JP3868190B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー等の現像物質と、液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いて潜像を現像する現像装置、及びこれを搭載した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、液体現像剤を収容する剤収容部と、この剤収容部内で回転して液体現像剤を攪拌する攪拌体とを備える現像装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
本発明者らは、この種の現像装置として、特開平11−352783号公報のものを提案した。そして、その後の開発により、剤収容部としてのタンクを、図18に示すような構成にした。図において、円筒状に構成されたタンク150には、100〜1000[mP・s]といった比較的高粘度で、せん断力の付与に伴って徐々に低粘度化し、且つ、放置に伴って徐々に高粘度化するというチキソトロピックな液体現像剤(図示せず)が収容されている。円筒状に構成されたタンク150の中心軸線X付近には、図示しない駆動手段によって回転せしめられる軸部材としての軸棒138が配設され、この軸棒138の周面には攪拌体としての翼部材116が設けられている。翼部材116は、タンク150の内周面との接触を避けるべく、タンク150の内径よりも若干小さい径で回転するように長さが調整されている。軸棒138の回転に伴って翼部材116が回転し始めると、その回転軌道上に位置する液体現像剤が、翼部材116と直接接触して徐々に低粘度化するとともに、中心軸線Xを中心に回転し始める。翼部材116の回転が開始してしばらくすると、タンク150の上下方向において、その回転力が翼部材116から離れた場所にある液体現像剤にも伝わるようになり、タンク150内の液体現像剤が全体的に中心軸線Xを中心にして回転する。この回転により、液体現像剤が全体的に徐々に低粘度化するとともに、トナー等の現像物質が液体現像剤中の全域に均一に分散せしめられて液体現像剤の現像物質濃度が均一化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タンク150には、液体現像剤の液位を検知する液位センサを設けることがある。しかしながら、タンク150内の液体現像剤は、図19の断面に示すように、中央部に渦が形成されてその液位が本来のレベルWLよりも下がる一方で、外円部の液位がレベルWLよりも上がってしまう。更に、図においては便宜的に左右対称の液体形状を示しているが、実際には、タンク内壁との摩擦などによって液体現像剤の回転を阻害するような力が生ずるため、液面が複雑な形状で大きく波打つ。このため、本来の液位と、液位センサの検知結果とに大きな誤差が生じてしまうという問題があった。
【0004】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、剤収容部内の液体現像剤の波立ちによる液位の検知誤差を低減することができる現像装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、現像物質と液体キャリアとを含有する液体現像剤を収容する剤収容部と、該剤収容部から供給される液体現像剤を担持する現像剤担持体と、該剤収容部内で回転することで液体現像剤を水平方向に回転させて攪拌する攪拌体とを備え、該現像剤担持体に担持した液体現像剤中の現像物質を、画像形成装置の潜像担持体に担持された潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、上記攪拌体として、上記剤収容部の側壁内壁と接触して柔軟に撓りながら回転する可撓性の攪拌体と、これと同じ軸上での回転によって回転軸線方向に沿って移動する液体現像剤の流れを発生させる非可撓性の攪拌体とを用い、該剤収容部の平断面の中心からずれた位置を軸にして回転させるように、これらの攪拌体を配設したことを特徴とするものである。
【0006】
この現像装置では、攪拌体が水平方向において剤収容部の平断面の中心からずれた位置を軸にして回転する。この回転に伴い、剤収容部内で上記中心よりも攪拌体の回転軸側(以下、攪拌軸側という)に位置する液体現像剤は、積極的に回転せしめられてその液面を波立たせる。一方、上記中心よりも攪拌軸側とは反対側に位置する液体現像剤は、攪拌体によって接触的に回転せしめられる液体現像剤の対流によって比較的ゆっくりと回転せしめられるため、液面の波立ちが抑えられる。かかる構成においては、液位検知手段に対し、このように波立ちが抑えられる位置、即ち、攪拌軸側とは反対側の位置で液体現像剤の液位を検知させれば、該波立ちによる液位の検知誤差を低減することができる。
【0007】
但し、この構成だけでは、液体現像剤を回転軸方向に十分に移動させることができず、液体現像剤の上下方向の攪拌が不十分になるおそれがある。また、攪拌軸側とは反対側の液体現像剤を攪拌体と接触させることができず、水平方向の横攪拌も不十分になるおそれがある。そして、これらの結果、トナー等の現像物質を液体現像剤の全体に均一に分散せしめることができず、液体現像剤の現像物質濃度を不均一にしてしまう可能性が残る。
【0008】
そこで、請求項1の現像装置においては、上記攪拌体として、上記剤収容部の側壁内壁と接触して柔軟に撓りながら回転する可撓性の攪拌体と、これと同じ軸上での回転によって回転軸線方向に沿って移動する液体現像剤の流れを発生させる非可撓性の攪拌体とを設けている。
【0009】
かかる構成によれば、非可撓性の攪拌体は、その回転によって液体現像剤を水平方向に攪拌しながら、その回転軸線に沿って移動する液体現像剤のいわゆる軸流を発生させ、この軸流によって液体現像剤を上下方向に攪拌する。一方、可撓性の攪拌体は、剤収容部の側壁内壁との接触によって柔軟に撓りながら回転する。このような可撓性の攪拌体については、例えば図12に示すように、水平方向において剤収容部内の全域をたどるような軌跡で回転させることが可能になる。このような軌跡で回転する可撓性の攪拌体(翼部材116)は、攪拌軸側とは反対側に位置する液体現像剤に直接接触することで、この液体現像剤を確実に回転せしめることができる。また、柔軟に撓りながら回転することで、攪拌軸側とは反対側に位置する液体現像剤に対し、可撓性の攪拌体よりも弱い回転力を付与してその波立ちを抑える。以上の構成においては、非可撓正の攪拌体の回転によって液体現像剤を水平方向に攪拌するとともに上下方向にも攪拌することができる。また、可撓性の攪拌体の回転により、攪拌軸側とは反対側に位置する液体現像剤を確実に回転せしめて水平方向に攪拌しながら、攪拌による波立ちを抑えることができる。そして、これらの結果、攪拌による液体現像剤の波立ちを抑えながら、水平方向の攪拌不足や上下方向の攪拌不足による液体現像剤の現像物質濃度の不均一化を抑えることができる。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、非可撓性の上記攪拌体として、上記回転軸線方向に沿って上記剤収容部の底に向けて移動するような液体現像剤の流れを発生させるものを設けたことを特徴とするものである。
【0011】
この現像装置においては、非可撓性の攪拌体の回転によって生ずる軸流により、液体現像剤を剤収容部の上側から下側に向けて移動させて剤収容部の底にぶつけた後、今度は下側から上側に向けて移動させて上下方向に攪拌する。かかる攪拌においては、液体現像剤を剤収容部の下側から上側に向けて液面まで到達させた後、今度は上側から下側に向けて移動させるような逆方向の攪拌を行う場合よりも、液面の盛り上がりや波立ちを抑えることができる。
【0012】
請求項3の発明は、請求項2の現像装置において、上記剤収容部の底の隅にテーパーを設け、上記回転軸線に沿う移動によって該底にぶつかった液体現像剤を該テーパーによって上記軸のずれ方向とは反対側の上方に導くようにしたことを特徴とするものである。
【0013】
この現像装置においては、軸流によって剤収容部の底にぶつかった後、底面に沿って広がろうとする液体現像剤を、テーパーによって攪拌軸側とは反対側の上方に導く。かかる構成では、剤収容部において、攪拌軸側で上側から下側に向かう液体現像剤の流れを生じせしめるとともに、攪拌軸側とは反対側で下側から上側に向かう液体現像剤の流れを生じせしめる。このような流れにより、液体現像剤は、全体的に、攪拌体の回転に伴って水平方向に回転しながら、攪拌軸側で液面から底へと移動して反対側に広がった後、反対側で底から液面へと移動して再び攪拌軸側に至るという経路をたどって上下方向に回転する。そして、この上下方向の回転により、液体現像剤の上下方向の攪拌がよりスムーズに行われるようになる。
【0014】
請求項4の発明は、請求項3の現像装置において、上記現像剤担持体から現像済みの液体現像剤を回収して上記収容部内における上記平断面の中心よりも上記軸側の液面に落下させる回収手段と、上記テーパーによって上方に導かれてくる液体現像剤の現像物質濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段の検知結果に基づいて濃度調整剤を該液面に落下させて補給することで、該剤収容部内の液体現像剤の現像物質濃度を調整する濃度調整手段とを設けたことを特徴とするものである。
【0015】
この現像装置においては、現像済みの液体現像剤を回収手段によって現像剤担持体から剤収容部へと回収し、該剤収容部内の液体現像剤の現像物質濃度を濃度検知手段によって検知する。濃度調整手段は、この濃度検知手段の検知結果に基づいて適量の現像物質や液体キャリアなどの濃度調整剤を剤収容部内の液体現像剤に補給して、その現像物質濃度を調整する。このようにして現像物質濃度が調整された液体現像剤は、剤収容部から現像剤担持体へと供給されて現像に寄与する。かかる構成においては、現像済みの液体現像剤の現像物質濃度が現像前と異なるような場合でも、現像前の濃度に調整して現像に再利用することができる。また、この現像装置においては、濃度調整剤や現像済みの液体現像剤が、攪拌軸側で非可撓性の攪拌体の回転に伴って水平方向に積極的に回転せしめられる液体現像剤の液面に供給される。そして、攪拌軸側で水平方向に回転せしめられながら、非可撓性の攪拌体の回転に伴って生ずる軸流に巻き込まれて液面から剤収容部の底へと移動せしめられる。このように移動する過程で、攪拌軸側の液体現像剤中で水平方向と上下方向とに十分に分散せしめられる。そして、剤収容部の底面に沿って攪拌軸側から反対側へと広がった後、上記テーパーによって攪拌軸側とは反対側の上方へと導かれる。更に、この上方において可撓性の攪拌体の回転によって水平方向の攪拌がより助長される。濃度検知手段は、このようにして濃度調整剤や現像済みの液体現像剤が水平方向と上下方向とに十分に分散せしめられた状態の液体現像剤の現像物質濃度を検知する。
【0016】
請求項5の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に該潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像に液体現像剤中の現像物質を付着させて該潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、該現像装置として、請求項1、2、3又は4の現像装置を設けたことを特徴とするものである。
【0017】
この画像形成装置では、請求項1の現像装置と同様の作用により、現像装置の剤収容部内において液体現像剤の波立ちによる液位の検知誤差を低減することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタに適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図において、潜像担持体としての感光体ドラム1の回りには、帯電ユニット2、現像装置としての現像ユニット100、中間転写ドラム3、感光体ドラム1をクリーニングするドラムクリーニングユニット4などが配設されている。また、中間転写ドラム3の図中右側方には、これと接触して所定幅の転写ニップを形成する転写ローラ5が配設されている。
【0019】
上記感光体ドラム1は、図示しないモータ等の駆動手段によってプリント時には一定速度で図中矢印方向(時計回り)に回転駆動せしめられる。そして、その回転に伴って周面が上記帯電ユニット2によって一様に帯電せしめられた後、図示しない光書込みユニットによって画像情報に基づいた書込み光LBが照射結像されて静電潜像を担持する。この静電潜像は、上記現像ユニット100によって現像されて液体現像剤による可視像となった後、感光体ドラム1の回転に伴って上記中間転写ドラム3との接触位置まで移動する。
【0020】
上記中間転写ドラム3は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向(反時計回り)に感光体ドラム1と同じ周速で回転せしめられており、上記可視像はこの中間転写ドラム3の周面に中間転写される。そして、中間転写ドラム3の回転に伴って上記転写ニップまで移動する。
【0021】
一方、図示しない給紙装置は、転写紙6をこの可視像と重ね合わせ得るようなタイミングで、上記転写ニップに向けて送り出す。転写ニップで可視像と重ね合わされた転写紙6は、中間転写ドラム3から可視像が転写された後、転写ニップから図示しない定着装置へと送られる。そして、ここで加熱等によって可視像が定着せしめられた後、プリンタ外部へと排出される。
【0022】
上記中間転写ドラム3に転写されずに上記感光体ドラム1上に残留した液体現像剤は、上記ドラムクリーニングユニット4のクリーニングブレード4aによって機械的に掻き取り除去された後、スクリュー部材4bによって回収パイプ8へと搬送され、この回収パイプ8内を自重によって落下して後述の第2タンクに至る。
【0023】
上記転写ニップを通過した中間転写ドラム3表面は、転写紙6に転写されずに残留した液体現像剤が図示しない中間転写ドラムクリーニングユニットによって除去された後、上記感光体ドラム1との接触位置まで再び移動する。
【0024】
この接触位置を通過した感光体ドラム1表面は、図示しない除電ランプとの対向位置まで移動して残留電位が除去されることで、次のプリントに備えられる。
【0025】
上記現像ユニット100は、現像部101と、回収手段である回収部102と、剤調整部103と、濃度調整手段である補給部104とから主に構成されている。
【0026】
上記現像部101は、現像剤担持体としての現像ローラ105、塗布ローラ106、規制ブレード107、第1攪拌スクリュー108、第2攪拌スクリュー109、第1剤収容部としての第1タンク110などを備えている。この第1タンク110内には現像物質であるトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤7が、100〜150[cc]程度の量で収容されている。
【0027】
この液体現像剤7は、粘度が100〜10000[mPa・s]に調整され、且つトナー濃度が5〜40[%]に調整されている。より具体的には、本実施形態では、粘度=約300[mPa・s]、トナー濃度=15[%]に調整したものを用いている。
【0028】
上記第1タンク110内には、液体現像剤7の上方に上記塗布ローラ106が配設されており、待機状態では液体現像剤7の液面が塗布ローラ106に接触しないようになっている。また、第1攪拌スクリュー108、第2攪拌スクリュー109がそれぞれ平行に並ぶように水平配設されている。
【0029】
プリント動作が開始されると、これらスクリューが図示しない駆動手段によってそれぞれ反対方向に回転せしめられ、スクリュー上方の液体現像剤7がその液面を盛り上げて上記塗布ローラ106に接触して供給される。このようにして供給された液体現像剤は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる塗布ローラ106に付着して上記規制ブレード107との対向位置を通過する際に、その層厚が規制されて薄層化する。そして、その一部が塗布ローラ106と接触しながら回転する上記現像ローラ105に毎分約30[cc]の量で塗布された後、現像ローラ105とともに、感光体ドラム1との対向位置である現像位置まで移動して現像に寄与する。この現像位置で、感光体ドラム1上の上記静電潜像に移動せずに、現像ローラ105上に残った使用後の液体現像剤7は、現像ローラ105の回転に伴って上記回収部102との対向位置まで移動して回収される。
【0030】
上記回収部102は、回収ローラ111、回収ブレード112、回収スクリュー113、回収パイプ114を備えている。この回収ローラ111は、上記現像位置を通過した後の現像ローラ105の表面に当接しながら回転して、この表面に付着している使用済みの液体現像剤7を回収する。このようにして回収された液体現像剤7は、上記回収ブレード112によって回収ローラ112の表面から機械的に掻き取り除去された後、上記回収スクリュー113によって上記回収パイプ114内に搬送される。そして、この回収パイプ114内を自重によって落下して後述の第2タンクに至る。
【0031】
上記剤調整部103は、第2剤収容部としての第2タンク115、攪拌体としての2つの翼部材116、117、濃度信号出力手段118、搬送ポンプ120、搬送パイプ121などを備えている。第2タンク115も、内部に液体現像剤7を収容しており、その開口部にタンク蓋119が取り付けられている。
【0032】
上記濃度信号出力手段118は、図示しない制御部とともに濃度検知手段を構成している。
【0033】
上記第2タンク115内において、上記翼部材116、117は図示しない攪拌モータによって回転駆動されることで、液体現像剤7を略水平方向に回転せしめて攪拌する。液体現像剤7は、このようにして攪拌されながら、上記濃度信号出力手段118と制御部とからなる濃度検知手段によってそのトナー濃度が検知される。
【0034】
上記搬送パイプ121は、その一端が第2タンク115の底に接続され、もう一端が上記第1タンクのドレインパイプ122に接続されている。この搬送パイプ121の途中には、上記搬送ポンプ120が設けられている。第2タンク115内の液体現像剤7はこの搬送ポンプ120によって第1タンク115内に搬送・供給される。搬送ポンプ120によって第1タンク115内に過剰量の液体現像剤7が供給された場合には、第1タンク115内の液体現像剤7の液面上昇によって余剰分の液体現像剤が図示しないオーバーフロー管の取り付け位置に達し、このオーバーフロー管を通って第2タンク115に戻る。
【0035】
上記補給部104は、補給用の液体キャリアを収容するキャリアボトル123、補給用の液体現像剤を収容する現像剤ボトル124、キャリアボトル123から上記第2タンクへと液体キャリアを搬送するためのキャリアポンプ147、現像剤ボトル124から第2タンクへと液体現像剤を搬送するための現像剤ポンプ146などを備え、図示しない制御手段である制御部によって制御される。
【0036】
上記現像剤ボトル124内の液体現像剤は、そのトナー濃度が現像に望ましい15[%]に調整されている。この濃度が、本プリンタにおける標準濃度となる。
【0037】
上記制御部は、上記剤調整部103の濃度信号出力手段118からの出力信号に基づいて、上記現像剤ポンプ146やキャリアポンプ147の駆動を制御して、第2タンク115内に適量の液体キャリアや液体現像剤を補給させることで、第2タンク115内の液体現像剤7のトナー濃度を調整する。このような制御により、上記現像ローラ105から回収された液体現像剤と、上記感光体ドラム1から回収された液体現像剤との混合液のトナー濃度が、現像に使用される前の液体現像剤7のトナー濃度と異なるような場合でも、第2タンク115内に戻して再利用することができる。
【0038】
図1において、現像ユニット100は、上記現像部101、回収部102、剤調整部103、補給部104のうち、現像部101と回収部102とが一つの現像カートリッジ(図中一点鎖線で囲まれた部分)として構成され、他の部分から分離可能となっている。このため、故障や寿命到達の際のメンテナンスにおいて、プリンタ本体から容易に取り外される。この現像カートリッジの上記ドレインパイプ122は、カップリング136によって上記剤調整部103の搬送パイプ121と接続されている。
【0039】
かかる構成の現像カートリッジについては、次のような手順でプリンタ本体から取り外すことが望ましい。即ち、まず、上記剤調整部103の搬送ポンプ120を逆転駆動させて上記現像部101の第1タンク110内の液体現像剤7を、剤調整部103の第2タンク115に戻す。そして、上記ドレインパイプ122に設けられたドレインバルブ137を閉じてから、上記カップリング136を操作して現像カートリッジ側のドレインパイプ122と剤調整部103側の搬送パイプ121とを分離する。両パイプを分離する前に、ドレインバルブ137を閉じておくことで、第1タンク110やドレインパイプ122内に残留した液体現像剤7を漏らして無駄にするようなことがなくなる。なお、搬送パイプ121には搬送ポンプ120を設けているため、両パイプを分離した際に第2タンク115内の液体現像剤7を分離部分から漏らすようなことはないが、このような漏れを確実に回避すべく、カップリング121として、バルブ機能付きのものを用いるとよい。
【0040】
図2は、タンク蓋119が取り外された状態の現像装置100を図1の矢印A方向から示した上面図である。また、図3は、上記剤調整部103の分解斜視図である。図3において、符号118は濃度信号出力手段であり、図示しない制御部とともに濃度検知手段を構成している。
【0041】
この濃度検知手段118は、タンク蓋119の下面に突設された支持板129と、タンク蓋119の上方に配設された光学センサ132とを備えている。また、上記支持板129に回動可能に保持された円盤ユニットや、これを回転させるための円盤モータ133も備えている。
【0042】
上記円盤ユニットは、2つの外円盤131a、bと、これらの間に挟まれた中円盤130とから構成されている。中円盤130は、2つの外円盤131a、よりも小さい径で構成され、外円盤131a、bの回転中心から偏心した位置で回転する。また、その円周面には鏡面仕上げ加工が施されている。円盤ユニットがその周面を液体現像剤7に部分的に浸漬させた状態で回転すると、中円盤130と2つの外円盤131a、bとの段差によってその円周方向に形成される凹部に液体現像剤7が充填される。この凹部は、中円盤130が2つの外円盤131a、bから偏心した位置に配設されていることによって円周方向で深さが異なってくる。2つの外円盤131a、bの周面には、図示しない規制ブレードが当接しており、この規制ブレードとの対向位置を通過した上記凹部内には、その円周方向に厚み勾配のある液体現像剤7の液膜が形成される。
【0043】
上記光学センサ132は、図示しない発光素子と受光素子とを備え、この発光素子からタンク蓋119の開口134eを通して上記液膜に光を照射する。照射された光は、液膜を透過した後、上記凹部の底となっている中円盤130の鏡面で反射する。そして、液膜を再び透過してから上記開口134e内を通り、光学センサ132の上記受光素子に受光される。この受光素子は、受光量に応じた値の信号を上記制御部に出力する。
【0044】
上記液膜に対する透過光量はその現像物質濃度に応じて異なってくる。但し、トナーを高濃度に含有するチキソトロピックな液体現像剤7では、トナー濃度に対する透過光量の変動率が著しく大きく、一定の厚みの液膜であるとトナー濃度が少し変化しただけで透過光が得られたり得られなかったりする。そこで、図示の濃度信号出力手段118は、上記凹部内でその円周方向に厚み勾配のある液膜を形成して様々な厚みで光透過させることで、円盤ユニットを一回転させるまでに、透過光を確実に得るように構成されているのである。
【0045】
上記受光素子はその出力値を円盤ユニットの回転角度(液膜の厚み)に応じて連続的に変化させるが、円盤ユニット一回転あたりにおけるこの出力値の積分結果は受光素子の受光総量に相当し、液体現像剤7のトナー濃度と相関関係にある。そこで、上記制御部は、円盤ユニットが一回転する間に、このように連続的に変化する上記出力値を積分し、積分結果に基づいて液体現像剤7のトナー濃度を演算する。
【0046】
以上の構成の濃度検知手段によれば、トナーを高濃度に含有するチキソトロピックな液体現像剤7でも、そのトナー濃度を検知することができる。
【0047】
なお、濃度信号出力手段118に反射型の光学センサ132を設けた例について説明したが、これに代えて、透過型の光学センサを設けてもよい。具体的には、上記中円盤130をガラスや樹脂などの透明部材で形成し、この内部に光学センサの受光素子あるいは発光素子を設置するとともに、外部に内部の素子と対になる発光素子あるいは受光素子を設置する。そして、発光素子から発した光に上記液膜を1度だけ透過させ、透過光を受光素子に受光させるのである。
【0048】
上記剤調整部103は上記濃度信号出力手段118の他に、液位検知手段135を備えている。更にこの液位検知手段135は、一対のガラスブロック125、126と、3つの発光素子128a、b、c(図2参照)と、これら発光素子とそれぞれ対になる受光素子127a、b、cとを有している。
【0049】
一対のガラスブロック125、126は、図2に示したように、互いに所定の間隙を介して対向し、且つ、不透明な材料で構成された円筒状の上記第2タンク115の側面を穿つように配設されている。一方のガラスブロック126の外面には、3つの発光素子128a、b、cが、このガラスブロック126と、第2タンク115内の空気とを通して、もう一方のガラスブロック125に向けて光照射するように、それぞれ異なった高さで装着されている。また、もう一方のガラスブロック125の外面には、受光素子127a、b、cが、発光素子128a、b、cから発せられた光を、このガラスブロック125を通してそれぞれ個別に受光し得るように装着されている。それぞれ対となる発光素子128a、b、cと、受光素子127a、b、cとは、第2タンク115内の液体現像剤7の下限液位(レベルA)、標準液位(レベルB)、上限液位(レベルC)にそれぞれ対応する高さに装着されている。
【0050】
発光素子128から受光素子127への光路上に液体現像剤7が存在しない場合には、光がガラスブロック126と、第2タンク115内の空気と、ガラスブロック127とを良好に透過して受光素子127に受光される。一方、光路上に液体現像剤7が存在する場合には、光の一部又は全部が液体現像剤7によって遮断されるため、受光素子127の受光量が大幅に減少する。受光素子127は、受光量に応じた値のアナログ信号を、図示しない制御部に出力する。この制御部は、3つの受光素子127a、b、cからそれぞれ個別に送られてくるアナログ信号をデジタル信号に変換してレベルA、レベルB、レベルCにおける受光量の多少を判定し、判定結果に基づいて、第2タンク115内における液体現像剤7の液位を判定する。
【0051】
なお、発光素子128と受光素子127との組み合わせとしては、例えば光透過型の光電スイッチを用いることができる。この光電スイッチはLEDなどの発光素子を備えた発光部39と、フォトダイオードなどの受光素子を備えた受光部40とから構成され、遮光時ONの信号を出力するようになっている。
【0052】
また、第2タンク115の内壁面は、一対のガラスブロック125、126の壁を含めて撥油処理が施されており、内壁面に液体現像剤7が付着しないようになっている。したがって、一対のガラスブロック125、126の壁面に付着・残留した液体現像剤7によって受光素子127の受光量に影響を及ぼすようなことは少なく、該壁面の残留現像剤による上記制御部の誤判定を抑えることができる。
【0053】
また、液位が下限液位(レベルA)を下回ったり、上限液位(レベルC)を上回ったりすると、上記円盤ユニットが液体現像剤7に浸からなくなったり、部分的にではなくその全てが浸かったりして上記液膜が形成されなくなるため、トナー濃度の検知が不可能になる。
【0054】
図4は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において、制御手段である制御部200は、濃度検知制御部200と、補給制御部202と、ハードディスクやRAM等で構成された記憶手段203とを備えている。
【0055】
上記濃度検知制御部201と補給制御部202とは、互いにデータ交信し得るように接続され、また、これらには上記記憶手段203も接続されている。
【0056】
上記濃度検知制御部201は、上記濃度信号出力手段118の円盤モータ113や、上記光学センサ132などにも接続されており、これらの駆動を制御したり、光学センサ132と交信したりするようになっている。
【0057】
上記補給制御部202は、上記搬送ポンプ120、現像剤ポンプ146、キャリアポンプ147、液位検知手段135、攪拌モータ(翼部材116、117用)148などにも接続されており、これらの駆動を制御したり、液位検知手段135と交信したりするようになっている。
【0058】
図5は、上記濃度検知制御部201の濃度検知制御を示すフローチャートである。図において、濃度検知制御部201は、所定の周期で濃度検知制御をスタートさせ、まず、上記円盤モータ(133)の駆動を開始して、上記濃度信号出力手段(118)の円盤ユニットを回転させる(ステップ1:以下、ステップをSと記す)。この回転により、円盤ユニットには、上記第2タンク(115)内の液体現像剤からなる液膜が形成される。
【0059】
次に、濃度検知制御部201は、上記光学センサ(132)の受光素子から送られてくる連続的に変化する出力値を、所定時間分だけ積分処理する(S2)。この所定時間とは、円盤ユニットの一回転に要する時間であり、本実施形態のプリンタでは約7秒間になっている。
【0060】
濃度検知制御部201は、積分処理を終えると、積分結果に基づいて第2タンク(115)内の液体現像剤のトナー濃度を演算する(S3)。具体的には、例えば、各積分値とトナー濃度とを関連付けしたデーターベースから、積分結果に対応するトナー濃度を特定したり、積分値とトナー濃度との関係を示すアルゴリズムに積分結果を代入してトナー濃度を演算したりするのである。そして、上記記憶手段203に記憶されているトナー濃度データを、演算結果の値に更新した後(S4)、制御を継続すべきか否かについて判断する(S5)。
【0061】
ここで、現像動作中などであるが故に制御を継続すべきであると判断した場合には(S5でY)、制御フローを上記S2にループさせて、再び積分処理を行う。また、制御を継続すべきでないと判断した場合には(S5でN)、円盤モータ133の駆動を停止してから(S6)、制御を終了する。
【0062】
このような濃度検知制御においては、制御がスタートすると、上記S5で円盤モータ133の停止が確認されるまで積分処理が繰り返し行われ、上記記憶手段203に記憶されているトナー濃度データが繰り返し更新される。なお、上記S2では約7秒間の処理時間が費やされるが、この他は、殆ど瞬間的な演算処理であるため、1回あたりのトナー濃度演算時間(上記S2〜S5までの処理時間)は7秒強となる。
【0063】
図6は、上記補給制御部202の濃度調整制御を示すフローチャートである。この濃度調整制御とは、上記第2タンク115内の液体現像剤7の液位と、上記記憶手段203に記憶されているトナー濃度データとに基づいて、第2タンク115内に液体キャリアか液体現像剤の一方を補給して、液体現像剤7のトナー濃度を調整する制御である。
【0064】
図6に示したこの濃度調整制御の概要は次の通りである。即ち、まず、上記第2タンク115内の液位(以下、単に液位という)を判定し(S1)、液位が標準液位(レベルB)を下回る場合に(S2でY)、液体キャリアかあるいは液体現像剤を所定時間だけ第2タンク115内に補給した後(S11又はS14)、再び上記S1の制御に戻って液位を判定する。また、液位が標準液位以上である場合には(S2でN)、液体キャリアや液体現像剤を補給することなく制御を終了する。よって、所定の周期で濃度調整制御が開始され、「液位<標準液位」であると一旦判断されると、液位が標準液位に上昇するまで液体キャリアかあるいは液体現像剤が補給される。
【0065】
なお、「液位=標準液位」である場合には、制御がS1、S2、S3、S4、S17という順で進む。そして、このS17において、制御を継続すべきであるか否かが判断され、現像動作中などであるが故に継続すべきであると判断された場合には(S17でY)、制御がS1にループされる。また、継続すべきでないと判断された場合には(S17でN)、一連の制御が終了する。
【0066】
このような補給により、液位は、標準液位とこれを少し下回ったレベル(レベルBが検知されなくなる位置)との間で変動するため、何らかの異常がない限り、標準液位付近に保たれる。しかしながら、各ポンプや上記液位検知手段135の故障、濃度補給剤切れなどにより、液位が下限液位(レベルA)を下回ったり、上限液位(レベルC)を上回ったりという液位異常が発生するおそれがある。
【0067】
そこで、上記補給制御部202は、このような液位異常の有無について確認し(S4、S5)、液位異常である場合には(S4やS5でY)、図示しない表示部に「水位エラー」を表示させて制御を終了する。
【0068】
また、濃度調整剤が無くなっていないか、即ち、上記現像剤ボトル124やキャリアボトル123が空になっていないか、を確認し、空になっている場合には図示しない表示部に「現像剤ボトル空エラー」や「キャリアボトル空エラー」を表示させて制御を終了する。具体的には、液体現像剤や液体キャリアの補給については、上記現像剤ポンプ146やキャリアポンプ147を所定時間だけ駆動する(S11、S15)ことによって行っているが、この駆動を何回繰り返しても液位が上昇しない場合にはこれらボトルが空になっていることになる。本実施形態においては、現像剤ポンプ146やキャリアポンプ147を一回あたり2秒間駆動した後、制御フローを上記S1に戻して液位を判定し、液位が標準液位(レベルB)に達していない場合には、更に、これらポンプを2秒間駆動する制御を繰り返し行っている。このような一連の工程の中で、ポンプを一回駆動する毎に、現像剤ポンプ駆動回数C1やキャリアポンプ駆動回数C2に1を加算しながら(S12、S16)、それぞれについて10回に達しているか否かを判定し(S9、S13)、達している場合(S9やS13でY)にはボトル空エラーを表示する(S10、S149のである。なお、液位が標準液位(レベルB)に達した場合には、現像剤ポンプ駆動回数C1やキャリアポンプ駆動回数C2をゼロにリセットしてから(S3)、制御を終了する。
【0069】
液体現像剤を補給するのか、あるいは液体キャリアを補給するのかの判断については、上記トナー濃度データと、目標濃度とを上記記憶手段203から読み込み(S7)、両者を比較する(S8)ことによって行う。「目標濃度>トナー濃度データ」である場合には(S8でY)液体現像剤を補給し、「目標濃度≦トナー濃度データ」である場合には(S8でN)液体キャリアを補給するのである。本実施形態では、この目標濃度が18[%]に設定されているので、トナー濃度が18[%]になると、液体キャリアが補給されることになる。なお、現像に望ましいトナー濃度は、補給用(現像剤ボトル124内)の液体現像剤と同等の15[%]であるが、15±3(12〜18)[%]の範囲内であれば、現像濃度が変動するようなことはない。
【0070】
ここで、補給用の液体現像剤のトナー濃度は標準濃度の15[%]であるので、上記第2タンク115内の液体現像剤7のトナー濃度が15[%]を超え且つ18[%]未満である場合には、補給用の液体現像剤を補給しても、実際には液体現像剤7を薄めることになる。但し、目標濃度を15[%]に設定する場合よりも、15〜18[%]の領域での補給による濃度低下を抑えて、トナー濃度不足に起因する現像濃度不足を抑えることができる。なお、補給用の液体現像剤として、15[%]よりも濃いトナー濃度のものを使用してもよい。
【0071】
上記S11やS15におけるポンプの駆動9では2秒間の処理時間が費やされるが、この他は、殆ど瞬間的な演算処理であるため、上記S1〜S12あるいはS1〜S16までの処理時間は2秒強となる。一方、上述のように、上記濃度検知制御においては、1回あたりのトナー濃度演算時間は7秒強であり、この間はトナー濃度データの更新がなされない。このため、補給制御部202による濃度調整制御において、補給が繰り返し行われる場合には、少なくとも3回は同じトナー濃度データが上記S7で読み込まれて使用されることになる。
【0072】
以上の濃度調整制御によれば、濃度検知制御部201によるトナー濃度の演算を待機することなく、予め記憶手段203に記憶されているトナー濃度データに基づいて制御を実施することができる。
【0073】
なお、現像剤ポンプ駆動回数C1やキャリアポンプ駆動回数C2に基づいて上記現像剤ボトル124やキャリアボトル123の空状態を検知する例について説明したが、それぞれのボトルに残量検知手段を設け、これの検知結果に基づいてボトルの空状態を検知させるようにしてもよい。
【0074】
また、濃度演算手段である濃度検知制御部201と、上記濃度調整制御を実施する補給制御部202とを個別に設けた例について説明したが、これらを一つのCPU等によって構成し、上記濃度検知制御の制御フローと濃度調整制御の制御フローとを並行して行わせるようにしてもよい。
【0075】
また、液位検知手段として、液体現像剤の液位を光学的に検知し、検知結果に基づいてその液量を判定する例について説明したが、該液位をフロートセンサによって検知するなど、他の方法によって液量を判定するものを用いてもよい。
【0076】
図7(a)は、液位検知手段135の変形例を示す斜視図である。この液位検知手段135は、2本のガイド棒139、フロート部材140、支持ピン141、支持板142、4つの磁気センサ143、磁力発生体144等から構成されている。支持ピン141は、2つのリング部141aを有し、図示しない上記タンク蓋の下面に突設された2本のガイド棒139のそれぞれが、これらリング部141aに挿入されるようになっている。
【0077】
図示しない液体現像剤中で浮遊している上記フロート140部材は、支持ピン141のこれらリング部141aの間に保持されながら、液位の増減に伴って上下移動する。この上下移動は2本のガイド棒139によってガイドされ、液体現像剤の回転方向に流されないようになっている。フロート部材140の側面には、図7(b)に示すように磁力発生体144が固定されている。
【0078】
図示しない上記タンク蓋には、2本のガイド棒139の他に、上記支持板142がこれらガイド棒139の間に位置するように突設され、フロート部材140に固定された磁力発生体144に対向するようになっている。この支持板142には、4つの上記磁気センサ143が上下方向に並ぶように固定されている。例えば5[V]の電源が供給される各磁気センサ143は、S極又はN極の磁力を検知すると、0[V]の検知信号を上記補給制御部202に出力するように構成されている。液体現像剤の液位の増減に伴ってフロート部材140が上下移動すると、複数の磁気センサ143のうち、フロート部材140の高さ位置にあるものが、このフロート部材140に固定された上記磁力発生体144の磁力を検知する。
【0079】
フロート部材140の材質としては、液体現像剤の比重より軽いもので、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの発泡材が考えられる。本変形例では、0.02〜0.6[g/cm3]の比重のポリスチレン(発泡スチロール)を用いた。また、フロート部材140の形状については、なるべく表面積を小さくしながら良好な浮遊性を発揮させるようにしたものを用いることが望ましい。フロート部材140は、回転する液体現像剤の流れを受ける側の平面積が大きくなるほど、液体現像剤の回転力の影響を受けて振動が大きくなったり、液体現像剤に乱流を発生させたりするからである。また、平面積が大きくなるほど、高粘度の液体現像剤中における浮遊抵抗が大きくなり、浮遊応答性が悪くなるからである。
【0080】
各磁気センサ143からの上記検知信号は、上記補給制御部202に出力される。補給制御部202は、検知信号を出力している磁気センサ143が少なくとも1つあるか否かを判定し、「無い」場合には図示しないディスプレイ等の表示部にエラーメッセージを表示させる。また、「ある」場合には、次に、一番下又は下から二番目(この位置が下限液位となる)の磁気センサ143から出力されているか否かを判定し、出力されている場合には液位を下限液位以下であると判定する。
【0081】
なお、本変形例では、磁気センサ143間において検知デッドスペースを生じさせないような間隔で各磁気センサ143を配設し、20[mm]の液位変動幅を検知させるように液位検知手段135を構成している。
【0082】
図8(a)及び(b)は、液位検知手段135の他の変形例を示す斜視図である。この変形例では、図8(a)に示すように、支持ピン141の両端近傍にそれぞれ球状のフロート部材140を固定し、且つ支持ピン141の2つのリング部141a間に磁力発生体144のみを固定している。また、図8(b)に示すように、4つの磁気センサ143を固定するための支持板として、上記濃度信号出力手段118の外円盤131a、b等を支持するための支持板129を用いるようにしている。このような構成により、濃度信号出力手段118と液位検知手段135とを第2タンク内にコンパクトに配設することができる。また、フロート部材140を角の無い球状にすることにより、液体現像剤から受ける液流抵抗を低減して、液体現像剤の流れによるフロート部材140の微妙な上下移動を軽減することができる。
【0083】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図9は、第2タンク115にタンク蓋119を装着した状態の剤調整部103を示す斜視図である。なお、この図9では、図8(a)及び(b)の変形例の液位検知手段が設けられた第2タンク115を示している。図9において、第2タンク115は、その平断面が正円ではなく長円になるように形成されている。ここで言う「長円」とは、幾何学で言う楕円ではなく、正円の中心線で2分された半円と半円の間に正方形や長方形などの四角形が介在するような陸上トラック状の形状である。
【0084】
軸部材としての軸棒138は、第2タンク117の底面に設けられた図示しない防水構造の軸受けに回転自在に支持され、該底面の中心(重心)よりも図中左側にずれた位置で回転する。この軸棒138の周面には、可撓性の部材で構成された翼部材116と、これよりも図中下側に配設され且つ非可撓性の部材で構成された翼部材117とが固定されている。
【0085】
可撓性の上記翼部材116は、どのような回転位置にあっても第2タンク115の内周面に触れるようにその長さが調整されており、軸棒138の図中矢印方向の回転に伴い、タンク内周面を舐めるように撓りながら同方向に回転する。この可撓性の翼部材116の回転軌道上には、支持板129や外円盤131などの内設部材が配設されている。可撓性の翼部材116は回転に伴ってこれら内設部材に接触すると、図10に示すように、これを避けるように回転方向とは逆方向に更に撓る。そして、撓った状態でこれら内設部材の表面を舐めるようにして回転を続け、図11に示すように、内設部材から離れ得る位置まで回転した後、図12に示すように、再びタンク内周面を舐めるような回転を続ける。このような翼部材116は、その回転軌道上に支持板129や外円盤131などの内設部材が設けられていても、該回転軌道上に存在する液体現像剤7の全域を接触によって低粘度化せしめながら回転させることができる。かかる構成においては、対流を発生させ難い高粘度のチキソトロピックな液体現像剤7でも、翼部材116の高さ位置において、良好に回転せしめて水平方向に攪拌することができる。
【0086】
一方、非可撓性の上記翼部材117は、図9に示したように、軸棒138における翼部材116よりも下側の位置に設けられ、船舶スクリューのように、軸棒138の軸線方向からねじれるような扇状の4枚の羽部材で構成されている。この翼部材117の回転に伴って液体現像剤7が回転すると、図中上側から下側に向けて移動する液体現像剤7の軸流が発生する。軸流によって第2タンク115の底にぶつかった液体現像剤は、この底で撥ね返って今度は下側から上側に向けて移動する。翼部材117は、翼部材116とは異なり、その高さ位置において回転軌道が第2タンク平面の全域に及ばないようになっているが、回転軌道上で低粘度化せしめた液体現像剤7をこの跳ね返りによって、回転軌道の及ばない領域に効率良く移動させることができる。このため、回転軌道上の液体現像剤7と、この回転軌道の及ばない領域の液体現像剤7との粘度差が起こり難く、この粘度差に起因する攪拌効率の悪化が抑えられる。
【0087】
上記軸流の方向については、図9に示したように、図中上側から下側に向かう方向が望ましい。この方向の軸流では、図中下側から上側に向かう方向の軸流よりも、液面の波立ちを抑えることができ、且つ、第2タンク115の底での跳ね返りによって液体現像剤7に強いせん断力を付与して、液体現像剤7をより効率的に低粘度化せしめることができるからである。
【0088】
本プリンタにおいては、非可撓性の翼部材117の攪拌力が、可撓性の翼部材116の攪拌力よりも勝っているため、翼部材117の高さ位置における液体現像剤7の方が早く低粘度化する。低粘度化した液体現像剤7は、上述の跳ね返りによって翼部材116の高さ位置まで上昇する。このため、翼部材117は、より低粘度化せしめた液体現像剤7を軸流によって翼部材116の回転軌道上まで移動させて、翼部材116での攪拌を手助けすることになる。翼部材116の回転軌道上の中心付近にある液体現像剤7は、翼部材117の回転によって生ずる軸流によって図中下側に引っ張られ、翼部材117の回転位置まで下降する。
【0089】
以上の構成において、第2タンク115内の液体現像剤7は、軸棒138の回転方向に積極的に回転せしめられて水平方向に十分に攪拌される。また、その回転中心付近が下方移動する一方で、外側が上方移動するという上下移動によって上下方向にも十分に攪拌される。
【0090】
ところで、支持板129や外円盤131などの内設部材の高さ位置において、単に、液体現像剤7の全域を可撓性の上記翼部材116によって接触せしめて回転させるだけであれば、第2タンク115の平面形状を長円形にし、且つ翼部材116の回転中心をこの平面形状の中心からずらすといった複雑な構成を設ける必要はない。具体的には、図13に示すように、第2タンク115の平面形状を正円形にし、この平面形状の中心位置で可撓性の翼部材116を回転させるようにすれば足りる。しかしながら、この構成では、図14に示すように、攪拌力の強い非可撓性の翼部材117もこの中心位置で回転させることになり、この翼部材117による液体現像剤7の比較的高速な回転や軸流によって液面が大きく波立ってしまう。そして、このような大きな波立ちにより、図3、図7、図8の何れの液位検知手段135を用いる場合でも、これの液位検知結果と、静止状態の実際の液位とに大きな誤差が生じてしまう。特に、図7や図8に示したように、液位検知手段135にフロート部材140を用いている場合には、軸棒138付近に生ずる渦にフロート部材140が吸い込まれて上下に激しく揺さぶられるため、安定した液位を検知させることが不可能であった。
【0091】
そこで、本実施形態のプリンタでは、軸棒138を第2タンク115の中心(重心)からずれた位置に設け、翼部材116、117を該中心からずれた位置を軸にして回転させるようにしている。かかる構成では、翼部材117の回転に伴い、第2タンク115内でこれの中心よりも軸棒138側に位置する液体現像剤が積極的に回転せしめられてその液面を波立たせる。一方、第2タンク115の中心よりも軸棒138とは反対側に位置する液体現像剤は、翼部材117によって接触的に回転せしめられる液体現像剤の対流や、あるいは翼部材117よりも攪拌力の弱い翼部材116の回転により、比較的ゆっくりと回転せしめられるため、液面の波立ちが抑えられる。液位検知手段135は、このように波立ちが抑えられる位置で液位を検知するので、波立ちによる液位の検知誤差を低減することができる。
【0092】
第2タンク115の底には、図15に示すように、翼部材117の回転に伴って生ずる軸流によってこの底にぶつかった後、タンク中心側へと底面に沿って広がる液体現像剤7を上方に導くテーパー145を設けることが望ましい。かかる構成では、第2タンク115内において、タンク中心よりも軸棒138側で上側から下側に向かう液体現像剤7の流れを生じせしめるとともに、軸棒138とは反対側で下側から上側に向かう液体現像剤7の流れを積極的に生じせしめる。このような流れにより、液体現像剤7の上下方向の攪拌をより確実に行うことができる。
【0093】
本プリンタでは、テーパー145によって第2タンクの底から上方へと導いた液体現像剤7のトナー濃度を、上記濃度信号出力手段118と制御部とからなる濃度検知手段に検知させるようにしている。また、図16に示すように、濃度調整剤(補給用の液体キャリア又は液体現像剤)、及び、回収現像剤(感光体ドラムや現像ローラから回収)を、タンク中心よりも軸棒138側の液面に落下させるようにしている。より具体的には、濃度調整剤や回収現像剤を翼部材117の回転軌道の上側に落下させるようにしている。かかる構成においては、濃度調整剤や回収現像剤が、タンク中心よりも軸棒138側で翼部材117によって積極的に回転せしめられる液体現像剤の液面に供給される。そして、翼部材117の回転に伴って生ずる軸流に巻き込まれて液面から第2タンク115の底へと移動せしめられ、水平方向の攪拌と上下方向の攪拌とが十分に施される。更に、第2タンク115の底において、底面に沿って軸棒138側から反対側へと広がりながら、上記テーパー145によって上方へと導かれる。そして、今度は反対側の液体現像剤7中で、上方移動や翼部材136の回転に伴って更に水平方向の攪拌と上下方向の攪拌とが助長される。かかる構成において、上記濃度検知手段は、このようにして濃度調整剤や回収現像剤の水平方向の攪拌や上下方向の攪拌が十分に施された液体現像剤7のトナー濃度を検知することになる。
【0094】
図17は、図9で示した翼部材116の変形例を示す側面図である。図17においては、非可撓性の翼部材117の上側で回転する可撓性の翼部材116aに加えて、翼部材117の下側で回転する可撓性の翼部材116bを設けている。かかる構成においては、長期間の放置などによって上記第2タンク115の底に沈殿したトナーを、下側の翼部材116bで攪拌せしめて、より確実にトナーを液体現像剤中に分散せしめることができる。
【0095】
なお、第1タンク110内や第2タンク115内の液体現像剤中には金属粉が蓄積してくることがある。この金属粉は、例えば、互いに金属で構成されたローラとブレード(回収ローラ111、回収ブレード112、塗布ローラ106、規制ブレード107など)の摩擦によって発生したり、図示しないギアの噛み合わせによって発生して第2タンク内に落下したりしたものである。金属粉を含んだ液体現像剤は、上記現像位置や転写ニップで現像バイアスや転写バイアスをリークさせて現像性能や転写性能を損ねるおそれがある。また、上記現像位置で現像ローラ105から感光体ドラム1への放電を発生させ、この放電によって感光体の表面を損傷させるおそれがある。更に、上記円盤ユニットの各円盤を傷付けたり、液膜の光透過率を変化させたりするおそれもある。これらが起こると、当然ながら画像品質を低下させてしまう。そこで、金属粉が液体現像剤中に蓄積するような場合には、第1タンク110、第2タンク115、あるいは液体現像剤を搬送するパイプ内などに磁石を取り外し可能に配設しておくことが望ましい。配設した磁石に金属粉を磁着させて液体現像剤から除去することができるからである。
【0096】
また、塗布ローラ106から現像ローラ105への現像剤塗布位置と、上記現像位置との間で、現像ローラ105と所定の間隙を介して対向させるように磁石を配設してもよい。更に望ましくは、この磁石として、回転駆動せしめられる磁気ローラを現像ローラ105と10〜200[μm]の間隙を介して配設し、金属粉を掻き取るための掻き取りブレードをこの磁気ローラに当接配設することが望ましい。かかる構成では、現像に使用する直前の液体現像剤に含まれる金属粉を磁気ローラに磁着させて液体現像剤から除去し、更に、磁気ローラに磁着した金属粉を掻き取りブレードで掻き取って回収することができる。
【0097】
また、本実施形態では、単色画像を形成するプリンタについて説明したが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの液体現像剤を用いる各色毎の現像装置を感光体ドラム等の潜像担持体の周囲に配設し、潜像担持体上で現像した各色の可視像を中間転写ドラム等の中間転写体に重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成する画像形成装置などについても本発明の適用が可能である。また、各色毎の現像装置に加えて、各色毎の専用の潜像担持体を設け、中間転写体を介さずに転写紙等の記録部材に各色の可視像を重ね合わせて転写するようにしたフルカラー画像形成装置などについても本発明の適用が可能である。また、感光体ドラムを設けたプリンタについて説明したが、イオノグラフ法など、画像支持体上に静電潜像を書き込むようにした画像形成装置についても本発明の適用が可能である。
【0098】
【発明の効果】
請求項1、2、3又は4の発明によれば、剤収容部内の液体現像剤の波立ちによる液位の検知誤差を低減することができるという優れた効果がある。
更には、攪拌による液体現像剤の波立ちを抑えながら、液体現像剤の水平方向の攪拌不足や上下方向の攪拌不足による現像物質濃度の不均一化を抑えることができるという優れた効果もある。
【0100】
また特に、請求項2の発明によれば、液体現像剤を剤収容部の下側から上側に向けて液面まで到達させた後、今度は上側から下側に向けて移動させるような逆方向の攪拌を行う場合よりも、液面の盛り上がりや波立ちを抑えることができるという優れた効果がある。
【0101】
また特に、請求項3の発明によれば、液体現像剤をよりスムーズに上下方向に攪拌するので、液体現像剤の現像物質濃度をより確実に均一化せしめることができるという優れた効果がある。
【0102】
また特に、請求項4の発明によれば、現像済みの液体現像剤の現像物質濃度が現像前と異なるような場合でも、この液体現像剤を現像前の濃度に調整して現像に再利用することができるという優れた効果がある。また、補給した濃度調整剤や現像済みの液体現像剤が水平方向と上下方向とに十分に分散せしめられた状態の液体現像剤の現像物質濃度を濃度検知手段に検知させるので、該濃度検知手段に安定した現像物質濃度を検知させることができるという優れた効果がある。
【0103】
請求項5の発明によれば、現像装置の剤収容部内において液体現像剤の波立ちによる液位の検知誤差を低減することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図2】同プリンタの現像ユニットを示す平面図。
【図3】同現像ユニットの剤調整部の分解斜視図。
【図4】同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図5】同プリンタの濃度検知制御部の濃度検知制御を示すフローチャート。
【図6】同プリンタの補給制御部の濃度調整制御を示すフローチャート。
【図7】(a)及び(b)は、それぞれ同現像ユニットの液位検知手段の変形例を示す斜視図。
【図8】(a)及び(b)は、それぞれ同液位検知手段の他の変形例を示す斜視図。
【図9】第2タンクにタンク蓋を装着した状態の同剤調整部を示す斜視図。
【図10】同第2タンク内における可撓性の翼部材の状態を示す平面図。
【図11】図10よりも少し回転が進んだ同翼部材の状態を示す平面図。
【図12】図11よりも更に回転が進んだ同翼部材の状態を示す平面図。
【図13】正円筒状に構成した第2タンクを同翼部材とともに示す平面図。
【図14】正円筒状の同第2タンクにおける液体現像剤の攪拌状態を示す断面図。
【図15】底にテーパーを設けた第2タンクを示す斜視図。
【図16】同現像ユニットの液体現像剤の流れを示す平面図。
【図17】図9に示した可撓性の翼部材(116)の変形例を示す側面図。
【図18】従来のプリンタのタンクを示す斜視図。
【図19】同タンク内で攪拌される液体現像剤を示す断面図。
【符号の説明】
1 感光体ドラム(潜像担持体)
100 現像ユニット(現像装置)
102 回収部(回収手段)
105 現像ローラ(現像剤担持体)
110 第1タンク(第1剤収容部)
115 第2タンク(第2剤収容部)
116、117 翼部材(攪拌体)
118 濃度検知手段
135 液位検知手段
138 軸棒(軸部材)
145 テーパー
Claims (5)
- 現像物質と液体キャリアとを含有する液体現像剤を収容する剤収容部と、該剤収容部から供給される液体現像剤を担持する現像剤担持体と、該剤収容部内で回転することで液体現像剤を水平方向に回転させて攪拌する攪拌体とを備え、該現像剤担持体に担持した液体現像剤中の現像物質を、画像形成装置の潜像担持体に担持された潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置において、
上記攪拌体として、上記剤収容部の側壁内壁と接触して柔軟に撓りながら回転する可撓性の攪拌体と、これと同じ軸上での回転によって回転軸線方向に沿って移動する液体現像剤の流れを発生させる非可撓性の攪拌体とを用い、該剤収容部の平断面の中心からずれた位置を軸にして回転させるように、これらの攪拌体を配設したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
非可撓性の上記攪拌体として、上記回転軸線方向に沿って上記剤収容部の底に向けて移動するような液体現像剤の流れを発生させるものを設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項2の現像装置において、
上記剤収容部の底の隅にテーパーを設け、上記回転軸線に沿う移動によって該底にぶつかった液体現像剤を該テーパーによって上記軸のずれ方向とは反対側の上方に導くようにしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項3の現像装置において、
上記現像剤担持体から現像済みの液体現像剤を回収して上記収容部内における上記平断面の中心よりも上記軸側の液面に落下させる回収手段と、上記テーパーによって上方に導かれてくる液体現像剤の現像物質濃度を検知する濃度検知手段と、該濃度検知手段の検知結果に基づいて濃度調整剤を該液面に落下させて補給することで、該剤収容部内の液体現像剤の現像物質濃度を調整する濃度調整手段とを設けたことを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に該潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像に液体現像剤中の現像物質を付着させて該潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、
該現像装置として、請求項1、2、3又は4の現像装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
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