JP2009162892A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像器や、現像器に液体現像剤を供給する搬送パイプや切り換え弁等の内壁に付着したトナーを除去して、液体現像剤が良好に搬送供給される画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、液体現像剤を感光体ドラム１０に供給して静電潜像を現像する現像器１４と、この現像器１４の現像後に残留した残留現像剤を貯留し、トナー濃度を調整する現像剤収容容器２７２と、キャリア液を収納し現像剤収容容器２７２に接続されるキャリアタンク２７４と、トナーを収納し現像剤収容容器２７２に接続されるトナータンク２７５と、現像器１４から現像剤収容容器２７２に残留現像剤を搬送する回収搬送部と、現像剤収容容器２７２から現像器１４に液体現像剤を搬送する供給搬送部とを備える。そして現像器１４を清掃した洗浄液を回収する廃液タンク２８１を備え、現像器１４から、現像剤収容容器２７２への液の搬送と廃液タンク２８１への液の搬送とを切り換える三方弁Ｖ１を回収搬送部に設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる液体現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。

従来から、用紙上に画像を形成する方法として、キャリア液中にトナーを混合させた液体現像剤を用いる液体現像装置が知られている。この液体現像装置に適用される画像形成装置は、液体現像装置から感光体にトナーを供給して、感光体の静電潜像からトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写する画像形成部と、この画像形成部で形成された画像を用紙に定着させる定着部と、定着部で画像が定着された用紙を排出する排出部とを備えている。この画像形成装置では、画像形成部で用紙に画像が形成され、定着部で画像が定着される。画像が定着された用紙は、排出部から排出される。

液体現像装置で良好な画像が形成されるには、液体現像剤の液量とトナー濃度を適正な状態で、現像タンクに蓄えることが必要である。特許文献１では、現像タンク中の液体現像剤の液量を現像液量検出手段により検出し、その検出結果に基づいてトナー粒子を分散させている母液を現像タンクに補給して、現像タンク中の現像剤の液量を一定に保つとともに、液体現像剤中におけるトナー濃度を現像液濃度検出手段により検出し、その検出結果からトナー濃度が所定の濃度下限許容値にまで低下したときに、濃縮トナー補給手段により一定量の濃縮トナーを現像タンク中に補給している。

ここで一般に液体現像装置では、感光体にトナー像を形成する過程で、現像に使用されなかった現像ローラや現像タンクの残留現像剤を回収し、再利用または廃棄することが行われている。例えば、特許文献２では、現像タンク内に貯留された液体現像剤を用いてトナー像を形成する現像部と、現像部で形成されたトナー像を用紙に転写する転写部とを備え、現像部に残存する液体現像剤を回収し、その液体現像剤の劣化の度合いを判定している。その判定の結果により、劣化の度合いが低いと判定した場合、搬送されてきた液体現像剤を再度現像に用いて、一方、液体現像剤の劣化の度合いが高いと判断した場合、搬送されてきた液体現像剤を液体現像装置外へ廃棄するように構成されている。

しかしながら、上述した従来技術では、画像形成装置を長期にわたり画像形成を繰り返すと、現像ローラや現像タンク等の現像器と、液体現像剤を現像器に供給する搬送パイプ、液体現像剤の再利用と廃棄との搬送切り換え弁等の搬送部の内壁とにトナーが付着する。このような現像器や搬送部に付着したトナーが経年変化によって劣化して、劣化したトナーが内壁等から剥がれて現像器に搬送されて現像に用いられると、カブリの発生やコントラストの低下した画像になるおそれがある。さらに付着したトナーが内壁に固化して詰まり、液体現像剤の供給が妨げられるおそれがある。
特開平８−７６６０４号公報（段落［００１２］〜［００２０］、［００２６］、図３） 特開２００７−１９９５３０号公報（段落［００１２］、［００２５］、［００２６］、図１）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像器や、現像器に液体現像剤を供給する搬送パイプや切り換え弁等の内壁に付着したトナーを除去して、液体現像剤が良好に搬送供給される画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、トナーとキャリア液を混合した液体現像剤を像担持体に供給して静電潜像を現像する現像器と、前記現像器の現像後に残留した残留現像剤を貯留し、トナー濃度を調整する現像剤生成部と、キャリア液を収納し前記現像剤生成部に接続されるキャリアタンクと、トナーを収納し前記現像剤生成部に接続されるトナータンクと、前記現像器から前記現像剤生成部に前記残留現像剤を搬送する回収搬送部と、前記現像剤生成部から前記現像器に液体現像剤を搬送する供給搬送部とを備えた画像形成装置であって、前記現像器を清掃した洗浄液を回収する廃液タンクを備え、前記現像器から前記現像剤生成部への液の搬送と前記現像器から前記廃液タンクへの液の搬送とを切り換える切り換え部を前記回収搬送部に設けたことを特徴としている。

この構成によれば、画像形成時、現像器から現像剤生成部に液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられる。画像形成動作後に像担持体に供給されずに現像器に残留した液体現像剤は、回収搬送部に搬送され、切り換え部の切り換えに従って、現像剤生成部に回収される。現像剤生成部でのトナー濃度の検出結果に応じて、現像剤生成部へキャリアタンクからキャリア液が供給されるか、またはトナータンクから濃度の高いトナーが供給され、トナー濃度が調整されると、液体現像剤は、供給搬送部に搬送され、現像器に供給される。清掃時には、現像器から廃液タンクに液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられる。現像器内を清掃した洗浄液は、現像器から回収搬送部に搬送されて、切り換え部の切り換えに従って、廃液タンクに回収される。

また、請求項２に記載の発明では、前記現像器の清掃時には前記キャリアタンクに前記洗浄液が収納され、前記洗浄液は、前記現像剤生成部と、前記供給搬送部と、前記現像器と、前記回収搬送部とに順次搬送されて、前記廃液タンクに回収されることを特徴としている。この構成によれば、現像器から廃液タンクに液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられた清掃時には、キャリアタンクに収納された洗浄液は、画像形成時における液体現像剤の搬送経路と同じように、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収される。

また、請求項３に記載の発明では、前記洗浄液は前記キャリア液であることを特徴としている。この構成によれば、キャリアタンクに収納されたキャリア液は、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収される。

また、請求項４に記載の発明では、前記洗浄液を収納する洗浄液タンクを備え、前記洗浄液タンクは前記現像剤生成部に前記洗浄液を搬送可能に接続されることを特徴としている。この構成によれば、清掃時には、洗浄液タンクに収納された洗浄液は、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収される。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成時、現像器から現像剤生成部に液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられる。画像形成動作後に像担持体に供給されずに現像器に残留した液体現像剤は、回収搬送部に搬送され、切り換え部の切り換えに従って、現像剤生成部に回収される。現像剤生成部でのトナー濃度の検出結果に応じて、現像剤生成部へキャリアタンクからキャリア液が供給されるか、またはトナータンクから濃度の高いトナーが供給され、トナー濃度が調整されると、液体現像剤は、供給搬送部に搬送され、現像器に供給される。清掃時には、現像器から廃液タンクに液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられる。現像器内を清掃した洗浄液は、現像器から回収搬送部に搬送されて、切り換え部の切り換えに従って、廃液タンクに回収される。従って、現像器と回収搬送部の液体現像剤の搬送路や貯留部に付着したトナーが除去されて、画像形成時には液体現像剤を良好に現像器と液体現像剤循環装置内を搬送供給することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、現像器から廃液タンクに液が搬送されるように、切り換え部が切り換えられた清掃時には、キャリアタンクに収納された洗浄液は、画像形成時における液体現像剤の搬送経路と同じように、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収されるので、画像形成時の液体現像剤の搬送路を用いて、洗浄液を回収することになり、装置構成が複雑にならず、また、切り換え部の簡単な切り換え操作によって、現像器と現像剤生成部と供給及び回収搬送路を清掃することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、キャリアタンクに収納されたキャリア液は、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収されるので、洗浄液を詰め替える等の煩雑な作業を不必要にすることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、清掃時には、洗浄液タンクに収納された洗浄液は、現像剤生成部から供給搬送路、現像器、回収搬送路へと搬送されて、廃液タンクに回収されるので、現像器と現像剤生成部と供給及び回収搬送路に付着したトナーを除去することができる。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１〜図３を用いて本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１の概略構成を説明する。図１は、カラープリンタ１の全体構成を示す概略断面図、図２は、液体現像剤循環装置の部分を除いたカラープリンタ１の概略断面図、図３は、画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。

図１に示すように、カラープリンタ１は、画像形成のための様々なユニットや部品が収納される上側本体部１Ａと、この上側本体部１Ａの下部に配置され、各色用の液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが収納される下側本体部１Ｂとから構成されている。ここでは、上側本体部１Ａと下側本体部１Ｂとを結ぶ配管類は図示を省略している。

図２に示すように、上側本体部１Ａには、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画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、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二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７とが含まれている。

画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢとを備える。

中間転写ベルト２１は、導電性を有する使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１、図２において時計回りに循環駆動される。中間転写ベルト２１の循環駆動において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢ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。なお、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ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。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム１０と、帯電器１１と、ＬＥＤ露光装置１２と、現像器１４と、一次転写ローラ２０と、クリーニング部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に近い位置に位置する画像形成ユニットＦＢには、キャリア液除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は同一である。

各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが設けられ、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ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢについては後に詳述する。

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）したトナーを含むトナー像を担持可能である。感光体ドラム１０は、図２、図３において反時計回りに回転可能な部材である。

帯電器１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させることができるものである。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、感光体ドラム１０の表面には、静電潜像が形成される。

現像器１４は、トナー及び液体のキャリア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。

図３に示すように、現像器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、現像剤回収部１４６及び現像ローラ帯電器１４７を含む。

現像容器１４０は、内部にトナー粒子と液体のキャリア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、トナーとキャリアとの濃度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、供給ローラ１４２と支持ローラ１４３とのニップ部へ向けて供給され、そ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、パイプ９６を通して液体現像剤循環装置で回収される（図４参照）。

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に当接されてニップ部を形成する。供給ローラ１４２は、支持ローラ１４３の直上ではなく、供給ノズル２７８から離れる方向の斜め上に配置され、その周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。図中に点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、ニップ部の回転方向上流側で一時的に滞留され、両ローラ１４２、１４３の回転に伴って、供給ローラ１４２の前記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の周面に圧接され、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の底部で受け取られる。

現像ローラ１４１は、現像容器１４０の上部開口部に、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、これにより現像ローラ１４１の周面には、供給ローラ１４２の周面に保持された液体現像剤が受け渡される。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帯電電位を与えることで、現像ローラ１４１に担持された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、現像効率を向上させる作用を果たすものである。現像ローラ帯電器１４７は、現像ローラ１４１の、供給ローラ１４２との接触部の回転方向下流側であって、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の周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、感光体ドラム１０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、形成指示された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（現像動作）。

現像クリーニングブレード１４５は、現像ローラ１４１の感光体ドラム１０との接触部の回転方向下流側に接触するように配置され、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。

現像剤回収部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、スクリューローラ１４９によって液体現像剤循環装置の第１パイプ８１へこの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、現像剤回収部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１４８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。

クリーニング部２６は、感光体ドラム１０から用紙に転写されずに残留した液体現像剤をクリーニングするためのものであって、残留現像剤搬送スクリュー２６１と、クリーニングブレード２６２とを備えている。残留現像剤搬送スクリュー２６１は、クリーニングブレード２６２によって掻き取られ、クリーニング部２６内に収納された残留現像剤をクリーニング部の外部に搬送するための部材であって、クリーニング部２６内に配置されている。

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。除電装置１３は、除電用の光源を有し、次の周回による画像形成に備えて、クリーニングブレード２６２による液体現像剤除去後、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。

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感光体ドラム１０と同方向に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（図２参照）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。

図２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、上側本体部１Ａ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って、中間転写ベルト２１を支持する支持ローラ４１と、支持ローラ４１に対向して配置された二次転写ローラ４２とを有している。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、加熱ローラ５１に対向して配置された加圧ローラ５２とを有している。排出部６は、定着部５でトナー像が定着された用紙が排出される部分であって、カラープリンタ１の上部に配置されている。用紙搬送部７は、複数の搬送ローラ対を備え、用紙収納部３から二次転写部４や定着部５、排出部６に用紙を搬送する。

図４に液体現像剤循環装置ＬＹの全体の概略を示す。他の液体現像剤循環装置ＬＭ、ＬＣ、ＬＢも同じ構成である。この液体現像剤循環装置ＬＹは、感光体ドラム１０へ液体現像剤を供給した後に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残留現像剤（トナーとキャリア液との混合物）を循環させ再利用するための装置である。

液体現像剤循環装置ＬＹは、残留現像剤タンク２７１、現像剤生成部としての現像剤収容容器２７２、固形分濃度検出部２７３、キャリアタンク２７４、トナータンク２７５、撹拌部材２７６、現像剤リザーブタンク２７７、供給ノズル２７８、キャリア分離器２７９、複数のポンプＰ１〜Ｐ１０、及び複数のパイプ８１〜８８、三方弁Ｖ１、廃棄液タンク２８１を備えている。

感光体ドラム１０へトナーを供給した後に、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液体現像剤は、第１ポンプＰ１の駆動により第１パイプ８１を通して残留現像剤タンク２７１に搬送される。また、現像容器１４０内において供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて回収された液体現像剤は、ポンプＰ８の駆動によりパイプ９６を通して残留現像剤タンク２７１に搬送される。

残留現像剤タンク２７１は、現像器１４に第１パイプ８１及びパイプ９６を介して接続され、現像器１４側から回収された液体現像剤を収容可能なタンクである。第１パイプ８１及びパイプ９６の途中には、それぞれ第１ポンプＰ１及びポンプＰ８が取り付けられている。

現像剤収容容器２７２は、残留現像剤タンク２７１と接続されている。現像剤収容容器２７２は、残留現像剤に現像器１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤、あるいはキャリア液を加えることで、トナー濃度を適正範囲に調整するとともに、残留現像剤のトナー濃度を適正範囲に調整するものである。また、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤量が液量検出器によって常時検出されて、液体現像剤の液量が適正範囲に調整されている。調整された液体現像剤は、撹拌部材２７６によって撹拌されて、現像器１４に補給される。現像器１４への補給については後述する。

そして、残留現像剤タンク２７１から残留現像剤を回収するために、現像剤収容容器２７２は残留現像剤タンク２７１と第２パイプ８２を介して接続されており、この第２パイプ８２には第２ポンプＰ２が取り付けられている。残留現像剤タンク２７１内の液体現像剤は、第２ポンプＰ２の駆動により第２パイプ８２を通して現像剤収容容器２７２に搬送される。以上の第１パイプ８１、第２パイプ８２、パイプ９６、第１ポンプＰ１、第２ポンプＰ２、ポンプＰ８及び残留現像剤タンク２７１が回収搬送部を構成している。

固形分濃度検出器２７３は、現像剤収容容器２７２内に収容される液体現像剤のトナーの濃度を検出するためのものである。現像剤収容容器２７２に接続されている環状の循環パイプ８５に、固形分濃度検出器２７３が接続されている。この循環パイプ８５にはポンプＰ５が取り付けられている。現像剤収容容器２７２内の液体現像剤は、ポンプＰ５の駆動により循環パイプ８５の入口端から固形分濃度検出器２７３へ導かれ、その後、循環パイプ８５の出口端から現像剤収容容器２７２に戻される。

トナータンク２７５は、現像器１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い液体現像剤を収納するタンクである。固形分濃度検出器２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも低いと判定された場合に、トナータンク２７５から現像剤収容容器２７２内にトナー濃度が高い液体現像剤が供給され、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が上げられる。トナータンク２７５と現像剤収容容器２７２とはトナーパイプ８６で接続されており、この液体現像剤の現像剤収容容器２７２への供給は、トナーパイプ８６の途中に設けられたポンプＰ６の駆動によって実行される。

キャリアタンク２７４は、キャリア液を収納するタンクである。固形分濃度検出器２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも高いと判定された場合に、キャリアタンク２７４から現像剤収容容器２７２内にキャリア液が供給され、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が下げられる。キャリアタンク２７４と現像剤収容容器２７２とはキャリアパイプ８７で接続されており、このキャリア液の現像剤収容容器２７２への供給は、キャリアパイプ８７の途中に設けられたポンプＰ７の駆動によって実行される。

現像剤リザーブタンク２７７は、現像器１４に補給する液体現像剤を収納するタンクである。現像剤リザーブタンク２７７は、現像剤収容容器２７２と第３パイプ８３で接続されており、第３パイプ８３の途中に設けられた第３ポンプＰ３の駆動によって、現像剤収容容器２７２から液体現像剤の供給を受ける。

供給ノズル２７８は、現像剤リザーブタンク２７７に貯留された液体現像剤を、現像器１４（現像容器１４０）へ供給するための部材である。供給ノズル２７８と現像剤リザーブタンク２７７とは第４パイプ８４で接続されており、現像剤リザーブタンク２７７から液体現像剤の現像器１４への供給は、第４パイプ８４に取り付けられた第４ポンプＰ４の駆動によって実行される。以上の第３パイプ８３、第４パイプ８４、第３ポンプＰ３、第４ポンプＰ４及び現像剤リザーブタンク２７７が供給搬送部を構成している。

キャリア分離器２７９は、クリーニング部２６で回収された残量現像剤からキャリア液を分離して抽出するものである。クリーニング部２６とキャリア分離器２７９との間は、ポンプＰ９が取り付けられたパイプ８８１で接続されている。ポンプＰ９の駆動により、クリーニング部２６内の残量現像剤は、キャリア分離器２７９に送られる。また、キャリア分離器２７９とキャリアタンク２７４との間には、ポンプＰ１０が取り付けられたパイプ８８２が設けられている。キャリア分離器２７９で抽出されたキャリア液は、ポンプＰ１０の駆動によってキャリアタンク２７４へ送られる。

廃液タンク２８１は、現像器１４と液体現像剤循環装置ＬＹの内部の清掃に供した洗浄液を貯留するタンクである。廃液タンク２８１と第２パイプ８２とは、切り換え部としての三方弁Ｖ１を介して、廃液パイプ８８で接続されている。

三方弁Ｖ１は、第２ポンプＰ２と現像剤収容容器２７２を繋ぐ第２パイプ８２の途中に設けられ、残留現像剤タンク２７１内の液体現像剤の現像剤収容容器２７２への搬送と、残留現像剤タンク２７１内の洗浄液の廃液タンク２８１への搬送とに切り換えることができる。この切り換えについて、残留現像剤タンク２７１内から現像剤収容容器２７２への液の搬送を以下、現像剤収容容器側と称し、残留現像剤タンク２７１内から廃液タンク２８１への液の搬送を以下、廃液タンク側と称する。清掃に供した洗浄液の回収は、この三方弁Ｖ１を廃液タンク側に切り換えて、第２ポンプＰ２を駆動させることによって実行される。

上述したポンプＰ１〜Ｐ１０の駆動及び三方弁Ｖ１の切り換えは、制御部９０により制御される。制御部９０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｒｏｒｙ）などを含む。

図５は、制御部９０の機能構成を示すブロック図である。制御部９０は、弁制御部９２、液面判定部９３及びポンプ制御部９４を備えている。

弁制御部９２は、現像剤収容容器側と廃液タンク側とに弁を切り換る切り換え信号を三方弁Ｖ１に与え、弁の切り換えを制御する。

ポンプ制御部９４は、ポンプＰ１〜Ｐ１０に駆動又は停止の制御信号を与え、その動作を制御する。弁制御部９２による三方弁Ｖ１の切り換え制御と、液面判定部９３による判定結果、及び固形分濃度検出器２７３によるトナー濃度の判定結果を踏まえて、ポンプ制御部９４は、これらに関係するポンプの動作を制御する。

先ず、本実施形態に係る湿式のカラープリンタ１の画像形成動作を図１、図２に基づいて説明する。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ると、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ＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ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器１４から液体現像剤が供給される。このようにして各画像形成ユニットで形成された画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に収容されている用紙が給紙装置（図略）で用紙収納部３から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部７に沿って搬送される。そして、用紙は中間転写ベルト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、さらに定着部５に搬送されて熱と圧力が加えられ、カラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排出部６によってカラープリンタ１の外部に排紙される。二次転写後、中間転写ベルト２１に残留したトナーは、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２によって中間転写ベルト２１から除去される。

次に、現像器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図３〜図５に基づいて説明する。

画像形成動作時に感光体ドラム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、第１パイプ８１を通って残留現像剤タンク２７１に回収される。また、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて回収された液体現像剤も、パイプ９６を通って残留現像剤タンク２７１に回収される。さらに、クリーニング部２６で回収された残量現像剤からキャリア分離器２７９にて抽出されたキャリア液が、キャリアタンク２７４へ回収される。ポンプ制御部９４は、このような液体循環を実行させるため、第１ポンプＰ１、ポンプＰ８、Ｐ９及びＰ１０を駆動させる。

現像剤収容容器２７２内の液体現像剤量が無くなると、弁制御部９２が三方弁Ｖ１を現像剤収容容器側に保持して、ポンプ制御部９４が第２ポンプＰ２を駆動させる。そうすると残留現像剤タンク２７１から現像剤収容容器２７２に残留現像剤が供給される。そして制御部９０が撹拌部材２７６のモータ（図略）を回転駆動させると、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤は撹拌部材２７６によって撹拌される。

制御部９０は、液面判定部９３によって、液体現像剤の液面の高さが、所定値と判定すると、ポンプ制御部９４によって第２ポンプＰ２の駆動を停止させて、現像剤収容容器２７２に対する残留現像剤の供給をストップさせる。

現像剤収容容器２７２が残留現像剤で満たされると、次に、固形分濃度検出器２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。固形分濃度検出器２７３により、液体現像剤のトナー濃度が高いことが検出された場合、ポンプ制御部９４は、ポンプＰ７を駆動させて、キャリアタンク２７４からキャリア液をキャリアパイプ８７に搬送して現像剤収容容器２７２へ供給させる。一方、トナー濃度が低いことが検出された場合には、ポンプ制御部９４は、ポンプＰ６を駆動させて、トナータンク２７５からトナー濃度が高い液体現像剤をトナーパイプ８６に搬送して現像剤収容容器２７２へ供給させる。

その後、再度固形分濃度検出器２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。そして、トナー濃度が適正範囲ならば、必要に応じてポンプ制御部９４は、第３ポンプＰ３を駆動させて、現像剤収容容器２７２から液体現像剤を第３パイプ８３に搬送して現像剤リザーブタンク２７７へ供給させる。さらに、ポンプ制御部９４は、適宜第４ポンプＰ４を駆動させ、現像剤リザーブタンク２７７に収納された液体現像剤を、第４パイプ８４と供給ノズル２７８に搬送して現像器１４に供給させる。

次に、現像器１４と液体現像剤循環装置ＬＹの内部を清掃する動作について図４、図５に基づいて説明する。

所定枚数の印刷、または所定量のトナーの消費が行われると、カラープリンタ１はメンテナンスモードになり、感光体の点検・調整等とともに、現像器１４と液体現像剤循環装置ＬＢ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹの内部の清掃を行うように促す。

まず、制御部９０は、清掃モードの入力を受けると、感光体ドラム１４、中間転写ベルト２１、一次転写ローラ２０などの部材とともに、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２及び支持ローラ１４３を回転駆動させ、露光器で感光体ドラム１０を露光することなく、現像バイアスを印加するように画像形成ユニットを制御する。ポンプ制御部９４は第１〜第４ポンプＰ１〜Ｐ４とポンプＰ８を駆動させ、弁制御部９２は三方弁Ｖ１を廃液タンク側に切り換えると、現像器１４、現像剤収容容器２７２、残留現像剤タンク２７１、現像剤リザーブタンク２７７、第１〜第４パイプ８１〜８４及びパイプ９６に滞留していた液体現像剤液は、第２パイプ８２から廃液パイプ８８に搬送されて、廃液タンク２８１に回収される。

液体現像剤液の廃液パイプ８８への回収が終了すると、制御部９０は、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２及び支持ローラ１４３等の画像形成ユニットを駆動させた状態に保持し、また三方弁Ｖ１を廃液タンク側に保持して、ポンプＰ１〜Ｐ１０の駆動をさせる。

次に、制御部９０は、固形分濃度検出器２７３により検出される液体現像剤のトナー濃度に係わらずに、ポンプ制御部９４によって、ポンプＰ７を駆動させて、キャリアタンク２７４からキャリア液をキャリアパイプ８７に搬送して現像剤収容容器２７２に供給する。清掃時には、このキャリア液が液体現像剤循環装置の容器とパイプ等を洗浄する洗浄液として供される。

その後、ポンプ制御部９４によって、第３ポンプＰ３が駆動され、現像剤収容容器２７２のキャリア液が第３パイプ８３を通って現像剤リザーブタンク２７７へ搬送される。さらに、ポンプ制御部９４によって、第４ポンプＰ４が駆動され、現像剤リザーブタンク２７７のキャリア液が第４パイプ８４と供給ノズル２７８を通って現像器１４に搬送される。

現像器１４に搬送されたキャリア液は、供給ローラ１４２と現像ローラ１４１の回転駆動によって、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１に受け渡され、現像クリーニングブレード１４５から現像剤回収部１４６（図３参照）に搬送される。ポンプ制御部９４によって、第１ポンプＰ１が駆動され、現像剤回収部１４６のキャリア液が第１パイプ８１を通って、残留現像剤タンク２７１に搬送される。

また、現像器１４の現像容器１４０に搬送されたキャリア液は、ポンプＰ８の駆動によりパイプ９６を通って残留現像剤タンク２７１に搬送される。

次に、ポンプ制御部９４は第２ポンプＰ２を駆動させ、弁制御部９２は三方弁Ｖ１を廃液タンク側に保持しているので、キャリア液が残留現像剤タンク２７１から第２パイプ８２と廃液パイプ８８を通って廃液タンク２８１に回収される。

このように、弁制御部９２が三方弁Ｖ１を廃液タンク側に保持して、ポンプ制御部９４がポンプＰ７、第３ポンプＰ３、第４ポンプＰ４、第１ポンプＰ１、第２ポンプＰ２及びポンプＰ８を順次または同時に駆動させた状態で、現像剤収容容器２７２、現像剤リザーブタンク２７７、現像器１４及び残留現像剤タンク２７１の各容器と、第３パイプ８３、第４パイプ８４、第１パイプ８１、第２パイプ８２及びパイプ９６の各パイプとを、キャリアタンク２７４のキャリア液が搬送されて、廃液タンク２８１に回収される。このことによって、各容器と各パイプに滞留した残留現像剤がキャリア液に希釈されていき、さらに、各容器と各パイプに付着したトナーが除去されて、希釈された残留現像剤とトナーが廃液タンク２８１に回収される。

上記第１実施形態によれば、画像形成装置は、トナーとキャリア液を混合した液体現像剤を感光体ドラム１０に供給して静電潜像を現像する現像器１４と、この現像器１４の現像後に残留した残留現像剤を貯留し、トナー濃度を調整する現像剤収容容器２７２と、キャリア液を収納し現像剤収容容器２７２に接続されるキャリアタンク２７４と、トナーを収納し現像剤収容容器２７２に接続されるトナータンク２７５とを備える。さらに、画像形成装置は、現像器１４から現像剤収容容器２７２に残留現像剤を搬送する第１及び第２パイプ８１、８２とパイプ９６と第１及び第２ポンプＰ１、Ｐ２とポンプＰ８及び残留現像剤タンク２７１（回収搬送部）と、現像剤収容容器２７２から現像器１４に液体現像剤を搬送する第３及び第４パイプ８３、８４と第３及び第４ポンプＰ３、Ｐ４及び現像剤リザーブタンク２７７（供給搬送部）とを備える。そして現像器１４を清掃したキャリア液（洗浄液）を回収する廃液タンク２８１を備え、現像器１４から現像剤収容容器２７２への液の搬送と廃液タンク２８１への液の搬送とを切り換える三方弁Ｖ１を回収搬送部に設けた。

この構成によると、画像形成時には、回収搬送部に設けた三方弁Ｖ１が現像剤収容容器２７２側への液の搬送に切り換えられる。画像形成動作後に感光体ドラム１０に供給されずに現像器１４に残留した液体現像剤は、回収搬送部に搬送され、三方弁Ｖ１の切り換えに従って、現像剤収容容器２７２内に回収される。現像剤収容容器２７２内でのトナー濃度の検出結果に応じて、現像剤収容容器２７２へキャリアタンク２７４からキャリア液が供給されるか、またはトナータンク２７５からトナー濃度が高い液体現像剤が供給され、トナー濃度調整されると、液体現像剤は、供給搬送部に搬送され、現像器１４に供給される。清掃時には、三方弁Ｖ１が廃液タンク２８１側への液の搬送に切り換えられる。キャリア液は、キャリアタンク２７４から現像剤収容容器２７２へ搬送され、順次、供給搬送部と、現像器１４と、回収搬送部とに搬送されて、回収搬送部で三方弁Ｖ１の切り換えに従って、廃液タンク２８１に回収される。このように、洗浄液としてのキャリア液が供給搬送路と現像器１４と回収搬送路とに搬送されて、廃液タンク２８１に回収されることによって、現像器１４と搬送及び回収搬送路に付着したトナーが除去され、画像形成時には液体現像剤を良好に現像器と液体現像剤循環装置内を搬送供給することができる。

尚、上記実施形態では、液体現像剤循環装置の容器、パイプ等を洗浄する洗浄液にキャリア液を用いる構成を示したが、本発明はこれに限らず、揮発性アルコールやイソパラフィン系炭化水素溶媒等の揮発性が高い洗浄剤をキャリアタンク２７４に詰め替えて、現像器、液体現像剤循環装置の各容器、各パイプ内を搬送させて、廃液タンクに回収するようにしてもよい。この場合も上記同様の効果を奏することができる。

（第２実施形態）
図６は、本発明の別実施形態に係る液体現像剤循環装置の構成図である。第１実施形態と異なる、洗浄液タンク２８２について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

洗浄液タンク２８２は、揮発性アルコールやイソパラフィン系炭化水素溶媒等の揮発性が高い洗浄剤を収納するタンクである。洗浄液タンク２８２から現像器１４と液体現像剤循環装置ＬＹとの内部に洗浄液を供給するために、洗浄液タンク２８２とトナーパイプ８６が三方弁Ｖ２を介して、洗浄液パイプ８９に接続されている。

三方弁Ｖ２は、トナータンク２７５とポンプＰ６を繋ぐトナーパイプ８６の途中に設けられ、トナータンク２７５内の液体現像剤の現像剤収容容器２７２への搬送と、洗浄液タンク２８２内の洗浄液の現像剤収容容器２７２への搬送とに切り換えることができる。この切り換えについて、トナータンク２７５内から現像剤収容容器２７２への液の搬送を以下、トナータンク側と称し、洗浄液タンク２８２内から現像剤収容容器２７２への液の搬送を以下、洗浄液タンク側と称する。

画像形成時には、トナータンク２７５内の液体現像剤が現像剤収容容器２７２へ搬送可能なように、三方弁Ｖ２がトナータンク側に切り換えられ、清掃時には、洗浄液タンク２８２内の洗浄液が現像剤収容容器２７２へ搬送可能なように、三方弁Ｖ２が洗浄液タンク側に切り換えられる。

清掃時には、まず、現像器１４と液体現像剤循環装置ＬＢ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹに残存する液体現像剤が廃液タンク２８１に回収される。次に、弁制御部９２が三方弁Ｖ２を洗浄液タンク側に切り換えて、ポンプ制御部９４がポンプＰ６、第３ポンプＰ３、第４ポンプＰ４、第１ポンプＰ１、第２ポンプＰ２及びポンプＰ８を駆動させた状態で、現像剤収容容器２７２、現像剤リザーブタンク２７７、現像器１４及び残留現像剤タンク２７１の各容器と、第３パイプ８３、第２パイプ８２、第１パイプ８１、第２パイプ８２及びパイプ９６の各パイプとを、洗浄液タンク２８２の洗浄液が搬送されて、廃液タンク２８１に回収される。このことによって、各容器と各パイプに滞留した残留現像剤がキャリア液に希釈されて、さらに、各容器と各パイプに付着したトナーが除去されて、希釈されたキャリア液とトナーが廃液タンク２８１に回収され、画像形成時には、現像剤を良好に液体現像剤循環装置内を搬送供給することができる。

尚、上記第１及び第２実施形態において、清掃時に、ポンプＰ５を駆動させて、循環パイプ８５内も清掃するようにすると、正確なトナー濃度検出を行うことができる。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる液体現像装置を備えた画像形成装置に利用することができる。

は、本発明の実施形態に係るカラープリンタの全体概略断面図である。 は、本発明の実施形態に係る液体現像剤循環装置の部分を除いた、前記カラープリンタの概略断面図である。 は、本発明の実施形態に係る画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。 は、本発明の実施形態に係る液体現像剤循環装置の構成図である。 は、本発明の実施形態に係る制御装置のブロック図である。 は、本発明の別実施形態に係る液体現像剤循環装置の構成図である。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 画像形成部
１０ 感光体ドラム（像担持体）
１４ 現像器
８１ 第１パイプ（回収搬送部）
８２ 第２パイプ（回収搬送部）
８３ 第３パイプ（供給搬送部）
８４ 第４パイプ（供給搬送部）
８５ 循環パイプ
８６ トナーパイプ
８７ キャリアパイプ
８８ 廃液パイプ
８９ 洗浄液パイプ
９０ 制御部
９３ 弁制御部
９４ ポンプ制御部
１４０ 現像容器
１４１ 現像ローラ
１４２ 供給ローラ
１４３ 支持ローラ
１４５ 現像クリーニングブレード
１４６ 現像剤回収部
２７１ 残留現像剤タンク（回収搬送部）
２７２ 現像剤収容容器
２７３ 固形分濃度検出部
２７４ キャリアタンク
２７５ トナータンク
２７７ 現像剤リザーブタンク（供給搬送部）
２７８ 供給ノズル
２８１ 廃液タンク
２８２ 洗浄液タンク
ＬＢ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ 液体現像剤循環装置
Ｐ１〜Ｐ１０ ポンプ
Ｖ１、Ｖ２ 三方弁

Claims (4)

1. トナーとキャリア液を混合した液体現像剤を像担持体に供給して静電潜像を現像する現像器と、前記現像器の現像後に残留した残留現像剤を貯留し、トナー濃度を調整する現像剤生成部と、キャリア液を収納し前記現像剤生成部に接続されるキャリアタンクと、トナーを収納し前記現像剤生成部に接続されるトナータンクと、前記現像器から前記現像剤生成部に前記残留現像剤を搬送する回収搬送部と、前記現像剤生成部から前記現像器に液体現像剤を搬送する供給搬送部とを備えた画像形成装置であって、
   前記現像器を清掃した洗浄液を回収する廃液タンクを備え、前記現像器から前記現像剤生成部への液の搬送と前記現像器から前記廃液タンクへの液の搬送とを切り換える切り換え部を前記回収搬送部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像器の清掃時には前記洗浄液が前記キャリアタンクに収納され、前記洗浄液は、前記現像剤生成部と、前記供給搬送部と、前記現像器と、前記回収搬送部とに順次搬送され、前記廃液タンクに回収されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記洗浄液は前記キャリア液であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記洗浄液を収納する洗浄液タンクを備え、前記洗浄液タンクは前記現像剤生成部に前記洗浄液を搬送可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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