JP2004117687A

JP2004117687A - トナー調整装置およびこれを備えた印刷機

Info

Publication number: JP2004117687A
Application number: JP2002279252A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hayashi; 林　誠; Michihiko Iida; 飯田　充彦
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】低コストで液体トナーの濃度を一定範囲内に維持できるトナー調整装置を提供すること。
【解決手段】トナー調整装置５Ｂは、感光体ドラム２、帯電器２１、露光器２２、現像手段３、およびバックアップローラ７を備え、現像手段３は、液体トナーが収容されるトナー収容室３７Ｂおよび予備トナー収容室５１Ｂと、液体トナーを感光体ドラム２に供給する現像ローラ３８Ｂとを含んで構成される印刷機に用いられ、トナー収容室３７Ｂ，５１Ｂに収容された液体トナーより濃度の高い高濃度トナーが収容された高濃度トナー収容室５６Ｂと、この高濃度トナー収容室５６Ｂに収容された高濃度トナーを予備トナー収容室５１Ｂに供給する高濃度トナー供給装置５７Ｂと、高濃度トナーを希釈する希釈液が収容された希釈液収容室５８と、この希釈液収容室５８に収容された希釈液を予備トナー収容室５１Ｂに供給する希釈液供給装置５９Ｂとを備えている。
【選択図】　　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子技術を用いて感光体に形成した画像を、感光体とバックアップ手段との間に印刷用紙等の出力媒体を挟んで転写する印刷機に用いられるトナー調整装置およびこれを備えた印刷機に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、図１４に示すように、一定速度で回転する感光体ドラム１０２の表面に液体トナーを供給して画像を形成し、感光体ドラム１０２に転写ローラ１０６を接触させながら回転させることによって画像を転写ローラ１０６に転写した後、転写ローラ１０６とバックアップローラ１０７との間に印刷用紙Ｗを挟んでこれら転写ローラ１０６およびバックアップローラ１０７を回転させることにより転写ローラ１０６上の画像を印刷用紙Ｗ上に転写する印刷機１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような印刷機１００は、感光性をもつ感光体ドラム１０２表面を帯電させる帯電器１２１と、この帯電した感光体ドラム１０２に描画データに基づいて露光走査して静電潜像を作成する露光器１２２と、この露光器１２２により作成された静電潜像を液体トナーを供給することによって現像する現像機１０３とを備えている。
【０００４】
現像機１０３は、基台１３６と、この基台１３６の上に並設されてプロセスカラー４色がそれぞれ収容された４つのトナー収容室１３７Ｂ，１３７Ｃ，１３７Ｄ，１３７Ｅと、このトナー収容室１３７Ｂ〜１３７Ｅに設けられた現像ローラ１３８Ｂ，１３８Ｃ，１３８Ｄ，１３８Ｅとを備えている。
現像ローラ１３８Ｂ〜１３８Ｅは、トナー収容室１３７Ｂ〜１３７Ｅ内の液体トナーを感光体ドラム１０２に供給するものであって、その下面が液体トナーに浸っている。
ここで、液体トナーは、希釈液（溶媒）に樹脂および顔料からなる固体成分を混ぜた後、正または負に帯電されるように電気的な特性を与えられたものである。
【０００５】
現像機１０３は、感光体ドラム１０２上に形成される各色静電潜像に対応して、トナー収容室１３７Ｂ〜１３７Ｅのうちいずれか１つが選択されると、水平移動されて、この選択されたトナー収容室１３７Ｂ〜１３７Ｅの現像ローラ１３８Ｂ〜１３８Ｅ（ここでは現像ローラ１３８Ｂ）が、感光体ドラム１０２の真下、つまり感光体ドラム１０２の最下面に対して所定間隔だけ離れた位置（以降、現像位置と呼ぶ）に位置して停止する。
【０００６】
次に、現像位置にある現像ローラ１３８Ｂを回転駆動させる。すると、この現像ローラ１３８Ｂによって、トナー収容室１３７Ｂ内の液体トナーが現像ローラ１３８Ｂに付着して運ばれ、感光体ドラム１０２に接近する。この液体トナーは、電気的な特性を有しているため、感光体ドラム１０２上の同じく電気的な特性を有する静電潜像に引っ張られて移動し（これを電気泳動と呼ぶ）、静電潜像に静電吸着して画像を形成する。
【特許文献１】
特開２００２−２２９３３９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印刷に最適な液体トナーの濃度（固体成分の割合）は、１．１重量％を超え１．７重量％未満とされている。液体トナーの濃度が１．１％以下になると、印刷物が薄くなってしまい、１．７％以上になると、印刷物に色のにじみ等が生じるおそれがある。
しかしながら、実際には、液体トナーの固体成分が印刷用紙Ｗに着いて印刷が行われるため、印刷枚数を重ねるにしたがって、トナー収容室１３７Ｂ〜１３７Ｅに収容された液体トナーの濃度が低下してしまうという課題があった。
そこで、例えば、印刷枚数が所定枚数を超えた場合には、トナー収容室内の液体トナーを廃棄する方法が考えられるが、この方法では、大量の廃棄トナーが発生し、コストが高くなるという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、低コストで液体トナーの濃度を一定範囲内に維持できるトナー調整装置およびこれを備えた印刷機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のトナー調整装置は、感光体と、この感光体表面を帯電させる帯電手段と、この帯電手段で帯電された前記感光体表面を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段で形成された静電潜像に液体トナーを電気泳動で供給することにより前記静電潜像を現像する現像手段と、この現像手段によって現像された画像を出力媒体に転写するバックアップ手段とを備え、前記現像手段は、前記液体トナーが収容されるトナー収容室と、前記トナー収容室に設けられ前記液体トナーを前記感光体ドラムに供給する現像ローラとを含んで構成される印刷機に用いられるトナー調整装置であって、前記トナー収容室に収容された液体トナーより濃度の高い高濃度トナーが収容された高濃度トナー収容室と、この高濃度トナー収容室に収容された高濃度トナーを前記トナー収容室に供給する高濃度トナー供給手段と、前記高濃度トナーを希釈する希釈液が収容された希釈液収容室と、この希釈液収容室に収容された希釈液を前記トナー収容室に供給する希釈液供給手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、高濃度トナー供給手段および希釈液供給手段を適宜用いることにより、トナー収容室内の液体トナーの濃度を一定範囲内に維持できる。
例えば、トナー収容室内の液体トナーの濃度が低下した場合には、高濃度トナー供給手段で高濃度トナーを供給し、逆に、液体トナーの濃度が上昇した場合には、希釈液供給手段で希釈液を供給する。
したがって、既にトナー収容室内にある液体トナーに対して高濃度トナーまたは希釈液を加えるだけでよいから、液体トナーを廃棄する必要がなく、コストを低減できる。
【００１１】
本発明のトナー調整装置では、前記トナー収容室内に設けられ液体トナーの液面の高さを測定するレベルセンサと、前記トナー収容室内に設けられ液体トナーの濃度を測定する濃度センサとを備えていることが好ましい。
この発明によれば、レベルセンサおよび濃度センサによってトナー収容室内の液体トナーの量および濃度を把握できる。したがって、レベルセンサおよび濃度センサの測定値に基づいて、高濃度トナー供給手段および希釈液供給手段を用いることにより、液体トナーの量および濃度を確実に管理できる。
【００１２】
本発明のトナー調整装置では、前記レベルセンサは、ヒステリシスを有していることが好ましい。
ヒステリシスとは、検知する液面の高さが、液面が上昇してゆく場合と液面が下降してゆく場合とで異なることである。
レベルセンサがヒステリシスを有していない場合、検知する高さ近傍で液面が上下すると、レベルセンサのオン／オフ状態の切り替えが短時間の間に繰り返し行われることとなり、センサの耐久性が低下するおそれがある。
しかしながら、この発明によれば、例えば、液面が上昇してゆく場合に検知する液面の高さを、液面が下降してゆく場合に検知する液面の高さより、寸法Ｌ１だけ高くして、レベルセンサにヒステリシスを設けておく。これにより、液体トナーの液面が所定の高さにまで下降すると、レベルセンサが液面を検知し、液体トナーを増量して、液面を上昇させる。液面がＬ１だけ上昇したところで、再びレベルセンサが検知し、液体トナーの増量を停止する。したがって、レベルセンサのオン／オフ状態の切り替えが短時間の間に繰り返し行われるのを防止でき、レベルセンサの耐久性を向上できる。
【００１３】
本発明のトナー調整装置では、前記レベルセンサおよび前記濃度センサからの信号に基づいて、前記高濃度トナー供給手段および希釈液供給手段を制御して前記トナー収容室内の液体トナーの量および濃度を調整する制御手段を備えていることが好ましい。
この発明によれば、自動的にトナー収容室内の液体トナーの量および濃度を調整できるので、さらにコストを低減できる。
【００１４】
本発明の印刷機は、上述したトナー調整装置を備えていることを特徴とする。この発明によれば、トナー調整装置で述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るトナー調整装置が適用された印刷機１の模式図が示されている。
印刷機１は、印刷画像データに基づいて作成された描画データを、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等の色を順々に重ねてイメージを形成するイメージオンイメージによる印刷を行うものである。
【００１６】
印刷機１は、画像が形成される感光体としての感光体ドラム２と、この感光体ドラム２に弾性を有する表面で接しながら回転することにより前記画像が転写される転写ローラ６と、この転写ローラ６との間に出力媒体としての印刷用紙Ｗを挟んで回転することにより転写ローラ６に転写された画像を印刷用紙Ｗへ転写させるバックアップ手段としてのバックアップローラ７とを備えている。
【００１７】
転写ローラ６は、感光体ドラム２の上方に設けられ、鉄芯の外周に弾性を有するゴムブランケットが巻き付けられて形成されている。このゴムブランケットは、所定の張力で引っ張られることにより緊張しており、感光体ドラム２表面の画像が圧力転写される。
バックアップローラ７は、転写ローラ６の上方に設けられ、印刷用紙Ｗを挟んで転写ローラ６に強い印圧を加える。
【００１８】
感光体ドラム２、転写ローラ６およびバックアップローラ７は、それぞれ独立した別々の駆動源を有している。すなわち、感光体ドラム２には第１サーボモータ８、転写ローラ６には第２サーボモータ９、バックアップローラ７には第３サーボモータ１０がそれぞれ設けられ、これらのサーボモータ８，９，１０の駆動は、印刷機１内部に設けられた制御部４０で制御される。
【００１９】
また、感光体ドラム２の周囲近傍には、当該感光体ドラム２に電荷を与える帯電手段としての帯電器２１と、この帯電器２１により帯電された感光体ドラム２に一定時間光を当てて感光体ドラム２上に静電潜像を形成する露光手段としての露光器２２と、露光器２２によって露光されて形成された感光体ドラム２上の静電潜像を液体トナーを供給することにより現像する現像手段３と、感光体ドラム２の表面に余分に付着した液体トナーを回収するかぶり取りローラ２３と、感光体ドラム２上の液体トナーを乾燥させる乾燥ブロワ２４とが順に設けられている。
これら帯電器２１、露光器２２、かぶり取りローラ２３を駆動させるかぶり取りローラ駆動モータ２５、および乾燥ブロワ２４は、制御部４０で制御される。
【００２０】
現像手段３は、各色のトナーを収容する現像機本体３１と、現像機構３２と、現像機移動機構３３とを備えている。
現像機本体３１は、基台３６と、この基台３６の上に並設された液体トナーを収容する４つのトナー収容室３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅと、各トナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅに収容された各色の液体トナーの濃度を調整するトナー調整装置５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅとを備えている。
ここでは、トナー収容室３７Ｂには、プロセスカラー４色のうち１色目の、例えば黄色の液体トナーが収容されており、トナー収容室３７Ｃには、プロセスカラー４色のうち２色目の、例えば紅色の液体トナーが収容されており、トナー収容室３７Ｄには、プロセスカラー４色のうち３色目の、例えば藍色の液体トナーが収容されており、トナー収容室３７Ｅには、プロセスカラー４色のうち４色目の、例えば黒色の液体トナーが収容されている。
【００２１】
現像機構３２は、現像機本体３１のトナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅ中の液体トナーを感光体ドラム２に供給するものである。現像機構３２は、各トナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅ内の上部に設けられた現像ローラ３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ，３８Ｅと、これら現像ローラ３８Ｂ〜３８Ｅに接続された現像ローラ駆動モータ３４とを備えている。
現像ローラ駆動モータ３４が回転駆動することにより、現像ローラ３８Ｂ〜３８Ｅが回転し、液体トナーを感光体ドラム２に供給する。
【００２２】
現像機移動機構３３は、現像機本体３１を水平移動させるものであって、基台３６に接続された現像機移動モータ３５を備えている。すなわち、感光体ドラム２上に形成される各色静電潜像に対応して、各トナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅのうちいずれか１つが選択されると、現像機移動モータ３５が回転駆動して、選択されたトナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅの現像ローラ３８Ｂ〜３８Ｅが、感光体ドラム２の略真下、つまり感光体ドラム２の最下面に対して所定間隔だけ離れた現像位置に位置させる。
以上の現像ローラ駆動モータ３４および現像機移動モータ３５は、制御部４０で制御される。
【００２３】
図２には、トナー調整装置５Ｂの断面図が示されている。なお、ここでは、トナー調整装置５Ｂについてのみ図示するが、他のトナー調整装置５Ｃ〜５Ｅについても同様の構成である。
トナー調整装置５Ｂは、予備トナー収容室５１Ｂ、予備トナー供給装置５２Ｂと、トナー回収装置５３Ｂと、排出トナー収容室５４と、予備トナー排出装置５５Ｂと、高濃度トナー収容室５６Ｂと、高濃度トナー供給手段としての高濃度トナー供給装置５７Ｂと、希釈液収容室５８と、希釈液供給手段としての希釈液供給装置５９Ｂと、制御手段としてのトナー調整装置制御部４５（図７参照）とを備えている。
トナー収容室３７Ｂと予備トナー収容室５１Ｂとで、請求項１に記載のトナー収容室が構成されている。
【００２４】
高濃度トナー収容室５６Ｂは、略箱状とされ、トナー収容室３７Ｂに収容された液体トナーより濃度の高い高濃度トナーが収容されている。この高濃度トナー収容室５６Ｂの内壁面の上部および下部には、液面の高さを検知するレベルセンサ６１が配置されている。これらレベルセンサ６１は図示しないアラーム装置に接続されており、アラーム装置のアラーム表示に従って、作業者は高濃度トナーの量を増減させる。
【００２５】
高濃度トナー供給装置５７Ｂは、予備トナー収容室５１Ｂと高濃度トナー収容室５６Ｂとを繋ぐ配管５７１と、この配管５７１の途中に設けられたポンプ５７２とを備え、ポンプ５７２を駆動させることにより、高濃度トナー収容室５６Ｂに収容された高濃度トナーを予備トナー収容室５１Ｂに供給するものである。
【００２６】
希釈液収容室５８は、トナー調整装置５Ｂ〜５Ｅに共通の略箱状とされ、高濃度トナーを希釈する希釈液が収容されている。この希釈液収容室５８の内壁面の上部および下部には、液面の高さを検知するレベルセンサ６１が配置されている。これらレベルセンサ６１は、高濃度トナー収容室５６Ｂと同様に、図示しないアラーム装置に接続されており、アラーム装置のアラーム表示に従って、作業者は希釈液の量を増減させる。
【００２７】
希釈液供給装置５９Ｂは、予備トナー収容室５１Ｂと希釈液収容室５８とを繋ぐ配管５９１と、この配管５９１の途中に設けられたポンプ５９２とを備え、ポンプ５９２を駆動させることにより、希釈液収容室５８に収容された希釈液を予備トナー収容室５１Ｂに供給するものである。
【００２８】
予備トナー収容室５１Ｂは、略箱状とされ、高濃度トナーと希釈液とを混合させて適切な濃度の液体トナーを製造するものである。この予備トナー収容室５１Ｂの内壁面には、液面の高さを検知する２値レベルセンサ６２が異なる高さに配置されている。これら２値レベルセンサ６２は、トナー調整装置制御部４５に接続されて、検知した液面の高さを電気信号としてトナー調整装置制御部４５に送る。
また、予備トナー収容室５１Ｂの底面には、液体トナーの濃度を測定する濃度センサ６３が配置されている。この濃度センサ６３は、トナー調整装置制御部４５に接続され、検知した液面の高さを電気信号としてトナー調整装置制御部４５に送る。
また、この予備トナー収容室５１Ｂには、予備トナー収容室５１Ｂ内の液体を攪拌する攪拌装置６４が設けられている。この攪拌装置６４は、供給された希釈液と高濃度トナーとを混合させるとともに、液体トナーの溶媒と固体成分との分離を防ぐものである。
【００２９】
予備トナー供給装置５２Ｂは、トナー収容室３７Ｂと予備トナー収容室５１Ｂとを繋ぐ配管５２１と、この配管５７１の途中に設けられたバルブ５２２とを備え、バルブ５２２を開くことにより、予備トナー収容室５１Ｂに収容された液体トナーをトナー収容室３７Ｂに供給するものである。
トナー回収装置５３Ｂは、トナー収容室３７Ｂと予備トナー収容室５１Ｂとを繋ぐ配管５３１と、この配管５３１の途中に設けられたポンプ５３２とを備え、ポンプ５３２を駆動させることにより、予備トナー収容室５１Ｂに収容された液体トナーをトナー収容室３７Ｂに供給するものである。
【００３０】
排出トナー収容室５４は、トナー調整装置５Ｂ〜５Ｅに共通の略箱状とされ、予備トナー収容室５１Ｂで不要になった液体トナー（廃液）を収容するものである。この排出トナー収容室５４内の上部には、液面の高さを検知するレベルセンサ６１が配置されている。このレベルセンサ６１は図示しないアラーム装置に接続されており、このアラーム装置のアラーム表示に従って、作業者は廃液を廃棄する。
予備トナー排出装置５５Ｂは、排出トナー収容室５４と、予備トナー収容室５１Ｂとを繋ぐ配管５５１と、この配管５５１の途中に設けられたバルブ５５２とを備え、バルブ５５２を開くことにより、予備トナー収容室５１Ｂに収容された液体トナーを排出トナー収容室５４に排出するものである。
なお、以上のバルブ５２２，５５２、およびポンプ５３２，５７２，５９２は、トナー調整装置制御部４５で制御される。
【００３１】
図３には、レベルセンサ６１の断面図が示されている。
レベルセンサ６１は、内壁面に取り付けられるセンサ本体６１１と、このセンサ本体６１１から下方に延びるシャフト６１２と、このシャフト６１２が挿通される円環状のフロート６１３とを備えている。
センサ本体６１１には、リードスイッチ６１４が内蔵されている。フロート６１３は、磁性体６１５を内蔵しており、液面に浮かぶ構造とされている。
このレベルセンサ６１によれば、液面が上下動すると、フロート６１３がシャフト６１２に沿って上下動する。フロート６１３がセンサ本体６１１に接触すると、フロート６１３内の磁性体６１５により、センサ本体６１１内のリードスイッチ６１４がオン状態となり、液面の高さが検知される。
【００３２】
図４には、２値レベルセンサ６２の断面図が示されている。
２値レベルセンサ６２は、内壁面に取り付けられるセンサ本体６２１と、このセンサ本体６２１から下方に延びるシャフト６２２と、このシャフト６２２が挿通される円環状のフロート６２３とを備えている。
センサ本体６２１およびシャフト６２２先端には、リードスイッチ６２４，６２５が内蔵されている。フロート６２３は、磁性体６２６を内蔵しており、液面に浮かぶ構造とされ、寸法Ｌ１の範囲内で上下動する。
ここで、この２値レベルセンサ６２はヒステリシスを有している。すなわち、液面が上下動すると、フロート６２３がシャフト６２２に沿って上下動する。フロート６２３がセンサ本体６２１またはシャフト６２２先端に接触すると、フロート６２３内の磁性体６２６により、センサ本体６２１のリードスイッチ６２４，６２５がオフ状態からオン状態となる。
この状態から、さらに液面が上下動して、フロート６２３がセンサ本体６２１から寸法Ｌ２だけ離隔する、または、フロート６２３がはシャフト６２２先端から寸法Ｌ３だけ離隔すると、オン状態からオフ状態となる。
【００３３】
以上の２値レベルセンサ６２は、図５に示すように、予備トナー収容室内の内壁面に所定の高さに配置されている。
具体的には、予備トナー収容室５１Ｂは、底面積１２０ｃｍ２、高さ１８ｃｍ（＝１８０ｍｍ）である。したがって、液面高さが１ｍｍ上下する毎に、液体トナー量は１２ｍｌ増減する。また、各２値レベルセンサ６２は、Ｌ１＝１４ｍｍ、Ｌ２＝５．５ｍｍ、Ｌ３＝１．５ｍｍとされている。
これら２値レベルセンサ６２のうち一方は、予備トナー収容室５１Ｂ底面からの高さ（フロート６２３がセンサ本体６２１に接触した状態における液面の高さ）が８９ｍｍであり、このうち上側のセンサは液体トナーの上限レベルを検知する上限センサ６２Ｂとして用いられ、下側のセンサは液体トナーの下限レベルを検知する下限センサ６２Ｄとして用いられる。
【００３４】
また、２値レベルセンサ６２のうち他方は、予備トナー収容室５１Ｂ底面からの高さ（フロート６２３がセンサ本体６２１に接触した状態における液面の高さ）が９５．５ｍｍであり、このうち上側のセンサは液体トナーのオーバーフロー状態を検知するオーバーフローセンサ６２Ａとして用いられ、下側のセンサは液体トナー量の変動を監視する中間センサ６２Ｃとして用いられる。
【００３５】
図６には、濃度センサ６３の側面図が示されている。
濃度センサ６３は、予備トナー収容室５１Ｂの底面に取り付けられるセンサ本体６３１と、このセンサ本体６３１上に互いに対向して設けられた発信部６３２および受信部６３３とを備えている。発信部６３２と受信部６３３との間の空間は、固体成分６３４を含む液体トナーで満たされている。
この濃度センサ６３は、発信部６３２から特定の周波数の超音波を発信し、この超音波を受信部６３３で受信して電気信号に変換する。このとき、発信部６３２から発信された超音波は、液体トナー中の固体成分６３４によって散乱したり減衰したりするため、受信部６３３で受信する超音波の量が変化する。例えば、液体トナーの濃度が高くなるほど、液体トナー中の固体成分６３４が多くなり、受信部６３３で受信する超音波が低下する。したがって、予め液体トナーの濃度と電気信号との関係を実験的に求めておけば、電気信号から液体トナーの濃度を算出できる。
【００３６】
図７には、以上のような印刷機１の制御部４０のブロック図が示されている。制御部４０は、描画データ作成部４１と、露光器２２を制御する露光制御部４２と、プロセス制御部４３と、各サーボモータ８，９，１０を制御する位相同期制御部４４と、トナー調整装置制御部４５とを備えている。
【００３７】
描画データ作成部４１は、別途作成された印刷画像データに基づいて描画データを作成するものであって、印刷画像データのファイルフォーマットに対応した機能を有し、この機能を用いて描画データを作成する。なお、４色分版処理、ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）処理等も、ファイルフォーマットに対応して描画データ作成部４１が行う。
【００３８】
露光制御部４２は、描画データ作成部４１で作成された描画データを露光器２２を駆動するための信号（露光信号）に変換して露光器２２に出力するものである。
プロセス制御部４３は、帯電器２１、現像ローラ駆動モータ３４、現像機移動モータ３５、かぶり取りローラ駆動モータ２５、および乾燥ブロワ２４を制御して印刷処理を実行するものである。
位相同期制御部４４は、ソフトウェア同期により感光体ドラム２、転写ローラ６、バックアップローラ７の同期性を維持するように、サーボモータ８，９，１０を制御するものである。
トナー調整装置制御部４５は、２値レベルセンサ６２および濃度センサ６３からの信号に基づいて、バルブ５２２，５５２の開閉、およびポンプ５３２，５７２，５９２の駆動させて、予備トナー供給装置５２Ｂ、トナー回収装置５３Ｂ、予備トナー排出装置５５Ｂ、高濃度トナー供給装置５７Ｂ、および希釈液供給装置５９Ｂを制御する。これにより、液体トナーをトナー調整装置５Ｂ〜５Ｅの予備トナー収容室とトナー収容室３７Ｂ〜３７Ｅとの間で循環させながら、予備トナー収容室内の液体トナーの量および濃度を調整する。
【００３９】
図８には、本実施形態に係る印刷機１の処理のフローチャートが示されている。
まず、ステップ（図８中ＳＴで示す）１で、現像ローラ３８Ｂ〜３８Ｅと感光体ドラム２との間隔を所定の寸法に設定し、ＳＴ２で、感光体ドラム２を回転させ、帯電器２１をオンとして、感光体ドラム２を帯電させる。
次に、ＳＴ３で、露光器２２で１色目の描画を行う。すなわち、描画データ作成部４１で画像情報に基づいて描画データを作成し、この描画データに基づいて、露光制御部４２で露光器２２を制御することによって、感光体ドラム２上に静電潜像を形成する。
【００４０】
ＳＴ４で、１色目の液体トナーを１色目用のトナー収容室３７Ｂから静電潜像上に移動させることによって、感光体ドラム２上の静電潜像を現像する。
具体的には、現像ローラ３８Ｂを回転駆動させて、トナー収容室３７Ｂ内の液体トナーを、この現像ローラ３８Ｂに付着して運んで、感光体ドラム２に接近させる。すると、この液体トナーは、電気的な特性を有しているため、感光体ドラム２上の同じく電気的な特性を有する静電潜像に引っ張られて移動し（これを電気泳動と呼ぶ）、静電潜像に静電吸着して膜を形成する。
【００４１】
続いて、かぶり取りローラ２３を回転駆動させて、感光体ドラム２上の液体トナー膜のうち余分な部分をこれらローラ２３の表面に付着させて回収する。次に、乾燥ブロワ２４で、液体トナーの膜を乾燥させることにより、溶媒を蒸発させ、液体トナーの固体成分を感光体ドラム２上に完全に吸着させる。
【００４２】
１色目の現像が終了した後、ＳＴ５で、２色目の現像のために、現像機本体３１を水平移動して、２色目用のトナー収容室３７Ｃを現像位置に位置させる。
続いて、ＳＴ６で、露光器２２で２色目の描画を開始する。以後同様に、ＳＴ７で２色目を現像し、ＳＴ８で現像機本体３１を移動し、ＳＴ９で３色目を描画し、ＳＴ１０で３色目を現像し、ＳＴ１１で現像機本体３１を移動し、ＳＴ１２で４色目を描画し、ＳＴ１３で４色目を現像する。
【００４３】
以上のＳＴ１３までは、感光体ドラム２に転写ローラ６が接しておらず、４色目の現像が終了した後、ＳＴ１４で、転写ローラ６の感光体ドラム２への着けを行い、ＳＴ１５でバックアップローラ７の転写ローラ６への着けを行う。続いて、ＳＴ１６で、転写ローラ６を感光体ドラム２に接しながら回転させることによって感光体ドラム２上の画像を転写ローラ６に転写する。
さらに、ＳＴ１７で、バックアップローラ７を転写ローラ６に接しながら回転させることによって、転写ローラ６に転写された画像を印刷用紙Ｗに転写する。
以上で、イメージオンイメージによりフルカラーの印刷画が形成される。
【００４４】
次に、トナー調整装置５Ｂによる液体トナーの量および濃度の調整手順について説明する。なお、ここでは、トナー調整装置５Ｂについてのみ図示するが、他のトナー調整装置５Ｃ〜５Ｅについても同様の手順である。
図９には、液体トナー量が上限レベルに達した場合の処理のフローチャート（ＳＴ２−１〜３）が示されている。
液体トナー量が上限レベルに到達すると、上限センサ６２Ｂがオン状態となる（ＳＴ２−１）。すると、制御部４０によって予備トナー排出装置５５Ｂのバルブ５５２が開放されて、液体トナーが排出トナー収容室５４に排出される（ＳＴ２−２）。このとき、下降する液面レベルが適正か否かを中間センサ６２Ｃで判断する。（ＳＴ２−３）。すなわち、中間センサ６２Ｃがオフ状態の間は、バルブ５５２は開放されているが、中間センサ６２Ｃがオン状態になると、バルブ５５２が閉じられて、液体トナー量の調整が終了する。
【００４５】
図１０には、液体トナーの濃度が適性範囲内であるが低めで（１．１重量％を超えて１．５重量％未満）、かつ液体トナー量が下限レベルに達した場合の処理のフローチャート（ＳＴ３−１〜７）が示されている。
液体トナー量が下限レベルに到達すると、下限センサ６２Ｄがオン状態となる（ＳＴ３−１）。すると、制御部４０によって高濃度トナー供給装置５７Ｂのポンプ５７２が駆動されて、高濃度トナーが予備トナー収容室５１Ｂに供給される（ＳＴ３−２）。このとき、上昇する液面レベルが適性か否かを下限センサ６２Ｄで判断する（ＳＴ３−３）。すなわち、下限センサ６２Ｄがオン状態の間は、ポンプ５７２は駆動されているが、下限センサ６２Ｄがオフ状態になると、ポンプ５７２の駆動が停止し、高濃度トナーの供給が停止する（ＳＴ３−４）。
次に、今度は、制御部４０によって希釈液供給装置５９Ｂのポンプ５９２が駆動されて、希釈液が予備トナー収容室５１Ｂに供給される（ＳＴ３−５）。このとき、上昇する液面レベルが適性か否かを中間センサ６２Ｃで判断する（ＳＴ３−６）。すなわち、中間センサ６２Ｃがオン状態の間は、ポンプ５９２は駆動されているが、中間センサ６２Ｃがオフ状態になると、ポンプ５９２の駆動が停止し、希釈液の供給が停止する（ＳＴ３−７）。
【００４６】
具体的には、予備トナー収容室５１Ｂ内の液体トナーの濃度を１．２重量％、高濃度トナー収容室５６Ｂ内の高濃度トナーの濃度を１０％とする。
液体トナー量が下限レベルにある場合、予備トナー収容室５１Ｂ内には、１２ｍｌ／ｍｍ×７５ｍｍ＝９００ｍｌ収容されている（図５参照）。一方、トナー収容室３７Ｂ内には、常に６００ｍｌ収容されている。液体トナーは、トナー収容室３７Ｂと予備トナー収容室５１Ｂとの間で循環しているから、合計１５００ｍｌ収容されていることになる。
この状態から、下限センサ６２Ｄがオフになるまで高濃度トナーを供給すると、液面が１．５ｍｍ上昇するから、高濃度トナーの供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×１．５ｍｍ＝１８ｍｌとなる。さらに、中間センサ６２Ｃがオフ状態になるまで希釈液を供給すると、液面が６．５ｍｍ上昇するから、希釈液の供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×６．５ｍｍ＝７８ｍｌとなる。
調整後の液体トナーの濃度は、以下の式で表される。
【００４７】
【数１】

【００４８】
図１１には、液体トナーの濃度が適性範囲内であるが高めで（１．５重量％以上１．７重量％未満）、かつ液体トナー量が下限レベルに達した場合の処理のフローチャート（ＳＴ４−１〜４）が示されている。
液体トナー量が下限レベルに到達すると、下限センサ６２Ｄがオン状態となる（ＳＴ４−１）。すると、制御部４０によって希釈液供給装置５９Ｂのポンプ５９２が駆動されて、希釈液が予備トナー収容室５１Ｂに供給される（ＳＴ４−２）。このとき、上昇する液面レベルが適性であるか否かを中間センサ６２Ｃで判断する（ＳＴ４−３）。すなわち、中間センサ６２Ｃがオン状態の間は、ポンプ５９２は駆動されているが、中間センサ６２Ｃがオフ状態になると、ポンプ５９２の駆動が停止し、希釈液の供給が停止する（ＳＴ４−４）。
【００４９】
具体的には、液体トナー量が下限レベルにある場合、トナー収容室３７Ｂおよび予備トナー収容室５１Ｂ内には、１５００ｍｌ収容されている。この状態から、中間センサ６２Ｃがオフ状態になるまで希釈液を供給すると、液面が８ｍｍ上昇するから、希釈液の供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×８ｍｍ＝９６ｍｌとなる。
これにより、調整後の液体トナーの濃度を１．４〜１．５重量％まで下げることができる。
【００５０】
図１２には、液体トナーの濃度が高い（１．７重量％以上）場合の処理のフローチャート（ＳＴ５−１〜６）が示されている。
まず、液面レベルが適性であるか否かを下限センサ６２Ｄで判断する（ＳＴ５−１）。すなわち、下限センサ６２Ｄがオフ状態の間は、制御部４０によって予備トナー排出装置５５Ｂのバルブ５２２が開放されて、液体トナーが排出トナー収容室５４に排出される（ＳＴ５−２）。一方、下限センサ６２Ｄがオン状態になると、バルブ５２２が閉じられて、液体トナーの排出が停止する（ＳＴ５−３）。これにより、液体トナーの量は下限レベル近傍となる。
次に、ＳＴ４−２〜４と同様に、希釈液を供給し、液面レベルが適性であるか否かを中間センサ６２Ｃで判断する（ＳＴ５−４〜６）。
【００５１】
具体的には、予備トナー収容室５１Ｂ内の液体トナーの濃度を１．７重量％とする。
液体トナー量が下限レベルにある場合、トナー収容室３７Ｂおよび予備トナー収容室５１Ｂ内には、１５００ｍｌ収容されている。この状態から、中間センサ６２Ｃがオフ状態になるまで希釈液を供給すると、液面が８ｍｍ上昇するから、希釈液の供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×８ｍｍ＝９６ｍｌとなる。
すると、調整後の液体トナーの濃度は、以下の式で表される。
【００５２】
【数２】

【００５３】
図１３には、液体トナーの濃度が低い（１．１重量％以下）場合の処理のフローチャート（ＳＴ６−１〜９）が示されている。
まず、ＳＴ５−１〜３と同様に、液体トナーを排出トナー収容室５４に排出し、液面レベルが適性であるか否かを下限センサ６２Ｄで判断することにより、液体トナーの量を下限レベル近傍とする（ＳＴ６−１〜３）。
次に、制御部４０によって希釈液供給装置５９Ｂのポンプ５９２が駆動されて、希釈液が予備トナー収容室５１Ｂに供給される（ＳＴ６−４）。このとき、上昇する液面レベルが適性であるか否かを下限センサ６２Ｄで判断する（ＳＴ６−５）。すなわち、下限センサ６２Ｄがオン状態の間は、ポンプ５９２は駆動されているが、下限センサ６２Ｄがオフ状態になると、ポンプ５９２の駆動が停止し、希釈液の供給が停止する（ＳＴ６−６）。
次に、今度は、制御部４０によって高濃度トナー供給装置５７Ｂのポンプ５７２が駆動されて、高濃度トナーが予備トナー収容室５１Ｂに供給される（ＳＴ６−７）。このとき、上昇する液面レベルが適性であるか否かを中間センサ６２Ｃで判断する（ＳＴ６−８）。すなわち、中間センサ６２Ｃがオン状態の間は、ポンプ５７２は駆動されているが、中間センサ６２Ｃがオフ状態になると、ポンプ５７２の駆動が停止し、高濃度トナーの供給が停止する（ＳＴ６−９）。
【００５４】
具体的には、予備トナー収容室５１Ｂ内の液体トナーの濃度を１．１重量％、高濃度トナー収容室５６Ｂ内の高濃度トナーの濃度を１０％とする。
液体トナー量が下限レベルにある場合、トナー収容室３７Ｂおよび予備トナー収容室５１Ｂ内には、１５００ｍｌ収容されている。この状態から、下限センサ６２Ｄがオフになるまで希釈液を供給すると、液面が１．５ｍｍ上昇するから、希釈液の供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×１．５ｍｍ＝１８ｍｌとなる。さらに、中間センサ６２Ｃがオフ状態になるまで高濃度トナーを供給すると、液面が６．５ｍｍ上昇するから、高濃度トナーの供給量は、１２ｍｌ／ｍｍ×６．５ｍｍ＝７８ｍｌとなる。
すると、調整後の液体トナーの濃度は、以下の式で表される。
【００５５】
【数３】

【００５６】
また、液体トナー量がオーバーフローレベルに到達した場合、オーバーフローセンサ６２Ａがオン状態となる。すると、制御部４０によって、ポンプ５３２，５７２，５９２の駆動が緊急停止する。
【００５７】
したがって、本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）高濃度トナー収容室５６Ｂ、高濃度トナー供給装置５７Ｂ、希釈液収容室５８、および希釈液供給装置５９Ｂを設けたので、高濃度トナー供給装置５７Ｂおよび希釈液供給装置５９Ｂを適宜用いることにより、トナー収容室３７Ｂ内の液体トナーの濃度を一定範囲内に維持できる。具体的には、トナー収容室３７Ｂ内の液体トナーの濃度が低下した場合には、高濃度トナー供給装置５７Ｂで高濃度トナー収容室５６Ｂ内の高濃度トナーを供給し、逆に、液体トナーの濃度が上昇した場合には、希釈液供給装置５９Ｂで希釈液収容室５８内の希釈液を供給する。
したがって、既に予備トナー収容室５１Ｂ内にある液体トナーに対して高濃度トナーまたは希釈液を加えるだけでよいから、液体トナーを廃棄する必要がなく、コストを低減できる。
【００５８】
（２）レベルセンサ６２および濃度センサ６３を予備トナー収容室５１Ｂ内に設けたので、これらセンサ６２，６３で予備トナー収容室５１Ｂ内の液体トナーの量および濃度を把握できる。したがって、センサ６２，６３の測定値に基づいて高濃度トナー供給装置５７Ｂおよび希釈液供給装置５９Ｂを用いることにより、液体トナーの量および濃度を確実に管理できる。
【００５９】
（３）レベルセンサ６２にヒステリシスを設けたので、レベルセンサ６２のオン／オフ状態の切り替えが短時間の間に繰り返し行われるのを防止でき、レベルセンサ６２の耐久性を向上できる。
【００６０】
（４）トナー調整装置制御部４５を設けたので、自動的に予備トナー収容室５１Ｂ内の液体トナーの量および濃度を調整できるので、さらにコストを低減できる。
【００６１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、高濃度トナーを高濃度トナー収容室５６Ｂから予備トナー収容室５１Ｂに供給するためにポンプ５７２を用いたが、これに限らず、高濃度トナー収容室５６Ｂ内の液面レベルが、予備トナー収容室５１Ｂ内の液面レベルより常に高く保たれる場合には、バルブを用いてもよい。ポンプ５３２，５９２についても同様である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明のトナー調整装置およびこれを備えた印刷機によれば、次のような効果が得られる。
高濃度トナー供給手段および希釈液供給手段を適宜用いることにより、トナー収容室内の液体トナーの濃度を一定範囲内に維持できる。例えば、トナー収容室内の液体トナーの濃度が低下した場合には、高濃度トナー供給手段で高濃度トナーを供給し、逆に、液体トナーの濃度が上昇した場合には、希釈液供給手段で希釈液を供給する。したがって、既にトナー収容室内にある液体トナーに対して高濃度トナーまたは希釈液を加えるだけでよいから、液体トナーを廃棄する必要がなく、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るトナー調整装置が適用された印刷機の模式図。
【図２】前記実施形態に係るトナー調整装置の断面図。
【図３】前記実施形態に係るトナー調整装置に用いられるレベルセンサの断面図。
【図４】前記実施形態に係るトナー調整装置に用いられる２値レベルセンサの断面図。
【図５】前記実施形態に係る２値レベルセンサの配置を説明するための模式図。
【図６】前記実施形態に係るトナー調整装置に用いられる濃度センサの側面図。
【図７】前記実施形態に係る印刷機の制御系を示すブロック図。
【図８】前記実施形態に係る印刷機の処理のフローチャート。
【図９】前記実施形態に係る液体トナー量が上限レベルに達した場合の処理のフローチャート。
【図１０】前記実施形態に係る液体トナーの濃度が適性範囲内であるが低めでかつ液体トナー量が下限レベルに達した場合の処理のフローチャート。
【図１１】前記実施形態に係る液体トナーの濃度が適性範囲内であるが高めでかつ液体トナー量が下限レベルに達した場合の処理のフローチャート。
【図１２】前記実施形態に係る液体トナーの濃度が高い場合の処理のフローチャート。
【図１３】前記実施形態に係る液体トナーの濃度が低い場合の処理のフローチャート。
【図１４】従来例に係るトナー調整装置が適用された印刷機の模式図。
【符号の説明】
１　　　印刷機
２　　　感光体としての感光体ドラム
３　　　現像手段
２１　　　帯電器（帯電手段）
２２　　　露光器（露光手段）
５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ　　　　　　トナー調整装置
７　　　バックアップローラ（バックアップ手段）
３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ　　　トナー収容室
３８Ｂ，３８Ｃ，３８Ｄ，３８Ｅ　　　現像ローラ
４５　　　トナー調整装置制御部（制御手段）
５１Ｂ　　予備トナー収容室（トナー収容室）
５６Ｂ　　高濃度トナー収容室
５７Ｂ　　高濃度トナー供給装置（高濃度トナー供給手段）
５８　　　希釈液収容室
５９Ｂ　　希釈液供給装置（希釈液供給手段）
６２Ａ　　オーバーフローセンサ（レベルセンサ）
６２Ｂ　　上限センサ（レベルセンサ）
６２Ｃ　　中間センサ（レベルセンサ）
６２Ｄ　　下限センサ（レベルセンサ）
６３　　　濃度センサ
Ｗ　　　印刷用紙（出力媒体）

Claims

感光体と、この感光体表面を帯電させる帯電手段と、この帯電手段で帯電された前記感光体表面を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段で形成された静電潜像に液体トナーを電気泳動で供給することにより前記静電潜像を現像する現像手段と、この現像手段によって現像された画像を出力媒体に転写するバックアップ手段とを備え、
前記現像手段は、前記液体トナーが収容されるトナー収容室と、前記トナー収容室に設けられ前記液体トナーを前記感光体ドラムに供給する現像ローラとを含んで構成される印刷機に用いられるトナー調整装置であって、
前記トナー収容室に収容された液体トナーより濃度の高い高濃度トナーが収容された高濃度トナー収容室と、
この高濃度トナー収容室に収容された高濃度トナーを前記トナー収容室に供給する高濃度トナー供給手段と、
前記高濃度トナーを希釈する希釈液が収容された希釈液収容室と、
この希釈液収容室に収容された希釈液を前記トナー収容室に供給する希釈液供給手段とを備えていることを特徴とするトナー調整装置。
請求項１に記載のトナー調整装置において、
前記トナー収容室内に設けられ液体トナーの液面の高さを測定するレベルセンサと、
前記トナー収容室内に設けられ液体トナーの濃度を測定する濃度センサとを備えていることを特徴とするトナー調整装置。
請求項２に記載のトナー調整装置において、
前記レベルセンサは、ヒステリシスを有していることを特徴とするトナー調整装置。
請求項２または３に記載のトナー調整装置において、
前記レベルセンサおよび前記濃度センサからの信号に基づいて、前記高濃度トナー供給手段および希釈液供給手段を制御して前記トナー収容室内の液体トナーの量および濃度を調整する制御手段を備えていることを特徴とするトナー調整装置。
請求項１から４のいずれかに記載のトナー調整装置を備えていることを特徴とする印刷機。