JP2018155794A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さに依存して異なる静電容量の被転写媒体のそれぞれに適した転写バイアスを設定する。【解決手段】準備処理制御では、記録媒体Ｐのそれぞれの種類（厚さ寸法）に特有の誘起電荷量Ｑｐが、現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄ以上となるように、現像剤層Ｌｇ及び記録媒体Ｐの静電容量を用いてバイアス電位差Ｖｂを設定する。Ｑｐは、記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐに正比例の関係で変化する。Ｑｐが、Ｑｄと一致（Ｑｐ＝Ｑｄ）するときの電圧Ｖｐを容易に特定し得る。特定されたＶｐは、バイアス電位差Ｖｂの記録媒体Ｐを対象とした分圧であるため、現像剤層Ｌｇとの分圧比によってＶｂを求める。分圧比は、現像剤層Ｌｇの静電容量Ｃｄと、記録媒体Ｐの静電容量Ｃｐとの比で決まる。Ｖｂ＝Ｖｐ／｛Ｃｄ／（Ｃｄ＋Ｃｐ）｝。演算式によって得られたＶｂに基づいて、中間転写ロール８６とバックアップロール８８とのそれぞれに印加する電圧を設定すればよい。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年、様々な材質の表面基材を用いた被転写媒体に現像剤を供給して画像を形成する場合、それぞれに適した転写バイアスが存在する。

特許文献１には、被転写媒体の表面抵抗率を推定し、それに応じて最適な転写バイアスを決定する画像形成装置が記載されている。

特許文献２には、被転写媒体の性質（表面粗さ）を取得し、それに応じて現像剤量と電荷量を調整し、被転写媒体表面に付与する電荷量を制御することが記載されている。

特開２００９−１３９９１２号公報 特開２００８−１０７６９２号公報

しかしながら、被転写媒体の厚さや材質（比誘電率）に依存する静電容量や現像剤の電荷量が考慮された転写バイアスの設定及び制御技術は確立されていない。

本発明は上記事実を考慮し、厚さや材質（比誘電率）に依存して異なる静電容量の被転写媒体のそれぞれに適した転写バイアスを設定することができる画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、画像情報に応じて像保持体に保持された現像剤層を、転写部で被転写媒体に転写するためのバイアス電圧を印加する電圧印加手段と、前記現像剤層の表面電位を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された表面電位と、前記像保持体の表面層及び前記現像剤層の合成静電容量と、前記被転写媒体の特有の静電容量と、に応じて前記電圧印加手段で印加するバイアス電圧の値を設定する設定手段と、を有する画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記設定手段は、前記転写部に位置する前記被転写媒体に誘起される誘起電荷量が、前記現像剤層の電荷量以上となるようにバイアス電圧の値を設定する。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の発明において、前記被転写媒体の特有の静電容量を、前記設定手段によるバイアス電圧の値の設定前に、前記被転写媒体を予め定めた面積の一対の電極板に挟んで印加する印加電圧と、電圧印加時に単位時間に流れる電流の積分値から求める電荷量計測手段をさらに有する。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の発明において、前記被転写媒体の種類を特定する識別情報と、前記被転写媒体の種類に応じた特有の静電容量とを対応つけて記憶する記憶手段をさらに有する。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、前記被転写媒体の搬送方向に沿って、前記被転写媒体に現像剤層を重ねて転写する複数の転写部が設けられており、前記設定手段が、前記被転写媒体の電荷量と、それぞれの転写部に位置する被転写媒体に誘起される誘起電荷量とが一致する、必要最小限のバイアス電圧を設定する。

請求項１に記載の発明によれば、厚さに依存して異なる静電容量の被転写媒体のそれぞれに適した転写バイアスを設定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、電荷量でバイアス電圧を設定することができる
請求項３に記載の発明によれば、被転写媒体の静電容量を計測で取得することができる。

請求項４に記載の発明によれば、被転写媒体の静電容量を予め記憶したテーブルから取得することができる。

請求項５に記載の発明によれば、カラー画像転写の場合に、必要最小限のバイアス電圧を設定しないよりも、最終段までのバイアス電圧を抑制することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略図である。 本実施の形態に係る画像形成ユニットの概略図である。 図１に示すニップＮ３部分の拡大図である。 本実施の形態係る画像形成準備処理制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態の実施例１に係り、（Ａ）はバイアス電位差−誘起電荷量特性図、（Ｂ）はバイアス電位差−Ｑｐ／Ｑｄ特性図、（Ｃ）はバイアス電位差−転写効率特性図である。 本実施の形態の実施例２に係り、（Ａ）はバイアス電位差−誘起電荷量特性図、（Ｂ）はバイアス電位差−Ｑｐ／Ｑｄ特性図、（Ｃ）はバイアス電位差−転写効率特性図である。 液体現像剤の貯留部の変形を示す正面図である。

図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の概略が示されている。本実施の形態の画像形成装置１０では、現像剤として液体現像剤Ｇ（図２参照）が適用されている。

記録媒体Ｐは、予め給紙部１４の給紙ローラ１６に予め層状に巻き取られ装填されている。

給紙ローラ１６に巻き取られた記録媒体Ｐは、当該給紙ローラ１６の最外層から引き出され、複数の巻掛ローラ１８に巻き掛けられて、画像形成部２０へ送出される。画像形成部２０で画像形成された記録媒体Ｐは、収容部１５の巻取ローラ１７に巻き取られるようになっている。巻取ローラ１７は、記録媒体Ｐを層状に巻き取るように回転する。

また、巻掛ローラ１８の一部は駆動ローラとされ、それぞれのローラ間の記録媒体Ｐのテンションを調整しながら、巻取ローラ１７に巻き取っている。

画像形成装置１０は、メインコントローラ１００を備えている。メインコントローラ１００は、給紙部１４、画像形成部２０、収容部１５で記録媒体Ｐを搬送する駆動系（主としてモータ）の駆動を制御する駆動系の駆動制御部１０２と、外部から画像データを取得して露光データに変換すると共に、画像形成部２０での画像形成処理を制御する画像形成制御部１０４と、を備える。

本実施形態の画像形成装置１０は、記録媒体Ｐの表面に液体現像剤Ｇ(図２参照）に含有するトナー粒子による画像（トナー画像）を転写、定着し、記録媒体Ｐの表面に画像を形成するようになっている。

画像形成部２０は、液体現像剤Ｇを用いてトナー画像を形成し、記録媒体Ｐの表面にトナー画像を転写し、記録媒体Ｐの表面にトナーを定着して、記録媒体Ｐの表面に画像を形成する機能を有する。画像形成部２０は、図１の上下方向（装置高さ方向）に画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋが配置され、画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋの上流側及び下流側には、駆動ローラが設けられている。

ここで、添え字の「Ｃ」はシアン、「Ｍ」はマゼンタ、「Ｙ」はイエロー、「Ｋ」はブラックを意味し、画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋは、それぞれ、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色のトナー画像を形成するようになっている。なお、画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋは、図１に示すように縦方向に配列することに限定されず、横方向に配列してもよい。

画像形成装置１０において記録媒体Ｐの搬送経路に沿って設けられたローラの一部であり、駆動力を受けて駆動する駆動ローラは、メインコントローラ１００の駆動制御部１０２によって、それぞれ独立して回転速度が制御されるようになっている。例えば、記録媒体Ｐの搬送中の張力（テンション）を予め定めた範囲内に維持するように、下流側の駆動ローラによる搬送速度を上流側の駆動ローラによる搬送速度よりも速くする。

画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋは、各色のトナー画像を形成して、各色のトナー画像を搬送される記録媒体Ｐに転写する機能を有する。画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向上流側から下流側（図１では、下から上）に、これらの記載順で記録媒体Ｐの搬送経路に沿って配置されている。

図１に示される如く、画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋの下流側には、定着装置９０及び乾燥部９１が設けられている。定着装置９０は、加熱ロール９２と、加圧ロール９４と、を備えている。

定着装置９０では、画像形成ユニット６０により記録媒体Ｐの表面に形成された多色のトナー画像を加熱、加圧することで、記録媒体Ｐの表面に画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋで形成されたトナー画像を定着させる機能を有する。

乾燥部９１では、記録媒体Ｐを乾燥ローラ９１Ａに巻き付けて加熱し、乾燥する機能を有する。

以下に、図２を用いて画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋの詳細を説明するが、添え字Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋを省略して説明する。すなわち、画像形成ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋは、それぞれに用いられる液体現像剤Ｇに含まれるトナーのトナー色以外は、同様の構成とされている。

図２に示される如く、画像形成ユニット６０は、現像剤供給部７０と、転写部８０と、を含む。

現像剤供給部７０は、液体現像剤Ｇを収容し、転写部８０に液体現像剤Ｇを供給する機能を有する。

現像剤供給部７０は、タンク１１０を備えており、液体現像剤Ｇが貯留されている。タンク１１０には、供給用配管１１２と回収用配管１１４が取り付けられている。

供給用配管１１２は、供給ポンプ１１６を介して、現像剤供給部の一例としての密閉式液体現像液供給装置１１８（以下、「ドクターチャンバー１１８）という）の入側開口部に接続されている。これにより、タンク１１０内の液体現像剤Ｇは、供給ポンプ１１６を駆動することで、ドクターチャンバー１１８へ供給される。

供給ポンプ１１６は、供給方式として、容積式往復動供給方式（以下、脈動型という）のポンプであり、一定の周波数を持った流量で液体現像剤Ｇをドクターチャンバー１１８へ供給している。

ドクターチャンバー１１８は、液体現像剤Ｇを供給ロール７４へ供給するためのチャンバー部を備えた本体と、チャンバー部を密閉空間に保持すると共に、供給ロール７４に供給される液体現像剤Ｇの表面半径寸法を一定に調整するための一対のブレードと、有している。

すなわち、ドクターチャンバー１１８は、タンク１１０内の液体現像剤Ｇを、基本的に空気にさらすことなく、かつ、液体現像剤Ｇの供給ロール７４の周面での表面半径寸法を一定の状態で供給する機能を有する。

なお、供給ロール７４の周面には、軸線方向に沿った複数の溝が形成されている。供給ロール７４の周面に溝を形成することで、溝の有る部分と無い部分とで膜厚が凹凸状に変化することになる。溝は、液体現像剤Ｇを平坦な周面で一定の膜厚で保持するときの保持力よりも、供給された液体現像剤Ｇの供給ロール７４の周面での保持力を高める役目を有する。

一方、回収用配管１１４は、回収ポンプ１２０を介して、ドクターチャンバー１１８の出側開口部に接続されている。これにより、ドクターチャンバー１１８内の余剰の液体現像剤Ｇは、回収ポンプ１２０を駆動することで、タンク１１０へ回収される。回収用配管１１４は、回収ポンプ１２０の上流側で分岐されており、後述する現像ロール８５の周面で余剰となった液体現像剤Ｇを回収する回収装置１２１に接続されている。なお、回収ポンプ１２０は、脈動式のポンプが適用されている。

液体現像剤Ｇは、ポリエステルを主成分とするトナー粒子を、キャリア液で保持しており、例えば、パラフィンオイル等の揮発性の液をキャリア液として適用することが可能である。

供給ロール７４は、電圧が印加されており、回転しながらドクターチャンバー１１８から液体現像剤Ｇを受け取り、供給ロール７４の下流側に位置する現像部材の一例としての現像ロール８５に液体現像剤Ｇを供給する。ここで、液体現像剤Ｇは、供給ロール７４上に設置されたブレード（図示省略）により層厚が調整され、電圧が印加されている現像ロール８５に供給されるようになっている。現像ロール８５には、その周面に帯電装置８１が対峙している。帯電装置８１は、液体現像剤Ｇに電荷（例えば、プラスの電荷）を付与する役目を有している。

転写部８０は、感光体ドラム８２と、感光体帯電装置８３と、露光装置８４と、現像ロール８５と、中間転写ロール８６と、バックアップロール８８と、を備えている。

転写部８０は、液体現像剤Ｇを用いて、現像ロール８５の下流側に位置する像保持体としての感光体ドラム８２に形成されるトナー画像を、記録媒体Ｐに転写する。

感光体ドラム８２は、潜像を保持する機能を有し、感光体帯電装置８３は、感光体ドラム８２の表面を一様に帯電させる機能を有する。

露光装置８４は、感光体帯電装置８３により帯電された感光体ドラム８２の表面に、画像形成制御部１０４（図１参照）で受け付けた画像データに基づいて、潜像を形成する機能を有する。潜像は、露光装置８４からの光ビームの照射により、一様に帯電した表面電位と異なる電位に帯電される領域である。

現像ロール８５は、感光体ドラム８２が保持する潜像を、現像剤供給部７０から供給される液体現像剤Ｇを用いてトナー画像として現像する機能を有する。

現像ロール８５は、感光体ドラム８２と共にニップＮ１を形成している。そして、現像ロール８５は回転しながら電圧が印加され、ニップＮ１に形成される電界を利用して、感光体ドラム８２が保持する潜像をトナー画像として現像するようになっている。

中間転写ロール８６は、感光体ドラム８２の下流側に位置し、感光体ドラム８２に形成されたトナー画像を、中間転写ロール８６の外周面に一次転写させて保持する機能を有する。

中間転写ロール８６は、感光体ドラム８２と共にニップＮ２を形成している。そして、中間転写ロール８６は回転しながら、例えば、−５００Ｖの電圧が印加され、ニップＮ２に形成される電界を利用して、感光体ドラム８２上のトナー画像が中間転写ロール８６の外周面に一次転写されるようになっている。

感光体ドラム８２には、前記ニップＮ２での一次転写において、転写しきれなかったトナー粒子を掻き取るためのクリーニングブレード９６が配置されている。

バックアップロール８８は、中間転写ロール８６の外周面に保持されたトナー画像を、搬送される記録媒体Ｐに二次転写させる機能を有する。バックアップロール８８は、記録媒体Ｐの搬送経路を挟んで中間転写ロール８６の反対側に配置され、中間転写ロール８６と共にニップＮ３を形成している。

ニップＮ３では、感光体ドラム８２と記録媒体Ｐとの間に形成される電界を利用して、中間転写ロール８６の外周面に保持されたトナー画像を記録媒体Ｐに二次転写させるようになっている。

ここで、図３に示される如く、記録媒体Ｐに中間転写ロール８６から画像を転写させる場合、液体現像剤Ｇがプラスに帯電しているため（図３のプラス符号参照）、バックアップロール８８に対して、中間転写ロール８６への印加電圧（例えば、−５００Ｖ）よりもさらにマイナス側の電圧を印加（例えば、記録媒体Ｐの厚さに依存するが、ここでは、−２５００Ｖを印加）して、ニップＮ３において、液体現像剤Ｇを記録媒体Ｐへ転写させる。

このとき、バックアップロール８８に印加する電圧と中間転写ロール８６へ印加する電圧との電圧差（バイアス電位差Ｖb）は、液体現像剤Ｇの層（以下、現像剤層Ｌｇという）の静電容量と、記録媒体Ｐの静電容量との比によって分圧される。

すなわち、ニップＮ３での記録媒体Ｐに印加される電圧Ｖｐは、バイアス電位差Ｖｂよりも低い値となる。

記録媒体Ｐの厚さ寸法が、種類によって１０％前後の差であれば、バイアス電位差Ｖｂは、その差（１０％）を許容する電位とすればよいが、記録媒体Ｐの厚さ寸法が、例えば、１０μｍから５００μｍの範囲で存在したり、記録媒体Ｐの材質が異なることにより比誘電率が異なったりする場合、固定的なバイアス電位差Ｖｂでは、全ての記録媒体Ｐの種類への対応が困難となる場合がある。

そこで、本実施の形態では、画像形成制御部１０４（図１参照）において、使用する記録媒体Ｐの種類が決まった時点、かつ、通常画像形成処理前に準備処理制御を実行するようにした。準備処理制御では、記録媒体Ｐのそれぞれの種類（静電容量）に依存して変化する（単位面積あたりの）誘起電荷量Ｑｐが、現像剤層Ｌｇの（単位面積あたりの）電荷量Ｑｄ以上となるように、現像剤層Ｌｇ及び記録媒体Ｐの静電容量を用いてバイアス電位差Ｖｂを設定する。ここで、誘起電荷量Ｑｐとは、記録媒体Ｐを誘電体層（コンデンサ）と見なして両端に電位差を与えたときに、記録媒体Ｐの表面（現像剤層Ｌｇと対向する面）に誘起される電荷量の絶対値である。誘起電荷量Ｑｐが現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄ以上となることで、現像剤層Ｌｇ中の全てのトナー粒子を記録媒体Ｐに転写することができる。

以下に、現像剤層Ｌｇ及び記録媒体Ｐの静電容量を用いて、バイアス電位差Ｖｂを設定するための原理を説明する。

電荷量Ｑは、静電容量Ｃと電圧Ｖとの積で決まることに着目し、中間転写ロール８６の周面に対峙するように、現像剤層Ｌｇの表面電位Ｖｄを計測する表面電位計８７を配置した。例えば、黒ベタの画像情報で画像形成したときの現像剤層Ｌｇの表面電位Ｖｄを表面電位計８７で計測する。

この計測した表面電位Ｖｄと、既知である現像剤層Ｌｇの静電容量Ｃｄと中間転写ロール８６の静電容量Ｃｃとの合成静電容量Ｃｔとから現像剤層側の電荷量Ｑｄを演算する。

Ｑｄ＝Ｃｔ×Ｖｄ・・・（１）。

一方、記録媒体Ｐの搬送経路の表裏面に金属板を配置して、記録媒体Ｐを挟んで所定の電圧を印加し、流れた電荷量を検出することで、静電容量Ｃｐを計測する静電容量計測装置８９を配置した。すなわち、既知の面積の電極対で記録媒体Ｐを挟み、検出された電荷量を印加電圧で除することで、記録媒体Ｐの静電容量Ｃｐを求めることができる。

この静電容量計測装置８９によって、記録媒体Ｐの静電容量Ｃｐを取得する（取得手段１）。

なお、取得手段１に限らず、記録媒体Ｐの種類と静電容量Ｃｐとを予めテーブル化して記憶しておき、記録媒体Ｐの種類の入力（手入力、記録媒体Ｐ上に付された識別符号の読取り等）によって、記録媒体Ｐの種類−静電容量Ｃｐテーブルから読み出して、静電容量Ｃｐを取得するようにしてもよい（取得手段２）。

記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐは、定数である記録媒体Ｐの特有の静電容量Ｃｐと、変化量である記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐで決まる。

Ｑｐ＝Ｃｐ×Ｖｐ・・・（２）
すなわち、横軸（ｘ軸）を記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐとし、縦軸（ｙ軸）を記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐとすると、記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐは、記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐに正比例の関係で変化する。

従って、記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐが、現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄと一致（Ｑｐ＝Ｑｄ）するときの電圧Ｖｐを容易に特定し得る。

ここで特定された電圧Ｖｐは、バイアス電位差Ｖｂの記録媒体Ｐを対象とした分圧であるため（図３参照）、現像剤層Ｌｇとの分圧比によってバイアス電位差Ｖｂを求める。

分圧比は、現像剤層Ｌｇの静電容量Ｃｄと、記録媒体Ｐの特有の静電容量Ｃｐとの比で決まる（ＣｄとＣｐの比率とは逆の比率となる）。

従って、バイアス電位差Ｖｂは、以下の（３）式で表される。

Ｖｂ＝Ｖｐ／（１−｛Ｃｐ／（Ｃｄ＋Ｃｐ）｝）
＝Ｖｐ／｛Ｃｄ／（Ｃｄ＋Ｃｐ）｝・・・（３）
ここで、上記（３）式によって得られたバイアス電位差Ｖｂに基づいて、中間転写ロール８６とバックアップロール８８とのそれぞれに印加する電圧を設定すればよい。

例えば、図３は、バイアス電位差Ｖｂが、−２０００Ｖに設定された場合であり、中間転写ロール８６を−５００Ｖ、バックアップロール８８を−２５００Ｖとすることで、ニップＮ３には、−２０００Ｖの電圧が印加され、転写が１００％可能となる。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

（画像形成の流れ）
まず、画像形成装置１０における画像形成のための処理の流れを説明する。

メインコントローラ１００で画像データを受け付けると、画像データを各色の露光データに変換し、画像形成ユニット６０を構成する露光装置８４に各色の露光データを受け渡す。

次いで、画像形成実行指示に基づいて、画像形成ユニット６０では、感光体帯電装置８３Ｃにより感光体ドラム８２が帯電され、帯電された感光体ドラム８２Ｃが露光装置８４Ｃにより露光されることで、感光体ドラム８２Ｃには、Ｃ色用の潜像が形成される。そして、Ｃ色用の潜像は、現像剤供給部７０ＣからＣ色の液体現像剤Ｇを供給された現像ロール８５ＣによってＣ色のトナー画像として現像される。

次いで、Ｃ色のトナー画像は、感光体ドラム８２Ｃの回転によりニップＮ２に至り、中間転写ロール８６Ｃに一次転写される。さらに、中間転写ロール８６Ｃに転写されたＣ色のトナー画像は、中間転写ロール８６Ｃの回転でニップＮ３に至る。そして、ニップＮ３に至ったＣ色のトナー画像は、バックアップロール８８Ｃによって、搬送される記録媒体Ｐの表面に二次転写される。

同様にして、画像形成ユニット６０を構成する画像形成ユニット６０Ｍ、６０Ｙ及び６０Ｋでは、Ｍ色、Ｙ色及びＫ色のトナー画像が、記録媒体Ｐの表面に二次転写されたＣ色のトナー画像に重畳するように、中間転写ロール８６Ｍ、８６Ｙ及び８６Ｋから記録媒体Ｐの表面に順次二次転写される。

次いで、画像形成ユニット６０により表面に各色のトナー画像が形成された記録媒体Ｐは、定着装置９０に至る。そして、記録媒体Ｐの表面上の各色のトナー画像は、定着装置９０により、加熱、加圧されて、記録媒体Ｐの表面に定着される。次に、乾燥部９１を通過することで、記録媒体Ｐは乾燥され、収容部１５の巻取ローラ１７に巻き取られる。

記録媒体Ｐとしては、紙、樹脂製フィルムを含む非導電性の一般紙Ｐｎが代表的である。

（画像形成準備処理制御）
図４のフローチャートに従い、画像形成制御部１０４で実行され、記録媒体Ｐのそれぞれの種類（厚さ寸法および比誘電率）に依存する誘起電荷量Ｑｐが、現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄ以上となるように、現像剤層Ｌｇ及び記録媒体Ｐの静電容量を用いてバイアス電位差Ｖｂを設定するための画像形成準備処理制御ルーチンの流れを説明する。この処理は、使用する記録媒体Ｐの種類が決まった時点、かつ、通常画像形成処理前に実行される。

ステップ１５０では、黒ベタ画像情報に基づき、画像形成処理を実行する。

次のステップ１５２では、黒ベタ画像を現像する現像剤層Ｌｇが表面電位計８７に対峙したか否かを判定し、肯定判定されると、ステップ１５４へ移行して現像剤層Ｌｇの表面電位Ｖｄを計測する。

次のステップ１５６では、現像剤層の静電容量Ｃｄ（既知）を読み出し、次いで、ステップ１５８へ移行して中間転写ロール８６の静電容量Ｃｃ（既知）を読み出し、ステップ１６０で、現像剤層の静電容量Ｃｄと中間転写ロール８６の静電容量Ｃｃの合成静電容量Ｃｔを演算する。

次のステップ１６２では、現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄを、以下の（１）式で演算する。

Ｑｄ＝Ｃｔ×Ｖｄ・・・（１）
次いでステップ１６４へ移行して、記録媒体Ｐの特有の静電容量Ｃｐを取得する。

本実施の形態では、記録媒体Ｐの搬送経路に静電容量計測装置８９を配置して計測し、取得した（取得手段））。計測手順は、記録媒体Ｐの表裏面に金属板を配置して、記録媒体Ｐを挟んで所定の電圧を印加し、流れた電荷量を検出することで、静電容量Ｃｐを計測する。

なお、記録媒体Ｐの種類と静電容量Ｃｐとを予めテーブル化して記憶しておき、記録媒体Ｐの種類の入力によって、記録媒体Ｐの種類−静電容量Ｃｐテーブルから読み出して、電容量Ｃｐを取得するようにしてもよい（取得手段２）。入力は、オペレータの手入力、記録媒体Ｐ上に付された識別符号の読取り等で行えばよい。

次のステップ１６６では、転写ニップ部（ニップＮ３）の記録媒体Ｐに印加される電圧をＶｐとしたときの記録媒体Ｐに誘起される誘起電荷量Ｑｐの特性図を生成する。

特性図は、横軸（ｘ軸）を記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐとし、縦軸（ｙ軸）を記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐとすると、記録媒体Ｐの誘起電荷量Ｑｐは、記録媒体Ｐに印加する電圧Ｖｐに正比例の関係で変化する。

Ｑｐ＝Ｃｐ×Ｖｐ・・・（２）
ステップ１６８では、ステップ１６６で生成した特性図から、Ｑｐ＝Ｑｄとなる電圧Ｖｐを特定し、次いでステップ１７０へ移行して特定した電圧Ｖｐから、印加するバイアス電位差Ｖｂを、（３）式に従い演算する。

Ｖｂ＝Ｖｐ／｛Ｃｄ／（Ｃｄ＋Ｃｐ）｝・・・（３）
次のステップ１７２では、バイアス電位差Ｖｂを通常画像形成時のバイアス電位差として設定し、通常画像形成処理への移行を指示して、このルーチンは終了する。

（実施例１）
厚さ１６０μｍの粘着ラベルフィルム「ＰＥＴ５０Ａ ＰＡＴ１ ８ＬＫ（リンテック社製）」に対して黒ベタ画像情報に基づく画像形成処理を行ったときのバイアス電位差Ｖｂを求めた。

ラベルフィルム「ＰＥＴ５０Ａ ＰＡＴ１ ８ＬＫ」の単位面積当たりの静電容量Ｃｐは２．０Ｅ−７Ｆ／ｍ^２であった。また、中間転写ロール８６上に形成された現像剤層Ｌｇの単位面積当たりの電荷量Ｑｄは、約３８０μＣ／ｍ^２であった。

図５（Ａ）は、バイアス電位差Ｖｂを変化させたときの単位面積当たりの誘起電荷量Ｑｐを本実施の形態で求めた特性図である。

図５（Ａ）に示される如く、液体現像剤Ｇを全て転写するには、現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄを上回る誘起電荷量Ｑｐが得られるバイアス電位差Ｖｂを与えればよい。すなわち、本実施例における現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄは約３８０μＣ／ｍ^２であるから、これを上回る誘起電荷量Ｑｐが得られるバイアス電位差Ｖｂは約−２０００Ｖと予測される。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の縦軸を、現像剤電荷量Ｑｄに対する誘起電荷量Ｑｐの比、すなわち、Ｑｄ／Ｑｐとした特性図である。この図５（Ｂ）では、印加したバイアス電位差Ｖｂに対して、どの程度の液体現像剤Ｇが転写するかの予測が可能である。

なお、理論上は、特性曲線は点線のように直線的に延長されるが、１００％を超える部分は全て１００％にプロットした。

一方、図５（Ｃ）は、本実施の形態の画像形成装置１０において、ラベルフィルム「ＰＥＴ５０Ａ ＰＡＴ１ ８ＬＫ」に対して、転写ニップ（ニップＮ３）に印加するバイアス電位差Ｖｂを変えて、黒ベタ画像情報に基づく画像形成処理を行ったときの転写効率を実験的に求めた特性図である。

転写効率Ｅ（％）は、記録媒体Ｐに転写された画像（現像剤像）の光学濃度Ｄｐと、中間転写ロール８６上に残った転写材現像剤の光学濃度Ｄｔを測定し、Ｅ＝｛Ｄｐ／（Ｄｐ＋Ｄｔ）｝×１００で求めた。

図５（Ｂ）と図５（Ｃ）との特性曲線を比較すると、印加したバイアス電位差に対する転写効率の実測値（図５（Ｃ）参照）が予測値（図５（Ｂ）参照）と許容範囲内で一致している。

なお、画像濃度を調整したい場合は、誘起電荷量Ｑｐ／現像剤電荷量Ｑｄの値が任意の値となるようにバイアス電位差Ｖｂを設定するようにしてもよい。

ここで、記録媒体Ｐの種類によっては、例えば、粘着ラベルフィルムの粘着層の厚さむら等によって局所的に静電容量がばらつく場合がある。このような記録媒体Ｐに対して、誘起電荷量Ｑｐ／現像剤電荷量Ｑｄの値が１００％となるバイアス電位差Ｖｂを設定すると、局所的に静電容量が小さい領域では誘起電荷量Ｑｐが不足して、転写不良が発生し、粒状の画像欠陥を生じる場合がある。この場合、誘起電荷量Ｑｐ／現像剤電荷量Ｑｄの値が１００％を十分に上回る（例えば、１１０％）バイアス電位差Ｖｂを設定することで、画像結果の無い良好な転写像を得ることが可能となる。例えば、図３において、−２０００Ｖが誘起電荷量Ｑｐ／現像剤電荷量Ｑｄの値が１００％となるバイアス電位差Ｖｂであった場合、−２２００Ｖ程度とすることで、画像欠陥を抑制可能である。

（実施例２）
実施例１と同様の手順で、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム「Ｔ４１０２（東洋紡社製）」に対して黒ベタ画像情報に基づく画像形成処理を行ったときのバイアス電位差Ｖｂを求めた。

ＰＥＴフィルム「Ｔ４１０２」の単位面積当たりの静電容量Ｃｐは１．２Ｅ−６Ｆ／ｍ^２であった。また、中間転写ロール８６上に形成された現像剤層Ｌｇの単位面積当たりの電荷量Ｑｄは、約３８０μＣ／ｍ^２であった。

図６（Ａ）は、バイアス電位差Ｖｂを変化させたときの単位面積当たりの誘起電荷量Ｑｐを求めた特性図である。

図６（Ｂ）は、バイアス電位差Ｖｂと転写効率予測値（誘起電荷量Ｑｐ／現像剤層Ｌｇの電荷量Ｑｄ）の関係を示す特性図である。

図６（Ｃ）は、本実施の形態の画像形成装置１０において、ＰＥＴフィルム「Ｔ４１０２」に対して、転写ニップ（ニップＮ３）に印加するバイアス電位差Ｖｂを変えて、黒ベタ画像情報に基づく画像形成処理を行ったときの転写効率を実験的に求めた特性図である。

図６（Ｂ）と図６（Ｃ）とを比較すると、印加したバイアス電位差Ｖｂに対する転写効率の実測値（図６（Ｃ）参照）が予測値(図６（Ｂ）参照)と許容範囲内で一致している。

従って、実施例１及び実施例２のように記録媒体Ｐの層構成や静電容量、厚さ寸法等の特性が大きく異なっている場合でも、本実施の形態によるバイアス電位差Ｖｂの設定は有用であることがわかる。

なお、本実施の形態では、Ｑｐ＝Ｑｄとなる電圧Ｖｐを特定して、バイアス電位差Ｖｂを設定したが、Ｑｐ≧Ｑｄであれば、１００％の転写が可能である。

しかし、カラー画像形成処理等において、複数段の画像形成部で順次現像する場合には、記録媒体Ｐが前段の画像形成処理で帯電している場合があり、かつ定着処理前であるので、接触させて除電することが困難である。そこで、初段の画像形成部では、必要最小限のバイアス電位差、すなわち、Ｑｐ＝Ｑｄとなる電圧Ｖｐを特定してバイアス電位差Ｖｂを設定することが好ましい。

また、本実施の形態では、図２に示される如く、密閉式液体現像液供給装置１１８（ドクターチャンバー１１８）を用い、タンク１１０内の液体現像剤Ｇを、供給ポンプ１１６の駆動によって、ドクターチャンバー１１８を介して、供給ロール７４を供給する構成としたが、図７に示される如く、液体現像剤Ｇをタンク７２に貯留しておき、このタンク７２に貯留された液体現像剤Ｇの一部に供給ロール７４を漬け、供給ロール７４の回転によって液体現像剤Ｇを組み上げる構成としてもよい。

さらに、本実施の形態では、液体現像剤Ｇを用いたが、乾式のトナー粒子が含有された現像剤を用いてもよい。この場合、現像剤層Ｌｇが、トナー粒子の層厚となる。

Ｐ 記録媒体
Ｇ 液体現像剤
１０ 画像形成装置
１４ 給紙部
１５ 収容部
１６ 給紙ローラ
１７ 巻取ローラ
１８ 巻掛ローラ
２０ 画像形成部
６０（６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋ） 画像形成ユニット
７０ 現像剤供給部
７４ 供給ロール
８０ 転写部
８１ 帯電装置
８２ 感光体ドラム
８３ 感光体帯電装置
８４ 露光装置
８５ 現像ロール
８６ 中間転写ロール
８８ バックアップロール
９０ 定着装置
９１ 乾燥部
９１Ａ 乾燥ローラ
９２ 加熱ロール
９４ 加圧ロール
９６ クリーニングブレード
１００ メインコントローラ
１０２ 駆動制御部
１０４ 画像形成制御部
１１０ タンク
１１２ 供給用配管
１１４ 回収用配管
１１６ 供給ポンプ
１１８ ドクターチャンバー
１２０ 回収ポンプ
１２１ 回収装置

Claims (5)

1. 画像情報に応じて像保持体に保持された現像剤層を、転写部で被転写媒体に転写するためのバイアス電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記現像剤層の表面電位を計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された表面電位と、前記像保持体の表面層及び前記現像剤層の合成静電容量と、前記被転写媒体の特有の静電容量と、に応じて前記電圧印加手段で印加するバイアス電圧の値を設定する設定手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記設定手段は、
   前記転写部に位置する前記被転写媒体に誘起される誘起電荷量が、前記現像剤層の電荷量以上となるようにバイアス電圧の値を設定する請求項１の画像形成装置。
3. 前記被転写媒体の特有の静電容量を、前記設定手段によるバイアス電圧の値の設定前に、前記被転写媒体を予め定めた面積の一対の電極板に挟んで印加する印加電圧と、電圧印加時に単位時間に流れる電流の積分値から求める電荷量計測手段をさらに有する請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記被転写媒体の種類を特定する識別情報と、前記被転写媒体の種類に応じた特有の静電容量とを対応つけて記憶する記憶手段をさらに有する請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記被転写媒体の搬送方向に沿って、前記被転写媒体に現像剤層を重ねて転写する複数の転写部が設けられており、
   前記設定手段が、
   前記被転写媒体の電荷量と、それぞれの転写部に位置する被転写媒体に誘起される誘起電荷量とが一致する、必要最小限のバイアス電圧を設定する請求項１記載の画像形成装置。