(57)【要約】【課題】  作像条件が変動しても、二次転写性と定着性に大きく影響を与えるトナー画像中のキャリア液含有量を適正量に保つことにより、トレードオフの関係にある二次転写性と定着性とを良好に維持し、キャリア液の排出を抑える。【解決手段】  システム制御部６５は、検出用画像パターンを中間転写ローラ７に一次転写し、電荷を付与し、キャリア液を回収し、二次転写前に濃度を検出し、転写材に二次転写し、二次転写後に残留したトナー画像の濃度を検出し、電荷量可変部６６により、状態Ａと状態Ｂと状態Ｃとのいずれの状態にあるか判定し、状態Ａであれば放電電流を上昇させて状態Ｂとなるように電流印加部４１を設定し、状態Ｂであれば放電電流を変更せず、状態Ｃであれば放電電流を低下させて状態Ｂとなるように電流印加部４１を設定する。【選択図】    図１
2006301503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像装置と、
前記潜像担持体から前記トナー画像を一次転写される中間転写体と、
電荷を付与された前記トナー画像を転写材に二次転写する二次転写部とを備える画像形成装置であって、
前記中間転写体上に形成された前記トナー画像に電荷を付与する電荷付与手段と、
電荷を付与された前記トナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、
検出された前記トナー画像の濃度に基づいて前記電荷付与手段に対して付与する電荷量を可変させる電荷量可変手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検出手段は、電荷を付与された前記トナー画像の濃度を二次転写前に検出する転写前濃度検出手段と、二次転写後に前記トナー画像の残トナーの濃度を検出する転写後濃度検出手段とを有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
電荷を付与された前記トナー画像から二次転写前にキャリア液を回収するキャリア液回収手段を備える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記キャリア液回収手段は、前記トナー画像に接触してキャリア液を回収するキャリア液回収部材と、前記キャリア液回収部材を前記トナー画像に接離するキャリア液回収部材接離手段とを有し、
前記電荷量可変手段は、検出された前記トナー画像の濃度に基づいて前記キャリア液回収部材接離手段により前記キャリア液回収部材を前記中間転写体に接離させる請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記キャリア液回収手段は、前記トナー画像に接触してキャリア液を回収するキャリア液回収部材と、前記キャリア液回収部材を前記トナー画像に接離するキャリア液回収部材接離手段とを有し、
前記キャリア液回収部材を前記トナー画像に接触させる転写材と前記キャリア液回収部材を前記トナー画像から離間する転写材とを記憶しており、前記キャリア液回収部材を前記トナー画像に接触させる転写材に画像を形成する際には、前記キャリア液回収部材接離手段により前記キャリア液回収手段を前記トナー画像に接触させ、前記キャリア液回収部材を前記トナー画像から離間する転写材に画像を形成する際には、前記キャリア液回収部材接離手段により前記キャリア液回収手段を前記トナー画像から離間させる請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電荷量可変手段は、二次転写前の前記トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合には前記電荷付与手段から付与する電荷量を上昇させ、二次転写前の前記トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の前記トナー画像の濃度がしきい値より濃い場合には前記電荷付与手段から付与する電荷量を低下させ、二次転写前の前記トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の前記トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合には前記電荷付与手段から付与する電荷量を維持する請求項３から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電荷量可変手段は、中間濃度パターンで形成されたトナー画像の濃度に基づいて、電荷量を可変する請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電荷付与手段は、前記トナー画像に接触せずに前記トナー画像に向けて放電する非接触放電部材と、前記非接触放電部材の放電電流を可変する電流印加手段とを有し、
前記電荷量可変手段は、前記電流印加手段に放電電流を可変させることにより電荷量を調整する請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電荷付与手段は、前記トナー画像に接触して前記トナー画像に向けて放電する接触放電部材と、前記接触放電部材の放電電流を可変する電流印加手段とを有し、
前記電荷量可変手段は、前記電流印加手段に放電電流を可変させることにより電荷量を調整する請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記接触放電部材は、前記中間転写体の表面移動速度とほぼ等しい速度で表面を無端移動させる表面移動体をもつ請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記電荷付与手段は、前記接触放電部材を前記中間転写体から接離させる接触放電部材接離手段を有する請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記電荷付与手段は、前記接触放電部材の表面をクリーニングするクリーニング手段を有し、前記接触放電部材により前記中間転写体上のキャリア液を回収する請求項９から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像装置と、前記潜像担持体から前記トナー画像を一次転写される中間転写体と、前記中間転写体上に形成された前記トナー画像に電荷を付与する電荷付与手段と、電荷を付与された前記トナー画像から二次転写前にキャリア液を回収するキャリア液回収手段と、電荷を付与された前記トナー画像を転写材に二次転写する二次転写部とを備える画像形成装置の転写性調整方法であって、
潜像担持体に検出用画像パターンの潜像を形成し、
前記潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像して検出用画像パターンのトナー画像を形成し、
前記潜像担持体から前記検出用トナー画像を中間転写体に一次転写し、
前記中間転写体上に形成された前記検出用トナー画像に電荷を付与し、
電荷を付与された前記検出用トナー画像から二次転写前にキャリア液を回収し、
電荷を付与された前記検出用トナー画像の二次転写前の濃度を検出し、
濃度検出後の前記検出用トナー画像を転写材に二次転写し、
二次転写後に前記検出用トナー画像の残トナーの濃度を検出し、
二次転写前の前記検出用トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合にはトナー画像に付与する電荷量を上昇させ、二次転写前の前記検出用トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の前記検出用トナー画像の濃度がしきい値より濃い場合にはトナー画像に付与する電荷量を低下させ、二次転写前の前記検出用トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の前記検出用トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合にはトナー画像に付与する電荷量を維持する画像形成装置の転写性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び画像形成装置の転写性調整方法に関し、詳細には高粘性高濃度の液体現像剤を用いた場合において二次転写の転写性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、絶縁性液体（以下キャリア液と称す）中にトナーを分散させた液体現像剤（以下液体トナー、またはトナーと称す）により潜像担持体（以下感光体と称す）上に形成された潜像を現像することにより可視化像（以下トナー画像と称す）を形成し、このトナー画像を中間転写体上に一次転写し、その後記録媒体に二次転写して画像を形成する液体トナーを用いた電子写真装置が広く一般的に普及している。
【０００３】
上述の液体トナーを用いた電子写真装置においては、液体トナーのキャリア液として揮発性あるいは不揮発性のキャリア液が用いられている。揮発性のキャリア液を用いる場合、定着時に加熱によりトナー画像中よりキャリア液を揮発させて除去されるが、この揮発牲のキャリア液として通常炭化水素系の溶媒が用いられるため、人体への影響を考慮して、揮発した溶媒が装置外に出ないように回収する必要があり、大掛かりな回収装置を必要としている。
【０００４】
これに対し、環境に対する影響を考慮して、大気中に揮発する成分を含まない不揮発性のキャリア液を用いた液体トナーによる画像形成装置が提案されている。この画像形成装置においては、キャリア液を揮発させて回収する代わりに、キャリア液除去手段を設けて不揮発性キャリア液をトナー画像部および非画像部より除去し回収することにより、転写材に付着して装置外に排出する量を極力低減する方法が取られている。
【０００５】
また、転写材へのトナー画像の定着性はトナー画像中のキャリア液の含有比率に大きく依存し、キャリア液の含有比率を低く、すなわちトナー層中のキャリア液量を極力低減した方が定着性を向上させることができる。これは、不揮発性のキャリア液が転写材上のトナー画像中に必要以上に含まれた状態においては、熱ローラ対などで構成される画像定着手段によりトナー樹脂を加圧溶融するときに、トナー粒子間に存在するキャリア液がトナー樹脂間に働く凝集力や粘着力を妨げて、十分な定着性を得られないためと考えられる。
【０００６】
特許文献１には、液体トナー担持体上に塗布されたトナー粒子を電気的作用によって凝集させる粒子凝集手段と、電気的作用の強度を制御する制御手段とを設け、環境条件や液体トナーの固形分率や液体トナーの電気的特性に応じて、電気的作用の強度を制御するという湿式画像形成装置が提案されている。この特許文献１によれば、現像ローラ上に形成された液体トナーの均一な塗布膜に対し、トナー粒子に電荷を与え、かつ電界を加えることにより液体トナーの塗布膜を凝集させ、現像時の地カブリやトナーの偏在、つぶれ等を防止しつつ、キャリア液を除去することができる。
【０００７】
また、特許文献２には、液体トナー担持体の潜像担持体表面移動方向下流側に該潜像担持体上の現像後の余剰トナーを除去するための除去部材を少なくとも１つ設けた湿式現像装置が提案されている。この特許文献２によれば、潜像担持体上から余剰キャリア液を除去し、再利用することができる。これにより、キャリア液が装置外に排出されてプリントコストの上昇を招くのを抑制するとともに、トナー層に余剰のキャリア液が存在することによるトナー画像の定着性の劣化を防ぐことができる。
【０００８】
しかしながら、中間転写体から転写材への転写に静電転写方式を用いる画像形成装置の場合には、特許文献１及び特許文献２で提案されるようなキャリア液除去手段により現像工程及び転写工程で液体トナーからキャリア液の除去が繰り返されていくと、中間転写体上のトナー層中のキャリア液含有量が少なくなるために、転写材への二次転写率が悪くなるという不具合が生じる。液体トナーがキャリア液除去によりかなりの高固形分率になった場合には、キャリア液の不足によりトナー粒子の帯電特性を維持することが困難となり、転写電界によるトナー粒子の移動度が低下し、転写材への転写性が十分に得られなくなるためであると考えられる。
【０００９】
上述のように、転写材上に形成されたトナー画像中のキャリア液含有量は二次転写性に大きく影響を与えるために、必要以上にキャリア液を除去することができずに転写材に付着して装置外に排出され、結果としてキャリア液の消費量が増えプリントコストの増大につながり、さらには画像の定着性にも悪影響を与える。
【００１０】
なお、トナー層を加熱および加圧手段で圧縮して、トナー層からキャリア液を除去することで固形分率を非常に高い状態にし、熱によって溶融または半溶融させて転写する方法は、転写材への転写性を改善する一方で、中間転写ローラ７やその周辺部を加熱する必要があり、熱エネルギーの消費量が増大するとともにプロセス速度の高速化に不利である。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２１４６８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らは、未公開の特願２００４−２０８０１９号明細書において、二次転写性と定着性とを確保しながらキャリア液の排出を抑える画像形成装置を提案している。しかしながら、液体トナーは周囲の環境に依存してその粘性や電気特性が変動することを避けることは困難であり、また経時変化やトナー濃度の変動幅により、現像手段での現像後の状態（以下、作像条件と呼ぶ）が変化することがあるため、作像条件が変化しても二次転写性と定着性とを確保しながらキャリア液の排出を抑える画像形成装置が求められている。
【００１３】
本発明は、作像条件が変動しても、二次転写性と定着性に大きく影響を与えるトナー画像中のキャリア液含有量を適正量に保つことにより、トレードオフの関係にある二次転写性と定着性とを良好に維持し、キャリア液の排出を抑えることのできる画像形成装置及び画像形成装置の転写性調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の第１の画像形成装置は、潜像担持体と、潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像装置と、潜像担持体からトナー画像を一次転写される中間転写体と、電荷を付与されたトナー画像を転写材に二次転写する二次転写部とを備える画像形成装置であって、中間転写体上に形成されたトナー画像に電荷を付与する電荷付与手段と、電荷を付与されたトナー画像の濃度を検出する濃度検出手段と、検出されたトナー画像の濃度に基づいて電荷付与手段に対して付与する電荷量を可変させる電荷量可変手段とを備える。
【００１５】
この発明の第２の画像形成装置は、第１の画像形成装置において、濃度検出手段は、電荷を付与されたトナー画像の濃度を二次転写前に検出する転写前濃度検出手段と、二次転写後にトナー画像の残トナーの濃度を検出する転写後濃度検出手段とを有する。
【００１６】
この発明の第３の画像形成装置は、第２の画像形成装置において、電荷を付与されたトナー画像から二次転写前にキャリア液を回収するキャリア液回収手段を備える。
【００１７】
この発明の第４の画像形成装置は、第３の画像形成装置において、キャリア液回収手段は、トナー画像に接触してキャリア液を回収するキャリア液回収部材と、キャリア液回収部材をトナー画像に接離するキャリア液回収部材接離手段とを有し、電荷量可変手段は、検出されたトナー画像の濃度に基づいてキャリア液回収部材接離手段によりキャリア液回収部材を中間転写体に接離させる。
【００１８】
この発明の第５の画像形成装置は、第３の画像形成装置において、キャリア液回収手段は、トナー画像に接触してキャリア液を回収するキャリア液回収部材と、キャリア液回収部材をトナー画像に接離するキャリア液回収部材接離手段とを有し、キャリア液回収部材をトナー画像に接触させる転写材とキャリア液回収部材をトナー画像から離間する転写材とを記憶しており、キャリア液回収部材をトナー画像に接触させる転写材に画像を形成する際には、キャリア液回収部材接離手段によりキャリア液回収手段をトナー画像に接触させ、キャリア液回収部材をトナー画像から離間する転写材に画像を形成する際には、キャリア液回収部材接離手段によりキャリア液回収手段をトナー画像から離間させる。
【００１９】
この発明の第６の画像形成装置は、第３から第５のいずれかの画像形成装置において、電荷量可変手段は、二次転写前のトナー画像の濃度がしきい値より薄い場合には電荷付与手段から付与する電荷量を上昇させ、二次転写前のトナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後のトナー画像の濃度がしきい値より濃い場合には電荷付与手段から付与する電荷量を低下させ、二次転写前のトナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後のトナー画像の濃度がしきい値より薄い場合には電荷付与手段から付与する電荷量を維持する。
【００２０】
この発明の第７の画像形成装置は、第１から第６のいずれかの画像形成装置において、電荷量可変手段は、中間濃度パターンで形成されたトナー画像の濃度に基づいて、電荷量を可変する。
【００２１】
この発明の第８の画像形成装置は、第１から第７のいずれかの画像形成装置において、電荷付与手段は、トナー画像に接触せずにトナー画像に向けて放電する非接触放電部材と、非接触放電部材の放電電流を可変する電流印加手段とを有し、電荷量可変手段は、電流印加手段に放電電流を可変させることにより電荷量を調整する。
【００２２】
この発明の第９の画像形成装置は、第１から第７のいずれかの画像形成装置において、電荷付与手段は、トナー画像に接触してトナー画像に向けて放電する接触放電部材と、接触放電部材の放電電流を可変する電流印加手段とを有し、電荷量可変手段は、電流印加手段に放電電流を可変させることにより電荷量を調整する。
【００２３】
この発明の第１０の画像形成装置は、第９の画像形成装置において、接触放電部材は、中間転写体の表面移動速度とほぼ等しい速度で表面を無端移動させる表面移動体をもつ。
【００２４】
この発明の第１１の画像形成装置は、第９または第１０の画像形成装置において、電荷付与手段は、接触放電部材を中間転写体から接離させる接触放電部材接離手段を有する。
【００２５】
この発明の第１２の画像形成装置は、第９から第１１のいずれかの画像形成装置において、電荷付与手段は、接触放電部材の表面をクリーニングするクリーニング手段を有し、接触放電部材により中間転写体上のキャリア液を回収する。
【００２６】
この発明の画像形成装置の転写性調整方法は、潜像担持体と、潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像してトナー画像を形成する現像装置と、潜像担持体からトナー画像を一次転写される中間転写体と、中間転写体上に形成されたトナー画像に電荷を付与する電荷付与手段と、電荷を付与されたトナー画像から二次転写前にキャリア液を回収するキャリア液回収手段と、電荷を付与されたトナー画像を転写材に二次転写する二次転写部とを備える画像形成装置の転写性調整方法であって、潜像担持体に検出用画像パターンの潜像を形成し、潜像担持体上の潜像をキャリア液中にトナーを分散した高粘性高濃度の液体現像剤を用いて現像して検出用画像パターンのトナー画像を形成し、潜像担持体から検出用トナー画像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上に形成された検出用トナー画像に電荷を付与し、電荷を付与された検出用トナー画像から二次転写前にキャリア液を回収し、電荷を付与された検出用トナー画像の二次転写前の濃度を検出し、濃度検出後の検出用トナー画像を転写材に二次転写し、二次転写後に検出用トナー画像の残トナーの濃度を検出し、二次転写前の検出用トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合にはトナー画像に付与する電荷量を上昇させ、二次転写前の検出用トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の検出用トナー画像の濃度がしきい値より濃い場合にはトナー画像に付与する電荷量を低下させ、二次転写前の検出用トナー画像の濃度がしきい値以上に濃く、かつ二次転写後の検出用トナー画像の濃度がしきい値より薄い場合にはトナー画像に付与する電荷量を維持する。
【発明の効果】
【００２７】
この発明の画像形成装置及び画像形成装置の転写性調整方法によれば、余剰なキャリア液を効率よく回収するためにトナー画像に電荷を与えるとともに、トナー画像の濃度に基づいて電荷量を可変させることにより、作像条件の変動を濃度の変化から検出することができ、二次転写性と定着性とを確保し、キャリア液の排出を抑制しながら安定した画像品質で画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
第１の実施形態の画像形成装置１は、図１の構成図に示すように、感光体２の周りに順に、帯電装置３と露光装置４と液体現像装置５と感光体スイープ装置６と中間転写ローラ７と除電ランプ８と感光体クリーニング装置９とを配置して作像手段を構成し、中間転写ローラ７の周りに、電荷付与部１０とキャリア液回収部１１と二次転写ローラ１２と中間転写体クリーニング装置１３と濃度検出部１４とを配置し、給紙部１５と定着装置１６と排紙部１７と制御部１８とを備える。
【００２９】
反転現像により画像を形成する潜像担持体としての感光体２は、表面をa-SiやOPC等により形成され、モータ等の駆動手段により画像形成時に一定速度で矢印方向に回転駆動される。例えばa-Siで形成された感光体２は耐久性に優れ、硬度の高いクリーニングブレードを接触させた場合にも傷つき難いため、不要な斑点やスジ等の異常画像のない高画質画像を得ることができ、より好ましい。帯電装置３は、コロナチャージャにより感光体２の表面を暗中で一様に帯電する。なお、帯電装置３はローラ等他の形態をもつものであってもよい。露光装置４は、LEDアレイヘッドやレーザー走査光学系等により、帯電した感光体２に静電潜像を形成する。
【００３０】
液体現像装置５は、現像ローラ２０と塗布ローラ２１（アニクスローラ）と中間ローラ２２とクリーニングブレード２３と２つの攪拌・搬送スクリュ２４とを有する。攪拌・搬送スクリュ２４は、液体現像剤の攪拌・搬送手段である。塗布ローラ２１は、液体現像剤を収容する現像剤収容タンク内に回転自在に配設され、塗布部材としての表面に均一なパターンを形成しており、表面に液体現像剤を担持する。中間ローラ２２は、当接する塗布ローラ２１に担持された液体現像剤を現像ローラ２０に塗布する中間塗布部材である。中間ローラ２２は、塗布ローラ２１の表面に接触して表面上の余分な液体現像剤を除去する機能を有しており、塗布ローラ２１の表面に担持される現像剤量を規制するドクタローラとしての役割も兼ねている。クリーニングブレード２３は、金属ブレードもしくはゴムブレードで形成されたクリーニング部材であり、中間ローラ２２に当接している。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード２３の他、ローラ式のものであってもよい。現像ローラ２０は、中間ローラ２２から塗布された液体現像剤を感光体２に塗布し、静電潜像からトナー画像を現像する。現像ローラ２０上に塗布される液体現像剤の塗布厚は、概ね5〜20μm程度の範囲である。
【００３１】
現像剤には、一般的に市販され使用されているIsopar（登録商標）をキャリアとした低粘性（1cSt程度）、低濃度（1％程度）の液体現像剤ではなく、高粘性高濃度の液体現像剤を使用している。現像剤の粘度及び濃度の範囲としては、例えば粘度が50〜10000mPa・s、濃度が5％から40%程度のものを用いることが好ましい。キャリア液としては、シリコーンオイル、ノルマルパラフィン、IsoparM（登録商標）、植物油、鉱物油等の絶縁性が高いものを使用することができるが、環境への影響を考慮して、定着装置での加熱時でも揮発成分が生じない、不揮発性の高いものを用いるのが好ましい。液体現像剤のトナー粒径としては、サブミクロンから6μm程度まで、目的に合わせて選択することができる。
【００３２】
感光体スイープ装置６は、スイープローラ３０とクリーニングブレード３１とキャリア回収装置３２とを有する。スイープローラ３０は、液体現像装置５より感光体２の回転方向下流側で感光体２に当接され、感光体２上に顕像化されたトナー画像に対して余剰な現像剤を除去する。スイープローラ３０には、非画像部トナーを除去する電界であり、かつ、感光体２に画像部分のトナーを圧縮する電界を発生させるバイアスが印加されている。なお、スイープローラ３０は、必要に応じてそれぞれの電界発生用として個別のスイープローラを設けたものであってもよい。クリーニングブレード３１は、ウレタンゴムブレード等で形成され、スイープローラ３０に当接し、スイープローラ３０で除去された余剰のトナーおよびキャリア液を掻き取る。キャリア回収装置３２は、クリーニングブレード３１によってスイープローラ３０から掻き取られたキャリア液を回収する。回収されたキャリア液は、リサイクル装置によって再利用される。
【００３３】
中間転写ローラ７は、転写バイアスが印加されており感光体２と接触しながら連動して回転する。感光体２に形成されたトナー画像は、中間転写ローラ７との接触部分で中間転写ローラ７に一次転写される。除電ランプ８は、一次転写後に感光体２に残留した残留電位を除去する。感光体クリーニング装置９は、一次転写後に感光体２に残留した現像剤を除去して次の作像に備える。
【００３４】
電荷付与部１０は、コロナチャージャ４０と電流印加部４１とを有する。コロナチャージャ４０は、放電ワイヤから放電電流を流し、中間転写ローラ７上に一次転写されたトナー画像に向けて、トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を付与する。電流印加部４１は、コロナチャージャ４０の放電ワイヤに直流電流を流す定電流電源であり、設定された電流値で放電ワイヤを放電させる。電流印加部４１は、中間転写ローラ７上の画像のある部分のみに電荷を付与するように制御されており、紙間に相当する画像のない部分では電荷の付与を行わないため消費電力を節約することができる。なお、電流印加部４１が放電電流を流すために放電ワイヤに印加する電圧は、トナーと同極性であることが好ましく、直流電圧に限られず直流電圧に交流電圧を重畳したものであってもよい。
【００３５】
キャリア液回収部１１は、キャリア液回収ローラ３３とキャリア液回収電源３４とクリーニングブレード３５とキャリア回収装置３６とを備える。キャリア液回収ローラ３３は、電荷付与部１０より中間転写ローラ７の回転方向下流側であって、二次転写部分より前上流側で中間転写ローラ７に当接され、中間転写ローラ７上のトナー画像から余剰なキャリア液を除去する。
【００３６】
キャリア液回収電源３４は、キャリア液回収ローラ３３にバイアスを印加することにより、非画像部トナーを除去する電界であり、かつ、中間転写ローラ７に画像部分のトナーを圧縮する電界を発生させる。なお、キャリア液回収ローラ３３は、必要に応じてそれぞれの電界発生用として個別のスイープローラを設けたものであってもよい。キャリア液回収ローラ３３は、中間転写ローラ７と均一な接触を確保するため、弾性変形する機能とバイアス電圧を印加するための導電性とを要求されており、カーボン等を分散することにより導電性を付与されたゴム硬度（JISA）70度以下の柔軟性を有するゴム材料を使用することが好ましい。
【００３７】
クリーニングブレード３５は、ウレタンゴムブレード等で形成され、キャリア液回収ローラ３３に当接し、キャリア液回収ローラ３３で除去された余剰のトナーおよびキャリア液を掻き取る。キャリア回収装置３６は、クリーニングブレード３５によってキャリア液回収ローラ３３から掻き取られたキャリア液を回収する。回収されたキャリア液は、リサイクル装置によって再利用される。
【００３８】
なお、キャリア液回収ローラ３３は、当接しているクリーニングブレード３５の負荷に抗して回転できるように、独立して回転駆動させるための駆動手段が設けられている。キャリア液回収ローラ３３の表面と中間転写ローラ７の表面とをほぼ等速で移動するようにキャリア液回収ローラ３３の回転速度を設定することにより、トナーに対して相対的に中間転写ローラ７の接線方向の速度ベクトルを持たないようにすることができ、キャリア液回収ローラ３３と中間転写ローラ７との当接圧力によらず、画像の先端がかすれたり、縦線と横線とのバランスが悪くなる現象を回避することができる。なお、中間転写ローラ７上のトナーを擦り取らない程度の圧力で中間転写ローラ７とキャリア液回収ローラ３３とが接するように調整できるのであれば、キャリア液回収ローラ３３の表面と中間転写ローラ７と表面との移動方向を逆方向に回転させた方がキャリア液の除去能力を高くすることができる。すなわち、キャリア液回収ローラ３３の回転移動方向は状況に応じて設定することができる。また、キャリア液回収ローラ３３の回転速度は速い方が回収能力は高くなるが、回収能力には限界があり、ある程度以上の回転速度では逆に回収能力が落ちるため、回収効率を考えてキャリア液回収ローラ３３の回転速度を設定することが望ましい。
【００３９】
電荷付与部１０及びキャリア液回収部１１を通過したトナー画像からキャリア液が回収される過程を図２の模式図を用いて説明する。図２(a)の模式図に表すように、一次転写後の中間転写体７上のトナー粒子層４２は、一次転写の電界の作用により中間転写ローラ７に押し付けられる力を受けるものの、まだキャリア液４３中にトナー粒子４４が分散している状態であり、トナー粒子層４２は顕著な圧縮状態を示すまでには至っていないと考えられる。図２(b)の模式図に示すように、コロナチャージャ４０からの放電電流が中間転写ローラ７に向かって流れると、トナー粒子層４２に電荷４５が付与され、トナー粒子４４が帯電させられるとともに、放電電流による作用でトナー粒子層４２が中間転写ローラ７側に圧縮される力を受け、トナー画像の上側（表面）にキャリア液４３が上澄み液のように絞り出されてくると考えられる。図２(c)の模式図に示すように、キャリア液回収ローラ３３がトナー画像面に接触した状態で、中間転写ローラ７と同方向に回転移動することにより、トナー画像の上側に絞り出されたキャリア液４３がキャリア液回収ローラ３３の表面に付着して回収される。キャリア液回収電源３４により、キャリア液回収ローラ３３にトナー粒子４４の帯電特性と同極性のバイアス電圧を印加することにより、キャリア液回収ローラ３３の表面にトナー粒子４４が付着することを防止することができる。
【００４０】
二次転写ローラ１２は、中間転写ローラ７に対向して配置された二次転写手段であり、中間転写ローラ７との間の二次転写領域に転写材を挟んで搬送しながら、中間転写ローラ７に形成されたトナー画像を転写材上に二次転写する。中間転写体クリーニング装置１３は、二次転写後に中間転写ローラ７に残留した残留トナーを除去する。なお、二次転写手段は二次転写ローラ１２を用いたもの以外にも、コロナ放電による静電転写方法を用いたものなど他の方式をもつものであってもよい。
【００４１】
濃度検出部１４は、二次転写前濃度検出部５０と二次転写後濃度検出部５１とを有する。二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１は、それぞれ発光部と受光部を有する光学濃度センサであり、中間転写ローラ７上の被測定部に発光部から光を照射し、被測定部からの反射光を受光部で検出することにより被測定部の光学的な濃度を検出し、電圧値の形態で濃度を出力する。
【００４２】
上記二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１は、中間転写ローラ７に形成された検出用画像パターンの二次転写前後の画像濃度を検出することができるように設けられる。すなわち、二次転写前濃度検出部５０は、中間転写ローラ７の二次転写位置の上流側（二次転写前）に設けられ、感光体２上に形成された後に中間転写ローラ７に一次転写され、電荷付与部１０及びキャリア液回収部１１を通過した後の二次転写前の検出用画像パターンの濃度を検出する。また、二次転写後濃度検出部５１は、中間転写ローラ７の二次転写位置の下流側（二次転写後）に設けられ、検出用画像パターンが転写材に二次転写された後に中間転写ローラ７上に残った転写残りトナーの濃度を検出する。二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１は、検出用画像パターンの画像濃度が低い場合、反射光量が多いため高い電圧値を出力し、検出用画像パターンの画像濃度が高い場合、反射光量が少ないため低い電圧値を出力する。
【００４３】
給紙部１５は、給紙トレーに積載されたコピー用紙やOHPシート等の転写材を給紙ローラにより送り出し、レジストローラで一時停止させて中間転写ローラ７のトナー画像の位置とタイミングを合わせて、二次転写ローラ１２と中間転写ローラ７との接触部分に送り出す。
【００４４】
定着装置１６は、トナー画像が二次転写された転写材を加熱及び加圧して、トナー画像を転写材に定着させて印刷物として排紙部１７に排出する。定着装置１６は、熱ローラ対を用いた加熱加圧定着のほかに、赤外線加熱定着、オーブン加熱定着、溶剤定着、UV定着などを用いたものであってもよい。
【００４５】
制御部１８は、図３の構成図に示すように、入出力部６０と画像処理部６１とLD制御部６２とエンジンコントローラ６３と操作部６４とシステム制御部６５と電荷量可変部６６とを備える。入出力部６０は、外部から画像データを入力する。画像処理部６１は、入力された画像データを画像形成するために画像処理する。LD制御部６２は、画像処理部６１で画像処理された画像データに従って露光装置４の光源を点灯制御する。エンジンコントローラ６３は、画像形成装置１の各構成要素を画像形成動作に合わせて動作させる。操作部６４は、画像形成の指示などを入力する。
【００４６】
システム制御部６５は、画像形成装置１全体の動作を制御し、入力された画像データに基づいて画像形成する画像形成方法と、検出用画像データに基づいて画像形成し、転写率を最適化する転写性調整方法とを実行する。
【００４７】
図４のグラフは、コロナチャージャ４０を設けた場合と設けない場合とのそれぞれにおいて、画像パターンのハーフトーン画像面積率を変化させたときの、二次転写後のパターン画像濃度の関係を示す。画像面積率が40〜70%程度の中間濃度において、コロナチャージャ４０の有無による画像濃度差が顕著に現れる。コロナチャージャ４０により中間転写ローラ７上のトナー画像に電荷の付与を行った場合に、ベタ画像部に比べて画像面積率の低い画像部における画像濃度の再現性が向上していることを表している。すなわち、中間転写ローラ７上のトナー層がもつ電荷量が、二次転写に十分ではないとき、個々の画像面積が小さな、いわゆるドット画像などで二次転写性が損なわれやすいことを示している。従って、中間濃度パターンの画像濃度を測定することにより、二次転写効率をより正確に検出することができる。なお、中間濃度パターンは、例えば、網点パターンや万線パターンなどの中間調濃度の得られるパターンであればどのようなパターンであってもよい。以上の検討から本実施形態では、検出用画像パターンとして中間濃度パターンを使用する。
【００４８】
電荷量可変部６６は、二次転写前濃度検出部５０から二次転写前に中間転写ローラ７に担持された検出用画像パターンの濃度を入力し、二次転写後濃度検出部５１から検出用画像パターンを転写材に二次転写した後に中間転写ローラ７に残留するトナーの濃度を入力し、入力された２つの濃度に基づいて電流印加部４１を制御することによりコロナチャージャ４０による放電電流を可変させる。
【００４９】
ここで、図５のグラフは、コロナチャージャ４０から中間転写ローラ７に流れる放電電流と、二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１による濃度検出結果との関係を示す。図５のグラフから明らかなように、付与されるコロナチャージャ４０からの放電電流の値、すなわち、コロナチャージャ４０から付与される電荷量に応じて、二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１からの出力の組み合わせが、大きく分けて状態Ａと状態Ｂと状態Ｃとの３つに分類される。
【００５０】
状態Ｂでは、コロナチャージャ４０からの放電電流が適切であるため、放電電流にかかわらず二次転写前濃度検出部５０の値が低く安定し、二次転写後濃度検出部５１の検出値が高く安定している。
【００５１】
状態Ａでは、コロナチャージャ４０からの放電電流が十分ではないため、トナー粒子に十分な電荷が与えられず、トナーの圧縮を十分に行うことができず、中間転写ローラ７に形成された画像上のトナーがキャリア液回収ローラ３３によって剥ぎ取られ、二次転写前の濃度が低下する。さらに、状態Ａでは、コロナチャージャ４０からの放電電流が十分ではないため、トナー粒子に十分な電荷が与えられないため二次転写率が低下し、二次転写後の残留トナーが増え、二次転写後のパターン濃度が高くなる。そのため、状態Ａでは、放電電流が小さいほど二次転写前濃度検出部５０の検出値が高く、二次転写後濃度検出部５１の検出値が低くなる。
【００５２】
状態Ｃでは、コロナチャージャ４０からの放電電流が過剰であるため、中間転写ローラ７に形成された画像上のトナーに過剰の電荷が付与され、トナー粒子が中間転写ローラ７の表面に強く押し付けられ、二次転写部でトナー粒子が転写材側に転写する効率が低下し、二次転写後のパターン濃度が高くなる。そのため、状態Ｃでは、二次転写前濃度検出部５０の検出値が安定している一方、放電電流が大きいほど二次転写後濃度検出部５１の検出値が小さくなる。
【００５３】
電荷量可変部６６は、状態Ｂにおける二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１の検出値に対する、実際の二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１の検出値の大小関係から、状態Ａと状態Ｂと状態Ｃとのいずれの状態か判定し、状態Ａであれば放電電流を上昇させることにより状態Ｂに遷移させ、状態Ｂであれば現状を維持し、状態Ｃであれば放電電流を低下させることにより状態Ｂに遷移させる。
【００５４】
具体的には、電荷量可変部６６は、図６の制御テーブル７０ａ及び制御テーブル７０ｂに示すように二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１の検出値に対して放電電流を上昇させるか、放電電流を低下させるか記憶しておき、二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１の検出値を制御テーブルにあてはめて、放電電流を制御する。より具体的には、状態Ｂにおける二次転写前濃度検出部５０の検出値Th1が1.5Vであり、状態Ｂにおける二次転写後濃度検出部５１の検出値Th2が4.0Vである場合、制御テーブル７０ａは、二次転写前濃度検出部５０の検出値が1.5Vより大きい、すなわち状態Ａであれば放電電流を上昇させることを記憶しており、制御テーブル７０ｂは、二次転写後濃度検出部５１の検出値が4.0V未満、すなわち状態Ｃであれば放電電流を低下させることを記憶している。電流印加部４１は、放電電流の上昇を放電電流の低下よりも優先する。
【００５５】
また、他の具体例として、電荷量可変部６６は、図７の回路図に示すように、第１比較回路７１と第２比較回路７２と適正値判定回路７３とを備える。第１比較回路７１は、状態Ｂにおける二次転写前濃度検出部５０の検出値Th1=1.5Vと、実際の二次転写前濃度検出部５０からの入力とを比較し、実際の二次転写前濃度検出部５０からの入力が1.5Vより大きければ放電電流を上昇させるLow信号を出力し、実際の二次転写前濃度検出部５０からの入力が1.5V以下であればHigh信号を出力する。第２比較回路７２は、状態Ｂにおける二次転写後濃度検出部５１の検出値Th2=4.0Vと、実際の二次転写後濃度検出部５１からの入力とを比較し、実際の二次転写後濃度検出部５１からの入力が4.0V未満であれば放電電流を低下させるLow信号を出力し、実際の二次転写後濃度検出部５１からの入力が4.0V以上であればHigh信号を出力する。適正値判定回路７３は、AND回路で構成され、第１比較回路７１と第２比較回路７２からの入力がともにHigh信号である場合、すなわち状態Ｂにある場合には放電電流が適正であることを示すHigh信号を出力する。電流印加部４１は、第１比較回路７１から放電電流を上昇させるLow信号を入力すると放電電流を上昇させ、第２比較回路７２から放電電流を低下させるLow信号を入力すると放電電流を低下させ、適正値判定回路７３からHigh信号を受けると現状の放電電流を維持する。電流印加部４１は、放電電流を低下させる信号よりも放電電流を上昇させる信号を優先する。
【００５６】
システム制御部６５が実行する転写性調整方法について図８のフロー図を用いて説明する。まず、システム制御部６５は、中間濃度パターンで構成される検出用画像パターンを通常の画像形成方法と同様に感光体２に形成し、中間転写ローラ７に一次転写する（ステップＳ１０）。次に、システム制御部６５は、現状の放電電流によりコロナチャージャ４０から中間転写ローラ７上の検出用画像パターンに電荷を付与する（ステップＳ１１）。次に、システム制御部６５は、キャリア液回収部１１により中間転写ローラ７上の検出用画像パターンからキャリア液を回収する（ステップＳ１２）。次に、システム制御部６５は、二次転写前濃度検出部５０により中間転写ローラ７上の検出用画像パターンの濃度を検出する（ステップＳ１３）。次に、システム制御部６５は、二次転写ローラ１２により、中間転写ローラ７の検出用画像パターンを、給紙部１５から適宜のタイミングで送り出した転写材に二次転写する（ステップＳ１４）。次に、システム制御部６５は、二次転写後濃度検出部５１により、二次転写後に中間転写ローラ７上に残留したトナー画像の濃度を検出する（ステップＳ１５）。次に、システム制御部６５は、電荷量可変部６６により、状態Ａと状態Ｂと状態Ｃとのいずれの状態にあるか判定し、状態Ａであれば放電電流を上昇させて状態Ｂとなるように電流印加部４１を設定し、状態Ｂであれば放電電流を変更せず、状態Ｃであれば放電電流を低下させて状態Ｂとなるように電流印加部４１を設定する（ステップＳ１６）。
【００５７】
なお、正確には、コロナチャージャ４０からトナー画像に付与する適正な電荷量は、トナー量により異なるため、画像面積率に応じて必要電荷量を変えることが望ましく、具体的には、画像面積率ごとに制御テーブルを設けたり、画像面積率ごとに第１比較回路７１及び第２比較回路７２に入力する基準電圧を変更することが望ましい。
【００５８】
トナー特性が時間的に変化した場合にも、本実施形態の転写性調整方法が有効であることを説明する。図９のグラフは、コロナチャージャ４０から中間転写ローラ７に流れる放電電流と、二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１による濃度検出結果との関係を示し、破線はトナー特性が変化する前の状態すなわち図５と同じ状態を示し、実線はトナー特性が時間とともに変化した後の状態を示している。
【００５９】
時間の経過とともにトナー層のキャリア液が減少した場合、状態Ｃ内の実線で示されるように、二次転写後濃度検出部５１の検出値は低下し、状態Ｃの領域が広くなり、適正領域である状態Ｂの領域が狭くなる。これは、放電電流の増加に伴ってキャリア液回収ローラ３３によって回収されるキャリア液が増加するため、二次転写時のキャリア液が不足し、二次転写率が低下し、二次転写後に中間転写ローラ７に残留するトナーが増加するためである。
【００６０】
時間の経過とともにトナーの帯電特性が劣化した場合、状態Ａ内の実線で示されるように、二次転写前濃度検出部５０の検出値は増加し、二次転写前パターン濃度センサ５１の検出値は低下し、状態Ａの領域が広くなり、適正領域である状態Ｂが狭くなる。これは、放電電流が低い場合には、トナーに付与される電荷が少ないため、キャリア液回収ローラ３３によって回収されるトナー量が増加し、二次転写前の濃度が低下するためである。さらに、放電電流が低い場合には、トナーに付与される電荷が少ないため、二次転写率が低下し、二次転写後に中間転写ローラ７に残留するトナーが増加するためである。
【００６１】
トナー特性が時間の経過とともに変化し、状態Ｂの領域が狭くなった場合でも、電荷量可変部６６は、二次転写前濃度検出部５０及び二次転写後濃度検出部５１の変化に基づいて状態Ａ及び状態Ｃであることを検出し、放電電流を変化させて状態Ｂに遷移させることができる。
【００６２】
本実施形態の画像形成装置１によれば、トナー画像に電荷を与えてトナーを圧縮し、トナー層から余剰キャリア液を分離し、トナー画像から余剰なキャリア液を効率よく回収することにより、余剰なキャリア液を転写材に極力付着させずに転写材上でのトナーの定着性を確保できるため、キャリア液の消費を抑えて高品質な画像を提供することができる。
【００６３】
本実施形態の画像形成装置１によれば、二次転写前後の中間転写ローラ７上のトナーの濃度を検出することにより、環境変動や諸条件の変動に対応して適正な電荷量が変動した場合であっても、電荷付与部１０から二次転写前のトナー画像に付与する電荷量を良好な二次転写を行うことができる適切な値にすることができるため、キャリア液回収ローラ３３によるトナーの剥がれを防止するとともに良好な二次転写を維持し、安定した画像品質を得ることができる。
【００６４】
本実施形態の画像形成装置１によれば、周囲の環境に依存して液体トナーの粘性や電気特性が変動する場合、時間とともにトナー特性が変化する場合、トナー濃度の変動幅が変わる場合に応じ、液体現像装置５による現像後の状態すなわち作像条件を変化する場合であっても、電荷付与部１０から二次転写前のトナー画像に付与する電荷量を、一定条件に固定せず適正な電荷量に制御することができるため、安定した画像品質を得ることができる。
【００６５】
第２の実施形態の画像形成装置８０は、図１０の中間転写ローラ７周辺の構成図に示すように第１の実施形態のコロナチャージャ４０を有する電荷付与部１０に替えて、非接触放電ローラ８１とクリーニングブレード８２と電流印加部８３とを有する電荷付与部８４を備える。他の構成は第１の実施形態の画像形成装置８０と実質的に同じである。
【００６６】
非接触放電ローラ８１は、金属性の芯金に、例えば体積抵抗率が1×10-6〜10-13Ω・cm、表面抵抗が1×10-6Ω以上の電気特性を有する導電性の被覆層を設けて構成される。被覆層には、導電材を配合した発泡導電性ゴム組成物あるいは導電性ポリウレタンフォームを用いることができる。発泡導電性ゴム組成物を構成するゴム成分としては、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（EPDM）、クロロプレン、クロロスルフォン化ポリエチレンに導電材を配合したものの発泡体、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムの発泡体又はエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材を配合したものの発泡体など、中抵抗の合成ゴム材料を用いることが好適である。
【００６７】
なお、非接触放電ローラ８１は、非接触タイプの放電ローラであるため必ずしも弾性を用いて構成する必要はなく、電気特性を満足する材料であれば上記の材料に限るものではない。非接触放電ローラ８１は、被帯電体の帯電均一性を向上させ、被帯電体表面のピンホール等に起因するリークの発生を防止するとともに、トナー粒子や紙粉等の固着を防止する機能を表面にもたせるため、必要に応じてローラ表面にコート処理を施したり、被覆チューブで被覆するなどの処理を行ったものであってもよい。具体的には、非接触放電ローラ８１は、表面に薄い（約5〜10μm）ポリアミド樹脂の塗膜や、厚さ15μmのフッ素樹脂（4wt%のカーボンを含む）の表面層を設け、表面抵抗を1×10-6Ω程度とするとよい。非接触放電ローラ８１は、芯金表面に樹脂等の誘電体の塗膜を設けたり、アルマイト層などを設けるとよい。
【００６８】
非接触放電ローラ８１の設置条件としては、中間転写ローラ７と非接触放電ローラ８１との離間距離を500μm以下とすることが望ましい。中間転写ローラ７と非接触放電ローラ８１との離間距離を維持する機構にはいくつかの方法がある。例えば、非接触放電ローラ８１の軸方向端部の非画像部領域に、中間転写ローラ７と非接触放電ローラ８１との離間距離に相当する厚みを形成するスペーサコロを設け、中間転写ローラ７の端部に押し当てる。
【００６９】
例えば、コロナチャージャによりトナー画像に電荷を付与する場合、コロナチャージャがコロナ放電によりイオンを発生させる構成をもつため、放電電流を被帯電部材だけではなくチャージワイヤを囲むケーシング部材にも流す必要があり、電流効率が悪く、放電電流の設定範囲をあまり大きく取れない。一方、非接触放電ローラ８１の放電は、非接触放電ローラ８１と中間転写ローラ７とのギャップで発生し、放電電流のほぼすべてが中間転写ローラ７上のトナー層に付与されるため、非常に効率よく電荷を付与することができる。効率のよい電荷付与により、放電時に発生するオゾン量を低減することができる。
【００７０】
非接触放電ローラ８１はトナー層あるいは中間転写ローラ７と接触していないため、非接触放電ローラ８１の部材として弾性を有する導電性ゴム材を使用した場合でも、非接触放電ローラ８１を中間転写ローラ７に当接したまま装置を長期停止したときに問題となる永久変形等の問題を回避することができる。
【００７１】
例えば、コロナチャージャによりトナー画像に電荷を付与する場合、コロナチャージャの放電ワイヤに紙粉や放電生成物等が付着することによってチャージワイヤの放電が不安定になり、十分な機能が発揮できなくなることがあるため、チャージワイヤを定期的に清掃する必要がある。一方、本実施形態のように非接触放電ローラ８１を用いると、帯電部材である非接触放電ローラ８１に付着するトナーを少なくすることができ、中間転写ローラ７上のトナーやキャリア液などが帯電部材に付着することによる帯電性能の低下を抑制することができ、クリーニング装置を設けずに使用することができる。なお、非接触放電ローラ８１を用いる場合でもローラ表面への異物の付着を完全になくすることはできないため、非接触放電ローラ８１を回転駆動してクリーニングブレード８２で間欠的にでもクリーニングすることが望ましい。
【００７２】
電流印加部８３は、第１の実施形態の電流印加部４１と同様に電荷量可変部６６から設定される電流値で非接触放電ローラ８１に電流を流す。なお、電流印加部８３が放電電流を流すために非接触放電ローラ８１に印加する電圧は、トナーと同極性であることが好ましく、直流電圧限られず直流電圧に交流電圧を重畳したものであってもよい。
【００７３】
第２の実施形態の画像形成装置８０によれば、非接触放電ローラ８１によりトナー画像に電荷を付与することにより、汚れによる不均一な放電を回避し、かつ、効率的に放電することができ、トナー層に均一かつ安定して電荷を付与することができる。
【００７４】
第３の実施形態の画像形成装置９０は、図１１の中間転写ローラ７周辺の構成図、及び図１２の制御部１８のブロック図に示すように、第１の実施形態のコロナチャージャ４０を有する電荷付与部１０に替えて、接触放電ローラ９１とクリーニングブレード９２とキャリア回収装置９３と容器９４と接離機構９５と電流印加部９６とを有する電荷付与部９７を備え、キャリア液回収部１１に接離機構９８を備える。他の構成は第１の実施形態の画像形成装置８０と実質的に同じである。
【００７５】
接触放電ローラ９１は接触型の放電部材であり、非接触放電ローラ８１とほぼ同じ構成および電気特性をもった材料を採用することができる。接触放電ローラ９１は、中間転写ローラ７にトナー層、あるいはキャリア液層を介して接触するため、導電性が付与されたゴム硬度（JISA）70度以下の柔軟性を有するゴム材等を材質として使用することが望ましい。導電性を付与したゴム材料の構成は、第２の実施形態の被覆層と同様である。
【００７６】
接触放電ローラ９１の表面は、極力平滑性を良くしたものであることが望ましい。接触放電ローラ９１の表面の凹凸が激しい場合、表面がトナー画像面に接触する際に、当接圧力にもよるが、凹凸がトナー画像に転写されて凸部によりトナー画像がつぶされるからである。中間転写ローラ７上でのトナー層厚はおよそ5μm以下程度であり、トナー層の厚さより接触放電ローラ９１の表面粗さは滑らかな方がよいため、接触放電ローラ９１のローラ表面は十箇所の平均の粗さRz（JIS）で5μm以下であることが望ましい。
【００７７】
接触放電ローラ９１は、コロナチャージャに比較して電源の低電圧化を図ることができるため、放電処理に起因するオゾンの発生量を少なくすることができる。接触放電ローラ９１は、非接触放電ローラ８１と比べても低電圧で作動できるため、オゾン発生量をより少なくすることができる。接触放電ローラ９１は、中間転写ローラ７に接触しているため、放電ギャップを常に均一に維持することができ、安定して放電することができる。
【００７８】
接触放電ローラ９１は、中間転写ローラ７上のトナー層に接触しているため、非接触の放電部材とは異なり、トナー粒子に電荷を与えるとともにトナー画像上の余剰なキャリア液を除去することができる。クリーニングブレード９２は、キャリア液回収ローラ３３のクリーニングブレード３５と同様に、接触放電ローラ９１の表面に付着したキャリア液をクリーニングする。キャリア液回収装置９３は、クリーニングブレード９２で除去した余剰キャリアを回収して再利用する。容器９４は、接触放電ローラ９１とクリーニングブレード９２とキャリア液回収装置９３とを内部に配置させている。
【００７９】
接触放電ローラ９１には、当接しているクリーニングブレード９２の負荷に抗して回転できるように、独立して回転駆動させるための駆動手段が設けられている。また、接触放電ローラ９１の表面と中間転写ローラ７の表面とがほぼ等速で移動するように接触放電ローラ９１の回転速度を設定することにより、トナーに対して相対的に中間転写ローラ７接線方向の速度ベクトルをもたないようにすることができ、画像の先端がかすれたり、縦線と横線とのバランスが悪かったりする現象が生じることを回避することができる。
【００８０】
接離機構９５は、引張バネ１００とクランク１０１と付勢ローラ１０２とソレノイド１０３とを有する。引張バネ１００は、容器９４を引っ張ることにより、接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７から離間する方向に付勢している。クランク１０１は、中心で回転可能に固定され、一端に付勢ローラ１０２を接続し、他端にソレノイド１０３の先端を接続している。付勢ローラ１０２は容器９４に接触している。ソレノイド１０３は、システム制御部６５からの指示に従ってクランク１０１を押すことにより、付勢ローラ１０２により容器９４を引張バネ１００の引張力に逆らって押し、接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７に押し付ける。ソレノイド１０３は、システム制御部６５からの指示に従ってクランク１０１を引くことにより、付勢ローラ１０２を容器９４から離す方向に移動させ、引張ばね１００の引張力により接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７から離す。
【００８１】
ソレノイド１０３は、画像形成装置９０の電源がオン状態の場合に、接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７に押し付け、画像形成装置９０の電源がオフ状態の場合に、接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７から離すように駆動される。画像形成装置９０の電源がオフの状態で接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７から離間することにより、弾性を有する導電性ゴム材を使用した接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７に当接したまま画像形成装置９０を長期停止することがなくなり、接触放電ローラ９１の永久変形等の問題を回避することができる。
【００８２】
電流印加部９６は、第１の実施形態の電流印加部４１と同様に電荷量可変部６６から設定される電流値で接触放電ローラ９１に電流を流すことにより、中間転写ローラ７上に一次転写されたトナー画像に向けて、トナー画像の帯電極性と同極性の電荷を付与する。なお、電流印加部９６が放電電流を流すために接触放電ローラ９１に印加する電圧は、トナーと同極性であることが好ましく、直流電圧限られず直流電圧に交流電圧を重畳したものであってもよい。
【００８３】
キャリア液回収部１１に設けられた接離機構９８は、接離機構９５と同様の構成及びタイミングで、キャリア液回収ローラ３３を内部に収めた容器を押し引きすることにより、キャリア液回収ローラ３３を中間転写ローラ７に押し付けたり離したりする。
【００８４】
第３の実施形態の画像形成装置９０によれば、接触放電ローラ９１からトナー画像に電荷を付与することにより、効率的に放電することができ、トナー層に均一かつ安定して電荷を付与することができる。
【００８５】
なお、電荷量可変部６６は、入出力部６０や操作部６４から入力される転写材の種類（紙種情報）ごとに接触放電ローラ９１を接触させるか否かを決定したり、制御テーブル７０を選択するものであってもよい。具体的には、転写材の表面性が粗い状態の紙やキャリア液の吸収性が高い紙では、キャリア液を必要以上に除去すると著しく転写効率が劣化することがあるため、上記のような転写材が選択されて、かつ、キャリア液が不足した状態Ｃにある場合には、キャリア液回収ローラ３３を中間転写ローラ７から離間させ、キャリア液の除去量を減らして転写効率を確保するとよい。それでも転写性が十分に向上しない場合には、接触放電ローラ９１を中間転写ローラ７から離間させることで、さらにキャリア液の除去量を減らすことも可能である。ただし、キャリア液の除去量を低減する手段を用いるか、接触放電ローラ９１により付与する電荷量を増やす手段を用いるかは、状況に応じてより効果的な手段を選択することができる。また、転写材がオイルを吸収しにくい材料で作られている場合、キャリア液回収ローラ３３によりキャリア液を回収しても二次転写性は損なわれ難いため、定着性を確保する上でも転写性が確保できる範囲で極力キャリア液を回収することが望ましい。以上のように、使用される紙種情報を予め入力しておくことで、最適な転写条件を自動的に選択することができる。
【００８６】
なお、画像形成装置９０は、接触型電荷供給手段の例として接触放電ローラ９１を使用しているが、図１３に示すような放電ブレード１１０を用いたものであってもよい。放電ブレード１１０は、中間転写ローラ７上のトナー層に当接し、電流印加部９５により接触放電ローラ９１と同等な電位を与えられ、放電によりトナー層に電荷を供給する。放電ブレード１１０は通常の作像中には中間転写ローラ７に直接接触することはなく、トナー層を介して中間転写ローラ７と絶縁されるように設置されている。放電は、放電ブレード１１０と中間転写ローラ７とで形成される楔形の空間１１１において、一定の電圧を印加された放電ブレードと中間転写ローラとの距離が放電可能な距離となるとき、すなわち、放電ブレード１１０とトナー層との接触部分より中間転写ローラ７の回転方向上流側で発生する。
【００８７】
放電ブレード１１０の材質としては、ポリイミド、ポリアミド、ナイロン（商標）等が使用可能であり、材質の体積抵抗率が1×10-6Ω・cm以上であることが好ましい。また、放電ブレード１１０の表面はトナー層を傷つけないように平滑なものであることが好ましく、放電ブレード１１０の端部は凹凸のないものであること好ましい。放電ブレード１１０の硬度及び厚さは、トナー層を傷つけたり掻き取ったりしない程度であることが好ましい。具体的には、放電ブレード１１０を厚さ50μm、体積抵抗率1×10-6Ω・cmのポリイミドフィルムで形成し、中間転写ローラ７の回転方向にならうように当接させ、この放電ブレード１１０に約4kVの電圧を印加したところ、二次転写性が向上し、抜けのない、高画質な画像を得ることができた。
【００８８】
本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置の構成図である。
【図２】トナー画像からキャリア液を回収する過程を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態の制御部のブロック図である。
【図４】ハーフトーン画像面積率と二次転写後の濃度との関係を示すグラフである。
【図５】放電電流とトナー画像の濃度との関係を示すグラフである。
【図６】制御テーブルの内容例を示す図である。
【図７】電荷量可変部の具体的な回路の構成例を示す図である。
【図８】転写性調整方法のフロー図である。
【図９】放電電流とトナー画像の濃度との関係の時間変化を示すグラフである。
【図１０】第２の実施形態の画像形成装置の中間転写ローラ周辺の構成図である。
【図１１】第３の実施形態の画像形成装置の中間転写ローラ周辺の構成図である。
【図１２】第３の実施形態の画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図１３】放電ブレードを用いた画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１；画像形成装置、２；感光体、３；帯電装置、４；露光装置、５；液体現像装置、
６；感光体スイープ装置、７；中間転写ローラ、８；除電ランプ、
９；感光体クリーニング装置、１０；電荷付与部、１１；キャリア液回収部、
１２；二次転写ローラ、１３；中間転写体クリーニング装置、１４；濃度検出部、
１５；給紙部、１６；定着装置、１７；排紙部、１８；制御部、２０；現像ローラ、
２１；塗布ローラ、２２；中間ローラ、２３；クリーニングブレード、
２４；攪拌・搬送スクリュ、３０；スイープローラ、３１；クリーニングブレード、
３２；キャリア回収装置、３３；キャリア液回収ローラ、３４；キャリア液回収電源、
３５；クリーニングブレード、３６；キャリア回収装置、４０；コロナチャージャ、
４１；電流印加部、４２；トナー粒子層、４３；キャリア液、４４；トナー粒子、
４５；電荷、５０；二次転写前濃度検出部、５１；二次転写後濃度検出部、
６０；入出力部、６１；画像処理部、６２；LD制御部、６３；エンジンコントローラ、
６４；操作部、６５；システム制御部、６６；電荷量可変部、７０ａ；制御テーブル、
７０ｂ；制御テーブル、７１；第１比較回路、７２；第２比較回路、
７３；適正値判定回路、８０；画像形成装置、８１；非接触放電ローラ、
８２；クリーニングブレード、８３；電流印加部、８４；電荷付与部、
９０；画像形成装置、９１；接触放電ローラ、９２；クリーニングブレード、
９３；キャリア回収装置、９４；容器、９５；接離機構、９６；電流印加部、
９７；電荷付与部、９８；接離機構、１００；引張バネ、１０１；クランク、
１０２；付勢ローラ、１０３；ソレノイド、１１０；放電ブレード、
１１１；楔形の空間。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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