JP2010256833A - 現像剤貯留装置、現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体現像剤中の現像剤粒子の濃度をより均一に維持することが可能な現像剤貯留装置を提供すること。
【解決手段】溶媒中に現像剤粒子が分散された液体現像剤Ｔを貯める容器部２９と、容器部２９に配置された、液体現像剤を撹拌するための撹拌スクリュー３０と、容器部２９の内壁と撹拌スクリュー３０の隙間Ｓに現像剤粒子を沈降させないための、又は沈降した現像剤粒子を再度溶媒中に分散させるための撹拌球３４とを備え、撹拌球３４を撹拌スクリュー３０の回転によって移動させる、現像剤貯留装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像剤貯留装置、現像装置、及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、及びファクシミリ等の画像形成装置では、パーソナルコンピューター等が送信される画像データに基づいて、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラムの表面に現像剤が供給されて静電潜像が現像される。この動作とともに、給紙カセットに収納されている紙が搬送され、現像された画像が紙に転写される。続いて、紙は定着装置に搬送され、定着装置において加熱及び加圧されることにより、転写されたトナー画像が紙に定着される。最後にトナー画像が形成された紙は、装置外へと排出される。

ここで、静電潜像を現像する際の現像方式としては、乾式と湿式があり、湿式の現像方式では液体の現像剤が使用されている。この液体現像剤は、電気的に中性な溶媒であるキャリア液に、現像剤粒子であるトナー粒子が高濃度で分散するように調整されており、現像剤貯留装置内に貯留され、感光体ドラムへと供給される。

このような液体現像剤は、感光体ドラムに供給するトナー濃度を均一化するために、例えば、図８の側面構成図に示すように、現像剤貯留装置１００内に配置されている一対のスパイラル状の搬送スクリュー１０１によってトナー粒子とキャリア液が撹拌及び混合されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２８２００２

しかしながら、湿式の現像方式では、装置を停止している状態が長時間続くと、トナー粒子が現像剤貯留装置の底に沈降堆積するが、底と撹拌スクリューの外周の隙間（図８中Ｓ参照）では撹拌スクリューの撹拌作用が弱くなるため、沈降堆積したトナー粒子を十分に撹拌することが出来なかった。そのため、液体現像剤中のトナー濃度を均一に保持することが困難となり、画像濃度にムラが生じる場合があった。

本発明は、上記従来の現像剤貯留装置の課題を考慮し、液体現像剤中の現像剤粒子の濃度をより均一に維持することが可能な現像剤貯留装置、それを用いた現像装置、及び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、第１の本発明は、
溶媒中に現像剤粒子が分散された液体現像剤を貯める容器部と、
前記容器部に配置された、前記液体現像剤を撹拌する第１撹拌部材と、
前記容器部の内壁と前記撹拌部材の隙間に前記現像剤粒子を沈降させないための、又は沈降した前記現像剤粒子を再度前記溶媒中に分散させるための第２撹拌部材と、
前記第２撹拌部材を移動させる駆動機構とを備えた、現像剤貯留装置である。

又、第２の本発明は、
前記第１撹拌部材は、
回転軸、及びその周囲に配置されたスパイラル部を有し、
前記駆動機構は、前記第１撹拌部材によって兼ねられており、
前記第２撹拌部材は、複数の球状部材であり、前記スパイラル部の回転に伴って、前記回転軸方向に移動する、第１の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第３の本発明は、
前記球状部材は、前記液体現像剤よりも比重が大きい、第２の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第４の本発明は、
前記球状部材は、その直径が、前記隙間よりも大きい、第２又は３の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第５の本発明は、
前記第２撹拌部材は、前記容器部の内壁に沿って移動するスライド部材であり、
前記スライド部材の形状は、前記移動方向と直交する方向の前記容器部の断面形状に形成されている、第１の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第６の本発明は、
前記駆動機構は、
前記容器部に沿って配置されたネジ部材と、
前記ネジ部材と螺合し、前記スライド部材を支持する移動部と、
前記ネジ部材を回転させる駆動部とを有し、
前記スライド部材は、前記ネジ部材の前記回転に伴って前記移動部が前記ネジ部材に沿って移動することにより、前記容器部に沿って移動する、第１の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第７の本発明は、
前記容器部の内壁への前記現像剤粒子の沈降を検出する沈降検出部と、
前記沈降検出部によって前記現像剤粒子の沈降が検出された場合に、前記駆動機構を動作させる制御部とを備えた、第１〜６のいずれかの本発明の現像剤貯留装置である。

又、第８の本発明は、
前記沈降検出部は、
前記容器部の壁に設けられた透明部材と、
前記透明部材に対する光の反射率を検出する光学センサーとを有する、第７の本発明の現像剤貯留装置である。

又、第９の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体に液体現像剤を供給して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記液体現像剤を貯める請求項１〜８のいずれかに記載の現像剤貯留装置と、
前記現像剤貯留装置から前記液体現像剤を前記現像剤担持体へ供給する供給部とを備えた現像装置である。

又、第１０の本発明は、
表面に静電潜像が形成される像担持体、及び前記像担持体に液体現像剤を供給して前記静電潜像を現像する第９の本発明の現像装置を有する画像形成部と、
前記現像された画像を転写材に転写するための転写部と、
前記転写された画像を前記転写材に定着するための定着部とを備えた、画像形成装置である。

本発明によれば、液体現像剤中の現像剤粒子の濃度をより均一に維持することが可能な現像剤貯留装置、それを用いた現像装置、及び画像形成装置を提供することが出来る。

本発明にかかる実施の形態１におけるプリンタの側面構成図 本発明にかかる実施の形態１における画像形成部の側面構成図 本発明にかかる実施の形態１における現像剤貯留装置の平面図 本発明にかかる実施の形態１における変形例の現像剤貯留装置の部分拡大平面図 本発明にかかる実施の形態２における画像形成部の側面構成図 本発明にかかる実施の形態２における現像剤貯留装置の平面図 本発明にかかる実施の形態２の変形例における現像剤貯留装置の側面構成図 従来の現像剤貯留装置の側面構成図

以下、本発明の画像形成装置の一例としてのプリンタについて説明するとともに、本発明の現像装置及び現像剤貯留装置の一例についても同時に述べる。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる実施の形態１におけるプリンタ１の側面構成図である。

本実施の形態１のプリンタ１は、タンデム方式のフルカラーの画像形成装置であって、その装置本体２の底部に、紙Ｐを収納する給紙カセット３が設けられている。この給紙カセット３から紙を搬送するための搬送路４が、装置本体２の裏面２ｂに沿って上下方向に形成されている。

また、給紙カセット３の上方には、無端状の中間転写ベルト５が配置されている。この中間転写ベルト５上にトナー画像を形成するための４つの画像形成部１０が配置されている。これら４つの画像形成部１０は、ブラック画像形成部１０Ｂ、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンダ画像形成部１０Ｍ、及びシアン画像形成部１０Ｃであり、装置本体２の裏面２ｂから正面２ｆに向かって実質上水平に順に配置されている。これらの画像形成部１０の感光体ドラム１１のトナー画像を中間転写ベルト５上に転写する一次転写部１９Ｂ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃが設けられている。各画像形成部１０で形成されたトナー画像が、これら一次転写部１９において中間転写ベルト５上で重ね合わされる。尚、一次転写部１９には、一次転写ローラ１５が設けられており、中間転写ベルト５を挟んで感光体ドラム１１を押圧している。画像形成部１０の構成の詳細については後述する。

また、搬送路４には、中間転写ベルト５上に形成されたカラーのトナー画像を紙Ｐに転写するための二次転写部６が設けられている。この二次転写部６には、中間転写ベルト５に対向した二次転写ローラ６２が設けられており、二次転写ローラ６２と中間転写ベルト５との間でニップが形成されている。この二次転写の後に中間転写ベルト５上に残留したトナー粒子を除去するためのベルトクリーニング部９が設けられている。

又、二次転写部６において紙に転写されたトナー画像を、紙に定着させるための定着部７が、搬送路４上に設けられている。そして、トナー画像が定着された紙が排出される排紙トレイ８が、装置本体２の上面に形成されている。

次に、画像形成部１０について説明する。ここで、ブラック画像形成部１０Ｂ、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンダ画像形成部１０Ｍ、及びシアン画像形成部１０Ｃはトナーの色が異なるだけで同様の構成であるため、ブラック画像形成部１０Ｂについて説明する。

図２は、画像形成部１０の構成図である。図２に示すように、画像形成部１０には、本発明の像担持体の一例である感光体ドラム１１が設けられている。この感光体ドラム１１を中心に、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する帯電器１２と、帯電された表面に光を照射することによって静電潜像を形成する露光器１３と、現像剤を供給することによって静電潜像を現像する現像装置１４と、一次転写後に感光体ドラム１１の表面に残留した現像剤を除去するためのクリーニング部１６と、感光体ドラム１１の表面を除電する除電器１７が、順に設けられている。尚、一次転写ローラ１５は、現像装置１４とクリーニング部１６の間に配置されている。

次に、本発明にかかる実施の形態１の現像装置１４の構成について説明する。

本実施の形態１のプリンタ１では、湿式の現像方式が用いられているため、現像剤として液体現像剤が用いられている。この液体現像剤は、電気的に中性な非極性の絶縁性液体であるキャリア液の中に、プラスに帯電する微細な樹脂から形成されるトナー粒子を分散させたものである。このキャリア液は、シリコンオイル等から構成されている。

又、本実施の形態１の現像装置１４は、ハウジング１８によって覆われており、このハウジング１８の底部分に、液体現像剤Ｔを撹拌しながら貯留するための現像剤貯留装置２０が設けられている。又、図示しない現像剤タンクから現像剤貯留装置２０に液体現像剤Ｔを補給するための現像剤補給口２２がハウジング１８に形成されている。そして、液体現像剤Ｔを感光体ドラム１１に供給する現像ローラ２３が、ハウジング１８の開口部分１８ａであって感光体ドラム１１の近傍に配置されている。又、現像剤貯留装置２０に貯留されている液体現像剤Ｔを汲み上げる汲み上げローラ２４が、その一部が液体現像剤Ｔに浸かるように配置されている。そして、汲み上げられた液体現像剤Ｔを、表面で均一な薄層にして、現像ローラ２３に供給する供給ローラ２５が設けられている。この薄層形成のため、供給ローラ２５の表面近傍にドクターブレード２６が設けられている。

更に、現像ローラ２３の表面には、感光体ドラム１１に供給されずに現像ローラ２３の表面に付着した残留トナーを除去するクリーニングブレード２８が設けられている。

次に、本発明にかかる実施の形態１の現像剤貯留装置２０について詳しく説明する。

図３は、本実施の形態１の現像剤貯留装置２０の平面図である。尚、現像剤貯留装置２０の上方に配置されている汲み上げローラ２４等は省略されている。

図２及び図３に示すように、現像剤貯留装置２０には、液体現像剤Ｔを貯留する容器部２９と、液体現像剤Ｔを撹拌するために容器部２９に配置された一対の撹拌スクリュー３０が設けられている。この撹拌スクリュー３０は、回転軸３０ａと、その周囲に配置されたスパイラル部３０ｂによって構成されている。また、一対の撹拌スクリュー３０は、互いに回転軸３０ａが平行になるように配置されている。また、容器部２９の底には、一対の撹拌スクリュー３０の間に、回転軸３０ａと平行に隔壁３１が形成されている。

一方の撹拌スクリュー３０の回転軸３０ａは、モーター３２に接続されており、モーター３２の動作によって撹拌スクリュー３０が回転する。この一方の撹拌スクリュー３０と他方の撹拌スクリュー３０は、それぞれの回転軸３０ａに設けられたギア３３によって連結されており、一方の撹拌スクリュー３０の回転に伴って他方の撹拌スクリュー３０も回転することになる。例えば、図３において、上側に配置されている撹拌スクリュー３０を矢印Ｂからみて反時計回りに回転させると、下側に配置されている撹拌スクリュー３０は時計回りに回転し、太矢印に示すように液体現像剤Ｔが循環移動し、撹拌される。

更に、本実施の形態１の現像剤貯留容器２０には、液体現像剤Ｔ中のトナー粒子が沈降しないように、又は沈降したトナー粒子を再分散させるために多数の金属製の撹拌球３４が設けられている。この撹拌球３４は、撹拌スクリュー３０のスパイラル部３０ｂによって押されて回転軸３０ａ方向に移動され、液体現像剤Ｔの循環方向と同じ方向に運ばれる。そのため、撹拌球３４は、撹拌スクリュー３０のスパイラル部３０ｂの外周と容器部２９の内壁との隙間よりも大きい直径に形成されている。また、撹拌球３４の直径がスパイラル部３０ｂの羽根の間隔よりも小さく、更に回転軸３０ａの外周と容器部２９の内壁との間隔よりも小さくなるように形成されている。また、撹拌球３４は、液体現像剤Ｔよりも比重が大きい材料によって形成されており、液体現像剤Ｔ中に沈んでいる。

尚、撹拌スクリュー３０のスパイラル部３０ｂの外周と容器部２９の内壁との隙間では、撹拌スクリュー３０の撹拌力が弱くなるため、この隙間は出来るだけ狭く形成されている（この隙間は、図２中Ｓで示されている）。しかしながら、仮に撹拌スクリュー３０と容器部２９の内壁が接触すると、回転トルクの上昇や、摩擦熱によるトナー融着が発生したりするため、撹拌スクリュー３０の外径精度及びフレを考慮し、当該隙間は０．５ｍｍから１ｍｍ程度に形成されている。そのため、撹拌球３４は、例えば、直径を２ｍｍ程度に設定することが出来る。尚、撹拌球３４の直径を小さく形成した場合には、撹拌球３４の数を多くした方が好ましく、直径を大きく形成した場合には、撹拌球３４の数が少なくてもよい。

更に、容器部２９に貯留されている液体現像剤Ｔの量を検知するための液面検知センサー３５が設けられている。この液面検知センサー３５によって、容器部２９内の液体現像剤Ｔの量が少ないと検知された場合には、図示しない現像剤タンクから現像剤補給口２２を介して液体現像剤Ｔが補給される。尚、液面検知センサー３５としては、フロートなどを用いることが出来る。

更に、容器部２９の側壁の上方には、液体現像剤Ｔ中のトナー粒子の濃度を測定するためのトナー濃度検知部４０が設けられている。このトナー濃度検知部４０は、容器部２９の側壁上方に嵌め込まれた透明部材３６と、透明部材３６の下側に設けられた光学式センサー３７とを有している。

この光学式センサー３７は、透明部材３６に向けて光を出射する光源と、反射された光を検知する受光部とを有している。長時間、プリンタ１を動作させない場合、液体現像剤Ｔのトナー粒子が沈降するため、液体現像剤Ｔの上部分のトナー濃度が薄くなり、出射した光の反射量が少なくなる。この反射量が所定閾値より小さくなった場合に、トナー粒子が沈降していると判断することが出来る。

尚、透明部材３６は、搬送スクリュー３０の高さよりも低い位置であって、撹拌スクリュー３０の回転停止時に沈んでいる撹拌球２４の高さよりも高い位置に形成されている。このように透明部材３６を配置することによって、透明部材３６の内面がトナーによって汚れた場合であっても、撹拌スクリュー３０の回転によって撹拌球３４をかき上げ、透明部材３６の表面を清掃することが出来る。更に、トナー濃度を検知する際に、搬送スクリュー３０の回転を停止することによって、撹拌球３４が底に沈み透明部材３６の内側近傍（光の照射部分）に撹拌球３４が存在しないため、撹拌球３４による光の乱反射が抑制され、より正確にトナー濃度を検知することが出来る。また、透明部材３６の内面を清掃する際には、透明部材３６が配置されている側面に沿って撹拌球３４がかき上げられるように撹拌スクリュー３０を回転させる方が好ましい（例えば、図３中の撹拌スクリュー３０の回転方向）。また、透明部材３６の内面の清掃に関しては、少なくとも透明部材３６が配置されている側の搬送スクリュー３０のみを動作させればよい。

尚、制御部３８が設けられており、制御部３８に光学式センサー３７の検出値が入力され、トナー粒子の沈降の判断が行われ、その判断に基づいてモーター３２の制御が行われる。更に、制御部３８は、液面検知センサー３５の検知結果に基づいて、液体現像剤Ｔの補給動作の制御も行う。このように制御部３８は、トナー濃度検知部４０の検知に基づく制御以外に、補給動作の制御等の他の構成（例えば、定着部７等）の制御も行っているが、トナー濃度検知部４０の検知に基づく制御以外については、他の制御部が設けられていてもよい。

尚、本発明の像担持体の一例は、本実施の形態１の感光体ドラム１１に相当し、本発明の転写材は、紙Ｐに相当する。又、本発明の転写部の一例は、本実施の形態１の一次転写部１９、中間転写ベルト５及び二次転写部６に相当する。又、本発明の第１撹拌部材の一例は、本実施の形態１の撹拌スクリュー３０（回転軸３０ａ及びスパイラル部３０ｂ）に相当し、本発明の第２撹拌部材の一例は、本実施の形態１の撹拌球３４に相当する。また、本発明の第１撹拌部材によって兼ねられた駆動機構の一例は、本実施の形態１の撹拌スクリュー３０及びモーター３２に相当する。又、本発明の現像剤担持体の一例は、本実施の形態１の現像ローラ２３に相当し、本発明の供給部の一例は、本実施の形態１の汲み上げローラ２４及び供給ローラ２５に相当する。また、本発明の沈降検出部の一例は、本実施の形態のトナー濃度検知部４０に相当する。

以上のような構成の本実施の形態１のプリンタ１の動作について説明する。

はじめに、プリンタ１の画像形成動作について説明する。

パーソナルコンピューターから送信された画像データに基づいて、ブラック画像形成部１０Ｂ、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンダ画像形成部１０Ｍ、及びシアン画像形成部１０Ｃにおいて、帯電器１２によって一様にプラスに帯電された感光体ドラム１１の表面に、露光器１３によって光が照射され、表面の帯電電荷が除去され静電潜像が形成される（図１及び図２参照）。

一方、現像装置１４において、液体現像剤が汲み上げローラ２４によって汲み上げられて、供給ローラ２５へと供給される。そして供給ローラ２５の表面において、ドクターブレード２６によって液体現像剤Ｔの均一な薄層が形成される。続いて、液体現像剤Ｔは、供給ローラ２５から現像ローラ２３に供給される。現像ローラ２３に供給された液体現像剤Ｔ中のトナー粒子は、プラスに帯電されており、トナー粒子と静電潜像の電位差によって感光体ドラム１１表面の帯電電荷が除去された部分に移動する。このようにして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像が液体現像剤Ｔによって現像される。

そして、マイナスの電圧が印加された一次転写ローラ１５によって、マゼンダ、シアン、イエロー、ブラックの順でトナー画像が中間転写ベルト５上において重ね合わされる。尚、一次転写により感光体ドラム１１上に残ったトナーはクリーニング部１６により除去され、感光体ドラム１１の表面は除電器１７により帯電が除去される。

一方、給紙カセット３から用紙が給紙され、中間転写ベルト５上のトナー画像が形成された領域（画像形成領域）の移動タイミングに合わせて二次転写部６へと送り出される。

そして、二次転写部６において中間転写ベルト５上で重ね合わされたトナー画像が紙上に転写される。ここで、トナー画像はプラスに帯電しているため、二次転写ローラ６２には、その表面がマイナスに帯電するように電圧が印加される。尚、紙への転写の後に中間転写ベルト５上に残留したトナーは、ベルトクリーニング部９によって取り除かれる。

次に、トナー画像が転写された紙は、定着部７へと搬送され、トナー画像が紙に定着される。この定着動作後、紙は装置本体２から排出され、装置本体２の上面の排紙トレイ８上に排紙される。

このようにして読み取られた画像データ分の印刷が終了すると、画像形成動作が終了する。

次に、現像剤貯留装置２０の底に沈降堆積したトナー粒子をキャリア液中に再度分散させる動作について説明する。

プリンタ１は、一般的には、夜間は電源をオフした状態で放置されている。このようにプリンタ１を長時間オフ状態にしていた場合、液体現像剤Ｔ中のトナー粒子が容器部２９の底に沈降堆積することがある。

ここで、従来では、撹拌スクリュー３０の外径と容器部２９の内壁との隙間に沈降堆積したトナー粒子は、この隙間における撹拌スクリュー３０の撹拌力が弱いため、再度キャリア液中に分散させにくいものであった。

しかしながら、本実施の形態１のプリンタ１では、現像剤貯留装置２０内に撹拌球３４が設けられているため、撹拌スクリュー３０の回転とともに撹拌球３４が容器部２９の底を移動し沈降堆積したトナー粒子をかきまわし、沈降堆積したトナー粒子をキャリア液中に再度分散させることが可能となる。

このように再分散させる動作は、本実施の形態１では、プリンタ１の電源をオンにすると実行されるように制御が行われている。すなわち、プリンタ１の電源をオンにすると、定着部７のヒーターの加温等の立ち上げ動作が実行されるが、この立ち上げ動作において、液体現像剤Ｔのトナー濃度を均一にするために現像装置１４の撹拌スクリュー３０の回転駆動も開始され、現像装置１４内の液体現像剤Ｔの撹拌が開始される。この撹拌スクリュー３０の回転に伴って撹拌球３４も移動し、沈降堆積したトナー粒子をキャリア液中に再分散させることが可能となる。又、このとき、撹拌球３４は容器部２９の側壁に沿ってかきあげられるため、透明部材３６の内面も清掃される。

そして、電源オン後、トナー濃度検知部４０によって所定時間毎にトナー粒子の沈降状態の検出が行われる。尚、このトナー粒子の沈降状態の検出は、撹拌スクリュー３０の動作を停止し、撹拌球３４が沈んだ後に行われる。この動作によって、撹拌球３４の影響を受けずにトナー濃度を検知することが出来る。そして、トナー粒子の沈降が検出されなくなった時点で、定着部７等の他の構成の準備の終了を条件として立ち上げ動作が終了される。

一方、電源がオンされている間は、液体現像剤Ｔ中のトナー粒子の濃度をなるべく均一に保つために、撹拌スクリュー３０は常に動作している。このため、非画像形成時においても、撹拌球３４は移動し、トナー粒子を沈降させないように機能する。

又、本実施の形態１では、金属製の撹拌球３４を用いていたが、液体現像剤Ｔよりも比重の大きいものを用いれば良く、例えば、硝子ビーズ、ジルコニアなどであってもよい。ただし、割れの問題を考慮すると、金属製である方がより好ましい。

又、本実施の形態１では、プリンタ１の電源をオンしている間は、常に撹拌スクリュー３０が動作するように制御が行われているが、非画像形成時には撹拌スクリュー３０を停止し、所定時間毎にトナー粒子の沈降を検出し、沈降を検出した時のみ撹拌スクリュー３０を動作させるように制御が行われても良い。

また、一方の撹拌スクリュー３０から他方の撹拌スクリュー３０に撹拌球３４が移動する際、移動しやすくするため、図４に示すように、回転軸３０ａに対して垂直に、且つその一辺が回転軸３０ａに沿うように板状部材９０が設けられていても良い。この板状部材９０は、撹拌スクリュー３０と分離して設けても良いが、撹拌スクリュー３０の端と連接されていてもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明にかかる実施の形態２のプリンタについて説明する。尚、本実施の形態２のプリンタは実施の形態１と基本的な構成は同じであるが、実施の形態１のように撹拌球３４が設けられておらず、本発明の第２撹拌部材の構成が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。また、実施の形態１と同様の構成については同じ符号を付している。

図５は、本発明にかかる実施の形態２における現像装置４４の構成図である。図５に示すように、本実施の形態２の現像装置４４は、実施の形態１と異なる現像剤貯留装置５０を備えている。

本実施の形態２の現像剤貯留装置５０の容器部５９には、実施の形態１の隔壁３１が設けられておらず、断面形状が三角形上の凸部６１が形成されている。この凸部６１の高さは隔壁３１より低く形成されている。そして、実施の形態１と異なり撹拌球３４が設けられておらず、容器部２９の断面形状と同様の形状のスライド部材５４が設けられている。このスライド部材５４は、撹拌スクリュー３０の外形と容器部５９の間の隙間に配置されている。尚、ここで述べる断面形状とは、スライド部材５４の移動方向（詳しく後述するが図５において紙面垂直方向）と直交する方向の断面形状のことである。

ここで、上述した実施の形態１では、撹拌スクリュー３０の外周と容器部５９の内壁との隙間を出来るだけ小さくしていたが、本実施の形態２では、スライド部材５４を配置するために、所定の隙間が確保されるように各構成の寸法が設定されている。尚、スライド部材５４としては、平らな樹脂成形品や針金で形成されたものを用いることが出来る。

図６は、本実施の形態２の現像剤貯留装置５０の平面図である。尚、撹拌スクリュー３０、及び現像剤貯留装置５０の上方に配置されている汲み上げローラ２４等は省略されている。図５及び図６に示すように、容器部２９の長手方向に沿ってボールネジ部材７０と支持部材７１が設けられている。このボールネジ部材７０と螺合するネジ山が形成された移動部７２と、支持部材７１が嵌る凹部が形成された嵌合部７３が設けられており、これら移動部７２と嵌合部７３によってスライド部材５４が、容器部５９内の底及び撹拌スクリュー３０に接しないように支持されている。また、ボールネジ部材７０には、ギア７４が設けられており、モーター７５の軸に接続されているギア７６と連結されている。

更に、本実施の形態２の現像剤貯留装置５０の底部分には、トナーの沈降を検出するためのトナー沈降検知部６８が設けられている。このトナー沈降検知部６８には、容器部５９の底に嵌め込まれた透明部材６６と、この透明部材６６に光を出射する光源、及びその光の反射光を受光する受光部とを有する光センサー６７とが設けられている。

また、光センサー６７の検知結果が入力され、その検知結果に基づいてモーター７５の制御を行う制御部８８が設けられている。尚、この制御部８８は、液面検知センサー３５の検知結果を入力され、液体現像剤の補充を制御も行う。このように制御部８８は、トナー濃度検知部４０の検知に基づく制御以外に、補給動作の制御等の他の構成（例えば、定着部７等）の制御も行っているが、トナー濃度検知部４０の検知に基づく制御以外については、他の制御部が設けられていてもよい。

尚、本発明の第２撹拌部材の一例は、本実施の形態２のスライド部材５４に相当する。又、本発明のネジ部材の一例は、本実施の形態２のボールネジ部材７０に相当し、本発明のネジ部材駆動部の一例は、本実施の形態２のモーター７５に相当する。又、本発明の沈降検知部の一例は、本実施の形態２のトナー沈降検知部６０に相当する。

次に、現像剤貯留装置５０の底に沈降堆積したトナー粒子をキャリア液中に再度分散させる動作について説明する。

プリンタ１の電源をオンにすると、トナー沈降検知部６８によってトナー粒子の沈降の検出が行われ、トナー粒子の沈降が検出された場合には、他の構成（定着部７等）の立ち上げ動作ともにモーター７５が回転し、ボールネジ部材７０が回転する。そして、ボールネジ部材７０に螺合している移動部７２が移動し、スライド部材５４がボールネジ部材７０の軸方向に沿って所定の回数往復移動する（図中矢印参照）。この移動によって、長時間、電源オフの状態が続き、トナー粒子が容器部２９の底に沈降堆積した場合に、沈降堆積したトナー粒子を再びキャリア液とかき混ぜ、分散させることが可能となる。

そして、所定時間毎にトナー粒子の沈降状態の検出が行われ、トナー粒子の沈降が検出されなくなった時点で、定着部７等の他の構成の準備の終了を条件として立ち上げ動作が終了される。一方、電源オン時にトナー粒子の沈降が検出されない場合には、スライド部材５４を動作させなくても良い。

尚、立ち上げ後にも、所定時間毎にトナー粒子の沈降状態の検出が行われ、トナー粒子の沈降が検出された場合には、画像形成動作に影響のないタイミングでスライド部材５４が移動される。

以上のように、本実施の形態２の構成であっても、実施の形態１と同様に、撹拌スクリュー３０の外径と容器部２９の内壁との間の隙間に沈降堆積したトナー粒子をキャリア液中に再度分散させることが可能となる。

尚、電源オンすると撹拌スクリュー３０は回転を始めるため、本実施の形態２では、撹拌スクリュー３０とスライド部材５４が同時に動作しているが、スライド部材５４を動作させる際、撹拌スクリュー３０の回転を一旦停止させるように制御が行われても良い。

又、本実施の形態２では、画像形成動作に影響のないタイミングでスライド部材５４を移動させていたが、画像形成時及び非画像形成時にかかわらず定期的にスライド部材５４を動作させてもよい。

又、本実施の形態２では、回転軸３０ａにスパイラル部３０ｂが設けられた撹拌スクリュー３０が用いられているが、スパイラル形状でなく、回転軸３０ａにたんに突起が設けられた構成であってもよく、要するに液体現像剤Ｔの撹拌が出来さえすればよい。

又、本実施の形態２では、スライド部材５４を配置させるために、実施の形態１の隔壁３１の代わりに凸部６１が形成されているが、スライド部材５４を２つに分割することによって隔壁３１を形成する構成としてもよい。このような構成の現像剤貯留装置８０が、図７に示されている。図７に示す現像剤貯留装置８０は、実施の形態１と同様の隔壁３１が形成された容器部２９を備えている。そして、図７に示す現像剤貯留装置８０におけるスライド部材８４は、上述したスライド部材５４と異なり、隔壁３１によって２つに分割されている。そのため、それぞれのスライド部材５４を移動させるために２つのボールネジ部材７０が容器部２９に沿って設けられている。各々のスライド部材５４は、ボールネジ部材７０と螺合する移動部７２によって支持されている。尚、２つのボールネジ部材７０のそれぞれにギアが設けられており、モーター７５のギア７６と連結され、モーター７５によってボールネジ部材７０が回転するように構成されている。

又、本実施の形態２のようにボールネジ部材７０を用いてスライド部材５４を移動させる構成でなくてもよく、例えば、ベルトなどを用いてスライド部材５４を移動させる構成であってもよい。

又、本実施の形態２では、トナーの沈降を検知するためにトナー沈降検知部６８が設けられているが、実施の形態１のようなトナー濃度検知部４０が設けられていても良い。

又、本実施の形態２では、立ち上げ後、所定時間毎にトナー沈降の検出が行われているが、立ち上げの際、はじめにトナー沈降が検出された後は、トナーの沈降の検出を行わず、分散させるために十分な回数スライド部材５４を往復させるだけであってもよい。

尚、上述した実施の形態１、２では、電源スイッチが１つの場合について述べたが、メイン電源スイッチとサブ電源スイッチが設けられ、通常はサブ電源のみユーザーがオンオフ出来る仕様としてもよい。この場合、実施の形態１では、サブ電源オフ時にも所定時間毎にトナー濃度検知部４０によってトナー沈降の検知を行い、トナー沈降が検知された場合に、撹拌スクリュー３０を回転させて撹拌球３４を移動させて、沈降したトナーをキャリア液に再分散させることが出来る。一方、実施の形態２では、所定時間毎にトナー沈降検知部６０によってトナー沈降の検知を行い、トナー沈降が検知された場合に、スライド部材５４を移動させて、沈降したトナーを再度キャリア液中に分散させることが出来る。

又、所定時間画像データが入力されない場合には、待機モードに移行するように構成されていてもよい。この場合、待機モード時において、所定時間毎にトナー濃度検知部４０又はトナー沈降検知部６８によってトナー沈降の検知が行われ、トナーの沈降が検知された場合に、沈降したトナーを再分散させる動作が行われる。

又、実施の形態１では、トナー濃度検知部４０が設けられ、実施の形態２ではトナー沈降検知部６８が設けられていたが、トナー濃度検知部４０やトナー沈降検知部６８が設けられていなくても良い。この場合、所定時間、電源がオフになっている場合、電源をオンにした際に、沈降トナー粒子をキャリア液中に再分散するために十分な時間、実施の形態１では撹拌スクリュー３０を回転させ、実施の形態２ではスライド部材５４を移動させることによって、沈降トナーを再度分散させる動作を行えばよい。また、上記サブ電源オフ時及び待機モード時においても同様に所定時間経過後、自動的に沈降トナーを再分散させる動作を行えばよい。

更に、所定時間経過後にかかわらず、電源をオンの際の立ち上げ動作、サブ電源オフからの立ち上げ動作、及び待機モードからの復帰動作時に、必ず沈降トナーを再分散させる動作を行っても良い。

又、実施の形態１では、トナー濃度検知部４０を備えているが、実施の形態２のように容器部２９の底にトナー沈降検知部６８を設けても良い。その場合、反射率への影響が小さくなるように撹拌球３４を透明な材料によって形成した方がより好ましい。

また、上記実施の形態１、２では、撹拌スクリュー３０が２つ設けられているが、２つに限らなくても良く、１つ又は３つ以上であってもよい。

また、上記実施の形態１、２では、タンデム方式のプリンタの各色トナーの現像装置に対して、本発明の現像剤貯留装置を用いたが、モノクロの画像形成装置の現像装置に適用しても良い。

本発明の現像剤貯留装置は、液体現像剤中の現像剤粒子の濃度をより均一に維持することが可能な効果を有し、プリンタ、複写機およびファクシミリなどの画像形成装置、およびそれらに用いる現像装置等として有用である。

１ プリンタ
２ 装置本体
３ 給紙カセット
４ 搬送路
５ 中間転写ベルト
６ 二次転写部
７ 定着部
８ 排紙トレイ
９ ベルトクリーニング部
１０ 画像形成部
１４ 現像装置
２０ 現像剤貯留装置
２２ 現像剤補給口
２９ 容器部
３０ 撹拌スクリュー
３１ 隔壁
３４ 撹拌球
５４ スライド部材

Claims (10)

1. 溶媒中に現像剤粒子が分散された液体現像剤を貯める容器部と、
   前記容器部に配置された、前記液体現像剤を撹拌する第１撹拌部材と、
   前記容器部の内壁と前記撹拌部材の隙間に前記現像剤粒子を沈降させないための、又は沈降した前記現像剤粒子を再度前記溶媒中に分散させるための第２撹拌部材と、
   前記第２撹拌部材を移動させる駆動機構とを備えた、現像剤貯留装置。
2. 前記第１撹拌部材は、
   回転軸、及びその周囲に配置されたスパイラル部を有し、
   前記駆動機構は、前記第１撹拌部材によって兼ねられており、
   前記第２撹拌部材は、複数の球状部材であり、前記スパイラル部の回転に伴って、前記回転軸方向に移動する、請求項１記載の現像剤貯留装置。
3. 前記球状部材は、前記液体現像剤よりも比重が大きい、請求項２記載の現像剤貯留装置。
4. 前記球状部材は、その直径が、前記隙間よりも大きい、請求項２又は３記載の現像剤貯留装置。
5. 前記第２撹拌部材は、前記容器部の内壁に沿って移動するスライド部材であり、
   前記スライド部材の形状は、前記移動方向と直交する方向の前記容器部の断面形状に形成されている、請求項１記載の現像剤貯留装置。
6. 前記駆動機構は、
   前記容器部に沿って配置されたネジ部材と、
   前記ネジ部材と螺合し、前記スライド部材を支持する移動部と、
   前記ネジ部材を回転させるネジ部材駆動部とを有し、
   前記スライド部材は、前記ネジ部材の前記回転に伴って前記移動部が前記ネジ部材に沿って移動することにより、前記容器部に沿って移動する、請求項５記載の現像剤貯留装置。
7. 前記容器部の内壁への前記現像剤粒子の沈降を検出する沈降検出部と、
   前記沈降検出部によって前記現像剤粒子の沈降が検出された場合に、前記駆動機構を動作させる制御部とを備えた、請求項１〜６のいずれかに記載の現像剤貯留装置。
8. 前記沈降検出部は、
   前記容器部の壁に設けられた透明部材と、
   前記透明部材に対する光の反射率を検出する光学センサーとを有する、請求項７記載の現像剤貯留装置。
9. 表面に静電潜像が形成される像担持体に液体現像剤を供給して前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
   前記液体現像剤を貯める請求項１〜８のいずれかに記載の現像剤貯留装置と、
   前記現像剤貯留装置から前記液体現像剤を前記現像剤担持体へ供給する供給部とを備えた現像装置。
10. 表面に静電潜像が形成される像担持体、及び前記像担持体に液体現像剤を供給して前記静電潜像を現像する請求項９記載の現像装置を有する画像形成部と、
    前記現像された画像を転写材に転写するための転写部と、
    前記転写された画像を前記転写材に定着するための定着部とを備えた、画像形成装置。

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