(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上で現像された複数色のトナー画像を転写電圧に基づき転写するフルカラー電子写真の転写電圧制御方法において、
予め求めておいた所定の関係に基づいて、現像時に読み取った現像電流値から表面電位を設定し、さらに、該表面電位からの電位差を所定値に保つような最適転写電圧値を色毎に設定し、
現像後の感光体上トナー層電位と被転写体電位との間の電位差を各色毎に前記最適転写電圧値に等しくなるように制御することから成るフルカラー電子写真の転写電圧制御方法。
【請求項２】
装置の調整モード動作時に、所定の画像パターンを印刷し、転写電圧を最適化する請求項１に記載のフルカラー電子写真の転写電圧制御方法。
【請求項３】
前記所定の画像パターンの印刷は、印刷直前の画像領域外に行い、読み取った表面電位或いは電流値から転写電圧を印刷毎に最適化する請求項２に記載のフルカラー電子写真の転写電圧制御方法。
【請求項４】
前記被転写体が中間転写ドラムであり、各色共通の感光体から中間転写体へマルチパス方式で各色を順次重ね合せていく装置で、感光体を基準電位にして中間転写体の電位を各々の転写時に操作することにより各色それぞれの転写電圧を最適値に設定した請求項１〜３のいずれかに記載のフルカラー電子写真の転写電圧制御方法。
【請求項５】
感光体上で現像された複数色のトナー画像を転写電圧に基づき転写するフルカラー電子写真の転写電圧制御装置において、
予め求めておいた関係に基づいて、現像時に読み取った現像電流値から表面電位を色毎に設定し、さらに、該表面電位からの電位差を所定値に保つような最適転写電圧値を色毎に設定する手段と、
現像後の感光体上トナー層電位と被転写体電位との間の電位差を各色毎に前記最適転写電圧値に等しくなるように制御する手段と、
から成るフルカラー電子写真の転写電圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体上で現像された複数色のトナー画像を転写電位に基づき転写するフルカラー電子写真の転写電圧制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタンデム方式の液体現像方式の電子写真装置は、図４に示すような構成となっている。中間転写体の周りに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に対応付けて、現像ユニットを有する感光体が設けられる。各色感光体上には、それを約７００Ｖに帯電させるための帯電器（図示せず）、帯電した感光体を画像データに基づき、例えば、７８０ｎｍの波長を持つレーザ光を使って露光する露光器（図示せず）などが備えられて、感光体上に、露光部分の電位が約１００Ｖとなる静電潜像が形成される。また、図示しない除電装置が設けられて、感光体上の残存電位を除電する。
【０００３】
また、各色感光体上には、現像ローラを含む現像ユニットが備えられる。現像ローラは、約４００Ｖ〜６００Ｖのような所定の電圧にバイアスされて、感光体との間の電界に従って、正に帯電しているそのトナーを感光体に供給する。これによって、約１００Ｖに帯電される感光体上の露光部分にトナーを付着させて、感光体上の静電潜像を現像し、画像を形成する。現像ローラ上には、トナー供給ローラ（図示せず）から、例えば、トナー粘度が１００〜４０００ｍＰａ・Ｓで、キャリア粘度が２０〜５００ｃＳｔ、好適には１００ｃＳｔを持つ液体トナーを、トナー溜まりから薄く延ばしながら搬送していくことで現像ローラ上に所定の層厚（例えば、４〜１０μｍ）で液体トナーを塗布する。
【０００４】
中間転写体としての中間転写ローラは、約−８００Ｖにバイアスされて、各感光体との間の電界に従って、感光体に付着されたトナーを転写する。この中間転写ローラは、先ず最初に、第一の感光体に付着される例えばイエローのトナーを転写し、続いて、第二の感光体に付着される例えばマゼンタのトナーを転写し、続いて、第三の感光体に付着される例えばシアンのトナーを転写し、最後に、第四の感光体に付着される例えばブラックのトナーを転写することになる。このように、第一〜第四の感光体上に現像された４色のトナー画像は、順次中間転写ローラ上に重ね合わされて、カラー画像が形成される。このようにして、通常、中間転写ローラを１回転させる間に、４色のトナー画像が中間転写ローラ上に転写されて重ね合わされる。
【０００５】
その後、中間転写ローラ上に転写されたトナー画像は、バックアップローラの加圧を受けて印刷媒体との接触部において加熱溶融され、印刷媒体に溶融転写される。
【０００６】
また、図５は、従来のマルチパス方式の液体現像方式の電子写真装置を示す図である。このマルチパス方式において、各色共通に用いられる唯一の感光体が、中間転写体上に当接している。それ故、感光体を帯電させるための帯電器（図示せず）、露光器（図示せず）、及び除電装置（図示せず）なども４色共通である。そして、各色毎に設けられる現像ローラを含む現像ユニットが、感光体上に当接している。
【０００７】
中間転写体は、感光体との間の電界に従って、感光体に付着されたトナーを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に１色づつ転写して、中間転写体の上で４色のトナー画像が重ね合わされる。中間転写体上に重ね合わされた４色トナー画像が、印刷媒体に転写定着される。
【０００８】
このような従来の高粘性液体トナーを用いた電子写真装置では、現像及び転写部のローラニツプ出口で液体トナーの破壊分離により濃度ムラが発生しやすく、画像品質が劣化する傾向があった。
【０００９】
この問題は、液体が物に付着しようとする力が強い（ぬれ性）ことと、この液体が色材粒子（顔料）を強く保持しているため、色材粒子がこの力の影響をうけて、蛇行してしまうことによる。このような現象を防ぐため、一般に、液体トナーを用いて現像する湿式電子写真と呼ばれるものでは、トナー粘性を低くして、トナーの機械的粘性力を小さくしたり、リバース回転のローラを使用したりして、破壊分離のない状態を作って対応している。
【００１０】
しかし、高濃度で、高粘度な液体現像剤を用いる湿式現像方式では、トナーの粘度は高く、従って、バイアスによる電界の力よりも粘性的な力の方が大きくなってしまうような状態になりやすい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る問題点を解決して、高粘度の液体トナーを用いても、転写部において画像劣化を生じること無く、画像の高品質化を図るバイアス制御をすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のフルカラー電子写真の転写電圧制御方法及び装置は、感光体上で現像された複数色のトナー画像を転写電圧に基づき転写する。
【００１３】
そして、予め現像電流と現像後の感光体上の表面電位との関係を求めておいて、この関係に基づいて、現像時に読み取った現像電流値から表面電位を設定し、さらに、該表面電位からの電位差を所定値に保つような最適転写電圧値を色毎に設定する。現像後の感光体上トナー層電位と被転写体電位との間の電位差を各色毎にこの最適転写電圧値に等しくなるように制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
液体現像電子写真装置において用いられる各色トナーの間で、それらの電荷量が異なっていると、現像後の感光体上トナー層電位も、色毎に異なったものとなる。つまり、各色で同量のトナーを感光体上に現像した場合でも、トナー単体の電荷量が大きい色が、感光体表面電位は高くなる。
【００１５】
これに対し、感光体上から中間転写体（或いは印刷媒体）に転写するための転写電位差には最適値が存在する。カラープリンターでは４色トナーの間でそれぞれ電荷量が異なるため、現像後の感光体上トナー層電位が各色間で異なる。転写時に、感光体のトナー層電位に応じて中間転写体の電位を制御し、電位差を最適値に制御することで画像劣化を最も低減することができる。
【００１６】
図３は、マゼンタ、シアン、ブラックの各色情報に基づき露光した後、現像した場合の最適転写電圧を説明するための図である。この図は、左から右の方向に、マゼンタ、シアン、ブラックの色情報に基づき、露光し、現像した際のそれぞれの感光体表面電位を示している。図示したように、各色情報に基づいて露光されたときの感光体上の露光電位の間に、色毎の差は無い。これを、図中、露光電位として１本の横線として示している。しかし、トナーを付着させて現像させた後、感光体表面電位は露光電位から上昇することとなるが、この電位上昇は、上記したように各色トナーの電荷量の差に依存する。即ち、感光体表面電位が、トナー色毎に異なったものとなっている。これは、図中、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に異なるものとして図示している。なお、図示の例をベタ画像の場合とすると、ハーフトーンの場合は現像されたトナー量が少ないために感光体上の電位上昇は少なくなる。
【００１７】
本発明は、このように、色毎に異なるものとなる現像後の感光体上の表面電位を読み取り、この読み取った表面電位に基づいて、最適転写電圧を色毎に制御することにより、濃度ムラを低減するものである。図示の各色最適転写電圧ΔＶm、ΔＶc、ΔＶkは、感光体表面電位との電位差を表している。最適転写電圧ΔＶm、ΔＶc、ΔＶkの値そのものは、予め実験的、経験的に求めることができる。中間転写体に印加する転写バイアス電圧（アース電位を基準とした電圧値）として、感光体表面電位にこの最適転写電圧を加えた電圧を印加する必要がある。なお、本発明は、感光体から中間転写体に転写した後に印刷媒体に転写するものだけでなく、感光体から直接印刷媒体に転写する電子写真装置にも適用可能である。それ故、本明細書では、感光体から転写されるべき中間転写体或いは印刷媒体を含む上位の概念として、広く「被転写体」ということがある。
【００１８】
図１は、本発明に基づく転写電圧制御を説明するための図である。ここでは、中間転写体に印加される転写バイアス電圧が、現像電流の検出に基づき制御される。現像ユニットの現像ローラは所定の電圧にバイアスされて、感光体との間の電界に従って、正に帯電しているそのトナーを感光体に供給するが、その際、現像電流と現像後の感光体上の表面電位との間には、一定の相関関係がある。
【００１９】
電流検出部では、現像電流を（色毎に）測定する。現像電流が測定されれば、それと所定の関係にある表面電位を求めることができる。この表面電位の値に、最適転写電圧として、一定値を加えた値が、中間転写体に印加すべきバイアス電圧となる。言い換えると、転写電圧が最適な値となるように、印加バイアス電圧値を決定する。
【００２０】
或いは、現像電流と表面電位の間に所定の関係があるということは、また、現像電流と最適の転写バイアス電圧との間にも一定の関係があることを意味するから、予めこの一定の関係を色毎に求めておいて、電流検出部において現像時に読み取った現像電流値から、転写バイアス電圧の最適値を直接設定することも可能である。この転写バイアス電圧値を中間転写体に印加する。
【００２１】
このようにして、転写バイアス電圧を適正値に設定することにより、最適転写電圧、即ち、転写バイアス電圧と現像後の感光体上トナー層電位との電位差△Ｖを各色ごとに最適な値に制御することが可能となる。
【００２２】
このような本発明に基づくバイアス電圧制御技術を、図４を参照して説明したようなタンデム方式の装置に適用する場合、中間転写体を基準電位（例えばアース電位）にして、中間転写体の周りに各色に対応して配置された感光体のそれぞれの電位を操作して、各色それぞれの転写電位を最適値に設定することができる。即ち、図１における転写バイアス制御部は、中間転写体ではなく、感光体に印加するバイアス電圧を制御することになる。
【００２３】
また、本発明に基づくバイアス電圧制御技術を、図５を参照して説明したようなマルチパス方式の装置、即ち、感光体から中間転写体へマルチパス方式で各色を順次重ね合せていく装置に適用する場合、感光体を基準電位（例えばアース電位）にして、中間転写体に印加するバイアス電圧を、各々の転写時に操作することにより、各色それぞれの最適値に設定することができる。
【００２４】
或いは、静電転写方式で、中間転写体を備えずに、感光体から印刷媒体へ直接転写する時に、転写電位を各色それぞれの最適値に設定できる。
【００２５】
図２は、本発明に基づく、図１とは別の転写電圧制御を説明するための図である。中間転写体に印加されるバイアス電圧が、表面電位の検出に基づき制御される。図示の例では、現像後の感光体上の表面電位を、表面電位計などを用いて直接検出する。前述の例と同様に、表面電位が求まれば、それに最適転写電圧として一定値（通常、色毎に異なる値）を加えた値を、バイアス電圧として中間転写体に印加することができる。或いは、感光体上表面電位と最適の転写バイアス電圧との間の所定の関係について、色毎に予め求めておき、転写バイアス制御部では、この予め求めておいた関係に基づき、読み取った感光体上の表面電位から転写バイアス電圧の最適値を換算して設定し、転写バイアス電圧値として中間転写体に印加する。図１に示した例と同様に、印加バイアス電圧と現像後の感光体上トナー層電位との電位差△Ｖ（最適転写電圧）を各色ごとに最適な値に制御することが可能となる。また、図１の例と同様に、タンデム方式、或いはマルチパス方式のいずれの装置にも適用できる。
【００２６】
また、本装置に、通常の印刷モードは別の調整モードを備え、この調整モードの中で、ある決められた画像パターンを印刷し、この印刷画像に基づき、読み取った感光体表面電位や現像電流値からの転写電圧を最適化するよう構成することができる。
【００２７】
また、これら関係は、印刷直前の画像領域外に決められたパターンを印刷し、この印刷画像に基づき求めることができる。これによって、環境変化や感光体などの消耗品劣化に対応可能となる。
【００２８】
【実施例】
現像後の感光体表面電位が260V、300Vのとき、中間転写体の電位をそれぞれ-400V,-300Vに設定し、この電位差を650Vに制御することで、画像劣化は最も低減することができた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、現像電流値から表面電位を求め、そして、この表面電位に基づいて転写電圧を制御するものであるから、高粘度の液体トナーを用いても、転写部において画像劣化を生じること無く、画像の高品質化を図るバイアス制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく転写電圧制御を説明するための図である。
【図２】本発明に基づく、図１とは別の転写電圧制御を説明するための図である。
【図３】マゼンタ、シアン、ブラックの各色情報に基づき露光した後、現像した場合の最適転写電位を説明するための図である。
【図４】従来のタンデム方式の液体現像方式の電子写真装置を示す図である。
【図５】従来のマルチパス方式の液体現像方式の電子写真装置を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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