JP2009156935A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤供給ローラにより液体現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体により像担持体上の潜像を現像し、中間転写体に像担持体上の像を転写し、中間転写体上の像を転写材に二次転写することにより画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。 In the present invention, a liquid developer is supplied to a developer carrier by a developer supply roller, a latent image on the image carrier is developed by the developer carrier, and an image on the image carrier is transferred to an intermediate transfer member. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image by secondary transfer of an image on an intermediate transfer member to a transfer material.
従来から液体現像剤の帯電量が経時的に変化しやすいことは知られている。帯電量が変化する場合、一般に電荷量は減少する傾向にある。これに対し、公知例内では、帯電量変化を防ぐ方法として液体現像剤に対して応力負荷を付与することによって、液体現像剤の化学的な非平衡状態を生起させ、帯電量を安定化させる方法が提案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, it is known that the charge amount of a liquid developer is likely to change over time. When the charge amount changes, the charge amount generally tends to decrease. On the other hand, in the known example, by applying a stress load to the liquid developer as a method for preventing a change in the charge amount, a chemical non-equilibrium state of the liquid developer is caused to stabilize the charge amount. A method has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、応力付与装置を各色ごとに用意しなければならず、装置の複雑化や大型化が課題となる。
However, in the invention described in
本発明は上記課題を解決し、新たな帯電量調整機構を付加することなく、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image forming method that can adjust the charge amount of a developer with a simple configuration without adding a new charge amount adjustment mechanism. To do.
本発明は上記課題を解決する画像形成装置であって、現像剤固形分と液体キャリアを含有する液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体により潜像を現像される像担持体と、前記潜像担持体上の像を転写することにより画像を形成する中間転写部材と、前記中間転写部材上の画像を転写材に転写する二次転写部と、画像を転写材に定着させる定着部と、前記現像剤担持体上の液体現像剤を回収する回収手段と、前記回収手段が回収した液体現像剤を貯留する第1貯留部及び第2貯留部と、前記回収手段が回収した液体現像剤が第1貯留部へ移動する第1搬送経路と、前記回収手段が回収した液体現像剤が第2貯留部へ移動する第2搬送経路と、前記第1搬送経路と前記第2搬送経路とを移動する液体現像剤の流量を調整する調整手段と、液体現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段とを備え、前記帯電量検知手段の検知結果に応じて前記調整手段を制御するので、新たな帯電量調整機構を付加することなく、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。 The present invention provides an image forming apparatus that solves the above-described problems, a developer carrying member carrying a liquid developer containing developer solids and a liquid carrier, and an image in which a latent image is developed by the developer carrying member. A carrier, an intermediate transfer member that forms an image by transferring an image on the latent image carrier, a secondary transfer unit that transfers an image on the intermediate transfer member to a transfer material, and an image on the transfer material. A fixing unit for fixing, a collecting unit for collecting the liquid developer on the developer carrying member, a first storage unit and a second storing unit for storing the liquid developer collected by the collecting unit, and the collecting unit A first transport path in which the recovered liquid developer moves to the first storage section, a second transport path in which the liquid developer recovered by the recovery means moves to the second storage section, the first transport path, and the first 2 Adjust the flow rate of the liquid developer moving along the transport path. And a charge amount detection means for detecting the charge amount of the liquid developer, and the adjustment means is controlled according to the detection result of the charge amount detection means, so that a new charge amount adjustment mechanism is not added. The charge amount of the developer can be adjusted with a simple configuration.
また、前記帯電量検知手段は、前記現像剤担持体から前記潜像担持体へ現像剤が電気泳動する際の電流値から帯電量を検知するので、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。 Further, since the charge amount detection means detects the charge amount from the current value when the developer is electrophoresed from the developer carrier to the latent image carrier, the charge amount of the developer is adjusted with a simple configuration. can do.
また、前記帯電量検知手段は、前記像担持体上にベタ画像を印字した時に流れる電流を検知するので、現像剤固形分の電流値を検知しやすくなる。 Further, since the charge amount detection means detects a current that flows when a solid image is printed on the image carrier, it is easy to detect the current value of the developer solid content.
また、前記ベタ画像は、前記現像剤担持体と前記像担持体とのニップ幅よりも長いので、電流値の検知が安定する。 Further, since the solid image is longer than the nip width between the developer carrier and the image carrier, the detection of the current value is stable.
また、前記帯電量検知手段は、前記中間転写部材に印字された画像の濃度を検知するので、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。 Further, since the charge amount detection means detects the density of the image printed on the intermediate transfer member, the charge amount of the developer can be adjusted with a simple configuration.
また、前記第1貯留部は、前記回収手段が回収した液体現像剤をリサイクルするリサイクル現像剤貯留部を有し、前記第2貯留部は、前記回収手段が回収した液体現像剤を廃棄する廃棄現像剤貯留部を有するので、リサイクルする液体現像剤と、廃棄する液体現像剤の比率を調整することができ、効率的に精度良く帯電量の調整をすることができる。 The first storage unit includes a recycled developer storage unit that recycles the liquid developer recovered by the recovery unit, and the second storage unit discards the liquid developer recovered by the recovery unit. Since the developer storage unit is provided, the ratio between the liquid developer to be recycled and the liquid developer to be discarded can be adjusted, and the charge amount can be adjusted efficiently and accurately.
また、前記現像剤担持体、前記潜像担持体、前記回収手段、前記第1貯留部、前記第1搬送経路、前記調整手段及び前記帯電量検知手段は、それぞれ複数色に対応して備えられるので、複数の色に対応して効率的に精度良く帯電量の調整をすることができる。 The developer carrier, the latent image carrier, the recovery unit, the first storage unit, the first transport path, the adjustment unit, and the charge amount detection unit are provided corresponding to a plurality of colors. Therefore, the charge amount can be adjusted efficiently and accurately corresponding to a plurality of colors.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図2は画像形成装置の色毎の構成要素を示す断面図である。図1において、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色に対し、イエロー(Y)のみYを付して示している。そのうち、イエロー(Y)の構成を具体的に示したのが図2である。以下、画像形成装置について図1及び図2を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing main components constituting an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing components for each color of the image forming apparatus. In FIG. 1, for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), only yellow (Y) is indicated by Y. Of these, FIG. 2 specifically shows the configuration of yellow (Y). The image forming apparatus will be described below with reference to FIGS.
画像形成装置1は、潜像担持体10Yの外周の回転方向(移動方向)に沿って、潜像担持体クリーニングブレード16Y及び潜像担持体現像剤回収部17Yからなる潜像担持体クリーニング装置、帯電ローラ11Y、露光ユニット12Y、現像ユニット30Yの現像剤担持体の一例としての現像ローラ20Y、潜像担持体スクイーズローラ13Yとその付属構成であるスクイーズローラクリーニングブレード14Y及びスクイーズローラ現像剤回収部15Yからなるクリーニング装置が配置されている。現像ユニット30Yは、現像剤担持体としての現像ローラ20Yの外周に、現像ローラクリーニングブレード21Y、現像剤供給部材の一例としてのアニロクスローラを用いた現像剤供給ローラ32Yとその現像剤供給量を規制する規制ブレード33Yが配置され、液体現像剤が収容された現像剤容器(リザーバ)31Yの中に、現像剤を一様分散状態に攪拌する現像剤攪拌ローラ34Yが配置されている。
The
また、中間転写部材の一例としての中間転写ベルト40を挟み潜像担持体10Yと対向する位置に一次転写部50Yの一次転写ローラ51Yが配置され、中間転写ベルト40に沿ってその移動方向下流側に、さらに各色の一次転写部50Y(M、C、K)が配置されている。一次転写部50Y(M、C、K)の下流には、二次転写部60が配置され、ここで、画像が転写材に転写される。また、二次転写部60から転写材搬送経路L下流側には、定着部70が配置されている。定着部70は、加熱ロール71及び加圧ロール72からなり、画像を転写材に定着させるものである。
In addition, a
現像剤容器31Yに収容される液体現像剤は、顔料成分を含有する樹脂微粒子と、分散剤と、不揮発性の液体キャリアとからなり、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約25%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤である。現像剤容器31Yに収容される液体現像剤は、潜像担持体への現像にともなって変化する現像剤濃度に応じ、トナー重量比35〜55%程度の高濃度に分散した現像剤又はキャリアをそれぞれ現像剤容器31Yに補給して液体現像剤攪拌ローラ34Yにより攪拌することにより一様分散状態にし、概略重量比でキャリア75%の中にトナー25%を分散させたものである。
The liquid developer contained in the
潜像担持体10Y周辺及び現像ユニット30Yでは、帯電ローラ11Yにより、潜像担持体10Yを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット12Yにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された潜像担持体10Y上に静電潜像を形成する。そして、各色(こではイエロー)の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Yから規制ブレード33Yにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ32Yから現像ローラ20Yに現像剤を供給して潜像担持体10Y上に形成された静電潜像を現像している。
In the vicinity of the
現像剤供給ローラ32Yは、図3に示すように、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したアニロクスローラであり、例えば図2に示すように時計回りの方向に回転する。溝の寸法は、溝ピッチが約130μm、溝深さが約30μmである。この現像剤供給ローラ32Yにより、現像剤容器31Yから現像ローラ20Yへと液体現像剤が供給される。撹拌ローラ34Yと現像剤供給ローラ32Yは摺接していても良いが離れた配置関係であっても良い。
As shown in FIG. 3, the developer supply roller 32 </ b> Y is a cylindrical member, and an anilox having an uneven surface formed by fine and uniform spiral grooves on the surface so as to easily carry the developer on the surface. For example, as shown in FIG. 2, the roller rotates in the clockwise direction. The groove dimensions are such that the groove pitch is about 130 μm and the groove depth is about 30 μm. The
現像剤規制ブレード33Yは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレード、現像剤供給ローラ32Yの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロクスローラからなる現像剤供給ローラ32Yに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ20Yに供給する液体現像剤の量を調整する。なお、現像剤供給ローラ32Yの回転方向は図2に示す矢印方向ではなくその逆の方向であっても良く、その際の現像剤規制ブレード33Yは、回転方向に対応した配置を要する。
The developer regulating
現像ローラ20Yは、幅約320mmの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図2に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ20Yは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBR等の弾性層を設けたものである。現像ローラクリーニングブレード21Yは、現像ローラ20Yの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ20Yが潜像担持体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラ20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ20Yに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
The developing
現像ローラ20Yに担持された現像剤Dは、図4に示すように現像ローラ20Yが潜像担持体10Yに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、潜像担持体10Yの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Dは、現像ローラクリーニングブレード21Yによって掻き落とされ、回収される。
As shown in FIG. 4, the developer D carried on the developing
中間転写ベルト40は、エンドレスのベルト部材であり、駆動ローラ41とテンションローラ42との間に巻き掛けて張架され、一次転写部50Y、50M、50C、50Kで潜像担持体10Y、10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラ41により回転駆動される。
The
一次転写部50Y、50M、50C、50Kは、一次転写ローラ51Y、51M、51C、51Kが中間転写ベルト40を挟んで潜像担持体10Y、10M、10C、10Kと対向配置され、潜像担持体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された潜像担持体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を中間転写ベルト40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。
The primary transfer units 50Y, 50M, 50C, and 50K are arranged so that the
中間転写ベルト40は、このように複数の潜像担持体(感光体)10Y、10M、10C、10Kに形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括して転写材に二次転写する。
The
二次転写部60は、二次転写ローラ61が中間転写ベルト40を挟んでベルト駆動ローラ41と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード62、二次転写ローラ現像剤回収部63からなる二次転写ローラクリーニング装置が配置される。二次転写部60では、中間転写ベルト40上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写部60の転写位置に到達するタイミングに合せて転写材搬送経路Lにて用紙、フィルム、布等の転写材を搬送、供給し、その転写材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。
In the
二次転写部60の転写材搬送経路L下流には、定着部70が配置されている。定着部70は、転写材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体(転写材)に融着し定着させ、最終的な転写材上の画像形成を終了する。
A fixing
ベルト駆動ローラ41と共に中間転写ベルト40を張架するテンションローラ42側には、その外周に沿って、中間転写ベルト40に当接する中間転写ベルトクリーニングブレード43、その中間転写ベルトクリーニングブレード43がクリーニングした現像剤を回収する中間転写ベルト現像剤回収部44からなる中間転写ベルトクリーニング装置が配置されている。二次転写部60を通過後の中間転写ベルト40は、クリーニングブレード43により中間転写ベルト40上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部50へと向かう。
On the side of the
現像剤容器31Yにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、現像剤は、撹拌ローラ34Yにより撹拌されて一様分散状態になり、現像剤供給ローラ32Yが回転することによって、現像剤容器31Yから汲み上げられ、規制ブレード33Yによって現像剤量が規制されて現像ローラ20Yに供給される。初期的には現像剤容器31Y内に貯蔵した現像剤はキャリア内に概略トナー重量比25%程度で一様分散した状態であるが、潜像担持体10Yへの現像において画像デューティーが高い現像の場合にはトナー分の消費比率が多く、逆に画像デューティーが低い現像の場合にはトナー分の消費比率が少なくなる。即ち、現像剤容器31Y内に貯蔵された現像剤のトナー重量比率は潜像担持体10Yへの現像にともなって刻々と変化し、常時この変化を監視して概略トナー重量比25%程度に分散した状態に維持コントロールしていく必要がある。
In the
現像剤容器31Yにおける現像剤を濃度コントロールするため、濃度を検知する手段として、図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサあるいは現像剤攪拌ローラ34Yの攪拌トルクを検知するトルク検知手段等及び現像剤容器31Y内の現像剤液面を検知する反射型のフォトセンサ等々が夫々の現像ユニット30Yに設けられる。そして、所定の現像剤量においてトナーの分散重量比率が少なくなった場合にはトナー重量比35〜55%程度の高濃度に分散した現像剤を高濃度現像剤タンク83Yから現像剤容器31Yに所定量補充する。逆にトナーの分散重量比率が高くなった場合にはキャリアをキャリアオイルタンク87Yから現像剤容器31Yに所定量補充する。これらの補充により概略トナー重量比25%程度にコントロールしている。
In order to control the density of the developer in the
この現像剤を用い、種々のプロセス行程を経て画像形成し終段階の転写材に2次転写して図示省略した定着行程に進行する段階において、好ましい2次転写機能及び定着機能を発揮させるためには、当該液体現像剤は概略トナー重量比で40%〜60%程度の分散状態になっていることが望ましい。そのため、本実施形態の画像形成装置では、適宜複数の位置に余剰現像剤、余剰キャリアを除去し回収する現像剤回収手段を備える。 In order to exhibit a preferable secondary transfer function and a fixing function in a stage where an image is formed through various process steps, is secondarily transferred to a final transfer material, and proceeds to a fixing step (not shown) using this developer. It is desirable that the liquid developer is in a dispersion state of approximately 40% to 60% in approximate toner weight ratio. For this reason, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a developer collecting unit that removes and collects excess developer and excess carrier at a plurality of positions as appropriate.
次に、現像剤回収手段について説明する。本実施形態の画像形成装置では、現像剤回収手段の有するクリーニング装置により現像剤を掻き落として回収している。現像剤回収手段としては、現像ローラ20のクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置21、潜像担持体スクイーズ装置13〜15、潜像担持体クリーニング装置16、17、中間転写ベルトクリーニング装置43〜44、さらには2次転写ローラクリーニング装置62、63等を備えている。
Next, the developer recovery unit will be described. In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, the developer is scraped off and collected by a cleaning device included in the developer collecting unit. As the developer recovery means, a developing roller cleaning device 21 for cleaning the developing roller 20, a latent image carrier squeeze device 13-15, a latent image carrier cleaning device 16, 17, an intermediate transfer belt cleaning device 43-44, and Includes secondary transfer
現像ユニット30Yでは、現像ローラ20Yのクリーニングを行う現像ローラクリーニング装置の一例としての現像ローラクリーニングブレード21Yを有する。現像ローラクリーニングブレード21Yは、現像ローラ20Yが潜像担持体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラ20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ20Yに残存する現像剤を掻き落として除去する。
The developing
スクイーズ装置13Y〜15Yは、図6に示すように、表面に弾性体13−1Yを被覆して潜像担持体10Yに摺接して回転する弾性ローラ部材から成るスクイーズローラ13Yと、図2に示すように、該スクイーズローラ13Yに押圧摺接して表面をクリーニングするスクイーズローラクリーニングブレード14Yと、スクイーズローラ現像剤回収部15Yとから構成される。
As shown in FIG. 6, the
スクイーズ装置13は、潜像担持体10Yに現像された現像剤Dから余剰なキャリア液C及び本来不要なカブリトナーT″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリア液Cの回収能力は、スクイーズローラ13Yの回転方向及び潜像担持体10Y表面の周速度に対するスクイーズローラ13Y表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、潜像担持体10Yに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。
The squeeze device 13 has a function of collecting excess carrier liquid C and originally unnecessary fog toner T ″ from the developer D developed on the
一次転写部50Yでは、潜像担持体10Yと中間転写ベルト40が等速度で移動して潜像担持体10Yに現像された現像剤像を一次転写ローラ51Yにより中間転写ベルト40へ転写することにより、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、潜像担持体10Yの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、1色目の一次転写部50Yでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、2色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねするので中間転写ベルト40から潜像担持体10Y(M、C、K)へトナーが移行する所謂逆転写現像によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに潜像担持体10Y(M、C、K)に担持されて移動し、潜像担持体クリーニング装置の一例としての潜像担持体クリーニングブレード16Y(M、C、K)の作用によって潜像担持体10Y(M、C、K)から潜像担持体現像剤回収部17Y(M、C、K)に回収される。
In the primary transfer unit 50Y, the
中間転写ベルト40上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合わせて転写材を供給し、転写材にトナー画像を二次転写して定着行程へと進め最終的な転写材上の画像形成を終了するが、ジャムなどの転写材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ロールに転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写ベルト上に残り、また、通常の二次転写行程においても中間転写ベルト40上のトナー像は100%二次転写されて転写材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。特に、ジャムなどの転写材供給トラブルが発生した場合には、転写材が介在しない状態でトナー画像が二次転写ローラ61に接して転写され転写材裏面汚れを引き起こす。これら不要トナー像に対し、中間転写ベルト40の中間転写ベルトクリーニングブレード43による中間転写ベルト40上のクリーニング、二次転写ローラ61の二次転写ローラクリーニングブレード62による二次転写ローラ61のクリーニングを行う。このように二次転写ローラクリーニングブレード62は、二次転写ローラ61に転写された現像剤(キャリア内に分散したトナー)を除去する手段として備え、二次転写ローラ61から現像剤が回収される。
The transfer material is supplied in accordance with the timing at which the toner image superimposed on the
次に、これら回収された液体現像剤のリサイクルするリサイクル装置80について説明する。なお、図1では、イエローのみの液体現像剤リサイクル装置80Yを示しており、同様の構造である他色の液体現像剤リサイクル装置80M、80C、80Kは省略している。
Next, a
図1に示すように、80Yはリサイクル装置、81Yは第1貯留部としてのリサイクル現像剤貯留部、82Yはリサイクル撹拌ローラ、83Yは高濃度現像剤タンク、84Yは高濃度現像剤用ポンプ、85Yは第1搬送経路としての現像ローラリサイクル経路、86Yは調整手段としての現像ローラリサイクルポンプ、87Yはキャリアオイルタンク、88Yは開閉バルブを示す。 As shown in FIG. 1, 80Y is a recycling device, 81Y is a recycled developer storage unit as a first storage unit, 82Y is a recycling agitation roller, 83Y is a high-concentration developer tank, 84Y is a pump for high-concentration developer, 85Y Denotes a developing roller recycling path as a first conveying path, 86Y denotes a developing roller recycling pump as an adjusting means, 87Y denotes a carrier oil tank, and 88Y denotes an open / close valve.
本実施形態では、現像ローラクリーニングブレード21Yで掻き落とし回収した現像剤を回収し、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介してリサイクル現像剤貯留部81Yへ連結する現像ローラリサイクル経路85Yを設ける。
In the present embodiment, a developing roller recycling path 85Y is provided that collects the developer scraped and collected by the developing
高濃度の現像剤の補充は、高濃度現像剤タンク83Yから高濃度現像剤用ポンプ84Yを介してリサイクル現像剤貯留部81Yへ補充することにより行われる。また、キャリアオイルの補充は、キャリアオイルタンク87Yから開閉バルブ88Yを介してリサイクル現像剤貯留部81Yへ補充することにより行われる。これらの補充は、図示しない濃度センサ等により計測されたリサイクル現像剤貯留部81Y内の現像剤濃度に応じて実行する。リサイクル現像剤貯留部81Y内の現像剤は、リサイクル撹拌ローラ82Yの回転により均一な濃度に調整され、現像剤容器31Yに補充され、再利用される。
The replenishment of the high-concentration developer is performed by replenishing the recycle developer storage unit 81Y from the high-concentration developer tank 83Y via the high-concentration developer pump 84Y. Further, the replenishment of the carrier oil is performed by replenishing the recycle developer reservoir 81Y from the carrier oil tank 87Y via the opening / closing valve 88Y. These replenishments are executed according to the developer concentration in the recycled developer storage unit 81Y measured by a density sensor (not shown) or the like. The developer in the recycled developer storage unit 81Y is adjusted to a uniform density by the rotation of the recycle stirring roller 82Y, replenished to the
なお、現像ローラリサイクル経路85Yのほかに、スクイーズローラ現像剤回収部15Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られるスクイーズローラリサイクル経路及び像担持体現像剤回収部17Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られる潜像担持体リサイクル経路等を設けてもよい。
In addition to the developing roller recycling path 85Y, the squeeze roller
次に、廃棄現像剤回収装置90について説明する。廃棄現像剤回収装置90は、リサイクルしない現像剤を廃棄するためのもので、第2搬送経路としての現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Y、調整手段としての現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Y及び第2貯留部としての廃棄現像剤貯留部93等を有する。
Next, the waste
現像剤をリサイクルせず廃棄する場合、現像ローラクリーニングブレード21Yで掻き落とし回収した現像剤を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送る。そして、廃棄現像剤は、廃棄現像剤貯留部93から廃棄される。
When the developer is discarded without being recycled, the developer scraped and collected by the developing
なお、現像ローラリサイクル経路85Yのほかに、スクイーズローラ現像剤回収部15Yから廃棄現像剤貯留部93へ送られるスクイーズローラ廃棄経路及び像担持体現像剤回収部17Yから廃棄現像剤貯留部93へ送られる潜像担持体廃棄経路等を設けてもよい。
In addition to the developing roller recycling path 85Y, the squeeze roller
本実施形態の画像形成装置1は、現像剤固形分と不揮発性の液体キャリアを含有する液体現像剤の帯電量を検知し、検知結果に応じて、回収した現像剤担持体上の液体現像剤の現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ移動する流量と、現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yから廃棄現像剤貯留部93へ移動する流量とを調整するものである。
The
このようなリサイクル制御の第1実施形態について説明する。第1実施形態は、現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段を現像ローラ20Yから潜像担持体10Yへ現像剤が電気泳動する際の電流値を検知する電流検知手段により構成したものである。図6は、本実施形態のリサイクル制御のフローチャート図を示す。
A first embodiment of such recycle control will be described. In the first embodiment, the charge amount detection means for detecting the charge amount of the developer is constituted by a current detection means for detecting a current value when the developer is electrophoresed from the developing
まず、ステップ1で、ニップ幅以上の所定幅で、図7に示すようなベタ画像を潜像担持体10Y上に印字する(ST1)。
First, in
次に、ステップ2で、ステップ1においてベタ画像を印字した時の現像ローラ20Yと像担持体10Y間の電流値を電流検知手段により求める(ST2)。
Next, in step 2, a current value between the developing
ここで、電流検知手段による電流値のモニタリングについて説明する。本実施形態では、図8に示すように、現像ローラ20Yにバイアスを印可している電源の電流をモニターする。図中、100Yは電流検知手段、101Yは像担持体バイアス印可手段、102Yは現像ローラバイアス印可手段である。
Here, the monitoring of the current value by the current detection means will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the current of the power source that applies a bias to the developing
像担持体10Yには、像担持体バイアス印加手段101Yが接続されており、バイアスが印加される。現像ローラ20Yには、現像ローラバイアス印加手段102Yが接続されており、像担持体10Yよりも大きいバイアスが印加される。よって、現像ローラバイアス印加手段102Yで印加されたバイアスにより、現像ローラ20Yから像担持体10Yへと電流が流れる。電流検知手段100Yは、この時の現像ローラ20Yにバイアスを印可している電源の電流をモニターするものである。なお、電流検知手段100Yはこの方法に限らず、現像ローラ20Yから像担持体10Yへと流れる電流を検知するものであればよい。
An image carrier
次に、ステップ3で、ステップ2において電流検知手段100Yの求めた電流値と複数の所定値を比較する(ST3)。 Next, in step 3, the current value obtained by the current detection means 100Y in step 2 is compared with a plurality of predetermined values (ST3).
続いて、ステップ4で、ステップ3において比較した結果により、リサイクル率を決定し、リサイクル装置80又は廃棄現像剤回収装置90へ送る液体現像剤の量を調整する(ST4)。この調整は、現像ローラリサイクルポンプ86Y及び現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yのポンプスピード等により行う。
Subsequently, in step 4, the recycling rate is determined based on the comparison result in step 3, and the amount of liquid developer sent to the
リサイクル装置80又は廃棄現像剤回収装置90へ送る液体現像剤の量の調整について説明する。表1は、電流検知手段100Yの求めた電流値とリサイクル比率の関係を示す例である。
The adjustment of the amount of liquid developer sent to the
表1に示すように、電流値が20μA以上の場合、リサイクル比率を100wt%とし、図9の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られる。 As shown in Table 1, when the current value is 20 μA or more, the recycling ratio is set to 100 wt%, and as shown by the arrow in FIG. 9, the collected liquid developer is supplied to the developing roller recycling path via the developing roller recycling pump 86Y. 85Y is sent to the recycled developer storage unit 81Y.
電流値が17μAの場合、リサイクル比率を92wt%、廃棄比率を8wt%とし、図10の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、92wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、8wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
When the current value is 17 μA, the recycling ratio is 92 wt%, the disposal ratio is 8 wt%, and as shown by the arrow in FIG. 10, the collected liquid developer is 92 wt% via the developing roller recycling pump 86Y. The recycle path 85Y is sent to the recycle developer storage section 81Y, and 8 wt% is sent to the waste
また、電流値が14μAの場合、リサイクル比率を75wt%、廃棄比率を25wt%とし、図10に示すように、回収した液体現像剤は、75wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、25wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
When the current value is 14 μA, the recycling ratio is 75 wt% and the disposal ratio is 25 wt%. As shown in FIG. 10, the collected liquid developer is 75 wt% via the developing roller recycling pump 86Y. The recycle path 85Y is sent to the recycle developer storage section 81Y, and 25 wt% is sent to the waste
さらに、電流値が10μAの場合、リサイクル比率を50wt%、廃棄比率を50wt%とし、図10に示すように、回収した液体現像剤は、50wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、50wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
Further, when the current value is 10 μA, the recycling ratio is 50 wt% and the disposal ratio is 50 wt%. As shown in FIG. 10, the collected liquid developer is 50 wt% through the developing roller recycling pump 86Y. The recycle path 85Y is sent to the recycle
また、電流値が8μA未満の場合、廃棄比率を100wt%とし、図11の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
Further, when the current value is less than 8 μA, the discard ratio is set to 100 wt%, and the collected liquid developer is collected through the developing roller waste developer collecting pump 92Y as shown by the arrow in FIG. It is sent to the waste
なお、電流値が8μA以上20μA未満の場合には、本実施形態の値等に基づき比率を求めて連続的に調整してもよいし、段階的に調整してもよい。 When the current value is 8 μA or more and less than 20 μA, the ratio may be obtained continuously based on the value of this embodiment or the like, or may be adjusted stepwise.
リサイクル制御の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段を中間転写ベルト40上に印字したパッチ画像の濃度を検知することにより構成したものである。図12は、本実施形態のリサイクル制御のフローチャート図を示す。
A second embodiment of the recycling control will be described. In the second embodiment, the charge amount detecting means for detecting the charge amount of the developer is configured by detecting the density of the patch image printed on the
まず、ステップ11で、パッチ画像を中間転写ベルト40上に印字する(ST11)。 First, in step 11, a patch image is printed on the intermediate transfer belt 40 (ST11).
次に、ステップ12で、ステップ11においてパッチ画像を印字した時のパッチ濃度を求める(ST12)。
Next, in
次に、ステップ13で、ステップ12において求めたパッチ濃度と複数の所定値を比較する(ST13)。
Next, in step 13, the patch density obtained in
続いて、ステップ14で、ステップ13において比較した結果により、リサイクル率を決定し、リサイクル装置80又は廃棄現像剤回収装置90へ送る液体現像剤の量を調整する(ST14)。この調整は、現像ローラリサイクルポンプ86Y及び現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yのポンプスピード等により行う。
Subsequently, in step 14, the recycling rate is determined based on the comparison result in step 13, and the amount of liquid developer sent to the
リサイクル装置80又は廃棄現像剤回収装置90へ送る液体現像剤の量の調整について説明する。表2は、パッチ濃度とリサイクル比率の関係を示す例である。
The adjustment of the amount of liquid developer sent to the
表2に示すように、パッチ濃度が1.32以上の場合、リサイクル比率を100wt%とし、図9の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られる。 As shown in Table 2, when the patch density is 1.32 or more, the recycle ratio is 100 wt%, and as shown by the arrow in FIG. 9, the collected liquid developer is supplied to the developing roller via the developing roller recycling pump 86Y. It is sent from the recycling path 85Y to the recycled developer storage unit 81Y.
パッチ濃度が1.30の場合、リサイクル比率を92wt%、廃棄比率を8wt%とし、図10の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、92wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、8wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
When the patch concentration is 1.30, the recycle ratio is 92 wt%, the discard ratio is 8 wt%, and as shown by the arrow in FIG. 10, the recovered liquid developer is 92 wt% via the developing roller recycle pump 86Y. It is sent from the developing roller recycling path 85Y to the recycled developer storage section 81Y, and 8 wt% is sent to the waste
また、パッチ濃度が1.28の場合、リサイクル比率を75wt%、廃棄比率を25wt%とし、図10に示すように、回収した液体現像剤は、75wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、25wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
When the patch concentration is 1.28, the recycle ratio is 75 wt% and the discard ratio is 25 wt%. As shown in FIG. 10, the collected liquid developer is 75 wt% via the developing roller recycle pump 86Y. It is sent from the developing roller recycling path 85Y to the recycled developer storage section 81Y, and 25 wt% is sent to the waste
さらに、パッチ濃度が1.25の場合、リサイクル比率を50wt%、廃棄比率を50wt%とし、図10に示すように、回収した液体現像剤は、50wt%を、現像ローラリサイクルポンプ86Yを介して現像ローラリサイクル経路85Yからリサイクル現像剤貯留部81Yへ送られ、50wt%を、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
Further, when the patch concentration is 1.25, the recycle ratio is 50 wt% and the discard ratio is 50 wt%. As shown in FIG. 10, the collected liquid developer is 50 wt% via the developing roller recycle pump 86Y. 50 wt% is sent from the developing roller recycling path 85Y to the recycled developer storage section 81Y and sent to the waste
また、パッチ濃度が1.20未満の場合、廃棄比率を100wt%とし、図11の矢印に示すように、回収した液体現像剤は、現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを介して現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yにより、廃棄現像剤貯留部93へ送られる。
When the patch density is less than 1.20, the discard ratio is set to 100 wt%, and as shown by the arrow in FIG. 11, the collected liquid developer is subjected to development roller waste development via the development roller waste developer collection pump 92Y. It is sent to the waste
なお、パッチ濃度が1.20以上1.32未満の場合には、本実施形態の値等に基づき比率を求めて連続的に調整してもよいし、段階的に調整してもよい。 When the patch density is 1.20 or more and less than 1.32, the ratio may be obtained continuously based on the value of this embodiment or the like, or may be adjusted stepwise.
なお、リサイクル装置80は、複数色毎に設けるが、廃棄現像剤回収装置90は、複数色毎に設けてもよいし、各色まとめて回収してもよい。
Although the
このように、本実施形態の画像形成装置は、現像剤固形分と液体キャリアを含有する液体現像剤を担持する現像ローラ20Yと、現像ローラ20Yにより潜像を現像される像担持体10Yと、潜像担持体10Y上の像を転写することにより画像を形成する中間転写ベルト40と、中間転写ベルト40上の画像を転写材に転写する二次転写部60と、画像を転写材に定着させる定着部70と、現像ローラ20Y上の液体現像剤を回収する現像ローラクリーニングブレード21Yと、現像ローラクリーニングブレード21Yが回収した液体現像剤を貯留するリサイクル現像剤貯留部81及び廃棄現像剤貯留部93と、現像ローラクリーニングブレード21Yが回収した液体現像剤がリサイクル現像剤貯留部81Yへ移動する現像ローラリサイクル経路85Yと、現像ローラクリーニングブレード21Yが回収した液体現像剤が廃棄現像剤貯留部93へ移動する現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yと、現像ローラリサイクル経路85Yと現像ローラ廃棄現像剤回収経路91Yとを移動する液体現像剤の流量を調整する現像ローラリサイクルポンプ86Y及び現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yと、液体現像剤の帯電量を検知する帯電検知手段とを備え、帯電量検知手段の検知結果に応じて現像ローラリサイクルポンプ86Y及び現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Yを制御するので、新たな帯電量調整機構を付加することなく、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。
As described above, the image forming apparatus of the present embodiment includes a developing
また、電流検知手段100Yは、現像ローラ20Yから潜像担持体10Yへ現像剤が電気泳動する際の電流値から帯電量を検知するので、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。
Further, since the
また、電流検知手段100Yは、像担持体10Y上にベタ画像を印字した時に流れる電流を検知するので、現像剤固形分の電流値を検知しやすくなる。
Further, since the
また、ベタ画像は、現像ローラ20Yと像担持体10Yとのニップ幅よりも長いので、電流値の検知が安定する。
Further, since the solid image is longer than the nip width between the developing
また、帯電量検知手段は、中間転写ベルト40に印字された画像の濃度を検知するので、簡易な構成で現像剤の帯電量を調整することができる。
Further, since the charge amount detection means detects the density of the image printed on the
また、リサイクル現像剤貯留部81は、前記回収手段が回収した液体現像剤をリサイクルするリサイクル現像剤貯留部を有し、廃棄現像剤貯留部93は、現像ローラクリーニングブレード21Yが回収した液体現像剤を廃棄する廃棄現像剤貯留部93を有するので、リサイクルする液体現像剤と、廃棄する液体現像剤の比率を調整することができ、効率的に精度良く帯電量の調整をすることができる。
The recycled
また、現像ローラ20、潜像担持体10、現像ローラクリーニングブレード21、リサイクル現像剤貯留部81、現像ローラリサイクル経路85Y、現像ローラリサイクルポンプ86Y及び現像ローラ廃棄現像剤回収ポンプ92Y及び帯電量検知手段は、それぞれ複数色に対応して備えられるので、複数の色に対応して効率的に精度良く帯電量の調整をすることができる。
Further, the developing roller 20, the latent image carrier 10, the developing roller cleaning blade 21, the recycled
10Y、10M、10C、10K…潜像担持体、11Y、11M、11C、11K…帯電ローラ、12Y、12M、12C、12K…露光ユニット、13Y…スクイーズローラ、14Y…スクイーズローラクリーニングブレード、15Y…スクイーズローラ現像剤回収部、16Y…潜像担持体クリーニングブレード、17Y…潜像担持体現像剤回収部、20Y、20M、20C、20K…現像ローラ(現像剤担持体)、21Y…現像ローラクリーニングブレード(回収手段)、30Y、30M、30C、30K…現像ユニット、31Y…現像剤容器、32Y…現像剤供給ローラ(現像剤供給部材)、33Y…規制ブレード、34Y…撹拌ローラ、40…中間転写ベルト(中間転写部材)、41…ベルト駆動ローラ、42…ベルト従動ローラ、43…中間転写ベルトクリーニングブレード、44…中間転写ベルト現像剤回収部、50Y、50M、50C、50K…一次転写部、51Y…一次転写バックアップローラ、60…二次転写部、61…二次転写ローラ、62…二次転写ローラクリーニングブレード、63…二次転写ローラ現像剤回収部、70…定着部、71…加熱ローラ、72…加圧ローラ、80Y…リサイクル装置、81Y…リサイクル現像剤貯留部(第1貯留部)、82Y…撹拌ローラ、83Y…高濃度現像剤タンク、84Y…高濃度現像剤用ポンプ、85Y…現像ローラリサイクル経路(第1搬送経路)、86Y…現像ローラリサイクルポンプ、87Y…キャリアオイルタンク、88Y…開閉バルブ、91Y…現像ローラリサイクル経路(第2搬送経路)、92Y…現像ローラリサイクルポンプ、93Y…廃棄現像剤貯留部(第2貯留部)、100Y…電流検知手段(帯電量検知手段)、101Y…像担持体バイアス印可手段、102Y…現像剤担持体バイアス印可手段
10Y, 10M, 10C, 10K ... latent image carrier, 11Y, 11M, 11C, 11K ... charging roller, 12Y, 12M, 12C, 12K ... exposure unit, 13Y ... squeeze roller, 14Y ... squeeze roller cleaning blade, 15Y ... squeeze Roller developer collecting unit, 16Y ... latent image carrier cleaning blade, 17Y ... latent image carrier developer collecting unit, 20Y, 20M, 20C, 20K ... developing roller (developer carrier), 21Y ... developing roller cleaning blade ( (Collecting means), 30Y, 30M, 30C, 30K ... developing unit, 31Y ... developer container, 32Y ... developer supply roller (developer supply member), 33Y ... regulator blade, 34Y ... stirring roller, 40 ... intermediate transfer belt ( Intermediate transfer member), 41 ... belt drive roller, 42 ... belt driven roller, 3 ... Intermediate transfer belt cleaning blade, 44 ... Intermediate transfer belt developer recovery unit, 50Y, 50M, 50C, 50K ... Primary transfer unit, 51Y ... Primary transfer backup roller, 60 ... Secondary transfer unit, 61 ...
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