JP2002062714A

JP2002062714A - 液体現像フルカラー電子写真装置

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Publication number: JP2002062714A
Application number: JP2000249117A
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: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写ベルトの温度が変化しても転写に影響
を与えないように転写条件を最適に制御することを目的
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
ベルト上に転写して重ね合わせるよう構成している。感
光ドラム上のトナー画像を中間転写ベルトに転写するた
めの電界は、複数の感光ドラムに中間転写ベルトを介し
てそれぞれ当接する複数の転写ローラに、それぞれバイ
アス電圧を印加することにより生じさせられる。そし
て、複数の色のトナー画像が中間転写ベルトに転写する
ための転写条件が色毎に変動するのを補償するようにバ
イアス電圧のそれぞれが制御される。

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、複数
の色のトナー画像が中間転写ベルトに転写するための転
写条件が色毎に変動するのを補償する液体現像フルカラ
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３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。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
際に、中間転写ベルトが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、ベルトの抵抗値及
びトナーの転写条件が温度により変化していくため、各
感光ドラムから中間転写ベルトへの最適な転写条件が変
動することになる。

【００１１】それ故、本発明は、中間転写ベルトの温度
が変化しても転写に影響を与えないように転写条件を最
適に制御することを目的としている。

【００１２】

【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。画像支持体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転写して重ね合わせる。画像支持
体上のトナー画像を中間転写ベルトに転写するための電
界は、複数の画像支持体に中間転写ベルトを介してそれ
ぞれ当接する複数の転写ローラにそれぞれバイアス電圧
を印加することにより生じさせられる。そして、複数の
色のトナー画像が中間転写ベルトに転写するための転写
条件が色毎に変動するのを補償するように前記バイアス
電圧のそれぞれを制御する。

【００１３】

【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
像方式のフルカラー電子写真装置の構成例を示す図であ
る。

【００１４】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。

【００１５】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９は、感光ドラム
１１〜１４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１１〜１
４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１０
０ｃＳｔ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９上に所定の
層厚（例えば、４〜１０μｍ）で液体トナーを塗布す
る。

【００１６】中間転写体は、中間転写ベルト１６より構
成されている。詳細は後述す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１１〜１
４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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】複数の転写ローラ１７のそれぞれが、中間
転写ベルト１６を介して複数の感光ドラム１１〜１４の
それぞれに当接している。この転写ローラ１７のそれぞ
れにバイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１
１〜１４上のトナー画像を中間転写ベルト１６に転写す
るための電界が生じさせられる。

【００２０】前述したように、中間転写ベルトは、印刷
媒体への溶融転写部で加熱された後、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
トの抵抗値及びトナーの転写条件が温度により変化して
いくため、各感光ドラムから中間転写ベルトへの最適な
転写条件が変動することになる。図示の装置は、感光ド
ラム１１〜１４上のそれぞれの色のトナー画像が中間転
写ベルトに転写するための転写条件が色毎に変動するの
を補償するように、各バイアス電圧のそれぞれが制御さ
れる。

【００２１】このバイアス電圧の制御は、複数の転写ロ
ーラ１７のそれぞれに流れ込む電流を検知して、該電流
が略一定となるように制御することによって行うことが
できる。

【００２２】また、バイアス電圧は、各色のそれぞれの
転写ポイントの手前で中間転写ベルトの温度を検知する
一方、この温度による中間転写ベルトの抵抗値から決め
られる最適転写バイアスをテーブル化したデータを備え
ておき、検知した温度から求めた最適転写バイアスとな
るように制御することができる。

【００２３】中間転写ベルトの材料は、温度によって抵
抗値が変化し難くするように、例えばポリイミドにカー
ボンを混ぜることによって、例えば１０⁸〜１０¹⁰Ωに
抵抗値調整された材料を用いることができる。

【００２４】また、中間転写ベルト材料は、隣り合う転
写部に電流が流れ込み転写効率に影響を与えないように
するために表面抵抗を高くする。これは、抵抗を高くし
た材料（カーボン含有量を減らしたポリイミド）を表面
層としてコーティングすることにより行うことができ
る。そして、前段の転写において中間転写ベルトが帯電
して、次の転写に影響を与えないようにするために、体
積抵抗を低くなるようにカーボン混入量を調整すること
が望ましい。

【００２５】さらに、図２は、図１に示した感光ドラム
１１，１２と、それに関連した構成を取り出して示す図
である。図２に示すように、隣り合う転写部からの電流
の流れ込みを防止するため各色の転写部の間において、
接地した金属ローラを備えて、これを中間転写ベルトに
接触させることができる。

【００２６】また、バイアス電圧は、印刷起動時に各色
に対応したパッチ、例えば２ｃｍ角のパターンを印刷画
像前に画像エリア外に印字し、そのときに各色の転写ロ
ーラに流れ込む電流を検知し、これによって各色の転写
バイアスを制御することができる。このパッチは、最終
的には印刷媒体に印刷すること無く掻き取られる。

【００２７】このパッチは、印字するパッチの面積を変
えたものを複数用意する一方、各色のそれぞれの転写ポ
イントの手前で中間転写ベルトの温度を検知する。パッ
チの面積が変わればトナー転写量が変わって、転写電流
が変わるが、この転写電流もまた、温度の影響を受ける
ことになる。パッチの面積を変えて印字することによ
り、その場合の転写電流の差から温度の変化によってト
ナーの転写効率変化によって生じる電流変化成分と、中
間転写ベルトの温度の変化から抵抗値の変化を生じるこ
とによる電流変化成分を割り出すことができる。トナー
の転写効率変化によって生じる電流変化成分を割り出す
ことにより、トナー転写の温度依存を補正するためのバ
イアス電圧を加味することができる。これによって、最
適なバイアス電圧の制御が可能になる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、中間転写ベルトが一回転する
間に複数色の感光ドラム上のトナー画像を重ね合わせる
タンデム方式のフルカラー電子写真装置において、中間
転写ベルトが各色毎の感光ドラムに接触する毎に、中間
転写ベルトの温度が１色目から４色目に行くにつれて徐
々に低下して、ベルトの抵抗値及びトナーの転写条件が
温度により変化するのを補償することができる。これに
よって、本発明は、中間転写ベルトの温度が変化しても
転写に影響を与えないように転写条件を最適に制御する
ことが可能となる。

【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フルカラー
電子写真装置の構成例を示す図である。

【図２】図１に示した感光ドラム１１，１２及びそれに
関連した構成を取り出して示す図である。

【図３】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】

９現像ローラ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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３ 15/20 １０１ 15/20 １０１ (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 DA01 DA11 EA03 EB04 EC03 EC06 EC07 EC20 ED24 ED25 EF09 EG04 2H030 AB02 AD04 AD18 BB27 BB36 BB42 BB54 2H032 AA05 AA14 AA15 BA04 BA09 BA19 BA21 BA26 CA02 CA14 CA15 2H033 AA11 BA29 BA58 BE09 CA02 CA26 2H074 AA03 CC02 CC21 EE07

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
ト上に転写して重ね合わせ、前記画像支持体上のトナー画像を中間転写ベルトに転写
するための電界は、複数の画像支持体に中間転写ベルト
を介してそれぞれ当接する複数の転写ローラにそれぞれ
バイアス電圧を印加することにより生じさせ、複数の色のトナー画像が中間転写ベルトに転写するため
の転写条件が色毎に変動するのを補償するように前記バ
イアス電圧のそれぞれを制御する、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】前記バイアス電圧は、複数の転写ローラに
流れ込む電流を検知して、該電流が略一定となるように
制御することから成る請求項１に記載の液体現像フルカ
ラー電子写真装置。
【請求項３】前記バイアス電圧は、各色のそれぞれの転
写ポイントの手前で中間転写ベルトの温度を検知し、か
つ、この温度による中間転写ベルトの抵抗値から決めら
れる最適転写バイアスをテーブル化したデータを基に制
御することから成る請求項１に記載の液体現像フルカラ
ー電子写真装置。
【請求項４】前記中間転写ベルトは、温度によって抵抗
値が変化し難くするようにカーボンによって抵抗値調整
された材料によって構成した請求項１〜３のいずれかに
記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項５】前記中間転写ベルトは、隣り合う転写部に
電流が流れ込み転写効率に影響を与えないようにするた
めに表面抵抗を高くし、かつ前段の転写において中間転
写ベルトが帯電して、次の転写に影響を与えないように
するために体積抵抗を低くした請求項４に記載の液体現
像フルカラー電子写真装置。
【請求項６】隣り合う転写部からの電流の流れ込みを防
止するため各色の転写部の間において、接地した金属ロ
ーラを中間転写ベルトに接触させた請求項１〜５のいず
れかに記載の液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項７】前記バイアス電圧は、印刷起動時に各色に
対応したパッチを印刷画像前に印字し、そのときに各色
の転写ローラに流れ込む電流を検知し、これによって各
色の転写バイアスを制御することから成る請求項１に記
載の液体現像フルカラー電子写真装置。
【請求項８】前記パッチは、印字するパッチの面積を変
えたものを複数用意すると共に、各色のそれぞれの転写
ポイントの手前で中間転写ベルトの温度を検知し、面積
を変えた場合の転写電流の差から温度の変化によってト
ナーの転写効率変化によって生じる電流変化成分と、中
間転写ベルトの温度の変化から抵抗値の変化を生じるこ
とによる電流成分を割り出して、前記バイアス電圧を制
御することから成る請求項７に記載の液体現像フルカラ
ー電子写真装置。