JP5920298B2 - 湿式画像形成装置 - Google Patents
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Description
(湿式画像形成装置100)
図1および図2を参照して、本実施の形態における湿式画像形成装置100について説明する。湿式画像形成装置100は、像担持体としての感光体1、荷電装置2、露光装置3、現像装置4、検知手段としての光学センサー5、中間転写部材6、クリーニング装置7、イレーサーランプ8、クリーニング装置9、2次転写部材10、および制御手段としての制御部30(図2参照)などを備えている。制御部30は、CPU31(CPU:Central Processing Unit)等を含み、湿式画像形成装置100の全体を制御する。
現像装置4は、現像剤槽4T、液体現像剤4W、汲み上げ部材4A、供給部材4B、現像剤担持体4C、規制ブレード4P、クリーニング部材4Q、および荷電手段としてのトナー荷電装置4Rなどを含んでいる。現像剤槽4Tは、液体現像剤4Wを貯留している。液体現像剤4Wは、キャリア液としての絶縁性液体と、着色剤および樹脂等から形成されたトナー(トナー粒子)と、トナーをキャリア液中に分散させる分散剤とを主要成分として含んでいる。
液体現像剤4Wは、現像剤担持体4Cの回転によって、現像剤担持体4Cと感光体1とが相互に対向している部分(現像部4D)に向かってさらに搬送される。現像剤担持体4C上のトナー薄層は、感光体1に当接し、感光体1上の静電潜像を現像する。具体的には、現像剤担持体4Cは、現像バイアス制御装置32(図2)および現像バイアス印加用電源34(図2)に接続されている。
中間転写部材6は、感光体1に対向するように配置され、矢印AR6方向に回転する。中間転写部材6には、転写バイアスが印加されており、感光体1の電位と中間転写部材6の電位との間の電位差によって、転写部6Tには電界が形成される。感光体1の回転により転写部6Tに搬送されたトナー像は、電界から受ける力の作用によって中間転写部材6の表面に転写される。
2次転写部材10は、中間転写部材6に対向するように配置され、矢印AR10方向に回転する。記録媒体20は、転写のタイミングに合わせて2次転写部材10と中間転写部材6との間を矢印AR20方向に通過する。2次転写部材10には、トナー像中のトナー粒子と逆極性の電圧(転写バイアス)が印加される。2次転写部材10と中間転写部材6との間のニップ部において、トナー像は、中間転写部材6から記録媒体20上に転写される。記録媒体20の記録面上には、トナー像が形成される。
トナー像を担持した記録媒体20は、図示しない定着装置に送られる。定着装置は、トナー像を記録媒体20上に定着させる。転写されずに中間転写部材6上に残存したキャリア液およびトナーは、クリーニング装置9によって、中間転写部材6の表面から除去される。
以下、画像形成条件調整動作ST1000(図6)を説明することに先立って、図3を参照しながらトナー荷電量と現像特性との関係について説明する。図3は、現像装置を用いて感光体上の静電潜像を現像した際の現像特性を示す図である。図3の横軸は、感光体と現像剤担持体との間に設けられた現像電位差、すなわち(現像バイアスVb−感光体の表面電位)を示している。感光体の表面電位が同じである場合、現像バイアスVbが高くなるほど、現像電位差も大きくなる。図3の縦軸は、現像によって感光体の表面に付着したトナー量を示している。
冒頭でも述べたとおり、現像部に搬送される液体現像剤中のトナーの荷電量をできるだけ高い値にすることで、画像ノイズの発生を抑制することができる。画像ノイズとしては、たとえば、リブ、後端流れ、およびドット再現悪化が挙げられ、これらはいずれもトナー荷電量が低い値に設定されたことに起因して発生する現象である。以下順に説明する。
トナーの荷電量は、できるだけ高い値に設定されることが好ましいが、トナー荷電量を必要以上に高くした場合、現像特性の傾斜部分の傾きが小さくなりすぎる。この場合、限られた現像電位差の中で現像に用いられるトナーの量が少なくなり、現像効率が低下する。以下、このことについてより具体的に説明する。
トナー荷電量を高める際には、現像電位差V2も考慮する必要がある。上述の中では、現像電位差V2をある値に設定した場合に基づいて説明したが、仮に、現像電位差V2の値がさらに大きく、図3中でさらに右側へとシフトした場合、現像特性の傾斜部分の傾きはさらに小さくすることが可能となる。換言すると、現像電位差V2の値を大きくすることができれば、その分トナー荷電量を大きくできる。しかしながら実際には、現像電位差V2の取りうる値は、感光体の取りうる表面電位に制約される。
非画像部でかぶり現象が発生することを防止するためには、実使用の範囲でトナー荷電量が変わったとしてもかぶり現象が発生しない程度に、現像バイアスVbを画像部電位Viから十分離した値に設定することが考えられる。しかしながらこの場合、現像電位差V1を必要に大きくしてしまうことが考えられる。現像電位差V1と現像電位差V2との差は、非画像部電位V0−画像部電位Viに等しい。現像電位差V1を大きくすることは、現像電位差V2を小さくするということになる。よって、このような考え方に基づいて現像バイアスVbを設定した場合、現像特性の傾斜部分の傾きを十分に小さくすることができず、トナー荷電量をできるだけ高い値に設定することは難しくなる。
図5を参照して、本実施の形態の湿式画像形成装置100(図1)においては、画像形成条件調整動作ST1000(図6)が実施される。図5の線LAで示すような現像特性が得られるように、トナー荷電量と現像バイアスとがそれぞれ設定される。すなわち、現像特性の傾斜部分の傾きから導かれるかぶり現象が発生しない限界の現像電位差(以下、かぶり解消電位差V3ともいう)に応じた値に、現像電位差V1が設定される。
具体的には、まずトナー荷電量が仮の値に設定される(ST1)。トナー荷電量の仮の値としては、任意の値を採ることが可能であるが、好ましくは、トナー荷電量が十分に低い値、あるいは十分に高い値が採用されるとよい。トナー荷電量の仮の値としては、前回の画像形成条件調整動作ST1000を実施した際に採用した値を採用してもよい。
次に、現像バイアス設定動作ST200が実行される。まず、トナー荷電量設定動作ST100で設定されたトナー荷電量でのかぶり解消電位差V3を、メモリー36に保存しておいた画像形成時の荷電条件(現像特性LA3)から求める(ST21)。次に現像バイアスVbを設定する(ST22)。
本実施の形態では、トナー荷電量が一定値に設定された状態で異なる現像バイアスVbで形成された複数のパッチ画像の画像濃度が検知される。すなわち、現像バイアスVbを変更しながら現時点の濃度変化率kを計算し、トナー荷電量を演算により最適化することで、トナー荷電量をできるだけ高い値にすることができる条件を効率よく設定可能である。
図11〜図14を参照して、実施の形態2における湿式画像形成装置について説明する。本実施の形態の湿式画像形成装置は、制御部30(図11)に、供給部材4B(図1)を駆動するモーターを制御するための制御装置38が設けられている。この制御装置38は、供給部材4Bの駆動モーターのドライバー39を制御することにより、供給部材4Bの回転速度を変化させることができる。
具体的には、まずトナー荷電量が仮の値に設定される(ST51)。トナー荷電量の仮の値としては、任意の値を採ることが可能であるが、好ましくは、予め実験的に求めたパッチ現像が可能な範囲内での低目の値が採用されるとよい。
本実施の形態では、トナー荷電量設定動作ST100の前にトナー搬送量設定動作ST50が実施される。記録媒体(印刷対象物)の種類が変わること等に伴って必要なトナー搬送量が変化した場合であっても、変化後のトナー搬送量に基づいて、トナー荷電量および現像バイアスを最適な状態に調整することが可能となる。すなわち、かぶりマージンと現像バイアスの和として使用可能な大きさを先に決定してから、現像バイアスをかぶりマージンから決定するため、現像電位差を最大にするとともに、トナー荷電量を最大にすることが可能となる。
上述の実施の形態1の画像形成条件調整動作ST1000(図6参照)では、ステップST7において、画像濃度が飽和しているか否かが判断される。上述の通り、飽和領域内に含まれるデータ(図7中の点PL5〜PL7)を取得した上で濃度変化率kの演算を行なうため、濃度変化率kを高い精度で算出することが可能となる。画像濃度が飽和しているか否かを判断することは、必須の構成ではなく、必要に応じて実施される。以下、具体的に説明する。
実施の形態1と同様に、ステップST1〜ST5が実施される。具体的には、まずトナー荷電量が仮の値に設定され(ST1)、現像バイアスVbも仮の値に設定される(ST2)。パッチ画像を形成し(ST3)、光学センサー5を用いてパッチ画像の画像濃度を検知し(ST4)。検知結果に基づいてトナーの付着量が計算される(ST5)。
Claims (8)
- 記録媒体上に画像を形成する湿式画像形成装置であって、
静電潜像を担持する像担持体と、
液体現像剤を前記像担持体と対向する位置である現像部に搬送し、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体と、
前記現像部に搬送される前記液体現像剤中のトナーを荷電する荷電手段と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する印加手段と、
前記トナー像の画像濃度を検知する検知手段と、
予め準備された現像特性の設定目標範囲に関する情報に基づいて前記荷電手段を制御する制御手段と、を備え、
前記現像部に搬送される前記液体現像剤中のトナーのトナー荷電量が設定される際には、トナー荷電量設定動作が行なわれ、
前記トナー荷電量設定動作は、
前記検知手段が、前記トナー荷電量が一定値に設定された状態で異なる現像バイアスで形成された複数のパッチ画像の画像濃度を検知する検知動作と、
前記制御手段が、前記検知手段が検知した前記複数のパッチ画像の画像濃度に基づいて現在の現像特性を算出し、前記現在の現像特性が前記設定目標範囲内に含まれないと判断した場合には、前記荷電手段を制御して現像特性が前記設定目標範囲内に含まれるように前記トナー荷電量を設定する設定動作と、を含み、
前記設定目標範囲には、有効変化率範囲に関する情報が含まれており、
前記設定動作は、前記制御手段が、現像バイアスの増加に対してパッチ画像の画像濃度が増加するときの画像濃度の変化率を前記現在の現像特性として算出し、算出した前記画像濃度の変化率が前記有効変化率範囲内に含まれないと判断した場合には、前記荷電手段を制御して前記画像濃度の変化率が前記有効変化率範囲内に含まれるように前記トナー荷電量を設定する動作を有する、
湿式画像形成装置。 - 前記検知動作で用いられる前記複数のパッチ画像には、現像バイアスの増加に対してパッチ画像の画像濃度の変化が飽和するときの現像バイアスで形成されたパッチ画像が含まれる、
請求項1に記載の湿式画像形成装置。 - 前記現像部に搬送される前記液体現像剤中のトナーの搬送量を調整する調整手段をさらに備え、
前記トナー荷電量設定動作が行なわれる前に、前記制御手段は、現像バイアスの増加に対してパッチ画像の画像濃度の変化が飽和するときの現像バイアスで形成されたパッチ画像の画像濃度が所定の目標濃度範囲内となるように、前記調整手段を制御して前記搬送量を調整する、
請求項2に記載の湿式画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記トナー荷電量が設定されることに伴って設定された現像特性に基づいてかぶり解消電位差を算出し、当該かぶり解消電位差に基づいて前記印加手段を制御して現像バイアスを設定する、
請求項3に記載の湿式画像形成装置。 - 前記制御手段は、最初に前記調整手段を制御して前記搬送量を調整してから、前記トナー荷電量設定動作と現像バイアスを設定する動作とを行なう、
請求項4に記載の湿式画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記調整手段を制御して前記搬送量を調整する動作と前記トナー荷電量設定動作とを行なってから、最後に現像バイアスを設定する動作を行なう、
請求項4に記載の湿式画像形成装置。 - 前記制御手段は、現像バイアスが設定された状態で形成された網点画像の画像濃度に基づいて、階調性をさらに調整する、
請求項4から6のいずれか1項に記載の湿式画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録媒体の種類の変更を検知した場合および/または前記記録媒体の種類の変更が入力された場合に、前記トナー荷電量設定動作を行なう、
請求項1から7のいずれか1項に記載の湿式画像形成装置。
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