JP2012247676A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】供給ローラーに形成された溝で発生するパターンと、画像処理で発生するスクリーン角度による干渉縞の発生を抑え、形成する画像の質向上を図る。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置は、周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラーを有する現像部と、現像部で現像される潜像を担持する潜像担持体と、供給ローラーを第１の速度もしくは第２の速度で回転させる駆動制御部と、第１の速度で供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、第２の速度で供給ローラーを回転させたときに、第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理することを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、潜像担持体上に形成した潜像を液体現像剤によって現像し、現像された像を記録紙などの記録材に転写することで画像形成する画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。

液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。

このような液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置では、液体現像剤を供給するローラーとして、その表面に所定のパターンで形成された溝を有するアニロックスローラーを用いることが知られている。表面に形成された溝により画像形成に使用する液体現像剤の量を所望の量に制御し、トナー膜を均一にすることが可能となる。

特許文献１には、このようなアニロックスローラーを使用した画像形成装置について、アニロックスローラーの表面に形成された溝部表面をフッ素粒子含有樹脂でコーティングすることが開示されている。このように溝部表面をフッ素粒子含有樹脂でコーティングしたことで、アニロックスローラーによる液体現像剤の良好な汲み上げ性能と、現像ローラーへの良好な転写性を両立し、安定した画質を維持することを可能としている。

特開２００６−２５１４８９号公報

ところで、アニロックスローラー（以下、「供給ローラー」という）の溝によるトナー膜の凹凸は完全に解消することは困難であって、液体現像剤で現像された像に溝パターンが形成されることが分かっている。この溝パターンは、形成する画像の質を低下させることとなるが、単独では目立たない場合もある。

一方、画像形成装置では、画像の濃淡を表現するため、スクリーンテーブルを用いて画像データの２値化（画像処理）を図り、潜像を形成することが行われている。２値化により形成された潜像は、スクリーンテーブル特有のスクリーン角度を形成することとなるが、このスクリーン角度と前述した溝パターンとが干渉し、干渉縞を生じさせることが分かった。このような干渉縞は、単独では目立つことのない溝パターンの場合であっても、視覚上目立つこととなり、形成する画像の品質上問題となる。

また、記録材の種類など各種印刷条件に基づき、液体現像剤の供給量を変更することがある。このような場合、供給ローラーの回転数を変更することが考えられるが、供給ローラーの回転数を変更した場合、溝パターンの形成角度も変動することとなり、干渉縞の発生を避けることが困難な状況にある。

本発明に係る画像形成装置は、周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラー、及び、前記供給ローラーで供給された液体現像剤を担持する現像剤担持体ローラーを有する現像部と、
前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像される潜像を担持する潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
前記供給ローラーを第１の速度もしくは第２の速度で回転させる駆動制御部と、
前記第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、前記第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理する画像処理部と、を有することを特徴とする。

さらに本発明に係る画像形成装置において、前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第１のスクリーン角度に対して時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する。

さらに本発明に係る画像形成装置において、前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい場合、前記第１のスクリーン角度に対して反時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する。

また本発明に係る画像形成装置は、周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラー、前記供給ローラーで供給された液体現像剤を担持する中間ローラー、前記中間ローラーに担持された液体現像剤を担持する現像剤担持体ローラーを有する現像部と、
前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像される潜像を担持する潜像担持体と、
画像データに基づいて前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
前記供給ローラーを第１の速度及び第２の速度で回転させる駆動制御部と、
前記第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、前記第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理する画像処理部と、を有することを特徴とする。

さらに本発明に係る画像形成装置において、前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第１のスクリーン角度に対して反時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する。

さらに本発明に係る画像形成装置において、前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい場合、前記第１のスクリーン角度に対して時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する。

さらに本発明に係る画像形成装置において、前記第１のスクリーン角度と前記第２のスクリーン角度は１５度以上の差を有する。

また本発明に係る画像形成方法は、周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラーで現像剤担持体ローラーに液体現像剤を供給し、
第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理して、潜像担持体に潜像を形成し、
前記潜像担持体に担持する潜像を前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像することを特徴とする。

以上、本発明の画像形成装置、画像形成方法によれば、供給ローラーに形成された溝で発生するパターンと、画像処理で発生するスクリーン角度とによる干渉縞の発生を抑え、形成する画像の質向上を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図 本発明の実施形態に係る画像形成部、現像部の構成を示す図 本発明の実施形態に係る供給ローラーの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係る供給ローラーの構成を示す側面図 本発明の実施形態に係る現像部の断面図、転写パターンの様子を示した図 供給ローラーによる転写パターンを説明する図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す図 本発明の実施形態に係る画像処理（２値化）を説明する図 本実施形態で行った現像部における各種実施条件を示すテーブル 本実施形態で行った計測事例の２値化画像を示す図 本実施形態で行った計測事例の２値化画像を示す図 本実施形態で行った計測事例の２値化画像を示す図 本実施形態で行った計測事例の２値化画像を示す図 本発明の他の実施形態に係る２値化画像を示す図 本発明の他の実施形態に係る画像形成部、現像部の構成を示す図 本発明の他の実施形態に係る現像部の断面図、転写パターンの様子を示した図 供給ローラーによる転写パターンを説明する図 本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す図 他の実施形態で行った現像部における各種実施条件を示すテーブル 他の実施形態における測定結果を示すテーブル

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示した図であり、図２は本発明の実施形態に係る現像装置（イエロー色）の主要構成を示した図である。本実施形態の画像形成装置は、転写ベルト４０と、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを主要構成とする４つの画像形成部と、各感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（本発明でいう「潜像担持体」）に対応して配設された４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、図中、転写ベルト４０の右側に配設されている２次転写部と、図中、転写ベルト４０の左側に配設されているクリーニング部などによって構成されている。

以下、画像形成部及び現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋについては、各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるため、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。

現像部３０Ｙは、液体現像剤により感光体１０Ｙ上に形成された潜像を現像する装置であって、現像ローラー２０Ｙと、供給ローラー３３Ｙと、液体現像剤を貯蔵する液体現像
剤容器３１Ｙ、現像ローラー２０Ｙ上のトナーを帯電させるトナー帯電器２２Ｙを主な構成要素としている。

現像ローラー２０Ｙの外周には、クリーニングブレード２１Ｙ、トナー帯電器２２Ｙが配されている。現像ローラー２０Ｙは、その表面を感光体１０Ｙと供給ローラー３３Ｙに当接させており、感光体１０Ｙに対しては同方向に回転するウィズ回転、また供給ローラー３３Ｙに対しては逆方向に回転するカウンター回転を行うこととしている。

供給ローラー３３Ｙ（アニロックスローラー）は、現像剤貯留部３１１Ｙから現像ローラー２０Ｙに対して液体現像剤を供給するローラーであって、その周面には、現像剤貯留部３１１Ｙから汲み上げた液体現像剤の量を調整する規制部材３５Ｙが当接している。

現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、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へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％とした高粘度（ＨＡＡＫＥ ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ ＲＳ６００を用いて、２５℃の時のせん断速度１０００（１／ｓ）のときの粘弾性が３０〜３００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。

供給ローラー３３Ｙは、現像ローラー２０Ｙに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラーとして機能する。この供給ローラー３３Ｙは、円筒状の部材であって、鉄ローラーに転像加工により溝形状を形成し、表面をニッケルメッキ処理されたローラーである。この供給ローラー３３Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラー２０Ｙへと液体現像剤が供給される。装置動作時においては、図に示すように供給ローラー３３Ｙは反時計回りに回転して現像ローラー２０Ｙに液体現像剤を塗布する。

規制部材３５Ｙは、厚さ２００μｍ程度の金属ブレードであり、供給ローラー３３Ｙの表面に当設し、アニロックスローラー３３Ｙによって坦持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制し、現像ローラー２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。

現像ローラー２０Ｙは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図に示すように反時計回りに回転する。現像ローラー２０Ｙは鉄等金属製の内芯の外周部に、ウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。本実施形態では、ウレタンゴムとＰＦＡチューブで構成された二層構造としている。

現像ローラークリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラー２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラー２０Ｙが感光体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラー２０Ｙの回転方向の下流側に配設され、現像ローラー２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去する。掻き落とされた液体現像剤は、現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙに滴下して再利用される。

トナー帯電器２２Ｙは、現像ローラー２０Ｙの表面に塗布された液体現像剤の帯電状態を調整する手段であり、本実施形態では、放電面にグリッド電極を有さないスコロトロン帯電器を使用している。現像ローラー２０Ｙによって搬送される液体現像剤は、このトナー帯電器２２Ｙと近接する位置でコロナ放電による電界が印加され帯電される。

感光体１０Ｙは、外周面にアモルファスシリコン感光体などの感光層が形成された円筒
状の部材からなる感光体ドラムであり、時計回りの方向に回転する。

２基のコロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’は、感光体１０Ｙと現像ローラー２０Ｙとのニップ部より感光体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光体１０Ｙをコロナ帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、コロナ帯電器１１Ｙより感光体１０Ｙの回転方向の下流側において、コロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’によって帯電された感光体１０Ｙ上に光を照射し、感光体１０Ｙ上に潜像を形成する。

１次転写部５０Ｙの上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに対向して現像ローラー２０Ｙの下流側に配置されている。この感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラー部材からなる第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’、感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’にて構成され、感光体１０Ｙ上に現像されたトナー像から余剰なキャリア液及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像（トナー像）内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。なお、感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’には、カブリトナーを感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’側に誘引するためバイアス電圧が印加されている。

感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’は、各感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’に当接して設けられ、回収されたキャリア液やカブリトナーを含んだ液体現像剤を掻き落として、現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙに滴下する。

上記の第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’からなるスクイーズ装置を通過した感光体１０Ｙ表面は、１次転写部５０Ｙに進入する。この１次転写部５０Ｙでは、感光体１０Ｙに現像された現像剤像を１次転写バックアップローラー５１Ｙにより転写ベルト４０へ転写する。この１次転写部５０Ｙにおいては、１次転写バックアップローラー５１Ｙに印加される転写バイアスの作用によって、感光体１０Ｙ上のトナー像は転写ベルト４０側に転写される。ここで、感光体１０Ｙと転写ベルト４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、感光体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。

１次転写部５０Ｙの下流側において、感光体１０Ｙと当接している感光体クリーニングブレード１８Ｙは、感光体１０Ｙ上のキャリア成分リッチな液体現像剤をクリーニングする。

転写ベルト４０は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にＰＦＡ表層が設けられている三層構造となっている。この転写ベルト４０は、ベルト駆動ローラー４１、テンションローラー４２にて張架され、ＰＦＡ表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。本実施形態の画像形成装置では、転写させるための部材として、転写ベルト４０を用いているが、ベルトに限らず、ローラー、ドラムなど各種の転写部材を採用することも可能である。

感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと転写ベルト４０を挟んで１次転写バックアップローラー５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置することで形成される１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋでは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、転写ベルト４０上にフルカラーのトナー像を形成する。

２次転写ユニット６０は、２次転写ローラー６１が転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラー４１と対向配置され、両者によって２次転写部（ニップ部）を形成する。この２次転写部では、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像が転写材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材に転写される。さらに、シート材搬送経路Ｌの下流には、図示しない定着ユニットが配設され、転写材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像に熱や圧力を加えて定着させる。

２次転写ユニット６０に対する転写材の供給は給紙装置（不図示）によって行われる。給紙装置にセットされた転写材は、所定のタイミングにて一枚ごとに転写材搬送経路Ｌに送り出されるようになっている。転写材搬送経路Ｌでは、ゲートローラー１０１、１０１’によって転写材を２次転写部まで搬送し、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像を転写材に転写する。

テンションローラー４２は、駆動ローラー４１と共に転写ベルト４０を張架しており、転写ベルト４０のテンションローラー４２に張架されている箇所にて、転写ベルト４０をクリーニングするクリーニングブレード４６が当接して配設される。

以上、本発明の実施形態に係る現像装置、画像形成装置について説明したが、次に、本発明の画像形成装置に用いる供給ローラー３３について説明する。図３は本発明に用いられる供給ローラー３３の斜視図、並びに、その一部を拡大した図であり、図４は、本発明に用いられる供給ローラー３３の側面図と、表面に形成されている溝の形成の様子を示す図である。

本発明における供給ローラー３３は、図３の斜線で示すように、その表面中央部に溝形成領域が設けられている。この溝形成領域は、液体現像剤の正確な計量、並びに、供給効率の向上を目的とするものであって、本実施形態では螺旋溝３３２を採用することとしている。溝の形状としては、このような実施形態に限ることなく、例えば、ピラミッド型とすることや、溝の配列を格子型とするなど各種の形状、配列を採用することができる。供給ローラー３３が回転することで、螺旋溝３３２で汲み上げられた液体現像剤が現像ローラー２０に供給される。

本実施形態の供給ローラー３３は、鉄ローラーに転像加工により螺旋溝３３２が形成されたものであって、さらにその表面がニッケルメッキ処理されたものとなっている。図４に示されるように螺旋溝３３２の傾斜角度は、水平方向に対して１３５度となっており、その間隔は１７０μｍ（１インチあたりの溝線数１５０本）としている。

次に、この供給ローラー３３に形成された螺旋溝３３２による液体現像剤の転写パターン形成の様子を図５、図６を用いて説明する。図５（ａ）は、現像部３０の断面図であり、図５（ｂ）は、各ローラーにおける転写パターンの様子を示した図である。そして図６は、供給ローラー３３による転写パターンを説明する図である。

図５（ａ）は、図５（ｂ）におけるＡ−Ａ’間の断面図であり、供給ローラー３３、現像ローラー２０などの表面上に記載する太線は、現像剤貯留部３１１から汲み上げられた液体現像剤が転移する様子を示している。なお、各ローラー周辺の構成は省略して記載している。まず、現像剤貯留部３１１に貯留する液体現像剤は、反時計回りに回転する供給ローラー３３にて汲み上げられ、反時計回りに回転し、供給ローラー２０に対して逆方向で当接（カウンター当接）する現像ローラー２０に供給される。そして、現像ローラー２０に供給された液体現像剤は、感光体１０に供給され画像を形成することとなる。

本実施形態の供給ローラー３３の表面には、図３、図４で説明した螺旋溝３４２が形成
されているため、供給ローラー３３で汲み上げられた液体現像剤は、現像ローラー２０の表面に液体現像剤の転写パターンを形成する。その転写パターン形成の様子を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）を記号アで示す方向から眺めた図であって、各ローラーにおける転写パターンの様子が示されている。図で示すように供給ローラー３３に形成されている螺旋溝３４２が右下がりのパターンの場合には、現像ローラー２０表面での液体現像剤の転写パターンは図のようになる。具体的には、供給ローラー３３と逆方向で当接する現像ローラー２０の表面上において右下がりの転写パターンが形成される。

図６は、各ローラーにおける転写パターンの様子について、各ローラーの相対速度との関係を説明する図である。図６（ａ）は、現像ローラー２０の回転周速Ｖdrと供給ローラー３３の回転周速Ｖarが等しい場合の各ローラーにおける転写パターンを示している。ここで、回転周速とは、回転時における各ローラー表面の接線方向の速度をいうものである。図５で説明したように各ローラー上に形成される転写パターンは、螺旋溝３３２の場合、図の斜線で模式的に示される転写パターンが形成されることとなる。なお、現像ローラー２０、供給ローラー３３については、図５のアの方向から眺めた図であって、感光体１０に転写される転写パターンは、図５のイの方向、すなわち、感光体１０に形成される潜像と同じ方向から眺めた図となっている。

ここで、供給ローラー３３にて螺旋溝３４２が軸方向（水平方向）となす角度をθar、現像ローラー３３の転写パターンが軸方向となす角度をθdr、感光体１０に転写される転写パターンが軸方向となす角度をθprとすると、各ローラーの回転周速が等しい場合には、供給ローラー３３の転写パターンがなす角度θarと現像ローラー３３の転写パターンがなす角度θdrのなす角度は等しく、θdr＝θarの関係となる。また、現像ローラー２０と感光体１０とはウィズ当接しているため、θpr＝１８０°−θdrの関係となる。

次に、図６（ｂ）を用いて現像ローラー２０の回転周速Ｖdrを供給ローラー３４の回転周速Ｖarに比して早くした場合（Ｖdr＞Ｖar）について説明する。現像ローラー２０の表面上に形成する液体現像剤の膜厚を薄くする場合、現像ローラー３３の回転周速Ｖdrに対して現像ローラー２９に当接する供給ローラー３３の回転周速を遅くすることが行われる。これは、回転周速差により液体現像剤の引き延ばしを行うことによるものである。図６（ｂ）にこのような場合における各ローラー上の転写パターンを示す。

このように、供給ローラー３３に対して回転周速が早く設定された現像ローラー２０の表面上に形成される転写パターンは、図に示すように等速の場合と比べて起き上がったものとなる。この現像ローラー２０に形成された転写パターンは、現像ローラー２０と等速で回転する感光体１０に、θpr＝１８０°−θdrの関係にて転写されることとなる。以上のことから、本実施形態では、感光体１０に形成される転写パターンの角度θprは、感光体１０の周速Ｖdrと供給ローラー３３の周速Ｖarの関係式（１）で定義することが可能となる。
θpr ＝ arctan^-1（Ｖpr／Ｖar） ・・・（１）

すなわち、感光体１０、現像ローラー２０の周速が一定の場合から、供給ローラー３３の周速を遅くした場合には、感光体１０に形成される転写パターンの角度θprは、図６（ｂ）に示されるように反時計回り方向に大きくなる。一方、供給ローラー３３の周速を早くした場合には、感光体１０に形成される転写パターンの角度θprは、それとは逆に時計回り方向に小さくなることが分かる。

このような供給ローラー３３により発生する転写パターンは、画像処理におけるスクリーン角度と干渉して干渉縞を発生することとなる。本実施形態では、転写パターンとスクリーン角度との干渉を抑え、良好な画像を形成することとしている。まず、本発明の画像
形成装置の制御構成について図７を用いて説明する。

図７は、本実施形態の画像形成装置の制御構成を示す図であって、主な制御構成として中央制御部１０１、現像制御部１０２、画像処理部１０３、記憶部１０４、駆動制御部１０５を有している。ここでは、本実施形態に関係の深い露光ユニット１２、供給ローラー３３の制御について説明するが、説明しない他の構成についても中央制御部１０１、現像制御部１０２によって適宜制御される。

中央制御部１０１は、外部のコンピューター装置などから各種入力情報を受信して、画像形成装置の制御を行う。本実施形態では、入力情報として入力される画像データ、記録材種別などを受信して、各色現像部３０の制御に必要な情報を、対応する色の現像制御部１０２に引き渡す。特に、外部から入力された画像データは、各色毎の画像データに分解された後、現像制御部１０２に引き渡される。

現像制御部１０２は、中央制御部１０１から受信した各種データに基づいて、各色毎に現像部３０を制御する手段であって、本実施形態では、特に、画像処理部１０３、駆動制御部１０５を制御する点に特徴を有している。

画像処理部１０３は、中央制御部１０１で各色毎に分離された画像データを二値化して、露光ユニット１２にて感光体１０に形成する潜像のための二値化画像に変換する画像処理を実行する。画像処理部１０３で実行される二値化処理は、記憶部１０４に記憶されているスクリーンテーブルを読み出して実行される。なお、記憶部１０４およびそれに記憶されるスクリーンテーブルは、他色のものと共用することで、記憶容量を抑えることが可能となる。

図８は、画像処理部１０３で実行される二値化処理を説明するための図である。入力された画像データの各領域の振幅値（濃度値）は、記憶部１０４から読み出されたスクリーンテーブル上で対応する領域の値と比較され、画像データの振幅値が大きい場合に、対応する領域を塗りつぶすことで画像データが二値化画像に変換される。本実施形態では、スクリーンテーブルにディザマトリックスを用いたものであって、例えば、所定濃度の画像データは、離散した網点を有する二値化画像に変換される。二値化処理は、スクリーンテーブルを変更することで異なるパターンの二値化画像に変換されることとなる。本実施形態では、供給ローラー３３によって形成される転写パターンの角度に対して、干渉縞が発生しにくいスクリーンテーブルを使用することとしている。

駆動制御部１０５は、現像制御部１０２から出力される速度制御信号にて、供給ローラー３３の回転速度を制御する。供給ローラー３３の回転速度は、各種印刷条件によって決定される。本実施形態では、使用する記録材の種類に応じた液体現像剤のＯＤ値（Optical Density）によって決定される。すなわち、使用する記録材の種類が変更されることで
、供給ローラー３３の回転速度が変更されることとなるため、図６で説明した感光体１０上の転写パターンの角度θprも変動することとなる。

では、本実施形態に係る画像形成装置において行った計測事例について説明する。図９は、本実施形態で行った計測事例について現像部における各種実施条件を示すテーブルである。本実施形態では３種類の記録材を使用している。記録材１は塗工紙（王子製、ウルトラサテン金藤：１２７ｇ／ｃｍ²）であり、記録材２は非塗工紙（王子製、ＯＫプリン
ス）であり、記録材３は塗工紙（王子製、ＯＫトップコート＋：７９．１ｇ／ｃｍ²）で
ある。供給ローラー３３の周速Ｖarは、各記録材に適したＯＤ値となるように中央制御部１０１あるいは現像制御部１０２にて決定されたものであって、記録材１を使用した場合の周速に対し、記録材２の場合はそれよりも早い周速、記録材３の場合はそれよりも遅い
周速となっている。

なお、ＯＤ値は、X-rite508（X-rite社製）を使用して計測した場合の値であり、何れ
の計測事例において、感光体１０、現像ローラーの周速は２４８ｍｍ／ｓｅｃとしている。以上の結果、各記録材について、感光体１０上に形成される転写パターンの角度θprは、前述の関係式（１）を用いることで、θ１〜θ３のように計算される。この結果から分かるように周速比が早くなるほど転写パターン角度は小さくなる、言い換えると、時計回りに回転することが分かる。

図１０〜図１２は、本実施形態において各種スクリーンテーブルを用いて形成された二値画像を示す図である。何れも濃度約３０％の画像データについて二値化処理を実行した際の二値化画像であって、離散した網点で形成されたものとなっている。図１０の二値化画像については記録材１を用いて計測を実行した。図１１の二値化画像については記録材１と記録材２について計測を実行した。図１２の二値化画像については記録材３について計測を実行したものである。

図１０に示されるように二値化画像を形成する離散した網点は、直交する２つの方向、角度α、角度βに沿って配列されたものとなる。この角度α、角度βをスクリーン角度と呼ぶこととする。図１０で使用したスクリーンテーブルでは、α＝７．５°、β＝９７．５°のスクリーン角度が形成されたものとなっている。図には、このような二値化画像において、記録材１を使用した場合の転写パターン角度θ１が示されている。この場合、θ１とαの角度差は、２６．５°、θ１とβの角度差は６３．５°であって、印刷評価を行ったところ、転写パターンとスクリーン角度による干渉縞の発生は見られなかった。

図１０の計測事例と比較するため、記録材１を使用する条件において、スクリーンテーブルを交換して計測を行った。図１１は、この比較計測事例に用いたスクリーンテーブルの二値化画像が示されている。この場合、２つのスクリーン角度は、α＝４５°、β＝１３５°となっている。この二値化画像について、記録材１を使用して印刷を実行した場合、干渉縞の発生が確認された。転写パターン角度θ１（３４°）と、スクリーン角度α（４５°）が近くなり干渉を起こしやすくなったためと考えられる。

次に、記録材２を用いた計測事例であって、記録材１の場合よりも印刷供給ローラー３３の周速を早くした場合について計測を行った。この場合転写パターン角度θ２は２２．５°であって、記録材１の場合よりも転写パターン角度θは小さくなる。本計測事例では、転写パターン角度の変動にあわせて、使用するスクリーンテーブルを変更している。

図１２は、この記録材２を使用した場合の計測事例に用いたスクリーンテーブルの二値化画像であって、この場合、二つのスクリーン角度は、α＝０°、β＝９０°となっている。このように本実施形態では、記録材１の場合の転写パターン角度（θ１＝３４°）よりも小さくなった転写パターン角度（θ２＝２２．５°）に追従させるように、スクリーン角度が小さくなる、すなわち、スクリーン角度が時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いている。このような二値化画像を用いて評価を行ったところ、供給ローラー３３が形成する転写パターンとの干渉縞は発生しなかった。

最後に、記録材３を用いた計測事例であって、記録材１の場合よりも印刷供給ローラー３３の周速を遅くした場合について計測を行った。この場合転写パターン角度θ３は４４°であって、記録材１の場合よりも転写パターン角度θは大きくなる。本計測事例においても、転写パターン角度の変動にあわせて、使用するスクリーンテーブルを変更している。

図１３は、この記録材３を使用した場合の計測事例に用いたスクリーンテーブルの二値化画像であって、この場合、二つのスクリーン角度は、α＝１５°、β＝１０５°となっている。このように本実施形態では、記録材１の場合の転写パターン角度（θ１＝３４°）よりも大きくなった転写パターン角度（θ３＝４４°）に追従させるように、スクリーン角度が大きくなる、すなわち、スクリーン角度が反時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いている。このような二値化画像を用いて評価を行ったところ、供給ローラー３３が形成する転写パターンとの干渉縞は発生しなかった。

以上の計測事例から次のことが読み取れる。すなわち、供給ローラー３３の周面に形成された溝により発生する転写パターン角度θと、画像データの二値化処理を実行するスクリーンテーブルで発生するスクリーン角度α、βの差を大きく取ることで、転写パターンと二値化画像間で発生する干渉縞の発生を抑え、良好な画像を形成することが可能となる。転写パターン角度θとスクリーン角度α、βの角度差は、１５°以上とすることが好ましい。

また、本実施形態において、供給ローラー３３の周速を早くした場合には、転写パターン角度は小さくなるため、それにあわせてスクリーン角度が小さくなる、すなわち、スクリーン角度が時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いて画像処理を実行することで干渉縞の発生を抑えることが可能となる。さらに、供給ローラー３３の周速を遅くした場合には、転写パターン角度は大きくなるため、それにあわせてスクリーン角度が大きくなる、すなわち、スクリーン角度が反時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いて画像処理を実行することで干渉縞の発生を抑えることが可能となる。

図７に示す画像形成装置の制御構成において、記録材種別の変更などに伴う供給ローラー３３の周速変更に応じて、使用するスクリーンテーブルを上述した関係で変更することにより干渉縞の発生を抑えた良好な画像形成を行うことが可能となる。

以上の実施形態では、離散した網点を形成するスクリーンテーブルについて説明したが、このような場合には、直交する二つのスクリーン角度α、βが形成されることとなる。スクリーンテーブルは、このような網点を形成する以外に、ライン成長法による二値化処理を使用することも考えられる。図１４は、ライン成長法のスクリーンテーブルを適用した場合の二値化画像が示されている。このライン成長法では、成長ラインに沿った１つのスクリーン角度αが形成される。このスクリーン角度αと転写パターン角度θの差を大きくするようにスクリーンテーブルを選択することで、干渉縞の発生を抑えることが可能となる。

以上の実施形態は、図２の現像部３０を使用した場合であったが、現像部３０には他の形態を採用することも考えられる。図１５は、本発明の他の実施形態に係る現像部３０を説明する図であって、現像ローラー２０と供給ローラー３３の間に中間ローラー３２が設けられた実施形態となっている。この実施形態では、供給ローラー３３によって形成される感光体１０上の転写パターンの方向が異なる点で前述の実施形態と異なっている。

図１５に示されるように供給ローラー３３は、時計回りに回転する。この供給ローラー３３に当接する中間ローラー３２は、反時計回りに回転、すなわち、供給ローラーと同方向に回転するウィズ回転を行う。また、現像ローラー２０に対しては逆方向に回転するカウンター回転を行うこととしている。本実施形態では、中間ローラー３２と供給ローラー３３の周速は等しく設定されている。そのため、各種印刷条件が変更に伴う供給ローラー３３の周速変更にあわせて中間ローラー３２の周速も変更される。また、この構成では供給ローラー３３に対して当接する規制ブレード３５が設けられているが、中間ローラー３２との当接にて供給する液体現像剤の量が規制されるため、規制ブレード３５を省略する
ことも可能である。

次に、この実施形態について液体現像剤の転写パターン形成の様子を図１６、図１７を用いて説明する。図１６（ａ）は、現像部３０の断面図であり、図１６（ｂ）は、各ローラーにおける転写パターンの様子を示した図である。そして図１７は、供給ローラー３３による転写パターンを説明する図であって、それぞれ、前実施形態の図５、図６と同様の図面となっている。

本実施形態では、前述の実施形態と異なり、中間ローラー３２が配設されている点で異なっている。中間ローラー３２は、供給ローラー３３に対しては同方向に回転し、現像ローラー２０に対しては反対方向に回転する。そのため、図１６（ｂ）に示されるように供給ローラー３３に形成されている螺旋溝３４２が右下がりのパターンの場合には、供給ローラー３３と同方向で当接する中間ローラー３３の表面上においては右上がりの転写パターンが、そして、中間ローラー３２と逆方向で当接する現像ローラー２０の表面上においても右上がりの転写パターンが形成される。

図１７は、各ローラーにおける転写パターンの様子について、各ローラーの相対速度との関係を説明する図である。図１７（ａ）は、現像ローラー２０の回転周速Ｖdrと、中間ローラー３２の回転周速Ｖmrと、供給ローラー３３の回転周速Ｖarが等しい場合の各ローラーにおける転写パターンを示している。図１６で説明したように各ローラー上に形成される転写パターンは、螺旋溝３３２の場合、図の斜線で模式的に示される転写パターンが形成されることとなる。なお、現像ローラー２０、中間ローラー３２、供給ローラー３３については、図１７のアの方向から眺めた図であって、感光体１０に転写される転写パターンは、図１７のイの方向、すなわち、感光体１０に形成される潜像と同じ方向から眺めた図となっている。

ここで、供給ローラー３３にて螺旋溝３４２が軸方向（水平方向）となす角度をθar、現像ローラー３３の転写パターンが軸方向となす角度をθdr、中間ローラー３２の転写パターンが軸方向となす鋭角をθmr、感光体１０に転写される転写パターンが軸方向となす角度をθprとすると、各ローラーの回転周速が等しい場合には、各ローラーがその軸方向と成す角度は、１８０°−θdr＝１８０°−θmr＝θarの関係となる。また、現像ローラー２０と感光体１０とはカウンター当接しているため、θpr＝１８０°−θdrの関係となる。

次に、図１７（ｂ）を用いて現像ローラー２０の回転周速Ｖdrを中間ローラー３２の回転周速Ｖmr、供給ローラー３３の回転周速Ｖarに比して早くした場合（Ｖdr＞Ｖmr＝Ｖar）について説明する。図１７（ｂ）にこのような場合における各ローラー上の転写パターンが示されている。

このように、供給ローラー３３に対して回転周速が早く設定された現像ローラー２０の表面上に形成される転写パターンは、図に示すように等速の場合と比べて起き上がったものとなる。本実施形態において感光体１０に形成される転写パターンは、前述の実施形態と比較して反転したものとなっており、転写パターンの角度θprは、感光体１０の周速Ｖdrと供給ローラー３３の周速Ｖarの関係式（２）で定義することが可能となる。
θpr ＝ １８０°−arctan^-1（Ｖpr／Ｖar） ・・・（２）

すなわち、感光体１０、現像ローラー２０の周速が一定の場合から、供給ローラー３３の周速を遅くした場合には、感光体１０に形成される転写パターンの角度θprは、図１７（ｂ）に示されるように時計回り方向に大きくなる。一方、供給ローラー３３の周速を早くした場合には、感光体１０に形成される転写パターンの角度θprは、それとは逆に反時
計回り方向に小さくなることが分かる。

図１８は、本実施形態の画像形成装置の制御構成を示す図であって、中間ローラー３２が設けられている関係上、駆動制御部１０５が供給ローラー３３と中間ローラー３２の周速制御をすることとしている。本実施形態では、記録材種別など各種印刷条件が変更された場合、液体現像剤の供給量を変更するため供給ローラー３３のみならず、中間ローラー３２の周速も併せて変更している点で前述の実施形態と異なっている。

では、このような画像形成装置の構成にて行った計測事例について説明する。図１９は、本実施形態で行った計測事例について現像部における各種実施条件を示すテーブルである。本実施形態では前述の実施形態において使用した記録材１（塗工紙：王子製、ウルトラサテン金藤：１２７ｇ／ｃｍ²）を用いて計測を行った。感光体１０上に形成される転
写パターンの角度θprは、前述の関係式（２）を用いることで、θ４のように計算される。なお、本実施形態では、周速比が早くなるほど転写パターン角度は大きくなる、言い換えると、反時計回りに回転する。

図１１には、この記録材１の場合について、各種スクリーンテーブルを用いて行った計測事例の結果が示されている。この結果に示されるようにスクリーン角度αと転写パターンの角度θ４の角度差が小さくなった場合、特に角度差が１５°より小さくなった場合において干渉縞が生じることが確認された。すなわち、用意するスクリーンテーブルは、スクリーン角度の差が１５度間隔であれば十分であり、それ以上細かく用意する必要はない。

例えば、この印刷条件では、（α、β）が（６０°、１５０°）、（７５°、１６５°）では干渉縞は発生しない。ここで、印刷条件を変更し、供給ローラー３３の周速を３７４ｍｍ／ｓｅｃ、転写パターン角度θを１４８°に変更した場合、すなわち、転写パターン角度が１５°変更された場合を考える。このとき、もともとのスクリーン角度が（６０°、１５０°）では、角度差が１５°を下回るため干渉縞が発生する。しかし、（７５°、１６５°）では、移動しても１５°以上を保つことができるので、移動させる必要がない。よって、用意するスクリーン角度は１５°おきに設定すればよく、これより細かくする必要はないので、記憶部の容量の削減が可能となる。

以上、本実施形態では、中間ローラー３２を有する実施形態について説明したが、本実施形態では、前述の実施形態と感光体１０上に形成される転写パターンの方向が逆転するため、供給ローラー３３の周速変更に伴って実行されるスクリーンテーブルの切り換えにおいて、スクリーン角度の変動を反対方向に行う必要がある。具体的には、供給ローラー３３の周速を早くした場合には、転写パターン角度は大きくなるため、それにあわせてスクリーン角度が大きくなる、すなわち、スクリーン角度が反時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いて画像処理を実行することで干渉縞の発生を抑えることが可能となる。さらに、供給ローラー３３の周速を遅くした場合には、転写パターン角度は小さくなるため、それにあわせてスクリーン角度が小さくなる、すなわち、スクリーン角度が時計回りに回転するスクリーンテーブルを用いて画像処理を実行することで干渉縞の発生を抑えることが可能となる。

なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。

１０Ｙ（以下、符号にＹの付されているものは、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についても同様）…感光体（潜像担持体）、１１Ｙ…第１コロナ帯電器、１１Ｙ’…第２コロナ帯電器、１２Ｙ
…露光ユニット（潜像形成部）、１３Ｙ…第１スクイーズローラー、１３Ｙ’…第２スクイーズローラー、１４Ｙ…第１スクイーズローラークリーニングブレード、１４Ｙ’…第２スクイーズローラークリーニングブレード、１８Ｙ…感光体クリーニングブレード、２０Ｙ…現像ローラー（現像剤担持体ローラー）、２１Ｙ…現像ローラークリーニングブレード、２２Ｙ…トナー帯電器、３０Ｙ…現像部（現像装置）、３１Ｙ…現像剤容器、３１１Ｙ…現像剤貯留部、３１２Ｙ…回収液貯留部、３１３Ｙ…仕切板、３２Ｙ…中間ローラー、３３Ｙ…供給ローラー（アニロクスローラー）、３４Ｙ…中間ローラークリーニングブレード、３５Ｙ…規制部材、３６Ｙ…攪拌オーガ、３７Ｙ…回収オーガ、４０…転写ベルト、４１…駆動ローラー、４２…テンションローラー、５０Ｙ…１次転写部、５１Ｙ…１次転写バックアップローラー、６０…２次転写ユニット、６１…２次転写ローラー、６２…２次転写ローラークリーニングブレード、６３…２次転写ユニット回収貯留部、６４、６４’…ゲートローラー、６５…転写材ガイド、７２１…回収経路、７２３…供給経路、１０１…中央制御部、１０２…現像制御部、１０３…画像処理部、１０４…記憶部、１０５…駆動制御部

Claims (8)

1. 周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラー、及び、前記供給ローラーで供給された液体現像剤を担持する現像剤担持体ローラーを有する現像部と、
   前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像される潜像を担持する潜像担持体と、
   画像データに基づいて前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
   前記供給ローラーを第１の速度もしくは第２の速度で回転させる駆動制御部と、
   前記第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、前記第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理する画像処理部と、を有することを特徴とする
   画像形成装置。
2. 前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第１のスクリーン角度に対して時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい場合、前記第１のスクリーン角度に対して反時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する
   請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラー、前記供給ローラーで供給された液体現像剤を担持する中間ローラー、前記中間ローラーに担持された液体現像剤を担持する現像剤担持体ローラーを有する現像部と、
   前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像される潜像を担持する潜像担持体と、
   画像データに基づいて前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、
   前記供給ローラーを第１の速度及び第２の速度で回転させる駆動制御部と、
   前記第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、前記第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理する画像処理部と、を有することを特徴とする
   画像形成装置。
5. 前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも大きい場合、前記第１のスクリーン角度に対して反時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記画像処理部は、前記供給ローラーの前記第２の速度が前記第１の速度よりも小さい場合、前記第１のスクリーン角度に対して時計回り方向に回転した前記第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像処理する
   請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第１のスクリーン角度と前記第２のスクリーン角度は１５度以上の差を有する
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 周面に回転方向に対して角度を有する溝を有して回転する供給ローラーで現像剤担持体ローラーに液体現像剤を供給し、
   第１の速度で前記供給ローラーを回転させたときに第１のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理するとともに、第２の速度で前記供給ローラーを回転させたときに、前記第１のスクリーン角度と異なる第２のスクリーン角度のスクリーンテーブルで画像データを画像処理して、潜像担持体に潜像を形成し、
   前記潜像担持体に担持する潜像を前記現像剤担持体ローラーに担持された液体現像剤で現像することを特徴とする
   画像形成方法。

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