WO2018097336A1

WO2018097336A1 - 画像形成装置

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Publication number: WO2018097336A1
Application number: PCT/JP2017/043378
Authority: WO
Inventors: 昌平奥村
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-05-31
Also published as: CN110023843A; EP3547034A1; US10578995B2; US20190265615A1; JP6906931B2; KR20190086513A; JP2018087875A

Abstract

タンデム型中間転写方式の構成で、画像形成モードに応じて中間転写ベルトに形成されるキャリア液層の液量を調整可能な画像形成装置を提供する。制御部はフルカラーモードである場合に（Ｓ２のＹＥＳ）、液量調整装置の動作態様を「除去態様」に設定する（Ｓ４）。制御部はモノクロモードである場合に（Ｓ２のＮＯ）、液量調整装置の動作態様を「供給態様」に設定する（Ｓ６）。除去態様では、キャリア液槽のキャリア液を搬送ローラに担持させないことで、搬送ローラによりベルトからキャリア液が除去される。供給態様では、供給ローラによってキャリア液槽から汲み上げられたキャリア液が搬送ローラを介してベルトに供給される。こうして、画像形成モードに応じたキャリア液層の液量調整が行われ、フルカラーモード時のキャリア過多を抑制しながら、モノクロモード時のキャリア不足に起因する転写不良の発生を抑制できる。

Description

画像形成装置

　本発明は、液体現像剤を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。

　従来、感光ドラムに形成された静電潜像をトナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いてトナー像に現像し、現像したトナー像を中間転写体に一次転写して、さらに中間転写体に転写したトナー像を記録材に二次転写する画像形成装置が知られている。こうした画像形成装置では、感光ドラムや中間転写体にキャリア液の液層が形成されることで、トナー像の現像や転写が可能である。

　しかし、中間転写体のキャリア液つまりはキャリア液層の液量が適正量よりも多いキャリア過多である場合には、記録材にトナー像を定着する際に定着不良が生じやすくなる。そこで、従来、キャリア液層から余剰分のキャリア液を除去する画像形成装置が提案されている（特開２００３−９１１６１号公報）。特開２００３−９１１６１号公報に記載の装置では、感光ドラムに当接し回転するスイープローラによってキャリア液層から余剰分のキャリア液が除去される。ただし、この際にキャリア液層の液量が適正量よりも少ないキャリア不足になると、キャリア不足に起因してトナー像の転写時に転写不良が生じるので、除去後のキャリア液層の液量は適正量に調整されている。

　また、液体現像剤でなく乾式現像剤を用いた画像形成装置であるが、複数の感光ドラムが中間転写ベルトの移動方向に並べて配置された、タンデム型中間転写方式の画像形成装置が従来から提案されている（特開２０１０−６６４５２号公報）。この画像形成装置では画像形成モードとして、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを使って画像形成するフルカラーモードと、ブラックのみを使って画像形成するモノクロモードとが選択的に実行可能になっている。そして、フルカラーモード時には全ての感光ドラムが中間転写ベルト（以下、単にベルトとも呼ぶ）に当接され、モノクロモード時にはブラックの感光ドラムのみがベルトに当接される。

［発明が解決しようとする課題］
　最近では、液体現像剤を用いた画像形成装置においても、より一層の小型化を図るために、特開２０１０−６６４５２号公報に記載されているようなタンデム型の画像形成装置を構成したいという要望がある。ただし、そうした場合、フルカラーモード時にはベルトに対し全ての感光ドラムが当接している。このため、フルカラーモード時の場合、一次転写工程において各画像形成部からキャリア液が転移され、キャリア液層のキャリア過多が生じやすい。そこで、フルカラーモード時のキャリア過多を抑制すべく、各画像形成部からベルトに供給されるキャリア量を制限してしまうと、モノクロモード時にはキャリア液層のキャリア不足が生じてしまう場合があった。

　本発明は上記問題に鑑みてなされ、液体現像剤を用いたタンデム型中間転写方式の構成で、フルカラーモード時のキャリア過多を抑制しながら、モノクロモード時にベルト上のキャリア液が不足することを抑制可能な画像形成装置の提供を目的とする。

[規則91に基づく訂正 22.12.2017]　
［課題を解決するための手段］
　本発明の画像形成装置は、以下を有する：
第１の像担持体；
第２の像担持体；
前記第１の像担持体に形成された潜像をトナーとキャリア液を含む現像剤で現像する第１の現像装置；
前記第２の像担持体に形成された潜像をトナーとキャリア液を含む現像剤で現像する第２の現像装置；
回転可能に設けられ、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からキャリア液と共にトナー像が一次転写される中間転写体；
前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写装置；
前記第１の像担持体及び第２の像担持体から前記中間転写体にキャリア液と共にトナー像を一次転写させる第一モードと、第１の現像装置から前記第１像担持体にキャリア液が供給されないように前記第１の現像装置を制御するとともに、前記第２像担持体から前記中間転写体へキャリア液と共にトナー像を一次転写させる第二モードと、を選択的に実行可能なコントローラ；
前記中間転写体の回転方向に関して、前記第２像担持体よりも下流側で、前記二次転写装置よりも上流側で前記中間転写体に対向して配置され、少なくとも前記第二モードの実行時に前記中間転写体にキャリア液を供給可能な供給装置。

　図１は本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。

　図２は画像形成部の構成を示す断面図。

　図３は液量調整装置を示す概略図。

　図４は液量調整装置の除去態様について説明する模式図。

　図５は液量調整装置の動作制御系を示す制御ブロック図。

　図６は液量調整制御を示すフローチャート。

　図７はキャリア液層の液量について説明する図であり、（ａ）はフルカラーモード時、（ｂ）はモノクロモード時を示す。

　図８は液量調整装置の通常態様について説明する模式図。

　図９は液量調整装置の別の実施形態を示す概略図。

画像形成装置

　本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを配列したタンデム型の中間転写方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部ＰＹ~ＰＢｋが無端状の中間転写体としての中間転写ベルト９１が移動する所定方向（移動方向）において直列に、上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に四個配置されている。

　画像形成装置１００は、装置本体と通信可能なパーソナルコンピュータや画像読み取り装置などの不図示の外部ホスト装置からの画像情報に応じて形成したカラー画像やモノクロ画像を、記録材Ｓ（例えば、用紙、ＯＨＰシートなど）に出力可能である。本実施形態の場合、全ての画像形成部ＰＹ~ＰＢｋを用いてカラー画像を形成可能なフルカラーモードと、画像形成部ＰＹ~ＰＢｋのいずれか１つを用いて単色の画像を形成可能な単色モードの２つの画像形成モードを実行可能である。本実施形態では単色モードとして、ブラックの画像形成部ＰＢｋのみを用いてモノクロ画像を形成させるモノクロモードが実行可能である。

　画像形成装置１００は外部ホスト装置から送られるプリント信号に従って色分解した画像信号を生成し、この画像信号に応じて各画像形成部ＰＹ~ＰＢｋで各色のトナー像を形成する。第一モードとしてのフルカラーモードの場合、画像形成装置１００は画像形成部ＰＹ~ＰＢｋで形成した各色のトナー像をベルト９１に連続的に多重転写し、その後、ベルト９１から多重転写された複数色のトナー像を記録材Ｓに一括転写する。他方、第二モードとしてのモノクロモードの場合、画像形成装置１００は、画像形成部ＰＢｋで形成したブラック単色のトナー像をベルト９１に転写し、その後、ベルト９１から転写された単色のトナー像を記録材Ｓに転写する。

　トナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置１３へ搬送される。記録材Ｓが定着装置１３に搬送されて加熱及び加圧あるいは紫外線照射されることによって、トナー像は記録材Ｓに定着される。定着装置１３によりトナー像の定着された記録材Ｓは、機体外へ排出される。このようにして、記録材Ｓにカラー画像あるいはモノクロ画像が出力される。

画像形成部

　上述のように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する画像形成部ＰＹ~ＰＢｋについて、図２を用いて説明する。ただし、画像形成部ＰＹ~ＰＢｋは、現像装置４Ｙ~４Ｂｋで用いるトナーの色が異なる他は同一に構成されることから、特に区別を要しない場合は、各画像形成部ＰＹ~ＰＢｋを区別するために付した符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略して説明する。

　図２に示すように、画像形成部Ｐは、感光ドラム１を囲んで、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、及びドラムクリーニング装置７が配置されている。第一像担持体又は第二像担持体としての感光ドラム１は、導電性のアルミニウム製シリンダの外周面にアモルファスシリコン感光層が形成された光導電体ドラムである。感光ドラム１は、不図示のモータ等により所定のプロセススピードで図中矢印Ｒ１方向に回転される。帯電手段としての帯電装置２は例えばスコロトロン方式のコロナ帯電器であり、感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置３は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザー光Ｌをレーザー発光素子から発生し、これを回転ミラーで走査して帯電させた感光ドラム１の表面に画像の静電潜像を書き込む。

液体現像剤

　感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４で液体現像剤により現像される。現像装置４には、分散媒であるキャリア液に分散質である粒子状のトナーを分散させた液体現像剤が収容されており、現像装置４は液体現像剤を用いて現像を行う。トナーは着色剤と結着剤とを主成分とし、これに帯電補助剤等が添加された樹脂製トナーである。トナーは、例えば平均粒径が０．１~２μｍに形成される。他方、キャリア液は、例えば体積抵抗率が１Ｅ＋９Ω・ｃｍ以上、比誘電率が１０以下、粘度が０．１~１００ｃＰに調整された、高抵抗且つ低誘電率の不揮発性の液体である。キャリア液は、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）等の絶縁性溶媒を主成分とし、必要に応じて帯電制御剤等が添加されたものを使用できる。また、上記した物性値の範囲内であれば、紫外線により硬化する液体モノマーなども使用できる。本実施形態では、液体現像剤におけるトナーの質量パーセント濃度が１~１５％に調整されたものを用いた。

現像装置

　現像装置４の構成及び現像動作について説明する。図２に示すように、現像装置４は、ケーシングを形成する現像容器４０、現像ローラ４１、スクイズローラ４２、クリーニングローラ４３、電極セグメント４４、供給トレー４５などを備える。

　現像容器４０には、単色のトナーとキャリア液とを含む液体現像剤が収容されている。現像容器４０は図２に示すように感光ドラム１に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像ローラ４１が回転可能に配置されている。現像ローラ４１は円筒状に形成され、感光ドラム１との対向面において同一方向に回転される。現像ローラ４１の感光ドラム１との対向面の反対側には、電極セグメント４４が感光ドラム１との間に所定間隔（例えば０．５ｍｍ）の間隙を空けて対向配置されている。電極セグメント４４の下方には供給トレー４５が配置され、液体現像剤は現像ローラ４１の回転によって供給トレー４５から上記の間隙に汲み上げられる。供給トレー４５は現像ローラ４１が回転によって液体現像剤を汲み上げることができるように、不図示のミキサーから供給される液体現像剤を一時的に蓄える。

　電極セグメント４４は、不図示の電源により電圧が印加されることによって現像ローラ４１との間に電界を形成する。この電界に従って、上記の間隙に汲み上げられた液体現像剤に含まれているトナーが現像ローラ４１の表面側に寄る。電極セグメント４４よりも現像ローラ４１の回転方向下流側には、スクイズローラ４２が配置されている。スクイズローラ４２は、現像ローラ４１に当接してニップ部Ｎ１を形成している。電極セグメント４４との対向領域を通過した現像ローラ４１上の液体現像剤のうち、ニップ部Ｎ１を通過した現像ローラ４１の表面の液体現像剤は、厚さ（現像ローラ径方向の高さ）が略均一に規制されている。スクイズローラ４２のニップ部Ｎ１を通過しなかった液体現像剤は、電極セグメント４４の上面に沿って流れ、現像容器４０の底側に落ちる。

　現像装置４は、現像ローラ接離手段２０２により回動可能に設けられている。現像装置４が回動することで、現像ローラ４１は感光ドラム１に所定圧で当接して液体現像剤を供給可能な位置と、この供給可能な位置よりも感光ドラム１から離間した位置との間を移動する。スクイズローラ４２のニップ部Ｎ１を通過した液体現像剤が現像位置ｃに搬送されると、感光ドラム１上の静電潜像がトナー像に現像される。即ち、現像ローラ４１によって現像位置ｃに搬送された液体現像剤のキャリア液は、現像ローラ４１と感光ドラム１に搬送されて現像ローラ側と感光ドラム側とに分かれることから、ドラム上にキャリア液層が形成される。そして、現像位置ｃに搬送された液体現像剤中のトナーはキャリア液層を通じて、現像電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着される。このようにして、感光ドラム１上の静電潜像はトナー像に現像される。なお、現像位置ｃは、現像ローラ４１と感光ドラム１とにより形成される現像ニップ部Ｎ２である。

　現像ニップ部Ｎ２よりも現像ローラ４１の回転方向下流側には、クリーニングローラ４３が配置されている。クリーニングローラ４３は、現像ニップ部Ｎ２の通過後に現像ローラ４１上に残ったトナーを回収すると共に、現像ローラ４１上に残ったキャリア液をニップ部Ｎ３で圧力をかけて回収する。クリーニングローラ４３によって回収されたトナーやキャリア液は、現像容器４０の底側に落ちる。現像容器４０の底側に落ちたトナーやキャリア液はニップ部Ｎ１を通過しなかった液体現像剤と混ざり、不図示のミキサーに戻される。そのため、現像容器４０にはミキサーに連通する排出口４７が設けられており、そこから液体現像剤が排出されるようになっている。

　画像形成部Ｐの説明に戻り、感光ドラム１に形成されたトナー像は、一次転写位置ｄでベルト上に順次重ね合わせて一次転写される。ベルト９１の内周面側には、ベルト９１を挟んで感光ドラム１に対向するように一次転写ローラ９２が設けられている。一次転写ローラ９２は例えば導電性スポンジで形成され、ベルト９１を押圧して感光ドラム１とベルト９１との間に一次転写ニップ部Ｔ１を形成する。一次転写位置ｄは、一次転写ニップ部Ｔ１である。一次転写ローラ９２に不図示の電源により一次転写電圧が印加されると、一次転写位置ｄで感光ドラム１からベルト９１へのトナー像の一次転写が行われる。また、一次転写位置ｄに搬送されたドラム表面のキャリア液層のキャリア液は感光ドラム側とベルト側とに分かれ、感光ドラム１とベルト９１とに搬送されることから、ベルト９１の外周面側つまり表面側にもキャリア液層が形成される。こうして、一次転写位置ｄではベルト９１にもキャリア液層が形成されることで、キャリア液層を通じてトナー像の転写が可能になる。

　一次転写位置ｄでベルト９１に転写されずにドラム表面に残留する一次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置７によって除去される。ドラムクリーニング装置７は、感光ドラム１に所定圧で当接するクリーニングブレード７０を有する。

　図１に戻って、ベルト９１は、ベルト９１の内周面側に配置されたテンションローラ９４、駆動ローラ９５、二次転写内ローラ９６及び従動ローラ９７に掛け渡して張架されている。テンションローラ９４は、不図示の加圧手段によりベルト９１を内から外へと押し出す力が加えられて、ベルト９１のテンションを略一定に維持する。駆動ローラ９５は、ベルト９１を図中矢印Ｒ２方向に移動させる。二次転写内ローラ９６は、ベルト９１を挟んで対向する位置に配置された二次転写外ローラ１０とにより二次転写部Ｔ２を形成する。従動ローラ９７は、ベルト９１の移動方向に関しテンションローラ９４と二次転写内ローラ９６との間に配置されて、移動するベルト９１に従動して回転する。

　ベルト上に順次重ね合わされて一次転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２に搬送されてきた記録材Ｓ上に一括して二次転写される。二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ９６に張架されたベルト９１に二次転写外ローラ１０を当接して形成される記録材Ｓへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、転写手段としての二次転写外ローラ１０に不図示の電源により二次転写電圧が印加されることで、トナー像がベルト９１から記録材Ｓへ二次転写される。そして、二次転写後にベルト上に残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１１に回収される。

　上記したベルト９１としては、樹脂ベルト、あるいは樹脂基層の上に弾性層が形成されたベルトなどを好適に用いることができる。

液量調整装置

　図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は液量調整装置１７０を備える。調整手段としての液量調整装置１７０は、ベルト９１を挟み従動ローラ９７と対向する位置に配置される。即ち、液量調整装置１７０は、ブラックの一次転写部Ｔ１Ｂｋよりもベルト９１の移動方向下流側（所定方向下流側）且つ二次転写部Ｔ２よりも移動方向上流側（所定方向上流側）のベルト９１の外周面側（表面側）に配置される。本実施形態の場合、液量調整装置１７０はベルト９１にキャリア液を供給する機能と、ベルト９１からキャリア液を除去する機能とを有し、ベルト９１のキャリア液の液量を調整可能である。この液量調整装置１７０について、図３を用いて説明する。

　図３に示すように、液量調整装置１７０は、搬送装置１８０と供給装置１９０とに大きく分けることができる。本実施形態の場合、供給装置１９０は搬送装置１８０よりもベルト９１から遠い側の重力方向下方側に配置されている。供給装置１９０は、第二ローラとしての供給ローラ１９１と、規制ブレード１９２と、供給ローラ駆動手段１９３と、キャリア液槽１９４と、液面センサ１９５とを有する。キャリア液槽１９４には、キャリア液が収容されている。キャリア液槽１９４は不図示のキャリアタンクに接続されて、キャリアタンクからキャリア液が補給される。キャリア液の補給は、キャリア液槽１９４内に配置された液面センサ１９５の検出結果に基づいて行われる。具体的には、液面センサ１９５によって検出される液面高さが所定値以下になるまで、キャリア液槽１９４内のキャリア液が減少した場合に、キャリア液が補給される。液面センサ１９５としては、例えば液面に向かって照射される超音波の照射開始から、照射した超音波が液面に反射して戻るまでの時間を計時することで液面高さを検出可能な、超音波方式のセンサなどが用いられる。

　供給ローラ１９１は、芯金とその周囲に形成された弾性層とを有する。弾性層は、例えば体積抵抗率が１Ｅ＋８Ω・ｃｍ以下、硬度が３０~５０度（ＪＩＳ−Ａ）、表面粗さＲｚが２μｍ以下で、ウレタンゴムなどによって形成されている。供給ローラ１９１は、外周面の一部がキャリア液槽１９４に収容されたキャリア液に浸かるようにして、キャリア液槽１９４内に回転自在に設けられている。供給ローラ１９１は、モータ等の供給ローラ駆動手段１９３によって図中矢印Ｒ３方向に回転される。供給ローラ１９１は、回転することによってキャリア液を担持可能である。供給ローラ１９１に担持されたキャリア液は、供給ローラ１９１に所定の加圧力で当接されている規制ブレード１９２によって規制され、これにより供給ローラ１９１上のキャリア液の厚み（供給ローラ径方向の高さ）が略均一に調整される。規制後のキャリア液の厚みは、例えば４~２０μｍである。こうして、回転する供給ローラ１９１により単位時間当たりの供給量が一定量に維持されて、キャリア液槽１９４のキャリア液が搬送装置１８０に供給される。

　他方、搬送装置１８０は、第一ローラとしての搬送ローラ１８１と、除去ブレード１８２と、搬送ローラ駆動手段１８３と、搬送ローラ印加電源１８４とを有する。搬送ローラ１８１は、例えば表面粗さＲｚが０．２~２μｍ程度で、ステンレス鋼（ＳＵＳ合金）によって形成されている。搬送ローラ１８１は、モータ等の搬送ローラ駆動手段１８３によって図中矢印Ｒ４方向に回転される。搬送ローラ１８１の回転方向は、ベルト９１に対向する対向面でベルト９１の移動方向（図中矢印Ｒ２方向）と一致し、供給ローラ１９１との対向面で供給ローラ１９１の回転方向（図中矢印Ｒ３方向）に一致する。搬送ローラ１８１は、回転することによってキャリア液を担持可能である。

　除去ブレード１８２は搬送ローラ１８１に当接し、搬送ローラ１８１に担持されたキャリア液を搬送ローラ１８１から除去する。本実施形態の場合、ベルト９１へのキャリア液の供給後に搬送ローラ１８１に残るキャリア液を除去する。この除去ブレード１８２によるキャリア液の除去によって、供給ローラ１９１からキャリア液が供給された際に、搬送ローラ１８１上のキャリア液の厚み（搬送ローラ径方向の高さ）は略均一になる。電圧印加手段としての搬送ローラ印加電源１８４は、ベルト上に転写されたトナー像のトナーと同極性（ここでは負極性）の電圧を搬送ローラ１８１に印加する。

　なお、本実施形態では規制ブレード１９２を用いることによって搬送ローラ１８１上のキャリア液の厚みを略均一に調整できるようにしたが、規制手段として規制ブレード１９２の代わりにアニロックスローラやローラ対などを用いてもよい。

　供給装置１９０は供給装置接離手段１９６により、供給ローラ１９１が搬送ローラ１８１と当接した位置と、供給ローラ１９１が搬送ローラ１８１から離間した位置（後述する図４参照）との間を移動可能である。即ち、キャリア液槽１９４のキャリア液と搬送ローラ１８１との間に介在される供給ローラ１９１は、キャリア液槽１９４のキャリア液と搬送ローラ１８１との両方に接した接触位置と、搬送ローラ１８１から離間した離間位置との間を移動する。

　他方、搬送装置１８０は搬送装置接離手段１８５により、搬送ローラ１８１がベルト９１と当接した位置と、ベルト９１から離間した位置（後述する図８参照）との間を移動可能である。本実施形態では、これら供給装置接離手段１９６と搬送装置接離手段１８５とが協働することによって、液量調整装置１７０の動作態様（動作モード）が供給態様（供給モード）と除去態様（除去モード）のいずれかに設定される。ここで、液量調整装置１７０の動作態様について説明する。

　動作態様の１つである供給態様について、図３を用いて説明する。図３に示すように、液量調整装置１７０が供給態様である場合、供給ローラ１９１は搬送ローラ１８１に当接してニップ部Ｎ４を形成し、搬送ローラ１８１はベルト９１に当接してニップ部Ｎ５を形成する。供給ローラ１９１によってキャリア液槽１９４から汲み上げられたキャリア液は、ニップ部Ｎ４で供給ローラ１９１から搬送ローラ１８１に供給される。ニップ部Ｎ４では、供給ローラ１９１によって汲み上げられたキャリア液の約半分の量が搬送ローラ側に移動される。それ故、搬送ローラ１８１上のキャリア液の厚みは例えば２~１０μｍになる。搬送ローラ１８１は、供給ローラ１９１から供給されたキャリア液をニップ部Ｎ５に向けて搬送する。ニップ部Ｎ５に到達したキャリア液は、ベルト９１側と搬送ローラ１８１側とに分かれる。つまり、ベルト９１にキャリア液が供給される。他方、搬送ローラ１８１側に分かれたキャリア液は除去ブレード１８２により除去され、キャリア液槽１９４に回収される。なお、搬送ローラ１８１には搬送ローラ印加電源１８４によりトナーと同極性の電圧が印加されているので、ベルト上に転写されているトナー像のトナーはベルト９１から搬送ローラ１８１に移動しない。

　動作態様の１つである除去態様について、図４を用いて説明する。図４に示すように、液量調整装置１７０が除去態様である場合、搬送ローラ１８１はベルト９１に当接してニップ部Ｎ５を形成する一方で、供給ローラ１９１は搬送ローラ１８１に当接せずニップ部Ｎ４（図３参照）を形成しない。即ち、搬送ローラ１８１と供給ローラ１９１とは離間されている。そのため、供給ローラ１９１によってキャリア液槽１９４から汲み上げられたキャリア液は、搬送ローラ１８１に供給されない。キャリア液槽１９４のキャリア液が搬送ローラ１８１に供給されなければ、ベルト９１にキャリア液が供給されることもない。ただし、キャリア液の供給されていない搬送ローラ１８１には、ニップ部Ｎ５でベルト９１からキャリア液が供給される。これは、ベルト９１に形成されたキャリア液層のキャリア液がニップ部Ｎ５に到達すると、ベルト側と搬送ローラ側とに分かれることによる。これにより、ベルト９１に形成されたキャリア液層のキャリア液の一部が、搬送ローラ１８１によってベルト９１から除去される。このように、本実施形態では、キャリア液槽１９４のキャリア液を搬送ローラ１８１に担持させないことで、搬送ローラ１８１によりベルト９１からキャリア液を除去可能としている。

　なお、搬送ローラ１８１によってベルト９１から除去されたキャリア液は、除去ブレード１８２により搬送ローラ１８１から除去されて、キャリア液槽１９４に回収される。また、上記した供給態様と同様に除去態様でも、搬送ローラ１８１には搬送ローラ印加電源１８４によりトナーと同極性の電圧が印加されているので、ベルト上に転写されているトナー像のトナーはベルト９１から搬送ローラ１８１に移動しない。

制御部

　図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は制御部２００を備える。制御部２００について、図１及び図２を参照しながら図５を用いて説明する。なお、制御部２００には図示した以外にも本画像形成装置１００を動作させるモータや電源等の各種機器が接続されるが、ここでは発明の本旨でないのでそれらの図示及び説明を省略している。

　制御手段としての制御部２００は、画像形成動作などの本画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、図示を省略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を有する。制御部２００には、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などのメモリ２０１が接続されている。メモリ２０１には、画像形成装置１００を制御するための各種プログラムやデータ等が記憶されている。制御部２００はメモリ２０１に記憶されている画像形成ジョブを実行して、画像形成を行うよう画像形成装置１００を動作させ得る。本実施形態の場合、制御部２００は画像形成ジョブの実行中に、ベルト９１に形成されたキャリア液層の液量を調整する。このキャリア液層の液量調整については後述する。なお、メモリ２０１には、各種制御プログラムの実行に伴う演算処理結果などが一時的に記憶され得る。

　画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの受信）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。本明細書において、前回転時とは、画像形成開始時にプリント信号を受けてトナー像を形成することなく感光ドラム１Ｙ~１Ｂｋやベルト９１等の回転を開始させてから、感光ドラム１Ｙ~１Ｂｋに露光が開始されるまでの期間である。後回転時とは、画像形成ジョブの最後の画像形成終了後から、トナー像を形成することなく継続回転される感光ドラム１Ｙ~１Ｂｋやベルト９１等の回転が停止されるまでの期間である。

　制御部２００にはメモリ２０１の他に、不図示のインタフェースを介して現像ローラ接離手段２０２が接続されている。現像ローラ接離手段２０２は、現像装置４を回動させるモータや動作機構等である。現像装置４が回動されることに応じて、現像ローラ４１が感光ドラム１に当接した状態と、感光ドラム１から離間した状態とに切り替えられる。現像装置４は、画像形成ジョブの後回転時に感光ドラム１から離間した状態に、画像形成ジョブの前回転時に感光ドラム１に当接した状態に切り替えられる。

　制御部２００にはさらに、搬送ローラ駆動手段１８３、供給ローラ駆動手段１９３、搬送装置接離手段１８５、供給装置接離手段１９６、搬送ローラ印加電源１８４などが接続されている。上述したように、搬送ローラ駆動手段１８３は搬送ローラ１８１を回転するモータ等である。供給ローラ駆動手段１９３は、供給ローラ１９１を回転するモータ等である。搬送ローラ１８１と供給ローラ１９１とは、駆動ローラ９５の周速度つまりはベルト９１の移動速度と同じ周速度で回転されるのが好ましい。搬送装置接離手段１８５は、搬送ローラ１８１がベルト９１と当接した位置と、ベルト９１から離間した位置との間を移動するように、搬送装置１８０を移動させるモータや動作機構等である。供給装置接離手段１９６は、供給ローラ１９１が搬送ローラ１８１と当接した位置と、搬送ローラ１８１から離間した位置との間を移動するように、供給装置１９０を移動させるモータや動作機構等である。搬送ローラ印加電源１８４は、トナーと同極性の電圧を搬送ローラ１８１に印加する電源である。

　ところで、上述の制御部２００は画像形成ジョブの実行時に、不図示の外部ホスト装置から受信したプリント信号に含まれる印刷設定情報に基づいて、画像形成装置１００を動作させる際の各種設定を行う。印刷設定情報には画像形成モードの指定、記録材Ｓの種類やサイズ、記録材Ｓを収容する不図示の給紙カセットの指定等の情報が含まれる。本実施形態の場合、制御部２００はそのうちの画像形成モードの指定に基づいて、液量調整装置１７０の動作態様を設定可能である。具体的には、モノクロモード時（第二モード時）に供給態様（図３参照）が、フルカラーモード時（第一モード時）に除去態様（図４参照）が設定される。

　以下、本実施形態の液量調整制御について、図１乃至図３を参照しながら図６乃至図７（ｂ）を用いて詳しく説明する。図６に、本実施形態の液量調整制御を示す。制御部２００は図６に示した液量調整制御を、画像形成ジョブの実行にあわせて開始する。

　図６に示すように、制御部２００は、受信したプリント信号から印刷設定情報を取得する（Ｓ１）。制御部２００は、取得した印刷設定情報の画像形成モードの指定が「フルカラーモード」であるか否かを判定する（Ｓ２）。「フルカラーモード」である場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部２００は全ての画像形成部ＰＹ~ＰＢｋにおいて現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる（Ｓ３）。そして、制御部２００は、液量調整装置１７０の動作態様を上述した「除去態様」（図４参照）に設定する（Ｓ４）。制御部２００は液量調整装置１７０を「除去態様」に設定後、画像形成動作を開始させる。

　他方、画像形成モードの指定が「フルカラーモード」でなく「モノクロモード」である場合（Ｓ２のＮＯ）、制御部２００はブラックの画像形成部ＰＢｋのみにおいて現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる（Ｓ５）。そして、制御部２００は、液量調整装置１７０の動作態様を上述した「供給態様」（図３参照）に設定する（Ｓ６）。制御部２００は液量調整装置１７０を「供給態様」に設定後、画像形成動作を開始させる。

　図７（ａ）に、フルカラーモード時におけるキャリア液層の液量変化を示す。図７（ａ）には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｂｋを通過した時点と、二次転写部Ｔ２に到達した時点のキャリア液層の厚さを示している。各画像形成部ＰＹ~ＰＢｋにおいて現像ローラ４１が感光ドラム１Ｙに当接されると、感光ドラム１Ｙ~１Ｂｋにはキャリア液が供給される。感光ドラム１Ｙ~１Ｂｋに供給されたキャリア液は、上述したように一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｂｋでベルト側に分かれることで、ベルト９１に供給される。そのため、ベルト９１に形成されるキャリア液層の液量は移動方向下流側に進むにつれて次第に増え、その結果として、図７（ａ）に示すように、キャリア液層の厚さはブラックの一次転写部Ｔ１Ｂｋを通過した時点で最大になる。こうして、フルカラーモードの場合には、キャリア液層のキャリア過多が生じやすい。

　上述のように、本実施形態ではキャリア過多を解消させるため、制御部２００は液量調整装置１７０の動作態様を「除去態様」に設定し、液量調整装置１７０にキャリア液層から所定量のキャリア液を除去させる。こうすると、図７（ａ）に示すように、二次転写部に到達した時点のキャリア液層の液量は適正量に抑制されることから、キャリア過多に起因する定着装置１３での定着不良は生じない。また、キャリア不足に起因する二次転写部Ｔ２での転写不良も生じない。

　図７（ｂ）に、モノクロモード時におけるキャリア液層の液量変化を示す。図７（ｂ）でも、各一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｂｋを通過した時点と、二次転写部Ｔ２に到達した時点のキャリア液層の厚さを示している。ただし、図７（ａ）と比較して理解できるように、ブラック以外の一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｃではキャリア液層の厚さが「０」である。これは、モノクロモードの場合、ブラックの画像形成部ＰＢｋのみにおいて現像ローラ４１が感光ドラム１Ｙに当接され、それ以外の画像形成部ＰＹ~ＰＣでは現像ローラ４１が感光ドラム１Ｙ~１Ｃから離間されているからである。この場合、ブラック以外の一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｃでは感光ドラム１Ｙ~１Ｃからベルト９１にキャリア液が供給されず、ブラックの一次転写部Ｔ１Ｂｋのみで感光ドラム１Ｂｋからベルト９１にキャリア液が供給される。それ故、キャリア液層はブラックの一次転写部Ｔ１Ｂｋを通過した時点でしか形成されないので、ブラック以外の一次転写部Ｔ１Ｙ~Ｔ１Ｃではキャリア液層の厚さが「０」になる。なお、モノクロモード時に形成されるキャリア液層の液量は、フルカラーモード時における一次転写部Ｔ１Ｙを通過した時点のキャリア液層の液量に略等しい。

　モノクロモードの場合、キャリア液層が一次転写部Ｔ１Ｂｋを通過した時点でしか形成されないことから、キャリア液層の液量は適正量よりも少ないキャリア不足になりやすい。このキャリア不足を解消させるために、制御部２００は液量調整装置１７０の動作態様を「供給態様」に設定し、液量調整装置１７０にベルト９１にキャリア液を供給させる。これにより、二次転写部Ｔ２に到達した時点のキャリア液層の液量は適正量に増えることから、キャリア不足に起因する二次転写部Ｔ２での転写不良は生じない。また、キャリア過多に起因する定着装置１３での定着不良も生じない。

　以上のように、本実施形態では画像形成モードに応じて、液量調整装置１７０の動作態様が設定される。液量調整装置１７０はモノクロモード時に供給態様（図３参照）に設定されることで、ベルト９１にキャリア液を供給する。即ち、比較的にキャリア液層のキャリア不足が生じやすいモノクロモード時には、キャリア液層にキャリア液が供給されるのでキャリア不足を解消できる。他方、液量調整装置１７０はフルカラーモード時に除去態様（図４参照）に設定されることで、ベルト９１からキャリア液を除去する。即ち、比較的にキャリア液層のキャリア過多が生じやすいフルカラーモード時には、キャリア液層からキャリア液が除去されるのでキャリア過多を解消できる。このようにして、画像形成モードに応じたキャリア液層の液量調整が行われることにより、モノクロモード時のキャリア不足に起因する転写不良の発生や、フルカラーモード時のキャリア過多に起因する定着不良の発生が抑制される。
＜他の実施形態＞

　ところで、上述した実施形態では液量調整装置１７０の動作態様を、フルカラーモード時に除去態様に設定し、モノクロモード時に供給態様に設定するようにしたが、画像形成モードに応じた液量調整装置１７０の動作態様の組み合わせはこれに限られない。例えば、以下の表１に示すような動作態様の組み合わせとしてもよい。表１において「供給」は供給態様を、「除去」は除去態様を、「通常」は通常態様を示す。

　図８に、動作態様の１つである通常態様を示す。図８に示すように、液量調整装置１７０が通常態様である場合、供給ローラ１９１は搬送ローラ１８１に当接してニップ部Ｎ４を形成する一方で、搬送ローラ１８１はベルト９１に当接せずニップ部Ｎ５（図３参照）を形成しない。即ち、ベルト９１と液量調整装置１７０とは離間されている。そのため、例え供給ローラ１９１によってキャリア液槽１９４からキャリア液が汲み上げられ搬送ローラ１８１に供給されたとしても、ベルト９１にキャリア液は供給されない。また、ベルト９１に形成されたキャリア液層のキャリア液が、ベルト９１から除去されることもない。

　表１に示すように、液量調整装置１７０の動作態様を、フルカラーモード時に除去態様に、モノクロモード時に通常態様に設定するようにしてよい。この動作態様の組み合わせは、記録材Ｓがプラスチックフィルムやコート紙等のようなキャリア液の浸透が僅かである場合に有効である。即ち、記録材Ｓへのキャリア液の浸透が僅かである場合に、ベルト９１に形成されるキャリア液層の液量が多ければ、キャリア過多に起因する定着不良がより生じやすい。そこで、キャリア液層の液量が比較的に多いフルカラーモード時には、液量調整装置１７０によってベルト９１からキャリア液を除去させる。他方、キャリア液層の液量が比較的に少ないモノクロモード時には、ベルト９１にキャリア液を供給しなくとも、記録材Ｓへのキャリア液の浸透が僅かであるが故に、キャリア不足に起因する転写不良は生じ難い。従って、モノクロモード時には通常態様に設定すればよい。

　あるいは、表１に示すように、液量調整装置１７０の動作態様を、フルカラーモード時に通常態様に、モノクロモード時に供給態様に設定するようにしてよい。この動作態様の組み合わせは、記録材Ｓが普通紙や再生紙等のようなキャリア液の浸透が大きい場合に有効である。即ち、記録材Ｓへのキャリア液の浸透が大きい場合に、ベルト９１に形成されるキャリア液層の液量が少なければ、キャリア不足に起因する転写不良がより生じやすい。そこで、キャリア液層の液量が比較的に少ないモノクロモード時には、液量調整装置１７０によってベルト９１にキャリア液を供給させる。他方、キャリア液層の液量が比較的に多いフルカラーモード時には、ベルト９１からキャリア液を除去しなくとも、記録材Ｓへのキャリア液の浸透が大きいが故に、キャリア過多に起因する定着不良は生じ難い。従って、フルカラーモード時には通常態様に設定すればよい。

　なお、上述した実施形態では、搬送装置１８０と供給装置１９０とを有する液量調整装置１７０を示したが、液量調整装置１７０はこれに限られない。例えば、図９に示すように、搬送装置１８０（図３参照）を利用せず、供給装置１９０のみを利用して、キャリア液層の液量を調整できるようにしてもよい。この場合、搬送ローラ１８１（図３参照）を介さずに供給ローラ１９１をベルト９１に当接させているので、供給ローラ１９１からベルト９１にキャリア液槽１９４のキャリア液を直接供給できる。そして、キャリア液槽１９４が供給ローラ１９１に接しない位置まで移動されることで、供給ローラ１９１にベルト９１からキャリア液を除去させることができる。

　なお、本実施形態の場合、搬送ローラ１８１と供給ローラ１９１とを周速差を設けて回転させることで、ベルト９１に供給するキャリア液の供給量を調整できるようにしてよい。例えばキャリア液の供給量を増やす場合には、ベルト９１と等速に回転させた搬送ローラよりも、供給ローラ１９１を速く回転させればよい。ただし、搬送ローラ１８１と供給ローラ１９１とは、５％以内の速度差で回転されるのが好ましい。
本実施形態では、搬送ローラ１８１は、ベルトと等速で回転させ、供給ローラ１９１の回転速度を変化させることでベルトに供給するキャリア量を調整している。こうすることで、搬送ローラ１８１とベルト間の速度を変更することなく、キャリア供給量を変更することができ、画質向上につながる。

　なお、上述した実施形態では、モノクロモード時に現像装置４を感光ドラム１から離間させることで、ブラック以外の感光ドラムからベルト９１に対し液体現像剤が供給されないようにしたがこれに限らない。例えば、ブラック以外の感光ドラム１をベルト９１に対して接離可能に設け、フルカラーモード時にはベルト９１に当接させ、モノクロモード時にはベルト９１から離間させるようにしてもよい。

　なお、上述した実施形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた構成について説明したが、中間転写体は、例えば、ドラム状に形成された中間転写ドラムであってもよい。
本発明によれば、第二モード時に中間転写体にキャリア液を供給し中間転写体のキャリア液の液量を調整可能であることから、第二モード時に特に生じやすかった中間転写体のキャリア液の液量が適正量よりも少ないキャリア不足を解消することができる。

　本発明によれば、液体現像剤を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が提供される。

Claims

[規則91に基づく訂正 22.12.2017]　
　以下を有する画像形成装置：
　第１の像担持体；
　第２の像担持体；
　前記第１の像担持体に形成された潜像をトナーとキャリア液を含む現像剤で現像する第１の現像装置；
　前記第２の像担持体に形成された潜像をトナーとキャリア液を含む現像剤で現像する第２の現像装置；
　回転可能に設けられ、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からキャリア液と共にトナー像が一次転写される中間転写体；
　前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写装置；
　前記第１の像担持体及び第２の像担持体から前記中間転写体にキャリア液と共にトナー像を一次転写させる第一モードと、第１の現像装置から前記第１像担持体にキャリア液が供給されないように前記第１の現像装置を制御するとともに、前記第２像担持体から前記中間転写体へキャリア液と共にトナー像を一次転写させる第二モードと、を選択的に実行可能なコントローラ；
　前記中間転写体の回転方向に関して、前記第２像担持体よりも下流側で、前記二次転写装置よりも上流側で前記中間転写体に対向して配置され、少なくとも前記第二モードの実行時に前記中間転写体にキャリア液を供給可能な供給装置。
　前記供給装置は、前記中間転写体からキャリア液を回収可能に構成されており、前記コントローラは、前記供給装置により前記中間転写体からキャリア液を回収する回収モードと、前記中間転写体にキャリア液を供給する供給モードと、を選択的に実行可能である請求項１に記載の画像形成装置。
　前記供給装置は、キャリア液を収容するキャリア液槽と、前記中間転写体に接すると共に、前記キャリア液槽に収容されたキャリア液を担持可能な第一ローラと、を有し、
前記コントローラは、前記第二モード時に前記キャリア液槽のキャリア液を前記第一ローラに担持させることで、前記中間転写体にキャリア液を供給させ、前記第一モード時に前記キャリア液槽のキャリア液を前記第一ローラに担持させないことで、前記第一ローラにより前記中間転写体からキャリア液を除去させる、
請求項２に記載の画像形成装置。
　前記調整装置は、前記第一ローラに接触及び離間可能に設けられ、前記キャリア液槽のキャリア液を前記第一ローラに供給可能な第二ローラを備え、
前記コントローラは、前記第二モード時に前記第二ローラを前記第一ローラに接触させて、前記キャリア液槽のキャリア液を前記第二ローラから前記第一ローラへ供給させ、前記第一モード時に前記第二ローラを前記第一ローラから離間させて前記キャリア液槽のキャリア液を前記第一ローラに供給させない、
請求項３に記載の画像形成装置。
　前記第一ローラにトナーと同極性の電圧を印加する電圧印加手段を備える請求項３又は４に記載の画像形成装置。