説明

画像形成装置および画像形成方法

【課題】液体キャリアおよびトナーを含む液体現像剤で潜像を現像して画像を形成する画像形成方法および画像形成装置において画像の濃度を正確に求める。
【解決手段】イエロー用の一次転写ニップ部NP1yで感光体ドラム21から中間転写体31に低濃度パッチ画像PIが一次転写されるが、一次転写ニップ部NP1yの下流側に位置する一次転写ニップ部NP1m、…を通過する際に、中間転写体31の表面の凹凸が均されてトナーの凹凸を確実に検出して低濃度側での画像形成条件を良好に求めることができる。また、イエロー以外の画像形成ステーション2M、2C、2Kの各々では、イエローの低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部を通過するときバイアス条件を制御してカブリが発生し難い条件に設定してカブリトナーが低濃度パッチ画像PIに転写されるのを効果的に防止している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、液体キャリアおよびトナーを含む液体現像剤で潜像を現像して画像を形成するとともに当該画像を検出する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、帯電している感光体ドラム等の潜像担持体を露光手段により露光して潜像担持体に静電潜像を形成し、現像手段によりトナーを潜像担持体に付着させて静電潜像を顕像化してトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写して所定の画像を得るようにした電子写真方式の画像形成装置が実用化されている。ここで、現像手段の現像方式として、液体キャリアにトナーを分散した現像液を用いる液体現像方式が知られている。この液体現像方式は、トナーの粒子径が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、などの利点を有しているため、種々の液体現像方式の画像形成装置が提案されている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−15351号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のようにして形成されるトナー像の画像濃度は、現像位置において帯電トナーに印加される電界に依存するが、この電界は、現像バイアス、露光エネルギー、帯電バイアスなどの変化や現像ギャップの寸法変化などの影響を受けるため、これらの変化がトナー像の画像濃度に影響して画像品質の低下を招くことがあった。また、液体現像方式では、トナーと液体キャリアの混合比の変動や、現像手段を構成する現像ローラーに形成されるトナー膜厚の変動によって、画像濃度が変動することがある。そこで、例えば特許文献1に記載された発明では、コントラスト電位を変化させながら複数の低濃度画像を形成し、それぞれの画像濃度を反射式の光学センサー(パッチセンサー)により検出して画像形成条件を求めている。なお、低濃度パッチ画像として、1オン10オフ等の1ドットライン群からなる細線画像や孤立ドットからなる画像が用いられている。
【0005】
ところで、液体現像方式では低濃度パッチ画像の画像濃度を検出することは画像形成条件を求めるという技術的意義のみならず、カブリ検出としても重要な役割を果たすことがある。すなわち、液体現像方式では、非画像部や紙間において、現像ローラー上のトナーの凝集を防止するために、現像バイアスを高くして非画像部をかぶり易い画像形成条件を用いる一方、それらのカブリトナーをスクイーズバイアスが印加されたスクイーズローラーで回収している。このとき、トナーとキャリアの混合比やトナー膜厚の変動によりスクイーズローラーによるカブリ除去が難しくなることがある。そこで、低濃度パッチ画像の画像濃度を検出することでカブリを検出し、その検出結果に基づきスクイーズバイアスをフィードバック制御してスクイーズローラーによるカブリ除去を効果的なものとしている。
【0006】
しかしながら、液体現像方式では非常に細かなトナー粒子を用いているため、パッチ画像が潜像担持体から転写される中間転写ベルトなどの転写媒体の表面の凹凸と、トナーの存在による凹凸に大きな違いがなく、転写媒体に転写された低濃度パッチ画像に基づきカブリを正確に検出することが難しくなっている。特に、転写媒体と記録紙との密着性を高めて記録紙へのトナー像の転写性を高めるために、転写媒体の表面に弾性層を設けた場合、上記問題がより顕著なものとなっている。
【0007】
このように液体現像方式の画像形成装置においては、液体現像剤を用いることにより適切な画像形成条件を求めることが難しく、画像品質の低下を招いてしまうことがあった。
【0008】
この発明にかかるいくつかの態様は、液体キャリアおよびトナーを含む液体現像剤で潜像を現像して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法において、上記課題を解決して、画像の濃度を正確に求めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明にかかる画像形成装置の一態様は、潜像を担持する第1の潜像担持体と、第1の液体現像剤で第1の潜像担持体に形成される潜像を現像する第1の現像部材と、潜像を担持する第2の潜像担持体と、第2の潜像担持体と当接または離間するとともに、第2の潜像担持体と当接して第2の液体現像剤で第2の潜像担持体に形成される潜像を現像する第2の現像部材と、第1の潜像担持体と当接して第1の転写ニップ部を形成して第1の潜像担持体に現像された像が転写されるとともに、第2の潜像担持体と当接して第2の転写ニップ部を形成して第2の潜像担持体に現像された像が転写される転写媒体と、転写媒体に転写された像を検出する検出部と、第1の潜像担持体に現像された像を検出部で検出する時、第1の潜像担持体に現像された像を第1の転写ニップ部で転写媒体に転写し、第2の現像部材が当接した第2の潜像担持体と転写媒体とで形成された第2の転写ニップ部を通過させた後検出部で像を検出させる制御部と、を有することを特徴としている。
【0010】
また、この発明にかかる画像形成方法の一態様は、第1の潜像担持体に第1の液体現像剤を用いて第1の現像部材で現像された像を第1の転写ニップ部で転写媒体に転写し、第2の潜像担持体に当接または離間する第2の現像部材を第2の潜像担持体に当接させて、第2の現像部材が当接された第2の潜像担持体と転写媒体との当接により形成された第2の転写ニップ部に、第1の現像部材で現像されて転写部材に転写された像を通過させ、第2の転写ニップ部を通過した像を検出部で検出することを特徴としている。
【0011】
このように構成された発明(画像形成装置および画像形成方法)では、第1の転写ニップ部で第1の潜像担持体から転写媒体に転写された画像は第2の転写ニップ部を通過した後で検出部により検出される。この第2の転写ニップ部は、転写媒体と第2の潜像担持体とが互いに当接して形成されるものであるが、転写媒体に転写された画像が第2の転写ニップ部を通過する際に第2の現像部材は第2の潜像担持体に当接する。したがって、第2の現像部材を第2の潜像担持体に当接させて第2の潜像担持体を介して第2の現像部材との間で液体現像剤(液体キャリア)の授受が可能な状態で画像が第2の転写ニップ部を通過するため、転写媒体の表面が均されて表面凹凸が低減される。その結果、検出部により画像を精度良く検出することが可能となる。
【0012】
ここで、第2の潜像担持体に帯電バイアスを与えて第2の潜像担持体を正極性の電位に帯電させる帯電器を有し、制御部は、第1の潜像担持体に現像された像が第2の転写ニップ部を通過する時、帯電部に印加される帯電バイアスを、第2の潜像担持体に潜像を形成する時の帯電バイアスよりも高くにするように構成してもよい。
【0013】
また、第2の現像器で現像された第2の潜像担持体と当接するとともに、正極性のスクイーズバイアスを印加するスクイーズ部材を有し、制御部は、第1の潜像担持体に現像された像が第2の転写ニップ部を通過する時、スクイーズ部材に印加されるスクイーズバイアスを、第2の潜像担持体に形成された潜像が現像された第2の潜像担持体をスクイーズする時のスクイーズバイアスよりも低くするように構成してもよい。
【0014】
また、第2の現像部材に担持された第2の液体現像剤に正極性のトナーチャージバイアスを印加するトナーチャージ部材を有し、制御部は、第1の潜像担持体に現像された像が第2の転写ニップ部を通過する時、トナーチャージ部材に印加するトナーチャージバイアスを、第2の潜像担持体に形成された潜像を第2の現像部材で現像する時にトナーチャージ部材で印加するトナーチャージ部材のトナーチャージバイアスよりも高くするように構成してもよい。
【0015】
また、潜像を担持する第3の潜像担持体と、第3の潜像担持体と当接または離間するとともに、第3の潜像担持体と当接して第3の液体現像剤で第3の潜像担持体に形成される潜像を現像する第3の現像部材と、を備え、転写媒体は、第3の潜像担持体と当接して第3の転写ニップ部を形成して第3の潜像担持体に現像された像が転写され、制御部は、第1の潜像担持体に現像された像を検出部で検出する時、第1の潜像担持体に現像された像を第2の転写ニップ部を通過させ、第3の現像部材が当接した第3の潜像担持体と転写媒体とで形成された第3の転写ニップ部を通過させた後検出部で像を検出させるように構成してもよい。
【0016】
さらに、周面に凹部を有し、回転により転写媒体に当接または離間する転写ローラーを有し、制御部は、第1の潜像担持体に現像された像を検出部で検出する時、転写ローラーを転写媒体と当接しない位置で回転停止するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明にかかる画像形成装置の第1実施形態を示す図。
【図2】図1の装置の電気的構成を示すブロック図。
【図3】二次転写部の構成を示す図。
【図4】第1実施形態における度当て部材の作用を説明する図。
【図5】図1に示す画像形成装置でのイエローパッチ画像の形成および濃度検出の動作を示すタイミングチャート。
【図6】図1に示す画像形成装置の動作を示す模式図。
【図7】各画像形成ステーションでの画像形成条件を示すテーブル。
【図8】図1に示す画像形成装置でのブラックパッチ画像の形成および濃度検出の動作を示すタイミングチャート。
【図9】第2実施形態における各画像形成ステーションでの画像形成条件を示すテーブル。
【図10】第3実施形態における各画像形成ステーションでの画像形成条件を示すテーブル。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は本発明にかかる画像形成装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置1は、互いに異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。そして、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がCPUやメモリーなどを有するコントローラー10に与えられると、このコントローラー10が装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート状の記録媒体RMに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【0019】
各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図1では、図を見やすくするために、画像形成ステーション2Cを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図1に付した符号を参照して画像形成ステーション2Cの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。
【0020】
画像形成ステーション2Cには、シアン色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム21が設けられている。感光体ドラム21は、その回転軸が主走査方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように配置されており、図1中矢印D21の方向に所定速度で回転駆動される。
【0021】
感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム21表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器22と、感光体ドラム21表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光器23と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像器(現像部材)24と、第1スクイーズ部25と、第2スクイーズ部26と、転写後の感光体ドラム21の表面をクリーニングするクリーニングユニットとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム21の回転方向D21(図1では、時計回り)に沿って配設されている。
【0022】
この実施形態では、帯電器22は2つのコロナ帯電器221、222で構成されており、感光体ドラム21の回転方向D21においてコロナ帯電器221がコロナ帯電器222に対して上流側に配置されており、2つのコロナ帯電器221、222により2段階で帯電されるように構成されている。各コロナ帯電器221、222は同一構成であり、感光体ドラム21の表面に接触しないものであり、スコロトロン帯電器である。スコロトロン帯電器のチャージワイヤーにはワイヤー電流が流されるとともに、グリッドには直流(DC)のグリッド帯電バイアスが印加される。この実施形態では、図示を省略する帯電バイアス発生部(定電流電源+定電圧電源)からコロナ帯電器221、222への帯電バイアスの印加によるコロナ放電で感光体ドラム21が帯電され、これによって感光体ドラム21の表面の電位がトナーの正規極性(本実施形態では正極)で略均一の電位に設定される。なお、本実施形態では、コロナ帯電器221のワイヤーおよびグリッドをそれぞれ「第1ワイヤー」および「第1グリッド」と称し、コロナ帯電器222のワイヤーおよびグリッドをそれぞれ「第2ワイヤー」および「第2グリッド」と称し、それぞれに対して後述する帯電バイアスがコロナ帯電器221、222与えられる。
【0023】
露光器23は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム21表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。この露光器23としては、半導体レーザからの光ビームをポリコンミラーにより走査させるもの、あるいは発光素子を主走査方向に配列したラインヘッド等により構成することができる。
【0024】
こうして形成された静電潜像に対して現像器24からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。この画像形成装置1の現像器24は、現像ローラー241を有している。この現像ローラー241は円筒状の部材であり、鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、NBR、PFAチューブなどの弾性層を設けたものである。この現像ローラー241は現像用モーターM2に接続され、図1紙面において反時計回りに回転駆動されて感光体ドラム21に対してウィズ回転する。また、この現像ローラー241は図示を省略する現像バイアス発生部(定電圧電源)と電気的に接続されており、適当なタイミングで現像バイアスが印加されるように構成されている。
【0025】
また、この現像ローラー241に対して液体現像剤を供給するためにアニロックスローラーが設けられており、アニロックスローラーを介して現像剤貯留部から現像ローラー241へ液体現像剤が供給される。このようにアニロックスローラーは現像ローラー241に対して液体現像剤を供給する機能を有する。このアニロックスローラーは、液体現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に彫刻された螺旋溝などによる凹部パターンが形成されたローラーである。現像ローラー241と同様に、金属の芯金にウレタン、NBRなどのゴム層を巻き付けたものや、PFAチューブを被せたものなどが用いられる。また、アニロックスローラーは現像用モーターM2に接続されて回転する。
【0026】
現像剤貯留部に貯留される液体現像剤は、従来一般的に使用されている、Isopar(商標:エクソン)を液体キャリアとした低濃度(1〜2wt%)かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤が用いられる。
【0027】
上記のようにして、液体現像剤が供給された現像ローラー241はアニロックスローラーと同時に回転すると共に、感光体ドラム21の表面とは同方向に移動するように回転して現像ローラー241の表面に担持された液体現像剤を現像位置に搬送する。なお、トナー像を形成するため、現像ローラー241の回転方向は、その表面が感光体ドラム21の表面と同方向に移動するようにウィズ回転する必要があるが、アニロックスローラーに対しては、逆方向、或いは、同方向、どちらに移動する構成であってもよい。
【0028】
また、現像器24では、この現像ローラー241の回転方向において現像位置の上流側直前にトナー圧縮コロナ発生器242が現像ローラー241に対向して配置されている。このトナー圧縮コロナ発生器242は現像ローラー241の表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、定電流電源で構成されたトナーチャージ発生部(図示省略)と電気的に接続されている。そして、トナー圧縮コロナ発生器242に対してトナーチャージバイアスが与えられると、現像ローラー241によって搬送される液体現像剤のトナーに対して、このトナー圧縮コロナ発生器242と近接する位置で電界が印加され、帯電、圧縮が施される。なお、このトナー帯電、圧縮には、電解印加によるコロナ放電に代えて、接触して帯電させるコンパクションローラーを用いてもよい。
【0029】
また、このように構成された現像器24は現像器離当接機構2403と接続されており、現像器離当接モーターM33からの回転駆動力が現像器離当接機構2403に伝達されるのに応じて現像器24は感光体ドラム21上の潜像を現像する現像位置と感光体ドラム21から離れた退避位置との間で往復可能となっている。したがって、現像器24が退避位置に移動して位置決めされると、その間、シアン用の画像形成ステーション2Cでは、感光体ドラム21への新たな液体現像剤の供給は停止される。なお、他の画像形成ステーション2Y、2M、2Kにおいても同様に構成されている。すなわち、イエロー用の画像形成ステーション2Yでは、現像器離当接モーターM31からの回転駆動力が現像器離当接機構2401に伝達されるのに応じて現像器24は現像位置と退避位置との間で往復可能となっている。マゼンタ用の画像形成ステーション2Mでは、現像器離当接モーターM32からの回転駆動力が現像器離当接機構2402に伝達されるのに応じて現像器24は現像位置と退避位置との間で往復可能となっている。さらに、ブラック用の画像形成ステーション2Kでは、現像器離当接モーターM34からの回転駆動力が現像器離当接機構2404に伝達されるのに応じて現像器24は現像位置と退避位置との間で往復可能となっている。
【0030】
感光体ドラム21の回転方向D21において現像位置の下流側に、第1スクイーズ部25が配置されるとともに、さらに第1スクイーズ部25の下流側に第2スクイーズ部26が配置されている。これらのスクイーズ部25、26にはスクイーズローラー251、261がそれぞれ設けられている。そして、スクイーズローラー251が第1スクイーズ位置で感光体ドラム21の表面と当接しながらメインモーターM1からの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰現像剤を除去する。また、感光体ドラム21の回転方向D21において第1スクイーズ位置の下流側の第2スクイーズ位置でスクイーズローラー261が感光体ドラム21の表面と当接しながらメインモーターM1からの回転駆動力を受けて回転してトナー像の余剰液体キャリアやカブリトナーを除去する。また、本実施形態ではスクイーズ効率を高めるために、スクイーズローラー251、261に対して図示省略するスクイーズバイアス発生部(定電圧電源)が電気的に接続されており、適当なタイミングでスクイーズバイアスが印加されるように構成されている。なお、本実施形態では2つのスクイーズ部25、26を設けているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば1個のスクイーズ部を配置してもよい。
【0031】
これらのスクイーズ位置を通過してきたトナー像は転写部3の中間転写体31に1次転写される。この中間転写体31は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー32、33、34、35および36に掛け渡されている。これらのうちローラー32はメインモーターM1に連結されて、中間転写体31を図1の矢印方向D31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。なお、本実施形態では、記録紙RMとの密着性を高めて記録紙RMへのトナー像の転写性を高めるために、中間転写体31の表面に弾性層を設け、当該弾性層の表面にトナー像が担持されるように構成されている。
【0032】
詳しくは後述するが、中間転写体31を掛け渡されたローラー32ないし35のうち、メインモーターM1により駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー32のみであり、他のローラー33ないし36は駆動源を有しない従動ローラーである。また、ベルト駆動ローラー32は、ベルト移動方向D31において一次転写位置TR1の下流側、かつ後述する二次転写位置TR2の上流側で中間転写体31を巻き掛けている。
【0033】
転写部3は一次転写バックアップローラー37を有しており、一次転写バックアップローラー37は中間転写体31を挟んで感光体ドラム21と対向して配設されている。感光体ドラム21と中間転写体31とが当接する一次転写位置TR1では、感光体ドラム21の外周面が中間転写体31と当接して一次転写ニップ部NP1cを形成している。そして、感光体ドラム21上のトナー像が中間転写体31の外周面(一次転写位置TR1において下面)に転写される。こうして画像形成ステーション2Cにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写体31に転写される。同様に、他の画像形成ステーション2Y、2Mおよび2Kでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写体31上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション2Kのみにおいて、中間転写体31へのトナー像転写が行われる。また、後述するように各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kで形成されるベタパッチ画像が一次転写ニップ部で中間転写体31に一次転写される。なお、本実施形態では、図1に示すように、中間転写体31の移動方向D31に沿って画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kがこの順序で配置されており、各感光体ドラム21が中間転写体31に当接して形成される一次転写ニップ部のうち一次転写ニップ部NP1yが移動方向D31において最も上流側に位置し、一次転写ニップ部NP1m、NP1c、NP1kがこの順序で下流側に位置している。そして、一次転写ニップ部NP1y、NP1m、NP1c、NP1kでイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像がそれぞれ中間転写体31に一次転写される。
【0034】
こうして中間転写体31に転写されたトナー像は、ベルト駆動ローラー32への巻き掛け位置を経由して二次転写位置TR2に搬送される。この二次転写位置TR2では、中間転写体31を巻き掛けられたローラー34に対して二次転写部4の二次転写ローラー42が中間転写体31を挟んで対向配置されており、中間転写体31表面と転写ローラー42表面とが互いに当接して二次転写ニップ部NP2を形成している。すなわち、ローラー34は二次転写バックアップローラーとして機能している。バックアップローラー34の回転軸は、例えばバネのような弾性部材である押圧部345によって弾性的に、かつ中間転写体31に対して近接・離間移動自在に支持されている。なお、二次転写部4の構成については、後で詳述する。
【0035】
二次転写位置TR2においては、中間転写体31上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー51から搬送経路PTに沿って搬送される記録媒体RMに転写される。また、トナー像が二次転写された記録媒体RMは、二次転写ローラー42から搬送経路PT上に設けられた定着ユニット7へ送出される。定着ユニット7では、記録媒体RMに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録媒体RMへのトナー像の定着が行われる。
【0036】
また、中間転写体31を掛け渡されたローラーのうち、ベルト駆動ローラー32と二次転写バックアップローラー34との間、つまりベルト移動方向D31においてベルト駆動ローラー32の巻き掛け位置よりも下流側で、かつ二次転写バックアップローラー34の巻き掛け位置よりも上流側に設けられた従動ローラー33は、その回転軸がバネ331によって弾性的に支持されて中間転写体31の張力を調整するテンションローラーである。より詳しくは、テンションローラー33の回転軸は、駆動ローラー32の外周面と二次転写バックアップローラー34の外周面との双方に接する仮想的な平面に略直交する方向に伸縮自在のバネ331によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー33は、中間転写体31を巻き掛けられた状態で同方向に所定量移動自在となっている。そして、定常状態では、ベルト駆動ローラー32と二次転写バックアップローラー34との間に張架された中間転写体31を外側に向けて押し広げるように、テンションローラー33はバネ331によって付勢されている。
【0037】
テンションローラー33は、中間転写体31の内側、つまり中間転写体31の像担持面である表面とは反対側の裏面側から中間転写体31に当接している。その理由は以下の通りである。まず、像担持面の反対側に当接することにより、テンションローラー33が中間転写体31に担持されるトナー像を乱したり、逆に中間転写体31に残留付着するトナー等によって汚されることがない。また、テンションローラーによる張力の調整効果を大きくするためには中間転写体31の巻き掛け角を大きく取ることが有効であるが、テンションローラーを像担持面に当接させ、しかも巻き掛け角を大きくしようとすると、中間転写体31の表面に負の大きな曲率を持たせる必要があり、トナー像への影響が懸念され、構造的にも問題がある。これらの理由から、テンションローラー33は中間転写体31の裏面に当接するようにしている。
【0038】
また、中間転写体31の搬送方向D31における二次転写位置TR2の下流側に設けられたローラー35、36のうち一方のローラー36に対向して、中間転写体クリーニング部39が設けられている。より詳しくは、中間転写体クリーニング部39は、ローラー36に巻き掛けられた中間転写体31の表面に当接して残留液体キャリアやトナーなどの付着物を除去するためのクリーニングローラー391と、該クリーニングローラー391の付着物を掻き取るブレード392とを備えている。さらに、クリーニングローラー391よりも下流位置には、中間転写体31に離当接自在に構成され、クリーニングローラー391が除去しきれなかった残留物を最終的に除去するベルトクリーニングブレード393が設けられている。なお、中間転写体クリーニング部39はクリーナー離当接機構320に接続されており、クリーナー離当接モーターM4からの回転駆動力がクリーナー離当接機構320に伝達されるのに応じて中間転写体クリーニング部39のクリーニングローラー391およびベルトクリーニングブレード393が一体的に中間転写体31の表面に対して離当接可能となっている。
【0039】
なお、本実施形態では直径78mmの感光体ドラム21を用いるのに対し、中間転写体31は周長1890mmの中間転写ベルトを用いている。また、モーターM1、M2、M31〜M34、M4をコントローラー10からの動作指令に応じてそれぞれ駆動制御するためにドライバー11、12、131〜134、14が設けられており、特にドライバー11によってメインモーターM1を駆動することでプロセス速度が250(mm/sec)となるように感光体ドラム21、中間転写体31およびスクイーズローラー251、261を回転駆動する。
【0040】
ところで、液体現像剤(液体キャリア+トナー)を用いてトナー像を形成する湿式現像方式でトナー像を形成する場合、良好な転写特性を得るために、二次転写ニップ部NP2においては中間転写体31に対し記録媒体RMが高い押圧力で押圧されることが望まれる。また、液体現像剤を介在させるため、記録媒体RMが中間転写体31に貼り付きジャムとなる可能性が高い。そこで、この画像形成装置1では、次に説明するように把持部を有する二次転写ローラー42を用いている。
【0041】
図3は二次転写部の構成を示す図である。より詳しくは、図3(a)は二次転写部4の全体構成を示す斜視図であり、図3(b)は度当て部材47の形状を説明するための図である。図1および図3(a)に示すように、二次転写部4は、円筒の外周面の一部を切り欠いてなる凹部41が設けられた二次転写ローラー42を有している。この二次転写ローラー42では、回転軸4210中心に方向D4に回転自在の回転シャフト421が二次転写バックアップローラー34の回転軸と平行または略平行に配置されている。
【0042】
また、当該回転シャフト421の両端部に側板422、422がそれぞれ取り付けられている。より詳しくは、これらの側板422、422はいずれも円盤形状の金属プレートに対して切り欠き部422aを設けた形状を有している。そして、図3に示すように切欠部422a、422aが互いに対向しながら中間転写体31の幅よりも少し長い距離だけ離間して回転シャフト421に取り付けられている。こうして、全体的にはドラム形状を有するものの、その外周面の一部に回転シャフト421と平行または略平行に延びる凹部41を有する、二次転写ローラー42が形成されている。
【0043】
また、二次転写ローラー42の外周面、つまり金属プレート表面のうち凹部41の内部に相当する領域を除く表面領域にゴムや樹脂などの弾性層43が形成されている。この弾性層43はバックアップローラー34に巻き掛けられた中間転写体31と対向して二次転写ニップ部NP2を形成する。二次転写ニップ部NP2では、バックアップローラー34が押圧部345により二次転写部4側に付勢されて、二次転写部4とバックアップローラー34に巻き掛けられた中間転写体31との間に所定の荷重(この実施形態では60kgf)が付加されている。
【0044】
また、凹部41の内部には、記録媒体RMを把持するための把持部44が配設されている。この把持部44は、凹部41の内底部から二次転写ローラー42の外周面に立設されたグリッパ支持部材441と、グリッパ支持部材441の先端部に対して接離自在に支持されたグリッパ部材442とを有している。また、グリッパ部材442はグリッパ駆動部(図示省略)と接続されている。そして、コントローラー10からのアングリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材442の先端部がグリッパ支持部材441の先端部から離間して記録媒体RMの把持準備や把持開放を行う。一方、コントローラー10からのグリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材442の先端部がグリッパ支持部材441の先端部に移動して記録媒体RMを把持する。なお、把持部44の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、従来より公知の他の把持機構を採用してもよい。
【0045】
二次転写ローラー42の両端部では、各側板422の外側面に支持部材46が取り付けられており、二次転写ローラー42と一体的に回転可能となっている。また、支持部材46には凹部41に対応して平面領域461が形成されている。そして、平面領域461に転写ローラー側度当て部材470がそれぞれ取り付けられている。度当て部材470では、基台部位471が支持部材46に取り付けられるとともに、基台部位471から度当て部位472が平面領域461の法線方向に延設されており、度当て部位472の先端部は凹部41の開口側端部の近傍まで延びている。つまり、回転シャフト421の端部から二次転写ローラー42を見ると、度当て部材470が凹部41を塞ぐように配置されている。したがって、二次転写ローラー42の回転によって凹部41が中間転写体31と対向する位置に到達した場合には、度当て部材470が二次転写バックアップローラー34の端部表面に当接する。
【0046】
また、度当て部位472の先端周面は、図3(b)に示すように、先端側の周面中央部の曲率Rctが両端部の曲率Rrs、Rlsよりも大きくなるように形成されている。例えば本実施形態では、弾性層43を含めた二次転写ローラー42のローラー外径は約191mmに設定されるのに対し、曲率Rctは88.2mmに設定され、両端部の曲率Rrs、Rlsはともに22.4mmに設定されている。度当て部材47の中央部の曲率中心CCは二次転写ローラー42の回転軸、つまり回転シャフト421の中心軸4210に配置されており、また中央部の角度範囲αは凹部41の開口範囲(60゜)よりも若干広い63゜に設定されている。このため、二次転写ローラー42が回転した際に当該角度範囲αにわたって凹部41が駆動ローラー32に巻き掛けられた中間転写体31に対向する。
【0047】
また、二次転写ローラー42の回転方向D4に沿った凹部41の開口部長さ(開口幅)W41は、
191×π×(60/360)≒100mm
である。一方、角度範囲β(=360゜−60゜)で次に説明するようにして弾性層43が上記中間転写体31に対向してニップNPを形成し、二次転写ローラー42の回転方向D4に沿った弾性層43の長さは、
191×π×{(300/360}≒500mm
に設定されている。これは、この装置1において使用可能な記録媒体RMのうち最も大きなサイズのものを巻き付けることができるようにしたものである。すなわち、弾性層43の長さは、使用可能な記録材のうち二次転写ローラー42の回転方向D4に沿った長さが最大であるものの長さよりも長くなるように定められている。
【0048】
なお、この実施形態では、二次転写ローラー42の回転方向D4に沿ったニップNPの長さ(ニップ幅)Wnpは11mm程度であり、
(凹部41の開口幅W41)>(ニップNPでのニップ幅Wnp)
の関係を有している。したがって、二次転写ローラー42の凹部41が中間転写体31と対向した状態では、一時的に転写ニップが消失することになる。
【0049】
このこと、および、二次転写バックアップローラー34が二次転写ローラー42に対して近接および離間移動可能に構成されていることから、二次転写ローラー42の凹部41が中間転写体31と対向した状態では二次転写バックアップローラー34が二次転写ローラー42側に変位してしまう可能性がある。度当て部材47はこのような二次転写バックアップローラー34の変位を規制する作用を有している。
【0050】
図4はこの実施形態における度当て部材の作用を説明する図である。より詳しくは、図4(a)は、凹部41が二次転写位置TR2に臨んでいるときの度当て部材47を軸方向から見た図であり、図4(b)はこれを軸方向に直交する方向から見た図である。図4(a)に示すように、度当て部材47の外周面の形状は、二次転写ローラー42の凹部41に臨む領域において二次転写ローラー42の回転中心4210を中心とする略円弧形状となっている。一方、二次転写バックアップローラー34の端部には、該二次転写バックアップローラー34の直径よりも大きな外径を有し、二次転写バックアップローラー34と同軸でかつこれとは独立して回転自在のベアリング342が設けられている。そして、二次転写バックアップローラー34の度当て部材47が二次転写ローラー42側に向いているときには、度当て部材47の外周面とベアリング342の外周面とが互いに当接することにより、押圧部345の付勢力に抗して二次転写ローラー42の回転中心4210と中間転写体31表面との間隔を規定している。
【0051】
凹部41が二次転写位置TR2に位置し度当て部材47がベアリング342と当接しているときの二次転写ローラー42の回転中心4210から中間転写体31までの間隔R0は、弾性層43が形成された二次転写ローラー42の半径Rrよりも若干小さくなるように設定されている。より厳密には、二次転写位置TR2に二次転写ニップ部NP2が形成された状態における二次転写ローラー42の回転中心4210と中間転写体31との間隔と同じになるように、間隔R0が設定される。二次転写ニップ部NP2が形成されているとき、弾性層43が押圧部345の押圧力により弾性変形するため、二次転写ローラー42の回転中心4210と中間転写体31との間隔は、押圧力が加わっていない状態における二次転写ローラー42の半径Rrよりも若干小さくなっている。この状態、つまり二次転写ニップ部NP2が形成された状態における二次転写ローラー42の回転中心4210と中間転写体31との間隔がR0である。したがって、この実施形態では、二次転写ローラー42の回転位相に関わりなく、二次転写ローラー42の回転中心4210と中間転写体31との間隔はほぼ一定値R0に保持される。
【0052】
二次転写ローラー42の回転シャフト421に対して、二次転写ローラー駆動モーターM5が機械的に接続されている。また、本実施形態では、二次転写ローラー駆動モーターM5を駆動させるためにドライバー12が設けられている。ドライバー12は、コントローラー10から与えられる指令に応じてモーターM4を駆動して二次転写ローラー42を図1紙面において時計回りの方向D4、つまりベルト移動方向D31に対しウィズ方向に回転駆動する。二次転写バックアップローラー34は、それ自身は駆動源を有しない従動ローラーである。モーター駆動される二次転写ローラー42に対向する二次転写バックアップローラー34を従動ローラーとすることで、二次転写ニップ部NP2における二次転写ローラー42と中間転写体31との間、あるいは中間転写体31と二次転写バックアップローラー34との間での滑りを防止することができる。
【0053】
本実施形態では、図2に示すように、二次転写ローラー駆動モーターM5が設けられており、二次転写ローラー42と機械的に接続されている。そして、コントローラー10からの指令がドライバー15に与えられると、当該ドライバー15により二次転写ローラー駆動モーターM5が制御されて二次転写ローラー42を回転させたり、後で説明するように凹部41を二次転写バックアップローラー34に向けた姿勢で位置決め停止させることが可能となっている。
【0054】
上記のように構成された画像形成装置1においても、特許文献1の画像形成装置と同様に、適切な画像形成条件で画像を形成することが望まれる。そこで、同装置と同様に、低濃度パッチ画像として1オン10オフ、1オン20オフなどの1ドットライン群からなる細線画像を形成するとともに当該低濃度パッチ画像の画像濃度を光学センサーPSで検出し、その検出結果に基づいてコントローラー10が良好な低濃度画像を形成するための画像形成条件を求める(低濃度パッチ処理)。この光学センサーPSは中間転写体31の移動方向D31において一次転写ニップ部NP1kと二次転写ニップ部NP2との間、特に第1実施形態ではベルト駆動ローラー32への中間転写体31の巻き掛け部に対向するように設けられている。以下、図5ないし図7を参照しつつ1色目であるイエロー色の低濃度パッチ画像の形成および濃度検出動作について詳述する。
【0055】
図5は図1に示す画像形成装置でのイエローパッチ画像の形成および濃度検出の動作を示すタイミングチャートである。また、図6は図1に示す画像形成装置の動作を示す模式図である。さらに、図7は各画像形成ステーションでの画像形成条件を示すテーブルである。この実施形態にかかる画像形成装置1では、コントローラー10のメモリー(図示省略)に記憶されたプログラムにしたがってコントローラー10が装置各部を制御してイエロー色(1色目)の低濃度パッチ画像の形成および濃度検出を以下のようにして実行する。すなわち、メインモーターM1の作動が開始されると、全色について感光体ドラム21、中間転写体31、スクイーズローラー251、261が回転し始めるとともに、駆動ローラー32が回転して中間転写体31が移動方向D31に周回移動し始める。このとき、現像用モーターM2は回転停止して、全色とも現像ローラー241およびアニロックスローラーは回転停止状態となっており、この状態で現像器24は感光体ドラム21から離間した退避位置に位置している。また、中間転写体クリーニング部39のクリーニングローラー391およびベルトクリーニングブレード393は中間転写体31の表面に当接するように位置決めされている。また、これと同時に、コントローラー10がドライバー15に制御指令を与えて二次転写ローラー駆動モーターM5を駆動制御して二次転写ローラー42を回転させる。そして、図4に示すように、二次転写ローラー42の凹部41が二次転写バックアップローラー34を向いて二次転写ローラー42の外周面が中間転写体31から離間すると、その位置で二次転写ローラー42の回転を停止して位置決めする。
【0056】
そして、感光体ドラム21の回転が定常状態となるタイミングT1で、帯電器22への帯電バイアスの印加、スクイーズローラー251、261へのスクイーズバイアスの印加、および中間転写体31への一次転写バイアスの印加が実行される。その後、タイミングT1から所定時間だけ経過した後で現像用モーターM2の回転が開始されて現像ローラー241およびアニロックスローラーが回転するとともに現像バイアスの印加が開始される。それに続くタイミングT2からイエロー(1色目)用の現像器離当接モーターM31が所定時間(この実施形態では2秒間)作動し、この回転駆動力を受けて現像器離当接機構2401がイエロー用の現像器24を感光体ドラム21に向けて近接移動させて現像ローラー241を感光体ドラム21の表面に当接させる(当接状態)。これにより、タイミングT3でイエロー色について現像準備が完了する(図6(a))。なお、このタイミングT3の時点では、2色目(マゼンタ)の画像形成ステーション2Mでは現像器24は感光体ドラム21から離間しているが、後で詳述するように2色目(マゼンタ)の現像器離当接モーターM32は画像形成ステーション2Yで形成されて中間転写体31に転写された低濃度パッチ画像が一次転写ニップ部NP1mを通過する前後でマゼンタ用現像器24は感光体ドラム21に対して離当接制御される。この点については、図5への図示は省略されているが、3色目(シアン)および4色目(ブラック)も2色目と同様である。
【0057】
画像形成ステーション2Yにおいて、低濃度パッチ画像に対応する画像信号が露光器23に与えられて低濃度パッチ画像に対応する潜像が感光体ドラム21の表面に形成される。なお、本実施形態ではコントローラー10に当該画像信号の発生部を設けており、後述するようにベタパッチ画像に対応する画像信号も当該発生部から出力されるが、このようなパッチ画像に対応する画像信号の供給態様はこれに限定されるものではない。この点については、後の実施形態についても同様である。
【0058】
感光体ドラム21の回転に伴い低濃度パッチ画像に対応する潜像が現像位置に移動してくると、液体現像剤(液体キャリア+トナー)により当該潜像が現像されてイエロー色の低濃度パッチ画像PIが感光体ドラム21の表面に形成される。この低濃度パッチ画像PIは2つのスクイーズ部25、26を通過した後に一次転写ニップ部NP1yに搬送される。
【0059】
このように液体現像剤を用いて画像形成ステーション2Yで画像PIを形成するが、そのバイアス条件は、図7の「画像形成ステーション2Y」の欄に示す通りであり、
現像バイアス=+450V
トナーチャージバイアス電流=+150μA
第1ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第2ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第1グリッドへの帯電バイアス=+750V
第2グリッドへの帯電バイアス=+750V
第1スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
第2スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
で低濃度パッチ画像PIを形成している。
【0060】
このようなバイアス条件で形成された低濃度パッチ画像PIは一次転写ニップ部NP1yで中間転写体31に一次転写された後、次の一次転写ニップ部NP1mに向けて搬送される。この実施形態では、低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1mに搬送されてくる前に、画像形成ステーション2Mにおいて、現像器24が感光体ドラム21に向けて移動して現像ローラー241が感光体ドラム21の周面に当接する。より詳しくは、図5に示すように、タイミングT3でマゼンタ(2色目)用の現像器離当接モーターM32が所定時間(=T4−T3)だけ作動し、この回転駆動力を受けて現像器離当接機構2402がマゼンタ用の現像器24を感光体ドラム21に向けて近接移動させて現像ローラー241を感光体ドラム21の表面に当接させる(図6(b)参照)。
【0061】
そして、一次転写ニップ部NP1yで一次転写された低濃度パッチ画像PIは中間転写体31の移動方向D31に移動されて2色目の一次転写ニップ部NP1mを搬送される。このとき、マゼンタ用の現像器24は感光体ドラム21に当接しているため、画像形成ステーション2Mの一次転写ニップ部NP1mでは感光体ドラム21を介して現像器24との間で液体現像剤(液体キャリア)の授受が行われながら一次転写ニップ部NP1mを通過する間に、中間転写体31の表面が均されて表面凹凸が低減される。しかも、画像形成ステーション2Mでのバイアス条件は図7中の「画像形成ステーション2M」の欄に示すように
現像バイアス=+450V
トナーチャージバイアス電流=+150μA
第1ワイヤーへの帯電バイアス電流=+850μA
第2ワイヤーへの帯電バイアス電流=+850μA
第1グリッドへの帯電バイアス=+800V
第2グリッドへの帯電バイアス=+800V
第1スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
第2スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
に設定されている。ここで、画像形成ステーション2Y、2Mでのバイアス条件を比較すると、画像形成ステーション2Mにおいて帯電器22に印加される帯電バイアスが低濃度パッチ画像PIを作成する際のバイアス条件よりも正規極性側(本実施形態では正極側)に高い帯電バイアスを帯電器22に与えている。このため、低濃度パッチ画像PIを作成する際のバイアス条件に設定した場合よりもカブリトナーの発生を抑制することができる。したがって、イエローの低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1mを通過する際にマゼンタのカブリトナーが低濃度パッチ画像PIに転写されるのを効果的に防止することができる。
【0062】
そして、低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1yを完全に通過した後のタイミングT5で現像器離当接モーターM31が再び所定時間作動し、この回転駆動力を受けて現像器離当接機構2401がイエロー用の現像器24を感光体ドラム21から移動させて現像ローラー241を感光体ドラム21の表面から離間させる(図6(c))。これに続いて、低濃度パッチ画像PIが2色目の一次転写ニップ部NP1mを完全に通過した後のタイミングT6で現像器離当接モーターM32が再び所定時間作動し、この回転駆動力を受けて現像器離当接機構2402がマゼンタ用の現像器24を感光体ドラム21から移動させて現像ローラー241を感光体ドラム21の表面から離間させる(離間状態)。
【0063】
このように画像形成ステーション2Mでは、一次転写ニップ部NP1mを低濃度パッチ画像PIが通過するタイミングに応じて現像器24を感光体ドラム21に対して離当接させている。この感光体ドラム21に対する現像器24の離当接動作は3色目の画像形成ステーション2Cおよび4色目の画像形成ステーション2Kにおいても同様である。
【0064】
したがって、一次転写ニップ部NP1yで転写された低濃度パッチ画像PIは移動方向D31において一次転写ニップ部NP1yの下流側に設けられた一次転写ニップ部NP1m、NP1c、NP1kを通過する際に中間転写体31の表面が均されて表面凹凸が低減された後、光学センサーPSの検出範囲を通過する間に光学センサーPSから出力される信号がコントローラー10に与えられてイエローの低濃度パッチ画像PIの画像濃度が正確に求められる。また、画像形成ステーション2M、2C、2Kでは一次転写ニップ部NP1yで転写された低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1m、NP1c、NP1kを通過する間、低濃度パッチ画像PIを形成する際のバイアス条件よりもカブリが発生し難い条件に設定している。したがって、低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1m、NP1c、NP1kを通過する間に他色のカブリトナーが低濃度パッチ画像PIに転写されるのを効果的に防止することができる。その結果、低濃度パッチ画像PIが光学センサーPSの検出範囲を通過する間に光学センサーPSから出力される信号がコントローラー10に与えられてイエローのベタパッチ画像PIHの画像濃度が正確に求められる。
【0065】
こうして光学センサーPSによる低濃度パッチ画像PIの検出が完了した後に低濃度パッチ画像PIは二次転写ニップ部NP2を通過し、中間転写体クリーニング部39のベルトクリーナー位置に移動する。そして、ベルトクリーナー位置に移動してきた低濃度パッチ画像PIは中間転写体クリーニング部39により中間転写体31からクリーニング除去される。そして、それから所定時間が経過したタイミングT7で帯電バイアス、現像バイアス、スクイーズバイアス、一次転写バイアスの印加を停止する。また、それに続いてメインモーターM1の回転を停止して感光体ドラム21、中間転写体31、スクイーズローラー251、261および中間転写体31の回転を停止するとともに、現像用モーターM2の回転を停止する。こうして、イエローの低濃度パッチ画像PIの形成および濃度検出が完了する。
【0066】
以上のように、本発明の第1実施形態によれば、イエロー用の一次転写ニップ部NP1yで感光体ドラム21から中間転写体31に低濃度パッチ画像PIが一次転写されるが、一次転写ニップ部NP1yの下流側に位置する一次転写ニップ部NP1m、NP1c、NP1kを通過することにより濃度検出に適した表面状態に調整される。つまり、低濃度パッチ画像PIについては中間転写体31の表面の凹凸が均されてトナーの凹凸を確実に検出して低濃度側での画像形成条件を良好に求めることができる。また、イエロー以外の画像形成ステーション2M、2C、2Kの各々では、イエローの低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部を通過するときバイアス条件を制御してカブリが発生し難い条件に設定してカブリトナーが低濃度パッチ画像PIに転写されるのを効果的に防止している。このようにイエローの低濃度パッチ画像PIの濃度検出に基づきカブリ量を正確に求めることができるため、その検出結果に基づき画像形成ステーション2Yでのスクイーズバイアスをフィードバック制御することで第2スクイーズ部26でカブリ除去を良好に行うことができる。
【0067】
また、二次転写ローラー42の凹部41が中間転写体31に対向するように二次転写ローラー42を位置決めして二次転写ローラー42の外周面を中間転写体31から離間させた状態で低濃度パッチ画像PIが転写されている中間転写体31を回転移動しているため、当該回転移動中に、中間転写体31に転写された低濃度パッチ画像PIが二次転写ローラー42に付着して汚れるのを確実に防止することができる。
【0068】
このように第1実施形態では、画像形成ステーション2Yの感光体ドラム21が本発明の「第1の潜像担持体」に相当し、現像器24が本発明の「第1の現像部材」に相当し、一次転写ニップ部NP1yが本発明の「第1の転写ニップ部」に相当している。また、画像形成ステーション2Mの感光体ドラム21が本発明の「第2の潜像担持体」に相当し、現像器24が本発明の「第2の現像部材」に相当し、一次転写ニップ部NP1mが本発明の「第2の転写ニップ部」に相当し、画像形成ステーション2Cの感光体ドラム21が本発明の「第3の潜像担持体」に相当し、現像器24が本発明の「第3の現像部材」に相当し、一次転写ニップ部NP1cが本発明の「第3の転写ニップ部」に相当している。
【0069】
なお、マゼンタおよびシアンについて低濃度パッチ画像PIの形成および濃度検出を行う場合も、イエローの場合と同様に実行することで低濃度パッチ画像PIについては中間転写体31の表面凹凸を均して微少なトナー量を確実に検出することができる。また、検出対象となっているトナー色以外のカブリトナーが転写されるのを防止して検出対象となっている画像形成ステーションで発生するカブリ量を正確に検出することができる。
【0070】
一方、ブラックについては図8に示すように低濃度パッチ画像PIを中間転写体31に形成した直後に、低濃度パッチ画像PIを光学センサーPSで検出するのではなく、中間転写体31を空回しして低濃度パッチ画像PIが光学センサーPSの検出範囲を2回目通過する際に光学センサーPSから出力される信号に基づきコントローラー10が画像PIの画像濃度を求めている。すなわち、ブラック(4色目)の低濃度パッチ画像PIは図8(a)に示すように4つの画像形成ステーションのうち最も光学センサーPSに近接する画像形成ステーション2Kで形成され、一次転写ニップ部NP1kで中間転写体31に転写された後、光学センサーPSを通過する。また、当該低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部NP1kから離れると、ブラック用の現像器離当接モーターM34が所定時間だけ作動し、この回転駆動力を受けて現像器離当接機構2404がブラック用の現像器24を感光体ドラム21から離間した退避位置に移動させて現像ローラー241を感光体ドラム21の表面から離間させる。なお、その他の現像器24は予め感光体ドラム21から離間した退避位置に位置決めされている。
【0071】
また、低濃度パッチ画像PIがクリーニング位置に移動するまでにクリーニングローラー391およびベルトクリーニングブレード393を中間転写体31の表面から離間させる。そして、中間転写体31を1周空回してブラックの低濃度パッチ画像PIを二次転写位置TR2および一次転写ニップ部NP1y、NP1m、NP1c、NP1kを通過させる。ただし、各画像形成ステーションでは、低濃度パッチ画像PIが一次転写ニップ部を通過するタイミングに応じて現像器24を感光体ドラム21に対して離当接させる。すなわち、低濃度パッチ画像PIが各一次転写ニップ部NP1y、NP1m、NP1c、NP1kを通過する際には図8(b)に示すように現像器24を感光体ドラム21に当接させるとともに、バイアス条件をカブリが発生し難い条件、つまり帯電バイアスを正規極性側に高い帯電バイアスを帯電器22に与えている。これによって、一次転写ニップ部NP1y、NP1m、NP1c、NP1kを通過する際に中間転写体31の表面が均されて表面凹凸が低減された後、光学センサーPSの検出範囲を2回目に通過する間に光学センサーPSから出力される信号がコントローラー10に与えられてブラックの低濃度パッチ画像PIの画像濃度が正確に求められ、またカブリ量も精度良く求められる。
【0072】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、画像形成ステーションにおいてカブリが発生し難い条件を設定するために、帯電バイアスを制御しているが、他のバイアスを制御するように構成してもよい。例えば図9中の「画像形成ステーション2Y」の欄に示すように上記第1実施形態と同一のバイアス条件で画像形成ステーション2Yにより低濃度パッチ画像PIを形成する一方、その他の画像形成ステーション2M、2C、2Kにおいては図9中の「画像形成ステーション2M」、「画像形成ステーション2C」、「画像形成ステーション2K」の欄に示すように
現像バイアス=+450V
トナーチャージバイアス電流=+150μA
第1ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第2ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第1グリッドへの帯電バイアス=+750V
第2グリッドへの帯電バイアス=+750V
第1スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+300V
第2スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+300V
に設定してもよい。この第2実施形態では、画像形成ステーション2M、2C、2Kにおいては低濃度パッチ画像PIを形成する際のバイアス条件よりも正規極性側に低いスクイーズバイアスを第1スクイーズ部25および第2スクイーズ部に与えてカブリが発生し難くしている。
【0073】
また、図10に示す第3実施形態では、トナーチャージバイアスを制御している。すなわち、同図中の「画像形成ステーション2Y」の欄に示すように上記第1実施形態と同一のバイアス条件で画像形成ステーション2Yにより低濃度パッチ画像PIを形成する一方、その他の画像形成ステーション2M、2C、2Kにおいては図10中の「画像形成ステーション2M」、「画像形成ステーション2C」、「画像形成ステーション2K」の欄に示すように
現像バイアス=+450V
トナーチャージバイアス電流=+250V
第1ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第2ワイヤーへの帯電バイアス電流=+800μA
第1グリッドへの帯電バイアス=+750V
第2グリッドへの帯電バイアス=+750V
第1スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
第2スクイーズローラーへのスクイーズバイアス=+350V
に設定している。この第3実施形態では、画像形成ステーション2M、2C、2Kにおいては低濃度パッチ画像PIを形成する際のバイアス条件よりも正規極性側に高いトナーチャージバイアスをトナー圧縮コロナ発生器242に与えてカブリが発生し難くしている。もちろん、帯電バイアスの制御、スクイーズバイアスの制御およびトナーチャージバイアスの制御を組み合わせてカブリが発生し難い条件を設定してもよい。
【0074】
また、上記実施形態では、画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kを一列に配置しているが、配置関係はこれに限定されるものはない。また、ベルト状の中間転写体31の張架方向に沿って4個の画像形成ステーションを一列に並べているが、画像形成ステーションの数や配置はこれに限定されるものではない。
【0075】
また、上記実施形態では、本発明の「転写媒体」としてベルト状の中間転写体31を用いているが、これ以外に例えばドラム状の中間転写体を用いてもよい。
【符号の説明】
【0076】
1…画像形成装置、 2Y、2M、2C、2K…画像形成ステーション(画像形成部)、 21…感光体ドラム(潜像担持体)、 24…現像器(現像部材)、 31…中間転写体(転写媒体)、 D31…(転写媒体の)移動方向、 NP1y、NP1m、NP1c、NP1k…一次転写ニップ部、 NP2…二次転写ニップ部(第5の転写ニップ部)、 PI…低濃度パッチ画像、 PS…光学センサー(検出部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
潜像を担持する第1の潜像担持体と、
第1の液体現像剤で前記第1の潜像担持体に形成される潜像を現像する第1の現像部材と、
潜像を担持する第2の潜像担持体と、
前記第2の潜像担持体と当接または離間するとともに、前記第2の潜像担持体と当接して第2の液体現像剤で前記第2の潜像担持体に形成される潜像を現像する第2の現像部材と、
前記第1の潜像担持体と当接して第1の転写ニップ部を形成して前記第1の潜像担持体に現像された像が転写されるとともに、前記第2の潜像担持体と当接して第2の転写ニップ部を形成して前記第2の潜像担持体に現像された像が転写される転写媒体と、
前記転写媒体に転写された像を検出する検出部と、
前記第1の潜像担持体に現像された像を前記検出部で検出する時、前記第1の潜像担持体に現像された像を前記第1の転写ニップ部で前記転写媒体に転写し、前記第2の現像部材が当接した前記第2の潜像担持体と前記転写媒体とで形成された前記第2の転写ニップ部を通過させた後前記検出部で前記像を検出させる制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記第2の潜像担持体に帯電バイアスを与えて前記第2の潜像担持体を正極性の電位に帯電させる帯電器を有し、
前記制御部は、前記第1の潜像担持体に現像された像が前記第2の転写ニップ部を通過する時、前記帯電部に印加される前記帯電バイアスを、前記第2の潜像担持体に前記潜像を形成する時の前記帯電バイアスよりも高くにする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記第2の現像器で現像された前記第2の潜像担持体と当接するとともに、正極性のスクイーズバイアスを印加するスクイーズ部材を有し、
前記制御部は、前記第1の潜像担持体に現像された像が前記第2の転写ニップ部を通過する時、前記スクイーズ部材に印加される前記スクイーズバイアスを、前記第2の潜像担持体に形成された潜像が現像された前記第2の潜像担持体をスクイーズする時の前記スクイーズバイアスよりも低くする請求項1または2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記第2の現像部材に担持された前記第2の液体現像剤に正極性のトナーチャージバイアスを印加するトナーチャージ部材を有し、
前記制御部は、前記第1の潜像担持体に現像された像が前記第2の転写ニップ部を通過する時、前記トナーチャージ部材に印加する前記トナーチャージバイアスを、前記第2の潜像担持体に形成された潜像を前記第2の現像部材で現像する時に前記トナーチャージ部材で印加する前記トナーチャージ部材のトナーチャージバイアスよりも高くする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
潜像を担持する第3の潜像担持体と、
前記第3の潜像担持体と当接または離間するとともに、前記第3の潜像担持体と当接して第3の液体現像剤で前記第3の潜像担持体に形成される潜像を現像する第3の現像部材と、を備え、
前記転写媒体は、前記第3の潜像担持体と当接して第3の転写ニップ部を形成して前記第3の潜像担持体に現像された像が転写され、
前記制御部は、前記第1の潜像担持体に現像された像を前記検出部で検出する時、前記第1の潜像担持体に現像された像を前記第2の転写ニップ部を通過させ、前記第3の現像部材が当接した前記第3の潜像担持体と前記転写媒体とで形成された前記第3の転写ニップ部を通過させた後前記検出部で前記像を検出させる請求項1ないし4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
周面に凹部を有し、回転により前記転写媒体に当接または離間する転写ローラーを有し、
前記制御部は、前記第1の潜像担持体に現像された像を前記検出部で検出する時、前記転写ローラーを前記転写媒体と当接しない位置で回転停止する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記転写媒体は弾性層を有する請求項1ないし6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
第1の潜像担持体に第1の液体現像剤を用いて第1の現像部材で現像された像を第1の転写ニップ部で転写媒体に転写し、
第2の潜像担持体に当接または離間する第2の現像部材を前記第2の潜像担持体に当接させて、前記第2の現像部材が当接された前記第2の潜像担持体と前記転写媒体との当接により形成された第2の転写ニップ部に、前記第1の現像部材で現像されて前記転写部材に転写された像を通過させ、
前記第2の転写ニップ部を通過した前記像を検出部で検出することを特徴とする画像形成方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−102944(P2011−102944A)
【公開日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−258514(P2009−258514)
【出願日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】