JP2014059454A - 湿式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顔料でのレイリー散乱や過剰な吸収により受光量が低下しないように所望のトナー量領域において検知感度を得る湿式画像形成装置を提供する。
【解決手段】湿式画像形成装置は、像担持体と、像担持体に担持されたトナーとキャリア液からなるトナー現像剤層と、像担持体に担持されたトナー現像剤層のトナー量を検知するトナー量検知部とを備える。トナー量検知部は、像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して発光する発光部と、像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して発光部から発光された場合の反射光を受光する受光部とを含む。発光波長に対する基準となるトナー現像剤層の透過率および像担持体の反射率の積に基づく特性値が所定の範囲内に含まれる波長領域において、発光部の発光強度と受光部の受光感度との積に従うトナー量検知部の検知感度の強度が他の波長領域よりも大きくなるようにトナー量検知部の発光部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される。
【選択図】図１２

Description

本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に係り、特に現像方式として湿式現像を採用した電子写真方式の画像形成技術およびトナー量検知センサーに関するものである。

電子写真方式の画像形成装置においては、現像装置を用いて感光体上のトナー像がトナーにより現像される。そして、例えば、感光体上に現像された静電潜像が記録用紙に転写されて画像が形成されることになる。このような画像形成装置の転写プロセスでは、一般に静電転写方式が採用されている。

トナー像を被転写体である用紙に転写する場合は、感光体に対向するように配置された用紙の裏面から転写ローラー等により電圧を印加し、感光体と記録用紙との間に電界を形成してこの電界によりトナー像を記録用紙に静電吸着させている。

そして、その後、定着装置により加圧定着することにより転写されたトナー像を記録用紙に定着させている。

一方で、近年、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、トナー粒子径が小さく、トナー像の乱れが生じにくい液体現像剤を用いた湿式現像装置が知られている。この湿式現像装置は、トナーの平均粒子径が０．１〜２μｍと小さいので高解像度の画像が得られる、液体のため流動性が高いことから均一な画像が得られる、等の利点を有している。

この湿式画像形成装置では、装置各部に与えるバイアス電位をはじめとする様々な要素から成る画像形成条件を変化させることで画像濃度などの画像品質を調節することが可能である。また、装置の個体差、経時変化や温湿度など装置の周囲環境の変化に起因してトナー像の画像濃度が異なることがある。

それゆえ、上記要素のうち画像濃度に影響を与える画像形成条件を調整することで画像濃度を制御する濃度制御技術が従来より提案されている。

例えば、特許文献１に記載の装置では、像担持体の表面にテスト用のパッチ画像を形成し、そのパッチ画像に向けて光を照射し、そのパッチ画像からの光を受光して画像濃度を検出し、その検出結果に基づき感光体の表面電位や現像液のトナー濃度などの画像形成条件を制御する方式等が提案されている。

一方で、カラー現像の場合には、各色によって画像濃度を検出する最適な光の波長が異なるとして、特許文献２に記載の濃度検出装置においては、各色毎に対応する発光素子を設ける構成が開示されている。また、特許文献３に記載の濃度計においても顔料に吸収される波長の光を発光する方式が提案されている。

特開２００４−１５７１８０公報 特開平３−１１１７４３号公報 特開平６−２７８２３号公報

図１７は、シアンおよびイエローの現像剤に対してそれぞれ、顔料に吸収される波長の光を照射してトナー量を検知した結果を説明する図である。

図１７を参照して、シアン現像剤はシアン顔料を含むトナー粒子が、キャリア液中に分散した現像剤である。

ここで、当該シアン現像剤に対しては、赤色ＬＥＤを用いる。当該赤色ＬＥＤは、波長６３２ｎｍを発光強度のピークに、６３２ｎｍ近辺の波長の光を発光するＬＥＤである。６３２ｎｍ近辺の波長の光は、シアン顔料での吸光度が高く、吸収される赤色光である。

横軸は像担持体上の現像剤中に含まれるトナー粒子のトナー量を表し、縦軸は、トナー量（≒画像濃度）の異なる現像剤層を検知した時に、受光部に用いたフォトダイオードから出力されたセンサー出力を表す。

ここで、図中、２点鎖線で示された領域は、検知対象となる所望のトナー量領域を指し示すものである。

所望のトナー量領域は感光体上の目標トナー量（所定面積あたりトナー量）ａと、目標トナー量近辺のトナー量許容範囲を含む。

トナー量検知センサーのセンサー出力に基づいて画像形成条件を制御するため、トナー量検知センサーは上記の目標トナー量ａを中心に、像担持体上のトナー量許容範囲及びその近辺のトナー量領域、即ち所望のトナー量領域において検知感度を有し、現像剤層中のトナー量の差をセンサー出力の差に反映する必要があり、所望のトナー量領域において検知感度が高いことが求められる。

シアン現像剤のトナー量の検知結果を見ると、所望のトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力の変化が大きく、シアン顔料での吸光度が高い赤色光のＬＥＤを発光部に用いた効果により、所望のトナー量領域で高い検知感度が得られていることがわかる。すなわち、当該検知結果に基づいて所望のトナー量領域に対する調整が可能である。

一方、イエロー現像剤はイエロー顔料を含むトナー粒子が、キャリア液中に分散した現像剤である。

ここで、当該イエロー現像剤に対しては、青色ＬＥＤを用いる。当該青色ＬＥＤは、波長４７０ｎｍを発光強度のピークに、４７０ｎｍ近辺の波長の光を発光するＬＥＤである。４７０ｎｍ近辺の波長の光は、イエロー顔料での吸光度が高く、吸収される青色光である。

イエロー現像剤のトナー量の検知結果を見ると、所望のトナー量領域よりも少ないトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力の変化が非常に大きく、所望のトナー量領域ではセンサー出力がほとんど低下しきっている。

したがって、所望のトナー量領域ではトナー量に対するセンサー出力の変化がほとんどない。即ち、検知感度が高すぎることにより、かえって所望のトナー量領域においては検知感度が得られなくなっている。すなわち、当該検知結果に基づいて所望のトナー量領域に対する調整は難しい。

したがって、このようなトナー量検知センサーを画像形成装置に用いた場合、像担持体上のトナー量を所望のトナー量領域で精度よくセンサー出力できないため、画像濃度を適正に制御する（所望のトナー量領域に調整する）ことができないという問題がある。

この点で、本願発明者は、イエロー現像剤のトナー量検知結果に関して、種々の確認実験を行ったところ、顔料が光に与える影響、具体的には顔料によるレイリー散乱の影響や過剰な吸収により、受光部で受光する受光量が想定よりも小さくなっていることが要因であることが分かった。

本発明は、湿式電子写真方式の像担持体上におけるトナー量検知センサーにおいて、顔料でのレイリー散乱や過剰な吸収により受光量が低下し、所望のトナー量領域において検知感度が得られない課題に鑑みてなされたものである。

本発明のある局面に従う湿式画像形成装置は、像担持体と、像担持体に担持されたトナーとキャリア液からなるトナー現像剤層と、像担持体に担持されたトナー現像剤層のトナー量を検知するトナー量検知部とを備える。トナー量検知部は、像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して発光する発光部と、像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して発光部から発光された場合の反射光を受光する受光部とを含む。発光波長に対する基準となるトナー現像剤層の透過率および像担持体の反射率の積に基づく特性値が所定の範囲内に含まれる波長領域において、発光部の発光強度と受光部の受光感度との積に従うトナー量検知部の検知感度の強度が他の波長領域よりも大きくなるようにトナー量検知部の発光部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される。

好ましくは、所定の範囲内に含まれる波長領域は、特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域に相当する。

特に、特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域におけるトナー量検知部の検知感度の強度は、特性値が０．０２よりも低い範囲内あるいは特性値が０．０６よりも大きい範囲内に含まれる波長領域における検知感度の強度よりも大きくなるように、トナー量検知部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される。

特に、特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域におけるトナー量検知部の検知感度の強度は、他の波長領域における検知感度の合計の強度よりも大きくなるように、トナー量検知部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される。

好ましくは、像担持体の反射率は、正反射光に基づく反射率である。

湿式電子写真方式の像担持体上におけるトナー量検知部は、顔料でのレイリー散乱や過剰な吸収により受光量が低下しないように所望のトナー量領域において検知感度を得ることが可能である。

湿式画像形成装置１００の全体構成を模式的に示す図である。 湿式画像形成装置１００の電気的構成を示すブロック図である。 トナー量検知センサー１１１を模式的に示す斜視図である。 センサー出力とトナー量との関係を模式的に示した一例を示す図である。 湿式画像形成装置１００において実行される画像形成条件設定モード処理を説明するフロー図である。 乾式（キャリア液がない）の場合と、湿式（キャリア液がある）の場合の光の影響を説明する図である。 キャリア液の一例と各キャリア液の屈折率を説明する図である。 本実施の形態に従うセンサーの発光強度、受光感度、検知感度を説明する図である。 透過率測定に用いる希釈現像剤の面積当たりのトナー量ｔを説明する図である。 本実施の形態に従う現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。 透過率Ｔの波長特性を説明する図である。 ３色（赤、緑、青）ＬＥＤの検知感度の波長特性に基づいて最適な発光波長を設定する図である。 本実施の形態１に従うイエロー現像剤に対するセンサー出力とトナー量との関係を説明する図である。 本実施の形態２に従うイエロー現像剤に対して好適なトナー量検知センサーの特性を説明する図である。 トナー粒子あたりの顔料含有量を増やしたイエロー（Ｙ）現像剤に対するセンサー出力とトナー量との関係を説明する図である。 トナー粒子あたりの顔料含有量を増やしたイエロー（Ｙ）現像剤の現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。 シアンおよびイエローの現像剤に対してそれぞれ、顔料に吸収される波長の光を照射してトナー量を検知した結果を説明する図である。

以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明においては同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一であるものとする。

（湿式画像形成装置１００）
図１および図２を参照して、湿式画像形成装置１００について説明する。

図１は、湿式画像形成装置１００の全体構成を模式的に示す図である。
図２は、湿式画像形成装置１００の電気的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、湿式画像形成装置１００は、記録用紙６０上に画像を形成する。本実施の形態における記録用紙６０は、中間転写ローラー１６１（詳細は後述する）および加圧ローラー１０２（詳細は後述する）の間を、所定の搬送方向に沿って搬送される。

図２に示すように、湿式画像形成装置１００においては、ホストコンピューターなどの外部装置から、画像信号を含む印字指令信号が主制御部１７０に与えられる。主制御部１７０は、画像メモリー１７３を備える。画像メモリー１７３は、外部装置からインターフェース１７２を通して与えられた画像信号を記憶する。

ＣＰＵ１７１（Central Processing Unit）は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース１７２を通して受信すると、その印字指令信号をエンジン部１９０の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部１８０（制御部）に送出する。

エンジン制御部１８０内のメモリー１８６は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ１８１の制御プログラムを記憶するＲＯＭ、または、エンジン部１９０の制御データおよびＣＰＵ１８１による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどから構成される。メモリー１８６には、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）を実行するためのプログラムも記憶されている。ＣＰＵ１８１は、ＣＰＵ１７１を通して外部装置から送られた画像信号に関するデータを、メモリー１８６に格納する。

主制御部１７０からの制御信号に応じて、エンジン制御部１８０は、エンジン部１９０の各部を制御する。湿式画像形成装置１００は、所定の画像形成条件に設定された状態で、記録用紙６０（図１参照）などの上に上記の画像信号に対応する画像を形成する。

図１および図２を参照して、エンジン部１９０（図２参照）は、露光装置１０６、感光体ユニット１１９、現像装置１５０、転写ユニット１６０、定着ユニット１９１、および、トナー量検知センサー１１１を備える。

（現像装置１５０）
図１に示すように、現像装置１５０は、現像剤Ｗを貯留する現像槽１４５、供給ローラー１４０、受け渡しローラー１３０、帯電器１３１、現像ローラー１２０、帯電器１２１、および、プリウェット装置１５８を含む。現像装置１５０のメモリー１５１（図２参照）は、現像装置１５０の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、および、現像剤Ｗの残量または現像剤Ｗのトナー濃度などに関するデータを記憶する。メモリー１５１によって、現像装置１５０に関する消耗品等の各種情報が管理される。

現像装置１５０においては、現像剤Ｗが、現像槽１４５内に貯留される。現像剤Ｗは、キャリア液である絶縁性液体と、静電潜像を現像するトナーと、トナーをキャリア液中に分散させる分散剤と、を主要成分としている。現像槽１４５には、トナー補給ポンプ１５２およびキャリア液補給ポンプ１５３がそれぞれ接続される。トナー補給ポンプ１５２は、ポンプ駆動部１８６Ａ（図２参照）によって駆動され、現像槽１４５内に高濃度の現像剤Ｗを供給する。キャリア液補給ポンプ１５３は、ポンプ駆動部１８６Ｂ（図２参照）によって駆動され、現像槽１４５内にキャリア液を供給する。

たとえば、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）などによってポンプ駆動部１８６Ａが制御され、トナー補給ポンプ１５２が駆動されると、高濃度の現像剤が現像槽１４５内に供給されて、現像剤Ｗのトナー濃度が上昇する。一方、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）などによってポンプ駆動部１８６Ｂが制御され、キャリア液補給ポンプ１５３が駆動されると、キャリア液が現像槽１４５内に供給されて、現像剤Ｗのトナー濃度が低下する。このように、ポンプ駆動部１８６Ａ，１８６Ｂの動作制御により、現像槽１４５内の現像剤Ｗのトナー濃度は適切に調整されることができる。

現像槽１４５内の現像剤Ｗに接触するように、供給ローラー１４０が設けられる。供給ローラー１４０が矢印方向に回転することによって、現像剤Ｗは供給ローラー１４０の表面に汲み上げられる。現像剤Ｗは、供給ローラー１４０の表面上に担持されるとともに、供給ローラー１４０の回転によって、供給ローラー１４０と受け渡しローラー１３０とが相互に対向している部分に向かって搬送される。

供給ローラー１４０の表面上の現像剤Ｗは、ドクターブレード（図示せず）によって余剰の分量が掻き落とされた状態で、供給ローラー１４０から受け渡しローラー１３０に受け渡される。現像剤Ｗは、受け渡しローラー１３０の表面上に担持されるとともに、帯電器１３１によって所定の電荷に帯電される。その後、現像剤Ｗは、受け渡しローラー１３０が矢印方向に回転することによって、受け渡しローラー１３０と現像ローラー１２０とが相互に対向している部分に向かって搬送される。

受け渡しローラー１３０の表面上の現像剤Ｗは、受け渡しローラー１３０から現像ローラー１２０に受け渡される。受け渡しローラー１３０の表面に残留した現像剤Ｗは、クリーニングブレード（図示せず）によって受け渡しローラー１３０の表面から除去される。現像ローラー１２０は、矢印方向に回転する。現像剤Ｗは、現像ローラー１２０の表面上に担持されるとともに、現像ローラー１２０の回転によって現像位置に向かって搬送される。

プリウェット装置１５８は、現像ローラー１２０に対向配置されたローラーを有し、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）などによって制御されることにより、現像ローラー１２０上の現像剤層にキャリア液（プリウェット液）を供給することができる。たとえば、現像ローラー１２０上の現像剤層のトナー濃度が高い場合、プリウェット制御部１８４Ａ（図２参照）によってプリウェット装置１５８が駆動される。ローラーを通してキャリア液が現像ローラー１２０上の現像剤層に供給されることにより、現像ローラー１２０上の現像剤層のトナー濃度を低下させることができる。

以上のような工程を経て、現像ローラー１２０の表面上には膜厚が長手方向において均一になるように調整された現像剤Ｗが担持される。現像剤Ｗは、現像ローラー１２０の表面上において薄層を形成する。薄層を形成した現像剤Ｗ中のトナー粒子は、帯電器１２１によってたとえば正極性に帯電される。現像ローラー１２０には、現像バイアス発生部１８５（図２参照）によって所定の現像バイアスが印加される。

（感光体ユニット１１９）
感光体ユニット１１９は、感光体１１０、帯電器１０５、プリウェット装置１１８、スクイズ装置１１７、およびクリーニングブレード１０１などを含む。現像ローラー１２０に接触するように、像担持体であるドラム状の感光体１１０が設けられる。感光体１１０としては、たとえば正帯電性を有するアモルファスシリコン製の感光体が用いられる。感光体１１０は、矢印方向に回転する。

感光体１１０の周辺には、感光体１１０の回転方向（矢印方向）に沿って、帯電器１０５、露光装置１０６、上述の現像ローラー１２０（現像位置）、スクイズ装置１１７、プリウェット装置１１８、トナー量検知センサー１１１、中間転写ローラー１６１、クリーニングブレード１０１、および、除電器（図示せず）が順に配置される。

感光体１１０の表面は、帯電バイアス発生部１８３（図２参照）に接続された帯電器１０５によって所定の表面電位に一様に帯電される。その後、露光制御部１８２（図２参照）に接続された露光装置１０６により、感光体１１０の表面は所定の画像情報に基づいて露光される。

より具体的には、ホストコンピューターなどの外部装置からインターフェース１７２を通して、主制御部１７０のＣＰＵ１７１に画像信号を含む印字指令信号が与えられる。主制御部１７０のＣＰＵ１７１からの指令に応じて、ＣＰＵ１８１は露光制御部１８２に対して画像信号に対応した制御信号を所定のタイミングで出力する。露光制御部１８２からの制御指令に応じて、露光装置１０６から光ビームが感光体１１０の表面に照射される。感光体１１０の表面は露光され、画像信号に対応する静電潜像が感光体１１０の表面上に形成される。

上述のとおり、現像ローラー１２０（現像位置）には、現像バイアス発生部１８５（図２参照）によって所定の現像バイアスが印加される。現像ローラー１２０と感光体１１０との間に形成された現像電位差によって、現像ローラー１２０と感光体１１０との間には電界が形成される。

感光体１１０上の現像位置にまで静電潜像が搬送された際、現像ローラー１２０に担持される現像剤Ｗ（現像剤層）の中のトナー粒子は、現像バイアス発生部１８５（図２参照）によって形成された電界の作用により、現像ローラー１２０の表面から感光体１１０の表面に静電移動する。この際、トナー粒子だけでなく、キャリア液も感光体１１０の表面に付着する。感光体１１０の表面に形成されていた静電潜像は、トナー像として顕像化される。

感光体１１０は、表面に形成されたトナー像を担持しつつ、トナー像を転写部（１次転写部）に向かって移動させる。現像ローラー１２０から感光体１１０に転移せずに現像ローラー１２０上に残留した現像剤Ｗは、クリーニングブレード１２２によって現像ローラー１２０の表面から掻き取られた後、回収される。

スクイズ装置１１７は、感光体１１０に対向配置されたローラーを有する。スクイズ装置１１７は、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）などによって制御されることにより、感光体１１０上のトナー像から吸収したキャリア液をブレードによって回収することができる。たとえば、感光体１１０上のトナー像中のキャリア液量が必要以上に多い場合、スクイズ制御部１８４Ｂ（図２参照）によってスクイズ装置１１７が駆動される。ローラーを通してキャリア液が感光体１１０上のトナー像から回収されることにより、感光体１１０上のトナー像中のキャリア液量を減少させることができる。

プリウェット装置１１８は、感光体１１０に対向配置されたローラーを有する。プリウェット装置１１８は、後述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）などによって制御されることにより、感光体１１０上のトナー像にキャリア液（プリウェット液）を供給することができる。たとえば、感光体１１０上のトナー像中のキャリア液量が不足している場合、プリウェット制御部１８４Ａ（図２参照）によってプリウェット装置１１８が駆動される。ローラーを通してキャリア液が感光体１１０上のトナー像に供給されることにより、感光体１１０上のトナー像中のキャリア液量を増加させることができる。

（トナー量検知センサー１１１）
トナー量検知センサー１１１は、感光体１１０の表面上の現像位置よりも下流であって且つ転写部よりも上流の位置に配置される。トナー量検知センサー１１１は、中間転写ローラー１６１に転写される前の感光体１１０の表面上に担持されているトナー像の画像濃度（トナー像中のトナー量）を検知する。

図３は、トナー量検知センサー１１１を模式的に示す斜視図である。
図３に示すように、トナー量検知センサー１１１は、いわゆる反射型の光センサーである。トナー量検知センサー１１１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される発光部１１２と、フォトダイオードから構成される受光部１１３とを備える。

感光体１１０の表面の法線に対する発光部１１２の光軸の傾斜角度は、角度θ１に設定されている。感光体１１０の表面の法線に対する受光部１１３の光軸の傾斜角度も、角度θ１に設定されている。発光部１１２および受光部１１３は、その光軸に沿って筐体に穿設された細い孔の底部にそれぞれ配設されている。

感光体１１０の表面に担持されるトナー像に向かって、発光部１１２から検知光が照射される。検知光は、感光体１１０の表面および感光体１１０の表面上のトナー像（パッチ画像）においてそれぞれ正反射または乱反射する。感光体１１０の表面およびトナー像に対する反射により得られた反射光は、受光部１１３によって受光される。

感光体１１０の表面は平滑に形成されているため、感光体１１０の表面に照射された検知光は、感光体１１０の表面に対して正反射する。この正反射によって、検知光のうち、感光体１１０の表面において反射した検知光から得られる反射光の光量は多くなる。

一方、感光体１１０の表面に担持されているトナー像中のトナーは、感光体１１０の表面に凹凸を形成する。検知光のうち、この凹凸に照射された検知光は、トナー（凹凸）の表面において乱反射する。この乱反射によって、検知光のうち、トナーの表面において反射した検知光から得られる反射光の光量は少なくなる。したがって、感光体１１０の表面がトナーに覆われている部分（トナー像の画像濃度が濃くなっている部分）は反射光の光量が少なくなり、感光体１１０の表面がトナーに覆われていない部分（トナー像の画像濃度が淡くなっている部分）は反射光の光量が多くなる。

図４は、センサー出力とトナー量との関係を模式的に示した一例を示す図である。
図４を参照して、像担持体上のトナー量が増えると、像担持体裸面の露出面積は狭くなり受光出力は低下する。現像剤層に対して受光出力を検知することにより、像担持体上の現像剤層のトナー量を検知することができる。

受光部１１３によって得られた受光結果（トナー像の中のトナー量）は、受光出力としてＣＰＵ１８１（図２参照）に送出される。受光部１１３からの受光出力とトナー量（画像濃度）との関係は、呼び出し可能な参照テーブルＡとして、たとえばメモリー１８６（図２参照）に予め記憶されている。

ＣＰＵ１８１（図２参照）は、受光部１１３で検知された反射光の強度（受光出力）と参照テーブルＡとを対比することによって、トナー像（パッチ画像）中のトナー量およびトナー像の画像濃度を算出することができる。詳細は後述されるが、ＣＰＵ１８１が算出した上記のトナー像の画像濃度に応じて、湿式画像形成装置１００（図１および図２参照）は所定の画像形成条件に設定される。

（転写ユニット１６０）
図１および図２を再び参照して、転写ユニット１６０は、中間転写ローラー１６１（図１参照）などを含む。中間転写ローラー１６１は、感光体１１０に対向するように配置される。中間転写ローラー１６１は、矢印方向に回転する。感光体１１０と中間転写ローラー１６１との間に、転写部が形成される。中間転写ローラー１６１と感光体１１０との間には、転写バイアス発生部１８８（図２参照）により所定の転写バイアスが印加されることによって、電界が形成される。

感光体１１０に担持され転写部に搬送されたトナー像は、電界の作用によって、感光体１１０の表面から中間転写ローラー１６１の表面に１次転写される。１次転写されずに感光体１１０の表面上に残留したトナーおよび感光体１１０の表面上の汚れ等は、クリーニングブレード１０１によって感光体１１０の表面から掻き取られ、回収される。感光体１１０の表面に残留している電荷は、除電器（図示せず）により除去される。

中間転写ローラー１６１と加圧ローラー１０２との間には、転写部（２次転写部）が形成される。矢印方向に回転する中間転写ローラー１６１および矢印方向に回転する加圧ローラー１０２によって、記録用紙６０は、搬送方向に沿って転写部を通過する。

転写部において感光体１１０の表面から中間転写ローラー１６１の表面にトナー像が１次転写された後、中間転写ローラー１６１は、表面に転写されたトナー像を担持しつつ、トナー像を転写部に向かってさらに移動させる。中間転写ローラー１６１と記録用紙６０との間には、転写バイアス発生部１８８（図２参照）により所定の転写バイアスが印加されることによって、電界が形成される。

中間転写ローラー１６１に担持され転写部に搬送されたトナー像は、電界の作用によって、中間転写ローラー１６１の表面から記録用紙６０の表面に２次転写される。２次転写されずに中間転写ローラー１６１の表面上に残留したトナーおよび中間転写ローラー１６１の表面上の汚れ等は、クリーニングブレード１６９によって中間転写ローラー１６１の表面から掻き取られ、回収される。

（定着ユニット１９１）
定着ユニット１９１は、定着ローラー１９３およびプレ加熱装置１９２を含む。記録用紙６０は、トナー像がその表面に２次転写された後、定着ユニット１９１に送られる。記録用紙６０に転写されたトナー像の中のトナー粒子は、定着ローラー１９３によって加熱および加圧される。

記録用紙６０に転写されたトナー像は、これらの加熱および加圧によって、記録用紙６０の表面に定着される。その後、記録用紙６０は排紙装置（図示せず）を通して外部に排出される。以上のようにして、湿式画像形成装置１００における画像形成プロセスが完了する。上記構成に関し、現像ローラー１２０および中間転写ローラー１６１はローラー状に構成されるが、これらはベルト状に構成されてもよい。

プレ加熱装置１９２は、必要に応じて、熱源制御部１８９（図２参照）によって駆動される。プレ加熱装置１９２は、定着が実施される前の記録用紙６０を加熱する装置であり、記録用紙６０に含侵したキャリア液の揮発を促進させることが可能である。

図２を再び参照して、エンジン制御部１８０のメモリー１８６には、次述する画像形成条件設定モード処理（図５参照）を実行するためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ１８１が上記の制御プログラムに従って装置各部を制御することで、湿式画像形成装置１００の画像形成条件を所定の状態に設定するための画像形成条件設定モード処理が実行される。

画像形成条件設定モード処理においては、ＣＰＵ１８１からの制御信号に基づいて、トナー量検知センサー１１１の発光部１１２が動作する。発光部１１２は、トナー像（パッチ画像）に向けて検知光を照射する。受光部がトナー像からの反射光を受光して、受光量に応じた受光出力がＣＰＵ１８１に送出されて種々の判定が行われる。必要に応じて、ＣＰＵ１８１は、各種画像形成条件を制御し、その制御された画像形成条件をメモリー１８６に書き込むことでメモリー１８６に格納されている画像形成条件が更新される。以下、画像形成条件設定モード処理についてより詳細に説明する。

（画像形成条件設定モード処理）
図５は、湿式画像形成装置１００において実行される画像形成条件設定モード処理を説明するフロー図である。

図５を参照して、まず、検知対象となる所望のトナー像（パッチ画像）が感光体１１０上に形成される（ステップＳ２）。感光体１１０の回転により、トナー像はトナー量検知センサー１１１の検知領域に到達する。トナー量検知センサー１１１の発光部１１２は、そのトナー像に向かって検知光を照射する（ステップＳ４）。

トナー量検知センサー１１１の受光部１１３は、トナー像からの反射光の強度を検知する。受光部１１３の受光結果は、受光出力ＳとしてＣＰＵ１８１に取り込まれる（ステップＳ６）。ＣＰＵ１８１は、メモリー１８６に格納された上述の参照テーブルＡを読み出す（ステップＳ８）。ＣＰＵ３０４は、参照テーブルＡの中の値と受光部１１３から受けた受光出力Ｓ（受光信号）との比較から、トナー像の画像濃度ｔを算出する（ステップＳ１０）。

ＣＰＵ３０４は、トナー像の画像濃度ｔが、予め求めて記憶してある感光体１１０上のトナー像の画像濃度としての許容範囲ｔ’〜ｔ”内であるかを判定する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ３０４は、トナー像の画像濃度ｔが許容範囲内の場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、画像形成条件設定モード処理を終了する（エンド）。

一方、トナー像の画像濃度ｔが許容範囲外の場合、ＣＰＵ１８１は画像形成条件を制御（変更）してメモリー１８６に記憶させ（ステップＳ１４）、許容範囲内になるまで以上のフローを繰り返す。

画像形成条件の制御としては、たとえば画像濃度が不足している場合（ｔ≦ｔ’の場合）、現像ローラー１２０の帯電器１２１に印加する電流量を増加させ、現像ローラー１２０に担持されている現像剤Ｗ中のトナー粒子の荷電量を高くするとよい。現像ローラー１２０と感光体１１０との間に形成された電界によりトナー粒子に作用する電気的な駆動力が増大し、トナー粒子が感光体１１０上に移動し易くなる。これにより、感光体１１０上のトナー像の画像濃度を向上させることができる。

ｔ≦ｔ’の場合、図２に示す周速制御部１８７によって、供給ローラー１４０と受け渡しローラー１３０との周速を早くして、単位時間当たりに現像ローラー１２０に供給される現像剤Ｗの量を増加させてもよい。これにより、感光体１１０上のトナー像の画像濃度を向上させることができる。

一方で、画像濃度が必要以上の値である場合（ｔ”≦ｔの場合）、現像ローラー１２０の帯電器１２１に印加する電流量を減少させ、現像ローラー１２０に担持されている現像剤中のトナー粒子の荷電量を小さくするとよい。現像ローラー１２０と感光体１１０との間に形成された電界によりトナー粒子に作用する電気的な駆動力が減少し、トナーが感光体１１０上に移動しにくくなる。これにより、感光体１１０上のトナー像の画像濃度を低下させることができる。

ｔ”≦ｔの場合、図２に示す周速制御部１８７によって、供給ローラー１４０と受け渡しローラー１３０との周速を遅くして、単位時間当たりに現像ローラー１２０に供給される現像剤Ｗの量を減少させてもよい。これにより、感光体１１０上のトナー像の画像濃度を低下させることができる。

上記以外にも、トナー像の画像濃度ｔを許容範囲（ｔ’〜ｔ”）内とするためには、ポンプ駆動部１８６Ａ，１８６Ｂを駆動させて現像剤Ｗのトナー濃度を増減させてもよいし、現像ローラー１２０と感光体１１０との当接力を増減させてニップ部（現像位置）での液絞り量を増減させてもよい。トナー像の画像濃度を検知しつつ画像形成条件を制御することによって、湿式画像形成装置１００を所定の画像形成条件に設定することが可能となる。

（センサーの波長特性の設定）
図６は、乾式（キャリア液がない）の場合と、湿式（キャリア液がある）の場合の光の影響を説明する図である。

図６（Ａ）を参照して、乾式（キャリア液がない）の場合、発光部１１２からの入射光は大気（屈折率ｎ≒１）を透過してトナー粒子に入射する。ここでトナー粒子を形成するトナー樹脂１の屈折率は一般的にｎ≒１．５程度である。大気とトナー樹脂の屈折率差が大きいためトナー樹脂中に透過する光量は小さくなる。よって乾式（キャリア液がない）場合、顔料に到達する光量は小さく、顔料の影響による受光量低下は小さい。

一方、図６（Ｂ）を参照して、湿式（キャリア液がある）の場合、発光部１１２からの入射光は大気とキャリア液を透過してトナー粒子に入射する。

図７は、キャリア液の一例と各キャリア液の屈折率を説明する図である。
図７を参照して、ここでは、４種類のキャリア液の屈折率が示されている。一般的なキャリア液の屈折率はｎ≒１．４程度である。

キャリア液とトナー樹脂の屈折率差が小さいためトナー樹脂中に透過する光量が大きくなる。

よって湿式（キャリア液がある）の場合、顔料に到達する光量が大きくなり、顔料の影響、すなわちレイリー散乱や過剰な吸収による受光量低下が顕著になる。

（レイリー散乱）
レイリー散乱とは、液体や固体、気体からなる溶媒に、微小粒子が分散した系において生じる散乱である。光の散乱強度に波長依存があり、紫〜青の短波長が散乱され易く（散乱強度が強い）、長波長なほど散乱されにくい（散乱強度が弱い）。ここで現像剤の顔料は、トナー粒子中に微小な粒子で含有されているため、トナー粒子中を透過する光は顔料によってレイリー散乱される。

顔料でのレイリー散乱の影響が顕著になると、発光部１１２で発光された入射光はトナー粒子表面での乱反射、トナー粒子及び顔料での吸収だけでなく顔料によって散乱されるため、現像剤層中を透過して受光部１１３で受光される受光量は小さくなる。
特に、レイリー散乱は波長依存により紫〜青の短波長は散乱され易いため、受光部１１３で受光される受光量はより顕著に小さくなる。

上述のシアン現像剤のトナー量検知センサーにおいて、発光部１１２は６３２ｎｍ近辺の波長の赤色光を発光するＬＥＤであり、顔料で散乱されにくい波長であるため所望のトナー量領域で高い検知感度を得ることができた。

一方、イエロー現像剤のトナー量検知センサーにおいて、発光部１１２は４７０ｎｍ近辺の波長の青色光を発光するＬＥＤであり、顔料で散乱され易い波長であるため、発光部１１２からの入射光は顔料での吸収だけでなく顔料によって散乱されるため受光部１１３で受光される受光量が小さくなっていた。このため所望のトナー量領域よりも少ないトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力が殆ど低下しきってしまい、かえって所望のトナー量領域においては検知感度を得ることができていなかった。

（過剰な吸収）
また、像担持体上トナー量検知センサーにおいては顔料に到達する光量が大きくなると、発光部１１２の発光する光の波長が検知対象である現像剤に含まれる顔料での吸光度が高い波長である場合、発光部１１２からの入射光は顔料で殆ど吸収されるため受光部１１３で受光される受光量が小さくなる。このため所望のトナー量領域よりも少ないトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力が殆ど低下しきってしまい、かえって所望のトナー量領域においては検知感度を得ることができなくなる。

＜実施の形態１＞
本実施の形態においては、検知対象である現像剤に含まれる顔料に応じて、検知に作用する光の波長を適切に選定する、即ちセンサーの波長特性を適切に設定する。

この点で、センサーの波長特性は、発光部の発光強度スペクトルと受光部の受光感度スペクトルの波長特性の組み合わせで決まる特性であり、トナー量検知センサーの各光の波長の検知感度の特性を意味する。本例においては、検知感度は、発光強度×受光感度で表わされる。

図８は、本実施の形態に従うセンサーの発光強度、受光感度、検知感度を説明する図である。

図８（Ａ）を参照して、ここでは、ＬＥＤの発光強度スペクトルが示されている。
具体的には、赤色ＬＥＤのピーク波長は、６３２ｎｍである。緑色ＬＥＤのピーク波長は５２０ｎｍである。青色ＬＥＤのピーク波長は４７０ｎｍである。

図８（Ｂ）を参照して、ここでは、受光部であるフォトダイオードの受光感度スペクトルが示されている。本例におけるフォトダイオードの受光感度のピーク波長は７８０ｎｍである。

図８（Ｃ）を参照して、本例における検知感度が示されている。
本実施の形態における検知感度は、上述したように発光強度と受光感度との積で示される。

また、本実施の形態におけるセンサー強度（検知感度の強度）は、波長領域に対する検知感度の積分値で示される。例えば、６３２ｎｍのＬＥＤを用いたトナー量検知手段の、全波長にわたってのセンサー強度（検知感度の強度）は斜線の領域に相当する。

本実施の形態においては、センサーの波長特性の設定として、現像剤の透過率Ｔ×像担持体の反射率Ｒに基づく現像剤特性値を用いて設定する方式について説明する。

図９は、透過率測定に用いる希釈現像剤の面積当たりのトナー量ｔを説明する図である。

図９を参照して、正反射方式のトナー量検知センサーにおいて、発光部１１２から発光された光は、現像剤３を光路長ｃ１で透過し、且つ像担持体（感光体１１０）で正反射している。

したがって、現像剤の透過率Ｔと、像担持体の反射率Ｒを測定すれば、現像剤特性値（Ｔ×Ｒ）は正反射方式のトナー量検知センサーで現像剤に対して発光部１１２から、各波長の発光強度が１００％の白色光を発光した時の、各波長の受光部１１３での受光量に相当する。

ここで、透過率Ｔの測定に関しては、以下の点を考慮する必要がある。
現像剤の透過率Ｔは、現像剤中に含まれるトナー濃度（トナー粒子数）によって変動する。即ちトナー濃度が高い（トナー粒子数が多い）ほど透過率Ｔは低くなる。

厚さｂの現像剤に対して、正反射方式のトナー量検知センサーでは入射角θ１で斜めに入射して光路長ｃ１／２で現像剤層を透過して像担持体に到達し、像担持体（感光体１１０）に正反射されて再度光路長ｃ１／２で現像剤層を透過して受光部１１３に到達する。

一方で、透過方式のトナー量検知センサーでは入射角０°で現像剤層の直上から入射して光路長ｃ２（＝ｂ）で一度だけ現像剤層を透過し、トナー量検知センサーの受光部に到達する。即ち、厚さｂもトナー濃度も同じ現像剤層に対してであっても、正反射方式の方が透過方式よりも光路長が長い分、光が遭遇するトナー粒子数が多くなり、透過率Ｔは低くなる。

したがって、画像形成装置中の現像剤層に対するトナー量検知センサー１１１における現像剤の透過率Ｔを測定により求めるには、光が遭遇するトナー粒子数を考慮して測定サンプル（希釈現像剤）を作成する必要がある。

測定サンプルについては、透過方式のトナー量検知センサーの検知結果に基づいて所定面積あたりのトナー量が設定される。

ここで、正反射方式の光路長ｃ１と透過方式の光路長ｃ２との関係は次式となる。
厚さｂの現像剤層に対しては
正反射方式の光路長ｃ１＝ｂ×２／ｃｏｓθ
透過方式の光路長ｃ２＝ｂ
すなわち、正反射方式の方が、光路長が長い分、光が遭遇するトナー粒子数は透過方式の場合と比較して２／ｃｏｓθ倍となる。

ここで、本例においては、一例として、画像形成装置中の像担持体上の狙いのトナー量は、所定面積あたりトナー量ａとする。

この場合、透過方式で測定する希釈現像剤の所定面積あたりトナー量ｔとすると、透過率は、所定面積あたりトナー量ｔｃｏｓθ／２の正反射方式での透過率に相当する。

したがって、透過方式で測定する希釈現像剤の所定面積あたりトナー量ｔ＝２ａ／ｃｏｓθとすれば、画像形成装置中の像担持体上の現像剤層（所定面積あたりトナー量ａ）の、正反射方式での透過率に相当する透過率Ｔを測定できる。

なお、本例においては、測定サンプルについて、透過方式のトナー量検知センサーを用いて測定する場合について説明したが、正反射方式のトナー量検知センサーの場合には、同じ所定面積あたりトナー量とすることが可能である。

また、トナー量検知センサー１１１が検知対象とする像担持体の反射特性（反射率）も考慮する必要がある。具体的には、検知に作用する光を反射する感光体（検知に作用する光の波長の反射率が高い）を選択する必要がある。

トナー量検知センサー１１１は、発光部１１２からの入射光のうち、像担持体で鏡面反射（正反射）された光を受光部１１３で受光している。

発光部１１２が発光強度を有する波長に対して、像担持体の反射率が低ければ受光部１１３での受光量は小さくなってしまう。

発光部１１２が発光強度を有する波長に対して像担持体の反射率が高く、受光部１１３での受光量が大きくても、反射率が高い波長領域に受光部１１３が受光感度を有さなければ、センサー出力は小さくなってしまう。

したがって、センサーの波長特性（検知感度）と現像剤の透過率Ｔとの関係だけではなく、像担持体の反射率Ｒも考慮して受光部１１３での受光量を測定する必要がある。

ここで、反射率Ｒの測定に関しては、以下の点を考慮する必要がある。
測定により求める現像剤の透過率Ｔ×像担持体の反射率Ｒは正反射方式のトナー量検知センサーでの受光部１１３での受光量に相当する値である。

したがって、反射率Ｒは像担持体の反射光の光量のうち、正反射光の光量に相当する反射率である必要がある。

一方で、測定器である分光測色計の測定モードには、測定サンプルからの正反射光の影響を除去し、乱反射光のみに基づいて反射率を測定する反射率測定モード（ＳＣＥモード）と、測定サンプルからの正反射の影響を加味し、乱反射光と正反射光の和（全反射）に基づいて反射率を測定する反射率測定モード（ＳＣＩモード）とがある。

したがって、ＳＣＩモード（正反射＋乱反射）で測定された反射率Ｒ１からＳＣＥモード（乱反射のみ）で測定された反射率Ｒ２に基づいて、反射率（正反射のみ）Ｒ＝Ｒ１−Ｒ２を算出することが可能である。

なお、本例においては、ＳＣＥモードと、ＳＣＥモードとに基づいて反射率を算出する方式について説明したが、一例であり、正反射のみの反射率を算出することが可能なモードがあれば、当該モードを用いて反射率（正反射のみ）を算出するようにしても良い。

次に、現像剤の透過率Ｔと像担持体の反射率Ｒとの積に基づく現像剤特性値Ｔ×Ｒについて説明する。

図１０は、本実施の形態に従う現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。

図１０（Ａ）は、Ｙ希釈現像剤に対する現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。

図１０（Ｂ）は、Ｃ希釈現像剤に対する現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。

所定面積あたりトナー量ａ＝１ｇ／ｍ²
ここでは、トナー量検知センサーとしてコニカミノルタ社製分光測色計ＣＭ３７００ｄを用いた。

反射率を測定するためのサンプルとしてａ−Ｓｉ感光体を用いた。
透過率を測定するサンプルとして、サンプル容器（厚さｂ＝５．５ｍｍ）を用いた。

透過率Ｔの測定結果は、測定に用いる希釈現像剤中のトナー粒子の粒径（粒径分布）によって影響を受ける。このため、希釈現像剤に用いるトナー粒子の粒径は、実際に画像形成装置に用いる現像剤の粒径分布に近いほどよく、画像形成装置中での経時劣化を想定した粒径分布の希釈現像剤や、実際に画像形成装置による画像形成動作を行い経時劣化させた希釈現像剤を用いてもよい。

入射角θ１は、画像形成装置中に設定される、トナー量検知センサー１１１の発光部１１２と受光部１１３の入射角の設定中心値、設定狙い値でよい。

現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）が所定の範囲内に含まれる波長領域を特定する。
具体的には、現像剤特性値が０．０２〜０．０６の範囲内に含まれる波長領域を特定する。

Ｙ希釈現像剤では４９０〜５６２ｎｍの波長である。図１０（Ａ）の矢印の範囲で規定される波長である。

また、Ｃ希釈現像剤では４００〜４５０ｎｍ、５３６〜７４０ｎｍの波長である。図１０（Ｂ）の矢印の範囲で規定される波長である。

現像剤特性値が０．０２〜０．０６の範囲内は、レイリー散乱の影響が小さく、かつ、顔料での吸収が適度で感度が得られる特性を示す。

一方、現像剤特性値が０．０２未満の範囲内は、レイリー散乱の影響または、過剰な吸収あるいは両方の影響で感度が高すぎる特性を示す。

現像剤特性値が０．０６を超える範囲内は、顔料での吸収が不足して感度が低すぎる特性を示す。

本例においては、現像剤特性値として透過率Ｔ×反射率Ｒに基づいて好ましい波長領域を特定する方式について説明しているが、透過率Ｔのみに基づいて波長領域を特定することも可能である。

図１１は、透過率Ｔの波長特性を説明する図である。
図１１（Ａ）は、Ｙ希釈現像剤に対する透過率Ｔの波長特性を説明する図である。

図１１（Ｂ）は、Ｃ希釈現像剤に対する透過率Ｔの波長特性を説明する図である。
具体的には、透過率Ｔが２０≦Ｔ≦７０の所定の範囲内に含まれる波長領域を特定する。

Ｙ希釈現像剤では４８７〜５６２ｎｍの波長である。図１１（Ａ）の矢印の範囲で規定される波長である。

Ｃ希釈現像剤では４００〜４４２ｎｍ、５３３〜７４０ｎｍの波長である。図１１（Ｂ）の矢印の範囲で規定される波長である。

ここでは、反射率の値は含まれていないため精度としては、現像剤特性値の方が高くなる。

なお、同様にして、反射率Ｒのみに基づいて波長領域を特定することも可能である。
図１２は、３色（赤、緑、青）ＬＥＤの検知感度の波長特性に基づいて最適な発光波長を設定する図である。

図１２を参照して、ここでは、図８（Ｃ）で説明した３色ＬＥＤの検知感度が示されている。具体的には、発光部として赤色ＬＥＤのピーク波長は６３２ｎｍ、受光部としてフォトダイオードのピーク波長は７８０ｎｍに基づく検知感度が示されている。また、発光部として緑色ＬＥＤのピーク波長は５２０ｎｍ、受光部としてフォトダイオードのピーク波長は７８０ｎｍに基づく検知感度が示されている。また、青色ＬＥＤのピーク波長は４７０ｎｍ、受光部としてフォトダイオードのピーク波長は７８０ｎｍに基づく検知感度が示されている。

そして、上記の図１０で説明した現像剤特性値の所定の範囲内に含まれるセンサー強度（検知感度の強度）を算出する。

ここで、現像剤特性値が０．０２〜０．０６の範囲内に対応する波長領域のセンサー強度をＩ１とする。

また、現像剤特性値が０．０６を超える範囲内に対応する波長領域のセンサー強度をＩ２とする。

また、現像剤特性値が０．０２未満の範囲内に対応する波長領域のセンサー強度をＩ３とする。

上述したように、本実施の形態におけるセンサー強度（検知感度の強度）は、波長領域に対する検知感度の積分値で示される。

そして、本実施の形態１においては、センサー強度Ｉ１が他のセンサー強度Ｉ２、Ｉ３よりも高いセンサー波長特性を有するトナー量検知センサーに設定する。なお、センサー強度Ｉ１＞センサー強度Ｉ２＋Ｉ３であることがさらに望ましい。

（イエロー（Ｙ）現像剤に関して）
赤色ＬＥＤ（ピーク波長（６３２ｎｍ））のセンサー強度Ｉ１、Ｉ３は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ２のみが強度を有する。

この場合、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響は小さいが、顔料での吸収が低く所望のトナー量領域で感度を得ることはできない。

緑色ＬＥＤ（ピーク波長（５２０ｎｍ））のセンサー強度Ｉ２、Ｉ３は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ１のみが強度を有する。

また、センサー強度Ｉ２＋Ｉ３＜センサー強度Ｉ１の条件も満たしている。
顔料での吸光度が適度で、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響も小さいため所望のトナ―量領域で感度が得られる。

青色ＬＥＤ（ピーク波長（４７０ｎｍ））のセンサー強度Ｉ１、Ｉ２は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ３のみが強度を有する。

この場合、顔料での吸光度は高いが、レイリー散乱及び過剰な吸収等の影響により感度が高すぎるために所望のトナー量領域で感度が得られない。

したがって、イエロー（Ｙ）現像剤に対しては、緑色ＬＥＤを発光部として用いることにより適切な検知感度で所望のトナー量領域を検出することが可能である。

図１３は、本実施の形態１に従うイエロー現像剤に対するセンサー出力とトナー量との関係を説明する図である。

図１３を参照して、イエロー現像剤はイエロー顔料を含むトナー粒子が、キャリア液中に分散した現像剤である。当該イエロー現像剤に対しては、上述したように、イエロー顔料に対する吸光度が高い青色ＬＥＤ（ピーク波長４７０ｎｍ）を用いた場合には、イエロー現像剤のトナー量検知結果を見ると、所望のトナー量領域よりも少ないトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力の変化が非常に大きく、センサー出力が殆ど低下しきっている。したがって、所望のトナー量領域ではトナー量に対するセンサー出力の変化が殆どない。即ち、検知感度が高すぎることにより、かえって所望のトナー量領域においては検知感度が得られない。

一方で、緑色ＬＥＤ（ピーク波長５２０ｎｍ）を用いた場合には、所望のトナー量領域でトナー量に対するセンサー出力の適切な変化があるため、適切な検知感度が得られる。

したがって、現像剤特性値を算出して、当該現像剤特性値が所定の範囲内となる波長領域のセンサー強度を算出して、所定の範囲内となる波長領域のセンサー強度が高い発光部を選択することにより、適切な検知感度に設定されたトナー量検知センサーを設定することが可能となる。

（シアン（Ｃ）現像剤に関して）
図１２（Ｂ）を参照して、赤色ＬＥＤ（ピーク波長（６３２ｎｍ））のセンサー強度Ｉ２、Ｉ３は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ１のみが強度を有する。

また、センサー強度Ｉ２＋Ｉ３＜センサー強度Ｉ１の条件も満たしている。
顔料での吸光度が適度で、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響も小さいため所望のトナー量領域で感度が得られる。

緑色ＬＥＤ（ピーク波長（５２０ｎｍ））のセンサー強度Ｉ１、Ｉ３は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ２が強度を有する。

この場合、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響は小さいが、顔料での吸収が低く所望のトナー量領域で感度を得ることはできない。

青色ＬＥＤ（ピーク波長（４７０ｎｍ））のセンサー強度Ｉ１、Ｉ３は、ほぼ０である。そして、センサー強度Ｉ２が強度を有する。

この場合、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響は小さいが、顔料での吸収が低く所望のトナー量領域で感度を得ることはできない。

したがって、シアン（Ｃ）現像剤に対しては、赤色ＬＥＤを発光部として用いることにより適切な検知感度で所望のトナー量領域を検出することが可能である。この点については、図１７で説明したとおりである。

したがって、現像剤特性値を算出して、当該現像剤特性値が所定の範囲内となる波長領域のセンサー強度を算出して、所定の範囲内となる波長領域のセンサー強度が高い発光部を選択することにより、適切な検知感度に設定されたトナー量検知センサーを設定することが可能となる。

なお、本例においては、イエロー現像剤、シアン現像剤について説明したが、マゼンタ現像剤や、ブラック現像剤等他の現像剤についても同様に適用可能である。

＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、イエロー現像剤に対しては、４００〜７４０ｎｍに受光感度のあるフォトダイオードに対して、緑色のＬＥＤ（４９０〜５６２ｎｍ（ピーク波長５２０ｎｍ））を用いて適切な検知感度で所望のトナー量領域を検出する場合について説明した。

一方で、検知感度は、上述したように、発光強度と受光感度との積で表わされるため、例えば、一例として発光部の発行強度と、受光部の受光感度との特性が反対であっても同様に適用可能である。

図１４は、本実施の形態２に従うイエロー現像剤に対して好適なトナー量検知センサーの特性を説明する図である。

図１４（Ａ）を参照して、ここでは、４００〜７４０ｎｍの発光強度を有する白色光源が示されている。

図１４（Ｂ）を参照して、ここでは、４９０〜５６２ｎｍの波長域のみに受光感度のあるフォトダイオードを設けた場合が示されている。

図１４（Ｃ）を参照して、検知感度は、発光強度と受光感度との積に相当する。
イエロー現像剤に対しては、４００〜７４０ｎｍの発光強度を有する白色光源と、４９０〜５６２ｎｍのみに受光感度のあるフォトダイオードを用いて、現像剤特性値として０．０２≦Ｔ×Ｒ≦０．０６の範囲内に対応する波長領域に対して高いセンサー強度を有するトナー量検知センサーを設定することが可能である。

これにより、イエロー現像剤に対して、顔料での吸光度が適度で、レイリー散乱及び過剰な吸収の影響も小さいため所望のトナー量領域で検知感度を得ることが可能である。

なお、受光感度の波長域の制限として、例えばフォトダイオードの光路に、ロングパスフィルタ―やショートパスフィルターなどの光学フィルターを設けることで、受光部１１３の受光感度の波長域を限定することが可能である。

なお、ここでは、イエロー現像剤について説明したが、シアン現像剤についても同様に適用可能であるし、他の色の現像剤についても同様である。

＜その他の形態＞
その他の形態として、実施の形態１よりも所望のトナー量領域が低トナー量側にある場合について説明する。

実施の形態１の図１３で説明したように、イエロー（Ｙ）現像剤に対して青色の４７０ｎｍＬＥＤを光源に用いた例をみると、所望のトナー量領域より少ないトナー量領域では非常に高い検知感度を示している。

したがって、所望のトナー量領域がより低トナー量側になるように、所定面積あたりトナー量ａを、より少ないトナー量に設定すれば、青色の４７０ｎｍＬＥＤを光源とするトナー量検知センサーであっても、所望のトナー量領域で高い検知感度で検知できるようにも考えられる。

一方で、画像形成装置中では記録媒体（紙）上の画像濃度が肉眼で見て適度な濃度になるように濃度制御を行うが、画像濃度は主に記録媒体上の顔料量で定まる。

したがって、所定面積あたりトナー量ａを、より少ないトナー量に設定するためには、トナー粒子あたりの顔料含有量を増やす必要がある。トナー粒子あたりの顔料含有量を増やすと、顔料でのレイリー散乱の影響、顔料での吸光度の影響は量とともに大きくなる。

図１５は、トナー粒子あたりの顔料含有量を増やしたイエロー（Ｙ）現像剤に対するセンサー出力とトナー量との関係を説明する図である。

図１５を参照して、２点鎖線で示された領域は、検知対象となる所望のトナー量領域を指し示すものである。なお、ここでは、より少ないトナー量に設定している。

そして、顔料含有量を増やした場合のイエロー（Ｙ）現像剤に対するセンサー出力が示されている。

所望のトナー量領域をより少ないトナー量に設定しても、顔料含有量が増えるためレイリー散乱や顔料での吸収の影響により受光部１１３で受光される受光量は小さくなり、所望のトナー量領域では検知感度が得られないことが分かる。

図１６は、トナー粒子あたりの顔料含有量を増やしたイエロー（Ｙ）現像剤の現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性を説明する図である。

図１６を参照して、トナー粒子あたりの顔料含有量が増えても、所定面積あたりトナー量ａはより小さいトナー量に設定されているため、希釈現像剤中の顔料数は実施の形態１と変わらず、現像剤特性値（透過率Ｔ×反射率Ｒ）の波長特性も実施の形態１とほとんど変わらない。

したがって、トナー粒子あたりの顔料含有量が異なる現像剤に対しても同様の方式に従って、所望のトナー量領域で好適な検知感度を得ることが可能なセンサー波長特性を選択することができる。すなわち、適切なトナー量検知センサーを設定することが可能である。

なお、トナー粒子あたりの顔料含有量のみならず、現像剤の粒径分布、色味（吸光度の波長分布）などが異なる現像剤に対しても同様に適用可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ トナー樹脂、３ 現像剤、６０ 記録用紙、１００ 湿式画像形成装置、１０１，１２２，１６９ クリーニングブレード、１０２ 加圧ローラー、１０５，１２１，１３１ 帯電器、１０６ 露光装置、１１０ 感光体、１１１ トナー量検知センサー、１１２ 発光部、１１３ 受光部、１１７ スクイズ装置、１１８，１５８ プリウェット装置、１１９ 感光体ユニット、１２０ 現像ローラー、１３０ 受け渡しローラー、１４０ 供給ローラー、１４５ 現像槽、１５０ 現像装置、１５１，１８６ メモリー、１５２ トナー補給ポンプ、１５３ キャリア液補給ポンプ、１６０ 転写ユニット、１６１ 中間転写ローラー、１７０ 主制御部、１７１，１８１，３０４ ＣＰＵ、１７２ インターフェース、１７３ 画像メモリー、１８０ エンジン制御部、１８２ 露光制御部、１８３ 帯電バイアス発生部、１８４Ａ プリウェット制御部、１８４Ｂ スクイズ制御部、１８５ 現像バイアス発生部、１８６Ａ，１８６Ｂ ポンプ駆動部、１８７ 周速制御部、１８８ 転写バイアス発生部、１８９ 熱源制御部、１９０ エンジン部、１９１ 定着ユニット、１９２ プレ加熱装置、１９３ 定着ローラー。

Claims (5)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に担持されたトナーとキャリア液からなるトナー現像剤層と、
   前記像担持体に担持されたトナー現像剤層のトナー量を検知するトナー量検知部とを備え、
   前記トナー量検知部は、
   前記像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して発光する発光部と、
   前記像担持体に担持されたトナー現像剤層に対して前記発光部から発光された場合の反射光を受光する受光部とを含み、
   発光波長に対する基準となるトナー現像剤層の透過率および前記像担持体の反射率の積に基づく特性値が所定の範囲内に含まれる波長領域において、前記発光部の発光強度と前記受光部の受光感度との積に従う前記トナー量検知部の検知感度の強度が他の波長領域よりも大きくなるように前記トナー量検知部の発光部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される、湿式画像形成装置。
2. 前記所定の範囲内に含まれる波長領域は、前記特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域に相当する、請求項１記載の湿式画像形成装置。
3. 前記特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域における前記トナー量検知部の検知感度の強度は、前記特性値が０．０２よりも低い範囲内あるいは前記特性値が０．０６よりも大きい範囲内に含まれる波長領域における検知感度の強度よりも大きくなるように、前記トナー量検知部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される、請求項２記載の湿式画像形成装置。
4. 前記特性値が０．０２から０．０６の範囲内に含まれる波長領域における前記トナー量検知部の検知感度の強度は、前記他の波長領域における検知感度の合計の強度よりも大きくなるように、前記トナー量検知部の発光強度および受光感度の波長特性が設定される、請求項２記載の湿式画像形成装置。
5. 前記像担持体の反射率は、正反射光に基づく反射率である、請求項１〜４のいずれかに記載の湿式画像形成装置。

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