで現像ローラーに供給される液体現像
剤の供給量を調整することを特徴とする画像形成方法。
【請求項6】
前記供給ローラーで前記現像ローラーに供給された液体現像剤を帯電し、
帯電させた後に前記現像ニップに帯電された液体現像剤を通過させる請求項5に記載の
画像形成方法。
【請求項7】
前記液体現像剤の供給量の調整は、前記供給ローラーの回転数を制御して調整する請求
項5または請求項6に記載の画像形成方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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