JP4636293B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体上に形成した潜像を現像剤により現像する現像装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus for developing with a developer a latent image formed on an image bearing member.
従来、液体現像剤を使用した電子写真方式現像システムにおいて、キャリア液の量を調整する技術が知られている。具体的には、転写紙の性質に基づいて偏心カム等でスイープローラの液除去力を切り替え、除去すべき量だけ余剰の液体現像剤を除去して液膜を規制する。これにより、感光体ドラムにスイープローラを当接させているので、除去が困難な高粘性高濃度の液体現像剤を容易に除去でき、スイープローラと感光体ドラムとの機械精度の維持が容易となる（特許文献１）。 Conventionally, a technique for adjusting the amount of a carrier liquid in an electrophotographic development system using a liquid developer is known. Specifically, the liquid removal force of the sweep roller is switched with an eccentric cam or the like based on the properties of the transfer paper, and the liquid film is regulated by removing excess liquid developer by an amount to be removed. As a result, since the sweep roller is in contact with the photosensitive drum, it is possible to easily remove the highly viscous and high-concentration liquid developer that is difficult to remove, and it is easy to maintain the mechanical accuracy of the sweep roller and the photosensitive drum. (Patent Document 1).
また、少なくとも着色剤と樹脂とからなる荷電トナー粒子を電気絶縁性液体中に分散させた液体現像剤が収容された現像剤収容部と、この現像剤収容部から液体現像剤を現像ローラの表面に一様に付着させる供給ローラと、現像ローラの表面に付着した液体現像剤に電界を印加することによって荷電トナー粒子が集合された状態の液体トナー層を形成する電界印加ローラとを備えている現像装置がある（特許文献２）。
しかしながら、高粘度の液体現像剤を用いた画像形成装置において、紙種によって紙への現像剤の転写効率や定着状態が変わることが知られており、特に現像剤中の固形分濃度は重要な因子であるにも関わらず、従来技術のように感光体上でキャリアを調節することは、既に画像が形成されたものに部材が接触することになり画像の太りや、濃度低下を引き起こし好ましくなかった。 However, in an image forming apparatus using a high-viscosity liquid developer, it is known that the transfer efficiency and fixing state of the developer to the paper vary depending on the paper type, and the solid content concentration in the developer is particularly important. Regardless of the factors, adjusting the carrier on the photoreceptor as in the prior art is not preferable because the member comes into contact with the already formed image, causing the image to become thicker and the density to decrease. It was.
本発明は上記課題を解決し、転写材の種類に応じて、像担持体と現像ローラとの現像ニップの時点で現像剤濃度を変更できる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a developing device and an image forming apparatus that can change the developer concentration at the time of the developing nip between the image carrier and the developing roller according to the type of transfer material. .
本発明の現像装置は、現像バイアスが印可されるとともに、トナー粒子とキャリア液と含む液体現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給ローラと、前記現像剤供給ローラで前記液体現像剤が供給された前記現像剤担持体に当接してバイアスを印可するとともに回転するバイアス印可ローラと、前記現像剤供給ローラの回転数を変更するとともに、前記現像剤供給ローラの回転数の変更に応じて前記バイアス印可ローラの印可電圧もしくは前記バイアス印可ローラの回転数を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。 The developing device according to the present invention has a developer bias to which a developing bias is applied, a developer carrier that carries a liquid developer including toner particles and a carrier liquid, and a developer supply that supplies the liquid developer to the developer carrier. A roller, a bias applying roller that rotates while contacting the developer carrying member supplied with the liquid developer by the developer supplying roller, and rotating the developer supplying roller. And control means for changing the applied voltage of the bias applying roller or the rotating speed of the bias applying roller in accordance with the change of the rotating speed of the developer supply roller.
また、前記制御手段は、入力される転写材の種類に応じて前記現像剤供給ローラの回転数を変更する。Further, the control unit changes the rotation speed of the developer supply roller according to the type of the input transfer material.
前記制御手段は、前記現像剤供給ローラの回転数を増加させた時には、前記バイアス印可ローラの回転数を変更することなく、前記バイアス印可ローラに印可する印可電圧を増加させる。The controller increases the applied voltage applied to the bias application roller without changing the rotation number of the bias application roller when the number of rotations of the developer supply roller is increased.
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と、前記潜像担持体を帯電させる帯電部と、前記帯電部で帯電された潜像担持体に潜像を形成する露光部と、前記露光部で形成された前記潜像をトナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤で現像する現像剤担持体、前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ、及び前記現像剤供給ローラにより供給されて前記現像剤担持体に当接してバイアスを印可するとともに回転するバイアス印可ローラを有する現像部と、前記現像剤担持体で前記潜像担持体に現像された像を転写する転写部と、前記現像剤供給ローラの回転数を変更するとともに、前記現像剤供給ローラの回転数の変更に応じて前記バイアス印可ローラの印可電圧もしくは前記バイアス印可ローラの回転数を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes a latent image carrier, a charging unit that charges the latent image carrier, an exposure unit that forms a latent image on the latent image carrier charged by the charging unit, and the exposure unit. A developer carrying member for developing the latent image formed by a liquid developer containing toner particles and a carrier liquid, a developer supply roller for supplying the liquid developer to the developer carrying member, and the developer supply. A developing portion having a bias applying roller which is supplied by a roller and abuts against the developer carrying member to apply a bias and rotates ; and a transfer which transfers the image developed on the latent image carrying member by the developer carrying member and parts, as well as changing the rotational speed of the developer supply roller, a control hand to change the rotational speed of the applied voltage or the bias application roller of the bias application roller according to the rotation speed of change of the developer supplying roller And having a, the.
また、前記制御手段は、前記現像剤供給ローラの回転数を増加させた時には、前記バイアス印可ローラの回転数を変更することなく、前記バイアス印可ローラに印可する印可電圧を増加させるFurther, when the rotation number of the developer supply roller is increased, the control unit increases the applied voltage applied to the bias application roller without changing the rotation number of the bias application roller.
本発明によれば、現像剤供給ローラの速度を上げるか、又は規制ブレードの角度を下げて現像ローラ上の膜厚を増やし固形分を増やす。そのままではキャリア量が過剰なのでバイアス印可ローラの回転数又はバイアスを上げ、キャリアを除去することで、適切な現像電界を得る。 According to the present invention, the speed of the developer supply roller is increased or the angle of the regulating blade is decreased to increase the film thickness on the developing roller and increase the solid content. Since the carrier amount is excessive as it is, an appropriate developing electric field is obtained by increasing the rotation speed or bias of the bias application roller and removing the carrier.
したがって、像担持体と現像ローラとの現像ニップの時点で紙種に対応した濃度調整ができ、安定した現像ができるので、均一な現像剤濃度でむらのないきれいな画像を形成することができる。また、膜厚も一定に調整できるので、現像バイアスが一定になり、より安定した現像ができる。 Therefore, density adjustment corresponding to the paper type can be performed at the time of the development nip between the image carrier and the development roller, and stable development can be performed, so that a uniform image with uniform developer density can be formed. In addition, since the film thickness can be adjusted to be constant, the development bias becomes constant, and more stable development can be performed.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、画像形成装置の下部に配置され、中間転写体４０、二次転写部６０は、画像形成装置の上部に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing main components constituting the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
画像形成部は、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、不図示の露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等を備えている。露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有し、帯電ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に静電潜像を形成する。
The image forming unit includes
現像ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、概略、現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋから現像ローラ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに供給する現像剤供給ローラ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。
The developing
中間転写体４０は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラ４１とテンションローラ４２との間に張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋとが中間転写体４０を挟んで対向配置され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
The
二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置され、さらに二次転写ローラクリーニングブレード６２、現像剤回収部６３からなるクリーニング装置が配置される。そして、二次転写ローラ６１を配置した転写位置において、中間転写体４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像をシート材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材としての記録媒体に転写する。
In the
さらに、経路シート材搬送経路Ｌの前方には、不図示の定着ユニットが配置され、用紙等の記録媒体上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の記録媒体に融着させ定着させる。 Further, a fixing unit (not shown) is disposed in front of the path sheet material conveyance path L, and a single color toner image or a full color toner image transferred onto a recording medium such as paper is fused to the recording medium such as paper. And fix.
また、ベルト駆動ローラ４１と共に二次転写ユニット６０を張架するテンションローラ４２側には、その外周に沿って、中間転写体４０に当接するように中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７からなるクリーニング装置が配置されている。
Further, on the side of the
次に、画像形成部及び現像ユニットについて説明する。図２は画像形成部及び現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。図３はバイアス印可ローラ２２Ｙによる現像剤の押し付けを説明する図、図４は現像ローラ２０Ｙによる現像を説明する図、図５は像担持体スクイーズローラ１３Ｙによるスクイーズ作用を説明する図、図６は中間転写体スクイーズ装置５２Ｙによるスクイーズ作用を説明する図である。各色の画像形成部及び現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像ユニットに基づいて説明する。
Next, the image forming unit and the developing unit will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing main components of the image forming unit and the developing unit. 3 is a diagram for explaining the pressing of the developer by the
画像形成部は、像担持体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、潜像イレーサ１６Ｙ、像担持体クリーニングブレード１７Ｙ及び現像剤回収部１８Ｙからなるクリーニング装置、帯電ローラ１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ユニット３０Ｙの現像ローラ２０Ｙ、像担持体スクイーズローラ１３Ｙとその付属構成である像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙ、現像剤回収部１５Ｙからなるクリーニング装置が配置されている。そして、現像ユニット３０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの外周に、クリーニングブレード２１Ｙ、アニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙ、バイアス印可ローラ２２Ｙが配置され、液体現像剤容器３１Ｙの中に液体現像剤、攪拌ローラ３４Ｙ、現像剤供給ローラ３２Ｙが収容されている。また、中間転写体４０に沿って、像担持体１０Ｙと対向する位置に一次転写部の一次転写ローラ５１Ｙが配置され、その移動方向下流側に中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、バックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード５５Ｙ、現像剤回収部５６Ｙからなる中間転写体スクイーズ装置５２Ｙが配置されている。
The image forming unit includes a cleaning device including a
像担持体１０Ｙは、現像ローラ２０Ｙの幅約３２０ｍｍより広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転する。該像担持体１０Ｙの感光層は、有機像担持体又はアモルファスシリコン像担持体等で構成される。帯電ローラ１１Ｙは、像担持体１０Ｙと現像ローラ２０Ｙとのニップ部より像担持体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置からトナー帯電極性と同極性のバイアスが印加され、像担持体１０Ｙを帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、帯電ローラ１１Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、帯電ローラ１１Ｙによって帯電された像担持体１０Ｙ上にレーザ光を照射し、像担持体１０Ｙ上に潜像を形成する。
The
現像ユニット３０Ｙは、キャリア内にトナーを概略重量比２０〜２５％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙ、該液体現像剤を担持する現像ローラ２０Ｙ、液体現像剤を攪拌して一様の分散状態に維持し現像ローラ２０Ｙに供給するための現像剤供給ローラ３２Ｙと規制ブレード３３Ｙと攪拌ローラ３４Ｙ、現像ローラ２０Ｙに担持された液体現像剤を押し付け状態にするバイアス印可ローラ２２Ｙ、現像ローラ２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラクリーニングブレード２１Ｙを有する。
The developing
現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Ｉｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０〜２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。
The liquid developer accommodated in the
現像剤供給ローラ３２Ｙは、直径約２０ｍｍの円筒状の部材であり、例えば図２に示すように時計回りの方向に回転し、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状の溝による凹凸面を形成したアニロックスローラである。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。この現像剤供給ローラ３２Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラ２０Ｙへと液体現像剤が供給される。攪拌ローラ３４Ｙと現像剤供給ローラ３２Ｙは摺接していても良いが離れた配置関係であっても良い。
The
規制ブレード３３Ｙは、表面に弾性体を被覆して構成した弾性ブレードであり、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、該ゴム部を支持する金属等の板で構成される。そして、アニロックスローラからなる現像剤供給ローラ３２Ｙに担持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制、調整し、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。なお、現像剤供給ローラ３２Ｙの回転方向は図２に示す矢印方向ではなくその逆の方向であっても良く、その際の規制ブレード３３Ｙは、回転方向に対応した配置を要する。
The
現像ローラ２０Ｙは、外径約２４ｍｍ、幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、回転軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ２０Ｙは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ等の弾性層を設けたものである。本実施形態では、肉厚約４ｍｍ、硬度ＪＩＳ−Ａ３０°のウレタンゴムローラに、厚さ約１００μｍのウレタン樹脂をコートしたものを使用する。現像ローラクリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラ２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラ２０Ｙの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラ２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
The developing
バイアス印可ローラ２２Ｙは、外径約２０ｍｍの円筒状の部材で、図３に示すように現像ローラ２０Ｙと同様に弾性体２２−１を被覆して構成した弾性ローラの形態であり、金属ローラ基材の表層に導電性の樹脂層やゴム層を備えた構造をしている。本実施形態では、肉厚約４ｍｍ、硬度ＪＩＳ−Ａ３０°のウレタンゴムローラに、厚さ約１００μｍのウレタン樹脂をコートしたものを使用する。また、図２に示すように現像ローラ２０Ｙと反対方向の時計回りに回転する。バイアス印可ローラ２２Ｙは、現像ローラ２０Ｙ表面の帯電バイアスを増加させる手段を有し、現像ローラ２０Ｙによって搬送された現像剤は、図２及び図３に示すようにバイアス印可ローラ２２Ｙが摺接してニップを形成する現像剤押し付け部位でバイアス印可ローラ１３Ｙ側から現像ローラ２０Ｙに向かって電界を印加する。この電界印加手段は、図２に示すローラに代えコロナ放電器からのコロナ放電であっても良い。
The
このバイアス印可ローラ２２Ｙにより、図３に示すようにキャリアＣに一様分散したトナーＴを現像ローラ２０Ｙ側に移動させて凝集させ、所謂現像剤押し付け状態Ｔ′を形成し、また、キャリアＣの一部と押し付けられなかった若干のトナーＴ″を担持して図中矢印方向に回転してバイアス印可ローラクリーニングブレード２３Ｙによって掻き落として除去されリザーバ３１Ｙ内の現像剤と合流して再利用される。一方、現像ローラ２０Ｙに担持されて押し付けられた現像剤Ｄは、図４に示すように現像ローラ２０Ｙが像担持体１０Ｙに当接する現像ニップ部において、所望の電界印加によって、像担持体１０Ｙの潜像に対応して現像される。そして、現像残りの現像剤Ｄは、現像ローラクリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去され現像剤容器３１Ｙ内の現像剤に合流して再利用される。尚、これら合流するキャリア及びトナーは混色状態ではない。
With this
像担持体スクイーズ装置は、像担持体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙとのニップ部の下流側に配置して像担持体１０Ｙに現像されたトナー像の余剰現像剤を回収するものであり、図２及び図５に示すように表面に弾性体１３−１を被覆して像担持体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラ部材から成る像担持体スクイーズローラ１３Ｙと、該像担持体スクイーズローラ１３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード１４Ｙとから構成され、図５に示すように像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収し、顕像内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。余剰キャリアＣの回収能力は、像担持体スクイーズローラ１３Ｙの回転方向及び像担持体１０Ｙ表面の周速度に対する像担持体スクイーズローラ１３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、像担持体１０Ｙに対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。本実施形態のスクイーズローラとしては、外径約１４ｍｍ、肉厚約２ｍｍ、硬度ＪＩＳ−Ａ３０°のウレタンゴムローラに、厚さ約２０μｍのＰＦＡチュービング、ローラの抵抗値が実抵抗値で約Ｌｏｇ４Ωのものを使用する。
The image carrier squeeze device is disposed downstream of the nip portion with the developing
本実施形態では、一例として図５に示すように像担持体スクイーズローラ１３Ｙを像担持体１０Ｙに対して略同一周速度でウィズ回転させ、像担持体１０Ｙに現像された現像剤Ｄから重量比５〜１０％程度の余剰キャリアＣを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。像担持体スクイーズローラ１３Ｙによって回収された余剰なキャリアＣ及び不要なカブリトナーＴ″はクリーニングブレード１４Ｙの作用によって像担持体スクイーズローラ１３Ｙから現像剤回収部１５Ｙに回収してプールされる。尚、この回収した余剰なキャリアＣ及びカブリトナーＴ″は専用の孤立した像担持体１０Ｙから回収しているので全個所にわたって混色現象は発生しない。
In this embodiment, as an example, as shown in FIG. 5, the image
一次転写部５０Ｙでは、像担持体１０Ｙに現像された現像剤像を一次転写ローラ５１Ｙにより中間転写体４０へ転写する。ここで、像担持体１０Ｙと中間転写体４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、像担持体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。なお、１色目の一次転写部５０Ｙでは初回一次転写なので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像を転写して色重ねするので中間転写体４０から像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）へトナーが移行する所謂逆転写現象によって逆転写トナーと転写残りトナーは混色して余剰キャリアとともに像担持体１０（Ｍ、Ｃ、Ｋ）に担持されて移動し、クリーニングブレード１７（Ｍ、Ｃ、Ｋ）の作用によって像担持体から回収してプールされる。
In the
中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、一次転写部５０Ｙの下流側に配置され、中間転写体４０上から余剰なキャリア液を除去し、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理を行うものであり、一次転写部５０Ｙで中間転写体４０に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）のキャリア量が前述した終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階で、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤の望ましい分散状態の概略トナー重量比で４０％〜６０％程度に至っていない場合に、中間転写体４０から更に余剰キャリアを除去する手段として設けられている。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙは、像担持体スクイーズ装置と同様、表面に弾性体を被覆して像担持体４０に摺接して回転する弾性ローラ部材から成る中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ、像担持体４０を挟んで中間転写体スクイーズローラ５３Ｙと対向配置されるバックアップローラ５４Ｙ、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに押圧摺接して表面をクリーニングするクリーニングブレード５５Ｙ及び現像剤回収部５６Ｙから構成され、図６に示すように中間転写体４０に一次転写された現像剤Ｄから余剰なキャリアＣ及び本来不要なカブリトナーＴ″を回収する機能を有する。現像剤回収部５６Ｙは、その下流側に配置されたマゼンタの像担持体スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｍで回収されるキャリア液の回収機構も兼ねている。
The intermediate transfer
余剰キャリアの回収能力は、中間転写体スクイーズローラ５３Ｙの回転方向及び中間転写体４０の移動速度に対する中間転写体スクイーズローラ５３Ｙ表面の相対的な周速度差によって所望の回収能力に設定することが可能であり、中間転写体４０に対してカウンタ方向に回転させると回収能力は高まり、また、周速度差を大きく設定しても回収能力が高まり、更に、この相乗作用も可能である。本実施形態では、一例として中間転写体スクイーズローラ５３Ｙを中間転写体４０に対して略同一周速度でウィズ回転させ、中間転写体４０に一次転写された現像剤から重量比５〜１０％程度の余剰キャリア及びカブリトナーを回収していて双方の回転駆動負荷を軽減するとともに、中間転写体４０のトナー像への外乱作用を抑制している。
The surplus carrier collecting ability can be set to a desired collecting ability by the relative circumferential speed difference of the surface of the intermediate transfer
なお、１色目の中間転写体スクイーズ部位では初回中間転写体スクイーズなので混色現象は発生しないが、２色目以降は既に一次転写されたトナー像部位に更に異なるトナー像が転写されて色重ねされているので中間転写体４０から中間転写体スクイーズローラ５３Ｙへトナーが移行した場合のトナーは混色して余剰キャリアとともに中間転写体スクイーズローラ５３Ｙに担持されて移動し、クリーニングブレードの作用によって中間転写体スクイーズローラ５３Ｙから回収してプールされる。また、上述した中間転写体スクイーズ行程上流側の一次転写部位の像担持体４０によるスクイーズ能力及び像担持体スクイーズローラ５３Ｙのスクイーズ能力が充分な能力をもって行われる場合には、必ずしも全ての一次転写行程の下流側に中間転写体スクイーズ装置を設ける必要はない。
The first color intermediate squeeze squeeze part is the first intermediate squeeze squeeze, so no color mixing phenomenon occurs. However, after the second color, a different toner image is transferred to the already transferred primary toner image part and overlaid. Therefore, when the toner is transferred from the
次に本発明の画像形成装置の動作について説明する。引き続き、画像形成部及び現像ユニットに関しては、４つの画像形成部及び現像ユニットのうちイエローの画像形成部及び現像ユニット３０Ｙを例にとり説明する。
Next, the operation of the image forming apparatus of the present invention will be described. Subsequently, the image forming unit and the developing unit will be described by taking the yellow image forming unit and the developing
現像剤容器３１Ｙにおいて、液体現像剤の中のトナー粒子はプラスの電荷を有し、この液体現像剤は、撹拌ローラ３４Ｙにより撹拌され、現像剤供給ローラ３２Ｙが回転することによって、現像剤容器３１Ｙから汲み上げられる。本実施形態のキャリア内にトナーを分散させた現像剤を用いる液体現像画像形成装置では、概略重量比でキャリア７５〜８０％の中にトナー２０〜２５％を分散させた現像剤を用いていて、種々のプロセス行程を経て画像形成して終段階のシート材に二次転写して図示省略した定着行程に進行する段階では、好ましい二次転写機能及び定着機能を発揮させるために当該液体現像剤は概略トナー重量比で４０％〜６０％程度の分散状態になっていることが望ましい。初期的に現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵した現像剤はキャリア内に概略トナー重量比２０〜２５％程度に分散した状態であるが、像担持体１０Ｙへの現像において画像デューティーが高い現像の場合にはトナー分の消費比率が多く、逆に画像デューティーが低い現像の場合にはトナー分の消費比率が少なくなる。即ち、現像剤容器３１Ｙ内に貯蔵された現像剤のトナー重量比率は像担持体１０Ｙへの現像にともなって刻々と変化していて、常時この変化を監視して概略トナー重量比２０〜２５％程度に分散した状態に維持コントロールしていく必要がある。
In the
そこで、本実施形態では図示省略したトナーの分散重量比率を検知する透過型のフォトセンサあるいは現像剤を攪拌する攪拌トルクを検知するトルク検知手段等及び現像剤容器３１Ｙ内の現像剤液面を検知する反射型のフォトセンサ等の検出手段Ｓを現像剤容器３１Ｙに設け、所定の現像剤量においてトナーの分散重量比率が少なくなった場合にはトナー重量比３５〜５５％程度の高濃度に分散した現像剤を現像剤カートリッジから所定量補充し、逆にトナーの分散重量比率が高くなった場合にはキャリアカートリッジからキャリアを所定量補充して概略トナー重量比２０〜２５％程度にコントロールするとともに現像剤容器３１Ｙの内部で攪拌して一様分散状態にしている。
Therefore, in this embodiment, a transmission type photo sensor for detecting the dispersion weight ratio of the toner (not shown), torque detecting means for detecting the stirring torque for stirring the developer, and the developer liquid level in the
規制ブレード３３Ｙは、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に当接し、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面に形成されたアニロックスパターンの凹凸の溝内に液体現像剤を残しその他の余分な液体現像剤を掻き取って、現像ローラ２０Ｙに供給する液体現像剤量を規制する。このような規制によって、現像ローラ２０Ｙへ塗布される液体現像剤の膜厚が約６μｍとなるように定量化される。規制ブレード３３Ｙにより掻き取られた液体現像剤は、重力によって現像剤容器３１Ｙに落下し戻され、規制ブレード３３Ｙにより掻き取られなかった液体現像剤は、現像剤供給ローラ３２Ｙの表面の凹凸の溝内に収容され、現像ローラ２０Ｙに圧接することで、現像ローラ２０Ｙの表面に塗布される。
The
現像剤供給ローラ３２Ｙによって液体現像剤を塗布された現像ローラ２０Ｙは、通常約２１０ｍｍ／ｓの速さで回転し、現像剤供給ローラ３２Ｙとのニップ部下流でバイアス印可ローラ２２Ｙに当接する。現像ローラ２０Ｙには約＋４００Ｖのバイアスが印加されており、バイアス印可ローラ２２Ｙには、現像ローラ２０Ｙより高く、トナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。例えば、バイアス印可ローラ２２Ｙには、約＋６００Ｖ＋８００Ｖのバイアスが印加される。このため現像ローラ２０Ｙ上の液体現像剤中のトナー粒子は、図３に示すようにバイアス印可ローラ２２Ｙとのニップを通過する際に、現像ローラ２０Ｙ側へ移動する。これによりトナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態となり、像担持体１０Ｙでの現像の際、トナー粒子は、現像ローラ２０Ｙから像担持体１０Ｙへの移動がすばやくなり、画像濃度が向上する。
The developing
像担持体１０Ｙはアモルファスシリコン製であり、通常約２１０ｍｍ／ｓの速さで回転し、現像ローラ２０Ｙとのニップ部上流で帯電ローラ１１Ｙにより表面を約＋６５０Ｖに帯電させられた後、露光ユニット１２Ｙにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ２０Ｙに印加されているバイアス＋４００Ｖと像担持体１０Ｙ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６５０Ｖ）で形成される電界に従い、図４に示すように選択的にトナー粒子Ｔが像担持体１０Ｙ上の画像部へと移動し、これにより、像担持体１０Ｙ上にトナー画像が形成される。また、キャリア液Ｃは電界の影響を受けないため、図４に示すように現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの現像ニップ部出口で分離して、現像ローラ２０Ｙと像担持体１０Ｙとの両方に付着する。現像ニップ部を通過した像担持体１０Ｙは、像担持体スクイーズローラ１３Ｙ部を通過し、図５に示すように余剰なキャリア液Ｃが除去され、顕像内のトナー粒子比率を上げる処理がなされる。
The
次に像担持体１０Ｙは、一次転写部５０Ｙにおいて中間転写体４０とのニップ部を通過し顕像トナー像の中間転写体４０への一次転写が行われる。一次転写ローラ５１Ｙには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖが印加されることにより、像担持体１０Ｙ上からトナーは中間転写体４０に一次転写され、像担持体１０Ｙにキャリア液のみが残る。一次転写部５０Ｙより像担持体１０Ｙの回転方向の下流側において、一次転写後の、像担持体１０Ｙはランプ等から成る潜像イレーサ１６Ｙによって静電潜像が消去され、像担持体１０Ｙ上に残ったキャリア液は、像担持体クリーニングブレード１７Ｙにより掻き取られ、現像剤回収部１８Ｙで回収される。
Next, the
一次転写部５０Ｙで中間転写体４０上に一次転写されたトナー画像は、中間転写体４０上で余剰キャリアをかきとるために中間転写体スクイーズ装置５２Ｙを通過する。中間転写体スクイーズ装置５２Ｙの中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには＋４００Ｖ、中間転写体スクイーズバックアップローラ５４Ｙには＋２５０Ｖが印加されており、トナー粒子を中間転写体４０側に押し付けるような電界を発生させている。このため中間転写体スクイーズローラ５３Ｙには、図６に示すようにトナー粒子は回収されず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写体４０と中間転写体スクイーズローラ５３Ｙとの間での泣き別れにより回収される。
The toner image primarily transferred onto the
中間転写体４０上のトナー画像は次に二次転写ユニット６０へと進み、中間転写体４０と二次転写ローラ６１とのニップ部に進入する。この際のニップ幅は３ｍｍに設定されている。二次転写ユニット６０において、二次転写ローラ６１には−１２００Ｖが、また、ベルト駆動ローラ４１には＋２００Ｖがそれぞれ印加されており、これにより中間転写体４０上のトナー画像は用紙等の記録媒体に転写される。
The toner image on the
二次転写ユニット６０を通過後、中間転写体４０は、テンションローラ４２の巻きかけ部へと進み、中間転写体クリーニングブレード４６により中間転写体４０上のクリーニングが行われ、再び、一次転写部５０Ｙへと向かう。
After passing through the
次に、二次転写ローラ６１のスクイーズ機能について説明する。中間転写体４０上に色重ねしたトナー像が二次転写部位に到達するタイミングに合せてシート材を供給し、該トナー画像をシート材に二次転写して図示省略した定着行程へと進めて最終的なシート材上の画像形成を終了するが、ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、シート材が介在しない状態でトナー画像が二次転写ローラ６１に接して転写されシート材裏面汚れを引き起こす。本実施形態二次転写ローラ６１は、表面が繊維質などによって平滑でないシート材であっても、この非平滑なシート材表面に倣って二次転写特性を向上させる手段として、複数の像担持体１０に形成したトナー像を順次一次転写して重ね合わせて担持し、一括してシート材に二次転写する中間転写体４０に採用した弾性ベルトと同様の目的で表面に弾性体を被覆した弾性ローラで構成している。二次転写ローラクリーニングブレード６２は、二次転写ローラ６１に転写された現像剤（キャリア内に分散したトナー）を除去する手段として備え、二次転写ローラ６１から現像剤を回収してプールされる。尚、このプールした現像剤は混色状態のものであり、紙粉等の異物も含んでいる場合がある。
Next, the squeeze function of the
次に、中間転写体４０のクリーニング装置について説明する。ジャムなどのシート材供給トラブルが発生した場合には、全てのトナー画像が二次転写ローラ６１に転写されて回収されるものではなく、一部は中間転写体４０上に残る。また、通常の二次転写行程においても中間転写体上４０のトナー像は１００％二次転写されてシート材に移行するものではなく、数パーセントの二次転写残りが発生する。この二種の不要トナー像は次の画像形成のために中間転写体４０に当接するように配置された中間転写体クリーニングブレード４６、現像剤回収部４７によって回収してプールされる。
Next, the cleaning device for the
次に、図７乃至図９により本実施形態の画像形成装置における現像システムを説明する。まず、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数と現像ローラ２０Ｙ上の現像剤濃度との関係と、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスと現像ローラ２０Ｙ上の現像剤濃度との関係を説明する。
Next, the developing system in the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the relationship between the rotation speed of the
図７は、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数とバイアス印可ローラ２２Ｙへ回収されるキャリアＣとの関係を示す図である。バイアス印可ローラ２２Ｙの印可電圧は＋８００Ｖであり、図７の横軸はバイアス印可ローラ２２Ｙの線速で、縦軸は回収キャリアＣの膜厚を示す。ここで、縦軸の回収キャリアＣの膜厚は、バイアス印可ローラ２２Ｙ上の膜厚に、バイアス印可ローラ２２Ｙ線速／現像ローラ２０Ｙ線速を掛けることで、現像ローラ２０Ｙと同じ２１０ｍｍ／ｓへ換算している。図で明らかなように、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速が約２００ｍｍ／ｓの時に、回収キャリアＣの膜厚は約３μｍ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速が約４００ｍｍ／ｓの時に、回収キャリアＣの膜厚は約４．５μｍとなり、線速が早くなるとキャリアＣの回収量がほぼ一定の割合で増える。すなわち、現像ローラ２０Ｙ上の現像剤中の固形分濃度を高めるためには、回収キャリアＣの膜厚を増加すればよいので、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数を早くすれば達成することができる。逆に、現像ローラ２０Ｙ上の現像剤中の固形分濃度を低くするためには、回収キャリアＣの膜厚を減少させればよいので、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数を遅くすれば達成することができる。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the number of rotations of the
図８は、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスとバイアス印可ローラ２２Ｙへ回収されるキャリアＣの固形分濃度との関係を示す図である。図８の横軸はバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスで、縦軸はバイアス印可ローラ２２Ｙ上の固形分比率を示す。図８で明らかなように、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスが０Ｖの時にバイアス印可ローラ２２Ｙ上のキャリアＣの固形分濃度は約４５％であるのに対し、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスが＋４００Ｖの時にバイアス印可ローラ２２Ｙ上のキャリアＣの固形分濃度は約２５％、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスが＋８００Ｖの時にバイアス印可ローラ２２Ｙ上のキャリアＣの固形分濃度は約５％となり、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスが大きくなると、バイアス印可ローラ２２Ｙ上のキャリアＣの固形分濃度がほぼ一定の割合で少なくなる。バイアス印可ローラ２２Ｙ上のキャリアＣの固形分濃度が少なくなるということは、現像ローラ２０Ｙ上の現像剤中の固形分濃度が高くなるということなので、すなわち、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスが大きくなると、現像ローラ２０Ｙ上の現像剤中の固形分濃度が高くなる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the bias applied to the
なお、本実施形態における現像剤中の固形分濃度の測定は、窒素雰囲気のＴＡインスツルメント熱重量分析（ＴＧＡ）でキャリアオイルが全て気化したときの残重量から求めた。昇温速度は２０Ｋ／ｍｉｎとし、昇温範囲は５０〜４００℃とした。 In this embodiment, the solid content concentration in the developer was determined from the remaining weight when the carrier oil was completely vaporized by TA instrument thermogravimetric analysis (TGA) in a nitrogen atmosphere. The temperature increase rate was 20 K / min, and the temperature increase range was 50 to 400 ° C.
このようなバイアス印可ローラ２２Ｙの回転数と現像ローラ２０Ｙ上の現像剤濃度との関係と、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスと現像ローラ２０Ｙ上の現像剤濃度との関係とを適用して、本実施形態では、現像剤供給ローラ３２Ｙの線速、規制ブレード３３Ｙの当接角又は規制ブレード３３Ｙの当接圧、並びに、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数又はバイアスを共に調整することにより、現像ローラ２０Ｙ上の膜厚を保ったまま現像ローラ２０Ｙ上の現像剤濃度を調整する。
This embodiment is applied by applying the relationship between the rotation speed of the
図９は、第一実施形態の現像システムのブロック図である。Ｉは入力手段、Ｓは検出手段、Ｃは制御手段、Ｍは記憶手段、２２Ｙはバイアス印可ローラ、３２Ｙは現像剤供給ローラである。まず、入力手段Ｉにより現像剤濃度の目標値を直接入力、又は転写材の種類等を入力する。入力はＰＣによる印刷設定、紙を入れるカートリッジ、又は画像形成装置内蔵プリンタのコントロールパネルの設定画面等で実行する。例えば、入力手段Ｉとしてコート紙、普通紙（例えば富士ゼロックス社製Ｊ紙）、ラフ紙等の選択ができるボタン、表示等を作成し、操作者がコート紙を選択した場合約４５％、普通紙を選択した場合約５５％、ラフ紙（ボンド紙）や再生紙を選択した場合約６０％となるようにする。ただし、これらの数値は二次転写位置での数値である。次に、検出手段Ｓにより現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度を検出する。本実施形態では、現像剤容器３１Ｙ内の撹拌ローラ３４Ｙの回転トルクを検出し、回転トルクと現像剤濃度を対照するデータから現像剤濃度を求める。次に、制御手段Ｃにより、記憶手段Ｍに記憶された入力手段Ｉで入力された目標値又は検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度に対応する現像剤供給ローラ３２Ｙの線速、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速又はバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスをそれぞれ調整する。これにより、現像ニップ部での現像剤濃度及び二次転写位置での現像剤濃度を調整する。
FIG. 9 is a block diagram of the development system of the first embodiment. I is input means, S is detection means, C is control means, M is storage means, 22Y is a bias application roller, and 32Y is a developer supply roller. First, the target value of the developer concentration is directly input by the input means I, or the type of transfer material is input. Input is performed on a print setting by a PC, a cartridge for inserting paper, or a setting screen of a control panel of a printer with a built-in image forming apparatus. For example, a button, display, or the like that allows selection of coated paper, plain paper (for example, J paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), rough paper, etc., is created as input means I, and approximately 45% when the operator selects coated paper. When paper is selected, it is about 55%, and when rough paper (bond paper) or recycled paper is selected, it is about 60%. However, these values are values at the secondary transfer position. Next, the developer concentration in the
なお、記憶手段Ｍに記憶されたデータは、入力手段Ｉで入力された目標値又は検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度、若しくは入力手段Ｉで入力された目標値及び検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度に、それぞれ対応する現像剤供給ローラ３２Ｙの線速、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数又はバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアス、若しくは、現像剤供給ローラ３２Ｙの線速、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数及びバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを様々に組み合わせたものである。
The data stored in the storage means M is the target value input by the input means I, the developer concentration in the
図１０は、現像剤容器３１内の現像剤濃度が約２５％で、入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時に、現像ニップ部での膜厚がほぼ一定で現像剤濃度を３０％に制御する場合の、アニロクスローラ（現像剤供給ローラ）３２Ｙの線速（回転数）とバイアス印可ローラ２２Ｙの線速とバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスとの関係を示す。本実施例では、基準値として、入力手段に普通紙と入力された時に、アニロクスローラ３２Ｙの線速を２１０ｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５０μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は２５．０％となるように設定している。入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙの線速を変更させる場合、アニロクスローラ３２Ｙの線速を２５０ｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２７０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５３μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は３０．０％となり、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを変更させる場合、アニロクスローラ３２Ｙの線速を２５０ｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７７０Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５０μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は２９．８％となり、現像ニップ部での膜厚及び現像ニップ部での現像剤濃度はほぼ一定の値となる。
FIG. 10 shows that when the developer concentration in the developer container 31 is about 25% and rough paper rougher than plain paper is input to the input means, the film thickness at the development nip is almost constant and the developer concentration is 30. The relationship between the linear velocity (rotation speed) of the anilox roller (developer supply roller) 32Y, the linear velocity of the
図１１は、第二実施形態の現像システムのブロック図である。Ｉは入力手段、Ｓは検出手段、Ｃは制御手段、Ｍは記憶手段、２２Ｙはバイアス印可ローラ、３３Ｙは規制ブレードである。まず、入力手段Ｉにより現像剤濃度の目標値を直接入力、又は転写材の種類等を入力する。入力はＰＣによる印刷設定、紙を入れるカートリッジ、又は画像形成装置内蔵プリンタのコントロールパネルの設定画面等で実行する。例えば、入力手段Ｉとしてコート紙、普通紙（例えば富士ゼロックス社製Ｊ紙）、ラフ紙等の選択ができるボタン、表示等を作成し、操作者がコート紙を選択した場合約４５％、普通紙を選択した場合約５５％、ラフ紙（ボンド紙）や再生紙を選択した場合約６０％となるようにする。ただし、これらの数値は二次転写位置での数値である。次に、検出手段Ｓにより現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度を検出する。本実施形態では、現像剤容器３１Ｙ内の撹拌ローラ３４Ｙの回転トルクを検出し、回転トルクと現像剤濃度を対照するデータから現像剤濃度を求める。次に、制御手段Ｃにより、記憶手段Ｍに記憶された入力手段Ｉで入力された目標値又は検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度に対応する規制ブレード３３Ｙの当接角又は当接圧、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速（回転数）又はバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスをそれぞれ調整する。これにより、現像ニップ部での現像剤濃度及び二次転写位置での現像剤濃度を調整する。
FIG. 11 is a block diagram of the development system of the second embodiment. I is input means, S is detection means, C is control means, M is storage means, 22Y is a bias application roller, and 33Y is a regulating blade. First, the target value of the developer concentration is directly input by the input means I, or the type of transfer material is input. Input is performed on a print setting by a PC, a cartridge for inserting paper, or a setting screen of a control panel of a printer with a built-in image forming apparatus. For example, a button, display, or the like that allows selection of coated paper, plain paper (for example, J paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.), rough paper, etc., is created as input means I, and approximately 45% when the operator selects coated paper. When paper is selected, it is about 55%, and when rough paper (bond paper) or recycled paper is selected, it is about 60%. However, these values are values at the secondary transfer position. Next, the developer concentration in the
なお、記憶手段Ｍに記憶されたデータは、入力手段Ｉで入力された目標値又は検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度、若しくは入力手段Ｉで入力された目標値及び検出手段Ｓで求めた現像剤容器３１Ｙ内の現像剤濃度に、それぞれ対応する規制ブレード３３Ｙの当接角又は当接圧、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数又はバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアス、若しくは、規制ブレード３３Ｙの当接角又は当接圧、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数及びバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを様々に組み合わせたものである。
The data stored in the storage means M is the target value input by the input means I, the developer concentration in the
図１２は、本実施形態における規制ブレード３３Ｙの当接角を示す図である。本実施形態では、規制ブレード３３Ｙが弾性ブレードであり、現像剤供給ローラ３２Ｙに押圧する際に湾曲するので、該規制ブレード３３Ｙの湾曲していない部分の延長線Ａと、規制ブレード３３Ｙと現像剤供給ローラ３２Ｙとの接点Ｐを通過する接線Ｂのなす角θを当接角とする。当接角θを変更する場合は、接点Ｐの位置を変更せずにθを大きくする。当接圧を変更する場合は、接点Ｐを変更せずに、規制ブレード３３Ｙと現像剤供給ローラ３２Ｙとの接点Ｐを通過する接線Ｂに垂直な方向（図１２の矢印方向）に規制ブレード３３Ｙを平行移動する。
FIG. 12 is a diagram showing the contact angle of the
図１３は、現像剤容器３１内の現像剤濃度が約２５％で、入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時に、現像ニップ部での膜厚がほぼ一定で現像剤濃度を３０％に制御する場合の、規制ブレード３３Ｙの当接角とバイアス印可ローラ２２Ｙの線速とバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスとの関係を示す。本実施例では、基準値として、入力手段に普通紙と入力された時に、規制ブレード３３Ｙの当接角を３０°、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５０μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は２５．０％となるように設定している。入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙの線速を変更させる場合、規制ブレード３３Ｙの当接角を２０°、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２６０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５４μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は３０．３％となり、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを変更させる場合、規制ブレード３３Ｙの当接角を２０°、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７４０Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５２μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は３０．０％となり、現像ニップ部での膜厚及び現像ニップ部での現像剤濃度はほぼ一定の値となる。
FIG. 13 shows that when the developer concentration in the developer container 31 is about 25% and rough paper that is coarser than plain paper is input to the input means, the film thickness at the development nip is almost constant and the developer concentration is 30. The relationship between the contact angle of the
図１４は、現像剤容器３１内の現像剤濃度が約２５％で、入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時に、現像ニップ部での膜厚がほぼ一定で現像剤濃度を３０％に制御する場合の、規制ブレード３３Ｙの当接圧とバイアス印可ローラ２２Ｙの線速とバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスとの関係を示す。本実施例では、基準値として、入力手段に普通紙と入力された時に、規制ブレード３３Ｙの当接圧を１９ｇｆ／ｃｍ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５０μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は２５．０％となるように設定している。入力手段に普通紙より粗いラフ紙と入力された時、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙの線速を変更させる場合、規制ブレード３３Ｙの当接角を１２ｇｆ／ｃｍ、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２５０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７００Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．４９μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は２９．８％となり、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を基準値から変更せずにバイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを変更させる場合、規制ブレード３３Ｙの当接角を１２°、バイアス印可ローラ２２Ｙの線速を２２０ｍｍ／ｓ、バイアス印可ローラ２２Ｙのバイアスを＋７５０Ｖにすると、現像ニップ部での膜厚は３．５１μｍ、現像ニップ部での現像剤濃度は３０．３％となり、現像ニップ部での膜厚及び現像ニップ部での現像剤濃度はほぼ一定の値となる。
FIG. 14 shows that when the developer concentration in the developer container 31 is about 25% and rough paper that is coarser than plain paper is input to the input means, the film thickness at the development nip is almost constant and the developer concentration is 30. The relationship between the contact pressure of the
このように、本実施形態の現像システムを適用することにより、目標値や転写剤の種類が入力された場合に、現像剤供給ローラ３２Ｙの線速、規制ブレード３３Ｙの当接角又は規制ブレード３３Ｙの当接圧、並びに、バイアス印可ローラ２２Ｙの回転数及びバイアスを調整し、現像ニップ部での現像剤濃度及び膜厚を的確に調整することができ、均一な現像剤濃度でむらのないきれいな画像を形成することができる。
As described above, by applying the development system of the present embodiment, when the target value or the type of the transfer agent is input, the linear velocity of the
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ・・・像担持体、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ・・・帯電ローラ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ・・・露光ユニット、１３Ｙ・・・像担持体スクイーズローラ、１４Ｙ・・・像担持体スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ・・・現像剤回収部、１６Ｙ・・・潜像イレーサ、１７Ｙ・・・像担持体クリーニングブレード、１８Ｙ・・・現像剤回収部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・現像ローラ、２１Ｙ・・・現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ・・・バイアス印可ローラ、２３Ｙ・・・バイアス印可ローラクリーニングブレード、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ・・・現像ユニット、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ・・・現像剤容器、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ・・・アニロクスローラ（現像剤供給ローラ）、３３Ｙ・・・規制ブレード、２１Ｙ、３４Ｙ・・・撹拌ローラ、４０・・・中間転写体、４１・・・ベルト駆動ローラ、４２・・・テンションローラ、４６・・・中間転写体クリーニングブレード、４７・・・現像剤回収部、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ・・・一次転写部、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・一次転写バックアップローラ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・中間転写体スクイーズユニット、５３Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラ、５４Ｙ・・・中間転写体スクイーズバックアップローラ、５５Ｙ・・・中間転写体スクイーズローラクリーニングブレード、５６Ｙ・・・現像剤回収部、６０・・・二次転写ユニット、６１・・・二次転写ローラ、６２・・・二次転写ローラクリーニングブレード、６３・・・現像剤回収部 10Y, 10M, 10C, 10K ... image carrier, 11Y, 11M, 11C, 11K ... charging roller, 12Y, 12M, 12C, 12K ... exposure unit, 13Y ... image carrier squeeze roller, 14Y: Image carrier squeeze roller cleaning blade, 15Y: Developer recovery unit, 16Y: Latent image eraser, 17Y: Image carrier cleaning blade, 18Y ... Developer recovery unit, 20Y, 20M, 20C, 20K ... developing roller, 21Y ... developing roller cleaning blade, 22Y ... bias applying roller, 23Y ... bias applying roller cleaning blade, 30Y, 30M, 30C, 30K ... developing unit , 31Y, 31M, 31C, 31K ... developer container, 32Y, 32M, 32C, 32K Anilox roller (developer supply roller), 33Y ... regulating blade, 21Y, 34Y ... stirring roller, 40 ... intermediate transfer member, 41 ... belt drive roller, 42 ... tension roller, 46 ... Intermediate transfer member cleaning blade, 47 ... Developer recovery unit, 50Y, 50M, 50C, 50K ... Primary transfer unit, 51Y, 51M, 51C, 51K ... Primary transfer backup roller, 52Y, 52M, 52C, 52K ... Intermediate transfer member squeeze unit, 53Y ... Intermediate transfer member squeeze roller, 54Y ... Intermediate transfer member squeeze backup roller, 55Y ... Intermediate transfer member squeeze roller cleaning blade, 56Y ... Developer collection unit, 60 ... secondary transfer unit, 61 ... secondary transfer roller, 62 ... secondary Transfer roller cleaning blade, 63 ... developer collecting section
Claims (6)
前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
前記現像剤供給ローラで前記液体現像剤が供給された前記現像剤担持体に当接してバイアスを印可するとともに回転するバイアス印可ローラと、
前記現像剤供給ローラの回転数を変更するとともに、前記現像剤供給ローラの回転数の変更に応じて前記バイアス印可ローラの印可電圧もしくは前記バイアス印可ローラの回転数を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする現像装置。 A developer carrying body that is applied with a developing bias and carries a liquid developer containing toner particles and a carrier liquid;
A developer supply roller for supplying the liquid developer to the developer carrier;
A bias applying roller that abuts on the developer carrying body supplied with the liquid developer by the developer supplying roller and applies a bias and rotates .
Control means for changing the rotation speed of the developer supply roller and changing the application voltage of the bias application roller or the rotation speed of the bias application roller according to the change in the rotation speed of the developer supply roller;
A developing device comprising:
前記潜像担持体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部で帯電された潜像担持体に潜像を形成する露光部と、
前記露光部で形成された前記潜像をトナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤で現像する現像剤担持体、前記現像剤担持体に前記液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ、及び前記現像剤供給ローラにより供給されて前記現像剤担持体に当接してバイアスを印可するとともに回転するバイアス印可ローラを有する現像部と、
前記現像剤担持体で前記潜像担持体に現像された像を転写する転写部と、
前記現像剤供給ローラの回転数を変更するとともに、前記現像剤供給ローラの回転数の変更に応じて前記バイアス印可ローラの印可電圧もしくは前記バイアス印可ローラの回転数を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier;
A charging unit for charging the latent image carrier;
An exposure unit that forms a latent image on the latent image carrier charged by the charging unit;
A developer carrying member that develops the latent image formed in the exposure unit with a liquid developer containing toner particles and a carrier liquid; a developer supply roller that feeds the liquid developer to the developer carrying member; and A developing unit having a bias applying roller which is supplied by a developer supplying roller and abuts against the developer carrying member to apply a bias and rotates ;
A transfer unit for transferring the developed image on the latent image carrier with the developer carrier;
Control means for changing the rotation speed of the developer supply roller and changing the application voltage of the bias application roller or the rotation speed of the bias application roller according to the change in the rotation speed of the developer supply roller ;
An image forming apparatus comprising:
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