JP2002148945A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体現像剤中に混入した金属紛等の導電性を
もつ磁性体物質により生じる画質劣化や潜像担持体の損
傷を防止することである。 【解決手段】 第２タンク１１５内の液体現像剤は、搬
送パイプ１２１を介して、現像ローラに供給され、現像
に使用される。ここで、この液体現像剤中には、液体現
像剤の製造段階の金属製のボールミルや、現像装置稼動
中における金属製の規制ブレード等が磨耗したり、欠け
たりして、金属紛が入り込む場合がある。この場合、現
像位置で印加される現像バイアスにより、その金属紛を
介して電流がリークし、画質劣化や潜像担持体の損傷を
引き起こすおそれがある。そこで、第２タンク内の搬送
パイプの開口部に隣接するように、中空円筒状の永久磁
石１５０を配置する。これにより、これから現像に使用
されることになる液体現像剤中から、金属紛を取り除く
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤担持体に担
持した液体現像剤中の現像物質を、画像形成装置の潜像
担持体に担持された潜像に付着させてこれを現像する現
像装置、及びこれを備えるファクシミリ、プリンタ、複
写機等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤として、トナー等の現像物
質と液体キャリアとが含まれる液体現像剤を使用する現
像装置が知られている。この種の現像装置では、液槽と
しての剤収容部に収容している液体現像剤を、現像ロー
ラ等の現像剤担持体に担持した後、感光体ドラム等の潜
像担持体上の潜像に付着させることで、この潜像を現像
する。現像時には、現像剤担持体と潜像担持体とが対向
する現像位置に現像バイアスを印加し、その現像剤担持
体上に担持された液体現像剤中の現像物質を、潜像担持
体上の潜像上に電気泳動させて付着させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液体現像剤
の製造工程では、液体現像剤中の現像物質を所定粒径に
形成するために、金属製のボールミル等により分散す
る。このとき、ボールミルが削れてたり、欠けたりする
等により、その金属粉が液体現像剤中に混入する場合が
ある。このような低抵抗の金属紛が液体現像剤中に混入
した場合、その金属粉が現像時に現像位置に存在する
と、現像バイアスによる電流がその金属粉を通じて電流
リークが生じる。この結果、適切な現像を行うことがで
きず、画像劣化が生じるという問題があった。また、こ
のような金属紛が現像物質と一緒に潜像担持体上に付着
した場合、潜像担持体上の像を紙等の記録材あるいは中
間転写体上に転写するときに印加する転写バイアスによ
る電流が、その金属粉を通じて電流リークが生じること
もある。この結果、適切な転写を行うことができず、画
像劣化が生じるという問題も生じる。

【０００４】また、金属粉が現像時に現像位置に存在す
ると、現像バイアスによる電流がその金属粉を通じて、
潜像担持体に大量に流れ込み、潜像担持体表面を損傷す
るおそれがあるという問題もある。特に、いわゆるチキ
ソトロピックな液体現像剤を用いる現像装置では、現像
位置において現像剤担持体と潜像担持体とが密着する構
成とする場合が多く、金属紛を介して大電流が流れる可
能性が高い。このチキソトロピックな液体現像剤とは、
１００〜１０００ｍＰａ・ｓと比較的高粘度で、現像物
質を５〜４０％と比較的高濃度に含有するものである。

【０００５】上記問題は、剤収容部から供給される液体
現像剤を、表面に凹凸を有する塗布ローラ（以下、「グ
ラビアローラ」という。）に付着させ、そのグラビアロ
ーラに付着した液体現像剤を現像剤担持体に供給する従
来の現像装置において、特に深刻である。このグラビア
ローラを用いて現像剤担持体に液体現像剤を供給する場
合、そのグラビアローラ表面に付着した液体現像剤の量
を規制する規制部材であるメータリングブレードを当接
させて、その表面上の余分な液体現像剤が除去する。こ
のとき、グラビアローラ表面の凹部で液体現像剤量を計
量できるので、現像剤担持体上への液体現像剤の供給量
を容易に制御することができる。しかし、上記メータリ
ングブレードとしては、導電性をもつ磁性体材料である
金属製のものが使用されることが多い。しかも、メータ
リングブレードは、通常、グラビアローラよりも硬度が
小さいものが利用されるので、経時使用の結果、そのメ
ータリングブレードが磨耗し、その金属粉が液体現像剤
中に混入することがある。よって、このような現像装置
では、上記問題が比較的高い頻度で発生するおそれがあ
る。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、液体現像剤中に混入し
た金属紛等の導電性をもつ磁性体物質により生じる画質
劣化や潜像担持体の損傷を防止することができる現像装
置及びこれを備える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、現像物質と液体キャリアとを含
有する液体現像剤を収容する剤収容部と、上記剤収容部
から供給される液体現像剤を担持する現像剤担持体とを
備え、画像形成装置の潜像担持体と上記現像剤担持体と
が対向する現像位置に所定の現像バイアスを形成して、
該現像剤担持体に担持した液体現像剤中の現像物質を該
潜像担持体に担持された潜像に付着させ、該潜像を現像
する現像装置において、上記液体現像剤中に混入した導
電性をもつ磁性体物質を回収する混入物質回収手段を有
することを特徴とするものである。

【０００８】この現像装置においては、液体現像剤中に
混入した導電性をもつ磁性体物質（以下、適宜「混入物
質」と省略する。）が、混入物質回収手段により回収さ
れる。よって、混入物質が現像位置に存在する頻度を少
なくなり、その混入物質を介して潜像担持体にリーク電
流が流れ込むのを抑制することができる。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の現像
装置において、現像に使用した後の液体現像剤を上記剤
収容部に戻す現像剤回収手段を有することを特徴とする
ものである。

【００１０】この現像装置においては、現像済みの液体
現像剤を現像剤回収手段によって剤収容部内に戻すこと
により、液体現像剤を再利用することができる。ここ
で、「現像に使用した後の液体現像剤」とは、現像後の
現像剤担持体表面に残留した液体現像剤の他、潜像担持
体上の現像済みの像が転写紙等の記録材に転写された後
に潜像担持体表面に残留した液体現像剤なども含む概念
である。このように液体現像剤を再利用する構成では、
一度混入した混入物質が剤収容部に累積的に蓄積される
ことになるので、混入物質を介して潜像担持体にリーク
電流が流れ込むおそれが高まるので、混入物質回収手段
による利益がより一層高まることになる。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項２の現像
装置において、上記現像剤回収手段は、回収した液体現
像剤を上記剤収容部まで搬送するための回収用搬送路を
有し、上記混入物質回収手段を、上記回収用搬送路中に
設けたことを特徴とするものである。

【００１２】混入物質が剤収容部から出た後の液体現像
剤中に混入した場合、その混入物質は液体現像剤ととも
に現像剤回収手段により回収され、剤収容部内に戻され
る。この場合、その混入物質は、剤収容部内に収容され
ている大量の液体現像剤中に分散してしまう。よって、
混入物質が剤収容部に入った後では、その回収が困難と
なる。そこで、本請求項の現像装置では、回収した液体
現像剤を剤収容部まで搬送するための回収用搬送路中に
混入物質回収手段を配置する。これにより、剤収容部か
ら出た後に液体現像剤中に混入した混入物質を、剤収容
部に入り込む前に回収することができる。しかも、回収
される液体現像剤の量は、微量であるため、剤収容部内
の大量の液体現像剤中から回収する場合よりも容易であ
り、その回収効率を高めることができる。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項１又は２
の現像装置において、上記混入物質回収手段を、上記剤
収容部内に設けたことを特徴とするものである。

【００１４】近年では、現像装置の小型化の要請が高
く、新規な部材を付加する場合でも、現像装置を大型化
してしまうことになるときには、その実用性が低下して
しまう。そこで、本請求項の現像装置では、混入物質回
収手段を剤収容部内に設けている。剤収容部は、大量の
液体現像剤を収容するため、その寸法は、現像装置を構
成する他の部材よりも大きく、その内部は、液体現像剤
を収容するためにスペースが空いている。よって、この
スペースに混入物質回収手段を配置することで、現像装
置に混入物質回収手段の配置スペースを新たに設けるこ
となく、混入物質を回収することができる。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項１又は２
の現像装置において、上記剤収容部に収容された液体現
像剤を上記現像剤担持体近傍まで搬送するための搬送路
を有し、上記混入物質回収手段を、上記搬送路と上記剤
収容部とが連結する開口部の隣接箇所に設けたことを特
徴とするものである。

【００１６】上述のように単に剤収容部内に混入物質回
収手段を設けたとしても、その回収は困難であり、回収
効率が悪い。また、混入物質は、現像位置に存在するこ
とで初めて上記問題を引き起こす要因となるのであっ
て、剤収容部内に存在しているだけでは問題とならな
い。そこで、本請求項の現像装置においては、剤収容部
に収容された液体現像剤を現像剤担持体近傍まで搬送す
るための搬送路と剤収容部とが連結する開口部の近傍
に、混入物質回収手段を設ける。すなわち、この開口部
を通過する液体現像剤のみをターゲットとして混入物質
を回収する。これから現像に使用される液体現像剤は、
この開口部を通って剤収容部から搬出され、現像剤担持
体に担持された後、現像位置に搬送される。よって、本
現像装置のように開口部を通過する液体現像剤中から混
入物質を回収することで、混入物質が現像位置に存在す
る頻度を効率的に少なくすることができる。また、この
ような限られた箇所で混入物質を回収すればよいので、
混入物質回収手段を実現する部材や装置の小型化を図る
ことが可能となる。

【００１７】また、請求項６の発明は、請求項１又は２
の現像装置において、上記剤収容部に収容された液体現
像剤を上記現像剤担持体近傍まで搬送するための搬送路
を有し、上記混入物質回収手段を、上記搬送路中に設け
たことを特徴とするものである。

【００１８】この現像装置においては、剤収容部に収容
された液体現像剤を現像剤担持体近傍まで搬送するため
の搬送路中に、混入物質回収手段を設けるので、これか
ら現像に使用される液体現像剤のみをターゲットとして
混入物質を回収することがでいる。よって、混入物質が
現像位置に存在する頻度を効率的に少なくすることがで
きる。

【００１９】また、請求項７の発明は、請求項１、２、
３、４、５又は６の現像装置において、上記混入物質回
収手段は、磁界発生手段を有することを特徴とするもの
である。

【００２０】この現像装置においては、混入物質回収手
段が磁界発生手段を有し、この磁界発生手段が発生させ
る磁界により、磁性体物質である混入物質を回収するこ
とが可能となる。磁界発生手段として、永久磁石を用い
たもののほか、電磁石やコイルなどを利用することがで
きる。

【００２１】また、請求項８の発明は、請求項７の現像
装置において、上記磁界発生手段として、永久磁石を用
いたことを特徴とするものである。

【００２２】この現像装置においては、混入物質を回収
するための磁界発生手段として、永久磁石を用いる。永
久磁石のように、物性として磁性を有する部材を用いれ
ば、電磁石の場合にように電源等が必要でなく、構成を
簡略化することができる。

【００２３】また、請求項９の発明は、請求項１又は２
の現像装置において、上記混入物質回収手段は、上記現
像剤担持体に対向するように配置され、上記液体現像剤
中の導電性をもつ磁性体物質を吸着させる磁界を形成す
る磁気ローラを有することを特徴とするものである。

【００２４】この現像装置においては、現像剤担持体上
に付着する液体現像剤中の混入物質を磁気ローラで回収
する。この磁気ローラを、現像位置に対して、現像剤担
持体の液体現像剤搬送方向の上流側に配置すれば、現像
直前の液体現像剤中から混入物質を回収できるので効果
的である。しかし、この場合、現像直前の液体現像剤層
を乱すおそれがある点に注意が必要である。また、使用
後の液体現像剤を回収し再利用する機構をもつ現像装置
であれば、現像位置に対して、現像剤担持体の液体現像
剤搬送方向の下流側に配置するのがよい。この場合、現
像直前の液体現像剤層を乱すことがないからである。

【００２５】また、請求項１０の発明は、請求項９の現
像装置において、上記混入物質回収手段は、上記磁気ロ
ーラと上記現像剤担持体との対向部分に、上記液体現像
剤中の上記現像物質を該現像剤担持体側に引き寄せる電
界を形成する電界形成手段を有することを特徴とするも
のである。

【００２６】磁気ローラを現像剤担持体表面に接触させ
て混入物質を回収する場合、液体現像剤中の現像物質が
磁気ローラに付着する場合がある。この場合、磁気ロー
ラを現像剤担持体の液体現像剤搬送方向の上流側に配置
したときには、現像に使用される液体現像剤のトナー濃
度が低下するという不具合が生じる。また、使用後の液
体現像剤を回収し再利用する機構をもつ現像装置におい
て、磁気ローラを現像剤担持体の液体現像剤搬送方向の
下流側に配置したときには、磁気ローラに回収された現
像物質が再利用できず無駄になるという不具合が生じ
る。そこで、本請求項の現像装置では、電界形成手段に
より、磁気ローラと現像剤担持体との対向部分に、液体
現像剤中の現像物質を現像剤担持体側に引き寄せる電界
を形成する。これにより、現像物質が磁気ローラに付着
しずらくなり、上記不具合の発生を抑制することができ
る。

【００２７】また、請求項１１の発明は、請求項９又は
１０の現像装置において、上記磁気ローラを、現像に使
用した後の液体現像剤を担持する上記現像剤担持体部分
と対向する位置に設け、上記混入物質回収手段により混
入物質が回収された液体現像剤を上記剤収容部に戻す現
像剤回収手段を有することを特徴とするものである。

【００２８】上述のように、磁気ローラを、現像位置に
対して、現像剤担持体の液体現像剤搬送方向の上流側に
配置すれば、現像直前の液体現像剤中から混入物質を回
収できるので効果的であるが、現像直前の液体現像剤層
を乱すおそれがある。現像直前の液体現像剤層を乱れる
と、現像ムラが生じて画質劣化の原因となる。そこで、
本請求項の現像装置では、磁気ローラを、現像に使用し
た後の液体現像剤を担持する上記現像剤担持体部分と対
向する位置、例えば、現像剤担持体の液体現像剤搬送方
向の下流側に配置する。そして、この磁気ローラを用い
て混入物質を回収する混入物質回収手段により混入物質
が回収された後の液体現像剤を、現像剤回収手段によ
り、剤収容部に戻し、再利用する。よって、現像直前の
液体現像剤層を乱さずに混入物質を回収することができ
る。

【００２９】また、請求項１２の発明は、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の現像
装置において、上記剤収容部から供給される液体現像剤
を、表面に凹凸を有する塗布ローラに付着させ、該塗布
ローラに付着した液体現像剤を、該塗布ローラ表面に当
接する導電性をもつ磁性体材料で形成された規制部材に
より規制した後、該塗布ローラ表面に付着している液体
現像剤を、上記現像剤担持体上に供給する現像剤供給手
段を有することを特徴とするものである。

【００３０】この現像装置においては、塗布ローラと規
制部材とを有する現像剤供給手段により、現像剤担持体
上に液体現像剤を供給する。この塗布ローラは、表面に
凹凸を有するグラビアローラであり、この塗布ローラに
付着した液体現像剤を規制部材により規制した後、その
塗布ローラ表面に付着している液体現像剤を現像剤担持
体上に供給する。このような現像剤供給手段を用いれ
ば、塗布ローラ表面の凹部で液体現像剤量を計量できる
ので、現像剤担持体上への液体現像剤の供給量を容易に
制御することができるが、上述の発明が解決しようとす
る課題で述べたように、規制部材が磨耗し、その材料す
なわち導電性をもつ磁性体材料が液体現像剤中に混入す
ることがある。本請求項の現像装置によれば、規制部材
の磨耗により液体現像剤中に混入した混入物質を回収す
ることができるので、その混入物質による潜像担持体の
損傷を防止しつつ、上記現像剤供給手段による利益を受
けることができる。

【００３１】また、請求項１３の発明は、請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２
の現像装置において、上記液体現像剤として、現像物質
が５〜４０％の濃度で分散され、粘度が１００〜１００
００ｍＰａ・ｓに調整されたものを用いたことを特徴と
するものである。

【００３２】この現像装置においては、トナー等の現像
物質を５〜４０％と比較的高濃度に含有する液体現像剤
を用いることで、現像物質をこれより低濃度に含有する
液体現像剤を用いる場合よりも少ない液量で高濃度の画
像を形成することができる。また、キャリアと現像物質
との攪拌が極めて困難になるなどの理由によって製造コ
ストが嵩む１００００ｍＰａ・ｓ粘度を超える液体現像
剤を用いる場合とは異なり、比較的低価格で高濃度の画
像を形成することができる。また、現像物質の分散ムラ
を生じ易い１００ｍＰａ・ｓ粘度を下回る液体現像剤を
用いる場合よりも、該分散ムラに起因する画像濃度ムラ
を抑えることができる。

【００３３】また、請求項１４の発明は、潜像を担持す
る潜像担持体と、上記潜像担持体上に潜像を形成する潜
像形成手段と、上記潜像担持体上に形成された潜像に液
体現像剤中の現像物質を付着させて該潜像を現像する現
像装置とを備える画像形成装置において、上記現像装置
として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、
１０、１１、１２又は１３の現像装置を用いたことを特
徴とするものである。

【００３４】この画像形成装置においては、上述した請
求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１
１、１２又は１３の現像装置を用いて現像を行うので、
混入物質による潜像担持体の損傷を防止することができ
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真方式のプリンタに適用した一実施形態につい
て説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的
な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るプ
リンタの概略構成図である。図において、潜像担持体と
しての感光体ドラム１の回りには、帯電ユニット２、現
像装置としての現像ユニット１００、中間転写ドラム
３、感光体ドラム１をクリーニングするドラムクリーニ
ングユニット４などが配設されている。また、中間転写
ドラム３の図中右側方には、これと接触して所定幅の転
写ニップを形成する転写ローラ５が配設されている。

【００３６】上記感光体ドラム１は、図示しないモータ
等の駆動手段によってプリント時には一定速度で図中矢
印方向（時計回り）に回転駆動せしめられる。そして、
その回転に伴って周面が上記帯電ユニット２によって一
様に帯電せしめられた後、図示しない光書込みユニット
によって画像情報に基づいた書込み光ＬＢが照射結像さ
れて静電潜像を担持する。この静電潜像は、上記現像ユ
ニット１００によって現像されて液体現像剤による可視
像となった後、感光体ドラム１の回転に伴って上記中間
転写ドラム３との接触位置まで移動する。

【００３７】上記中間転写ドラム３は、図示しない駆動
手段によって図中矢印方向（反時計回り）に感光体ドラ
ム１と同じ周速で回転せしめられており、上記可視像は
この中間転写ドラム３の周面に中間転写される。そし
て、中間転写ドラム３の回転に伴って上記転写ニップま
で移動する。

【００３８】一方、図示しない給紙装置は、転写紙６を
この可視像と重ね合わせ得るようなタイミングで、上記
転写ニップに向けて送り出す。転写ニップで可視像と重
ね合わされた転写紙６は、中間転写ドラム３から可視像
が転写された後、転写ニップから図示しない定着装置へ
と送られる。そして、ここで加熱等によって可視像が定
着せしめられた後、プリンタ外部へと排出される。

【００３９】上記中間転写ドラム３に転写されずに上記
感光体ドラム１上に残留した液体現像剤は、上記ドラム
クリーニングユニット４のクリーニングブレード４ａに
よって機械的に掻き取り除去された後、現像剤回収手段
を構成するスクリュー部材４ｂによって回収用搬送路と
しての回収パイプ８へと搬送され、この回収パイプ８内
を自重によって落下して後述の第２タンクに至る。

【００４０】上記転写ニップを通過した中間転写ドラム
３表面は、転写紙６に転写されずに残留した液体現像剤
が図示しない中間転写ドラムクリーニングユニットによ
って除去された後、上記感光体ドラム１との接触位置ま
で再び移動する。

【００４１】この接触位置を通過した感光体ドラム１表
面は、図示しない除電ランプとの対向位置まで移動して
残留電位が除去されることで、次のプリントに備えられ
る。

【００４２】上記現像ユニット１００は、現像部１０１
と、現像剤回収手段を構成する回収部１０２と、剤調整
部１０３と、補給部１０４とから主に構成されている。

【００４３】上記現像部１０１は、現像剤担持体として
の現像ローラ１０５、塗布ローラとしてのグラビアロー
ラ１０６、規制部材としてのメータリングブレード１０
７、第１攪拌スクリュー１０８、第２攪拌スクリュー１
０９、剤収容部としての第１タンク１１０などを備えて
いる。この第１タンク１１０内には現像物質であるトナ
ーと液体キャリアとを含有する液体現像剤７が、１００
〜１５０ｃｃ程度の量で収容されている。

【００４４】この液体現像剤７は、粘度が１００〜１０
０００ｍＰａ・ｓに調整され、且つトナー濃度が５〜４
０％に調整されている。より具体的には、本実施形態で
は、粘度＝約３００ｍＰａ・ｓ、トナー濃度＝１５％に
調整したものを用いている。

【００４５】上記第１タンク１１０内には、液体現像剤
７の上方に上記グラビアローラ１０６が配設されてお
り、待機状態では液体現像剤７の液面がグラビアローラ
１０６に接触しないようになっている。また、第１攪拌
スクリュー１０８、第２攪拌スクリュー１０９がそれぞ
れ平行に並ぶように水平配設されている。

【００４６】プリント動作が開始されると、これらスク
リューが図示しない駆動手段によってそれぞれ反対方向
に回転せしめられ、スクリュー上方の液体現像剤７がそ
の液面を盛り上げて上記グラビアローラ１０６に接触し
て供給される。このようにして供給された液体現像剤
は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転
せしめられるグラビアローラ１０６に付着して上記メー
タリングブレード１０７との対向位置を通過する際に、
その層厚が規制されて薄層化する。そして、その一部が
グラビアローラ１０６と接触しながら回転する上記現像
ローラ１０５に毎分約３０ｃｃの量で塗布された後、現
像ローラ１０５とともに感光体ドラム１との対向位置で
ある現像位置まで移動して現像に寄与する。この現像位
置で、感光体ドラム１上の上記静電潜像に移動せずに、
現像ローラ１０５上に残った使用後の液体現像剤７は、
現像ローラ１０５の回転に伴って上記回収部１０２との
対向位置まで移動して回収される。

【００４７】上記回収部１０２は、回収ローラ１１１、
回収ブレード１１２、回収スクリュー１１３、回収用搬
送路としての回収パイプ１１４を備えている。この回収
ローラ１１１は、上記現像位置を通過した後の現像ロー
ラ１０５の表面に当接しながら回転して、この表面に付
着している使用済みの液体現像剤７を回収する。このよ
うにして回収された液体現像剤７は、上記回収ブレード
１１２によって回収ローラ１１２の表面から機械的に掻
き取り除去された後、上記回収スクリュー１１３によっ
て上記回収パイプ１１４内に搬送される。そして、この
回収パイプ１１４内を自重によって落下して後述の第２
タンクに至る。

【００４８】上記剤調整部１０３は、剤収容部としての
第２タンク１１５、攪拌体としての２つの翼部材１１
６、１１７、濃度信号出力手段１１８、搬送ポンプ１２
０、搬送路としての搬送パイプ１２１などを備えてい
る。第２タンク１１５も、内部に液体現像剤７を収容し
ており、その開口部にタンク蓋１１９が取り付けられて
いる。

【００４９】上記濃度信号出力手段１１８は、図示しな
い制御部とともに濃度検知手段を構成している。

【００５０】上記第２タンク１１５内において、上記翼
部材１１６、１１７は図示しない攪拌モータによって回
転駆動されることで、液体現像剤７を略水平方向に回転
せしめて攪拌する。液体現像剤７は、このようにして攪
拌されながら、上記濃度信号出力手段１１８と制御部と
からなる濃度検知手段によってそのトナー濃度が検知さ
れる。

【００５１】上記搬送パイプ１２１は、その一端が第２
タンク１１５の底に接続され、もう一端が上記第１タン
クのドレインパイプ１２２に接続されている。この搬送
パイプ１２１の途中には、上記搬送ポンプ１２０が設け
られている。第２タンク１１５内の液体現像剤７はこの
搬送ポンプ１２０によって第１タンク１１５内に搬送・
供給される。搬送ポンプ１２０によって第１タンク１１
５内に過剰量の液体現像剤７が供給された場合には、第
１タンク１１５内の液体現像剤７の液面上昇によって余
剰分の液体現像剤が図示しないオーバーフロー管の取り
付け位置に達し、このオーバーフロー管を通って第２タ
ンク１１５に戻る。

【００５２】上記補給部１０４は、補給用の液体キャリ
アを収容するキャリアボトル１２３、補給用の液体現像
剤を収容する現像剤ボトル１２４、キャリアボトル１２
３から上記第２タンクへと液体キャリアを搬送するため
のキャリアポンプ１４７、現像剤ボトル１２４から第２
タンクへと液体現像剤を搬送するための現像剤ポンプ１
４６などを備え、図示しない制御手段である制御部によ
って制御される。

【００５３】上記現像剤ボトル１２４内の液体現像剤
は、そのトナー濃度が現像に望ましい１５％に調整され
ている。この濃度が、本プリンタにおける標準濃度とな
る。

【００５４】上記制御部は、上記剤調整部１０３の濃度
信号出力手段１１８からの出力信号に基づいて、上記現
像剤ポンプ１４６やキャリアポンプ１４７の駆動を制御
して、第２タンク１１５内に適量の液体キャリアや液体
現像剤を補給させることで、第２タンク１１５内の液体
現像剤７のトナー濃度を調整する。このような制御によ
り、上記現像ローラ１０５から回収された液体現像剤
と、上記感光体ドラム１から回収された液体現像剤との
混合液のトナー濃度が、現像に使用される前の液体現像
剤７のトナー濃度と異なるような場合でも、第２タンク
１１５内に戻して再利用することができる。

【００５５】図２において、現像ユニット１００は、上
記現像部１０１、回収部１０２、剤調整部１０３、補給
部１０４のうち、現像部１０１と回収部１０２とが一つ
の現像カートリッジ（図中一点鎖線で囲まれた部分）と
して構成され、他の部分から分離可能となっている。こ
のため、故障や寿命到達の際のメンテナンスにおいて、
プリンタ本体から容易に取り外される。この現像カート
リッジの上記ドレインパイプ１２２は、カップリング１
３６によって上記剤調整部１０３の搬送パイプ１２１と
接続されている。

【００５６】かかる構成の現像カートリッジについて
は、次のような手順でプリンタ本体から取り外すことが
望ましい。即ち、まず、上記剤調整部１０３の搬送ポン
プ１２０を逆転駆動させて上記現像部１０１の第１タン
ク１１０内の液体現像剤７を、剤調整部１０３の第２タ
ンク１１５に戻す。そして、上記ドレインパイプ１２２
に設けられたドレインバルブ１３７を閉じてから、上記
カップリング１３６を操作して現像カートリッジ側のド
レインパイプ１２２と剤調整部１０３側の搬送パイプ１
２１とを分離する。両パイプを分離する前に、ドレイン
バルブ１３７を閉じておくことで、第１タンク１１０や
ドレインパイプ１２２内に残留した液体現像剤７を漏ら
して無駄にするようなことがなくなる。なお、搬送パイ
プ１２１には搬送ポンプ１２０を設けているため、両パ
イプを分離した際に第２タンク１１５内の液体現像剤７
を分離部分から漏らすようなことはないが、このような
漏れを確実に回避すべく、カップリング１２１として、
バルブ機能付きのものを用いるとよい。

【００５７】図３は、タンク蓋１１９が取り外された状
態の現像装置１００を図２の矢印Ａ方向から示した上面
図である。また、図１は、上記剤調整部１０３の分解斜
視図である。図１において、符号１１８は濃度信号出力
手段であり、図示しない制御部とともに濃度検知手段を
構成している。また、符号１５０は混入物質回収手段を
構成する磁界発生手段としての磁性体である磁石であ
る。

【００５８】上記濃度検知手段１１８は、タンク蓋１１
９の下面に突設された支持板１２９と、タンク蓋１１９
の上方に配設された光学センサ１３２とを備えている。
また、上記支持板１２９に回動可能に保持された円盤ユ
ニットや、これを回転させるための円盤モータ１３３も
備えている。

【００５９】上記円盤ユニットは、２つの外円盤１３１
ａ、ｂと、これらの間に挟まれた中円盤１３０とから構
成されている。中円盤１３０は、２つの外円盤１３１
ａ、よりも小さい径で構成され、外円盤１３１ａ、ｂの
回転中心から偏心した位置で回転する。また、その円周
面には鏡面仕上げ加工が施されている。円盤ユニットが
その周面を液体現像剤７に部分的に浸漬させた状態で回
転すると、中円盤１３０と２つの外円盤１３１ａ、ｂと
の段差によってその円周方向に形成される凹部に液体現
像剤７が充填される。この凹部は、中円盤１３０が２つ
の外円盤１３１ａ、ｂから偏心した位置に配設されてい
ることによって円周方向で深さが異なってくる。２つの
外円盤１３１ａ、ｂの周面には、図示しない規制ブレー
ドが当接しており、この規制ブレードとの対向位置を通
過した上記凹部内には、その円周方向に厚み勾配のある
液体現像剤７の液膜が形成される。

【００６０】上記光学センサ１３２は、図示しない発光
素子と受光素子とを備え、この発光素子からタンク蓋１
１９の開口１３４ｅを通して上記液膜に光を照射する。
照射された光は、液膜を透過した後、上記凹部の底とな
っている中円盤１３０の鏡面で反射する。そして、液膜
を再び透過してから上記開口１３４ｅ内を通り、光学セ
ンサ１３２の上記受光素子に受光される。この受光素子
は、受光量に応じた値の信号を上記制御部に出力する。

【００６１】上記液膜に対する透過光量はその現像物質
濃度に応じて異なってくる。但し、トナーを高濃度に含
有するチキソトロピックな液体現像剤７では、トナー濃
度に対する透過光量の変動率が著しく大きく、一定の厚
みの液膜であるとトナー濃度が少し変化しただけで透過
光が得られたり得られなかったりする。そこで、図示の
濃度信号出力手段１１８は、上記凹部内でその円周方向
に厚み勾配のある液膜を形成して様々な厚みで光透過さ
せることで、円盤ユニットを一回転させるまでに、透過
光を確実に得るように構成されているのである。

【００６２】上記受光素子はその出力値を円盤ユニット
の回転角度（液膜の厚み）に応じて連続的に変化させる
が、円盤ユニット一回転あたりにおけるこの出力値の積
分結果は受光素子の受光総量に相当し、液体現像剤７の
トナー濃度と相関関係にある。そこで、上記制御部は、
円盤ユニットが一回転する間に、このように連続的に変
化する上記出力値を積分し、積分結果に基づいて液体現
像剤７のトナー濃度を演算する。

【００６３】以上の構成の濃度検知手段によれば、トナ
ーを高濃度に含有するチキソトロピックな液体現像剤７
でも、そのトナー濃度を検知することができる。

【００６４】なお、濃度信号出力手段１１８に反射型の
光学センサ１３２を設けた例について説明したが、これ
に代えて、透過型の光学センサを設けてもよい。具体的
には、上記中円盤１３０をガラスや樹脂などの透明部材
で形成し、この内部に光学センサの受光素子あるいは発
光素子を設置するとともに、外部に内部の素子と対にな
る発光素子あるいは受光素子を設置する。そして、発光
素子から発した光に上記液膜を１度だけ透過させ、透過
光を受光素子に受光させるのである。

【００６５】また、図１に示すように、第２タンク１１
５の底部に設けられた搬送パイプ１２１用の開口部１５
１の隣接箇所には、磁石１５０が設けられている。これ
は、液体現像剤中に混入した導電性をもつ磁性体物質で
ある金属粉を回収するためのものである。この金属粉
は、互いに金属で構成されたローラとブレード、例え
ば、回収ローラ１１１と回収ブレード１１２あるいはグ
ラビアローラ１０６とメータリングブレード１０７等の
経時的な摩擦により、ブレード又はローラが磨耗するこ
とで発生する。また、図示しないが、金属製のギアの噛
み合わせにより、ギア歯が欠けたり磨耗したりすること
で発生することもある。このようにして発生した金属紛
を含んだ液体現像剤は、上記現像位置や転写ニップで現
像バイアスや転写バイアスをリークさせて現像性能や転
写性能を損ねるおそれがある。また、上記現像位置で現
像ローラ１０５から感光体ドラム１への局所的な電流リ
ークにより、感光体の表面を損傷させるおそれもある。
更に、上記円盤ユニットの各円盤を傷付けたり、液膜の
光透過率を変化させたりするおそれもある。これら不具
合が生じると、当然ながら画像品質を低下させてしま
う。

【００６６】本実施形態では、第２タンク１１５と搬送
パイプ１２１とが連結する開口部１５１の縁に沿うよう
に、中空円柱状の磁石１５０により、液体現像剤中に混
入した金属粉を回収する。液体現像剤７のほとんどは、
第２タンク１１５内に収容されており、実際に現像に使
用されることになる液体現像剤７は、搬送ポンプ１２０
により搬送パイプ１２１を介して第１タンク１１０に搬
送される。よって、本実施形態では、実際に現像に使用
されることになる液体現像剤７が必ず通過する開口部１
５１の縁に磁石１５０を設けることで、搬送ポンプ１２
０により液体現像剤７が連続的に供給される狭い箇所
で、液体現像剤７中から金属紛を回収することができ、
効率的な回収を行うことができる。

【００６７】また、このような磁石１５０を、搬送パイ
プ１２１と第１タンク１１０とが連結する開口部（図２
中符号１１０ａ）の隣接箇所や、その搬送パイプ１２１
中に設けてもよい。また、ドラムクリーニングユニット
４と回収パイプ８とが連結する開口部の隣接箇所や、そ
の回収パイプ８と第２タンク１１５とが連結する開口部
の隣接箇所、あるいは、回収部１０２のケーシングと回
収パイプ１１４とが連結する開口部の隣接箇所や、その
回収パイプ１１４と第２タンク１１５とが連結する開口
部の隣接箇所などに配置してもよい。また、これら回収
パイプ８，１１４中に設けてもよい。また、第２タンク
１１５内部の適当な箇所、例えば、金属紛が堆積しやす
いタンク底部の隅に配置してもよい。

【００６８】尚、上記磁石１５０は、取り外し可能に配
設しておくことが望ましい。磁石１５０に磁着した金属
粉により回収効率が低下したときに、交換したり、クリ
ーニングしたりすることで、経時的に回収効率を維持で
きるからである。

【００６９】また、本実施形態では、現像ローラ１０５
から回収ローラ１１１への現像剤回収位置と、上記現像
位置との間で、現像ローラ１０５と対向させるように、
混入物質回収手段を構成する磁界発生手段としての磁気
ローラ１５２が設けられている。この磁気ローラ１５２
は、図示しない駆動手段により現像ローラと連れ回る方
向に回転駆動されており、現像ローラ１０５上の液体現
像剤に接触させるように対向している。この磁気ローラ
１５２には、その磁気ローラ表面に付着した金属粉を掻
き取るための掻き取りブレード１５３が当接して配置さ
れている。これにより、磁気ローラ１５２の回収効率
を、経時的に低下させずに維持することができる。

【００７０】また、上記磁気ローラ１５２は、回収効率
を上げるため、現像ローラ１０５上の液体現像剤に接触
した状態で、金属紛を回収する。このとき、磁気ローラ
１５２には、現像で使用されなかったトナーが付着する
ことがある。この場合、再利用可能なトナーが無駄とな
ってしまう。そこで、本実施形態では、磁気ローラ１５
２に、電界形成手段を構成する電源１５４を接続し、磁
気ローラ１５２と現像ローラ１０５との間に、液体現像
剤中のトナーを現像ローラ１０５側に引き寄せる電界を
形成している。

【００７１】以上の磁気ローラ１５２の構成により、再
利用される液体現像剤に含まれる金属粉を磁気ローラ１
５２に磁着させて液体現像剤から除去し、磁気ローラ１
５２に磁着した金属粉を掻き取りブレードで掻き取って
回収することができる。しかも、この回収時には、電源
１５４のバイアス印加により形成される電界の作用で、
磁気ローラ１５２へのトナー付着を抑制することができ
る。

【００７２】尚、上述のような磁気ローラ１５２を、グ
ラビアローラ１０６から現像ローラ１０５への現像剤塗
布位置と、上記現像位置との間で、現像ローラ１０５と
対向させるように配設してもよい。このとき、所定の間
隙を介して対向させるようにする。これにより、現像ロ
ーラ１０５表面に形成された液体現像剤層を乱さずに金
属紛を回収することができる。この間隔は、１０〜２０
０μｍ程度であるのが好適である。同様に、磁気ローラ
１５２を、グラビアローラ１０６や回収ローラ１１１に
対向するように配設してもよい。

【００７３】図４（ａ）は、上記剤調整部１０３に装着
するフロート式液位センサを示す斜視図である。図にお
いて、フロート式液位センサ１３５は、２つのフロート
部材１４０、このフロート部材１４０の上下移動を案内
する２本のガイド棒１３９、リングピン１４１、磁力検
知手段である４つのホール素子１４３、磁力発生体１４
４等から構成されている。リングピン１４１は、２つの
リング部１４１ａを有し、図示しない上記タンク蓋の下
面に突設された２本のガイド棒１３９のそれぞれが、こ
れらリング部１４１ａに挿入されるようになっている。

【００７４】図示しない液体現像剤中で浮遊している２
つの上記フロート１４０部材は、それぞれリングピン１
４１の反対側の端部に保持されながら、液位の増減に伴
って上下移動する。この上下移動は２本のガイド棒１３
９によってガイドされ、液体現像剤の回転方向に流され
ないようになっている。リングピン１４１の中央部に
は、上記磁力発生体１４４が固定されている。

【００７５】図示しない上記タンク蓋には、２本のガイ
ド棒１３９の他に、上記濃度信号出力手段１１８の支持
板１２９が、これらガイド棒１３９の間に位置するよう
に突設され、フロート部材１４０に固定された磁力発生
体１４４に対向するようになっている。この支持板１２
９には、４つの上記ホール素子１４３が上下方向に並ぶ
ように固定されている。

【００７６】これら４つのホール素子１４３は、上から
順に、上限液位、標準液位、下限液位、緊急停止液位に
対応する高さに装着されている。

【００７７】液位が下限液位を下回ったり、上限液位を
上回ったりすると、上記円盤ユニットが液体現像剤７に
浸からなくなったり、部分的にではなくその全てが浸か
ったりして上記液膜が形成されなくなるため、トナー濃
度の検知が不可能になる。

【００７８】各ホール素子１４３は、例えば５Ｖの電源
が供給されながら、Ｓ極又はＮ極の磁力を検知すると、
０Ｖの検知信号を後述の補給制御部に出力するように構
成されている。液体現像剤の液位の増減に伴ってフロー
ト部材１４０が上下移動すると、４つのホール素子１４
３のうち、フロート部材１４０の高さ位置にあるもの
が、このフロート部材１４０に固定された上記磁力発生
体１４４の磁力を検知する。

【００７９】各ホール素子１４３をフロート部材１４０
ではなく、上記支持板１２９に固定することで、各ホー
ル素子１４３に接続する電源用や信号用の図示しない電
線を、液体現像剤中に長く延ばすことなく固定して配設
することができる。よって、フロート部材１４０の上下
移動に伴って、この電線をフロート部材１４０、リング
ピン１４１、ガイド棒１３９に絡ませるようなことはな
い。

【００８０】フロート部材１４０の材質としては、液体
現像剤の比重より軽いもので、ポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどの発泡樹脂を用いることが望
ましい。本実施形態のプリンタでは、０．０２〜０．６
ｇ／ｃｍ³の比重のポリスチレン（発泡スチロール）を
用いた。

【００８１】また、フロート部材１４０の形状について
は、なるべく表面積を小さくしながら良好な浮遊性を発
揮させるようにしたものを用いることが望ましい。フロ
ート部材１４０は、回転する液体現像剤の流れを受ける
側の平面積が大きくなるほど、液体現像剤の回転力の影
響を受けて振動が大きくなったり、液体現像剤に乱流を
発生させたりするからである。また、平面積が大きくな
るほど、高粘度の液体現像剤中における浮遊抵抗が大き
くなり、浮遊応答性が悪くなるからである。

【００８２】図４（ａ）に示したフロート式液位センサ
１３５において、球形のフロート部材１４０の上部に付
着した図示しない液体現像剤中のトナーは、液体キャリ
アとともにフロート部材１４０の球面に沿ってだれるよ
うに降下する。そして、図示しない第２タンク内の液体
現像剤の液面に達して取り込まれる。このことにより、
フロート部材１４０上にトナーが堆積し難くなり、現像
物質の堆積によるフロート部材の沈みが軽減されて、第
２タンク内における実際の液位と、フロート式液位セン
サの検知液位との誤差を少なくすることができる。ま
た、角のない球状のフロート部材１４０は、角のあるフ
ロート部材よりも、液体現像剤から受ける液流抵抗を低
減して、液体現像剤の流れを受けることによる微妙な上
下移動を軽減することができる。

【００８３】また、このフロート式液位センサにおいて
は、液面の波立ちに伴う磁力発生体１４４のレベル変動
を軽減して、第２タンク内における実際の液位と、検知
液位との誤差を少なくすることができる。なお、２つの
フロート部材１４０がそれぞれ異なった液面レベルの位
置で浮遊する際におけるリングピン１４１の最大傾斜角
度については、２つのリング部１４１ａの間隔、リング
部１４１ａの内壁とガイド棒１３９とのクリアランスな
どの調整によって微妙に設定することができる。

【００８４】本実施形態のプリンタにおいては、ユーザ
ーの使用すべき液体現像剤７の種類を指定している。具
体的には、装置の取扱説明書などに、例えば「液体現像
剤には、○○社の××を使用して下さい」などと明記す
ることによって指定している。そして、この指定した種
類の液体現像剤７よりも比重の軽い発泡樹脂をフロート
部材１４０に用いている。よって、指定した種類の液体
現像剤７が使用される限りは、フロート部材が液体現像
剤７中で沈むようなことはない。

【００８５】各ホール素子１４３からの上記検知信号
は、後述の補給制御部に出力される。この補給制御部
は、検知信号を出力しているホール素子１４３が少なく
とも１つあるか否かを判定し、「無い」場合には図示し
ないディスプレイ等の表示部にエラーメッセージを表示
させる。また、「ある」場合には、次に、一番下から二
番目のホール素子１４３（下限液位となる）から出力さ
れているか否かを判定し、出力されている場合には液位
を下限液位以下であると判定する。

【００８６】本プリンタでは、各ホール素子１４３間に
おいて検知デッドスペースを生じさせないような間隔で
各ホール素子１４３を配設し、２０ｍｍの液位変動幅を
検知させるようにフロート式液位センサ１３５を構成し
ている。

【００８７】フロート式液位センサ１３５については、
図４（ｂ）に示すように、濃度信号出力手段１１８とで
一つのユニットになるように構成しており、これら手段
を第２タンク内１１５内にコンパクトに配設することが
できる。

【００８８】図５は、本プリンタの電気回路の一部を示
すブロック図である。図において、制御手段である制御
部２００は、濃度検知制御部２００と、補給制御部２０
２と、ハードディスクやＲＡＭ等で構成された記憶手段
２０３とを備えている。

【００８９】上記濃度検知制御部２０１と補給制御部２
０２とは、互いにデータ交信し得るように接続され、ま
た、これらには上記記憶手段２０３も接続されている。

【００９０】上記濃度検知制御部２０１は、上記濃度信
号出力手段１１８の円盤モータ１１３や、上記光学セン
サ１３２などにも接続されており、これらの駆動を制御
したり、光学センサ１３２と交信したりするようになっ
ている。

【００９１】上記補給制御部２０２は、上記搬送ポンプ
１２０、現像剤ポンプ１４６、キャリアポンプ１４７、
フロート式液位センサ１３５、攪拌モータ（翼部材１１
６、１１７用）１４８などにも接続されており、これら
の駆動を制御したり、フロート式液位センサ１３５と交
信したりするようになっている。

【００９２】図６は、上記濃度検知制御部２０１の濃度
検知制御を示すフローチャートである。図において、濃
度検知制御部２０１は、所定の周期で濃度検知制御をス
タートさせ、まず、上記円盤モータ（１３３）の駆動を
開始して、上記濃度信号出力手段（１１８）の円盤ユニ
ットを回転させる（ステップ１：以下、ステップをＳと
記す）。この回転により、円盤ユニットには、上記第２
タンク（１１５）内の液体現像剤からなる液膜が形成さ
れる。

【００９３】次に、濃度検知制御部２０１は、上記光学
センサ（１３２）の受光素子から送られてくる連続的に
変化する出力値を、所定時間分だけ積分処理する（Ｓ
２）。この所定時間とは、円盤ユニットの一回転に要す
る時間であり、本実施形態のプリンタでは約７秒間にな
っている。

【００９４】濃度検知制御部２０１は、積分処理を終え
ると、積分結果に基づいて第２タンク（１１５）内の液
体現像剤のトナー濃度を演算する（Ｓ３）。具体的に
は、例えば、各積分値とトナー濃度とを関連付けしたデ
ーターベースから、積分結果に対応するトナー濃度を特
定したり、積分値とトナー濃度との関係を示すアルゴリ
ズムに積分結果を代入してトナー濃度を演算したりする
のである。そして、上記記憶手段２０３に記憶されてい
るトナー濃度データを、演算結果の値に更新した後（Ｓ
４）、制御を継続すべきか否かについて判断する（Ｓ
５）。

【００９５】ここで、現像動作中などであるが故に制御
を継続すべきであると判断した場合には（Ｓ５でＹ）、
制御フローを上記Ｓ２にループさせて、再び積分処理を
行う。また、制御を継続すべきでないと判断した場合に
は（Ｓ５でＮ）、円盤モータ１３３の駆動を停止してか
ら（Ｓ６）、制御を終了する。

【００９６】このような濃度検知制御においては、制御
がスタートすると、上記Ｓ５で円盤モータ１３３の停止
が確認されるまで積分処理が繰り返し行われ、上記記憶
手段２０３に記憶されているトナー濃度データが繰り返
し更新される。なお、上記Ｓ２では約７秒間の処理時間
が費やされるが、この他は、殆ど瞬間的な演算処理であ
るため、１回あたりのトナー濃度演算時間（上記Ｓ２〜
Ｓ５までの処理時間）は７秒強となる。

【００９７】図７は、上記補給制御部２０２の濃度調整
制御を示すフローチャートである。この濃度調整制御と
は、上記第２タンク１１５内の液体現像剤７の液位と、
上記記憶手段２０３に記憶されているトナー濃度データ
とに基づいて、第２タンク１１５内に液体キャリアか液
体現像剤の一方を補給して、液体現像剤７のトナー濃度
を調整する制御である。

【００９８】図７に示したこの濃度調整制御の概要は次
の通りである。即ち、まず、上記第２タンク１１５内の
液位（以下、単に液位という）を判定し（Ｓ１）、液位
が標準液位を下回る場合に（Ｓ２でＹ）、液体キャリア
かあるいは液体現像剤を所定時間だけ第２タンク１１５
内に補給した後（Ｓ１１又はＳ１４）、再び上記Ｓ１の
制御に戻って液位を判定する。また、液位が標準液位以
上である場合には（Ｓ２でＮ）、液体キャリアや液体現
像剤を補給することなく制御を終了する。よって、所定
の周期で濃度調整制御が開始され、「液位＜標準液位」
であると一旦判断されると、液位が標準液位に上昇する
まで液体キャリアかあるいは液体現像剤が補給される。

【００９９】なお、「液位＝標準液位」である場合に
は、制御がＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１７という順で
進む。そして、このＳ１７において、制御を継続すべき
であるか否かが判断され、現像動作中などであるが故に
継続すべきであると判断された場合には（Ｓ１７で
Ｙ）、制御がＳ１にループされる。また、継続すべきで
ないと判断された場合には（Ｓ１７でＮ）、一連の制御
が終了する。

【０１００】このような補給により、液位は、標準液位
とこれを少し下回ったレベルとの間で変動するため、何
らかの異常がない限り、標準液位付近に保たれる。しか
しながら、各ポンプや上記フロート式液位センサ１３５
の故障、濃度補給剤切れなどにより、液位が下限液位を
下回ったり、上限液位を上回ったりという液位異常が発
生するおそれがある。

【０１０１】そこで、上記補給制御部２０２は、このよ
うな液位異常の有無について確認し（Ｓ４、Ｓ５）、液
位異常である場合には（Ｓ４やＳ５でＹ）、図示しない
表示部に「水位エラー」を表示させて制御を終了する。

【０１０２】また、濃度調整剤が無くなっていないか、
即ち、上記現像剤ボトル１２４やキャリアボトル１２３
が空になっていないか、を確認し、空になっている場合
には図示しない表示部に「現像剤ボトル空エラー」や
「キャリアボトル空エラー」を表示させて制御を終了す
る。具体的には、液体現像剤や液体キャリアの補給につ
いては、上記現像剤ポンプ１４６やキャリアポンプ１４
７を所定時間だけ駆動する（Ｓ１１、Ｓ１５）ことによ
って行っているが、この駆動を何回繰り返しても液位が
上昇しない場合にはこれらボトルが空になっていること
になる。本実施形態においては、現像剤ポンプ１４６や
キャリアポンプ１４７を一回あたり２秒間駆動した後、
制御フローを上記Ｓ１に戻して液位を判定し、液位が標
準液位に達していない場合には、更に、これらポンプを
２秒間駆動する制御を繰り返し行っている。このような
一連の工程の中で、ポンプを一回駆動する毎に、現像剤
ポンプ駆動回数Ｃ１やキャリアポンプ駆動回数Ｃ２に１
を加算しながら（Ｓ１２、Ｓ１６）、それぞれについて
１０回に達しているか否かを判定し（Ｓ９、Ｓ１３）、
達している場合（Ｓ９やＳ１３でＹ）にはボトル空エラ
ーを表示する（Ｓ１０、Ｓ１４９）のである。なお、液
位が標準液位に達した場合には、現像剤ポンプ駆動回数
Ｃ１やキャリアポンプ駆動回数Ｃ２をゼロにリセットし
てから（Ｓ３）、制御を終了する。

【０１０３】液体現像剤を補給するのか、あるいは液体
キャリアを補給するのかの判断については、上記トナー
濃度データと、目標濃度とを上記記憶手段２０３から読
み込み（Ｓ７）、両者を比較する（Ｓ８）ことによって
行う。「目標濃度＞トナー濃度データ」である場合には
（Ｓ８でＹ）液体現像剤を補給し、「目標濃度≦トナー
濃度データ」である場合には（Ｓ８でＮ）液体キャリア
を補給するのである。本実施形態では、この目標濃度が
１８％に設定されているので、トナー濃度が１８％にな
ると、液体キャリアが補給されることになる。なお、現
像に望ましいトナー濃度は、補給用（現像剤ボトル１２
４内）の液体現像剤と同等の１５％であるが、１５±３
（１２〜１８）％の範囲内であれば、現像濃度が変動す
るようなことはない。

【０１０４】ここで、補給用の液体現像剤のトナー濃度
は標準濃度の１５％であるので、上記第２タンク１１５
内の液体現像剤７のトナー濃度が１５％を超え且つ１８
％未満である場合には、補給用の液体現像剤を補給して
も、実際には液体現像剤７を薄めることになる。但し、
目標濃度を１５％に設定する場合よりも、１５〜１８％
の領域での補給による濃度低下を抑えて、トナー濃度不
足に起因する現像濃度不足を抑えることができる。な
お、補給用の液体現像剤として、１５％よりも濃いトナ
ー濃度のものを使用してもよい。

【０１０５】上記Ｓ１１やＳ１５におけるポンプの駆動
９では２秒間の処理時間が費やされるが、この他は、殆
ど瞬間的な演算処理であるため、上記Ｓ１〜Ｓ１２ある
いはＳ１〜Ｓ１６までの処理時間は２秒強となる。一
方、上述のように、上記濃度検知制御においては、１回
あたりのトナー濃度演算時間は７秒強であり、この間は
トナー濃度データの更新がなされない。このため、補給
制御部２０２による濃度調整制御において、補給が繰り
返し行われる場合には、少なくとも３回は同じトナー濃
度データが上記Ｓ７で読み込まれて使用されることにな
る。

【０１０６】以上の濃度調整制御によれば、濃度検知制
御部２０１によるトナー濃度の演算を待機することな
く、予め記憶手段２０３に記憶されているトナー濃度デ
ータに基づいて制御を実施することができる。

【０１０７】なお、濃度演算手段である濃度検知制御部
２０１と、上記濃度調整制御を実施する補給制御部２０
２とを個別に設けた例について説明したが、これらを一
つのＣＰＵ等によって構成し、上記濃度検知制御の制御
フローと濃度調整制御の制御フローとを並行して行わせ
るようにしてもよい。

【０１０８】また、図７では省略しているが、上記補給
制御部２０２は、緊急停止液位を検知した場合には、上
記翼部材１１６が液体現像剤に浸からなくなって、周囲
に液体現像剤を撒き散らす危険性があるため、プリンタ
全体の動作を緊急停止させるようになっている。

【０１０９】図８は、第２タンク１１５にタンク蓋１１
９を装着した状態の剤調整部１０３を示す斜視図であ
る。なお、この図８では、図４（ａ）及び（ｂ）のフロ
ート式液位センサ１３５が設けられた第２タンク１１５
を示している。図８において、第２タンク１１５は、そ
の平断面が正円ではなく長円になるように形成されてい
る。ここで言う「長円」とは、幾何学で言う楕円ではな
く、正円の中心線で２分された半円と半円の間に正方形
や長方形などの四角形が介在するような陸上トラック状
の形状である。

【０１１０】軸部材としての軸棒１３８は、第２タンク
１１７の底面に設けられた図示しない防水構造の軸受け
に回転自在に支持され、該底面の中心（重心）よりも図
中左側にずれた位置で回転する。この軸棒１３８の周面
には、可撓性の部材で構成された翼部材１１６と、これ
よりも図中下側に配設され且つ非可撓性の部材で構成さ
れた翼部材１１７とが固定されている。

【０１１１】可撓性の上記翼部材１１６は、どのような
回転位置にあっても第２タンク１１５の内周面に触れる
ようにその長さが調整されており、軸棒１３８の図中矢
印方向の回転に伴い、タンク内周面を舐めるように撓り
ながら同方向に回転する。この可撓性の翼部材１１６の
回転軌道上には、支持板１２９や外円盤１３１などの内
設部材が配設されている。可撓性の翼部材１１６は回転
に伴ってこれら内設部材に接触すると、図９に示すよう
に、これを避けるように回転方向とは逆方向に更に撓
る。そして、撓った状態でこれら内設部材の表面を舐め
るようにして回転を続け、図１０に示すように、内設部
材から離れ得る位置まで回転した後、図１１に示すよう
に、再びタンク内周面を舐めるような回転を続ける。こ
のおうな翼部材１１６は、その回転軌道上に支持板１２
９や外円盤１３１などの内設部材が設けられていても、
該回転軌道上に存在する液体現像剤７の全域を接触によ
って低粘度化せしめながら回転させることができる。か
かる構成においては、対流を発生させ難い高粘度のチキ
ソトロピックな液体現像剤７でも、翼部材１１６の高さ
位置において、良好に回転せしめて水平方向に攪拌する
ことができる。

【０１１２】一方、非可撓性の上記翼部材１１７は、図
８に示したように、軸棒１３８における翼部材１１６よ
りも下側の位置に設けられ、船舶スクリューのように、
軸棒１３８の軸線方向からねじれるような扇状の４枚の
羽部材で構成されている。この翼部材１１７の回転に伴
って液体現像剤７が回転すると、図中上側から下側に向
けて移動する液体現像剤７の軸流が発生する。軸流によ
って第２タンク１１５の底にぶつかった液体現像剤は、
この底で撥ね返って今度は下側から上側に向けて移動す
る。翼部材１１７は、翼部材１１６とは異なり、その高
さ位置において回転軌道が第２タンク平面の全域に及ば
ないようになっているが、回転軌道上で低粘度化せしめ
た液体現像剤７をこの跳ね返りによって、回転軌道の及
ばない領域に効率良く移動させることができる。このた
め、回転軌道上の液体現像剤７と、この回転軌道の及ば
ない領域の液体現像剤７との粘度差が起こり難く、この
粘度差に起因する攪拌効率の悪化が抑えられる。

【０１１３】上記軸流の方向については、図８に示した
ように、図中上側から下側に向かう方向が望ましい。こ
の方向の軸流では、図中下側から上側に向かう方向の軸
流よりも、液面の波立ちを抑えることができ、且つ、第
２タンク１１５の底での跳ね返りによって液体現像剤７
に強いせん断力を付与して、液体現像剤７をより効率的
に低粘度化せしめることができるからである。

【０１１４】本プリンタにおいては、非可撓性の翼部材
１１７の攪拌力が、可撓性の翼部材１１６の攪拌力より
も勝っているため、翼部材１１７の高さ位置における液
体現像剤７の方が早く低粘度化する。低粘度化した液体
現像剤７は、上述の跳ね返りによって翼部材１１６の高
さ位置まで上昇する。このため、翼部材１１７は、より
低粘度化せしめた液体現像剤７を軸流によって翼部材１
１６の回転軌道上まで移動させて、翼部材１１６での攪
拌を手助けすることになる。翼部材１１６の回転軌道上
の中心付近にある液体現像剤７は、翼部材１１７の回転
によって生ずる軸流によって図中下側に引っ張られ、翼
部材１１７の回転位置まで下降する。

【０１１５】以上の構成において、第２タンク１１５内
の液体現像剤７は、軸棒１３８の回転方向に積極的に回
転せしめられて水平方向に十分に攪拌される。また、そ
の回転中心付近が下方移動する一方で、外側が上方移動
するという上下移動によって上下方向にも十分に攪拌さ
れる。

【０１１６】ところで、支持板１２９や外円盤１３１な
どの内設部材の高さ位置において、単に、液体現像剤７
の全域を可撓性の上記翼部材１１６によって接触せしめ
て回転させるだけであれば、第２タンク１１５の平面形
状を長円形にし、且つ翼部材１１６の回転中心をこの平
面形状の中心からずらすといった複雑な構成を設ける必
要はない。具体的には、図１２に示すように、第２タン
ク１１５の平面形状を正円形にし、この平面形状の中心
位置で可撓性の翼部材１１６を回転させるようにすれば
足りる。しかしながら、この構成では、図１３に示すよ
うに、攪拌力の強い非可撓性の翼部材１１７もこの中心
位置で回転させることになり、この翼部材１１７による
液体現像剤７の比較的高速な回転や軸流によって液面が
大きく波立ってしまう。そして、このような大きな波立
ちにより、フロート式液位センサ１３５の液位検知結果
と、静止状態の実際の液位とに大きな誤差が生じてしま
う。また、上記軸棒１３８付近に生ずる渦にフロート部
材１４０が吸い込まれて上下に激しく揺さぶられるた
め、この揺さぶりによっても大きな誤差を生じてしま
う。

【０１１７】そこで、本実施形態のプリンタでは、軸棒
１３８を第２タンク１１５の中心（重心）からずれた位
置に設け、翼部材１１６、１１７を該中心からずれた位
置を軸にして回転させるようにしている。かかる構成で
は、翼部材１１７の回転に伴い、第２タンク１１５内で
これの中心よりも軸棒１３８側に位置する液体現像剤が
積極的に回転せしめられてその液面を波立たせる。一
方、第２タンク１１５の中心よりも軸棒１３８とは反対
側に位置する液体現像剤は、翼部材１１７によって接触
的に回転せしめられる液体現像剤の対流や、あるいは翼
部材１１７よりも攪拌力の弱い翼部材１１６の回転によ
り、比較的ゆっくりと回転せしめられるため、液面の波
立ちが抑えられる。フロート式液位センサ１３５は、こ
のように波立ちが抑えられる位置で液位を検知するの
で、波立ちによる液位の検知誤差を低減することができ
る。

【０１１８】第２タンク１１５の底には、図１４に示す
ように、翼部材１１７の回転に伴って生ずる軸流によっ
てこの底にぶつかった後、タンク中心側へと底面に沿っ
て広がる液体現像剤７を上方に導くテーパー１４５を設
けることが望ましい。かかる構成では、第２タンク１１
５内において、タンク中心よりも軸棒１３８側で上側か
ら下側に向かう液体現像剤７の流れを生じせしめるとと
もに、軸棒１３８とは反対側で下側から上側に向かう液
体現像剤７の流れを積極的に生じせしめる。このような
流れにより、液体現像剤７の上下方向の攪拌をより確実
に行うことができる。

【０１１９】本プリンタでは、テーパー１４５によって
第２タンクの底から上方へと導いた液体現像剤７のトナ
ー濃度を、上記濃度信号出力手段１１８と制御部とから
なる濃度検知手段に検知させるようにしている。また、
図１５に示すように、濃度調整剤（補給用の液体キャリ
ア又は液体現像剤）、及び、回収現像剤（感光体ドラム
や現像ローラから回収）を、タンク中心よりも軸棒１３
８側の液面に落下させるようにしている。より具体的に
は、濃度調整剤や回収現像剤を翼部材１１７の回転軌道
の上側に落下させるようにしている。かかる構成におい
ては、濃度調整剤や回収現像剤が、タンク中心よりも軸
棒１３８側で翼部材１１７によって積極的に回転せしめ
られる液体現像剤の液面に供給される。そして、翼部材
１１７の回転に伴って生ずる軸流に巻き込まれて液面か
ら第２タンク１１５の底へと移動せしめられ、水平方向
の攪拌と上下方向の攪拌とが十分に施される。更に、第
２タンク１１５の底において、底面に沿って軸棒１３８
側から反対側へと広がりながら、上記テーパー１４５に
よって上方へと導かれる。そして、今度は反対側の液体
現像剤７中で、上方移動や翼部材１３６の回転に伴って
更に水平方向の攪拌と上下方向の攪拌とが助長される。
かかる構成において、上記濃度検知手段は、このように
して濃度調整剤や回収現像剤の水平方向の攪拌や上下方
向の攪拌が十分に施された液体現像剤７のトナー濃度を
検知することになる。

【０１２０】尚、本実施形態では、液体現像剤中に混入
した金属粉を回収する混入物質回収手段として、磁石１
５０及び磁気ローラ１５２を用いた構成について説明し
たが、これに限らず、回収箇所の形状や環境その他の条
件に応じて、電磁石や磁気コイル等の磁界発生手段ある
いは磁気を用いずに金属粉を回収する手段などを適宜選
択して用いる。

【０１２１】

【発明の効果】請求項１乃至１４の発明によれば、金属
紛等の混入物質を介して潜像担持体にリーク電流が流れ
込むのを抑制することで、その混入物質により生じる画
質劣化や潜像担持体の損傷を防止することができるとい
う優れた効果がある。

【０１２２】特に、請求項２の発明によれば、液体現像
剤を再利用することができるので、資源の有効活用及び
環境に配慮した装置を提供することができるという優れ
た効果がある。また、このように液体現像剤を再利用す
る場合、一度混入した混入物質が剤収容部に累積的に蓄
積されるため、混入物質による問題の発生頻度が高まる
ことになるので、本発明による利益がより一層高まるこ
とになる。

【０１２３】また、請求項３の発明によれば、回収効率
を高めることができ、混入物質により生じる画質劣化や
潜像担持体の損傷を効果的に防止することができるとい
う優れた効果がある。

【０１２４】また、請求項４の発明によれば、現像装置
に混入物質回収手段の配置スペースを新たに設けること
なく、混入物質を回収することができるので、実用性を
高めることができるという優れた効果がある。

【０１２５】また、請求項５及び６の発明によれば、混
入物質を効率的に回収することができるという優れた効
果がある。特に、請求項５の発明によれば、混入物質回
収手段を実現する部材や装置の小型化を図り、実用性を
高めることができるという優れた効果もある。

【０１２６】また、請求項７及び８の発明によれば、比
較的簡単な構成で混入物質を回収することができるとい
う優れた効果がある。

【０１２７】また、請求項９乃至１１の発明によれば、
混入物質を効果的に回収することができるという優れた
効果がある。

【０１２８】また、請求項１０の発明によれば、磁気ロ
ーラへの現像物質の付着を防止し、現像物質を効率的に
再利用することができるという優れた効果がある。

【０１２９】また、請求項１１の発明によれば、混入物
質回収の際に現像剤担持体上の液体現像剤層を乱さない
ので、混入物質の回収により生じ得る画質劣化が発生し
ないという優れた効果がある。

【０１３０】また、請求項１２の発明によれば、現像剤
担持体上に所望の層厚の現像剤層を容易かつ安定して形
成することができ、層厚のムラによる画質のムラを抑制
することができるという優れた効果がある。また、本請
求項に係る現像装置の構成では、導電性をもつ磁性体材
料で形成された規制部材が欠けたり、磨耗したりするこ
とで画質劣化や潜像担持体の損傷を招くおそれがあるの
で、本発明による利益がより一層高まることになる。

【０１３１】また、請求項１３の発明によれば、現像物
質を５〜４０％と比較的高濃度に含有する液体現像剤を
用いることで、現像物質をこれより低濃度に含有する液
体現像剤を用いる場合よりも少ない液量で高濃度の画像
を形成することができるという優れた効果がある。ま
た、製造コストが嵩む１００００ｍＰａ・ｓ粘度を超え
る液体現像剤を用いる場合とは異なり、比較的低価格で
高濃度の画像を形成することができるという優れた効果
もある。また、現像物質の分散ムラを生じ易い１００ｍ
Ｐａ・ｓ粘度を下回る液体現像剤を用いる場合よりも、
該分散ムラに起因する画像濃度ムラを抑えることができ
るという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタにおける現像ユニット
の剤調整部の分解斜視図。

【図２】同プリンタの概略構成図。

【図３】同プリンタの現像ユニットを示す平面図。

【図４】（ａ）は、剤調整部のフロート式液位センサを
示す斜視図。（ｂ）は、同フロート式液位センサを濃度
信号出力手段とともに示す斜視図。

【図５】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック
図。

【図６】同プリンタの濃度検知制御部の濃度検知制御を
示すフローチャート。

【図７】同プリンタの補給制御部の濃度調整制御を示す
フローチャート。

【図８】第２タンクにタンク蓋を装着した状態の同剤調
整部を示す斜視図。

【図９】同第２タンク内における可撓性の翼部材の状態
を示す平面図。

【図１０】図９よりも少し回転が進んだ同翼部材の状態
を示す平面図。

【図１１】図１０よりも更に回転が進んだ同翼部材の状
態を示す平面図。

【図１２】正円筒状に構成した第２タンクを同翼部材と
ともに示す平面図。

【図１３】正円筒状の同第２タンクにおける液体現像剤
の攪拌状態を示す断面図。

【図１４】底にテーパーを設けた第２タンクを示す斜視
図。

【図１５】同現像ユニットの液体現像剤の流れを示す平
面図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（潜像担持体） １００ 現像ユニット（現像装置） １０２ 回収部（現像剤回収手段） １０５ 現像ローラ（現像剤担持体） １１５ 第２タンク（剤収容部） １１８ 濃度検知手段 １３５ フロート式液位センサ １４０ フロート部材 １４３ ホール素子 １４４ 磁力発生体 １４５ テーパー １５０ 磁石（混入物質回収手段） １５１ 開口部 １５２ 磁気ローラ（混入物質回収手段） １５３ 掻き取りブレード １５４ 電源（電界形成手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H034 EA01 EA04 2H069 DA06 DA08 2H074 AA03 AA41 BB02 BB20 BB32 BB50 BB54 BB62 BB72

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像物質と液体キャリアとを含有する液体
   現像剤を収容する剤収容部と、上記剤収容部から供給さ
   れる液体現像剤を担持する現像剤担持体とを備え、画像
   形成装置の潜像担持体と上記現像剤担持体とが対向する
   現像位置に所定の現像バイアスを形成して、該現像剤担
   持体に担持した液体現像剤中の現像物質を該潜像担持体
   に担持された潜像に付着させ、該潜像を現像する現像装
   置において、上記液体現像剤中に混入した導電性をもつ
   磁性体物質を回収する混入物質回収手段を有することを
   特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１の現像装置において、現像に使用
   した後の液体現像剤を上記剤収容部に戻す現像剤回収手
   段を有することを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項２の現像装置において、上記現像剤
   回収手段は、回収した液体現像剤を上記剤収容部まで搬
   送するための回収用搬送路を有し、上記混入物質回収手
   段を、上記回収用搬送路中に設けたことを特徴とする現
   像装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２の現像装置において、上記
   混入物質回収手段を、上記剤収容部内に設けたことを特
   徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項１又は２の現像装置において、上記
   剤収容部に収容された液体現像剤を上記現像剤担持体近
   傍まで搬送するための搬送路を有し、上記混入物質回収
   手段を、上記搬送路と上記剤収容部とが連結する開口部
   の隣接箇所に設けたことを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】請求項１又は２の現像装置において、上記
   剤収容部に収容された液体現像剤を上記現像剤担持体近
   傍まで搬送するための搬送路を有し、上記混入物質回収
   手段を、上記搬送路中に設けたことを特徴とする現像装
   置。
7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６の現像装
   置において、上記混入物質回収手段は、磁界発生手段を
   有することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】請求項７の現像装置において、上記磁界発
   生手段として、永久磁石を用いたことを特徴とする現像
   装置。
9. 【請求項９】請求項１又は２の現像装置において、上記
   混入物質回収手段は、上記現像剤担持体に対向するよう
   に配置され、上記液体現像剤中の導電性をもつ磁性体物
   質を吸着させる磁界を形成する磁気ローラを有すること
   を特徴とする現像装置。
10. 【請求項１０】請求項９の現像装置において、上記混入
    物質回収手段は、上記磁気ローラと上記現像剤担持体と
    の対向部分に、上記液体現像剤中の上記現像物質を該現
    像剤担持体側に引き寄せる電界を形成する電界形成手段
    を有することを特徴とする現像装置。
11. 【請求項１１】請求項９又は１０の現像装置において、
    上記磁気ローラを、現像に使用した後の液体現像剤を担
    持する上記現像剤担持体部分と対向する位置に設け、上
    記混入物質回収手段により混入物質が回収された液体現
    像剤を上記剤収容部に戻す現像剤回収手段を有すること
    を特徴とする現像装置。
12. 【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０又は１１の現像装置において、上記剤収容
    部から供給される液体現像剤を、表面に凹凸を有する塗
    布ローラに付着させ、該塗布ローラに付着した液体現像
    剤を、該塗布ローラ表面に当接する導電性をもつ磁性体
    材料で形成された規制部材により規制した後、該塗布ロ
    ーラ表面に付着している液体現像剤を、上記現像剤担持
    体上に供給する現像剤供給手段を有することを特徴とす
    る現像装置。
13. 【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１又は１２の現像装置において、上記
    液体現像剤として、現像物質が５〜４０％の濃度で分散
    され、粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓに調整され
    たものを用いたことを特徴とする現像装置。
14. 【請求項１４】潜像を担持する潜像担持体と、上記潜像
    担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、上記潜像担
    持体上に形成された潜像に液体現像剤中の現像物質を付
    着させて該潜像を現像する現像装置とを備える画像形成
    装置において、上記現像装置として、請求項１、２、
    ３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１
    ３の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。