JP7023777B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、液体現像剤を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that forms an image using a liquid developer.
従来、粒子状のトナーと液状のキャリア(以下、キャリア液と呼ぶ)とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置がある。画像形成装置では、回転する感光ドラムの表面を帯電装置により一律に帯電した後に、感光ドラムの表面を露光装置により露光して感光ドラムに静電潜像が形成される。感光ドラムに形成された静電潜像は、現像装置によりトナー像に現像される。トナー像の現像は、回転する現像ローラに担持された液体現像剤を介して現像ローラから感光ドラムへと、トナーが電気泳動により移動することで実現されている。その後、感光ドラムのトナー像は記録材や中間転写ベルトなどに転写される。転写後に感光ドラム上に残留するトナーは、感光ドラムを摺擦するクリーニングブレードによって除去される。ただし、クリーニング後の感光ドラムには、主にキャリア液(より詳しくは、現像ローラに担持される現像前の液体現像剤よりもトナー濃度が低下した液体現像剤)が付着したまま残り、その状態で感光ドラム上に次の静電潜像が形成されていた。 Conventionally, there is an image forming apparatus that forms an image by using a liquid developer containing a particulate toner and a liquid carrier (hereinafter referred to as a carrier liquid). In the image forming apparatus, the surface of the rotating photosensitive drum is uniformly charged by the charging device, and then the surface of the photosensitive drum is exposed by the exposure apparatus to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed into a toner image by a developing device. The development of the toner image is realized by moving the toner from the developing roller to the photosensitive drum via the liquid developer carried on the rotating developing roller by electrophoresis. After that, the toner image of the photosensitive drum is transferred to a recording material, an intermediate transfer belt, or the like. The toner remaining on the photosensitive drum after transfer is removed by a cleaning blade that rubs the photosensitive drum. However, the carrier liquid (more specifically, the liquid developer having a lower toner concentration than the liquid developer before development carried on the developing roller) remains attached to the photosensitive drum after cleaning, and the state thereof. The following electrostatic latent image was formed on the photosensitive drum.
一般的に、キャリア液は絶縁に近い高抵抗体で、また屈折率の小さな液体である。そのため、感光ドラムにキャリア液が付着したままであると、次の静電潜像を形成した際に、露光装置により露光された露光部を目標電位に露光できなかったり、あるいは露光部に電位ムラが発生したりするなどして画像不良が生じやすくなる。しかし、クリーニングブレードだけではキャリア液を除去しきれない。そこで、帯電前の感光ドラムにキャリア液をできる限り残さないようにすべく、転写前にスクイーズ装置により余剰なキャリア液の除去を行い、さらに乾燥装置を用いて乾燥させることで残りを除去する装置が提案されている(特許文献1)。あるいは、クリーニングブレードの他に液塗布ローラと清掃ローラとを設け、これらによってキャリア液のすり抜け量の低減とキャリア液の液厚の均一化とを図るようにした装置が提案されている(特許文献2)。 Generally, the carrier liquid is a liquid having a high resistance close to insulation and a small refractive index. Therefore, if the carrier liquid remains attached to the photosensitive drum, the exposed portion exposed by the exposure device cannot be exposed to the target potential when the next electrostatic latent image is formed, or the exposed portion has potential unevenness. Is likely to occur and image defects are likely to occur. However, the carrier liquid cannot be completely removed by the cleaning blade alone. Therefore, in order to prevent the carrier liquid from remaining on the photosensitive drum before charging as much as possible, a device that removes the excess carrier liquid by a squeeze device before transfer and further dries it by using a drying device to remove the residue. Has been proposed (Patent Document 1). Alternatively, a device has been proposed in which a liquid application roller and a cleaning roller are provided in addition to the cleaning blade so as to reduce the amount of the carrier liquid passing through and to make the liquid thickness of the carrier liquid uniform (Patent Document). 2).
上記した特許文献1や特許文献2に記載の装置のように、従来では帯電前の感光ドラムにキャリア液をできる限り残さないようにするための各種装置を設けるが故に、画像形成装置を大型化せざるを得ず、これは昨今の小型化の要望に反し好ましくない。そこで、感光ドラムにキャリア液を残さないための装置を特段に設けずとも、帯電前の感光ドラムにキャリア液が付着していることに起因する画像への影響を小さくできる画像形成装置が従来から望まれていたが、未だそうしたものは提案されていない。
Like the devices described in
本発明は上記問題に鑑みてなされ、帯電前の感光ドラムにキャリア液が付着していることに起因する画像への影響を小さくできる画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the influence on an image caused by the carrier liquid adhering to the photosensitive drum before charging.
本発明の画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記像担持体に形成された静電潜像を、電圧の印加により前記像担持体との間を満たすキャリア液を介してトナー像に現像する現像剤担持体と、前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、前記調整手段は、初期時又は非画像形成時に、前記像担持体にキャリア液が付着していない状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一モードと、前記像担持体にキャリア液が付着している状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二モードとを実行可能である、ことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention exposes a rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, and the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier. The image carrier is rotated by carrying a liquid developer containing a toner and a carrier liquid, an exposure means capable of adjusting the amount of light, a potential detection means for detecting the exposure portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, and the image carrier. A developer carrier that develops an electrostatic latent image formed in the image into a toner image via a carrier liquid that fills the space between the image carrier and the image carrier, and a toner image of the image carrier are different images. A transfer means for transferring to the image carrier, a cleaning means for contacting the image carrier and removing toner remaining on the image carrier after transfer, and an adjusting means for adjusting the amount of light of the exposure means at the time of image formation are provided. In the initial stage or at the time of non-image formation, the adjusting means performs exposure with a plurality of different light amounts by the exposure means in a state where the carrier liquid does not adhere to the image carrier, and responds to the plurality of light amounts. In the first mode in which the potential of the exposed portion is detected by the potential detecting means, and in a state where the carrier liquid is attached to the image carrier, exposure is performed with a plurality of different light amounts by the exposure means to obtain the plurality of light amounts. It is characterized in that it is possible to execute a second mode in which the corresponding exposure unit potential is detected by the potential detecting means.
本発明の画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、前記像担持体から離間した離間位置と、前記像担持体に近接した近接位置との間を移動可能に設けられ、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記近接位置にある場合に、前記像担持体に形成された静電潜像を電圧の印加によりトナー像に現像する現像剤担持体と、前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、前記調整手段は、初期時に、前記現像剤担持体が前記離間位置に位置している状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一モードと、前記第一モード後、前記現像剤担持体を前記離間位置から前記近接位置に移動させ、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二モードとを実行可能である、ことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention exposes a rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, and the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier. An exposure means capable of adjusting the amount of light, a potential detection means for detecting the exposure portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, a separation position separated from the image carrier, and a proximity position close to the image carrier. A liquid developer containing a toner and a carrier liquid is carried and rotated so as to be movable between the two, and when the liquid developer is in the close position, an electrostatic latent image formed on the image carrier is applied with a voltage. A developer carrier that develops into a toner image, a transfer means that transfers the toner image of the image carrier to another image carrier, and toner that comes into contact with the image carrier and remains on the image carrier after transfer. The cleaning means for removing and the adjusting means for adjusting the amount of light of the exposure means at the time of image formation are provided, and the adjusting means initially has the developer carrier located at the separated position. A first mode in which exposure is performed with a plurality of different light amounts by the exposure means and the exposure unit potential corresponding to the plurality of light amounts is detected by the potential detection means, and after the first mode, the developer carrier is separated from the developing body. It is possible to execute a second mode in which the photographic processing means is used to detect the exposure portion potential corresponding to the plurality of light amounts by moving the photographic processing unit from the position to the proximity position and performing exposure with a plurality of different light amounts by the photographic processing means. , Characterized by that.
本発明の画像形成装置は、回転する像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、前記像担持体から離間した離間位置と、前記像担持体に近接した近接位置との間を移動可能に設けられ、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記近接位置に位置する場合に、前記像担持体に形成された静電潜像を電圧の印加によりトナー像に現像する現像剤担持体と、前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、前記調整手段は、画像形成ジョブの後回転時に、前記現像剤担持体を前記近接位置に維持したまま、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一検出モードと、前記第一検出モード後、前記現像剤担持体を前記近接位置から前記離間位置に移動させ、前記像担持体を所定時間に亘って回転させてから、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二検出モードとを実行可能である、ことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention exposes a rotating image carrier, a charging means for charging the image carrier, and the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier. An exposure means capable of adjusting the amount of light, a potential detection means for detecting the exposure portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, a separation position separated from the image carrier, and a proximity position close to the image carrier. A liquid developer containing a toner and a carrier liquid is carried and rotated so as to be movable between them, and when the liquid developer is located at the close position, the electrostatic latent image formed on the image carrier is subjected to voltage. A developer carrier that develops into a toner image by application, a transfer means that transfers the toner image of the image carrier to another image carrier, and toner that abuts on the image carrier and remains on the image carrier after transfer. A cleaning means for removing As it is, a first detection mode in which exposure is performed with a plurality of different light amounts by the exposure means and the exposure unit potential corresponding to the plurality of light amounts is detected by the potential detection means, and after the first detection mode, the developer. The carrier was moved from the close position to the remote position, the image carrier was rotated over a predetermined time, and then exposed by the exposure means with a plurality of different light amounts to respond to the plurality of light amounts. It is characterized in that it is possible to execute a second detection mode in which the exposure unit potential is detected by the potential detecting means.
本発明によれば、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、帯電前の像担持体にキャリア液が付着していることに起因する画像への影響を小さくすることができるようになる。 According to the present invention, with respect to an image forming apparatus that forms an image using a liquid developer containing toner and a carrier liquid, the influence on the image due to the carrier liquid adhering to the image carrier before charging. Will be able to be made smaller.
<第一実施形態>
[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置100は電子写真方式を採用した装置であり、本実施形態では複数の画像形成部PY、PM、PC、PBkを配列したタンデム型中間転写式のフルカラープリンタを例に示した。画像形成部PY~PBkは中間転写ベルト91の移動方向に直列に等間隔で、移動方向上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に四個配置されている。
<First Embodiment>
[Image forming device]
The schematic configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The
画像形成装置100は、装置本体と通信可能なパーソナルコンピュータや画像読み取り装置などの不図示の外部装置からの画像情報に応じて形成したカラー画像を、記録材Sに出力可能である。記録材Sとしては、カット用紙やOHT(Over Head Transparency)シートあるいは布などが挙げられる。カラー画像を出力する場合、画像形成装置100は外部装置から送られるプリント信号に従って色分解した画像信号を生成し、この画像信号に応じて各画像形成部PY~PBkで各色のトナー像を形成する。そして、画像形成装置100は、画像形成部PY~PBkで形成した各色のトナー像を中間転写ベルト91に一次転写する。画像形成部PY~PBkについては後述する(図2参照)。
The
別の像担持体としての中間転写ベルト91は、テンションローラ94、駆動ローラ95及び二次転写内ローラ96に掛け渡して張架され、駆動ローラ95に駆動されることで図中矢印G2方向に移動する。中間転写ベルト91上に一次転写されたトナー像は、二次転写部T2に搬送されてきた記録材S上に一括して二次転写される。二次転写部T2は、二次転写内ローラ96に張架された中間転写ベルト91に二次転写外ローラ10を当接して形成される記録材Sへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部T2では、二次転写外ローラ10に不図示の電源により二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト91から記録材Sへ二次転写される。
The
トナー像が転写された記録材Sは、定着装置13へ搬送される。記録材Sは定着装置13に搬送されて加熱及び加圧あるいは紫外線照射されることによって、トナー像が記録材Sに定着される。定着装置13によりトナー像の定着された記録材Sは、機体外へ排出される。
The recording material S to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing
[画像形成部]
次に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色の画像を形成する画像形成部PY~PBkについて、図2を用いて説明する。ただし、画像形成部PY~PBkは、現像装置4Y~4Bkで用いるトナーの色が異なる他は同一に構成されることから、特に区別を要しない場合は、各画像形成部PY~PBkを区別する末尾の符号Y、M、C、Bkを省略して説明する。
[Image forming part]
Next, the image forming portions PY to PBk that form the images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) will be described with reference to FIG. However, since the image forming units PY to PBk are configured to be the same except that the colors of the toners used in the developing
図2に示すように、画像形成部Pは、感光ドラム1を囲んで、コロナ帯電器2、露光装置3、表面電位センサ9、現像装置4、及びドラムクリーニング装置7、除電装置73が配置されている。画像形成部Pは、一次転写ローラ92によって感光ドラム1と中間転写ベルト91との間に一次転写ニップ部T1が形成されるように、感光ドラム1が中間転写ベルト91を挟み一次転写ローラ92に対向する位置に配置されている。感光ドラム1は、モータによって所定のプロセススピード(例えば700mm/sの周速)で図中矢印G1方向に回転される。
As shown in FIG. 2, in the image forming unit P, a
[感光ドラム]
ここで、感光ドラム1の構成について、図3を用いて説明する。本実施形態において、像担持体としての感光ドラム1は、装置本体に交換自在に設けられている。また、本実施形態では、直径が84mmの感光ドラム1を用いた。感光ドラム1は、円筒状に形成された導電性のアルミニウム製シリンダ(導電性基体1a)の外周面に、アモルファスシリコン感光層が形成されたドラムである。図3に示すように、アモルファスシリコン感光層は、阻止層1bと、感光層1cと、阻止層1dと、保護層1eとにより形成されている。感光層1cは、阻止層1bと阻止層1dとに挟まれている。一例として、感光層1cの厚みは40μmであり、その比誘電率は「10」である。保護層1eの厚みは0.6μmであり、その屈折率は「2.1」程度である。また、保護層1eの体積抵抗率は、1.0×1010~1.0×1015Ω・cmである。
[Sensitive drum]
Here, the configuration of the
[帯電装置]
図2に戻り、帯電手段としてのコロナ帯電器2は、コロナ放電により感光ドラム1を一様な負極性の電位に帯電させる。コロナ帯電器2は、帯電電源V1(後述の図4参照)からトナーと同極性の電圧を印加されることにより、感光ドラム1の表面を所望の帯電電位(暗部電位とも呼ぶ、例えば-500V)に帯電する。本実施形態の場合、コロナ帯電器2は、感光ドラム1の回転方向上流側に配置された上流側帯電器21と回転方向下流側に配置された下流側帯電器22との、2つのスコロトロン帯電器により構成されている。例えば、コロナ帯電器2の幅方向長さ(感光ドラム1の回転方向長さ)は44mm、放電領域の長手方向長さ(感光ドラム1の回転軸線方向長さ)は340mmである。
[Charging device]
Returning to FIG. 2, the
上流側帯電器21と下流側帯電器22は、それぞれが放電ワイヤー21a、22aと、グリッド電極21b、22bと、シールド電極21c、22cとを有している。また、上流側帯電器21と下流側帯電器22との間には、これらのシールド電極間で異なる電圧を印加した際に電流がリークするのを防止するために、幅方向長さが例えば約2mmの絶縁板2aが配置されている。
The
放電ワイヤー21a、22aは、例えば線径φ60μmの酸化処理されたタングステンワイヤーである。放電ワイヤー21a、22aには、0~-2000μAの範囲で可変の定電流が流される。グリッド電極21b、22bは、ニッケルメッキ等の腐食防止層が形成されたステンレス鋼(SUS)により形成された板状部材である。グリッド電極21b、22bには、開口率がそれぞれ90%と80%となるように、エッヂング処理によりメッシュが形成されている。これらグリッド電極21b、22bは感光ドラム1の曲率に沿って、上流側帯電器21と下流側帯電器22とで傾斜角を変えて配置されている。また、グリッド電極21b、22bは、感光ドラム1との最近接距離が1.25±0.2mmとなるように配置されている。グリッド電極21b、22bには、0~-1300Vの範囲内で可変の定電圧が印加される。また、シールド電極21c、22cには、グリッド電極21b、22bと同じ電圧が印加される。
The
なお、コロナ帯電器2の上方には給気ファンF1が配置され、またコロナ帯電器2より感光ドラム1の回転方向下流側には吸気ファンF2が配置されている。給気ファンF1はコロナ帯電器2内に空気を送り、吸気ファンF2は給気ファンF1によりコロナ帯電器2内に送られた空気を吸い込んで画像形成装置外へ排出する。
The air supply fan F1 is arranged above the
コロナ帯電器2より感光ドラム1の回転方向上流側には、例えばLEDアレイからなる除電装置73が配置されている。除電装置73は、コロナ帯電器2による帯電前に感光ドラム1の表面電位を所定電位(例えば0V)まで一様に低下させるために設けられている。除電装置73が発する光の波長は例えば635nmであり、また露光量は1.0~7.0μJ/cm2の範囲で可変である。本実施形態の場合、初期条件として露光量が4.0μJ/cm2に設定される。
A
露光手段としての露光装置3は、不図示の半導体レーザ、ポリゴンミラー、F-θレンズなどを有し、画像信号に応じて変調されたレーザ光Lを帯電された感光ドラム1に照射して、感光ドラム1の表面に静電潜像を形成する。一例として、レーザ光Lの波長は685nmであり、露光量は0.1~0.5μJ/cm2の範囲で可変である。露光装置3は露光電源V3(後述の図4参照)により照射するレーザ光Lの光量が調整され、感光ドラム1の表面に所望の露光部電位で静電潜像を形成し得る。即ち、感光ドラム1上のレーザ光Lで照射された部分(露光部と呼ぶ)の電位が低下することで、画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム1の露光部電位(明部電位とも呼ばれる)は、例えば「-100V」に調整される。
The
露光装置3より感光ドラム1の回転方向下流側には、感光ドラム1の表面電位を測定するための表面電位センサ9が配置されている。本実施形態の場合、電位検出手段としての表面電位センサ9は少なくとも、後述する「補正データ生成処理」(図7参照)の実行時に、露光装置3により露光された感光ドラム1の露光部電位を測定できるように設けられている。
A surface potential sensor 9 for measuring the surface potential of the
現像装置4は、感光ドラム1上に形成された静電潜像を、液体現像剤を用いてトナー像に現像する装置である。現像装置4には、分散媒であるキャリア液に分散質である粉体のトナーを分散させた液体現像剤が収容されている。トナーは着色剤と結着剤とを主成分とし、これに帯電補助剤等が添加された樹脂トナーである。トナーは、例えば平均粒径が約0.5~3μm程度に形成される。他方、キャリア液は、例えば体積抵抗率が1.0×1010Ω・cm以上、比誘電率が10以下、粘度が0.1~100cPに調整された、高抵抗且つ低誘電率の不揮発性の液体である。キャリア液は、シリコーンオイル、ミネラルオイル、アイソパーM(登録商標、エクソン社製)等の絶縁性溶媒を主成分とし、必要に応じて荷電制御剤等が添加されたものを使用できる。また、上記した物性値の範囲内であれば、紫外線により硬化する液体モノマーなども使用できる。なお、本実施形態の場合、キャリア液は透過性を有し、感光ドラム1の感光層(図3参照)の屈折率(例えば2.1)よりも屈折率が小さいもの(例えば、1.4~1.6)を用いている。
The developing
現像装置4には、ミキサ63から液体現像剤が供給される。ミキサ63から現像装置4へ供給された液体現像剤は、現像装置4内において回転する現像ローラ41に担持され、現像に供される。現像に供されなかった液体現像剤は、現像装置4からミキサ63に戻され再利用される。本実施形態において、現像ローラ41は感光ドラム1から離間した離間位置と、感光ドラム1に近接した近接位置との間を移動可能に設けられている。
A liquid developer is supplied to the developing
現像装置4により感光ドラム1上に現像されたトナー像は、転写手段としての一次転写ローラ92にトナーの帯電特性と逆極性の電圧(例えば+500V)が印加されることで、中間転写ベルト91に一次転写される。そして、一次転写後の感光ドラム1上には、僅かな量のキャリア液と数%程度のトナーが残留するが、これらを含む液体現像剤は一次転写ニップ部T1より回転方向下流側に配されたドラムクリーニング装置7により回収される。
The toner image developed on the
ドラムクリーニング装置7は、感光ドラム1に当接可能なクリーニングブレード70を有する。クリーニング手段としてのクリーニングブレード70は、感光ドラム1の長手方向に延設された例えばステンレス鋼などの金属製の板状部材に、自由端としての樹脂やゴム製の当接部材が感光ドラム1側に設けられている。クリーニングブレード70は、当接部材が感光ドラム1に当接することで一次転写後に感光ドラム1上に残るトナーを除去する。この際に、キャリア液の一部は除去されずに、感光ドラム1に付着したまま残る。クリーニング後に感光ドラム1に付着して残るキャリア液の液厚は、例えば100nm以下である。これは、約30秒から1分程度で感光ドラム1から揮発する液厚である。しかし、感光ドラム1は例えば1周期370ms程度で回転することから、現像装置4から感光ドラム1に液体現像剤が供給されるまでの間に、感光ドラム1から揮発しきれない液厚である。本実施形態において、クリーニングブレード70は感光ドラム1に当接した当接位置と、感光ドラム1に当接しない非当接位置との間を移動可能に設けられている。
The
[現像装置]
次に、上記した現像装置4について詳細を説明する。図2に示すように、現像装置4は、ケーシングを形成する現像容器40、現像ローラ41、成膜ローラ42、成膜電極44、供給トレー45、クリーニングローラ43を有する。現像容器40には、液体現像剤が収容されている。現像容器40は感光ドラム1に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像ローラ41が回転可能に設けられている。
[Developer]
Next, the details of the above-mentioned developing
現像剤担持体としての現像ローラ41は円筒状に形成され、感光ドラム1との対向面において感光ドラム1と同一方向に回転される。現像ローラ41の感光ドラム1との対向面の反対側には、成膜電極44が現像ローラ41との間に所定間隔(例えば0.1mm以上)の製膜GAP(間隙)を空けて対向配置されている。成膜電極44の下方には供給トレー45が配置され、液体現像剤は現像ローラ41の回転力によって供給トレー45から製膜GAPに汲み上げられる。供給トレー45は現像ローラ41が回転によって液体現像液を汲み上げることができるように、ミキサ63から供給される液体現像剤を一時的に蓄える。混合器としてのミキサ63は、トナーとキャリア液とを混合、分散してトナー濃度を調整した液体現像剤を生成し、生成した液体現像剤を現像装置4に供給する。
The developing
成膜電極44は、不図示の電源により例えば「-1100V」の電圧が印加されることによって現像ローラ41との間に電界を形成する。この電界に従って、上記の製膜GAPに汲み上げられた液体現像剤に含まれているトナーが現像ローラ41の表面側に寄る。成膜電極44よりも現像ローラ41の回転方向下流側には、成膜ローラ42が配置されている。成膜ローラ42は、現像ローラ41に当接してニップ部N1を形成している。成膜電極44との対向領域を通過した現像ローラ41上の液体現像剤のうち、現像ローラ41の表面側に寄せられたトナーと一部のキャリア液は、成膜ローラ42のニップ部N1を通過する。成膜ローラ42のニップ部N1を通過しなかった液体現像剤は、成膜電極44の上面に沿って流れ、現像容器40の底側に落ちる。成膜ローラ42には、不図示の電源により例えば「-350V」の電圧が印加される。
The
そして、現像ローラ41には感光ドラム1に当接した状態で、例えば0~-1000Vの範囲で電圧可変の現像電源V2(後述の図4参照)により、例えば「-300V」の現像電圧が印加される。その場合に、成膜ローラ42のニップ部N1を通過した液体現像剤が、現像ニップ部N2に搬送されることにより感光ドラム1との間を満たした状態で、感光ドラム1上の静電潜像がトナー像に現像される(所謂、電気泳動)。即ち、現像ニップ部N2に搬送された液体現像剤中のトナーが、現像電圧による電界によって感光ドラム1に形成された静電潜像に対応して選択的に付着される。こうして、感光ドラム1上の静電潜像はトナー像に現像される。
Then, a developing voltage of, for example, "-300V" is applied to the developing
成膜ローラ42より現像ローラ41の回転方向下流側には、クリーニングローラ43が配置されている。クリーニングローラ43は現像ローラ41との間に所定間隔(例えば0.05mm)の隙間を空けて対向配置され、不図示のモータにより現像ローラ41との対向面において現像ローラ41の移動方向と同一方向に回転される。クリーニングローラ43は、例えばステンレス鋼などの金属により形成されている。クリーニングローラ43は、感光ドラム1に形成された静電潜像の現像に供されずに現像ローラ41上に残ったトナーを電界の作用によってキャリア液を介在させて電気的に除去する(所謂、電気泳動)。クリーニングローラ43には、トナーと逆極性の例えば「+600V」の電圧が印加される。すると、現像ローラ41上に残るトナーは現像ローラ41とクリーニングローラ43との間に形成される液体現像剤の液層を介して、現像ローラ41からクリーニングローラ43に移動される。こうして、クリーニングローラ43は、トナー像の現像後に現像ローラ41上に残ったトナーを液体現像剤と共に回収する。
A cleaning
[制御部]
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は制御部200を備えている。制御部200について、図1及び図2を参照しながら図4を用いて説明する。ただし、制御部200には図示した以外にも画像形成装置100を動作させるモータや電源等の各種機器が接続されているが、ここでは発明の本旨でないのでそれらの図示及び説明を省略する。
[Control unit]
As shown in FIG. 1, the
調整手段としての制御部200は、画像形成動作などの画像形成装置100の各種制御を行うものであり、図示を省略したCPU(Central Processing Unit)を有する。制御部200には、記憶手段としてのROMやRAMあるいはハードディスク装置などのメモリ201が接続されている。メモリ201には、画像形成装置100を制御するための各種プログラムやデータ等が記憶されている。制御部200はメモリ201に記憶されている画像形成ジョブを実行して、画像形成を行うよう画像形成装置100を動作させ得る。本実施形態の場合、制御部200は、画像形成時に露光装置3が発するレーザ光量を補正するのに用いる補正データを算出する「補正データ生成処理」を実行可能である。補正データ生成処理については後述する(図7参照)。また、メモリ201には、補正データ生成処理によって算出された補正データなど(図11参照)の各種データが記憶される。さらに、メモリ201には、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などが一時的に記憶され得る。
The
ここで、画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作(所謂、前回転)を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作(所謂、後回転)が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた(画像形成ジョブの受信)後の前回転時(画像形成前の準備動作)から、後回転(画像形成後の動作)までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。 Here, the image forming job is a series of operations from the start of image formation to the completion of the image forming operation based on the print signal for forming an image on the recording material. That is, after starting the preliminary operation (so-called forward rotation) required for performing image formation, the preliminary operation required for completing image formation (so-called backward rotation) is completed through the image forming step. It is a series of operations up to. Specifically, it refers to the period from the front rotation (preparatory operation before image formation) after receiving the print signal (reception of the image formation job) to the rear rotation (operation after image formation), and the image formation period. , Including between papers.
本明細書において、非画像形成時とは、例えば前回転時、後回転時、紙間などである。前回転時とは、画像形成開始時にプリント信号を受けてトナー像を形成することなく感光ドラム1等の回転を開始させてから、感光ドラム1に露光が開始されるまでの期間である。後回転時とは、画像形成ジョブの最後の画像形成終了後から、トナー像を形成することなく継続回転される感光ドラム1等の回転が停止されるまでの期間である。また、紙間とは、記録材Sに対応した画像領域と画像領域との間の期間であり、この紙間時に各種制御を行う場合には、適宜、紙間の期間を延ばす場合もある。
In the present specification, the non-image forming time is, for example, a front rotation time, a back rotation time, a space between papers, and the like. The pre-rotation period is a period from the start of rotation of the
制御部200にはメモリ201の他に、入出力インタフェースを介して帯電電源V1、現像電源V2、露光電源V3、表面電位センサ9、ファン制御部300、現像ローラ接離機構301、クリーニングブレード接離機構302が接続されている。制御部200は帯電電源V1を制御して、コロナ帯電器2により感光ドラム1を所望の帯電電位(暗部電位)に帯電可能である。制御部200は帯電電源V1により、上流側帯電器21と下流側帯電器22とを個別に制御し得る。また、制御部200は現像電源V2を制御して、現像ローラ41により感光ドラム1上の静電潜像をトナー像に現像可能である。
In addition to the
さらに、制御部200は露光電源V3を制御して、露光装置3により異なる光量で感光ドラム1を所望の露光部電位(明部電位)に露光させるために光量調整可能である。詳しくは後述するが、本実施形態の場合、制御部200は、画像形成時に用いるレーザ光Lの光量を、メモリ201に記憶されている「補正データ」(後述する図13参照)に基づいて基準光量を補正して設定する。基準光量は、液なし時において露光部電位を目標電位(例えば-100V)にする場合に必要な感光ドラム1に照射するレーザ光Lの光量である。なお、制御部200は画像濃度等の画像形成条件によって目標電位を変更でき、また目標電位の変更に応じて基準光量を変更し得る。
Further, the
制御部200は、表面電位センサ9の検出結果に基づき感光ドラム1の表面電位を検出できる。制御部200はファン制御部300を制御して、給気ファンF1や吸気ファンF2を適宜に動作させ得る。制御部200は現像ローラ接離機構301を制御して、感光ドラム1に対し現像ローラ41を近接位置又は離間位置に移動させ得る。現像ローラ41が近接位置に位置している場合、現像ローラ41と感光ドラム1間はキャリア液で満たされる。他方、現像ローラ41が離間位置に位置している場合、現像ローラ41と感光ドラム1間はキャリア液で満たされない。この場合、現像ローラ41から液体現像剤(主にキャリア液)がなき分れて感光ドラム1側に移動し難いので、感光ドラム1にキャリア液が付着し難い。
The
また、制御部200はクリーニングブレード接離機構302を制御して、クリーニングブレード70を当接位置又は非当接位置に移動させ得る。本実施形態において、クリーニングブレード70が当接位置にある場合、クリーニングブレード70はトナーを感光ドラム1から除去し得る。他方、クリーニングブレード70が非当接位置にある場合、クリーニングブレード70はトナーを感光ドラム1から除去し得ない。
Further, the
ところで、既に述べたように、従来では、感光ドラム1にキャリア液が付着した状態のまま次の静電潜像を形成した場合に、キャリア液が付着していることに起因して露光が適切に行われずに画像不良が生じやすかった。これは、感光ドラム1にキャリア液が付着していない状態(液なし時と呼ぶ)と、感光ドラム1にキャリア液が付着している場合(液有り時と呼ぶ)とで、露光装置3から照射されるレーザ光Lの反射率が異なるからである。液なし時と液有り時とでレーザ光Lの反射率が異なると、感光ドラム1の感光層1c(図3参照)に到達するレーザ光Lの光量が変わり、その結果、液なし時と液有り時とで露光部電位に差が生じるのである。なお、本明細書において「感光ドラム1にキャリア液が付着していない状態」とは、感光ドラム1の表面が乾燥している場合に加えて、例え感光ドラム1にキャリア液が付着していたとしても、レーザ光Lの反射率に影響しない液厚である場合を含む。
By the way, as already described, conventionally, when the next electrostatic latent image is formed with the carrier liquid adhering to the
図5に、露光装置3から照射したレーザ光Lが感光ドラム1に到達する様子を模式的に示した。図5(a)は液なし時、図5(b)は液有り時を示す。図5(b)中の符号Δdは、感光ドラム1に付着しているキャリア液の液厚を表し、符号ΔSは保護層1eの層厚を表す。図5(a)と図5(b)とを比較して理解できるように、液なし時と液有り時とでは感光ドラム1におけるレーザ光Lの反射態様が異なる。
FIG. 5 schematically shows how the laser beam L emitted from the
図6に、空気の屈折率(n0)、キャリア液の屈折率(n2)、感光ドラム1の保護層1eの屈折率(n1)、並びに光の反射率(R1~R3)を示した。光の反射率(R1~R3)は、図5(a)、図5(b)において同符号で表した各位置での反射率である。即ち、反射率R1は液なし時の感光ドラム1の反射率、反射率R2は液有り時のキャリア液表面の反射率、反射率R3は液有り時の感光ドラム1の反射率である。これらの反射率(R1~R3)は、空気層側より感光ドラム1に対し垂直光を照射した場合の反射率であり、下記に示す式1~式3により求められる。なお、液なし時と液有り時とにおける光の反射率の差ΔRは、下記の式4により求められる。
FIG. 6 shows the refractive index of air (n0), the refractive index of carrier liquid (n2), the refractive index of the
R1=(n0-n1)2/(n0+n1)2×100(%)・・・式1
R2=(n0-n2)2/(n0+n2)2×100(%)・・・式2
R3=(n1-n2)2/(n1+n2)2×100(%)・・・式3
ΔR=R1-(R2+R3)・・・式4
R1 = (n0-n1) 2 / (n0 + n1) 2 × 100 (%) ...
R2 = (n0-n2) 2 / (n0 + n2) 2 × 100 (%) ...
R3 = (n1-n2) 2 / (n1 + n2) 2 × 100 (%) ...
ΔR = R1- (R2 + R3) ...
図6に示すように、本実施形態の場合、液なし時の感光ドラム1の反射率R1は12.6%である。他方、液有り時のキャリア液表面の反射率R2は「5.3%」であり、液有り時の感光ドラム1の反射率R3つまりキャリア液と保護層1eとの界面の反射率R3は「1.8%」である。それ故、液有り時におけるレーザ光Lに対する反射率の和(R2+R3)は「7.1%」である。そして、液なし時と液有り時とにおける反射率の差ΔRは、上記の式4に従って「5.5%」となる。これは、液有り時は液なし時に比較して、反射率が低くなることを表している。したがって、液なし時に照射したのと同じ光量のレーザ光Lを液有り時に照射すると、露光部電位が液なし時に比べて高くなる(例えば20V程度、反射率の差(ΔR)1%当たりの露光部電位の変化量は約4V程度)。そうであるから、液有り時は液なし時よりもレーザ光Lの光量を低下させるとよい。
As shown in FIG. 6, in the case of this embodiment, the reflectance R1 of the
上記点に鑑み、液なし時と液有り時とで同じ露光部電位(詳しくは目標電位)を得るためには、液なし時を基準に液有り時(つまりは画像形成時)に用いるレーザ光Lの光量を調整できるようにすればよい。そうするために、本実施形態では、レーザ光Lの光量を補正するための補正データを作成し、これをメモリ201(図4参照)に記憶している。そこで、補正データを作成する「補正データ生成処理」について、図2及び図4を参照しながら図7乃至図13を用いて説明する。 In view of the above points, in order to obtain the same exposure potential (specifically, the target potential) with and without liquid, the laser beam used with liquid (that is, during image formation) with reference to the time without liquid. The amount of light of L may be adjusted. In order to do so, in the present embodiment, correction data for correcting the amount of light of the laser beam L is created and stored in the memory 201 (see FIG. 4). Therefore, the "correction data generation process" for creating the correction data will be described with reference to FIGS. 2 and 4 with reference to FIGS. 7 to 13.
[補正データ生成処理]
図7に、第一実施形態の補正データ生成処理を示す。本実施形態の場合、制御部200は、新品の感光ドラム1を搭載した(新品の感光ドラム1への交換後を含む)画像形成装置100の初回起動時(初期時)に、第一実施形態の補正データ生成処理を実行する。これは、レーザ光Lの反射率が感光ドラム1やクリーニングブレード70の個体差によって異なるからである。即ち、画像形成装置100毎に感光ドラム1の反射率は異なり得るし、またクリーニング後のキャリア液の液厚が一定でなく、それによっても反射率が異なり得る。そのため、本実施形態では、初期時に補正データ生成処理を実行するようにしている。
[Correction data generation process]
FIG. 7 shows the correction data generation process of the first embodiment. In the case of the present embodiment, the
図7に示すように、制御部200は、感光ドラム1を駆動開始する(S1)。この際には、除電装置73も動作開始させる。そして、制御部200は帯電電源V1を制御して、コロナ帯電器2により感光ドラム1を帯電させる(S2)。
As shown in FIG. 7, the
ここで、コロナ帯電器2による感光ドラム1の帯電制御について説明する。なお、ここでは、上流側帯電器21による帯電制御に関する符号を「U」、下流側帯電器22による帯電制御に関する符号を「L」で表す。また、感光ドラム1の回転方向に関して、表面電位センサ9の位置(センサ位置)を符号「sens」、現像ローラ41による現像位置を符号「dev」で表す。
Here, the charge control of the
まず、上流側帯電器21による帯電制御について、図2を参照しながら図9を用いて説明する。上流側帯電器21は、グリッド電極21bに所定のグリッド電圧「Vg(U)」が印加され、放電ワイヤー21aに直流電流Ip(U)が流されることにより、感光ドラム1を帯電する。図9は、感光ドラム1が700mm/sで回転している場合にグリッド電極21bに印加したグリッド電圧「Vg(U)」と、帯電後の感光ドラム1の表面電位との関係を示す。グリッド電圧「Vg(U)」が「-700V」、直流電流Ip(U)が「-1600μA」の場合、図9に示すように、表面電位はセンサ位置で約「-430V」(Vd(U)sens)、現像位置で約「-400V」(Vd(U)dev)に帯電される。つまり、本実施形態における感光ドラム1の暗減衰量は、センサ位置と現像位置とで約30Vである。上流側帯電器21では、センサ位置の表面電圧が約「-450V」になるように、グリッド電圧「Vg(U)」が調整される。
First, charging control by the
次に、下流側帯電器22による帯電制御について、図2を参照しながら図10を用いて説明する。下流側帯電器22による帯電制御は、上流側帯電器21による帯電制御と共に実施される。下流側帯電器22は、グリッド電極22bに所定のグリッド電圧「Vg(L)」が印加され、放電ワイヤー22aに直流電流Ip(L)が流されることにより、感光ドラム1を帯電する。図10は、感光ドラム1が700mm/sで回転している場合にグリッド電極22bに印加したグリッド電圧「Vg(U)」と、帯電後の感光ドラム1の表面電位との関係を示す。グリッド電圧「Vg(L)」が「-600V」、直流電流Ip(L)が「-1600μA」の場合、表面電位はセンサ位置で約「-530V」(Vd(U+L)sens)、現像位置で約「-500V」(Vd(U+L)dev)に帯電される。下流側帯電器22では、上流側帯電器21による帯電制御と合わせ、現像位置の表面電位が約「-500V」(合成表面電位)になるように、グリッド電圧「Vg(L)」が調整される。このように、本実施形態では、現像位置の表面電位が所望の帯電電位となるように、上流側帯電器21と下流側帯電器22とが独立制御される。
Next, charging control by the
図7に戻り、制御部200は、液なし時データを取得するために第一モードとしての「E-V測定(DRY)処理」を実行する(S3)。「E-V測定(DRY)処理」の実行時(第一モード時)、現像ローラ41は離間位置に位置している。それ故、「E-V測定(DRY)処理」の実行により、感光ドラム1にキャリア液が付着していない、つまりは表面が乾燥した状態の「液なし時」に関し、レーザ光Lの光量と露光部電位との関係を表すデータ(液なし時データ、後述する図11参照)が得られる。「E-V測定(DRY)処理」の実行後(第一モード後)、制御部200は第二モードとしての「E-V測定(WET)処理」を実行するが、その前に「液塗布処理」を実行する(S4)。「液塗布処理」を実行することにより、感光ドラム1にキャリア液が付着した状態の「液有り時」を作り出す。それから、液なし時と同様にして、液有り時に関しレーザ光Lの光量と露光部電位との関係を表すデータ(液有り時データ、後述する図11参照)を得るべく、制御部200は「E-V測定(WET)処理」を実行する(S5)。「E-V測定(WET)処理」の実行時(第二モード時)、現像ローラ41は近接位置に位置している。
Returning to FIG. 7, the
上記の「液塗布処理」(S4参照)について、図2及び図4を参照しながら図8を用いて説明する。図8に示すように、制御部200は現像装置4を駆動開始する(S11)。即ち、現像ローラ41、成膜ローラ42、クリーニングローラ43が回転する。また、現像ローラ41、成膜ローラ42、クリーニングローラ43、成膜電極44に対し、電圧「0V」が印加される。そして、制御部200は現像ローラ接離機構301を制御して、感光ドラム1に対し現像ローラ41を離間位置から近接位置に移動させる「現像ローラ着動作」を実行する(S12)。本実施形態の場合、現像ローラ41の近接位置への移動により、検出用静電潜像がトナー像に現像されることによるトナー消費を生じさせないために、現像ローラ41、成膜ローラ42、クリーニングローラ43、成膜電極44には電圧「0V」が印加される。その後、現像ローラ41が近接位置に移動してから、少なくとも感光ドラム1が一回転する時間が経過したら、制御部200は「クリーニングブレード着動作」を実行する(S13)。即ち、制御部200はクリーニングブレード接離機構302を制御して、感光ドラム1に対しクリーニングブレード70を離間位置から近接位置に移動させる。感光ドラム1を一回転以上回転させてからクリーニングブレード70を近接位置に移動させることで、クリーニングブレード70は感光ドラム1の表面に液体現像剤がある状態で感光ドラム1に当接される。これにより、クリーニングブレード70に摩耗や欠けあるいは捲れなどが生じるのを防止できる。
The above "liquid coating process" (see S4) will be described with reference to FIGS. 2 and 4 with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the
上記の「E-V測定(DRY)処理」(S3)と「E-V測定(WET)処理」(S5)について、図11を用いて説明する。なお、「E-V測定(DRY)処理」と「E-V測定(WET)処理」は、感光ドラム1の表面にキャリア液が付着しているか、付着していないかの違いだけで、処理手順は同じである。
The above-mentioned "EV measurement (DRY) processing" (S3) and "EV measurement (WET) processing" (S5) will be described with reference to FIG. The "EV measurement (DRY) process" and the "EV measurement (WET) process" are performed only by the difference between whether the carrier liquid is attached to the surface of the
制御部200は露光装置3のレーザ光量を制御して、帯電された感光ドラム1の表面を露光して検出用静電潜像を形成させる。検出用静電潜像は、例えば印字率100%の出力画像(ベタ画像)を形成可能な静電潜像である。図11に示すように、本実施形態では、1回毎に異なるレーザ光量(E1~E4)のレーザ光Lを照射して感光ドラム1を露光する。そして、制御部200は表面電位センサ9により検出された検出用静電潜像の電位つまりは露光部電位を取得し(図中の白丸、黒丸)、これを照射したレーザ光量(E1~E4)と対応付けてメモリ201に記憶する。感光ドラム1としてアモルファスシリコン感光層が形成されたものを用いた場合には、図11に示すような近似直線が記憶される。白丸に基づく近似直線は、感光ドラム1にキャリア液が付着していない状態でのE-V(レーザ光量-露光部電位)特性を表す「液なし時データ」である。他方、黒丸に基づく近似直線は感光ドラム1にキャリア液が付着した状態でのE-V特性を表す「液有り時データ」である。図11に示すように、同じレーザ光量で露光した場合、露光部電位は液有り時の方が液なし時よりも小さくなっている(約20V)。見方を変えれば、同じ露光部電位(例えば目標電位「-100V」)を得るには、液有り時の方が液なし時よりも小さいレーザ光量で感光ドラム1を露光すれば済むことが理解できる。
The
図7に戻って、制御部200は、図11に示した「液なし時データ」と「液有り時データ」とに基づいて「電位差データ」を求める(S6)。図12に、「電位差データ」を示す。図12に示すように、「電位差データ」は、液なし時における露光部電位を基準とした液有り時における露光部電位との電位差(ΔV)と、レーザ光量との関係を表すデータであり、メモリ201に記憶される。
Returning to FIG. 7, the
また、制御部200は、図11に示した「液なし時データ」と「液有り時データ」とに基づいて、液有り時におけるレーザ光量を補正するための「補正データ」を求め(S7)、これをメモリ201に記憶する。その後、制御部200は当該「補正データ生成処理」を終了し、画像形成装置100を画像形成ジョブの受信に応じて画像形成動作を開始可能な待機状態に移行させる。図13に「補正データ」を示す。図13に示すように、「補正データ」は、露光部電位と補正量との関係を表すデータである。より詳しくは、現像位置において、実線で示す液なし時に所望の露光部電位(目標電位)を得るために照射する基準光量から、点線で示す液有り時に液なし時と同じ露光部電位とし得るレーザ光量を得るための補正量ΔEを表すデータである。本実施形態の場合、制御部200は画像形成時(液有り時)に、メモリ201に記憶した「補正データ」に基づいて露光装置3に照射させるレーザ光Lの光量を求めることができる。
Further, the
以上のように、本実施形態では初期時に、異なる光量のレーザ光を照射して露光部電位を実測することで「液なし時データ」と「液有り時データ」とを求め、これらに基づき「補正データ」を求めてメモリ201に記憶する。上記した「補正データ」を作成し記憶しておくことで、画像形成時に露光部電位を目標電位にするために露光装置3に照射させるレーザ光Lの光量を、液なし時に露光装置3が発するレーザ光Lの光量(基準光量)を基準に補正して設定できるようになる。「液なし時データ」は主に感光ドラム1に起因して変動し得るレーザ光Lの反射率を反映したデータであり、「液有り時データ」は主にキャリア液に起因して変動し得るレーザ光Lの反射率を反映したデータである。これによれば、レーザ光Lの反射率が感光ドラム1やクリーニングブレード70の個体差によって異なっているとしても、画像形成時に露光部電位を目標電位に露光可能な適切なレーザ光量を求め得る。したがって、本実施形態は、液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置100において、帯電前の感光ドラム1にキャリア液が付着しているにも関わらず、キャリア液が付着していることに起因する画像への影響を小さくできる、という効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, "data without liquid" and "data with liquid" are obtained by irradiating laser light of different light amounts and actually measuring the potential of the exposed part at the initial stage, and based on these, "data with liquid" is obtained. The "correction data" is obtained and stored in the
<第二実施形態>
上述の第一実施形態では、新品の感光ドラム1を搭載した画像形成装置100の初回起動時に、補正データ生成処理を実行する場合を例に説明した以外にも実行してよい。例えば、補正データ生成処理は非画像形成時に実行し、上記した「補正データ」(図13参照)を更新するようにしてもよい。「補正データ」を更新する理由は、液なし時と液有り時とで露光部電位に差異を生じさせる露光装置3から照射されたレーザ光Lの反射率が、長期使用による感光ドラム1の劣化やキャリア液の劣化などに伴って変わってしまうからである。このレーザ光Lの反射率の変化を反映させるために、「補正データ」を更新する必要がある。
<Second embodiment>
In the first embodiment described above, the correction data generation process may be executed at the first start-up of the
そこで、後回転時に「補正データ」を更新可能とした第二実施形態の補正データ生成処理について、図2及び図4を参照しながら図14を用いて説明する。なお、図14に示した第二実施形態では、図7に示した第一実施形態の補正データ生成処理と同じ処理に同じ符号を付し、それらの処理については簡単に説明する。また、ここでは説明を理解しやすくするために後回転時に実行する場合を例に説明するがこれに限らず、前回転時や紙間などに実行させてもよい。紙間で実行する場合としては、例えば画像形成した記録材Sの累計枚数が所定枚数の整数倍に達する度に(例えば3000枚ごとに)、補正データ生成処理を実行する場合などである。 Therefore, the correction data generation process of the second embodiment in which the "correction data" can be updated at the time of backward rotation will be described with reference to FIGS. 2 and 4 with reference to FIG. In the second embodiment shown in FIG. 14, the same reference numerals are given to the same processes as the correction data generation process of the first embodiment shown in FIG. 7, and these processes will be briefly described. Further, here, in order to make the explanation easier to understand, the case of executing the execution at the time of the rear rotation will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and the execution may be performed at the time of the front rotation or between papers. Examples of execution between papers include a case where a correction data generation process is executed every time the cumulative number of image-formed recording materials S reaches an integral multiple of a predetermined number (for example, every 3000 sheets).
図14に示すように、制御部200は現像ローラ41を近接位置に維持したまま、第一検出モードとしての「E-V測定(WET)処理」を実行する(S5)。ただし、上述した第一実施形態と異なり、「液塗布処理」(図7のS4参照)を実行することなく、「E-V測定(WET)処理」を実行する。これは、後回転時、感光ドラム1にはキャリア液が付着した状態(液有り時)であるので、「液塗布処理」を実行する必要がないためである。「E-V測定(WET)処理」を実行することで、液有り時データが得られる(図9参照)。
As shown in FIG. 14, the
制御部200は「E-V測定(WET)処理」の実行後(第一検出モード後)、「クリーニングブレード脱動作」を実行する(S21)。即ち、制御部200はクリーニングブレード接離機構302を制御して、感光ドラム1に対しクリーニングブレード70を当接位置から非当接位置に移動させる。また、制御部200は、「現像ローラ脱動作」を実行する(S22)。即ち、制御部200は現像ローラ接離機構301を制御して、感光ドラム1に対し現像ローラ41を近接位置から離間位置に移動させる。こうして、後述の「E-V測定(DRY)処理」(S3参照)を実行する際には、クリーニングブレード70と現像ローラ41とを感光ドラム1から離しておく。制御部200は、現像電源V2を制御して画像形成のために印加されていた現像電圧の印加を停止(例えば0V)すると共に、現像ローラ41の回転を停止する(S23)。なお、トナー消費を抑制するために、制御部200は「E-V測定(WET)処理」時に(S5)、現像電源V2を制御して画像形成のために印加されていた現像電圧の印加を停止してもよい。
The
制御部200は、液なし時データを得るために第二検出モードとしての「E-V測定(DRY)処理」を実行する。ただし、その際には感光ドラム1からキャリア液を除去して、感光ドラム1にキャリア液が付着していない状態(液なし時)を作り出す必要がある。そこで、制御部200は「E-V測定(WET)処理」の実行後(第一検出モード後)、ファン制御部300を制御して、給気ファンF1と吸気ファンF2とを動作させている(S24)。即ち、本実施形態では給気ファンF1と吸気ファンF2とを利用し、感光ドラム1の表面で強制的に空気を循環させて感光ドラム1の表面を乾燥させることで、感光ドラム1からキャリア液を除去させている。感光ドラム1の表面を乾燥させるには、給気ファンF1と吸気ファンF2とを所定時間に亘って動作させる必要がある。そのため、制御部200はタイマを起動させ(S25)、タイマが1分以上経過するまで、給気ファンF1と吸気ファンF2とを動作させる(S26のNO)。タイマが1分以上経過したら(S26のYES)、制御部200は「E-V測定(DRY)処理」を実行し(S3)、液なし時データを得る(図9参照)。
The
なお、本実施形態では、給気ファンF1と吸気ファンF2とを動作させる時間を1分以上としたがこれに限られず、キャリア液の揮発性やクリーニングブレード70をすり抜ける液量、給気ファンF1と吸気ファンF2の風量などに基づき任意に設定してよい。また、給気ファンF1と吸気ファンF2とを用いることなく、感光ドラム1を所定時間に亘って回転させて自然乾燥させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the time for operating the air supply fan F1 and the intake fan F2 is set to 1 minute or more, but the time is not limited to this, and the volatility of the carrier liquid, the amount of liquid that passes through the
制御部200は、図11に示した「液なし時データ」と「液有り時データ」とに基づいて図12に示した「電位差データ」を求める(S6)。また、制御部200は、図11に示した「液なし時データ」と「液有り時データ」とに基づいて、液有り時におけるレーザ光量を補正するための図13に示した「補正データ」を求め(S7)、これをメモリ201に記憶する。その後、制御部200は帯電電源V1を制御して帯電電圧の印加を停止し(S28)、感光ドラム1の回転を停止する(S29)。そして、制御部200は当該「補正データ生成処理」を終了し、画像形成装置100を次の画像形成ジョブの受信に応じて画像形成動作を開始可能な待機状態に移行させる。
The
以上のように、本実施形態では非画像形成時に、異なる光量のレーザ光を照射して露光部電位を実測することで「液なし時データ」と「液有り時データ」とを求め、これらに基づき「補正データ」を更新することができる。これにより、例え長期使用による感光ドラム1の劣化やキャリア液の劣化などに伴って、レーザ光Lの反射率が変わったとしても、画像形成時に露光装置3に照射させるレーザ光Lの光量を目標電位を得る適切な光量に設定できる。したがって、第二実施形態においても、帯電前の感光ドラム1にキャリア液が付着しているにも関わらず、キャリア液が付着していることに起因する画像への影響を小さくできる、という第一実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, "data without liquid" and "data with liquid" are obtained by irradiating laser light of different light amounts and measuring the exposed potential at the time of non-image formation. Based on this, the "correction data" can be updated. As a result, even if the reflectance of the laser beam L changes due to deterioration of the
<他の実施形態>
なお、上述した第二実施形態では、液有り時データを得るために「E-V測定(WET)処理」を実行するようにしたが(図14のS5)、液有り時データを得る処理はこれに限らない。例えば、「E-V測定(WET)処理」を実行することなく、「E-V測定(DRY)処理」(図14のS3)の実行により得る図11の「液なし時データ」と、図12の「電位差データ」とに基づいて、図11の「液有り時データ」を得るようにしてもよい。具体的には、図14に示した補正データ生成処理において、「E-V測定(WET)処理」(S5)を削除し、「E-V測定(DRY)処理」(S3)の後に「液なし時データ」と「電位差データ」とに基づいて「液有り時データ」を得る処理を追加すればよい。
<Other embodiments>
In the second embodiment described above, the "EV measurement (WET) process" is executed in order to obtain the data in the presence of liquid (S5 in FIG. 14), but the process of obtaining the data in the presence of liquid is performed. Not limited to this. For example, the "data without liquid" in FIG. 11 obtained by executing the "EV measurement (DRY) process" (S3 in FIG. 14) without executing the "EV measurement (WET) process", and the figure. Based on the "potential difference data" of 12, the "data with liquid" of FIG. 11 may be obtained. Specifically, in the correction data generation process shown in FIG. 14, "EV measurement (WET) process" (S5) is deleted, and "EV measurement (DRY) process" (S3) is followed by "liquid". A process for obtaining "data with liquid" may be added based on "data without liquid" and "potential difference data".
「液有り時データ」を得るには、図11に示す「液なし時データ」の光量E1、E2、E3、E4における露光部電位から、メモリ201に記憶済みの図12に示す「電位差データ」の光量E1、E2、E3、E4における電位差ΔVを減算する。そうすると、光量E1、E2、E3、E4における別の露光部電位が求まるが(図11の黒丸)、それらの近似直線は感光ドラム1にキャリア液が付着した状態でのE-V特性を表す「液有り時データ」である。このようにして、「液なし時データ」を実測により得たうえで、「液有り時データ」については実測することなく、「液なし時データ」と「電位差データ」とに基づいて演算により得るようにしてよい。
In order to obtain the "data with liquid", the "potential difference data" shown in FIG. 12 stored in the
こうすると、「液有りデータ」を得るために「E-V測定(WET)処理」(図14のS5参照)を実行しなくて済むことから、「E-V測定(WET)処理」を実行することによる装置のダウンタイムの増加やトナー消費が抑制され得る。ただし、この方法は、「電位差データ」がメモリ201に記憶済みであることを前提としていることから、「電位差データ」がメモリ201に記憶されていない場合(初回起動時)には適用できない。
By doing so, it is not necessary to execute the "EV measurement (WET) process" (see S5 in FIG. 14) in order to obtain the "data with liquid", so that the "EV measurement (WET) process" is executed. This can suppress an increase in equipment downtime and toner consumption. However, since this method is based on the premise that the "potential difference data" is stored in the
なお、上述した第一、第二実施形態では、感光ドラム1にキャリア液が付着している状態と、感光ドラム1にキャリア液が付着していない状態とを、現像ローラ41の接離によって作り出す場合を例に説明したが、これに限らない。例えば、感光ドラム1に対して接離可能に設けられたキャリア液供給装置によって、キャリア液が付着している状態と、キャリア液が付着していない状態とを作り出すようにしてもよい。キャリア液供給装置としては、例えば感光ドラム1にキャリア液を供給する専用の装置でもよいし、あるいはプリウエットローラによってキャリア液が供給される中間転写ベルト91を含む転写ベルト部を用いるようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, a state in which the carrier liquid is attached to the
1(1Y~1Bk)…像担持体(感光ドラム)、1c…感光層、2(2Y~2Bk)…帯電手段(コロナ帯電器)、3(3Y~3Bk)…露光手段(露光装置)、9…電位検出手段(表面電位センサ)、41…現像剤担持体(現像ローラ)、70…クリーニング手段(クリーニングブレード)、91…別の像担持体(中間転写ベルト)、92…転写手段(一次転写ローラ)、200…調整手段(制御部)、100…画像形成装置、F1…給気ファン、F2…吸気ファン 1 (1Y to 1Bk) ... image carrier (photosensitive drum), 1c ... photosensitive layer, 2 (2Y to 2Bk) ... charging means (corona charger), 3 (3Y to 3Bk) ... exposure means (exposure device), 9 ... Potential detecting means (surface potential sensor), 41 ... Developer carrier (development roller), 70 ... Cleaning means (cleaning blade), 91 ... Another image carrier (intermediate transfer belt), 92 ... Transfer means (primary transfer) Roller), 200 ... Adjustment means (control unit), 100 ... Image forming device, F1 ... Air supply fan, F2 ... Intake fan
Claims (11)
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、
前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記像担持体に形成された静電潜像を、電圧の印加により前記像担持体との間を満たすキャリア液を介してトナー像に現像する現像剤担持体と、
前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、
前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、
画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段は、初期時又は非画像形成時に、前記像担持体にキャリア液が付着していない状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一モードと、前記像担持体にキャリア液が付着している状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二モードとを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。 With a rotating image carrier,
A charging means for charging the image carrier and
An exposure means capable of adjusting the amount of light, which exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier.
A potential detecting means for detecting the exposed portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, and a potential detecting means.
A liquid developer containing a toner and a carrier liquid is supported and rotated, and an electrostatic latent image formed on the image carrier is filled between the image carrier and the image carrier by applying a voltage. A developer carrier that develops into an image and
A transfer means for transferring the toner image of the image carrier to another image carrier,
A cleaning means that comes into contact with the image carrier and removes toner remaining on the image carrier after transfer.
An adjusting means for adjusting the amount of light of the exposure means at the time of image formation is provided.
The adjusting means performs exposure with a plurality of different light amounts by the exposure means in a state where the carrier liquid does not adhere to the image carrier at the initial stage or at the time of non-image formation, and the exposure corresponding to the plurality of light amounts is performed. In the first mode in which the partial potential is detected by the potential detecting means, and in a state where the carrier liquid is attached to the image carrier, exposure is performed with a plurality of different light amounts by the exposure means, and the exposure is performed according to the plurality of light amounts. It is possible to execute a second mode in which the exposed portion potential is detected by the potential detecting means.
An image forming apparatus characterized in that.
前記現像剤担持体は、前記第一モード時に前記離間位置に位置し、前記第二モード時に前記近接位置に位置している、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The developer carrier is provided so as to be movable between a separated position separated from the image carrier and a close position close to the image carrier.
The developer carrier is located at the separated position in the first mode and at the close position in the second mode.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、
前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、
前記像担持体から離間した離間位置と、前記像担持体に近接した近接位置との間を移動可能に設けられ、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記近接位置にある場合に、前記像担持体に形成された静電潜像を電圧の印加によりトナー像に現像する現像剤担持体と、
前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、
前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、
画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段は、初期時に、前記現像剤担持体が前記離間位置に位置している状態で、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一モードと、前記第一モード後、前記現像剤担持体を前記離間位置から前記近接位置に移動させ、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二モードとを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。 With a rotating image carrier,
A charging means for charging the image carrier and
An exposure means capable of adjusting the amount of light, which exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier.
A potential detecting means for detecting the exposed portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, and a potential detecting means.
A liquid developer containing toner and a carrier liquid is supported and rotated so as to be movable between a separated position separated from the image carrier and a close position close to the image carrier. In the case of, a developer carrier that develops an electrostatic latent image formed on the image carrier into a toner image by applying a voltage, and a developer carrier.
A transfer means for transferring the toner image of the image carrier to another image carrier,
A cleaning means that abuts on the image carrier and removes toner that remains on the image carrier after transfer.
An adjusting means for adjusting the amount of light of the exposure means at the time of image formation is provided.
At the initial stage, the adjusting means performs exposure with a plurality of different light amounts by the exposure means in a state where the developer carrier is located at the separated position, and obtains an exposure portion potential corresponding to the plurality of light amounts. The first mode detected by the potential detecting means, and after the first mode, the developer carrier is moved from the separated position to the close position, and the exposure means exposes the developer with a plurality of different amounts of light. It is possible to execute a second mode in which the exposure portion potential corresponding to a plurality of light amounts is detected by the potential detecting means.
An image forming apparatus characterized in that.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The adjusting means forms an image based on the exposure part potential corresponding to the plurality of light amounts detected by the first mode and the exposure part potential corresponding to the plurality of light amounts detected by the second mode. Occasionally, correction data used for adjusting the amount of light of the exposure means is generated.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記クリーニング手段は、前記第一モード時、前記非当接位置に位置している、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The cleaning means is movably provided between an abutting position that abuts on the image carrier and a non-abutment position that does not abut on the image carrier.
The cleaning means is located at the non-contact position in the first mode.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成する、光量調整可能な露光手段と、
前記露光手段により露光された露光部の露光部電位を検出する電位検出手段と、
前記像担持体から離間した離間位置と、前記像担持体に近接した近接位置との間を移動可能に設けられ、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転し、前記近接位置に位置する場合に、前記像担持体に形成された静電潜像を電圧の印加によりトナー像に現像する現像剤担持体と、
前記像担持体のトナー像を別の像担持体に転写する転写手段と、
前記像担持体に当接し、転写後に前記像担持体に残るトナーを除去するクリーニング手段と、
画像形成時に前記露光手段の光量を調整する調整手段と、を備え、
前記調整手段は、画像形成ジョブの後回転時に、前記現像剤担持体を前記近接位置に維持したまま、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第一検出モードと、前記第一検出モード後、前記現像剤担持体を前記近接位置から前記離間位置に移動させ、前記像担持体を所定時間に亘って回転させてから、前記露光手段により複数の異なる光量で露光を行って、前記複数の光量に応じた露光部電位を前記電位検出手段により検出する第二検出モードとを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。 With a rotating image carrier,
A charging means for charging the image carrier and
An exposure means capable of adjusting the amount of light, which exposes the charged image carrier to form an electrostatic latent image on the image carrier.
A potential detecting means for detecting the exposed portion potential of the exposed portion exposed by the exposure means, and a potential detecting means.
A liquid developer containing toner and a carrier liquid is supported and rotated so as to be movable between a separated position separated from the image carrier and a close position close to the image carrier. A developer carrier that develops an electrostatic latent image formed on the image carrier into a toner image by applying a voltage when it is located on the image carrier.
A transfer means for transferring the toner image of the image carrier to another image carrier,
A cleaning means that abuts on the image carrier and removes toner that remains on the image carrier after transfer.
An adjusting means for adjusting the amount of light of the exposure means at the time of image formation is provided.
During the post-rotation of the image forming job, the adjusting means exposes the developer carrier with a plurality of different light amounts by the exposure means while maintaining the developer carrier at the close position, and the exposure unit corresponding to the plurality of light amounts. After the first detection mode in which the potential is detected by the potential detecting means and the first detection mode, the developer carrier is moved from the close position to the separated position, and the image carrier is rotated over a predetermined time. Then, it is possible to execute a second detection mode in which exposure is performed with a plurality of different light amounts by the exposure means, and the exposure unit potential corresponding to the plurality of light amounts is detected by the potential detection means.
An image forming apparatus characterized in that.
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 The adjusting means is based on the exposure unit potential corresponding to the plurality of light amounts detected by the first detection mode and the exposure unit potential corresponding to the plurality of light amounts detected by the second detection mode. Generates correction data used to adjust the amount of light of the exposure means at the time of image formation.
The image forming apparatus according to claim 6.
前記クリーニング手段は、前記第一検出モード後、前記当接位置から非当接位置に移動される、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。 The cleaning means is movably provided between an abutting position that abuts on the image carrier and a non-abutment position that does not abut on the image carrier.
The cleaning means is moved from the contact position to the non-contact position after the first detection mode.
The image forming apparatus according to claim 6 or 7.
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 After the first detection mode, the adjusting means moves the developer carrier from the near position to the separated position, and then removes the carrier liquid adhering to the image carrier.
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 8.
前記コロナ帯電器に空気を送る給気ファンと、
前記コロナ帯電器から外部に排出される空気を吸い込む吸気ファンとを備え、
前記調整手段は、前記給気ファンと前記吸気ファンとを動作させることにより前記像担持体に付着しているキャリア液を除去する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 The charging means is a corona charger that charges the image carrier by electric discharge.
An air supply fan that sends air to the corona charger,
It is equipped with an intake fan that sucks in the air discharged to the outside from the corona charger.
The adjusting means removes the carrier liquid adhering to the image carrier by operating the air supply fan and the intake fan.
The image forming apparatus according to claim 9.
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image carrier is a photosensitive drum having a photosensitive layer having a higher refractive index than the carrier liquid.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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