JP2008170602A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高品質の画像を得る画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】液体現像剤を用いる画像形成方法において、帯電手段、露光手段により潜像が形成される感光体と、液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体現像剤を圧縮する圧縮部材と、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備え、パッチ濃度を測定するパッチセンサを配置し、パッチセンサによるパッチ濃度により、前記圧縮部材の設定条件の調整と、帯電条件、露光条件および現像バイアスからなる現像電位条件とを調整するシーケンスを有し、前記シーケンスの内、圧縮部材の設定条件の調整するシーケンスを先行して実施し、圧縮部材の設定条件の決定後に現像電位条件を調整するシーケンスを実施することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、キャリア液中にトナーを分散させた液体現像剤を用いた画像形成方法および画像形成装置に関する。

液体現像剤を用いた画像形成方法の従来技術として、特開２００２−２７８２９１号公報には、液体現像剤を担持した現像ローラにより感光体上の潜像を現像する画像形成方法において、現像前の現像ローラの液体現像剤を圧縮するための圧縮部材を配置し、前記現像ローラと圧縮部材とに、それぞれ独立した電圧を印加し、圧縮部材の印加電圧＞現像ローラの印加電圧とすることにより、画像のカブリ、濃度ムラを防止し、高品質の画像を得るようにした画像形成方法が開示されている。特開平６−８３１４９号公報には、環境変化やトナー特性変化による画像濃度の変化に対して、パッチを形成し、その濃度を参照して印刷条件を変更するようにした画像形成方法が開示されている。また、特開平５−１４７２９号公報には、感光体帯電電位および露光後の電位を電位計を用いて直接測定し感光体の電位を適正値に設定する画像形成方法が開示されている。
特開２００２−２７８２９１号公報 特開平６−８３１４９号公報 特開平５−１４７２９号公報

特開２００２−２７８２９１号公報に開示された画像形成方法のような液体現像剤を圧縮部材で予め圧縮する方式においては、温度、湿度環境の影響でトナーの圧縮状態が変化し、これによって画像濃度が変動する現象が見られる。これは、主にハーフトーンスクリーンのように１ｐｉｘｅｌドットや２ｐｉｘｅｌドットといった微細なドットが集合したパターン部に顕著に影響する。圧縮が弱い場合、その後の現像工程において、トナー粒子の感光体への押付けが不足し、感光体上でトナー粒子がキャリア液中を移動するにじみ現象が発生し、ドットが実際の潜像よりも大きくなり、スクリーン濃度が上昇する。逆に圧縮が強い場合は、このにじみ量が少ないためドットの大きさが小さくなり、スクリーン濃度が低下する。

にじみ量が十分小さい場合、感光体上のドットの大きさは、感光体上の帯電、露光条件および現像バイアスで調整することができる。これは、次のようなメカニズムによる。帯電、露光によって、感光体上の微小ドットや微細ラインの潜像を形成すると、感光体上には、図６に示すように傾きを持つ電位プロファイルが形成される。これは、露光ビームがビーム幅に対して光量分布をもつため、ビーム中心部ほど露光の効果が大きく、周辺に行くにしたがって露光の効果が小さくなるためである。

この際、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示されるように、帯電電位（すなわち帯電条件）、露光後電位（すなわち露光条件）、現像バイアスのいずれかまたは全てを調整することによって、コントラスト電位（すなわちトナー粒子を感光体側に移動させるための電位差）および逆コントラスト電位（すなわちトナー粒子を現像ローラ側に押付けておくための電位差）からなる現像電位条件を調整することにより、現像されるトナー量（すなわちドットの大きさ）の調整が可能となる。

圧縮状態の変動は、トナー特性の変動と圧縮部材の特性の変動によって引き起こされると考えられる。トナー特性の変動としては、環境変動によるトナーの帯電特性や電界に対するトナーの移動特性が変化することが原因として推測される。圧縮部材側の変動としては、現像ローラに接触するローラ型やブレード型の圧縮部材にバイアス電圧を印加して現像ローラと圧縮部材間に電界を形成する方式においては、圧縮ローラや圧縮ブレードの抵抗が機内環境や経時変化によって変化することで電界が変動することが要因として挙げられる。また、コロナ放電や現像ローラと非接触の圧縮部材による微小放電によりトナー層に電荷を降らせることで現像ローラ上のトナー層に電界を付与する方式においては、温度、湿度により放電状態が変動することが考えられる。更に、温度、湿度環境以外に、トナーの経時変化、リサイクルによる特性変化なども圧縮状態に影響を与え、画像濃度が変動する原因となる。

以上のように、圧縮部材を用いて予め液体現像剤を圧縮してから現像する方式においては、圧縮状態の変動が画像濃度に影響するため、パッチ濃度を参照して感光体の電位と現像バイアスを調整するだけでは画像濃度を制御できないという問題がある。

本発明は、前記課題を解決する高品質の画像を得る画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

本第１発明は、前記課題を解決するために、液体現像剤を用いる画像形成方法において、帯電手段、露光手段により潜像が形成される感光体と、液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体現像剤を圧縮する圧縮部材と、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備え、パッチ濃度を測定するパッチセンサを配置し、パッチセンサによるパッチ濃度により、前記圧縮部材の設定条件の調整と、帯電条件、露光条件および現像バイアスからなる現像電位条件とを調整するシーケンスを有し、前記シーケンスの内、圧縮部材の設定条件の調整するシーケンスを先行して実施し、圧縮部材の設定条件の決定後に現像電位条件を調整するシーケンスを実施することを特徴とする。予め、圧縮部材の条件を調整し感光体上に形成されたドットにじみ量を適正範囲に抑制してから、現像電位条件を調整することで、感光体に形成される潜像ドットの大きさを一様に反映したドット径を持つスクリーンを形成することができ、規定の濃度を得られる印刷条件設定が可能となる。

本第２発明は、本第１発明の液体現像剤を用いる画像形成方法において、前記パッチセンサによるパッチ濃度の検出を二次転写前の前記中間転写体で実施することを特徴とする。パッチ濃度の検出を中間転写体上のパッチにより実施することで、感光体のにじみの影響を反映した実際の印刷物で形成されたスクリーン濃度を反映した濃度設定が可能となる。

本第３発明は、本第１または第２発明の液体現像剤を用いる画像形成方法において、前記圧縮部材の設定条件の調整シーケンスにおいて、所定のパッチ濃度が得られた圧縮部材への印加電圧値の範囲の内、できるだけ低い印加電圧値を採用することを特徴とする。パッチ濃度が適切でも、圧縮部材印加電圧値が高すぎる場合、トナー粒子が現像ローラに強く押し付けられ過ぎて現像ローラから剥がれにくくなり、現像不良やクリーニング不良を引き起こすことがある。そのため、適切な電圧値の範囲のうち、なるべく低い電圧値を選択することで、これらの不具合の発生を防止できる。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの液体現像剤を用いる画像形成方法において、前記露光手段として有機ＥＬヘッドを用いることを特徴とする。有機ＥＬヘッドは、微小スポット径（約２０μｍ）の潜像の書き込みが可能で、濃度中間値の再現性が高く、高画質の画像を得ることができる。スクリーンを最小２０μｍの微小ドットで形成できるため、濃度中間値の再現性が高く、高画質が得られる。複数色のドットを組み合わせて形成するカラー画像において、色域が広く取れるメリットがある。ただし、微小ドットであるため、ドットにじみがスクリーン品質に与える影響が大きい。このため、このような微小ドットを用いる画像形成方法においては、予め圧縮条件を適正に設定して感光体上での微小ドットのにじみ量を制御することがより重要である。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの液体現像剤を用いる画像形成方法において、前記圧縮部材の設定条件の調整は、前記現像電位調整に用いる印字パターンとは異なる印字パターンのパッチを用いることを特徴とする。圧縮部材の設定条件の調整には、ベタパッチを用い、現像電位条件の調整には、ハーフトーンスクリーンパターンのパッチを用いることで、適正な調整を可能とすることができる。

本第６発明は、本第１〜第５発明のいずれかの画像形成方法において、前記圧縮部材が、接触式のローラタイプ、非接触式のローラタイプ、コロナ放電を用いるタイプ、接触式の導電性ブレードを用いるタイプのいずれかであることを特徴とする。どのようなタイプの圧縮部材に対しても対応可能である。

本第７発明は、本第６発明の液体現像剤を用いる画像形成方法において、前記圧縮部材が、接触式のローラタイプ、非接触式のローラタイプ、導電性ブレードを用いるタイプのいずれかである場合、前記圧縮部材を弾性導電性部材で形成することを特徴とする。ゴムなどの弾性材料中にカーボン微粒氏やイオン導電剤が分散された、弾性導電性部材は温度・湿度環境により導電剤の効果が変化し、部材の抵抗が変動する。このような圧縮部材においては、環境変動によりトナー粒子の圧縮効果が変動することで画像濃度が変化するため、圧縮部材条件を予め調整した後に現像電位条件を調整することがより重要となる。

本第８発明は、液体現像剤を用いる画像形成装置において、帯電条件を制御可能な帯電手段、露光条件を制御可能な露光手段により潜像が形成される感光体と、液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体現像剤を圧縮する圧縮部材と、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備え、中間転写体に形成されるパッチの濃度を検出するパッチセンサを配置し、パッチセンサによるパッチ濃度により、前記圧縮部材の設定条件を変更可能とする制御手段と、前記帯電手段、前記露光手段および前記現像ローラの設定条件をそれぞれ変更可能とする制御手段を備え、前記圧縮部材の制御手段による設定条件の変更を、他の制御手段による設定条件の変更より先に実施するように設定することを特徴とする。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の主要構成を示す図である。

中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ８２、従動ローラ８５に張架されたエンドレスベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。中間転写ベルト７０，一次転写バックアップローラ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ及び感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋとで構成された一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、中間転写ベルト７０上に４色の液体現像剤が順次重ねて転写され、フルカラー液体現像剤像が形成される。中間転写ベルト７０の二次転写前の位置にパッチセンサ１９が配置される。

二次転写ユニット８０は、二次転写ローラ８１、中間転写ベルト駆動ローラ８２、二次転写ローラブレード８３、二次転写ローラクリーニング液回収部８４から構成され、中間転写ベルト７０上に形成された単色液体現像剤像やフルカラー液体現像剤像を紙当の記録媒体に転写する。

不図示の定着ユニットは、記録媒体上に転写された単色液体現像剤像やフルカラー液体現像剤像を記録媒体上に融着して永久像とするための装置である。

現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）液体現像剤、マゼンタ（Ｍ）液体現像剤、シアン（Ｃ）液体現像剤、ブラック（Ｋ）液体現像剤で潜像を現像する機能を有している。

現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、概略、各液体現像剤を貯蔵する現像トナー容器５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ、これら現像トナー容器から各液体現像剤を現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋに供給するトナー供給ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを帯電する帯電器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、帯電された感光体に静電潜像を形成する露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから成る。露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋとして有機ＥＬヘッドを用いる。

現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの構成は同様であるので、以下、現像ユニット５０Ｋについて説明する。

図１に示すように、感光体２０Ｋの回転方向に沿って、主に帯電ユニット３０Ｋ、露光ユニット４０Ｋ、一次転写ユニット６０Ｋが配されている。感光体２０Ｋは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施形態においては、時計回りの回転をする。

帯電ユニット３０Ｋは、感光体２０Ｋを帯電するための装置である。露光ユニット４０Ｋは、有機ＥＬヘッドを用いる。有機ＥＬヘッドは、基板上に複数の有機ＥＬ発光素子をライン状に少なくとも１列配置し、前記有機ＥＬ発光素子からの発光を、前記有機ＥＬ発光素子のラインと対応するように配置された結像光学系を通して感光体２０Ｋに露光する。有機ＥＬヘッドは、スクリーンを最小２０μｍの微小ドットで形成できるため、濃度中間値の再現性が高く、高画質が得られる。複数色のドットを組み合わせて形成するカラー画像において、色域が広く取れるメリットがある。ただし、微小ドットであるため、ドットにじみがスクリーン品質に与える影響が大きい。このため、このような微小ドットを用いる画像形成方法においては、予め圧縮条件を適正に設定して感光体上での微小ドットのにじみ量を制御することがより重要である。

現像ユニット５０Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成された潜像を、ブラック（Ｋ）液体現像剤を用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Ｋにつては後述する。

一次転写ユニット６０Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成されたブラック液体現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。

図２は、現像ユニット５０Ｋの主要構成要素を示した断面図である。現像トナー容器５３Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成された潜像を現像するための、ブラック液体現像剤を収容する。本実施形態に用いる液体現像剤は、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に分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）で、常温で不揮発性の液体現像剤である。

現像トナー容器５３Ｋからは、トナー供給ローラ５１Ｋにより、現像ローラ５４Ｋへと液体現像剤が供給される。トナー供給ローラ５１Ｋは、円筒状の部材であり、時計回りに回転し、表面に微細且つ一様に螺旋状の溝を形成したアニロックローラである。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。

トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、外ゴム部を支持する金属等の板で構成され、トナー供給ローラ５１Ｋに残存する液体現像剤を掻き落とし除去する。

現像ローラ５４Ｋは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ５４Ｋは鉄等金属製の内芯の外周部に導電性ウレタンゴム等の弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。現像ローラ５４Ｋには、現像ローラブレード５８Ｋ、及び現像ローラクリーニング液回収部５９Ｋが設けられている。現像ローラブレード５８Ｋは、現像ローラ５４Ｋの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ５４Ｋに残存する液体現像剤を掻き落とし除去する。現像ローラクリーニング液回収部５９Ｋは、現像ローラブレード５８Ｋが掻き落とした液体現像剤を貯留する容器である。

図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、現像ローラ５４Ｋと対向配置される圧縮部材のタイプの例を示すものである。図１１（Ａ）は、現像ローラ５４Ｋと接触するローラタイプを示し、図１１（Ｂ）は、現像ローラ５４Ｋと非接触のローラタイプを示し、図１１（Ｃ）は、コロナ放電式のタイプを示し、図１１（Ｄ）は、現像ローラ５４Ｋと接触する導電性ブレードタイプを示す。圧縮部材のタイプとしては、上記のいずれかを選択して使用する。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）に示される現像ローラ５４Ｋと接触するローラタイプ、現像ローラ５４Ｋと非接触のローラタイプ、現像ローラ５４Ｋと接触する導電性ブレードタイプの場合、その表面をゴムなどの弾性材料中にカーボン微粒氏やイオン導電剤が分散された弾性導電性部材とする。弾性導電性部材は、温度・湿度環境により導電剤の効果が変化し、部材の抵抗が変動する。このような圧縮部材においては、環境変動によりトナー粒子の圧縮効果が変動することで画像濃度が変化するため、圧縮部材条件を予め調整した後に現像電位条件を調整することがより重要となる。以下の説明は、圧縮部材として現像ローラ５４Ｋと接触する圧縮ローラ５５Ｋを使用する。

圧縮ローラ５５Ｋは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に回転し、金属ローラの表層に弾性導電性部材を備えている。その回転方向は、図２に示すように、現像ローラ５４Ｋと反対方向の時計回りである。圧縮ローラ５５Ｋには、現像ローラ５４Ｋとは別に電圧が印加され、両ローラ間に電位差を設けている。圧縮ローラブレード５６Ｋは、圧縮ローラ５５Ｋの表面に当接するゴム等で構成され、圧縮ローラ５５Ｋに残存する液体現像剤を掻き落として除去する。圧縮ローラクリーニング液回収部５７Ｋは、圧縮ローラブレード５６Ｋが掻き落とした液体現像剤を貯留する容器である。

感光体２０Ｋは、現像ローラ５４Ｋの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように時計回りで回転する。該感光体２０Ｋの感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体等で構成される。

帯電器３０Ｋは、感光体２０Ｋと現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流に設けられる。帯電器３０Ｋは、図示しない電源装置から液体現像剤と同極性のバイアスを印加され、感光体２０Ｋを帯電する。帯電器３０Ｋの下流に表面電位計１８を配置し、感光体２０Ｋの表面電位を測定し、帯電条件を調整する。

帯電された感光体２０Ｋに、露光ユニット４０Ｋより潜像が形成される。本発明では、露光ユニット４０Ｋとして、有機ＥＬヘッドを用いる。図１２は、有機ＥＬヘッドの一実施形態を示す。露光ユニット４０Ｋとしての有機ＥＬヘッド１００Ｋは、感光体２０Ｋに面して内外に通じるように中央部に屈折率分布型ロッドレンズ１０１Ｋを俵積みして取り付けている不透明なハウジング１０２Ｋを備える。屈折率分布型ロッドレンズ１０１Ｋは、中心から周辺に向かって屈折率が連続的に分布する円柱状透明体として形成される。複数のロッドレンズは直線状に配列されたロッドレンズアレイを構成する。ロッドレンズアレイは、感光体２０Ｋの副走査方向に少なくとも１列配置される。不透明なハウジング１０２Ｋ中の屈折率分布型のロッドレンズアレイの後面に面して取り付けられた基板１０３Ｋに形成された有機ＥＬ発光素子１０４Ｋが配置される。複数の有機ＥＬ発光素子１０４Ｋが直線状に配列され有機ＥＬ発光素子アレイを構成する。有機ＥＬ発光素子アレイは、感光体２０Ｋの副走査方向に複数列配置される。前記ロッドレンズアレイと有機ＥＬ発光素子アレイはそれぞれ対応するように位置決めされる。有機ＥＬ発光素子アレイとロッドレンズアレイの間に、ロッドレンズアレイの各ロッドレンズ１０１Ｋと１対１で対応するように色収差を補正する色収差補正レンズ１０５Ｋが配置される。色収差補正レンズ１０５Ｋは、ロッドレンズアレイが伸びる方向に伸びる長尺体として別体に形成される。不透明なハウジング１０２Ｋの背面からその中の有機ＥＬ発光素子アレイを遮蔽する不透明なカバー１０６Ｋとからなり、固定板バネ１０７Ｋによりハウジング１０２Ｋ背面に対して不透明なカバー１０６Ｋを押圧してハウジング１０２Ｋを光密に密閉するようになっている。感光体２０Ｋに形成された潜像は、現像ローラ５４Ｋにより現像され、一次転写ユニット６０Ｋにおいて、中間転写ベルト７０に一次転写される。

次にこのような画像形成装置の動作について説明する。引き続き、現像ユニットは、４つの現像ユニットのうち現像ユニット５０Ｋを例にとり説明する。

現像トナー容器５３Ｋ中の液体現像剤は、固形分濃度２５％で、粘度３０〜１００００ｍＰａ・ｓで、トナー粒子はプラスの電荷を有する。液体現像剤は、トナー供給ローラ５１Ｋが回転することにより、現像トナー容器５３Ｋから汲み上げられる。トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接し、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に形成された溝内の現像液を残し、その他の余分な現像液を掻き取り、現像ローラ５４Ｋに供給する液体現像剤量を規制する。この規制によって、現像ローラ５４Ｋに塗布される液体現像剤の膜厚は６μｍになるよう定量化する。トナー規制ブレード５２Ｋで掻き取った液体現像剤は、重力によって現像トナー容器５３Ｋに落下する。

液体現像剤が塗布された現像ローラ５４Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋとのニップ部下流で圧縮ローラ５５Ｋに当接する。現像ローラ５４Ｋには、＋３００〜＋５００Ｖの電圧が印加される。圧縮ローラ５５Ｋには、現像ローラ５４Ｋの印加電圧より２００〜５００Ｖ高い電圧が印加される。つまり、現像ローラ５４Ｋの印加電圧が、＋４００Ｖなら、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧は＋６００〜＋９００Ｖとなる。このため、現像ローラ５４Ｋ上のトナーは、圧縮ローラ５５Ｋとのニップを通過する際、現像ローラ５４Ｋ側に移動し、圧縮ローラ５５Ｋにはほとんどトナー粒子を含まないキャリア液のみが回収される。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になる。その結果、現像部でのトナーの移動が素早くなり、画像濃度が向上する。

圧縮ローラ５５Ｋは、現像ローラ５４Ｋ表面に対して等速で連れ回り方向に回転する。但し、圧縮ローラ５５Ｋの回転速度、回転方向を、現像ローラ５４Ｋの回転速度に対して速度差を設けたり、現像ローラ５４Ｋ表面と対向するカウンタ方向に回転させてもよい。圧縮ローラ５５Ｋには、圧縮ローラブレード５６Ｋが当接する。但し、圧縮ローラブレード５６Ｋを設けなくてもよい。この場合、圧縮ローラ５５Ｋには、一定膜厚のキャリアが保持され、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層のキャリア量は、圧縮ローラ５５Ｋとのニップ前後で変化しない。

感光体２０Ｋは、アモルファスシリコンを用い、現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流でコロナ帯電器３０Ｋのワイヤに約＋５．５ｋＶを印加することにより、表面を約＋６００Ｖに帯電する。帯電後、露光ユニット４０Ｋ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５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ５４Ｋに印加されているバイアス＋４００Ｖと感光体２０Ｋ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界にしたがい、選択的にトナー粒子が感光体２０Ｋ上の画像部へと移動する。これにより、感光体２０Ｋ上にトナー画像が形成される。キャリア液は、電界の影響を受けないため、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの現像ニップ部出口で分離し、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの両方に付着する。

現像ニップ部を通過した感光体２０Ｋは、中間転写ベルト７０とのニップ部を通過し、一次転写が行われる。一次転写バックアップローラ６１Ｋには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖの電圧が印加されており、感光体２０Ｋ上のトナー粒子は、中間転写ベルト７０に一次転写され、感光体２０Ｋにはキャリア液のみが残る。感光体２０Ｋ上に残ったキャリア液は、一次転写部下流の感光体ブレード２１Ｋにより掻き取られ、感光体クリーニング液回収部２２Ｋで回収される。

二次転写ユニット８０において、二次転写ローラ８１には、−１０００Ｖの電圧が印加され、中間転写ベルト駆動ローラ８２に０Ｖに保たれており、中間転写ベルト７０上のトナー粒子は、紙等の記録媒体に二次転写される。

このような画像形成装置による画像形成課程で、現像ローラ５４Ｋ上のトナーの圧縮状態が変動し、その結果、画像濃度が変動し、高画質の画像を得ることができないという問題が発生する。圧縮状態の変動は、トナー特性の変動と圧縮部材特性の変動によって引き起こされると考えられる。トナー特性の変動としては、環境変動によりトナーの帯電特性や電界に対する移動特性が変化することが原因として推測される。圧縮部材側の変動としては、現像ローラに対向したローラやブレードなどにバイアス電圧を印加して現像ローラとの間に電界を形成する方式においては、圧縮ローラやブレードの抵抗が機内環境や経時変化によって変化することで電界が変動することが要因として挙げられる。また、コロナ放電や非接触部材による微小放電によりトナー層に電荷を降らせることで現像ローラ上のトナー層に電界を付与する方式においては、温度・湿度により放電状態が変化することが原因として考えられる。更に、温度湿度環境以外に、トナーの経時変化、リサイクルによる特性変化なども圧縮状態に影響を与え、画像濃度が変動する原因となる。以上のように、圧縮部材を用いて予め液体トナーを圧縮してから現像する方式においては、圧縮状態の変動が画像濃度に影響するため、パッチ濃度を参照して感光体の電位と現像バイアスを調整するだけでは画像濃度を制御できない。

図１０は、本発明の条件設定のためのフローを示す図である。最初に実施される圧縮部材の設定条件の調整のシーケンスについて説明する。現像ローラ印加電圧を所定の値に保ったまま、圧縮部材印加電圧を設定範囲内で変更しながらパッチを作成する。この際、コントラスト電位は通常印刷における設定範囲内の高めの値に設定する。これによって、コントラスト電位不足による現像不良の影響を受けることなく、圧縮部材印加電圧の設定が可能となる。現像ローラ印加電圧を+３５０Ｖ、感光体帯電電位を+５５０Ｖ、ベタ部の露光後電位を+５０Ｖに調整し、パッチパターンは図３（A）に示すベタパッチとし、圧縮部材印加電圧を現像ローラ電圧に対して２００Ｖ〜５００Ｖ高い範囲で、５０Ｖ刻みで変更しながらパッチを形成する。

その際の、パッチの濃度は、二次転写前のパッチセンサ１９の信号強度で測定され、これは図４のようになる。規定の濃度が得られた範囲のうち、一番小さい値を選択する。図４の場合、現像ローラに対する印加電圧の差＋３００Ｖが選択される。これは、圧縮条件が過剰となると、トナー粒子の現像ローラへの押付けが過剰となり、現像ローラのクリーニング不良を起こす為である。圧縮条件が弱い場合は、ベタパッチ形成の際に現像ニップにおいてリブレットと呼ばれる縦筋状の画像乱れが発生し、ベタパッチ濃度が低下する。これは、圧縮が弱いと現像ニップでのトナー粒子の移動が十分に出来なくなり感光体への押付けが不十分となる結果、現像ニップ出口でトナー粒子を含む液が現像剤担持体と感光体間でいと引き現象を起こすことによって発生する。圧縮条件を高めていくと、感光体へのトナー粒子の押付けが十分となり、リブレットの発生が無くなり、パッチ濃度が高め安定となる。よって、パッチ濃度が高め安定となる領域を見つけることにより、感光体へのトナー粒子の押付けが十分であることが判断でき、これによって、感光体上にドットを形成した際のにじみ量が十分抑制できる条件であることが判断できる。

圧縮部材の設定条件の調整シーケンスが実施され、圧縮部材の設定条件が決定された後、現像電位条件調整シーケンスが実施される。現像電位条件調整シーケンスは、既存のさまざまな方法が適用できるが、一例として以下の（１）〜（３）の順で実施する方法を用いることができる。

（１）感光体帯電条件を調整して、感光体帯電電位を設定値（初期値は＋５００Ｖ）に調整する。その調整方法は、感光体を通常速度で回転した状態で、感光体表面電位計１８の出力値を参照しながら帯電条件を調整する。感光体表面電位計１８の出力値の電位が低すぎる場合、帯電器に印加する電圧を増加させ、逆に電位が高すぎる場合は電圧を減少させる。

（２）感光体露光条件を調整して、感光体露光後電位を規定の値（+５０Ｖ）に調整する。その調整方法は、感光体を通常速度で回転した状態で、前記（１）で設定した帯電条件で感光体を帯電する。感光体上表面電位計の出力値を参照しながら露光条件を調整する。この際露光条件は、有機ＥＬヘッドの露光強度および露光時間を調整する。電位が高すぎる場合、露光強度を強くまたは露光時間を長くする。逆に電位が低すぎる場合、露光強度を弱くまたは露光時間を短くする。

（３）現像バイアスを設定する。その調整方法は、現像バイアスを初期値（+２００Ｖ）に設定する。前記（１）および（２）で決めた帯電・露光条件のもとに図３（Ｂ）に示すスクリーンパッチを形成する。圧縮部材の条件が適切に設定され感光体上ドットのにじみ量が適正範囲に抑制された状態において、実際にハーフトーンスクリーンパッチ濃度を参照しながら電位を設定することで、所望の濃度が得られる条件設定が可能になる。パッチ濃度が規定の値に達するまで、現像バイアスを２０Ｖずつ増やしながら、上記パッチを形成し、パッチセンサ１９により濃度を測定する。このとき、現像バイアスに対するパッチ濃度は、図５のように推移する。これは、現像バイアスを増やすことによって、図８のＡ→Ｂ→Ｃのようにスクリーンのドット面積が増加していく為である。パッチ濃度が規定値に達したら、そのときの現像バイアスを採用する。図５の場合は、２８０Ｖである。また即座にパッチ下流に形成される非画像部の濃度をパッチセンサで参照する。この際非画像部濃度が規定の値以下であれば条件設定を終了する。非画像部濃度が規定以上であれば、これは非画像部に付着するかぶりトナー量が許容範囲よりも多いことを示す。この場合、非画像部のかぶり自体が画像汚れとして問題になると同時に、パッチスクリーンが図９のような状態となっておりドットに加えてかぶりトナー分が濃度に影響しており適正なスクリーンとはなっていない。したがって、逆コントラスト電位を増やしてかぶりトナー量を減らす必要がある。このために、感光体帯電電位の設定値を３０Ｖ増加して再度シーケンスを（１）から繰り返す（適正条件が得られるまで５００Ｖ→５３０Ｖ→５６０Ｖ・・・と増やしていく）。

以上のように、予め、圧縮部材の条件を調整し感光体上に形成されたドットにじみ量を適正範囲に抑制してから、現像電位条件を調整することで、感光体に形成される潜像ドットの大きさを一様に反映したドット径を持つスクリーンを形成することができ、規定の濃度を得られる印刷条件設定が可能となる。

本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）本発明の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１８：感光体表面電位計、１９：パッチセンサ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ：感光体、２１Ｋ：感光体ブレード、２２Ｋ：感光体クリーニング液回収部、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ：コロナ帯電器、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ：露光ユニット、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ：現像ユニット、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ：トナー供給ローラ、５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ：現像トナー容器、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ：現像ローラ、５２Ｋ：トナー規制ブレード、５５Ｋ：圧縮ローラ、５６Ｋ：圧縮ローラブレード、５７Ｋ：圧縮ローラクリーニング回収部、５８Ｋ：現像ローラブレード、５９Ｋ：現像ローラクリーニング液回収部、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ：一次転写ユニット、６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ：一次転写バックアップローラ、７０：中間転写ベルト、８０：二次転写ユニット、８１：二次転写ローラ、８２：ベルト駆動ローラ、８３：二次転写ローラブレード、８４：二次転写ローラクリーニング液回収部、８５：従動ローラ、１００Ｋ：有機ＥＬヘッド、１０１Ｋ：屈折率分布型ロッドレンズ、１０２Ｋ：不透明なハウジング、１０３Ｋ：基板、１０４Ｋ：有機ＥＬ発光素子、１０５Ｋ：色収差補正レンズ、１０６Ｋ：不透明カバー、１０７Ｋ：固定板バネ

Claims (8)

1. 帯電手段、露光手段により潜像が形成される感光体と、液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体現像剤を圧縮する圧縮部材と、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備え、パッチ濃度を測定するパッチセンサを配置し、パッチセンサによるパッチ濃度により、前記圧縮部材の設定条件の調整と、帯電条件、露光条件および現像バイアスからなる現像電位条件とを調整するシーケンスを有し、前記シーケンスの内、圧縮部材の設定条件を調整するシーケンスを先行して実施し、圧縮部材の設定条件の決定後に現像電位条件を調整するシーケンスを実施することを特徴とする液体現像剤を用いる画像形成方法。
2. 前記パッチセンサによるパッチ濃度の検出を二次転写前の前記中間転写体で実施することを特徴とする請求項１に記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
3. 前記圧縮部材の設定条件を調整するシーケンスにおいて、所定のパッチ濃度が得られた圧縮部材への印加電圧値の範囲の内、できるだけ低い印加電圧値を採用することを特徴とする請求項１または２に記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
4. 前記露光手段として有機ＥＬヘッドを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
5. 前記圧縮部材の設定条件の調整は、前記現像電位調整に用いる印字パターンとは異なる印字パターンのパッチを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
6. 前記圧縮部材が、接触式のローラタイプ、非接触式のローラタイプ、コロナ放電を用いるタイプ、接触式の導電性ブレードを用いるタイプのいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
7. 前記圧縮部材が、接触式のローラタイプ、非接触式のローラタイプ、導電性ブレードを用いるタイプのいずれかである場合、前記圧縮部材を弾性導電性部材で形成することを特徴とする請求項６に記載の液体現像剤を用いる画像形成方法。
8. 帯電条件を制御可能な帯電手段、露光条件を制御可能な露光手段により潜像が形成される感光体と、液体現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラの前記感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体現像剤を圧縮する圧縮部材と、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備え、中間転写体に形成されるパッチの濃度を検出するパッチセンサを配置し、パッチセンサによるパッチ濃度により、前記圧縮部材の設定条件を変更可能とする制御手段と、前記帯電手段、前記露光手段および前記現像ローラの設定条件をそれぞれ変更可能とする制御手段を備え、前記圧縮部材の制御手段による設定条件の変更を、他の制御手段による設定条件の変更より先に実施するように設定することを特徴とする液体現像剤を用いる画像形成装置。

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