JP2010197581A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本構成を有さない場合に比べ、多重転写における転写率が向上する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、複数色の各々に対応する磁気潜像が順に形成されて保持される磁気ドラム１２と、現像液を順に磁気ドラム１２の対応する磁気潜像に供給する現像装置１６と、現像液によって現像された各色のトナー像が多重転写される中間転写体１８と、中間転写体１８の表面温度を測定する温度センサ４４と、中間転写体１８の表面温度を調整するヒータ４６と、を備え、トナー像が中間転写体１８に多重転写される際に、中間転写体１８の表面温度が予め定められた温度となるようにヒータ４６を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、像保持体表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像が形成された像保持体表面にトナーを含む液体を塗布することで像保持体表面にトナー像を形成した後、像保持体表面の液体を除去し、トナー像を乾燥させ、当該トナー像を中間転写媒体を介して記録媒体上に転写する画像形成装置が開示されている。
特開２００４−１０２３１６号公報

本発明の課題は、液体現像剤を用いても、多重転写における転写率が向上する画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、複数色の各々に対応する磁気潜像が順に形成されて保持される磁気潜像保持体と、磁気トナー及び水性媒体を含む各色の液体現像剤を順に前記磁気潜像保持体の対応する磁気潜像に供給する液体現像剤供給手段と、前記液体現像剤によって現像された各色の現像像が多重転写される被転写体と、前記被転写体の表面温度を測定する表面温度測定手段と、前記被転写体の表面温度を調整する調整手段と、前記現像像が前記被転写体に多重転写される際に、前記測定手段により測定された前記被転写体の表面温度に基づいて、当該表面温度が予め定められた温度となるように前記調整手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。

また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１記載の発明において、前記液体現像剤供給手段により供給された前記水性媒体の前記磁気潜像保持体上における膜厚を測定する膜厚測定手段と、前記磁気潜像保持体の周囲の環境の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する環境物理量測定手段と、前記環境物理量測定手段により測定される温度及び湿度の少なくとも一方に対する前記膜厚の経時変化を示す経時変化情報を予め記憶すると共に、前記現像像が前記被転写体に多重転写される時点での転写位置における前記膜厚に対する予め定められた前記被転写体の表面温度を示す温度情報を予め記憶した記憶手段と、前記環境物理量測定手段により測定された温度及び湿度の少なくとも一方に対応する前記経時変化情報を前記記憶手段から読み出し、当該経時変化情報及び前記膜厚測定手段により測定された膜厚に基づいて、前記現像像が前記被転写体に転写される時点での転写位置における膜厚を推定する推定手段と、を更に含み、前記制御手段が、前記現像像が前記被転写体に多重転写される際、前記推定手段により推定された膜厚に対応する温度情報を前記記憶手段から読み出し、前記表面温度測定手段により測定された前記被転写体の表面温度に基づいて、当該表面温度が当該温度情報により示される被転写体の表面温度となるように前記調整手段を制御するものである。

また、請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の発明において、前記膜厚測定手段が、前記磁気潜像保持体上における前記磁気潜像が形成されない領域の前記膜厚を測定するものである。

また、請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記膜厚測定手段に代えて、前記液体現像剤供給手段により前記磁気潜像保持体上に供給された前記水性媒体の前記磁気潜像保持体上における膜厚を示す膜厚情報を予め記憶した第２記憶手段を更に備え、前記推定手段が、前記環境物理量測定手段により測定された温度及び湿度の少なくとも一方に対応する前記経時変化情報を前記記憶手段から読み出すと共に、前記膜厚情報を前記第２記憶手段から読み出し、当該経時変化情報及び当該膜厚情報に基づいて、前記現像像が前記被転写体に転写される時点での転写位置における膜厚を推定するものである。

また、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記制御手段が、更に、前記推定手段により推定された膜厚が予め定められた範囲に収まるか否かを判断し、当該膜厚が当該範囲に収まらないと判断した場合に限り当該範囲に収まるように当該膜厚を調整するための制御を行うものである。

また、請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５記載の発明において、前記磁気潜像保持体上に送風する送風手段を更に含み、前記制御手段が、前記膜厚を調整するための制御として、前記送風手段により送風させる制御を行うものである。

また、請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の発明において、前記磁気潜像保持体及び前記被転写体が、各々両端部が回転可能に支持された回転体であり、前記被転写体が、当該被転写体及び前記磁気潜像保持体が回転された状態で前記現像像が転写され、前記制御手段が、更に、前記現像像を前記被転写体に転写する際に前記被転写体の回転速度が前記磁気潜像保持体の回転速度よりも遅くなるように前記磁気潜像保持体及び前記被転写体を制御するものである。

請求項１に記載の発明によれば、被転写体の表面温度を制御しない場合と比べ、多重転写における転写率が向上する、という効果が得られる。

また、請求項２に記載の発明によれば、液体現像剤に含まれる水性媒体の磁気潜像保持体上における膜厚を考慮しない場合と比べ、多重転写における転写率がより一層向上する、という効果が得られる。

また、請求項３に記載の発明によれば、磁気潜像保持体上に形成された現像像を乱すことなく膜厚が測定される、という効果が得られる。

また、請求項４に記載の発明によれば、低コストで膜厚が推定される、という効果が得られる。

また、請求項５に記載の発明によれば、膜厚を調整するための制御の不要な実行が回避される、という効果が得られる。

また、請求項６に記載の発明によれば、迅速に膜厚が調整される、という効果が得られる。

また、請求項７に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、磁気潜像保持体上に形成された現像像の被転写体への転写率が向上する、という効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成を示す概略断面図である。

同図に示すように、画像形成装置１０は、後述するトナー粒子を用いて記録用紙Ｐに対して画像を形成するためのものであり、磁気ドラム１２、磁気ヘッド１４、現像装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ、中間転写体１８、クリーニングブレード２０、消磁装置２２及び転写定着ローラ２４を含んで構成されている。なお、以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を区別する際には、符号の後にＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋを付加して説明するが、各色を区別する必要がない場合は、符号の後のＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは省略する。

磁気ドラム１２は、両端部が画像形成装置１０の筐体（図示省略）の内壁に回転可能に取り付けられた円柱状の回転体であり、磁気ドラム１２の外周に磁気ヘッド１４、現像装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ、中間転写体１８、クリーニングブレード２０及び消磁装置２２が順次に設けられている。また、磁気ドラム１２は、モータ２６の回転駆動力を受けて図の矢印Ａ方向に回転駆動する。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、磁気ドラム１２の外周面が撥水性を有している。ここでいう「撥水性」とは水を弾く性質のことを意味し、具体的には純水との接触角が７０度以上であることをいう。

磁気ヘッド１４は、後述する端末装置６２（図３参照。）から入力された画像情報に応じた磁力線を磁気ドラム１２の外周面上に放出することによって、磁気ドラム１２上に磁気潜像を形成するものである。

現像装置１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、磁気ドラム１２上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々に対応する磁気潜像を現像するために、当該磁気潜像を現像するトナー粒子（現像剤）を含む液体（以下、「現像液」という。）を磁気ドラム１２に供給するものであり、各々、液体貯留容器３０及び現像ローラ３２を含んで構成されている。なお、現像液は、水性媒体とトナー粒子とを含んで構成されている。トナー粒子は磁性体を含んで構成される磁性トナーである。

液体貯留容器３０は、現像液が貯留されるものであり、当該現像液を磁気ドラム１２に供給するための開口（図示省略）が形成されている。現像装置１６Ｙの液体貯留容器３０にはイエローのトナー粒子を含む現像液が、現像装置１６Ｍの液体貯留容器３０にはマゼンタのトナー粒子を含む現像液が、現像装置１６Ｃの液体貯留容器３０にはシアンのトナー粒子を含む現像液が、現像装置１６Ｋの液体貯留容器３０にはブラックのトナー粒子を含む現像液が各々貯留されている。

現像ローラ３２は、上記トナー粒子を磁気ドラム１２に付着させるものである。現像ローラ３２は、両端部が液体貯留容器３０の内壁に回転可能に取り付けられた円柱状の回転体であり、液体貯留容器３０に貯留された現像液に一部が浸るように、かつ外周面が開口３４を介して磁気ドラム１２の外周面に接触するように設けられており、磁気ドラム１２の回転に従動する。

中間転写体１８は、上記磁気潜像を現像液によって現像することにより磁気ドラム１２上に形成されたトナー像（現像像）が転写されるものである。中間転写体１８は、両端部が画像形成装置１０の筐体の内壁に回転可能に取り付けられた円柱状の回転体であり、外周面が磁気ドラム１２の外周面に接触するように設けられており、モータ２８の回転駆動力を受けて図の矢印Ｂ方向に回転駆動する。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、画像形成処理を実行する際にモータ２６により磁気ドラム１２が１０ｍｍ／ｓで回転されているが、これに限らず、これとは異なる回転速度で磁気ドラム１２を回転させても良く、磁気ドラム１２の回転速度は、画像形成装置１０の設計仕様や使用目的等に応じて決定すればよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、磁気ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写体１８に転写する際に中間転写体１８の回転速度が磁気ドラム１２の回転速度よりも遅くなるように磁気ドラム１２及び中間転写体１８が制御されている。

転写定着ローラ２４は、中間転写体１８により搬送されたトナー像を記録用紙Ｐに転写させると同時に定着させるものである。本実施形態に係る画像形成装置１０では、記録用紙Ｐが中間転写体１８と転写定着ローラ２４とによって挟まれることにより、中間転写体１８上のトナー像が記録用紙Ｐに密着され、これによって記録用紙Ｐにトナー像が転写され、これと同時に記録用紙Ｐ上にトナー像が定着される。なお、これに限らず、トナー像の定着は、トナーの特性により加圧のみによって行ってもよいし、転写定着ローラ２４に発熱体を設けて加圧及び加熱によって行ってもよい。

クリーニングブレード２０は、磁気ドラム１２の転写残トナーを剥ぎ取って回収するものである。また、消磁装置２２は、磁気ドラム１２上の磁気潜像を消去するものである。なお、本実施形態に係るでは、クリーニングブレード２０を適用しているが、これに限らず、クリーニングブラシやその他のクリーニング装置であってもよいことは言うまでもない。

ところで、このように構成された画像形成装置１０では、磁気ドラム１２によってトナー像が中間転写体１８との接触位置まで搬送されると、現像装置１６により磁気ドラム１２上に供給された現像液も当該接触位置まで搬送されることになる。そして、磁気ドラム１２上の現像液は、上記接触位置において磁気ドラム１２及び中間転写体１８の回転方向とは逆方向に押し出される。ここで、磁気ドラム１２上の現像液の量が多過ぎると、上記接触位置において当該現像液の押し出される量が過多になり、中間転写体１８に転写されたトナー像の一部が流れた状態になってしまう。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、磁気ドラム１２上の現像液の膜厚を調整する膜厚調整処理が実行される。そのために、本実施形態に係る画像形成装置１０には、膜厚測定部３６、温度測定部３８、湿度測定部４０及び送風器４２が備えられている。

膜厚測定部３６は、現像液に含まれる水性媒体の磁気ドラム１２上における膜厚を測定するものである。なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、磁気ドラム１２上における磁気潜像が形成されない領域（画像形成領域外）であって、磁気ドラム１２の外周面の端部における現像液に含まれる水性媒体の膜厚を測定している。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、膜厚測定部３６として光透過型フォトセンサ（一例として、キーエンス社製ＬＳ７０３０）を適用している。この光透過型フォトセンサは、現像装置１６Ｋと上記接触位置との間に設けられている。上記光透過型フォトセンサは、光を発する発光部と、当該光を受光し、受光した光量に応じた電流を出力する受光部と、を備えており、発光部から発せられた光の光軸が磁気ドラム１２の外周面に接するように当該外周面に近接して設けられている。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記光透過型フォトセンサの発光部と受光部との距離として１０ｍｍを適用しているが、これに限らず、画像形成装置１０の設計仕様や設置環境などに応じて決定すればよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、膜厚測定部３６として光透過型フォトセンサを適用しているが、これに限らず、磁気ドラム１２上の水性媒体の膜厚を測定することができる他のセンサを用いても良いことは言うまでもない。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、膜厚測定部３６の測定位置として、画像形成時において磁気ドラム１２上の現像液が現像装置１６Ｙによる現像液の供給位置から６秒後に到達する位置を適用しているが、これに限らず、膜厚測定部３６の測定位置は画像形成装置１０の設計仕様や設置環境等に応じて決定すればよい。

一方、温度測定部３８及び湿度測定部４０は、現像装置１６Ｋと膜厚測定部３６との間で、かつ磁気ドラム１２の外周面に近接して設けられている。温度測定部３８は、磁気ドラム１２の周囲の温度を測定するものである。なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、温度測定部３８としてサーミスタを適用しているが、これに限らず、白金測温抵抗体や熱電対などの他の温度センサを用いても良いことは言うまでもない。

また、湿度測定部４０は、磁気ドラム１２の周囲の湿度を測定するものである。なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、湿度測定部４０として高分子膜湿度センサを適用しているが、これに限らず、セラミック湿度センサや電解質湿度センサなどの他の湿度センサを用いても良いことは言うまでもない。

一方、送風器４２は、磁気ドラム１２上に送風するものであり、上記接触位置と膜厚測定部３６との間に設けられている。なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、送風器４２としてシロッコファンを適用しているが、これに限らず、ターボファン、サイレントファン、エアホイルファン等の他のファンを適用しても良いことは言うまでもない。

ところで、各色のトナー像を中間転写体１８に多重転写する場合、磁気ドラム１２上に形成した１色目（例えば、イエロー）のトナー像を中間転写体１８へ転写し、続けて磁気ドラム１２上に２色目（例えば、マゼンタ）のトナー像を形成し、中間転写体１８に先に転写された１色目へ重ねて転写（多重転写）しようとすると、十分な転写率で多重転写を行うことができない。なお、ここでいう「転写率」とは、転写前の磁気ドラム１２上のトナー像に含まれるトナー粒子の量に対する転写後の中間転写体１８上のトナー像に含まれるトナー粒子の量の割合のことである。

図２には、画像形成装置１０において、磁気ドラム１２の直径が１５０ｍｍ、中間転写体１８の直径が５０ｍｍ、中間転写体１８の外周面の素材がシリコン樹脂材、中間転写体１８の外周面の厚さが３ｍｍ、磁気ドラム１２の回転速度が５０ｍｍ／ｓ、磁気ドラム１２の回転速度に対する中間転写体１８の回転速度の割合が０．９７という条件下で、磁気潜像が形成された磁気ドラム１２上に現像装置１６により１色目のトナー像を形成して中間転写体１８へ転写させ、更に、同様に２色目のトナー像、３色目のトナー像を先に中間転写体１８に転写されているトナー像に重ねて転写させた場合の色毎の転写率を示すグラフが示されている。

同図に示されるように、１色目のトナー像の転写率は９５％であるのに対し、２色目、３色目のトナー像の転写率は６８％であり、２色目、３色面のトナー像の転写率が１色目のトナー像の転写率に比べて低くなっていることが分かる。

１色目のトナー像は、中間転写体１８の表面張力、粘着力、及び磁気ドラム１２と中間転写体１８との速度差によって発生する剪断応力が磁気ドラム１８上のトナー像に十分に作用して中間転写体１８に転写されるのに対し、２色目以降は、中間転写体１８の表面張力、粘着力、及び磁気ドラム１２と中間転写体１８との速度差によって発生する剪断応力が磁気ドラム１８上のトナー像に十分に作用しないため、トナー像を磁気ドラム１２から１色目のトナー像ほど多く剥ぎ取ることができない。そのため、２色目、３色目のトナー像の転写率が１色目のトナー像の転写率に比べて低くなってしまう。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、２色目以降のトナー像の転写率を向上させる転写率向上処理が実行される。そのために、本実施形態に係る画像形成装置１０には、温度センサ４４及びヒータ４６が備えられている。

温度センサ４４は、中間転写体１８の表面温度を測定するものであり、トナー像の転写領域外であって、中間転写体１８の外周面の端部における温度を測定している。なお、本実施形態では、温度センサ４４として熱電対を適用しているが、これに限らず、白金測温抵抗体などの他の温度センサを用いても良いことは言うまでもない。

ヒータ４６は、中間転写体１８の表面温度を調整するためのものである。なお、本実施形態に係るヒータ４６は、円柱状であり、その軸が中間転写体１８の内部において中間転写体１８の軸に略一致するように配設されているが、これに限らず、例えば、中間転写体１８を中空部を有する筒体とし、内周面にパネル状のヒータを貼り付けてもよい。また、本実施形態では、ヒータ４６を用いて中間転写体１８の表面温度を調整する場合の形態例を挙げて説明しているが、ヒータと併せてペルチェ素子を用いて中間転写体１８の表面温度を調整するようにしてもよい。この場合、中間転写体１８を中空部を有する筒体とし、内周面にパネル状のヒータを貼り付け、当該ヒータ上にパネル上のペルチェ素子を重ねて貼り付ける形態が例示される。このように、ペルチェ素子を用いると、ヒータのみの場合と比較して、迅速に温度が低下する。

図３は、本実施形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。

同図に示すように、画像形成装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）５０、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５４、ＮＶＭ（Non Volatile Memory)５６、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル５８、及び通信インタフェース６０を含んで構成されている。

ＣＰＵ５０は、画像形成装置１０全体の動作を司るものである。ＲＯＭ５２は、画像形成装置１０の作動を制御する制御プログラム、後述する多重転写処理プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する記憶手段として機能するものである。ＲＡＭ５４は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるものである。ＮＶＭ５６は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶するものである。

ＵＩパネル５８は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力される。

通信インタフェース６０は、パーソナル・コンピュータ等の端末装置６２に接続され、端末装置６２から記録用紙Ｐに形成する画像を示す画像情報等の各種情報を受信するためのものである。

ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、ＮＶＭ５６、ＵＩパネル５８及び通信インタフェース６０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５４、ＮＶＭ５６へのアクセスと、ＵＩパネル５８への各種情報の表示と、ＵＩパネル５８に対するユーザの操作指示内容の把握と、端末装置６２からの通信インタフェース６０を介した各種情報の受信と、を各々行う。

また、画像形成装置１０は、液体マグネトグラフィ方式にて記録用紙Ｐに対して画像形成を行う画像形成エンジン部６４を含んで構成されている。画像形成エンジン部６４は、前述した磁気ドラム１２、磁気ヘッド１４、現像装置１６、中間転写体１８、クリーニングブレード２０、消磁装置２２、転写定着ローラ２４及びモータ２６、２８を含んで構成されている。

画像形成エンジン部６４もまた、システムバスＢＵＳに接続されている。従って、ＣＰＵ５０は、画像形成エンジン部６４の作動の制御を行う。

更に、前述した膜厚測定部３６、温度測定部３８、湿度測定部４０、送風器４２、温度センサ４４及びヒータ４６もまた、システムバスＢＵＳに接続されている。従って、ＣＰＵ５０は、膜厚測定部３６により測定された膜厚を示す膜厚情報の取得と、温度測定部３８により測定された温度を示す温度情報の取得と、湿度測定部４０により測定された湿度を示す湿度情報の取得と、送風器４２の作動の制御と、温度センサ４４により測定された温度の把握と、ヒータ４６の加熱量の制御と、を各々行う。

一方、本実施形態に係る画像形成装置１０では、ＲＯＭ５２に、前述した膜厚調整処理を実行する際に用いられるものであり、温度測定部３８により測定される温度と湿度測定部４０により測定される湿度との組み合わせに対応する磁気ドラム１２上に供給された現像液の膜厚の経時変化を示す経時変化情報が予め記憶されている。

図４には、ＲＯＭ５２に記憶されている上記経時変化情報の一例を示すグラフが示されている。

同図に示すように、経時変化情報は、温度が２８℃で、かつ湿度が８０％の条件（２８℃／８０％）、温度が２２℃で、かつ湿度が５５％の条件（２２℃／５５％）、及び温度が１５℃で、かつ湿度が２０％の条件（１５℃／２０％）の各々の条件下において、磁気ドラム１２上で現像液を放置した際の経過時間に対する当該現像液の膜厚の変化を測定した結果を示している。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、ＲＯＭ５２に、前述した転写率向上処理を実行する際に用いられるものであり、トナー像が中間転写体１８に多重転写される時点、すなわち、カラー画像を形成する際の２色目以降のトナー像が中間転写体１８に転写される時点での上記接触位置（以下、「転写位置」とも言う。）における磁気ドラム１２上の現像液の膜厚に対する予め定められた中間転写体１８の表面温度を示す温度情報が予め記憶されている。

図５には、ＲＯＭ５２に記憶されている上記温度情報の一例を示すグラフが示されている。

同図に示されるように、温度情報は、記録用紙Ｐに良好な画像が形成されるものとして予め定められた膜厚範囲（Ａ１〜Ａ２（μｍ））とこれに対応する記録用紙Ｐに良好な画像が形成されるものとして予め定められた中間転写体１８の表面温度範囲（Ｔ１〜Ｔ２（℃））との相関関係を示している。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、予め定められた膜厚範囲及び予め定められた中間転写体１８の表面温度範囲として、磁気ドラム１２上の現像液の膜厚が上記予め定められた膜厚範囲内にあり、かつ中間転写体１８の表面温度が上記予め定められた中間転写体１８の表面温度範囲にあるときに転写率が９０％以上になるものとして予め画像形成装置１０の実機による実験や、画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって得られた値等が適用される。

図６には、イエローのトナー像とマゼンタのトナー像を順次に重ねて転写する場合の各色における中間転写体１８の表面温度と転写率との相関関係の一例が示されている。なお、ここでは、磁気ドラム１２上の水分膜厚は３μｍとされている。

同図に示されるように、磁気ドラム１２上に形成された一次色としてのイエローのトナー像は中間転写体１８の表面温度に関わらず常時９５％程度の転写率で中間転写体１８に転写される。これに対し、磁気ドラム１２上に形成された２次色としてのマゼンタのトナー像は中間転写体１８の表面温度が１００℃を超える辺りから転写率が９０％を超え、中間転写体１８の表面温度が１５０℃を超える辺りから転写率が９５％となり、一次色と同程度の転写率で中間転写体１８にマゼンタのトナー像が転写される。

このような画像形成装置１０の実機を用いた実験により最も好ましいとされる表面温度と膜厚との相関関係を予め取得し、上記温度情報としてＲＯＭ５２に予め記憶させておいてもよい。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。先ず、画像形成エンジン部６４の処理の流れについて簡単に説明する。

磁気ドラム１２及び中間転写体１８の回転駆動が開始されると、磁気ヘッド１４により磁気ドラム１２上に磁気潜像が形成される。そして、液体貯留容器３０に貯留された現像液は現像ローラ３２によって搬送され、磁気ドラム１２上に形成された磁気潜像に供給される。これによって磁気潜像は顕像化されてトナー像となる。当該トナー像は、磁気ドラム１２及び中間転写体１８が回転された状態で中間転写体１８に転写される。すなわち、当該トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回転する磁気ドラム１２によって搬送され、中間転写体１８の外周面に転写される。中間転写体１８により矢印Ｂ方向に搬送されたトナー像は、転写定着ローラ２４との接触位置において記録用紙Ｐに転写されると同時に定着される。

中間転写体１８にトナー像を転写した磁気ドラム１２では、転写残トナーがクリーニングブレード２０との接触位置まで運ばれ、クリーニングブレード２０によって剥ぎ取られ回収される。クリーニングブレード２０によって転写残トナーが回収された後、磁気潜像を保持したまま磁気ドラム１２は消磁装置２２の位置まで回転移動し、消磁装置２２により、磁気ドラム１２上の磁気潜像が消去される。これによって磁気ドラム１２は画像形成前の磁気状態に戻される。

次に、図７を参照して、前述した膜厚調整処理及び転写率向上処理を磁気ドラム１２から中間転写体１８への２色目以降の転写時（多重転写時）に実行する際の画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図７は、画像形成エンジン部６４がトナー像の多重転写を実行する際に画像形成装置１０のＣＰＵ５０により実行される多重転写処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ５２の予め定められた領域に予め記憶されている。

同図のステップ１００では、膜厚測定部３６により測定された膜厚を示す膜厚情報を膜厚測定部３６から取得すると共に、温度測定部３８により測定された温度を示す温度情報を温度測定部３８から取得し、かつ湿度測定部４０により測定された湿度を示す湿度情報を湿度測定部４０から取得する。

次のステップ１０２では、前述したように、上記ステップ１００で取得した温度情報により示される温度と上記ステップ１００で取得した湿度情報により示される湿度との各々に対応する経時変化情報をＲＯＭ５２から読み出す。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記ステップ１０２の処理として、温度測定部３８により測定された温度と湿度測定部４０により測定された湿度の各々に最も適合する経時変化情報をＲＯＭ５２から読み出す処理を適用している。すなわち、前述した３種類の条件の経時変化情報のうち、温度測定部３８により測定された温度に最も近い温度に対応する経時変化情報と、湿度測定部４０により測定された湿度に最も近い湿度に対応する経時変化情報と、をＲＯＭ５２から読み出す処理を適用している。例えば、温度測定部３８により測定された温度が３０℃で、湿度測定部４０により測定された湿度が５０％の場合には、２８℃／８０％の条件に対応する経時変化情報と、２２℃／５５％の条件に対応する経時変化情報と、をＲＯＭ５２から読み出している。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記ステップ１０２の処理として、温度測定部３８により測定された温度が２８℃と２２℃との中央値又は２２℃と２８℃との中央値である場合には温度が高い方に対応する経時変化情報をＲＯＭ５２から読み出し、湿度測定部４０により測定された湿度が８０％と５５％との中央値又は５５％と２０％との中央値である場合には湿度が高い方に対応する経時変化情報をＲＯＭ５２から読み出す処理を適用している。

次のステップ１０４では、上記ステップ１００で取得した温度情報により示される温度に対応する経時変化情報と上記ステップ１００で取得した湿度情報により示される湿度に対応する経時変化情報との平均値を算出する。

次のステップ１０６では、上記ステップ１０４で算出した平均値を用いて、上記ステップ１００で取得した膜厚情報により示される膜厚に対応する時間から予め定められた時間が経過した時点で当該膜厚が予め定められた膜厚範囲にあるか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ１０８へ移行する一方、肯定判定となった場合にはステップ１０８の処理を実行せずにステップ１１０へ移行する。

なお、ここでいう「予め定められた時間」とは、トナー像が膜厚測定部３６上を通過してから中間転写体１８との接触位置に到達する迄の時間である。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記予め定められた膜厚範囲として、トナー像の磁気ドラム１２から中間転写体１８への良好な転写を行うことができるものとして予め画像形成装置１０の実機による実験や、画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって得られた膜厚範囲が適用される。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記予め定められた範囲として、０．５μｍから３μｍを適用している。

一方、ステップ１０８では、磁気ドラム１２上に形成されたトナー像が中間転写体１８に転写される時点で上記ステップ１００で取得した膜厚情報により示される膜厚が上記予め定められた範囲に収まるように当該膜厚を調整するための制御を行った後、ステップ１１０へ移行する。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記ステップ１０８の膜厚を調整するための制御として、送風器４２により送風させる制御を適用している。

このように送風器４２により磁気ドラム１２上を送風すると、一例として図８に示すように、現像液に含まれる水性媒体の磁気ドラム１２上における膜厚が、磁気ドラム１２から中間転写体１８にトナー像が転写された際に中間転写体１８上のトナー像の乱れを生じさせない膜厚α（本実施形態では３μｍ）以下となる速度は、磁気ドラム１２上の現像液を単に放置する場合（送風器４２による送風がない場合）に比較して大きくなる。当該速度は、送風器４２の送風量に応じて変化する。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記送風量を上記ステップ１００で取得した膜厚情報により示される膜厚に応じて決定している。

上記送風量としては、トナー像が膜厚測定部３６上を通過してから中間転写体１８との接触位置に到達する迄の間に膜厚測定部３６により測定された膜厚を上記予め定められた範囲に収めることができる値として、画像形成装置１０の実機による実験や、画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値等が適用される。

ステップ１１０では、上記ステップ１００で取得した膜厚情報により示される膜厚及び上記ステップ１０４で算出した平均値に基づいて、磁気ドラム１２上のトナー像が中間転写体１８に転写される時点での転写位置における膜厚を推定する。なお、上記ステップ１０８の処理が実行された場合には当該処理による作用も加味して転写位置における膜厚を推定する。

次のステップ１１２では、上記ステップ１１０で推定した膜厚に対応する温度情報をＲＯＭ５２から読み出す。例えば、図５に示されるように、膜厚がＡ３（μｍ）の場合、中間転写体１８の表面温度がＴ３（℃）であることを示す温度情報を読み出す。

次のステップ１１４では、温度センサ４４により測定された中間転写体１８の表面温度に基づいて、当該表面温度が上記ステップ１１２でＲＯＭ５２から読み出した温度情報により示される中間転写体１８の表面温度となるようにヒータ４６の加熱量を制御した後、本多重転写処理プログラムを終了する。

以上、本発明を上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の主旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また、上記実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における状況に応じた組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施形態では、膜厚測定部３６により測定された膜厚を用いた場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、現像装置１６により磁気ドラム１２上に供給された現像液に含まれる水性媒体の磁気ドラム１２上の膜厚を示す膜厚情報を予めＲＯＭ５２に記憶しておき、当該膜厚情報により示される膜厚を参照して転写位置における膜厚を推定するようにしてもよい。なお、この場合、磁気ドラム１２上の供給された水性媒体の磁気ドラム１２上の膜厚として、画像形成装置１０の実機による実験や、画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値等が適用される。

また、上記実施形態では、磁気ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写体１８に転写してから記録用紙Ｐに転写する場合に形態例を挙げて説明したが、中間転写体１８を介さずに記録用紙Ｐに直接磁気ドラム１２上に形成されたトナー像を転写させてもよい。この場合、記録用紙Ｐに対して温度調整を行うことになるため、記録用紙Ｐが２００℃程度の加熱に耐えられる素材で構成されていることが好ましい。また、記録用紙Ｐの表面材料が中間転写体１８と同じ表面材料を用いていることが好ましい。

また、上記実施形態では、送風器４２で膜厚を調整する場合の形態例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータを用いて膜厚を調整するようにしても良いし、送風器４２とヒータとを併用して膜厚を調整するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、温度及び湿度の組み合わせに対応する経時変化情報を用いて膜厚を調整する場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、温度及び湿度の一方に対応する経時変化情報を用いて膜厚を調整するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、３種類の経時変化情報がＲＯＭ５２に予め記憶されている場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、ＲＯＭ５２に記憶される経時変化情報は何種類であっても良い。但し、高精度な制御を行うためにはある程度の種類が必要である。

また、上記実施形態では、中間転写体１８として円柱状のものを適用したが、ベルト状のものを適用してもよい。この場合、ベルトの搬送方向に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成装置をタンデム状に配設することにより多重転写が可能となるため、本発明と同様の効果が得られる。

その他、上記実施形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１及び図３参照。）は一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、本発明の現像剤としてトナー粒子を適用した場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、トナー粒子以外の他の現像剤を適用しても良いことは言うまでもない。

また、上記実施形態で説明した多重転写処理プログラムの処理の流れ（図７参照。）も一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりすることができることは言うまでもない。

実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略断面図である。 実施形態に係る画像形成装置により予め定められた条件下で磁気ドラム上に１色目のトナー像を形成して中間転写体へ転写させ、更に、同様に２色目のトナー像、３色目のトナー像を先に中間転写体に転写されているトナー像に重ねて転写させた場合の色毎の転写率を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る画像形成装置のＲＯＭに記憶されている経時変化情報の一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置のＲＯＭに記憶されている温度情報の一例を示すグラフである。 イエローのトナー像とマゼンタのトナー像を順次に重ねて転写する場合の各色における中間転写体の表面温度と転写率との相関関係の一例を示すグラフである。 実施形態に係る多重転写処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る画像形成装置おける送風器による送風が有るときの磁気ドラム上の現像液に含まれる水性媒体の膜厚の経時変化と送風器による送風が無いときの磁気ドラム上の現像液の膜厚の経時変化とを示すグラフである。

１０ 画像形成装置
１２ 磁気ドラム（磁気潜像保持体）
１６ 現像装置（液体現像剤供給手段）
１８ 中間転写体（被転写体）
３６ 膜厚測定部（膜厚測定手段）
３８ 温度測定部（環境物理量測定手段）
４０ 湿度測定部（環境物理量測定手段）
４２ 送風器（送風手段）
４４ 温度センサ（表面温度測定手段）
４６ ヒータ（調整手段）
５０ ＣＰＵ（制御手段、推定手段）
５２ ＲＯＭ（記憶手段、第２記憶手段）

Claims (7)

1. 複数色の各々に対応する磁気潜像が順に形成されて保持される磁気潜像保持体と、
   磁気トナー及び水性媒体を含む各色の液体現像剤を順に前記磁気潜像保持体の対応する磁気潜像に供給する液体現像剤供給手段と、
   前記液体現像剤によって現像された各色の現像像が多重転写される被転写体と、
   前記被転写体の表面温度を測定する表面温度測定手段と、
   前記被転写体の表面温度を調整する調整手段と、
   前記現像像が前記被転写体に多重転写される際に、前記測定手段により測定された前記被転写体の表面温度に基づいて、当該表面温度が予め定められた温度となるように前記調整手段を制御する制御手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記液体現像剤供給手段により供給された前記水性媒体の前記磁気潜像保持体上における膜厚を測定する膜厚測定手段と、
   前記磁気潜像保持体の周囲の環境の温度及び湿度の少なくとも一方を測定する環境物理量測定手段と、
   前記環境物理量測定手段により測定される温度及び湿度の少なくとも一方に対する前記膜厚の経時変化を示す経時変化情報を予め記憶すると共に、前記現像像が前記被転写体に多重転写される時点での転写位置における前記膜厚に対する予め定められた前記被転写体の表面温度を示す温度情報を予め記憶した記憶手段と、
   前記環境物理量測定手段により測定された温度及び湿度の少なくとも一方に対応する前記経時変化情報を前記記憶手段から読み出し、当該経時変化情報及び前記膜厚測定手段により測定された膜厚に基づいて、前記現像像が前記被転写体に転写される時点での転写位置における膜厚を推定する推定手段と、を更に含み、
   前記制御手段は、前記現像像が前記被転写体に多重転写される際、前記推定手段により推定された膜厚に対応する温度情報を前記記憶手段から読み出し、前記表面温度測定手段により測定された前記被転写体の表面温度に基づいて、当該表面温度が当該温度情報により示される被転写体の表面温度となるように前記調整手段を制御する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記膜厚測定手段は、前記磁気潜像保持体上における前記磁気潜像が形成されない領域の前記膜厚を測定する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記膜厚測定手段に代えて、前記液体現像剤供給手段により前記磁気潜像保持体上に供給された前記水性媒体の前記磁気潜像保持体上における膜厚を示す膜厚情報を予め記憶した第２記憶手段を更に備え、
   前記推定手段は、前記環境物理量測定手段により測定された温度及び湿度の少なくとも一方に対応する前記経時変化情報を前記記憶手段から読み出すと共に、前記膜厚情報を前記第２記憶手段から読み出し、当該経時変化情報及び当該膜厚情報に基づいて、前記現像像が前記被転写体に転写される時点での転写位置における膜厚を推定する請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、更に、前記推定手段により推定された膜厚が予め定められた範囲に収まるか否かを判断し、当該膜厚が当該範囲に収まらないと判断した場合に限り当該範囲に収まるように当該膜厚を調整するための制御を行う請求項２から請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記磁気潜像保持体上に送風する送風手段を更に含み、
   前記制御手段は、前記膜厚を調整するための制御として、前記送風手段により送風させる制御を行う請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記磁気潜像保持体及び前記被転写体は、各々両端部が回転可能に支持された回転体であり、
   前記被転写体は、当該被転写体及び前記磁気潜像保持体が回転された状態で前記現像像が転写され、
   前記制御手段は、更に、前記現像像を前記被転写体に転写する際に前記被転写体の回転速度が前記磁気潜像保持体の回転速度よりも遅くなるように前記磁気潜像保持体及び前記被転写体を制御する請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。

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