JP4207525B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に係り、特に現像方式として湿式現像を採用した画像形成技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、帯電している感光体(像担持体)を露光手段により露光して当該感光体に静電潜像を形成し、現像手段によりトナーを感光体に付着させて静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得るようにした電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。ここで、現像手段の現像方式として、液体キャリアにトナーを分散した現像液を用いる湿式現像方式が知られている。この湿式現像方式は、トナーの平均粒子径が0.1〜2μmと小さいので高解像度の画像が得られる、液体のため流動性が高いことから均一な画像が得られる、などの利点を有しているため、種々の画像形成装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。この装置は、高粘度で高濃度の現像液を用いるものであって、現像後における感光体上の現像液から液体キャリアなどを除去することにより画質を向上するようにしたものである。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−250319号公報(段落[0021]、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば静電潜像に占める画像部の比率である画占率が高い画像を連続して形成すると感光体上にトナーが多く付着するので、感光体に移動する液体キャリアは少ない。逆に、画占率が低い画像を連続して形成すると感光体上にはトナーが少量しか付着しないため、感光体に移動する液体キャリアは画占率が高い場合に比べて増大する。このように、感光体への液体キャリアの移動量は形成されるトナー像の態様に応じて大きく変動する。
【0005】
ところが、上記従来の特許文献1に記載の装置は、単に、一定量の液体キャリアを感光体上から除去する構成を備えているに過ぎず、感光体上の液体キャリア量の変動に対応することはできない。その結果、例えば感光体上の液体キャリア量が増大した場合には、液体キャリアが無駄に消費される虞が生じる。また、感光体上の液体キャリア量の変動により転写媒体への転写条件が変動してしまい、好適な転写が困難になることも考えられる。従って、良好な画像品質を得るためには、感光体上の現像液に含まれる液体キャリア量を調整することが重要な制御要素の一つとなっている。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、液体キャリアが無駄に消費されるのを未然に防止しつつ、良好なトナー像を形成することができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、表面の移動に伴って表面に静電潜像が担持される像担持体と、液体キャリア及びトナーを含む現像液を像担持体と対向する現像位置にまで搬送して、現像位置で現像液を像担持体表面に供給して静電潜像を現像する現像部と、像担持体上の現像液に接触する接触位置と、像担持体上の現像液に接触しない離間位置との間で移動可能に構成されており、接触位置で表面が像担持体表面の移動方向に回転しながら像担持体から液体キャリアを剥離する複数のスキージーローラと、スキージーローラが剥離した液体キャリアをスキージーローラから除去するクリーニング部材と、接触位置に位置するスキージーローラの数を制御して、像担持体表面から剥離する液体キャリアの剥離量を調整する制御手段と、静電潜像に占める画像部の比率を求める手段とを備え、制御手段は、比率が所定値以下である場合は、接触位置に位置するスキージーローラの数を増やすことを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成方法は、像担持体表面に形成された静電潜像を、液体キャリアとトナーを含む現像液により現像する画像形成方法であって、上記目的を達成するために、現像液を像担持体表面に供給する現像液供給工程と、現像液供給工程にて供給されて像担持体表面に付着した液体キャリアを、複数のスキージーローラを用いて像担持体表面から剥離する剥離工程とを備え、スキージーローラは、像担持体上の現像液に接触する接触位置と、像担持体上の現像液に接触しない離間位置との間で移動可能に構成されており、接触位置で表面が像担持体表面の移動方向に回転しながら像担持体から液体キャリアを剥離し、剥離工程では、静電潜像に占める画像部の比率が所定値以下である場合は、接触位置に位置するスキージーローラの数を増やすことを特徴としている。
【0008】
この構成によれば、液体キャリアにトナーを分散した現像液が、現像液担持体により像担持体と対向する現像位置に搬送され、当該現像位置において像担持体に接触して像担持体に供給され、その供給された現像液中のトナーが像担持体に付着することにより、静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。ここで、現像液担持体から像担持体に供給された現像液に含まれる液体キャリアを像担持体から剥離する剥離動作を実行可能な複数の剥離機構のうちで、剥離動作を行わせる剥離機構の組合せが制御されることにより、液体キャリアの剥離量の調整を確実に行えることとなる。これによって、液体キャリアが無駄に消費されるのを未然に防止できるとともに、良好なトナー像を形成することができる。
【0009】
また、前記複数の剥離機構は、前記像担持体による現像液の搬送方向に互いに並んで設けられているとすると、剥離動作を行わせる剥離機構の組合せの制御、例えば剥離動作を行わせる剥離機構の個数の増減により、液体キャリアの剥離量の調整を容易、かつ確実に行うことができる。
【0011】
また、現像部は、現像液を貯留する容器を有し、容器から現像位置にまで現像液を搬送し、クリーニング部材により除去された液体キャリアが容器に戻るように構成されと、スキージーローラにより剥離された液体キャリアが当該スキージーローラから除去されて容器に戻されることにより、液体キャリアを有効に利用することができる。
【0012】
また、クリーニング部材は、スキージーローラ(剥離機構)に当接して液体キャリアを当該スキージーローラから掻き取るもので、容器の開口がクリーニング部材のスキージーローラへの当接位置の下方に延設されており、クリーニング部材により除去された液体キャリアが自重で容器に戻るように構成しても良い。
【0013】
この構成によれば、クリーニング部材により剥離機構から剥離された液体キャリアは、現像液を貯留する容器に自重で戻るように構成されていることから、別途、回収用のタンクを設けたり、その回収用タンクから上記容器に液体キャリアを戻すためのパイプを設ける必要がなく、装置構成の簡素化および装置本体の小型化を図ることができる。
【0014】
また、像担持体上のトナー像を転写媒体に転写する転写手段を備え、複数のスキージーローラは、転写媒体への転写前に像担持体表面から液体キャリアを剥離する動作が実行可能であるように構成すると、転写媒体への転写後における像担持体上または転写媒体上に比べて、現像液に含まれる液体キャリア量が多いことから、多くの液体キャリアを剥離することができ、これによって、剥離量の調整幅を広くすることが可能になる。
【0015】
この場合において、前記剥離機構による液体キャリアの剥離後に前記像担持体上に残る現像液のトナー濃度が所定値に近づくように前記剥離量を調整するようにすると、転写媒体への転写時における現像液のトナー濃度が常に所定値に近い値に維持されることから、常にほぼ同一の転写条件で転写を行うことができ、転写トナー像を高品質で形成することができる。
【0016】
また、前記現像液を貯留する容器をさらに備え、前記剥離機構により剥離された液体キャリアを前記容器に戻すように構成するとともに、前記剥離機構による液体キャリアの剥離後に前記像担持体上に残る現像液のトナー濃度が前記容器に貯留される現像液のトナー濃度の初期値に近づくように前記剥離量を調整するとしてもよい。
【0017】
この構成によれば、剥離機構による液体キャリアの剥離後に像担持体上に残る現像液のトナー濃度が、容器に貯留される現像液のトナー濃度の初期値に近づくように剥離量が調整されて、その剥離された液体キャリアの全てが容器に戻される。例えば、像担持体上の現像液のトナー濃度が高いとき、すなわち容器から搬出される液体キャリアが少ないときは、容器に戻される液体キャリア量が低下またはゼロとされる。一方、上記トナー濃度が低いとき、すなわち容器から搬出される液体キャリアが多いときは、容器に戻される液体キャリア量が増加する。これによって、容器に貯留される現像液のトナー濃度を初期値に近い値に維持することができ、容器の現像液を有効に利用でき、容器へのトナーまたは液体キャリアの補充を必要最小限にすることができる。
【0018】
また、前記現像液を貯留する容器と、前記容器に貯留される現像液のトナー濃度を検出する濃度検出手段とをさらに備え、前記剥離機構により剥離された液体キャリアを前記容器に戻すように構成するとともに、前記濃度検出手段により検出されたトナー濃度が前記容器に貯留される現像液のトナー濃度の初期値に近づくように前記剥離量を調整するとしてもよい。
【0019】
この構成によれば、容器に貯留される現像液のトナー濃度が検出され、その検出されたトナー濃度が、容器に貯留される現像液のトナー濃度の初期値に近づくように、液体キャリアの剥離量が調整されて、その剥離された液体キャリアの全てが容器に戻される。すなわち容器の現像液のトナー濃度が初期値に比べて高いときは、容器に戻される液体キャリア量が増加され、上記トナー濃度が低いときは、容器に戻される液体キャリア量が低下またはゼロとされる。これによって、容器に貯留される現像液のトナー濃度を初期値に近い値に維持することができ、容器の現像液を有効に利用でき、容器へのトナーまたは液体キャリアの補充を必要最小限にすることができる。
【0020】
また、複数のスキージーローラのうちの少なくとも1本は接触位置に位置しているように構成しても良い。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図、図2は図1の要部拡大図、図3は同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。このプリンタは、ブラック(K)のトナーを含む現像液を用いて単色画像を形成する湿式現像方式の画像形成装置であり、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部100に与えられると、この主制御部100からの制御信号に応じてエンジン制御部110がエンジン部1の各部を制御して、装置本体2の下部に配設された給紙カセット3から搬送した転写紙、複写紙および用紙(以下「転写紙」という)4に上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
【0022】
上記エンジン部1は、感光体ユニット10、露光ユニット20、現像ユニット30、転写ユニット40などを備えている。これらのユニットのうち、感光体ユニット10は感光体11、帯電部12、除電部13およびクリーニング部14を備えている。また、現像ユニット30は現像ローラ31などを備えている。さらに、転写ユニット40は中間転写ローラ41などを備えている。
【0023】
感光体ユニット10では、感光体11が図1の矢印方向15(図中、時計回り方向)に回転自在に設けられている。そして、この感光体11の周りには、その回転方向15に沿って、帯電部12、現像ローラ31、スキージーローラ51,52,53(後述)、中間転写ローラ41、除電部13およびクリーニング部14が配設されている。また、帯電部12と現像ローラ31との間の表面領域が露光ユニット20からの光ビーム21の照射領域となっている。帯電部12は、本実施形態では帯電ローラからなり、帯電バイアス発生部111から帯電バイアスが印加されて、感光体11の外周面を所定の表面電位Vd(例えばVd=DC+600V)に均一に帯電するもので、帯電手段としての機能を有する。
【0024】
この帯電部12によって均一に帯電された感光体11の外周面に向けて露光ユニット20から例えばレーザで形成される光ビーム21が照射される。この露光ユニット20は、露光制御部112から与えられる制御指令に応じて光ビーム21により感光体11を露光して、感光体11上に画像信号に対応する静電潜像を形成するもので、露光手段としての機能を有する。例えば、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース102を介して主制御部100のCPU101に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部100のCPU101からの指令に応じてCPU113が露光制御部112に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。そして、この露光制御部112からの制御指令に応じて露光ユニット20から光ビーム21が感光体11に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体11上に形成される。このように、この実施形態では、感光体11が本発明の「像担持体」に相当する。
【0025】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット30の現像ローラ31から供給されるトナーによって顕像化される。現像ユニット30は、現像ローラ31に加えて、現像液32を貯留するタンク33、タンク33に貯留された現像液32を汲み上げて現像ローラ31に塗布位置34aで塗布する塗布ローラ34、塗布ローラ34上の現像液層の厚さを均一に規制する規制ブレード35、感光体11へのトナー供給後に現像ローラ31上に残留した現像液を除去するクリーニングブレード36および後述するメモリ37(図3)を備えている。現像ローラ31は感光体11に従動する方向(図1中、反時計回り)に感光体11とほぼ等しい周速で回転する。塗布ローラ34は現像ローラ31と同一方向(同図中、反時計回り)に約2倍の周速で回転する。
【0026】
現像液32は、本実施形態では、着色顔料、この着色顔料を接着するエポキシ樹脂などの接着剤、トナーに所定の電荷を与える荷電制御剤、着色顔料を均一に分散させる分散剤等からなるトナーが、液体キャリア中に分散されてなる。本実施形態では、液体キャリアとして例えばポリジメチルシロキサンオイルなどのシリコーンオイルを用いており、トナー濃度を5〜40重量%として、湿式現像方式で多く用いられる低濃度現像液(トナー濃度が1〜2重量%)に比べて高濃度にしている。なお、液体キャリアの種類はシリコーンオイルに限定されるものではなく、また、現像液32の粘度は、使用する液体キャリアやトナーを構成する各材料、トナー濃度などによって決まるが、本実施形態では、例えば粘度を50〜6000mPa・sとしている。
【0027】
感光体11と現像ローラ31との間隔(現像ギャップ=現像液層の厚さ)は、本実施形態では例えば5〜40μmに設定し、現像ニップ距離(現像液層が感光体11および現像ローラ31の双方に接触している周方向の距離)は、本実施形態では例えば5mmに設定している。上述した低濃度現像液の場合にはトナー量を稼ぐべく100〜200μmの現像ギャップを必要とするのに比べて、高濃度現像液を用いる本実施形態では現像ギャップを短縮することができる。従って、現像液中を電気泳動によって移動するトナーの移動距離が短縮するとともに、同一の現像バイアスを印加してもより高い電界が発生するので、現像効率を向上することができ、現像を高速に行えることとなる。
【0028】
このような構成の現像ユニット30において、タンク33に貯留された現像液32が塗布ローラ34により汲み上げられ、規制ブレード35により塗布ローラ34上の現像液層の厚さが均一に規制され、この均一な現像液32が現像ローラ31の表面に付着し、現像ローラ31の回転に伴って感光体11に対向する現像位置16に搬送される。現像液中のトナーは、荷電制御剤などの作用によって例えば正に帯電している。
【0029】
そして、現像位置16において現像ローラ31に担持されている現像液が現像ローラ31から供給されて感光体11に付着し、現像バイアス発生部114から現像ローラ31に印加される現像バイアスVb(例えばVb=DC+400V)によってトナーが現像液中を現像ローラ31から感光体11に移動して、静電潜像が顕像化される。また、感光体11に付着せずに現像ローラ31上に残った現像液は、クリーニングブレード36により掻き落とされ、自重でタンク33に戻る。このように、この実施形態では、現像ローラ31が本発明の「現像液担持体」に相当し、タンク33が本発明の「容器」に相当する。
【0030】
上記のようにして感光体11上に形成されたトナー像は、感光体11の回転に伴って中間転写ローラ41に対向する1次転写位置44に搬送される。中間転写ローラ41は感光体11に従動する方向(図1中、反時計回り)に感光体11とほぼ等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部115から1次転写バイアス(例えばDC−400V)が印加されると、感光体11上のトナー像が中間転写ローラ41(転写媒体)に1次転写される。1次転写後における感光体11上の残留電荷はLEDなどからなる除電部13により除去され、残留現像液はクリーニング部14により除去される。
【0031】
中間転写ローラ41の適所(図1では中間転写ローラ41の鉛直下方)に2次転写ローラ42が対向配置されており、中間転写ローラ41に1次転写された1次転写トナー像は中間転写ローラ41の回転に伴って2次転写ローラ42に対向する2次転写位置45に搬送される。一方、給紙カセット3に収容されている転写紙4は、1次転写トナー像の搬送に同期して搬送駆動部(図示省略)により2次転写位置45に搬送される。そして、2次転写ローラ42は中間転写ローラ41に従動する方向(図1中、時計回り)に中間転写ローラ41と等しい周速で回転しており、転写バイアス発生部115から2次転写バイアス(例えば定電流制御で−100μA)が印加されると、中間転写ローラ41上のトナー像が転写紙4に2次転写される。2次転写後における中間転写ローラ41上の残留現像液はクリーニング部43により除去される。こうしてトナー像が2次転写された転写紙4は、所定の転写紙搬送経路5(図1中、一点鎖線)に沿って搬送され、定着ユニット6によってトナー像が定着され、装置本体2の上部に設けられた排出トレイに排出される。また、装置本体2の上面には、例えば液晶ディスプレイおよびタッチパネルからなる操作表示パネル7が配設されており、使用者による操作指示を受け付けるとともに、所定の情報を表示して使用者に報知する。このように、この実施形態では、転写バイアス発生部115が本発明の「転写手段」に相当する。
【0032】
次に、スキージーローラ51,52,53の構成について説明する。スキージーローラ51,52,53は、感光体11上の現像位置16と1次転写位置44との間、すなわちトナー像が担持されている現像担持領域に、回転方向(現像液の搬送方向)15に並んで対向配置されている。スキージーローラ51,52,53は、それぞれ、感光体11に対して接離方向に移動可能に支持されている。すなわち、例えばソレノイドまたはモータなどからなるアクチュエータ61,62,63(図3)が接離駆動部118(図3)によって駆動されると、スキージーローラ51,52,53は、それぞれ、接触位置(図1中、実線)と離間位置(図1中、破線)との間で往復移動する。接触位置は、感光体11上に担持されている現像液にスキージーローラ51,52,53が接触する位置であり、離間位置は、上記現像液にスキージーローラ51,52,53が接触しない位置である。
【0033】
また、スキージーローラ51,52,53は、接触位置においてローラ駆動モータ64(図3)がモータ駆動部119(図3)によって回転駆動されると、感光体11に従動する方向(図1中、反時計回り)に感光体11とほぼ等しい周速で回転する。スキージーローラ51,52,53は、接触位置に配置されて感光体11の表面に担持されている現像液32の表層の液体キャリアに接触することにより感光体11から液体キャリアを剥ぎ取るものである。
【0034】
図2に示すように、スキージーローラ51,52,53にはクリーニングブレード54が当接しており、スキージーローラ51,52,53により感光体11から剥ぎ取られた液体キャリアは、それぞれクリーニングブレード54により掻き取られてスキージーローラ51,52,53から除去される。ここで、タンク33の開口は、各クリーニングブレード54のスキージーローラ51,52,53への当接位置の下方まで延設されている。これによって、クリーニングブレード54によりスキージーローラ51〜53から除去された液体キャリアは、自重でタンク33に戻される。
【0035】
なお、本実施形態では、除去された液体キャリアを自重でタンク33に戻すように構成しているが、これに限られず、除去された液体キャリアを受ける受け皿、この受け皿とタンク33とを連通する回収用パイプおよびポンプを備え、このポンプを駆動して液体キャリアを強制的にタンク33に戻すように構成してもよい。スキージーローラ51,52,53による液体キャリアの剥ぎ取り動作については後に詳述する。
【0036】
図3において、主制御部100は、インターフェース102を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ103を備えており、CPU101は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース102を介して受信すると、エンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部110に送出する。
【0037】
エンジン制御部110のメモリ116は、予め設定された固定データを含むCPU113の制御プログラムを記憶するROMや、エンジン部1の制御データやCPU113による演算結果などを一時的に記憶するRAMなどからなる。CPU113はCPU101を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリ116に格納する。
【0038】
現像ユニット30のメモリ37は、当該現像ユニット30の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、現像液32の残量やトナー濃度などに関するデータを記憶するものである。このメモリ37は通信部38と電気的に接続されており、通信部38は例えばタンク33に取り付けられている。そして、現像ユニット30が装置本体2に装着されると、通信部38がエンジン制御部110の通信部117と所定距離以内、例えば10mm以内に対向配置されるように構成されており、赤外線などの無線通信により互いに非接触状態でデータを送受信可能となっている。これによって、CPU113により現像ユニット30に関する消耗品管理等の各種情報の管理が行われる。
【0039】
なお、この実施形態では無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受信を行うようにしているが、例えば装置本体2および現像ユニット30にそれぞれコネクタを設けておき、装置本体2に現像ユニット30を装着すると、両コネクタが機械的に嵌合することで相互にデータ送受信を行うようにしてもよい。また、メモリ37は、電源オフ状態や現像ユニット30が装置本体2から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましく、このような不揮発性メモリとしては、例えばフラッシュメモリなどのEEPROMや強誘電体メモリなどを用いることができる。
【0040】
図4はスキージーローラ51による感光体11からの液体キャリアの剥ぎ取り動作を説明する図である。同図において、領域A、すなわち感光体11の回転方向15におけるスキージーローラ51の上流側では、現像ローラ31(図1)から現像液32が供給されて感光体11に付着するとともに、現像バイアスVbにより液体キャリア321中をトナー322が移動して感光体11に付着し、トナー像(図4では黒べた画像)が形成されている。なお、トナー322の厚さをt1、液体キャリア321の厚さをt2としている。すなわち、感光体11上の現像液32の厚さは(t1+t2)となる。
【0041】
そして、接触位置に配置されたスキージーローラ51と感光体11との間で感光体11上の現像液32がニップされ、現像液32の表層の液体キャリア321がスキージーローラ51に接触して付着する。さらにスキージーローラ51および感光体11が回転すると、液体キャリア321層のほぼ中央で分離する。すなわち、感光体11に残る液体キャリア321の厚さと、スキージーローラ51に移動する液体キャリア321の厚さとは、いずれも約t2/2となる。
【0042】
このようにして、液体キャリア321の一部がスキージーローラ51により感光体11から剥ぎ取られることとなる。この実施形態では、3個のスキージーローラ51〜53を備え、それぞれ、接触位置と離間位置とに移動可能に構成しており、CPU113によって、各スキージーローラ51〜53の位置制御が行われる。そして、接触位置に配置するスキージーローラ51〜53の組合せを制御することにより液体キャリア321の剥離量が調整されることとなる。このように、本実施形態では、スキージーローラ51〜53が、それぞれ本発明の「剥離機構」に相当する。
【0043】
図5〜図8は画占率と液体キャリアの剥離量との関係を説明する図で、各図の(A)は感光体11上のトナー像を示し、(B)、(C)、(D)はそれぞれスキージーローラ51,52,53の配置位置を示している。なお、図5〜図8では、図1と同様に、接触位置のスキージーローラを実線で示し、離間位置のスキージーローラを破線で示している。また、説明の便宜上、感光体11を平板状にしている。
【0044】
画占率は静電潜像に占める画像部の比率である。主制御部100(図3)は、例えば静電潜像を構成する画素のうちでトナーが付着するオンドット数をカウントするドットカウンタを備えており、画像全体のドット数に対するオンドット数の比率を画占率として求める機能を有している。例えば黒べた画像の画占率は100%になり、画像のうち白べたの部分(画像の空白部分)の画占率は0%になる。なお、主制御部100に代えてエンジン制御部110(図3)が上記ドットカウンタを備えるようにしてもよい。
【0045】
ここで、本実施形態では、上述したように、タンク33の現像液32は、5〜40重量%の高濃度現像液を用いているが、その範囲に含まれる値として、現像液32のトナー濃度を例えば20体積%(トナー濃度の初期値)とする。また、図4において、現像により感光体11に付着するトナー322の厚さt1=2μmとし、液体キャリア321の厚さt2=8μmとする。すなわち、感光体11上の現像液32の厚さ(t1+t2)=10μmになる。
【0046】
図5は同図(A)に示すように画占率が100%(黒べた画像)の場合である。この場合には、感光体11上の現像液32のトナー濃度は20体積%で、タンク33のトナー濃度の初期値と等しくなる。そこで、同図(B)〜(D)に示すように、スキージーローラ51〜53を全て離間位置に配置することにより、液体キャリア321を剥離しないこととする。すなわち、液体キャリア321の剥離量を0としている。これによって、感光体11上の現像液32が全て消費されることになるが、この消費される現像液のトナー濃度がタンク33の現像液32のトナー濃度の初期値に等しいので、タンク33のトナー濃度は初期値の20体積%に維持される。
【0047】
図6は同図(A)に示すように画占率が50%の場合である。この場合には、感光体11上の現像液32のトナー濃度は10体積%であり、t1=2μm、t2=8μmではあるが、平均的には、トナー322の厚さが1μm、液体キャリア321の厚さが9μmとなる。従って、図5の場合に比べてより多くの液体キャリアが感光体11に移動している。
【0048】
そこで、同図(B)に示すように、スキージーローラ51を接触位置に配置すると、表層の液体キャリア321の約半分が剥ぎ取られる。その結果、領域B、すなわち感光体11上に残る液体キャリア321の平均的な厚さは約4.5μmとなる。従って、領域Bでの現像液32のトナー濃度は約18体積%となり、タンク33のトナー濃度にほぼ等しくなる。
【0049】
そして、同図(C)、(D)に示すように、スキージーローラ52,53を離間位置に配置しておくことにより、感光体11上に残る現像液32のトナー濃度は約18体積%が維持される。また、タンク33のトナー濃度は、多くの液体キャリア321が感光体11に移動した時点で上昇していたが、スキージーローラ51により剥ぎ取られた液体キャリア321がタンク33に戻されることにより、低下して初期値である20体積%に近づくこととなる。
【0050】
図7は同図(A)に示すように画占率が20%の場合である。この場合には、感光体11上の現像液32のトナー濃度は4体積%であり、t1=2μm、t2=8μmではあるが、平均的には、トナー322の厚さが0.4μm、液体キャリア321の厚さが9.6μmとなる。従って、図6の場合に比べてさらにより多くの液体キャリアが感光体11に移動している。
【0051】
そこで、同図(B)に示すように、スキージーローラ51を接触位置に配置すると、表層の液体キャリア321の約半分が剥ぎ取られる。その結果、感光体11上に残る領域Bの液体キャリア321の平均的な厚さは約4.8μmとなり、領域Bでの現像液32のトナー濃度は約7.7体積%となる。さらに、同図(C)に示すように、スキージーローラ52を接触位置に配置すると、表層の液体キャリア321の約半分が剥ぎ取られる。その結果、感光体11上に残る領域Cの液体キャリア321の平均的な厚さは約2.4μmとなる。従って、領域Cでの現像液32のトナー濃度は約14体積%となり、タンク33のトナー濃度に近づく。なお、同図(D)に示すように、スキージーローラ53は離間位置に配置して液体キャリア321を剥ぎ取らない。これは、これ以上液体キャリア321を剥ぎ取ると、感光体11上のトナー像に悪影響を及ぼす虞があるためである。
【0052】
これによって、感光体11上に残る現像液32のトナー濃度は約14体積%となる。また、タンク33のトナー濃度は、多くの液体キャリア321が感光体11に移動した時点で上昇していたが、スキージーローラ51,52により剥ぎ取られた液体キャリア321がタンク33に戻されることにより、低下して初期値である20体積%に近づくこととなる。
【0053】
図8は同図(A)に示すように画占率が0%(白べた画像)の場合である。この場合には、感光体11上の現像液32のトナー濃度は0体積%で、液体キャリア321のみが消費され、タンク33のトナー濃度が上昇する。そこで、同図(B)〜(D)に示すように、スキージーローラ51〜53を全て接触位置に配置することにより、それぞれ液体キャリア321を剥離する。これによって、スキージーローラ51によって剥ぎ取られた後の領域Bでの厚さは約5μmになり、スキージーローラ52によって剥ぎ取られた後の領域Cでの厚さは約2.5μmになり、スキージーローラ53によって剥ぎ取られた後の領域Dでの厚さは約1.25μmになる。そして、各スキージーローラ51〜53により剥ぎ取られた液体キャリア321がタンク33に戻されることにより、タンク33のトナー濃度の上昇が抑制されることとなる。
【0054】
図9は剥離量調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。エンジン制御部110のメモリ116には予め液体キャリアの剥離量調整処理プログラムが記憶されている。そして、CPU113が該プログラムにしたがって装置各部を制御することで、以下の剥離量調整処理が実行される。
【0055】
まず、静電潜像に占める画像部の比率である画占率P(%)を求め(#10)、求められた画占率のレベルを判別する。すなわち、55<Pか否かが判別され(#12)、P≦55であれば(#12でNO)、30<P≦55か否かが判別され(#14)、P≦30であれば(#14でNO)、0<P≦30か否かが判別される(#16)。そして、#16でNOであればP=0であるので、図8で説明したように、スキージーローラ51〜53を全て接触位置に移動させる(#18)。
【0056】
また、55<Pであれば(#12でYES)、感光体11上のトナー濃度が高いので、図5で説明したように、スキージーローラ51〜53を全て離間位置に配置したままで、このルーチンを終了する。また、30<P≦55であれば(#14でYES)、感光体11上のトナー濃度が中程度であるので、図6で説明したように、例えばスキージーローラ51を接触位置に移動させる(#20)。この移動は1個であればよく、スキージーローラ51に代えて、スキージーローラ52または53を移動させてもよい。
【0057】
また、0<P≦30であれば(#16でYES)、感光体11上のトナー濃度が低いので、図7で説明したように、例えばスキージーローラ51,52を接触位置に移動させる(#22)。この移動は2個であればよく、スキージーローラ51,53またはスキージーローラ52,53を移動させてもよい。なお、ステップ#12,#14,#16での画占率のレベルを判別するのに用いた閾値は一例であり、他の値を用いてもよい。
【0058】
図10は剥離量調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャートである。この動作の場合には、図3に破線で示すように、現像ユニット30は粘度計39を備えている。粘度計39はタンク33内に配設されており、この粘度計39によって検出された現像液32の粘度に基づきCPU113によりトナー濃度が求められる。なお、粘度計39に代えて、例えば透過型光センサからなる濃度センサをタンク33内に配設し、直接、タンク33内の現像液32のトナー濃度を検出するようにしてもよい。このように、この形態では、粘度計39が本発明の「濃度検出手段」に相当する。
【0059】
まず、粘度計39からの検出信号に基づきタンク33内の現像液32のトナー濃度N(%)を求める(#30)。ここで、粘度計39により検出される現像液32の粘度とトナー濃度との関係が演算式またはテーブルデータ形式で予め求められてメモリ116に格納されたプログラムに含まれており、上記関係に基づき#30のトナー濃度を求める処理が実行される。
【0060】
そして、求めたトナー濃度がN1<Nか否かが判別され(#32)、N≦N1であれば(#32でNO)、N0<N≦N1か否かが判別され(#34)、N≦N0であれば(#32でNO)、トナー濃度が低下しているので液体キャリアの剥離は行わずに、このルーチンを終了する。なお、N0はタンク33内の現像液32のトナー濃度の初期値であり、N1は予め実験などによって求められたN0<N1となる値である。
【0061】
一方、N1<Nであれば(#32でYES)、トナー濃度が大幅に上昇しているので、図7で説明したように、例えばスキージーローラ51,52を接触位置に移動させる(#36)。この移動は2個であればよく、スキージーローラ51,53またはスキージーローラ52,53を接触位置に移動させてもよい。
【0062】
また、N0<N≦N1であれば(#34でYES)、トナー濃度が小幅だけ上昇しているので、図6で説明したように、例えばスキージーローラ51を接触位置に移動させる(#38)。この移動は1個であればよく、スキージーローラ51に代えて、スキージーローラ52または53を接触位置に移動させてもよい。
【0063】
なお、粘度計39により検出される現像液32の粘度と現像液32のトナー濃度との関係に基づき、現像液32のトナー濃度の比較値(図10ではN0およびN1)に対応する現像液32の粘度の値を予め求めてメモリ116に記憶しておき、検出した粘度を直接対応する値と比較することによって、図10のステップ#32,#34の判別を行うようにしてもよい。
【0064】
以上説明したように、本実施形態によれば、感光体11上の現像液32に接触する接触位置と接触しない離間位置との間で移動可能なスキージーローラ51〜53を備え、接触位置に配置するスキージーローラ51〜53の組合せを制御するようにしているので、感光体11からの液体キャリア321の剥離量を調整することができる。その結果、液体キャリア321が無駄に消費されるのを未然に防止することができるとともに、良好なトナー像を形成することができる。
【0065】
また、本実施形態によれば、タンク33の開口を、各クリーニングブレード54がスキージーローラ51〜53に当接する位置の下方に延設しており、クリーニングブレード54によりスキージーローラ51〜53から掻き取られた液体キャリア321は自重でタンク33に戻るように構成しているので、別途、回収用のタンクを設けたり、その回収用タンクからタンク33に液体キャリア321を戻すためのパイプなどを設ける必要がなく、装置構成の簡素化および装置本体の小型化を図ることができる。また、剥ぎ取った液体キャリア321をタンク33に戻すことにより、液体キャリア321を有効利用することができ、液体キャリア321の補給量を必要最小限にすることができる。
【0066】
また、本実施形態によれば、スキージーローラ51〜53を現像担持領域に対向配置することにより、1次転写前に感光体11から液体キャリア321を剥離するようにしているので、1次転写後における感光体11上または中間転写ローラ41上に比べて、現像液に含まれる液体キャリア量が多いことから、多くの液体キャリアを剥離することができ、これによって、剥離量の調整幅を広くすることが可能になる。
【0067】
また、本実施形態によれば、1次転写前に感光体11から液体キャリア321を剥離するとともに、画占率を求め、剥離後に感光体11上に残る現像液のトナー濃度が所定値(本実施形態ではタンク33のトナー濃度の初期値)に近づくように液体キャリアの剥離量を調整しているので、1次転写が行われる際の転写条件、すなわち現像液のトナー濃度を常にほぼ等しいものにすることができ、これによって、1次転写を常に好適に行うことができる。
【0068】
また、図9の動作によれば、画占率を求め、剥離後に感光体11上に残る現像液のトナー濃度が、タンク33の現像液32のトナー濃度の初期値に近づくように液体キャリア321の剥離量を調整するとともに、感光体11からスキージーローラ51〜53により剥ぎ取った液体キャリア321の全てをクリーニングブレード54により掻き落としてタンク33に戻すように構成しているので、タンク33の現像液32のトナー濃度変化を抑制し、初期値に維持することができる。これによって、タンク33の現像液32を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。なお、この図9の動作の場合には、粘度計39などのタンク33のトナー濃度検出手段を不要としているので、図10の場合に比べて装置構成を簡素化することができるという利点がある。
【0069】
また、図10の動作によれば、粘度計39の検出値に基づきタンク33のトナー濃度を求め、その値に基づき感光体11からの液体キャリアの剥離量を調整し、剥ぎ取った液体キャリアをタンク33に戻すように構成しているので、タンク33のトナー濃度変化を抑制し、初期値に維持することができる。これによって、タンク33の現像液32を最後まで無駄なく使用することができ、また、外部からの液体キャリアやトナーなどの補給量を最小限にすることができる。
【0070】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能であり、例えば以下の変形形態(1)〜(10)を採用することができる。
【0071】
(1)上記実施形態では、3個のスキージーローラ51〜53を備えているが、これに限られず、2個または4個以上備えるようにしてもよい。すなわち複数のスキージーローラを備えておれば、接触位置に配置するスキージーローラの組合せを制御することにより、感光体11からの液体キャリア321の剥離量を調整することができる。
【0072】
(2)図11はスキージーローラ51の接触位置として、感光体11との距離が異なる3箇所の接触位置を設けた場合の、各接触位置における液体キャリアの剥離量を説明する図である。なお、図11では、説明の便宜上、感光体11を平板状にしている。また、図11ではスキージーローラ51についてのみ示しているが、スキージーローラ52,53についても同様である。
【0073】
この形態は、アクチュエータ54(図3)を例えばモータで構成し、スキージーローラ51〜53の接触位置として、感光体11からの距離が互いに異なる複数の接触位置にスキージーローラ51〜53を配置可能にしたものである。ここでは、図11(A)に示すように、感光体11には黒べた画像が形成されているとする。また、上記実施形態と同様に、トナー322の厚さはt1で、液体キャリア321の厚さはt2である。また、スキージーローラ51の半径をRとしている。
【0074】
同図(B)では、接触位置をスキージーローラ51の表面がかろうじて感光体11上の現像液32に接触する位置に設定している。すなわち、スキージーローラ51の中心と現像液32の表面との距離L1を、L1≒RかつL1≦Rに設定している。これによって、感光体11上に残る液体キャリア321の厚さがt3になり、感光体11上の現像液32の表層の液体キャリア321が少量だけ剥ぎ取られることとなる。
【0075】
同図(C)では、接触位置を同図(B)より感光体11に近接した位置に設定している。すなわち、スキージーローラ51の中心と現像液32の表面との距離L2を、L2<L1に設定している。これによって、感光体11上に残る液体キャリア321の厚さがt4(<t3)になり、感光体11上の現像液32の表層の液体キャリア321が同図(B)の場合より多く剥ぎ取られる。
【0076】
同図(D)では、接触位置を同図(C)よりさらに感光体11に近接した位置に設定している。すなわち、スキージーローラ51の中心と現像液32の表面との距離L3を、L3<L2に設定している。これによって、感光体11上に残る液体キャリア321の厚さがt5(<t4)になり、感光体11上の現像液32の表層の液体キャリア321が同図(C)の場合よりさらに多く剥ぎ取られる。
【0077】
このように、図11の形態によれば、スキージーローラ51〜53の接触位置として、感光体11からの距離が互いに異なる複数の接触位置にスキージーローラ51〜53を配置可能にしているので、スキージーローラ51〜53の接触位置を変更することにより、液体キャリア321の剥離量をさらにきめ細かく調整したり、或いはその調整幅を広げることが可能になる。
【0078】
(3)上記実施形態において、ローラ駆動モータ64によりスキージーローラ51〜53の回転速度をそれぞれ変更可能にして、感光体11により搬送される現像液に対するスキージーローラ51〜53の接触面の相対速度を変更するようにしてもよい。この形態によれば、感光体11の周速に対してスキージーローラ51〜53の周速をそれぞれ増減することにより、液体キャリア321の剥離量を増減することができ、これによって、液体キャリア321の剥離量をさらにきめ細かく調整したり、或いはその調整幅を広げることが可能になる。
【0079】
(4)上記実施形態では、例えば図7(A)に示すように、トナー322の厚さt1=2μm、液体キャリア321の厚さt2=8μmとしているので、同図(D)において、スキージーローラ53を接触位置に配置すると、トナー像に悪影響を及ぼす虞があることになる。しかし、例えばトナー322の厚さt1=1μmであるなど、スキージーローラ53を接触位置に配置してもトナー像に悪影響を及ぼす虞がない場合には、例えば同図(D)においてスキージーローラ53を接触位置に配置するようにしてもよい。
【0080】
また、スキージーローラ53を接触位置に配置してもトナー像に悪影響を及ぼす虞がない場合には、図9、図10の動作では接触位置に移動するスキージーローラの個数を最大2個までとしているのに対して、比較するステップを1個増やして、スキージーローラ51〜53を3個とも接触位置に配置するステップを設けるようにしてもよい。
【0081】
例えば図9の動作では、判別する画占率のレベルを細分化すればよい。すなわち、例えば0<P≦20であれば3個のスキージーローラを接触位置に移動させ、20<P≦35であれば2個のスキージーローラを接触位置に移動させ、35<P≦55であれば1個のスキージーローラを接触位置に移動させればよい。また、例えば図10の動作では、N1<N2となる値N2についてもトナー濃度Nと比較して、N2<Nであれば3個のスキージーローラを接触位置に移動させ、N1<N≦N2であれば2個のスキージーローラを接触位置に移動させ、N0<N≦N1であれば1個のスキージーローラを接触位置に移動させればよい。
【0082】
(5)上記実施形態の図9の動作では、画占率が低い範囲では液体キャリアを十分に剥離してタンク33に戻すことができず、タンク33のトナー濃度が上昇する傾向になってしまう。すなわち、例えば図7(A)に示すように、トナー322の厚さt1=2μm、液体キャリア321の厚さt2=8μmとしているので、同図(D)において、スキージーローラ53を接触位置に配置すると、トナー像に悪影響を及ぼす虞があることになる。そのため、図7を参照して説明したように、画占率が20%の場合には、感光体11上に残る現像液32のトナー濃度は約14体積%までは近付くものの、初期値である20体積%には達しない。
【0083】
そこで、例えばステップ#12において、55<Pのときにも1個だけスキージーローラを接触位置に配置するようにしてもよい。これによって、液体キャリア321の剥離量を増加させてタンク33に戻す量を増加させることができ、タンク33内のトナー濃度の上昇を抑制して、可能な限り初期値に維持することができる。
【0084】
(6)上記実施形態では、静電潜像を構成する画素のうちでトナーが付着するオンドット数をカウントするドットカウンタを備え、画像全体のドット数に対するオンドット数の比率を画占率としているが、画占率を求める手法はこれに限られない。画占率は現像量、すなわち現像ローラ31から感光体11へのトナーの移動量に応じた値となるので、例えば現像ローラ31から感光体11に流れる電流を現像電流として検出し、この現像電流に基づきトナーの移動量(現像量)を求めて、これを画占率としてもよい。
【0085】
(7)上記実施形態では、中間転写ローラ41を備え、感光体11のトナー像を1次転写位置44において中間転写ローラ41に1次転写した後、2次転写位置45において2次転写ローラ42により転写紙4に2次転写するようにしているが、これに限られず、例えば中間転写ローラ41を省いて2次転写ローラ42を1次転写位置44に配置し、感光体11のトナー像を直接転写紙4(転写媒体)に転写する構成でもよい。この形態では、転写バイアス発生部115および2次転写ローラ42が本発明の「転写手段」に相当する。
【0086】
(8)上記実施形態では、現像液担持体として、ローラ状の現像ローラ31を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。また、剥ぎ取り部材として、ローラ状のスキージーローラ51〜53を用いているが、これに限られず、例えばベルト状のものを用いてもよい。
【0087】
(9)上記実施形態では、スキージーローラ51〜53の全てを接触位置と離間位置との間で移動可能に構成しているが、これに限られず、少なくとも1つのスキージーローラを移動可能に構成しておけばよい。例えばスキージーローラ51を移動可能に構成し、スキージーローラ52,53を接触位置に固定配置しておく形態でも、スキージーローラ51の位置制御によって、接触位置に配置するスキージーローラの組合せを制御することができ、これによって液体キャリアの剥離量を調整することができる。
【0088】
(10)上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。また、上記実施形態は単色印字の画像形成装置に対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されず、カラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。この場合、例えば各色ごとに感光体ユニット、露光ユニットおよび現像ユニットを備え、中間転写ベルトに順次転写するように構成したいわゆるタンデム方式の装置であれば、各色ごとに感光体上の液体キャリアの剥離量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図。
【図2】 図1の要部拡大図。
【図3】 同プリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図4】 スキージーローラによる液体キャリアの剥離量の説明図。
【図5】 画占率と液体キャリアの剥離量との関係を説明する図。
【図6】 画占率と液体キャリアの剥離量との関係を説明する図。
【図7】 画占率と液体キャリアの剥離量との関係を説明する図。
【図8】 画占率と液体キャリアの剥離量との関係を説明する図。
【図9】 剥離量調整処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図10】 剥離量調整処理ルーチンの別の例を示すフローチャート。
【図11】 変形形態における液体キャリアの剥離量を説明する図。
【符号の説明】
11…感光体(像担持体)、31…現像ローラ(現像液担持体)、33…タンク(容器)、39…粘度計(濃度検出手段)、41…中間転写ローラ(転写手段)、42…2次転写ローラ(転写手段)、51〜53…スキージーローラ(剥離機構)、113…CPU、115…転写バイアス発生部(転写手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming technique such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine, and more particularly to an image forming technique that employs wet development as a developing method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a charged photosensitive member (image carrier) is exposed by an exposure unit to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and toner is attached to the photosensitive member by a developing unit to visualize the electrostatic latent image. An electrophotographic image forming apparatus in which a toner image is formed and the toner image is transferred onto a transfer sheet to obtain a predetermined image has been put into practical use. Here, as a developing method of the developing means, a wet developing method using a developer in which toner is dispersed in a liquid carrier is known. This wet development system has the advantages that the average particle diameter of the toner is as small as 0.1 to 2 μm, so that a high-resolution image can be obtained, and a uniform image can be obtained because of the high fluidity of the liquid. Therefore, various image forming apparatuses have been proposed (see, for example, Patent Document 1). This apparatus uses a high-viscosity and high-concentration developer, and improves the image quality by removing the liquid carrier from the developer on the photoreceptor after development.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-250319 A (paragraph [0021], FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, when images having a high image occupancy ratio, which is the ratio of the image portion to the electrostatic latent image, are continuously formed, a large amount of toner adheres to the photoconductor, so that the liquid carrier that moves to the photoconductor is small. Conversely, when images with a low image occupancy rate are continuously formed, only a small amount of toner adheres to the photoconductor, so that the liquid carrier that moves to the photoconductor increases compared to when the image occupancy rate is high. Thus, the amount of movement of the liquid carrier to the photoreceptor varies greatly depending on the form of the toner image to be formed.
[0005]
However, the apparatus described in the above-described conventional patent document 1 merely includes a configuration for removing a certain amount of liquid carrier from the photosensitive member, and copes with fluctuations in the amount of liquid carrier on the photosensitive member. I can't. As a result, for example, when the amount of the liquid carrier on the photoconductor increases, the liquid carrier may be consumed wastefully. It is also conceivable that transfer conditions to the transfer medium change due to fluctuations in the amount of liquid carrier on the photoconductor, making it difficult to perform suitable transfer. Therefore, in order to obtain good image quality, adjusting the amount of liquid carrier contained in the developer on the photosensitive member is one of important control elements.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image forming apparatus and an image forming method capable of forming a good toner image while preventing the liquid carrier from being wasted. For the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier on which an electrostatic latent image is carried on the surface as the surface moves, and a developer containing a liquid carrier and toner. A developing unit that transports the toner to a developing position opposite to the developing position, supplies the developer to the surface of the image carrier to develop the electrostatic latent image at the developing position, and a contact position that contacts the developer on the image carrier; A plurality of parts that can move between a position on the image carrier that is not in contact with the developer and that separates the liquid carrier from the image carrier while the surface rotates in the moving direction of the surface of the image carrier at the contact position. The squeegee roller, the cleaning member that removes the liquid carrier peeled from the squeegee roller from the squeegee roller, and the number of squeegee rollers positioned at the contact position to control the amount of the liquid carrier peeled from the surface of the image carrier A control means for adjusting, and a means for obtaining a ratio of the image portion in the electrostatic latent image, and the control means increases the number of squeegee rollers located at the contact position when the ratio is equal to or less than a predetermined value. It is a feature.
The image forming method according to the present invention is an image forming method for developing an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier with a developer containing a liquid carrier and a toner. A developer supplying process for supplying the developer to the surface of the image carrier, and a liquid carrier supplied in the developer supplying process and attached to the surface of the image carrier is peeled off from the surface of the image carrier using a plurality of squeegee rollers. The squeegee roller is configured to be movable between a contact position that contacts the developer on the image carrier and a separated position that does not contact the developer on the image carrier. The liquid carrier is peeled off from the image carrier while the surface rotates in the moving direction of the surface of the image carrier at the position, and in the peeling step, if the ratio of the image portion in the electrostatic latent image is a predetermined value or less, the contact position Squeegee located in It is characterized by increasing the number of rollers.
[0008]
According to this configuration, the developer in which the toner is dispersed in the liquid carrier is conveyed to the development position facing the image carrier by the developer carrier, and is supplied to the image carrier in contact with the image carrier at the development position. Then, the toner in the supplied developing solution adheres to the image carrier, whereby the electrostatic latent image is visualized and a toner image is formed. Here, among a plurality of peeling mechanisms capable of performing a peeling operation for peeling the liquid carrier contained in the developer supplied from the developer carrier to the image carrier from the image carrier, a peeling mechanism for performing the peeling operation. By controlling the combination, the amount of separation of the liquid carrier can be reliably adjusted. As a result, it is possible to prevent the liquid carrier from being wasted and to form a good toner image.
[0009]
Further, if the plurality of peeling mechanisms are provided side by side in the developer transport direction by the image carrier, the control of the combination of the peeling mechanisms that perform the peeling operation, for example, the peeling mechanism that performs the peeling operation The amount of the liquid carrier can be easily and reliably adjusted by increasing or decreasing the number of the liquid carriers.
[0011]
In addition, the developing unit has a container for storing the developing solution, conveys the developing solution from the container to the developing position, and is configured so that the liquid carrier removed by the cleaning member returns to the container. The liquid carrier can be used effectively by removing the liquid carrier from the squeegee roller and returning it to the container.
[0012]
The cleaning member contacts the squeegee roller (peeling mechanism) and scrapes the liquid carrier from the squeegee roller. The opening of the container extends below the position where the cleaning member contacts the squeegee roller. The liquid carrier removed by the cleaning member may return to the container under its own weight.
[0013]
According to this configuration, since the liquid carrier peeled off from the peeling mechanism by the cleaning member is configured to return to its own weight in the container for storing the developer, a separate collection tank may be provided or the collection may be performed. It is not necessary to provide a pipe for returning the liquid carrier from the tank to the container, and the apparatus configuration can be simplified and the apparatus main body can be reduced in size.
[0014]
The image forming apparatus further includes a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to the transfer medium, and the plurality of squeegee rollers can perform an operation of peeling the liquid carrier from the surface of the image carrier before the transfer to the transfer medium. With this configuration, since the amount of the liquid carrier contained in the developer is larger than that on the image carrier or the transfer medium after transfer to the transfer medium, many liquid carriers can be peeled off. It is possible to widen the adjustment range of the peeling amount.
[0015]
In this case, if the separation amount is adjusted so that the toner concentration of the developer remaining on the image carrier after the liquid carrier is peeled off by the peeling mechanism approaches a predetermined value, development at the time of transfer to the transfer medium is performed. Since the toner concentration of the liquid is always maintained at a value close to a predetermined value, transfer can be performed always under substantially the same transfer conditions, and a transferred toner image can be formed with high quality.
[0016]
Further, the apparatus further comprises a container for storing the developer, and is configured to return the liquid carrier peeled by the peeling mechanism to the container, and the development remaining on the image carrier after the liquid carrier is peeled by the peeling mechanism. The separation amount may be adjusted so that the toner concentration of the liquid approaches the initial value of the toner concentration of the developer stored in the container.
[0017]
According to this configuration, the separation amount is adjusted so that the toner concentration of the developer remaining on the image carrier after the liquid carrier is peeled off by the peeling mechanism approaches the initial value of the toner concentration of the developer stored in the container. , All of the peeled liquid carrier is returned to the container. For example, when the toner concentration of the developer on the image carrier is high, that is, when the amount of liquid carrier carried out from the container is small, the amount of liquid carrier returned to the container is reduced or zero. On the other hand, when the toner concentration is low, that is, when there are many liquid carriers carried out of the container, the amount of liquid carrier returned to the container increases. As a result, the toner concentration of the developer stored in the container can be maintained at a value close to the initial value, the developer in the container can be used effectively, and replenishment of toner or liquid carrier to the container can be minimized. can do.
[0018]
Further, the apparatus further comprises a container for storing the developer and a concentration detection means for detecting a toner concentration of the developer stored in the container, and the liquid carrier separated by the peeling mechanism is returned to the container. In addition, the separation amount may be adjusted so that the toner concentration detected by the concentration detection means approaches the initial value of the toner concentration of the developer stored in the container.
[0019]
According to this configuration, the toner concentration of the developer stored in the container is detected, and the liquid carrier is peeled off so that the detected toner concentration approaches the initial value of the toner concentration of the developer stored in the container. The amount is adjusted and all of the peeled liquid carrier is returned to the container. That is, when the toner concentration of the developer in the container is higher than the initial value, the amount of liquid carrier returned to the container is increased, and when the toner concentration is low, the amount of liquid carrier returned to the container is reduced or zero. The As a result, the toner concentration of the developer stored in the container can be maintained at a value close to the initial value, the developer in the container can be used effectively, and replenishment of toner or liquid carrier to the container can be minimized. can do.
[0020]
Further, at least one of the plurality of squeegee rollers may be configured to be located at the contact position.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a printer as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the printer. . This printer is a wet development type image forming apparatus that forms a single color image using a developer containing black (K) toner, and a print command signal including an image signal is sent from an external device such as a host computer to the main control unit. 100, the engine control unit 110 controls each part of the engine unit 1 in accordance with a control signal from the main control unit 100, and conveys it from the paper feed cassette 3 disposed in the lower part of the apparatus main body 2. An image corresponding to the image signal is printed out on transfer paper, copy paper, and paper (hereinafter referred to as “transfer paper”) 4.
[0022]
The engine unit 1 includes a photoreceptor unit 10, an exposure unit 20, a development unit 30, a transfer unit 40, and the like. Among these units, the photoreceptor unit 10 includes a photoreceptor 11, a charging unit 12, a charge removal unit 13, and a cleaning unit 14. The developing unit 30 includes a developing roller 31 and the like. Further, the transfer unit 40 includes an intermediate transfer roller 41 and the like.
[0023]
In the photoconductor unit 10, the photoconductor 11 is provided so as to be rotatable in an arrow direction 15 in FIG. 1 (clockwise direction in the drawing). Around the photoreceptor 11, along the rotation direction 15, the charging unit 12, the developing roller 31, squeegee rollers 51, 52, and 53 (described later), the intermediate transfer roller 41, the charge eliminating unit 13, and the cleaning unit 14. Is arranged. Further, a surface area between the charging unit 12 and the developing roller 31 is an irradiation area of the light beam 21 from the exposure unit 20. In this embodiment, the charging unit 12 includes a charging roller, and a charging bias is applied from the charging bias generation unit 111 to uniformly charge the outer peripheral surface of the photoconductor 11 to a predetermined surface potential Vd (for example, Vd = DC + 600 V). It has a function as a charging means.
[0024]
A light beam 21 formed by, for example, a laser is irradiated from the exposure unit 20 toward the outer peripheral surface of the photoconductor 11 uniformly charged by the charging unit 12. The exposure unit 20 exposes the photosensitive member 11 with a light beam 21 in accordance with a control command given from the exposure control unit 112, and forms an electrostatic latent image corresponding to an image signal on the photosensitive member 11. It has a function as an exposure means. For example, when a print command signal including an image signal is given from an external device such as a host computer to the CPU 101 of the main control unit 100 via the interface 102, the CPU 113 controls the exposure control unit in response to a command from the CPU 101 of the main control unit 100. A control signal corresponding to the image signal is output to 112 at a predetermined timing. Then, in response to a control command from the exposure control unit 112, the light beam 21 is irradiated from the exposure unit 20 to the photoconductor 11, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photoconductor 11. Thus, in this embodiment, the photoconductor 11 corresponds to the “image carrier” of the present invention.
[0025]
The electrostatic latent image formed in this way is visualized by toner supplied from the developing roller 31 of the developing unit 30. The developing unit 30 includes, in addition to the developing roller 31, a tank 33 that stores the developing solution 32, a coating roller 34 that pumps up the developing solution 32 stored in the tank 33 and applies the developing solution 31 to the developing roller 31 at the coating position 34a. A regulating blade 35 that uniformly regulates the thickness of the upper developer layer, a cleaning blade 36 that removes the developer remaining on the developing roller 31 after supplying the toner to the photosensitive member 11, and a memory 37 (FIG. 3) described later. I have. The developing roller 31 rotates at a circumferential speed substantially equal to that of the photoconductor 11 in the direction of following the photoconductor 11 (counterclockwise in FIG. 1). The application roller 34 rotates in the same direction as the developing roller 31 (counterclockwise in the figure) at a peripheral speed of about twice.
[0026]
In the present embodiment, the developer 32 is a toner composed of a color pigment, an adhesive such as an epoxy resin that adheres the color pigment, a charge control agent that gives a predetermined charge to the toner, a dispersant that uniformly disperses the color pigment, and the like. Is dispersed in a liquid carrier. In this embodiment, for example, silicone oil such as polydimethylsiloxane oil is used as the liquid carrier, the toner concentration is 5 to 40% by weight, and the low-concentration developer (toner concentration is 1 to 2) often used in the wet development system. The concentration is higher than (% by weight). The type of the liquid carrier is not limited to silicone oil, and the viscosity of the developer 32 is determined by the liquid carrier to be used, each material constituting the toner, the toner concentration, etc. In this embodiment, For example, the viscosity is 50 to 6000 mPa · s.
[0027]
In this embodiment, the interval between the photosensitive member 11 and the developing roller 31 (developing gap = thickness of the developing solution layer) is set to 5 to 40 μm, for example, and the developing nip distance (the developing solution layer is the photosensitive member 11 and the developing roller 31). In this embodiment, the distance in the circumferential direction in contact with both is set to 5 mm, for example. In the case of the low-concentration developer described above, a development gap of 100 to 200 μm is required to increase the amount of toner, and in this embodiment using a high-concentration developer, the development gap can be shortened. Accordingly, the moving distance of the toner moving in the developer by electrophoresis is shortened, and a higher electric field is generated even when the same developing bias is applied, so that the developing efficiency can be improved and the developing can be performed at a high speed. It will be possible.
[0028]
In the developing unit 30 having such a configuration, the developer 32 stored in the tank 33 is pumped up by the application roller 34, and the thickness of the developer layer on the application roller 34 is uniformly regulated by the regulation blade 35. The developing solution 32 adheres to the surface of the developing roller 31 and is conveyed to the developing position 16 facing the photosensitive member 11 as the developing roller 31 rotates. For example, the toner in the developer is positively charged by the action of a charge control agent or the like.
[0029]
Then, a developing solution carried on the developing roller 31 at the developing position 16 is supplied from the developing roller 31 and adheres to the photosensitive member 11, and a developing bias Vb (for example, Vb) applied to the developing roller 31 from the developing bias generator 114. = DC + 400V), the toner moves in the developing solution from the developing roller 31 to the photoconductor 11, and the electrostatic latent image is visualized. Further, the developer remaining on the developing roller 31 without adhering to the photoconductor 11 is scraped off by the cleaning blade 36 and returns to the tank 33 by its own weight. Thus, in this embodiment, the developing roller 31 corresponds to the “developer carrier” of the present invention, and the tank 33 corresponds to the “container” of the present invention.
[0030]
The toner image formed on the photoconductor 11 as described above is conveyed to a primary transfer position 44 facing the intermediate transfer roller 41 as the photoconductor 11 rotates. The intermediate transfer roller 41 rotates at a circumferential speed substantially equal to that of the photoconductor 11 in the direction of following the photoconductor 11 (counterclockwise in FIG. 1), and the primary transfer bias (for example, DC− 400V), the toner image on the photoconductor 11 is primarily transferred to the intermediate transfer roller 41 (transfer medium). Residual charges on the photoconductor 11 after the primary transfer are removed by a charge removal unit 13 made of an LED or the like, and a residual developer is removed by a cleaning unit 14.
[0031]
A secondary transfer roller 42 is disposed opposite to an appropriate position of the intermediate transfer roller 41 (vertically below the intermediate transfer roller 41 in FIG. 1), and the primary transfer toner image primarily transferred to the intermediate transfer roller 41 is the intermediate transfer roller. As the roller 41 rotates, the toner is conveyed to a secondary transfer position 45 facing the secondary transfer roller 42. On the other hand, the transfer paper 4 accommodated in the paper feed cassette 3 is conveyed to the secondary transfer position 45 by a conveyance drive unit (not shown) in synchronization with the conveyance of the primary transfer toner image. The secondary transfer roller 42 rotates at a peripheral speed equal to that of the intermediate transfer roller 41 in a direction (clockwise in FIG. 1) following the intermediate transfer roller 41, and the secondary transfer bias ( For example, when −100 μA) is applied under constant current control, the toner image on the intermediate transfer roller 41 is secondarily transferred to the transfer paper 4. The residual developer on the intermediate transfer roller 41 after the secondary transfer is removed by the cleaning unit 43. The transfer paper 4 onto which the toner image has been secondarily transferred in this manner is conveyed along a predetermined transfer paper conveyance path 5 (indicated by the one-dot chain line in FIG. 1), and the toner image is fixed by the fixing unit 6. It is discharged to the discharge tray provided in the. Further, an operation display panel 7 including a liquid crystal display and a touch panel, for example, is disposed on the upper surface of the apparatus main body 2, and accepts operation instructions from the user and displays predetermined information to notify the user. Thus, in this embodiment, the transfer bias generator 115 corresponds to the “transfer unit” of the present invention.
[0032]
Next, the configuration of the squeegee rollers 51, 52, 53 will be described. The squeegee rollers 51, 52, and 53 are rotated between the developing position 16 and the primary transfer position 44 on the photosensitive member 11, that is, in the developing carrying area where the toner image is carried, in the rotation direction (developing liquid transport direction) 15. Are arranged opposite to each other. The squeegee rollers 51, 52, 53 are supported so as to be movable in the contact / separation direction with respect to the photoreceptor 11. That is, for example, when actuators 61, 62, and 63 (FIG. 3) composed of solenoids or motors are driven by the contact / separation driving unit 118 (FIG. 3), the squeegee rollers 51, 52, and 53 are respectively in contact positions (FIG. 1, a reciprocating movement between a solid line) and a separated position (broken line in FIG. 1). The contact position is a position where the squeegee rollers 51, 52, 53 are in contact with the developer carried on the photoconductor 11, and the separation position is a position where the squeegee rollers 51, 52, 53 are not in contact with the developer. is there.
[0033]
Further, the squeegee rollers 51, 52, and 53 are driven in the direction in which the photosensitive member 11 is driven when the roller driving motor 64 (FIG. 3) is rotationally driven by the motor driving unit 119 (FIG. 3) at the contact position. It rotates at a peripheral speed almost equal to that of the photoconductor 11 in the counterclockwise direction. The squeegee rollers 51, 52, and 53 are arranged at contact positions to peel off the liquid carrier from the photoconductor 11 by coming into contact with the liquid carrier on the surface layer of the developer 32 carried on the surface of the photoconductor 11. .
[0034]
As shown in FIG. 2, the cleaning blade 54 is in contact with the squeegee rollers 51, 52, and 53, and the liquid carrier peeled off from the photoconductor 11 by the squeegee rollers 51, 52, and 53 is respectively removed by the cleaning blade 54. It is scraped off and removed from the squeegee rollers 51, 52, 53. Here, the opening of the tank 33 extends to a position below the contact position of each cleaning blade 54 with the squeegee rollers 51, 52, 53. As a result, the liquid carrier removed from the squeegee rollers 51 to 53 by the cleaning blade 54 is returned to the tank 33 by its own weight.
[0035]
In the present embodiment, the removed liquid carrier is returned to the tank 33 by its own weight. However, the present invention is not limited to this, and the receiving tray for receiving the removed liquid carrier, and the receiving tray and the tank 33 are communicated. A recovery pipe and a pump may be provided, and the pump may be driven to forcibly return the liquid carrier to the tank 33. The liquid carrier stripping operation by the squeegee rollers 51, 52 and 53 will be described in detail later.
[0036]
In FIG. 3, the main control unit 100 includes an image memory 103 for storing an image signal given from an external device via an interface 102, and the CPU 101 receives a print command signal including the image signal from the external device. When it is received via the interface 102, it is converted into job data in a format suitable for the operation instruction of the engine unit 1 and sent to the engine control unit 110.
[0037]
The memory 116 of the engine control unit 110 includes a ROM that stores a control program for the CPU 113 including preset fixed data, a RAM that temporarily stores control data for the engine unit 1, calculation results by the CPU 113, and the like. The CPU 113 stores data relating to the image signal sent from the external device via the CPU 101 in the memory 116.
[0038]
The memory 37 of the developing unit 30 stores data relating to the manufacturing lot, usage history, built-in toner characteristics, remaining amount of the developer 32, toner density, and the like. The memory 37 is electrically connected to the communication unit 38, and the communication unit 38 is attached to the tank 33, for example. When the developing unit 30 is attached to the apparatus main body 2, the communication unit 38 is arranged to face the communication unit 117 of the engine control unit 110 within a predetermined distance, for example, within 10 mm. Data can be transmitted and received in a non-contact state by wireless communication. As a result, the CPU 113 manages various information such as consumables management related to the developing unit 30.
[0039]
In this embodiment, data transmission / reception is performed in a non-contact manner using electromagnetic means such as wireless communication. For example, a connector is provided in each of the apparatus main body 2 and the developing unit 30, and the apparatus main body 2 is provided with a connector. When the developing unit 30 is mounted, data transmission and reception may be performed by mechanically fitting both connectors. The memory 37 is preferably a non-volatile memory that can store the data even when the power is off or the developing unit 30 is detached from the apparatus main body 2. Examples of the non-volatile memory include a flash memory. EEPROM, ferroelectric memory, or the like can be used.
[0040]
FIG. 4 is a view for explaining the operation of removing the liquid carrier from the photoreceptor 11 by the squeegee roller 51. In the drawing, in the region A, that is, upstream of the squeegee roller 51 in the rotation direction 15 of the photoconductor 11, the developing solution 32 is supplied from the developing roller 31 (FIG. 1) and adheres to the photoconductor 11, and the developing bias Vb. As a result, the toner 322 moves in the liquid carrier 321 and adheres to the photoconductor 11, and a toner image (solid image in FIG. 4) is formed. Note that the thickness of the toner 322 is t1, and the thickness of the liquid carrier 321 is t2. That is, the thickness of the developer 32 on the photoconductor 11 is (t1 + t2).
[0041]
Then, the developer 32 on the photoconductor 11 is nipped between the squeegee roller 51 disposed at the contact position and the photoconductor 11, and the liquid carrier 321 on the surface layer of the developer 32 contacts and adheres to the squeegee roller 51. . Further, when the squeegee roller 51 and the photosensitive member 11 are rotated, the liquid carrier 321 is separated at substantially the center. That is, the thickness of the liquid carrier 321 remaining on the photoconductor 11 and the thickness of the liquid carrier 321 moving to the squeegee roller 51 are both about t2 / 2.
[0042]
In this way, a part of the liquid carrier 321 is peeled off from the photoreceptor 11 by the squeegee roller 51. In this embodiment, three squeegee rollers 51 to 53 are provided, and each squeegee roller 51 to 53 is configured to be movable between a contact position and a separation position, and the CPU 113 controls the position of each squeegee roller 51 to 53. And the peeling amount of the liquid carrier 321 will be adjusted by controlling the combination of the squeegee rollers 51-53 arrange | positioned in a contact position. Thus, in this embodiment, the squeegee rollers 51 to 53 each correspond to the “peeling mechanism” of the present invention.
[0043]
FIGS. 5 to 8 are diagrams for explaining the relationship between the image occupancy ratio and the peeling amount of the liquid carrier. FIG. 5A shows a toner image on the photoconductor 11, and FIGS. D) shows the arrangement positions of the squeegee rollers 51, 52 and 53, respectively. 5 to 8, as in FIG. 1, the squeegee roller at the contact position is indicated by a solid line, and the squeegee roller at the separation position is indicated by a broken line. For convenience of explanation, the photoconductor 11 has a flat plate shape.
[0044]
The image occupancy rate is the ratio of the image portion to the electrostatic latent image. The main control unit 100 (FIG. 3) includes, for example, a dot counter that counts the number of on dots to which toner adheres among the pixels constituting the electrostatic latent image, and the ratio of the number of on dots to the number of dots in the entire image Has the function to calculate as the image occupancy rate. For example, the image occupancy ratio of a black solid image is 100%, and the image occupancy ratio of a white solid portion (blank portion of the image) of the image is 0%. In place of the main control unit 100, the engine control unit 110 (FIG. 3) may include the dot counter.
[0045]
In this embodiment, as described above, the developer 32 in the tank 33 uses a high-concentration developer of 5 to 40% by weight, but the toner contained in the developer 32 is a value included in the range. The density is, for example, 20% by volume (initial value of toner density). In FIG. 4, the thickness t1 of the toner 322 adhering to the photoconductor 11 by development is set to t2 = 2 μm, and the thickness t2 of the liquid carrier 321 is set to 8 μm. That is, the thickness (t1 + t2) of the developer 32 on the photoconductor 11 is 10 μm.
[0046]
FIG. 5 shows a case where the image occupation rate is 100% (solid image) as shown in FIG. In this case, the toner concentration of the developing solution 32 on the photoreceptor 11 is 20% by volume, which is equal to the initial value of the toner concentration in the tank 33. Therefore, as shown in FIGS. 5B to 5D, the liquid carrier 321 is not peeled by disposing all the squeegee rollers 51 to 53 at the separated positions. That is, the peeling amount of the liquid carrier 321 is set to zero. As a result, all the developing solution 32 on the photoconductor 11 is consumed, but the toner concentration of the consumed developing solution is equal to the initial value of the toner concentration of the developing solution 32 in the tank 33. The toner concentration is maintained at 20% by volume of the initial value.
[0047]
FIG. 6 shows a case where the image occupation ratio is 50% as shown in FIG. In this case, the toner concentration of the developing solution 32 on the photoconductor 11 is 10% by volume, and t1 = 2 μm and t2 = 8 μm, but on average, the thickness of the toner 322 is 1 μm, and the liquid carrier 321. The thickness becomes 9 μm. Therefore, more liquid carriers have moved to the photoconductor 11 than in the case of FIG.
[0048]
Therefore, as shown in FIG. 5B, when the squeegee roller 51 is arranged at the contact position, about half of the surface liquid carrier 321 is peeled off. As a result, the average thickness of the liquid carrier 321 remaining on the region B, that is, the photoconductor 11, is about 4.5 μm. Accordingly, the toner concentration of the developer 32 in the region B is about 18% by volume, which is substantially equal to the toner concentration in the tank 33.
[0049]
Then, as shown in FIGS. 4C and 4D, by arranging the squeegee rollers 52 and 53 at the separated positions, the toner concentration of the developer 32 remaining on the photoreceptor 11 is about 18% by volume. Maintained. In addition, the toner concentration in the tank 33 has increased when many liquid carriers 321 have moved to the photoconductor 11, but decreases when the liquid carrier 321 peeled off by the squeegee roller 51 is returned to the tank 33. As a result, the initial value approaches 20% by volume.
[0050]
FIG. 7 shows a case where the image occupation rate is 20% as shown in FIG. In this case, the toner concentration of the developing solution 32 on the photoconductor 11 is 4% by volume, and t1 = 2 μm and t2 = 8 μm, but on average, the thickness of the toner 322 is 0.4 μm, and the liquid The thickness of the carrier 321 is 9.6 μm. Therefore, more liquid carriers have moved to the photoconductor 11 than in the case of FIG.
[0051]
Therefore, as shown in FIG. 5B, when the squeegee roller 51 is arranged at the contact position, about half of the surface liquid carrier 321 is peeled off. As a result, the average thickness of the liquid carrier 321 in the region B remaining on the photoreceptor 11 is about 4.8 μm, and the toner concentration of the developer 32 in the region B is about 7.7% by volume. Further, as shown in FIG. 5C, when the squeegee roller 52 is disposed at the contact position, about half of the surface liquid carrier 321 is peeled off. As a result, the average thickness of the liquid carrier 321 in the region C remaining on the photoconductor 11 is about 2.4 μm. Accordingly, the toner concentration of the developing solution 32 in the region C is about 14% by volume and approaches the toner concentration in the tank 33. As shown in FIG. 4D, the squeegee roller 53 is disposed at a separated position so as not to peel off the liquid carrier 321. This is because if the liquid carrier 321 is further peeled off, the toner image on the photoconductor 11 may be adversely affected.
[0052]
As a result, the toner concentration of the developer 32 remaining on the photoreceptor 11 is about 14% by volume. Further, the toner concentration in the tank 33 has increased when many liquid carriers 321 have moved to the photoreceptor 11, but the liquid carrier 321 peeled off by the squeegee rollers 51 and 52 is returned to the tank 33. , And it will approach the initial value of 20% by volume.
[0053]
FIG. 8 shows a case where the image occupation ratio is 0% (white image) as shown in FIG. In this case, the toner concentration of the developer 32 on the photoconductor 11 is 0% by volume, and only the liquid carrier 321 is consumed, and the toner concentration in the tank 33 increases. Then, as shown to the same figure (B)-(D), the liquid carrier 321 is peeled, respectively, by arrange | positioning all the squeegee rollers 51-53 in a contact position. Accordingly, the thickness in the region B after being peeled off by the squeegee roller 51 is about 5 μm, and the thickness in the region C after being peeled off by the squeegee roller 52 is about 2.5 μm. The thickness in the region D after being peeled off by the roller 53 is about 1.25 μm. Then, the liquid carrier 321 peeled off by the squeegee rollers 51 to 53 is returned to the tank 33, so that an increase in toner concentration in the tank 33 is suppressed.
[0054]
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the peeling amount adjustment processing routine. The memory 116 of the engine control unit 110 stores a liquid carrier peeling amount adjustment processing program in advance. Then, the CPU 113 controls each part of the apparatus according to the program, whereby the following peeling amount adjustment processing is executed.
[0055]
First, the image occupancy rate P (%), which is the ratio of the image portion in the electrostatic latent image, is obtained (# 10), and the obtained image occupancy rate level is determined. That is, it is determined whether or not 55 <P (# 12). If P ≦ 55 (NO in # 12), it is determined whether 30 <P ≦ 55 (# 14) and P ≦ 30. If (NO in # 14), it is determined whether or not 0 <P ≦ 30 (# 16). If NO in # 16, P = 0, so that all the squeegee rollers 51 to 53 are moved to the contact position as described in FIG. 8 (# 18).
[0056]
If 55 <P (YES in # 12), the toner density on the photoconductor 11 is high, so that all the squeegee rollers 51 to 53 are disposed at the separated positions as described with reference to FIG. Exit the routine. If 30 <P ≦ 55 (YES in # 14), the toner density on the photoconductor 11 is medium, so that the squeegee roller 51 is moved to the contact position, for example, as described in FIG. # 20). This movement may be one, and the squeegee roller 52 or 53 may be moved instead of the squeegee roller 51.
[0057]
If 0 <P ≦ 30 (YES in # 16), the toner density on the photoconductor 11 is low, so that, for example, the squeegee rollers 51 and 52 are moved to the contact position as described with reference to FIG. 7 (# 22). Two movements are sufficient, and the squeegee rollers 51 and 53 or the squeegee rollers 52 and 53 may be moved. Note that the threshold used to determine the level of image occupancy in steps # 12, # 14, and # 16 is an example, and other values may be used.
[0058]
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the peeling amount adjustment processing routine. In this operation, the developing unit 30 includes a viscometer 39 as indicated by a broken line in FIG. The viscometer 39 is disposed in the tank 33, and the toner concentration is obtained by the CPU 113 based on the viscosity of the developer 32 detected by the viscometer 39. Instead of the viscometer 39, for example, a concentration sensor composed of a transmissive optical sensor may be provided in the tank 33, and the toner concentration of the developer 32 in the tank 33 may be directly detected. Thus, in this embodiment, the viscometer 39 corresponds to the “concentration detection means” of the present invention.
[0059]
First, the toner concentration N (%) of the developing solution 32 in the tank 33 is obtained based on the detection signal from the viscometer 39 (# 30). Here, the relationship between the viscosity of the developing solution 32 detected by the viscometer 39 and the toner concentration is included in a program that is obtained in advance in an arithmetic expression or a table data format and stored in the memory 116, and based on the above relationship. Processing for determining the toner density of # 30 is executed.
[0060]
Then, it is determined whether or not the obtained toner density is N1 <N (# 32). If N ≦ N1 (NO in # 32), it is determined whether N0 <N ≦ N1 (# 34). If N.ltoreq.N0 (NO in # 32), the toner concentration has decreased, so the routine is terminated without peeling off the liquid carrier. Note that N0 is an initial value of the toner concentration of the developer 32 in the tank 33, and N1 is a value satisfying N0 <N1 obtained in advance through experiments or the like.
[0061]
On the other hand, if N1 <N (YES in # 32), the toner density has increased significantly, so that, for example, the squeegee rollers 51 and 52 are moved to the contact position as described in FIG. 7 (# 36). . Two movements are sufficient, and the squeegee rollers 51 and 53 or the squeegee rollers 52 and 53 may be moved to the contact position.
[0062]
If N0 <N ≦ N1 (YES in # 34), the toner density is increased by a small amount, so that, for example, the squeegee roller 51 is moved to the contact position as described with reference to FIG. 6 (# 38). . This movement may be one, and the squeegee roller 52 or 53 may be moved to the contact position instead of the squeegee roller 51.
[0063]
In addition, based on the relationship between the viscosity of the developing solution 32 detected by the viscometer 39 and the toner concentration of the developing solution 32, the developing solution 32 corresponding to the comparison value (N0 and N1 in FIG. 10) of the toner concentration of the developing solution 32. 10 may be obtained in advance and stored in the memory 116, and the detected viscosities may be directly compared with corresponding values to determine steps # 32 and # 34 in FIG.
[0064]
As described above, according to the present embodiment, the squeegee rollers 51 to 53 that are movable between the contact position that contacts the developing solution 32 on the photoconductor 11 and the separated position that does not contact are provided and arranged at the contact position. Since the combination of the squeegee rollers 51 to 53 to be controlled is controlled, the amount of separation of the liquid carrier 321 from the photoconductor 11 can be adjusted. As a result, wasteful consumption of the liquid carrier 321 can be prevented and a good toner image can be formed.
[0065]
Further, according to the present embodiment, the opening of the tank 33 is extended below the position where each cleaning blade 54 contacts the squeegee rollers 51 to 53, and the cleaning blade 54 scrapes off the squeegee rollers 51 to 53. Since the liquid carrier 321 is returned to the tank 33 by its own weight, it is necessary to provide a separate recovery tank or a pipe for returning the liquid carrier 321 from the recovery tank to the tank 33. Therefore, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus main body can be reduced in size. In addition, by returning the peeled liquid carrier 321 to the tank 33, the liquid carrier 321 can be used effectively, and the replenishment amount of the liquid carrier 321 can be minimized.
[0066]
Further, according to the present embodiment, the squeegee rollers 51 to 53 are arranged to face the development carrying region so that the liquid carrier 321 is peeled off from the photoconductor 11 before the primary transfer. Since the amount of the liquid carrier contained in the developer is larger than that on the photoconductor 11 or the intermediate transfer roller 41 in FIG. 1, a large amount of the liquid carrier can be peeled off, thereby widening the adjustment range of the peeling amount. It becomes possible.
[0067]
Further, according to the present embodiment, the liquid carrier 321 is peeled from the photoconductor 11 before the primary transfer, the image occupation ratio is obtained, and the toner concentration of the developer remaining on the photoconductor 11 after the peeling is set to a predetermined value (this In the embodiment, the liquid carrier peeling amount is adjusted so as to approach the initial value of the toner density in the tank 33, so that the transfer conditions when the primary transfer is performed, that is, the toner density of the developer is always substantially equal. Accordingly, the primary transfer can always be suitably performed.
[0068]
Further, according to the operation of FIG. 9, the image occupancy ratio is obtained, and the liquid carrier 321 is obtained so that the toner concentration of the developer remaining on the photoconductor 11 after the separation approaches the initial value of the toner concentration of the developer 32 in the tank 33. In addition, the liquid carrier 321 peeled off from the photosensitive member 11 by the squeegee rollers 51 to 53 is scraped off by the cleaning blade 54 and returned to the tank 33. The change in the toner concentration of the liquid 32 can be suppressed and maintained at the initial value. As a result, the developer 32 in the tank 33 can be used to the end without waste, and the amount of liquid carrier, toner, etc. supplied from the outside can be minimized. In the case of the operation shown in FIG. 9, the toner concentration detecting means for the tank 33 such as the viscometer 39 is not necessary, so that the apparatus configuration can be simplified compared to the case shown in FIG. .
[0069]
Further, according to the operation of FIG. 10, the toner concentration in the tank 33 is obtained based on the detection value of the viscometer 39, the amount of liquid carrier peeled off from the photoreceptor 11 is adjusted based on the value, and the peeled liquid carrier is removed. Since it is configured to return to the tank 33, the change in toner density in the tank 33 can be suppressed and maintained at the initial value. As a result, the developer 32 in the tank 33 can be used to the end without waste, and the amount of liquid carrier, toner, etc. supplied from the outside can be minimized.
[0070]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit thereof. For example, the following modifications (1) to ( 10) can be employed.
[0071]
(1) In the above embodiment, the three squeegee rollers 51 to 53 are provided. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more squeegee rollers may be provided. That is, if a plurality of squeegee rollers are provided, the amount of separation of the liquid carrier 321 from the photoconductor 11 can be adjusted by controlling the combination of the squeegee rollers arranged at the contact position.
[0072]
(2) FIG. 11 is a diagram for explaining the separation amount of the liquid carrier at each contact position when three contact positions with different distances from the photoconductor 11 are provided as the contact positions of the squeegee roller 51. In FIG. 11, for convenience of explanation, the photoconductor 11 has a flat plate shape. 11 shows only the squeegee roller 51, the same applies to the squeegee rollers 52 and 53.
[0073]
In this embodiment, the actuator 54 (FIG. 3) is constituted by a motor, for example, and the squeegee rollers 51 to 53 can be arranged at a plurality of contact positions having different distances from the photosensitive member 11 as contact positions of the squeegee rollers 51 to 53. It is a thing. Here, it is assumed that a solid image is formed on the photoconductor 11 as shown in FIG. Similarly to the above embodiment, the thickness of the toner 322 is t1, and the thickness of the liquid carrier 321 is t2. The radius of the squeegee roller 51 is R.
[0074]
In FIG. 5B, the contact position is set to a position where the surface of the squeegee roller 51 barely contacts the developer 32 on the photoconductor 11. That is, the distance L1 between the center of the squeegee roller 51 and the surface of the developer 32 is set to L1≈R and L1 ≦ R. As a result, the thickness of the liquid carrier 321 remaining on the photoconductor 11 becomes t3, and a small amount of the liquid carrier 321 on the surface layer of the developer 32 on the photoconductor 11 is peeled off.
[0075]
In FIG. 8C, the contact position is set closer to the photoconductor 11 than in FIG. That is, the distance L2 between the center of the squeegee roller 51 and the surface of the developer 32 is set to L2 <L1. As a result, the thickness of the liquid carrier 321 remaining on the photoconductor 11 becomes t4 (<t3), and the liquid carrier 321 on the surface layer of the developer 32 on the photoconductor 11 is peeled off more than in the case of FIG. It is done.
[0076]
In FIG. 4D, the contact position is set closer to the photoconductor 11 than in FIG. That is, the distance L3 between the center of the squeegee roller 51 and the surface of the developer 32 is set to L3 <L2. As a result, the thickness of the liquid carrier 321 remaining on the photoconductor 11 becomes t5 (<t4), and the liquid carrier 321 on the surface layer of the developer 32 on the photoconductor 11 is peeled off more than in the case of FIG. Taken.
[0077]
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 11, the squeegee rollers 51 to 53 can be arranged at a plurality of contact positions having different distances from the photoconductor 11 as the contact positions of the squeegee rollers 51 to 53. By changing the contact position of the rollers 51 to 53, the amount of separation of the liquid carrier 321 can be adjusted more finely, or the adjustment range can be expanded.
[0078]
(3) In the above embodiment, the rotational speed of the squeegee rollers 51 to 53 can be changed by the roller drive motor 64, and the relative speed of the contact surface of the squeegee rollers 51 to 53 with respect to the developer conveyed by the photosensitive member 11 is set. It may be changed. According to this embodiment, the amount of separation of the liquid carrier 321 can be increased or decreased by increasing or decreasing the peripheral speed of the squeegee rollers 51 to 53 with respect to the peripheral speed of the photoconductor 11. It becomes possible to finely adjust the peeling amount or to widen the adjustment range.
[0079]
(4) In the above embodiment, as shown in FIG. 7A, for example, the thickness t1 of the toner 322 is 2 μm and the thickness t2 of the liquid carrier 321 is 8 μm. If 53 is arranged at the contact position, the toner image may be adversely affected. However, if there is no possibility of adversely affecting the toner image even if the squeegee roller 53 is arranged at the contact position, for example, the thickness t1 of the toner 322 is 1 μm, for example, the squeegee roller 53 in FIG. You may make it arrange | position in a contact position.
[0080]
If there is no possibility of adversely affecting the toner image even if the squeegee roller 53 is disposed at the contact position, the number of squeegee rollers moving to the contact position is set to a maximum of two in the operations of FIGS. On the other hand, the step of comparing may be increased by one, and a step of arranging all three squeegee rollers 51 to 53 at the contact position may be provided.
[0081]
For example, in the operation of FIG. 9, the level of the image occupation rate to be determined may be subdivided. That is, for example, if 0 <P ≦ 20, the three squeegee rollers are moved to the contact position, and if 20 <P ≦ 35, the two squeegee rollers are moved to the contact position, and 35 <P ≦ 55. For example, one squeegee roller may be moved to the contact position. Further, in the operation of FIG. 10, for example, the value N2 where N1 <N2 is also compared with the toner density N. If N2 <N, the three squeegee rollers are moved to the contact position, and N1 <N ≦ N2. If there are, two squeegee rollers are moved to the contact position, and if N0 <N ≦ N1, one squeegee roller may be moved to the contact position.
[0082]
(5) In the operation of FIG. 9 in the above embodiment, the liquid carrier cannot be sufficiently peeled off and returned to the tank 33 in a range where the image occupation ratio is low, and the toner concentration in the tank 33 tends to increase. . That is, for example, as shown in FIG. 7A, since the thickness t1 of the toner 322 is 2 μm and the thickness t2 of the liquid carrier 321 is 8 μm, the squeegee roller 53 is arranged at the contact position in FIG. As a result, the toner image may be adversely affected. Therefore, as described with reference to FIG. 7, when the image occupancy rate is 20%, the toner concentration of the developer 32 remaining on the photosensitive member 11 is close to about 14% by volume, but is an initial value. It does not reach 20% by volume.
[0083]
Therefore, for example, in step # 12, only one squeegee roller may be arranged at the contact position even when 55 <P. As a result, the amount of the liquid carrier 321 peeled off can be increased and the amount returned to the tank 33 can be increased, and an increase in the toner concentration in the tank 33 can be suppressed and maintained at the initial value as much as possible.
[0084]
(6) In the above embodiment, a dot counter that counts the number of on-dots to which toner adheres among the pixels constituting the electrostatic latent image is provided, and the ratio of the number of on-dots to the number of dots in the entire image is used as the image occupation rate However, the method for obtaining the image occupancy rate is not limited to this. Since the image occupancy rate is a value corresponding to the amount of development, that is, the amount of toner movement from the developing roller 31 to the photoconductor 11, for example, the current flowing from the developing roller 31 to the photoconductor 11 is detected as the developing current. The amount of toner movement (development amount) may be obtained based on this and used as the image occupancy rate.
[0085]
(7) In the above embodiment, the intermediate transfer roller 41 is provided, and the toner image on the photoconductor 11 is primarily transferred to the intermediate transfer roller 41 at the primary transfer position 44, and then the secondary transfer roller 42 at the secondary transfer position 45. However, the present invention is not limited to this. For example, the intermediate transfer roller 41 is omitted, the secondary transfer roller 42 is disposed at the primary transfer position 44, and the toner image on the photoconductor 11 is transferred. It may be configured to transfer directly to the transfer paper 4 (transfer medium). In this embodiment, the transfer bias generator 115 and the secondary transfer roller 42 correspond to the “transfer unit” of the present invention.
[0086]
(8) In the above-described embodiment, the roller-shaped developing roller 31 is used as the developer carrying member. However, the present invention is not limited to this, and for example, a belt-shaped one may be used. Moreover, although the roller-like squeegee rollers 51 to 53 are used as the stripping member, the invention is not limited thereto, and for example, a belt-like member may be used.
[0087]
(9) In the above-described embodiment, all of the squeegee rollers 51 to 53 are configured to be movable between the contact position and the separated position. However, the present invention is not limited to this, and at least one squeegee roller is configured to be movable. Just keep it. For example, even in a configuration in which the squeegee roller 51 is movable and the squeegee rollers 52 and 53 are fixedly arranged at the contact position, the combination of the squeegee rollers arranged at the contact position can be controlled by the position control of the squeegee roller 51. This can adjust the amount of peeling of the liquid carrier.
[0088]
(10) In the above embodiment, the description has been given using a printer that prints an image provided from an external device such as a host computer on transfer paper. However, the present invention is not limited to this, and a copier, a facsimile machine, or the like is used. The present invention can be applied to a general electrophotographic image forming apparatus. In the above-described embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus for monochrome printing. However, the application target of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a color image forming apparatus. . In this case, for example, in the case of a so-called tandem apparatus that includes a photoconductor unit, an exposure unit, and a development unit for each color and is configured to sequentially transfer to the intermediate transfer belt, the liquid carrier on the photoconductor is peeled for each color. The amount can be adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an internal configuration of a printer according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the printer.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a separation amount of a liquid carrier by a squeegee roller.
FIG. 5 is a diagram for explaining a relationship between an image occupancy rate and a separation amount of a liquid carrier.
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the image occupancy rate and the amount of peeling of the liquid carrier.
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the image occupancy rate and the amount of peeling of the liquid carrier.
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the image occupancy rate and the amount of peeling of the liquid carrier.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a peeling amount adjustment processing routine.
FIG. 10 is a flowchart showing another example of a peeling amount adjustment processing routine.
FIG. 11 is a diagram for explaining a peeling amount of a liquid carrier in a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Photosensitive body (image carrier), 31 ... Developing roller (developer carrier), 33 ... Tank (container), 39 ... Viscometer (density detecting means), 41 ... Intermediate transfer roller (transfer means), 42 ... Secondary transfer roller (transfer means), 51 to 53 ... squeegee roller (peeling mechanism), 113 ... CPU, 115 ... transfer bias generator (transfer means)

Claims (7)

表面の移動に伴って前記表面に静電潜像が担持される像担持体と、
液体キャリア及びトナーを含む現像液を前記像担持体と対向する現像位置にまで搬送して、前記現像位置で前記現像液を前記像担持体表面に供給して前記静電潜像を現像する現像部と、
前記像担持体上の現像液に接触する接触位置と、前記像担持体上の現像液に接触しない離間位置との間で移動可能に構成されており、前記接触位置で表面が前記像担持体表面の移動方向に回転しながら前記像担持体から前記液体キャリアを剥離する複数のスキージーローラと、
前記スキージーローラが剥離した前記液体キャリアを前記スキージーローラから除去するクリーニング部材と、
前記接触位置に位置する前記スキージーローラの数を制御して、前記像担持体表面から剥離する前記液体キャリアの剥離量を調整する制御手段と
前記静電潜像に占める画像部の比率を求める手段とを備え、
前記制御手段は、前記比率が所定値以下である場合は、前記接触位置に位置する前記スキージーローラの数を増やすことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is carried on the surface as the surface moves;
Development that transports a developer containing a liquid carrier and toner to a development position facing the image carrier, and supplies the developer to the surface of the image carrier at the development position to develop the electrostatic latent image. And
The image carrier is configured to be movable between a contact position that contacts the developer on the image carrier and a separated position that does not contact the developer on the image carrier, and the surface of the image carrier is the contact position. A plurality of squeegee rollers for peeling the liquid carrier from the image carrier while rotating in the moving direction of the surface;
A cleaning member for removing the liquid carrier peeled off from the squeegee roller from the squeegee roller;
And a control means for the control the number of squeegee rollers located at the contact position to adjust the peeling amount of the liquid carrier is peeled off from the surface of the image bearing member,
Means for determining a ratio of an image portion in the electrostatic latent image,
The control unit increases the number of squeegee rollers located at the contact position when the ratio is equal to or less than a predetermined value .
前記複数のスキージーローラは、前記像担持体による現像液の搬送方向に互いに並んで設けられている請求項1記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of squeegee rollers are provided side by side in a direction in which developer is conveyed by the image carrier. 前記現像部は、前記現像液を貯留する容器を有し、前記容器から前記現像位置にまで前記現像液を搬送し、
前記クリーニング部材により除去された前記液体キャリアが前記容器に戻るように構成された請求項1または2に記載の画像形成装置。
The developing unit has a container for storing the developer, and conveys the developer from the container to the development position.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the liquid carrier removed by the cleaning member returns to the container.
前記クリーニング部材は、前記スキージーローラに当接して前記液体キャリアを当該スキージーローラから掻き取るもので、
前記容器の開口が前記クリーニング部材の前記スキージーローラへの当接位置の下方に延設されており、前記クリーニング部材により除去された前記液体キャリアが自重で前記容器に戻るように構成した請求項3記載の画像形成装置。
The cleaning member contacts the squeegee roller and scrapes the liquid carrier from the squeegee roller.
The opening of the said container is extended below the contact position to the said squeegee roller of the said cleaning member, It comprised so that the said liquid carrier removed by the said cleaning member might return to the said container with dead weight. The image forming apparatus described.
前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転写する転写手段を備え、
前記複数のスキージーローラは、前記転写媒体への転写前に前記像担持体表面から前記液体キャリアを剥離する動作が実行可能である請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
A transfer means for transferring the toner image on the image carrier to a transfer medium;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of squeegee rollers can perform an operation of peeling the liquid carrier from the surface of the image carrier before transfer to the transfer medium.
前記複数のスキージーローラのうちの少なくとも1本は前記接触位置に位置している請求項1ないしのいずれか一項に記載の画像形成装置。At least one image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5 positioned in said contact position of said plurality of squeegee rollers. 像担持体表面に形成された静電潜像を、液体キャリアとトナーを含む現像液により現像する画像形成方法において、
前記現像液を前記像担持体表面に供給する現像液供給工程と、
前記現像液供給工程にて供給されて前記像担持体表面に付着した液体キャリアを、複数のスキージーローラを用いて前記像担持体表面から剥離する剥離工程と
を備え、
前記スキージーローラは、前記像担持体上の現像液に接触する接触位置と、前記像担持体上の現像液に接触しない離間位置との間で移動可能に構成されており、前記接触位置で表面が前記像担持体表面の移動方向に回転しながら前記像担持体から前記液体キャリアを剥離し、
前記剥離工程では、前記静電潜像に占める画像部の比率が所定値以下である場合は、前記接触位置に位置する前記スキージーローラの数を増やすことを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method of developing an electrostatic latent image formed on the surface of an image carrier with a developer containing a liquid carrier and toner,
A developer supply step of supplying the developer to the surface of the image carrier;
A peeling step of peeling the liquid carrier supplied in the developer supplying step and attached to the surface of the image carrier from the surface of the image carrier using a plurality of squeegee rollers,
The squeegee roller is configured to be movable between a contact position that contacts the developer on the image carrier and a separated position that does not contact the developer on the image carrier. Peeling the liquid carrier from the image carrier while rotating in the moving direction of the surface of the image carrier,
In the peeling step, when the ratio of the image portion in the electrostatic latent image is a predetermined value or less, the number of the squeegee rollers located at the contact position is increased .
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