JP2009175054A - 液面高さ検知装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高粘度の液体に対しても感度の良好な液面高さ検知装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る液面高さ検知装置８０は、容器２７２内の液面の高さを検知するための装置であって、可動部材８１と、駆動機構８２と、液体検知部８３とを備える。可動部材８１は、表面に孔９０が設けられており、上下方向に移動可能に設けられる。駆動機構８２は、孔９０が容器２７２内の所定位置まで下降した後に、所定位置より上方の検知位置まで上昇するように可動部材８１を移動させる。液体検知部８３は、検知位置において孔９０における液体の有無を検知する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液面高さ検知装置および画像形成装置に関する。

従来、容器内の液面の高さを検知する液面高さ検知装置として、特許文献１に示すようなフロート式のものが知られている。この液面高さ検知装置では、液体中に浮くフロートと、フロートを案内するガイド棒とが設けられており、フロートが液面高さに応じてガイド棒に沿って上下動するようにされている。そして、フロートの位置が検知されることにより、液面高さが検知される。
特開昭５９−１２６５７０号公報

しかし、上記のようなフロート式の液面高さ検知装置では、高粘度の液体に対しては感度が良好ではない。

本発明の課題は、高粘度の液体に対しても感度の良好な液面高さ検知装置を提供することにある。

第１発明に係る液面高さ検知装置は、容器内の液面の高さを検知するための装置であって、可動部材と、駆動機構と、液体検知部とを備える。可動部材は、表面に孔が設けられており、上下方向に移動可能に設けられる。駆動機構は、孔が容器内の所定位置まで下降した後に、所定位置より上方の検知位置まで上昇するように可動部材を移動させる。液体検知部は、検知位置において孔における液体の有無を検知する。

この液面高さ検知装置では、可動部材の孔が、容器内の所定位置まで下降し、その後、検知位置まで移動する。このとき、液体検知部によって孔に液体があると検知された場合には、上記の所定位置には液体が存在していることになる。逆に、液体検知部によって孔に液体がないと検知された場合には、上記の所定位置には液体が存在していないことになる。これにより、高粘度の液体に対しても感度の良好な液面高さの検知を行うことができる。

第２発明に係る液面高さ検知装置は、第１発明の液面高さ検知装置であって、駆動機構は、所定位置の高さを変更して可動部材を繰り返し移動させる。

この液面高さ検知装置では、孔の所定位置への下降、検知位置への上昇、孔における液体の有無の検知、が順に繰り返されると共に、所定位置の高さが変更される。例えば、上から順に、第１高さ位置、第２高さ位置、第３高さ位置として、孔が、第１高さ位置および第２高さ位置まで下降したときには液体の存在が検知されず、第３高さ位置まで下降したときに液体の存在が検知されたとする。この場合、容器内の液面は、第２高さ位置より低く、第３高さ位置より高い位置にあることになる。これにより、容器内の液面の高さをより精度よく検知することができる。

第３発明に係る液面高さ検知装置は、第１発明の液面高さ検知装置であって、可動部材の表面には、上下方向に並んで複数の孔が設けられている。そして、駆動機構は、複数の孔が検知位置を順に通過するように、可動部材を移動させる。

この液面高さ検知装置では、複数の孔のうち、どの孔に液体が存在するかが液体検知部によって検知される。例えば、上から順に、第１孔、第２孔、第３孔が可動部材に設けられているとして、第１孔および第２孔については液体の存在が検知されず、第３孔において液体の存在が検知されたとする。この場合、容器内の液面は、第２孔が下降した下限位置より低く、第３孔が下降した下限位置より高い位置にあることになる。これにより、容器内の液面の高さをより精度よく検知することができる。また、可動部材の移動回数を少なくすることができる。

第４発明に係る液面高さ検知装置は、第１発明から第３発明のいずれかの液面高さ検知装置であって、液体除去部をさらに備える。液体除去部は、孔に溜まった液体を除去する。

この液面高さ検知装置では、液面高さの検知を行った後に孔に溜まった液体を液体除去部によって除去することができる。これにより、液面高さの検知を繰り返し行うことができる。

第５発明に係る画像形成装置は、画像形成部と、容器と、液面高さ検知装置とを備える。画像形成部は、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて媒体上に画像を形成する。容器は、液体現像剤を貯留する。液面高さ検知装置は、容器内の液体現像剤の液面の高さを検知するための装置であって、可動部材と、駆動機構と、液体検知部とを有する。可動部材は、表面に孔が設けられており、上下方向に移動可能に設けられる。駆動機構は、孔が容器内の所定位置まで下降した後に、この所定位置より上方の検知位置まで上昇するように可動部材を移動させる。液体検知部は、検知位置において孔における液体現像剤の有無を検知する。

この画像形成装置では、可動部材の孔が、容器内の所定位置まで下降し、その後、検知位置まで移動する。このとき、液体検知部によって孔に液体現像剤があると検知された場合には、上記の所定位置には液体現像剤が存在していることになる。逆に、液体検知部によって孔に液体現像剤がないと検知された場合には、上記の所定位置には液体現像剤が存在していないことになる。これにより、高粘度の液体現像剤に対しても感度の良好な液面高さの検知を行うことができる。

本発明では、液体検知部によって孔に液体現像剤があると検知された場合には、上記の所定位置には液体現像剤が存在していることになる。逆に、液体検知部によって孔に液体現像剤がないと検知された場合には、上記の所定位置には液体現像剤が存在していないことになる。これにより、高粘度の液体現像剤に対しても感度の良好な液面高さの検知を行うことができる。

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１を図１に示す。この画像形成装置１は、カラープリンタであり、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ＦＹ、ＦＣ、ＦＭ、及びＦＢ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ベルト状部材である。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、この画像形成装置１において使用可能とされている用紙の最大幅より幅広である。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の循環駆動において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８５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。画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、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ている。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。

図２に示すように、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、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。

また、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、トナータンクＣＢ、ＣＹ、ＣＣ、ＣＭ、及び、キャリアタンクＣＣＡ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機器である。

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。

現像装置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。

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、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、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、流路Ｒ２を通して液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ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の周面に、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。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、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、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であって、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ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ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、感光体ドラム１０から中間転写ベルト２１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装置であって、クリーニングブレード２６２と、残留現像剤搬送スクリュー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。

残留現像剤搬送スクリュー２６１は、クリーニング装置２６内に配置されている。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、クリーニング装置２６内に収納された液体現像剤をクリーニング装置２６の外部に搬送する。

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による液体現像剤除去後に除電を行う。

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。

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、画像形成装置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と用紙分離ローラ対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って、中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラ４１と、駆動ローラ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。

用紙搬送部６は、複数の搬送ローラ対６１とレジストローラ対６２を備え、用紙収納部３から二次転写部４及び排出部６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６１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・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と画像形成装置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ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ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ＬＭ、ＬＣ、ＬＢ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、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、残留現像剤タンク２７１と、現像剤収容容器２７２と、液面高さ検知装置８０（図４参照）と、固形分濃度検出装置２７３と、キャリアタンクＣＣＡと、トナータンクＣＹと、現像剤リザーブタンク２７７と、供給ノズル２７８と、残留現像剤回収容器２７９と、液体現像剤分離抽出装置２８と、複数のポンプＰ１〜Ｐ１０と、を備えている。

残留現像剤タンク２７１は、現像装置１４に流路Ｒ１を介して接続されている。残留現像剤タンク２７１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を収納可能なタンクである。また、現像装置１４と残留現像剤タンク２７１との間には１つのポンプ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残留現像剤を残留現像剤タンク２７１に移動させる。また、残留現像剤タンク２７１は、現像装置１４の底部に流路Ｒ２を介して接続されており、この流路Ｒ２にはポンプＰ５が接続されている。ポンプＰ５は、現像容器１４０から残留現像剤タンク２７１へ現像剤を送る。

現像剤収容容器２７２は、残留現像剤タンク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。現像剤収容容器２７２は残留現像剤タンク２７１に流路Ｒ３を介して接続されており、この流路Ｒ３にはポンプＰ２が接続されている。

液面高さ検知装置８０は、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤の液面高さを検知するための装置である。これにより、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤の液面が規定位置に達しているかどうかが検知される。液面高さ検知装置８０については後に詳細に説明する。

固形分濃度検出装置２７３は、現像剤収容容器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、現像剤収容容器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。

キャリアタンクＣＣＡは、現像剤収容容器２７２内のトナー濃度を下げるためのキャリア液を収納している。また、キャリアタンクＣＣＡは現像剤収容容器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。なお、キャリアタンクＣＣＡは各色共通で用いられ、キャリアタンクＣＣＡには単一の図示しない共通配管が接続されている。そして、共通配管から各色の現像剤収容容器２７２まで各色用の分岐配管である流路Ｒ５が伸びる構成となっている。

トナータンクＣＹは、現像剤収容容器２７２内のトナー濃度を上げるためのトナー濃度が高い液体現像剤を収納しており、トナータンクＣＹ内の液体現像剤のトナー濃度は、現像装置１４で用いられる液体現像剤のトナー濃度よりも高い。トナータンクＣＹは、現像剤収容容器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。

現像剤リザーブタンク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おり、現像剤収容容器２７２とポンプＰ６の取り付けられた流路Ｒ７を介して接続されている。また、供給ノズル２７８にポンプＰ７の取り付けられた流路Ｒ８を介して接続されている。

供給ノズル２７８は、現像装置１４に現像剤を供給するための装置である。

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

液体現像剤分離抽出装置２８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。液体現像剤分離抽出装置２８は、残留現像剤回収容器２７９とキャリアタンクＣＣＡとを結ぶ流路Ｒ９，Ｒ１０の途中に配置されている。流路Ｒ９にはポンプＰ９が設けられており、残留現像剤回収容器２７９内の液体現像剤を液体現像剤分離抽出装置２８に送る。液体現像剤分離抽出装置２８は、残留現像剤回収容器２７９に貯留された液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離する。流路Ｒ１０にはポンプＰ１０が設けられており、分離されたキャリア液をキャリアタンクＣＣＡに送る。

１．３ 液面高さ検知装置８０の構成
液面高さ検知装置８０は、現像剤収容容器２７２内の液面高さを検知する。これにより、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤の液面が規定位置に達しているかどうかが検知される。図４に示すように、液面高さ検知装置８０は、可動部材８１と、駆動機構８２（図５参照）と、液体検知部８３と、液体除去部８４とを有する。

可動部材８１は、上下方向に長い棒状の部材であり、上下方向に移動可能に設けられる。可動部材８１の下端部近傍の表面には孔９０が設けられており、この孔９０は可動部材８１を水平方向に貫通している。この孔９０の径は、孔９０が液体現像剤に浸けられたときに液体現像剤が孔９０内に侵入して保持される程度の大きさに設定されており、例えば、約２ｍｍである。この孔９０の径は液体現像剤の粘度に応じて適宜設定可能である。

駆動機構８２は、孔９０が現像剤収容容器２７２内の所定位置まで下降した後にこの所定位置より上方の検知位置まで上昇するように、可動部材８１を移動させる。駆動機構８２は、図５に示すように、モータ８５と、ピニオンギア８６と、ラックギア８７とを有する。モータ８５はピニオンギア８６を回転駆動する。ラックギア８７は、可動部材８１に固定的に設けられており、ピニオンギア８６が回転することにより上下方向に直線的に移動する。これにより、可動部材８１が上下に移動する。

図４に示す液体検知部８３は、検知位置において孔９０における液体の有無を検知する。液体検知部８３は、投光装置８８と受光装置８９とを有している。投光装置８８と受光装置８９とは、水平方向に互いに距離を隔てて対向して配置されており、受光装置８９は投光装置８８から照射された光を受ける。この受光装置８９と投光装置８８とに挟まれた位置が、上述した検知位置となっている。孔９０に液体現像剤が存在する場合と存在しない場合とでは孔を通過する光の透過率が異なる。このため、液体検知部８３は、検知位置に位置する孔９０を通過する光の透過率を検知することにより、孔９０における液体の有無を検知することができる。

液体除去部８４は、液体検知部８３より下方に配置されており、孔９０に向けて空気を吹き出すことができる。これにより、液体除去部８４は、孔９０に溜まった液体を除去することができる。

２．動作
２．１ 画像形成動作
先ず、画像形成装置１の画像形成動作を説明する。画像形成装置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画像形成装置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装置１４からトナーが供給される。このようにして各画像形成部２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６１によって用紙はレジストローラ対６２まで送られ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レジストローラ対６２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よって画像形成装置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
次に、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。

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、流路Ｒ１を介して残留現像剤タンク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によって流路Ｒ２を介して残留現像剤タンク２７１に送られる。そして、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤が無くなると、残留現像剤タンク２７１から現像剤収容容器２７２にポンプＰ２によって流路Ｒ３を介して液体現像剤が供給される。このとき、感光体ドラム１０上に現像されず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、残留現像剤回収容器２７９に収容される。

残留現像剤回収容器２７９に回収された液体現像剤は所定量毎にポンプＰ９によって流路Ｒ９を介して液体現像剤分離抽出装置２８に搬送される。そして、液体現像剤分離抽出装置２８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。液体現像剤分離抽出装置２８において抽出されたキャリア液は、キャリアタンクＣＣＡへポンプＰ１０により流路Ｒ１０を介して送られる。

一方、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が固形分濃度検出装置２７３によって検出され、現像剤収容容器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ＣＣＡからキャリア液がポンプＰ３によって流路Ｒ５を介して現像剤収容容器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ＣＹからトナー濃度が高い液体現像剤がポンプＰ８によって流路Ｒ６を介して現像剤収容容器２７２に供給される。

そして、必要に応じて現像剤収容容器２７２から現像剤リザーブタンク２７７に濃度調整がなされた液体現像剤がポンプＰ６によって流路Ｒ７を介して供給され、現像剤リザーブタンク２７７に収納された液体現像剤がポンプＰ７によって流路Ｒ８を介して供給ノズル２７８に送られ、供給ノズル２７８から現像装置１４に供給される。

２．３ 液面高さの検知動作
次に、液面高さ検知装置８０による現像剤収容容器２７２内の液面高さの検知動作について説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、可動部材８１は、現像剤収容容器２７２の上部開口より上方の待機位置に待機している。

次に、可動部材８１は、図６（ｂ）に示すように孔９０が所定位置（以下「第１高さ位置」と呼ぶ）に到達するまで、下方に移動する。

孔９０が第１高さ位置に到達すると、駆動機構８２のモータ８５の回転方向が逆方向に切り換えられ、これにより、可動部材８１は、図６（ｃ）に示すように孔９０が検知位置に到達するまで、上方に移動する。そして、孔９０が検知位置に位置している状態で、液体検知部８３が孔９０における液体の有無を検知する。このとき、液体の存在が検知された場合には、液体現像剤の液面が第１高さ位置以上であると判断することができる。逆に、液体が無いと検知された場合には、液体現像剤の液面が第１高さ位置より低いと判断することができる。

このように、液面高さ検知装置８０は、簡易な構成によって、液面高さの検知を行うことができる。また、液面高さ検知装置８０は、液体現像剤のように高粘度であり且つ着色された液体に対しても液面高さの検知を感度よく行うことができる。

なお、液体現像剤の存在が検知された場合には、図６（ｄ）に示すように、駆動機構８２は、孔９０が液体除去部８４に対向するように可動部材８１を移動させる。そして、図６（ｄ）において矢印で示したように、液体除去部８４から空気が吹き出されることにより、孔９０に溜まった液体現像剤を孔９０から除去する。これにより、液面高さの検知を繰り返し行うことができる。

また、液面高さをより正確に検知するためには、孔９０を下降させる高さを第１高さ位置以外の高さに変更して液体現像剤の検知を行う動作を繰り返し行うとよい。

例えば、上記の第１高さ位置まで孔９０を下降させても液体が検知されなかった場合には、孔９０が第１高さ位置より下方の第２高さ位置に達するまで可動部材８１を下降させる。そして、孔９０が検知位置に達するように、可動部材８１を上昇させ、孔９０における液体の有無を再び検知する。ここで、液体が無いと検知された場合には、孔９０が第２高さ位置より下方の第３高さ位置に達するまで可動部材８１を再び下降させる。そして、孔９０が検知位置に達するまで可動部材８１を上昇させ、孔９０における液体の有無を再び検知する。このように、液体現像剤の存在が検知されるまで、孔９０を下降させる高さを変えて上記の検知動作を繰り返し行う。これにより、現像剤収容容器２７２内の液面高さをより精度よく検知することができる。

なお、上記のように、孔９０を移動させる下限位置を徐々に低くするのではなく逆に高くして、液体の存在が検知されなくなるまで検知動作を繰り返してもよい。

また、所望の高さにおける液体現像剤の有無を検知するためには、孔９０を下降させる下限位置をその所望の高さに固定して、上記の検知動作を行えばよい。

３． 他の実施形態
図７に示すように、表面に上下方向に並んで複数の孔９１−９５が設けられた可動部材８１が用いられてもよい。この場合、駆動機構８２は、可動部材８１を現像剤収容容器２７２内に下降させた後、所定複数の孔９１−９５が検知位置を順に通過するように、可動部材８１を上昇させる。そして、複数の孔９１−９５のうち、どの孔に液体が存在するかが液体検知部８３によって検知される。例えば、図８のように、第１〜第５孔９１−９５が上から順に可動部材８１に設けられているとする。そして、第１孔９１から第３孔９３においては液体が無いと検知され、第４孔９４と第５孔９５において液体現像剤の存在が検知されたとする。この場合、可動部材８１を下限位置まで移動させた状態（図８（ｂ）参照）における第３孔９３の位置より低く且つ第４孔９４の位置以上の高さに液面があることが検知できる。

上記の実施形態では、駆動機構８２は、ラックギア・アンド・ピニオンギア式の機構であるが、可動部材８１を上下に往復移動させることができるものであれば他の機構であってもよい。

上記の実施形態では、孔９０−９５は可動部材８１を貫通しているが、液体現像剤に浸けられた場合に液体現像剤を保持できればよく貫通孔に限られない。なお、可動部材８１を貫通しない孔が設けられる場合には、孔の底部に反射部材が設けられ、受光装置８９は孔の底部で反射した光を受ける。

上記の実施形態では、液体除去部８４は空気を吹き出すことによって孔９０−９５から液体を除去しているが、孔９０−９５から液体を除去できるものであれば他の構成が適用されてもよい。

上記の実施形態では、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤の液面の検知に液面高さ検知装置８０が用いられているが、他の容器内の液体現像剤の液面の検知に用いられてもよい。また、液体現像剤に限らず他の液体の液面の検知に用いられてもよい。

本発明は、高粘度の液体に対しても感度よく容器内の液面高さの検知を行うことができ、液面高さ検知装置および画像形成装置として有用である。

画像形成装置の構成を示す図。 画像形成ユニットの拡大図。 液体現像剤循環装置の構成を示す図。 液面高さ検知装置の構成を示す図。 駆動機構および可動部材の構成を示す図。 液面高さの検知動作を示す図。 他の実施形態に係る液面高さ検知装置の可動部材を示す図。 他の実施形態における液面高さの検知動作を示す図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像形成部
８０ 液面高さ検知装置
８１ 可動部材
８２ 駆動機構
８３ 液体検知部
８４ 液体除去部
２７２ 現像剤収容容器（容器）

Claims (5)

1. 容器内の液面の高さを検知するための装置であって、
   表面に孔が設けられており、上下方向に移動可能に設けられる可動部材と、
   前記孔が前記容器内の所定位置まで下降した後に前記所定位置より上方の検知位置まで上昇するように前記可動部材を移動させる駆動機構と、
   前記検知位置において前記孔における液体の有無を検知する液体検知部と、
   を備える液面高さ検知装置。
2. 前記駆動機構は、前記所定位置の高さを変更して前記可動部材を繰り返し移動させる、
   請求項１に記載の液面高さ検知装置。
3. 前記可動部材の表面には、上下方向に並んで複数の孔が設けられており、
   前記駆動機構は、前記複数の孔が前記検知位置を順に通過するように、前記可動部材を移動させる、
   請求項１に記載の液面高さ検知装置。
4. 前記孔に溜まった液体を除去する液体除去部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれかに記載の液面高さ検知装置。
5. トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記液体現像剤を貯留する容器と、
   前記容器内の液体現像剤の液面の高さを検知するための装置であって、表面に孔が設けられており上下方向に移動可能に設けられる可動部材と、前記孔が前記容器内の所定位置まで下降した後に前記所定位置より上方の検知位置まで上昇するように前記可動部材を移動させる駆動機構と、前記検知位置において前記孔における液体現像剤の有無を検知する液体検知部と、を有する液面高さ検知装置と、
   を備える画像形成装置。

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