(57)【要約】【課題】適正な圧縮ローラ印加電圧と、現像ローラ印加電圧を設定して高品質の画像を得る画像形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】キャリア液にトナーを分散させた液体トナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラにより現像される潜像が形成される感光体と、前記現像ローラの感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体トナーを圧縮する圧縮ローラと、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備えた画像形成装置による画像形成方法において、前記現像ローラへの印加電圧を所定の値に保ちつつ、圧縮ローラの印加電圧値を変更しながら前記中間転写体にパッチを形成し、そのパッチ濃度に基づいて前記圧縮ローラへの印加電圧値を設定することを特徴とする。【選択図】図１
2007171599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液にトナーを分散させた液体トナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラにより現像される潜像が形成される感光体と、前記現像ローラの感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体トナーを圧縮する圧縮ローラと、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備えた画像形成装置による画像形成方法において、前記現像ローラへの印加電圧を所定の値に保った状態で、圧縮ローラの印加電圧値を変更しながら前記中間転写体にパッチを形成し、そのパッチ濃度に基づいて前記圧縮ローラへの印加電圧値を設定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記パッチの濃度を検出する位置を前記中間転写体のスクイーズローラの下流にすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
所定のパッチ濃度が得られた圧縮ローラへの印加電圧値の範囲の内、できるだけ低い印加電圧値を採用することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの画像形成方法による圧縮ローラの印加電圧値の設定後、圧縮ローラと現像ローラとの印加電圧差を一定に保ちつつ、現像ローラの印加電圧値を変更しながら中間転写体上にパッチを形成し、そのパッチの濃度に基づいて現像ローラ、圧縮ローラへの印加電圧値を設定することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記スクイーズローラと対向する電極との印加電圧差を圧縮ローラと現像ローラとの印加電圧差より小さくすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア液中にトナーを分散させた液体トナーを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体トナーを用いた画像形成方法の従来技術として、特開２００２−２７８２９１号公報には、液体トナーを担持した現像ローラにより感光体上の潜像を現像する画像形成方法において、現像前の現像ローラの液体トナーを圧縮するための圧縮ローラを配置し、前記現像ローラと圧縮ローラとに、それぞれ独立した電圧を印加し、圧縮ローラの印加電圧＞現像ローラの印加電圧とすることにより、画像のカブリ、濃度ムラを防止し、高品質の画像を得るようにした画像形成方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２７８２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図３及び図５−Ｃに示されるように、現像ローラ上のトナー層を圧縮して膜化することで、その後の現像・転写工程でトナー層が移動しやすくなり、高い現像・転写効率と乱れの内画像が得られる。適切な圧縮状態を得るためには、現像ローラと圧縮ローラ間の電圧差を調整し、圧縮ローラから現像ローラへとトナーを押し付ける電界の強度を適切に設定する必要がある。一方で、長期の運転によるトナーの劣化や、環境の影響、製造ロッド違いのトナーを補給した際など、トナー特性が変化することがあり、電界に対する圧縮のされ方が変化する。このため、圧縮ローラと現像ローラの電位差が一定だと（調整しないと）、トナー特性の変化により、圧縮状態が変化する。その結果、次のようにリブによる濃度ムラ、クリーニング不良や現像不良といった不具合が発生する。
【０００４】
圧縮ローラ側の電界が弱すぎる場合、圧縮不足となり、次のような弊害が発生する。
図４−Ａに示すように、トナー粒子の現像ローラ側への移動が不十分で、一部が圧縮ローラに付着してしまい、現像ローラ上のトナー粒子が不足する。このとき、圧縮ローラニップ出口での液の泣き別れ界面にトナー粒子が存在するため、トナー粒子を含む液が糸引きを起こして、リブと呼ばれる縞状のムラが発生してしまう。
図３に示される適正にコンパクションされて界面にトナー粒子がない場合も、糸引きは起きていると思われるが、この場合、トナー粒子を含まないキャリア液のみが糸引きを起こすため、ムラにはならない。また、キャリア液は低粘度のため糸引きが細かく、かつほぼニュートニアンで高い流動性を持つため、凸凹がすぐ平坦化する。ところが、トナー粒子を含んだ液は、キャリア液だけのときより粘度が高いため、糸引きによる凸凹が大きくかつ平坦化しにくいので凸凹が縞状のムラとして画像に残ってしまう。
図４−Ｂに示すように、圧縮ローラの電界がもう少し強く、圧縮ローラにトナー粒子が着かない程度にトナー粒子が現像ローラ側へ移動しても、トナー粒子の現像ローラ側への圧縮が不足していると、圧縮ローラニップ出口でのキャリア液の泣き別れ界面付近にトナー粒子が存在するため、やはり糸引きによるリブができてしまう。
また、圧縮ローラニップでリブが起きなくても、その後、押し付けられたトナー層が再び拡散していくことで、下流の工程（現像や一次転写ニップ）でリブが発生することがある。
【０００５】
圧縮ローラから現像ローラへとトナーを押し付ける電界が強すぎる場合、圧縮過剰となり、次のような弊害が発生する。
図５−Ｄに示されるように、現像ローラ側へのトナー粒子の押し付けが過剰となり、トナー粒子が現像ローラ表面に強固に付着する。結果、現像ニップで現像ローラからのトナー粒子の一部が剥離せず現像不良となる。
同様の理由で、現像ローラのクリーニング部でトナー粒子が現像ローラから引き剥がされずクリーニング不良となる。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決する適正な圧縮ローラ印加電圧と、現像ローラ印加電圧を設定して高品質の画像を得る画像形成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】
【０００７】
本第１発明は、前記課題を解決するために、キャリア液にトナーを分散させた液体トナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラにより現像される潜像が形成される感光体と、前記現像ローラの感光体への現像前の位置で前記現像ローラの液体トナーを圧縮する圧縮ローラと、前記感光体のトナー像が転写される中間転写体を備えた画像形成装置による画像形成方法において、前記現像ローラへの印加電圧を所定の値に保ちつつ、圧縮ローラの印加電圧値を変更しながら前記中間転写体にパッチを形成し、そのパッチ濃度に基づいて前記圧縮ローラへの印加電圧値を設定することを特徴とする。
【０００８】
本第２発明は、本第１発明の画像形成方法において、前記パッチの濃度を検出する位置を前記中間転写体のスクイーズローラの下流にすることを特徴とする。
【０００９】
本第３発明は、本第１または第２発明の画像形成方法において、所定のパッチ濃度が得られた圧縮ローラへの印加電圧値の範囲の内、できるだけ低い印加電圧値を採用することを特徴とする。
【００１０】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの画像形成方法による圧縮ローラの印加電圧値の設定後、圧縮ローラと現像ローラとの印加電圧差を一定に保ちつつ、現像ローラの印加電圧値を変更しながら中間転写体上にパッチを形成し、そのパッチの濃度に基づいて現像ローラ、圧縮ローラへの印加電圧値を設定することを特徴とする。
【００１１】
本第５発明は、本第２〜第４発明のいずれかの画像形成方法において、前記スクイーズローラと対向する電極との印加電圧差を圧縮ローラと現像ローラとの印加電圧差より小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本第１発明の構成により、経時変化や環境変動によりトナー特性が変動したときに、適切な圧縮状態が得られる圧縮ローラ印加電圧値を設定することができる。
本第２発明の構成により、スクイーズローラで余剰キャリアを除去し、さらにキャリア中の浮遊トナー粒子を基材に押し付けてトナー粒子をしっかりと膜化した状態でパッチ濃度のセンシングを行うことができ、安定した測定が可能となる。
本第３発明の構成により、以下の不具合の発生を防止できる。すなわち、パッチ濃度が適切でも、圧縮ローラ印加電圧値が高すぎる場合、トナー粒子が現像ローラに強く押し付けられ過ぎて現像ローラから剥がれにくくなり、現像不良やクリーニング不良を引き起こすことがある。そのため、適切な電圧値の範囲のうち、なるべく低い電圧値を選択することで、これらの不具合の発生を防止できる。
本第４発明の構成により、圧縮ローラ印加電圧値を適切に設定し、現像ローラ上のトナー層を正しく圧縮していても、トナー特性変動により、膜化されたトナー層の現像ニップでの移動挙動が変動することがある。すなわち、現像電圧が不足してトナー層が移動しきれない場合は、現像不良となり画像濃度が不足する。現像電圧が高すぎて、トナー層が感光体に強く押し付けられ過ぎると、一次転写部で感光体からトナー層が剥がれきらず転写不良となり画像濃度が不足したり、諧調パターンでは、ドットやラインが太ることにより諧調が損なわれたりする。パッチを用いて、現像電圧を適切に設定することで、これらの不具合の発生を防止できる。
本第５発明の構成により、トナー層を押し付け過ぎることなく適切なスクイーズが実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の実施形態の画像形成装置の主要構成を示す図である。
【００１４】
中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ８２、従動ローラ８５に張架されたエンドレスベルトであり、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと当接しながら回転駆動される。中間転写ベルト７０，一次転写バックアップローラ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ及び感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋとで構成された一次転写ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにより、中間転写ベルト７０上に４色の液体トナーが順次重ねて転写され、フルカラー液体トナー像が形成される。中間転写ベルト７０の二次転写前の位置にスクイーズローラ１５、スクイーズローラブレード１６，スクイーズローラクリーニング液回収部１７、バックアップローラ１８が配置され、その下流にパッチセンサ１９が配置される。
スクイーズローラ１５は、図のようにＫのユニット後に一つだけ設けるだけでなく、各色ユニットの一次転写後一つずつ設けても構わない。また感光体上に設けても構わない。
【００１５】
二次転写ユニット８０は、二次転写ローラ８１、中間転写ベルト駆動ローラ８２、二次転写ローラブレード８３、二次転写ローラクリーニング液回収部８４から構成され、中間転写ベルト７０上に形成された単色液体トナー像やフルカラー液体トナー像を紙当の記録媒体に転写する。
【００１６】
不図示の定着ユニットは、記録媒体上に転写された単色液体トナー像やフルカラー液体トナー像を記録媒体上に融着して永久像とするための装置である。
【００１７】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）液体トナー、マゼンタ（Ｍ）液体トナー、シアン（Ｃ）液体トナー、ブラック（Ｋ）液体トナーで潜像を現像する機能を有している。
【００１８】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、概略、各液体トナーを貯蔵する現像トナー容器５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ、これら現像トナー容器から各液体トナーを現像ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋに供給するトナー供給ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを帯電する帯電器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、帯電された感光体に静電潜像を形成する露光ユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋから成る。
【００１９】
現像ユニット５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの構成は同様であるので、以下、現像ユニット５０Ｋについて説明する。
【００２０】
図１に示すように、感光体２０Ｋの回転方向に沿って、主に帯電ユニット３０Ｋ、露光ユニット４０Ｋ、一次転写ユニット６０Ｋが配されている。感光体２０Ｋは、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り、本実施形態においては、時計回りの回転をする。
【００２１】
帯電ユニット３０Ｋは、感光体２０Ｋを帯電するための装置である。露光ユニット４０Ｋは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｋ上に照射し潜像を形成する。
【００２２】
現像ユニット５０Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成された潜像を、ブラック（Ｋ）液体トナーを用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Ｋにつては後述する。
【００２３】
一次転写ユニット６０Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成されたブラック液体トナー像を中間転写ベルト７０に転写するための装置である。
【００２４】
図２は、現像ユニット５０Ｋの主要構成要素を示した断面図である。現像トナー容器５３Ｋは、感光体２０Ｋ上に形成された潜像を現像するための、ブラック液体トナーを収容する。本実施形態に用いる液体トナーは、熱可塑性樹脂中へ顔料等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に分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）で、常温で不揮発性の液体トナーである。
【００２５】
現像トナー容器５３Ｋからは、トナー供給ローラ５１Ｋにより、現像ローラ５４Ｋへと液体トナーが供給される。トナー供給ローラ５１Ｋは、円筒状の部材であり、図２に示すように時計回りに回転し、表面に微細且つ一様に螺旋状の溝を形成したアニロックローラである。溝の寸法は、溝ピッチが約１３０μｍ、溝深さが約３０μｍである。
【００２６】
トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接するウレタンゴム等からなるゴム部と、外ゴム部を支持する金属等の板で構成され、トナー供給ローラ５１Ｋに残存する液体トナーを掻き落とし除去する。
【００２７】
現像ローラ５４Ｋは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように反時計回りに回転する。該現像ローラ５４Ｋは鉄等金属製の内芯の外周部に導電性ウレタンゴム等の弾性体と樹脂層やゴム層を備えたものである。現像ローラ５４Ｋには、現像ローラブレード５８Ｋ、及び現像ローラクリーニング液回収部５９Ｋが設けられている。現像ローラブレード５８Ｋは、現像ローラ５４Ｋの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラ５４Ｋに残存する液体トナーを掻き落とし除去する。現像ローラクリーニング液回収部５９Ｋは、現像ローラブレード５８Ｋが掻き落とした液体トナーを貯留する容器である。
【００２８】
圧縮ローラ５５Ｋは、円筒状の部材であり、中心軸を中心に回転し、金属ローラの表層に導電性の樹脂やゴム層を備えている。その回転方向は、図２に示すように、現像ローラ５４Ｋと反対方向の時計回りである。圧縮ローラ５５Ｋには、現像ローラ５４Ｋとは別に電圧が印加され、両ローラ間に電位差を設けている。圧縮ローラブレード５６Ｋは、圧縮ローラ５５Ｋの表面に当接するゴム等で構成され、圧縮ローラ５５Ｋに残存する液体トナーを掻き落として除去する。圧縮ローラクリーニング液回収部５７Ｋは、圧縮ローラブレード５６Ｋが掻き落とした液体トナーを貯留する容器である。
【００２９】
感光体２０Ｋは、現像ローラ５４Ｋの幅より広く、外周面に感光層が形成された円筒状の部材であり、中心軸を中心に図２に示すように時計回りで回転する。該感光体２０Ｋの感光層は、有機感光体又はアモルファスシリコン感光体等で構成される。
【００３０】
帯電器３０Ｋは、感光体２０Ｋと現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流に設けられる。帯電器３０Ｋは、図示しない電源装置から液体トナーと同極性のバイアスを印加され、感光体２０Ｋを帯電する。帯電された感光体２０Ｋに、露光ユニット４０Ｋからレーザが照射され潜像が形成される。形成された潜像は、現像ローラ５４Ｋにより現像され、一次転写ユニット６０Ｋにおいて、中間転写ベルト７０に一次転写される。
【００３１】
次にこのような画像形成装置の動作について説明する。引き続き、現像ユニットは、４つの現像ユニットのうち現像ユニット５０Ｋを例にとり説明する。
【００３２】
現像トナー容器５３Ｋ中の液体トナーは、固形分濃度２５％で、粘度３０〜１００００ｍＰａ・ｓで、トナー粒子はプラスの電荷を有する。液体トナーは、トナー供給ローラ５１Ｋが回転することにより、現像トナー容器５３Ｋから汲み上げられる。トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー規制ブレード５２Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に当接し、トナー供給ローラ５１Ｋの表面に形成された溝内の現像液を残し、その他の余分な現像液を掻き取り、現像ローラ５４Ｋに供給する液体トナー量を規制する。この規制によって、現像ローラ５４Ｋに塗布される液体トナーの膜厚は６μｍになるよう定量化する。トナー規制ブレード５２Ｋで掻き取った液体トナーは、重力によって現像トナー容器５３Ｋに落下する。
【００３３】
液体トナーが塗布された現像ローラ５４Ｋは、トナー供給ローラ５１Ｋとのニップ部下流で圧縮ローラ５５Ｋに当接する。現像ローラ５４Ｋには、＋３００〜＋５００Ｖの電圧が印加される。圧縮ローラ５５Ｋには、現像ローラ５４Ｋの印加電圧より２００〜５００Ｖ高い電圧が印加される。つまり、現像ローラ５４Ｋの印加電圧が、＋４００Ｖなら、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧は＋６００〜＋９００Ｖとなる。このため、現像ローラ５４Ｋ上のトナーは、圧縮ローラ５５Ｋとのニップを通過する際、現像ローラ５４Ｋ側に移動し、圧縮ローラ５５Ｋにはほとんどトナー粒子を含まないキャリア液のみが回収される。これにより、トナー粒子同士が緩やかに結合され膜化された状態になる。その結果、現像部でのトナーの移動が素早くなり、画像濃度が向上する。
【００３４】
圧縮ローラ５５Ｋは、現像ローラ５４Ｋ表面に対して等速で連れ回り方向に回転する。但し、圧縮ローラ５５Ｋの回転速度、回転方向を、現像ローラ５４Ｋの回転速度に対して速度差を設けたり、現像ローラ５４Ｋ表面と対向するカウンタ方向に回転させてもよい。圧縮ローラ５５Ｋには、圧縮ローラブレード５６Ｋが当接する。但し、圧縮ローラブレード５６Ｋを設けなくてもよい。この場合、圧縮ローラ５５Ｋには、一定膜厚のキャリアが保持され、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層のキャリア量は、圧縮ローラ５５Ｋとのニップ前後で変化しない。
【００３５】
感光体２０Ｋは、アモルファスシリコンを用い、現像ローラ５４Ｋとのニップ部上流でコロナ帯電器３０Ｋのワイヤに約＋５．５ｋＶを印加することにより、表面を約＋６００Ｖに帯電する。帯電後、露光ユニット４０Ｋにより画像部の電位が＋２５Ｖとなるように潜像が形成される。現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの間に形成される現像ニップ部では、現像ローラ５４Ｋに印加されているバイアス＋４００Ｖと感光体２０Ｋ上の潜像（画像部＋２５Ｖ、非画像部＋６００Ｖ）で形成される電界にしたがい、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上にトナー画像が形成される。キャリア液は、電界の影響を受けないため、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの現像ニップ部出口で分離し、現像ローラ５４Ｋと感光体２０Ｋとの両方に付着する。
【００３６】
現像ニップ部を通過した感光体２０Ｋは、中間転写ベルト７０とのニップ部を通過し、一次転写が行われる。一次転写バックアップローラ６１Ｋには、トナー粒子の帯電特性と逆極性の約−２００Ｖの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、一次転写部下流の感光体ブレード２１Ｋにより掻き取られ、感光体クリーニング液回収部２２Ｋで回収される。
【００３７】
一次転写ユニット６０Ｋで中間転写ベルト７０上に一次転写されたトナー画像は、二次転写ユニット８０へ向かうが、図１に示されるように、二次転写ニップ部前に、中間転写ベルト７０上の余剰キャリアを掻き取るためのスクイーズローラ１５、スクイーズローラブレード１６、スクイーズローラクリーニング液回収部１７、バックアップローラ１８が配される。スクイーズローラ１５には、＋１５０Ｖの電圧が印加され、バックアップローラ１８は０Ｖに保たれており、トナー粒子を中間転写ベルト７０に押し付ける電界を発生させている。このため、スクイーズローラ１５には、トナー粒子が付着せず、電界の影響を受けないキャリア液のみが中間転写ベルト７０とスクイーズローラ１５間で泣き別れ回収される。スクイーズローラ１５とバックアップローラとの電圧差を、圧縮ローラ５５Ｋと現像ローラ５４Ｋとの電圧差より小さくすと、トナー層を中間転写ベルト７０に押し付け過ぎることなく適切なスクイーズが実施できる。
【００３８】
二次転写ユニット８０において、二次転写ローラ８１には、−１０００Ｖの電圧が印加され、中間転写ベルト駆動ローラ８２に０Ｖに保たれており、中間転写ベルト７０上のトナー粒子は、紙等の記録媒体に二次転写される。
【００３９】
このような画像形成装置による画像形成課程で、長期の運転によるトナーの劣化や、環境の影響、製造ロッド違いのトナーを補給した際など、トナー特性が変化することがあり、電界に対する圧縮のされ方が変化する。このため、圧縮ローラ５５Ｋと現像ローラ５４Ｋとの電位差が一定だと（調整しないと）、トナー特性の変化により、圧縮状態が変化し、リブによる濃度ムラ、クリーニング不良や現像不良といった不具合が発生する。
【００４０】
このような課題を解決するために本発明の第１実施形態の画像形成方法では、現像ローラ５４Ｋの印加電圧を予め規定された印加電圧値に固定し、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値を設定範囲内で変更しながら、図９Ａに示されるようなベタのパッチを中間転写ベルトに作成する。中間転写ベルト７０に作成されたパッチは、中間転写ベルト７０のスクイーズローラ１５の下流の二次転写部近傍に配置したパッチセンサ１９によりその濃度が測定される。本実施形態では、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値を＋３５０Ｖに固定し、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値を現像ローラ５４Ｋの印加電圧値より２００Ｖ〜５００Ｖ高い範囲で、５０Ｖ刻みで変更しながら中間転写ベルト７０にパッチを形成する。パッチ濃度は、パッチセンサ１９の信号強度で測定される。測定の結果を図７及び表１に示す。
【００４１】
【表１】
2007171599.tif 000003
【００４２】
パッチ濃度の測定の結果、適正範囲の圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値の内低い電圧値を選択する。図７に示される現像ローラ５４Ｋの印加電圧値より＋３００Ｖの印加電圧値とする。これは、パッチ濃度が適切でも、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値が高すぎる場合、トナー粒子が現像ローラ５４Ｋに強く押し付けられ過ぎて現像ローラ５４Ｋから剥がれにくくなり、現像不良やクリーニング不良を引き起こすことがあり、適切な電圧値の範囲のうち、なるべく低い電圧値を選択することで、これらの不具合の発生を防止できる。
【００４３】
パッチセンサ１９によるパッチ濃度の測定を、中間転写ベルト７０のスクイーズローラ１５の下流で実施することで、スクイーズローラ１５で余剰キャリアを除去し、さらにキャリア中の浮遊トナー粒子を基材に押し付けてトナー粒子をしっかりと膜化した状態でパッチ濃度の測定を行うことができ、安定した測定が可能となる。なお、このとき、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値を変更しても、規定のパッチ濃度が得られない場合、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値を＋５０Ｖあげて、再度上記パッチを実施する。
【００４４】
圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値を適切に設定し、現像ローラ５４Ｋ上のトナー層を正しくコンパクションしていても、トナー特性変動により、膜化されたトナー層の現像ニップでの移動挙動が変動することがある。すなわち、現像電圧が不足してトナー層が移動しきれない場合は、現像不良となり画像濃度が不足する。現像電圧が高すぎて、トナー層が感光体に強く押し付けられ過ぎると、一次転写部で感光体２０Ｋからトナー層が剥がれきらず転写不良となり画像濃度が不足したり、諧調パターンでは、ドットやラインが太ることにより諧調が損なわれたりする。パッチを用いて、現像電圧を適切に設定することで、これらの不具合の発生を防止できる。
【００４５】
本発明の第２実施形態の画像形成方法は、このような不具合を解消するためのものである。第２実施形態では、第１実施形態の画像形成方法で圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値の決定後、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧と現像ローラ５４Ｋの印加電圧の電圧差を一定に保ちながら、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値を変更しながら、中間転写体７０上に図９−Ｂに示されるようなパッチを作成する。中間転写ベルト７０に作成されたパッチは、中間転写ベルト７０のスクイーズローラ１５の下流の二次転写部近傍に配置したパッチセンサ１９によりその濃度が測定される。この実施形態で使用される図９−Ｂに示されるパッチパターンは、主操作方向に１ｏｎ１ｏｆｆのライン群で構成されるハーフトーンパターンを用いる。そのため、形成されるパッチパターンに対し、パッチセンサ１９が感知する領域は十分広いため、黒線／白線の面積比に応じた濃度が感知される。
【００４６】
第２実施形態では、現像ローラ５４Ｋの印加電圧を＋３００Ｖ〜＋５００Ｖの範囲で、２５Ｖ刻みで変更しながらパッチを作成する。このとき、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値は、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値との電圧差を常に＋３００Ｖ、すなわち、第１実施形態で決定された電圧差を維持するように設定される。
【００４７】
第２実施形態におけるパッチ濃度、すなわちパッチセンサ１９の信号強度は、図８のようになる。図８によると、現像ローラ電圧が低すぎると画像部（黒）で現像ローラ５４Ｋへのトナーの移動が不十分となる。この場合、感光体２０Ｋ上の画像部のトナーの量が不足る。また、圧縮部における圧縮不足と同様に、現像ニップの出口において、液の泣き別れ界面にトナー粒子が存在することになり、図１０に示されるように、リブによる画像乱れが生じる。これらの不具合によりパッチ濃度が規定よりも低くなる。
【００４８】
図８の適正の現像ローラ電圧の前後では、黒線部のトナー量の不足はなくなり、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値の大きさにしたがい潜像に対しての線の太さが、図１１に示されるように変化する。つまり現像ローラ電圧が高いほど黒線／白線の面積比で黒線の割合が大きくなり、パッチ濃度が上昇する。
【００４９】
現像ローラ５４Ｋの印加電圧が高すぎると、感光体２０Ｋへのトナーの押し付けが強く成りすぎて、中間転写ベルト７０への一次転写不良が発生し、パッチ濃度は低下する。
【００５０】
規定の濃度範囲に複数の設定電圧が存在する場合は、前記のような一次転写不良のリスクを回避するためになるべく低い値を選択する。図８によると、現像電圧値の規定濃度範囲は、３７５Ｖと４００Ｖになるので、３７５Ｖを選択する。したがって、圧縮ローラ５５Ｋの印加電圧値は、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値３７５Ｖ＋３００Ｖで、６７５Ｖに設定する。
【００５１】
本第１、第２実施形態におけるパッチの作成による圧縮ローラ５４Ｋの印加電圧値、現像ローラ５４Ｋの印加電圧値の設定は、通常、装置起動時と一定枚数印刷後に実施する。本実施形態においては、Ａ４換算で１００枚印刷する毎にパッチを実施する。また、一定時間毎に動作させてもよいし、ユーザー選択により動作させても、温度・湿度をモニターしておき、その変化に応じて動作させてもよい。さらに、トナーが外部から補給された際に動作させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１５：スクイーズローラ、１６：スクイーズローラブレード、１７：スクイーズローラ
クリーニング液回収部、１８：（スクイーズ部）バックアップローラ、１９：パッチセンサ
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ：感光体
２１Ｋ：感光体ブレード、２２Ｋ：感光体クリーニング液回収部
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ：コロナ帯電器
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ：露光ユニット
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ：現像ユニット
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ：トナー供給ローラ
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ：現像トナー容器
５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ：現像ローラ
５２Ｋ：トナー規制ブレード、５５Ｋ：圧縮ローラ、５６Ｋ：コンパクショ
ンローラブレード、５７Ｋ：圧縮ローラクリーニング回収部、５８Ｋ：現像
ローラブレード、５９Ｋ：現像ローラクリーニング液回収部
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ：一次転写ユニット
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ：一次転写バックアップローラ
７０：中間転写ベルト
【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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