JP2005196191A - 湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 非画像領域において消費されるキャリア溶液を減らし，画像の品質を向上させる湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法を提供する。
【解決手段】 所定の電位に帯電された感光ドラムの表面を光走査することによって形成された静電潜像に応じて画像領域を形成する段階と，インクを現像ローラの表面に付着させるデポジットローラに第１バイアス電圧を印加し，かつ現像ローラに第２バイアス電圧を印加することによって，現像ローラの表面に現像剤を付着させる段階と，現像剤が付着された現像ローラによって，感光ドラム上の画像領域を現像する段階とを備え，感光ドラム上の非画像領域と現像ローラとが接触する時には，現像ローラおよびデポジットローラにそれぞれ印加される電圧をオフとすることを特徴とする，湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法が提供される。
【選択図】 図３

Description

本発明は，湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法に係り，さらに詳細には，電子写真方式の画像形成装置の現像プロセスにおいて，現像キャリア溶液の現像ローラから感光体への供給を調整することにより，現像生成過程における画像の不良を防止することが可能な現像方法に関する。

一般的に，湿式電子写真方式の画像形成装置は，感光体に光を走査して所望のイメージに当る静電潜像を形成し，これを所定の色相を有するインクによって現像し，所望の画像を得る機器である。

このような電子写真方式の画像形成装置は，使用するトナーによって乾式と湿式とに区分される。上記乾式画像形成装置は，粉末状態のトナーを使用する。一方，上記湿式画像形成装置は，揮発成分の液体キャリアにトナーが混合された液状の現像剤が使われ，乾式と比較して印刷品質に優れ，かつ，有害なトナー粉塵による被害を防止できる。上記現像剤は，インクとも称す。

図１には，一般的な湿式電子写真方式の画像形成装置の現像装置が示されている。

図１を参照すれば，インクが保存されたインク保存槽４０と，上記インク保存槽４０からポンプＰ１によってインクが供給され，そのインクを収容するインクコンテナー２６と，上記インクコンテナー２６からインクが供給されて感光体１０に形成された静電潜像を現像する現像ローラ１２と，を備える。

上記現像ローラ１２の周囲には，インクコンテナー２６にあるインクを現像ローラ１２の表面に付着させるデポジットローラ１６と，現像ローラ１２の表面に付けられたインクを所定範囲の厚さになるように制限するメータリングローラ１４と，現像後，現像ローラ１２の表面に残っているインクをクリーニングするクリーニングローラ１８と，が備えられている。

また，図１の感光体１０の周辺には，感光ドラム１０を所定電位に帯電させる帯電ロール１９と，上記感光体１０に光を走査して静電潜像を形成する光走査装置（Ｌａｓｅｒ
Ｓａｎｎｅｒ Ｕｎｉｔ：以下，ＬＳＵという。）２０と，上記感光体１０の表面に残っているインクを除去するクリーニングブレード２２と，が備えられている。また，インクコンテナー２６の周囲には，現像過程においてインクコンテナー２６から流出されたインクを回収するインクコレクタ２８が備えられ，インク保存槽４０は，インクコンテナー２６にインクを供給する一方，ポンプＰ２を介して上記インクコレクタ２８からインクを回収し，そのインクを保存する。

上記現像ローラ１２は，導電性エラストマーであって，材質は，ポリウレタンゴムまたはＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｄａｄｉｅｎｅ
Ｒｕｂｂｅｒ）ゴムより製造され，抵抗は１０^５〜１０^８ｏｈｍ，硬度はＳｈｏｒｅ Ａ ２５〜６５であり，表面粗度はＲａ
１〜４ｕｍであることが望ましい。上記抵抗性と粗度とを有する現像ローラ１２は，現像剤を現像ニップＮに供給する。現像ローラ１２には５００Ｖ〜６００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。

上記感光ドラム１０は，帯電ロール１９によって１０００Ｖほどの高電圧Ｖ_ｏｐｃに帯電された後，ＬＳＵ２０に照射された部分は，１００Ｖほどの低い電圧になって静電潜像を形成する。感光ドラム１０と現像ローラ１２との間には，接触，または非接触に現像ニップＮが形成される。

上記デポジットローラ１６は，インクコンテナー２６内のインクに浸っており，現像ローラ１２と所定のギャップをなした状態で外部電源装置から８００Ｖ〜９００Ｖのバイアス電圧が印加され，現像ローラ１２上に現像剤を付着させる。デポジットローラ１６は，現像ローラ１２と５０〜５００μｍ，望ましくは２００〜３００μｍほど離隔されている。

クリーニングローラ１８は，スポンジ等により製造され，現像ローラ１２の残留現像剤をクリーニングする。

現像剤は，電荷を帯びたトナー粒子が液状キャリアに３〜２０％の濃度で分散されている。そして，メータリングローラ１４を通過した後の現像ローラ１２上では，トナー濃度（％Ｓｏｌｉｄ）が１８〜３５％ほどになる。

図２は，従来の技術の現像方法を示すタイミング図である。

図２を参照して，現像過程を説明する。まず，感光ドラム１０を帯電ロール１９で所定電位Ｖ_ｏｐｃ，例えば１０００Ｖに帯電させる。次いで，ＬＳＵ
２０で感光ドラム１０の表面を露光させ，露光された部位を所定電位，例えば１００Ｖといった低電位にして，静電潜像を形成する。

一方，デポジットローラ１６に９００Ｖのバイアス電圧Ｖ_ｄｅｐを印加し，現像ローラ１２に６００Ｖのバイアス電圧Ｖ_ｄｅｖを印加する。すると，デポジットローラ１６上の現像剤は，低電圧の現像ローラ１２上に移動し，現像ローラ１２に付着する。次に，メータリングローラ１４に所定電位，例えば９００Ｖの電圧を印加した状態でメータリングローラ１４に現像ローラ１２を加圧すると，現像ローラ１２上の現像剤は，所定厚さに規制される。

次いで，現像ローラ１２上のトナーは，感光ドラム１０の画像領域の静電潜像と対面する現像ニップＮにおいて，電位差によって，現像ローラ１２から感光ドラム１０上の静電潜像が形成された領域に移動し，静電潜像を現像する。

しかし，従来の技術において，感光ドラム１０に光走査する画像領域ＩＡだけでなく，感光ドラム１０に光走査しない，画像領域ＩＡ間の非画像領域ＮＩＡであっても，現像ローラ１２およびデポジットローラ１６は，上記感光ドラム１０が帯電される期間の間，共にバイアス電圧が印加されていた。このため，上記の期間，現像剤内のトナーは，現像ニップＮにおいて現像ローラ１２に大部分が付着され，キャリア溶液が感光ドラム１０上に集まっていた。したがって，キャリア溶液が感光ドラム１０に付着して消耗されるので，キャリア溶液の消耗量が多くなるといった問題が生じている。また，感光ドラム１０上の非画像領域に過渡に付着されたキャリア溶液は，画像領域の画像をドラッギングする問題を起こす恐れがある。

韓国特許公開２００２−０１８０３４号 特開平１１−２５８９３７号公報 特開平１１−０８４８２７号公報 特開２０００−０７５６０号公報 特開平８−２３４５２６号公報 韓国特許公開１９９７−０１６８５４号 特開２００３−０１５３８９号公報

本発明は，従来の画像形成装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，非画像領域において消費されるキャリア溶液を減らし，画像の品質を向上させることが可能な，新規かつ改良された湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法を提供することである。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，所定の電位に帯電された感光ドラムの表面を光走査することによって形成された静電潜像に応じて画像領域を形成する段階と；インクを現像ローラの表面に付着させるデポジットローラに第１バイアス電圧を印加し，かつ，上記感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ローラに第２バイアス電圧を印加することによって，上記現像ローラの表面に現像剤を付着させる段階と；上記現像剤が付着された現像ローラによって，上記感光ドラム上の上記画像領域を現像する段階と；を含み，上記感光ドラム上の非画像領域と上記現像ローラとが接触する時には，上記現像ローラおよび上記デポジットローラにそれぞれ印加される電圧をオフとすることを特徴とする，湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法が提供される。

上記画像領域を形成する段階の前に，上記感光ドラム上の残留トナーを除去する段階をさらに含むとしても良く，上記残留トナーの除去段階において，上記感光ドラムに所定の電圧を印加し，上記現像ローラおよびデポジットローラにはそれぞれのバイアス電圧を印加しないとしても良い。

上記画像領域を形成する段階の後に，上記感光ドラム上の残留トナーを除去する段階をさらに含むとしても良く，上記残留トナーの除去段階において，上記感光ドラムに所定の電圧を印加し，上記現像ローラおよびデポジットローラにはそれぞれのバイアス電圧を印加しないとしても良い。

上記第１バイアス電圧は，上記第２バイアス電圧より高いとしても良い。

以上説明したように本発明による湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法によれば，液状キャリアの使用量を減らすことが可能となる。また，過量の液状キャリアによる画像領域のドラッギング現象など，画像問題を解決しうる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は，本発明の実施形態による湿式電子写真方式の画像形成装置における現像方法のタイミング図であり，図４は，本実施形態の現像方法が適用される制御部のブロック図である。また，従来の現像装置を参照できる部分については，図１も参照して説明する。

図３および図４を共に参照して現像過程を説明する。まず，外部装置，例えば，ＰＣ
６０から印刷信号が印刷器５０の制御部５１に入力されると，制御部５１は，帯電電圧制御部５２を介し，帯電ロール１９によって，感光ドラム１０を所定電位Ｖ_ｏｐｃ，例えば，１０００Ｖに帯電させる。次に，感光ドラム１０を回転させ，クリーニングブレード２２によって，所定時間Ｔ１の間，感光ドラム１０上に残留されたトナーをクリーニングする。この時，現像ローラ１２およびデポジットローラ１６にはバイアス電圧（第２バイアス電圧，第１バイアス電圧）が印加されない。このようなクリーニング過程は，現象工程が完了した後の感光ドラム１０のクリーニング過程にも適用される。

続いて，露光装置制御部５３を通じ，ＬＳＵ ２０において，所定時間Ｔ２の間，感光ドラム１０の表面を露光させ，露光された部位を所定電位，例えば１００Ｖに下げて静電潜像を形成する。このような露光時間は，図３でＬＳＵ
２０を露光させる時間Ｔ２であって，感光ドラム１０に画像領域ＩＡを形成する時間に該当する。

一方，制御部５１は，デポジットバイアス制御部５５を通じてデポジットローラ１６に９００Ｖのバイアス電圧（第１バイアス電圧）Ｖ_ｄｅｐを印加し，現像バイアス制御部５４を通じて現像ローラ１２に６００Ｖのバイアス電圧（第２バイアス電圧）Ｖ_ｄｅｖを印加する。デポジットローラ１６は，現像ローラ１２と接触して現像ローラ１２上に現像剤を付着させる。メータリングローラ１４は，所定電位，例えば９００Ｖの電圧が印加された状態で現像ローラ１２を加圧し，現像ローラ１２上で現像剤を所定厚さに規制する。これら現像ローラ１２およびデポジットローラ１６は，感光ドラム１０の露光された部分，すなわち現象領域ＩＡが現像ローラ１２に接触する時から上記時間Ｔ２の間，バイアス電圧Ｖ_ｄｅｖ,Ｖ_ｄｅｐが印加される。

次に，現像ローラ１２と感光ドラム１０との間の対面する現像ニップＮの領域において，現像ローラ１２より低い電圧を帯びる静電潜像領域にトナーが移動する。したがって，静電潜像領域が現像される。

次の段階としてＬＳＵ ２０がオフになる非画像領域ＮＩＡでは，現像ローラ１２，デポジットローラ１６およびメータリングローラ１４に印加される電圧がオフになる。この非画像領域ＮＩＡは，図３におけるＴ３期間領域に該当する。このように，デポジットローラ１６および現像ローラ１２が同時にオフになれば，現像ローラ１２上に付着される現像剤の厚さが薄くなる。

表１は，現像ローラ１２とデポジットローラ１６との間の電圧差による現像ローラ１２上の現像剤の濃度を測定したものである。

かかる表１を参照すれば，デポジットベクトル電圧（デポジットローラ電圧Ｖ_ｄｅｐ−現像ローラ電圧Ｖ_ｄｅｖ）が２００Ｖである場合，ベクトル電圧が０Ｖである場合より現像剤量が約５０％程度増加するように現像ローラ１２上に付着されることが分かる。したがって，非画像領域ＮＩＡにおける現像ニップＮに供給される現像剤の量が顕著に減少し，現像ニップＮで感光ドラム１０に付着されるキャリア溶液の濃度も低下する。結果的に，非画像領域ＮＩＡに付着されるキャリア溶液が大きく減少する。このような非画像領域ＮＩＡのキャリア溶液の減少は，ドラッギング現象を減少させる役割も行う。

続く現像過程および現像過程以後のクリーニング過程での作用は，上述の通りであるので，ここでは省略する。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明による湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法は，湿式電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

一般的な湿式電子写真方式の画像形成装置における現像装置の概略的な断面図である。 従来の技術の現像方法を示すタイミング図である。 本実施形態の実施例による湿式電子写真方式の画像形成装置における現像方法のタイミング図である。 本実施形態の現像方法が適用される制御ブロック図である。

符号の説明

１０ 感光ドラム（感光体）
１２ 現像ローラ
１４ メータリングローラ
１６ デポジットローラ
５０ 印刷器
５１ 制御部
５２ 帯電電圧制御部
５３ 露光装置制御部
５４ 現像バイアス制御部
５５ デポジットバイアス制御部
６０ ＰＣ

Claims (4)

1. 所定の電位に帯電された感光ドラムの表面を光走査することによって形成された静電潜像に応じて画像領域を形成する段階と；
   前記感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ローラの表面にインクを付着させるデポジットローラに第１バイアス電圧を印加し，かつ，前記現像ローラに第２バイアス電圧を印加することによって，前記現像ローラの表面に現像剤を付着させる段階と；
   前記現像剤が付着された現像ローラによって，前記感光ドラム上の前記画像領域を現像する段階と；
   を含み，
   前記感光ドラム上の非画像領域と前記現像ローラとが接触する時には，前記現像ローラおよび前記デポジットローラにそれぞれ印加される電圧をオフとすることを特徴とする，湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法。
2. 前記画像領域を形成する段階の前に，前記感光ドラム上の残留トナーを除去する段階をさらに含み，
   前記残留トナーの除去段階では，前記感光ドラムに所定の電圧を印加し，前記現像ローラおよびデポジットローラにはそれぞれのバイアス電圧を印加しないことを特徴とする，請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法。
3. 前記画像領域を形成する段階の後に，前記感光ドラム上の残留トナーを除去する段階をさらに含み，
   前記残留トナーの除去段階では，前記感光ドラムに所定の電圧を印加し，前記現像ローラおよびデポジットローラにはそれぞれのバイアス電圧を印加しないことを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法。
4. 前記第１バイアス電圧は，前記第２バイアス電圧より高いことを特徴とする，請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置の現像方法。

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