JP2008268917A - 液体現像剤循環装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置に供給する現像剤の濃度の調整を行いやすくする。
【解決手段】液体現像剤循環装置２７は、回収機構２９と、濃度調整機構３６と、現像剤供給機構３７とを備えている。回収機構２９は、液体現像剤を回収する機構である。濃度調整機構３６は、回収機構２９によって回収した液体現像剤を所定の濃度に調整する機構である。現像剤供給装置３７は、濃度調整機構３６によって濃度調整された液体現像剤を現像装置１４に供給する機構である。濃度調整機構３６は、回収機構２９によって回収された液体現像剤を貯留可能な第２回収容器２７１と、第２回収容器２７１に接続され、第２回収容器２７１から液体現像剤が供給される調整容器２７２とを有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体現像剤循環装置、特に、現像装置から液体現像剤担持体に液体現像剤が供給されることで液体現像剤担持体に画像を形成可能な画像形成装置の液体現像剤循環装置および、画像形成装置に関する。

液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置は、液体現像剤を用いて用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙を収納する用紙収納部と、画像形成部に用紙を搬送する用紙搬送部と、画像が形成された用紙を排出可能な用紙排出部とを備えている。この画像形成装置では、用紙収納部に収納されている用紙が用紙搬送部によって画像形成部に搬送され、画像形成部で用紙に画像が形成された後に用紙排出部から用紙が外部に排出される。

このような画像形成装置には、画像形成に用いられない液体現像剤を回収し、再び利用する液体現像剤循環装置をさらに備えたものが存在する。この液体現像剤循環装置は、液体現像剤を担持可能な液体現像剤担持体及び現像装置から液体現像剤を回収する液体現像剤の回収機構と、回収した液体現像剤を貯留容器に貯留し、高濃度現像剤及びキャリア液によって貯留容器内の現像剤の濃度を調整する液体現像剤調整機構と、液体現像剤調整機構によって濃度が調整された液体現像剤を現像装置に供給する供給機構とを備えている（特許文献１参照）。

この液体現像剤循環装置では、液体現像剤の回収機構によって液体現像剤担持体及び現像装置の画像形成に用いられない液体現像剤を回収する。そして、液体現像剤調整機構によって回収した液体現像剤の濃度を調整し、供給機構によって現像装置に液体現像剤を供給する。
特開２００３−１６７４４２号公報

特許文献１に記載の液体現像剤循環装置では、現像装置の現像剤及び液体現像剤担持体の液体現像剤が貯留容器に貯留される。このために、現像剤担持体及び現像装置から現像剤が供給される毎に貯留容器内の液体現像剤の量が変動し、貯留装置内の現像剤の濃度を調整するのが難しい。

本発明の課題は、現像装置に供給する現像剤の濃度の調整を行いやすくすることにある。

請求項１に係る液体現像剤循環装置は、現像装置から液体現像剤担持体に液体現像剤が供給されることで液体現像剤担持体に画像を形成可能な画像形成装置の液体現像剤循環装置であって、回収機構と、濃度調整機構と、現像剤供給機構とを備えている。回収機構は、液体現像剤を回収する機構である。濃度調整機構は、回収機構によって回収した液体現像剤を所定の濃度に調整する機構である。現像剤供給機構は、濃度調整機構によって濃度調整された液体現像剤を現像装置に供給する機構である。また、濃度調整機構は、回収機構によって回収した液体現像剤を貯留可能な貯留容器と、貯留容器に接続され、貯留容器から液体現像剤が供給される濃度調整容器とを有している。

この液体現像剤循環装置では、回収機構によって液体現像剤が回収される。回収された液体現像剤は、貯留容器に貯留され、貯留容器から濃度調整容器に液体現像剤が供給される。そして、濃度調整容器内で液体現像剤の濃度が調整され、濃度が調整された液体現像剤が現像装置に供給される。

ここでは、貯留容器に一旦、液体現像剤が貯留され、その後に濃度調整容器に液体現像剤に供給される。これにより、濃度調整容器での液体現像剤の濃度調整が、回収機構による液体現像剤の回収の影響を受けないようにすることができる。

請求項２に係る液体現像剤循環装置は、請求項１に記載の液体現像剤循環装置であって、回収機構は、現像装置から液体現像剤を回収可能な第１回収機構を有している。

ここでは、第１回収機構によって現像装置から液体現像剤を回収することができる。

請求項３に係る液体現像剤循環装置は、請求項２に記載の液体現像剤循環装置であって、回収機構は、液体現像剤担持体から液体現像剤を回収可能な第２回収機構を有する。

ここでは、第２回収機構によって液体現像剤担持体から液体現像剤を回収することができる。

請求項４に係る液体現像剤循環装置は、請求項３に記載の液体現像剤循環装置であって、濃度調整機構は、濃度調整容器に接続され、液体現像剤担持体に供給される液体現像剤よりも高濃度の液体現像剤を濃度調整容器に供給可能な高濃度現像剤供給装置と、濃度調整容器に接続され、濃度調整容器にキャリア液を供給可能なキャリア液供給装置とをさらに有している。

ここでは、高濃度現像剤とキャリア液とによって濃度調整容器内の液体現像剤の濃度を調整することができる。また、貯留容器に現像剤が十分に貯留されていない場合であっても濃度調整容器内で濃度が調整された液体現像剤を供給可能になる。

請求項５に係る液体現像剤循環装置は、請求項４に記載の液体現像剤循環装置であって、濃度調整機構は、濃度調整容器内の液体現像剤の固形分濃度を検出する濃度検出装置と、貯留容器の液体現像剤の量を検出可能な液量検出装置と、をさらに有している。

ここでは、濃度検出装置によって濃度調整容器内の現像剤の固形分濃度を検出できるために、濃度調整容器内の液体現像剤の濃度を精度良く調整できる。また、液量検出装置によって、貯留容器内の液体現像剤の量を検出することができる。

請求項６に係る液体現像剤循環装置は、請求項４に記載の液体現像剤循環装置であって、第２回収機構によって回収した液体現像剤からキャリア液を抽出するキャリア液抽出機構をさらに備える。

ここでは、キャリア液を抽出することができる。

請求項７に係る液体現像剤循環装置は、請求項６に記載の液体現像剤循環装置であって、キャリア液抽出機構によって抽出したキャリア液は、キャリア液供給装置に供給される。

ここでは、キャリア液を有効に再利用することができる。

請求項８に係る液体現像剤循環装置は、請求項４から７のいずれかに記載の液体現像剤循環装置であって、濃度調整機構は、回収機構によって回収された液体現像剤が所定量貯留されるまでは、高濃度現像剤供給装置からの液体現像剤とキャリア液供給装置からのキャリア液のみを用いて液体現像剤の濃度調整を行う。

ここでは、貯留容器に液体現像剤が貯留するまでに用いる濃度調整された液体現像剤を収容するための容器を別途、設けるスペースや接続配管が不要になり、装置全体がコンパクトになる。

請求項９に係る画像形成装置は、画像形成部と、回収機構と、濃度調整機構と、現像剤供給機構とを備えている。画像形成部は、現像装置と液体現像剤担持体とを有し、現像装置から液体現像剤担持体に液体現像剤が供給されることで液体現像剤担持体に画像を形成可能である。回収機構は、液体現像剤を回収する機構である。濃度調整機構は、回収機構によって回収した液体現像剤を所定の濃度に調整する機構である。液体現像剤供給機構は、濃度調整機構によって濃度調整された液体現像剤を現像装置に供給する機構である。濃度調整機構は、回収機構によって回収した液体現像剤を貯留可能な貯留容器と、貯留容器に接続され、貯留容器から液体現像剤が供給される濃度調整容器とを有している。

この画像形成装置では、回収機構によって液体現像剤が回収される。回収された液体現像剤は、貯留容器に貯留され、貯留容器から濃度調整容器に液体現像剤が供給される。そして、濃度調整容器内で液体現像剤の濃度が調整され、濃度が調整された液体現像剤が現像装置に供給される。

ここでは、貯留容器に一旦、液体現像剤が貯留され、その後に濃度調整容器に液体現像剤に供給される。これにより、濃度調整容器での液体現像剤の濃度調整が、回収機構による液体現像剤の回収の影響を受けないようにすることができる。 請求項１０に係る画像形成装置は、請求項９に記載の画像形成装置であって、回収機構は、現像装置から液体現像剤を回収可能な第１回収機構を有している。

ここでは、第１回収機構によって現像装置から液体現像剤を回収することができる。

請求項１１に係る画像形成装置は、請求項１０に記載の画像形成装置であって、回収機構は、液体現像剤担持体から液体現像剤を回収可能な第２回収機構を有する。

ここでは、第２回収機構によって液体現像剤担持体から液体現像剤を回収することができる。

本発明では、回収された液体現像剤の濃度の調整を行いやすくすることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の画像処理装置の実施の一形態について説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像処理装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像処理装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有する所謂複合機（ＭＦＰ、Multi Function Peripheral）やコピー機能のみを備えたものでもよい。以下に説明
するこれらの部材の具体的な構成や、その他の部材等については、適宜変更可能である。

１． 構成
１．１ 全体構成
本発明の一実施形態にかかる画像形成装置としてのカラープリンタ１を図１に示す。このカラープリンタ１は、画像形成部２と、用紙収納部３と、二次転写部４と、定着部５と、用紙搬送部６と、排出部７と、を備えている。画像形成部２は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式のものである。用紙収納部３は、記録媒体の一例である用紙を収容する。二次転写部４は、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する。定着部５は、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる。用紙搬送部６は、用紙収納部３から排出部７まで用紙を搬送する。排出部７は、定着の完了した用紙を排紙する。

画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、クリーニング部２２と、複数の画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭとを備える。

中間転写ベルト２１は、導電性を有し、無端状、すなわちループ状の部材である。中間転写ベルト２１は、図１、図２において矢印で示すように、時計回りに循環駆動される。中間転写ベルト２１は、このカラープリンタ１において使用可能な最も大きな用紙の幅より幅広である。ここで、「幅」とは、用紙搬送方向に垂直な方向の長さをいう。また、以下、中間転写ベルト２１の外側を向く面を表面と称し、他方の面を裏面と称する。なお、中間転写ベルト２１は、駆動ローラ４１と従動ローラ２３とテンションローラ２４に張架されている。図示しない駆動モータの駆動によって駆動ローラ４１が回動すると、中間転写ベルト２１が駆動される。また、中間転写ベルト２１が駆動されると、従動ローラ２３、テンションローラ２４が、中間転写ベルト２１に対して従動回転する。なお、テンションローラ２４は中間転写ベルト２１が弛まないように適切な張力を中間転写ベルト２１に付与する部材である。

クリーニング部２２は、中間転写ベルト２１のクリーニングを行う。クリーニング部２２は、クリーニングローラ２２ａとクリーニングブレード２２ｂを有する。

画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭは、中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と二次転写部４との間に配置される。画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭは、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各色にそれぞれ対応している。なお、各画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。

また、各画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＢ、ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、トナータンクＴＢ、ＴＹ、ＴＣ、ＴＭ、及び、メインキャリアタンクＭＴが設けられており、各色の液体現像剤の供給、並びに回収が行われるようになっている。液体現像剤循環装置ＬＢ、ＬＹ、ＬＣ、ＬＭについては後に詳述する。

図２に示すように、画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭは、感光体ドラム１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１４と、一次転写ローラ２０と、クリーニング装置２６と、除電装置１３と、キャリア液除去ローラ３０とを備える。また、画像形成ユニットのうち、最も二次転写部４に近い画像形成ユニットＦＢには、キャリア液除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は他の画像形成ユニットと同一である。

感光体ドラム１０は、円柱状の部材であって、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナー像を担持可能である。なお、本実施形態では、プラス極性に帯電するトナーを用いている。感光体ドラム１０は、図２において破線矢印で示すように、反時計回りに回転可能な部材である。

帯電装置１１は、感光体ドラム１０の表面を所定の極性・電位に一様に帯電させることができる装置である。

露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、外部の機器から入力される画像データに応じて、一様に帯電した感光体ドラム１０の表面に光を照射する。これにより、露光部分の電荷が除去されて、感光体ドラム１０の表面には、静電潜像が形成される。

現像装置１４は、トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を、感光体ドラム１０表面の静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付着させる。これにより、静電潜像はトナー像として現像される。

現像装置１４は、現像容器１４０、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２、支持ローラ１４３、供給ローラブレード１４４、現像クリーニングブレード１４５、現像剤回収装置１４６及び現像ローラ帯電器１４７を含む。

現像容器１４０は、トナーとキャリア液からなる液体現像剤の供給を受ける容器である。後述するが、この液体現像剤は、キャリア液に対するトナーの比率の調整が予め行われた状態で、供給ノズル２７８から現像容器１４０内へ供給される。なお、液体現像剤は、支持ローラ１４３のうち供給ローラ１４２と支持ローラ１４３とのニップ部近傍の部分に向けて供給される。供給された液体現像剤の余剰分は支持ローラ１４３の下方へ落下し、現像容器１４０の底部において貯留される。貯留された液体現像剤は、流路Ｒ２を通して液体現像剤循環装置によって回収される。

支持ローラ１４３は現像容器１４０の略中央に配置され、下方から支える態様で供給ローラ１４２に当接してニップ部を形成する。供給ローラ１４２は、支持ローラ１４３の斜め上に配置されており、供給ノズル２７８から離れる方向に支持ローラ１４３の直上からずれて配置されている。供給ローラ１４２の表面には、液体現像剤を保持するための溝が設けられている。図２において破線矢印で示すように、支持ローラ１４３は反時計方向に、供給ローラ１４２は時計方向に回転する。

供給ノズル２７８から供給される液体現像剤は、前記ニップ部の両ローラ１４２，１４３の回転方向上流側で一時的に滞留される。そして、両ローラ１４２、１４３の回転に伴って、供給ローラ１４２の溝に保持された状態で上方へ運ばれる。供給ローラブレード１４４は、供給ローラ１４２の表面に圧接され、供給ローラ１４２に保持される液体現像剤の量が所定量になるように液体現像剤の量を規制する。供給ローラブレード１４４により掻き落とされた余剰の液体現像剤は、現像容器１４０の底部において貯留される。貯留された液体現像剤は、流路Ｒ２を通して液体現像剤循環装置によって回収される。

現像ローラ１４１は、現像容器１４０の上部に設けられた開口部に、供給ローラ１４２と接するように配置されている。現像ローラ１４１は供給ローラ１４２と同方向に回転される。すなわち、現像ローラ１４１と供給ローラ１４２とが当接するニップ部では、現像ローラ１４１の表面は、供給ローラ１４２の表面と逆方向に移動する。これにより、現像ローラ１４１の表面に、供給ローラ１４２の表面に保持された液体現像剤が受け渡される。ここで、供給ローラ１４２の液体現像剤の層厚が所定値に規制されているので、現像ローラ１４１の表面に形成される液体現像剤層の層厚も所定値に保たれる。

現像ローラ帯電器１４７は、トナーの帯電極性と同極性の電界を与えることで、現像ローラ１４１に担持された液体現像剤層中のトナーを現像ローラ１４１の表面側に移動させる。これにより、現像効率を向上させる。現像ローラ帯電器１４７は、現像ローラ１４１と、供給ローラ１４２との接触部の回転方向下流側であって、現像ローラ１４１と感光体ドラム１０との接触部の上流側において、現像ローラ１４１の表面に対向するように設けられている。

現像ローラ１４１は感光体ドラム１０と接しており、感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ１４１に印加される現像バイアスとの電位差によって、トナーが、感光体ドラム１０表面の静電潜像の内、露光装置１２によって電荷が除去された部分に付着する。これにより、画像データに応じたトナー像が感光体ドラム１０表面に形成される。

現像クリーニングブレード１４５は、現像ローラ１４１と感光体ドラム１０との接触部の回転方向下流側であって、現像ローラ１４１と供給ローラ１４２との接触部の上流側において、現像ローラ１４１の表面に接触するように配置されている。現像クリーニングブレード１４５は、感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ１４１の表面の液体現像剤を除去する。

現像剤回収装置１４６は、現像クリーニングブレード１４５で除去された液体現像剤を回収して、液体現像剤循環装置の流路Ｒ１へ該液体現像剤を送り出す。液体現像剤は現像クリーニングブレード１４５の表面に沿って流下するが、液体現像剤の粘度が高いことから、現像剤回収装置１４６には液体現像剤の送り出しを補助する送り出しローラ３４，３５が備えられている。

一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１の裏面に、感光体ドラム１０と対向して配置されている。一次転写ローラ２０には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧を印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１と接触している位置で、中間転写ベルト２１にトナーと逆極性の電圧を印加する。中間転写ベルト２１は導電性を有するので、この印加電圧によって、中間転写ベルト２１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。

クリーニング装置２６は、中間転写ベルト２１に転写されずに感光体ドラム１０に残留した液体現像剤を感光体ドラム１０から除去するための装置であって、クリーニングブレード２６２と、搬送スクリュー２６１とを備えている。

クリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に残留した液体現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０の回転軸方向に延びる板状の部材である。クリーニングブレード２６２は、その端部が感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の回転に伴って感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤を掻き取る。

搬送スクリュー２６１は、クリーニング装置２６内に配置されている。搬送スクリュー２６１は、クリーニングブレード２６２によって掻き取られ、クリーニング装置２６内に収納された液体現像剤を第１回収容器２７９（図３参照）に搬送する。また、搬送スクリュー２６１は、後述のキャリア液除去ローラ３０によって中間転写ベルト２１から除去されてクリーニング装置２６内に収納されたキャリア液も第１回収容器２７９（図３参照）に搬送する。

除電装置１３は、除電用の光源を有し、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電する。除電装置１３は、次の画像形成に備えて、クリーニングブレード２６２によって感光体ドラム１０の表面から液体現像剤が除去された後に除電を行う。

キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として回転可能な略円柱状の部材である。キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０と同方向に回転する。キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２１とが接触する位置よりも二次転写部４が配置されている側に配置されており、中間転写ベルト２１の表面からキャリア液を除去する部材である。キャリア液除去ローラ３０によって除去されたキャリア液はクリーニング装置２６内に収納される。

図１に戻って、用紙収納部３は、トナー像を定着させる用紙を収納する部分であって、カラープリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は、用紙を収納している給紙カセット３１と給紙ローラ３２と分離ローラ対３３とを有している。

二次転写部４は、中間転写ベルト２１上に形成されたトナー像を用紙に転写する部分である。二次転写部４は、上述した一次転写ローラ２０と共に、トナー像を用紙に転写する転写装置を構成している。二次転写部４は、中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラ４１と、二次転写ローラ４２とを有している。二次転写ローラ４２は、中間転写ベルト２１を間に挟んで駆動ローラ４１に向けて押圧されている。

定着部５は、用紙にトナー像を定着させる部分であって、二次転写部４の上側に配置されている。また、定着部５は、加熱ローラ５１と、加圧ローラ５２とを有している。加圧ローラ５２は、加熱ローラ５１に対向して配置されており、加熱ローラ５１を押圧する。

用紙搬送部６は、複数の搬送ローラ対７４とレジストローラ対７５を備え、用紙収納部３から二次転写部４、定着部５、及び、排出部７に用紙を搬送する。なお、図１において一対の搬送ローラ対７４のみが図示されているが、他の搬送ローラ対は、図１における紙面に垂直な方向に並んで配置されており、記載を省略している。

排出部７は、二次転写部４でトナー像が転写され定着部５で定着された用紙が排出される部分であって、複数の排出ローラ対７１とカラープリンタ１の上面に設けられた排出トレイ７２を有している。なお、図１においては一対の排出ローラ対７１のみが図示されているが、他の排出ローラ対は、図１における紙面に垂直な方向に並んで配置されており、記載を省略している。

１．２ 液体現像剤循環装置の構成
図３に液体現像剤循環装置ＬＹの全体の概略を示す。液体現像剤循環装置ＬＹは、液体現像剤を循環させ再利用するための装置である。ここでは、液体現像剤循環装置ＬＹの構造について説明するが、他の液体現像剤循環装置ＬＢ、ＬＭ、ＬＣも同様の構成である。液体現像剤循環装置ＬＹによって循環される液体現像剤としては、現像クリーニングブレード１４５によって現像ローラ１４１の表面から掻き取られた現像剤（トナーとキャリア液との混合物）や、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１に供給されなかった現像剤や、供給ノズル２７８から支持ローラ１４３に供給されたが余剰となった現像剤や、感光体ドラム１０からクリーニング装置２６によって掻き取られた現像剤がある。

液体現像剤循環装置ＬＹは、第２回収容器２７１と、調整容器２７２と、固形分濃度検出装置２７３と、キャリアタンクＣＹと、トナータンクＴＹと、リザーブタンク２７７と、供給ノズル２７８と、第１回収容器２７９と、分離抽出装置８２と、液面検知装置２７６と、複数のポンプＰ１〜Ｐ１０と、液量検出センサ９１〜９５と、を備えている。

なお、ここでポンプＰ５と、第２回収容器２７１とによって第１回収機構２９１が構成されており、クリーニングブレード２６２と、第１回収容器２７９とによって第２現像剤回収機構２９２が構成されている。そして、この第１回収機構２９１と第２回収機構２９２とによって回収機構２９が構成されている。また、貯留容器である第２回収容器２７１と、液量検出装置である液量検出センサ９３と、濃度調整容器である調整容器２７２と、固形分濃度検出装置２７３と、トナータンクＴＹと、キャリアタンクＣＹと、液面検知装置２７６とによって濃度調整機構３６が構成されている。リザーブタンク２７７と、ポンプ７と、供給ノズル２７８とによって現像剤供給機構３７が構成されている。また、トナータンクＴＹとポンプＰ８の取り付けられた流路Ｒ６によって高濃度現像剤供給装置３８が構成されている。

第２回収容器２７１は、現像装置１４に流路Ｒ１によって接続されている。第２回収容器２７１は、現像装置１４によって使用されず余剰となった現像剤を収納可能なタンクである。また、流路Ｒ１の途中にはポンプＰ１が取り付けられている。ポンプＰ１は、現像ローラ１４１の表面から掻き取られた液体現像剤を第２回収容器２７１に移動させる。また、第２回収容器２７１は、現像装置１４の底部に流路Ｒ２によって接続されており、この流路Ｒ２にはポンプＰ５が取り付けられている。ポンプＰ５は、現像容器１４０から第２回収容器２７１へ液体現像剤を送る。

調整容器２７２は、第２回収容器２７１に接続されており、現像装置１４に補給する現像剤を調合（トナー濃度調整）する部分である。調整容器２７２は第２回収容器２７１に流路Ｒ３によって接続されており、この流路Ｒ３にはポンプＰ２が取り付けられている。ポンプＰ２は、第２回収容器２７１から調整容器２７２に液体現像剤を送る。

固形分濃度検出装置２７３は、調整容器２７２内の液体現像剤のトナーの濃度を検出するための装置であって、調整容器２７２に接続されている環状の流路Ｒ４に接続されている。この環状の流路Ｒ４の固形分濃度検出装置２７３の上流側にはポンプＰ４が取り付けられている。ポンプＰ４は、流路Ｒ４に液体現像剤を循環させる。

キャリアタンクＣＹは、キャリア液を収納している。このキャリア液は、調整容器２７２内のトナー濃度を下げるために用いられる。また、キャリアタンクＣＹは調整容器２７２とポンプＰ３が取り付けられた流路Ｒ５によって接続されている。ポンプＰ３は、キャリアタンクＣＹから調整容器２７２へキャリア液を送る。なお、キャリアタンクＣＹと同様のキャリアタンクが他の液体現像剤循環装置ＬＭ、ＬＣ、ＬＢにも、それぞれ設けられている。これらのキャリアタンクは、各色共通のメインキャリアタンクＭＴ（図１参照）からキャリア液の供給を受ける。これらのキャリアタンクとメインキャリアタンクＭＴとは、図示しない各色用の分岐配管によって、それぞれ接続されている。また、各分岐配管には図示しないポンプが取り付けられている。そして、各キャリアタンクのキャリア液が所定量より低下すると、メインキャリアタンクＭＴから所定量のキャリア液が各キャリアタンクに送られるように構成されている。なお、キャリアタンクＣＹとポンプＰ３と流路Ｒ５とによって、調整容器２７２にキャリア液を供給可能なキャリア液供給装置を構成している。

トナータンクＴＹは、現像装置１４で用いられる液体現像剤よりトナー濃度が高い高濃度の液体現像剤を収納している。この液体現像剤は調整容器２７２内のトナー濃度を上げるために用いられる。トナータンクＴＹは、調整容器２７２とポンプＰ８が取り付けられた流路Ｒ６によって接続されている。ポンプＰ８は、トナータンクＴＹから調整容器２７２へ上述した高濃度の液体現像剤を送る。

リザーブタンク２７７は、現像装置１４に補給する液体現像剤が収納されるようになっている。リザーブタンク２７７は、調整容器２７２とポンプＰ６の取り付けられた流路Ｒ７によって接続されている。ポンプＰ６は、調整容器２７２からリザーブタンク２７７へ液体現像剤を送る。また、リザーブタンク２７７は、供給ノズル２７８にポンプＰ７の取り付けられた流路Ｒ８によって接続されている。ポンプＰ７は、リザーブタンク２７７から供給ノズル２７８に液体現像剤を送る。

供給ノズル２７８は、現像装置１４に液体現像剤を供給するための装置である。

第１回収容器２７９は、クリーニング装置２６によって感光体ドラム１０から除去された液体現像剤を一時的に貯留するための容器である。

分離抽出装置８２は、液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離し、キャリア液とトナーとを別々に抽出するための装置である。分離抽出装置８２は、流路Ｒ９によって第１回収容器２７９と接続されている。流路Ｒ９にはポンプＰ９が取り付けられており、第１回収容器２７９に貯留された液体現像剤を分離抽出装置８２に送る。分離抽出装置８２は、第１回収容器２７９から搬送される液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離してキャリア液とトナーとを抽出する。また、分離抽出装置８２は、流路Ｒ１０によってキャリアタンクＣＹと接続されている。流路Ｒ１０にはポンプＰ１０が取り付けられている。ポンプＰ１０は、分離抽出装置８２において分離されたキャリア液をキャリアタンクＣＹに送る。

また、分離抽出装置８２では、分離抽出されたキャリア液に混入しているトナーの濃度が所定値以下になったことが図示しない現像剤濃度検知装置によって検知されると、抽出されたキャリア液はポンプＰ１０によってキャリアタンクＣＹに送られる。分離抽出されたキャリア液に混入しているトナーの濃度が所定時間の抽出を行っても所定値以下にならない場合は、キャリア液は図示しない配管を経由して図示しない廃液容器に送られる。

ここで、分離抽出装置８２は主に、電極ローラ８２ａ、堰止ローラ８２ｂ、液体収容容器８２ｃ、クリーニングブレード８２ｄを有する。電極ローラ８２ａは、図３において反時計回りに回転する。また、電極ローラ８２ａは、電圧印加装置６９に接続されている。堰止ローラ８２ｂは、液体現像剤のキャリア液を堰き止めるための部材であって、電極ローラ８２ａに当接している。堰止ローラ８２ｂは、電圧印加装置６９に接続されており、図３における時計回りに回転する。液体収容容器８２ｃは、液体現像剤を収容可能な容器であって、電極ローラ８２ａの外周面を覆う凹部が形成されている。液体収容容器８２ｃと電極ローラ８２ａとの間には、微小な間隔が設けられている。また、液体収容容器８２ｃは、電圧印加装置６９に接続されている。クリーニングブレード８２ｄは、電極ローラ８２ａの表面に付着したトナーを掻き取るための部材であって、電極ローラ８２ａに当接している。クリーニングブレード８２ｄは、電極ローラ８２ａと堰止ローラ８２ｂとが接触している部分を通過したトナーを掻き取るように配置されている。電圧印加装置６９は、電極ローラ８２ａ、堰止ローラ８２ｂ及び液体収容容器８２ｃに電圧を印加するための装置である。

上記の電極ローラ８２ａ、堰止ローラ８２ｂ、液体収容容器８２ｃの少なくとも表面は電圧印加が可能な部材（例えば金属や導電性を付与された樹脂）で構成されている。電極ローラ８２ａと堰止ローラ８２ｂの間にはトナーが堰止ローラ８２ｂから電極ローラ８２ａへ移動するような電界が生じるように、電圧が印加されている。例えば、電極ローラ８２ａはマイナス５００Ｖ、堰止ローラ８２ｂにはプラス５００Ｖが印加される。同様に、電極ローラ８２ａと液体収容容器８２ｃの間にはトナーが液体収容容器８２ｃから電極ローラ８２ａへ移動するような電界が生じるように電圧が印加されており、例えば、プラス５００Ｖが液体収容容器８２ｃに印加されている。

液面検知装置２７６は、調整容器２７２内の液量を検出するための装置であって、調整容器２７２の内部に配置されている。また、液面検知装置２７６は、回転軸と、回転軸に取り付けられた環状部と、回転軸の先端に取り付けられた羽根状部とを有しており、環状部に作用する液体現像剤からの抵抗力によって液面を検知する装置である。そして、回転軸の回転に伴って羽根状部が回動し、調整容器２７２に収納される液体現像剤の撹拌を行っている。

液量検出センサ９１〜９５は、光学系のセンサであって、第２回収容器２７１、トナータンクＴＹ、キャリアタンクＣＹ及びリザーブタンク２７７の側部に配置されており、それぞれの内部に収納されている液体量を検出する。すなわち、液量検出センサ９１は、キャリアタンクＣＹ内のキャリア液の量を検出する。液量検出センサ９２は、トナータンクＴＹ内の高濃度の液体現像剤の量を検出する。液量検出センサ９３は、第２回収容器２７１内の液体現像剤の量を検出する。液量検出センサ９４，９５は、リザーブタンク２７７内の液体現像剤の量を検出する。

２．動作
２．１ 画像形成動作
図１および図２に基づいて、カラープリンタ１の画像形成動作を説明する。カラープリンタ１に接続されたパーソナルコンピュータ（図略）からの画像形成指示を受けたカラープリンタ１は、作成指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭを用いて形成する。具体的には、感光体ドラム１０上に画像データに基づいた静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置１４からトナーが供給される。このようにして画像形成ユニットＦＢ、ＦＹ、ＦＣ、ＦＭで形成されたトナー像は中間転写ベルト２１に転写されて、中間転写ベルト２１上で重ね合わされてカラートナー像となる。

このカラートナー像の形成と同期して、用紙収納部３の給紙カセット３１に収容されている用紙が給紙ローラ３２によって給紙カセット３１から取り出されて、分離ローラ対３３によって一枚ずつ用紙搬送部６に送出される。用紙搬送部６の搬送ローラ対７４によって用紙はレジストローラ対７５まで送られる。レジストローラ対７５によって用紙の搬送姿勢が補正されて一旦用紙は停止させられる。そして、中間転写ベルト２１への一次転写とタイミングを合わせて用紙はレジストローラ対７５から二次転写部４に送り込まれ、二次転写部４で中間転写ベルト２１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙は定着部５に送られて熱と圧力の作用でカラートナー像は用紙に定着される。

カラートナー像が定着された用紙はさらに排出部７に送られ、排出ローラ対７１よってカラープリンタ１の外部に設けられた排出トレイ７２に排紙される。

二次転写後に、中間転写ベルト２１に残留した残留液体現像剤は、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２のクリーニングローラ２２ａとクリーニングブレード２２ｂによって除去される。

２．２ 液体現像剤の循環動作
まず、図４に示すタイミングチャートに基づいて液体現像剤循環装置ＬＹの初期動作、すなわちカラープリンタ１を起動させた状態からリザーブタンク２７７に所定量の現像剤が貯留されるまでの動作について説明する。

カラープリンタ１が始めて起動させられる場合、つまり、リザーブタンク２７７に現像剤が全く貯留されていない状態の時に、カラープリンタ１が起動させられると、ポンプＰ８が作動（Ｐ８がＯＮ）しトナータンクＴＹから調整容器２７２にトナー濃度が高い液体現像剤が供給される。ポンプＰ８の駆動と同時に液面検知装置２７６の回転軸を低速回転させてその先端に取り付けられた羽根部材を低速回転させ調整容器２７２に供給された現像液を攪拌する。ポンプＰ８を所定時間作動させた後（所定量のトナー濃度が高い液体現像剤を調整容器２７２に供給した後）、ポンプＰ８をＯＦＦの状態にするとともにポンプＰ３を作動（ポンプＰ３がＯＮ）させ、キャリアタンク２７４から調整容器２７２にキャリア液を供給させる。なお、ポンプＰ４は、カラープリンタ１の起動時から作動させられており、固形分濃度検出装置２７３を通して調整容器２７２内の液体現像剤を循環させている。そして、ポンプＰ３を所定時間作動させた後（所定量のキャリア液を調整容器２７２に供給した後）ポンプＰ３をＯＦＦの状態にするとともに固形分濃度検出装置２７３と、液面検知装置２７６とを作動させ、調整容器２７２内の現像剤の濃度と液面とを検出する。ここでは、調整容器２７２内の液体現像剤の濃度と液面位置が規定値かどうかを検出する。調整容器２７２内の液体現像剤濃度が所定の濃度であり現像剤の液面が所定値であることが確認されると、ポンプＰ６を作動させ、調整容器２７２内の液体現像剤をリザーブタンク２７７に搬送させる。このような動作を繰り返し、リザーブタンク２７７に現像剤が貯留する。上記のような動作を数回（本実施形態では２回）繰り返す間に、第２回収容器２７１に現像装置１４から回収された液体現像剤が所定量貯留されるので、その後は現像装置１４から回収された液体現像剤の濃度調整を行うことになる。つまり、第２回収容器２７１に回収された液体現像剤の量が所定量に達したことが液量検出センサ９３で検出されると、ポンプＰ２が動作して第２回収容器２７１から液体現像剤が調整容器２７２に搬送されて濃度調整された液体現像剤の調整に用いられるという動作が繰り返される。このように、画像形成動作が行われるまでの間は、現像装置１４から回収される液体現像剤の量と同じ量の液体現像剤が現像装置１４に供給される。

次に、図３に基づいて、現像装置１４に液体現像剤を供給する動作、すなわち液体現像剤の循環動作について説明する。

リザーブタンク２７７の液体現像剤が現像装置１４に供給され、現像装置１４に液体現像剤が供給されると、現像装置１４内の液体現像剤を用いて画像形成動作が行われる。このとき、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ１４１上に残留した液体現像剤は現像クリーニングブレード１４５によって掻き取られ、ポンプＰ１の作用によって流路Ｒ１を経由して第２回収容器２７１に回収される。また、現像容器１４０に受けられた液体現像剤も、ポンプＰ５の作用によって流路Ｒ２を経由して第２回収容器２７１に送られる。そして、調整容器２７２内の液体現像剤が無くなると、ポンプＰ２の作用によって第２回収容器２７１から調整容器２７２に流路Ｒ３を経由して液体現像剤が供給される。また、中間転写ベルト２１に転写されずに感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤は、クリーニングブレード２６２によって掻き取られ、第１回収容器２７９に収容される。

第１回収容器２７９に回収された液体現像剤は、ポンプＰ９の作用によって流路Ｒ９を経由して分離抽出装置８２に搬送される。そして、分離抽出装置８２において、トナーとキャリア液との分離抽出処理が行われる。分離抽出装置８２において抽出されたキャリア液は、ポンプＰ１０の作用によってキャリアタンクＣＹへ流路Ｒ１０を経由して送られる。トナーは廃棄されるが再利用されてもよい。

一方、調整容器２７２では、現像剤濃度と液体現像剤の量とが検出されており、調整容器２７２内の液体現像剤の濃度調整が行われる。ここでは、トナー濃度が高い場合には、キャリアタンクＣＹからキャリア液がポンプＰ３の作用によって流路Ｒ５を経由して調整容器２７２に供給される。また、トナー濃度が低い場合には、トナータンクＴＹから現像装置１４で用いられる液体現像剤よりもトナー濃度が高い液体現像剤が、ポンプＰ８の作用によって流路Ｒ６を経由して調整容器２７２に供給される。

そして、必要に応じて調整容器２７２からリザーブタンク２７７に濃度調整がなされた液体現像剤が、ポンプＰ６の作用によって流路Ｒ７を経由して供給される。そして、リザーブタンク２７７に収納された液体現像剤が、ポンプＰ７の作用によって流路Ｒ８を経由して供給ノズル２７８に送られ、供給ノズル２７８から現像装置１４に供給される。

ここでは、第２回収容器２７１などによって調整容器２７２に搬送される液体現像剤を調整できるために調整容器２７２内の液体現像剤の濃度を調整しやすくなる。また、リザーブタンク２７７に現像剤が全く貯留されていない状態の時に、調整容器２７２内で濃度が調整された液体現像剤をリザーブタンク２７７に供給できる。

４．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、感光体ドラム１０上に転写されずに残留した液体現像剤が分離抽出装置８２に搬送されるが、本発明はこれに限られずに、図５に示すように感光体ドラム１０上に残留した現像剤を第２回収容器２７１に搬送するようにしても良い。また。図６に示すように、調整容器２７２に搬送するようにしても良い。

（ｂ）感光体ドラム１０に転写されずに残留した液体現像剤が劣化していて再度画像形成に用いるのには不適当な場合、残留した液体現像剤に含まれるキャリア液の量が少なく、第２回収機構を装備するコストメリットが無い場合は、第１回収機構のみを設けるようにしても良い。

カラープリンタの全体概略図。 画像形成ユニットの拡大図。 液体現像剤循環装置の全体概略図。 液体現像剤循環装置の初期動作時のタイミングチャート。 他の実施形態に係る液体現像剤循環装置を示す全体概略図。 他の実施形態に係る液体現像剤循環装置を示す全体概略図。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
１０ 感光体ドラム（液体現像剤担持体）
１４ 現像装置
ＬＹ 液体現像剤循環装置
８２ 分離抽出装置（キャリア液抽出装置）
２９ 回収機構
３６ 濃度調整機構
３７ 現像剤供給機構
２７１ 第２回収容器（貯留容器）
２７２ 調整容器（濃度調整容器）
２７３ 固形分濃度検出装置（濃度検出装置）
２７６ 液面検知装置（現像剤量検出装置）
２７７ 現像剤リザーブタンク
９３ 液量検出センサ（液量検出装置）
２９１ 第１回収機構
２９２ 第２回収機構

Claims (11)

1. 現像装置から液体現像剤担持体に液体現像剤が供給されることで前記液体現像剤担持体に画像を形成可能な画像形成装置の液体現像剤循環装置であって、
   液体現像剤を回収可能な回収機構と、
   前記回収機構によって回収した液体現像剤を所定の濃度に調整する濃度調整機構と、
   前記濃度調整機構によって濃度調整された液体現像剤を前記現像装置に供給する現像剤供給機構と、を備え、
   前記濃度調整機構は、
   前記回収機構によって回収した液体現像剤を貯留可能な貯留容器と、
   前記貯留容器に接続され、前記貯留容器から液体現像剤が供給される濃度調整容器と、を有している、
   液体現像剤循環装置。
2. 前記回収機構は、前記現像装置から液体現像剤を回収可能な第１回収機構を有する、
   請求項１に記載の液体現像剤循環装置。
3. 前記回収機構は、前記液体現像剤担持体から液体現像剤を回収可能な第２回収機構を有する、
   請求項２に記載の液体現像剤循環装置。
4. 前記濃度調整機構は、
   前記濃度調整容器に接続され、前記液体現像剤担持体に供給される液体現像剤よりも高濃度の液体現像剤を前記濃度調整容器に供給可能な高濃度現像剤供給装置と、
   前記濃度調整容器に接続され、前記濃度調整容器にキャリア液を供給可能なキャリア液供給装置と、
   をさらに有している、
   請求項３に記載の液体現像剤循環装置。
5. 前記濃度調整機構は、
   前記濃度調整容器内の液体現像剤の固形分濃度を検出する濃度検出装置と、
   前記貯留容器の液体現像剤の量を検出可能な液量検出装置と、
   をさらに有している、
   請求項４に記載の液体現像剤循環装置。
6. 前記第２回収機構によって回収した液体現像剤からキャリア液を抽出するキャリア液抽出機構をさらに備える、
   請求項４に記載の液体現像剤循環装置。
7. 前記キャリア液抽出機構によって抽出したキャリア液は、前記キャリア液供給装置に供給される、
   請求項６に記載の液体現像剤循環装置。
8. 前記濃度調整機構は、前記回収機構によって回収された液体現像剤が所定量貯留されるまでは、前記高濃度現像剤供給装置からの液体現像剤と前記キャリア液供給装置からのキャリア液のみを用いて液体現像剤の濃度調整を行う、
   請求項４から７のいずれかに記載の液体現像剤循環装置。
9. 現像装置と液体現像剤担持体とを有し、前記現像装置から前記液体現像剤担持体に液体現像剤が供給されることで前記液体現像剤担持体に画像を形成可能な画像形成部と、
   液体現像剤を回収可能な回収機構と、
   前記回収機構によって回収した液体現像剤を所定の濃度に調整する濃度調整機構と、
   前記濃度調整機構によって濃度調整された液体現像剤を前記現像装置に供給する現像剤供給機構と、
   を備え、
   前記濃度調整機構は、
   前記回収機構によって回収した液体現像剤を貯留可能な貯留容器と、
   前記貯留容器に接続され、前記貯留容器から液体現像剤が供給される濃度調整容器と、を有している、
   画像形成装置。
10. 前記回収機構は、前記現像装置から液体現像剤を回収可能な第１回収機構を有する、
    請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記回収機構は、前記液体現像剤担持体から液体現像剤を回収可能な第２回収機構を有する、
    請求項１０に記載の画像形成装置。

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