JP2009145752A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの帯電量が過剰になることを防ぎ転写効率を良好にする画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像形成方法において、現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段と、像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整することを特徴とし、また、画像形成装置において、現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現像バイアス印加手段の現像バイアス値を調整する現像バイアス調整手段と、液体現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整するバイアス値調整手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナーを不揮発性キャリア液に分散させた液体現像剤を用いて現像ローラに現像バイアスを印加して潜像担持体上の潜像を現像して液体現像剤像を形成し、潜像担持体上の液体現像剤像を像担持体上に転写し、像担持体上に転写された液体現像剤像を紙等の転写材に転写する画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。

従来、液体現像剤を用いた画像形成装置では、トナーを不揮発性キャリア液に分散させた液体現像剤を用いて潜像担持体上の潜像を現像して液体現像剤像を形成し、その液体現像剤像を像担持体に複数回の転写を繰り返して重ね合わせてフルカラーの画像を形成し、その画像を一括して紙等の転写材に転写することが行われている。このような画像形成装置において、像担持体上の重ね合わせた画像を転写材に一括して転写する場合、重ね合わせ画像の固形分濃度の上昇により転写効率が低下するという不具合が発生する。特開２０００−１２２４２７号公報には、このような不具合の発生を抑制するために、像担持体上に複数の色を重ね合わせる際、二色目以降の現像に使用する液体現像剤のトナー固形分率を、一色目の現像に使用する液体現像剤のトナー固形分率より低くし、像担持体に形成された重ね合わせ画像を、電気泳動による転写がされやすくする画像形成方法が提案されている。
特開２０００−１２２４２７号公報。

トナーを不揮発性キャリア液に分散させた液体現像剤を用いる画像形成方法において、像担持体上に複数の色の液体現像剤像を重ね合わせる方式では、像担持体上に転写されたトナー層は色重ねが行われるたびに像担持体へ押し付けられる電界を受けることになる。特に１色目のトナーはその影響が顕著であり、例えば４色の現像ユニットを有する方式の場合、１色目が像担持体に転写された後３回の電界を受けることになる。電界を受けるたびに、トナー粒子は像担持体に押し付けられるため付着力が増加して、像担持体から引き剥がすのが難しくなる。

また、像担持体上にキャリア液を回収するスクイーズ機構を有する場合、スクイーズニップを通過することで像担持体へ押し付けられる電界を受け、これによって、トナー粒子の帯電量が高くなり像担持体への付着力が増加して、像担持体から引き剥がすのが難しくなり転写効率が低下するという問題が発生する。このように、トナーを不揮発性キャリア液に分散させた液体現像剤を用いる画像形成方法において、像担持体上に複数の色の液体現像剤像を重ね合わせる方式では、トナー粒子と像担持体の付着力が高くなりやすく、それを引き剥がすために強い電界が必要になるという課題が存在する。さらに、トナー粒子帯電量について調査を行ったところ、トナー粒子帯電量が高くなりすぎる場合、転写不良が発生しやすいことがわかった。これは、上記のようにトナー粒子を像担持体から引き剥がすのに強い電界、すなわち転写ニップ間に大きな電圧差が必要であるのに対して、トナー帯電量が高くなると転写ニップ部でトナー移動に伴い流れる電流が大きくなり、この結果、ニップを形成する部材（中間転写体や転写ローラなど）および用紙での電圧降下が大きくなりニップ間に形成される電圧差が減少し、十分な電界がかからなくことが主な理由と考えられる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、トナーの帯電量が過剰になることを防ぎ転写効率を良好にする画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

本第１発明は、画像形成方法において、現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段と、像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整することを特徴とする。帯電量が上がりすぎる原因として、主に、電界を印加するニップでの電荷注入が問題となる。現像バイアス調整手段によって現像バイアスを調整する際に、その調整された現像バイアス値に基づいてバイアス印加手段の印加電圧を適切に制御することで、現像後に配置されるバイアス印加部におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーの帯電量が過剰になることを防ぎ、用紙への転写不良を防止することができる。

本第２発明は、本第１発明の画像形成方法において、前記バイアス印加手段が、一次転写バイアス印加手段、感光体上スクイーズバイアス印加手段、中間転写体上スクイーズバイアス印加手段の内の少なくとも１つであることを特徴とする。一次転写バイアス値、感光体上スクイーズのバイアス値、中間転写体上スクイーズのバイアス値の少なくともひとつの設定値を調整することで、該当するバイアス印加部でのトナーへの電荷注入を抑制しトナーの帯電量が上昇することを防ぎ、用紙への転写不良を防止することができる。

本第３発明は、本第１又は第２発明の画像形成方法において、前記現像バイアス調整手段はパッチ濃度検出手段からのパッチ濃度情報により現像バイアス値を調整することを特徴とする。現像バイアスをパッチ濃度によって制御することで、トナー特性の変化に応じて適切な現像バイアス値を設定し、それに基づいてバイアス印加手段の設定値を適切に調整することが可能になる。

本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの画像形成方法において、前記現像バイアス調整手段は機内温度検出手段からの機内温度情報により現像バイアス値を調整することを特徴とする。現像バイアス値を機内温度情報に基づいて制御することで、温度変化によるトナー特性の変化に応じて適切な現像バイアス値を設定し、それに基づいてバイアス印加手段の設定値を適切に調整することが可能になる。

本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれかの画像形成方法において、カラー画像形成の場合、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じた前記バイアス印加手段のバイアス値の調整を複数色の内少なくとも最初の色に対して実施することを特徴とする。１色目のトナーは中間転写体上で最下層に配置され、その上に２色目以降のトナーが重ねられるため、その際に中間転写体に対しての付着が発生しやすく用紙への転写が２色目以降よりも難しい。少なくとも１色目について調整を行うことで、用紙への転写がしにくい１色目のトナーについて帯電量を適切に制御することができ、良好な転写性を確保することができる。

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、前記現像バイアス調整手段により現像バイアス値を下げる場合、前記バイアス印加手段によるバイアス値も下げるように調整することを特徴とする。現像バイアス値を下げたときにバイアス印加手段の設定バイアス電圧を下げることによって、トナーへの電荷注入を抑制し、トナーの帯電量が過剰になることを防ぐことが可能となる。

本第７発明は、画像形成装置において、現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現像バイアス印加手段の現像バイアス値を調整する現像バイアス調整手段と、液体現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整するバイアス値調整手段とを備えることを特徴とする。現像バイアス調整手段によって現像バイアスを調整する際に、その値に基づいてバイアス印加手段の印加電圧を適切に制御することで、現像後に配置されるバイアス印加部におけるトナーへの電荷注入を抑制し、トナーの帯電量が過剰になることを防ぎ、これによって、用紙への転写不良を防止することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の第１実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。

図１に示すように、この例の画像形成装置１は、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備えている。ここで、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにおいて、２Ｙはイエローの感光体、２Ｍはマゼンタの感光体、２Ｃはシアンの感光体、２Ｋはブラックの感光体を表す。また、他の部材についても同じように、部材の符号にそれぞれ各色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添えて各色の部材を表す。各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、図１に示す例ではいずれも、感光体ドラムから構成されている。なお、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、無端ベルト状に構成することもできる。

これらの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、いずれも作動時に図１に矢印で示すように時計回りに回転するようにされている。各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの周囲には、それぞれ、それらの回転方向上流側から順に、帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、露光装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、一次転写装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、除電装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとが配設されている。なお、各除電装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと各帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとの間には、それぞれ感光体クリーニング装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが配設されている。

また、画像形成装置１は、中間転写媒体である無端状の中間転写ベルト１０を備えている。この中間転写ベルト１０は図示しないモータの駆動力が伝達されるベルト駆動ローラ１１および従動ローラ１３に張架されて図１において反時計回りに回転可能に設けられている。

中間転写ベルト１０は、例えば、図６に示されるように、基材層１０ａに弾性層１０ｂが積層され、弾性層１０ｂの表面にコート層１０ｃが形成された複層構造のものを使用しても良い。弾性層１０ｂを備えた複層構造とすることにより中間転写ベルト１０を厚み方向へ適度な弾性を持たせ感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋからの液体現像剤像の転写性及び転写材への転写性が向上し、特に、凹凸の大きい転写性に優れ、凹部にもきれいな画像を転写できる。基材層１０ａを構成する材料は、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂等であり、弾性層１０ｂを構成する材料は、ポリウレタンゴム等であり、コート層１０ｃを構成する材料はフッ素樹脂等である。中間転写ベルト１０は単層構造のものを使用しても良い。また、中間転写体を中間転写ローラとしても良い。

なお、この例の画像形成装置１では、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋおよび各現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは中間転写ベルト１０の回転方向上流側から色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配設されているが、これらの各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順は任意に設定することができる。

なお、図示しないが、この例の画像形成装置１は、二次転写を行う従来の一般的な画像形成装置と同様に、二次転写装置１６より転写材搬送方向上流側に例えば紙等の転写材を収納する転写材収納装置と、この転写材収納装置からの転写材を二次転写装置１６へ搬送供給するレジストローラ対５５とを備えている。また、この画像形成装置１は、同様に二次転写装置１６より転写材搬送方向下流側に定着装置および排紙トレイを備えている。

各帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋはそれぞれ例えばコロナ帯電器からなる。各帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋには、図示しない電源装置から液体現像剤の帯電極性と同極性のバイアスがそれぞれ印加される。そして、各帯電部材３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ、対応する感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを帯電するようになっている。また、各露光装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、それぞれ、対応する帯電された感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に、例えばレーザ走査光学系等からレーザ光を照射することによって静電潜像を形成するようになっている。

各現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ、現像剤供給部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋと、現像ローラクリーナ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋとを備えている。

各現像剤供給部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、それぞれ、トナー粒子および不揮発性液体キャリアからなる液体現像剤２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを収納する現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋと、現像剤汲み上げローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋと、アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋと、現像剤規制ブレード２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋとを備えている。

各現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ内に収納される液体現像剤２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋにおいて、トナーとしては、トナーに使用される公知の熱可塑性樹脂中へ同じく公知の顔料等の着色剤を分散させた例えば平均粒径１μｍの粒子を用いることができる。一方、液体キャリアとしては、低粘性低濃度の液体現像剤の場合は、例えばＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン社）の絶縁性液体キャリアを用いることができる。また、液体キャリアとして、高粘性高濃度の液体現像剤の場合は、例えば、有機溶媒、フェニルメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサンおよびポリジメチルシクロシロキサン等の引火点２１０℃以上のシリコーンオイル、鉱物油、沸点１７０℃以上で４０℃での粘度が３ｍＰａ・ｓの比較的低粘度の流動パラフィンなどの脂肪族飽和炭化水素、ノルマルパラフィン、植物油、食用油、高級脂肪酸エステル、等の絶縁性液体キャリアを用いることができる。そして、液体現像剤２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋはトナー粒子を液体キャリアへ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％としたものである。また、液体現像剤は、荷電制御剤などの作用によって帯電させておくことができる。

各現像剤汲み上げローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、それぞれ、各現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ内の液体現像剤２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを汲み上げて各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋに供給するローラである。各現像剤汲み上げローラ２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、いずれも図１において矢印で示す時計まわりに回転するようにされている。また、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、いずれも、円筒状の部材で表面に微細かつ一様に螺旋状の溝を形成したローラである。溝の寸法は、例えば、溝ピッチが約１７０μｍ、溝深さが約３０μｍに設定される。もちろん、溝の寸法はこれらの値に限定されることはない。各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、いずれも各現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋと同じ方向で図１において矢印で示す反時計まわりに回転するようにされている。なお、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、いずれも各現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋと連れ回りで回転するようにすることもできる。すなわち、アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの回転方向は、限定されず任意である。

各現像剤規制ブレード２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、それぞれ、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの表面に当接して設けられている。これらの現像剤規制ブレード２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、それぞれ、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの表面に当接する、ウレタンゴム等からなるゴム部と、このゴム部を支持する金属等の板とから構成されている。そして、各現像剤規制ブレード２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋは、それぞれ、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの溝部以外の表面に付着する液体現像剤をゴム部で掻き落として除去する。したがって、各アニロクスローラ２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、それらの溝部内に付着する液体現像剤のみを各現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋに供給するようになっている。

各現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋは、いずれも、例えば幅約３２０ｍｍの円筒状の部材であり、例えば鉄等金属シャフトの外周部に、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。これらの現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋはそれぞれ各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに当接され、かつ図１において矢印で示すように反時計まわりに回転するようにされている。現像位置で現像バイアス印加手段（図示せず）からら現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋに印加される現像バイアスによってトナーが現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋから感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに移動して、静電潜像が顕像化される。後述するが、現像バイアス印加手段は現像バイアス調整手段により印加する現像バイアス値が調整される。

更に、各現像ローラクリーナ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、それぞれ、対応する現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋの表面に当接する例えばゴム等で構成され、現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋに残留する現像剤を掻き落として除去するためのものである。各現像ローラクリーナ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋによって現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋから掻き落とされた現像剤は現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに落下する。

更に、この例の画像形成装置１は、それぞれ液体現像剤２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋを現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに補給する現像剤補給装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを備えている。これらの現像剤補給装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋは、それぞれ、トナータンク３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋと、キャリアタンク３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋとを備えている。

各トナータンク３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには、それぞれ各高濃度液体トナー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋが収納されている。また、各キャリアタンク３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋには、それぞれ各液体キャリア（キャリアオイル）３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが収納されている。各トナータンク３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋからの所定量の各高濃度液体トナー３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋと各キャリアタンク３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋからの所定量の各液体キャリア３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋが各現像剤容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋに供給されるようになっている。また、現像剤補給装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋには、回収されたキャリアを収納する回収キャリアタンク７０と新品キャリアを収納する新品キャリアタンク８０が配置され、各キャリアタンク３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに新品キャリア又は回収キャリアを供給する。

不揮発性キャリアを用いる画像形成装置では、転写材に転写されたトナー像を熱によって溶融定着する工程でキャリア液が多量に存在すると定着不良が発生する。このため、スクイーズによってキャリア液量を定着可能なレベルまで減量することが必要である。

そのため、この実施形態の画像形成装置１では、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを配置している。各感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、それぞれ、感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋと、感光体上スクイーズローラクリーナ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋと、感光体上スクイーズローラクリーナ回収液貯留容器３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋとを備えている。各感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋは、それぞれ、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと各現像ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋとの当接部（ニップ部）より各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの回転方向下流側に設置されている。そして、これらの感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋは、それぞれ、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと逆方向（図１において反時計回り）に回転されて、トナー帯電と同極性の電圧を印加することでトナー粒子を感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに押し付けて、上澄みのキャリア液のみを除去する。

各感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋとしては、いずれも、金属製芯金の表面に導電性ウレタンゴム等の弾性部材とフッ素樹脂製表層を配した弾性ローラが好適である。また、各感光体上スクイーズローラクリーナ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、いずれもゴム等の弾性体からなり、それぞれ対応するスクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋの表面に当接され、これらの感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋに残留する液体キャリアを掻き落として除去するものである。更に、各スクイーズローラクリーナ回収液貯留容器３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋは、それぞれ対応するスクイーズローラクリーナ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋが掻き落とした現像剤を貯留するタンク等の容器である。各スクイーズローラクリーナ回収液貯留容器３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋ内の回収キャリアは回収キャリアタンク７０に搬送され再利用される。

各一次転写装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト１０を各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに当接させる一次転写用のバックアップローラ３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋを備えている。各バックアップローラ３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋは、トナー粒子の帯電極性と逆極性の電圧が印加されて、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上の各色のトナー像（液体現像剤像）を中間転写ベルト１０に一次転写する。一次転写後の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に感光体クリーニング装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが当接し残留した現像剤を掻き落として除去し、回収キャリアタンク７０に搬送し再利用する。また、各除電装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは、それぞれ、一次転写後に各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに残留する電荷を除去するものである。

二次転写装置１６は、ベルト駆動ローラ１１に中間転写ベルト１０を介して当接可能とされる二次転写ローラ４３を備えている。また、二次転写装置１６は、二次転写ローラ４３に対して、二次転写ローラクリーナ４５と二次転写ローラクリーナ回収液貯留容器４７とを備えている。この二次転写ローラクリーナ４５は二次転写ローラ４３に当接されて二次転写後に二次転写ローラ４３の表面に残留する液体現像剤等の異物を掻き落として除去する。また、二次転写ローラクリーナ回収液貯留容器４７は、二次転写ローラクリーナ４５によって二次転写ローラ４３から掻き落とされた現像剤を回収して貯留し、回収キャリアタンク７０に搬送され再利用される。したがって、二次転写ローラ４３に付着する液体現像剤等の異物による次の転写材への影響を防止することができる。二次転写後の中間転写ベルト１０の従動ローラ１３側にはキャリアを回収するスクイーズローラ９０と、その下流に中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。中間転写ベルトクリーニング装置１７は、中間転写ベルトクリーニングブレード４９と中間転写ベルトクリーニング回収液貯留容器６０により構成される。

図２は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を模式的にかつ部分的に示す図である。なお、前述の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。前述の図１に示す第１実施形態の画像形成装置１では、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを配置しているのに対して、第２実施形態の画像形成装置１は、中間転写ベルト１０に中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋを配置する。中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、それぞれ、中間転写体上スクイーズローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと、中間転写体上スクイーズローラ当接部材５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋと、中間転写体上スクイーズローラクリーナ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋと、中間転写体上スクイーズローラクリーナ回収液貯留容器４２Ｙ、４２Ｃ、４２Ｋ、４２Ｋとを備えている。

各中間転写体上スクイーズローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０上の対応する色の液体キャリアを回収するものである。各中間転写体上スクイーズローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにトナー帯電と同極性の電圧を印加することでトナー粒子を中間転写ベルト１０側に押し付けて、上澄みのキャリア液のみを除去する。

また、各中間転写体上スクイーズローラクリーナ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、それぞれ中間転写体上スクイーズローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋのローラ上の回収した液体キャリアを掻き取るものである。これらの中間転写体上スクイーズローラクリーナ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、ゴム等の弾性体からなっている。更に、各中間転写体上スクイーズローラクリーナ回収液貯留容器４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ、４２Ｋは、それぞれ各中間転写体上スクイーズローラクリーナ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで掻き取った液体キャリアを回収貯留し、回収キャリアタンク７０に搬送し再利用するものである。

図３は、本発明の第３実施形態の画像形成装置１を模式的にかつ部分的に示す図である。また、図５は、図３のイエローの画像形成部の一部拡大図である。なお、前述の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。この実施形態の画像形成装置１は、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの両方を配置する。

図４は、本発明の第４実施形態の画像形成装置１を模式的にかつ部分的に示す図である。なお、前述の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。この実施形態の画像形成装置１は、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの両方を配置し、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにそれぞれ２段の感光体上スクイーズローラ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋを配置している。また、図示しないが、中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋを複数段配置しても良い。

本発明の図１〜図４に示される第１〜第４実施形態の画像形成装置１は、感光体上スクイーズ装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、中間転写体上スクイーズ装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋで液体現像剤像に複数回のバイアスが印加されるため、トナー粒子の帯電量が高くなりすぎる場合があり、その結果、転写不良が発生しやすいことが分かった。これは、トナー帯電量が高くなることで用紙転写ニップ部でトナー移動に伴い流れる電流が大きくなり、この結果、ニップを形成する部材（中間転写体や転写ローラなど）および用紙での電圧降下が大きくなりトナー層に十分な電界がかからなくなることが主な理由と考えられる。

図７、図８は、一次転写部での転写の状況を説明するため一部拡大図である。

図７、図８の（１）の段階では、感光体上の現像剤層が一時転写ニップに進入すると電界によってトナー粒子が中間転写体側へと移動を開始する。

図７、図８の（２）の段階では、やがて中間転写体側へ一部のトナー粒子が到達する。

図７、図８の（３）の段階では、その後全てのトナー粒子が中間転写体側へと到達する。このとき、トナー粒子間には、各粒子の帯電による電気的な斥力や粒子の周りに付着する分散剤による斥力が存在するため、粒子同士はある程度の距離を保とうとする。一方で、ニップ内の電界により全ての粒子が中間転写体体側へと押し付けられることで、粒子同士が近づけられるため、電界が無い状態と比べて粒子同士の距離が縮まった状態（圧縮状態）になる。

調査の結果、（３）の段階では粒子が圧縮された状態で電界が印加され続けることにより、トナーへの電荷注入が発生しやすいことが分かった。何らかの原因でニップ内での粒子の移動が速くなっている場合、図８のように早い段階で（３）の状態になりその後ニップを出るまでに通常よりも大きな電荷注入を受けると考えられる。この場合、ニップに印加するバイアスを通常よりも低めに設定することで、粒子の移動を遅くしニップ内で（３）の段階の状態が長く続かないようにすることで、過剰な電荷注入を防止できる。粒子の移動速度が速くなる原因としては、主に、リサイクルによりトナーの特性が変化しトナー粒子の帯電量が高くなっている場合や、機内温度の上昇によりキャリア液の温度が上昇しそれに伴いキャリア液の粘度が低くなる場合が考えられる。

図９、図１０は、スクイーズの場合のトナー粒子の状況を中間転写体上スクイーズを例として説明する図である。

図９、図１０の（Ａ）の段階では、中間転写体上のトナー層中のトナーは比較的分散した状態となっているが、ニップに進入すると電界によってトナー粒子が中間転写体側へと移動を開始する。

図９、図１０の（Ｂ）の段階では、ニップ内の電界により粒子が中間転写体側へと押し付けられることで、粒子同士が近づけられるため、電界が無い状態と比べて粒子同士の距離が縮まった状態（圧縮状態）になる。この状態において、電界が印加され続けることにより、トナーへの電荷注入が発生しやすくなる。

つまり、スクイーズの場合も、何らかの理由でトナー粒子の移動速度が速くなっていると、図１０のように早い段階で（Ｂ）の状態になりその後ニップを出るまでにより大きな電荷注入を受けると考えられる。この場合も、ニップに印加するバイアスを通常よりも低めに設定することで、粒子の移動を遅くしニップ内で（Ｂ）の状態が長く続かないようにすることで、過剰な電荷注入を防止できる。

現像バイアス調整手段によって現像バイアスが低めに調整される場合、これは即ちトナー粒子の移動速度が速くなっていることを示す。このため、現像バイアスの値に応じて、バイアス印加手段の設定値も低めに調整することで過剰な電荷注入を防止することが出来る。

（実施例１）
現像バイアス調整手段による現像バイアス値の調整のための実施例１は、パッチ濃度により現像バイアス値を調整する。本実施例のパッチシーケンスでは、まず、現像ローラへに印加電圧を３００Ｖから２５Ｖ刻み増やしながら、図１１に示すようなベタパッチを中間転写体上に形成し、その都度中間転写体に対向して設けられる濃度センサーを用いてパッチ濃度を参照し、規定の濃度に達したら、パッチシーケンスを終了し、その時点での印加電圧を現像バイアス値として採用する。

このとき、一次転写バイアスは、設定範囲内の上限値を採用し、一次転写によってパッチ画像に乱れが発生することを防止する。またスクイーズ機構を有する場合は同様に、各スクイーズ機構への印加バイアスは設定範囲内の上限値を採用し、スクイーズによってパッチ画像に乱れが発生することを防止する。現像バイアス値に対するパッチ濃度すなわちパッチセンサの信号強度は、図１２のようになる。すなわち、現像バイアス値が低すぎると現像ローラから感光体へのトナーの移動が不十分になる。この場合、感光体上の画像部のトナー量が不足したり、現像ニップ出口において、液の泣き別れ界面にトナー粒子が存在することになり、リブによる乱れが生じる。これらの不具合により、パッチ濃度が規定より低くなる。図１２の場合は現像バイアス値を３７５Ｖで規定濃度に達するため、新しい現像バイアス値は３７５Ｖに設定する。

決定された現像バイアスに応じて、バイアス印加手段の設定値の調整を行う。調整を行うバイアス印加手段は、装置構成やトナー特性に合わせて適宜選択可能である。装置は、調整を行うバイアス印加手段の種類に応じて次の表１〜表８のようなマップを持つ。

バイアス印加手段の設定値はこのマップを参照し、設定された現像バイアスに対応する値に決定される。例えば、上記の表１は一次転写バイアスのみを調整する場合である。上記のよう現像バイアスが３７５Ｖに設定された場合、一次転写バイアス値は−３７０Ｖに調整される。

これとは別に、一次転写バイアスに加えて感光体上スクイーズのバイアスを調整する場合は、表２のように、一次転写バイアスが−３７０Ｖ、感光体上スクイーズバイアス値が３１０Ｖに調整される。また、表８のように感光体上スクイーズを２段有する場合は、それぞれ独立して制御しても良い。

パッチシーケンスを行うタイミングとしては、装置起動時、一定枚数印字時（例えばＭＡ４１０００枚毎）、一定時間経過後（例えば、３０分毎）等である。

（実施例２）
現像バイアス調整手段による現像バイアス値の調整のための実施例２は、機内温度により現像バイアス値を調整する。調整を行うバイアス印加手段は、装置構成やトナー特性に合わせて適宜選択可能である。装置は、調整を行うバイアス印加手段の種類に応じて下記の表９〜表１８のような参照マップを持つ。

装置起動時に、マップを参照し機内温度に応じて現像バイアスおよびバイアス印加手段の設定値が決定される。その後、機内温度が変化してマップ中の温度区分の異なる領域に入ったら、あたらしい温度区分の値を参照して現像バイアスおよびバイアス印加手段の設定値を変更する。

調整を行うバイアス印加手段は、装置構成やトナー特性に合わせて適宜選択可能である。例えば、表９のように一次転写バイアスのみを変更しても良いし、表１０のように一次転写バイアスに加えて感光体上スクイーズバイアスを変更しても良い)。また、表１６ように感光体上スクイーズを２段有する場合は、それぞれ独立に制御しても良い。

機内温度に基づく制御を行うタイミングは、装置起動時、機内温度が参照マップの別領域に変わった場合等である。

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。 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。 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。 本発明の実施形態を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ…各色の感光体、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ…各色の現像装置、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ…各色の感光体上スクイーズ装置、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ…各色の一次転写装置、１０…中間転写ベルト、１１…ベルト駆動ローラ、１３…従動ローラ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ…中間転写体上スクイーズ装置、１６…二次転写装置、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ…各色の現像剤供給部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ…各色の液体現像剤、４３…二次転写ローラ、４５…二次転写ローラクリーナ、４７…二次転写ローラクリーナ回収液貯留容器

Claims (7)

1. 現像バイアスを調整する現像バイアス調整手段と、像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整することを特徴とする画像形成方法。
2. 前記バイアス印加手段が、一次転写バイアス印加手段、感光体上スクイーズバイアス印加手段、中間転写体上スクイーズバイアス印加手段の内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記現像バイアス調整手段はパッチ濃度検出手段のパッチ濃度情報により現像バイアス値を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
4. 前記現像バイアス調整手段は機内温度検出手段からの機内温度情報により現像バイアス値を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
5. カラー画像形成の場合、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じた前記バイアス印加手段のバイアス値の調整を複数色の内少なくとも最初の色に対して実施することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
6. 前記現像バイアス調整手段により現像バイアス値を下げる場合、前記バイアス印加手段によるバイアス値も下げるように調整することを特徴とする請求項１〜５に記載の画像形成方法。
7. 現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現像バイアス印加手段の現像バイアス値を調整する現像バイアス調整手段と、液体現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上の液体現像剤像にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記現像バイアス調整手段により調整された現像バイアス値に応じて前記バイアス印加手段のバイアス値を調整するバイアス値調整手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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