JP6776017B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した画像形成装置に関し、特にキャリア液中にトナー粒子が分散された液体現像剤を用いる画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。電子写真方式の画像形成装置としては、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤を用いて像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を記録紙等の記録材に転写する画像形成装置が知られている。

このような液体現像剤を用いた画像形成装置では、液体現像剤に含まれるトナーの割合が画質に大きく影響することが知られている。尚、以下では、この液体現像剤に含まれるトナーの割合をＴ／Ｄと称し、質量分率で表す。一般に、液体現像剤の粘性はＴ／Ｄと共に増大し、バイアス印加時の液体現像剤中のトナー泳動速度は粘性抵抗の影響を強く受ける。このため、高Ｔ／Ｄの液体現像剤におけるバイアス印加時のトナー泳動速度は、粘性抵抗の影響により、低Ｔ／Ｄの液体現像剤におけるトナー泳動速度よりも遅くなる。このため、高粘性である高Ｔ／Ｄの液体現像剤では、トナー粒子の移動量不足による画像濃度低下等の問題を引き起こす可能性がある。一方、低粘性である低Ｔ／Ｄの液体現像剤では、トナー粒子が液体現像剤の流れに引っ張られることで生じるトナーの位置ずれによって、トナー像の流れのような画像不良が発生する可能性がある。

このような液体現像剤を用いた画像形成装置では、記録材へのキャリア浸透速度（液吸収性）の高低によって画像不良が生じる場合がある。例えば、キャリア浸透速度の高い記録材では、記録材への転写部においてキャリア浸透が高度に発生することにより、Ｔ／Ｄ増大に伴うトナー移動量の低下によって、トナーが記録材に転写しきらない所謂転写抜けが発生し易くなる。一方、キャリア浸透速度の低い記録材では、Ｔ／Ｄが低い値のまま余剰キャリア液が記録材上に残留し、トナー像の流れ、ぼけ、滲み、細線太り、等の画像不良が生じることがある。即ち、転写に最適なＴ／Ｄは、記録材の種類によって異なるため、記録材への転写部におけるキャリア液の液量の最適化が必要である。

このような液体現像剤を用いた画像形成装置において、Ｔ／Ｄを調整する手段を有すると共に、記録材の種類に応じて、像担持体に形成されたトナー像を乱さないように余剰キャリア液の除去量を調整する技術が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、感光ドラムに接触可能なスイープローラの接触圧を調整することにより、感光ドラムの表面上に付着した液体現像剤の膜厚を適宜規制して、余剰キャリア液の除去量を調整することができる。

特開２００３−９１１６１号公報

しかしながら、上述した特許文献１の画像形成装置では、記録材への転写部における液体現像剤のキャリア液の液量を調整するために、余剰キャリア液を除去することしかできない。即ち、キャリア液は増加しないので、例えば、キャリア浸透速度が高い記録材において転写部でのキャリア液の不足が発生しても、対応することができない。

本発明は、記録材への転写部において、キャリア液が不足する場合にキャリア液を適量に調整可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像形成位置で形成されたトナー像を担持すると共に所定の移動方向に移動する像担持体と、前記像担持体との間に転写部を形成すると共に前記転写部においてトナー像を記録材に転写する転写手段と、トナー像が転写される記録材の種類に関する情報が入力される入力部と、前記移動方向において前記転写部より上流側かつ前記画像形成位置より下流側の前記像担持体に対向する調整位置に配置され、キャリア液を貯留するキャリア液槽と、前記キャリア液槽に貯留されたキャリア液を担持する回転可能な調整ローラと、前記調整ローラを前記像担持体に対して当接させる当接位置と離間させる離間位置とを含むいずれかの位置に移動可能な接離機構と、を有し、前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を調整する調整装置と、前記像担持体上のトナー像が前記調整位置にあるときに、前記入力部に入力された情報に応じて前記調整装置を動作させる実行部と、を備え、前記実行部は、前記調整装置により前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を増加させる第１の動作と、前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を減少させる第２の動作と、を含む複数の動作のいずれかを実行することを特徴とする。

本発明によれば、制御部が、トナー像を転写する記録材の種類に基づいて、キャリア液の液量を少なくとも増加可能な調整装置を利用して、転写部（あるいは二次転写部）におけるキャリア液の液量を調整する。このため、調整装置がキャリア液の液量を増加可能であることから、必要に応じて転写部（あるいは二次転写部）におけるキャリア液の液量を増加することができる。これにより、記録材への転写部（あるいは二次転写部）において、キャリア液が不足する場合にキャリア液を適量に調整することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の概略の断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部の主要部の概略の断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御部の接続関係を示す概略のブロック図である。 実施の形態に係る画像形成装置の調整装置の各動作モードを示す概略の断面図であり、（ａ）は通常モード、（ｂ）はキャリア付与モード、（ｃ）はキャリア除去モードである。 実施の形態に係る画像形成装置において、キャリア液の液量を調整するための動作モードをシート種に応じて設定し、画像形成する手順を示すフローチャートである。 実施の形態に係る画像形成装置において、二次転写前のＴ／Ｄと二次転写効率との関係をシート種ごとに示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図６を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態の画像形成装置１は、トナーとキャリア液Ｃとを含む液体現像剤を用いて形成されるトナー画像を記録材に形成する電子写真方式のデジタルプリンタである。

本実施の形態で使用する液体現像剤は、トナー粒子をキャリア液中に分散させた液体現像剤である。トナー粒子は、着色剤と結着剤とを主成分とし、帯電補助剤等が添加された負帯電性の平均粒径０．１〜２．０μｍの樹脂粒子である。キャリア液Ｃは、高抵抗かつ低誘電率の不揮発性の液体であり、体積抵抗率は１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上、比誘電率は１０以下、粘度は１〜１００ｃＰである。キャリア液Ｃとしては、シリコーンオイル、ミネラルオイル、アイソパーＭ（登録商標、エクソン社製）等の絶縁性キャリアに帯電制御剤等を添加したものを使用可能である。また、上述した各物性値を満たすものであれば、光硬化能を有する液体モノマーも使用可能である。本実施の形態では、上記トナー粒子及びキャリア液ＣのＴ／Ｄ（液体現像剤に含まれるトナーの質量分率）を１〜１５％に調整して、液体現像剤として用いている。尚、粘度が１００ｃＰを超える液体現像剤も原理的には使用可能であるが、液搬送の負荷が増大するため、本実施の形態では粘度の比較的低い液体現像剤を用い、後述する濃縮工程においてＴ／Ｄと共に液体現像剤の粘度を高めている。

図１に示すように、画像形成装置１は、シート給送部３０と、画像形成部４０と、調整装置２０と、制御部（実行部）５０と、操作部（入力部）１１とを備えている。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、表面にコート剤が塗布されたコート紙、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート（ＯＨＴ）等がある。

画像形成装置１は、画像信号に基づいて動作し、シートカセット３１から順次搬送される記録材としてのシートＳに、画像形成部４０で形成したトナー像を転写し、その後、定着することで画像を得ている。画像信号は、不図示のスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末などから画像形成装置１に送られる。

シート給送部３０は、記録紙等のシートＳを積載して収容するシートカセット３１と、給送ローラ３２とを備え、収容されたシートＳを画像形成部４０に給送する。

画像形成部４０は、感光ドラム（感光体）４１と、帯電器４２と、レーザ露光装置４３と、現像装置６０と、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置４６と、クリーニング装置４８とを備えている。画像形成部４０は、画像情報に基づいてシートＳに画像を形成可能である。尚、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、感光ドラム４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。帯電器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、レーザ露光装置４３ｙ，４３ｍ，４３ｃ，４３ｋと、現像装置６０ｙ，６０ｍ，６０ｃ，６０ｋと、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋと、クリーニング装置４８とも、それぞれ同様である。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２中及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。

図２に示すように、感光ドラム４１は、ドラム状の電子写真感光体であり、不図示のドラムモータによって図中のＲ１方向に回転され、画像形成する際に画像情報に基づいて形成された静電像を担持して周回移動する。感光ドラム４１は、液体現像剤を用いて現像部（画像形成位置）４１ｄにおいて現像により形成されたトナー像を担持して移動可能である。

帯電器４２は、感光ドラム４１の中心軸に対して略平行に配置され、感光ドラム４１の表面をトナー電荷と同極性の暗部電位Ｖｄに均一に帯電させる。本実施の形態では、トナーとして負帯電性のトナーを使用しているため、暗部電位Ｖｄは負の値をとる。また、帯電器４２としては、コロナ帯電器を使用している。但し、帯電器４２としては、コロナ帯電器には限られず、帯電ローラ等を適用してもよい。

レーザ露光装置４３は、帯電器４２よりもＲ１方向下流側で暗部電位Ｖｄに帯電された感光ドラム４１の表面をレーザ光の照射により露光することで露光部において電位降下を起こし、感光ドラム４１の表面上に静電潜像を形成する。露光部において電圧降下を起こしたときの露光部の電位を、明部電位Ｖｌとする。

現像装置６０は、レーザ露光装置４３よりもＲ１方向下流側に配置され、感光ドラム４１に接触して設けられている。現像装置６０は、現像容器６１と、現像ローラ（現像剤担持体）６２と、現像電極（減量手段）６３と、スクイーズローラ（減量手段）６４と、クリーニングローラ６５と、を有している。現像容器６１は、現像ローラ６２と、現像電極６３と、スクイーズローラ６４と、クリーニングローラ６５とを収容し、不図示のミキサーから液体現像剤が供給される。

現像ローラ６２は、金属軸とその周りに形成された導電ゴムの弾性層とを有し、感光ドラム４１に当接し、当接部位では現像ローラ６２が感光ドラム４１に対して所定の圧力で接触することで現像部４１ｄを形成する。現像ローラ６２は、不図示の電源によって所定の現像バイアスが印加されると共に、不図示の駆動手段によってその表面速度が感光ドラム４１の表面速度と略同等となるようにＲ２方向に回転駆動される。現像ローラ６２は、感光ドラム４１に液体現像剤を供給可能であり、感光ドラム４１の表面上の静電潜像を現像部４１ｄにおいてトナーにより現像する。尚、現像ローラ６２と現像電極６３との間隙には、不図示のミキサーで予めＴ／Ｄが調整された液体現像剤が不図示の供給手段により供給され、現像ローラ６２の回転により現像ローラ６２の表面近傍の液体現像剤は現像ローラ６２の表面に担持されて搬送される。

現像電極６３は、現像ローラ６２に対向して配置され、現像ローラ６２に対してトナーと同極性のバイアスを印加可能に設けられている。現像ローラ６２のＲ２方向への回転により、現像ローラ６２に担持された液体現像剤は現像電極６３及び現像ローラ６２の間を通過する。このとき、現像電極６３へのバイアスの印加によって、現像電極６３及び現像ローラ６２の間の液体現像剤中のトナーは、現像ローラ６２の表面に向かって電気泳動し、Ｒ２方向下流の現像ローラ６２とスクイーズローラ６４との接触領域に搬送される。尚、現像電極６３から現像ローラ６２に対して印加するバイアスの大きさを調整することにより、現像部４１ｄでのＴ／Ｄを調整することができ、更には二次転写部４５でのＴ／Ｄも調整することができる。

スクイーズローラ６４は、現像ローラ６２に対してトナーと同極性のバイアスが印加されると共に、不図示の加圧手段によって現像ローラ６２に対して加圧されており、現像ローラ６２に対して従動回転している。これにより、現像ローラ６２の表面上の液体現像剤の膜厚は略均一に規制されると共に、液体現像剤のＴ／Ｄは２５〜４０％まで上昇して濃縮される（濃縮工程）。ここで、現像ローラ６２とスクイーズローラ６４との間を通過するキャリア液Ｃの膜厚は、ローラ間の圧力と、現像ローラ６２のヤング率と、液体現像剤粘度と、プロセス濃度に基づいて決定される。このため、スクイーズローラ６４を現像ローラ６２が押圧する加圧力を調整することにより、現像部４１ｄに到達する液体現像剤の膜厚を調整することができる。尚、トナーの載り量は、現像電極６３からのバイアスの大きさにより調整することができる。

現像ローラ６２とスクイーズローラ６４との間を通過できずに押し戻された液体現像剤は、現像電極６３の上部を通過して不図示の排出手段によってミキサーに戻される。即ち、スクイーズローラ６４は、現像ローラ６２に付着したキャリア液Ｃの液量を減少可能である。

濃縮工程を経て濃縮された液体現像剤は、現像ローラ６２の回転によって感光ドラム４１上の静電潜像に供給され、静電潜像はトナー像として現像される（現像工程）。このときの感光ドラム４１上のトナー像の画像部のＴ／Ｄは、濃縮工程直後の液体現像剤のＴ／Ｄと比べて上昇し、３０〜４５％である。これは現像工程において、現像ローラ６２の画像部を現像するために、トナーの大部分とキャリア液Ｃの一部とが感光ドラム４１に移動するが、一定量のキャリア液Ｃが現像ローラ６２上に残留するためである。尚、同様の現象は、後述する一次転写工程、二次転写工程、Ｔ／Ｄ制御においても発生し得る。

クリーニングローラ６５は、Ｒ２方向の現像部４１ｄよりも下流側に配置され、不図示の加圧手段によって現像ローラ６２に対して加圧されて設けられている。クリーニングローラ６５は、現像ローラ６２に対してトナーと逆極性のバイアスが印加され、現像後に現像ローラ６２の表面に残留した液体現像剤を除去する。除去された液体現像剤は、排出手段によってミキサーに戻される。

図１に示すように、中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａ、テンションローラ４４ｔ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト（像担持体）４４ｂとを備えている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋにそれぞれ対向して配置されている。各一次転写ローラ４７は、不図示の加圧手段によって中間転写ベルト４４ｂを挟み込むように各感光ドラム４１に向けて付勢され、一次転写部４９ｙ，４９ｍ，４９ｃ，４９ｋを形成する。

クリーニング装置４８は、感光ドラム４１の一次転写部のＲ１方向下流に配置され、一次転写後に感光ドラム４１の表面に残留した液体現像剤を除去する。除去された液体現像剤は不図示の搬送手段によって不図示の分離手段に搬送され、キャリア液Ｃと高濃度液体現像剤とに分離した後、キャリア液Ｃは再利用キャリアタンクに、高濃度液体現像剤は廃液タンクにそれぞれ搬送される。

中間転写ベルト４４ｂは、カーボンブラック等の抵抗調整剤が添加されて構成されており、体積抵抗率が１．０×１０^９〜１．０×１０^１３Ω・ｃｍとなっている。中間転写ベルト４４ｂは、駆動していない時も一定以上の張力が掛かっており、感光ドラム４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋに対して離間する構成ではなく、常に接触している。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋの表面で静電像を現像して得られたフルカラーのトナー像を転写して移動する。一次転写ローラ４７にトナーと逆極性のバイアスを印加することによって、感光ドラム４１上のトナー像は中間転写ベルト４４ｂ上に静電的に転写される（一次転写工程）。このときの中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像の画像部のＴ／Ｄは、現像工程直後の液体現像剤のＴ／Ｄと比べて上昇し、３５〜５０％である。即ち、中間転写ベルト４４ｂは、転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム４１に形成されたトナー像を一次転写部４９において転写し、担持して移動可能である。

中間転写ベルト４４ｂ上に各一次転写部４９ｙ，４９ｍ，４９ｃ，４９ｋにおいて重畳転写されたトナー像は、調整装置２０を経て、二次転写部４５に搬送される。即ち、調整装置２０は、一次転写部４９から二次転写部４５までの液体現像剤の搬送経路に配置されている。尚、調整装置２０の詳細については、後述する。

二次転写部４５は、中間転写ベルト４４ｂを介して互いに当接する二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ（転写手段）４５ｂと、を備えている。二次転写外ローラ４５ｂと中間転写ベルト４４ｂとの間には、レジストローラ１２から搬送されたシートＳが挟持されて搬送される。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。このときのシートＳ上のトナー像の画像部のＴ／Ｄは、一次転写工程直後の液体現像剤のＴ／Ｄと比べて上昇し、４０〜５５％である。即ち、二次転写外ローラ４５ｂは、転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト４４ｂからトナー像をシートＳに転写する二次転写部４５を形成する。

中間転写ベルト４４ｂにおいて二次転写部４５のＲ３方向下流側には、不図示の中間転写ベルトクリーニング装置が配置され、二次転写後の中間転写ベルト４４ｂの表面に残留した液体現像剤を除去する。除去された液体現像剤は、不図示の搬送手段によって分離手段に搬送される。

定着装置４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持されて搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。

操作部１１は、操作ボタンや表示部を有する操作パネルであり、制御部５０に接続されている。操作部１１は、ユーザによる操作により、例えば、シート種の他、複写試合枚数、拡大、縮小、濃度、両面／片面、カラー／白黒、給紙するカセット、シートサイズ等を、制御部５０に対して設定することができる。

図３に示すように、制御部５０は、コンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ５１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ５２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）５４とを備えている。制御部５０は、入出力回路５４を介して、操作部１１、調整装置２０、シート給送部３０、画像形成部４０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。制御部５０の動作の詳細については後述する。

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。

制御部５０に画像形成ジョブ信号が入力されると、画像形成動作が開始され、感光ドラム４１が回転して表面が帯電器４２により帯電される。そして、レーザ露光装置４３により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム４１に対して発光され、感光ドラム４１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。

一方、このようなトナー像の形成動作に並行して給送ローラ３２が回転し、シートカセット３１の最上位のシートＳを分離しながらレジストローラ１２へと給送して一旦停止させる。そして、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、シートＳを二次転写部４５に搬送する。二次転写部４５に供給されたシートＳは、中間転写ベルト４４ｂと二次転写外ローラ４５ｂによって挟持搬送される。二次転写部４５においてトナー像が転写されたシートＳは、定着装置４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、排出される。

次に、上述した本実施の形態の画像形成装置１の調整装置２０の構成について、図４に基づいて詳細に説明する。

調整装置２０は、一次転写部４９と二次転写部４５との間の中間転写ベルト４４ｂと対向する位置に設けられている（図１参照）。調整装置２０は、キャリア液槽２１と、供給ローラ２２と、供給ローラ規制ブレード（供給ローラ規制部材）２３と、調整ローラ２４と、調整ローラ規制ブレード（調整ローラ規制部材）２５と、高圧電源２６と、対向ローラ２７とを有している。

キャリア液槽２１は、上方が開放された貯液槽であり、供給ローラ２２及び調整ローラ２４の下方に位置し、その内部にキャリア液Ｃが貯留されている。キャリア液槽２１は、再利用キャリアタンクに接続されており、再利用キャリアタンクから必要に応じてキャリア液Ｃが供給される。貯留されたキャリア液Ｃの液面の上方には、液面センサ２１ｓが設けられている。液面センサ２１ｓは制御部５０に接続され、制御部５０は、液面センサ２１ｓの検出結果に基づき、検知されたキャリア液Ｃの液面高さが所定の範囲内に収まるように、再利用キャリアタンクからのキャリア液Ｃの供給を制御する。本実施の形態では、液面センサ２１ｓとして超音波方式のセンサを用いており、液面に向かって照射した超音波の反射時間を検知することで液面高さを検知している。但し、液面センサ２１ｓとしては、超音波方式のセンサに限られないのは勿論である。

供給ローラ２２は、キャリア液槽２１の上方、且つ、調整ローラ２４の下方に位置し、不図示の駆動手段によって、図４（ｂ）に示す矢印方向に回転駆動される。即ち、供給ローラ２２は、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃと、調整ローラ２４と、の間に介在される。また、供給ローラ２２は、不図示の昇降手段によりキャリア液槽２１と共に上下方向に昇降可能であり、動作モードに応じて、調整ローラ２４との接離状態が切り換えられる。即ち、供給ローラ２２は、キャリア液Ｃ及び調整ローラ２４の両方に同時に接触する接触状態と、キャリア液Ｃ及び調整ローラ２４の少なくとも一方から離間する離間状態とに相対的に変位可能である。本実施の形態では、供給ローラ２２は、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃに常時接触するように、キャリア液槽２１に対して相対的に同位置で回転可能に支持されている。

供給ローラ２２は、芯金とその周囲に形成された弾性層とを有している。本実施の形態では、弾性層の材質はウレタンゴムであり、体積抵抗率が１．０×１０^１１Ω・ｃｍ以上、ＪＩＳ−Ａ硬度が３０〜５０度、表面粗さＲｚが２μｍ以下としている。尚、キャリア液Ｃによる膨潤、上記物性値の変動、キャリア液Ｃの物性値の変動、その他の劣化の懸念が無い場合は、上記以外の材料であっても使用可能である。

供給ローラ規制ブレード２３は、供給ローラ２２の表面に所定の当接圧で当接するように、供給ローラ２２に対して相対位置が固定されて支持されている。これにより、供給ローラ２２上のキャリア液Ｃの厚みが所定の値に均一に規制され、余剰キャリア液Ｃはキャリア液槽２１に落下する。尚、供給ローラ規制ブレード２３による規制後の供給ローラ２２上のキャリア液Ｃの厚みは、６〜２０μｍとなるように、供給ローラ規制ブレード２３の当接圧が設定されている。更に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、供給ローラ２２が調整ローラ２４にも接触している状態では、供給ローラ２２と調整ローラ２４とで形成されるニップにおいて、供給ローラ２２上のキャリア液Ｃの約半量が供給ローラ２２から調整ローラ２４に転移する。これにより、調整ローラ２４上のキャリア液Ｃの厚みは、３〜１０μｍとなる。

尚、本実施の形態では、供給ローラ２２及び供給ローラ規制ブレード２３を用いて調整ローラ２４に供給されるキャリア液Ｃの厚みを制御しているが、これには限られない。例えば、キャリア液Ｃの厚みが均一に制御可能であれば、ローラ対やアニロックスローラ等の手段を用いてもよい。

調整ローラ２４は、供給ローラ２２の上方に位置し、不図示の駆動手段によって図４（ｂ）に示す矢印方向に回転駆動され、接続された高圧電源２６によってトナーと同極性のバイアスを印加可能である。本実施の形態では、調整ローラ２４は、ＳＵＳ合金で表面粗さＲｚが０．２〜２．０μｍのものを使用している。調整ローラ２４は、不図示の昇降手段により上下方向に昇降可能であり、動作モードに応じて、供給ローラ２２や中間転写ベルト４４ｂとの接離状態が切り換えられる。これにより、中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像へのキャリア液Ｃの付与及び除去の動作が、切り換えられる。即ち、調整ローラ２４は、液体現像剤の搬送経路に接触すると共に、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃを担持可能である。尚、調整ローラ規制ブレード２５は、調整ローラ２４に接触して設けられ、調整ローラ２４の表面に残留したキャリア液Ｃを除去する。

次に、上述した本実施の形態の画像形成装置１の調整装置２０の各動作モードについて、図４に基づいて詳細に説明する。図４に示すように、調整装置２０は、通常モード（図４（ａ））、キャリア付与モード（図４（ｂ））、キャリア除去モード（図４（ｃ））の３つの動作モードに切換え可能である。

図４（ａ）に示すように、通常モードでは、調整ローラ２４は中間転写ベルト４４ｂから離間しており、中間転写ベルト４４ｂへのキャリア液Ｃの供給も除去も行なわれない。このため、中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像の画像部におけるＴ／Ｄは、一次転写工程直後と殆ど変らず、３５〜５０％である。

図４（ｂ）に示すように、キャリア付与モードでは、調整ローラ２４は中間転写ベルト４４ｂと供給ローラ２２とに同時に接触しており、供給ローラ２２は調整ローラ２４とキャリア液Ｃとに同時に接触している。供給ローラ２２によってキャリア液槽２１より汲み上げられたキャリア液Ｃは、調整ローラ２４に供給され、調整ローラ２４から中間転写ベルト４４ｂに供給される。このとき、調整ローラ２４に印加されたトナーと同極性のバイアスによって、中間転写ベルト４４ｂ上のトナーは調整ローラ２４には移動せずに中間転写ベルト４４ｂ上に担持されたままであり、キャリア液Ｃのみが増量される。即ち、調整装置２０は、現像部４１ｄから二次転写部４５までの液体現像剤の搬送経路において、搬送される液体現像剤のキャリア液Ｃの液量を少なくとも増加可能である。これにより、中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像の画像部におけるＴ／Ｄは、一次転写工程直後と比較して減少し、３０〜４５％となる。中間転写ベルト４４ｂへのキャリア液Ｃの供給後に調整ローラ２４に残留したキャリア液Ｃは、調整ローラ規制ブレード２５によって除去され、キャリア液槽２１に落下する。

図４（ｃ）に示すように、キャリア除去モードでは、調整ローラ２４は中間転写ベルト４４ｂと接触しており、供給ローラ２２とは離間している。調整ローラ２４と中間転写ベルト４４ｂとで形成されるニップにおいて、中間転写ベルト４４ｂ上のキャリア液Ｃの一部が中間転写ベルト４４ｂから調整ローラ２４に転移する。このとき、調整ローラ２４に印加されたトナーと同極性のバイアスによって、中間転写ベルト４４ｂ上のトナーは調整ローラ２４には移動せずに中間転写ベルト４４ｂ上に担持されたままであり、キャリア液Ｃのみが減量される。即ち、調整装置２０は、搬送される液体現像剤のキャリア液Ｃの液量を減少可能である。これにより、中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像の画像部におけるＴ／Ｄは、一次転写工程直後と比較して増加し、４０〜５５％となる。中間転写ベルト４４ｂからのキャリア液Ｃの除去後に調整ローラ２４に残留したキャリア液Ｃは、調整ローラ規制ブレード２５によって除去され、キャリア液槽２１に落下する。

ここで、異なる種類のシートに対する二次転写前の中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像の画像部のＴ／Ｄの制御について、図６に基づいて説明する。尚、ここでは、二次転写前のＴ／Ｄとは、二次転写部４５に搬送される際のＴ／Ｄであり、一次転写から二次転写までの間のＴ／Ｄを意味し、一次転写より上流側のＴ／Ｄは含まないものとする。図６には、画像形成装置１における一次転写から二次転写までのＴ／Ｄ（二次転写前Ｔ／Ｄ）と、二次転写効率との関係を示す。ここで、二次転写効率とは、一次転写工程後、二次転写工程前の中間転写ベルト４４ｂ上のトナーのうち、二次転写によってシートに移動したトナーの割合を意味する。また、図６では、コート紙よりも高浸透速度の高浸透メディアの一例として普通紙を挙げると共に、コート紙よりも低浸透速度の浸透レスメディアの一例としてＯＨＴを挙げているが、シート種がこれらに限られないのは勿論である。

図６に示すように、同一のＴ／Ｄで比較した場合、コート紙の二次転写効率よりも普通紙の二次転写効率の方が低い。また、比較的低いＴ／Ｄでは（約４５％以下）、ＯＨＴの二次転写効率はコート紙及び普通紙の二次転写効率よりも低いが、Ｔ／Ｄが高くなると（約５０％以上）、この関係は逆転する。また、コート紙やＯＨＴの場合、低Ｔ／Ｄでは二次転写効率は低下しないものの、トナー流れの画像不良が生じる場合が有る（破線部分）。このようなトナー流れはコート紙よりもＯＨＴの方が顕著であり、より高いＴ／Ｄにおいても発生する傾向がある。

本実施の形態の画像形成装置１では、液量調整制御を行わない場合の二次転写前Ｔ／Ｄは、３５〜５０％である。図６に示すように、Ｔ／Ｄ＝３５〜５０％の範囲においては、コート紙では９０％以上の二次転写効率が得られる。一方、普通紙では、Ｔ／Ｄ＝３５〜５０％の範囲ではコート紙と比較すると二次転写効率は低下し、Ｔ／Ｄ＝５０％近傍では二次転写効率は９０％を下回ってしまう。また、ＯＨＴでは、Ｔ／Ｄ＝３５〜５０％の範囲では９０％以上の二次転写効率を得られるものの、Ｔ／Ｄ＝３５％近傍ではトナー流れの画像不良が生じてしまう。

上述した傾向は、シートへのキャリア浸透速度の高低で説明可能である。即ち、普通紙はコート紙よりもキャリア液Ｃの浸透速度が速いため、二次転写部４５においてトナー像の画像部のＴ／Ｄの増加幅が大きく、トナー移動度低下による転写抜けが発生し易い。一方、ＯＨＴではシートへのキャリア液Ｃの浸透は殆ど起こらないため、二次転写部４５におけるトナー像の画像部のＴ／Ｄの変化は殆ど無く、比較的高いＴ／Ｄでも二次転写効率が安定している。しかし、ＯＨＴではシートへのキャリア液Ｃの浸透が殆ど起こらないが故に、余剰キャリア液Ｃの流れによってシート上でトナー粒子の位置ずれが生じ易く、トナー流れの画像不良が発生し易い。

本実施の形態では、上述したシート毎のキャリア浸透速度に応じて二次転写工程を最適化するために、シートに応じて調整装置２０によりＴ／Ｄの調整を行なう。即ち、コート紙よりもキャリア浸透速度の速い普通紙のようなシートでは、高Ｔ／Ｄにおける二次転写効率低下を回避するために二次転写前Ｔ／Ｄをコート紙の場合よりも減少させることが好ましい。また、キャリア浸透が殆ど起こらないＯＨＴのようなシートでは、低Ｔ／Ｄにおけるトナー像流れを回避するために二次転写前Ｔ／Ｄをコート紙の場合よりも増大させることが好ましい。具体的には、調整装置２０の動作モードを、コート紙では通常モード、普通紙ではキャリア付与モード、ＯＨＴではキャリア除去モード、として、制御部５０がそれぞれ設定するようにする。尚、本実施の形態では、３つの動作モードを有しているが、動作モードの数は３つに限られないのは勿論である。例えば、複数の調整装置を用いる場合等は、より詳細に動作モードを分類してもよい。

制御部５０は、トナー像を転写するシートＳの種類に基づいて、調整装置２０及びスクイーズローラ６４を利用して、二次転写部４５におけるキャリア液Ｃの液量を調整する。制御部５０は、搬送経路を搬送される液体現像剤に対しキャリア液Ｃの液量を増加する場合は、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃを調整ローラ２４の表面に担持させ、搬送経路を搬送される液体現像剤に供給するキャリア付与モードを実行可能である。制御部５０は、キャリア付与モードでは、供給ローラ２２を接触状態にして、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃを供給ローラ２２を介して調整ローラ２４の表面に担持させる。

また、制御部５０は、搬送経路を搬送される液体現像剤に対しキャリア液Ｃの液量を減少する場合は、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃを調整ローラ２４の表面に担持させない。この場合、制御部５０は、搬送経路を搬送される液体現像剤からキャリア液Ｃを調整ローラ２４が除去するキャリア除去モードを実行可能である。制御部５０は、キャリア除去モードでは、供給ローラ２２を離間状態にして、キャリア液槽２１に貯留されたキャリア液Ｃを調整ローラ２４の表面に担持させない。尚、各シート種に対応する動作モードの情報や、各動作モードにおける調整装置２０の状態の設定は、ＲＯＭ５２やＲＡＭ５３等の記録装置に記録されている。

次に、上述した本実施の形態の画像形成装置１により、二次転写部４５におけるキャリア液Ｃの液量を調整するための動作モードをシート種に応じて設定して画像形成する手順を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。

ユーザは、予め操作部１１等を利用して、画像形成するシートの種類を入力し、入力されたシート種はＲＡＭ５３に記憶される。尚、本実施の形態では、シート種は操作部１１を介してユーザにより設定されるものとしているが、これには限られず、例えば、シートの表面粗さ等を検知するシートセンサを用いて、シートカセット３１に積載されたシートの種類を検知するようにしてもよい。

ＣＰＵ５１は、プリントジョブ開始信号を受信すると（ステップＳ１）、ＲＡＭ５３を参照してシート種を読み出す（ステップＳ２）。ＣＰＵ５１は、読み出したシート種に応じて、調整装置２０の動作モードを設定する（ステップＳ３）。本実施の形態では、ＣＰＵ５１は、シート種がコート紙であれば通常モード、シート種が普通紙であればキャリア付与モード、シート種がＯＨＴであればキャリア除去モード、となるように動作モードを設定する。

ＣＰＵ５１は、動作モードに合わせて、調整装置２０の各部分の状態を設定する（ステップＳ４）。ここでは、ＣＰＵ５１は、通常モードを設定した場合は、図４（ａ）に示すように、調整ローラ２４を中間転写ベルト４４ｂから離間させる。また、ＣＰＵ５１は、キャリア付与モードを設定した場合は、図４（ｂ）に示すように、供給ローラ２２と調整ローラ２４と中間転写ベルト４４ｂとを接触させる。更に、ＣＰＵ５１は、キャリア除去モードを設定した場合は、図４（ｃ）に示すように、調整ローラ２４と中間転写ベルト４４ｂとを接触させたまま、供給ローラ２２と調整ローラ２４とを離間させる。そして、ＣＰＵ５１は、調整装置２０の各部分の状態の設定の完了後に、画像形成動作を開始する（ステップＳ５）。

上述したように本実施の形態の画像形成装置１によれば、制御部５０が、トナー像を転写するシートＳの種類に基づいて、キャリア液Ｃの液量を増減可能な調整装置２０を利用して、二次転写部４５におけるキャリア液Ｃの液量を調整する。このため、調整装置２０がキャリア液Ｃの液量を増減可能であることから、必要に応じて二次転写部４５におけるキャリア液Ｃの液量を増減することができる。これにより、シートＳへの二次転写部４５において、キャリア液Ｃに過不足がある場合にキャリア液Ｃを適量に調整することができ、転写抜け及びトナー流れの抑制を両立させることが可能となる。

また、本実施の形態の画像形成装置１によれば、調整装置２０は、一次転写部４９から二次転写部４５までの液体現像剤の搬送経路に配置されている。このため、調整装置２０は、現像部４１ｄ及び一次転写部４９において減量されたキャリア液Ｃを、必要に応じて増量して補うことができる。また、シートＳにトナー像が転写される二次転写部４５の直前でキャリア液Ｃの液量を調整できるので、例えば、一次転写部４９よりも上流側の搬送経路に設けられている場合に比べて、キャリア液Ｃの液量を高精度に調整することができる。

また、本実施の形態の画像形成装置１によれば、現像装置６０において、現像電極６３及びスクイーズローラ６４を有しているので、現像部４１ｄよりも上流側でキャリア液Ｃの減量、即ち液体現像剤のトナー濃縮を行うことができる。このため、二次転写前のＴ／Ｄを高める場合に、有効に利用することができる。

また、本実施の形態の画像形成装置１によれば、調整装置２０は供給ローラ２２及び調整ローラ２４を有し、供給ローラ２２に担持されたキャリア液Ｃを供給ローラ規制ブレード２３により規制し、規制されたキャリア液Ｃを調整ローラ２４に担持している。これにより、調整ローラ２４に担持させるキャリア液Ｃの膜厚を、例えば３〜１０μｍ程度の極薄膜に高精度に成膜することができる。このため、供給ローラ２２を利用せず、調整ローラ２４にキャリア液Ｃを直接供給して供給ローラ規制ブレードにより規制する場合に比べて、高精度な成膜を容易に実現することができる。

尚、上述した本実施の形態の画像形成装置１では、供給ローラ規制ブレード２３は、供給ローラ２２の表面に所定の当接圧で当接するように、供給ローラ２２に対して相対位置が固定されて支持されている場合について説明したが、これには限られない。例えば、供給ローラ規制ブレード２３の供給ローラ２２に対する当接圧を可変とするようにしてもよい。この場合、供給ローラ２２上のキャリア液Ｃの厚みを調整できるので、調整ローラ２４から中間転写ベルト４４ｂに供給されるキャリア液Ｃの量を調整することができる。このため、供給ローラ規制ブレード２３の当接圧が固定されている場合に比べて、中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像に供給するキャリア液Ｃの量を制御することが可能となる。これにより、より多くの種類のシートＳに対して二次転写前のＴ／Ｄを制御することが可能となり、より多くのシート種に対して転写抜け及びトナー流れの抑制を両立させることが可能となる。

上述した本実施の形態の画像形成装置１では、調整装置２０を１個のみ設けた場合について説明したが、これには限られず、例えば調整装置２０を２個以上設けるようにしてもよい。この場合、調整装置２０を１個のみ設ける場合に比べて、更に多くのキャリア液Ｃを中間転写ベルト４４ｂ上のトナー像から除去することが可能となり、例えば、低粘度の液体現像剤を使用した場合におけるトナー流れを効果的に抑制可能である。

また、上述した本実施の形態の画像形成装置１では、調整装置２０を一次転写部４９から二次転写部４５までの液体現像剤の搬送経路に配置した場合について説明しているが、これには限られない。例えば、調整装置２０を、現像部４１ｄから一次転写部４９までの液体現像剤の搬送経路に配置してもよい。

また、上述した本実施の形態の画像形成装置１では、調整装置２０は供給ローラ２２及び調整ローラ２４を有する場合について説明したが、これには限られない。例えば、供給ローラ２２を利用せず、調整ローラ２４にキャリア液Ｃを直接供給して供給ローラ規制ブレードにより規制するようにしてもよい。この場合も、シートＳへの二次転写部４５において、キャリア液Ｃに過不足がある場合にキャリア液Ｃを適量に調整することができ、転写抜け及びトナー流れの抑制を両立させることが可能となる。

また、上述した本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写体である中間転写ベルト４４ｂを有する方式を採用した場合について説明したが、これには限られず、中間転写体を有しない方式であってもよい。例えば、感光ドラムからシート材にトナー像を直接転写する方式であってもよい。この場合、画像形成装置は、感光ドラム（像担持体）と、転写手段と、調整装置と、制御部とを備える。そして、感光ドラムは、液体現像剤を用いて現像部において現像により形成されたトナー像を担持して移動可能である。転写手段は、転写バイアスが印加されることにより、感光ドラムからトナー像をシートに転写する転写部を形成する。調整装置は、現像部から転写部までの液体現像剤の搬送経路において、搬送される液体現像剤のキャリア液Ｃの液量を少なくとも増加可能である。制御部は、トナー像を転写するシートの種類に基づいて、調整装置を利用して、転写部におけるキャリア液Ｃの液量を調整する。この場合も、シートへの転写部において、キャリア液Ｃに過不足がある場合にキャリア液Ｃを適量に調整することができ、転写抜け及びトナー流れの抑制を両立させることが可能となる。

（実施例）
ここで、上述した本実施の形態の画像形成装置１を用いて、普通紙とコート紙とＯＨＴとに画像形成を実行した。調整装置２０の動作モードは、普通紙にはキャリア付与モード（二次転写前Ｔ／Ｄは３０〜４５％）、コート紙には通常モード（二次転写前Ｔ／Ｄは３５〜５０％）、ＯＨＴにはキャリア除去モード（二次転写前Ｔ／Ｄは４０〜５５％）を適用した。画像形成後、形成された画像について、転写抜け及びトナー流れについて程度を確認した。その結果を表１に示す。表１に示すように、３種類のシートとも、二次転写効率は９０％以上であると共に、トナー流れは発生しなかった。

転写抜け○：二次転写効率９０％以上
転写抜け×：二次転写効率９０％未満
トナー流れ○：目視で確認できる画像乱れ無し
トナー流れ×：目視で確認できる画像乱れ有り

（比較例１）
画像形成装置１において、調整装置２０の動作モードを、シート種に関わらず通常モードのみとして、画像形成を実行した。その結果を表１に示す。表１に示すように、普通紙において二次転写効率は９０％未満であり、ＯＨＴにおいてトナー流れが発生した。

（比較例２）
画像形成装置１において、調整装置２０の動作モードを、シート種に関わらずキャリア付与モードのみとして、画像形成を実行した。その結果を表１に示す。表１に示すように、コート紙及びＯＨＴにおいてトナー流れが発生した。

（比較例３）
画像形成装置１において、調整装置２０の動作モードを、シート種に関わらずキャリア除去モードのみとして、画像形成を実行した。その結果を表１に示す。表１に示すように、普通紙及びコート紙において二次転写効率は９０％未満であった。

したがって、本実施例の画像形成装置１によれば、シート種に応じて調整装置２０の動作モードを適切に切り換えることで、各シートについて転写抜け及びトナー流れの抑制を実現できることが確認された。

１…画像形成装置、１１…操作部（入力部）、２０…調整装置、２１…キャリア液槽、２２…供給ローラ、２３…供給ローラ規制ブレード（供給ローラ規制部材）、２４…調整ローラ、２５…調整ローラ規制ブレード（調整ローラ規制部材）、４１ｄ…現像部（画像形成位置）、４４ｂ…中間転写ベルト（像担持体）、４５ｂ…二次転写外ローラ（転写手段）、５０…制御部（実行部）、Ｃ…キャリア液、Ｓ…シート（記録材）。

Claims (12)

1. トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像形成位置で形成されたトナー像を担持すると共に所定の移動方向に移動する像担持体と、
   前記像担持体との間に転写部を形成すると共に前記転写部においてトナー像を記録材に転写する転写手段と、
   トナー像が転写される記録材の種類に関する情報が入力される入力部と、
   前記移動方向において前記転写部より上流側かつ前記画像形成位置より下流側の前記像担持体に対向する調整位置に配置され、キャリア液を貯留するキャリア液槽と、前記キャリア液槽に貯留されたキャリア液を担持する回転可能な調整ローラと、前記調整ローラを前記像担持体に対して当接させる当接位置と離間させる離間位置とを含むいずれかの位置に移動可能な接離機構と、を有し、前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を調整する調整装置と、
   前記像担持体上のトナー像が前記調整位置にあるときに、前記入力部に入力された情報に応じて前記調整装置を動作させる実行部と、を備え、
   前記実行部は、前記調整装置により前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を増加させる第１の動作と、前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量を減少させる第２の動作と、を含む複数の動作のいずれかを実行する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記調整装置は、前記キャリア液槽に貯留されたキャリア液を担持して、前記調整ローラにキャリア液を供給する回転可能な供給ローラを有し、
   前記実行部は、前記第１の動作では、前記供給ローラが前記調整ローラとキャリア液との両方に同時に接触する接触位置、前記第２の動作では、前記供給ローラが前記調整ローラとキャリア液との少なくとも一方から離間する離間位置に前記供給ローラをそれぞれ移動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整装置は、前記供給ローラが担持するキャリア液の量を規制する供給ローラ規制部材を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記供給ローラ規制部材は、ブレード形状の部材である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記供給ローラ規制部材は、ローラ形状の部材である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記調整装置は、前記調整ローラが担持するキャリア液の量を規制する調整ローラ規制部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記調整ローラ規制部材は、ブレード形状の部材である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記調整ローラ規制部材は、ローラ形状の部材である、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記調整装置は、前記調整ローラにトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加する電源を有し、
   前記実行部は、前記第１の動作及び前記第２の動作の実行中に、前記調整ローラに前記電圧を印加する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記実行部は、前記記録材の種類に関する情報が普通紙である場合に、前記第１の動作を実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記実行部は、前記記録材の種類に関する情報がＯＨＴである場合に、前記第２の動作を実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記実行部は、前記調整装置により前記像担持体上のトナー像のキャリア液の量の調整を行わない第３の動作を含む複数の動作のいずれかを実行可能であり、前記記録材の種類に関する情報がコート紙である場合に、前記実行部は前記第３の動作を実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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