JP2009216961A - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バイアス電圧値が適切に設定された各スクイーズローラによって、不要なカブリトナーを効率よく除去する画像形成装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体からなる像担持体１０Ｙと、像担持体１０Ｙ表面を帯電するコロナ帯電器１１Ｙと、像担持体１０Ｙ表面を露光し静電潜増を形成するコロナ帯電器１１Ｙと、像担持体１０Ｙ表面に当接し形成された静電潜増をキャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像し現像像を形成する現像ローラ２０Ｙと、像担持体１０Ｙ表面に形成された現像像を所定媒体に転写する転写ユニットと、現像ローラ２０Ｙ下流側と転転写ユニットとの間に像担持体１０Ｙ表面に当接するように配置されると共にそれぞれに所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、温度を検出する温度センサ６と、を有し、温度センサ６によって検出される温度に応じてスクイーズローラに印加するバイアス電圧値を変更することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、像担持体上に形成した潜像をトナー及びキャリアからなる液体現像剤によって現像する現像し、これによる現像像をさらに記録紙などの媒体に転写して、転写された媒体上のトナー像を融着し定着して画像形成する画像形成装置及びそのような画像形成装置を制御する制御方法に関する。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。

上記のような液体現像剤を用いた画像形成装置は高画質化が可能であるが、種々解決しなければならない問題がある。例えば、液体現像剤を用いた画像形成装置では、感光体（像担持体）や現像ローラなどのローラ上の液体現像剤のコントロールが、液体ゆえに困難であるという問題がある。すなわち、装置を使用していく間に、ローラ上の液体現像剤が、ローラ端面へ液体現像剤の回り込でしまったり、ローラ上に液リングを形成してしまったり、といった問題が発生してしまう。

上記液リングに対処するために、例えば、特許文献１（特開２００７−１１４３８０号公報）には、余剰現像剤を回収する像担持体スクイーズ装置が開示されている。この像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙとのニップ部の下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、表面に弾性体１３−１を被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリア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。
特開２００７−１１４３８０号公報

しかしながら、特許文献１記載のものにおいては、本来不要なカブリトナーＴ″を回収するために、像担持体スクイーズローラに所定のバイアス電圧を印加するはずであるが、このための適正なバイアス電圧値がどの程度のものであるのかに係る開示はなく、問題であった。

本発明は上記のような問題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、アモルファスシリコン感光体からなる像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面を露光し静電潜増を形成する露光手段と、前記像担持体表面に当接し形成された静電潜増をキャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像し現像像を形成する現像ローラと、前記像担持体表面に形成された現像像を所定媒体に転写する転写手段と、前記現像ローラ下流側と前記転写手段との間に前記像担持体表面に当接するように配置されると共に所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、温度を検出する温度検出手段と、前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出される温度が所定値よりも高い温度を検知した時、前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を所定電圧値よりも低いバイアス電圧値に変更する。

また、本発明に係る画像形成装置は、湿度を検出する湿度検出手段を有し、前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出される温度に応じて前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を調整する。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記湿度検出手段で検出される湿度が高いほど前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を低くするようにバイアス電圧値を調整する。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記スクイーズローラが複数設けられる。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記スクイーズローラのいずれにも同じバイアス電圧値が印加される。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御手段は、前記温度検出手段に検出される温度に応じて前記複数のスクイーズローラのいずれに印加されるバイアス電圧値も変更する。

また、本発明に係る画像形成装置の制御方法は、アモルファスシリコン感光体からなる像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体表面を露光し静電潜増を形成する露光手段と、前記像担持体表面に当接し形成された静電潜増をキャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像し現像像を形成する現像ローラと、前記像担持体表面に形成された現像像を所定媒体に転写する転写手段と、前記現像ローラ下流側と前記転写手段との間に前記像担持体表面に当接するように配置されると共に所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、温度を検出する温度検出手段と、を有する画像形成装置の制御方法であって、前記温度制御手段により、温度を検出する温度検知工程、前記温度検知工程により得られた検出結果により、前記スクイーズローラのバイアス値を決定するバイアス値決定工程と、バイアス値決定工程により決められたバイアス値を前記スクイーズローラにバイアスを印加する工程と、を有することを特徴とする。

以上、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、バイアス電圧値が適切に設定された各スクイーズローラによって、不要なカブリトナーを効率よく除去することできる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、像担持体の電位減衰の速度にあわせて、カブリトナーを除去することができる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、温度によって、アモルファスシリコン感光体の導電特性が変化し、高温側では電位の減衰が速くなるが、そのような変化を加味して高温時にはバイアス電圧値を低くし、カブリトナーを適切に除去することができる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、温湿度によって、アモルファスシリコン感光体の導電特性が変化する（高温高湿側では減衰が速くなる）が、そのような変化を加味して高温高湿時にはバイアス電圧値を低くし、カブリトナーを適切に除去することができる。

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した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、２次転写部（２次転写ユニット）６０は、画像形成装置の上部に配置されている。

画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、コロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、ＬＥＤアレイ、ドライバＩＣ、配線基板を有し、コロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより、入力された画像信号に基づいて、点灯制御を行い、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。

現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに塗布する塗布ローラであるアニロックスローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。

中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２、５２、５３に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体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。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体４０を挟んで一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。

２次転写ユニット６０は、２次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに２次転写ローラクリーニングブレード６２からなるクリーニング装置が配置される。そして、２次転写ローラ６１を配置した２次転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の記録媒体に転写する。

さらに、経路シート材搬送経路Ｌの下流には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体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に融着させ定着させる。

記録媒体は、用紙カセット５にスタックされており、２次転写が行われるタイミングに間に合うようにピックアップローラにてピックアップされ、２次転写位置まで搬送経路によって搬送される。用紙カセット５の近傍には、温度センサ６及び湿度センサ７が設けられており、温度センサ６で検出された温度値信号、湿度センサ７で検出された湿度値信号は、不図示のコントローラに入力され、画像形成装置の制御に用いられる。

また、テンションローラ４２は、ベルト駆動ローラ４１と共に中間転写体４０を張架しており、中間転写体４０のテンションローラ４２に張架されている箇所で、中間転写体クリーニングローラ４６からなるクリーニング装置が当接・配置されている。

次に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部及び現像装置について説明する。図２は画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。

画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、像担持体クリーニングローラ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１８Ｙ、コロナ帯電器１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像装置３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙが配置されている。

像担持体クリーニングローラ１６Ｙはウレタンゴム表層を有するローラであり、像担持体１０Ｙに当接しつつ反時計回りに回転することによって、像担持体１０Ｙ上の転写残り液体現像剤や未転写液体現像剤をクリーニングする。像担持体クリーニングローラ１６Ｙには、液体現像剤中のトナー粒子を誘引するようなバイアス電圧が印加される。このため、像担持体クリーニングローラ１６Ｙで回収されるのは、トナー粒子が多く含まれる液体現像剤となる。このような像担持体クリーニングローラ１６Ｙで回収された固形分リッチな液体現像剤は、像担持体クリーニングローラ１６Ｙに当接する像担持体クリーニングローラクリーニングブレード１７Ｙによって掻き取られ、鉛直下方に落下する。

これに対して、像担持体クリーニングローラ１６Ｙの下流側において、像担持体１０Ｙと当接している像担持体クリーニングブレード１８Ｙは、像担持体１０Ｙ上のキャリア成分リッチな液体現像剤を、クリーニングブレード保持部材７３Ｙを通じて下方に落下させる。

なお、固形分リッチとは、現像装置３０Ｙに補給される液体現像剤と比較して固形分を多く含む液体現像剤の状態のことをいう。これに対して、キャリア成分リッチとは、現像装置３０Ｙに補給される液体現像剤と比較してキャリア成分を多く含む液体現像剤の状態のことをいう。また、液体現像剤（トナー）は、固形分（トナーの粒子）がキャリア中に分散しているものとして定義することができる。

クリーニングブレード保持部材７３Ｙには、像担持体クリーニングローラクリーニングブレード１７Ｙから落下した固形分リッチな液体現像剤と、像担持体クリーニングブレード１８Ｙで掻き取られたキャリア成分リッチな液体現像剤の双方が混ざり合うことによって搬送性がよくなる。また、このような搬送性の向上は、装置の小型化にも寄与することができる。

像担持体回収貯留部８０Ｙは、像担持体クリーニングローラクリーニングブレード１７Ｙで掻き取られた固形分リッチな液体現像剤、像担持体クリーニングブレード１８Ｙで掻き取られたキャリア成分リッチな液体現像剤、の双方を受ける凹状部を有している。

像担持体回収貯留部８０Ｙの凹状部には、回収スクリュー８１Ｙが設けられており、この回収スクリュー８１Ｙが回転することによって、そのスパイラル羽根が凹状部で受けた液体現像剤を回収スクリュー８１Ｙ回転軸方向へと搬送する。回収スクリュー８１Ｙで搬送された液体現像剤は、不図示の回収機構へと送り出される。

７０Ｙ、７１Ｙ、７２Ｙ、７３Ｙは各クリーニングブレードを保持するクリーニングブレード保持部材である。

現像装置３０Ｙにおける現像ローラ２０Ｙの外周には、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラ３２Ｙ、コンパクションコロナ発生器２２Ｙが配置されている。アニロックスローラ３２Ｙには、現像ローラ２０Ｙへ供給する液体現像剤の量を調整する規制ブレード３３Ｙが当接している。７５Ｙは規制ブレード３３Ｙを保持するブレード保持部材である。液体現像剤容器３１Ｙの中にはオーガ３４Ｙ、回収スクリュー３２１Ｙが収容されている。

また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置されている。

像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの表層の感光層は、アモルファスシリコン感光体で構成される。コロナ帯電器１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、像担持体１０Ｙをコロナ帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、コロナ帯電器１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、コロナ帯電器１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。

なお、画像形成プロセスの始めから終わりまでで、より前段に配置されるローラなどの構成は、後段に配置されるローラなどの構成より上流にあるものと定義する。

現像装置３０Ｙは、コンパクション作用を施すコンパクションコロナ発生器２２Ｙ、キャリア内にトナーを概略重量比２０％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙを有する。この現像剤容器３１Ｙには、アニロックスローラ３２Ｙに供給されなかった液体現像剤などを回収する回収スクリュー３２１Ｙも備えられている。

また現像装置３０Ｙは、前記の液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を現像ローラ２０Ｙに塗布するための塗布ローラであるアニロックスローラ３２Ｙと、現像ローラ２０Ｙに塗布する液体現像剤量を規制する規制ブレード３３Ｙと、液体現像剤を攪拌、搬送しつつアニロックローラ３２Ｙに供給するオーガ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションコロナ発生器２２Ｙ、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ブレード２１Ｙを有する。７６Ｙは現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを保持するクリーニングブレード保持部材である。

現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、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２０％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。

液体現像剤容器３１Ｙの中にオーガ３４Ｙはアニロックスローラ３２Ｙと離間するように設けられているが、このオーガ３４Ｙが図２で反時計回りに回転することによって液体現像剤がアニロックスローラ３２Ｙに供給されるようになっている。

現像容器３１Ｙ内の空間は仕切り部３３０Ｙによって２つに分け隔てられている。この仕切り部３３０Ｙによって分けられる空間の一方は、液体現像剤を供給するための供給貯留部３１０Ｙとして利用され、他方は液体現像剤を回収するための回収貯留部３２０Ｙとして利用される。供給貯留部３１０Ｙと回収貯留部３２０Ｙは、互いに軸方向に並列するように仕切り部３３０Ｙにより隔てられる。

供給貯留部３１０Ｙには、オーガ３４Ｙが回転可能に設けられており、このオーガ３４Ｙが装置動作時に回転することで、供給貯留部３１０Ｙに溜まっている液体現像剤がアニロックスローラ３２Ｙに供給される。供給貯留部３１０Ｙと液体現像剤供給管３７０Ｙは連結しており、供給貯留部３１０Ｙに対する液体現像剤の供給は液体現像剤供給管３７０Ｙにより行われる。

また、回収貯留部３２０Ｙには回収スクリュー３２１Ｙが回転可能に設けられており、回収スクリュー３２１Ｙが装置動作時に回転することで、現像に利用されなかった液体現像剤や、像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’などのクリーニングブレードから滴下したキャリアなどを回収する。

回収貯留部３２０Ｙと液体現像剤回収管３７１Ｙとは連結されており、回収スクリュー３２１Ｙが回転することで、液体現像剤回収管３７１Ｙが連結されている回収貯留部３２０Ｙの一方端に液体現像剤を搬送するようになっている。このようにして回収貯留部３２０Ｙで回収された液体現像剤は、液体現像剤回収管３７１Ｙによって不図示の液体現像剤リサイクル機構へと導かれる。

アニロックスローラ３２Ｙは、現像ローラ２０Ｙに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラとして機能するものである。このアニロックスローラ３２Ｙは、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に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラである。このアニロックスローラ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。装置動作時においては、図２に示すように、オーガ３４Ｙが時計回り回転し、アニロックローラ３２Ｙに液体現像剤を供給し、アニロックローラ３２Ｙは反時計回りに回転して、現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を塗布する。

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であり、アニロックスローラ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、アニロックスローラ３２Ｙによって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。

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。

コンパクションコロナ発生器２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラ２０Ｙによって搬送される液体現像剤は、図２に示すようにコンパクションコロナ発生器２２Ｙによって、コンパクション部位でコンパクションコロナ発生器２２Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界が印加される。

なお、このコンパクションのための電界印加手段は、図２に示すコロナ放電器のコロナ放電に代えて、コンパクションローラなどを用いても良い。このようなコンパクションローラは、円筒状の部材とし、現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体を被覆して構成した弾性ローラの形態とし、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造とし、例えば現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転させるようにするとよい。

一方、現像ローラ２０Ｙに担持されてコンパクションされた現像剤は、現像ローラ２０Ｙが像担持体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、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によって掻き落として除去され現像剤容器３１Ｙ内の回収部に滴下して再利用される。尚、このようにして再利用されるキャリア及びトナーは混色状態ではない。

一次転写の上流側に配置される像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙの下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２に示すように表面に弾性体を被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、像担持体１０Ｙに現像された現像剤から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。一次転写前の像担持体スクイーズ装置として、本実施形態では複数の像担持体スクイーズローラ１３Ｙを１つ設けているが、複数の像担持体スクイーズローラによって構成しても良い。また、液体現像剤の状態などに応じて、複数の像担持体スクイーズローラを設けた場合、それらのうちのいくつかが当離接するように構成しても良い。

上記の像担持体スクイーズローラ１３Ｙには適切なバイアス電圧値が印加されることによって不要なカブリトナーを回収するが、これらに印加するバイアス電圧については後述する。

一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、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。

中間転写体４０はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）各色の一次転写部５０のニップを通過し、各色の像担持体の現像像が転写され、色重ねされて２次転写ユニット６０のニップ部に進入する。

２次転写ユニット６０を経た中間転写体４０は、再び一次転写部５０で転写像を受けるために周回するが、一次転写部５０が実行される上流側において中間転写体４０は、中間転写体クリーニングローラ４６などによってクリーニングが実施される。

中間転写体４０は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にＰＦＡ表層が設けられている三層構造となっている。このような中間転写体４０では、ポリイミド基層側において駆動ローラ４１、テンションローラ４２、５２、５３で張架され、ＰＦＡ表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。このように形成された弾性を有する中間転写体４０は、記録媒体表面への追従性、応答性がよいために、２次転写時において、特に粒子径が小さいトナー粒子を記録媒体の凹部に対して送り込み転写させるのに有効である。

次に、アモルファスシリコン感光体からなる像担持体１０Ｙの表面電位の時間変化について説明する。図３は本発明の実施の形態に係る画像形成装置に用いる像担持体１０Ｙの暗減衰特性を示す図である。図３は像担持体１０Ｙを暗所にて６００Ｖに帯電した後の時間変化を示している。図に示されるように、アモルファスシリコン感光体で構成される像担持体１０Ｙは、所定の電位に帯電後、暗所においても徐々にその電位を失っていく。このような電位の特性を暗減衰と称する。このような暗減衰は、減衰の早い段階では大きく、時間が経過するにつれ、緩やかとなる。

次に、暗減衰特性の温度、湿度に伴う変化と、これを考慮した像担持体スクイーズローラのバイアス電圧値の設定について説明する。図４は像担持体１０Ｙの温度・湿度変化による暗減衰特性の変化を示す図である。図４は像担持体１０Ｙを温度・湿度の異なる暗所にて６００Ｖに帯電した後の時間変化を示している。図に示されるように、アモルファスシリコン感光体で構成される像担持体１０Ｙの暗減衰による減衰率は、温度が高いほど顕著である。

図４に示される温度変化による暗減衰特性の変化を像担持体スクイーズローラ１３Ｙのバイアス電圧値の設定に加味する。

図５は画像形成装置における画像形成部の主要な構成を抜き出して示す図である。また、図６は図５の画像形成装置に基づくものであり、画像形成プロセスにおける温度変化による像担持体表面電位の推移を示す図である。図６の縦軸に示されているのは、各部材に印加するバイアス電圧値である。

図６における左側の像担持体表面電位は、露光ユニット１２Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_Eにおける像担持体の表面電位を示すものである。実線で示すものは温度が低いときの像担持体表面電位であり、Ｖ_WELは像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_BELは露光部分の電位である。また、点線で示すものは温度がそれより高いときの像担持体表面電位であり、Ｖ_WEHは像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_BEHは露光部分の電位である。

なお、Ｖｄは現像ローラ２０Ｙに印加されるバイアス電圧値を示している。

図６における中央の像担持体表面電位は、温度が低いときのそれを示している。また、図６は第１像担持体スクイーズローラ１３Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_S1における像担持体の表面電位を示すものである。図６の中央の像担持体表面電位は、左側の像担持体表面電位（温度低）に比べて、全体的に低くなっているが、これは上述の暗減衰によるものである。また、図６の中央に示すものにおいて、Ｖ_W1Lは像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_B1Lは露光部分の電位である。

図６における右側の像担持体表面電位は、中央に示しものに比べて温度が高いときのそれを示している。また、図６は第１像担持体スクイーズローラ１３Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_S1における像担持体の表面電位を示すものである。図６の右側の像担持体表面電位は、左側の像担持体表面電位（温度高）に比べて、全体的に低くなっているが、これは先の暗減衰特性によるものである。また、図６の右側に示すものにおいて、Ｖ_W2は像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_B2は露光部分の電位である。

また、図６の右側の像担持体表面電位（温度高）は、図６の中央側の像担持体表面電位（温度低）より、暗減衰の温度特性により全体的に低くなっている。

本実施形態では、上記のような暗減衰の温度特性を考慮して、温度センサ６によって検出される温度に応じて像担持体スクイーズローラ１３Ｙに印加するバイアス電圧値を変更するようにする。これにより、温度によって、アモルファスシリコン感光体の導電特性が変化し、高温側では電位の減衰が速くなるが、そのような変化を加味して高温時にはバイアス電圧値を低くし、カブリトナーを適切に除去することができるようになる。

また、温度センサ６で検出される温度が高いほど像担持体スクイーズローラ１３Ｙに印加するバイアス電圧値を低くするようにバイアス電圧値を変更する。このように制御するとカブリトナーを効率よく除去することができるのは、図６に示すところから明らかである。

また、暗減衰の湿度特性としては、湿度が高くなればなるほど、減衰率が高くなることが知られている。そこで、本実施形態においては、湿度センサ７によって検出される温度に応じて像担持体スクイーズローラ１３Ｙに印加するバイアス電圧値を変更するようにする。これによって、湿度による変化に伴った亜減衰特性の変化も考慮して、像担持体スクイーズローラ１３Ｙに最適なバイアス電圧値を設定し、カブリトナーを適切に除去することができるようになる。

また、本実施形態においては、湿度センサ７で検出される湿度が高いほど像担持体スクイーズローラ１３Ｙに印加するバイアス電圧値を低くするようにバイアス電圧値を変更する。これにより、カブリトナーを効率よく除去することができるようになる。

なお、上記の実施形態においては、像担持体スクイーズローラ１３Ｙが１つのみ設けられている場合について説明したが、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’が複数設けられている場合についても、上記と同様の実施形態と同様に、検出される温度、湿度によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’に印加するバイアス電圧値を変更するとよい。また、検出される温度、湿度が高いほど、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’に印加するバイアス電圧値を低くするようにすると、不要なカブリトナーを効率的に除去することができる。また、温度、湿度の変化によって、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’のいずれのスクイーズローラのバイアス電圧値も変更するのがよい。

図７は像担持体スクイーズローラを２つ備える画像形成装置の主要な構成を抜き出して示す図である。また、図８は画像形成プロセスにおける像担持体表面電位の推移を示す図である。図８の縦軸に示されているのは、各部材に印加するバイアス電圧値である。

像担持体１０ＹがＴ＝０の時点でコロナ帯電器１１Ｙにより帯電された瞬間から、上記のような暗減衰によって、像担持体１０Ｙの表面電位は減衰する。本実施形態においては、このような暗減衰特性を考慮した上で、第１像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’のバイアス電圧値を設定する。

Ｔ＝０の時点でコロナ帯電器１１Ｙにより帯電された像担持体１０Ｙの表面は、Ｔ＝Ｔ_Eで露光ユニット１２Ｙによって露光され静電潜増が形成され、Ｔ＝Ｔ_Dで現像ローラ２０によって現像され現像像が形成され、Ｔ＝Ｔ_S1で像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって第１回目のスクイーズが実施され余剰キャリアと共にカブリトナーが回収され、Ｔ＝Ｔ_S2で像担持体スクイーズローラ１３Ｙ’によって第２回目のスクイーズが実施され、余剰キャリアと共にカブリトナーが回収される。

図８における左側の像担持体表面電位は、現像ローラ２０Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_Dにおける像担持体の表面電位を示すものである。Ｖ_W0は像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_B0は露光部分の電位である。また、Ｖｄは現像ローラ２０Ｙに印加されるバイアス電圧値を示している。トナー粒子はプラスに帯電されており、現像ローラ２０Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_Dにおいては、トナー粒子は電位Ｖ_B0に引かれる形で移動する。移動したトナー粒子によって像担持体１０Ｙ上に形成された静電潜増が現像され、現像像が形成されることとなる。

ここで、カブリトナーといわれるものは、上記のような現像に際して、本来はトナー粒子が移動するはずのない非露光部分である電位Ｖ_W0のところに移動してしまったもののことをいう。本実施形態では、適切なバイアス電圧値を像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’に設定することによって、このカブリトナーを効率よく回収する。

図８における中央の像担持体表面電位は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙを通過する時点Ｔ＝Ｔ_S1における像担持体の表面電位を示すものである。図８の中央の像担持体表面電位は、左側の像担持体表面電位（現像ローラ２０Ｙ通過時）に比べて、全体的に低くなっているが、これは上述の暗減衰によるものである。また、図８の中央に示すものにおいて、Ｖ_W1は像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_B1は露光部分の電位である。

図８における右側の像担持体表面電位は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ’を通過する時点Ｔ＝Ｔ_S2における像担持体の表面電位を示すものである。図８の右側の像担持体表面電位は、中央の像担持体表面電位（像担持体スクイーズローラ１３Ｙ通過時）に比べて、全体的に低くなっているが、これは先の暗減衰特性によるものである。また、図８の右側に示すものにおいて、Ｖ_W2は像担持体１０Ｙ上における非露光部分の電位であり、Ｖ_B2は露光部分の電位である。

本実施形態では、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ及び１３’に印加するそれぞれのバイアス電圧値Ｖｓ₁、Ｖｓ₂としては、Ｖｄ＞Ｖｓ₁＝Ｖｓ₂となるように設定する。これは非露光部分Ｖ_W1、Ｖ_W2に存在するカブリトナーを、点線の矢印に示すように、それぞれの像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’側に移動させるようにするためである。本実施形態では、暗減衰特性を考慮した上で、Ｖｄ＞Ｖｓ₁＝Ｖｓ₂となるように像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’に印加するバイアス電圧値を設定することによって、不要なカブリトナーを効率よく除去するようにしている。

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
像担持体１０Ｙは、まずコロナ帯電器１１Ｙで所定の表面電位に帯電される。このとき、およそ帯電電位Ｖ０は５００〜６００Ｖ程度である。そのあと、露光ユニット１２Ｙによって画像部（黒部）は光が照射され帯電器によって帯電された電荷を表面電位が約５０〜１００Ｖになるくらいに打ち消される。また非画像部（白部）は光は照射されない。しかし、光が当たらなくても表面電位は自然に減衰する。これを暗減衰といいことは先にの述べたとおりである。温湿度によってその減衰特性は変化し、およそ図４に示すような表面電位の減衰率を示す。

このような暗減衰特性のために、コロナ帯電器１１Ｙによって所定の表面電位６００Ｖが与えても、現像位置やスクイーズの位置にくるまでの間に電位が低くなる。その減衰量は温度、湿度の環境によって変動している。

像担持体スクイーズローラ１３Ｙでトナーを凝集させずにカブリを取るには、像担持体１０Ｙの表面電位よりも５０Ｖ〜１００Ｖ電位を低くすることが望ましい。これよりも低くすると、スクイーズで除去したトナーが凝集し、クリーニング不良やリサイクルすることが難しくなる。逆に高すぎるとカブリを効果的に除去できずに、印刷物の白い部分の汚れとなってしまう。

そこで図５に示す像担持体１０Ｙ、コロナ帯電器１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙのレイアウトで、以下のような実験を行った。温度及び湿度の検出には、温度センサ６、湿度センサ７を給紙ユニットの近傍に取り付けることで行った。

φ７８の感光体で、感光体速度２１０ｍｍ／ｓｅｃで駆動し、像担持体１０Ｙの帯電電位は６００Ｖである。ここで像担持体１０Ｙ上のカブリを除去するためにはトナーは正帯電のため、像担持体スクイーズローラ１３Ｙのバイアス電圧値を像担持体１０Ｙ表面電位より低くする必要がある。温湿度が２３℃，５５％の場合、スクイーズの最適値は４４０Ｖである。ここで温湿度が３５℃６５％になった場合、感光体の暗減衰にあわせて、像担持体スクイーズローラ１３Ｙのバイアス電圧値を表１のように設定することで、トナーを凝集させずにカブリを除去することができた。

（実施例２）
同様にφ７８の像担持体１０Ｙで、像担持体１０Ｙを周速度２１０ｍｍ／ｓｅｃで駆動し、像担持体１０Ｙの帯電電位を６００Ｖとした。この実験では、２つの像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’（図７の構成）を使って実験を行った。温湿度が２３℃，５５％の場合、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’のバイアス電圧値の設定値を２つとも４４０Ｖにしてカブリを除去している。ここで温湿度が１０℃１５％になった場合、像担持体１０Ｙの暗減衰にあわせて、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’のバイアス電圧値を表１のように設定することで、トナーを凝集させずにカブリを除去することができた。
（実施例３）
同様にφ７８の感光体で、像担持体１０Ｙを周速度２１０ｍｍ／ｓｅｃで駆動し、像担持体１０Ｙの帯電電位を６００Ｖとした。この実験では、２つの像担持体スクイーズローラ１３Ｙ、１３Ｙ’（図７の構成）を使って実験を行った。温湿度が２３℃，５５％の場合、像担持体スクイーズローラ１３Ｙのバイアス値を４４０Ｖ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ’を４２０Ｖにしてカブリを除去している。ここで温湿度を３５℃６５％にして、感光体の暗減衰にあわせて、像担持体スクイーズローラのバイアス電圧値を表１のように設定することで、トナーを凝集させずにカブリを除去することができた。

以上、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、バイアス電圧値が適切に設定された各スクイーズローラによって、不要なカブリトナーを効率よく除去することできる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、像担持体の電位減衰の速度にあわせて、カブリトナーを除去することができる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、温度によって、アモルファスシリコン感光体の導電特性が変化し、高温側では電位の減衰が速くなるが、そのような変化を加味して高温時にはバイアス電圧値を低くし、カブリトナーを適切に除去することができる。

また、本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法によれば、温湿度によって、アモルファスシリコン感光体の導電特性が変化する（高温高湿側では減衰が速くなる）が、そのような変化を加味して高温高湿時にはバイアス電圧値を低くし、カブリトナーを適切に除去することができる。

なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。

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した図である。 画像形成部及び現像装置の主要構成要素を示した断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置に用いる像担持体の暗減衰特性を示す図である。 像担持体の温度変化による暗減衰特性の変化を示す図である。 画像形成装置における画像形成部の主要な構成を抜き出して示す図である。 画像形成プロセスにおける温度変化による像担持体表面電位の推移を示す図である。 像担持体スクイーズローラを２つ備える画像形成装置の主要な構成を抜き出して示す図である。 画像形成プロセスにおける像担持体表面電位の推移を示す図である。

符号の説明

５・・・用紙カセット、６・・・温度センサ、７・・・湿度センサ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・コロナ帯電器、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ、１３Ｙ’・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ、１４Ｙ’・・・像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１６Ｙ・・・像担持体クリーニングローラ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングローラクリーニングブレード、１８Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・コンパクションコロナ発生器、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像装置、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・アニロックスローラ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３３Ｙ・・・規制ブレード、３４Ｙ・・・オーガ（供給ローラ）、４０・・・中間転写体、４１・・・ベルト駆動ローラ、４２・・・テンションローラ、４５・・・現像剤回収部、４６・・・中間転写体クリーニングローラ、４７・・中間転写体クリーニングローラクリーニングブレード、４９・・・中間転写体クリーニングブレード、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２、５３・・・テンションローラ、６０・・・２次転写ユニット、６１・・・２次転写ローラ、６２・・・２次転写ローラクリーニングブレード、７０Ｙ、７１Ｙ、７２Ｙ、７３Ｙ、７４、７６Ｙ・・・（クリーニング）ブレード保持部材、７５Ｙ・・・規制ブレード保持部材、７７、７８・・・クリーニングブレード保持部材、８０Ｙ・・・像担持体回収貯留部、８１Ｙ・・・回収スクリュー、８５・・・２次転写ユニット回収貯留部、８６・・・回収スクリュー、８７・・・中間転写体回収貯留部、８８・・・回収スクリュー、３１０Ｙ・・・供給貯留部、３２０Ｙ・・・回収貯留部、３２１Ｙ・・・回収スクリュー、３３０Ｙ・・・仕切り部、３６０Ｙ・・・液体現像剤供給部材、３６５Ｙ・・・液体現像剤供給口、３７０Ｙ・・・液体現像剤供給管、３７１Ｙ・・・液体現像剤回収管

Claims (8)

1. アモルファスシリコン感光体からなる像担持体と、
   前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体表面を露光し静電潜増を形成する露光手段と、
   前記像担持体表面に当接し形成された静電潜増をキャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像し現像像を形成する現像ローラと、
   前記像担持体表面に形成された現像像を所定媒体に転写する転写手段と、
   前記現像ローラ下流側と前記転写手段との間に前記像担持体表面に当接するように配置されると共に所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、
   温度を検出する温度検出手段と、
   前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記温度検出手段で検出される温度が所定値よりも高い温度を検知した時、前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を所定電圧値よりも低いバイアス電圧値に変更する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 湿度を検出する湿度検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記湿度検出手段によって検出される温度に応じて前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を調整する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記湿度検出手段で検出される湿度が高いほど前記スクイーズローラに印加するバイアス電圧値を低くするようにバイアス電圧値を調整することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記スクイーズローラが複数設けられる請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記スクイーズローラのいずれにも同じバイアス電圧値が印加される請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記温度検出手段に検出される温度に応じて前記複数のスクイーズローラのいずれに印加されるバイアス電圧値も変更する請求項５又は請求項６に記載の画像形成装置。
8. アモルファスシリコン感光体からなる像担持体と、
   前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
   前記像担持体表面を露光し静電潜増を形成する露光手段と、
   前記像担持体表面に当接し形成された静電潜増をキャリアとトナー粒子とを含む液体現像剤により現像し現像像を形成する現像ローラと、
   前記像担持体表面に形成された現像像を所定媒体に転写する転写手段と、
   前記現像ローラ下流側と前記転写手段との間に前記像担持体表面に当接するように配置されると共に所定のバイアス電圧が印加されるスクイーズローラと、
   温度を検出する温度検出手段と、を有する画像形成装置の制御方法であって、
   前記温度制御手段により、温度を検出する温度検知工程、
   前記温度検知工程により得られた検出結果により、前記スクイーズローラのバイアス値を決定するバイアス値決定工程と、
   バイアス値決定工程により決められたバイアス値を前記スクイーズローラにバイアスを印加する工程と、
   を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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