JP2000029320A

JP2000029320A - 湿式画像形成装置

Info

Publication number: JP2000029320A
Application number: JP11174390A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Yoshino; 美枝吉野; Makoto Kobu; 真小夫; Seiichi Miyagawa; 誠一宮川; Yuusuke Takeda; 有介武田; Takeo Tsukamoto; 武雄塚本; Masami Hiramatsu; 正己平松
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な転写がなされるに十分な量の液体キャ
リアを感光体ドラムの表面に残存させた状態でも、トナ
ー像の変形による画像のつぶれや線太り、及びトナーの
チリによる画質劣化のない高品質な画像を安定に形成す
ることができる湿式画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１と、現像ローラ５２を有
する湿式現像装置５と、スクイズローラ５７と、感光体
ドラム１上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して
対向する電界ローラ６０と、該電界ローラを回転駆動す
る対向電極駆動手段と、感光体ドラム１と電界ローラ６
０との間に無パルスコロナ放電又はグロー放電が発生し
該空隙と該トナー像とを介して電流が流れるような強度
の電界を形成する電圧を、電界ローラ６０に印加する電
源１０と、電界ローラ６０による電界形成領域を通過し
た感光体ドラム１上のトナー像を転写材６に転写する転
写チャージャ７とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しく
は、余剰液除去手段で液体キャリアの一部が除去された
潜像担持体上のトナー像中のトナーを、該トナー像の転
写に先立って凝集させる湿式画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、潜像担持体上に形成された潜像
を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用
いて現像してトナー像を該潜像担持体上に形成し、この
トナー像を転写材に転写して画像形成を行なう湿式画像
形成装置が知られている。この装置では、現像時に潜像
担持体の表面にトナーを付着させたり、転写時に潜像担
持体の表面から転写材にトナーを移動させたりするため
に、液体キャリア中のトナーの静電泳動という現象を利
用している。

【０００３】上記従来の湿式画像形成装置において、現
像液により現像された潜像担持体の表面には厚さ３０〜
２００μｍのキャリア液体層が形成されており、この状
態で該潜像担持体の表面に転写材を重ねて転写を行なっ
ても、該潜像担持体上に形成されたトナー像を忠実に転
写材に転写するのは不可能であり、例えば文字などのト
ナー像がつぶれて均一像にならなかったり、線幅が太く
なったりするトナー像の変形が生じる。このような低画
像品質は、該潜像担持体の表面に液体キャリアが過剰に
存在し、該表面でトナー像を構成するトナーが移動して
しまうことが原因であると考えられる。また、潜像担持
体の表面に液体キャリアが過剰に存在した状態で転写を
行った場合には、その分転写材に液体キャリアが多く転
写されて液体キャリアの消費量が多くなったり、転写材
に付着した液体キャリアの乾燥に余分な熱エネルギーと
時間が必要になったりするという不具合もある。

【０００４】そこで、従来の湿式画像形成装置において
は、潜像担持体の表面から過剰な液体キャリアを除去す
ることが行われている。この過剰な液体キャリアを除去
する具体的な方法としては、スクイズローラやコロナ放
電器等で構成される余剰液除去手段を潜像担持体表面に
対して所定距離をとって対向配置し、スクイズローラを
潜像担持体回転方向と逆方向に回転させたり、コロナ放
電器によりトナーと同極性のイオンを発生させて該イオ
ンを潜像担持体へ照射したりする方法がある。

【０００５】一方、上記弊害すなわち画像のつぶれと文
字部の線太りとを防止するために、液体キャリアを除去
しすぎると、転写材に形成される画像に白抜けが生じて
しまうおそれがある。これは、液体キャリアが不足する
と前述の静電泳動が十分になされなくなり、転写不良が
生じることが原因であると考えられる。

【０００６】そこで、良好な転写がなされるに十分な量
の液体キャリアを潜像担持体表面に残存させた状態で、
該潜像担持体上に形成したトナー像を忠実に転写材に転
写する方法として、電圧を印加したローラを、現像位置
と転写位置との間の潜像担持体の表面に液体キャリアが
介在した状態で対向させ、該潜像担持体上に形成された
トナー像を硬化させた後に該トナー像を転写材に転写す
る方法が知られている（公表特許公報４−５０３２６５
号参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
表特許公報４−５０３２６５号に示されている方法で
は、上記ローラと潜像担持体との間に液体キャリアが介
在しているため、該ローラ表面と潜像担持体表面が最接
近する位置よりも潜像担持体表面移動方向下流側の、該
最接近する位置の近傍において、液体キャリアにせん断
力が働き、液体キャリアが潜像担持体側と該ローラ側と
に分離する。この液体キャリアに働くせん断力により、
潜像担持体上のトナー像が乱され、トナー像を構成する
トナーの一部がトナー像近傍の潜像担持体表面に付着す
るというトナーのチリが発生するおそれがある。特にト
ナー像の潜像担持体表面移動方向上流側の潜像担持体表
面であるトナー像後端側にトナーのチリが発生しやす
い。また、上記ローラに電圧が印加されていると、上記
せん断力による液体キャリア中のトナーの移動及び潜像
担持体表面への付着が顕著となる。上記トナーのチリが
発生すると、前述のトナー像が潰れるという現象とは異
なり、文字や線のエッジ部分のシャープ性が劣化した
り、線の先端や後端で尾引き状態の画像になったりする
現象が発生し、高画質が得られなくなってしまう。ま
た、絵柄部においても上記トナーのチリによってγカー
ブが急峻な変化になり、高画質が得られなくなってしま
う。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、余剰液除去手段で液体キャリアの
一部が除去された潜像担持体上のトナー像を、該潜像担
持体上のトナー像及び液体キャリアに接触せずに凝集さ
せることにより、良好な転写がなされるに十分な量の液
体キャリアを潜像担持体の表面に残存させた状態でも、
トナー像の変形による画像のつぶれや線太り、及びトナ
ーのチリによる画質劣化のない高品質な画像を安定に形
成することができる湿式画像形成装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面に潜像が形成される潜像担
持体と、該潜像担持体上の潜像を、液体キャリアにトナ
ーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形
成する現像手段と、トナー像が形成された該潜像担持体
に付着した液体キャリアの一部を除去する余剰液除去手
段と、該余剰液除去手段で液体キャリアの一部が除去さ
れた該潜像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙
を介して対向する導電性ローラ又は導電性ローラ表面に
抵抗層を設けたローラからなる対向電極と、該対向電極
を回転駆動する対向電極駆動手段と、該潜像担持体と該
対向電極との間に無パルスコロナ放電又はグロー放電が
発生し該空隙と該トナー像とを介して電流が流れるよう
な強度の電界を形成する電圧を、該対向電極に印加する
電源と、該対向電極による電界形成領域を通過した該潜
像担持体上のトナー像を、該潜像担持体から転写材に転
写する転写手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形
成装置において、上記対向電極で形成する電界が、上記
潜像担持体上のトナー像を構成する帯電したトナーが該
潜像担持体表面に向かって移動するような電界であるこ
とを特徴とするものである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記対向電極で形成する電界が、上記トナ
ー像が形成されている上記潜像担持体表面の電位の大き
さを小さくするような電界であることを特徴とするもの
である。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記対向電極上の付着物を除去する除去手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項５の発明は、上記現像手段及び上記
余剰液除去手段としてそれぞれローラ状の回転体を用い
た請求項１の湿式画像形成装置において、上記対向電極
と上記潜像担持体との間の間隙を、該現像手段と該潜像
担持体との間の間隙以下で、且つ該余剰液除去手段と該
潜像担持体との間の間隙より広く設定したことを特徴と
するものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記電源として定電圧電源を用い、上記潜
像担持体と上記対向電極との間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、該電流検出手段の検出結果に基づいて
該対向電極に印加する電圧の大きさを変化させるように
該定電圧電源を制御する制御手段とを設けたことを特徴
とするものである。

【００１５】請求項７の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記電源として定電圧電源を用い、上記潜
像担持体と上記対向電極との間に流れる電流を検出する
電流検出手段と、該電流検出手段で検出した電流の大き
さが所定の基準電流範囲から外れたときに、上記電圧の
印加を停止するように該定電圧電源を制御する制御手段
とを設けたことを特徴とするものである。

【００１６】請求項８の発明は、請求項７の画像形成装
置において、装置の異常を表示するための表示手段と、
上記電流検出手段で検出した電流の大きさが所定の基準
電流範囲から外れたときに装置の異常を表示するように
該表示手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴と
するものである。

【００１７】請求項９の発明は、請求項７の湿式画像形
成装置において、上記基準電流範囲を、上記対向電極の
回転軸方向の単位長さ当たり１μＡ／ｃｍ以上、及び５
０μＡ／ｃｍ以下に設定したことを特徴とするものであ
る。

【００１８】請求項１０の発明は、上記潜像担持体とし
てドラム状の回転体を用い、上記電源として定電圧電源
を用いた請求項１の湿式画像形成装置において、該潜像
担持体の１回転の周期Ｔ１と上記対向電極の１回転の周
期Ｔ２との関係が、ｎを自然数とした場合、Ｔ１＝ｎ・
Ｔ２あるいはＴ２＝ｎ・Ｔ１を満足するように、該潜像
担持体及び該対向電極を構成したことを特徴とするもの
である。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項１０の画像形
成装置において、上記潜像担持体又は上記対向電極の回
転角度に応じて、該対向電極に印加する電圧の大きさを
変化させるように上記定電圧電源を制御する制御手段を
設けたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項１２の発明は、上記潜像担持体を回
転駆動する潜像担持体駆動手段を備えた請求項１０の湿
式画像形成装置において、画像形成動作終了時、該潜像
担持体及び上記対向電極の回転駆動を同時に停止するよ
うに該潜像担持体駆動手段及び上記対向電極駆動手段を
制御する制御手段を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２１】請求項１３の発明は、請求項１の画像形成
装置において、上記電源として定電流電源を用いたこと
を特徴とするものである。

【００２２】請求項１４の発明は、請求項１３の画像形
成装置において、上記対向電極に印加される電圧の大き
さを検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段で検出し
た電圧の大きさが所定の基準電圧範囲から外れたとき
に、上記電圧の印加を停止するように上記定電流電源を
制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２３】請求項１５の発明は、請求項１４の画像形
成装置において、装置の異常を表示するための表示手段
と、上記電圧検出手段で検出した電圧の大きさが所定の
基準電圧範囲から外れたときに装置の異常を表示するよ
うに該表示手段を制御する制御手段とを設けたことを特
徴とするものである。

【００２４】請求項１６の発明は、上記潜像担持体表面
を移動させる潜像担持体駆動手段を備えた請求項１の湿
式画像形成装置において、上記対向電極に電圧を印加し
ているときに、該潜像担持体表面の移動及び該対向電極
の回転を行うように該潜像担持体駆動手段及び上記対向
電極駆動手段を制御する制御手段を設けたことを特徴と
するものである。

【００２５】請求項１乃至１６の湿式画像形成装置にお
いては、余剰液除去手段で液体キャリアの一部が除去さ
れた潜像担持体上のトナー像及び空隙を介して互いに対
向する、該潜像担持体と、導電性ローラ又は導電性ロー
ラ表面に抵抗層を設けたローラからなる対向電極との間
に電界を形成する。この電界により、該トナー像及び該
空隙を介して電流を流し、トナー像中のトナー同士の
間、及びトナーと潜像担持体との間に作用する静電的な
引力を強めて該トナー像中のトナーの凝集力及び潜像担
持体への付着力を高める。また、上記電界で無パルスコ
ロナ放電又はグロー放電を発生させることにより、潜像
担持体と対向電極との間に均一な放電電流を流すととも
に、潜像担持体上のトナー像のトナー固形分率を高めて
各トナー間に作用する引力を強くする。そして、対向電
極駆動手段で上記対向電極を回転駆動することにより、
該対向電極の同じ面が潜像担持体に連続して対向し続け
ないようにし、該対向電極の表面への異物付着を発生し
にくくする。

【００２６】特に、請求項２の湿式画像形成装置におい
ては、対向電極で形成する電界により、潜像担持体上の
トナー像を構成する帯電したトナーが潜像担持体表面に
向かって移動するような静電的な力を、該トナーに作用
させる。

【００２７】また特に、請求項３の湿式画像形成装置に
おいては、対向電極で形成する電界により、トナー像が
形成されている潜像担持体表面の電位の絶対値を小さく
して潜像担持体へのダメージを低減する。

【００２８】また特に、請求項４の湿式画像形成装置に
おいては、対向電極の回転に伴って、除去手段で対向電
極の表面に付着した現像液を除去することにより、常に
クリーニングされた安定した表面形状の対向電極の表面
を潜像担持体に対向させる。

【００２９】また特に、請求項５の湿式画像形成装置に
おいては、対向電極と潜像担持体との間の間隙を現像手
段と潜像担持体との間の間隙以下に設定することによ
り、現像手段によってエッジ効果のない画像を得るため
に十分な膜厚のトナー像を潜像担持体上に形成するとと
もに、対向電極と潜像担持体との間の間隙を余剰液除去
手段と潜像担持体との間の間隙より広く設定することに
より、潜像担持体上のトナー像及び液体キャリアを対向
電極に確実に接触させないようにする。

【００３０】また特に、請求項６の湿式画像形成装置に
おいては、電流検出手段で潜像担持体と対向電極との間
に流れる電流を検出し、制御手段で定電圧電源を制御し
て、該電流の大きさが変化した場合に該電流検出手段の
検出結果に基づいて対向電極に印加する電圧の大きさを
変化させることにより、該電流を所定電流の大きさに戻
し、上記トナー像のトナーの凝集及び潜像担持体への付
着を安定して行うようにする。

【００３１】また特に、請求項７の湿式画像形成装置に
おいては、電流検出手段で潜像担持体と対向電極との間
に流れる電流を検出し、制御手段で定電圧電源を制御し
て、該検出した電流の大きさが所定の基準電流範囲から
外れたときに、上記電圧の印加を停止することにより、
上記トナー像中のトナーの凝集が適正に行われない状態
での装置の動作、及び潜像担持体や対向電極の電界集中
による破損を未然に防止する。

【００３２】また特に、請求項８の湿式画像形成装置に
おいては、制御手段で表示手段を制御して、上記電流検
出手段で検出した電流の大きさが所定の基準電流範囲か
ら外れたときに装置の異常を表示することにより、装置
の異常をオペレータに速やかに知らせる。

【００３３】また特に、請求項９の湿式画像形成装置に
おいては、上記基準電流範囲の下限を対向電極の回転軸
方向の単位長さ当たり１μＡ／ｃｍに設定することによ
り、上記トナー像中のトナーの凝集が適正に行われるよ
うにする。また、上記基準電流範囲の上限を５０μＡ／
ｃｍ以下に設定することにより、潜像担持体や対向電極
の電界集中による破損を確実に防止する。

【００３４】また特に、請求項１０の湿式画像形成装置
においては、潜像担持体の１回転の周期Ｔ１と対向電極
の１回転の周期Ｔ２との関係が、ｎを自然数とした場
合、Ｔ１＝ｎ・Ｔ２あるいはＴ２＝ｎ・Ｔ１を満足する
ことにより、潜像担持体及び対向電極の偏心によって両
者の間のギャップが変動する場合でも、そのギャップの
変動が一定周期を有するため、上記電流の大きさが一定
にするような印加電圧の制御が容易になる。

【００３５】また特に、請求項１１の湿式画像形成装置
においては、潜像担持体又は対向電極の回転角度と、印
加電圧一定の条件下で潜像担持体と対向電極との間を流
れる電流の大きさとの間の関係の制御用データを前もっ
て実験などで求めておく。そして、その制御用データに
基づいて、制御手段で定電圧電源を制御して、潜像担持
体又は対向電極の回転角度に応じて、対向電極に印加す
る電圧の大きさを変化させることにより、潜像担持体及
び対向電極の偏心によって両者の間のギャップが変動す
る場合でも、上記トナー像を流れる電流の大きさをほぼ
一定にする。

【００３６】また特に、請求項１２の湿式画像形成装置
においては、制御手段で潜像担持体駆動手段及び対向電
極駆動手段を制御して、画像形成動作終了時、潜像担持
体及び対向電極の回転駆動を同時に停止することによ
り、潜像担持体及び対向電極の偏心の位相差が常に同じ
になるようにする。

【００３７】また特に、請求項１３の湿式画像形成装置
においては、対向電極に電圧を印加する電源として、定
電流電源を用いことにより、潜像担持体と対向電極との
間に常に一定の電流を流す。

【００３８】また特に、請求項１４の湿式画像形成装置
においては、電圧検出手段で対向電極に印加される電圧
を検出し、制御手段で定電流電源を制御して、該電圧検
出手段で検出した電圧の大きさが所定の基準電圧範囲か
ら外れたときに、上記電圧の印加を停止することによ
り、装置の異常を未然に防止する。

【００３９】また特に、請求項１５の湿式画像形成装置
においては、制御手段で表示手段を制御して、上記電圧
検出手段で検出した電圧の大きさが所定の基準電圧範囲
から外れたときに装置の異常を表示することにより、装
置の異常をオペレータに速やかに知らせる。

【００４０】また特に、請求項１６の湿式画像形成装置
においては、制御手段で潜像担持体駆動手段及び対向電
極駆動手段を制御して、対向電極に電圧を印加している
ときに、潜像担持体表面の移動及び対向電極の回転を行
うようにすることにより、潜像担持体及び対向電極の表
面の同一部分に常に電界が集中しないようにする。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る
複写機の概略構成図である。潜像担持体としての感光体
ドラム１は、図示しないモータ等の潜像担持体駆動手段
によって複写時には一定速度で矢印ａ方向に回転駆動さ
れる。そして、感光体ドラム１の外周表面はメインチャ
ージャー２より暗中にて一様に帯電された後、露光用レ
ーザスキャナ３により現像光像が照射結像されて静電潜
像が形成される。次に、イレーサ４により感光体ドラム
１の外周表面上の作像領域外部分が除電される。その
後、上記静電潜像は、現像手段としての湿式現像装置５
との対向領域を通過する間に、湿式現像装置５から供給
される液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液に
より現像されてトナー像となる。このトナー像は、図示
を省略した給紙装置から給送されてきた転写材としての
転写紙６へ転写手段としての転写チャージャ７により転
写される。すなわち、該トナー像は感光体ドラム１と転
写紙６の間の液体キャリア中を静電泳動して、感光体ド
ラム１から転写紙６へと移動する。感光体ドラム１は転
写紙６の分離後、クリーニングブレード８により残留ト
ナーが除去される。なお、クリーニングブレード８の配
設方向はトレーリング方向でもカウンタ方向でも良い。
その後、感光体ドラム１の表面は除電ランプ９により残
留電位が除去されて次の複写に備えられる。

【００４２】上記湿式現像装置５においては、現像容器
５１内に作像順に現像液担持体としての現像ローラ５
２、余剰液除去手段としてのスクイズローラ５７、及び
感光体ドラム１との間に空隙を介して電界を形成する電
界形成手段の対向電極としての導電性ローラ（以下、
「電界ローラ」という。）６０が感光体ドラム１と近接
対向して配置されている。

【００４３】上記現像手段の現像液担持体としては上記
現像ローラ５２の他に、現像皿、スポンジローラ等があ
り、これらを採用してもよい。本実施形態で採用した現
像ローラ５２は、図示されないモータ等の駆動手段によ
って感光体ドラム１と逆回転方向である矢印ｂ方向へ回
転駆動される。現像ローラ５２の上方には、現像ローラ
５２へ現像液を供給する現像液供給部５４が配設されて
いる。現像ローラ５２の図中右側にはスクレーパ５５が
その端部を現像ローラ５２の外周表面上に接触させて配
設されている。現像液供給部５４から供給された現像液
は現像ローラ５２とスクレーパ５５とによって形成され
る楔状部５６に溜り、現像ローラ５２の回転によって感
光体ドラム１と現像ローラ５２とが対向する現像部に供
給される。また、現像ローラ５２には、現像バイアスが
印加され、地肌部へのトナー付着が防止される。すなわ
ち、かぶり防止となる。

【００４４】上記余剰液除去手段としては上記スクイズ
ローラ５７の他に、コロナ放電器、エアナイフ等があ
り、これらを採用してもよい。本実施形態では、特開昭
６３−１７８２７７号公報に溶剤の場合で開示されてい
るように、回転数を変えることで感光体ドラム１上の液
体キャリア層厚を薄く制御可能なスクイズローラ５７を
採用している。このスクイズローラ５７は、前述のよう
に感光体ドラム１と近接対向して配置されている。この
スクイズローラ５７としては表面をアルマイト加工し
て、表面部の抵抗値を１０⁹Ωｃｍ以上にしたものが好
適である。スクイズローラ５７は図示されないモータ等
の駆動手段によって、感光体ドラム１と同方向である矢
印ｃ方向へ回転駆動されることにより、現像後の感光体
ドラム１上の余剰キャリア液をスクイズする。

【００４５】また、上記スクイズローラ５７の感光体ド
ラム１との対向領域よりも回転方向下流側には、スクイ
ズローラスクレーパ５８がスクイズローラ５３外周表面
上にその端部を接触して配設されている。このスクイズ
ローラスクレーパ５８はスクイズローラ５７上に付着し
た現像液をクリーニングする。

【００４６】なお、コロナ放電器を用いたコロナスクイ
ーズを用いた場合は、コロナ放電器にトナーと同極性の
イオン（本実施形態においてはマイナスイオン）を発生
させ、このイオンを感光体ドラム１上に照射することに
より、現像後の感光体ドラム１上の余剰キャリア液をス
クイズする。ここで、余剰除去の性能並びにトナー像部
及び地肌部（非画像部）の液体キャリア層厚を薄く制御
する性能は、スクイズローラ５７が最も優れている。

【００４７】図２（ａ）は現像ローラ５２通過後の感光
体ドラム１表面の現像液付着状態を示している。この現
像液付着状態では、トナー像Ｔが液体キャリア層Ｃに埋
まっており、現像ローラ５２による現像条件及び現像液
の条件で３０〜２００μｍの現像液層が形成されてい
る。この現像液層における現像液は、図１の現像液供給
部５４から供給される現像液とは異なっている。すなわ
ち、現像ローラ５２には図示しない電源から所定の現像
バイアスが印加されているため、感光体ドラム１上の地
肌部ｆが現像ローラ５２に対向する際に、感光体ドラム
１の表面電位と現像ローラの電位との間の電位差によ
り、現像液中のトナーは現像ローラ５２側に寄り、感光
体ドラム１上の地肌部ｆに付着する現像液は、上記現像
液供給部５４から供給される現像液中のトナー固形分よ
りもはるかに少ないトナー固形分が存在し、ほとんど液
体キャリアのみとなっている。画像部ｅでは、感光体ド
ラム１の表面電位と現像ローラ５２の電位との間の電位
差により、供給された現像液中のトナーは感光体ドラム
１側に寄り、感光体ドラム１上の画像部ｅに付着する現
像液は、上記現像液供給部５４から供給される現像液よ
りもトナー固形分率がはるかに高いものとなっている。

【００４８】図２（ｂ）はスクイズローラ５７通過後の
感光体ドラム１表面の液体キャリアＣ及びトナー像Ｔの
付着状態を示している。この図２（ｂ）はスクイズロー
ラ５７による余剰液除去条件が最適条件に設定された場
合の付着状態、すなわち液体キャリアの膜厚がトナー像
の膜厚より薄くなった付着状態を示しており、感光体ド
ラム１上の液膜は、地肌部（非画像部）で５μｍ以下
に、トナー像部分でも１０μｍ以下となる。

【００４９】上記電界形成手段の導電性ローラとしての
電界ローラ６０は導電体からなり、スクイズローラ５７
で液体キャリアの一部が除去された感光体ドラム１上の
トナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向するよう
に、すなわち感光体ドラム１上のトナー像及び液体キャ
リアに接触しないように設けられている。この電界ロー
ラ６０には、図示を省略する電源から後述する所定の大
きさの電圧が印加され、該空隙とトナー像とを介して電
流が流れるような強度の電界を発生させる。印加する電
圧としては、直流電圧で構わないが、直流電圧に交流電
圧を重畳させてもよい。交流電圧を重畳すると、周波数
の条件や直流分の電圧設定によって、後述のようにトナ
ー凝集を向上させる条件を広範囲に設定することが可能
となる。

【００５０】このように電界ローラ６０に電圧を印加し
て電界ローラ６０と感光体ドラム１との間に電界を形成
し、トナー像及び空隙を介して電流を流すと、トナー像
のトナーの凝集が向上する。このトナー凝集が向上する
のは、トナー像のトナー間にいわゆるジョンセン−ラー
ベック力が作用して凝集力が高まるためであると考えら
れる。すなわち、トナーが電気抵抗を有しているため、
トナー間の接触点における接触抵抗のため局部的に電位
降下が生じ、該接触部近傍の両トナーの間隙を隔てて相
対向する面に正、負の電荷が溜まって該間隙に著しく高
い強度の電界が発生し、一種のコンデンサを形成する。
湿式の複写機などの画像形成装置で用いるトナーの粒径
は１μｍ以下と小さく、トナー接触部の間隙はきわめて
小さいため、パッシェンの火花曲線の左方上昇部に当た
り、破壊電界強度が著しく高くなり大きなマックスウェ
ル力を生じ、トナー間の凝集力が増加するというトナー
凝集効果が生じると考えられる。

【００５１】上記トナー凝集効果は、転写工程で明確な
差として現れる。図３（ａ），（ｂ）のハッチング部
は、転写紙６に転写した十字細線のトナー像の拡大図で
ある。図３（ａ）は電界ローラ６０に電圧が印加されな
い条件でのトナー像であり、図３（ｂ）は電界ローラ６
０に電圧が印加され、トナー凝集効果が生じた場合のト
ナー像の拡大図である。

【００５２】また、上記トナー凝集効果を得るために、
電界ローラ６０に電圧を印加した状態で感光体ドラム１
と電界ローラ６０との間に所定の電界を形成し、放電を
発生させて放電電流を流しているが、この放電として
は、主に電界ローラ６０の表面近傍で表面全体が均一に
発光する無パルスコロナ放電又はグロー放電を利用して
いる。この種の放電に対して、電界ローラ６０の表面の
一部にでもブラシコロナ放電やパルスコロナ放電が発生
すると、そのコロナ部分に放電電流が集中して、前述の
トナー凝集効果がある部分とない部分とのムラが生じる
ため、結果として図３（ａ）と図３（ｂ）のトナー像が
混在してしまう。

【００５３】本実施形態では、上記無パルスコロナ放電
やグロー放電を安定して発生させるために、上記電界ロ
ーラ６０用の電源の出力電圧及び電流を所定値に設定
し、感光体ドラム１と電界ローラ６０との間の間隙を所
定幅に設定するとともに、図示しないモータなどのロー
ラ駆動手段により、図１の矢印ｄ方向に電界ローラ６０
を回転させて、常に一定状態の電界ローラ６０表面を感
光体ドラム１に対向させている。電界ローラ６０を回転
させずに経時的に不均一な表面を感光体ドラム１に対向
させたり、上記間隙の幅が大きすぎたりした場合には、
ブラシコロナ放電やパルスコロナ放電等の不均一放電が
発生しやすくなる。

【００５４】図４は感光体ドラム１上のトナー像の種類
を変えて測定した、電界ローラ６０への印加電圧と、感
光体ドラム１と電界ローラ６０との間を流れる電流Ｉｓ
ｒとの関係を示すグラフである。図中の記号○、△及び
◇で示すデータは、それぞれトナー像無し、１２５ｍｍ
幅のベタのトナー像及び２２５ｍｍ幅のベタのトナー像
に対するデータであり、縦のラインｇより右側の領域で
上記トナー凝集効果が顕著に得られた。この図４から、
電界ローラ６０の印加電圧を増加していくと、上記トナ
ー凝集効果が顕著にみられ始めるところから急激に電流
値が大きくなっていることがわかる。また、図４に示す
ように、画像部では地肌部に比べて電界ローラ６０に流
れる電流値が小さく、またトナー像の領域が大きくなる
ほど流れる電流値が小さくなる。更に地肌部では電流は
流れても画像部では流れない場合もある。そこで、電界
ローラ６０用の電源の出力電圧は、少なくとも画像部で
電流が流れるように設定する必要がある。

【００５５】また、本発明者等の実験によれば、上記電
界ローラ６０に印加する電圧が、感光体ドラム１の表面
電位を変化させるに十分な電圧であれば、トナー像つぶ
れ、線太りやトナー流れを伴うことがない良好な画像形
成ができることが確認された。図５は本実験の結果を示
したグラフであり、横軸は電界ローラ６０への印加電圧
であり、縦軸は感光体ドラム１の表面電位である。ここ
で、電界ローラ６０に−３００Ｖの電圧を印加したとこ
ろ、感光体ドラム１の表面電位が変化しはじめ、電界ロ
ーラ６０に絶対値で３００Ｖ以上の負電圧を印加した状
態で画像形成を行なったところ、トナー像つぶれ、線太
りやトナー流れによる画質の低下は軽減されていた。ま
た、電界ローラ６０に、絶対値で８００Ｖ以上の負電圧
を印加した状態で画像形成を行ったところ、トナー像つ
ぶれ、線太りやトナー像流れがほとんどない良好な画像
が得られるとともに、感光体ドラム１の表面電位は略０
Ｖとなり、トナー像を形成するトナーと、感光体ドラム
１との静電力が弱まり、次の転写工程でトナー像が転写
紙６に転写しやすくなって良好な転写特性が得られた。

【００５６】また、電界ローラ６０で形成した電界によ
り感光体ドラム１上のトナー像のトナー凝集を向上させ
て画像形成を行った場合、トナー像つぶれ、線太りやト
ナー像流れが生じない状態にある感光体ドラム１表面の
現像液のトナー固形分率を測定したところ、上記トナー
凝集効果のない状態の現像液のトナー固形分率と比較し
て、１割から２割ほど高い値となっていた。ここで、ト
ナー固形分率とは、感光体ドラム１の表面に付着した現
像液の全重量１００に対する、その中に含まれるトナー
粒子の重量比率である。このようにトナー固形分率が上
昇すると、トナー像を形成する各トナー間の距離が近く
なり、該トナー粒子間に作用する引力がつよくなること
で、トナーが感光体ドラム１表面を移動しにくくなり像
つぶれ等が防止されるものと予測される。

【００５７】上記電界ローラ６０の材料又は表層材料と
しては、鉄鋼材、アルミ材等の金属材料やその他の導電
性材料を用いることができる。この電界ローラ６０の表
面は金属材料等がそのまま露出するようにしてもいい
が、表面に溶射や陽極酸化などの表面処理を施して抵抗
層を設けても良い。このように表面処理を施して抵抗層
を設けた場合は、電界ローラ６０表面近傍で表面全体が
均一に発光する前述の無パルスコロナ放電又はグロー放
電を発生させることができる条件範囲を拡大できる。但
し、この電界ローラ６０の抵抗層は、無パルスコロナ放
電又はグロー放電が発生するような適正な電気抵抗を有
するものにする必要がある。

【００５８】また、本実施形態では、現像ローラ５２、
スクイズローラ５７及び電界ローラ６０の外周面に、そ
れぞれ現像ローラスクレーパ５５、スクイズローラスク
レーパ５８及び電界ローラスクレーパ６１を当接させて
いる。各スクレーパ５５，５８，６１は、各ローラ５
２，５７，６０の回転に伴って各ローラ表面から現像液
を除去して、感光体ドラム１と最も接近する前に各ロー
ラ表面に均一な液層を形成する。スクレーパによる現像
液除去位置を通過したローラ上の液層厚で特に条件が厳
しいのは、スクイズローラ５７及び電界ローラ６０上の
液層厚であり、それぞれ１μｍ以下になるようにスクレ
ーパの材料及び当接力が設定される。但し、電界ローラ
６０では、ローラ上の液層厚が均一になれば数μｍまで
許容される。また、現像ローラスクレーパ５５について
は、スクレーパによる現像液除去位置を通過した後に現
像液溜まりがあるため、ローラ上の液層厚の制限はな
い。但し、現像バイアスによりローラ表面にトナーが寄
ってくるため、ローラの円周方向にトナーのすじが発生
しない程度の規制力があれがよい。現像ローラ５２が感
光体ドラム１に最接近する部分は現像領域になってお
り、現像液が満たされている。

【００５９】また、本実施形態では図６に示すように、
電界ローラ６０を、感光体ドラム１表面に付着する現像
液と離間させた位置に、即ち、感光体ドラム１表面に付
着する現像液の膜厚ｌよりも感光体ドラム１と電界ロー
ラ６０となす間隔ｇが大きくなるような位置に設けてい
る。この位置に電界ローラ６０を設けると、電界ローラ
６０を現像液に接する位置に設けた場合と比較して、ト
ナー像つぶれとトナー像流れ防止の効果が顕著なものと
なる。これは、電界ローラ６０と現像液との間に空隙
（空気層）があることで、前述のように電界がトナー間
の間隙に集中してトナー凝集が向上し、トナー像内の液
体キャリアが絞りだされて、該トナーが感光体ドラム１
表面を移動しにくくなるためであると考えられる。ま
た、電界ローラ６０が感光体ドラム１上の現像液に接触
していないので、液体キャリアの接触分離が発生せず、
トナー像にせん断力が作用しない。従って、トナーのチ
リによる画質の劣化もない。

【００６０】また、上記現像ローラ５２、スクイズロー
ラ５７及び電界ローラ６０と、感光体ドラム１表面との
間の間隙（ギャップ）の幅をそれぞれ現像ローラギャッ
プｇ１，スクイズローラギャップｇ２，電界ローラギャ
ップｇ３とした場合に、ｇ１≧ｇ３>ｇ２を満足するよ
うに各ギャップ幅を設定するのが好ましい。先に図２
（ａ）を用いて説明したように、現像ローラ５２通過後
の感光体ドラム１表面には、現像ローラ５２や現像液の
条件で３０〜２００μｍの現像液層が形成される。この
現像液層の層厚を決定する条件の一つとしては、現像ロ
ーラギャップｇ１がある。この現像ローラギャップｇ１
は、現像液中に混在する粗大粒子の大きさが現像ローラ
ギャップ中に挟まり、画像形成中の異常や感光体ドラム
１表面の傷を発生させない条件とする。この粗大粒子の
現像ローラギャップ中への流れ込みは、フィルターであ
る程度防げるが、フィルターのメッシュではトナーによ
る目詰まりが発生する。このため、１００μｍ以上の粗
大粒子を除くフィルターを設けると、現像ローラギャッ
プｇ１は１００μｍ以上に設定する必要がある。

【００６１】また、スクイズローラ５７通過後の感光体
ドラム１表面には、図２（ｂ）に示したような現像液層
が形成される。この現像液層のように、液体キャリア層
をトナー像層よりも薄くするためには、スクイズローラ
ギャップｇ２は狭いほどよいが、狭くなりすぎるとトナ
ー像を変形させる条件となる。これは、スクイズローラ
５７が機械的にトナー像に接触してトナー像が変形する
場合と、スクイズローラ５７が液体キャリアを介して接
触し、スクイズローラ５７の回転でトナー像層にせん断
力が作用してトナー像が変形する場合とが考えられる。
このため、スクイズローラギャップｇ２は、スクイズロ
ーラ５７の回転で液体キャリア層厚が最小値になり、ト
ナー像を変形させないように設定する必要があり、３０
〜６０μｍ程度が最適である。

【００６２】また、前述のように、電界ローラギャップ
ｇ３は、図２（ｂ）に示す感光体ドラム１上の現像液層
（トナー像層及び液体キャリア層）に接触しないように
設定する。ここで、電界ローラギャップｇ３の設定条件
によっては、電圧を印加していない電界ローラ６０表面
と感光体ドラム１表面の現像液層が非接触状態であって
も、電圧を印加した電界ローラ６０と感光体ドラム１と
の間に形成された電界により、トナー像が電界ローラ６
０に引き寄せられて電界ローラ６０表面とトナー像層が
接触状態になったり、電界ローラスクレーパ６１を通過
した電界ローラ６０表面に付着した現像液または液体キ
ャリア液がトリガーになって、前者と同様に電界ローラ
６０表面とトナー像層が接触状態になったりする条件と
なる場合がある。このため、電界ローラギャップｇ３を
スクイズローラギャップｇ２よりも広く設定するのが望
ましい。この設定により、電界ローラ６０と感光体ドラ
ム１との間に前述の均一に発光する無パルスコロナ放電
またはグロー放電を有効且つ効率よく発生させることが
できる。なお、上記現像ローラギャップｇ１が７０〜１
００μｍである場合、電界ローラギャップｇ３は現像ロ
ーラギャップｇ１と同程度に設定するのが最適であっ
た。

【００６３】以上、本実施形態によれば、感光体ドラム
１と電界ローラ６０との間に形成した電界により、感光
体ドラム１上のトナー像及び空隙を介して電流を流し、
トナー像中のトナー同士の間、及びトナーと感光体ドラ
ム１との間に作用する静電的な引力を強め、該トナー像
中のトナーの凝集力及び感光体ドラム１への付着力を高
めることができるので、良好な転写がなされるに十分な
量の液体キャリアを感光体ドラム１の表面に残存させた
状態でも、トナー像の変形による画像のつぶれや線太り
のない高画質の画像を形成することができる。

【００６４】また、本実施形態によれば、上記空隙を介
して、電界ローラ６０を感光体ドラム１上のトナー像及
び液体キャリアに接触しないように対向させることによ
り、該トナー像にせん断力が作用しなくなるので、中間
転写体を用いない場合でも、トナーのチリによる画質劣
化のない高品質の画像を形成することができる。

【００６５】なお、上記実施形態において、上記電界ロ
ーラに流す電流の大きさを正規なものよりも大きくしす
ぎると（過大な電圧を印加すると）、感光体ドラム１上
の感光体の劣化、あるいは電界ローラ６０と感光体ドラ
ム１との間に火花放電を生じ、感光体あるいは電界ロー
ラの破損を招き、信頼性の点で問題が大きい。また、感
光体ドラムあるいは電界ローラ６０が静止した状態で電
界ローラ６０に電圧を印加しても同様な問題が発生す
る。また、感光体ドラム１あるいは電界ローラ６０に傷
があり、火花放電などの異常な放電を生じる場合には、
電界ローラ６０に流れる電流が非常に大きくなり、一方
何らかの異常（例えば感光体ドラム１と電界ローラ６０
の間の間隙空間が全て液体キャリア（アイソパー）で満
たされるという異常）が生じた場合、電界ローラ６０に
流れる電流は、正規なものに比べ著しく小さくなる。

【００６６】そこで、電界ローラ６０と感光体ドラム１
との間に流れる電流を検出する電流検出手段としての電
流検出回路を設け、この電流検出回路の検出結果に基づ
いて電界ローラ６０への電圧の印加をＯＮ／ＯＦＦする
ように定電圧電源を制御する制御部を設けても良い。上
記電流検出回路は、図７（ａ）に示すように電界ローラ
６０と定電圧電源１０との間に接続した適当な抵抗値を
有する抵抗素子１１と、該抵抗素子１１に並列接続した
電圧計１２とにより構成することができる。この抵抗素
子１１の抵抗値と電圧計１２で検出した該抵抗素子１１
両端の電位差とにより、電界ローラ６０から感光体ドラ
ム１に流れる電流を求めることができる。また、上記電
流検出回路は、図７（ｂ）に示すように感光体ドラム１
の導電性基体と接地との間に設けてもよい。また、抵抗
素子と電圧計との組み合わせに代えて電流計を用いても
い。また、上記制御部１３は、図８に示すように、上記
図７（ａ）又は（ｂ）で示した電流検出回路１３１と、
基準電流範囲の上限値及び下限値に対応したｍａｘ電圧
及びｍｉｎ電圧を発生する基準電圧発生回路１３２と、
電流検出回路１３１及び電圧発生回路１３２の出力信号
を比較する比較器１３３と、該比較器１３３の比較結果
に基づいて電源１０の制御信号を発生する制御電圧発生
回路１３４及び電源１０の出力を遮断する電源遮断回路
１３５とにより構成することができる。

【００６７】上記制御部１３において、上記電流検出回
路１３１で検出した電流に対応する電圧値を、別途設定
された基準電圧発生回路１３２から出力されたｍａｘ電
圧値及びｍｉｎ電圧値と比較し、検出された値がｍａｘ
電圧値とｍｉｎ電圧値との間にある場合は制御信号ｉを
制御電圧発生回路１３４に送って電源１０を駆動する。
一方、検出された値がｍａｘ電圧値より大きい、あるい
はｍｉｎ電圧値より小さい場合は制御信号ｊを電源遮断
回路１３５に送って電源１０を遮断する。このような制
御により、何らかの異常（例えば感光体ドラム１の一部
破損、電界ローラ６０への微少な突起物の付着）が発生
した場合でも、電界がその部分に集中し、その結果感光
体ドラム１又は電界ローラ６０が破損するのを未然に防
止することができる。ここで、上記基準電流範囲の上限
値は、感光体ドラム１表面の限界から決められ、通常、
軸方向の単位長さ当たり５０μＡ／ｃｍ程度が適当であ
り、また下限値は、トナーの凝集効果が顕著に現れ始め
る点から決められ、通常１μＡ／ｃｍ程度である。な
お、上記検出された値がｍａｘ電圧値より大きい、ある
いはｍｉｎ電圧値より小さい場合に、装置の異常が発生
した旨を表示手段としての操作パネル等に表示するよう
に制御しても良い。

【００６８】また、上記実施形態において、図９（ａ）
の画像面積比率と電界ローラ６０に流れる電流との関係
からわかるように、画像領域の増加に伴って電界ローラ
６０に流れる電流は減少する。従って、単位面積当たり
の電流によって決まるトナーの凝集力あるいは感光体ド
ラムへの付着力も画像面積比率によって変動することに
なる。また、図９（ｂ）の上記電界ローラギャップｇ３
と電界ローラ６０に流れる電流との関係からわかるよう
に、電界ローラギャップｇ３の増加に伴って電界ローラ
６０に流れる電流は減少する。

【００６９】そこで、上記電流を一定に制御するため
に、図１０に示すような制御部１３を設けても良い。こ
の制御部１３においては、上記電流検出回路１３１で検
出した電流に対応する電圧値と、基準電圧発生回路１３
６から出力される予め設定された基準電圧との電位差か
ら算出した補正電圧を補正電圧発生回路１３７で発生さ
せ、その補正電圧と電圧設定回路から出力される設定制
御電圧を加算回路１３９で加算し、その補正後の制御電
圧に応じて設定変更された印加電圧を電源１０から電界
ローラ６０に印加する。このような制御により、画像面
積比率や電界ローラギャップｇ３が変動して電流が変化
してしまうような場合でも、その電流がほぼ一定になる
ようにして、安定したトナー凝集効果が得られるように
なる。ここで、上記基準電圧発生回路１３６から出力さ
れる基準電圧は、電流が適切な範囲（５０μＡ／ｃｍ以
下、１μＡ／ｃｍ以上）内に入るように予め設定するの
が好ましい。

【００７０】また、感光体ドラム１及び電界ローラ６０
は互いに回転しているため、わずかな偏心があっても上
記電界ローラギャップｇ３は変動するため、トナーの凝
集力あるいは感光体ドラムへの付着力も変動することに
なる。例えば、図１１に示すように感光体ドラム１、電
界ローラ６０の半径及び周速を各々ｒ１，ｒ２，ｖ１，
ｖ２とすると、電界ローラギャップｇ３の時間変動は、
数１に示す式で表すことができる。図１２は、この電界
ローラギャップｇ３の時間変動を表したグラフである。
ここで、Ａ１，Ａ２は感光体ドラム１及び電界ローラ６
０の偏心、θはそれらの位相差、Ｔ１，Ｔ２は感光体ド
ラム１及び電界ローラ６０の１回転の周期を表してい
る。

【数１】ｇ３（ｔ）＝Ａ１・ｓｉｎ（ｔ／Ｔ１）＋Ａ２
・ｓｉｎ（（ｔ／Ｔ２）＋θ）Ｔ１＝２πｒ１／ｖ１，Ｔ２＝２πｒ２／ｖ２

【００７１】上記数１及び図１２に示されるような変動
が電界ローラギャップｇ３に生じると、それにつれて電
界ローラ６０に流れる電流も変動することになり、トナ
ーの感光体ドラム１への付着力にムラが生じ、画像上好
ましくない。

【００７２】そこで、上記周期Ｔ１，Ｔ２が、Ｔ１＝ｎ
・Ｔ２又はＴ２＝ｎ・Ｔ１（ｎは自然数）を満足するよ
うに駆動条件を設定してもよい。このような設定によ
り、上記電界ローラギャップｇ３の変動に伴う電流変動
を容易に補正することができる。具体的には、印加電圧
一定の条件下で、感光体ドラム１又は電界ローラ６０の
一定回転角度ごとに、あるいは回転速度が一定である場
合には一定時間ごと、又は上記周期Ｔ１，Ｔ２の大きい
方（図１２の場合はＴ１）の時間における適当な時間間
隔ごとに、電界ローラ６０に流れる電流を検出し、その
電流値と時間又は回転角度との対応データを制御部のメ
モリに予め格納しておく。そして、実際の画像形成時に
は、その格納したデータに基づいて、各回転角度又は一
定時間間隔ごとに適切な印加電圧を算出し、その算出し
た電圧を電界ローラ６０に印加するように電源１０を制
御する。このような制御を行うことにより、上記偏心に
基づく電流変動及びトナー凝集力のムラを低減すること
ができる。なお、この制御を行う際、画像形成収容時に
感光体ドラム１及び電界ローラ６０を同時に停止させる
のが好ましい。このように停止させることにより、感光
体ドラム１と電界ローラ６０の偏心の位相差（上記数１
のθ）を常に同じ値に保つことができ、これら一連の補
正制御を簡略化することができる。

【００７３】また、上記実施形態において、電界ローラ
６０の電源として定電圧電源を用いる代わりに、一定電
流を供給することができる定電流電源を用いてもよい。
但し、この場合も何らかの異常が発生したときに、その
被害を最小限に抑えるために定電流電源の出力電圧を検
知できるようにしておき、予め設定しておいた基準電圧
範囲から外れた場合に装置を停止したり、そ異常の発生
を表示手段としての操作パネル等に表示したりして、感
光体ドラム１や電界ローラ６０の破損などを未然に防止
することが望ましい。

【００７４】

【発明の効果】請求項１乃至１６の発明によれば、潜像
担持体と対向電極との間に形成した電界により、潜像担
持体上のトナー像及び空隙を介して電流を流し、トナー
像中のトナー同士の間、及びトナーと潜像担持体との間
に作用する静電的な引力を強め、該トナー像中のトナー
の凝集力及び潜像担持体への付着力を高めることができ
るので、良好な転写がなされるに十分な量の液体キャリ
アを潜像担持体の表面に残存させた状態でも、トナー像
の変形による画像のつぶれや線太りのない高画質の画像
を形成することができる。また、上記空隙を介して、対
向電極を潜像担持体上のトナー像及び液体キャリアに接
触しないように対向させることにより、該トナー像にせ
ん断力が作用しなくなるので、中間転写体を用いない場
合でも、トナーのチリによる画質劣化のない高品質の画
像を形成することができる。更に、上記電界で生じた無
パルスコロナ放電又はグロー放電により、潜像担持体と
対向電極との間に均一な放電電流が流れるので、ムラの
ないトナー凝集効果を得ることができる。しかも、潜像
担持体上のトナー像のトナー固形分率を高めて各トナー
間に作用する引力を強くすることができるので、潜像担
持体上でのトナーの移動をより効果的に抑え、更にトナ
ー像の変形による画像のつぶれや線太りのない高画質の
画像を形成することができる。また、対向電極の外周面
の同じ部分が潜像担持体に連続して対向し続けないよう
にし、対向電極の外周面への異物付着を発生しにくくし
ているので、潜像担持体と対向電極との間により安定し
た電界を形成し、上記トナー像中のトナーの凝集力を安
定して高めることができる。したがって、上記トナー像
の変形による画像のつぶれや線太りのない高画質の画像
を安定に形成することができる。

【００７５】特に、請求項２の発明によれば、上記対向
電極で形成する電界により、潜像担持体上のトナー像を
構成する帯電したトナーが潜像担持体表面に向かって移
動するような静電的な力を、該トナーに作用させること
ができるので、何らかの異常の際にトナーが対向電極側
に移動して付着することがなくなり、装置の信頼性が向
上する。

【００７６】また特に、請求項３の発明によれば、上記
対向電極で形成する電界により、トナー像が形成されて
いる潜像担持体表面の電位の絶対値を小さくして潜像担
持体へのダメージを低減することができる。

【００７７】また特に、請求項４の発明によれば、対向
電極の回転に伴って、除去手段で対向電極の表面に付着
した現像液を除去することにより、常にクリーニングさ
れた安定した表面形状の対向電極の表面を潜像担持体に
対向させるので、潜像担持体と対向電極との間に更に安
定した電界を形成し、上記トナー像中のトナーの凝集力
を安定して高めることができる。

【００７８】また特に、請求項５の発明によれば、対向
電極と潜像担持体との間の間隙を現像手段と潜像担持体
との間の間隙以下に設定することにより、現像手段によ
ってエッジ効果のない画像を得るために十分な膜厚のト
ナー像を潜像担持体上に形成できるとともに、該間隙に
粗大粒子が混入しても画像形成以上や潜像担持体表面の
傷を発生させることがない。更に、対向電極と潜像担持
体との間の間隙を余剰液除去手段と潜像担持体との間の
間隙より広く設定することにより、潜像担持体上のトナ
ー像及び液体キャリアが対向電極に確実に接触しないよ
うになり、トナーのチリによる画質劣化をより確実に防
止できる。

【００７９】また特に、請求項６の発明によれば、制御
手段で定電圧電源を制御して、電流検出手段で検出した
電流の大きさが変化した場合に、その変化に基づいて対
向電極に印加する電圧の大きさを変化させることによ
り、該電流を所定電流の大きさに戻すことができるの
で、上記トナー像中のトナーの凝集力を更に安定して高
めることができる。

【００８０】また特に、請求項７の発明によれば、制御
手段で定電圧電源を制御して、上記電流検出手段で検出
した電流の大きさが所定の基準電流範囲から外れたとき
に、上記電圧の印加を停止することにより、上記トナー
像中のトナーの凝集が適正に行われない状態、例えば潜
像担持体と対向電極との間に空隙がなく液体キャリアが
満たされた状態での装置の誤動作、及び潜像担持体や対
向電極のピンホールや傷における電界集中による破損を
未然に防止することができる。

【００８１】また特に、請求項８の発明によれば、制御
手段で表示手段を制御して、上記電流検出手段で検出し
た電流の大きさが所定の基準電流範囲から外れたときに
装置の異常を表示することにより、装置の異常をオペレ
ータに速やかに知らせることができる。

【００８２】また特に、請求項９の発明によれば、上記
基準電流範囲の下限を対向電極の回転軸方向の単位長さ
当たり１μＡ／ｃｍに設定することにより、上記トナー
像中のトナーの凝集が適正に行われるようにすることが
できる。また、上記基準電流範囲の上限を５０μＡ／ｃ
ｍ以下に設定することにより、潜像担持体や対向電極の
電界集中による破損を確実に防止することができる。

【００８３】また特に、請求項１０の発明によれば、潜
像担持体の１回転の周期Ｔ１と対向電極の１回転の周期
Ｔ２との関係が、ｎを自然数とした場合、Ｔ１＝ｎ・Ｔ
２あるいはＴ２＝ｎ・Ｔ１を満足することにより、潜像
担持体及び対向電極の偏心によって両者の間の間隙が変
動する場合でも、その間隙の変動が一定周期を有するよ
うになるため、上記電流の大きさを一定にするような印
加電圧の制御が容易になる。

【００８４】また特に、請求項１１の発明によれば、前
もって求めた制御用データを用い、制御手段で定電圧電
源を制御して、潜像担持体又は対向電極の回転角度に応
じて、対向電極に印加する電圧の大きさを変化させるこ
とにより、潜像担持体及び対向電極の偏心によって両者
の間のギャップが変動する場合でも、上記トナー像を流
れる電流の大きさをほぼ一定にして、上記トナー像中の
トナーの凝集力を安定して高めることができる。

【００８５】また特に、請求項１２の発明によれば、制
御手段で潜像担持体駆動手段及び対向電極駆動手段を制
御して、画像形成動作終了時、潜像担持体及び対向電極
の回転駆動を同時に停止することにより、潜像担持体及
び対向電極の偏心の位相差を常に同じにすることができ
るので、該偏心による電流の変動を補正して該電流の大
きさを一定にするというような印加電圧の制御が更に容
易になる。

【００８６】また特に、請求項１３の発明によれば、対
向電極に電圧を印加する電源として、定電流電源を用い
ことにより、潜像担持体と対向電極との間に常に一定の
電流を流すことができるので、上記トナー像中のトナー
の凝集力を安定して高めることができる。

【００８７】また特に、請求項１４の発明によれば、電
圧検出手段で対向電極に印加される電圧を検出し、制御
手段で定電流電源を制御して、該電圧検出手段で検出し
た電圧の大きさが所定の基準電圧範囲から外れたとき
に、上記電圧の印加を停止することにより、上記トナー
像中のトナーの凝集が適正に行われない状態、例えば潜
像担持体と対向電極との間に空隙がなく液体キャリアが
満たされた状態での装置の誤動作、及び潜像担持体や対
向電極のピンホールや傷における電界集中による破損を
未然に防止することができる。

【００８８】また特に、請求項１５の発明によれば、制
御手段で表示手段を制御して、上記電圧検出手段で検出
した電圧の大きさが所定の基準電圧範囲から外れたとき
に装置の異常を表示することにより、装置の異常をオペ
レータに速やかに知らせることができる。

【００８９】また特に、請求項１６の発明によれば、制
御手段で潜像担持体駆動手段及び対向電極駆動手段を制
御して、対向電極に電圧を印加しているときに、潜像担
持体表面の移動及び対向電極の回転を行うようにするこ
とにより、潜像担持体及び対向電極の表面の同一部分に
常に電界が集中しないようにすることができ、潜像担持
体又は対向電極の疲労、破損を防止でき、装置の信頼性
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る複写機の概略構成図。

【図２】（ａ）は現像ローラ通過後の感光体ドラム上の
現像液層の説明図。（ｂ）はスクイズローラ通過後の感
光体ドラム上の現像液層の説明図。

【図３】（ａ）は電界ローラに電圧を印加しなかった場
合の転写紙上に転写された十字細線のトナー像の拡大
図。（ｂ）は電界ローラに電圧を印加した場合の転写紙
上に転写された十字細線のトナー像の拡大図。

【図４】電界ローラへの印加電圧と電流との関係を示す
グラフ。

【図５】電界ローラに印加する電圧と感光体ドラムの表
面電位との関係を示すグラフ。

【図６】図１に示す複写機の要部を示す拡大図。

【図７】（ａ）は他の実施形態に係る複写機における電
流検出回路の構成例の説明図。（ｂ）は変形例に係る電
流検出回路の構成例の説明図。

【図８】更に他の実施形態に係る複写機の制御ブロック
図。

【図９】（ａ）は画像面積比率と電界ローラに流れる電
流との関係を示す特性図。（ｂ）は電界ローラギャップ
ｇ３と電界ローラに流れる電流との関係を示す特性図。

【図１０】更に他の実施形態に係る複写機の制御ブロッ
ク図。

【図１１】電界ローラギャップｇ３の説明図。

【図１２】電界ローラギャップｇ３の時間変動を示す特
性図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２メインチャージャ３露光用レーザスキャナ４イレーサ５湿式現像装置６転写材７転写チャージャ８クリーニングブレード９除電ランプ１０電源１１抵抗素子１２電圧計１３制御部５１現像容器５２現像ローラ５４現像液供給部５５スクレーパ５６楔状部５７スクイズローラ５８スクイズローラスクレーパ６０電界ローラ６１電界ローラスクレーパ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８６Ｇ０３Ｇ 15/10 １１３ (72)発明者宮川誠一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者武田有介東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者塚本武雄東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者平松正己東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に潜像が形成される潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を、液体キャリアにトナーが分散
されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現
像手段と、トナー像が形成された該潜像担持体に付着した液体キャ
リアの一部を除去する余剰液除去手段と、該余剰液除去手段で液体キャリアの一部が除去された該
潜像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介し
て対向する導電性ローラ又は導電性ローラ表面に抵抗層
を設けたローラからなる対向電極と、該対向電極を回転駆動する対向電極駆動手段と、該潜像担持体と該対向電極との間に無パルスコロナ放電
又はグロー放電が発生し該空隙と該トナー像とを介して
電流が流れるような強度の電界を形成する電圧を、該対
向電極に印加する電源と、該対向電極による電界形成領域を通過した該潜像担持体
上のトナー像を、該潜像担持体から転写材に転写する転
写手段とを備えたことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】請求項１の湿式画像形成装置において、上記対向電極で形成する電界が、上記潜像担持体上のト
ナー像を構成する帯電したトナーが該潜像担持体表面に
向かって移動するような電界であることを特徴とする湿
式画像形成装置。
【請求項３】請求項１の画像形成装置において、上記対向電極で形成する電界が、上記トナー像が形成さ
れている上記潜像担持体表面の電位の大きさを小さくす
るような電界であることを特徴とする湿式画像形成装
置。
【請求項４】請求項１の画像形成装置において、上記対向電極上の付着物を除去する除去手段を設けたこ
とを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項５】上記現像手段及び上記余剰液除去手段とし
てそれぞれローラ状の回転体を用いた請求項１の湿式画
像形成装置において、上記対向電極と上記潜像担持体との間の間隙を、該現像
手段と該潜像担持体との間の間隙以下で、且つ該余剰液
除去手段と該潜像担持体との間の間隙より広く設定した
ことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項６】請求項１の画像形成装置において、上記電源として定電圧電源を用い、上記潜像担持体と上記対向電極との間に流れる電流を検
出する電流検出手段と、該電流検出手段の検出結果に基
づいて該対向電極に印加する電圧の大きさを変化させる
ように該定電圧電源を制御する制御手段とを設けたこと
を特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項７】請求項１の画像形成装置において、上記電源として定電圧電源を用い、上記潜像担持体と上記対向電極との間に流れる電流を検
出する電流検出手段と、該電流検出手段で検出した電流
の大きさが所定の基準電流範囲から外れたときに、上記
電圧の印加を停止するように該定電圧電源を制御する制
御手段とを設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項８】請求項７の画像形成装置において、装置の異常を表示するための表示手段と、上記電流検出
手段で検出した電流の大きさが所定の基準電流範囲から
外れたときに装置の異常を表示するように該表示手段を
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする湿式画像
形成装置。
【請求項９】請求項７の湿式画像形成装置において、上記基準電流範囲を、上記対向電極の回転軸方向の単位
長さ当たり１μＡ／ｃｍ以上、及び５０μＡ／ｃｍ以下
に設定したことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１０】上記潜像担持体としてドラム状の回転体
を用い、上記電源として定電圧電源を用いた請求項１の
湿式画像形成装置において、該潜像担持体の１回転の周期Ｔ１と上記対向電極の１回
転の周期Ｔ２との関係が、ｎを自然数とした場合、Ｔ１
＝ｎ・Ｔ２あるいはＴ２＝ｎ・Ｔ１を満足するように、
該潜像担持体及び該対向電極を構成したことを特徴とす
る湿式画像形成装置。
【請求項１１】請求項１０の画像形成装置において、上記潜像担持体又は上記対向電極の回転角度に応じて、
該対向電極に印加する電圧の大きさを変化させるように
上記定電圧電源を制御する制御手段を設けたことを特徴
とする湿式画像形成装置。
【請求項１２】上記潜像担持体を回転駆動する潜像担持
体駆動手段を備えた請求項１０の湿式画像形成装置にお
いて、画像形成動作終了時、該潜像担持体及び上記対向電極の
回転駆動を同時に停止するように該潜像担持体駆動手段
及び上記対向電極駆動手段を制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１３】請求項１の画像形成装置において、上記電源として定電流電源を用いたことを特徴とする湿
式画像形成装置。
【請求項１４】請求項１３の画像形成装置において、上記対向電極に印加される電圧の大きさを検出する電圧
検出手段と、該電圧検出手段で検出した電圧の大きさが
所定の基準電圧範囲から外れたときに、上記電圧の印加
を停止するように上記定電流電源を制御する制御手段と
を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１５】請求項１４の画像形成装置において、装置の異常を表示するための表示手段と、上記電圧検出
手段で検出した電圧の大きさが所定の基準電圧範囲から
外れたときに装置の異常を表示するように該表示手段を
制御する制御手段とを設けたことを特徴とする湿式画像
形成装置。
【請求項１６】上記潜像担持体表面を移動させる潜像担
持体駆動手段を備えた請求項１の湿式画像形成装置にお
いて、上記対向電極に電圧を印加しているときに、該潜像担持
体表面の移動及び該対向電極の回転を行うように該潜像
担持体駆動手段及び上記対向電極駆動手段を制御する制
御手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。