JP2009002998A - 現像剤濃度調整装置、現像剤濃度調整方法、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液量制御の手間をかけることなく、簡便に、高濃度の現像剤の濃度を測定しながら、濃度調整ができ、かつ調整する現像剤の初期濃度にかかわらず、必要な補給現像剤を抑制して、短時間で効率的に所望の濃度に調整できる現像剤濃度調整装置、現像剤濃度調整方法、また、それらを用いて、回収現像剤を簡単に、精度よく濃度調整して、効率的に再利用できる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】濃度調整槽の開口部からのオーバーフローを利用して液量制御し、また濃度調整の制御を行うに当たって、オーバーフローが始まる前から、補給現像剤による濃度調整、あるいはその供給速度の制御を開始する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成に使用する液体現像剤の濃度を調整するための現像剤濃度調整装置、現像剤濃度調整方法、及びそれらを用いた画像形成装置に関する。

感光体（感光ドラム）に静電潜像を形成し、それにトナーを付着させて、紙などに転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が広く使用されている。特に、大量プリント用のオフィスプリンタやオンデマンド印刷装置などの、より高画質及び高解像度が要求される画像形成装置では、トナー粒子径が小さく、トナー画像の乱れもおきにくい液体現像剤を用いる湿式現像方式が用いられるようになってきている。

近年では、シリコンオイルなどの絶縁性液体「キャリヤ液」中に樹脂及び顔料からなる固形分としてのトナーを高濃度に分散させることで構成される、高粘度で高濃度の液体現像剤を用いる画像形成装置が提案されるようになってきた。

この液体現像剤を用いて現像する際には、現像ローラ等の現像剤担持体上に現像剤のミクロン単位の薄層を形成し、この薄層化された現像剤を感光体に接触させて現像することが望ましい。このことは特に、上記のような高粘度の液体現像剤を用いる場合により顕著である。

ところで一般に、感光体上の潜像を現像した後も、現像ローラ上には液体現像剤が残留する。これがそのままの状態で再度現像領域に到達すると、次の現像に悪影響を及ぼす。そのような問題に対応するため、現像後残留した現像ローラ上の現像剤をクリーニングして回収する技術が開発されてきた。またそのように回収した現像剤を再利用することにより、現像剤を有効利用できるような技術が提案されてきた。

しかしながら、現像に供する現像剤は高濃度の現像剤であるが、それが像担持体上の潜像を現像した後では、トナーを相当部分消費するなど、残留現像剤としてはかなり濃度が変化していることが多い。これがそのまま現像剤槽に注ぎ込まれると、現像剤槽内の現像剤自体が、どんどん濃度変化していき、所定の濃度を確保することが難しくなる。

こういった問題に対処するために、回収現像剤を現像剤槽に注ぎ込む前に、濃度調整用の補給現像剤（高濃度現像剤または低濃度現像剤など）を補給して回収現像剤の濃度調整を行う技術が提案されてきた。

しかしながら、そういう方法で所望の濃度の現像剤を得るには、調整しながらその現像剤の濃度を測定する必要がある。濃度測定の結果に基づき、所望の濃度になるよう濃度調整用の現像剤の補給量などを制御するためである。

簡便に現像剤の濃度を測定する方法としては、濃度によって現像剤の光透過率が変化することを利用し、現像剤濃度を算出する技術などが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１では、現像液を透明セル中に流し、その透過光量により現像剤濃度を検出する技術が提案されている。また特許文献２では、現像液の流路に光を透過し、その透過率から現像剤濃度を測定する技術が提案されている。

その他、光の透過率を利用する方法は様々に考えられるが、近年もっぱら使用されている高濃度の現像剤においては問題がある。すなわち、低濃度の現像剤の場合は、濃度の変化により光透過率は大きく変化するが、高濃度になってくると、光の透過率は小さくなり飽和してしまう。そのため、感度が低下し、濃度が変化しても透過率の変化は小さくなってしまう。

高濃度の現像剤を簡便に効率よく濃度測定する方法として、粘度を利用する技術も提案されてきている（例えば、特許文献３及び４参照）。高濃度領域での濃度変化に対して、粘度は比較的大きく変化し、応答してくれる。

特許文献３では、現像液をパイプ中に循環し、パイプ中での圧力差から粘度を求め、現像剤濃度を算出する技術が提案されている。特許文献４では、現像液ではないが、回転による撹拌動作の回転トルクから粘度を求める技術が提案されている。

しかしながらこういった方法も、圧力差を検知するなど簡単に精度よく測定が困難であったり、あるいは回転トルクのように比較的簡単に測定できても、容器内の液量が変動するとトルクが変動するなどの問題がある。
特開平９−２８１８０８号公報 特開平１１−７３０２９号公報 特開平１０−１４９０３０号公報 特開平６−２７７４７７号公報

上述したように、高濃度の液体現像剤の濃度測定に関しては、粘度などの物性値を用いて算出する技術が有効である。例えば攪拌時の負荷を計測して求める方法などが簡便であるが、一方では測定する現像剤の液量を一定に制御する必要があった。

これは、濃度測定しながら現像剤の濃度調整作業を行おうとするときに問題となる。すなわち、濃度調整は現像剤の補給などにより液量を変動させてしまうため、その都度液量を制御する操作を行わなければならず、手間の掛かる作業となる。

これに対して、本発明者らは、測定する現像剤をオーバーフローさせることで、現像剤を補給しても液量が変化しないようにして、濃度測定しながら調整動作を行える方法を検討、考案している。

しかしそれでも、調整する現像剤の濃度は、オーバーフローさせて測定するまで不明であり、その後で濃度調整を開始することになる。そのため、調整する現像剤が所望の濃度とかけ離れていたりすると、所望の濃度に調整するまでに余分な補給現像剤を費やしたり、時間も必要以上に掛かったりすることが起こり得る。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、液量制御の手間をかけることなく、簡便に、高濃度の現像剤の濃度を測定しながら、濃度調整ができ、かつ調整する現像剤の初期濃度にかかわらず、必要な補給現像剤を抑制して、短時間で効率的に所望の濃度に調整できる現像剤濃度調整装置、現像剤濃度調整方法を提供することである。

また、それらを用いて、回収現像剤を簡単に、精度よく濃度調整して、効率的に再利用できる画像形成装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１． 濃度調整が行われる濃度調整液を収容する濃度調整槽と、前記濃度調整槽へ前記濃度調整液として液体現像剤を供給する現像液供給手段と、第１の補給液槽に貯留された所望の濃度より高濃度の第１の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第１の補給手段と、第２の補給液槽に貯留された所望の濃度より低濃度の第２の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第２の補給手段と、前記濃度調整槽内から収容された前記濃度調整液を排出する排出手段と、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の所定の物性値を検出する物性検知手段と、前記物性検知手段により検知された物性値に基づいて、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段による液供給をそれぞれ制御する制御手段と、を有する現像剤濃度調整装置であって、前記濃度調整槽は、収容された前記濃度調整液が一定の液量に達するとオーバーフローする開口部と、前記開口部からのオーバーフローの有無を検知し、ＯＮまたはＯＦＦのＯＦ値として出力するＯＦ検知手段を有し、前記物性検知手段は、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の濃度に依存する物性値を検出値として取得し、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段は、それぞれ液供給速度が可変であり、前記制御手段は、前記物性検知手段により取得された前記検出値と前記ＯＦ検知手段により検知された前記ＯＦ値とに基づいて、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の液供給速度をそれぞれ制御することを特徴とする現像剤濃度調整装置。

２． 前記現像液供給手段は、液供給速度が可変であり、前記制御手段は、前記物性検知手段により取得された前記検出値と前記ＯＦ検知手段により検知された前記ＯＦ値とに基づいて、前記現像液供給手段による液供給及びその液供給速度を制御することを特徴とする１に記載の現像剤濃度調整装置。

３． 前記制御手段は、前記濃度調整槽への液の供給と併行して、前記物性検知手段による前記検出値を取得し、前記検出値に基づく液供給速度の制御を行うことを特徴とする１または２に記載の現像剤濃度調整装置。

４． 前記物性検知手段は、前記検出値として、粘度、質量、圧力、液面高さの少なくとも１つを表す物性値を検出することを特徴とする１乃至３の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。

５． 前記濃度調整槽は、収容した前記濃度調整液を撹拌する撹拌手段を有し、前記物性検知手段は、前記検出値として、前記撹拌手段による前記濃度調整液の撹拌に対する負荷を検出することを特徴とする１乃至４の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。

６． 前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段は、それぞれ高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、前記制御手段は、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の液供給速度を、前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御することを特徴とする１乃至５の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。

７． 前記現像液供給手段は、高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、前記制御手段は、前記現像液供給手段の液供給速度を、前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御することを特徴とする１乃至６の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。

８． 前記制御手段は、前記現像液供給手段、前記第１の補給手段、及び前記第２の補給手段を、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記検出値が所定の第２の補給液供給レベル以上では、前記第２の補給液を供給し、前記検出値が所定の第２の補給液停止レベル以下では、前記第２の補給液を停止し、前記ＯＦ値がＯＮの場合は、前記検出値が所定の目標検出値範囲を上回れば、前記第２の補給液を供給し、前記検出値が前記目標検出値範囲内では、液供給を停止し、濃度調整終了動作に入り、前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ所定の強制排出レベル以上では、前記第１の補給液を供給し、前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ前記強制排出レベル未満では、液供給を停止し、前記排出手段により前記濃度調整液を所定量強制排出後に、前記第１の補給液を供給する、ように制御することを特徴とする１乃至７の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。

９． 開口部が設けられ、一定の液量を収容するとオーバーフローする濃度調整槽に、濃度調整液として液体現像剤を収容する現像液供給工程と、第１の補給液槽に貯留された所望の濃度より高濃度の第１の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第１の補給工程と、第２の補給液槽に貯留された所望の濃度より低濃度の第２の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第２の補給工程と、前記濃度調整槽内から収容された前記濃度調整液を排出する排出工程と、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の所定の物性値を検出する物性検知工程と、前記物性検知工程により検知された物性値に基づいて、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程の実行を、それぞれ制御する制御工程と、を備える現像剤濃度調整方法であって、前記物性検知工程では、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の濃度に依存する物性値を検出値として取得するとともに、前記濃度調整槽からのオーバーフローの有無を検知し、ＯＮまたはＯＦＦのＯＦ値として出力し、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程では、それぞれ液供給速度が可変であり、前記制御工程では、前記物性検知工程において取得された前記検出値と前記ＯＦ値とに基づいて、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程を実行する際の液供給速度をそれぞれ制御することを特徴とする現像剤濃度調整方法。

１０． 前記現像液供給工程では、液供給速度が可変であり、前記制御工程では、前記物性検知工程において取得された前記検出値と前記ＯＦ値とに基づいて、前記現像液供給工程の実行と、その際の液供給速度を制御することを特徴とする９に記載の現像剤濃度調整方法。

１１． 前記濃度調整槽に液を供給する工程が実行されるのと併行して、前記物性検知工程及び前記制御工程が実行されることを特徴とする９または１０に記載の現像剤濃度調整方法。

１２． 前記物性検知工程では、前記検出値として、粘度、質量、圧力、液面高さの少なくとも１つを表す物性値を検出することを特徴とする９乃至１１の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。

１３． 前記物性検知工程では、前記検出値として、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の撹拌に対する負荷を検出することを特徴とする９乃至１２の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。

１４． 前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程は、それぞれ高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、前記制御工程は、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程をそれぞれ実行する際に、前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御することを特徴とする９乃至１３の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。

１５． 前記現像液供給工程は、高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、前記制御工程は、前記現像液供給工程を実行する際に、前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御することを特徴とする９乃至１４の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。

１６． 前記制御工程では、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記検出値が所定の第２の補給液供給レベル以上では、前記第２の補給工程を実行し、前記検出値が所定の第２の補給液停止レベル以下では、前記第２の補給工程を停止し、前記ＯＦ値がＯＮの場合は、前記検出値が所定の目標検出値範囲を上回れば、前記第２の補給工程を実行し、前記検出値が前記目標検出値範囲内では、前記現像液供給工程、前記第１の補給工程、及び前記第２の補給工程をすべて停止し、濃度調整終了動作に入り、前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ所定の強制排出レベル以上では、前記第１の補給工程を実行し、前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ前記強制排出レベル未満では、前記現像液供給工程、前記第１の補給工程、及び前記第２の補給工程をすべて停止し、前記排出工程を実行し、濃度調整液を所定量強制排出後に前記第１の補給工程を実行する、ように制御することを特徴とする９乃至１５の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。

１７． 表面に潜像を形成する像担持体と、前記像担持体の表面の潜像を液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置と、トナー像形成に用いて残存した液体現像剤を回収現像剤として回収する回収装置を有する画像形成装置であって、１乃至８の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置を有し、前記回収現像剤を、前記現像剤濃度調整装置により所望の現像剤濃度に調整し、前記液体現像装置に供給することを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る現像剤濃度調整装置及び方法によれば、濃度調整用の容器の開口部からのオーバーフローを利用した液量制御機構により、濃度測定時に液量を一定にするための制御を行う必要がなく、補給現像剤による濃度調整を行いながら同時に並行して濃度測定が可能となり、現像剤の計量や現像剤の移動などの手間を大幅に省くことができる。また、濃度調整の制御を行うに当たって、開口部からのオーバーフローが始まる前から、補給現像剤による濃度調整を開始し、あるいはその供給速度を制御することにより、調整する現像剤の初期濃度にかかわらず、必要な補給現像剤を抑制して、短時間で効率的に所望の濃度に調整することができる。

また、このようにして濃度調整を行うことで、本発明に係る画像形成装置においても、回収現像剤を簡単に、精度よく濃度調整して、効率的に再利用することができる。

本発明に係る実施形態を、図を参照して説明する。

液体現像剤を用いる液体現像装置は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどの画像形成装置に利用される。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。まずその電子写真方式による湿式の画像形成部を、図１を参照して説明し、さらに回収現像剤を再利用する液体現像装置（図２参照）とそこで用いられている現像剤濃度調整装置について、その構成と機能動作を説明する（図３参照）。

（画像形成部の構成と機能動作）
図１を用いて、本実施形態の画像形成装置における画像形成部の構成例を説明する。図１は、湿式画像形成装置における画像形成部の概略構成例を示す断面図である。

図１において、１は感光体ドラムであり、像担持体として機能する。画像形成部１０はこの感光体ドラム１を中心に、その周囲に配設された、前記感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電装置２、帯電した感光体ドラム１上にＬＥＤまたはレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置３、その静電潜像を液体現像剤を用いて現像する液体現像装置４、現像されたトナー像を転写材７に転写する転写装置５、そして転写後の感光体ドラムの表面に残存する液体現像剤を除去するクリーニング装置６などを備える。

また、液体現像装置４の前後には、予め液体現像剤の一部を塗布したり、回収したりする装置を設ける場合もある。転写材７は、そのまま記録用紙などの記録材であってもよいし、転写材７として中間転写ベルトなどを用いて、再度記録材に転写するような構成であってもよい。

液体現像装置４は、一般的には、表面に液体現像剤の薄層を担持し、像担持体である感光体ドラム１上の潜像を現像する現像ローラ４１、現像ローラ４１に当接して、その表面に液量調整された液体現像剤を転移させる搬送ローラ４２、そしてその搬送ローラ４２に当接して、その表面に現像剤槽４４内の液体現像剤８を供給する供給ローラ４３を備える。

図１においては、液体現像装置４が１台のみ配置されているが、カラー画像形成のために複数台配置されていてもよい。カラー現像の方式、中間転写の有無などは任意に設定すればよく、それに合わせた任意の構成配置をとることができる。

感光体ドラム１は、図１に示す矢印Ａ方向に回転し、帯電装置２は、回転する感光体ドラム１の表面をコロナ放電などにより数百Ｖ程度に帯電させる。帯電装置２より感光体ドラム回転方向下流側においては、露光装置３から照射されたレーザビームにより、表面電位が百Ｖ程度以下に低下させられた静電潜像が形成される。

露光装置３のさらに下流側には、液体現像装置４が配設されており、感光体ドラム１に形成された静電潜像が、液体現像剤８を用いて現像される。

液体現像装置４には、絶縁性の溶媒（以後キャリヤ液とも呼称する）中にトナーを分散させた液体現像剤８が現像剤槽４４内に収容されており、供給ローラ４３によって搬送ローラ４２表面に液体現像剤８が供給される。

搬送ローラ４２は液体現像剤８の薄層を搬送し、現像ローラ４１に転移させる。そして現像ローラ４１上には液体現像剤８の薄層が担持される。さらに現像ローラ４１と感光体ドラム１の静電潜像との電位差により、現像ローラ４１上に担持された液体現像剤８の薄層内のトナー粒子が感光体ドラム１上の静電潜像に移動して、静電潜像が現像される。

転写装置５では、感光体ドラム１の周速と同速度で搬送される転写材７に帯電を施し、あるいは電圧を印加することで、感光体ドラム１上の現像されたトナー像が転写材７上に転写される。

転写装置５の下流側には、感光体ドラム１の表面上に残存する液体現像剤８を除去するクリーニング装置６が配設されている。このクリーニング装置６により感光体ドラム１上に残存する液体現像剤８が除去される。

転写装置５でトナー像が転写された転写材７は、記録材であれば、図示しない定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。転写材７が中間転写ベルトなどの中間転写体であれば、その後、トナー像が記録材に再転写され、トナー像を転写された記録材が、同じく定着装置へと搬送され、加熱定着の上、排出される。

（現像剤の構成）
現像に用いる液体現像剤８について説明する。液体現像剤８は、溶媒であるキャリヤ液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤８には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。

キャリヤ液としては、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。

トナーの体積平均粒子径は、０．１μｍ以上、５μｍ以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が０．１μｍを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が５μｍを超えると画像の品質が低下する。

液体現像剤の質量に対するトナー粒子の質量の割合は、１０〜４０％程度が適当である。１０％未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリヤ液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。４０％を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。

（現像装置の構成と動作）
図２には、図１における液体現像装置４の概略構成例を示す。図２を用いて、液体現像装置４の構成と動作について説明する。

現像剤槽４４には、上述の液体現像剤８が収容されている。

供給ローラ４３は、現像剤槽４４内の液体現像剤８に浸漬するよう配置され、矢印Ｄ方向に回転し、現像剤槽４４から液体現像剤８をくみ上げる。高粘度の液体現像剤８はその粘着力で供給ローラ４３の表面に付着した状態で搬送される。

規制部材４５は、図のように供給ローラ４３に対向して、その回転に対してカウンタ方向に当接して配置され、供給ローラ４３の表面に付着して搬送される現像剤の量を規制するものである。これにより余分な現像剤量が剥ぎ落とされ、供給ローラ４３表面上には現像剤薄層が形成され、次の搬送ローラ４２に向かって搬送されていくことになる。

搬送ローラ４２としては、一般にゴムローラが用いられる。搬送ローラ４２は供給ローラ４３に対向して配置され、当接しながら矢印Ｃ方向に回転する。このニップ部で、供給ローラ４３表面に形成された現像剤薄層は搬送ローラ４２の表面に写し取られ、現像ローラ４１へ向かって搬送されていく。

現像ローラ４１としては低硬度のゴムローラが用いられる。現像ローラ４１は搬送ローラ４２に対向して配置され、当接しながら矢印Ｂ方向に回転する。このニップ部で、搬送ローラ４２表面に搬送された現像剤薄層は、現像ローラ４１に掻き取られ、現像ローラ４１表面に現像剤薄層が担持、搬送されることになる。従って現像ローラ４１が現像剤担持体として機能する。

ここでは、搬送ローラ４２が現像剤薄層を形成し、現像剤担持体に受け渡しするが、供給ローラ４３がその機能を合わせ持ってもよい。すなわち、供給ローラ４３から直接現像ローラ４１に現像剤を転移させる方法を採ることも可能である。

現像ローラ４１は、像担持体である感光体ドラム１とも当接して回転しており、感光体ドラム１とのニップ部、すなわち現像領域に搬送された現像剤薄層は、感光体１上の潜像を現像することになる。

しかしながら、感光体ドラム１の潜像を現像した後も、現像ローラ４１表面には現像剤の薄層が残存する。残存した現像剤がそのまま再度現像領域まで搬送されると、次の現像に悪影響を及ぼす。除去部材４６はクリーニングのためのブレードであり、この残存した現像剤を除去するものである。

（現像剤の回収と再利用のための構成）
図２にはまた、図１における液体現像装置４において除去された残存現像剤を回収し、再利用するための概略構成についても合わせて示している。図２を用いて、液体現像装置４における液体現像剤の回収、再利用に関する構成について説明する。

上述したように、現像ローラ４１上に残存する現像剤薄層は、除去部材４６によって除去される。しかし、そこで回収した現像剤は溜まっていくため、回収して廃棄するにしても保管容器を必要とする。そこで本実施形態では回収した現像剤を再利用することにより、そのような容器も必要なく、また現像剤を有効利用できるような構成を取っている。

除去部材４６によって現像ローラ４１表面から掻き取られた現像剤は、回収現像剤として、回収現像剤槽５３に一旦貯留される。従って除去部材４６と回収現像剤槽５３は、回収装置として機能する。

一旦回収現像剤槽５３に貯留された回収現像剤は、所望の濃度に調整して再利用するため、現像剤濃度調整装置６０に送られる。

現像剤濃度調整装置６０で所望の濃度に調整された回収現像剤は、液体現像装置４の現像剤槽４４に供給され、再利用される。または、一旦供給槽（不図示）に貯留してから現像剤槽４４に供給するようにしてもよい。

＜現像剤濃度調整装置の構成＞
図２にはまた、現像剤濃度調整装置６０についての概略構成例を示している。図２を用いて、現像剤濃度調整装置６０における回収現像剤の濃度調整に関する構成について説明する。

現像剤濃度調整装置６０は、現像剤濃度測定部５０と、第１の補給手段として機能する第１の補給液槽５４及び第１の補給液供給部５４ａ、そして第２の補給手段として機能する第２の補給液槽５５及び第２の補給液供給部５５ａを含む。第１の補給液供給部５４ａと第２の補給液供給部５５ａは、それぞれ供給速度可変の液供給機構を有する。

第１の補給液槽５４には、第１の補給液として、例えば所望の濃度より高濃度の液体現像剤（以後、高濃度液ともいう）が収容されており、第１の補給液供給部５４ａにより現像剤濃度測定部５０に補給される。

また第２の補給液槽５５には、第２の補給液として、例えば所望の濃度より低濃度の液体現像剤（キャリヤ液のみの場合も含み、以後、低濃度液ともいう）が収容されており、第２の補給液供給部５５ａにより現像剤濃度測定部５０に補給される。

現像剤濃度調整装置６０にはまた、現像液供給手段として機能する現像液供給部５３ａが含まれる。すなわち、現像液供給部５３ａにより、回収現像剤槽５３から回収現像剤が、濃度調整を行う液体現像剤（以後、濃度調整液という）として現像剤濃度測定部５０に送られる。現像液供給部５３ａもまた、供給速度可変の液供給機構を有することが望ましい。

現像剤濃度測定部５０では濃度調整液の濃度（実際は濃度に対応する物性値を測定した検出値）を測定する。所望の濃度（所望の検出値）との比較結果に応じて、上記第１の補給液または第２の補給液が補給される。すなわち、所望の濃度より低濃度である場合は高濃度の現像剤（第１の補給液）を、または高濃度である場合は低濃度の現像剤（第２の補給液）を補給する。

現像剤濃度調整装置６０においては、濃度調整液が所望の濃度に達するまで、上記の現像剤濃度測定部５０による濃度測定と補給液の補給とが継続される。

濃度調整液が所望の濃度に達すると、濃度調整は終了し、濃度調整済みの濃度調整液が現像剤濃度調整装置６０から液体現像装置４の現像剤槽４４に供給される。現像剤濃度調整装置６０における濃度調整の詳細な処理手順は後述する。

＜現像剤濃度測定部の構成＞
図２に示した現像剤濃度測定部５０については、図３にまた、その概略構成例を示している。図２及び図３を用いて、現像剤濃度測定部５０における濃度調整液の濃度測定に関する構成について説明する。

現像剤濃度測定部５０は、濃度調整槽５１、排出液槽５２、制御部６１、撹拌部材６２、駆動装置６３、そして負荷検出装置６４を含む。

濃度調整槽５１は、濃度調整液を収容し、濃度調整するための槽である。駆動装置６３により攪拌部材６２を駆動させて濃度調整槽５１内の濃度調整液を撹拌し、負荷検出装置６４でその負荷を検出することで濃度を測定する。図４にそれらの構成を図示する。

図４も合わせて参照し、説明を続ける。

本実施形態では、濃度調整槽５１は円筒形の容器であり、開口部５１ａを有している。開口部５１ａは、収容された濃度調整液の液量が多くなり、開口部の位置を液面が超えるとオーバーフローすることによって、濃度調整液の液量を一定量に維持する機能を有している。

また濃度調整槽５１は、開口部５１ａにおけるオーバーフローの有無をＯＮまたはＯＦＦとして検知するＯＦ検知センサー５６を有している。ＯＦ検知センサー５６は、ＯＦ検知手段として機能する。

排出液槽５２は、そうして溢れ出た濃度調整液を受けて、収容する槽である。溜まった濃度調整液は廃棄してもよいが、次の濃度調整時に再度濃度調整液として戻すような構成とし、効率的に再利用することが望ましい。

また濃度調整槽は、槽内の濃度調整液を排出する排出部５７を備えている。排出部は濃度調整液を現像剤濃度測定部５０の外部へ排出するだけでなく、上記の排出液槽５２へ排出することもできる。すなわち、排出部５７は排出手段として機能する。

撹拌部材６２は、例えば撹拌羽根であり、濃度調整槽５１内に設置され、駆動装置６３により回転駆動されることで、収容された濃度調整液を撹拌する。駆動装置６３は例えばモータであり、攪拌部材６２としての撹拌羽根を所定の条件で回転させる。すなわち、撹拌部材６２と駆動装置６３は、撹拌手段として機能する。

負荷検出装置６４は、駆動装置６３による撹拌部材６２の駆動における負荷を検出する装置であり、物性値としての粘度に対応する検出値を得る。粘度は濃度に依存する。すなわち負荷検出装置６４は物性検知手段として機能する。

負荷検出装置６４としては様々な装置を用いることができる。例えばモータによる回転羽根の回転に対するトルクを検出する動トルク計を用いてもよい。また所定の条件でのモータの回転に要する電流値を測定する電流計であってもよい。

制御部６１はこれらの構成要素の動作を制御して濃度調整液の濃度もしくは濃度に相当する検出値を取得する。また、所望の濃度（あるいはそれに対応する所望の検出値）との比較に基づき、濃度調整のための第１の補給手段もしくは第２の補給手段などの液供給動作を制御する構成となっている。すなわち制御部６１は制御手段として機能する。さらに制御手段としての制御部６１は、現像液供給手段の液供給動作をも制御する機能を有することが望ましい。

濃度調整のためのこれらの制御の流れについて、詳細は後述する。

（現像剤濃度測定部の濃度測定機構）
上記の現像剤濃度測定部５０の構成は、濃度調整用現像剤を攪拌する時の負荷を検出することで濃度を算出するための構成である。それは、測定に供する現像剤の濃度により、その粘度が異なること、また現像剤の粘度が異なることにより、撹拌するための負荷が異なることに基づいている。

液体現像剤は、既述したようにキャリヤ液にトナーが分散されている。液体現像剤の濃度は、現像剤中のトナーの濃度で表される。この濃度を測定する方法としては、従来、光の透過率で測定することがよく行われていた。

しかしながら、これも既述したように近年では高濃度の液体現像剤がもっぱら使用されている。高濃度の現像剤に対しては、光の透過率では低い値に飽和してしまい、十分な測定の感度が得られない。

かわりに粘度を測定することで濃度を求めることが考えられてきた。現像剤の濃度が変化すると粘度も変化する。特に高濃度の領域に対して粘度の変化量が大きく、十分な測定の感度を得ることもできる。

また、現像剤の粘度が変化するとそれを撹拌するのに要する負荷も変動する。これを利用して撹拌の負荷から粘度を、そしてさらに濃度を測定することもできる。

しかしながら、撹拌の負荷から粘度を求めるには、撹拌時の条件が一定でなければならない。すなわち、現像剤の液量も制御する必要がある。

本実施形態では測定する現像剤の液量を一定にするために濃度調整槽５１に開口部５１ａを設け、オーバーフローさせる構成としている。実際は撹拌すると液面がすり鉢状になり、粘度によって、オーバーフロー時の液量が異なってくる。

図４を参照して分かるように、撹拌羽根の回転により、現像剤の液が遠心力で外側方向へ移動し、液面８１が大きくすり鉢状となっている。

従って、開口部５１ａがあると、最外側部での液面高さの上限が規制されるので、現像剤粘度により液量が変化することになる。

本実施形態（図４参照）では、攪拌時の液量を粘度によらず常に一定に制御するという考え方はとらない。そのかわり、同じ粘度の現像剤であれば、攪拌時の液量が一定であるように構成しておくことを前提とした。本実施形態（図４参照）では、同じ粘度の現像剤であれば、開口部５１ａによって液面を規制することで、同じすり鉢状の液面状態が実現し、同じ液量が達成される。

もちろん現像剤の粘度が異なれば液量は異なってくるが、それぞれの粘度に応じて所定の液面、すなわち所定の液量が達成されるため、液量と粘度に応じた撹拌の負荷を対応させることができる。

粘度測定のために液量制御をその都度行う必要がなく、必要な制御は開口部５１ａが自動的に行う。測定中に濃度の異なる現像剤を補給しても、それによる粘度変化に応じて液量制御は自動的に行われることになる。

このように、撹拌の負荷を検出値として濃度の調整を行う場合、検出値が液量にも依存する問題点をオーバーフローによって解消できる。しかし考えれば、濃度調整液を供給している段階、すなわちまだオーバーフローしていない段階でも検出値にはそれなりの意味がある。つまり、その時点ではまだ液量が少ないため、同じ濃度の液がオーバーフローした時点での検出値と比較して、より低濃度であるかのような検出値が得られる。

すなわち、オーバーフローしていないにもかかわらず、検出値が所望の値より高ければそれは所望の濃度より高濃度であることを示し、また検出値が所望の値より低ければそれはその低下の度合いによっては所望の濃度より低濃度であることを示す。

本実施形態では、濃度調整の制御を行うに当たって、オーバーフロー以前に、負荷検出と濃度調整の動作を開始し、その時点での検出値とオーバーフローの有無の情報とから、濃度調整液の概略濃度を予測して、濃度調整のための液供給及びその供給速度などの制御を行うものである。それにより、必要な補給液を抑制しつつ、濃度調整に掛かる時間をより少なくすることができる。

以上は、粘度による濃度測定を述べてきたが、体積が一定であることから質量でもトナー濃度を測定することができる。

代表的には、キャリヤ液の密度は０．８５程度、濃度２５質量％の現像剤の密度は０．９５程度、高濃度液（濃度３５質量％）では密度０．９９程度である。従って、１Ｌの容器中に、濃度２５質量％の現像剤収容時、８００ｇでオーバーフローする位置に開口部を設定した場合、キャリヤ液を収容したならば概ね７２５ｇ、濃度３５質量％の現像剤ならば８３５ｇ程度になる。ここでは、濃度が低くなるほど液量が少なくなるので、密度比以上に質量が変化する特徴を持つ。

さらに、攪拌時のすり鉢状の液面の傾きもトナー濃度に依存する。このことから、外縁部以外の液面高さを測定し、目標値と比較することでトナー濃度を制御することも可能である。

また、圧力についても、撹拌羽根表面に加わる圧力などを圧力センサで測定することで、濃度を調整することができる。圧力測定はモータ駆動のトルクを測定するのと同等で、粘度測定と同値である。

これらの適当な物性値を用いることができるが、以下は粘度（攪拌時の負荷）を用いたトナー濃度制御を行う例を示す。

（現像剤濃度調整装置の濃度調整動作）
図５は現像剤濃度調整装置の濃度調整の手順を示すフローチャートである。図５を用いて、現像剤濃度調整装置の濃度調整動作を説明する。

現像剤濃度調整を開始するとまず、ステップＳ１１で、濃度調整槽５１に濃度調整する現像剤（回収現像剤）を濃度調整液として収容する。すなわち、ステップＳ１１は現像液供給工程として機能する。

開口部５１ａは、図４のように濃度調整槽５１の壁面の一部に設けられていてもよいが、壁面の上端部全体が開口になっていてもよい。この場合、排出液槽５２は上端部全体から溢れ出る現像剤を受けるよう配置することになる。

次にステップＳ１２では、制御部６１は駆動装置６３により攪拌部材６２を駆動する。具体的には撹拌羽根が所定の回転数で回転し、濃度調整液を撹拌する。但し、濃度調整液が濃度調整槽５１に供給され始めてからオーバーフローするまでの間に、本ステップＳ１２は開始され、継続的に撹拌し、その負荷を検出し続ける。

濃度調整液がある程度溜まってくると、その液面はすり鉢状になり、最終的には開口部５１ａより余剰の現像剤が、排出液槽５２に溢れ出る。その間、濃度調整液の液量の変化に応じて、負荷検出装置６４により撹拌の負荷が検出値として取得される。またＯＦ検知センサー５６によりオーバーフローのＯＮ、ＯＦＦも検知される。すなわち、ステップＳ１２は物性検知工程として機能する。

ここでは、濃度調整液がオーバーフローする前から検出値を取得していることが重要である。オーバーフロー以前であっても、検出値に基づいて、次のステップ（濃度調整の制御工程）が行われる。

撹拌の負荷検出は、前述したように、動トルク計を用いてもよいし、電流計を用いてもよい。何れの場合も制御部６１により、適切なタイミングで負荷を検出する。

次にステップＳ１３では、制御部６１は検出した撹拌の負荷（検出値）及びＯＦ値に基づいて、第１の補給工程、及び第２の補給工程などの実行を制御し、濃度調整を行う。すなわち、ステップＳ１３は制御工程として機能する。

またステップＳ１３の制御工程は、補給液の供給だけを制御してもよいが、現像液供給工程についても、その実行を制御する機能を有することが望ましい。すなわち、ステップＳ１１で現像液供給工程が実行されている間に、引き続くステップＳ１２の物性検知工程とステップＳ１３の制御工程が併行して実行されることで、濃度調整液の供給開始段階から液供給速度を含めた制御が行われ、より短時間で、補給液の消費も効率的に、濃度調整を行うことができる。

以下の制御工程の詳細説明では、現像液供給工程も含めて、すべての液供給の工程制御を行うものとして説明する。

液を供給する各工程の制御は、検出値を予め設定した基準レベルと比較して行う。基準レベルとしては、所望の濃度を表す目標検出値、許容できる濃度範囲を表す目標検出値範囲、補給液の供給を判断するための補給液供給、停止レベル、強制排出による濃度調整の効率を判断するための強制排出レベルなどがある。また後述するように、供給速度を表す各モードに対応する検出値の領域も予め設定してある。何れも図６、図７を参照のこと。

検出値（撹拌の負荷）と各工程を制御するための所定の各基準レベルとの対応は、予め評価して、テーブルとして制御部６１が保持しておけば、そのテーブルを参照するだけで各工程の実行を制御することができる。

検出値と各基準レベルに基づく工程の制御内容については、後述する。

ステップＳ１２とステップＳ１３とは継続的に繰り返され、その時々の検出値の変化に応じて各工程による液供給とその供給速度とが制御される。これにより、より少ない補給液量で、より短い所要時間での濃度調整が達成される。ステップＳ１３内で、所望の濃度範囲内に入ったことが確認された時点でステップＳ１２とステップＳ１３の繰り返しから抜け、濃度調整は終了する。

濃度調整のための制御工程の詳細を以下に説明する。

（濃度調整の制御工程）
図５に示したステップＳ１３の制御工程で行われる動作、すなわち検出値とＯＦ値に基づいて実行される各工程の制御の概略を説明する。

現像液供給工程、第１の補給工程、及び第２の補給工程は、それぞれ液供給速度が可変であり、ここでは３段階の液供給モードを備えているものとする。高速に液供給する高速供給モード、標準的な中速で供給する標準供給モード、そして低速で液供給する低速供給モードである。

これらは、検出値の値に応じて選択される。すなわち、検出値と目標検出値との差が大きいほど高速のモードが、そして小さいほど低速のモードが選択される。また低速供給モードについては、ＯＦ値によって標準供給モードに切り替わる。

また検出値、ＯＦ値に基づいて各工程の液供給自体の実行も制御される。

＜液供給速度の選択＞
図６（ａ）と（ｂ）に検出値と各モード選択との関係を示す。図６（ａ）、（ｂ）を参照して、供給モード選択の例を説明する。図６の（ａ）はＯＦ値がＯＦＦの場合、（ｂ）は（ａ）の一部であるが、ＯＦ値がＯＮの場合を示す。

（Ａ１）検出値が小さい場合（図６のＢ２以下）は、液量がまだまだ少ないと推測し、速やかに液量を増やすために高速供給モードとする。

（Ａ２）検出値がやや大きく（Ｂ２からＢ１）なってくれば、液量がかなり増えてきたと推測し、少し供給速度を抑えて標準供給モードとする。

（Ａ３）検出値が目標検出値（Ｔｃ０）に近くなってきた場合（Ｂ１からＡ１）は、
＜ａ＞ＯＦ値がＯＦＦであれば、そのまま標準供給モードで液量を増やし、
＜ｂ＞ＯＦ値がＯＮになれば、液量一定となり検出値がそのまま濃度を示すので、最終濃度調整に入り低速供給モードとする。

なお、検出値が目標検出値（Ｔｃ０）を上回って、標準供給モードの領域（Ａ１からＡ２）や高速供給モードの領域（Ａ２以上）に入ることは、ないことが望ましい。本実施形態では、濃度調整槽が空の状態（検出値最小）から出発しており、検出値が低速供給モードの領域（Ｂ１からＡ１）を上回ってオーバーシュートすることは、起こらないように条件設定されているものとする。

＜液供給工程の制御＞
図７（ａ）と（ｂ）にはまた、検出値と液供給の基準レベルとの関係を示す。図７（ａ）、（ｂ）を参照して、検出値の基準レベルに基づく液供給の制御例について説明する。図７の（ａ）はＯＦ値がＯＮの場合（以下のＢ１からＢ４）、（ｂ）はＯＦ値がＯＦＦの場合（以下のＢ５）を示す。

（Ｂ１）検出値が強制排出レベルＦｏ未満で、ＯＦ値がＯＮになった場合、濃度調整液が極めて低濃度であり、そのまま第１の補給工程を実行し、高濃度液を補給しても液を多量に使いすぎ、無駄にすることになる。また時間も掛かりすぎる。一旦液供給を停止し、排出工程を実行して濃度調整液を所定量強制排出した後、第１の補給工程を実行する。

（Ｂ２）検出値が目標検出値範囲（ここではＴｃ０からＴｃ１）を下回り、強制排出レベルＦｏ以上で、ＯＦ値がＯＮになった場合、濃度調整液が低濃度であり、液供給を第１の補給工程に切替えて実行し、高濃度液を補給開始する。

（Ｂ３）検出値が目標検出値範囲内（Ｔｃ０からＴｃ１）で、ＯＦ値がＯＮになった場合、濃度調整液の濃度は所望の濃度範囲に入っている可能性が高い、ということで一旦すべての液供給を停止し、濃度調整終了動作に入る。すなわち、所定時間撹拌を行い、検出値が目標検出値範囲内から外れた場合のみ微調整の補給動作を行う。

（Ｂ４）検出値が目標検出値範囲（Ｔｃ０からＴｃ１）を上回り、ＯＦ値がＯＮになった場合、濃度調整液が高濃度であり、液供給を第２の補給工程に切り替えて実行し、低濃度液を補給開始する。

（Ｂ５）ＯＦ値がＯＦＦのままで、検出値が目標検出値範囲（Ｔｃ０からＴｃ１）を上回り、かつ、
＜ａ＞第２の補給液供給レベルＤｐ以上となった場合、濃度調整液が高濃度であり、第２の補給工程を実行し、低濃度液を補給開始する、
＜ｂ＞その後第２の補給液停止レベルＤｓ以下となった場合、濃度調整液が低濃度に移行する恐れがあり、第２の補給工程を停止し、低濃度液の補給を停止する。

＜各基準レベルの設定＞
図６、図７には、各基準レベルと、供給モードを区分する領域の概略的な配置を示している。以下、図を参照して、液を供給する各工程の制御に用いる各基準レベルと各モードを区分する領域の設定例について説明する。

所望の濃度を表す目標検出値は、濃度調整液が所望の濃度になったときの検出値であり、画像形成装置に合わせて適切に設定されていればよい。代表的には濃度で２５％程度、それに対応する検出値が設定される。

許容できる濃度範囲を表す目標検出値範囲は、代表的には濃度でいうと目標検出値の＋０．５％から−０％程度が一般的である。

第２の補給液の供給を判断するための第２の補給液供給、停止レベルは、それぞれ目標検出値範囲の上と下に挟むように設定し、低速供給モードに対応する検出値領域内にあることが望ましい。設定値としては、濃度で目標検出値の＋５％以内と−５％以内、特に＋１％と−１％程度が好ましい。

強制排出による濃度調整の効率を判断するための強制排出レベルは、目標検出値の濃度に対して、５０％〜８０％程度の濃度が適当である。また、高速供給モードに相当する検出値領域内に設定することが好ましい。

また、各液供給モードに対応する検出値の領域については、低速供給モードは濃度で目標検出値の＋５％〜−５％程度、標準供給モードは目標検出値の＋１５％〜−１５％程度で低速供給モードの領域外、高速供給モードはそれら以外の領域の各設定が好ましい。

液供給速度の設定については、低速供給モードで１０〜２００ｍｌ／ｍｉｎ、標準供給モードで２０〜５００ｍｌ／ｍｉｎ、高速供給モードで３０〜１０００ｍｌ／ｍｉｎ程度が適当であるが、濃度調整槽のサイズなどに応じて適切に設定すればよい。

これらの設定は、何れも装置条件などに依存し、最適な設定値は異なってくる。各条件に応じて適切に設定されるべきである。

（制御工程の処理状態例）
図８は現像剤濃度調整装置６０の濃度調整の手順を示すフローチャートである。図８は図５のステップＳ１３、すなわち制御工程の詳細なフローを示したものである。り、前述した液の供給工程の実行制御とその供給速度の選択制御とを、実行するための処理の流れを表したものである。

また図９から図１１は、濃度調整液として用いる回収現像剤（以下、回収液という）が、それぞれ（１）高濃度、（２）低濃度、（３）さらに低濃度、である場合の、濃度調整装置６０による濃度調整の処理の例を、検出値と工程動作の時間変化で示したものである。

図９から図１１のそれぞれの例に対して、図８を参照しながら、濃度調整における制御の流れを説明する。

＜処理例１：高濃度回収液の場合＞
図９には、制御工程の処理例１として、濃度調整液として供給される現像液が、所望の濃度より高濃度であった場合の例を示す。図９を用いて制御工程の処理例１を説明する。適宜、図８も参照する。

濃度調整液としての回収液が供給され始める（図８のステップＳ１１）とすぐに物性検知工程（ステップＳ１２）で検出値ＰとＯＦ値が取得され、制御工程（ステップＳ２１以降）が実行され始める。

開始時点では検出値Ｐがまだ小さく（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、回収液の供給は高速供給モードで行われる（ステップＳ２４）。液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ１２へ戻り、上記ステップを繰り返す。

Ｔ１１になると、検出値Ｐが大きくなり（ステップＳ２１：ＮＯ）（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、回収液の供給は標準供給モードに移行する（ステップＳ２５）。やはりまだ液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、またステップＳ１２へ戻り、上記ステップを繰り返す。

Ｔ１２になり、検出値Ｐはより大きくなる（ステップＳ２２：ＮＯ）が、ＯＦ値は依然としてＯＦＦ（ステップＳ２３：ＮＯ）なので、標準供給モードを継続（ステップＳ２７）し、（ステップＳ５１：ＮＯ）と（ステップＳ５２：ＹＥＳまたはＮＯ）を経由して、またステップＳ１２へ戻り、このステップを繰り返す。

Ｔ１３になると、依然としてＯＦ値はＯＦＦであるが、検出値Ｐが第２の補給液供給レベルＤｐに到達し（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、低濃度液（第２の補給液）の供給が始まる（ステップＳ５３）。検出値Ｐは減少し始める。ステップＳ１２へ戻り、このステップを繰り返す。ここで、低濃度液を供給している間は、回収液の供給は停止、あるいは減速してもよい。

やがて検出値Ｐが第２の補給液停止レベルＤｓに到達すると（ステップＳ５１：ＮＯ）（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、低濃度液（第２の補給液）の供給が停止される（ステップＳ５４）。検出値Ｐは再度増加し始める。

この検出値Ｐの増加と減少を繰り返すうちに、Ｔ１４になり濃度調整液がオーバーフローし始め、ＯＦ値がＯＮになった（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。低濃度液の供給は低速供給モードに移行する（ステップＳ２６）。検出値Ｐはまだ目標検出値範囲には到達していない（ステップＳ４１：ＮＯ）（ステップＳ４２：ＮＯ）ので、回収液の供給は停止し、依然として低濃度液（第２の補給液）の供給は続ける（ステップＳ４３）。

Ｔ１５になると、検出値Ｐは目標検出値範囲内に到達し（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、低濃度液（第２の補給液）の供給も停止して濃度調整終了動作に入る（ステップＳ６１）。すなわち、所定時間撹拌を続け、検出値Ｐが目標検出値範囲内に安定しているかどうかを確認する。

以上で、濃度調整液として供給される現像液が、所望の濃度より高濃度であった場合の制御工程の処理例１の説明を終わる。

＜処理例２：低濃度回収液の場合＞
図１０には、制御工程の処理例２として、濃度調整液として供給される現像液が、所望の濃度より低濃度であった場合の例を示す。図１０を用いて制御工程の処理例３を説明する。適宜、図８も参照する。

濃度調整液としての回収液が供給され始める（図８のステップＳ１１）とすぐに物性検知工程（ステップＳ１２）で検出値ＰとＯＦ値が取得され、制御工程（ステップＳ２１以降）が実行され始めるのは、前述の処理例１と同様である。

開始時点では検出値Ｐがまだ小さく（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、回収液の供給は高速供給モードで行われる（ステップＳ２４）。液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ１２へ戻り、上記ステップを繰り返す。

Ｔ２１になると、検出値Ｐが大きくなり（ステップＳ２１：ＮＯ）（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、回収液の供給は標準供給モードに移行し（ステップＳ２５）、検出値Ｐの増加はやや遅くなる。やはりまだ液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、またステップＳ１２へ戻り、上記ステップを繰り返す。

供給される液が低濃度なので検出値Ｐの増加が遅く、Ｔ２２になると、検出値Ｐがあまり大きくないうちに液がオーバーフローし、ＯＦ値がＯＮになった（ステップＳ３１：ＹＥＳ）。

しかしながら検出値Ｐは強制排出レベルＦｏ以上であり（ステップＳ３２：ＮＯ）、すぐに高濃度液（第１の補給液）の供給が始まる（ステップＳ３４）。また既に濃度調整液はオーバーフローしており、回収液の供給は停止するのが望ましい。高濃度液が供給されるので、検出値Ｐの増加はやや早くなる。

Ｔ２３になると、検出値Ｐがより大きくなり（ステップＳ２２：ＮＯ）、依然としてＯＦ値はＯＮの状態である（ステップＳ２３：ＹＥＳ）ので、液の供給は低速供給モードに移行する（ステップＳ２６）。

やがてＴ２４になると、検出値Ｐは目標検出値範囲に到達し（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、高濃度液（第１の補給液）の供給が停止され、濃度調整終了動作に入る（ステップＳ６１）。すなわち、所定時間撹拌を続け、検出値Ｐが目標検出値範囲内に安定しているかどうかを確認する。

以上で、濃度調整液として供給される現像液が、所望の濃度より低濃度であった場合の制御工程の処理例２の説明を終わる。

＜処理例３：さらに低濃度回収液の場合＞
図１１には、制御工程の処理例３として、濃度調整液として供給される現像液が、前述の処理例２よりさらに低濃度であった場合の例を示す。図１１を用いて制御工程の処理例３を説明する。適宜、図８も参照する。

濃度調整液としての回収液が供給され始める（図８のステップＳ１１）とすぐに物性検知工程（ステップＳ１２）で検出値ＰとＯＦ値が取得され、制御工程（ステップＳ２１以降）が実行され始めるのは、前述の処理例１、２と同様である。

開始時点では検出値Ｐがまだ小さく（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、回収液の供給は高速供給モードで行われる（ステップＳ２４）。液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ１２へ戻り、上記ステップを繰り返す。

供給される液がかなり低濃度なので検出値Ｐが増加するのに時間が掛かりすぎ、Ｔ３１になると、検出値Ｐがかなり小さいうちに液がオーバーフローし、ＯＦ値がＯＮになった（ステップＳ３１：ＹＥＳ）。

検出値Ｐは強制排出レベルＦｏ未満である（ステップＳ３２：ＹＥＳ）ので、すべての液供給は停止され、濃度調整液は強制排出される（ステップＳ３３）。強制排出は予め定めた所定量を排出する。図１１では検出値Ｐが半分になるまで排出するようにしているが、全量排出してもかまわない。

また、ＯＦ値がＯＮの状態での検出値Ｐは、濃度調整液の濃度をそのまま反映しているので、その濃度と排出後に補給する高濃度液の濃度とに基づいて排出すべき量を定めることがより望ましい。

Ｔ３２になり、強制排出を終えると、高濃度液（第１の補給液）の供給が始まる（ステップＳ３４）。強制排出により検出値Ｐが小さくなっており、ＯＦ値は再びＯＦＦとなっているので、液供給は高速供給モードで行われる（ステップＳ２４）。

この後は制御工程の処理例２の高濃度液を供給する場合と同様の制御となる。

例えば、Ｔ３３になると、検出値Ｐが大きくなり（ステップＳ２１：ＮＯ）（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、回収液の供給は標準供給モードに移行する（ステップＳ２５）。やはりまだ液量が少なく、ＯＦ値はＯＦＦなので（ステップＳ３１：ＮＯ）、またステップＳ１２へ戻り、このステップを繰り返す。

以降も、制御工程の処理例２と同様であるので説明は省略する。

以上で、濃度調整液として供給される現像液が、制御工程の処理例２よりさらに低濃度であった場合の制御工程の処理例３の説明を終わる。

上述したように、本実施形態の現像剤濃度調整装置及び方法によれば、濃度調整槽の開口部からのオーバーフローを利用した液量制御により、濃度測定時に液量を一定にするための制御を行う必要がなく、補給現像剤による濃度調整を行いながら同時に並行して濃度測定が可能となり、現像剤の計量や現像剤の移動などの手間を大幅に省くことができる。また、濃度調整の制御を行うに当たって、開口部からのオーバーフローが始まる前から、補給現像剤による濃度調整を開始し、あるいはその供給速度を制御することにより、濃度調整液の初期濃度にかかわらず、必要な補給現像剤を抑制して、短時間で効率的に所望の濃度に調整することができる。

また、このようにして濃度調整を行うことで、画像形成装置としても、回収現像剤を簡単に、精度よく濃度調整して、効率的に再利用できるようになる。

なお本発明の範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、それらの変更された形態もその範囲に含むものである。

本発明に係る画像形成装置の画像形成部１０の概略構成例を示す断面図である。 図１における液体現像装置４の概略構成例を示す配置図である。 図２における現像剤濃度調整装置６０の概略構成例を示す配置図である。 図３における現像剤濃度測定部５０の動作を説明するための装置構成図である。 現像剤濃度調整装置６０の濃度調整のための各工程を示すフローチャートである。 濃度調整の制御工程における、検出値と対応する液供給モード選択との関係を示す図である。 濃度調整の制御工程における、検出値と液供給を制御するための基準レベルとの関係を示す図である。 図５における制御工程の詳細な流れを示すフローチャートである。 所望の濃度より高濃度の現像剤が供給される場合の、制御工程の処理例１を示す図である。 所望の濃度より低濃度の現像剤が供給される場合の、制御工程の処理例２を示す図である。 所望の濃度よりさらに低濃度の現像剤が供給される場合の、制御工程の処理例３を示す図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 液体現像装置
５ 転写装置
６ クリーニング装置
７ 転写材
８ 液体現像剤
１０ 画像形成部
４１ 現像ローラ（現像剤担持体）
４２ 搬送ローラ
４３ 供給ローラ
４４ 現像剤槽
４５ 規制部材
４６ 除去部材
５０ 現像剤濃度測定部
５１ 濃度調整槽
５１ａ 開口部
５２ 排出液槽
５３ 回収現像剤槽
５４ 第１の補給液槽（高濃度液槽）
５５ 第２の補給液槽（低濃度液槽）
５３ａ 現像液供給部
５４ａ 第１の補給液供給部
５５ａ 第２の補給液供給部
５７ 排出部
５６ ＯＦ検知センサー（ＯＦ検知手段）
６０ 現像剤濃度調整装置
６１ 制御部（制御手段）
６２ 撹拌部材（撹拌羽根）
６３ 駆動装置（モータ）
６４ 負荷検出装置（物性検知手段）
８１ 濃度調整液の攪拌時液面

Claims (17)

1. 濃度調整が行われる濃度調整液を収容する濃度調整槽と、
   前記濃度調整槽へ前記濃度調整液として液体現像剤を供給する現像液供給手段と、
   第１の補給液槽に貯留された所望の濃度より高濃度の第１の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第１の補給手段と、
   第２の補給液槽に貯留された所望の濃度より低濃度の第２の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第２の補給手段と、
   前記濃度調整槽内から収容された前記濃度調整液を排出する排出手段と、
   前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の所定の物性値を検出する物性検知手段と、
   前記物性検知手段により検知された物性値に基づいて、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段による液供給をそれぞれ制御する制御手段と、
   を有する現像剤濃度調整装置であって、
   前記濃度調整槽は、
   収容された前記濃度調整液が一定の液量に達するとオーバーフローする開口部と、
   前記開口部からのオーバーフローの有無を検知し、ＯＮまたはＯＦＦのＯＦ値として出力するＯＦ検知手段を有し、
   前記物性検知手段は、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の濃度に依存する物性値を検出値として取得し、
   前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段は、それぞれ液供給速度が可変であり、
   前記制御手段は、前記物性検知手段により取得された前記検出値と前記ＯＦ検知手段により検知された前記ＯＦ値とに基づいて、前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の液供給速度をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする現像剤濃度調整装置。
2. 前記現像液供給手段は、液供給速度が可変であり、
   前記制御手段は、前記物性検知手段により取得された前記検出値と前記ＯＦ検知手段により検知された前記ＯＦ値とに基づいて、前記現像液供給手段による液供給及びその液供給速度を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤濃度調整装置。
3. 前記制御手段は、
   前記濃度調整槽への液の供給と併行して、前記物性検知手段による前記検出値を取得し、前記検出値に基づく液供給速度の制御を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤濃度調整装置。
4. 前記物性検知手段は、前記検出値として、粘度、質量、圧力、液面高さの少なくとも１つを表す物性値を検出する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。
5. 前記濃度調整槽は、収容した前記濃度調整液を撹拌する撹拌手段を有し、
   前記物性検知手段は、前記検出値として、前記撹拌手段による前記濃度調整液の撹拌に対する負荷を検出する
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。
6. 前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段は、
   それぞれ高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１の補給手段及び前記第２の補給手段の液供給速度を、
   前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。
7. 前記現像液供給手段は、
   高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、
   前記制御手段は、
   前記現像液供給手段の液供給速度を、
   前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。
8. 前記制御手段は、
   前記現像液供給手段、前記第１の補給手段、及び前記第２の補給手段を、
   前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、
   前記検出値が所定の第２の補給液供給レベル以上では、前記第２の補給液を供給し、
   前記検出値が所定の第２の補給液停止レベル以下では、前記第２の補給液を停止し、
   前記ＯＦ値がＯＮの場合は、
   前記検出値が所定の目標検出値範囲を上回れば、前記第２の補給液を供給し、
   前記検出値が前記目標検出値範囲内では、液供給を停止し、濃度調整終了動作に入り、
   前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ所定の強制排出レベル以上では、前記第１の補給液を供給し、
   前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ前記強制排出レベル未満では、液供給を停止し、前記排出手段により前記濃度調整液を所定量強制排出後に、前記第１の補給液を供給する、ように制御する
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置。
9. 開口部が設けられ、一定の液量を収容するとオーバーフローする濃度調整槽に、濃度調整液として液体現像剤を収容する現像液供給工程と、
   第１の補給液槽に貯留された所望の濃度より高濃度の第１の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第１の補給工程と、
   第２の補給液槽に貯留された所望の濃度より低濃度の第２の補給液を、前記濃度調整槽へ供給する第２の補給工程と、
   前記濃度調整槽内から収容された前記濃度調整液を排出する排出工程と、
   前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の所定の物性値を検出する物性検知工程と、
   前記物性検知工程により検知された物性値に基づいて、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程の実行を、それぞれ制御する制御工程と、
   を備える現像剤濃度調整方法であって、
   前記物性検知工程では、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の濃度に依存する物性値を検出値として取得するとともに、前記濃度調整槽からのオーバーフローの有無を検知し、ＯＮまたはＯＦＦのＯＦ値として出力し、
   前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程では、それぞれ液供給速度が可変であり、
   前記制御工程では、前記物性検知工程において取得された前記検出値と前記ＯＦ値とに基づいて、前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程を実行する際の液供給速度をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする現像剤濃度調整方法。
10. 前記現像液供給工程では、液供給速度が可変であり、
    前記制御工程では、前記物性検知工程において取得された前記検出値と前記ＯＦ値とに基づいて、前記現像液供給工程の実行と、その際の液供給速度を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の現像剤濃度調整方法。
11. 前記濃度調整槽に液を供給する工程が実行されるのと併行して、前記物性検知工程及び前記制御工程が実行される
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の現像剤濃度調整方法。
12. 前記物性検知工程では、前記検出値として、粘度、質量、圧力、液面高さの少なくとも１つを表す物性値を検出する
    ことを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。
13. 前記物性検知工程では、前記検出値として、前記濃度調整槽内の前記濃度調整液の撹拌に対する負荷を検出する
    ことを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。
14. 前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程は、
    それぞれ高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、
    前記制御工程は、
    前記第１の補給工程及び前記第２の補給工程をそれぞれ実行する際に、
    前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御する
    ことを特徴とする請求項９乃至１３の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。
15. 前記現像液供給工程は、
    高速供給モード、標準供給モード、低速供給モードの三段階の液供給速度を備え、
    前記制御工程は、
    前記現像液供給工程を実行する際に、
    前記検出値と所望の濃度を表す目標検出値との差の大きさに応じて、その差が大きい順に、前記高速供給モード、前記標準供給モード、または前記低速供給モードとなるように制御し、前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、前記低速供給モードは前記標準供給モードに置き換えるように制御する
    ことを特徴とする請求項９乃至１４の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。
16. 前記制御工程では、
    前記ＯＦ値がＯＦＦの場合は、
    前記検出値が所定の第２の補給液供給レベル以上では、前記第２の補給工程を実行し、
    前記検出値が所定の第２の補給液停止レベル以下では、前記第２の補給工程を停止し、
    前記ＯＦ値がＯＮの場合は、
    前記検出値が所定の目標検出値範囲を上回れば、前記第２の補給工程を実行し、
    前記検出値が前記目標検出値範囲内では、前記現像液供給工程、前記第１の補給工程、及び前記第２の補給工程をすべて停止し、濃度調整終了動作に入り、
    前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ所定の強制排出レベル以上では、前記第１の補給工程を実行し、
    前記検出値が前記目標検出値範囲を下回り、かつ前記強制排出レベル未満では、前記現像液供給工程、前記第１の補給工程、及び前記第２の補給工程をすべて停止し、前記排出工程を実行し、濃度調整液を所定量強制排出後に前記第１の補給工程を実行する、ように制御する
    ことを特徴とする請求項９乃至１５の何れか１項に記載の現像剤濃度調整方法。
17. 表面に潜像を形成する像担持体と、
    前記像担持体の表面の潜像を液体現像剤で現像し、トナー像を形成する液体現像装置と、
    トナー像形成に用いて残存した液体現像剤を回収現像剤として回収する回収装置を有する画像形成装置であって、
    請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像剤濃度調整装置を有し、
    前記回収現像剤を、前記現像剤濃度調整装置により所望の現像剤濃度に調整し、前記液体現像装置に供給する
    ことを特徴とする画像形成装置。

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