(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の画像形成条件に設定されて画像を形成する湿式画像形成装置であって、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の前記トナー像が転写される被転写部材と、
前記被転写部材に転写される前の前記トナー像中のトナー量を検知して検知信号として出力するトナー量検知手段と、
前記被転写部材に転写される前の前記トナー像に対して８８０ｎｍ〜１０６０ｎｍの赤外波長の光を含む検知光を照射する発光部および前記トナー像に反射した前記検知光の反射光を受光する受光部を有し、前記赤外波長の光を含む前記反射光の強度に応じた受光信号を出力する光学的検知手段と、
予め記憶された前記検知信号と前記受光信号とトナー濃度との関係に基づいて前記被転写部材に転写される前の前記トナー像のトナー濃度を算出するとともに、前記トナー濃度に応じて前記画像形成条件を設定する制御手段と、を備える、
湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー量検知手段は、前記トナー像に照射された可視光波長の光が前記トナー像に反射した光を検知し、検知した光の強度に応じた前記検知信号を出力する、
請求項１に記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記発光部は、可視光波長の光をさらに含む前記検知光を前記被転写部材に転写される前の前記トナー像に対して照射し、
前記トナー量検知手段は、前記反射光のうちの可視光波長の光を含む前記反射光を受光する他の受光部を有し、可視光波長の光を含む前記反射光の強度に応じた前記検知信号を出力する、
請求項２に記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記可視光波長は、前記トナー像中のトナーが吸収する波長であって、前記トナー量が一定の場合に前記トナー濃度を変化させても前記検知信号が略一定となる波長であり、
前記赤外波長は、前記トナー量が一定の場合に前記トナー濃度を変化させると前記受光信号が変化する波長である、
請求項２または３に記載の湿式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置に関し、特に、トナー濃度を検知する湿式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を採用する画像形成装置が実用化されている。電子写真方式を採用する画像形成装置においては、感光体の表面が帯電され、その表面は露光手段によって露光される。感光体上には、静電潜像が形成される。静電潜像には、現像手段によりトナーが供給される。静電潜像にトナーが付着することによって、感光体上にトナー像が形成される。その後、トナー像は感光体上から転写媒体上に転写され、定着手段によって定着される。電子写真方式を採用する画像形成装置においては、以上の画像形成プロセスを経ることによって、転写媒体上に画像が形成される。
【０００３】
近年、現像手段の現像方式として、湿式現像方式が注目されている。湿式現像方式においては、キャリア液中にトナー（トナー粒子ともいう）が分散された現像剤（現像液ともいう）が用いられる。湿式現像方式を採用する画像形成装置（以下、湿式画像形成装置という）においては、乾式画像形成装置に比べて小さな粒径を有するトナー粒子が用いられる。より小さな粒径（たとえば、その平均粒子径は、０．１μｍ〜２μｍである）を有するトナー粒子によって、転写媒体上には画像の細かな部分まで表現された高解像度の画像が形成される。さらに、現像剤は流動性が高いため、転写媒体上には均一な画像が形成される。
【０００４】
ここで、現像剤中（またはトナー像中）に含まれるトナー粒子の量の比率（トナー量比率）は、トナー濃度（ＴＣ：Toner  Concentration）と称される。トナー濃度は、下記のような式で表される。
トナー濃度＝（トナー量）／（現像剤量）≒（トナー量）／（トナー量＋キャリア液量）
トナー濃度（トナー量とキャリア液量との関係）は、湿式画像形成装置内における画像形成プロセスを経るとともに変化する。トナー濃度は、湿式画像形成装置の使用環境、または、湿式画像形成装置の使用状態などによっても変化し易い。トナー濃度が所望の値から変動すると、画像形成プロセス中において不具合が発生したり、画像形成上の誤差が発生したりする。たとえば、トナー濃度が所定の値よりも高い場合（キャリア液量に対してトナー量が多い場合）、転写プロセスにおけるトナーの流動性が低下し、転写効率が低くなる。その結果、画像カスレまたは画像ムラといった不具合が発生しやすくなる。
【０００５】
一方、トナー濃度が所定の値よりも低い場合（トナー量に対してキャリア液量が多い場合）、転写プロセスにおいて余剰なキャリア液によって液溜が形成されることとなり、トナー像乱れといった不具合が発生しやすくなる。また、転写媒体中に過剰にキャリア液が含侵されることとなり、定着プロセスにおいて転写媒体から揮発されたキャリア液がトナー像の定着を妨げ、定着不良が発生しやすくなる。したがって、より高画質の画像を得るためには、トナー濃度を高い精度で検知し、そのトナー濃度に応じて画像形成条件を適切に設定することが望まれる。
【０００６】
特開平０６−１０９６３０号公報（特許文献１）には、トナー濃度を検知する湿式画像形成装置が開示されている。同公報は、同公報に開示される湿式画像形成装置によれば、トナー濃度の誤検知およびその誤検知に起因して発生する画像濃度の低下を防止することができると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−１０９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、トナー濃度をより高い精度で検知し、そのトナー濃度に応じて画像形成条件を適切に設定することが可能な湿式画像形成装置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】
【０００９】
本発明に基づく湿式画像形成装置は、所定の画像形成条件に設定されて画像を形成する湿式画像形成装置であって、トナー像を担持する像担持体と、上記像担持体上の上記トナー像が転写される被転写部材と、上記被転写部材に転写される前の上記トナー像中のトナー量を検知して検知信号として出力するトナー量検知手段と、上記被転写部材に転写される前の上記トナー像に対して赤外波長の光を含む検知光を照射する発光部および上記トナー像に反射した上記検知光の反射光を受光する受光部を有し、赤外波長の光を含む上記反射光の強度に応じた受光信号を出力する光学的検知手段と、上記検知信号と上記受光信号とに基づいて上記被転写部材に転写される前の上記トナー像のトナー濃度を算出するとともに、上記トナー濃度に応じて上記画像形成条件を設定する制御手段と、を備える。
好ましくは、上記トナー量検知手段は、上記トナー像に照射された可視光波長の光が上記トナー像に反射した光を検知し、検知した光の強度に応じた上記検知信号を出力する。
【００１０】
好ましくは、上記発光部は、可視光波長の光をさらに含む上記検知光を上記被転写部材に転写される前の上記トナー像に対して照射し、上記トナー量検知手段は、上記反射光のうちの可視光波長の光を含む上記反射光を受光する他の受光部を有し、可視光波長の光を含む上記反射光の強度に応じた上記検知信号を出力する。
上記可視光波長は、上記トナー像中のトナーが吸収する波長であって、上記トナー量が一定の場合に上記トナー濃度を変化させても上記検知信号が略一定となる波長であり、上記赤外波長は、上記トナー量が一定の場合に上記トナー濃度を変化させると上記受光信号が変化する波長である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー濃度をより高い精度で検知し、そのトナー濃度に応じて画像形成条件を適切に設定することが可能な湿式画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態における湿式画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態における湿式画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサー（光学式センサー）を模式的に示す図である。
【図４】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサーによって、感光体上のトナー像を検知したデータである。
【図５】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサーの発光部の感光体に対する入射角の変化と受光部出力との関係を示す図である。
【図６】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサーおよび光学式センサーを模式的に示す斜視図である。
【図７】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられる光学式センサーによって、感光体上のトナー像を検知したデータである。
【図８】実施の形態における湿式画像形成装置に採用され得るトナー濃度検知モード処理を示すフロー図である。
【図９】実施の形態における湿式画像形成装置に採用され得る他のトナー濃度検知モード処理を示すフロー図である。
【図１０】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサーおよび光学式センサーの各々の検知領域を示す斜視図である。
【図１１】実施の形態における湿式画像形成装置に用いられるトナー量検知センサー（光学式センサー）の変形例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に基づいた各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。各実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。各実施の形態の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１４】
［実施の形態］
（湿式画像形成装置１０００）
図１および図２を参照して、本実施の形態における湿式画像形成装置１０００について説明する。図１は、湿式画像形成装置１０００の全体構成を示す模式図である。図２は、湿式画像形成装置１０００の電気的構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、湿式画像形成装置１０００は、記録用紙６０上に画像を形成する。本実施の形態における記録用紙６０は、中間転写ローラー５１（詳細は後述する）および加圧ローラー５４（詳細は後述する）の間を、所定の搬送方向ＡＲ６０に沿って搬送される。
【００１６】
図２に示すように、湿式画像形成装置１０００においては、ホストコンピュータなどの外部装置から、画像信号を含む印字指令信号が主制御部１００に与えられる。主制御部１００は、インターフェース１０２を介して外部装置から与えられた画像信号を記憶するための画像メモリー１０６を備える。ＣＰＵ１０４は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース１０２を介して受信すると、エンジン部２００の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部３００（制御手段）に送出する。
【００１７】
エンジン制御部３００内のメモリー３０２は、予め設定された固定データを含むＣＰＵ３０４の制御プログラムを記憶するＲＯＭ、または、エンジン部２００の制御データおよびＣＰＵ３０４による演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭなどから構成される。ＣＰＵ３０４は、ＣＰＵ１０４を介して外部装置から送られた画像信号に関するデータをメモリー３０２に格納する。
【００１８】
主制御部１００からの制御信号に応じて、エンジン制御部３００は、エンジン部２００の各部を制御する。湿式画像形成装置１０００は、所定の画像形成条件に設定された状態で、記録用紙６０（図１参照）などの上に上記の画像信号に対応する画像を形成する。
【００１９】
図１および図２を参照して、エンジン部２００（図２参照）は、露光装置２３、感光体ユニット２０、現像装置１０、転写ユニット５０、定着ユニット７０、光学式センサー４０、およびトナー量検知センサー３０を備える。
【００２０】
（現像装置１０）
図１に示すように、現像装置１０は、現像液Ｗを貯留する現像槽１１、供給ローラー１２、受け渡しローラー１３、帯電器１４、現像ローラー１５、帯電器１６、およびプリウェット装置１７を含む。現像装置１０のメモリー１０Ｍ（図２参照）は、現像装置１０の製造ロット、使用履歴、内蔵トナーの特性、および、現像液Ｗの残量やトナー濃度などに関するデータを記憶する。メモリー１０Ｍによって、現像装置１０に関する消耗品管理等の各種情報の管理が行われる。
【００２１】
現像装置１０においては、現像液Ｗが、現像槽１１内に貯留される。現像液Ｗは、キャリア液である絶縁性液体と、静電潜像を現像するトナーと、トナーをキャリア液中に分散させる分散剤と、を主要成分としている。現像槽１１には、トナー補給ポンプ１１Ｔおよびキャリア液補給ポンプ１１Ｃがそれぞれ接続される。
【００２２】
トナー補給ポンプ１１Ｔは、ポンプ駆動部３１１Ｔ（図２参照）によって駆動され、現像槽１１内にトナーを供給する。キャリア液補給ポンプ１１Ｃは、ポンプ駆動部３１１Ｃ（図２参照）によって駆動され、現像槽１１内にキャリア液を供給する。
【００２３】
たとえば、後述するトナー濃度検知モード処理ＳＴ１００（図８参照）などによってポンプ駆動部３１１Ｔが制御され、トナー補給ポンプ１１Ｔが駆動されると、高濃度現像液が現像槽１１内に供給されて、現像液Ｗのトナー濃度が上昇する。一方、後述するトナー濃度検知モード処理ＳＴ１００（図８参照）などによってポンプ駆動部３１１Ｃが制御され、キャリア液補給ポンプ１１Ｃが駆動されると、キャリア液が現像槽１１内に供給されて、現像液Ｗのトナー濃度が低下する。このように、ポンプ駆動部３１１Ｔ，３１１Ｃの動作制御により、現像槽１１内の現像液Ｗのトナー濃度は適切に調整されることができる。
【００２４】
現像槽１１内の現像液Ｗに接触するように、供給ローラー１２が設けられる。供給ローラー１２が矢印ＡＲ１２方向に回転することによって、現像液Ｗは供給ローラー１２の表面に汲み上げられる。現像液Ｗは、供給ローラー１２の表面上に担持されるとともに、供給ローラー１２の回転によって、供給ローラー１２と受け渡しローラー１３とが相互に対向している部分に向かって搬送される。
【００２５】
供給ローラー１２の表面上の現像液Ｗは、ドクターブレード（図示せず）によって余剰の分量が掻き落とされた状態で、供給ローラー１２から受け渡しローラー１３に受け渡される。現像液Ｗは、受け渡しローラー１３の表面上に担持されるとともに、帯電器１４によって所定の電荷に帯電される。その後、現像液Ｗは、受け渡しローラー１３が矢印ＡＲ１３方向に回転することによって、受け渡しローラー１３と現像ローラー１５とが相互に対向している部分に向かって搬送される。
【００２６】
受け渡しローラー１３の表面上の現像液Ｗは、受け渡しローラー１３から矢印ＡＲ１５方向に回転している現像ローラー１５に受け渡される。現像液Ｗは、現像ローラー１５の表面上に担持されるとともに、現像ローラー１５の回転によって現像位置２４に向かって搬送される。なお、受け渡しローラー１３の表面に残留した現像液Ｗは、クリーニングブレード（図示せず）によって受け渡しローラー１３の表面から除去される。
【００２７】
プリウェット装置１７は、現像ローラー１５に対向配置されたローラー１７Ｒを有し、後述するトナー濃度検知モード処理ＳＴ１００（図８参照）などによって制御されることにより、現像ローラー１５上の現像剤層にキャリア液１７Ｐ（プリウェット液）を供給することができる。たとえば、現像ローラー１５上の現像剤層のトナー濃度が高い場合、プリウェット制御部３２６（図２参照）によってプリウェット装置１７が駆動される。ローラー１７Ｒを通してキャリア液１７Ｐが現像ローラー１５上の現像剤層に供給されることにより、現像ローラー１５上の現像剤層のトナー濃度を低下させることができる。
【００２８】
以上のような工程を経て、現像ローラー１５の表面上には膜厚が長手方向において均一になるように調整された現像液Ｗが担持される。現像液Ｗは、現像ローラー１５の表面上において薄層を形成する。薄層を形成した現像液Ｗ中のトナー粒子は、帯電器１６によってたとえば正極性に帯電される。現像ローラー１５（現像位置２４）には、現像バイアス発生部３１０（図２参照）によって所定の現像バイアスが印加される。
【００２９】
（感光体ユニット２０）
感光体ユニット２０は、感光体２１、帯電器２２、プリウェット装置２６、スクイズ装置２５、およびクリーニングブレード２８などを含む。現像ローラー１５に接触するように、像担持体であるドラム状の感光体２１が設けられる。感光体２１としては、たとえば正帯電性を有するアモルファスシリコン製の感光体が用いられる。感光体２１は、矢印ＡＲ２１方向に回転する。
【００３０】
感光体２１の周辺には、感光体２１の回転方向（矢印ＡＲ２１方向）に沿って、帯電器２２、露光装置２３、上述の現像ローラー１５（現像位置２４）、スクイズ装置２５、プリウェット装置２６、トナー量検知センサー３０、光学式センサー４０、中間転写ローラー５１（１次転写部２７）、クリーニングブレード２８、および、除電器（図示せず）が順に配置される。
【００３１】
感光体２１の表面は、帯電バイアス発生部３２０（図２参照）に接続された帯電器２２によって所定の表面電位に一様に帯電される。その後、露光制御部３２３（図２参照）に接続された露光装置２３により感光体２１の表面は所定の画像情報に基づいて露光される。具体的には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１０２を介して主制御部１００のＣＰＵ１０４に画像信号を含む印字指令信号が与えられると、主制御部１００のＣＰＵ１０４からの指令に応じてＣＰＵ３０４が露光制御部３２３に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。露光制御部３２３からの制御指令に応じて露光装置２３から光ビームが感光体２１の表面に照射される。画像信号に対応する静電潜像が、感光体２１の表面上に形成される。
【００３２】
上述のとおり、現像ローラー１５（現像位置２４）には、現像バイアス発生部３１０（図２参照）によって所定の現像バイアスが印加され、現像ローラー１５と感光体２１との間に形成された現像電位差によって、現像ローラー１５と感光体２１との間には電界が形成される。
【００３３】
感光体２１上の現像位置２４にまで静電潜像が搬送された際、現像ローラー１５に担持される現像液Ｗ中のトナー粒子は、現像バイアス発生部３１０（図２参照）によって形成された電界の作用により、現像ローラー１５の表面から感光体２１の表面に静電移動する。この際、トナー粒子だけでなく、キャリア液も感光体２１の表面に付着する。感光体２１の表面に形成されていた静電潜像は、トナー像として顕像化される。
【００３４】
感光体２１は、表面に形成されたトナー像を担持しつつ、トナー像を１次転写部２７に向かって移動させる。現像ローラー１５から感光体２１に転移せずに現像ローラー１５上に残留した現像液Ｗは、クリーニングブレード１８によって現像ローラー１５の表面から掻き取られた後、回収される。
【００３５】
スクイズ装置２５は、感光体２１に対向配置されたローラー２５Ｒを有し、後述するトナー濃度検知モード処理ＳＴ１００（図８参照）などによって制御されることにより、感光体２１上のトナー像から吸収したキャリア液をブレード２５Ｑによって回収することができる。たとえば、感光体２１上のトナー像のトナー濃度が低い場合、スクイズ制御部３２５（図２参照）によってスクイズ装置２５が駆動される。ローラー２５Ｒを通してキャリア液が感光体２１上のトナー像から回収されることにより、感光体２１上のトナー像のトナー濃度を上昇させることができる。
【００３６】
プリウェット装置２６は、感光体２１に対向配置されたローラー２６Ｒを有し、後述するトナー濃度検知モード処理ＳＴ１００（図８参照）などによって制御されることにより、感光体２１上のトナー像にキャリア液２６Ｐ（プリウェット液）を供給することができる。たとえば、感光体２１上のトナー像のトナー濃度が高い場合、プリウェット制御部３２６（図２参照）によってプリウェット装置２６が駆動される。ローラー２６Ｒを通してキャリア液２６Ｐが感光体２１上のトナー像に供給されることにより、感光体２１上のトナー像のトナー濃度を低下させることができる。
【００３７】
（トナー量検知センサー３０）
トナー量検知センサー３０（トナー量検知手段）は、感光体２１の表面上の現像位置２４よりも下流で１次転写部２７よりも上流の位置において、中間転写ローラー５１に転写される前の感光体２１の表面上に担持されているトナー像のトナー量を検知して検知信号（トナー量Ｔ）として出力する。
【００３８】
図３を参照して、本実施の形態におけるトナー量検知センサー３０は、発光部３２および受光部３４を備える。発光部３２から感光体２１の表面に担持されるトナー像（図示せず）に向かって、検知光３２Ｌが所定の入射角θ１で照射される。感光体２１上のトナー像に所定の反射角θ１で反射した検知光３２Ｌの反射光３４Ｌは、受光部３４によって受光される。受光部３４によって受光された反射光３４Ｌの強度に応じて、（トナー量Ｔに基づく）検知信号が出力される。
【００３９】
ここで、トナー量検知センサー３０の発光部３２が可視光波長を含む波長領域の光を発光する光源（たとえば白色光源）である場合には、受光部３４としては可視光波長にのみ感度を有するものが用いられる。この場合、受光部３４としては、たとえば、赤外波長をカットするフィルターを設けたフォトダイオードが用いられてもよいし、可視光波長領域のみ感度を有するフォトダイオードが用いられてもよい。
【００４０】
トナー量検知センサー３０の発光部３２が可視光波長のみの光を発光する光源（たとえば、可視光波長領域にのみ発光スペクトルをもつ光源、または、白色光源に赤外波長をカットするフィルタを設けた光源）である場合には、受光部３４としては、可視光波長を含む波長領域に感度を有するものが用いられるとよい。また、トナー量検知センサー３０の発光部３２が可視光波長のみの光を発光する光源である場合には、受光部３４としては可視光波長にのみ感度を有するものが用いられるとよい。
【００４１】
図４は、一例として、トナー量検知センサー３０によってトナー濃度が１０％〜４０％である感光体２１上のトナー像を検知したデータである。トナー量検知センサー３０の発光部３２としては、６３０ｎｍに発光強度のピークを有し、５５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域を有する検知光３２Ｌを発光する光源を用いている。トナー量検知センサー３０の受光部３４としては、７８０ｎｍに受光感度のピークを有し、１１００ｎｍ以下の波長領域に感度を有するフォトダイオードを用いている。検知対象のトナー像としては、シアン色トナー（青系の色のため、４００〜５００ｎｍの紫〜青の波長はよく反射する一方、５８０〜７５０ｎｍの黄〜赤の波長は反射せずに良く吸収する）を含むものを用いている。
【００４２】
図４に示すように、トナー量検知センサー３０による検知結果としては、同じトナー量であれば、トナー濃度に関わらず受光部３４から出力される検知信号（トナー量Ｔ）は一定である。具体的には、トナー像中のトナー量がたとえば２．５ｇ／ｍ２である場合、トナー濃度（％）に関わらずトナー量検知センサー３０による検知結果は、所定の値（ラインＬ１）で一定となる。同様に、トナー像中のトナー量がたとえば１．０ｇ／ｍ２である場合、トナー濃度（％）に関わらずトナー量検知センサー３０による検知結果は、所定の値（ラインＬ２）で一定となる。
【００４３】
同様に、トナー像中のトナー量がたとえば１．５ｇ／ｍ２である場合、トナー濃度（％）に関わらずトナー量検知センサー３０による検知結果は、所定の値（ラインＬ３）で一定となる。トナー像中のトナー量がたとえば２．０ｇ／ｍ２である場合、トナー濃度（％）に関わらずトナー量検知センサー３０による検知結果は、所定の値（ラインＬ４）で一定となる。すなわち、トナー量検知センサー３０としては、同じトナー量であれば、トナー濃度に関わらず受光部３４から出力される検知信号が一定となるように構成されている。
【００４４】
図５を参照して、トナー量検知センサー３０の発光部３２から出射される検知光３２Ｌの感光体２１に対する入射角θ１および反射角θ１については、θ１＝３５°（ラインＬ１１）およびθ２＝７５°（ラインＬ１０）の場合に比べて、θ１＝５５°（ラインＬ１２）の方が受光感度が高い。したがって、トナー量検知センサー３０の発光部３２から出射される検知光３２Ｌの感光体２１に対する入射角θ１および反射角θ１としては、受光感度が高い５５°が採用される。
【００４５】
（光学式センサー４０）
図１を再び参照して、光学式センサー４０（光学的検知手段）は、感光体２１の表面上の現像位置２４よりも下流で１次転写部２７よりも上流の位置において、中間転写ローラー５１に転写される前の感光体２１の表面上に担持されているトナー像に対して赤外波長の光を含む検知光４２Ｌ（図３参照）を照射する。
【００４６】
ここで、本実施の形態においては、光学式センサー４０は、トナー量検知センサー３０と同様に構成される。図３に示すように、光学式センサー４０は、発光部４２および受光部４４を備え、発光部４２から感光体２１の表面に担持されるトナー像（図示せず）に向かって、赤外波長の光を含む検知光４２Ｌが所定の入射角θ１で照射される。感光体２１上のトナー像に所定の反射角θ１で反射した検知光４２Ｌの反射光４４Ｌは、受光部４４によって受光される。受光部４４によって受光された赤外波長の光を含む反射光４４Ｌの強度に応じて、受光信号（受光部出力Ｓ）が出力される。
【００４７】
ここで、光学式センサー４０の発光部４２が赤外波長を含む波長領域の光を発光する光源（たとえば白色光源）である場合には、受光部４４としては赤外波長にのみ感度を有するものが用いられる。この場合、受光部４４としては、たとえば、可視光をカットするフィルターを設けたフォトダイオードが用いられてもよいし、赤外波長領域のみ感度を有するフォトダイオードが用いられてもよい。
【００４８】
光学式センサー４０の発光部４２が赤外波長のみの光を発光する光源（たとえば、赤外波長領域にのみ発光スペクトルをもつ光源、または、白色光源に可視光をカットするフィルターを設けた光源）である場合には、受光部４４としては、可視光波長と赤外波長領域とに感度を有するフォトダイオードなど、赤外波長を含む波長領域に感度を有するものが用いられる。また、光学式センサー４０の発光部４２が赤外波長の光のみを発光する光源である場合、受光部４４としては赤外波長にのみ感度を有するものが用いられてもよい。
【００４９】
図６を参照して、光学式センサー４０の発光部４２から出射される検知光４２Ｌの感光体２１に対する入射角θ１および反射角θ１についても、トナー量検知センサー３０と同様に、受光感度が高い５５°が採用される。
【００５０】
詳細は後述されるが、トナー量検知センサー３０から出力された検知信号（トナー量Ｔ）と光学式センサー４０から出力された受光信号（受光部出力Ｓ）とに基づいて、感光体２１上に担持されている中間転写ローラー５１に転写される前のトナー像のトナー濃度が算出される。さらに、本実施の形態における湿式画像形成装置１０００においては、当該トナー濃度に応じて最適な画像形成条件が設定される。
【００５１】
（転写ユニット５０）
転写ユニット５０は、中間転写ローラー５１などを含む。中間転写ローラー５１は、感光体２１に対向するように配置される。中間転写ローラー５１は、矢印ＡＲ５１方向に回転する。感光体２１と中間転写ローラー５１との間に、１次転写部２７が形成される。中間転写ローラー５１と感光体２１との間には、転写バイアス発生部３５０（図２参照）により所定の転写バイアスが印加されることによって、電界が形成される。
【００５２】
感光体２１に担持され１次転写部２７に搬送されたトナー像は、電界の作用によって、感光体２１の表面から中間転写ローラー５１の表面に１次転写される。１次転写されずに感光体２１の表面上に残留したトナーおよび感光体２１の表面上の汚れ等は、クリーニングブレード２８によって感光体２１の表面から掻き取られ、回収される。感光体２１の表面に残留している電荷は、除電器（図示せず）により除去される。
【００５３】
中間転写ローラー５１と加圧ローラー５４との間には、２次転写部５２が形成される。矢印ＡＲ５１方向に回転する中間転写ローラー５１および矢印ＡＲ５４方向に回転する加圧ローラー５４によって、記録用紙６０は、搬送方向ＡＲ６０に沿って２次転写部５２を通過する。
【００５４】
１次転写部２７において感光体２１の表面から中間転写ローラー５１の表面にトナー像が１次転写された後、中間転写ローラー５１は、表面に転写されたトナー像を担持しつつ、トナー像を２次転写部５２に向かってさらに移動させる。中間転写ローラー５１と記録用紙６０との間には、転写バイアス発生部３５０（図２参照）により所定の転写バイアスが印加されることによって、電界が形成される。
【００５５】
中間転写ローラー５１に担持され２次転写部５２に搬送されたトナー像は、電界の作用によって、中間転写ローラー５１の表面から記録用紙６０の表面に２次転写される。２次転写されずに中間転写ローラー５１の表面上に残留したトナーおよび中間転写ローラー５１の表面上の汚れ等は、クリーニングブレード５３によって中間転写ローラー５１の表面から掻き取られ、回収される。
【００５６】
（定着ユニット７０）
定着ユニット７０は、定着ローラー７１，７２およびプレ加熱装置７３を含む。記録用紙６０は、２次転写された後、定着ユニット７０に送られる。記録用紙６０に転写されたトナー像の中のトナー粒子は、定着ローラー７１，７２によって加熱および加圧される。
【００５７】
記録用紙６０に転写されたトナー像は、これらの加熱および加圧によって、記録用紙６０の表面に定着される。その後、記録用紙６０は排紙装置（図示せず）を通して外部に排出される。以上のようにして、湿式画像形成装置１０００における画像形成プロセスが完了する。なお、上記構成に関し、現像ローラー１５および中間転写ローラー５１は、本実施の形態においてはローラー状に構成されるが、ベルト状に構成されてもよい。
【００５８】
プレ加熱装置７３は、必要に応じて、熱源制御部３７３（図２参照）によって駆動される。プレ加熱装置７３は、記録用紙６０を加熱する装置であり、記録用紙６０に含侵したキャリア液の揮発を促進させることが可能である。
【００５９】
（トナー濃度の検知）
図７は、一例として、光学式センサー４０によってトナー濃度が１０％〜４０％である感光体２１上のトナー像を検知したデータである。光学式センサー４０の発光部４２としては、９５０ｎｍに発光強度のピークを有し、８８０ｎｍ〜１０６０ｎｍの波長領域の検知光４２Ｌを発光する光源を用いている。光学式センサー４０の受光部４４としては、９００ｎｍに受光感度のピークを有し、７００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長領域に感度を有するフォトダイオードを用いている。
【００６０】
図７に示すように、光学式センサー４０による検知結果としては、同じトナー量であっても、トナー濃度が高いほど発光部４２から出力される受光信号（受光部出力Ｓ）は高くなる傾向がある。具体的には、トナー像中のトナー量がたとえば１．０ｇ／ｍ２である場合、光学式センサー４０による検知結果はラインＬ２０に示されるように変化する。同様に、トナー像中のトナー量がたとえば１．５ｇ／ｍ２である場合、光学式センサー４０による検知結果は、ラインＬ２１に示されるように変化する。
【００６１】
同様に、トナー像中のトナー量がたとえば２．０ｇ／ｍ２である場合、光学式センサー４０による検知結果はラインＬ２２に示されるように変化する。同様に、トナー像中のトナー量がたとえば２．５ｇ／ｍ２である場合、光学式センサー４０による検知結果は、ラインＬ２３に示されるように変化する。
【００６２】
図７のような、トナー量とトナー濃度に対する発光部４２の受光信号（受光部出力Ｓ）の出力との関係を、予め呼び出し可能な参照テーブルとしてたとえばメモリー３０２（図２参照）などに記憶しておくことにより、トナー量検知センサー３０により検出したトナー量と、光学式センサー４０により検出したデータとを比較することでトナー濃度を検出することが可能になる。たとえば、トナー量検知センサー３０によってトナー量が１．５ｇ／ｍ２であると判断された場合、光学式センサー４０の発光部４２から出力される受光信号（受光部出力Ｓ）の値と、図７中のラインＬ２１とが交差する点が、トナー濃度を示す部分になる。
【００６３】
図２を再び参照して、エンジン制御部３００のメモリー３０２には、トナー濃度検知モード処理のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ３０４が上記の制御プログラムに従って装置各部を制御することで、次述するトナー濃度検知モード処理が実行される。
【００６４】
ＣＰＵ３０４からの制御信号に基づき光学式センサー４０の発光部４２が動作し、受光部４４が反射光４４Ｌを受光して、受光量に応じた受光信号（受光部出力Ｓ）の出力がＣＰＵ３０４に送出されて種々の判定が行われる。必要に応じて、ＣＰＵ３０４は各種画像形成条件を制御し、その制御された画像形成条件をメモリー３０２に書き込むことでメモリー３０２に格納されている画像形成条件が更新される。
【００６５】
（トナー濃度検知モード処理ＳＴ１００）
図８に、一例として、トナー濃度検知モード処理ＳＴ１００を示す。まず、検知対象となる所望のトナー像が感光体上に形成される（ステップＳＴ１）。感光体２１の回転により、トナー像がトナー量検知センサー３０の検知領域に到達すると、トナー量検知センサー３０はトナー像のトナー量を検知し（ステップＳＴ２）、検知結果（検知信号）としてトナー量Ｔを取り込む（ステップＳＴ３）。
【００６６】
次に、トナー像が光学式センサー４０の検知領域に到達すると、発光部４２から光を照射し（ステップＳＴ４）、受光部４４からの受光部出力Ｓ（受光信号）を取り込む（ステップＳＴ５）。上述の参照テーブルを呼び出し、トナー量Ｔ（検知信号）と受光部出力Ｓ（受光信号）との比較から、トナー像のトナー濃度ｔを算出する（ステップＳＴ６）。
【００６７】
算出したトナー濃度ｔが、予め求めて記憶してある感光体２１上のトナー濃度許容範囲ｔ’〜ｔ”内であるかを判定し（ステップＳＴ７）、トナー濃度ｔがトナー濃度許容範囲内の場合、トナー濃度検知モード処理を終了する（ステップＳＴ８）。一方、トナー濃度ｔが許容範囲外の場合、画像形成条件を制御し（ステップＳＴ９）、許容範囲になるまで以上のフローを繰り返す。
【００６８】
画像形成条件の制御としては、たとえばトナー濃度ｔ＜ｔ’（キャリア液過剰）の場合、現像ローラー１５と感光体２１との当接力を上昇させ、ニップ部での液絞りを増大させたり、感光体２１上のキャリア液を除去するスクイズ装置２５を作動させたりする。また、たとえばトナー濃度ｔ＞ｔ”（キャリア液不足）の場合、現像ローラー１５と感光体２１との当接力を低下させ、ニップ部での液絞りを低減させたり、感光体２１（または現像ローラー１５）にキャリア液を追加塗布するプリウェット装置２６（またはプリウェット装置１７）を作動させたりする。
【００６９】
図２に示す周速制御部３４０によって、感光体２１と中間転写ローラー５１との相対速度を変化させたり、供給ローラー１２、受け渡しローラー１３、および現像ローラー１５の相対速度を変化させたりすることによって、トナー濃度ｔが予め求めて記憶してある感光体２１上のトナー濃度許容範囲ｔ’〜ｔ”内となるように画像形成条件を設定してもよい。
【００７０】
（トナー濃度検知モード処理ＳＴ２００）
図９に、他の例として、トナー濃度検知モード処理ＳＴ２００を示す。上述の図８の場合と同様に、トナー像を形成し（ステップＳＴ１１）、トナー量を検知し（ステップＳＴ１２）、検知結果Ｔを取り込み（ステップＳＴ１３）、検知光を照射し（ステップＳＴ１４）、受光部出力Ｓを取り込む（ステップＳＴ１５）。そして、参照テーブルを呼び出してトナー量Ｔと受光部出力Ｓとを比較することによってトナー像のトナー濃度ｔを算出する（ステップＳＴ１６）。
【００７１】
その後、トナー量Ｔとトナー濃度ｔとに基づいて、トナー像のキャリア液量Ｃを算出する（ステップＳＴ１７）。トナー像のキャリア液量Ｃが、定着プロセスで定着不良なく定着可能なキャリア液量の上限Ｃ’未満であるかを判定し（ステップＳＴ１８）、上限Ｃ’以上であれば画像形成条件を制御する（ステップＳＴ１９）。
【００７２】
次に、トナー濃度ｔが、転写プロセスで転写不良なく充分な転写効率で転写可能なトナー濃度の上限ｔ”未満であるかを判定し（ステップＳＴ２０）、上限ｔ”以上であれば画像形成条件を制御する（ステップＳＴ２１）。以上のようにして、トナー濃度検知モード処理を終了する（ステップＳＴ２２）。
【００７３】
画像形成条件の制御としては、たとえばキャリア液量Ｃ＞Ｃ’の場合、定着ローラー７１，７２の定着温度を上昇し、記録媒体からのキャリア液の揮発を促進する。定着ローラー７１，７２の上流でプレ加熱装置７３を作動させ、定着ローラー７１，７２への到達前に記録用紙６０からのキャリア液の揮発を促進する。また、たとえばトナー濃度ｔ＞ｔ”の場合、中間転写ローラー５１と感光体２１とのニップ部（１次転写部２７）上流でプリウェット装置２６を感光体２１に対して作動させ、感光体２１上に不足分のキャリア液を追加塗布する。転写バイアスの上昇、中間転写ローラー５１と感光体２１との当接力の増加などによって転写効率を上昇させてもよい。
【００７４】
図１０を参照して、トナー量検知センサー３０と光学式センサー４０との感光体２１上の検知領域は、なるべく重なるようにするのがよい。センサーの検知方式またはスペース上（レイアウト上）の都合で検知領域を重ねることができない場合も、図１０に示すように、感光体２１の回転軸方向の同じ位置であって回転方向に隣り合うようにそれぞれの検知領域３０Ｒ，４０Ｒを配置することが好ましい。感光体２１の回転と共に感光体２１の同じ位置、同じトナー像に対して２つのセンサーが検知可能となり、位置誤差の影響なく、精度よくトナー量Ｔおよび受光部出力Ｓを比較することが可能となる。
【００７５】
図１１を参照して、トナー量検知センサー３０が光学検知式のセンサーである場合には、トナー量検知センサー３０および光学式センサー４０の発光部３２，４２としては、１つの光源を各々の共通のものとして用いてもよい。
【００７６】
この場合、用いられる１つの光源としては、上述の実施の形態の場合における光学式センサー４０の発光部４２と全く同一のものでは、図７を参照して上述したようにトナー濃度（キャリア液量）によって受光部出力が変動するため精度よくトナー量Ｔを検知することはできないが、上述の光学式センサー４０とは異なり、可視光波長を検知に用いることで、トナー濃度の影響なく精度よくトナー量Ｔを検知することが可能となる。特に、可視光波長の中でも、検知対象となるトナーに含有される顔料の分光反射率が低く、顔料に吸収されやすい波長を利用すると、トナー量に対する感度が高くなりより好ましい。
【００７７】
具体的には、図１１に示すように、可視光と赤外波長の光とをいずれも発光可能な１つの光源を、トナー量検知センサー３０の発光部３２と光学式センサー４０の発光部４２とを兼ねるように設け、感光体２１からの反射光を光学フィルター３６により可視光と赤外波長の光とに分離し、赤外波長の反射光４４Ｌを受光部４４で、可視光波長の反射光３４Ｌを受光部３４（他の受光部）で受光する。
【００７８】
トナー量検知センサー３０と光学式センサー４０とを、図６および図１０のように検知領域が感光体２１の回転軸方向の同じ位置であって回転方向に隣り合うように配置した場合には、位置誤差の影響を防止することはできるが、２つのセンサーは感光体２１の回転に伴って異なるタイミングで検知をするため、トナー像の経時変化がある場合、これを完全に防止することは困難となる。
【００７９】
また、トナー量検知センサー３０の発光部３２と光学式センサー４０の発光部４２とを個別に設けた場合、光源の個体ばらつきや劣化による誤差に差があったときに、トナー量Ｔと受光部出力Ｓとに対して光源誤差が個別に影響し、トナー濃度ｔの算出に影響してしまうこともある。
【００８０】
図１１に示すように、本変形例によれば、感光体２１上の同じ位置であって同じトナー像に対して同じタイミングで検知するため、更に位置誤差の影響なく、経時変化の影響を防止し、精度よくトナー量Ｔと受光部出力Ｓとの比較が可能になる。また、２つのセンサーの光源を１つの光源で兼ねることにより、光源誤差が生じてもトナー量Ｔと受光部出力Ｓとの双方に影響するため、トナー濃度ｔの算出への影響を防止することができる。
【００８１】
上記の実施の形態においては、トナー量検知センサー３０が光学式センサー４０と同様に光学式のセンサーである場合に基づいて説明したが、トナー量検知センサー３０としては必ずしも光学式な検知を行なうものでなくてもよい。
【００８２】
上記の実施の形態においては、中間転写ローラー５１が用いられるため中間転写ローラー５１が被転写部材に相当しているが、中間転写ローラー５１は、必ずしも用いられていなくてもよく、中間転写ローラー５１が用いられない場合には、記録用紙６０が被転写部材に相当する。
【００８３】
以上、本発明に基づいた各実施の形態について説明したが、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
１０  現像装置、１０Ｍ，３０２  メモリー、１１  現像槽、１１Ｃ  キャリア液補給ポンプ、１１Ｔ  トナー補給ポンプ、１２  供給ローラー、１３  受け渡しローラー、１４，１６，２２  帯電器、１５  現像ローラー、１７，２６  プリウェット装置、１７Ｐ，２６Ｐ  キャリア液、１７Ｒ，２５Ｒ，２６Ｒ  ローラー、１８，２８，５３  クリーニングブレード、２０  感光体ユニット、２１  感光体、２３  露光装置、２４  現像位置、２５  スクイズ装置、２５Ｑ  ブレード、２７  １次転写部、３０  トナー量検知センサー、３０Ｒ，４０Ｒ  検知領域、３２，４２  発光部、３２Ｌ，４２Ｌ  検知光、３４，４４  受光部、３４Ｌ，４４Ｌ  反射光、３６  光学フィルター、４０  光学式センサー、５０  転写ユニット、５１  中間転写ローラー、５２  ２次転写部、５４  加圧ローラー、６０  記録用紙、７０  定着ユニット、７１，７２  定着ローラー、７３  プレ加熱装置、１００  主制御部、１０２  インターフェース、１０６  画像メモリー、３２３  露光制御部、２００  エンジン部、３００  エンジン制御部、３１０  現像バイアス発生部、３１１Ｃ，３１１Ｔ  ポンプ駆動部、３２０  帯電バイアス発生部、３２５  スクイズ制御部、３２６  プリウェット制御部、３４０  周速制御部、３５０  転写バイアス発生部、３７３  熱源制御部、１０００  湿式画像形成装置、ＡＲ６０  搬送方向、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６，ＳＴ７，ＳＴ８，ＳＴ９，ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ１３，ＳＴ１４，ＳＴ１５，ＳＴ１６，ＳＴ１７，ＳＴ１８，ＳＴ１９，ＳＴ２０，ＳＴ２１，ＳＴ２２  ステップ、ＳＴ１００，ＳＴ２００  トナー濃度検知モード処理、Ｗ  現像液。
【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】
0005831147.tif 000008
【図８】
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【図９】
0005831147.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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