JP2005321513A - Liquid development electrophotographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、液体現像電子写真装置に関し、特に、薄層の同一色を複数回重ねて現像し、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保する液体現像電子写真装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid developing electrophotographic apparatus, and more particularly to a liquid developing electrophotographic apparatus that develops the same color of a thin layer several times to ensure high image quality, high density, and a wide dynamic range.
液体現像電子写真装置において、画像濃度を確保する方法として、現像支持体(現像ローラ)のトナー層厚増加、もしくは、トナー固形分比率の増加がある。また、トナー供給ローラの回転を速めるか、トナー供給ローラと現像支持体間にバイアスを印加することで供給量を多くすることもできる。 In a liquid developing electrophotographic apparatus, as a method for ensuring image density, there is an increase in the toner layer thickness of the developing support (developing roller) or an increase in the toner solid content ratio. Also, the supply amount can be increased by speeding up the rotation of the toner supply roller or applying a bias between the toner supply roller and the development support.
さらに、画像濃度を確保する方法として、現像支持体である現像ローラへの液体トナーの供給を複数の連接するローラによって、引き伸ばされてトナー層を形成している(特許文献1を参照)。 Further, as a method for securing the image density, the supply of liquid toner to the developing roller as a developing support is stretched by a plurality of linked rollers to form a toner layer (see Patent Document 1).
また、画像濃度を確保する方法として、トナーを搬送する複数の連接ローラにおける最終段ローラの回転数を制御することにより、所定のトナー層厚を得ている(特許文献2を参照)。 Further, as a method for ensuring the image density, a predetermined toner layer thickness is obtained by controlling the number of rotations of the last stage roller in a plurality of connecting rollers that convey toner (see Patent Document 2).
さらに、簡易的な構造で均一なトナー層を得るために、パターンドローラ(アニロックスローラ)をトナー供給ローラとして現像支持体(現像ローラ)の前段に配置し、一定量のトナーを供給している(特許文献3を参照)。 Further, in order to obtain a uniform toner layer with a simple structure, a patterned roller (anilox roller) is disposed as a toner supply roller in front of the development support (development roller) to supply a certain amount of toner. (See Patent Document 3).
しかし、高粘度で高濃度の液体トナーを使用した場合に、従来のトナー供給方法を用いても、現像支持体(現像ローラ)上のトナー層厚が大きい(トナー粘度100cStの場合で、トナー層厚が概ね5μm以上)場合は、現像支持体(現像ローラ)と感光体とのニップ出口による液層分離時に発生するリブレット(ゆらぎ、リブ)が顕著となってくる。それは、1200dpi相当の高解像度の画像を印刷した場合に、ドットや細線を乱す原因となる。 However, when a high-viscosity and high-concentration liquid toner is used, the toner layer thickness on the developing support (developing roller) is large even when the conventional toner supply method is used (when the toner viscosity is 100 cSt, the toner layer When the thickness is approximately 5 μm or more), riblets (fluctuations, ribs) generated during liquid layer separation at the nip exit between the developing support (developing roller) and the photosensitive member become prominent. That is, when a high-resolution image equivalent to 1200 dpi is printed, the dots and fine lines are disturbed.
図12は、トナー層分裂の概念図と、トナー層厚と細線画像の例とを示すものである。図12において、トナー層厚と分離の概念図から分かるように、トナー層厚が厚い場合には、ローラニップ内のトナー層内圧力が大きくなり、それが開放されるニップ出口で大きく引き伸ばされる。しかし、トナー層厚が薄い場合には、トナー層内圧力も小さく、また、引き伸ばされるトナー量も少ない。また、トナー層厚を薄くした場合には、必然的にトナー量が不足し、画像濃度を満足しない場合が多い。濃度確保のために固形分比率を増加すると、非画像部の潜像支持体とのリャリア層(プリウェット層)が小さくなることによる、トナーのかぶり(地汚れ)を発生させやすい。なお、前記の条件で、概ね固形分比率20wt%以下にする必要がある。 FIG. 12 shows a conceptual diagram of the toner layer splitting, and an example of the toner layer thickness and a fine line image. In FIG. 12, as can be seen from the conceptual diagram of toner layer thickness and separation, when the toner layer thickness is thick, the pressure in the toner layer in the roller nip increases and is greatly stretched at the nip outlet where it is opened. However, when the toner layer thickness is thin, the pressure in the toner layer is small and the amount of toner to be stretched is small. Further, when the toner layer thickness is reduced, the amount of toner is inevitably insufficient and the image density is often not satisfied. When the solid content ratio is increased in order to ensure the density, toner fog (background stain) is likely to occur due to the reduction of the rear layer (pre-wet layer) with the latent image support in the non-image area. In addition, it is necessary to make the solid content ratio 20 wt% or less under the above conditions.
これらの課題を解決するために、ドライトナーを用いた乾式トナー現像方式によるものであるが、同一色の低濃度現像と高濃度現像の重ね合わせを感光体の潜像電位や、現像バイアスを調整することで実現する技術が知られている(特許文献4を参照)。これにより、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを実現している。
前記のごとく、従来の技術では次のような問題点がある。 As described above, the conventional techniques have the following problems.
従来の技術において、特許文献4に示す方法は、一見、液体トナーを用いた液体トナー現像方式においても実現できそうに思える。しかしながら、「液体現像特有の現象」により、同一色の低濃度現像と高濃度現像の重ね合わせを感光体の潜像電位や、現像バイアスを調整することで実現しても、高画質を得ることができない。なお、ここで言う「液体現像特有の現象」とは、以下のようである。
In the prior art, it seems that the method disclosed in
乾式トナー現像方式では、現像電界強度を弱めれば、トナー粒子が現像される確率が下がり、現像量の総量を下げ、濃度を下げることができる。この時、現像されたトナー粒子と現像されずに現像支持体(現像ローラ)に残るトナー粒子の運動は独立したものであり、特に画質を低下させる要因とはならない。 In the dry toner development method, if the development electric field strength is weakened, the probability that toner particles are developed is lowered, the total amount of development can be lowered, and the density can be lowered. At this time, the developed toner particles and the toner particles remaining on the development support (development roller) without being developed are independent of each other, and do not cause deterioration in image quality.
一方、液体トナー現像方式では、トナー層内圧力に勝ち得るだけの電界強度を印加しないとリブレット(ゆらぎ、リブ)の発生を抑えられない。一般に、トナーの現像効率が落ちるほどに現像電界強度を弱めた条件では、電界強度がトナー層内圧力に打ち勝つことができずに、顕著なリブレット(ゆらぎ、リブ)を発生させてしまう。つまり、濃度を調整するために現像電界強度を下げていくと、画質の劣化も同時に引き起こすこととなる。 On the other hand, in the liquid toner developing system, the generation of riblets (fluctuations and ribs) cannot be suppressed unless an electric field strength that can overcome the pressure in the toner layer is applied. In general, under the condition where the developing electric field strength is weakened so that the developing efficiency of the toner is lowered, the electric field strength cannot overcome the pressure in the toner layer, and a remarkable riblet (fluctuation, rib) is generated. That is, when the developing electric field intensity is lowered to adjust the density, the image quality is deteriorated at the same time.
なお、図13はその例を示したものである。図13において、現像バイアス300V(非100%現像)と、現像バイアス500V(100%現像)とを比較するものであり、図13からも分かるように、現像バイアを可変し、非100%現像を行うと顕著なリブレット(ゆらぎ、リブ)を発生させて画質が乱れる。 FIG. 13 shows an example thereof. In FIG. 13, the development bias 300V (non-100% development) is compared with the development bias 500V (100% development). As can be seen from FIG. 13, the development via is varied to perform non-100% development. If done, noticeable riblets (fluctuations, ribs) are generated and the image quality is disturbed.
このような事情により、液体トナー現像方式では、濃度表現として、いわゆる面積階調方式を採用するのが一般的である。この方式で、充分な階調性を確保するために、階調パターン(スクリーンセル)を大きくすると見かけの画像解像度が低下する。また、画像の粒状性が顕著になるなどの問題が発生する。従って、充分なダイナミックレンジ(階調性)と、高解像度性とを両立させるのは困難であった。 Under such circumstances, the so-called area gradation method is generally adopted as the density expression in the liquid toner developing method. In this system, in order to ensure sufficient gradation, if the gradation pattern (screen cell) is enlarged, the apparent image resolution is lowered. In addition, problems such as noticeable image graininess occur. Therefore, it has been difficult to achieve both a sufficient dynamic range (gradation) and high resolution.
この発明の課題は、薄層の同一色を複数回重ねて、各々の薄層現像と多値面積階調とを実現し、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保する液体現像電子写真装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid developing electrophotographic apparatus that realizes thin layer development and multi-value area gradation by overlapping the same color of a thin layer a plurality of times to ensure high image quality, high density, and a wide dynamic range. Is to provide.
前記の問題点を解決するために、この発明では次に示す手段を取った。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
本発明の液体現像電子写真装置は、薄層の同一色を複数回重ねて現像し、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保する液体現像電子写真装置において、薄層の同一色を複数回重ねる時の各回の現像時のトナー層厚を適切に変化させる。 The liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention develops the same color of a thin layer a plurality of times and develops the same color of the thin layer a plurality of times in a liquid developing electrophotographic apparatus that ensures high image quality, high density, and a wide dynamic range. The toner layer thickness at the time of development at the time of overlapping is appropriately changed.
すなわち、本発明の液体現像電子写真装置は、感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構をそれぞれ所定の数だけ順次に形成した現像装置を画像担持体に配置し、前記の現像装置は現像濃度を変化させる現像プロセスを備え、薄層の同一色を毎回異なる濃度で複数回重ねて所定の画像濃度を得る、ことを特徴とする。 That is, in the liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention, a developing device in which a predetermined number of each of a photosensitive member static elimination device, a charging device, an exposure device, and a developing mechanism are sequentially formed around the photosensitive member is disposed on the image carrier. The developing device includes a developing process for changing the developing density, and a predetermined image density is obtained by overlapping the same color of the thin layer a plurality of times at different densities each time.
また、本発明の液体現像電子写真装置は、複数回現像の際に、各現像時において、
K回目の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の2K−1/(2N−1)倍(K=1,2,3,..,N)となるように構成することで、面積階調方式のみでも、少ない現像回数で、より広いダイナミックレンジと詳細な階調表現とを実現する。
In addition, the liquid development electrophotographic apparatus of the present invention has a plurality of times of development, and at each development,
By configuring so that the image density at the K-th development is 2 K−1 / (2 N −1) times the target solid density (K = 1, 2, 3,..., N), Even with only the tonal method, a wider dynamic range and detailed gradation expression can be realized with a smaller number of developments.
この方法によれば、各々の現像時のトナー層厚は最大でも2K−1/(2N−1)倍に抑えることができる。 According to this method, the toner layer thickness at each development can be suppressed to 2 K-1 / (2 N -1) times at the maximum.
図7は、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚を複数回現像する際に各現像時における現像層厚を示したものである。図7において、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚7.5μmを現像分割回数2回で行う場合は、1回目現像層厚を2.5μmとし、2回目現像層厚を5.0μmとする。また、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚8.4μmを現像分割回数3回で行う場合は、1回目現像層厚を1.2μmとし、2回目現像層厚を2.4μmとし、3回目現像層厚を4.8μmとする。 FIG. 7 shows the developing layer thickness at each development when the toner layer thickness necessary for obtaining a predetermined image density is developed a plurality of times. In FIG. 7, when the toner layer thickness of 7.5 μm necessary for obtaining a predetermined image density is performed twice by the number of development divisions, the first development layer thickness is 2.5 μm, and the second development layer thickness is 5. 0 μm. Further, when the toner layer thickness of 8.4 μm necessary for obtaining a predetermined image density is performed with three development divisions, the first development layer thickness is 1.2 μm, and the second development layer thickness is 2.4 μm. The third developing layer thickness is 4.8 μm.
また、K回目の現像時の画像濃度を前記のようにすることで、各々の重ね合わせの組み合わせによって、2N階調の表現を100%現像のみで実現できる。つまり、高粘性液体現像として、最良の画質を保ったまま多階調表現が効率よく可能になる。 Further, by setting the image density at the time of the K-th development as described above, 2N gradation expression can be realized with only 100% development by the combination of the respective overlays. That is, as a highly viscous liquid development, multi-tone expression can be efficiently performed while maintaining the best image quality.
なお、図8に階調表現の具体例を示す。例えば、図8(a)は、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚7.5μmを2回分割(2回重ね)で行う場合を示しており、1回目現像と2回目現像との重ね合わせの組み合わせによって4階調の表現を可能とするものである。また、図8(b)は、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚8.4μmを3回分割(3回重ね)で行う場合を示しており、1回目現像と2回目現像と3回目現像との重ね合わせの組み合わせによって8階調の表現を可能とするものである。 FIG. 8 shows a specific example of gradation expression. For example, FIG. 8A shows a case where a toner layer thickness of 7.5 μm necessary for obtaining a predetermined image density is divided into two (doubled), and the first development and the second development. It is possible to express four gradations by a combination of the above. FIG. 8B shows a case where the toner layer thickness of 8.4 μm necessary for obtaining a predetermined image density is divided into three times (three times), and the first development and the second development. It is possible to express 8 gradations by combining with the third development.
この発明により、以下に示すような効果が期待できる。 According to the present invention, the following effects can be expected.
本発明の液体現像電子写真装置によれば、各々の薄層現像と多値面積階調とを実現できることで、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを効率よく確保することができるという効果を得る。 According to the liquid development electrophotographic apparatus of the present invention, each thin layer development and multi-value area gradation can be realized, thereby obtaining an effect of efficiently ensuring high image quality, high density, and a wide dynamic range. .
すなわち、1つの原稿画像に対して、同一色の薄層をN回重ねて現像する現像方式を採用する液体現像電子写真装置において、K回目の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の、
2K−1/(2N−1)倍(K=1,2,3,..,N)である現像プロセスを備えることを特徴とするものである。これにより、少ない現像回数で効率よく、多階調面積階調表現が可能となり、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保することが可能となる。
That is, in a liquid developing electrophotographic apparatus that employs a developing method in which a thin layer of the same color is developed N times for one original image, the image density at the K-th development is a target solid density,
The image forming apparatus includes a developing process that is 2 K−1 / (2 N −1) times (K = 1, 2, 3,..., N). As a result, multi-tone area gradation expression can be efficiently performed with a small number of developments, and high image quality, high density, and a wide dynamic range can be ensured.
図11は、本発明により多階調スクリーニングを行った場合の具体例として、4階調スクリーニングを行った場合の画質例を示す。図中、画質例1は、濃度階調を示す原画像、画質例2は、その原画像を一般的な2値スクリーニングを行った場合の画質例を示す。画質例3は、本発明の実施例による4値スクリーニングを行った場合の画質例を示す。画質例3-aは、1版目(0.33倍濃度)現像のスクリーニングを行った場合の画質例を示す。画質例3-bは、2版目(0.67倍濃度)現像のスクリーニングを行った場合の画質例をそれぞれ示すものである。面積階調表現の比較は、画質例2と画質例3との比較によっても明らかなように、スクリーンセルの大きさを変化させずに階調表現力を大幅に向上させることが可能で、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保することが可能である。 FIG. 11 shows an example of image quality when four-tone screening is performed as a specific example when multi-tone screening is performed according to the present invention. In the figure, image quality example 1 is an original image showing density gradation, and image quality example 2 is an image quality example when the original image is subjected to general binary screening. The image quality example 3 shows an image quality example when the four-value screening according to the embodiment of the present invention is performed. An image quality example 3-a shows an image quality example when screening for the first plate (0.33 times density) development is performed. An image quality example 3-b shows an image quality example when the second plate (0.67 times density) development is screened. The comparison of the area gradation expression, as is apparent from the comparison between the image quality example 2 and the image quality example 3, can greatly improve the gradation expression power without changing the size of the screen cell. It is possible to ensure image quality, high density, and a wide dynamic range.
なお、以上の論議は、各々の現像時のトナー層厚を互いに一定にし、固形分比率を変化させても成り立つのはいうまでもない。
また、トナー層厚と固形分比率の双方を適切に変化させ、トータルの現像時の画像濃度(トナー固形分層厚)が、目標ベタ濃度の、
2K−1/(2N−1)倍(K=1,2,3,..,N)に調整されていれば、本発明の実施要件を満たすものである。
Needless to say, the above discussion is valid even when the toner layer thickness during development is kept constant and the solid content ratio is changed.
In addition, by appropriately changing both the toner layer thickness and the solid content ratio, the total image density (toner solid content layer thickness) at the time of development is the target solid density,
If it is adjusted to 2 K−1 / (2 N −1) times (K = 1, 2, 3,..., N), the implementation requirement of the present invention is satisfied.
図1ないし図10に基づいて、この発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
以下の説明において、感光体の次段の画像担持体として、転写体という表現を用いるが、これは、一旦色重ねを行うためのいわゆる中間転写体であっても良いし、最終印刷媒体であっても良い。なお、中間転写体の場合は、複数色印刷で主に用いられると思われる。一方、最終印刷媒体の場合は、単色印刷で主に用いられると思われる。また、転写体は必要に応じて、転写バイアスが印加され、加熱されている場合もある。 In the following description, the expression “transfer body” is used as the image carrier on the next stage of the photoconductor, but this may be a so-called intermediate transfer body for once color superimposition, or a final print medium. May be. In the case of an intermediate transfer body, it is considered that it is mainly used for multi-color printing. On the other hand, in the case of the final print medium, it seems that it is mainly used in monochromatic printing. Further, the transfer body may be heated by applying a transfer bias as required.
図1および図2に示す例は、同一色の薄層を2回重ねて現像する現像方式を採用する場合において、転写体の周囲に、感光体とそれに付随する現像プロセスとを実施する現像回数分だけ配置する例を示している。なお、図1は、感光体に付着されたトナーを転写体に転写する前の状態を示し、図2は、感光体に付着されたトナーを転写体に転写する場合をそれぞれ示している。 In the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the case of adopting a development method in which a thin layer of the same color is developed twice, the number of developments in which the photosensitive member and the development process associated therewith are performed around the transfer member. An example is shown in which only the minutes are arranged. 1 shows a state before the toner attached to the photosensitive member is transferred to the transfer member, and FIG. 2 shows a case where the toner attached to the photosensitive member is transferred to the transfer member.
本発明の液体現像電子写真装置は、感光体6の周囲に、感光体除電装置1、帯電装置2、露光装置3、トナー供給ローラ4と現像支持体である現像ローラ5とからなる現像機構と、クリーニング機構7とを順次に形成した同一色の現像装置である画像形成ユニット10aと10bとを、次段の画像担持体である転写体11の周囲に配置している。なお、画像形成ユニット10は、図示はしていないが、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、転写体11の周囲にそれぞれ2個づつ配置している。
The liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention has a developing mechanism comprising a photosensitive
なお、画像形成ユニット10は2個に限定するものではなく、同一色の薄層をN回重ねて現像する場合は、画像形成ユニット10を転写体11の周囲にN個配置することになる。
Note that the number of
感光体除電装置1は、感光体6を除電する。帯電装置2は、感光体6を帯電させる。露光装置3は、レーザ光またはLED発光を使って感光体6を露光することで、静電潜像を感光体6に形成する。トナー供給ローラ4は、液体現像液のトナー粒子を上記感光体6に付着させるために、この液体現像液をトナー溜まりから薄く延ばしながら搬送して現像ローラ5へ供給する。現像ローラ5は、所定のトナー層厚のトナー層を形成して、感光体6との間の電界に従って、トナーを感光体6に供給することで、感光体の露光部分にトナーを付着させる。
The
例えば、図8(a)に示した、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚7.5μmを2回分割(2回重ね)で行う場合において、画像形成ユニット10aは、1回目現像層厚として、トナー供給ローラ4aを使って液体現像液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5aに、トナー層厚2.5μmの厚さのトナー層を形成して、トナーを感光体6aの露光部分に付着させる。
For example, when the toner layer thickness 7.5 μm necessary for obtaining a predetermined image density shown in FIG. 8A is divided twice (doubled), the
また、画像形成ユニット10bは、2回目現像層厚として、トナー供給ローラ4bを使って液体現像液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5bに、トナー層厚5.0μmの厚さのトナー層を形成して、トナーを感光体6bの露光部分に付着させる。なお、クリーニング機構7は、感光体6に残存するトナーやプリウェット液を取り除くものである。
In addition, the
図2において、転写体11は、感光体6a,6bとの間の電界に従って、感光体6a,6bに付着されたトナーを転写する。例えば、トナー層厚7.5μmを得る場合は、転写体11は、先ず最初に、1回目の現像として、感光体6aに付着されるトナー層厚2.5μmの厚さのトナーを転写し、続いて、2回目の現像として、感光体6bに付着される同一色のトナー層厚5.0μmの厚さのトナーを転写する。続いて、図示しない他の感光体に付着される他の色のトナーを2回づつ順次に転写することになる。
In FIG. 2, the
図3および図4に示す例は、同一色の薄層を2回重ねて現像する現像方式を採用する場合において、感光体の周囲に、画像形成ユニットに付随する現像プロセスを実施する現像回数分だけ配置する例を示している。なお、図3は、感光体に付着されたトナーを転写体に転写する前の状態を示し、図4は、感光体に付着されたトナーを転写体に転写する場合をそれぞれ示している。 In the example shown in FIGS. 3 and 4, in the case of adopting a development method in which a thin layer of the same color is developed twice, the development process associated with the image forming unit is performed around the photosensitive member for the number of times of development. Only an example of arrangement is shown. 3 shows a state before the toner attached to the photosensitive member is transferred to the transfer member, and FIG. 4 shows a case where the toner attached to the photosensitive member is transferred to the transfer member.
本発明の液体現像電子写真装置は、感光体6の周囲に、感光体除電装置1、帯電装置2、露光装置3、トナー供給ローラ4と現像支持体である現像ローラ5とからなる現像機構をそれぞれ2個順次に形成した画像形成ユニット10を、次段の画像担持体である転写体11の周囲にイエロー/マゼンタ/シアン/ブラックに対応付けて各色1個配置している。
In the liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention, a developing mechanism comprising a photosensitive
なお、画像形成ユニット10は、感光体除電装置1、帯電装置2、露光装置3、トナー供給ローラ4と現像ローラ5とからなる現像機構を2個に限定するものではなく、同一色の薄層をN回重ねて現像する場合は、感光体6の周囲に感光体除電装置1、帯電装置2、露光装置3、トナー供給ローラ4と現像ローラ5とからなる現像機構をそれぞれN個配置することになる。
Note that the
例えば、図8(a)に示した、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚7.5μmを2回分割(2回重ね)で行う場合において、画像形成ユニット10は、最初に、1回目の現像として、トナー供給ローラ4aを使って液体現像液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5aに、1回目現像層厚としてトナー層厚2.5μmの厚さのトナー層を形成して、感光体6との間の電界に従って、トナーを感光体6に供給することで、感光体6の露光部分にトナーを付着させる。さらに、感光体6に付着されたトナー層厚2.5μmの厚さのトナーを転写体11に転写する。
For example, in the case where the toner layer thickness 7.5 μm necessary for obtaining a predetermined image density shown in FIG. 8A is divided twice (doubled), the
次に、2回目の現像として、トナー供給ローラ4bを使って液体現像液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5bに、2回目現像層厚としてトナー層厚5.0μmの厚さのトナー層を形成して、感光体6との間の電界に従って、トナーを感光体6に供給することで、感光体6の露光部分にトナーを付着させる。さらに、感光体6に付着されたトナー層厚5.0μmの厚さのトナーを転写体11に転写する。
Next, as the second development, the
そして、クリーニング機構7は、感光体6に残存するトナーやプリウェット液を取り除く。続いて、図示しない他の感光体に付着される他の色のトナーを順次に転写することになる。
Then, the
なお、図1ないし図4に示した複数回現像において、薄層の同一色を毎回異なる濃度で複数回重ねて所定の画像濃度を得る際に、複数回現像時のトナー層厚を互いに一定にし、現像時のトナー固形分比率を変化させるように構成された現像プロセスを備えてもよい。 In the multiple development shown in FIGS. 1 to 4, when obtaining the predetermined image density by overlapping the same color of the thin layer multiple times at different densities each time, the toner layer thicknesses at the multiple development are made constant to each other. A development process configured to change the toner solid content ratio during development may be provided.
例えば、図1および図2に示す例では、トナー固形分比率が異なる同一色の液体現像液を貯蔵する各トナー溜まりから、1回目現像として、トナー供給ローラ4aを使って現像ローラ5aにトナー層を形成し、感光体6aとの間の電界に従って、トナーを感光体6aに供給することで、感光体6aの露光部分にトナーを付着させる。次に、2回目現像として、トナー供給ローラ4bを使って1回目現像とは現像時の画像濃度が異なるトナー層を現像ローラ5bに形成し、感光体6bとの間の電界に従って、トナーを感光体6bに供給することで、感光体6bの露光部分にトナーを付着させる。
For example, in the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, the toner layer is applied to the developing
転写体11は、感光体6a,6bとの間の電界に従って、感光体6a,6bに付着された現像時の画像濃度が異なるトナーを転写する。例えば、転写体11は、先ず最初に、1回目の現像として、感光体6aに付着されるトナーを転写し、続いて、2回目の現像として、感光体6bに付着される同一色の画像濃度が異なるトナーを転写する。
The
なお、薄層の同一色を毎回異なる濃度で複数回重ねて所定の画像濃度を得る際に、トナー層厚とトナー固形分比率との両方が異なるように構成された現像プロセスを備えることもできる。 It is also possible to provide a development process configured such that both the toner layer thickness and the toner solid content ratio are different when obtaining the predetermined image density by overlapping the same color of the thin layer multiple times at different densities each time. .
図1ないし図4に示した複数回現像の例は、画像形成に要する時間を1回現像と比べて大幅に増やすことがないという利点もある。 The example of the multiple development shown in FIGS. 1 to 4 also has an advantage that the time required for image formation is not significantly increased compared to the single development.
図5および図6に示す例は、同一色の薄層をN回重ねて現像する現像方式を採用する場合において、機械的な基本構成は1回現像と殆ど変わりないが、感光体はN回目の現像(回転)時ごとに転写体へ接触する機構を備えるものである。また、クリーニング機構は、この接触、退避に連動して感光体への接触・退避を行う機構を備えるものである。 In the example shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the case of adopting a development method in which a thin layer of the same color is developed N times, the mechanical basic configuration is almost the same as that of one development, but the photoconductor is the Nth time. And a mechanism for contacting the transfer body at every development (rotation). The cleaning mechanism is provided with a mechanism for contacting and retracting the photosensitive member in conjunction with the contact and retraction.
これにより、同一色の薄層をN回重ねて現像する場合に、N−1回分の現像結果は感光体上で重ね合わされ、N回目の現像時に一括して、転写体へ転写されることになる。なお、この方法では、各回転ごとに画像濃度を変化させる手段が必要となる。 As a result, when the same color thin layer is developed N times, the development results for N-1 times are superimposed on the photoconductor, and transferred to the transfer body at the time of the Nth development. Become. Note that this method requires means for changing the image density for each rotation.
図5および図6において、図5(a)、図6(a)は、感光体上で重ね合わされて付着されたトナーを転写体に転写する前の状態を示し、図5(b)、図6(b)は、感光体上で重ね合わされて付着されたトナーをN回目の現像時に一括して転写体に転写する場合をそれぞれ示している。 5 and 6, FIGS. 5 (a) and 6 (a) show a state before the toner that is superimposed and attached on the photosensitive member is transferred to the transfer member, and FIG. 5 (b) and FIG. 6 (b) shows a case where toners superimposed and attached on the photoreceptor are collectively transferred to the transfer body during the N-th development.
本発明の液体現像電子写真装置は、感光体6の周囲に、感光体除電装置1、帯電装置2、露光装置3、トナー供給ローラ4と現像支持体である現像ローラ5とからなる現像機構と、クリーニング機構7とをそれぞれ順次に形成した画像形成ユニット10を次段の画像担持体である転写体11の周囲にイエロー/マゼンタ/シアン/ブラックに対応付けて各色1個配置している。
The liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention has a developing mechanism comprising a photosensitive
例えば、図8(b)に示した、所定の画像濃度を得るのに必要なトナー層厚8.4μmを3回分割(3回重ね)で行う場合において、画像形成ユニット10は、3回転目の現像時ごとに前記転写体11へ接触し、退避時にはクリーニング機構7も連動させて退避させる。すなわち、前周回の画像に次周回の画像を感光体6上に重ねられるように構成している。
For example, in the case where the toner layer thickness 8.4 μm necessary for obtaining a predetermined image density is divided into three times (three times overlapping) as shown in FIG. Each time it is developed, it contacts the
さらに、画像形成ユニット10は、周回ごとにトナー層厚を変更させて現像濃度を変化させる手段を備えており、以下にその手段を説明する。
Further, the
図5において、周回ごとにトナー層厚を変更させて現像濃度を変化させる手段として、感光体6と現像ローラ5との周速比を変化させる、または、現像ローラ5とトナー供給ローラ4との周速比を変化させる手段を備える。
In FIG. 5, as means for changing the developing density by changing the toner layer thickness for each turn, the peripheral speed ratio between the
図9は、現像ローラ5と感光体6との周速度比とトナー印画濃度との関係(現像ローラ5とトナー供給ローラ4の周速度は等速)の1例を示す。
図9において、現像ローラ周速度と感光体周速度との周速度差において、現像ローラ周速度が感光体周速度に対して高速であればあるほど、感光体6へ付着させるトナー層厚は厚くなり現像濃度を高くする。
一方、現像ローラ周速度が感光体周速度に対して低速であればあるほど、感光体6へ付着させるトナー層厚は薄くなり現像濃度を低くする。
このように、感光体6と現像ローラ5との周速比を変化させる、または、現像ローラ5とトナー供給ローラ4との周速比を変化させることにより、周回ごとにトナー層厚を変更させて現像濃度を変化させるものである。
FIG. 9 shows an example of the relationship between the peripheral speed ratio between the developing
In FIG. 9, in the difference in the peripheral speed between the developing roller peripheral speed and the photosensitive member peripheral speed, the toner layer attached to the
On the other hand, as the developing roller peripheral speed is lower than the photosensitive member peripheral speed, the thickness of the toner layer deposited on the
As described above, the peripheral speed ratio between the
また、現像ローラ5とトナー供給ローラ4の周速比を変更した場合もほぼ同様の結果が得られる。(トナーが非ニュートン流体であり、電界も存在するため、いわゆる液体潤滑理論とは一致しない。)なお、現像ローラ5と感光体6の周速度は等速とする。
すなわち、現像ローラ周速度とトナー供給ローラ周速度との速度差において、現像ローラ周速度がトナー供給ローラ周速度に対して高速であればあるほど、現像ローラ5へ付着させるトナー層厚は薄くなり現像濃度を低くする。
一方、現像ローラ周速度がトナー供給ローラ周速度に対して低速であればあるほど、現像ローラ5へ付着させるトナー層厚は厚くなり現像濃度を高くする。
Further, when the peripheral speed ratio between the developing
That is, in the speed difference between the developing roller peripheral speed and the toner supply roller peripheral speed, as the developing roller peripheral speed is higher than the toner supply roller peripheral speed, the thickness of the toner layer attached to the developing
On the other hand, as the developing roller peripheral speed is lower than the toner supply roller peripheral speed, the thickness of the toner layer attached to the developing
図6において、周回ごとにトナー層厚を変更させて現像濃度を変化させる手段として、トナー供給ローラ4に現像ローラ5とは独立にバイアスを印加し、トナー供給ローラ4と現像ローラ5との電位差により、現像ローラ5へのトナー供給量を制御する手段を備える。
In FIG. 6, as a means for changing the development density by changing the toner layer thickness for each turn, a bias is applied to the
図10は、トナー供給ローラ−現像ローラ間電位差とトナー層厚の1例を示す。図10において、トナー供給ローラ電位と現像ローラ電位との電位差がマイナスで、かつマイナス電位差が大きいほど現像ローラ5へ付着させるトナー層厚は薄くなり現像濃度を低くする。
一方、トナー供給ローラ電位と現像ローラ電位との電位差がプラスで、かつプラス電位差が大きいほど現像ローラ5へ付着させるトナー層厚は厚くなり現像濃度を高くする。
このように、トナー供給ローラ4と現像ローラ5との電位差を変化させることにより、周回ごとにトナー層厚を変更させて現像濃度を変化させるものである。
FIG. 10 shows an example of the potential difference between the toner supply roller and the developing roller and the toner layer thickness. In FIG. 10, as the potential difference between the toner supply roller potential and the developing roller potential is negative and the negative potential difference is large, the thickness of the toner layer attached to the developing
On the other hand, as the potential difference between the toner supply roller potential and the developing roller potential is positive and the positive potential difference is larger, the thickness of the toner layer attached to the developing
As described above, by changing the potential difference between the
図5および図6に示した複数回現像の例は、装置の大型化を最小限に抑えられる利点もある。 The example of the multiple development shown in FIGS. 5 and 6 also has an advantage of minimizing the size of the apparatus.
以上、説明したように、本発明の液体現像電子写真装置は、1つの原稿画像に対して、同一色の薄層をN回重ねて現像する現像方式を採用する液体現像電子写真装置において、K回目の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の、
2K−1/(2N−1)倍(K=1,2,3,..,N)である現像プロセスを備えるものである。これにより、少ない現像回数で効率よく、多階調面積階調表現が可能となり、高画質と高濃度、広いダイナミックレンジを確保することが可能である。
As described above, the liquid developing electrophotographic apparatus of the present invention is a liquid developing electrophotographic apparatus that employs a developing method in which a thin layer of the same color is developed N times for one original image. The image density at the time of the second development is the target solid density,
The developing process is 2 K-1 / (2 N -1) times (K = 1, 2, 3,..., N). As a result, multi-tone area gradation expression can be efficiently performed with a small number of developments, and high image quality, high density, and a wide dynamic range can be ensured.
また、前記の液体現像電子写真装置において、1つの原稿画像に対して、同一色の薄層を2回重ねて現像する場合は、一方の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度のα倍であり、他方の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の(1−α)倍(0.05≦α<0.5)である現像プロセスを備えることでも、4階調の表現が可能である。 Further, in the liquid developing electrophotographic apparatus described above, when the same color thin layer is developed twice on one original image, the image density at the time of one development is α times the target solid density. Also, it is possible to express four gradations by providing a developing process in which the image density during the other development is (1−α) times (0.05 ≦ α <0.5) the target solid density.
1:感光体除電装置
2:帯電装置
3:露光装置
4:トナー供給ローラ
5:現像ローラ
6:感光体
7:クリーニング機構
10:画像形成ユニット
11:転写体
1: Photoconductor neutralization device 2: Charging device 3: Exposure device 4: Toner supply roller 5: Development roller 6: Photoconductor 7: Cleaning mechanism 10: Image forming unit 11: Transfer body
Claims (7)
感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構をそれぞれ所定の数だけ順次に形成した現像装置を画像担持体に配置し、
前記の現像装置は現像濃度を変化させる現像プロセスを備え、薄層の同一色を毎回異なる濃度で複数回重ねて所定の画像濃度を得る、
ことを特徴とした、液体現像電子写真装置。 In a liquid developing electrophotographic apparatus,
Around the photosensitive member, a developing device in which a predetermined number of photosensitive member static elimination devices, charging devices, exposure devices, and developing mechanisms are sequentially formed is disposed on the image carrier,
The developing device includes a developing process for changing the developing density, and obtains a predetermined image density by overlapping the same color of the thin layer multiple times at different densities each time.
A liquid developing electrophotographic apparatus characterized by the above.
感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構を順次に形成した同一色の画像形成ユニットを次段の画像担持体である転写体の周囲に複数個配置し、
各々の現像機構に備える現像支持体に供給されるトナー層厚または固形分、もしくはその両方が異なるように構成された現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
Around the photoconductor, a plurality of image forming units of the same color in which a photoconductor neutralizing device, a charging device, an exposure device, and a developing mechanism are sequentially formed are arranged around the transfer body, which is the next image carrier,
A developing process configured such that a toner layer thickness and / or a solid content supplied to a developing support provided in each developing mechanism is different;
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein:
感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構をそれぞれ複数個順次に形成した画像形成ユニットを次段の画像担持体である転写体の周囲に各色1個配置し、
各々の現像機構に備える現像支持体に供給されるトナー層厚または固形分、もしくはその両方が異なるように構成された現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
An image forming unit in which a plurality of photosensitive member static elimination devices, charging devices, exposure devices, and developing mechanisms are sequentially formed around the photosensitive member is arranged for each color around the transfer member, which is the next image carrier,
A developing process configured such that a toner layer thickness and / or a solid content supplied to a developing support provided in each developing mechanism is different;
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein:
感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構を順次に形成した画像形成ユニットを次段の画像担持体である転写体の周囲に各色1個配置し、
前記感光体は前記転写体へ、N回転目の現像時ごとに接触し、退避時にはクリーニング機構も連動させて退避し、前周回の画像に次周回の画像を感光体上に重ねられるように構成させ、周回ごとに現像濃度を変化させる手段として、感光体と現像ローラ、または、現像ローラとトナー供給ローラの周速比を変化させる手段を備えた現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
An image forming unit in which a photosensitive member neutralizing device, a charging device, an exposure device, and a developing mechanism are sequentially formed around the photosensitive member is arranged around the transfer member, which is the next-stage image carrier, for each color.
The photosensitive member contacts the transfer member at every N-th development, and is retracted in conjunction with the cleaning mechanism at the time of retraction, so that the image of the next rotation can be superimposed on the photosensitive member on the previous rotation image. And a developing process including means for changing the peripheral speed ratio of the photosensitive member and the developing roller or the developing roller and the toner supply roller as the means for changing the developing density for each turn.
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein:
感光体の周囲に、感光体除電装置、帯電装置、露光装置、現像機構を順次に形成した画像形成ユニットを次段の画像担持体である転写体の周囲に各色1個配置し、
前記感光体は前記転写体へ、N回転目の現像時ごとに接触し、退避時にはクリーニング機構も連動させて退避し、前周回の画像に次周回の画像を感光体上に重ねられるように構成させ、周回ごとに現像濃度を変化させる手段として、現像支持体へ現像トナーを供給するトナー供給ローラに独立にバイアスを印加し、その値を変化させる手段を備えた現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
An image forming unit in which a photosensitive member neutralizing device, a charging device, an exposure device, and a developing mechanism are sequentially formed around the photosensitive member is arranged around the transfer member, which is the next-stage image carrier, for each color.
The photosensitive member contacts the transfer member at every N-th development, and is retracted in conjunction with the cleaning mechanism when retracted, so that the image of the next rotation can be superimposed on the photosensitive member on the image of the previous rotation. And a developing process comprising means for independently applying a bias to a toner supply roller for supplying the developing toner to the developing support and changing the value as means for changing the developing density for each revolution.
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein:
1つの原稿画像に対して、同一色の薄層をN回重ねて現像する場合は、K回目の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の2K−1/(2N−1)倍(K=1,2,3,..,N)である現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1,2,3,4または5に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
When developing a single original image with a thin layer of the same color superimposed N times, the image density at the K-th development is 2 K−1 / (2 N −1) times the target solid density (K = 1, 2, 3,..., N)
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
1つの原稿画像に対して、同一色の薄層を2回重ねて現像する場合は、
一方の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度のα倍であり、
他方の現像時の画像濃度が目標ベタ濃度の(1−α)倍(0.05≦α<0.5)である現像プロセスを備える、
ことを特徴とした、請求項1,2,3,4または5に記載の液体現像電子写真装置。 In the liquid developing electrophotographic apparatus,
When developing a thin layer of the same color twice on a single document image,
The image density at the time of one development is α times the target solid density,
A development process in which the image density during development on the other side is (1−α) times the target solid density (0.05 ≦ α <0.5);
The liquid developing electrophotographic apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
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JP2002031949A (en) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Konica Corp | Image forming device and color image forming device |
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