JP5464200B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

本発明は、転写工程前の像担持体上のトナー像に微小液滴の吐出を行い、より高画質の画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that discharges fine droplets onto a toner image on an image carrier before a transfer process to form a higher quality image.

一般的に、画像形成装置は、まず感光体を帯電させると共に原稿画像に合わせて電荷を消去、いわゆる露光し、静電潜像を形成する。この感光体の静電潜像に現像装置を用いてトナーを付着させる。そして、感光体に付着したトナーを中間転写ベルトや用紙等の転写体に転写して、画像を形成している。   In general, an image forming apparatus first charges a photoconductor and erases the charge in accordance with an original image, so-called exposure to form an electrostatic latent image. Toner is adhered to the electrostatic latent image on the photoreceptor using a developing device. The toner attached to the photosensitive member is transferred to a transfer member such as an intermediate transfer belt or paper to form an image.

ここで、トナーの帯電量が適正値よりも高い場合、同じ極性を有するトナー同士が反発しあい、トナーが本来付着する位置よりずれることがあり、これによりチリ(転写チリ)が発生したり、印刷画像が乱れること(像乱れ)がある。このような転写チリや像乱れは写真画像よりも文字画像のような、コントラストの高いトナー像が形成される際に顕著である。よって、転写チリ等を抑制する種々の技術は主に上記のコントラストが高いトナー像に対してなされている。   Here, when the charge amount of the toner is higher than an appropriate value, toners having the same polarity repel each other and may deviate from the position where the toner originally adheres, thereby generating dust (transfer dust) or printing. The image may be disturbed (image disorder). Such transfer dust and image disturbance are conspicuous when a high-contrast toner image such as a character image is formed rather than a photographic image. Therefore, various techniques for suppressing transfer dust and the like are mainly applied to the above-described toner image having a high contrast.

特許文献1では、除電器を用いて感光体や中間転写ベルトに形成されたトナーの帯電量を適正値まで低下させ、これによりトナー同士が反発し合うことを防止している。   In Patent Document 1, the charge amount of the toner formed on the photosensitive member and the intermediate transfer belt is reduced to an appropriate value using a static eliminator, thereby preventing the toners from repelling each other.

特開2006−138891号公報JP 2006-138891 A

しかし、画像の種類によって必要な帯電量は異なるため、除電器を用いてある画像に帯電量を適合させると別の画像では帯電量が適正値より低くなり、転写チリが発生することがある。本出願人は上記の点を改善した技術を先に提案した(特願2010−266034参照)。   However, since the required charge amount differs depending on the type of image, if the charge amount is adapted to an image using a static eliminator, the charge amount may be lower than an appropriate value in another image, and transfer dust may occur. The present applicant has previously proposed a technique for improving the above points (see Japanese Patent Application No. 2010-266034).

この提案は、現像装置が感光体にトナーを付着させてから中間転写ベルト(転写部)にトナー像が転写されるまでの間に水蒸気をトナー像に供給することにより転写チリを抑制するというものである。   This proposal suppresses transfer dust by supplying water vapor to the toner image after the developing device attaches the toner to the photosensitive member and before the toner image is transferred to the intermediate transfer belt (transfer unit). It is.

しかし、発生させた水蒸気を用紙全体に供給すると、用紙が必要以上に湿り、用紙がふやけ、製品品質が低下するおそれがある。   However, if the generated water vapor is supplied to the entire paper, the paper may be wetted more than necessary, the paper may be swollen, and the product quality may be reduced.

そこで本発明は、形成されたトナー像に微小液滴を供給してトナー粒子間の凝集力を高める一方、用紙に対しては悪影響を及ぼすことなく、高画質の画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an image forming apparatus that forms a high-quality image without adversely affecting the paper while supplying fine droplets to the formed toner image to increase the cohesion between the toner particles. The purpose is to provide.

上記目的は以下の手段により達成される。   The above object is achieved by the following means.

(1)静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、前記像担持体への前記トナー像の形成後、かつ前記転写体への転写前に前記像担持体上の前記トナー像に液滴を吐出する液滴吐出手段と、を有し、前記液滴吐出手段から吐出される液滴は、純水又は純水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を用いることを特徴とする画像形成装置。 (1) An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit that forms a toner image by attaching a developer to the electrostatic latent image, a transfer unit that transfers the toner image to a transfer body, after formation of the toner image to the image bearing member, and have a, a droplet discharge means for discharging droplets to the toner image on the image bearing member prior to transfer to the transfer member, the droplets An image forming apparatus , wherein droplets discharged from the discharge means use pure water or a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent .

(2)前記液滴吐出手段は、前記トナー像の画像情報に応じて吐出範囲を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする上記(1)に記載の画像形成装置。   (2) The image forming apparatus according to (1), wherein the droplet discharge unit further includes a control unit that controls a discharge range in accordance with image information of the toner image.

(3)前記制御手段は、前記トナー像の画像情報に基づき画素単位で、形成された前記トナー像の輪郭及びその周辺に前記液滴を吐出するように制御することを特徴とする上記(2)に記載の画像形成装置。   (3) The control unit performs control so that the liquid droplets are ejected to and around the contour of the formed toner image on a pixel basis based on image information of the toner image. ).

)前記液滴吐出手段が吐出する液滴は、0.06pl〜0.2plの微小液滴であることを特徴とする上記(1)〜()のいずれか1つに記載の画像形成装置。 ( 4 ) The image described in any one of (1) to ( 3 ) above, wherein the droplet ejected by the droplet ejection means is a micro droplet of 0.06 pl to 0.2 pl. Forming equipment.

本発明によれば、トナー像の形成後、かつ転写前に像担持体上のトナー像に液滴を吐出することで転写時の電界の影響で発生するチリや像乱れを防止してコントラストの高い安定した画像を得ることができ、また、必要以上の液滴付着により用紙がふやけるといった製品品質の低下を防止できる。さらに、液滴として水を使用するので、インクを使用する場合とは異なり、乾燥しても目詰りが生じるおそれもなく、信頼性の高いものとなる。   According to the present invention, after the toner image is formed and before the transfer, droplets are ejected onto the toner image on the image carrier to prevent dust and image disturbance caused by the electric field at the time of transfer, thereby reducing the contrast. A high and stable image can be obtained, and the product quality can be prevented from deteriorating, such as the paper spreading due to excessive droplet adhesion. Furthermore, since water is used as the droplets, unlike the case where ink is used, there is no possibility of clogging even if the ink is dried, and the reliability is high.

画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus. 中間転写ベルト付近の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of an intermediate transfer belt. 本実施の形態において液滴吐出制御を行う構成のブロック図である。It is a block diagram of the composition which performs droplet discharge control in this embodiment. 液滴吐出部先端のノズルの図である。It is a figure of the nozzle of a droplet discharge part tip. ノズルの他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of a nozzle.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される発明の実施形態の例を示すものであり、技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following description shows the example of embodiment of the invention described in a claim, and does not limit the meaning of a technical range and term. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from actual ratios.

図1は実施の形態に係る画像形成装置Aの構成図、図2は中間転写ベルト付近の拡大図である。画像形成装置Aは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部によりカラー画像形成を行う。   FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus A according to the embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an intermediate transfer belt. The image forming apparatus A is called a tandem color image forming apparatus, and performs color image formation by four sets of image forming units.

原稿台上に載置された原稿は画像読取装置SCの走査露光の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサーに読み込まれる。光電変換された画像情報信号は、画像情報処理部(図3参照)において、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像形成部の光書込部に入力される。   The document placed on the document table is scanned and exposed by the scanning exposure optical system of the image reading device SC and read by the line image sensor. The photoelectrically converted image information signal is subjected to A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image information processing unit (see FIG. 3), and then input to the optical writing unit of the image forming unit.

4組の画像形成部はイエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Y、マゼンダ(M)色の画像を形成する画像形成部10M、シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10C、黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kであり、それぞれ共通する符号10の後に形成する色を表す符号Y、M、C、Kを付して表記する。   The four sets of image forming units are an image forming unit 10Y that forms a yellow (Y) image, an image forming unit 10M that forms a magenta (M) color image, and an image forming unit that forms a cyan (C) color image. 10C is an image forming unit 10K that forms a black (K) color image, and is denoted by reference symbols Y, M, C, and K that are formed after a common reference symbol 10, respectively.

画像形成部10Yは、感光体ドラム(像担持体)1Y及びその周囲に配置された帯電部2Y、光書込部3Y、現像装置(現像手段)4Y、ドラムクリーナー5Y及び液滴吐出部(液滴吐出手段)8Yを有して構成される。   The image forming unit 10Y includes a photosensitive drum (image carrier) 1Y, a charging unit 2Y, an optical writing unit 3Y, a developing device (developing unit) 4Y, a drum cleaner 5Y, and a droplet discharge unit (liquid Droplet discharge means) 8Y.

同様に画像形成部10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に配置された帯電部2M、光書込部3M、現像装置4M、ドラムクリーナー5M及び液滴吐出部8Mを、画像形成部10Cは感光体ドラム1Cの周囲に配置された帯電部2C、光書込部3C、現像装置4C、ドラムクリーナー5C及び液滴吐出部8Cを、画像形成部10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に配置された帯電部2K、光書込部3K、現像装置4K,ドラムクリーナー5K及び液滴吐出部8Kを有して構成される。   Similarly, the image forming unit 10M includes a charging unit 2M, an optical writing unit 3M, a developing device 4M, a drum cleaner 5M, and a droplet discharge unit 8M arranged around the photosensitive drum 1M, and the image forming unit 10C is a photoconductor. The image forming unit 10K includes a charging unit 2C, an optical writing unit 3C, a developing device 4C, a drum cleaner 5C, and a droplet discharge unit 8C arranged around the drum 1C, and a charging unit arranged around the photosensitive drum 1K. 2K, optical writing unit 3K, developing device 4K, drum cleaner 5K, and droplet discharge unit 8K.

画像形成部10Y、10M、10C、10Kにおけるそれぞれの感光体ドラム1Y、1M、1C、1K、帯電部2Y、2M、2C、2K、光書込部3Y、3M、3C、3K、現像装置4Y、4M、4C、4K、ドラムクリーナー5Y、5M、5C、5K及び液滴吐出部8Y、8M、8C、8Kはそれぞれ共通する内容の構成である。以下、特に区別が必要な場合を除き符号Y、M、C、Kを付さずに表記することにする。   Photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K in the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, charging units 2Y, 2M, 2C, and 2K, optical writing units 3Y, 3M, 3C, and 3K, a developing device 4Y, 4M, 4C, and 4K, drum cleaners 5Y, 5M, 5C, and 5K, and droplet discharge units 8Y, 8M, 8C, and 8K have a common configuration. In the following description, symbols Y, M, C, and K are not used unless particularly distinguished.

画像形成部10は、光書込部3にて画像情報信号を感光体ドラム1に書込み、感光体ドラム1に画像情報信号に基づく静電潜像を形成する。静電潜像は現像装置4により現像され、感光体ドラム1上に可視画像であるトナー像が形成される。   The image forming unit 10 writes an image information signal on the photosensitive drum 1 by the optical writing unit 3, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 based on the image information signal. The electrostatic latent image is developed by the developing device 4 to form a visible toner image on the photosensitive drum 1.

画像形成部10Y、10M、10C、10Kにおけるそれぞれの感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにはそれぞれ、イエロー(Y)色、マゼンダ(M)色、シアン(C)色、黒(K)色の画像が形成される。   The photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K in the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are respectively yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Images are formed.

中間転写ベルト(転写手段)6は、複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。   The intermediate transfer belt (transfer means) 6 is wound around a plurality of rollers and supported so as to be able to run.

画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色のトナー像は、走行する中間転写ベルト6上に一次転写部7Y、7M、7C、7Kにより逐次転写されてY(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)、K(黒)の各色層が重畳したカラー画像が形成される。   The toner images of the respective colors formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are sequentially transferred onto the traveling intermediate transfer belt 6 by the primary transfer units 7Y, 7M, 7C, and 7K, and Y (yellow), M ( A color image in which the color layers of magenta), C (cyan), and K (black) are superimposed is formed.

用紙搬送部20は用紙Sを搬送する。厚紙や薄紙といった数種類の用紙Sは給紙トレイ21、22、23に収容されており、第1給紙部24により給紙され、用紙整合装置を構成するループ形成ローラー対51及びレジストローラー対52を経て、2次転写部7Aに搬送され、用紙S上に中間転写ベルト6上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された用紙Sは、定着装置30にて熱と圧力とを加えることにより用紙S上のトナー像が定着され、定着搬送ローラー25及び排紙ローラー26を経て装置外に排出される。   The paper transport unit 20 transports the paper S. Several types of paper S, such as thick paper and thin paper, are accommodated in the paper feed trays 21, 22, and 23, fed by the first paper feed unit 24, and a loop forming roller pair 51 and a registration roller pair 52 that constitute a paper aligning device. After that, the color image on the intermediate transfer belt 6 is transferred onto the paper S by being conveyed to the secondary transfer portion 7A. The sheet S on which the color image has been transferred is fixed with the toner image on the sheet S by applying heat and pressure in the fixing device 30, and is discharged to the outside through the fixing conveyance roller 25 and the discharge roller 26. .

また、画像形成装置Aは用紙反転部27を備えており、定着がなされた用紙を定着搬送ローラー25から用紙反転部27に導いて表裏を反転し排出、あるいは用紙の両面に画像形成を行うことを可能としている。   Further, the image forming apparatus A includes a paper reversing unit 27, and the fixed paper is guided from the fixing conveyance roller 25 to the paper reversing unit 27 so as to be reversed and discharged, or image formation is performed on both sides of the paper. Is possible.

画像形成装置Aの本体上部に設置された操作表示部40では、画像形成を行うに際し、複数の用紙の中から使用する用紙Sの種類、サイズ、枚数等を設定できる。なお、用紙サイズについては画像読取装置SCにて原稿を読み取った際に自動的に設定するようにしてもよい。   The operation display unit 40 installed on the upper part of the main body of the image forming apparatus A can set the type, size, number, etc. of sheets S to be used from among a plurality of sheets when performing image formation. The paper size may be automatically set when the original is read by the image reading device SC.

図3は本実施の形態において液滴吐出制御を行う構成のブロック図、図4は液滴吐出部8先端のノズルの図である。   FIG. 3 is a block diagram of a configuration for performing droplet discharge control in the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram of a nozzle at the tip of the droplet discharge unit 8.

図3に示すように、本実施形態の液滴吐出制御を行う構成において、液体吐出部8は、制御部15に接続され、制御部15の指示により制御される。制御部15は、前述の画像情報処理部16およびアクチュエーター制御部17を有する。   As shown in FIG. 3, in the configuration for performing the droplet discharge control of the present embodiment, the liquid discharge unit 8 is connected to the control unit 15 and controlled by an instruction from the control unit 15. The control unit 15 includes the image information processing unit 16 and the actuator control unit 17 described above.

アクチュエーター制御部17は、画像情報処理部16から取得した画像情報に基づいて、液体吐出部8の後述するアクチュエーター14を制御する。アクチュエーター制御部17がアクチュエーター14を制御することによって、液体吐出部8のノズル11から吐出する液滴の量あるいは吐出範囲が制御可能となる。   The actuator control unit 17 controls an actuator 14 (described later) of the liquid ejection unit 8 based on the image information acquired from the image information processing unit 16. When the actuator control unit 17 controls the actuator 14, it is possible to control the amount of liquid droplets discharged from the nozzle 11 or the discharge range of the liquid discharge unit 8.

本実施の形態における液滴吐出部8は、感光体ドラム1にトナー像が形成された後であって、かつ中間転写ベルト6へ転写する前に、感光体ドラム1上のトナー像に液滴wを吐出する。液滴吐出部8は、図2に示すように感光体ドラム1の回転方向において現像装置4の下流域に設けられている。   In the present embodiment, the droplet discharge unit 8 drops droplets on the toner image on the photosensitive drum 1 after the toner image is formed on the photosensitive drum 1 and before transferring to the intermediate transfer belt 6. Discharge w. As shown in FIG. 2, the droplet discharge unit 8 is provided in the downstream area of the developing device 4 in the rotation direction of the photosensitive drum 1.

液滴吐出部8は、プリンターのインクジェットを利用して構成されており、その構成自体は公知のため詳述は避けるが、概して図3に示すように感光体ドラム1に液滴wを吐出するノズル11を有する。ノズル11は、図3および図4に示すように、液滴が加圧される空間である加圧室12と、加圧室12に供給する液体を収容する液体収容部13と、液滴wをノズル11から吐出させるために液体収容部13の液体を加圧するアクチュエーター14とを有する。   The droplet discharge unit 8 is configured by using an ink jet of a printer, and since the configuration itself is well known, detailed description is avoided, but generally the droplet w is discharged to the photosensitive drum 1 as shown in FIG. A nozzle 11 is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, the nozzle 11 includes a pressurizing chamber 12 that is a space in which droplets are pressurized, a liquid storage unit 13 that stores liquid to be supplied to the pressurizing chamber 12, and a droplet w. And an actuator 14 that pressurizes the liquid in the liquid storage portion 13 in order to discharge the liquid from the nozzle 11.

液滴wの吐出は、アクチュエーター14を構成する電極に電圧を印加することによりアクチュエーター14を構成する振動板を変形させ、それにより加圧室12内の圧力を変えることで行っている。なお、ノズル11はトナー像に基づいて画素単位で液滴吐出を行うためにラインヘッド状に配置されている。   The ejection of the droplet w is performed by applying a voltage to the electrodes constituting the actuator 14 to deform the diaphragm constituting the actuator 14 and thereby changing the pressure in the pressurizing chamber 12. The nozzles 11 are arranged in a line head shape in order to discharge droplets in units of pixels based on the toner image.

本実施の形態では、上記構成により、必要以上の水分が吐出されることによる用紙のふやけや、製品品質の低下を防止するため、液滴wの量や吐出範囲を制御する。   In the present embodiment, with the above configuration, the amount of droplets w and the discharge range are controlled in order to prevent paper blurring and product quality deterioration due to discharge of excessive moisture.

液滴の吐出は画素単位で行っている。例えば、画像形成装置に使用されているインクジェットはピエゾ方式またはサーマル方式を問わず1〜2pl程度で吐出可能であるが、このような大きさの液滴wを水又は水溶液として吐出すると感光体ドラム1上のトナー像は逆に乱れてしまう。また、もっと小さい微小液滴wを全画素に対して100%吐出すれば、過剰に水分を供給してしまい、用紙のふやけや画像全体で転写不良が発生してしまう。   Droplets are discharged on a pixel basis. For example, an ink jet used in an image forming apparatus can be ejected by about 1 to 2 pl regardless of a piezo system or a thermal system. When a droplet w having such a size is ejected as water or an aqueous solution, a photosensitive drum is used. On the other hand, the toner image on 1 is disturbed. Further, if 100% of smaller droplets w are ejected to all the pixels, moisture is excessively supplied, and transfer failure occurs in the paper and the entire image.

そのため、本実施の形態では画像情報処理部16によって取得した画像情報からコントラストの高い箇所を検出して画素単位で液滴wを吐出する。微小液滴を吐出しているため、トナー像は乱れず画像をシャープに転写することができる。また、画像情報に基づいて、用紙全体に液滴を吐出せず、トナー像の輪郭及びその周囲に選択的に吐出するので、用紙がふやけ、製品品質が低下するということを防止することができる。また、必要以上の水分を含んだトナーが転写されることで定着装置で必要以上にエネルギーを費やし、定着不良が起こることを防止することもできる。ここでいうトナー像の周囲とは、トナー像外側近傍のトナーが付着していない領域であって、液滴によって用紙の全体或はトナー未着領域が広範囲にふやけてしまうことがないような領域である。   Therefore, in the present embodiment, a portion with high contrast is detected from the image information acquired by the image information processing unit 16 and the droplet w is ejected in units of pixels. Since the fine droplets are discharged, the toner image is not disturbed and the image can be transferred sharply. Further, since droplets are not ejected on the entire paper based on the image information but are selectively ejected on and around the contour of the toner image, it is possible to prevent the paper from spreading and the product quality from deteriorating. . Further, since the toner containing excessive moisture is transferred, it is possible to prevent the fixing device from spending more energy than necessary and causing a fixing failure. Here, the periphery of the toner image is an area where the toner near the outside of the toner image is not attached, and the entire area of the paper or the unattached area of the paper is not spread over a wide range by the liquid droplets. It is.

ノズル11から吐出する液滴の量は以下のように考える。まず、A4サイズ等の一枚の用紙に1層で全面に液滴wを吐出する場合を想定し、その際に必要な微小液滴wの量を求める。次に算出した用紙単位での必要な液滴wの量を画素単位での必要な水分量に変換する。   The amount of droplets discharged from the nozzle 11 is considered as follows. First, it is assumed that a droplet w is ejected on the entire surface in one layer on a sheet of A4 size or the like, and the amount of micro droplet w required at that time is obtained. Next, the calculated amount of the required droplet w in the unit of paper is converted into the required amount of water in the unit of pixel.

例えば、直径6μmのトナー粒子が感光体ドラム1上に1層で全面的に付着、いわゆる「ベタ」で付着し(平面で最密充填した場合)、トナー粒子間に直径3μmで厚さ1μmの水が付着すると仮定した場合、必要な液滴の量はA4サイズ1枚当たり約0.025ccとなる。   For example, toner particles having a diameter of 6 μm are adhered to the entire surface of the photosensitive drum 1 as a single layer, so-called “solid” (when closely packed in a plane), and the toner particles have a diameter of 3 μm and a thickness of 1 μm. Assuming that water adheres, the amount of required droplets is about 0.025 cc per A4 size sheet.

解像度が600dpiの場合、画素数は4960×7015=34794400であるため、1画素当たりの必要な液滴の量は約7.18×10−10ccとなる。インクジェット方式における液滴量は通常ccではなくpl(ピコリットル)を用いるため、上記値は約0.000718plとなる。 When the resolution is 600 dpi, the number of pixels is 4960 × 7015 = 34794400, so the amount of droplets required per pixel is about 7.18 × 10 −10 cc. Since the droplet amount in the ink jet system usually uses pl (picoliter) instead of cc, the above value is about 0.000718 pl.

微小液滴wのサイズを0.1plとした場合、0.000718plに対して約140画素分に相当するが、直径6μmのトナーの大きさより小さいため、0.1pl程度で吐出しても像乱れは起こらないと考えられる。以下、実施例1、2において妥当な加水量について実験したので後述する。   When the size of the micro droplet w is 0.1 pl, it corresponds to about 140 pixels with respect to 0.000718 pl. However, since it is smaller than the toner having a diameter of 6 μm, the image is distorted even if it is ejected at about 0.1 pl. Will not happen. Hereafter, since it experimented about the appropriate amount of water in Examples 1, 2, it mentions later.

液滴wに使用される液体は、トナー粒子相互間の反発を防止してトナー間の液架橋力を強くし、トナーの凝集力を高める役割を有すればどのようなものであってもよい。例えば純水や、界面活性剤や消泡剤に使用されるポリエチレングリコールを10倍程度希釈したものに防腐剤、酸化防止剤、防黴剤、pH調整剤等を添加して水溶性有機溶剤とし、これに純水を混合したものを吐出してもよい。純水に上記水溶性有機溶剤を混合すれば疎水加工されたトナーとの親水性をさらに向上させてトナー同士の反発を防止し、転写チリ等を防止することができる。   The liquid used for the droplets w may be any liquid as long as it has a role of preventing repulsion between the toner particles, strengthening the liquid crosslinking force between the toners, and increasing the cohesive force of the toner. . For example, pure water or polyethylene glycol used for surfactants and antifoaming agents is diluted about 10 times to add preservatives, antioxidants, antifungal agents, pH adjusters, etc. to make water-soluble organic solvents. Alternatively, a mixture of pure water may be discharged. If the water-soluble organic solvent is mixed with pure water, the hydrophilicity with the hydrophobically processed toner can be further improved to prevent repulsion between the toners, and transfer dust and the like can be prevented.

本実施の形態に係る画像形成装置によれば、感光体ドラム1へのトナー像の形成後、かつ中間転写ベルト6へのトナー像の転写前に画素単位で微小液滴を吐出する液滴吐出部8を設けたので、トナー同士の凝集力を高めて転写チリや像乱れを防止し、良好な画質を得ることができる。さらに吐出する液体の節約をも図ることができる。   According to the image forming apparatus according to the present embodiment, droplet ejection that ejects minute droplets in units of pixels after the toner image is formed on the photosensitive drum 1 and before the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 6. Since the portion 8 is provided, it is possible to increase the cohesive force between the toners to prevent transfer dust and image disturbance and to obtain good image quality. Further, it is possible to save the liquid to be discharged.

また、液滴を吐出するノズルは図4に示すノズル11のみでなく、図5に示すように、吐出口の先端部に約1μm〜2μm程度の上下2方向から伸びる突起物18を設けたノズル11Aであってもよい。ノズル11Aを使用すればノズル11に比べ液滴をさらに微細にすることができ、液滴吐出部8の吐出タイミングを制御部15で調節することにより高速の吐出にも対応することが可能となる。   4 is not only the nozzle 11 shown in FIG. 4, but also a nozzle provided with protrusions 18 extending from the top and bottom directions of about 1 μm to 2 μm at the tip of the discharge port as shown in FIG. 11A may be used. If the nozzle 11A is used, the droplets can be made finer than the nozzle 11, and the discharge timing of the droplet discharge unit 8 can be adjusted by the control unit 15 to cope with high-speed discharge. .

(実施例1)
次に液滴吐出部8について、転写チリ等の防止に必要な加水量に関する実験を行ったので説明する。本実験はφ100、線速400mm/sec、表面電位−600Vの感光体ドラムと、φ25、線速720mm/sec、現像電位Vac1.0kVppで9kHzの矩形波、Vdc−400Vを印加した現像ローラー、及びフェライトコートキャリア粒径30μm、トナー粒径6.5μm、トナー濃度7.5%の2成分現像剤を用いて行った。ノズルは図4に示すノズル11を使用した。
Example 1
Next, an experiment on the amount of water necessary for preventing the transfer dust and the like in the droplet discharge unit 8 will be described. In this experiment, a photosensitive drum having a diameter of 100 mm, a linear speed of 400 mm / sec, and a surface potential of −600 V, a developing roller to which φ25, a linear speed of 720 mm / sec, a development potential Vac of 1.0 kVpp, a 9 kHz rectangular wave, and Vdc-400 V were applied, This was carried out using a two-component developer having a ferrite-coated carrier particle size of 30 μm, a toner particle size of 6.5 μm, and a toner concentration of 7.5%. As the nozzle, the nozzle 11 shown in FIG. 4 was used.

本実施例1ではYMCK各色のカバレッジ(印字率)が6%の文字チャートに対して飛び散りの目立ちやすい黒及び重なり合うRGB画像に対する画像情報に基づき、文字輪郭に純水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を吐出した。液滴の量は0.2plである。なお、混合溶媒には界面活性剤、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、防黴剤、pH調整剤等を含み、感光体ドラム上のトナーと親和性を有するよう調整を行った。   In the first embodiment, the character outline is mixed with pure water and a water-soluble organic solvent on the basis of image information of black and overlapping RGB images that are easily scattered with respect to a character chart having a coverage (printing rate) of 6% for each color of YMCK. The solvent was discharged. The amount of droplet is 0.2 pl. The mixed solvent contained a surfactant, an antiseptic, an antioxidant, an antifoaming agent, an antifungal agent, a pH adjuster, etc., and was adjusted so as to have an affinity for the toner on the photosensitive drum.

(実施例2)
また、実施例1と同様にノズル11を用いて吐出する液滴の量を0.1plとして画質の確認を行った。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Example 2)
Further, as in Example 1, the amount of liquid droplets discharged using the nozzle 11 was set to 0.1 pl, and the image quality was confirmed. Other conditions were the same as in Example 1.

(実施例3)
実施例3では、液滴吐出部8に図5に示すノズル11Aを用いて実験を行った。実施例3ではYMCK各色の画像カバレッジが20%の文字チャートとグラフィックチャートの混在画像について、飛び散りの目立ちやすい黒及び重なり合うRGB画像に対してグラフィック輪郭部に純水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を吐出した。吐出する液滴量は0.06plである。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Example 3)
In Example 3, an experiment was performed using the nozzle 11A shown in FIG. In the third embodiment, mixed images of pure water and a water-soluble organic solvent in the graphic contour portion of a mixed image of a character chart and a graphic chart having a YCCK image coverage of 20% for a black and overlapping RGB images that are easily scattered. Was discharged. The droplet amount to be discharged is 0.06 pl. Other conditions were the same as in Example 1.

(実施例4)
ノズル11を用いて吐出する液滴の量を0.4plとして画質の確認を行った。その他の条件は実施例1と同様とした。
Example 4
The image quality was confirmed by setting the amount of droplets discharged using the nozzle 11 to 0.4 pl. Other conditions were the same as in Example 1.

(実施例5)
ノズル11Aを用いて吐出する液滴の量を0.03plとして画質の確認を行った。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Example 5)
The amount of liquid droplets discharged using the nozzle 11A was 0.03 pl, and the image quality was confirmed. Other conditions were the same as in Example 1.

(比較例1〜3)
実施例に対する比較例として吐出する液滴の量を1pl、0.5plのものと、液滴を吐出しない(0pl)ものでの画質の確認も行った。その他の条件は実施例1と同様とした。表1に実験結果を示す。
(Comparative Examples 1-3)
As a comparative example with respect to the embodiment, the image quality was confirmed with the amount of liquid droplets ejected being 1 pl and 0.5 pl and when the amount of liquid droplets was not ejected (0 pl). Other conditions were the same as in Example 1. Table 1 shows the experimental results.

この表より明らかなように、比較例1、2の場合では液滴の吐出量が多すぎるため未転写像が発生し、良好な画質は得られなかった。比較例3においては文字部周辺でトナーの飛散が発生し、良好な画質は得られなかった。   As is clear from this table, in the case of Comparative Examples 1 and 2, since the amount of ejected droplets was too large, an untransferred image was generated and good image quality could not be obtained. In Comparative Example 3, toner scattering occurred around the character portion, and good image quality could not be obtained.

これに対し、実施例1〜3においては微小液滴によりトナー粒子同士を適切に凝集させて転写チリや像乱れを防止し、画質を良好なものとすることができた。   On the other hand, in Examples 1 to 3, the toner particles were appropriately aggregated by the fine droplets to prevent transfer dust and image disturbance and to improve the image quality.

なお、実施例4では未転写像が発生したが画質は許容レベルであった。実施例5では文字部周辺でトナーの飛散が発生したものの画質は許容レベルであった。   In Example 4, an untransferred image was generated, but the image quality was at an acceptable level. In Example 5, although the scattering of toner occurred around the character portion, the image quality was acceptable.

実施例1〜3によれば、液滴吐出部8のノズルから0.06plから0.2plの範囲にて液滴を吐出することでトナー同士が反発することで発生する転写チリや像乱れを防止し、画質を良好なものとすることができた。許容レベルで考えれば0.03plから0.4plの範囲でもよいことがわかった。   According to the first to third embodiments, the transfer dust and image disturbance caused by the repulsion of the toners by discharging the droplets from the nozzle of the droplet discharge unit 8 in the range of 0.06 pl to 0.2 pl. It was possible to prevent and improve the image quality. It was found that a range of 0.03 pl to 0.4 pl may be acceptable in terms of an acceptable level.

なお、実施の形態においては液滴吐出部8が感光体ドラム1から中間転写ベルト6への転写時に液滴wの吐出を行っているが、これに限られず、中間転写ベルト6から用紙Sへの転写時(2次転写時)又は中間転写を行わない直接転写における感光体ドラムから用紙への転写時に液滴を吐出してもよい。転写チリ等の発生は用紙に現れるものであるため、用紙への転写時に液滴の吐出を行うことで転写チリ等を直接的に防止することができる。   In the embodiment, the droplet discharge unit 8 discharges the droplet w when transferring from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 6. However, the present invention is not limited to this, and the intermediate transfer belt 6 transfers to the sheet S. The liquid droplets may be ejected at the time of transfer (secondary transfer) or at the time of transfer from the photosensitive drum to the paper in direct transfer without intermediate transfer. Since the occurrence of transfer dust or the like appears on the paper, it is possible to directly prevent the transfer dust or the like by discharging droplets when transferring to the paper.

1 …感光体ドラム(像担持体)、
4 …現像装置(現像手段)、
6 …中間転写ベルト(転写手段)、
8 …液滴吐出部(液滴吐出手段)、
15 …制御部(制御手段)、
S …用紙(転写体)、
w …液滴。
1 ... photosensitive drum (image carrier),
4 ... developing device (developing means),
6 ... Intermediate transfer belt (transfer means),
8: Droplet discharge portion (droplet discharge means),
15 ... control unit (control means),
S: Paper (transfer body),
w: Droplet.

Claims (4)

静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、
前記像担持体への前記トナー像の形成後、かつ前記転写体への転写前に前記像担持体上の前記トナー像に液滴を吐出する液滴吐出手段と、を有し、
前記液滴吐出手段から吐出される前記液滴は、純水又は純水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を用いることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
Developing means for forming a toner image by attaching a developer to the electrostatic latent image;
Transfer means for transferring the toner image to a transfer member;
After formation of the toner image to the image bearing member, and have a, a droplet discharge means for discharging droplets to the toner image on the image bearing member prior to transfer to the transfer member,
An image forming apparatus , wherein the droplets ejected from the droplet ejection means use pure water or a mixed solvent of pure water and a water-soluble organic solvent .
前記液滴吐出手段は、前記トナー像の画像情報に応じて吐出範囲を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the droplet discharge unit further includes a control unit that controls a discharge range according to image information of the toner image. 前記制御手段は、前記トナー像の画像情報に基づき画素単位で、形成された前記トナー像の輪郭及びその周辺に前記液滴を吐出するように制御することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   3. The control unit according to claim 2, wherein the control unit performs control so that the liquid droplets are ejected to and around a contour of the formed toner image on a pixel basis based on image information of the toner image. Image forming apparatus. 前記液滴吐出手段が吐出する前記液滴は、0.06pl〜0.2plの微小液滴であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The droplets the droplet discharge means for discharging the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the microdroplets 0.06Pl~0.2Pl.
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