JP2001125383A - 湿式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像器の保守サービス時に液体現像剤の廃棄
や漏れを防止することができる湿式画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 メンテナンス時に搬送ポンプ３４を逆回
転させて現像部２１の液体現像剤１を調整タンク３０に
戻してから、現像部２１と現像ローラ２２と現像剤回収
部２３とを現像ユニット１３から分離して取り外すこと
により、液体現像剤１の廃棄や漏れを防止する。また、
画像形成時には、濃度検出手段と液量検出手段との検出
結果に基づいて、調整タンク３０に貯蔵された液体現像
剤１の濃度と液量とを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しく
は、画像担持体上に形成された静電潜像を、現像装置で
形成された液体現像剤薄層によって現像し、顕像化され
た画像を記録媒体に転写する湿式画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の湿式画像形成装置の現像
装置としては、特開平７−２４４４３３号公報におい
て、現像ローラと現像ローラへの液供給手段とを液貯蔵
手段に内設し、現像ローラと液供給手段と液貯蔵手段と
の一体化を図ったものが開示されている。

【０００３】上記現像装置の、一つの態様としては図９
に示すように、液体現像剤１が貯蔵された貯蔵手段であ
るタンク２と、タンク２に貯蔵された液体現像剤１に浸
漬して配置された供給手段３と、現像ローラ４と、規制
ブレード５と、掻き取りブレード６とを有する。

【０００４】供給手段３は、現像ローラ４と略同じ長さ
を有するギア状ロール対８、９と、ギア状ロール対８、
９を覆うケース１０とを有しており、ギヤ状ロール対
８、９を互いに反対方向に回転させることで、タンク２
に貯蔵された液体現像剤１を汲み上げ、現像ローラ４に
供給する。現像ローラ４に供給された液体現像剤１は、
規制ブレード５によって層厚が調整された後、静電潜像
形成ドラム７に当接して、静電潜像形成ドラム７上の静
電潜像を現像して顕像化する。現像に使用されなかった
静電潜像形成ドラム７上の液体現像剤１は、掻き取りブ
レード６によって掻き取られる。尚、タンク２と、供給
手段３と、現像ローラ４と、規制ブレード５と、掻き取
りブレード６とは、一のカートリッジ内に設けられてお
り、一度に交換が可能である。また、現像ローラ４と、
静電潜像形成ドラム７とは、それぞれ駆動装置（不図
示）により回転駆動される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の現像装置では現像器が一体に構成されているためト
ラブルやメンテナンスなどの保守サービス時に、現像器
内の全ての液体現像剤を廃棄しなければならないという
問題があった。また、現像器を装置本体から取り外すと
きに液体現像剤が漏れるという問題があった。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、現像器の保守サービ
ス時に液体現像剤の廃棄や漏れを防止することができる
湿式画像形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、画像担持体上に形成された静電
潜像を、現像装置で形成された液体現像剤薄層によって
現像し、顕像化された画像を記録媒体に転写する湿式画
像形成装置において、上記現像装置は、上記画像担持体
に液体現像剤薄層を供給する現像剤担持体を配設した現
像部と、現像後の該現像剤担持体上の液体現像剤を除去
回収する現像剤担持体クリーニング部と、該現像部の液
体現像剤を収容することができる液体現像剤収容部とを
有し、少なくとも該現像部は該現像装置の他の部分から
分離可能となっていることを特徴とするものである。

【０００８】この湿式画像形成装置では、上記現像部を
メンテナンスする場合に、該現像部の液体現像剤を上記
現像剤収容部に収容して空にした後に、該現像部を現像
装置の他の部分から分離して取り外す。これにより、メ
ンテナンスに伴って該現像部の液体現像剤の廃棄や漏れ
を防ぐことができる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形
成装置において、上記液体現像剤収容部から上記現像部
に液体現像剤を供給する手段と、該現像部から該液体現
像剤収容部に液体現像剤を戻す手段とを有することを特
徴とするものである。

【００１０】この湿式画像形成装置では、画像形成時に
は、上記液体現像剤収容部から上記現像部に液体現像剤
を供給して現像を行う。また、該現像部のメンテナンス
時には、該現像部の液体現像剤を該液体現像剤収容部に
戻して空にする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２の湿式
画像形成装置において、上記液体現像剤収容部に新しい
液体現像剤を供給する液体現像剤供給手段と、該液体現
像剤収容部に新しいキャリア液を供給するキャリア液供
給手段と、上記現像剤担持体クリーニング部で除去回収
された回収液体現像剤を該液体現像剤収容部に搬送する
搬送手段とを有することを特徴とするものである。

【００１２】この湿式画像形成装置では、高濃度、高粘
度の液体現像剤を使用した場合、液体現像剤やキャリア
液を補給しないと、画像形成に伴って徐々に液体現像剤
の固形分濃度がアップしがちである。これは、上記画像
担持体上の画像部以外にも少量のキャリア液が付着する
ので、固形分よりもキャリア液の消費量が多くなるため
である。そこで、該液体現像剤の固形分濃度が高くなっ
た場合には、該キャリア液を補給して濃度を下げて所定
濃度に調整する。また、該液体現像剤の液量が減った場
合には、液体現像剤を補給して所定液量に調整する。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部に収
容された液体現像剤の濃度を検出する濃度検出手段を有
することを特徴とするものである。

【００１４】この湿式画像形成装置では、上記濃度検出
手段によって上記液体現像剤収容部内の液体現像剤の固
形分濃度を検出する。よって、該検出結果に基づいて、
該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度を所定濃度に調整
することが可能となる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４の湿式画像形
成装置において、上記濃度検出手段は薄層化された液体
現像剤に光を照射し、該光の反射光もしくは透過光を測
定することを特徴とするものである。

【００１６】この湿式画像形成装置では、上記液体現像
剤薄層に光を照射し、該液体現像剤薄層から反射した光
の反射光量、あるいは、該液体現像剤薄層を透過した光
の透過光量を測定して濃度を検出する。

【００１７】請求項６の発明は、請求項３、４又は５の
湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部にお
いて回収液体現像剤を再分散する再分散手段を有するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】この湿式画像形成装置では、上記回収液体
現像剤を再分散させて、該回収液体現像剤中の固形分の
凝集状態を解消する。凝集した固形分を含む液体現像剤
を用いると解像力が悪くなるが、該再分散手段で凝集状
態を解消することで、解像力の悪化を防ぐことができ
る。

【００１９】請求項７の発明は、請求項６の湿式画像形
成装置において、上記再分散手段は、ポンプによって液
体現像剤を循環することを特徴とするものである。

【００２０】この湿式画像形成装置では、上記液体現像
剤収容部内の液体現像剤を、上記ポンプによって絶えず
循環させて分散することによって再分散するとともに、
液体現像剤の固形分の沈殿状態も解消する。これによ
り、解像力の悪化を防ぐことができる。

【００２１】請求項８の発明は、請求項６の湿式画像形
成装置において、上記再分散手段は、上記液体現像剤収
容部内に配設された攪拌羽根によって液体現像剤を攪拌
することを特徴とするものである。

【００２２】この湿式画像形成装置では、上記液体現像
剤収容部内の液体現像剤を、上記攪拌羽根によって絶え
ず循環させて分散することによって再分散するととも
に、液体現像剤の固形分の沈殿状態も解消する。これに
より、解像力の悪化を防ぐことができる。

【００２３】請求項９の発明は、請求項８の湿式画像形
成装置において、上記液体現像剤収容部の内部形状は、
上記攪拌羽根先端部の回転軌道より若干外側で該軌道に
沿った形状に形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２４】この湿式画像形成装置では、上記液体現像
剤収容部の内部形状を、上記攪拌羽根先端部の回転軌道
より若干外側で該軌道に沿った形状に形成することで、
該攪拌羽根先端部と内壁面との隙間を少なくして、液体
現像剤の液溜まりをなくすことができる。これにより、
液溜まりが発生しやすい形状、例えば四角形状や楕円形
状の内部形状に比べて、該攪拌羽根の回転数が低くても
液体現像剤全体を攪拌して再分散させることができる。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８又は９の湿式画像形成装置におい
て、上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤の液
量を検出する液量検出手段を有することを特徴とするも
のである。

【００２６】この湿式画像形成装置では、上記液量検出
手段によって上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量を
検出する。よって、該検出結果に基づいて、該液体現像
剤収容部の液体現像剤液量を所定液量に調整することが
可能となる。

【００２７】請求項１１の発明は、請求項１０の湿式画
像形成装置において、上記液量検出手段は、上記液体現
像剤収容部の側壁に互いに対向して配設された発光素子
と受光素子とを備え、該発光素子から発せられた光のう
ち該液体現像剤収容部内部を通って該受光部に到達する
光の透過光量によって、該光路上の液体現像剤の有無を
検出することを特徴とするものである。

【００２８】この湿式画像形成装置では、上記発光素子
と受光素子との光路上に液体現像剤が存在する場合に
は、該発光素子から発せられた光が該液体現像剤に遮ら
れて該受光素子に到達する光の透過光量が少なくなる。
逆に、該光路上に液体現像剤が存在しない場合には、該
発光素子から発せられた光が該液体現像剤に遮られるこ
となく該受光素子に到達する光の透過光量が大きくな
る。該受光素子に到達する透過光量の違いによって、該
光路上の液体現像剤の有無を検出する。

【００２９】請求項１２の発明は、請求項１０の湿式画
像形成装置において、上記液量検出手段は、上記液体現
像剤液面に向けて光を照射する発光素子と、該発光素子
から発せられ該液体現像剤液面で反射した光が到達し得
る該液体現像剤液面の高さに応じた所定範囲の箇所で受
光可能であり、かつ、該範囲内での具体的な受光位置を
検出可能な受光装置とを設け、該受光装置で検出した受
光位置に基づいて該液体現像剤液面の変位を測定するこ
とを特徴とするものである。

【００３０】この湿式画像形成装置では、三角測量を応
用して、上記液体現像剤液面のレベルの変位を検出す
る。上記発光素子から発せられた光は該液体現像剤液面
に照射される。そして、該液体現像剤液面から反射され
た光は上記受光装置の該液体現像剤液面の高さに応じた
所定の箇所で受光される。該液体現像剤液面のレベルが
変化するごとに該受光位置も移動するので、該受光位置
を検出することで該液体現像剤液面までの距離、すなわ
ち該液体現像剤液面のレベルの変位量を検出することが
できる。ここで、該発光素子としては半導体レーザやＬ
ＥＤ光源を用いることができ、該受光装置としては、光
位置検出素子（ＰＳＤ）や電荷転送素子（ＣＣＤ）など
を用いることができる。

【００３１】請求項１３の発明は、請求項１１又は１２
の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段は、少
なくとも液体現像剤の下限液量、標準液量、上限液量を
検出することを特徴とするものである。

【００３２】この湿式画像形成装置では、上記液量検出
手段によって、上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量
が、下限液量、標準液量あるいは上限液量のうちどの液
量にあるかを検出する。液体現像剤液量が下限液量を下
まわったと検出された場合には液体現像剤を供給し、標
準液量まで達したと検出された場合に供給を停止する。
これにより、該液体現像剤の液量を標準液量に維持する
ことが可能となる。また、該液体現像剤液量が上限液量
以上となったと検出された場合には、オーバーフローの
警告を発することが可能となる。

【００３３】請求項１４の発明は、請求項１３の湿式画
像形成装置において、上記液量検出手段により上記液体
現像剤収容部の液体現像剤液量が下限液量を下まわった
と判断されたときに、上記液体現像剤供給手段により標
準液量まで液体現像剤を供給し、上記濃度検出手段によ
り該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度が基準濃度を超
えたと判断されたときに、上記キャリア液供給手段によ
りキャリア液を供給することを特徴とするものである。

【００３４】この湿式画像形成装置では、上記液量検出
手段により上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量が下
限液量を下まわったと判断されたときに、上記液体現像
剤供給手段により標準液量まで液体現像剤を供給し、上
記濃度検出手段により該液体現像剤収容部の液体現像剤
濃度が基準濃度を超えたと判断されたときに、上記キャ
リア液供給手段によりキャリア液を供給して、該液体現
像剤収容部の液体現像剤を所定液量、かつ、所定濃度と
なるように調整する。これにより、常時上記現像部に所
定濃度の液体現像剤を供給することができる。

【００３５】請求項１５の発明は、請求項１０、１１、
１２、１３又は１４の湿式画像形成装置において、上記
液体現像剤収容部の内面を撥油処理していることを特徴
とするものである。

【００３６】この湿式画像形成装置では、上記液体現像
剤収容部の内面を撥油処理しているので、該内面に液体
現像剤が付着することを防ぐ。特に、上記液量検出手段
の検出部内面に付着した液体現像剤による誤検出を防ぐ
ことができる。すなわち、該検出部内面に液体現像剤が
付着していると、光が遮られて上記受光素子に到達する
透過光量が小さくなり上記光路上に液体現像剤が存在し
ないにもかかわらず液体現像剤が存在すると誤検出した
り、該受光素子に到達する反射光量が小さくなり検出エ
ラーになったりする場合がある。これらの誤検出は、該
検出部内面を撥油処理して液体現像剤を付着させないこ
とで防ぐことができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕以下、本発明を湿
式画像形成装置である湿式電子写真複写機（以下単に
「複写機」という）に適用した一実施形態について説明
する。まず、本実施形態に係る複写機の概略について説
明する。図１は、本実施形態に係る複写機の要部概略構
成図である。

【００３８】潜像担持体としての感光体ドラム１１の回
りに、帯電ユニット１２、現像ユニット１３、中間転写
体１４、感光体ドラムクリーニングユニット１５等が配
設されている。また、上記中間転写体１４に対向し、最
終転写材としての転写紙１６に現像像を転写するための
転写手段として転写ローラ１７も配設されている。

【００３９】そして、以上の構成において、感光体ドラ
ム１１は、図示しないモータ等の駆動手段によって複写
時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。そして帯
電ユニット１２により暗中にて一様に帯電された後に、
図示しない光書込ユニットにより、画像情報に基づいて
書込光ＬＢが照射結像されて静電潜像が感光体ドラム１
１上に形成される。そして、上記静電潜像は、現像ユニ
ット１３によって現像され、感光体ドラム１１上に画像
が形成される。感光体ドラム１１上に形成された画像
は、感光体ドラム１１と等速駆動されている中間転写体
１４上に転写される。中間転写体１４上の画像は、図示
しない給紙カセットから転写部に搬送された転写紙１６
に、転写ローラ１７により転写される。転写終了後、転
写紙１６は図示しない定着ユニットにより定着され、排
紙される。なお、中間転写体１４上に転写されなかった
感光体ドラム１１上の液体現像剤１は、感光体ドラムク
リーニングユニット１５により感光体ドラム１１から除
去される。また、中間転写体１４上の残存液体現像剤
は、図示しない中間転写ベルトクリーニングユニットに
より除去される。その後、感光体ドラム１１の表面は図
示しない除電ランプにより残留電位が除去されて次の複
写に備えられる。

【００４０】本実施形態の複写機における現像ユニット
１３は、図１に示すように、現像部２１と、現像ローラ
２２と、現像剤回収部２３と、現像剤収容部（以下、
「現像剤調整部」という）１８と、トナーボトル１９
と、キャリアボトル２０とから主に構成されている。そ
して、本実施形態で使用する液体現像剤１は、粘度が１
００〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲で、トナー濃度が５
〜４０％の範囲のものを用いる。より具体的には、例え
ば粘度が３００ｍＰａ・ｓで、トナー濃度が１５％のも
のを用いる。現像部２１には、液体現像剤１が貯蔵され
た貯蔵タンク２４と、現像ローラ２２に液体現像剤１を
塗布する塗布ローラ２５と、塗布ローラ２５に液体現像
剤１を供給する一対のスクリュー２６ａ、２６ｂと、塗
布ローラ２５表面の液体現像剤１の量を規制する規制ブ
レード２７とが配設されている。貯蔵タンク２４は１０
０〜１５０ｃｃの液体現像剤１を貯蔵することができ
る。一対のスクリュー２６ａ、２６ｂが駆動することで
貯蔵タンク２４内の液体現像剤１の液面が盛り上がり、
該盛り上がり部が塗布ローラ２５に接触することで、液
体現像剤１が塗布ローラ２５に供給される。塗布ローラ
２５に供給された液体現像剤１は規制ブレード２７によ
って液体現像剤量が規制され、現像ローラ２２に毎分約
３０ｃｃの液体現像剤１が塗布される。現像剤回収部２
３は掻き取りローラ２８と、クリーニングブレード２９
から主に構成されており、現像ローラ２２表面に残った
液体現像剤１をクリーニングする。

【００４１】そして、本実施形態の複写機の現像ユニッ
ト１３においては、現像ユニット１３の構成要素のう
ち、現像部２１と、現像ローラ２２と、現像剤回収部２
３とは一のカートリッジ内に設けられており（図中一点
鎖線で囲まれた部分）、メンテナンスあるいは交換する
場合に、このカートリッジを複写機本体から取り外すこ
とができるようになっている。上記カートリッジを現像
ユニット１３から分離させて複写機本体から取り外す場
合には、現像剤調整部１８の搬送ポンプ３４を逆回転さ
せて貯蔵タンク２４内の液体現像剤１を調整タンク３０
に戻し、貯蔵タンク２４を空にする。そして、搬送ポン
プ３４と貯蔵タンク２４との間の配管部に設けられたド
レインコック３６を閉じ、カップリング３７の接続を解
除することで、取り外すことができる。このように、貯
蔵タンク２４を空にしてからカートリッジを取り外すた
め、液体現像剤１の漏れや廃棄を防止することができ
る。ここで、カップリング３７は、接続を解除したとき
に配管内部の液体現像剤１が漏れないように、ストッパ
機構付きのものを用いることが望ましい。

【００４２】次に、現像剤調整部１８について説明す
る。図２は図１中の矢印Ａ方向から見た上面図であっ
て、蓋３５を外した状態の図である。また、図３は現像
剤調整部１８の分解斜視図である。現像剤調整部１８
は、図３に示すように、液体現像剤１が貯蔵された貯蔵
手段である調整タンク３０と、調整タンク３０に貯蔵さ
れた液体現像剤１の濃度を検出する濃度検出手段３２
と、液体現像剤１の液量を検出する液量検出手段３１
と、液体現像剤１を攪拌する攪拌手段３３と、液体現像
剤１を搬送する正逆回転可能な搬送ポンプ３４（図１参
照）と、調整タンク３０の上部に脱着可能に設けられた
蓋３５とを有する。

【００４３】まず、調整タンク３０内の液体現像剤１の
液量検出手段３１について説明する。現像剤調整部１８
の調整タンク３０は、円筒形状をした不透明の樹脂製容
器からなり、容器側面に透明な一対のガラスブロック３
８ａ、ｂが設けられている。一方のガラスブロック３８
ａには発光素子３９（図２参照）が配設されており、他
方のガラスブロック３８ｂには発光部３９に対向する位
置に受光部４０が配設されている。発光素子３９と受光
素子４０とは、容器内部に貯蔵された液体現像剤１の下
限量（レベルＡ）、標準量（レベルＢ）、上限量（レベ
ルＣ）にそれぞれ対応する位置に、発光素子３９ａ、
ｂ、ｃと受光部４０ａ、ｂ、ｃとが対向して配設されて
いる。そして、発光部３９から発せられた出射光は一方
のガラスブロック３８ａを通って調整タンク３０の内部
に達し、さらに他方のガラスブロック３８ｂを通って受
光部４０で受光される。

【００４４】上記液量検出手段３１としては例えば、光
透過型の光電スイッチを用いることができる。この光電
スイッチはＬＥＤ等の発光素子を備えた発光部３９と、
フォトダイオード等の受光素子を備えた受光部４０とか
ら構成され、遮光時ＯＮの信号を出力するようになって
いる。光路上に液体現像剤１が存在しない場合には、発
光部３９から発せられた光が受光部４０に到達する透過
光量が多いので検出信号は出力しない。一方、光路上に
液体現像剤１が存在する場合には、発光部３９から発せ
られた光が液体現像剤１によって遮られて受光部４０に
到達する透過光量が小さくなる。すなわち受光部４０に
到達する透過光量が小さいときに、液体現像剤１が存在
すると判断し、受光部４０は検出信号を出力する。

【００４５】ここで、受光部４０は透過光量が小さいと
きに検出信号を出力するように、感度調節トリマもしく
はオートチューニング機構によって、しきい値があらか
じめ設定されている。しきい値は透過光量の最大値と最
小値との中間値に設定しておくことが望ましい。なお、
液体現像剤液面の波立ちや泡立ちによって、透過光量が
しきい値近傍で上下し、受光部４０から出力される検出
信号が不安定となって、いわゆるチャタリングを起こす
場合がある。このチャタリングを防ぐには、例えば液体
現像剤１が標準量を下まわったことを検出する場合にお
いて、メインコントローラのシーケンスプログラムにタ
イマを設定し、受光部４０ｂから一定時間継続して検出
信号が出力されていないときに、液体現像剤が存在しな
いと判断する方法が考えられる。このタイマの設定時間
としては、好ましくは１〜１０秒、さらに好ましくは３
〜５秒程度が望ましい。

【００４６】上述したように、発光部３９と受光部４０
とは、液量に応じた位置に３箇所配設されている。すな
わち、下限量（レベルＡ）には発光部３９ａと受光部４
０ａとが、標準量（レベルＢ）には発光部３９ｂと受光
部４０ｂとが、上限量（レベルＣ）には発光部３９ｃと
受光部４０ｃとが配設されている。これにより、液体現
像剤１の液量がどのレベルにあるかを検出することがで
きる。なお、この検出信号は図示しないメインコントロ
ーラに入力される。

【００４７】調整タンク３０の内壁面は、一対のガラス
ブロック３８ａ、ｂの内壁面を含めて撥油処理が施され
ており、内壁面に液体現像剤１が付着しないようになっ
ている。したがって、一対のガラスブロック３８ａ、ｂ
の内壁面に付着した液体現像剤１の影響によって透過光
量が小さくなることがなく、受光部４０の誤動作を防止
することができる。この撥油処理としては、撥油剤を塗
布する処理を行う。撥油剤の例としては、例えば、４フ
ッ化エチレン、３フッ化エチレン、フッ化ビニリデン、
４フッ化エチレン−６フッ化プロピリン共重合体、ＩＨ
−ペンタデカフルオルオクチルメタアクレート、過弗素
化ラウリン酸、ビニルクロライド、過弗化アルコール、
パーフルオルアルキルエステル重合体、含弗素ヒドロキ
シ不飽和エステル等をあげることができる。

【００４８】次に、調整タンク３０内の液体現像剤１の
濃度検出手段３２について説明する。濃度検出手段３２
は、図３に示すように、蓋３５下面に設けられた支持板
４１に回動可能に保持された液担持ローラ４２と、蓋３
５上面に配設された光学センサ４３と、回転駆動用モー
タ４４とから主に構成されている。液担持ローラ４２
は、偏心円盤部４２ｂと、偏心円盤部４２ｂを両側から
挟み、かつ、偏心円盤部４２ｂの径よりも大きい径を有
する２つの同径の円盤部４２ａとを一体形成された構成
となっている。

【００４９】液担持ローラ４２を液体現像剤１に部分的
に浸漬させて回転させ、偏心円盤部４２ｂと２つの円盤
部４２ａとの段差部に形成される円周方向の凹部に濃度
検出対象の液体現像剤１を充填し、該液体現像剤１を該
凹部に応じた互いに異なる複数の膜厚に形成する。光学
センサ４３の発光部から発せられた光は、蓋３５の検出
孔３５ｅを通って、該凹部に形成された現像剤液膜に照
射される。現像剤液膜に照射された光は、現像剤液膜を
透過し偏心円盤部４２ｂの側面で反射する。反射された
光を光学センサ４３の受光部で受光し、反射光の強度に
応じたアナログ値を出力する。液担持ローラ４２を回転
させながら、上記複数の厚み分の現像液膜について連続
的に出力される光学センサ４３のアナログ値を積分し、
予め求めておいた値と比較することで、液体現像剤濃度
を検出する。

【００５０】なお、上記構成の濃度検出手段３２におい
ては、反射型の光学センサ４３で検出した出力を用いて
液体現像剤濃度を検出する例について説明したが、反射
型の光学センサ４３に代えて、透過型の光学センサを用
いてもよい。この場合には、２つの円盤部４２ａと偏心
円盤部４２ｂからなる上記液担持ローラ４２をガラスや
樹脂などの透明部材で形成し、その内部に光学センサの
発光部として光源を設置し、液担持ローラ４２の外部に
該光源からの透過光強度を受光する光学センサの受光部
を設ける。これにより、透過型の光学センサで検出した
出力を用いて液体現像剤濃度の検出を行うことができ
る。

【００５１】次に、調整タンク３０内の液体現像剤１の
攪拌手段３３について説明する。調整タンク３０内部に
は、現像剤攪拌手段３３として一対の攪拌羽根３３ａ、
ｂが配設されている。これらの攪拌羽根３３ａ、ｂは図
示しない駆動軸に取付けられており、図示しない駆動手
段によって回転し、調整タンク３０内の液体現像剤１を
攪拌するようになっている。なお、調整タンク３０とし
て円筒状の容器を用いており、一対の攪拌羽根３３ａ、
ｂの先端部と容器内周面との間隔をできるだけ小さく保
つことができるので、液溜まりが発生しない。これによ
り、液溜まりが発生しやすい四角形状や楕円形状のタン
クに比べて、より低い回転数で液体現像剤１の均一な攪
拌が可能となる。

【００５２】なお、蓋３５には、トナー供給用孔部３５
ａ、キャリア液供給孔部３５ｂ、感光体ドラムクリーニ
ング液回収用孔部３５ｃ、現像ローラ回収用孔部３５ｄ
が設けられており、それぞれの孔部を通して調整タンク
３０にトナー等が供給されるようになっている。

【００５３】次に、現像剤調整部１８の液体現像剤１の
液量調整及び濃度調整について説明する。図４は、現像
剤調整部１８の濃度調整及び液量調整を行う場合のフロ
ーチャートである。

【００５４】コピースタートボタン押下で制御がスター
トする（Ｓ１）。そして、カウンタの数値ｉがゼロにリ
セットされる（Ｓ２）。次に、現像剤調整部１８内の液
体現像剤１の固形分濃度検出を行う（Ｓ３）。そして、
固形分濃度が規定濃度以上か否かを判断する（Ｓ４）。
固形分濃度が規定濃度以上の場合には、キャリアをキャ
リアボトル２０から定量、例えば数ｃｃ補給して固形分
濃度を下げる（Ｓ５）。キャリアを補給すると現像剤調
整部１８内の固形分濃度が不均一となるおそれがあるの
で攪拌手段３３によって均一な濃度となるまで、搬送ポ
ンプ３４を止めて現像部２１への液体現像剤１の補給を
停止する（Ｓ６）。ここで、現像部２１への液体現像剤
１の供給を停止するのは通常１０秒程度（後述するＳ９
までの時間）であり、現像部２１で現像ローラ２２に塗
布する量は毎分３０ｃｃ程度である。したがって、液体
現像剤１の供給停止による影響がすぐに発生するわけで
はないため、現像動作は引き続き行われる。現像部２１
への液体現像剤１の供給を停止した後にカウンタの数値
ｉが規定値より小さいか否かを判断する（Ｓ７）。ここ
で、規定値は例えば１０と設定しておく。カウンタの数
値ｉが規定値より小さければ、カウンタの数値ｉを１加
算して、上記液体現像剤１の濃度検出（Ｓ３）に戻る。
カウンタの数値ｉが規定値より小さくない場合には、キ
ャリアボトル２０のキャリアが無いと判断し、ユーザに
対してキャリアボトル２０の交換を知らせるために、ア
ラーム信号を発する（Ｓ８）。なお、上記現像部２１へ
の液体現像剤１の供給を停止する時間（１０秒）はトナ
ーの粘性または供給量によって変化するものであり本実
施形態の例は一例であって、これに限定されるものでは
ない。また、上記規定値（１０）はキャリアの粘性また
は吐出量によって変化するものであり本実施形態の例は
一例であって、この数値に限定されるものではない。

【００５５】上記Ｓ４の固形分濃度が規定濃度以上か否
かの判断において、規定濃度以上ではないと判断された
場合には、現像部２１への液体現像剤１の供給を開始す
る（Ｓ９）。そして、カウンタの数値ｉをゼロにリセッ
トする（Ｓ１０）。次に、現像剤調整部１８の液体現像
剤１の液量を検出し（Ｓ１１）、液量が規定量以下であ
るか否かを判断する（Ｓ１２）。規定量は下限量（レベ
ルＡ）を基準とする。液量が規定量以下であると判断さ
れた場合には、トナーボトル１９からトナーが定量、例
えば数ｃｃ補給される（Ｓ１３）。トナーの補給後に、
カウンタの数値ｉが規定値より小さいか否かを判断する
（Ｓ１４）。ここで、規定値は例えば１０と設定してお
く。カウンタの数値ｉが規定値より小さい場合には、カ
ウンタの数値ｉを１加算して再び液体現像剤１の液量検
出（Ｓ１１）に戻る。カウンタの数値ｉが規定値より小
さくない場合には、トナーボトル１９にトナーが無いと
判断し、ユーザに対してトナーボトル１９の交換を知ら
せるために、アラーム信号を発する（Ｓ１５）。なお、
上記規定値（１０）はトナーの吐出量または粘性によっ
て変化するものであり本実施形態の例は一例であって、
この数値に限定されるものではない。

【００５６】上記Ｓ１２の液量が規定量以下であるか否
かの判断において、規定量以下ではないと判断された場
合には、液量が上限（レベルＣ）以上となっていないか
を判断し（Ｓ１６）、液量が上限以上でなければ、次に
複写機本体がアイドリング状態か否かを判断する（Ｓ１
７）。Ｓ１６で液量が上限以上となっているときは現像
剤調整部１８でオーバーフローするおそれがあるので、
ユーザに知らせるべくアラームを発する（Ｓ１８）。Ｓ
１７でアイドリング状態でなければ上記Ｓ２まで戻って
制御を続行し、アイドリング状態であれば制御を停止す
る（Ｓ１９）。ここで、複写機本体がアイドリング状態
か否かは、図示しないメインコントローラの制御信号等
により判断することができる。

【００５７】〔変形例１〕上記実施形態１においては、
液体現像剤１の液量検出手段３１として、一対の発光部
と受光部とを備えた光電スイッチを３つ用いた例につい
て説明したが、発光部を単独で１つ備え、受光部を３つ
備えた構成とすることもできる。図５は本変形例に係る
現像剤調整部１８の分解斜視図である。

【００５８】発光部３９として白色ランプを１つ調整タ
ンク３０内に内設し、調整タンク３０に形成された３つ
の検出孔３０ａ、ｂ、ｃに受光部４０ａ、ｂ、ｃを配設
する。これらの３つの検出孔３０ａ、ｂ、ｃは、液体現
像剤１の下限量（レベルＡ）、標準量（レベルＢ）、上
限量（レベルＣ）にそれぞれ対応する位置に形成されて
いる。なお、調整タンク３０の内壁面は、受光部４０
ａ、ｂ、ｃの検出面を含めて、上記撥油剤による撥油処
理が施されている。

【００５９】検出孔３０ａ、ｂ、ｃに対応した位置に液
体現像剤１が存在する場合には発光部３９から発せられ
た光は液体現像剤１に遮られて受光部４０ａ、ｂ、ｃに
到達する光量が少ないので、液体現像剤有りの信号を出
力する。一方、検出孔３０ａ、ｂ、ｃに対応した部分に
液体現像剤１が存在しない場合には発光部３９から発せ
られた光は液体現像剤１に遮られることなく、受光部４
０ａ、ｂ、ｃに到達する光量が多くなるので、液体現像
剤無しの信号を出力する。例えば受光部４０ａと４０ｂ
とから検出信号が出力されており、受光部４０ｃからは
検出信号が出力されていない場合は、液体現像剤１が標
準量であると判断することができる。このようにして、
液体現像剤１の液量を検出することができる。

【００６０】〔変形例２〕上記実施形態１及び変形例１
においては、液体現像剤１の液量検出手段３１として受
光部４０が複数のものについて説明したが、受光部４０
を単体で１つ設ける構成とすることもできる。図６
（ａ）は本変形例に係る貯蔵タンク３０の斜視図であ
る。また、図６（ｂ）は図６（ａ）中の矢印Ｂ方向から
見た図である。

【００６１】本変形例に係る液量検出手段３１は、発光
部３９として白色ランプを１つ調整タンク３０に内設
し、貯蔵タンク３０に形成された検出孔３０ａに複数の
受光素子４０ａを備えた受光素子ユニット４０を配設し
た。なお、調整タンク３０の内壁面は、受光素子ユニッ
ト４０の検出面を含めて、上記撥油剤による撥油処理が
施されている。

【００６２】受光素子ユニット４０の検出面で、液体現
像剤１が存在する部分には発光部３９から発せられた光
は液体現像剤１に遮られて受光素子４０ａに到達する光
量が少ないので、液体現像剤有りの信号を出力する。一
方、検出面の液体現像剤１が存在しない部分には発光部
３９から発せられた光は液体現像剤１に遮られることな
く受光素子４０ａに到達する光量が多くなるので、液体
現像剤無しの信号を出力する。このようにして、液体現
像剤１の液量を検出することができる。例えば受光素子
４０ａを内部に８個備えたものであれば、液体現像剤１
の液量を８段階で検出することができ、上記実施形態１
及び変形例１の３段階に比べてより正確な液量の検出が
できる。

【００６３】〔変形例３〕上記実施形態１、変形例１及
び変形例２においては、光透過型のセンサを用いてタン
ク内の液体現像剤１の液量を検出したが、光反射型の変
位センサを用いて液体現像剤１の液量を検出することも
できる。これは三角測量を応用した方式で、センサヘッ
ドと液体現像剤液面との距離の変位を測定することによ
って、液体現像剤液面レベルを検出するものである。図
７は本変形例に係る変位センサの説明図である。センサ
ヘッド４５は、変位センサ主回路４６、発光素子４７、
投光レンズ４８、受光レンズ４９、受光装置５０から主
に構成されている。発光素子４７としては半導体レーザ
を用いる。また、受光装置５０は、発光素子４７から発
せられ液体現像剤液面で反射した光が到達し得る液体現
像剤液面の高さに応じた所定範囲の箇所で受光可能であ
り、かつ、この範囲内での具体的な受光位置を検出可能
なものである。具体的には光位置検出素子（ＰＳＤ）を
用いる。

【００６４】変位センサ主回路４６によって駆動される
発光素子４７から発せられた光は投光レンズ４８を通し
て、液体現像剤液面１ａに照射される。そして、液体現
像剤液面１ａから反射された光は受光レンズ４９を通し
て受光装置５０で受光される。液体現像剤液面１ａのレ
ベルが変化するごとに受光位置も移動するので、その受
光位置を検出することで液面までの変位量、すなわち液
体現像剤液面１ａのレベルを検出することができる。受
光装置５０から出力される検出信号は変位センサ主回路
４６で増幅されアナログ信号（例えば４〜２０ｍＡ）と
して出力される。このアナログ信号は図示しないメイン
コントローラのアナログ入力ユニットに入力されて、内
部でデジタルデータ（例えば１６ビットバイナリデー
タ）に変換される。これによりメインコントローラでは
液体現像剤液面１ａがどの位置にあるかを判別すること
ができる。

【００６５】上記変形例２の受光素子ユニットを用いた
場合には、受光素子の数によって物理的に液量レベルの
検出段階が制限されるが、本変形例に係る変位センサで
はメインコントローラのシーケンスプログラムの組み方
によって、より多段階に液量の判別が可能となる。な
お、発光素子４７としては上記半導体レーザに限らずＬ
ＥＤ光源を用いることもできる。また、受光装置５０と
しては上記光位置検出素子に限らず電荷転送素子（ＣＣ
Ｄ）を用いることもできる。

【００６６】〔変形例４〕上記実施形態１においては、
液体現像剤１の攪拌手段３３として攪拌羽根を用いた構
成について説明したが、ポンプを用いた構成とすること
もできる。図８は本変形例に係る貯蔵タンク３０の斜視
図である。貯蔵タンク３０の下部は逆円錐形状となって
いる。循環パイプ５１が貯蔵タンク３０の最下部に設け
られた吸引口５２と上部側面に設けられた吐出口５３と
を接続するように配設されている。また、循環パイプ５
１の途中には循環ポンプ５４が設けられており、液体現
像剤１を吸引口５２から吸引し、吐出口５３から吐出す
るようになっている。このように、循環パイプ５１を設
けて液体現像剤１を循環させることで、貯蔵タンク３０
内の液体現像剤１を再分散して攪拌するようになってい
る。

【００６７】

【発明の効果】請求項１乃至１５の発明においては、上
記現像部の液体現像剤を上記現像剤収容部に戻して空に
した後に、該現像部を現像装置の他の部分から分離して
取り外すので、メンテナンスに伴って該現像部の液体現
像剤の廃棄や漏れを防ぐことができるできるという優れ
た効果がある。

【００６８】特に、請求項３の発明においては、上記液
体現像剤供給手段と、キャリア液供給手段とにより、画
像形成によって消費された液体現像剤を補給して適正な
液量を維持し、固形分濃度が変化した液体現像剤を所定
濃度に調整することが可能となるという優れた効果があ
る。

【００６９】特に、請求項４及び５の発明においては、
上記濃度検出手段によって上記液体現像剤収容部の液体
現像剤の固形分濃度を検出し、該検出結果に基づいて、
該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度を所定濃度に調整
することが可能となるという優れた効果がある。

【００７０】特に、請求項５の発明においては、上記液
体現像剤薄層に光を照射し、該液体現像剤薄層から反射
した光の反射光量、あるいは、該液体現像剤薄層を透過
した光の透過光量を測定して濃度を検出することができ
るという優れた効果がある。

【００７１】特に、請求項６、７、８及び９の発明にお
いては、上記回収液体現像剤を再分散させて、該回収液
体現像剤中の固形分の凝集状態を解消するとともに、該
固形分の沈殿状態を解消する。上記現像ローラから回収
した回収液体現像剤は固形分が凝集状態にあるためその
まま使用すると解像力が悪くなるが、本発明では凝集状
態を解消するので、解像力の悪化を防ぐことができると
いう優れた効果がある。

【００７２】特に、請求項１０、１１、１２、１３、１
４及び１５の発明においては、上記液体現像剤液量検出
手段によって上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量を
検出し、該検出結果に基づいて、該液体現像剤収容部の
液体現像剤液量を所定液量に調整することが可能となる
という優れた効果がある。なお、従来液体現像剤の液量
センサとしてはフロートセンサを用いているが、液体現
像剤が高粘性である場合には、正確な液面を検出するこ
とができず、均一な液面を制御できない場合があった。
そこで、本発明では液面を正確に検出し、均一な液面を
制御することを可能とした。

【００７３】特に、請求項１４の発明によれば、上記液
体現像剤収容部の液体現像剤を所定液量、かつ、所定濃
度となるように調整するので、常時上記現像部に所定濃
度の液体現像剤を供給することができるという優れた効
果がある。

【００７４】特に、請求項１５の発明によれば、上記液
体現像剤収容部の内面を撥油処理して、該内面に液体現
像剤が付着することを防ぐ。これにより、上記液量検出
手段の検出部内面に付着した液体現像剤による誤検出を
防ぐことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る湿式画像形成装置の要部の説明
図。

【図２】図１中の矢視Ａ図であって、蓋３５を外した状
態の図。

【図３】実施形態に係る現像剤調整部の分解斜視図。

【図４】実施形態に係る濃度調整、液量調整のフローチ
ャート。

【図５】変形例に係る液量検出手段を説明するための現
像剤調整部の分解斜視図。

【図６】（ａ）、（ｂ）は、他の変形例に係る液量検出
手段を説明するための現像剤調整部の分解図。

【図７】他の変形例に係る液量検出手段を説明するため
の説明図。

【図８】他の変形例に係る攪拌手段を説明するための現
像剤調整部の斜視図。

【図９】従来例に係る湿式画像形成装置の現像装置の要
部説明図。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム １３ 現像ユニット １８ 現像剤調整部 １９ トナーボトル ２０ キャリアボトル ２１ 現像部 ２２ 現像ローラ ２３ 現像剤回収部 ２５ 塗布ローラ ３１ 液量検出手段 ３２ 濃度検出手段 ３３ 攪拌手段 ３４ 搬送ポンプ ３６ ドレインコック ３７ カップリング ３８ａ、ｂ ガラスブロック ３９ 発光部 ４０ 受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 修 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 竹内 則康 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 武田 有介 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H034 AA06 BC01 BF01 DA01 EA03 2H074 AA03 BB02 BB11 BB14 BB17 BB22 BB32 BB42 BB54 BB64 BB72 CC04 CC12 CC22 CC32 CC41 CC62

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像担持体上に形成された静電潜像を、現
   像装置で形成された液体現像剤薄層によって現像し、顕
   像化された画像を記録媒体に転写する湿式画像形成装置
   において、上記現像装置は、上記画像担持体に液体現像
   剤薄層を供給する現像剤担持体を配設した現像部と、現
   像後の該現像剤担持体上の液体現像剤を除去回収する現
   像剤担持体クリーニング部と、該現像部の液体現像剤を
   収容することができる液体現像剤収容部とを有し、少な
   くとも該現像部は該現像装置の他の部分から分離可能と
   なっていることを特徴とする湿式画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の湿式画像形成装置において、上
   記液体現像剤収容部から上記現像部に液体現像剤を供給
   する手段と、該現像部から該液体現像剤収容部に液体現
   像剤を戻す手段とを有することを特徴とする湿式画像形
   成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の湿式画像形成装置におい
   て、上記液体現像剤収容部に新しい液体現像剤を供給す
   る液体現像剤供給手段と、該液体現像剤収容部に新しい
   キャリア液を供給するキャリア液供給手段と、上記現像
   剤担持体クリーニング部で除去回収された回収液体現像
   剤を該液体現像剤収容部に搬送する搬送手段とを有する
   ことを特徴とする湿式画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の湿式画像形成装置に
   おいて、上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤
   の濃度を検出する濃度検出手段を有することを特徴とす
   る湿式画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４の湿式画像形成装置において、上
   記濃度検出手段は薄層化された液体現像剤に光を照射
   し、該光の反射光もしくは透過光を測定することを特徴
   とする湿式画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項３、４又は５の湿式画像形成装置に
   おいて、上記液体現像剤収容部において回収液体現像剤
   を再分散する再分散手段を有することを特徴とする湿式
   画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項６の湿式画像形成装置において、上
   記再分散手段は、ポンプによって液体現像剤を循環する
   ことを特徴とする湿式画像形成装置。
8. 【請求項８】請求項６の湿式画像形成装置において、上
   記再分散手段は、上記液体現像剤収容部内に配設された
   攪拌羽根によって液体現像剤を攪拌することを特徴とす
   る湿式画像形成装置。
9. 【請求項９】請求項８の湿式画像形成装置において、上
   記液体現像剤収容部の内部形状は、上記攪拌羽根先端部
   の回転軌道に沿った形状よりも若干大きく形成されてい
   ることを特徴とする湿式画像形成装置。
10. 【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７、８
    又は９の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収
    容部に収容された液体現像剤の液量を検出する液量検出
    手段を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
11. 【請求項１１】請求項１０の湿式画像形成装置におい
    て、上記液量検出手段は、上記液体現像剤収容部の側壁
    に互いに対向して配設された発光素子と受光素子とを備
    え、該発光素子から発せられた光のうち該液体現像剤収
    容部内部を通って該受光部に到達する光の透過光量によ
    って、該光路上の液体現像剤の有無を検出することを特
    徴とする湿式画像形成装置。
12. 【請求項１２】請求項１０の湿式画像形成装置におい
    て、上記液量検出手段は、上記液体現像剤液面に向けて
    光を照射する発光素子と、該発光素子から発せられ該液
    体現像剤液面で反射した光が到達し得る該液体現像剤液
    面の高さに応じた所定範囲の箇所で受光可能であり、か
    つ、該範囲内での具体的な受光位置を検出可能な受光装
    置とを設け、該受光装置で検出した受光位置に基づいて
    該液体現像剤液面の変位を測定することを特徴とする湿
    式画像形成装置。
13. 【請求項１３】請求項１１又は１２の湿式画像形成装置
    において、上記液量検出手段は、少なくとも液体現像剤
    の下限液量、標準液量、上限液量を検出することを特徴
    とする湿式画像形成装置。
14. 【請求項１４】請求項１３の湿式画像形成装置におい
    て、上記液量検出手段により上記液体現像剤収容部の液
    体現像剤液量が下限液量を下まわったと判断されたとき
    に、上記液体現像剤供給手段により標準液量まで液体現
    像剤を供給し、上記濃度検出手段により該液体現像剤収
    容部の液体現像剤濃度が基準濃度を超えたと判断された
    ときに、上記キャリア液供給手段によりキャリア液を供
    給することを特徴とする湿式画像形成装置。
15. 【請求項１５】請求項１０、１１、１２、１３又は１４
    の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部の
    内面を撥油処理していることを特徴とする湿式画像形成
    装置。