JP2002049211A

JP2002049211A - 液体現像フルカラー電子写真装置

Info

Publication number: JP2002049211A
Application number: JP2000235368A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakajima; 豊中島; Satoru Moto; 悟本; Motoharu Ichida; 元治市田; Shigeji Okano; 茂治岡野; Yasukazu Takeda; 靖一竹田; Tei Nishikawa; 禎西川; Satoshi Miyamoto; 悟司宮本; Kazushi Terajima; 一志寺嶋; Satoshi Sakai; 聡坂井; Hironaga Motokawa; 浩永本川
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写ベルトの温度が変化して、中間転写ベ
ルトの長さが各現像ユニット位置で変化しても、色毎に
印字位置で発生する誤差を補正することを目的としてい
る。【解決手段】感光ドラムを複数色の液体トナー毎に複数
備えて、中間転写ベルトが一回転する間に色毎に設けら
れた感光ドラム上に形成したトナー画像を順次中間転写
ベルト上に重ね合わせる。中間転写ベルト表面温度を検
知する第一のセンサと、装置内雰囲気温度を検知する第
二のセンサとを備え、その温度差に基づき各転写位置に
おける中間転写ベルトの縮み量を推測して、色毎に転写
位置ズレが生じないよう転写位置で発生する誤差を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体トナーを用い
る液体現像フルカラー電子写真装置に関し、特に、中間
転写ベルトの縮み量を推測して、色毎に補正して転写位
置ズレを無くした液体現像フルカラー電子写真装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】感光体（感光ドラム）に静電潜像を生成
し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着
する電子写真装置では、粉体トナーを用いる乾式のもの
が広く用いられている。

【０００３】しかし、粉体トナーは、トナーが飛散する
という問題点があるとともに、トナー粒子が７〜１０μ
ｍと大きいことから解像度が悪いという問題点がある。

【０００４】そこで、高い解像度が必要となる場合に
は、液体トナーを用いる液体現像方式のものが用いられ
る。液体トナーは、トナー粒子が１μｍ程度と小さいと
ともに、帯電量が大きいことでトナー画像の乱れが起き
にくく、高い解像度を実現できるからである。

【０００５】図４は、従来公知の液体現像方式の電子写
真装置の全体構成を示している（例えば、特開平１１−
１７４８５２号公報参照）。図示の感光ドラム１０は、
帯電装置２１により帯電させられた後、露光装置２２に
よって露光されて、静電潜像が形成される。プリウエッ
ト装置２３は、２.5ｃＳｔ程度の粘度を持つシリコーン
オイルを４〜５μｍの厚さで感光ドラム１０の表面に塗
布する。

【０００６】現像装置２４は、イエロー／マゼンタ／シ
アン／ブラックに対応付けて設けられ、トナー粘度が４
００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０ｃＳ
ｔを持つ、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナー
を液体現像液として用いる。現像ローラは、感光体上の
プリウエット液の膜との２層構造を維持するように前記
感光体上に接触して液体現像液を供給し、かつ前記感光
体との間に生成される電界に応じて、該液体現像液のト
ナー粒子を前記感光体に付着させる。

【０００７】この現像液の現像ローラへの供給は、現像
液塗布手段によって、トナー溜まりから薄く延ばしなが
ら搬送していくことでおこなわれ、それによって、現像
ローラに２〜３μｍの厚さのトナー層が形成される。

【０００８】中間転写ローラ１５は、約−８００Ｖにバ
イアスされて、感光ドラム１０との間の電界に従って、
感光ドラム１０に付着されたトナーを、例えば、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に転写する。加圧
ローラ１９は、加熱装置２８により溶融された中間転写
ローラ１５のトナーを印刷媒体に定着させる。加熱装置
２８は、加圧ローラ１９に接触する前の位置で、中間転
写ローラ１５の表面を部分的に加熱する。なお、図中、
２６は、残留トナーを掻き取るためのブレード、２７は
除電装置である。

【０００９】このような電子写真装置は、感光ドラム１
０に付着された４色トナー画像をそれぞれ転写するため
に、中間転写ローラ１５を４回転させる必要がある。高
速に印刷する観点からは有利な構成ではない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、中
間転写体として中間転写ベルトを用いて、４色毎に対応
してそれぞれ設けられた感光ドラム上に形成されたトナ
ー画像を、この中間転写ベルトが１回転する間に順次中
間転写ベルト上に重ね合わせて、高速に印刷可能にする
タンデム方式を採用する。

【００１１】しかし、このようなタンデム方式のフルカ
ラー電子写真装置においては、中間転写ベルトが、印刷
媒体への溶融転写部で加熱された後、感光ドラムが熱に
よりダメージを受けない程度に冷却されるが、その際、
中間転写ベルトは各色毎の感光ドラムに接触する毎に、
中間転写ベルトの温度は１色目から４色目に行くにつれ
て徐々に低下する。このため、中間転写ベルトの長さ
が、各現像ユニット位置で変化して、印字位置が色毎に
ずれることになる。

【００１２】それ故、本発明は、中間転写ベルトの温度
が変化して、中間転写ベルトの長さが各現像ユニット位
置で変化しても、色毎に印字位置で発生する誤差を補正
することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液体現像フルカ
ラー電子写真装置は、液体トナーを液体現像液として用
いて、静電潜像の形成される感光ドラム上に接触して液
体現像液を供給し、かつ感光ドラムとの間に生成される
電界に応じて、液体現像液のトナー粒子を感光ドラムに
付着させてトナー画像を形成する現像部と、感光ドラム
との間の電界に従って、該感光ドラム上のトナー画像を
転写するための中間転写ベルトと、中間転写ベルトに転
写されたトナー画像を、印刷媒体との接触部において加
熱溶融して、印刷媒体に溶融転写する転写定着部とから
構成される。感光ドラムを複数色の液体トナー毎に複数
備えて、中間転写ベルトが一回転する間に色毎に設けら
れた感光ドラム上に形成したトナー画像を順次中間転写
ベルト上に重ね合わせる。中間転写ベルト表面温度を検
知する第一のセンサと、装置内雰囲気温度を検知する第
二のセンサとを備え、その温度差に基づき各転写位置に
おける中間転写ベルトの縮み量を推測して、色毎に転写
位置ズレが生じないよう転写位置で発生する誤差を補正
する。

【００１４】また、本発明の液体現像フルカラー電子写
真装置は、中間転写ベルトの印字領域外に高精細な白黒
パターンをするか、又は等間隔に精密穴を空け、該白黒
パターン又は精密穴を検出する反射光学センサと、装置
内雰囲気温度を検知するセンサとを備える。この白黒パ
ターン又は精密穴の検出により把握したベルトの伸び状
況、及び検知した装置内雰囲気温度により、各転写位置
における中間転写ベルト温度を算出して、その温度変化
に応じて色毎に転写位置ズレが生じないよう転写位置で
発生する誤差を補正する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に従って本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明を具体化する液体現
像方式の電子写真装置の構成例を示す図である。

【００１６】図示の液体現像フルカラー電子写真装置
は、装置の最下部に設けられる現像部と、その上の中間
転写部と、装置最上部に位置する転写定着部とから構成
される。現像部は、イエロー／マゼンタ／シアン／ブラ
ックに対応付けて設けられ、それぞれ感光ドラム（感光
体）１１〜１４が設けられ、かつこの感光ドラム１１〜
１４を約７００Ｖに帯電させるための帯電器が備えられ
る。矢印で示す露光は、帯電した感光ドラム１１〜１４
を画像データに基づき、例えば、７８０ｎｍの波長を持
つレーザ光を使って行われる。これによって、感光ドラ
ム１１〜１４上に、露光部分の電位が約１００Ｖとなる
静電潜像が形成される。また、除電装置が設けられて、
感光ドラム１１〜１４上の残存電位を除電する。

【００１７】イエロー／マゼンタ／シアン／ブラックに
対応付けて設けられている現像ローラは、感光ドラム１
１〜１４との間の電界に従って、正に帯電しているその
トナーを感光ドラム１１〜１４に供給する。これによっ
て、約１００Ｖに帯電される感光ドラム１１〜１４上の
露光部分にトナーを付着させて、感光ドラム１１〜１４
上の静電潜像を現像し、画像を形成する。トナー供給ロ
ーラは、各色トナー毎に１つ又は複数のローラから構成
されて、トナー粘度が１００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、
キャリア粘度が２０〜５００ｃＳｔ、好適には１００ｃ
Ｓｔを持つ液体トナーを、トナー溜まりから薄く延ばし
ながら搬送していくことで現像ローラ上に所定の層厚
（例えば、４〜１０μｍ）で液体トナーを塗布する。

【００１８】中間転写体は、中間転写ベルト１６より構
成されている。バイアス電圧を転写ローラ１７に印加す
ることにより、中間転写ベルト１６は、約−８００Ｖに
バイアスされて、各感光ドラム１１〜１４との間の電界
に従って、感光ドラム１１〜１４に付着されたトナーを
転写する。この中間転写ベルト１６は、例えば、先ず最
初に、第一の感光ドラム１１に付着されるイエローのト
ナーを転写し、その後、第二のトナーであるマゼンタの
転写部に至り、第二の感光ドラム１２に付着されたマゼ
ンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光ドラム１３
に付着されるシアンのトナーの転写をし、最後に、第四
の感光ドラム１４に付着されるブラックのトナーの転写
をすることになる。このように、第一〜第四の感光ドラ
ム１１〜１４上に現像された４色のトナー画像は、中間
転写ベルト１６を１回転させる間に、順次中間転写ベル
ト１６上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。

【００１９】その後、４色カラー画像はキャリア除去部
でキャリア液体が除去される。キャリア液体の除去の際
には加熱することが望ましく、キャリア液体が除去され
た後、印刷媒体との接触部において加熱溶融され、印刷
媒体に溶融転写される。中間転写ベルト１６上に液体ト
ナーで形成された画像にはキャリア液体が含まれてお
り、複数のローラから構成されるように例示したキャリ
ア除去部では、このキャリアオイル分が除去される。中
間転写ベルト１６上のトナー画像は、ヒートローラ１８
によって加熱溶融されると共に、該ヒートローラ１８と
協働するヒータ内蔵の加圧ローラ１９によって、印刷媒
体に転写定着させられる。転写定着部は、前述の中間転
写ベルト１６、ヒートローラ１８、及び加圧ローラ１９
から構成される。

【００２０】ヒートローラ１８及びヒータ内蔵の加圧ロ
ーラ１９による加熱は、中間転写ベルト１６上のトナー
画像を溶融させて、キャリア除去効率を改善すると共
に、印刷媒体への転写定着を行うためである。そして、
このように加熱された中間転写ベルト１６は、転写定着
後に、冷却する必要がある。図示の装置において、この
冷却は、中間転写ベルト１６を巻き掛けたローラ（冷却
ローラ）を冷却することにより行うことができる。冷却
を行うのは、第一〜第四の感光ドラム１１〜１４から中
間転写ベルト１６にトナーが転写されるときに、トナー
が溶融してしまうことにより、転写不良が発生するのを
防止すると共に、第一〜第四の感光ドラム１１〜１４に
熱が伝達するのを防止するためである。

【００２１】前述したように、中間転写ベルト１６は、
印刷媒体への溶融転写部で加熱された後、感光ドラムが
熱によりダメージを受けない程度に冷却ローラにより冷
却されるが、さらに、中間転写ベルトの温度は、各色毎
の感光ドラム１１〜１４に接触する毎に、１色目から４
色目に行くにつれて徐々に低下する。このため、ベルト
の縮み量も徐々に変化することになる。この縮み量を推
測するために、図示の装置においては、１色目の感光ド
ラム１１の手前で中間転写ベルト表面温度を検知する温
度センサＡと、装置内雰囲気温度を検知する温度センサ
Ｂとを備えている。これら温度センサＡ、Ｂにより検知
された温度差に基づき色毎の中間転写ベルトの縮み量を
推測して、色毎に縮み量を補償するよう転写位置で発生
する誤差を補正する。

【００２２】この縮み量の推測について、さらに図２を
参照して説明する。図２は、横軸方向に中間転写ベルト
上の時間の経過を、そして、縦軸方向に温度変化を示し
ている。中間転写ベルト１６のイエロー（Ｙ）の感光ド
ラム１１に接触する位置を基準にして、図中右方向に、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の
感光ドラム１２，１３，１４の方に進行するにつれて時
間が経過することを示している。そして、時間の経過に
つれて、縦軸方向に見られるように、温度が低下するこ
とを示している。

【００２３】中間転写ベルト１６は溶融転写位置で一旦
高温になり、その後冷却ローラによって冷却されるが、
その状態で、第一の感光ドラム１１に接触することにな
る。その後は、第二、第三、及び第四の感光ドラム１
２，１３，１４に接触する毎に、温度が下がっていく。
中間転写ベルト表面温度を検知する温度センサＡ及び装
置内雰囲気温度を検知する温度センサＢによってそれぞ
れ検出された温度の差と、図２に例示するような温度低
下曲線との関係を予め測定して関係付けておけば、温度
差を検出するのみで、温度低下曲線を推測することがで
きる。即ち、各感光ドラムの位置における温度を推測す
ることができる。

【００２４】仮に、温度センサＡにより検知されたベル
ト温度と、温度センサＢにより検知された装置内雰囲気
温度が等しいとすれば、ベルトは伸びも縮みもしないた
め補正量は０となる。

【００２５】これに対して、中間転写ベルトの進行につ
れて、温度が徐々に低下する場合、両センサの温度差の
みから、図２に示すような予め測定された曲線に基づ
き、各色転写位置の温度を推測することができるから、
推測した温度に基づき、ベルトの縮み量を考慮して色毎
に縮み量を補償するよう転写位置で発生する誤差を補正
する。各色のトナー画像をそれぞれ中間転写ベルト上に
転写して重ね合わせる場合、画像の始端と、終端、即ち
ベルト移動方向における転写画像の長さとを一致させる
必要がある。ベルトが縮むと、相対的に画像の長さは拡
大することに相当するが、本発明は、縮んだベルト長さ
に、例えば、感光ドラムを合わせるようにその速度を速
くするよう制御することにより、ベルトの縮みを補償し
て、印刷媒体に溶融転写されるときには、常に一定の画
像長さとなるようにする。

【００２６】また、各色の転写画像の始端を一致させる
のは、中間転写ベルト上に転写基準ポイントをマーク
し、各色現像部は、それぞれの手前に設置された検出器
によってマークを読み取ることにより行うことができ
る。

【００２７】また、仮に、センサＡの温度が、センサＢ
の温度よりも低く、中間転写ベルトの進行につれて徐々
に温度が高くなる場合も、前述したのと同様にして、各
位置の温度を推測して、走行方向の位置ズレを無くすこ
とができる。

【００２８】図３は、センサＡとセンサＢを、１つの反
射型センサによって共用する構成を示す図である。１つ
の温度センサが、回転可動軸或いは金具に固定される。
また、この回転可動軸或いは金具のポジションを検出す
るためのアーム及びアーム検出センサが設けられる。回
転可動軸或いは金具には、アクチュエータを装備して、
高速に向きを変えるよう構成される。このような構成に
より、１つの反射型センサの向きを、中間転写ベルト表
面に向かう方向と装置内雰囲気温度を検知する方向に高
速に切り替えることにより、２つの温度検出が可能とな
る。

【００２９】また、中間転写ベルトの印字領域外に高精
細な白黒パターンをするか、又は等間隔に精密穴を空け
る。図１に示した温度センサＡに代えて、中間転写ベル
ト上の第一の感光ドラム１１の手前に反射光学センサを
備えて、この白黒パターン又は精密穴を検出する。装置
内雰囲気温度を検知するセンサＢは、図１と同様に備え
る。この白黒パターン又は精密穴の検出により、ベルト
の伸び状況を把握することができる。

【００３０】予めベルト温度とパターン間隔との相関関
係を調べて、EEPROMに装置固有常数として記憶しておく
ことにより、反射光学センサによりパターン間隔を検出
したときに、ベルト温度を推定することができる。この
ベルト温度と、センサＢにより検知された装置内雰囲気
温度とにより、前述の例と同様にして、各転写位置での
ベルト温度を算出することができる。これによって、走
行方向の位置ズレを無くすことができる。

【００３１】また、モノクロ印刷が指定された場合に、
色毎の位置ズレは本質的に生じないが、印刷時の画像の
絶対的な長さが変化することが起こりうる。そこで、モ
ノクロ印刷の場合も、画像の長さの変動を補正する必要
があるが、フルカラー印刷の場合とは異なるモノクロ印
刷に最適の補正をする必要がある。モノクロ印刷の場
合、図１のブラックの感光ドラム１４のみが中間転写ベ
ルト１６に接触する。この場合のベルトの温度低下曲線
は、カラー印刷時とは異なり、緩やかな別の曲線とな
る。そこで、モノクロ印刷が指定された場合には、カラ
ー印刷の場合とは別ルーチンで計算し、適切な温度を算
出することで、同一の機構でモノクロ印刷の印字位置精
度も正確に行うことが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、タンデム方式のフルカラー電
子写真装置において、中間転写ベルトの温度が１色目か
ら４色目に行くにつれて徐々に低下するため、中間転写
ベルトの長さが、各現像ユニット位置で変化して、印字
位置が色毎にずれるのを補償することができる。即ち、
本発明は、中間転写ベルトの長さが各現像ユニット位置
で変化しても、色毎に印字位置で発生する誤差を補正す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化する液体現像方式の電子写真装
置の構成例を示す図である。

【図２】横軸方向に時間の経過を、そして、縦軸方向に
中間転写ベルト上の温度変化を示す図である。

【図３】センサＡとセンサＢを、１つの反射型センサに
よって共用する構成を示す図である。

【図４】従来公知の液体現像方式の電子写真装置の全体
構成を示す図である。

【符号の説明】

１１第一の感光ドラム１２第二の感光ドラム１３第三の感光ドラム１４第四の感光ドラム１５中間転写ローラ１６中間転写ベルト１７転写ローラ１８ヒートローラ１９加圧ローラ２１帯電装置２２露光装置２３プリウエット装置２４現像装置２６ブレード２７除電装置２８加熱装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市田元治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者岡野茂治石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者竹田靖一石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者西川禎石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者宮本悟司石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者寺嶋一志石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者坂井聡石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者本川浩永石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者杜基雲石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者稲本彰彦石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者上杉茂紀石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者高畠昌尚石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内 (72)発明者本江雅信石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地の２株式会社ピーエフユー内Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA13 DA21 DE02 DE07 DE10 EB06 ED02 ED24 EE03 2H030 AA01 AB02 AD16 BB23 BB27 BB42 BB56 BB63 2H032 AA14 BA01 BA04 BA09 BA21 BA23 CA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体トナーを液体現像液として用いて、静
電潜像の形成される画像支持体上に接触して液体現像液
を供給し、かつ前記画像支持体との間に生成される電界
に応じて、液体現像液のトナー粒子を前記画像支持体に
付着させてトナー画像を形成する現像部と、前記画像支
持体との間の電界に従って、該画像支持体上のトナー画
像を転写するための中間転写ベルトと、中間転写ベルト
に転写されたトナー画像を、印刷媒体との接触部におい
て加熱溶融して、印刷媒体に溶融転写する転写定着部と
から構成される液体現像フルカラー電子写真装置におい
て、前記画像支持体を複数色の液体トナー毎に複数備えて、
前記中間転写ベルトが一回転する間に色毎に設けられた
画像支持体上に形成したトナー画像を順次中間転写ベル
ト上に重ね合わせ、中間転写ベルト表面温度を検知する第一のセンサと、装
置内雰囲気温度を検知する第二のセンサとを備え、その温度差に基づき各転写位置における中間転写ベルト
の縮み量を推測して、色毎に転写位置ズレが生じないよ
う転写位置で発生する誤差を補正する、ことから成る液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項２】前記第一及び第二のセンサは、ベルト表面
温度及び装置内雰囲気温度を検出する方向に交互に切り
換えられる１つの反射型センサによって構成した請求項
１に記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項３】液体トナーを液体現像液として用いて、静
電潜像の形成される画像支持体上に接触して液体現像液
を供給し、かつ前記画像支持体との間に生成される電界
に応じて、液体現像液のトナー粒子を前記画像支持体に
付着させてトナー画像を形成する現像部と、前記画像支
持体との間の電界に従って、該画像支持体上のトナー画
像を転写するための中間転写ベルトと、中間転写ベルト
に転写されたトナー画像を、印刷媒体との接触部におい
て加熱溶融して、印刷媒体に溶融転写する転写定着部と
から構成される液体現像フルカラー電子写真装置におい
て、前記画像支持体を複数色の液体トナー毎に複数備えて、
前記中間転写ベルトが一回転する間に色毎に設けられた
画像支持体上に形成したトナー画像を順次中間転写ベル
ト上に重ね合わせ、中間転写ベルトの印字領域外に高精細な白黒パターンを
するか、又は等間隔に精密穴を空け、該白黒パターン又
は精密穴を検出する反射光学センサと、装置内雰囲気温
度を検知するセンサとを備え、前記白黒パターン又は精密穴の検出により把握したベル
トの伸び状況、及び検知した装置内雰囲気温度により、
各転写位置における中間転写ベルト温度を算出して、そ
の温度変化に応じて色毎に転写位置ズレが生じないよう
転写位置で発生する誤差を補正する、ことから成る液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項４】モノクロ印刷が指定された場合に、フルカ
ラー印刷の場合とは異なるモノクロ印刷に最適の補正を
する請求項１又は３に記載の液体現像フルカラー電子写
真装置。
【請求項５】中間転写ベルト上に転写基準ポイントをマ
ークし、各色現像部は、それぞれの手前に設置された検
出器によってマークを読み取り、各色の転写開始ポイン
トを決定する請求項１又は３に記載の液体現像フルカラ
ー電子写真装置。