(57)【要約】【課題】検出パターンが形成された下地の反射率に関わらず、検出パターンを精度よく検知する。【解決手段】直線偏光で照射された光が磁化した物体で反射したときその偏光状態が変わって反射される現象である磁気光学効果を利用して、磁性トナーで形成された検出パターンの位置を検出する。このため、照射面の下地の反射率や形状あるいは検出パターンの光学濃度の変動に関わらず、誤検出の少ない安定した検出が可能となる。【選択図】図５
2009090546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気潜像を保持可能な磁気潜像保持体と、
前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成すると共に、前記磁気潜像によって形成される画像の位置ずれを検出するための検出パターンを前記磁気潜像保持体上に形成する磁気潜像形成手段と、
磁性トナーを含む液体現像剤を前記磁気潜像保持体に供給し、前記磁気潜像をトナー像として顕像化させると共に前記検出パターンを顕像化させる現像剤供給手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンの磁性に反応して前記検出パターンを検知する検知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、磁気光学効果を利用して前記検知パターンを検知す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】
前記検知手段は、
前記検出パターンが形成された照射面へ直線偏光を照射する光源と、
前記検出パターンで前記直線偏光が反射して偏光状態が変化した反射光と、前記検出パターンが形成されていない前記照射面の部位で前記直線偏光が反射して偏光状態が変化しなかった反射光と、を異なる方向へ導く偏光分離素子と、
前記偏光分離素子により異なる方向へ導かれた前記反射光の一方を受光する受光素子と、
を備えていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤供給手段は、複数色の現像剤を前記磁気潜像保持体に供給し、
前記光源は、前記現像剤供給手段が供給する前記現像剤の色によって前記検出パターンが吸収する光吸収率が異なる発光波長を有する発光素子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】
前記検知手段は、磁気抵抗効果素子を利用して前記検出パターンを検知す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６】
前記転写手段は、前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンが転写されると共に、中空部を有する中間転写体であり、
前記検知手段は、前記中間転写体の内壁に押し当てられて前記中間転写体の中空部に配置されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写手段は、前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンを記録媒体に転写し、
前記検知手段は、前記記録媒体の表面又は裏面に配置されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割されると共に前記検出パターンの通過に伴う電圧の変化により、前記検出パターンの位置を検知するＭＲセンサであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検知手段は、前記検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割、前記移動方向と交差する交差方向に２分割の計４分割されると共に、前記検出パターンの通過に伴う電圧の時間的変化により前記検出パターンの前記移動方向における位置を検知し、電圧の大きさにより前記検出パターンの前記交差方向における位置を検知するＭＲセンサであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、一回の潜像形成で必要部数の印刷が可能な磁気印写装置が知られている。この磁気印写装置では、磁気記録媒体（磁気潜像保持体）に磁気的に形成された磁気潜像を保持させ、現像領域でその磁気記録媒体に磁性トナーを供給して磁気潜像をトナー像として顕像化し、転写領域で紙などの記録媒体を磁気記録媒体へ押し当て、顕像化されたトナー像を記録媒体へ転写し、更に転写後の記録媒体を定着領域に搬送して定着処理することにより印写を完成させる。この方式は、一般にマグネトグラフィと呼ばれている。
【０００３】
このマグネトグラフィとしては、粉体の磁性トナーを利用したいわゆる乾式の画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。具体的なプロセスとしては、例えば、磁性トナーは磁気記録媒体に対して離間位置に配置された供給ローラによって供給される。供給ローラは磁性トナー層をその周面上に保持し、磁性トナー層を磁気記録媒体へ接触させて、磁気記録媒体の磁気潜像へ磁性トナーを供給し、付着させる。
【０００４】
また、磁性トナーを液体中に分散させた液体現像剤を用いた画像形成装置（いわゆる液体マグネトグラフィ）も検討されている（例えば、特許文献３、４参照）。このプロセスにおいては、トナーが液体中に含まれるため、高画質化のためにトナー粒径を小さくしてもトナークラウド等の問題が発生することはない。
【０００５】
また、画像形成装置としては、特許文献５に開示される電子写真方式の画像形成装置が知られている。
【０００６】
特許文献５には、転写紙を搬送する搬送ベルトに転写されたレジストマーク画像を検知して、感光体ドラム、帯電器、走査光学装置及び現像器を備えた画像形成ステーションにおける画像位置ずれを検出する構成が開示されている。
【特許文献１】特開平６−４００８号公報
【特許文献２】特開平９−１５６１５０号公報
【特許文献３】特公平５−８７８３４号公報
【特許文献４】特開平５−１８８８２７号公報
【特許文献５】特開平１−１４２６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、検出パターンが形成された下地の反射率に関わらず、検出パターンを精度よく検知できる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】
【０００８】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、磁気潜像を保持可能な磁気潜像保持体と、前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成すると共に、前記磁気潜像によって形成される画像の位置ずれを検出するための検出パターンを前記磁気潜像保持体上に形成する磁気潜像形成手段と、磁性トナーを含む液体現像剤を前記磁気潜像保持体に供給し、前記磁気潜像をトナー像として顕像化させると共に前記検出パターンを顕像化させる現像剤供給手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンの磁性に反応して前記検出パターンを検知する検知手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の構成において、前記検知手段は、磁気光学効果を利用して前記検知パターンを検知することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項２の構成において、前記検知手段は、前記検出パターンが形成された照射面へ直線偏光を照射する光源と、前記検出パターンで前記直線偏光が反射して偏光状態が変化した反射光と、前記検出パターンが形成されていない前記照射面の部位で前記直線偏光が反射して偏光状態が変化しなかった反射光と、を異なる方向へ導く偏光分離素子と、前記偏光分離素子により異なる方向へ導かれた前記反射光の一方を受光する受光素子と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項３の構成において、前記現像剤供給手段は、複数色の現像剤を前記磁気潜像保持体に供給し、前記光源は、前記現像剤供給手段が供給する前記現像剤の色によって前記検出パターンが吸収する光吸収率が異なる発光波長を有する発光素子であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１の構成において、前記検知手段は、磁気抵抗効果素子を利用して前記検出パターンを検知することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項５の構成において、前記転写手段は、前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンが転写されると共に、中空部を有する中間転写体であり、前記検知手段は、前記中間転写体の内壁に押し当てられて前記中間転写体の中空部に配置されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、請求項５の構成において、前記転写手段は、前記現像剤供給手段により顕像化された前記検出パターンを記録媒体に転写し、前記検知手段は、前記記録媒体の表面又は裏面に配置されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項８に係る画像形成装置は、請求項５〜７のいずれか１項の構成において、前記検知手段は、前記検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割されると共に前記検出パターンの通過に伴う電圧の変化により、前記検出パターンの位置を検知するＭＲセンサであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、請求項５〜７のいずれか１項の構成において、前記検知手段は、前記検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割、前記移動方向と交差する交差方向に２分割の計４分割されると共に、前記検出パターンの通過に伴う電圧の時間的変化により前記検出パターンの前記移動方向における位置を検知し、電圧の大きさにより前記検出パターンの前記交差方向における位置を検知するＭＲセンサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１の構成によれば、検出パターンが形成された下地の反射率などに関わらず、本構成を有していない場合に比して、検出パターンを精度よく検知できる。
【００１８】
本発明の請求項２の構成によれば、検出パターンが形成された下地の反射率に関わらず、本構成を有していない場合に比して、検出パターンを精度よく検知できる。
【００１９】
本発明の請求項３の構成によれば、検出パターンが形成された下地の反射率に関わらず、本構成を有していない場合に比して、検出パターンを精度よく検知できる。
【００２０】
本発明の請求項４の構成によれば、検出パターンの色を判別できる。
【００２１】
本発明の請求項５の構成によれば、検出パターンが形成された下地の反射率に関わらず、本構成を有していない場合に比して、検出パターンを精度よく検知できる。
【００２２】
本発明の請求項６の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、中間転写体の中空部のスペースを有効利用できる。
【００２３】
本発明の請求項７の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、記録媒体に形成される画像の位置ずれを精度よく検出できる。
【００２４】
本発明の請求項８の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、検出パターンが移動する移動方向における画像の位置ずれを精度よく検出できる。
【００２５】
本発明の請求項９の構成によれば、本構成を有していない場合に比して、検出パターンが移動する移動方向及び移動方向と交差する交差方向おける画像の位置ずれを精度よく検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
【００２７】
［本実施形態に係る画像形成装置の構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図２は、本実施形態に係る磁気潜像保持体の周囲の構成を示す概略図である。図３は、本実施形態に係る画像形成装置における現像領域の拡大模式図である。
【００２８】
本実施形態では、水性媒体中に磁性トナーを分散させた液体現像剤を用いて、磁気潜像保持体上に形成された磁気潜像を現像し、画像を形成する画像形成装置、いわゆる液体マグネトグラフィについて説明する。なお、画像形成装置としては、液体現像剤を用いたものに限られず、粉体の磁性トナーを利用したいわゆる乾式の画像形成装置であってもよい。
【００２９】
本実施形態の画像形成装置は、表面が撥水性を有すると共に磁気潜像を保持可能な磁気潜像保持体と、該磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、磁性トナー及び水性媒体を含む液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁手段と、を有することを特徴とする。
【００３０】
本実施形態では、磁気現像のための現像剤として、水性媒体中に磁性トナーを分散させた液体現像剤を用いる。ここで、上記水性媒体とは、水を５０質量％以上含む溶媒を意味する。また、「水」とは、蒸留水、イオン交換水、超純水等、精製した水を意味する。
【００３１】
液体現像剤を用いたいわゆる液体マグネトグラフィでは、通常、現像直後の磁気潜像保持体上のトナー像は、多量の余剰現像液を含むことから、用紙等の記録媒体へのトナー画像の転写の前に乾燥工程を設けて、余剰現像液を除去しなければならない場合がある。
【００３２】
本実施形態では、液体現像剤における分散媒として水性媒体を用いることにより、水が水素結合により表面張力が大きいため、後述する撥水性の磁気潜像保持体と組み合わせることで、現像の際に液体現像剤が磁気潜像保持体と接触しても分散媒である液体が磁気潜像保持体に転移しにくく、液体を磁気潜像保持体上に残さない状態でトナー像を記録媒体に転写させることができる。したがって、磁気潜像保持体上の残留溶媒を除去するためのスクイズローラ等が不要であり、トナー像が転写された記録媒体もほとんど乾燥させる必要がない。
【００３３】
さらに、現像の際には表面張力の大きい水性媒体は磁気潜像保持体表面にほとんど濡れ広がることはなく、一方現像剤中に高い易動性を有して均一に分散している磁性トナーは、磁気潜像保持体との接触と同時に磁気潜像のみに磁気力で転移するため、画像かぶりがほとんど発生しにくい現像環境をつくり出される。
【００３４】
なお、本明細書において、前記分散等に関する「均一」とは、系内に磁性粉、重合体粒子等の１次粒子が十数個以上集まった程度の大きさの凝集体が存在しないことをいう。以下もこれに準ずる。
【００３５】
本実施形態に適用される画像形成プロセスは、いわゆる電子写真プロセスや、誘電体上にイオンなどで静電潜像を形成するプロセス（イオノグラフィ）、帯電した誘電体にサーマルヘッドの熱により画像情報に応じて静電潜像を形成するプロセスなど、静電潜像を利用するものではなく、磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成してトナー像を形成するプロセスである。
【００３６】
下記において、本実施形態における液体現像剤を用いた磁気現像プロセスによる画像形成装置を簡単に説明する。なお、用いる液体現像剤の構成材料等の詳細については後述する。
【００３７】
画像形成装置１００は、磁気ドラム（磁気潜像保持体）１０、磁気ヘッド（磁気潜像形成手段）１２、現像装置（現像剤貯留手段及び現像剤供給手段）１４、中間転写体（転写手段）１６、クリーナ１８、消磁装置（消磁手段）２０、転写定着ローラ（転写手段）２８を含んで構成される。
【００３８】
磁気ドラム１０は円柱形状を有し、該磁気ドラム１０の外周に磁気ヘッド１２、現像装置１４、中間転写体１６、クリーナ１８及び消磁装置２０が順次に設けられている。
【００３９】
中間転写体１６の外周に、図１に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色に対応した磁気ドラム１０が、中間転写体１６の回転方向に沿って配置されている。
【００４０】
４個の各磁気ドラム１０の外周に配置された各現像装置１４から、各色の磁性トナーを含む現像剤が各磁気ドラム１０に供給されて、各磁気ドラム１０に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、各磁気ドラム１０から中間転写体１６に順次転写され、中間転写体１６上に重畳されてフルカラーのトナー像となる。
【００４１】
以下、この画像形成装置１００の動作について簡単に説明する。
【００４２】
まず、磁気ヘッド１２が、例えば図示しない情報機器と接続され、該情報機器から送られた２値化された画像データを受ける。磁気ヘッド１２は、磁気ドラム１０の側面上を走査しながら磁力線を放出することによって、磁気ドラム１０に磁気潜像２２を形成する。なお、図２では磁気潜像２２は磁気ドラム１０における斜線を付した部分で示される。
【００４３】
現像装置１４は、現像ローラ（現像剤供給手段）１４ａと現像剤貯蔵容器（現像剤貯留手段）１４ｂとを含んで構成される。現像ローラ１４ａは、現像剤貯蔵容器１４ｂに貯蔵される液体現像剤２４に一部が浸るようにして設けられる。
【００４４】
液体現像剤２４は、水性媒体とトナー粒子とを含んで構成される。トナー粒子は磁性体を含んで構成される磁性トナーである。水性媒体やトナー粒子の詳細については後述する。
【００４５】
液体現像剤２４中では、トナー粒子は均一に分散されているが、例えば液体現像剤２４を、さらに現像剤貯蔵容器１４ｂ内に設けられる撹拌部材によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤２４中のトナー粒子の濃度の位置ばらつきは低減される。これにより図の矢印Ａ方向に回転する現像ローラ１４ａには、トナー粒子の濃度バラツキが低減された液体現像剤２４が供給される。
【００４６】
現像ローラ１４ａに供給された液体現像剤２４は、後述する規制部材によって一定の供給量に制限された状態で磁気ドラム１０に搬送され、現像ローラ１４ａと磁気ドラム１０とが近接（あるいは接触）する位置で磁気潜像２２に供給される。これによって磁気潜像２２は顕像化されてトナー像２６となる。
【００４７】
上記現像されたトナー像２６は、図の矢印Ｂ方向に回転する磁気ドラム１０に搬送され記録媒体３０に転写されるが、本実施形態では、記録媒体３０に転写する前に、磁気ドラム１０からのトナー像の剥離効率を含めた記録媒体への転写効率を向上させ、さらに記録媒体への転写と同時に定着を行うため、一旦中間転写体１６にトナー像を転写する。
【００４８】
中間転写体１６への転写は、トナー粒子が電荷をほとんど有していないため、シアリング転写（非電界転写）により行うことが好適である。具体的には、矢印Ｂ方向に回転する磁気ドラム１０と矢印Ｃ方向に回転する中間転写体１６とを一定のニップ（移動方向の接触幅を有する接触面）を持って接触させ、トナー像２６に対して磁気ドラム１０との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像２６を移行させる。このとき、磁気ドラム１０及び中間転写体１６間に周速差を設けてもよい。
【００４９】
次いで、中間転写体１６により矢印Ｃ方向に搬送されたトナー像は、転写定着ローラ２８との接触位置において記録媒体３０に転写され、同時に定着される。
【００５０】
転写定着ローラ２８は、中間転写体１６とによって記録媒体３０を挟み、中間転写体１６上のトナー像を記録媒体３０に密着させる。これによって記録媒体３０にトナー像を転写し、同時に記録媒体３０上にトナー像を定着させることができる。トナー像の定着は、トナーの特性により加圧によってのみ行うこともできるし、転写定着ローラ２８に発熱体を設けて加圧及び加熱により行ってもよい。
【００５１】
一方、中間転写体１６にトナー像２６を転写した磁気ドラム１０では、転写残トナーがクリーナ１８との接触位置まで運ばれ、クリーナ１８によって回収される。クリーニング後、磁気潜像２２を保持したまま磁気ドラム１０は消磁位置まで回転移動する。
【００５２】
消磁装置２０は、磁気ドラム１０に形成された磁気潜像２２を消去する。前記クリーナ１８と消磁装置２０とによって磁気ドラム１０は画像形成前の磁性層の帯磁状態にばらつきがない状態に戻される。以上の動作を繰返すことによって、前記情報機器から次々に送られてくる画像を連続的に短時間で形成する。なお、上記画像形成装置１００に備えられる磁気ヘッド１２、現像装置１４、中間転写体１６、転写定着ローラ２８、クリーナ１８及び消磁装置２０は、すべて磁気ドラム１０の回転速度と同期をとって動作されている。
【００５３】
次に、本実施形態の画像形成装置の各構成を順次説明する。
【００５４】
（磁気潜像保持体）
磁気ドラム（磁気潜像保持体）１０の構成は、例えばアルミニウムなどの金属でできたドラム上に、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐなどの下地層をおよそ１〜３０μｍの厚さで形成し、この上にＣｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ−Ｐなどの磁気記録層を０．１μｍ以上１０μｍ以下程度の厚さで形成し、更にＮｉ、Ｎｉ−Ｐなどの保護層を０．１μｍ以上５μｍ以下程度の厚さで形成する。下地層のメッキにピンホールなどの欠陥があると、磁気記録層にも欠陥ができてしまうので細密でむらのないメッキを行うことが好適である。メッキ以外にも、スパッタや蒸着などの方法もある。更に、下地層及び保護層については、非磁性であることが望ましい。各層の表面はテープ研磨などで表面精度を保つことが、磁気潜像を形成する磁気ヘッド１２との間隙が精度良く維持する上で好適である。
【００５５】
磁気記録層の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲とすることが望ましく、磁気記録層の磁気特性は、保磁力が１６０００Ａ／ｍ以上８００００Ａ／ｍ以下（２００エルステッド以上１０００エルステッド（Ｏｅ）以下）程度、残留磁束密度を１００ｍＴ以上２００ｍＴ以下（１０００ガウス以上２０００ガウス（Ｇ）以下）程度とすることが好適である。
【００５６】
以上は、水平磁気記録式の場合の磁気ドラム１０の構成であるが、垂直磁気記録式の場合には、非磁性層の上にＣｏ−Ｎｉ−Ｐなどの記録層を設けた構成としたり、該記録層の下に透磁率の高い軟磁性層を設けた構成としてもよく、いずれかに限定されるものではない。また磁気潜像保持体としては、本実施形態におけるドラム状のものに限られず、ベルト状に形成されたものでもよい。
【００５７】
本実施形態では、撥水性を有する磁気ドラム１０を用いる。ここで撥水性とは水をはじく性質のことを意味し、具体的には純水との接触角が７０度以上であることをいう。
【００５８】
また、本実施形態では磁気ドラム１０の純水に対する接触角が、７０度以上であることが望ましく、１００度以上であることがより望ましい。接触角が７０度に満たないと、後述する水性媒体を使用した液体現像剤により現像を行っても、現像後に磁気ドラム上に液体が残存したり画像かぶりが発生する場合がある。
【００５９】
なお、上記磁気ドラム１０表面の接触角は、接触角計（協和界面科学（株）製：ＣＡ−Ｘ)を用い、２５℃、５０％ＲＨの環境下で、純水を磁気ドラムの表面に３．１μｌ滴下し、１５秒後の接触角を求めた。なお、測定は端部、中央部で周方向に４点測定し、これらの平均値を接触角とした。
【００６０】
磁気ドラム１０の表面を上記好適な接触角を有する表面とするには、前記のようにして構成される磁気ドラム表面に表面コートを行うことが望ましい。
【００６１】
上記表面コートとしては、フッ素潤滑めっき、フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを用いたコーティング等が挙げられる。フッ素潤滑メッキとは、無電解ニッケルめっきにフッ素樹脂（ポリ四弗化エチレン：ＰＴＦＥ）を複合・共析させた機能めっきであり、形成される皮膜中にはＰＴＦＥ粒子が均一に析出しており無電解ニッケルめっきとＰＴＦＥ樹脂の両特性を兼ね備える。
【００６２】
また、前記フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを使用したコーティングとしては、例えば、含フッ素環状構造を有するポリマー、フルオロオレフィンとビニルエーテルとの共重合体、光重合型フッ素樹脂組成物等を前記保護層表面に塗布してもよいし、該保護層表面にフッ素原子含有ポリマーをスパッタリングし全面を被覆してもよい。
【００６３】
これらのうちでは、下層のめっき層との密着性や耐久性等の観点から、フッ素潤滑めっきが好適である。なお、上記フッ素潤滑めっきやフッ素樹脂コーティングは、前記保護層を形成した上に行ってもよいし、フッ素潤滑めっき等により形成した層をそのまま保護層としてもよい。
【００６４】
表面コートにより形成される表面層の膜厚は０．１μｍ以上５μｍ以下とすることが望ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下とすることがより望ましい。
【００６５】
（磁気潜像形成手段）
磁気潜像形成装置（磁気潜像形成手段）は、基本的には磁気ヘッド１２とその駆動回路から成る。磁気ヘッド１２には、おもにフルライン型磁気ヘッドとマルチチャンネル型磁気ヘッドがあり、フルライン型磁気ヘッドの場合には磁気ヘッド１２を走査する必要はないが、マルチチャンネル型磁気ヘッドの場合には磁気ドラム１０に対して磁気ヘッド１２を走査する必要がある。走査の方法にはシリアル走査とヘリカル走査とがあり、ヘリカル走査の方は潜像形成工程だけ特別に磁気ドラム１０の回転速度を変更してやれば記録速度が速くすることが可能である。
【００６６】
一方、フルライン型磁気ヘッドの場合としては、例えば解像度６００ｄｐｉとするとＡ４サイズの紙の幅方向の記録幅をカバーするためには５００チャネル程度のヘッドが必要である。それらを並べてフルライン化すればヘッドを走査する必要がなく極めて高速な記録が可能になる。また上記フルライン化するためには、ヘッドコアとヘッドコアとの重ね合わせが必要になるが、高解像度になるにしたがいトラックピッチも狭くなるためヘッドコアに挿入されるコイルも可能な限り薄いもの、例えば平面状のシートコイルが用いられる。
【００６７】
磁気ヘッド１２の各チャンネルのコイルに電流を流すことにより磁極先端部から漏洩磁束が生じ、これにより磁気記録媒体を磁化することによって磁気潜像を形成する。磁気ヘッド１２からの出力は、磁気ドラム１０における磁気記録層の保磁力の２〜３倍必要である。ここで形成した磁気潜像は消磁装置２０で消去しない限り消えることはなく、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返せばマルチコピー機能を有する。また、磁気潜像は湿度の影響を受けにくいため、静電式に比べ環境安定性に優れている。
【００６８】
（現像剤貯留手段、現像剤供給手段）
図３に、図２における現像領域を拡大した模式図を示す。
【００６９】
現像装置（現像剤供給手段）１４は、現像剤貯蔵容器１４ｂと、現像剤貯蔵容器１４ｂ内に貯留された液体現像剤２４を現像剤供給領域（以下、「供給領域」という場合がある）において磁気ドラム１０へ供給する現像ローラ１４ａとを具備する。図３に示すように、現像ローラ１４ａはその周面上に層状の液体現像剤２４を保持し、磁気ドラム１０に対し離間位置に配置されている（例えば、この磁気ドラム及び現像装置によりプロセスカートリッジが構成される）。また供給領域の上流位置に液体現像剤２４の層厚を所定の厚さに維持する規制部材１３が配置されている。規制部材１３は現像ローラ１４ａの軸線方向へ全幅にわたって延びる板状の部材であり、その一縁部が所望のトナー層厚に対応した所定距離だけ現像ローラ１４ａの周面から離間するよう配置されている。
【００７０】
現像装置１４では、トナー粒子２６ａと水性媒体とを含む液体現像剤２４が現像剤貯蔵容器１４ｂに貯留されている。液体現像剤２４は、現像剤貯蔵容器１４ｂ内に設けられる撹拌部材１５によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤２４中のトナー粒子２６ａの濃度の位置ばらつきが低減される。したがって現像ローラ１４ａには、トナー粒子濃度のバラツキが低減された液体現像剤２４が供給される。
【００７１】
なお、図３には示してないが、上記液体現像剤の現像ローラ１４ａへの供給のために、現像ローラ１４ａに接触あるいは近接して回転する供給ローラを具備してもよい。
【００７２】
現像ローラ１４ａは、例えばその内部にＳ極の磁極とＮ極の磁極とを含む複数の磁極を周方向へ備え、これら磁極は現像ローラ１４ａと共に回転しないよう固定されている。これら磁極の一つは特に規制部材１３及び前記供給領域間に配設されている。したがって、現像ローラ１４ａに保持された磁性トナーを含む液体現像剤２４は、これらの磁極の磁力線（現像磁場）によって保持され磁気ドラム１０方向へ搬送される。
【００７３】
なお、現像ローラ１４ａとしては、ローラ表面そのものに液体現像剤の搬送力があれば、磁性ローラである必要はなく、例えばアニロックスローラやスポンジローラなども使用できる。
【００７４】
規制部材１３は、前記のように現像ローラ１４ａが現像剤貯蔵容器１４ｂの液体現像剤を保持してから、磁気ドラム１０に供給するまでの位置に設けられる。規制部材１３と現像ローラ１４ａとによって形成される間隙で磁気潜像２２に供給される液体現像剤２４の量が決定される。材質としては、ゴムやりん青銅などが好適である。規制部材１３によって一定の供給量に制限された液体現像剤２４が磁気ドラム１０に搬送され、磁気潜像２２に供給される。これによって磁気潜像２２は顕像化されトナー像２６となる。
【００７５】
また前記現像に際しては、トナー粒子が磁性トナーであるため、現像ローラ１４ａに磁場を印加しなくても現像を行うことは可能であるが、より効率的な現像を行うために現像ローラ１４ａに磁場を印加してもよい。
【００７６】
（転写手段、定着手段）
現像装置１４で顕像化されたトナー像は、転写手段によって記録媒体３０に転写される。前述のように、本実施形態では磁気ドラム１０から直接記録媒体上にトナー像を転写するのではなく、中間転写体１６に一旦転写した後、記録媒体３０に転写定着する方式を用いている。中間転写体１６は、例えば、中空部が形成された円筒状とされている。
【００７７】
ここで、中間転写体１６への転写について説明する。
【００７８】
中間転写体１６は、磁気ドラム１０に接触してトナー像を転写する。転写方式としては、一般に静電転写方式、圧力転写方式、これらを併用した静電圧力方式などがあるが、前記のように、本実施形態ではトナー粒子が電荷を有していないため、静電転写方式や静電圧力方式は使用できない。一方、前記圧力転写方式は、通常は磁気ドラム１０及び転写媒体間の圧力により、トナー像を塑性変形させながら転写媒体の表面に付着させ転写するものであり、シアリング転写と併用することができる。
【００７９】
本実施形態では、前記のように磁気ドラム１０上のトナー像２６に対して、磁気ドラム１０との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像２６を移行させるため、中間転写体１６に粘着性を持たせて粘着転写を行うことが好適である。このため、中間転写体１６の表面には例えば低硬度シリコーンゴム層を形成することが望ましい。
【００８０】
次いで、中間転写体１６に転写されたトナー像２６は記録媒体３０に転写される。
【００８１】
図２における中間転写体１６を挟んで磁気ドラム１０の反対側には、転写定着ローラ２８が中間転写体１６に対してニップ形成するように配置されており、中間転写体１６上のトナー像２６にタイミングを合わせて、記録媒体３０が中間転写体１６及び転写定着ローラ２８間のニップへ送給される。転写定着ローラ２８は、例えば、ステンレス基体、シリコーンゴム層、フッ素ゴム層により構成されており、ニップを通過する記録媒体３０を中間転写体１６に押圧することにより、中間転写体１６上のトナー像が記録媒体３０に転写される。
【００８２】
本実施形態では、上記中間転写体１６から記録媒体３０にトナー像２６が転写されると同時に、該トナー像２６が記録媒体３０に定着される構成となっている。具体的には、中間転写体１６が図２に示すようにローラ形状であれば、転写定着ローラ２８とローラ対を構成するため、中間転写体１６、転写定着ローラ２８が各々定着装置における定着ローラ、押圧ローラに準じた構成となって定着機能を発揮させることができる。すなわち、記録媒体３０が前記ニップを通過する際、トナー像が転写されると同時に転写定着ローラ２８により中間転写体１６に対して押圧され、これにより、トナー像を構成するトナー粒子が軟化すると共に記録媒体３０の繊維中に浸潤する。
【００８３】
この状態でも、用いるトナー粒子によっては記録媒体３０への固定が可能であるが、定着が十分でない場合には、転写定着ローラ２８等により加熱することでトナー像は溶融し記録媒体３０の繊維の中まで入り込み固着して定着像２９となる。この状態では、記録媒体３０を折り曲げたり、粘着テープを貼った後剥しても定着像２９が剥がれることはない。
【００８４】
なお、本実施形態では記録媒体３０への転写と同時に定着を行っているが、転写工程と定着工程とを別々として、転写を行った後に定着を行ってもよい。この場合には、磁気ドラム１０からトナー像を転写する転写ローラが、前記中間転写体１６に準じた機能を有することとなる。
【００８５】
（クリーナ）
一方、前記磁気ドラム１０から中間転写体１６へのトナー像の転写効率が１００％に至らない場合には、転写後の磁気ドラム１０上にトナー像２６の一部分が残留することになる。これを除去するのがクリーナ１８であり、基本的に、ゴムなどのクリーニングブレードと残留磁性トナーの容器とから構成される。
【００８６】
なお、転写効率が１００％に近く、残留トナーが問題とならない場合は、クリーナ１８は設ける必要がない。
【００８７】
（消磁手段）
再度新しい画像形成を行なう場合には、磁気ヘッド１２で磁気潜像を形成する前に磁気潜像を消去する必要がある。消磁装置２０には、永久磁石式と電磁石式との２通りがある。永久磁石式の場合には、磁気ドラム１０の円周方向に磁化して局所的に磁束が漏洩しないようにするもので、電力等のエネルギーが不要で安価である。ただし、磁気潜像を消去しない場合には、消磁装置２０を磁気ドラム１０に対して移動させ磁気的な距離を大きくして消去磁界を弱くする必要がある。これに対して電磁石式は、ヨークとコイルとから成り電流を流す必要があるが、磁気潜像を消去する必要がない場合には電流を切ることにより消去磁界がゼロになるため制御が比較的自由である。
【００８８】
本実施形態では、前記永久磁石式及び電磁石式のいずれも用いることができる。
【００８９】
（液体現像剤）
次に、上記構成の画像形成装置１００に用いられる液体現像剤について説明する。
【００９０】
本実施形態に用いる液体現像剤は、水性媒体中に磁性トナーを分散させて構成される。また、前記磁性トナーとしては、一般的に高分子化合物中に磁性粉を含む磁性重合体粒子を用いる。なお、上記磁性重合体粒子とは、磁性粉が重合体中に分散されてなる磁性粉分散粒子で構成されるものである。
【００９１】
−高分子化合物−
高分子化合物としては従来から磁気記録装置に使用されている樹脂を使用することができる。具体的には、スチレン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体樹脂、スチレンと（メタ）アクリル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元共重合体樹脂、スチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体樹脂、及び上記各樹脂の一部を架橋したものが使用できる。更にはポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ポリブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、石油樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ワックス系樹脂等の単体又はこれらの混合体などが挙げられる。
【００９２】
前記のように、磁性トナーとしての前記磁性重合体粒子は水性媒体中に分散されるが、磁性重合体粒子を水系の分散媒に均一、安定に分散させることは、高分子化合物が疎水性であること、磁性重合体粒子表面が通常の高分子粒子とは異なる特性を有していることから、通常の重合体粒子の構成では容易になし得ない場合がある。
【００９３】
本実施形態では、上記観点から、特に以下のように重合体を構成する単量体種や組成を制御して得られた高分子化合物を用いることにより、磁性重合体粒子の水性媒体に対する良好な分散性が得られ、前記撥水性を有する磁気潜像保持体に対してより優れた現像性等が発揮される。以下、本実施形態に好適に用いられる高分子化合物の構成について説明する。
【００９４】
前記高分子化合物としては、エチレン性不飽和単量体の重合体を含み、該エチレン性不飽和単量体が水酸基を有する単量体及び疎水性単量体を含み、かつ、前記重合体の水酸基量が０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であるものを用いることが望ましい。
【００９５】
本実施形態における液体現像剤は、前記のように磁性トナー粒子（磁性重合体粒子）を水性媒体中に分散させて構成される。したがって、磁性トナー粒子として、一定以上の磁力を保持しつつ水性媒体中への良好な分散性を得るためには、粒子表面に水酸基を存在させることが有効である。そして、このためには粒子を構成する重合体の構成成分が水酸基を有していることが望ましい。
【００９６】
本実施形態における高分子化合物として好適に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合体は、水酸基を有する親水性単量体及び疎水性単量体の共重合比により、水性媒体における分散性と重合体粒子の安定性との視点、さらには、重合体粒子に一定量含まれる磁性粉の含有量との関係から、重合体の水酸基量を最適の範囲としている。
【００９７】
前記水酸基量は、磁性粉の含有量によって異なるので、磁性粉を除いた重合体成分の水酸基量として定義されるものであり、０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが望ましく、０．２ｍｍｏｌ／ｇ以上４．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがより望ましく、０．３ｍｍｏｌ／ｇ以上３．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好適である。
【００９８】
水酸基量が０．１ｍｍｏｌ／ｇに満たないと、重合体粒子の水性媒体への分散性が悪くなる場合がある。５．０ｍｍｏｌ／ｇを超えると、水中での重合体粒子の膨潤性が大きくなり操作性が悪くなる場合がある。
【００９９】
なお上記水酸基量は、一般的な滴定法により求めることができる。例えば、上記ポリマーに無水酢酸のピリジン溶液等の試薬を一定量加え、加熱して、水を加えて加水分解し、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、該上澄みをフェノールフタレイン等の指示薬を用いて、エタノール性水酸化カリウム溶液等で滴定することにより、その水酸基量を求めることができる。
【０１００】
前記エチレン性不飽和単量体とは、ビニル基などのエチレン性不飽和基を有する単量体をいう。そして、下記親水性単量体及び疎水性単量体ともに本実施形態におけるエチレン性不飽和単量体に含まれる。
【０１０１】
上記水酸基を有する親水性単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，６−ビス（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ヘキシルエーテル、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸エステル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。
【０１０２】
尚ここで、上記（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを表す表現であり、以下においてこれに準ずる。
【０１０３】
これらの中では、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート及びポリエチレングリコール（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも一つを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、重合反応の制御性等の観点から好ましい。
【０１０４】
また、本実施形態の磁性重合体粒子は重合体中に水酸基に加えてカルボキシル基を有していることが望ましい。この場合には、エチレン性不飽和単量体として、さらにカルボキシル基を有する単量体を用いることが望ましい。
【０１０５】
本実施形態で用いるカルボキシル基を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリロイルオキシエチルモノフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノマレエートおよびメタクリロイルオキシエチルモノスクシネートなどを挙げることができる。
【０１０６】
これらの中では、メタクリロイルオキシエチルモノフタレートを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、重合体粒子中の磁性粉の分散、重合反応の制御性等の観点から好ましい。
【０１０７】
前記疎水性のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体；炭素数１〜１８（より好適には、２〜１６）のアルキル基若しくはアラルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等）；炭素数１〜１２（より好適には、２〜１０）のアルキレン基を有する（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステル（例えば、メトキシメチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エキトシメチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アリクレート、ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブトキシエチル（メタ）アクリレート等）；アミノ基含有（メタ）アクリル酸エステル（例えば、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート等）；アクリロニトリル、エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどを挙げることができる。
【０１０８】
これらの中でも、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、エトキシブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートが好ましく、更には、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【０１０９】
前記親水性単量体と共重合可能な疎水性単量体の含有量としては、全単量体成分中、１質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、５質量％以上９５質量％以下であるこことがより好ましい。特に、エチレン性不飽和単量体として前記水酸基を有する単量体に加えてメタクリロオキシエチルモノフタレートなどのカルボキシル基を有する単量体を用いる場合には、疎水性単量体の含有量は、全単量体成分中、２０質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であることがより好適である。
【０１１０】
含有量が１質量％未満では、重合体中の水酸基量が多くなりすぎ、重合体の作製の際に均一な重合ができなくなる場合があり、９９質量％を超えると、重合体として水酸基による親水性の効果が得られなくなる場合がある。
【０１１１】
その他の単量体としては、後述する水性媒体に分散される反応性の混合物（前記エチレン性不飽和単量体等を含むもの）には、必要に応じて架橋剤を混合することができる。単量体混合液中に架橋剤を添加することにより、重合中の凝集が抑制され、分散安定性が確保される。
【０１１２】
用いる架橋剤としては、公知の架橋剤を選択して用いることができ、好適なものとしては、例えばジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、メタクリル酸２−（［１’−メチルプロピリデンアミノ］カルボキシアミノ）エチル等が挙げられる。これらの中でも、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレートがより望ましく、更には、ジビニルベンゼンが特に好適である。
【０１１３】
さらに、本実施形態における高分子化合物には定着性向上の観点から非架橋樹脂を含有させることができる。非架橋樹脂としては、熱、紫外線、電子線等の外部エネルギー、あるいは溶剤蒸気、重合体からの溶剤揮発等で紙、フィルム等の被定着媒体に粒子を定着させる重合体であれば特に制限されない。
【０１１４】
具体的には、例えばスチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；などの単独重合体又は共重合体を例示することができる。
【０１１５】
−磁性粉−
一方磁性粉としては、磁性を示すＭＯ・Ｆｅ２Ｏ３またはＭ・Ｆｅ２Ｏ４の一般式で表されるマグネタイト、フェライト等を好ましく用いることができる。ここで、Ｍは２価あるいは１価の金属イオン（Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｌｉ等）であり、Ｍとしては単独あるいは複数の金属を用いることができる。例えばマグネタイト、γ酸化鉄、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｌｉ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの如き鉄系酸化物を挙げることができる。中でも安価なマグネタイトをより好ましく用いることができる。
【０１１６】
また、他の金属酸化物として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｂ等の金属を単独あるいは複数用いた非磁性の金属酸化物および上記磁性を示す金属酸化物を使用できる。例えば非磁性の金属酸化物として、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＣｒＯ２、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２系等を使用することができる。
【０１１７】
後述する疎水化処理前の磁性粉の平均一次粒子径は、０．０２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることが好ましい。磁性粉の平均一次粒子径が上記範囲にないと、磁性粉が凝集し易くなり、重合性単量体中への均一な分散が難しくなる場合がある。
【０１１８】
前記磁性粉はその表面が疎水化処理されていることが望ましい。疎水化処理の方法としては特に制限されず、各種カップリング剤、シリコーンオイル、樹脂などの疎水化剤を磁性粉の表面に被覆処理すること等により行うことができるが、これらの中ではカップリング剤により表面被覆処理することが好ましい。
【０１１９】
磁性粉の表面は基本的に親水性であるため、疎水化処理を行うことにより前記疎水性単量体に対する親和性を高めることができ、高分子化合物中での親水性単量体及び疎水性単量体の相溶性の向上に伴い、磁性粉の粒子中での分散均一性を高めることができる。
【０１２０】
磁性粉の含有量としては、求める磁力によって決定されるのであるが、本実施形態においては、磁性重合体粒子構成成分の総量に対して２質量％以上５０質量％以下とすることが望ましく、４質量％以上３０質量％以下とすることがより好適である。含有量を上記範囲とすることにより、十分な磁力が得られ、また重合体粒子として水性媒体に対する分散安定性を高めることができる。
【０１２１】
−その他の成分−
本実施形態の磁性重合体粒子には、更にポリマーの着色を目的とした染料、有機顔料、カーボンブラック、酸化チタンなどを含有させることができる。その場合には磁性粉が分散された前記単量体等の混合物に前記各添加剤を直接混合することもできるが、例えば、特に有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン等の顔料を混合する場合は、例えば前記非架橋樹脂にあらかじめロールミル、ニーダー、エクストルーダー等の公知の方法で混合分散し、これを前記重合性単量体等の混合物に混合することが望ましい。
【０１２２】
以上の各単量体等を含む磁性重合体粒子の作製方法としては、例えば、まず前記エチレン性不飽和単量体、重合開始剤及びその他の必要な成分とを混合して単量体等の混合液を作製する。混合の方法は特に制限されない。
【０１２３】
また、上記混合液への磁性粉の分散には公知の方法が適用できる。すなわち、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用できる。なお、あらかじめ単量体成分を別途重合し、得られた重合体に磁性粉を分散させる場合には、ロールミル、ニーダー、バンバリーミキサー、エクストルーダー等の混練機が使用できる。
【０１２４】
本実施形態に好適に用いられる磁性重合体粒子を得るには、公知の方法が利用でき、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、シード重合法等が好適に用いられる。さらに、膜乳化法として知られる乳化方法を使って懸濁重合することもできる。
【０１２５】
このようにして得られた磁性重合体粒子は、個数平均粒径が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以上８．０μｍ以下であることがより好ましい。個数平均粒径が０．５μｍに満たないと、小粒径過ぎて取り扱いが困難になる場合があり、５μｍを超えると、画像形成材料として用いたときに高画質が得られない場合がある。
【０１２６】
また、前記高分子化合物がカルボキシル基を有する場合には、カルボキシル基量が０．００５ｍｍｏｌ／ｇ以上０．５ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが望ましい。カルボキシル基量が前記範囲にあると、水酸基に比べて少ない官能基数であっても良好な水性媒体への分散性、膨潤抑制効果が得られ、他の官能基が存在する場合の変動に対してもこれらの特性を維持できる。
【０１２７】
カルボキシル基量は、０．００８ｍｍｏｌ／ｇ以上０．３ｍｍｏｌ／ｇ以下がより望ましく、０．０１ｍｍｏｌ／ｇ以上０．１ｍｍｏｌ／ｇ以下であることがさらに好適である。
【０１２８】
上記カルボキシル基量は一般的な滴定法により求めることができる。例えば、上記高分子化合物に水酸化カリウムのエタノール溶液等の試薬を加えて中和反応を行い、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、過剰の水酸化カリウムが含まれる該上澄みを自動滴定装置を用いて、イソプロパノール塩酸溶液等で滴定することにより、そのカルボキシル基量を求めることができる。
【０１２９】
本実施形態における液体現像剤は、前記の磁性重合体粒子を水などの水性媒体中に分散させた粒子分散体である。
【０１３０】
水性媒体としては、水、若しくは水にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を加えたものが好適に用いられる。この中でも水単独が特に好ましい。水溶性有機溶媒を添加する場合の添加量は、懸濁させる単量体の性状にもよるが、全溶媒に対し３０質量％以下が望ましく、１０質量％以下がより好適である。
【０１３１】
液体現像剤の製造に当たっては、通常の水系の粒子分散体に使用することのできる各種副資材、例えば、分散剤、乳化剤、界面活性剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤、起泡剤、消泡剤、凝固剤、ゲル化剤、沈降防止剤、帯電制御剤、帯電防止剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、付香剤、粘着防止剤、離型剤等を併用してもよい。
【０１３２】
具体的に、上記界面活性剤としては、例えばアニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等、いずれの公知の界面活性剤も使用可能である。また、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤；パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤；スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント；等も挙げられる。
【０１３３】
前記分散剤としては、親水性構造部と疎水性構造部とを有する重合体であれば有効に用いることができる。例えば、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられ、これら共重合体は、ランダム、ブロックおよびグラフト共重合体等いずれの構造でもあってもよい。
【０１３４】
また、本実施形態において、蒸発性制御や界面特性制御の目的で、水溶性有機溶媒の使用が可能である。水溶性有機溶媒としては、水に添加したときに２相に分離しない有機溶剤であって、例えば一価もしくは多価のアルコール類、含窒素溶媒、含硫黄溶媒、その他その誘導体等が挙げられる。
【０１３５】
さらに、水性媒体に導電率、インクのｐＨの調整等を目的として、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等の添加が可能である。
【０１３６】
また、その他に、必要に応じて、防カビ、防腐、防錆等を目的として安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸等を添加してもよい。また、酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、キレート化剤等も添加してもよい。
【０１３７】
本実施形態において、液体現像剤における磁性重合体粒子の分散粒子径は、平均粒子径で０．１μｍ以上２０μｍ以下とすることが望ましく、１μｍ以上８μｍ以下の範囲とすることが望ましい。なお、上記磁性重合体粒子の分散平均粒子径は、コールターカウンター  マルチサイザー３（ベックマン・コールター（株））により求めた体積平均粒径である。
【０１３８】
なお、液体現像剤中の磁性トナーとして、前記本実施形態に好適に設計された磁性重合体粒子を用いた場合には、前述のように粒子中で磁性粉が均一に分散しているため、粒子表面にほとんど磁性粉が存在しない。また、粒子表面に水酸基を有するため、水性媒体に対して良好な分散性を示す。
【０１３９】
このため、上記液体現像剤を用いた場合には、液中でのミクロな表面張力のばらつきがなく、しかも現像時の磁気力に対する粒子の移動性も粒子間でばらつきが小さいため、前述の磁気ドラム表面の撥水特性に基づく現像後の磁気ドラム上への液体の付着や、画像かぶりの発生が、より効率的に低減される。
【０１４０】
前記液体現像剤の製造は、以下の手順により行うことができるが、これに限られるものではない。
【０１４１】
まず、主溶媒の水と前記各添加剤とを含む分散媒をマグネチックスターラー等を用いて調製し、これに前記磁性重合体粒子を分散させる。分散には公知の方法が適用できる。すなわち、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用できる。また、ミキサーのごとく、特殊な攪拌羽根を高速で回転させ分散させる方法、ホモジナイザーとして知られるローター・ステーターの剪断力で分散する方法、超音波によって分散する方法等が挙げられる。
【０１４２】
液中で磁性重合体粒子同士が単独の分散状態になったことを分取した分散液の顕微鏡観察等により確認し、その後、防腐剤等の添加物を加えて溶解していることを確認した後、得られた分散液を、例えば孔径１００μｍの膜フィルターを用いて濾過し、ゴミ及び粗大粒子を除去することにより画像形成用記録液としての液体現像剤が得られる。
【０１４３】
本実施形態における液体現像剤の粘度は、用いる画像形成システムにもよるが、１ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。液体現像剤の粘度が１ｍＰａ・ｓ未満の場合、磁性重合体粒子の量や添加剤の量が十分でないことから十分な画像の濃度が得られない場合がある。また、液体現像剤の粘度が５００ｍＰａ・ｓより大きいと、粘度が高すぎるためハンドリングが難しくなったり、現像性が低下したりする場合がある。
【０１４４】
［記録媒体に形成される画像の位置ずれを検出する構成］
次に、画像形成装置１００において、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれを検出する構成について説明する。
【０１４５】
記録媒体３０に形成される画像の位置ずれとしては、例えば、複数色の画像を記録媒体３０に形成する場合において、記録媒体３０に形成される各色間における画像の位置ずれ、すなわち、一の色で形成された画像に対する他の色で形成された画像の位置ずれがある。
【０１４６】
磁気ヘッド１２は、磁気ドラム１０上の画像領域に磁気潜像を形成するように構成されている。この画像領域は、画像形成装置１００の操作者により外部から入力される画像データに基づき磁気潜像が形成される領域である。この画像領域に形成される磁気潜像は、消磁装置２０により消磁され、要求される出力画像に応じて書き換えが行われる。
【０１４７】
操作者により外部から入力される画像データとしては、例えば、操作者がコンピュータ等により作成した文書データ等の画像データや、スキャナ等の画像読取装置により原稿から読み取った画像データがある。
【０１４８】
また、磁気ヘッド１２は、画像領域の領域外に、画像領域に形成された磁気潜像によって記録媒体３０に形成される画像の位置ずれを検出するための検出パターンを形成するように構成されている。
【０１４９】
検出パターンは、例えば、線状や矩形状をした１つのパターンを磁気ドラム１０の回転方向（周方向）に沿って所定間隔で形成することにより構成される。なお、画像の位置ずれを検出するためのパターンとしては、これに限られず、従来からあるパターンを用いることができる。
【０１５０】
また、中間転写体１６の外周には、図１に示すように、検出パターンの磁性に反応して検出パターンを検知する検知手段の一例としてのセンサ４０が配置されている。このセンサ４０が検出パターンを読み取ることにより、検出パターンの位置ずれを検出して、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれが検出される。
【０１５１】
センサ４０は、中間転写体１６の回転方向において、磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の下流側であって、中間転写体１６から記録媒体３０へトナー像が転写される転写位置の上流側の位置に配置される。これにより、中間転写体１６に転写された検出パターンが検知できる。
【０１５２】
特に、本実施形態では、センサ４０は、中間転写体１６の回転方向において、４つの磁気ドラム１０のうち最下流にある磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の下流側であって、中間転写体１６から記録媒体３０へトナー像が転写される転写位置の上流側の位置に配置されている。これにより、４つの磁気ドラム１０から中間転写体１６上に転写される検出パターンが一度に検知できる。
【０１５３】
なお、センサ４０は、磁気ドラム１０の外周に配置してもよい。この構成では、例えば、センサ４０は、磁気ドラム１０の回転方向において、現像装置１４が現像剤を磁気ドラム１０へ供給する現像剤供給領域の下流側であって、磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の上流側に配置し、センサ４０が磁気ドラム１０上の検出パターンを検知する。
【０１５４】
また、搬送される記録媒体３０上にセンサ４０を配置し、記録媒体３０に転写された検出パターンを検知する構成であってもよい。
【０１５５】
センサ４０は、磁気光学効果(カー効果)を利用して、磁性トナーで形成された検出パターンの位置ずれを検出する構成となっている。
【０１５６】
磁気光学効果とは、図４に示すように、直線偏光で照射された光Ｈが、磁化した物体Ｂで反射したとき、その偏光状態が変わって(旋光、楕円偏光になって)反射される現象をいう。センサ４０は、照射した光の偏光状態の変化を検知することにより、磁性トナーで形成された検出パターンで直線偏光が反射したか否かを判定し、検出パターンの位置を検出するようになっている。
【０１５７】
具体的には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、センサ４０は、光源４４と、ハーフミラー４６と、偏光分離素子の一例としての偏光ビームスプリッタ４８と、受光素子５０、５２とを備えている。この構成のセンサ４０としては、MO(Magnet Optics)の光ピックアップ部を流用することができる。
【０１５８】
光源４４は、検出パターンＫを有する照射面Ｓへ直線偏光Ｌを照射する構成となっている。また、光源４４は、照射面Ｓに対して垂直に直線偏光Ｌを照射するようになっている。光源４４には、例えば、コヒーレントのそろったＬＤが用いられる。
【０１５９】
本実施形態では、中間転写体１６上の検出パターンＫを検知する構成となっており、検出パターンＫを有する照射面Ｓは、中間転写体１６の表面となる。
【０１６０】
なお、磁気ドラム１０上の検出パターンＫを検知する構成では、照射面Ｓは、磁気ドラム１０の表面となり、記録媒体３０上の検出パターンＫを検知する構成では、照射面Ｓは、記録媒体３０の表面となる。
【０１６１】
ハーフミラー４６は、光源４４と照射面Ｓとの間に配置されており、光源４４から照射された直線偏光Ｌを透過させる。また、ハーフミラー４６は、ハーフミラー４６を透過した後に照射面Ｓで反射した反射光を偏光ビームスプリッタ４８に導くようになっている。
【０１６２】
偏光ビームスプリッタ４８は、検出パターンＫで直線偏光Ｌが反射して偏光状態が変化した反射光と、検出パターンＫが形成されていない照射面Ｓの部位で直線偏光Ｌが反射して偏光状態が変化しなかった反射光とを異なる方向へ導くようになっている。
【０１６３】
本実施形態では、偏光ビームスプリッタ４８は、偏光状態が変化しなかった反射光を直進させ、偏光状態が変化した反射光を反射させて、９０度光路を変えるようになっている。
【０１６４】
直線偏光の状態である反射光が導かれる方向には、受光素子５０が配置されている。一方、楕円偏光に変化した反射光が導かれる方向には、受光素子５２が配置されている。
【０１６５】
この構成では、図５（Ａ）に示すように、センサ４０の前面に検出パターンＫがない場合は、照射面Ｓへ入射する直線偏光Ｌは、検出パターンＫが形成されていない照射面Ｓの部位で反射する。この反射光は、照射面Ｓである中間転写体１６の磁界が「０」であるため、偏光状態が変化せず、直線偏光のまま、ハーフミラー４６に再び入射する。
【０１６６】
ハーフミラー４６に入射した入射光は、ハーフミラー４６で反射され９０度光路を変えて、偏光ビームスプリッタ４８に入射する。偏光ビームスプリッタ４８に入射した入射光は、偏光ビームスプリッタ４８を直進し、受光素子５０に入射される。
【０１６７】
一方、図５（Ｂ）に示すように、センサ４０の前面に検出パターンＫがある場合は、照射面Ｓへ入射した直線偏光Ｌは、検出パターンＫで反射する。この反射光は、磁化された検出パターンＫで反射するため、偏光状態が変化し、楕円偏光となって、ハーフミラー４６に再び入射する。
【０１６８】
ハーフミラー４６に入射した入射光は、ハーフミラー４６で反射され９０度光路を変えて、偏光ビームスプリッタ４８に入射する。偏光ビームスプリッタ４８に入射した入射光は、偏光ビームスプリッタ４８で反射され、９０度光路を曲げて受光素子５２に入射される。これにより、検出パターンＫがセンサ４０前面に位置することが検知され、検出パターンＫの位置を検出できる。
【０１６９】
受光素子５２には、図示しない制御部が接続されており、制御部は、例えば、予め記憶された基準となる検出パターンの位置と、検知した検出パターンＫとの位置を比較し、検出パターンＫの位置ずれ量を検出する。なお、基準となる検出パターンは、画像の位置ずれが生じていない状態において検知された検出パターンである。
【０１７０】
また、この制御部として、例えばコンパレータ回路のようなパルス発生回路を接続させておけば、検出パターンＫがセンサ４０前面に来たときに、アクティブローのパルスを発生し、検出パターンＫの「あり／なし」を検出して、検出パターンＫの位置ずれを検出することができる。
【０１７１】
また、制御部が、受光素子５０のアナログ出力をモニタすることで、検出パターンＫの光学濃度も検出することが可能となる。
【０１７２】
さらに、センサ４０の光源４４は、現像剤の色によって検出パターンが吸収する吸収率が異なる発光波長を有する発光素子を用いてもよい。現像剤は、色別に含有する材料が異なり、例えば、近赤外領域において、ブラックが、高い光吸収性を示し、マゼンタ、シアン、イエローの順で、光吸収性が低下する。この場合では、例えば、近赤外領域にてピーク発光波長を持つ発光素子も用いることにより、各色で顕像化された検出パターンＫが光を反射する反射率が異なり、光学濃度が変化する。この光学濃度を検出することで、色を識別できる。
【０１７３】
なお、受光素子５０、５２は少なくとも一方が配置されていればよい。例えば、受光素子５０のみを設けた構成では、受光素子５０が受光することにより、センサ４０前面に検出パターンＫがないことが判定でき、受光素子５０が受光しないことにより、センサ４０前面に検出パターンＫがあることが判定できる。
【０１７４】
また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、センサ４０は、ハーフミラー４６を備えない構成であってもよい。この構成では、光源４４から照射面Ｓへ照射される直線偏光Ｌは、直接、照射面Ｓに入射される。
【０１７５】
図６（Ａ）に示すように、センサ４０の前面に検出パターンＫがない場合は、照射面Ｓへ入射する直線偏光Ｌは、検出パターンＫが形成されていない照射面Ｓの部位で反射する。この反射光は、照射面Ｓである中間転写体１６の磁界が「０」であるため、偏光状態が変化せず、直線偏光のまま、直接、偏光ビームスプリッタ４８に入射する。
【０１７６】
偏光ビームスプリッタ４８に入射した入射光は、偏光ビームスプリッタ４８を直進し、受光素子５０に入射される。
【０１７７】
一方、図６（Ｂ）に示すように、センサ４０の前面に検出パターンＫがある場合は、照射面Ｓへ入射した直線偏光Ｌは、検出パターンＫで反射する。この反射光は、磁化された検出パターンＫで反射するため、偏光状態が変化し、楕円偏光となって、偏光ビームスプリッタ４８に入射する。
【０１７８】
偏光ビームスプリッタ４８に入射した入射光は、偏光ビームスプリッタ４８で反射され、９０度光路を曲げて受光素子５２に入射される。
【０１７９】
ここで、センサ４０によって検出された検出パターンの位置ずれの位置ずれ量に基づき、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれの補正について説明する。
【０１８０】
記録媒体３０に形成される画像の位置ずれは、例えば、画像形成条件を制御して補正される。画像形成条件として、例えば、転写条件、定着条件、プロセススピード等が変化制御される。具体的には、磁気ドラム１０及び中間転写体１６の回転速度、記録媒体３０の搬送速度、中間転写体１６の記録媒体３０への押圧力が変化される。
【０１８１】
また、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれは、例えば、磁気潜像を形成する位置を変位させたり、磁気ヘッド１２の物理的な位置を変位させたりして補正することもできる。
【０１８２】
磁気ヘッド１２の物理的な位置は、磁気ドラム１０をその軸方向及びその軸方向と交差する交差方向へ移動させることで変位させる。なお、磁気ヘッド１２の物理的な位置の変化には傾きも含まれる。
【０１８３】
磁気潜像を形成する位置は、例えば、磁気ヘッド１２が磁気潜像を形成するタイミングをずらすことで変位させる。
【０１８４】
上記のように、本実施形態では、磁気光学効果を利用して、磁性トナーで形成された検出パターンの位置を検出しているため、照射面の下地の反射率や形状あるいは検出パターンの光学濃度の変動に関わらず、誤検出の少ない安定した検出が可能となる。
【０１８５】
さらに、センサ４０として、MO(Magnet Optics)の光ピックアップを流用することにより、MOのように極小のビームを照射できるため、分解能が向上し高精度の検知が可能となる。
【０１８６】
〔検知手段の変形例〕
本変形例では、検出パターンの磁性に反応して検出パターンを検知する検知手段の一例としてＭＲセンサ６０が用いられる。
【０１８７】
本変形例に係るＭＲセンサ６０は、図７に示すように、中間転写体１６の内壁に押し当てられて、中間転写体１６の中空部に配置されている。ＭＲセンサ６０は、中間転写体１６の回転方向において、磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の下流側であって、中間転写体１６から記録媒体３０へトナー像が転写される転写位置の上流側の位置に配置される。これにより、中間転写体１６に転写された検出パターンが検知できる。
【０１８８】
特に、本変形例では、ＭＲセンサ６０は、中間転写体１６の回転方向において、４つの磁気ドラム１０のうち最下流にある磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の下流側であって、中間転写体１６から記録媒体３０へトナー像が転写される転写位置の上流側の位置に配置されている。これにより、４つの磁気ドラム１０から中間転写体１６上に転写される検出パターンが一度に検知できる。
【０１８９】
なお、ＭＲセンサ６０は、磁気ドラム１０の外周に配置してもよい。この構成では、例えば、ＭＲセンサ６０は、磁気ドラム１０の回転方向において、現像装置１４が現像剤を磁気ドラム１０へ供給する現像剤供給領域の下流側であって、磁気ドラム１０から中間転写体１６へトナー像及び検出パターンが転写される転写位置の上流側に配置し、ＭＲセンサ６０が磁気ドラム１０上の検出パターンを検知する。
【０１９０】
また、搬送される記録媒体３０の表面（図７の二点鎖線Ａの位置）又は裏面（図７の二点鎖線Ｂの位置）にＭＲセンサ６０を配置し、記録媒体３０に転写された検出パターンを検知する構成であってもよい。
【０１９１】
ＭＲセンサ６０は、磁気抵抗効果素子を利用して、磁性トナーで形成された検出パターンの位置ずれを検出する構成となっている。
【０１９２】
ＭＲセンサ６０は、図８、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に示すように、検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割されており、磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ２とを備えている。磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ２は、検出パターンが移動する移動方向に沿って並列に配置され、その両端にバイアス電圧Ｖｃｃが印加される。
【０１９３】
磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ２は、検出パターンの移動方向の上流側に磁気抵抗効果素子ＭＲ２が配置され、検出パターンの移動方向の下流側に磁気抵抗効果素子ＭＲ２が配置されている。
【０１９４】
なお、本変形例においては、中間転写体１６に転写された検出パターンを検知するので、検出パターンが移動する移動方向は、中間転写体１６の回転方向となる。また、ＭＲセンサ６０が、磁気ドラム１０上の検出パターンを検知する場合には、検出パターンが移動する移動方向は、磁気ドラム１０の回転方向となり、ＭＲセンサ６０が記録媒体３０上の検出パターンを検知する場合には、検出パターンが移動する移動方向は、記録媒体３０の搬送方向となる。また、検出パターンの移動方向は、画像形成における主走査方向であり、検出パターンの移動方向と交差する交差方向は、画像形成における副走査方向である。
【０１９５】
また、図８に示すように、検出パターンの移動方向において、検出パターンのパターンサイズｃ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ１の素子サイズａ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ２との間隔ａ２及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の素子サイズａ３との関係が、ｃ１＝ａ１＋ａ２＋ａ３となるように、検出パターンのパターンサイズｃ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ１の素子サイズａ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ２との間隔ａ２及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の素子サイズａ３が設定されている。
【０１９６】
図１０（Ａ）に示すように、検出パターンの移動方向と交差する交差方向において、検出パターンのパターンサイズ、磁気抵抗効果素子ＭＲ１の素子サイズ及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の素子サイズが等しくされている。
【０１９７】
また、ＭＲセンサ６０は、磁気抵抗効果素子ＭＲ１及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２のそれぞれの前面に検出パターン（磁化した物体）がない場合の抵抗値がそれぞれＲ１、Ｒ２（Ｒ１＝Ｒ２）、磁気抵抗効果素子ＭＲ１及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の前面のそれぞれに検出パターン（磁化した物体）が来た場合の抵抗値がそれぞれＲ３、Ｒ４（Ｒ３＝Ｒ４）とされている。
【０１９８】
このＭＲセンサ６０では、磁気抵抗効果素子ＭＲ１及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の接合点の電圧(中点電圧)を出力電圧Ｖｏｕｔとして検出し、検出パターンの通過に伴う電圧の変化により、検出パターンの位置を検知する。
【０１９９】
図９は、上記のように設定した場合のＭＲセンサ６０の前面を検出パターンが通過するときの出力電圧の推移を示す出力グラフである。
【０２００】
図９（Ａ）に示すように、磁気抵抗効果素子ＭＲ２の上流側の端部をａ点、磁気抵抗効果素子ＭＲ２の下流側の端部をｂ点、磁気抵抗効果素子ＭＲ１の上流側の端部をｃ点、磁気抵抗効果素子ＭＲ１の下流側の端部をｄ点とする。
【０２０１】
図９（Ｂ）に示すように、検出パターンの先端が磁気抵抗効果素子ＭＲ２のａ点に到達すると、磁気抵抗効果素子ＭＲ２の磁気抵抗の増加により、ＭＲセンサ６０のセンサ出力は低下し始め、検出パターンの先端がｂ点に到達するまで低下し続ける。
【０２０２】
検出パターンの先端がｂ点に到達すると、ＭＲセンサ６０のセンサ出力はＲ１／（Ｒ１＋Ｒ４）×Ｖｃｃまで下がる。検出パターンの先端がｂ点からｃ点に到達するまでは、一定のセンサ出力となる。
【０２０３】
検出パターンの先端がｃ点を通過すると、今度は逆にセンサ出力が増加し始め、検出パターンがちょうどＭＲセンサ６０内に入ったとき、すなわち、検出パターンの先端がｄ点に到達し後端がａ点に到達したとき、ＭＲセンサ６０のセンサ出力はＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｃｃとなる。その後も出力は増加し続け、検出パターンの後端がb点に到達するまで増加し続ける。
【０２０４】
その後、検出パターンの後端がc点に到達するまでは一定の出力になり、その後また出力は低下し始め、検出パターンがセンサヘッドから完全に外れるとセンサ出力は、またＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｃｃで一定となる。
【０２０５】
このように、検出パターンの通過に伴う電圧の変化を検知することにより、検出パターンの位置が検知できる。検出パターンの位置は、具体的には、検出パターンの重心や検出パターンのエッジ（先端又は後端）により検知することができる。
【０２０６】
例えば、ＭＲセンサ６０のセンサ出力を予めR１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｃｃ分オフセットさせておき、センサ出力が「ゼロクロス」になった時点でパルス出力を出すように設計しておけば、検出パターンの重心を検出することが可能となる。このときの検出パターンの重心は、ｂ点とc点との中間に位置することになる。
【０２０７】
また、中点電圧：Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖｃｃをコンパレータ出力のＶｒｅｆ電圧としておけば、検出パターンの先端がＭＲセンサ６０の前面に進入したタイミングとなり、検出パターンの先端が検知できる。
【０２０８】
ＭＲセンサ６０には、図示しない制御部が接続されており、制御部は、例えば、予め記憶された基準となる検出パターンの位置と、検知した検出パターンとの位置を比較し、検出パターンの位置ずれを検出する。なお、基準となる検出パターンは、画像の位置ずれが生じていない状態において検知された検出パターンである。
【０２０９】
ここで、ＭＲセンサ６０によって検出された検出パターンの位置ずれの位置ずれ量に基づき、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれの補正について説明する。
【０２１０】
記録媒体３０に形成される画像の位置ずれは、例えば、画像形成条件を制御して補正される。画像形成条件として、例えば、転写条件、定着条件、プロセススピード等が変化制御される。具体的には、磁気ドラム１０及び中間転写体１６の回転速度、記録媒体３０の搬送速度、中間転写体１６の記録媒体３０への押圧力が変化される。
【０２１１】
また、記録媒体３０に形成される画像の位置ずれは、例えば、磁気潜像を形成する位置を変位させたり、磁気ヘッド１２の物理的な位置を変位させたりして補正することもできる。
【０２１２】
磁気ヘッド１２の物理的な位置は、磁気ドラム１０をその軸方向及びその軸方向と交差する交差方向へ移動させることで変位させる。なお、磁気ヘッド１２の物理的な位置の変化には傾きも含まれる。
【０２１３】
磁気潜像を形成する位置は、例えば、磁気ヘッド１２が磁気潜像を形成するタイミングをずらすことで変位させる。
【０２１４】
なお、図１０（Ｂ）に示すように、本変形例に係る検知手段としては、検出パターンが移動する移動方向に沿って２分割、移動方向と交差する交差方向に２分割の計４分割されたＭＲセンサ７０であってもよい。
【０２１５】
ＭＲセンサ７０は、磁気抵抗効果素子ＭＲ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ２、磁気抵抗効果素子ＭＲ３及び磁気抵抗効果素子ＭＲ４を備えている。
【０２１６】
磁気抵抗効果素子ＭＲ１と磁気抵抗効果素子ＭＲ４とは、検出パターンが移動する移動方向に沿って並列に配置され、磁気抵抗効果素子ＭＲ２と磁気抵抗効果素子ＭＲ３とは、検出パターンが移動する移動方向に沿って並列に配置され、その両端にバイアス電圧Ｖｃｃが印加される。
【０２１７】
このＭＲセンサ７０では、磁気抵抗効果素子ＭＲ１及び磁気抵抗効果素子ＭＲ２の接合点の電圧(中点電圧)を出力電圧Ｖｏｕｔ１として検出し、磁気抵抗効果素子ＭＲ３及び磁気抵抗効果素子ＭＲ４の接合点の電圧(中点電圧)を出力電圧Ｖｏｕｔ２として検出し、検出パターンの通過に伴う電圧の変化及び電圧の大きさにより、検出パターンの位置を検知する。
【０２１８】
検出パターンの通過に伴う電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２の時間的変化により検出パターンの移動方向における位置を検知し、電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２の大きさにより検出パターンの交差方向における位置を検知する。
【０２１９】
なお、検出パターンの移動方向は、画像形成における主走査方向であり、検出パターンの移動方向と交差する交差方向は、画像形成における副走査方向である。
【０２２０】
また、ＭＲセンサ７０は、磁気抵抗効果素子ＭＲ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ２、磁気抵抗効果素子ＭＲ３及び磁気抵抗効果素子ＭＲ４のそれぞれの前面に検出パターン（磁化した物体）がない場合の抵抗値がそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４）となるように設計されている。
【０２２１】
検出パターンがＭＲセンサ７０に進入していなければ、電気的平衡状態にあるため(Ｖｏｕｔ１−Ｖｏｕｔ２）は「ゼロ」になる。ＭＲセンサ７０の前面に検出パターンが進入した後は、図９に示したのと同様な特性が得られるため、(Ｖｏｕｔ１−Ｖｏｕｔ２）がゼロクロスになった位置が検出パターン重心となり、検出パターンの副走査方向のずれ量を検知することができる。
【０２２２】
また、Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２のセンサ出力がゼロであれば、検出パターンが主走査方向において、ちょうどＭＲセンサ７０内に入ったときとなり、検出パターンの主走査方向のずれがないことになる。
【０２２３】
検出パターンが主走査方向にずれた場合は、Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２のセンサ出力が＋（プラス）又は、−（マイナス）になる。ＭＲセンサ７０の主走査方向の一方にずれた場合に、センサ出力は、＋及び−の一方を示し、ＭＲセンサ７０の主走査方向の他方にずれた場合に、センサ出力は、＋及び−の他方を示すことになるので、Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２のセンサ出力の符号(＋／−）を検出することにより、検出パターンの主走査方向におけるずれ方向が検出できる。
【０２２４】
さらに、Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２のセンサ出力の大きさにより主走査方向のずれ量を検知することができる。
【０２２５】
また、磁気抵抗効果素子ＭＲ１、磁気抵抗効果素子ＭＲ３の抵抗値Ｒ１、Ｒ３を固定抵抗（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４）にしておいても、上記の効果は得られる。
【０２２６】
上記のように、本変形例では、磁気抵抗効果を利用して、磁性トナーで形成された検出パターンの位置を検出しているため、照射面の下地の反射率や形状、検出パターンの光学濃度の変動及び磁界の向きに関わらず、誤検出の少ない安定した検出が可能となる。
【０２２７】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る磁気潜像保持体の周囲の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る画像形成装置における現像領域の拡大模式図である。
【図４】図４は、磁気光学効果を説明するための説明図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るセンサの構成を示す概略図である。
【図６】図６は、ハーフミラーを備えない変形例に係るセンサの構成を示す概略図である。
【図７】図７は、本変形例に係るＭＲセンサの配置位置を示す概略図である。
【図８】図８は、本変形例に係るＭＲセンサの構成を示す概略図である。
【図９】図９は、本変形例に係るＭＲセンサの前面を検出パターンが通過するときの出力電圧の推移を示す出力グラフである。
【図１０】図１０は、本変形例に係るＭＲセンサにおいて、２分割した構成及び４分割した構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０２２９】
１０   磁気ドラム（磁気潜像保持体）
１２   磁気ヘッド（磁気潜像形成手段）
１４   現像装置（現像剤供給手段）
１６   中間転写体（転写手段）
４０   センサ（検知手段）
４４   光源
４８   偏光ビームスプリッタ（偏光分離素子）
５０   受光素子
５２   受光素子
６０   ＭＲセンサ（検知手段）
７０   ＭＲセンサ（検知手段）
１００ 画像形成装置
【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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