JP3549172B2 - 湿式画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を対向させて転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備えた湿式画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、像担持体上に形成された潜像を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用いて現像して、該像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写して画像形成を行なう湿式画像形成装置が知られている。この種の湿式画像形成装置における上記転写用対向部材に付与する転写電荷の最適な量は、像担持体上に形成されたトナー像の電荷量に依存する。たとえば、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量が像担持体上のトナー像の電荷量よりも少ないときは、転写不良や像流れ等が発生するおそれがある。逆に、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量が像担持体上のトナー像の電荷量よりも多いときは、像のかすれ等が発生するおそれがある。しかも、実際の画像形成においては、像担持体上のトナー像におけるトナー付着量は一定でなく画像の種類によって変化するため、転写されるトナー像の帯電量も変化する。このように上記転写用対向部材に付与する転写電荷の最適量は、画像の種類に応じて刻々と変化する。
【０００３】
また、上記転写手段の転写用対向部材に電荷を付与するための電源として定電圧制御または定電流制御を行う電源を用い、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲をカバーしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように定電圧制御または定電流制御を行う電源を用いて上記転写手段の転写用対向部材に電荷を付与する構成では、図１３に示すようにハイライト部とダーク部では適正転写電流域が異なるため、ハイライト部とダーク部の両方で良好な転写画質を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる湿式画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備えた湿式画像形成装置において、該転写前の像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量を算出し、該トナー像の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向し、該空隙と該トナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を該像担持体との間に形成する電界形成手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体に対して、該像担持体の電気抵抗を低下させる光を照射する光照射手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とするものである。
請求項５の発明は、上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該記像担持体と該転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項７の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該像担持体と該転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８の発明は、上記像担持体、上記潜像形成手段、上記現像手段および上記転写手段の組を複数段設け、各像担持体に形成したトナー像を転写材に順次転写する請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、前段の転写手段で用いた転写制御信号に基づいて、上記転写材または上記転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、上記転写前の転写材または上記転写搬送部材の表面電位を検知する表面電位検知手段を設け、該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、上記転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る湿式画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム１は、図示しないモータ等の駆動手段によって一定速度で矢印方向に回転駆動されている。感光体ドラム１の外周表面は潜像形成手段の一構成要素としてのメインチャージャ２より一様に帯電された後、同じく潜像形成手段の一構成要素としての光書き込み装置３によって光書き込み信号に応じて変調された光ビームが主走査されて照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段としての湿式現像装置内の現像ローラ４との対向領域を通過する間に、現像ローラ４から供給される液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像されてトナー像となる。このトナー像が形成された感光体ドラム１表面の余剰キャリア液は、余剰液除去手段としてのスクイズローラ５によって除去される。そして、転写手段の転写用対向部材としての転写ローラ６により、図示を省略した給紙装置から転写搬送部材としての転写搬送ベルト７に保持されて給送されてきた転写材としての転写紙８に、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。この転写時には、感光体ドラム１上のトナー像が感光体ドラム１と転写紙８の間に充填された液体キャリア中を静電泳動して、感光体ドラム１から転写紙８へと移動する。感光体ドラム１の表面は、転写紙８が分離された後、クリーニングブレード９で残留トナーが除去され、次の画像形成に備えられる。
【００１５】
上記トナー像の転写に用いられる転写ローラ６は導電性材料からなるローラである。このように導電性の転写ローラを用いた場合は、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少ない。
【００１６】
また、湿式画像形成装置におけるトナー像の転写時には、微小な転写抜けによってボソついた画像になるのを防止するために、前述のように感光体ドラム１と転写紙８との間に液体キャリアが充填されている必要があるが、上記転写ローラ６を転写搬送ベルト７を介して感光体ドラム１側に押し当てることにより、上記液体キャリアの充填を促進することができる。
【００１７】
また、転写ローラ６に付与された転写電荷による放電は、転写ローラ６の当接位置よりも転写紙搬送方向上流側のギャップで発生し、転写ローラ６から転写搬送ベルト７側に向かう放電が開始するギャップの大きさはＰａｓｃｈｅｎ曲線に従う。この転写ローラ６を用いた場合、転写搬送ベルト６および転写紙７を介して感光体ドラム１に押し当てているので、当接位置よりも上流側での転写搬送ベルトと転写ローラ６との間のギャップ、すなわち上記放電が開始するギャップを管理しやすい。
【００１８】
また、転写用対向部材としてコロナチャージャ等を用いた場合はその放電域が広がるので、感光体ドラム１と転写紙８との密着部の上流側で電荷を付与しすぎないように設置位置を調整するのが難しく、場合によっては転写電荷によって形成される電界領域（放電域）を規制する部材を設ける必要がある。ところが、上記転写ローラ６を用いた場合は、転写ローラ６が感光体ドラム１と転写紙８とを密着させる作用も有し、その密着部への電荷付与が容易であるため、画質を落とすことがない。
【００１９】
また、この転写ローラ６には、定電圧制御または定電流制御を行うように構成されたパワーパックと呼ばれる小型の転写電源１０から出力された転写電圧が印加される。この転写電源１０による転写電圧印加のタイミングおよびその転写電圧の大きさはそれぞれ、装置本体のＣＰＵ等からなる制御手段としての制御装置１１から送られてきたＯＮ／ＯＦＦ制御信号、および電圧制御パルス信号のパルス幅に応じて制御される。
【００２０】
ここで、転写ローラ６に対して付与される単位時間当たりの転写電荷量の設定は、感光体ドラム１上の転写前のトナー像の電荷量、すなわち転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量に基づいて変更している。たとえば、画像情報から上記トナー像の電荷量に応じた最適な転写電圧を予測演算し、その最適転写電圧に基づいて上記電圧制御パルス信号のパルス幅の設定を変更し、その電圧制御パルス信号を上記転写電源１０に送出する。この電圧制御パルス信号のパルス幅の設定変更すなわち上記転写ローラ６に付与される転写電荷量の設定変更は、所定の繰り返しタイミングで実行される。
【００２１】
以上、本実施形態によれば、感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に応じた過不足のない転写電荷を転写ローラ６に付与することができるので、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
【００２２】
なお、上記転写ローラ６による転写位置を通過する感光体ドラム１上のトナー像の帯電量は、図２に示すように上記光書き込み装置３に入力される光書き込み信号に基づいて算出することができる。この算出の際には、必要に応じて現像ローラ４に印加される現像バイアス電圧や現像液の濃度の情報も参照される。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて光書き込み時からΔｔ秒後の転写電位を決定し、上記転写電源１０に電圧制御パルス信号として送出する。この電圧制御パルス信号のパルス幅の設定変更は、所定の繰り返しタイミングで実行される。また、上記時間差Δｔは、装置設計時に、Δｔ＝（感光体ドラム１表面上の光書き込み位置から転写位置までの距離）／プロセス速度により決定される。
このように上記トナー像の帯電量を上記光書き込み装置３に入力される光書き込み信号に基づいて算出する構成の場合は、トナー像の帯電量を検知するセンサを設ける必要がない。
【００２３】
また、図３に示すように転写前の感光体ドラム１の表面電位を検知する表面電位検知手段としての表面電位センサ１２を設け、その表面電位センサ１２の検知結果に基づいて、上記転写ローラ６による転写位置を通過する感光体ドラム１上のトナー像の帯電量を算出しても良い。この表面電位センサ１２は感光体ドラム１軸方向に複数個、理想的には感光体ドラム１軸方向に１ライン状に連続して設置するのが望ましく、それら複数個の表面電位センサ１２からの出力の平均あるいは総和を制御に用いる。
【００２４】
上記電位センサ１２からの出力はセンサ駆動制御部１３でディジタル信号に変換された後、制御装置１１に送られる。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて表面電位検知時からΔｔ秒後の転写電圧を決定し、上記転写電源１０に電圧制御パルス信号として送出する。
【００２５】
このように転写前の感光体ドラム１の表面電位の検知結果から感光体ドラム１上のトナー像の帯電量を算出する場合は、上記現像ローラ４に印加する現像バイアス電圧や上記セットローラ１４に印加する電圧（電流）等に予測しない変動があった場合でも、転写ローラ６に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができる。
【００２６】
また、図４に示すように、転写前の感光体ドラム１上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向し、該空隙とトナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を感光体ドラム１との間に形成する電界形成手段としてのセットローラ１４を設けても良い。このセットローラ１４には直流電源１５から正負いずれかの直流電圧を印加する。たとえば表層をＨ−Ａｌ（ハードアルマイト）で形成したセットローラ１４を感光体ドラム１に対してギャップ８０〜１００μｍで対向させ、セットローラ１４に−１．２〜２．０ｋＶ（トナーの極性が負極性の場合）の直流電圧を印加し、セットローラ１４と感光体ドラム１との間に３０〜７０μＡの電流を流す。
【００２７】
このようなセットローラ１４を用いることにより、トナー粒子の結合力（凝集力）および感光体ドラム表面への付着力が大きくなり、像乱れの少ない画質を得ることができる。このトナー粒子の結合力等が大きくなる現象は、感光体ドラム１上のトナー像におけるトナー粒子層に強電界がかかり、トナー粒子同士の接触部またはトナー粒子と感光体ドラム表面との接触部を通じて電流が流れ、その際にＭａｘｗｅｌｌ応力が生じてトナー粒子同士またはトナー粒子および感光体ドラム表面が引き合うという効果（Ｊｏｈｎｓｅｎ−Ｒａｈｂｅｃｋ効果）が生じるためであると考えられている。
【００２８】
上記セットローラ１４を介して放電電流が流れるとトナーのｑ／ｍが上昇するとともにトナー表層に電荷が付与され、セットローラ１４との対向部を通過した感光体ドラム１上のトナーが付着している部分の表面電位は、セットローラ１４に印加された電圧または供給された電流に応じて上昇する。一方、トナーが付着していない部分では表面電位の上昇はみられない。このようにセットローラ１４を設けた場合は、上記トナーへの電荷付与によるトナー像の電荷量変化を考慮に入れて上記転写ローラ６に印加する転写電圧の制御を行う。たとえば図４に示すように、作像時にセットローラ１４に印加する電圧（電流）のデータを制御装置１１に送り、その電圧（電流）のデータをからトナーへの電荷付与量およびトナー像の電荷量を予測し、その予測結果を考慮して表面電位の上昇を考慮に入れて、転写電源１０に送出する電圧制御パルス信号のパルス幅の設定を変更する。
【００２９】
また、図５に示すように、転写前の感光体ドラム１に対して、感光体ドラム１の感光体層の電気抵抗を低下させる光を照射する光照射手段としてのＬＥＤ（ＱＬ）１６を設けても良い。たとえばα−Ｓｉからなる感光体層の場合、波長６６０ｎｍ付近に発光強度のピークを有するＬＥＤを用いる。このようなＬＥＤ（ＱＬ）１６を設けることにより、感光体層の電気抵抗を低下させ、感光体層上の残留電荷あるいは露光後についた不要電荷、およびトナー層に付与された不要電荷を感光体ドラム１の基体（素管）を通して逃がし、これにより、転写電荷量を低減することができる。
【００３０】
また、図６〜図８に示すように上記転写ローラ６とは異なる転写用対向部材を用いても良い。たとえば図６に示すように転写用対向部材として導電ブラシ１７を用いても良い。この場合、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、コロナチャージャに比して、印加する転写電圧を低めに設定できるため、転写電源１０への負荷が小さい。
【００３１】
また、たとえば図７に示すように転写用対向部材として、ナイフエッジ形状の先端を有する金属などの導電性材料からなる放電板１８を用いても良い。この放電板１８のナイフエッジ形状の先端は感光体ドラム１の軸方向（転写紙搬送方向と直交する方向）に延在しており、そのエッジ先端は曲率半径が１００μｍＲ程度になるように加工されている。トナー像の転写時には、放電板１８の先端から転写搬送ベルト７または転写紙８の裏側に向けて放電する。この放電板１８を用いた場合も、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、上記導電性ブラシに比して耐久性に優れている。
【００３２】
また、たとえば図８に示すように転写用対向部材として、感光体ドラム１の軸方向（転写紙搬送方向と直交する方向）に並んだ多数の針状先端部１９ａを有する放電針１９を用いても良い。この放電針１９の針状先端部１９ａのピッチは、たとえば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度に設定する。トナー像の転写時には、放電針１９の先端から転写搬送ベルト７または転写紙８の裏側に向けて放電する。この放電針１９を用いた場合も、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、上記導電性ブラシに比して耐久性に優れている。
【００３３】
また、上記転写前の感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に加えて転写前の転写搬送ベルト７の電荷量を考慮して、上記転写ローラ６などの転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更するように制御しても良い。このように転写前の転写搬送ベルト７の電荷量を考慮することにより、感光体ドラム１や光書き込み装置３などからなる画像形成ユニットを複数段設け、転写搬送ベルト７に保持した転写紙８上に各画像形成ユニットで形成した画像を重ね合わせるように転写する場合等に、転写搬送ベルトが有する電荷量すなわち該ベルトの表面電位が変化しても、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
【００３４】
ここで、上記転写前の転写紙が有する電荷量は、たとえば図９に示すように、前段の画像形成ユニットの転写ローラ６ａに印加する転写電圧を設定するように制御装置１１から転写電源１０ａに送出する転写制御信号を用いて算出することができる。図１０および図１１はそれぞれ、転写電流Ｉ（ｎ）と転写による転写搬送ベルト７の電位上昇分Ｖ’（ｎ）−Ｖ’（ｎ−１）との関係の一例、およびベルト−ローラ間の電位差Ｖ（ｎ）−Ｖ’（ｎ−１）と転写電流Ｉ（ｎ）との関係の一例を示すグラフである。各種の転写紙について図１０および図１１に示すようなデータを揃えておき、変換表や換算式として制御装置１１内の記憶部に記憶しておく。そして、上記各種手段で算出または検知した感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に関するデータから、転写に必要な転写電荷量を転写電流Ｉ（ｎ）として算出する。この所望の転写電流Ｉ（ｎ）の値と、２段目の転写前の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）の値から、図１１のデータを使用して転写ローラ６ｂに印加する転写電圧Ｖ（２）を決定して、転写制御信号を転写電源１０ｂに送出する。
【００３５】
ここで、上記２段目の転写前の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）は、１段目の転写ローラ６に印加した転写電圧Ｖ（１）、そのときの転写電流Ｉ（１）、および上記変換表（換算式）を用いて算出される。このように２段目の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）を前段の転写電位Ｖ（１）等を用いて算出する場合は、新たな表面電位センサ等を設ける必要がない。
【００３６】
また、図１２に示すように、転写前の転写搬送ベルト７の表面電位を検知する表面電位検知手段としての表面電位センサ２０を設け、その表面電位センサ２０の検知結果に基づいて、上記転写搬送ベルト７の電荷量すなわち該ベルト７の表面電位を算出しても良い。この表面電位センサ２０は感光体ドラム１軸方向に複数個、理想的には感光体ドラム１軸方向に１ライン状に連続して設置するのが望ましく、それら複数個の表面電位センサ２０からの出力の平均あるいは総和を制御に用いる。また、この表面電位センサ２０は対向電極を必要とするものが主流であり、この場合は転写搬送ベルト７側に対向電極を設置し、転写紙８側に非接触プローブを設置する。
【００３７】
上記表面電位センサ２０からの出力はセンサ駆動制御部２１でディジタル信号に変換された後、制御装置１１に送られる。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて表面電位検知時からΔｔ秒後の転写電圧を決定し、上記転写電源１０に転写電圧制御パルス信号として送出する。
【００３８】
このように転写前の転写搬送ベルト７の表面電位の検知結果から転写搬送ベルト７の電荷量すなわち該ベルト７の表面電位を算出する場合は、前段の転写電圧と転写搬送ベルトの電荷量との間の関係に予測しない変化があった場合でも、転写ローラ６に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、転写ローラなどの転写対向部材と転写紙との間に転写搬送ベルトを介在させて転写を行なう湿式画像形成装置の場合について説明したが、本発明は、転写搬送ベルトを介在させずに転写紙に対して転写ローラなどの転写対向部材を接触または近接させて転写を行う湿式画像形成装置にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至９の発明によれば、像担持体上のトナー像の電荷量に基づいて、たとえばトナー付着量が少ないハイライト部のようにトナー像の電荷量が少ない部分を転写材に転写する場合には、像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に付与する転写電荷量を少なくし、トナー付着量が多いダーク部のようにトナー像の電荷量が多い場合には、転写用対向部材に付与する転写電荷量を多くするように、転写電荷量の設定を変更する。このようにトナー像の電荷量に基づいて、転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を最適量に変更することができるので、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
特に、請求項１の発明によれば、表面電位検知手段で転写前の像担持体の表面電位を検知し、その検知結果に基づいてトナー像の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができるので、上記現像条件などの予測しない変動があった場合でも、転写用対向部材に対して最適転写電圧を確実に印加することができ、良好な転写画像を得ることができるという効果がある。
【００４３】
特に、請求項２の発明によれば、転写前の像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向する電界形成手段で、該空隙とトナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を像担持体との間に形成することにより、トナー像におけるトナー粒子の結合力（凝集力）および感光体ドラム表面への付着力が大きくなり、像乱れの少ない画質を得ることができるという効果がある。
【００４４】
また特に、請求項３の発明によれば、光照射手段で転写前の像担持体に光を照射して、像担持体の電気抵抗を低下させることにより、像担持体上の残留電荷あるいは光書き込み時についた不要電荷、およびトナー像に付与された不要電荷を像担持体の基体を通して逃がして、転写電荷量を低減することができるという効果がある。
【００４５】
また特に、請求項４乃至９の発明によれば、トナー像の電荷量および転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量に基づいて、トナー像の転写に用いる転写電荷量の設定を変更することにより、転写材や転写搬送部材が有する電荷量が変動しても、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができるという効果がある。
【００４６】
また特に、請求項８の発明によれば、上記像担持体、上記潜像形成手段、上記現像手段および上記転写手段の組を複数段設け、各像担持体に形成したトナー像を転写材に順次転写する場合に、前段の転写手段で用いた転写制御信号に基づいて、転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができるので、転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を検知する表面電位検知手段等を設ける必要がないという効果がある。
【００４７】
また特に、請求項９の発明によれば、表面電位検知手段で転写前の転写材または転写搬送部材の表面電位を検知し、その検知結果に基づいて、転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができ、前段の転写条件に変動があった場合でも、転写用対向部材に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図２】他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図３】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図４】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図５】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図６】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図７】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図８】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図９】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図１０】転写電流と転写搬送ベルトの電位上昇との関係を示すグラフ。
【図１１】転写搬送ベルト−転写ローラ間の電位差と転写電流との関係を示すグラフ。
【図１２】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図１３】転写電流と転写画像との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ メインチャージャ
３ 光書き込み装置
４ 現像ローラ
５ スクイズローラ
６ 転写ローラ
７ 転写搬送ベルト
８ 転写紙
９ クリーニングブレード
１０ 転写電源
１１ 制御装置
１２ 表面電位センサ
１３ センサ制御駆動部
１４ セットローラ
１５ 直流電源
１６ ＬＥＤ（ＱＬ）
１７ 導電ブラシ
１８ 放電板
１９ 放電針
２０ 表面電位センサ
２１ センサ制御駆動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を対向させて転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備えた湿式画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、像担持体上に形成された潜像を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用いて現像して、該像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写して画像形成を行なう湿式画像形成装置が知られている。この種の湿式画像形成装置における上記転写用対向部材に付与する転写電荷の最適な量は、像担持体上に形成されたトナー像の電荷量に依存する。たとえば、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量が像担持体上のトナー像の電荷量よりも少ないときは、転写不良や像流れ等が発生するおそれがある。逆に、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量が像担持体上のトナー像の電荷量よりも多いときは、像のかすれ等が発生するおそれがある。しかも、実際の画像形成においては、像担持体上のトナー像におけるトナー付着量は一定でなく画像の種類によって変化するため、転写されるトナー像の帯電量も変化する。このように上記転写用対向部材に付与する転写電荷の最適量は、画像の種類に応じて刻々と変化する。
【０００３】
また、上記転写手段の転写用対向部材に電荷を付与するための電源として定電圧制御または定電流制御を行う電源を用い、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲をカバーしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように定電圧制御または定電流制御を行う電源を用いて上記転写手段の転写用対向部材に電荷を付与する構成では、図１３に示すようにハイライト部とダーク部では適正転写電流域が異なるため、ハイライト部とダーク部の両方で良好な転写画質を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる湿式画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備えた湿式画像形成装置において、該転写前の像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量を算出し、該トナー像の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向し、該空隙と該トナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を該像担持体との間に形成する電界形成手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体に対して、該像担持体の電気抵抗を低下させる光を照射する光照射手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とするものである。
請求項５の発明は、上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該記像担持体と該転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項７の発明は、像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該像担持体と該転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項８の発明は、上記像担持体、上記潜像形成手段、上記現像手段および上記転写手段の組を複数段設け、各像担持体に形成したトナー像を転写材に順次転写する請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、前段の転写手段で用いた転写制御信号に基づいて、上記転写材または上記転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、上記転写前の転写材または上記転写搬送部材の表面電位を検知する表面電位検知手段を設け、該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、上記転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る湿式画像形成装置の実施形態について説明する。
図１は実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム１は、図示しないモータ等の駆動手段によって一定速度で矢印方向に回転駆動されている。感光体ドラム１の外周表面は潜像形成手段の一構成要素としてのメインチャージャ２より一様に帯電された後、同じく潜像形成手段の一構成要素としての光書き込み装置３によって光書き込み信号に応じて変調された光ビームが主走査されて照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段としての湿式現像装置内の現像ローラ４との対向領域を通過する間に、現像ローラ４から供給される液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像されてトナー像となる。このトナー像が形成された感光体ドラム１表面の余剰キャリア液は、余剰液除去手段としてのスクイズローラ５によって除去される。そして、転写手段の転写用対向部材としての転写ローラ６により、図示を省略した給紙装置から転写搬送部材としての転写搬送ベルト７に保持されて給送されてきた転写材としての転写紙８に、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。この転写時には、感光体ドラム１上のトナー像が感光体ドラム１と転写紙８の間に充填された液体キャリア中を静電泳動して、感光体ドラム１から転写紙８へと移動する。感光体ドラム１の表面は、転写紙８が分離された後、クリーニングブレード９で残留トナーが除去され、次の画像形成に備えられる。
【００１５】
上記トナー像の転写に用いられる転写ローラ６は導電性材料からなるローラである。このように導電性の転写ローラを用いた場合は、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少ない。
【００１６】
また、湿式画像形成装置におけるトナー像の転写時には、微小な転写抜けによってボソついた画像になるのを防止するために、前述のように感光体ドラム１と転写紙８との間に液体キャリアが充填されている必要があるが、上記転写ローラ６を転写搬送ベルト７を介して感光体ドラム１側に押し当てることにより、上記液体キャリアの充填を促進することができる。
【００１７】
また、転写ローラ６に付与された転写電荷による放電は、転写ローラ６の当接位置よりも転写紙搬送方向上流側のギャップで発生し、転写ローラ６から転写搬送ベルト７側に向かう放電が開始するギャップの大きさはＰａｓｃｈｅｎ曲線に従う。この転写ローラ６を用いた場合、転写搬送ベルト６および転写紙７を介して感光体ドラム１に押し当てているので、当接位置よりも上流側での転写搬送ベルトと転写ローラ６との間のギャップ、すなわち上記放電が開始するギャップを管理しやすい。
【００１８】
また、転写用対向部材としてコロナチャージャ等を用いた場合はその放電域が広がるので、感光体ドラム１と転写紙８との密着部の上流側で電荷を付与しすぎないように設置位置を調整するのが難しく、場合によっては転写電荷によって形成される電界領域（放電域）を規制する部材を設ける必要がある。ところが、上記転写ローラ６を用いた場合は、転写ローラ６が感光体ドラム１と転写紙８とを密着させる作用も有し、その密着部への電荷付与が容易であるため、画質を落とすことがない。
【００１９】
また、この転写ローラ６には、定電圧制御または定電流制御を行うように構成されたパワーパックと呼ばれる小型の転写電源１０から出力された転写電圧が印加される。この転写電源１０による転写電圧印加のタイミングおよびその転写電圧の大きさはそれぞれ、装置本体のＣＰＵ等からなる制御手段としての制御装置１１から送られてきたＯＮ／ＯＦＦ制御信号、および電圧制御パルス信号のパルス幅に応じて制御される。
【００２０】
ここで、転写ローラ６に対して付与される単位時間当たりの転写電荷量の設定は、感光体ドラム１上の転写前のトナー像の電荷量、すなわち転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量に基づいて変更している。たとえば、画像情報から上記トナー像の電荷量に応じた最適な転写電圧を予測演算し、その最適転写電圧に基づいて上記電圧制御パルス信号のパルス幅の設定を変更し、その電圧制御パルス信号を上記転写電源１０に送出する。この電圧制御パルス信号のパルス幅の設定変更すなわち上記転写ローラ６に付与される転写電荷量の設定変更は、所定の繰り返しタイミングで実行される。
【００２１】
以上、本実施形態によれば、感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に応じた過不足のない転写電荷を転写ローラ６に付与することができるので、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
【００２２】
なお、上記転写ローラ６による転写位置を通過する感光体ドラム１上のトナー像の帯電量は、図２に示すように上記光書き込み装置３に入力される光書き込み信号に基づいて算出することができる。この算出の際には、必要に応じて現像ローラ４に印加される現像バイアス電圧や現像液の濃度の情報も参照される。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて光書き込み時からΔｔ秒後の転写電位を決定し、上記転写電源１０に電圧制御パルス信号として送出する。この電圧制御パルス信号のパルス幅の設定変更は、所定の繰り返しタイミングで実行される。また、上記時間差Δｔは、装置設計時に、Δｔ＝（感光体ドラム１表面上の光書き込み位置から転写位置までの距離）／プロセス速度により決定される。
このように上記トナー像の帯電量を上記光書き込み装置３に入力される光書き込み信号に基づいて算出する構成の場合は、トナー像の帯電量を検知するセンサを設ける必要がない。
【００２３】
また、図３に示すように転写前の感光体ドラム１の表面電位を検知する表面電位検知手段としての表面電位センサ１２を設け、その表面電位センサ１２の検知結果に基づいて、上記転写ローラ６による転写位置を通過する感光体ドラム１上のトナー像の帯電量を算出しても良い。この表面電位センサ１２は感光体ドラム１軸方向に複数個、理想的には感光体ドラム１軸方向に１ライン状に連続して設置するのが望ましく、それら複数個の表面電位センサ１２からの出力の平均あるいは総和を制御に用いる。
【００２４】
上記電位センサ１２からの出力はセンサ駆動制御部１３でディジタル信号に変換された後、制御装置１１に送られる。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて表面電位検知時からΔｔ秒後の転写電圧を決定し、上記転写電源１０に電圧制御パルス信号として送出する。
【００２５】
このように転写前の感光体ドラム１の表面電位の検知結果から感光体ドラム１上のトナー像の帯電量を算出する場合は、上記現像ローラ４に印加する現像バイアス電圧や上記セットローラ１４に印加する電圧（電流）等に予測しない変動があった場合でも、転写ローラ６に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができる。
【００２６】
また、図４に示すように、転写前の感光体ドラム１上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向し、該空隙とトナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を感光体ドラム１との間に形成する電界形成手段としてのセットローラ１４を設けても良い。このセットローラ１４には直流電源１５から正負いずれかの直流電圧を印加する。たとえば表層をＨ−Ａｌ（ハードアルマイト）で形成したセットローラ１４を感光体ドラム１に対してギャップ８０〜１００μｍで対向させ、セットローラ１４に−１．２〜２．０ｋＶ（トナーの極性が負極性の場合）の直流電圧を印加し、セットローラ１４と感光体ドラム１との間に３０〜７０μＡの電流を流す。
【００２７】
このようなセットローラ１４を用いることにより、トナー粒子の結合力（凝集力）および感光体ドラム表面への付着力が大きくなり、像乱れの少ない画質を得ることができる。このトナー粒子の結合力等が大きくなる現象は、感光体ドラム１上のトナー像におけるトナー粒子層に強電界がかかり、トナー粒子同士の接触部またはトナー粒子と感光体ドラム表面との接触部を通じて電流が流れ、その際にＭａｘｗｅｌｌ応力が生じてトナー粒子同士またはトナー粒子および感光体ドラム表面が引き合うという効果（Ｊｏｈｎｓｅｎ−Ｒａｈｂｅｃｋ効果）が生じるためであると考えられている。
【００２８】
上記セットローラ１４を介して放電電流が流れるとトナーのｑ／ｍが上昇するとともにトナー表層に電荷が付与され、セットローラ１４との対向部を通過した感光体ドラム１上のトナーが付着している部分の表面電位は、セットローラ１４に印加された電圧または供給された電流に応じて上昇する。一方、トナーが付着していない部分では表面電位の上昇はみられない。このようにセットローラ１４を設けた場合は、上記トナーへの電荷付与によるトナー像の電荷量変化を考慮に入れて上記転写ローラ６に印加する転写電圧の制御を行う。たとえば図４に示すように、作像時にセットローラ１４に印加する電圧（電流）のデータを制御装置１１に送り、その電圧（電流）のデータをからトナーへの電荷付与量およびトナー像の電荷量を予測し、その予測結果を考慮して表面電位の上昇を考慮に入れて、転写電源１０に送出する電圧制御パルス信号のパルス幅の設定を変更する。
【００２９】
また、図５に示すように、転写前の感光体ドラム１に対して、感光体ドラム１の感光体層の電気抵抗を低下させる光を照射する光照射手段としてのＬＥＤ（ＱＬ）１６を設けても良い。たとえばα−Ｓｉからなる感光体層の場合、波長６６０ｎｍ付近に発光強度のピークを有するＬＥＤを用いる。このようなＬＥＤ（ＱＬ）１６を設けることにより、感光体層の電気抵抗を低下させ、感光体層上の残留電荷あるいは露光後についた不要電荷、およびトナー層に付与された不要電荷を感光体ドラム１の基体（素管）を通して逃がし、これにより、転写電荷量を低減することができる。
【００３０】
また、図６〜図８に示すように上記転写ローラ６とは異なる転写用対向部材を用いても良い。たとえば図６に示すように転写用対向部材として導電ブラシ１７を用いても良い。この場合、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、コロナチャージャに比して、印加する転写電圧を低めに設定できるため、転写電源１０への負荷が小さい。
【００３１】
また、たとえば図７に示すように転写用対向部材として、ナイフエッジ形状の先端を有する金属などの導電性材料からなる放電板１８を用いても良い。この放電板１８のナイフエッジ形状の先端は感光体ドラム１の軸方向（転写紙搬送方向と直交する方向）に延在しており、そのエッジ先端は曲率半径が１００μｍＲ程度になるように加工されている。トナー像の転写時には、放電板１８の先端から転写搬送ベルト７または転写紙８の裏側に向けて放電する。この放電板１８を用いた場合も、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、上記導電性ブラシに比して耐久性に優れている。
【００３２】
また、たとえば図８に示すように転写用対向部材として、感光体ドラム１の軸方向（転写紙搬送方向と直交する方向）に並んだ多数の針状先端部１９ａを有する放電針１９を用いても良い。この放電針１９の針状先端部１９ａのピッチは、たとえば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度に設定する。トナー像の転写時には、放電針１９の先端から転写搬送ベルト７または転写紙８の裏側に向けて放電する。この放電針１９を用いた場合も、コロナチャージャに比して、転写に寄与しない（イオン）電荷が少ない分、転写効率が高く、オゾン等の発生も少なく、コストも安くなる。また、上記導電性ブラシに比して耐久性に優れている。
【００３３】
また、上記転写前の感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に加えて転写前の転写搬送ベルト７の電荷量を考慮して、上記転写ローラ６などの転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更するように制御しても良い。このように転写前の転写搬送ベルト７の電荷量を考慮することにより、感光体ドラム１や光書き込み装置３などからなる画像形成ユニットを複数段設け、転写搬送ベルト７に保持した転写紙８上に各画像形成ユニットで形成した画像を重ね合わせるように転写する場合等に、転写搬送ベルトが有する電荷量すなわち該ベルトの表面電位が変化しても、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
【００３４】
ここで、上記転写前の転写紙が有する電荷量は、たとえば図９に示すように、前段の画像形成ユニットの転写ローラ６ａに印加する転写電圧を設定するように制御装置１１から転写電源１０ａに送出する転写制御信号を用いて算出することができる。図１０および図１１はそれぞれ、転写電流Ｉ（ｎ）と転写による転写搬送ベルト７の電位上昇分Ｖ’（ｎ）−Ｖ’（ｎ−１）との関係の一例、およびベルト−ローラ間の電位差Ｖ（ｎ）−Ｖ’（ｎ−１）と転写電流Ｉ（ｎ）との関係の一例を示すグラフである。各種の転写紙について図１０および図１１に示すようなデータを揃えておき、変換表や換算式として制御装置１１内の記憶部に記憶しておく。そして、上記各種手段で算出または検知した感光体ドラム１上のトナー像の電荷量に関するデータから、転写に必要な転写電荷量を転写電流Ｉ（ｎ）として算出する。この所望の転写電流Ｉ（ｎ）の値と、２段目の転写前の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）の値から、図１１のデータを使用して転写ローラ６ｂに印加する転写電圧Ｖ（２）を決定して、転写制御信号を転写電源１０ｂに送出する。
【００３５】
ここで、上記２段目の転写前の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）は、１段目の転写ローラ６に印加した転写電圧Ｖ（１）、そのときの転写電流Ｉ（１）、および上記変換表（換算式）を用いて算出される。このように２段目の転写搬送ベルト７の電位Ｖ’（１）を前段の転写電位Ｖ（１）等を用いて算出する場合は、新たな表面電位センサ等を設ける必要がない。
【００３６】
また、図１２に示すように、転写前の転写搬送ベルト７の表面電位を検知する表面電位検知手段としての表面電位センサ２０を設け、その表面電位センサ２０の検知結果に基づいて、上記転写搬送ベルト７の電荷量すなわち該ベルト７の表面電位を算出しても良い。この表面電位センサ２０は感光体ドラム１軸方向に複数個、理想的には感光体ドラム１軸方向に１ライン状に連続して設置するのが望ましく、それら複数個の表面電位センサ２０からの出力の平均あるいは総和を制御に用いる。また、この表面電位センサ２０は対向電極を必要とするものが主流であり、この場合は転写搬送ベルト７側に対向電極を設置し、転写紙８側に非接触プローブを設置する。
【００３７】
上記表面電位センサ２０からの出力はセンサ駆動制御部２１でディジタル信号に変換された後、制御装置１１に送られる。そして、制御装置１１において、上記算出した感光体ドラム１上のトナー像の帯電量に応じて表面電位検知時からΔｔ秒後の転写電圧を決定し、上記転写電源１０に転写電圧制御パルス信号として送出する。
【００３８】
このように転写前の転写搬送ベルト７の表面電位の検知結果から転写搬送ベルト７の電荷量すなわち該ベルト７の表面電位を算出する場合は、前段の転写電圧と転写搬送ベルトの電荷量との間の関係に予測しない変化があった場合でも、転写ローラ６に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、転写ローラなどの転写対向部材と転写紙との間に転写搬送ベルトを介在させて転写を行なう湿式画像形成装置の場合について説明したが、本発明は、転写搬送ベルトを介在させずに転写紙に対して転写ローラなどの転写対向部材を接触または近接させて転写を行う湿式画像形成装置にも適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至９の発明によれば、像担持体上のトナー像の電荷量に基づいて、たとえばトナー付着量が少ないハイライト部のようにトナー像の電荷量が少ない部分を転写材に転写する場合には、像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に付与する転写電荷量を少なくし、トナー付着量が多いダーク部のようにトナー像の電荷量が多い場合には、転写用対向部材に付与する転写電荷量を多くするように、転写電荷量の設定を変更する。このようにトナー像の電荷量に基づいて、転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を最適量に変更することができるので、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができる。
特に、請求項１の発明によれば、表面電位検知手段で転写前の像担持体の表面電位を検知し、その検知結果に基づいてトナー像の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができるので、上記現像条件などの予測しない変動があった場合でも、転写用対向部材に対して最適転写電圧を確実に印加することができ、良好な転写画像を得ることができるという効果がある。
【００４３】
特に、請求項２の発明によれば、転写前の像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向する電界形成手段で、該空隙とトナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を像担持体との間に形成することにより、トナー像におけるトナー粒子の結合力（凝集力）および感光体ドラム表面への付着力が大きくなり、像乱れの少ない画質を得ることができるという効果がある。
【００４４】
また特に、請求項３の発明によれば、光照射手段で転写前の像担持体に光を照射して、像担持体の電気抵抗を低下させることにより、像担持体上の残留電荷あるいは光書き込み時についた不要電荷、およびトナー像に付与された不要電荷を像担持体の基体を通して逃がして、転写電荷量を低減することができるという効果がある。
【００４５】
また特に、請求項４乃至９の発明によれば、トナー像の電荷量および転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量に基づいて、トナー像の転写に用いる転写電荷量の設定を変更することにより、転写材や転写搬送部材が有する電荷量が変動しても、トナー付着量の少ないハイライト部からトナー付着量の多いダーク部までの広範囲にわたって、良好な転写画質を得ることができるという効果がある。
【００４６】
また特に、請求項８の発明によれば、上記像担持体、上記潜像形成手段、上記現像手段および上記転写手段の組を複数段設け、各像担持体に形成したトナー像を転写材に順次転写する場合に、前段の転写手段で用いた転写制御信号に基づいて、転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができるので、転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を検知する表面電位検知手段等を設ける必要がないという効果がある。
【００４７】
また特に、請求項９の発明によれば、表面電位検知手段で転写前の転写材または転写搬送部材の表面電位を検知し、その検知結果に基づいて、転写前の転写材または転写搬送部材の電荷量を算出することにより、その算出した電荷量を上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定変更に用いることができ、前段の転写条件に変動があった場合でも、転写用対向部材に対して確実に最適転写電圧を印加することができ、良好な転写画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図２】他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図３】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図４】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図５】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図６】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図７】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図８】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図９】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図１０】転写電流と転写搬送ベルトの電位上昇との関係を示すグラフ。
【図１１】転写搬送ベルト−転写ローラ間の電位差と転写電流との関係を示すグラフ。
【図１２】更に他の実施形態に係る湿式画像形成装置の概略構成を示す正面図。
【図１３】転写電流と転写画像との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ メインチャージャ
３ 光書き込み装置
４ 現像ローラ
５ スクイズローラ
６ 転写ローラ
７ 転写搬送ベルト
８ 転写紙
９ クリーニングブレード
１０ 転写電源
１１ 制御装置
１２ 表面電位センサ
１３ センサ制御駆動部
１４ セットローラ
１５ 直流電源
１６ ＬＥＤ（ＱＬ）
１７ 導電ブラシ
１８ 放電板
１９ 放電針
２０ 表面電位センサ
２１ センサ制御駆動部
Claims (9)
- 像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備えた湿式画像形成装置において、
該転写前の像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、
該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量を算出し、該トナー像の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段とを設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。 - 請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体上のトナー像及び液体キャリアに空隙を介して対向し、該空隙と該トナー像とを介して電流が流れるような強度の電界を該像担持体との間に形成する電界形成手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。
- 請求項１の湿式画像形成装置において、上記転写前の像担持体に対して、該像担持体の電気抵抗を低下させる光を照射する光照射手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。
- 上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とする湿式画像形成装置。
- 上記像担持体と上記転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う請求項１の湿式画像形成装置において、上記トナー像の電荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、上記転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更することを特徴とする湿式画像形成装置。
- 像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該記像担持体と該転写用対向部材との間に転写材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、
該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電荷量および転写前の転写材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。 - 像担持体を一様に帯電した後、該像担持体に対して画像に対応した光を照射して潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液により現像してトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上のトナー像に転写材を介して対向する転写用対向部材に転写電荷を付与することにより該トナー像を該転写材に転写する転写手段とを備え、該像担持体と該転写用対向部材との間に転写材および該転写材を保持して搬送する転写搬送部材を介在させた状態で転写を行う湿式画像形成装置において、
該像担持体に担持され転写位置を単位時間当たりに通過すると予想されるトナー像の電 荷量および転写前の転写搬送部材の電荷量に基づいて、該転写用対向部材に付与する転写電荷量の設定を変更する制御手段を設けたことを特徴とする湿式画像形成装置。 - 上記像担持体、上記潜像形成手段、上記現像手段および上記転写手段の組を複数段設け、各像担持体に形成したトナー像を転写材に順次転写する請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、前段の転写手段で用いた転写制御信号に基づいて、上記転写材または上記転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とする湿式画像形成装置。
- 請求項４、５、６または７の湿式画像形成装置において、上記転写前の転写材または上記転写搬送部材の表面電位を検知する表面電位検知手段を設け、該表面電位検知手段の検知結果に基づいて、上記転写前の転写材または上記転写搬送部材の電荷量を算出することを特徴とする湿式画像形成装置。
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