(57)【要約】【課題】絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に応じて、適切に現像ローラ５４Ｋに残ったトナーを回収できる構成を提供する。【解決手段】絞りローラ５２Ｋは、製膜電極５１Ｋにより現像ローラ５４Ｋ上に製膜された液体現像剤中のトナー層を圧縮する。現像クリーニングローラ５８Ｋは、現像ローラ５４Ｋの間に現像クリーニングコントラストが印加されることで、現像位置を通過した現像ローラ５４Ｋ上に残ったトナーを回収する。回収用電源１４Ｋは、回収電位差を可変に印加可能である。制御部は、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関する情報に応じて、回収用電源１４Ｋを制御して現像クリーニングコントラストを変更可能である。【選択図】図３
2018105985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能な像担持体と、
トナーとキャリア液を含む液体現像剤を担持して回転し、現像位置で前記像担持体に担持された静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、
液体現像剤を貯蔵する現像剤槽と、
前記現像剤槽の液体現像剤を前記現像剤担持体に製膜する製膜電極と、
前記現像剤担持体の回転方向に関して、前記製膜電極の下流で前記現像位置の上流に配置され、前記現像剤担持体上に製膜された液体現像剤中のトナー層を圧縮する圧縮部材と、
前記現像剤担持体との間に回収電位差が印加されることで、前記現像位置を通過した前記現像剤担持体上に残ったトナーを回収する回収部材と、
前記回収電位差を可変に印加可能な電位差印加手段と、
前記圧縮部材と前記現像剤担持体との間を通過した前記現像剤担持体上のトナー層の圧縮状態に関する情報を取得可能な取得手段と、
前記取得手段により取得した情報に応じて、前記電位差印加手段を制御して前記回収電位差を変更可能な制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電位差印加手段は、前記回収部材に電圧を可変に印加可能な回収用電源である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記回収部材は、前記現像剤担持体と当接して回転する回収回転体であり、
前記回収回転体に回収されたトナーを除去するクリーニング手段を備えた、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段は、前記回収回転体と当接するクリーニングブレードである、
ことを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、所定の範囲内で前記回収電位差を変更する、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記圧縮部材は、前記現像剤担持体と当接して回転する圧縮回転体である、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記取得手段は、前記現像剤槽に貯蔵された液体現像剤の導電率を検知可能な導電率検知手段であり、
前記制御手段は、前記導電率検知手段により検知した導電率が第１導電率の場合には前記回収電位差が第１回収電位差となるように、前記導電率検知手段により検知した導電率が前記第１導電率よりも高い第２導電率の場合には前記回収電位差が前記第１回収電位差よりも大きい高い第２回収電位差となるように前記電位差印加手段を制御する、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体と前記圧縮部材との間に圧縮電位差を可変に印加可能な圧縮用電源を備え、
前記取得手段は、前記圧縮電位差を取得可能であり、
前記制御手段は、前記取得手段により取得した圧縮電位差が第１圧縮電位差の場合には前記回収電位差が第１回収電位差となるように、前記取得手段により取得した圧縮電位差が前記第１圧縮電位差よりも大きい第２圧縮電位差の場合には前記回収電位差が前記第１回収電位差よりも大きい第２回収電位差となるように前記電位差印加手段を制御する、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体と前記圧縮部材との間に圧縮電位差を印加可能な圧縮用電源を備え、
前記取得手段は、前記現像剤担持体と前記圧縮部材との間に流れる電流を検知可能な電流検知手段であり、
前記制御手段は、前記電流検知手段により検知した電流が第１電流の場合には前記回収電位差が第１回収電位差となるように、前記電流検知手段により検知した電流が前記第１電流よりも大きい第２電流の場合には前記回収電位差が前記第１回収電位差よりも大きい第２回収電位差となるように前記電位差印加手段を制御する、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤担持体と前記製膜電極との間に電圧を印加可能な第１電源と、
前記現像剤担持体と前記圧縮部材との間に電圧を印加可能な第２電源と、
前記現像剤担持体と前記像担持体との間に電圧を印加可能な第３電源と、を備え、
前記取得手段は、前記現像剤担持体と前記製膜電極との間、前記現像剤担持体と前記圧縮部材との間、前記現像剤担持体と前記像担持体との間、前記現像剤担持体と前記回収部材との間のうち、１ないし複数の間に流れる電流を取得可能であり、
前記制御手段は、前記取得手段により取得した電流に応じて、前記電位差印加手段を制御して前記回収電位差を変更可能である、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
静電潜像を担持可能な像担持体と、
トナーとキャリア液を含む液体現像剤を担持して回転し、現像位置で前記像担持体に担持された静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、
液体現像剤を貯蔵する現像剤槽と、
前記現像剤槽の液体現像剤を前記現像剤担持体に製膜する製膜電極と、
前記現像剤担持体の回転方向に関して、前記製膜電極の下流で前記現像位置の上流に配置され、前記現像剤担持体上に製膜された液体現像剤中のトナー層を圧縮する圧縮部材と、
前記現像剤担持体との間に回収電位差が印加されることで、前記現像位置を通過した前記現像剤担持体上に残ったトナーを回収する回収部材と、
前記回収電位差を可変に印加可能な電位差印加手段と、
前記現像剤槽に貯蔵された液体現像剤の導電率を検知可能な導電率検知手段と、
前記導電率検知手段により検知した導電率が第１導電率の場合には前記回収電位差が第１回収電位差となるように、前記導電率検知手段により検知した導電率が前記第１導電率よりも高い第２導電率の場合には前記回収電位差が前記第１回収電位差よりも大きい高い第２回収電位差となるように前記電位差印加手段を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、トナーをキャリア液中に分散させた液体現像剤を用いて画像形成を行う構成が知られている。例えば、現像剤収容槽に収容された液体現像剤を電極により現像ローラに吸着させ、現像ローラに吸着された液体現像剤中のトナーにより感光体に形成された静電像を現像する構成が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、現像ローラと対向配置される圧縮部材を有し、圧縮部材と現像ローラとの間に電界を付与することで、液体現像剤中のトナーを現像ローラ側に圧縮する構成も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８２７９５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載のように、圧縮部材によりトナーを現像剤担持体としての現像ローラに圧縮する構成の場合、圧縮部材を通過した後の現像ローラ上のトナー層の圧縮状態によって、次のような問題が生じる可能性がある。まず、トナーがあまり圧縮されていないと、現像ローラが圧縮部材を通過する際に生じる乱流により現像ローラ上のトナーが乱れ、現像ローラ上のトナー層が不均一となって、画像不良が生じる虞がある。
【０００６】
一方、このような画像不良の発生を抑制すべくトナーを圧縮し過ぎると、感光体に形成された静電潜像を現像した後に、現像ローラに残ったトナーを十分に回収できない虞がある。
【０００７】
本発明は、圧縮部材と現像剤担持体との間を通過した現像剤担持体上のトナー層の圧縮状態に応じて、適切に現像剤担持体に残ったトナーを回収できる構成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】
【０００８】
本発明は、静電潜像を担持可能な像担持体と、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を担持して回転し、現像位置で前記像担持体に担持された静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、液体現像剤を貯蔵する現像剤槽と、前記現像剤槽の液体現像剤を前記現像剤担持体に製膜する製膜電極と、前記現像剤担持体の回転方向に関して、前記製膜電極の下流で前記現像位置の上流に配置され、前記現像剤担持体上に製膜された液体現像剤中のトナー層を圧縮する圧縮部材と、前記現像剤担持体との間に回収電位差が印加されることで、前記現像位置を通過した前記現像剤担持体上に残ったトナーを回収する回収部材と、前記回収電位差を可変に印加可能な電位差印加手段と、前記圧縮部材と前記現像剤担持体との間を通過した前記現像剤担持体上のトナー層の圧縮状態に関する情報を取得可能な取得手段と、前記取得手段により取得した情報に応じて、前記電位差印加手段を制御して前記回収電位差を変更可能な制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧縮部材と現像剤担持体との間を通過した現像剤担持体上のトナー層の圧縮状態に関わらず、適切に現像剤担持体に残ったトナーを回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】画像形成部の概略構成断面図。
【図３】現像装置の概略構成断面図。
【図４】製膜電極の現像ローラへの製膜の概念図。
【図５】（ａ）現像ローラと絞りローラのギャップを抜けて形成されたトナー層の圧縮状態が適切な場合を、（ｂ）同じく圧縮が過多の場合を、（ｃ）同じく圧縮不足の場合を、それぞれ示す模式図。
【図６】現像クリーニングコントラストに対するクリーニング特性を示す図。
【図７】（ａ）トナー層の圧縮状態が適正な場合の、（ｂ）トナー層の圧縮が過多の場合の、それぞれ現像クリーニングローラとクリーニングブレードの当接部におけるトナーの挙動を示した模式図。
【図８】トナー層の圧縮状態が良好な場合と、トナー層の圧縮が過多の場合の、現像クリーニングコントラストに対するクリーニング特性を示す図。
【図９】現像ローラと絞りローラのギャップでトナーにかかる電界を示す模式図。
【図１０】液体現像剤の導電率と現像クリーニングコントラストの関係を示す図。
【図１１】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図１２】第１の実施形態に係る回収電圧を決定する制御のフローチャート。
【図１３】第２の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図１４】第３の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図１５】第４の実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図１２を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１に示すように、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応して設けられ４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有する電子写真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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを後述する中間転写ベルト７０の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置１００は、例えば、画像形成装置本体に対し通信可能に接続された外部機器からの画像信号に応じてトナー像を記録材Ｐに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
【００１３】
各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に、トナーとキャリア液を含む液体現像剤を用いて各色のトナー像を形成する。画像形成部の詳しい構成については後述する。
【００１４】
中間転写体としての中間転写ベルト７０は、駆動ローラ８２、従動ローラ８５、および二次転写内ローラ８６に張架されたエンドレスベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、二次転写外ローラ８１と当接しながら回転駆動される。中間転写ベルト７０を挟んで感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと対向する位置には、それぞれ一次転写ローラ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋが配置され、一次転写部Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋを形成している。そして、各一次転写部Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋで、各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋから中間転写ベルト７０上に４色のトナー像が順次重ねて転写され、中間転写ベルト７０上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、例えば、ブラックなどの単色のトナー像のみを中間転写ベルト７０上に形成することも可能である。
【００１５】
中間転写ベルト７０を挟んで二次転写内ローラ８６と対向する位置には、二次転写外ローラ８１が配置され、二次転写部Ｔ２を形成している。中間転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材に転写される。なお、記録材に転写されなかった液体現像剤は、中間転写ベルト７０に当接したクリーニング装置（不図示）によってクリーニングされる。二次転写外ローラ８１には、ブレード８３が当接しており、二次転写外ローラ８１に付着した液体現像剤はブレード８３により掻き取られ、回収部８４に回収される。記録材上に転写されたトナー像は、不図示の定着装置により記録材上に定着される。
【００１６】
［画像形成部］
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについて、図１及び図２を用いて説明する。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋを有する。現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）に発色するトナー粒子を含む液体現像剤を収容している。そして、現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、各液体現像剤により、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する機能を有している。
【００１７】
なお、４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、以下、代表して画像形成部１Ｋについて図２を用いて説明し、他の画像形成部については説明を省略する。なお、図１の各部の符号については、各色に対応した添え字（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して示している。
【００１８】
感光体２０Ｋの周囲には、その回転方向に沿って、感光体２０Ｋを帯電する帯電装置３０Ｋ、帯電された感光体２０Ｋに静電潜像を形成する露光装置４０Ｋ、現像装置５０Ｋ、クリーニング装置２１Ｋなどが配置される。
【００１９】
感光体２０Ｋは、円筒状に形成された感光ドラムであり、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能である。感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体などで構成される。感光体２０Ｋは、次述する静電潜像を担持可能である。本実施形態では、感光体２０Ｋは、図２に矢印で示すように反時計回りに回転する。
【００２０】
帯電装置３０Ｋは、感光体２０Ｋを帯電するための装置である。本実施形態では、コロナ帯電器を用いている。露光装置４０Ｋは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズなどを有しており、画像信号に応じて変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｋ上に照射し、感光体２０Ｋ上に静電潜像を形成する。即ち、感光体２０Ｋ上に静電潜像が担持される。
【００２１】
現像装置５０Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成された静電潜像を、ブラック（Ｋ）のトナーを用いて現像するための装置である。現像装置５０Ｋの詳細につては後述する。感光体２０Ｋ上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ６１Ｋと感光体２０Ｋとの間に転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト７０に一次転写される。クリーニング装置２１Ｋは、クリーニングブレード２１Ｋａ、回収部２１Ｋｂを有し、一次転写後に感光体２０Ｋ上の液体現像剤を回収可能である。
【００２２】
［現像装置］
次に、本実施形態における現像装置５０Ｋの構成について、図３を用いて説明する。現像装置５０Ｋは、液体現像剤を担持して感光体２０Ｋへと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ５４Ｋを有する。現像ローラ５４Ｋの周囲には、現像剤槽５３Ｋ、製膜電極５１Ｋ、圧縮部材及び圧縮回転体としての絞りローラ５２Ｋ、回収部材及び回収回転体としての現像クリーニングローラ５８Ｋが配置されている。
【００２３】
現像ローラ５４Ｋは、液体現像剤を担持して回転し、感光体２０Ｋと対向する現像位置で感光体２０Ｋに担持された静電潜像をトナーにより現像する。現像ローラ５４Ｋは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に図３に矢印で示すように時計回りに回転する。現像ローラ５４Ｋは、ステンレスなどの金属製の内芯の外周部に導電性ウレタンゴムなどの弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。
【００２４】
現像剤槽５３Ｋは、ブラックのトナー粒子をキャリア液に分散させた液体現像剤を貯蔵する。本実施形態で用いる液体現像剤は、樹脂中へ顔料などの着色料を分散させた例えば平均粒径０．８μｍのトナー粒子を、有機溶媒などのキャリア液中に分散剤やトナー帯電制御剤、帯電指向剤とともに添加したものである。本実施形態では、液体現像剤中トナー粒子の濃度を例えば７重量％とした。また、本実施形態では、トナー粒子表面が負極性に一定量帯電している。
【００２５】
現像剤槽５３Ｋに貯蔵される液体現像剤は、ミキサー２００Ｋから供給される。ミキサー２００Ｋは、例えば、補給用のキャリア液が貯蔵されたキャリアタンクと、補給用のトナーが貯蔵されたトナータンクから適宜、キャリア液とトナーが補給される。ミキサー２００Ｋは、不図示のモータにより駆動される攪拌羽根が収容されており、供給されたキャリア液とトナーを攪拌することで混合し、キャリア液中にトナーを分散させている。
【００２６】
このようなミキサー２００Ｋ内には、液体現像剤の導電率を検知可能な導電率検知手段としての導電率センサ２０１Ｋが収容されている。そして、導電率センサ２０１Ｋの検知結果に基づいて、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率が所定の範囲となるように、キャリア液やトナーの補給などを行うようにしている。例えば、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率の所定の範囲は、１０−１１［Ｓ／ｃｍ］以上１０−９［Ｓ／ｃｍ］以下としている。現像剤槽５３Ｋにはミキサー２００Ｋ内の液体現像剤が供給されるため、現像剤槽５３Ｋに貯蔵された液体現像剤の導電率は、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率とほぼ同じである。このため、導電率センサ２０１Ｋにより、現像剤槽５３Ｋに貯蔵された液体現像剤の導電率が検知可能となる。なお、導電率センサは、現像剤槽５３Ｋ内に直接設けても良い。
【００２７】
製膜電極５１Ｋは、現像ローラ５４Ｋと所定のギャップを介して配置され、製膜用電源１２Ｋから所定の製膜電圧が印加されることで、所望のトナー濃度となるように液体現像剤を現像剤槽５３Ｋから現像ローラ５４Ｋに製膜させる。
【００２８】
絞りローラ５２Ｋは、現像ローラ５４Ｋの回転方向に関して、製膜電極５１Ｋの下流で現像位置の上流に配置され、現像ローラ５４Ｋ上（現像剤担持体上）に製膜された液体現像剤中のトナー層を圧縮する。即ち、絞りローラ５２Ｋは、絞り用電源１３Ｋから所定の絞り電圧を印加されることで、現像ローラ５４Ｋに製膜された液体現像剤に含まれるトナー粒子を現像ローラ５４Ｋ側に寄せると同時に、余分なキャリア液を絞って回収する。
【００２９】
このような絞りローラ５２Ｋは、金属からなる円筒状の部材であり、本実施形態ではステンレス鋼で作成されたローラを用いる。絞りローラ５２Ｋは、現像ローラ５４Ｋに当接され、中心軸を中心に図３に矢印で示すように反時計回りに回転する。現像剤槽５３Ｋで汲み上げられ製膜電極５１Ｋを通過した液体現像剤は、一定量、現像ローラ５４Ｋに担持される。そのため、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの当接部に所定速度で搬送された液体現像剤により、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間には、ギャップ略６μｍ、回転方向の幅略５ｍｍのニップが安定的に形成される。
【００３０】
液体現像剤は、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間の出口付近で分離して、それぞれのローラに担持される。この際、詳しくは後述するように、液体現像剤が絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過する際に、液体現像剤中のトナーが現像ローラ５４Ｋ側に寄るように、所定の電位差を両ローラ間に発生させている。このため、ローラ間を通過後の現像ローラ５４Ｋ表面の液体現像剤中のトナー濃度は大幅に上昇し、例えば３５重量％程度となる。なお、絞りローラ５２Ｋに担持された液体現像剤は、ブレード５６Ｋにより掻き取られる。
【００３１】
現像クリーニングローラ５８Ｋは、現像位置よりも現像ローラ５４Ｋの回転方向下流側に配置され、電位差印加手段としての回収用電源１４Ｋから回収電圧が印加されることで、現像位置を通過した現像ローラ５４Ｋ上に残ったトナーを回収する。即ち、現像クリーニングローラ５８Ｋは、現像ローラ５４Ｋとの間に回収電位差が印加されることで、現像ローラ５４Ｋ上のトナーを回収する。現像クリーニングローラ５８Ｋは、現像ローラ５４Ｋの表面に当接して、図３の矢印で示す反時計方向に回転するもので、例えばステンレス鋼製或いはアルミニウム製のローラである。
【００３２】
回収用電源１４Ｋは、現像ローラ５４Ｋと現像クリーニングローラ５８Ｋとの間に回収電圧を可変に印加可能である。言い換えれば、回収用電源１４Ｋは、現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間の回収電位差を可変に印加可能である。これにより、詳しくは後述するように、現像ローラ５４Ｋ上のトナーが現像クリーニングローラ５８Ｋに寄るような電位差（即ち、回収電位差）を両ローラ間に発生させている。そして、現像ローラ５４Ｋ表面上に残存するトナーを現像クリーニングローラ５８Ｋで回収することで除去する。
【００３３】
現像クリーニングローラ５８Ｋで回収されたトナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード５９Ｋにより除去される。クリーニングブレード５９Ｋは、現像クリーニングローラ５８Ｋの回転方向に関し、現像ローラ５４Ｋと対向する位置よりも下流に現像クリーニングローラ５８Ｋと当接するように配置されている。そして、トナーが除去された現像クリーニングローラ５８Ｋは、再度、現像ローラ５４Ｋからのトナーの除去を行う。クリーニングブレード５９Ｋは、厚み０．２ｍｍのアルミニウム製であり、現像クリーニングローラ５８Ｋにカウンター方向に当設している。
【００３４】
［現像装置および画像形成装置の動作］
次にこのような現像装置とそれを用いた画像形成装置の動作について説明する。引き続き、現像装置は、現像装置５０Ｋを例にとり図３を用いて説明する。現像ローラ５４Ｋには、現像用電源１１Ｋにより、例えば−４００Ｖの現像電圧が印加されている。ミキサー２００Ｋより現像剤槽５３Ｋに供給された液体現像剤の大半は、製膜電極５１Ｋと現像ローラ５４Ｋのギャップへと供給される。なお、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率は、上述のように導電率センサ２０１Ｋにより検知されている。
【００３５】
現像ローラ５４Ｋ表面には、製膜電極５１Ｋを通過する際に液体現像剤が担持される。製膜電極５１Ｋには、製膜用電源１２Ｋにより、例えば−６００Ｖの製膜電圧が印加されており、製膜電極５１Ｋと現像ローラ５４Ｋとの電位差により、ネガに帯電したトナーは、現像ローラ５４Ｋ側に圧縮されて担持される。
【００３６】
製膜電極５１Ｋ出口近傍において、液体現像剤は現像ローラ５４Ｋ表面に連れまわるものと、製膜電極５１Ｋ背面に流れ落ちるものとに別れる。液体現像剤を担持した現像ローラ５４Ｋは、次に絞りローラ５２Ｋに当接し、絞りローラ５２Ｋが現像ローラ５４Ｋ表面に対して等速で連れまわり方向に回転する。
【００３７】
絞りローラ５２Ｋには、絞り用電源１３Ｋにより現像ローラ５４Ｋに印加される現像電圧より絶対値で５０〜１２０Ｖ高い絞り電圧が印加される。つまり、現像ローラ５４Ｋに印加される現像電圧が−４００Ｖなら、絞りローラ５２Ｋに印加する絞り電圧は−４５０〜−５２０Ｖとなる。この絞りローラ５２Ｋの作用により、現像ローラ５４Ｋ上には、トナー濃度３５重量％前後の液体現像剤の薄層コートが形成される。その後、現像ローラ５４Ｋの回転によって、薄層コートは感光体２０Ｋとの間の現像位置に移動する。
【００３８】
なお、図示は省略するが、製膜電極５１Ｋ背面に流れ落ちる液体現像剤は現像桶に落下し、その後、ミキサー２００Ｋなどでトナー濃度が調整され、再度、現像剤槽５３Ｋに供給される。
【００３９】
現像位置通過後の現像ローラ５４Ｋは、次に、現像クリーニングローラ５８Ｋと当設する。現像クリーニングローラ５８Ｋには、回収用電源１４Ｋにより、例えば−２５０Ｖの回収電圧が印加されている。現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋとの電位差により、現像位置で現像しなかったトナーは現像クリーニングローラ５８Ｋに電気泳動する。そして、そのトナーは、クリーニングブレード５９Ｋにより掻き取られる。本実施形態では、回収用電源１４Ｋにより印加する回収電圧は、後述する制御で変更可能である。
【００４０】
次に、画像形成装置全体の動作について、図１及び図２を用いて説明する。感光体２０Ｋは、本実施形態ではアモルファスシリコンを用いている。感光体２０Ｋの表面は、コロナ帯電器である帯電装置３０Ｋのワイヤに約−４．５ｋＶ〜−５．５ｋＶを印加することにより、略−８００Ｖに帯電する。帯電後、露光装置４０Ｋにより画像部の電位が略５０Ｖとなるように静電潜像が形成される。
【００４１】
現像位置における現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間には、現像ローラ５４Ｋに印加されている現像電圧−４００Ｖと感光体２０Ｋ上の静電潜像の電位（画像部-５０Ｖ、非画像部−８００Ｖ）との電位差で電界が形成される。そして、形成された電界にしたがい、選択的にトナー粒子が感光体２０Ｋ上の画像部へと移動する。これにより、感光体２０Ｋ上にトナー像が形成される。キャリア液は、電界の影響を受けないため、現像位置における現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間の出口で分離し、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの両方に付着する。
【００４２】
現像位置を通過した感光体２０Ｋは、中間転写ベルト７０とのニップ部である一次転写部に到達し、感光体２０Ｋ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７０に一次転写される。この際、一次転写ローラ６１Ｋには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約＋２００Ｖの一次転写電圧が印加されており、感光体２０Ｋ上のトナー粒子は、中間転写ベルト７０に一次転写され、感光体２０Ｋにはキャリア液のみが残る。感光体２０Ｋ上に残ったキャリア液は、一次転写部Ｔ１Ｋ下流のクリーニング装置２１Ｋのクリーニングブレード２１Ｋａにより掻き取られ、回収部２１Ｋｂで回収される。
【００４３】
中間転写ベルト７０上に一次転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２へ向かう。二次転写部Ｔ２において、二次転写外ローラ８１には＋１０００Ｖの二次転写電圧が印加され、二次転写内ローラ８６は０Ｖに保たれており、中間転写ベルト７０上のトナー粒子は、二次転写部Ｔ２に搬送された記録材の表面に二次転写される。
【００４４】
このような画像形成装置による画像形成動作では、現像ローラ５４Ｋから感光体２０Ｋへの移動を含む、これ以降のそれぞれのトナー粒子移動プロセスにおけるトナーの移動効率は略９５％以上と極めて高くなるよう調整してある。そのため、各現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋにおいては、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに現像される前の現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ上の液体現像剤中に含まれるトナー量を精度よく安定させることが望まれる。これにより、記録材上に出力される画像の画質安定化を図れる。
【００４５】
［製膜］
次に、製膜電極５１ｋによる現像ローラ５４Ｋへの液体現像剤の製膜について、図４及び図５（ａ）〜（ｃ）を用いて詳しく説明する。上述のように、それぞれの現像装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋにおいて、現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ上に液体現像剤の製膜を行うために、製膜電極５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋに製膜電圧が印加される。製膜電極５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋと現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋのギャップは、それぞれ４００μｍになるように設定されている。引き続き、現像装置５０Ｋを例にとり説明する。
【００４６】
まず、図４を用いて、製膜電極５１Ｋでの製膜の概念を説明する。なお、図４では、説明のために、製膜電極５１Ｋと現像ローラ５４Ｋとのギャップを大きく示している。製膜電極５１Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間の製膜エリアの入り口部（図中では下部）では、トナー（黒丸で表示）は略均一に分散している。製膜エリアの下流（図中では上部）に行くに従い、前述したように、製膜電圧の印加によりトナーが徐々に現像ローラ５４Ｋへと移動していく。トナーを含んだ液体現像剤が図中で上に行くのは、現像ローラ５４Ｋの回転に伴い持ち上げられるためである。製膜エリアでは、トナーが現像ローラ５４Ｋの回転に沿って移動する方向と、トナーが電界により現像ローラ５４Ｋに移動していく方向の二つの方向の流れが存在する。
【００４７】
このように、製膜エリアでは、トナーが現像ローラ５４Ｋに寄っていくが、寄ったトナーのうちで現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋのギャップよりも現像ローラ５４Ｋに寄ったトナーが絞りローラ５２Ｋとの間を抜けて、薄膜が製膜される。この薄膜の模式図を図５に示す。なお、図５では、トナーを白丸で示す。図５（ａ）は、現像ローラ５４Ｋ上に適切に製膜された場合を示す。図５（ｂ）は、絞りローラ５２Ｋでの電界が強すぎてトナーが現像ローラ５４Ｋ上で圧縮され過ぎた状態、即ち、圧縮過多で製膜された場合を示す。図５（ｃ）は、逆に絞りローラ５２Ｋでの電界が弱すぎてトナーが現像ローラ５４Ｋ上で圧縮不足で製膜された場合を示す。
【００４８】
図５（ｃ）のように、圧縮が弱い場合は、トナーが絞りローラ５２Ｋを抜ける際に生じる乱流などの影響によりトナー層が均一に形成されず、不均一な画像が形成されてしまう。一方、図５（ｂ）のように、圧縮過多の場合は、図で見ても分かるように、製膜では特に問題はなく、良好な均一な製膜が達成される。ここで、図５（ａ）のように、非常に良好な状態の製膜を常に維持することは難しい。このため、本実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）のように、圧縮が正常な状態、或いは、圧縮過多の状態になるように絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間に電界を形成し、良好な均一な製膜を得るようにしている。しかしながら、図５（ｂ）のように圧縮過多の場合には、現像クリーニングローラ５８Ｋにおけるトナーの回収工程（クリーニング工程）で次のような問題が生じる虞がある。この点について説明する。
【００４９】
［現像ＣＬＮ残効率と現像ＣＬＮブレード残効率］
まず、現像ローラ５４Ｋ上に形成された薄膜のトナー層は、画像信号に応じて、感光体２０Ｋ上の静電潜像への現像に寄与したり、寄与しなかったりする。現像に寄与しなかったトナーは現像クリーニングローラ５８Ｋにて現像ローラ５４Ｋから除去される。ここでは、現像に寄与しなかったトナーが現像クリーニングローラ５８Ｋにて現像ローラ５４Ｋから除去される工程を説明する。
【００５０】
感光体２０Ｋの現像されないエリアでは、トナーに対して、現像ローラ５４Ｋに向かう方向の電界がかかっている。そのことにより、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層は、より圧縮される。その後、現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋの間の電位差で電気泳動し、トナーは現像クリーニングローラ５８Ｋへ移動する。次に、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナーはクリーニングブレード５９Ｋに掻き取られる。
【００５１】
ここで、現像クリーニングローラ５８Ｋを通過する際の現像ローラ５４Ｋ上のトナーのうち、現像クリーニングローラ５８Ｋに移動せずに現像ローラ５４Ｋ上に残ってしまったトナーの割合（％）を現像ＣＬＮ残効率と呼ぶこととする。現像ＣＬＮ残効率は０％が望ましく、０％の場合、現像ローラ５４Ｋ上の全てのトナーが現像クリーニングローラ５８Ｋにより除去されたことになる。
【００５２】
また、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナーのうち、クリーニングブレード５９Ｋに掻き取られずに、現像クリーニングローラ５８Ｋ上に残ってしまったトナーの割合（％）を、現像ＣＬＮブレード残効率と呼ぶこととする。
【００５３】
図６に、現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間の電位差（回収電位差、以下、現像クリーニングコントラスト）を変えた時の、現像ＣＬＮ残効率と、現像ＣＬＮブレード残効率の関係を示す。Ｙ１軸に現像ＣＬＮ残効率を実線で、Ｙ２軸に現像ＣＬＮブレード残効率を点線で示す。図に示すように、現像クリーニングコントラストが小さい時には、現像ＣＬＮ残効率が高く、多くのトナーが現像ローラ５４Ｋ上に残ってしまう。
【００５４】
このため、現像ＣＬＮ残効率としては、現像クリーニングコントラストを上げていくほど望ましいが、上げすぎると、現像ＣＬＮブレード残効率が高くなってしまう。即ち、現像クリーニングコントラストを高くし過ぎると、現像クリーニングローラ５８Ｋ側にトナーがより寄せられることで、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層の圧縮が過多になる。この結果、現像クリーニングローラ５８Ｋにより現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナーを掻き取りにくくなり、現像クリーニングローラ５８Ｋ上に多くのトナーが残り易くなる。したがって、本実施形態では、この二つの残効率が略０になる範囲内に現像クリーニングコントラストを設定する。それを図中では適正範囲として示している。
【００５５】
より詳しく説明する。前述のように、現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋの間の電位差で現像ローラ５４Ｋ上のトナーは電気泳動するため、この間には所定の電位差が必要である。また、現像クリーニングコントラストを上げていった場合には、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層の圧縮状態が、図５（ａ）〜（ｃ）で示した場合と同様に変化する。そして、過度に現像クリーニングコントラストを上げた場合には、図５（ｂ）で示した場合と同様に、トナー層が高い圧縮状態となる。この結果、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層は、クリーニングブレード５９Ｋをすり抜けてしまう。
【００５６】
その模式図を図７（ａ）、（ｂ）に示す。図７（ａ）は、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層の圧縮状態が適正な場合を、図７（ｂ）は、圧縮過多な場合を示している。なお、図７では、トナーを白丸で示す。図からも分かるように、圧縮が適正な状態では、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層は、クリーニングブレード５９Ｋにより良好に掻き取られる。これに対して、圧縮が過多の場合には、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層がクリーニングブレード５９Ｋを押しのけて、トナーのすり抜けが発生してしまう。
【００５７】
［トナー層の圧縮状態と現像クリーニングコントラストの関係］
一方で、現像ローラ５４Ｋ上に形成されたトナー層の圧縮状態によって、図６で示した現像クリーニングコントラストに対するクリーニング特性が異なる。例えば、圧縮が過多のトナー層を現像クリーニングローラ５８Ｋに電気泳動させるためには、圧縮に打ち勝つだけの電界が必要となる。ここで、図５（ａ）、（ｂ）で示したような圧縮良好時と過多時の、現像クリーニングコントラストに対するクリーニング特性を図８に示す。
【００５８】
図８は、現像クリーニングコントラストを変えた時の、現像ＣＬＮ残効率と、現像ＣＬＮブレード残効率の関係を示す。Ｙ１軸に現像ＣＬＮ残効率を太線で、Ｙ２軸に現像ＣＬＮブレード残効率を細線で示す。図中の実線は、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮が良好な場合を、点線は、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮が過多な場合をそれぞれ示す。図からも分かるように、現像ローラ５４Ｋ上のトナーの圧縮状態によって、現像クリーニングコントラストの適正範囲が異なる。
【００５９】
本実施形態では、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に応じて、現像クリーニングコントラストを変化させることで、良好な現像ローラ５４からのクリーニング、及び、現像クリーニングローラ５８Ｋからのクリーニングを行うようにしている。特にトナー層の圧縮が過多になるほど、現像クリーニングコントラストを上げるようにしている。
【００６０】
［トナー層の圧縮状態の予測］
本実施形態では、上述のようにトナー層の圧縮状態に応じて現像クリーニングコントラストを制御するが、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態を直接に検知することは困難である。しかし、トナー層の圧縮は、前述のように、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間でのトナーの移動で決まる。そのため、その移動を検知ないしは予測することでトナーの圧縮状態を予測することが可能である。
【００６１】
この点について、図９を用いて説明する。トナーが有する電荷量をＱ、トナーにかかる電界による力をＦとし、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとのギャップをｄ、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間の電位差をΔＶ、電界をＥとすると、式１が成り立つ。
Ｆ＝Ｑ×Ｅ＝Ｑ×ΔＶ／ｄ      ・・・（式１）
【００６２】
トナーにより大きな力がかかるとトナーは現像ローラ５４Ｋに寄ることから、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態は高くなる。つまり、トナーの電荷量Ｑ、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋの電位差ΔＶでトナー層の圧縮状態が決まる。本実施形態では、トナーの電荷量Ｑを検知することで、トナーの圧縮状態を予測する。
【００６３】
トナーの電荷量Ｑは、ミキサー２００Ｋ内の導電率センサ２０１Ｋで検知している。ミキサー２００Ｋは、上述のように、液体現像剤を貯蔵し、現像剤槽５３Ｋを経由し、製膜電極５１Ｋに液体現像剤を供給するものである。トナーの電荷量は、液体現像剤の導電性に影響を与えるため、液体現像剤の導電率は、トナーの電荷量と相関がある。ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤のトナー濃度及び液体現像剤量はほぼ一定となるように制御されている。そのため、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率の測定結果は、トナー粒子の電荷と相関があるものとなる。
【００６４】
ここで、ミキサー２００Ｋ内のトナー濃度が変わると、液体現像剤中のトナーの量が変化しているため、ミキサー２００Ｋ内の導電率の変化が、トナーの量の違いによる電荷量の違いなのか、トナー粒子の電荷量の違いかが分からなくなる。しかしながら、ミキサー２００Ｋ内のトナー濃度及び液体現像剤の量は、ほぼ一定であるため、ミキサー２００Ｋ内の導電率の変化は、トナーの電荷量の変化とみなすことができる。このため、本実施形態では、導電率センサ２０１Ｋの検知結果から現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態を予測することとしている。したがって、導電率センサ２０１Ｋが、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関する情報を取得可能な取得手段に相当する。
【００６５】
なお、トナー濃度が変わっても、その量を鑑みて、トナー粒子の電荷量を計算することは可能である。したがって、ミキサー２００Ｋ内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ２０２Ｋ（後述する図１１参照）の検知結果と、液体現像剤の導電率の検知結果とから、トナーの電荷量を計算して、トナーの圧縮状態を予測しても良い。
【００６６】
［液体現像剤の導電率と現像クリーニングコントラストの関係］
次に、導電率センサ２０１Ｋにより検知する液体現像剤の導電率と現像クリーニングコントラストの関係について、図１０を用いて説明する。図１０は、導電率センサ２０１Ｋの測定結果である液体現像剤の導電率（Ｓ／ｃｍ）と現像クリーニングコントラストの関係を示す。導電率が上がるにつれ、トナー粒子の電荷量が増え、トナーが現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間の電界による力を受けるため、トナーがより現像ローラ５４Ｋ側に移動し、トナー層の圧縮状態が高くなる。
【００６７】
この場合、前述のように圧縮状態からの電気泳動となるため、より高い現像クリーニングコントラストを印加しないと、現像ＣＬＮ残効率が高くなってしまう（現像ＣＬＮ残効率ＮＧ）。即ち、図１０の線αよりも下方の範囲は、現像ＣＬＮ残効率ＮＧとなる。一方、高い現像クリーニングコントラストを印加した場合には、現像クリーニングローラ５８Ｋ上のトナー層がより圧縮されるため、クリーニングブレード５９Ｋでのクリーニングが困難となる（現像ＣＬＮブレード残効率ＮＧ）。即ち、図１０の線βよりも上方の範囲は、現像ＣＬＮブレード残効率ＮＧとなる。
【００６８】
このため、現像クリーニングコントラストは、図に示す線αと線βの間の範囲が適正となる。本実施形態では、上述のように、ミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率が、１０−１１〜１０−９［Ｓ／ｃｍ］（１ｅ−１１〜１ｅ−９［Ｓ／ｃｍ］）に調整されている。このため、現像クリーニングコントラストは、液体現像剤の導電率に応じて、７０Ｖ以上２８０Ｖ以下の範囲内（所定の範囲内）で、現像クリーニングローラ５８Ｋに印加する回収電圧を変更するようにしている。ここで、本実施形態では、現像ローラ５４Ｋに印加する現像電圧を−４００Ｖとしているので、現像クリーニングローラ５８Ｋに印加する回収電圧は、−３３０Ｖ（−４００＋７０）以上−１２０Ｖ（−４００＋２８０）以下の範囲内で変更するようにしている。
【００６９】
［液体現像剤の導電率の変化の要因］
液体現像剤の導電率は様々な要因で変化する可能性がある。例えば、画像形成装置が置かれている温度や湿度などの環境が変化することにより、液体現像剤の温度、湿度が変化してトナーの電荷量も変化し、液体現像剤の電荷量も変化する。また、液体現像剤に添加しているトナー電荷付与剤やトナーなどが、画像形成時に使用されている際に各部材のニップ部などで圧縮されることなどにより劣化して、トナーの電荷量が変化し、液体現像剤の電荷量も変化する。本実施形態では、このような液体現像剤の導電率の変化を検知し、その値に応じて、図１０に示したような範囲に、現像クリーニングコントラストを制御する。
【００７０】
［現像クリーニングコントラストの制御］
現像クリーニングコントラストの制御のブロック図およびフローチャートを図１１および図１２に示す。図１１に示すように、制御手段としての制御部１１０には、高圧制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算装置）１１１が設けられている。更に、メモリ１１２内にはＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２ａを有している。ＲＯＭ１１２ａには、制御手順に対応するプログラムなどが格納されている。ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２ａに予め書き込んでおいたデータやプログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。また、メモリ１１２内には、各センサなどから読みだされた作業用データや入力データが格納されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２ｂも有している。ＣＰＵ１１１は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ１１２ｂに収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。
【００７１】
また、ＣＰＵ１１１は、現像剤槽５３Ｋとの間で液体現像剤を循環しているミキサー２００Ｋ中の液体現像剤の導電率を検知する導電率センサ２０１Ｋとも接続しており、その結果を逐次制御に使用可能である。さらに、ＣＰＵ１１１は、制御先として、回収用電源１４Ｋにも接続している。そして、ＣＰＵ１１１は、取得手段としての導電率センサ２０１Ｋにより取得した情報（即ち、導電率）に応じて、電位差印加手段としての回収用電源１４Ｋを制御して、回収電位差としての現像クリーニングコントラストを変更可能である。なお、図１１では、ブラックの画像形成部１Ｋについてのみ示しているが、他の画像形成部についても、同様に、導電率センサや回収用電源がＣＰＵ１１１に接続され、以下と同様に制御される。
【００７２】
次に、現像クリーニングコントラストの制御フローについて、図１２を用いて説明する。現像クリーニングコントラストの制御は、画像形成中であっても、それ以外のタイミングであっても行うことができる。例えば、画像形成ジョブが開始されてから随時行っても良いし、所定枚数毎に行っても良いし、画像形成ジョブの開始時の前回転など記録材に画像を形成していないタイミングで行っても良い。
【００７３】
なお、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期間である。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時から、後回転までのことを指し、画像形成期間、紙間（非画像形成時）を含む期間である。また、前回転とは、画像形成前の準備動作として、感光体及び中間転写ベルトの回転を開始し、各種電圧の順次立ち上げや、各種電圧の調整などを行う期間である。後回転とは、画像形成後の動作として、感光体及び中間転写ベルトの回転を継続しつつ各種電圧を順次立ち下げ、最終的に感光体及び中間転写ベルトの回転を停止する期間である。紙間とは、二次転写部Ｔ２を連続して通過する記録材と記録材との間に対応する期間である。
【００７４】
図１２に示すように、制御が開始されると（Ｓ１）、ＣＰＵ１１１は、導電率センサ２０１Ｋによりミキサー２００Ｋ内の液体現像剤の導電率を検知する（Ｓ２）。次に、その導電率の検知結果を元に、ＣＰＵ１１１が、図１０に示したテーブルを用いて最適な現像クリーニングコントラストを算出する（Ｓ３）。次に、算出した現像クリーニングコントラストになる回収電圧を決定し、回収用電源１４Ｋに印加する（Ｓ４）。
【００７５】
具体的には、ＣＰＵ１１１は、導電率センサ２０１Ｋにより検知した導電率が第１導電率の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。また、ＣＰＵ１１１は、導電率センサ２０１Ｋにより検知した導電率が第１導電率よりも高い第２導電率の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差よりも大きい高い第２回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。言い換えれば、ＣＰＵ１１１は、導電率センサ２０１Ｋにより検知した導電率が高いほど、現像クリーニングコントラストが大きくなるように回収用電源１４Ｋを制御する。その後、本制御は終了する（Ｓ５）。本実施形態では、本制御を記録材１枚毎に１回行った。
【００７６】
なお、回収用電圧の制御には、本制御の結果が所望の値以上となったらリミットをかけるようなリミット制御や、一回の電圧の変化量を一定量に抑える制御等を加えても良い。
【００７７】
本実施形態の場合、上述のような制御を行うことで、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関わらず、適切に現像ローラ５４Ｋに残ったトナーを回収できる。即ち、トナー粒子の電荷量が様々な要因で変化し、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態が変化した場合にも、現像クリーニングコントラストを適切に制御している。このため、上述した現像ＣＬＮ残効率がＮＧになったり、現像ＣＬＮブレード残効率がＮＧになったりすることを抑制できる。
【００７８】
なお、現像クリーニングコントラストの制御は、現像電圧を変更することで行っても良いし、現像電圧と回収電圧の両方を変更することで行っても良い。但し、現像電圧を変更した場合、絞り電圧など他の部分にも影響を与えるため、本実施形態のように、回収電圧を変更することで現像クリーニングコントラストの制御を行うことが好ましい。但し、現像電圧は、現像性の観点から変更する場合があり、この場合には、現像電圧の変化に合わせて、図１０に示した現像クリーニングコントラストのテーブルを満たすように回収電圧を変更する。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図１ないし図３を参照しつつ、図１３を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、導電率センサ２０１Ｋにより検知した液体現像剤の導電率に応じて現像クリーニングコントラストを制御した。これに対して本実施形態では、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間の電位差（圧縮電位差）ΔＶに応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態と同様であるため、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ブラックの画像形成部１Ｋを例に説明するが、その他の画像形成部においても同様である。
【００８０】
前述の式１で示したように、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとのギャップ中で、トナーにかかる電界による力Ｆは、圧縮電位差ΔＶにも依存する。圧縮電位差ΔＶは、温度や湿度などの環境や、形成されたトナー像の濃度の検知結果に応じて変化させる場合がある。このため、圧縮電位差ΔＶの変化によりトナーにかかる電界による力Ｆも変化し、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に影響を及ぼす。したがって、本実施形態では、圧縮電位差ΔＶに応じて、現像クリーニングコントラストを制御するようにしている。
【００８１】
このために本実施形態の圧縮用電源としての絞り用電源１３Ｋは、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間に圧縮電位差を可変に印加可能である。即ち、絞り用電源１３Ｋは、絞り電圧を可変に印加可能である。また、画像形成装置１００は、装置本体内に、温度及び湿度を検知可能な環境センサ１２０を備えている。更に、画像形成装置１００は、中間転写ベルト７０上に形成されたトナー像の濃度を検知可能な濃度センサ１２１を備えている。
【００８２】
濃度センサ１２１は、中間転写ベルト７０の回転方向に関して、最下流の画像形成部１Ｋよりも更に下流で、二次転写部Ｔ２の上流に配置されている。濃度センサ１２１は、発光部と受光部とを有し、発光部から中間転写ベルト７０の表面に向けて発光され、その反射光を受光部で受光して、その反射光量を検出するものである。反射光量は、トナー像のトナー載り量に応じて変化するため、濃度センサ１２１によりトナー像の反射光量を検出することで、そのトナー像のトナー載り量、即ち、濃度を検出することができる。
【００８３】
トナー像の濃度を検知する制御は、例えば、画像形成ジョブ中の紙間で行われる。例えば、所定枚数毎に制御用のトナー像（パッチ）を中間転写ベルト７０上に形成し、濃度センサ１２１により制御用のトナー像の濃度を検知する。そして、ＣＰＵ１１１は、この検知結果に応じて、例えば、現像電圧を変更するように現像用電源１１Ｋなどを制御する。この結果、圧縮電位差も変わってしまう。また、ＣＰＵ１１１は、環境センサ１２０の検知結果から、現像電圧を変更する場合もある。
【００８４】
上述のように、環境センサ１２０の検知結果や濃度センサ１２１の検知結果などに応じて圧縮電位差を変更した場合、トナー層の圧縮状態に影響を及ぼす。そして、現像ＣＬＮ残効率がＮＧになったり、現像ＣＬＮブレード残効率がＮＧになったりする可能性がある。したがって、本実施形態では、取得手段でもある制御部１１０が、圧縮電位差を取得可能である。即ち、ＣＰＵ１１１は、絞り用電源１３Ｋにより印加する絞り電圧と、環境センサ１２０などの検知結果により設定した現像用電源１１Ｋにより印加する現像電圧とから、絞り電圧と現像電圧との電位差である圧縮電位差を取得する。そして、ＣＰＵ１１１は、取得した圧縮電位差に応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。具体的には、回収電圧を変更するように回収用電源１４Ｋを制御する。
【００８５】
具体的には、ＣＰＵ１１１は、取得した圧縮電位差が第１圧縮電位差の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。また、ＣＰＵ１１１は、取得した圧縮電位差が第１圧縮電位差よりも大きい第２圧縮電位差の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差よりも大きい第２回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。言い換えれば、ＣＰＵ１１１は、圧縮電位差が大きいほど、現像クリーニングコントラストが大きくなるように回収用電源１４Ｋを制御する。
【００８６】
本実施形態の場合も、上述のような制御を行うことで、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関わらず、適切に現像ローラ５４Ｋに残ったトナーを回収できる。即ち、上述した現像ＣＬＮ残効率がＮＧになったり、現像ＣＬＮブレード残効率がＮＧになったりすることを抑制できる。なお、上述の式１から、トナーの電荷量（即ち、導電率センサ２０１Ｋにより検知した導電率）および圧縮電位差の両方を考慮して、現像クリーニングコントラストを決定するようにしても良い。
【００８７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について、図１ないし図３を参照しつつ、図１４を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、導電率センサ２０１Ｋにより検知した液体現像剤の導電率に応じて現像クリーニングコントラストを制御した。これに対して本実施形態では、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間に流れる電流に応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態又は第２の実施形態と同様であるため、以下、第１の実施形態又は第２の実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ブラックの画像形成部１Ｋを例に説明するが、その他の画像形成部においても同様である。
【００８８】
現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとのギャップ中の主なイオンはトナーであり、それらイオンの単位時間当たりの移動量である電流でも、トナーの移動の目安となる。そして、電流が大きいほど、よりトナーが現像ローラ５４Ｋに寄っており、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態が高くなっていることを意味する。
【００８９】
このために本実施形態の場合、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間に流れる電流を検知可能な電流検知手段としての絞り電流検知部１３０を備えている。本実施形態では、絞り電流検知部１３０が取得手段に相当する。ＣＰＵ１１１は、絞り電流検知部１３０により検知した電流に応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。具体的には、回収電圧を変更するように回収用電源１４Ｋを制御する。
【００９０】
具体的には、ＣＰＵ１１１は、絞り電流検知部１３０により検知した電流が第１電流の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。また、ＣＰＵ１１１は、絞り電流検知部１３０により検知した電流が第１電流よりも大きい第２電流の場合には現像クリーニングコントラストが第１回収電位差よりも大きい第２回収電位差となるように回収用電源１４Ｋを制御する。言い換えれば、ＣＰＵ１１１は、絞り電流検知部１３０で検知した電流が大きいほど、現像クリーニングコントラストが大きくなるように回収用電源１４Ｋを制御する。
【００９１】
本実施形態の場合も、上述のような制御を行うことで、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関わらず、適切に現像ローラ５４Ｋに残ったトナーを回収できる。即ち、上述した現像ＣＬＮ残効率がＮＧになったり、現像ＣＬＮブレード残効率がＮＧになったりすることを抑制できる。
【００９２】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態について、図１ないし図３を参照しつつ、図１５を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、導電率センサ２０１Ｋにより検知した液体現像剤の導電率に応じて現像クリーニングコントラストを制御した。これに対して本実施形態では、現像ローラ５４Ｋと各部との間に流れる電流の１ないし複数の電流に応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態ないし第３の実施形態の何れか１つと同様であるため、以下、第１の実施形態ないし第３の実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ブラックの画像形成部１Ｋを例に説明するが、その他の画像形成部においても同様である。
【００９３】
製膜電極５１Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間、感光体２０Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間、現像クリーニングローラ５８Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間は、それぞれ電位差がある。そして、それぞれの間で、電気泳動によりトナーが移動している。これらの間のトナーの移動量は、前述のように電流と相関が高く、また、トナーの電荷量とも相関が高い。つまり、各間での電流は、トナーの電荷量と相関が高く、絞りローラ５２Ｋによりトナーが現像ローラ５４Ｋに寄って圧縮状態になっていることを知ることができる。
【００９４】
本実施形態の場合も、製膜用電源１２Ｋ、絞り用電源１３Ｋ、現像用電源１１Ｋ、回収用電源１４Ｋを備える。第１電源としての製膜用電源１２Ｋは、現像ローラ５４Ｋと製膜電極５１Ｋとの間に電圧を印加可能である。第２電源としての絞り用電源１３Ｋは、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間に電圧を印加可能である。第３電源としての現像用電源１１Ｋは、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に電圧を印加可能である。
【００９５】
また、本実施形態の場合、製膜電流検知部１３１、絞り電流検知部１３０、クリーニング電流検知部１３２を備える。製膜電流検知部１３１は、現像ローラ５４Ｋと製膜電極５１Ｋとの間に流れる電流を検知する。絞り電流検知部１３０は、現像ローラ５４Ｋと絞りローラ５２Ｋとの間に流れる電流を検知する。クリーニング電流検知部１３２は、現像ローラ５４Ｋと現像クリーニングローラ５８Ｋとの間に流れる電流を検知する。現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に流れている電流の検知は直接には難しい。但し、現像ローラ５４Ｋに流れている総電流は０となるため、感光体２０Ｋ以外から流れ込んでいる電流の総和を求めれば、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に流れている電流を算出できる。
【００９６】
取得手段でもある制御部１１０は、製膜電流検知部１３１、絞り電流検知部１３０、クリーニング電流検知部１３２で検知した電流、及び、算出した現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間の電流のうち、１ないし複数の電流を取得可能である。ＣＰＵ１１１は、このように取得した１ないし複数の電流に応じて、現像クリーニングコントラストを制御する。具体的には、回収電圧を変更するように回収用電源１４Ｋを制御する。
【００９７】
ここで、現像ローラ５４Ｋと製膜電極５１Ｋ及び絞りローラ５２Ｋとの間は、トナーが現像ローラ５４Ｋに向かう方向の電界が付与されているため、電流が大きいほど、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層が圧縮され易くなる。また、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間は、上述した様に、感光体２０Ｋの現像されないエリアでは、トナーに対して、現像ローラ５４Ｋに向かう方向の電界がかかっている。したがって、この間の電流が大きいほど、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層は、より圧縮される。
【００９８】
したがって、これら３つの電流のうち、１ないし複数を取得して現像クリーニングコントラストの制御を行う場合、検知或いは算出した電流が大きいほど、トナー層が圧縮されるため、現像クリーニングコントラストが大きくなるようにする。これら３つの電流のうち、複数の電流を用いて制御する場合には、それぞれ足し合わせた電流の値、或いは、一部の電流に対して重みづけをして足し合わせた電流の値、或いは、平均値を用いることができる。
【００９９】
一方、現像ローラ５４Ｋと現像クリーニングローラ５８Ｋとの間は、トナーが現像クリーニングローラ５８Ｋに向かう方向の電界が付与されている。したがって、この間の電流を現像クリーニングコントラストの制御に用いる場合、上述の３つの電流の１ないし複数を用いて求めた現像クリーニングコントラストを補正するようにする。
【０１００】
例えば、上述の３つの電流の１ないし複数を用いて求めた現像クリーニングコントラストを印加した場合に、現像ローラ５４Ｋと現像クリーニングローラ５８Ｋとの間に流れる電流をクリーニング電流検知部１３２により検知する。この場合に、例えば、３つの電流の１ないし複数を用いて求めた現像クリーニングコントラストから予想される電流よりも多くの電流が流れていた場合、求めた現像クリーニングコントラストを下げるように制御する。一方、３つの電流の１ないし複数を用いて求めた現像クリーニングコントラストから予想される電流よりも少ない電流が流れていた場合、求めた現像クリーニングコントラストを上げるように制御する。
【０１０１】
本実施形態の場合も、上述のような制御を行うことで、絞りローラ５２Ｋと現像ローラ５４Ｋとの間を通過した現像ローラ５４Ｋ上のトナー層の圧縮状態に関わらず、適切に現像ローラ５４Ｋに残ったトナーを回収できる。即ち、上述した現像ＣＬＮ残効率がＮＧになったり、現像ＣＬＮブレード残効率がＮＧになったりすることを抑制できる。
【０１０２】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態は、適宜組み合わせて実施可能である。例えば、第１の実施形態の構成を、第２ないし第３の何れか１つの実施形態の構成と組み合わせる場合、何れか一方の構成で求めた現像クリーニングコントラストを他方の構成により補正するようにする。
【０１０３】
上述の各実施形態では、圧縮部材として絞りローラを用いた構成について説明したが、圧縮部材は、例えば、ブレードなどの回転しないものであっても良い。但し、現像ローラの寿命を考慮した場合、圧縮部材は、現像ローラと同じ周速で回転する回転体とすることが好ましい。
【０１０４】
上述の各実施形態では、回収部材として現像クリーニングローラを用いた構成について説明したが、電位差により現像ローラ上のトナーを回収できれば、ローラ以外の例えばブレードなどの回転しないものであっても良い。但し、現像ローラの寿命を考慮した場合、回収部材は、現像ローラと同じ周速で回転する回転体とすることが好ましい。また、中間転写体は、中間転写ベルト以外に、例えば、中間転写ドラムであっても良い。
【符号の説明】
【０１０５】
１１Ｋ・・・現像用電源（第３電源）／１２Ｋ・・・製膜用電源（第１電源）／１３Ｋ・・・絞り用電源（第２電源、圧縮用電源）／１４Ｋ・・・回収用電源（電位差印加手段）／２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ・・・感光体（像担持体）／５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ・・・製膜電極／５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ・・・絞りローラ（圧縮部材、圧縮回転体）／５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ・・・現像剤槽／５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ・・・現像ローラ（現像剤担持体）／５８Ｙ、５８Ｍ、５８Ｃ、５８Ｋ・・・現像クリーニングローラ（回収部材、回収回転体）／５９Ｙ、５９Ｍ、５９Ｃ、５９Ｋ・・・クリーニングブレード（クリーニング手段）／１００・・・画像形成装置／１１０・・・制御部（制御手段、取得手段）／１３０・・・絞り電流検知部（電流検知手段）／２０１Ｋ・・・導電率センサ（取得手段、導電率検知手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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