JP4692726B2

JP4692726B2 - 液体現像装置、画像形成装置及び液体トナー濃度の制御方法

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Publication number: JP4692726B2
Application number: JP2005065164A
Authority: JP
Inventors: 阿部信正; 健井熊
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: JP2006251130A

Description

本発明は、感光層に静電潜像が形成された感光体の現像処理に用いられる液体現像装置、画像形成装置及び液体トナー濃度の制御方法に関する。

従来、有機溶剤、シリコンオイル、鉱物油、食用油等の液体キャリア中に顔料を含む微細なトナー樹脂粒子を分散させた液体トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置が知られている。

液体トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置は、感光体等の像担持体の表面にレーザ光を走査して静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーと液状キャリアとを所定比で混合した液体トナーにより現像してトナー画像を形成する。

液体トナーによる現像装置においては、高品質の画像を形成するために、液体トナー中のトナー粒子の濃度を測定し、現像処理によってトナー粒子の濃度が低下すると、トナー粒子の濃度の高い濃縮液を補充することにより、液体トナー中のトナー濃度を所定の範囲に保つようにしている。

特開２００１−３５６６０８号公報には、液体トナーを収容したタンク内に計測ヘッドを配置し、計測ヘッドがファイバーケーブルにより発光部と受光部と接続され、発光部で発光された光が計測ヘッドの射出口から液体トナー中に射出され、射出された光の一部が液体トナー中のトナー粒子で散乱され計測ヘッドの受光口に入射して受光部で受光され、その受光量により液体トナーの濃度を検出する液体トナー濃度検出装置が開示されている。
また、特開２００１−５３００号公報には、液体トナーの貯蔵槽と現像部とを結ぶ液体トナー供給手段にハウジングを設け、ハウジング内に液体トナーの油膜を形成する液体トナー油膜形成手段と、選択されたカラー液体トナーに対して光透過率が相対的に低い波長領域に該当する色光を前記選択されたカラー液体トナーの油膜に照射する光源ユニット、及び前記光源ユニットに対応して設けられて前記液体トナー油膜を透過した光を受光する光検出器を設けた液体トナー濃度検出装置が開示されている。
特開２００１−３５６６０８号公報特開２００１−５３００号公報

近年、ユーザー自身がオフィイス内で任意の位置に設置や移設することが可能である画像形成装置の小型化の要求と、出力画像の高品質化の要求により、乾式トナーよりトナー粒径が小さく高画質が得られる液体トナーによる画像形成装置がオフィイスに導入されることが望まれる。このような要求においては、画像形成装置の設置や移設を行う際に画像形成装置が傾く場合や、画像形成装置に振動が加わる場合が想定される。そのため、特開２００１−５３００号公報で開示された液体トナー濃度検出装置は、画像形成装置の設置や移動を行う際の傾斜や振動で反射型フォトセンサ自身、またはセンサ前面に設けられた検出窓へ液体トナーが付着して所望の検出精度が得られない恐れがある。また、特開２００１−３５６６０８号公報に開示された液体トナー濃度検出装置は、タンクの液体トナーが所定量以下に減った際に計測ヘッドが露出して検出不能となる場合や、露出した計測ヘッドの先端に付着した液体トナーが固化し、液体トナーが補充されても検出機能が復帰できなくなる場合が想定される。

さらに、顔料を含む微細なトナー樹脂粒子を液体キャリアに分散させた液体トナーを用いた画像形成装置では写真画像を形成する場合は、トナー樹脂粒子が多く消費され、文字画像を形成する場合は、液体キャリアが多く消費される場合があり、常にトナー樹脂粒子と液体キャリアの混合比率を一定に保つことが高画質の画像を得るためには不可欠である。

本発明は、簡便な構成で液体トナーの濃度検出を常に安定して検出可能であり、かつ検出精度の高い液体トナー濃度検出装置とそれを用いた画像形成装置及び液体トナーの濃度制御方法を提供することを目的とする。

本発明の液体現像装置は、前記課題を解決するために、光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、感光体と、光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、を有することを特徴とする。

本発明の液体トナー濃度の制御方法は、感光体と、光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、前記反射フォトセンサにより得られた信号を所定時間サンプリングするサンプリング工程、前記サンプリング工程で得られた値が予め定められた値を超えた回数をカウントするカウント工程と、前記カウント工程でカウントされた回数と所定の回数とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、を有するものである。

本発明の液体トナー濃度の制御方法は、感光体と、光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、前記反射フォトセンサにより得られた信号を所定時間間隔でサンプリングするサンプリング工程、前記サンプリング工程で得られた値を平均化する平均化工程と、前記平均化工程で得られた値と予め定められた値とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、を有するものであり、また、本発明の液体トナー濃度の制御方法は、感光体と、光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、前記反射フォトセンサにより得られた信号を予め定められた値との差分を計算する計算工程と、前記計算工程で得られた差分値を所定時間積分する積分工程と、前記積分工程で得られた値と予め定められた値とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、を有するものである。
以上

本発明の液体トナーの濃度を検出する検出装置において、液体現像装置の液体トナー貯溜部の下方に反射型フォトセンサを配置し、前記液体トナー貯溜部内のアニロックスローラの駆動ギアと反対側の端部に平滑面を形成して反射手段とし、前記反射手段からの反射光量により液体トナーの濃度を検出する構成により、画像形成装置の設置や移動を行う際に画像形成装置を傾ける場合や、画像形成装置へ振動が加わっても背景技術特許文献１のように反射型フォトセンサ自身、またはセンサ前面に設けられた検出窓へ液体トナーが付着して所望の検出精度が得られなくなることがなく、液体トナー貯溜部の下方に配置されるので液体トナーの量が減少しても濃度検出が可能となり、さらに反射型フォトセンサを反ギア側に配置できるので、ギア駆動に伴う微少振動による検出間隙の変動による検出誤差やノイズを防止できる。
前記反射型フォトセンサを配置する前記液体トナー貯溜部の外壁の内面曲率と前記反射手段の表面の曲率とを異ならせ、前記液体トナー貯溜部の外壁に透明窓部を形成する構成により、回動する反射部材と液体トナー貯溜部内壁面との間の液体トナーの流動性を促進し、濃度検出部での液体トナー濃度を均一として濃度検出が可能となる。
画像形成装置が上記のような液体トナーの濃度検出装置を備えることで、高画質の画像形成装置をユーザー自身がオフィス内の任意の位置に設置や移設することが可能となり、サービスマンを呼ぶ機会を減らすことができる。
簡便な構成で得られた液体トナー濃度検出装置の検出光量値に応じてキャリア液またはコンクトナーを補充し、液体トナーの濃度を所定範囲内に維持することができる。

発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の液体トナー濃度検出装置を搭載した画像形成装置の一実施形態の全体構成を示すものである。図１に示されるように、本実施形態の画像形成装置は、駆動ローラ４０１、クリーナバックアップローラ４０２、補助ローラ４０３、４０４に張架された中間転写ベルト４００の下方に、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック用の各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋをタンデム構成に配置する。

本実施形態の画像形成装置の画像形成の手順を、ブラック用画像形成部Ｋで代表して説明する。イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック用の各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃは、ブラック用の画像形成部と同一構成であり、説明を省略する。

有機感光体またはアモルファスシリコン感光体で構成された感光体１００は、図示しない電源装置から液体トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加されながら感光体１００に対して当接して回転する帯電ローラ１１０によりその表面が均一に帯電される。

帯電ローラ１１０は金属製芯金の表面に導電性ウレタンゴム等の弾性部材とフッ素樹脂製表層を配した弾性ローラが好適である。また、帯電ローラ１１０へはクリーニングパッド１１１を摺接させ、帯電ローラの汚れを除去している。

次に、均一帯電された感光体１００に対して各色画像形成部の下方に配置したレーザ走査光学系２００でブラック画像用静電潜像が書き込まれる。

一方、液体現像装置３００内では図２で後述する構造によって現像ローラ３０１上に均一な液体トナー層が形成され、図示しない電源装置から液体トナーと同極性の現像バイアスを印加された現像ローラ３０１が感光体１００上に形成されたブラック画像用静電潜像と当接回転するによりブラック画像用静電潜像が液体トナーで顕像化される。

本実施例に用いる液体トナーは熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μmの固形粒子を有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油、食用油等のキャリア中へ分散剤を添加しながら約２０重量％分散させたものである。

また、現像ローラ３０１は金属製芯金の外周に導電性ウレタンゴム等の弾性部材と樹脂層やゴム層を供えた構造で良い。

現像ローラ３０１で感光体１００上に形成された直後の液体トナー画像はキャリアの比率が高い状態であり、後述する転写装置によって中間転写ベルト４００上で色重ねを行うと画像流れを起こす可能性があり、トナーの帯電特性と同極性のバイアスを印加しながら感光体１００へ当接して回転する絞りローラ３３０で過剰なキャリアを写し取り、顕像内の固形粒子比率を上げる処理を行う。絞りローラ３３０へ写し取られたキャリアは絞りローラクリーナ３３１で掻き取られ、回収経路３１１（図２参照）を経由して液体トナー供給路７２１（図２参照）に回収される。

絞りローラ３３０は金属製芯金の表面に導電性ウレタンゴム等の弾性部材とフッ素樹脂製表層を配した弾性ローラが好適である。

次に、感光体１００上の顕像は中間転写ベルト４００を介して当接回転する一次転写ローラ４０５へ液体トナーの帯電特性とは逆極性のバイアスを、図示しない電源装置から印加することで中間転写ベルト４００へ一次転写され、同様の画像形成手順によって中間転写ベルト４００の回動方向上流側で形成された他色の顕像と重ね合わせられ、フルカラー画像となる。

一次転写後の感光体１００は棒状光源で構成された除電ランプ１２０によって静電潜像が消去され、感光体１００と当接する感光体クリーニングブレード１３０によって一次転写で残留した液体トナーが掻き取られ、再度、帯電ローラ１１０で均一に帯電される。

感光体クリーニングブレード１３０で掻き取られた使用済みの液体トナーは搬送スクリュー１３１で図１の奥行き方向へ搬送され、図示しない廃トナー貯溜部の容器へ回収する。

中間転写ベルト４００上へ形成された各色顕像は中間転写ベルト４００と駆動ローラ４０１および二次転写ローラ４３０で構成される二次転写部へ進む。

画像形成の進行タイミングに対応して、給紙カセット５００内に積層された紙等の記録媒体５０１がピックアップローラ５０２と分離バッド５０３で一枚分離され、搬送ローラ対５０４、記録媒体の斜行と給送タイミングを補正するレジストローラ対５０５を経て前記二次転写部へ給送される。

二次転写ローラ４３０は図示しない付勢手段で中間転写ベルト４００を介して駆動ローラ４０１へ付勢されると共に、図示しない電源装置から液体トナーの帯電特性と逆極性のバイアスを印加して中間転写ベルト４００上のフルカラー画像を記録媒体５０１へ二次転写する。

二次転写ローラ４３０は二次転写ローラクリーナ４２０で二次転写ローラ４３０と当接する二次転写ローラクリーニングブレード４２１によって二次転写ローラ４２０の表面に付着した紙粉や記録媒体間で中間転写ベルト４００から付着した液体トナーが掻き取られる。二次転写ローラクリーニングブレード４２１で掻き取られた紙粉や液体トナーは搬送スクリュー４２２で図１の奥行き方向へ搬送され、図示しない廃トナー貯溜部の容器へ回収する。

二次転写後の中間転写ベルト４００は中間転写ベルト４００を介してクリーナバックアップローラ４０２へ当接するベルトクリーナ４１０においてベルトクリーニングブレード４１１によって中間転写ベルト４００の表面に残留する二次転写残留トナーや紙粉が掻き取られる。ベルトクリーニングブレード４１１で掻き取られた二次転写残留トナーや紙粉は搬送スクリュー４１２で図１の奥行き方向へ搬送され、図示しない廃トナー貯溜部の容器へ回収する。

二次転写されたフルカラー画像を担持した記録媒体５０１は内部に加熱手段を備えたヒートローラ６０１と外部にゴム等の弾性部材を備えた加圧ローラ６０２で構成された定着装置６００を通過し、フルカラー画像中の熱可塑性樹脂が溶融しながら記録媒体５０１へ加圧定着され、所望の画像を得る。

定着後の記録媒体５０１は排紙ローラ対５０６で画像形成装置上面は排出される。同一の記録媒体５０１の裏面へも画像形成を行う場合には正逆方向へ回転可能な排紙ローラ対５０６で記録媒体５０１はスイッチバック搬送され、再給送ローラ対５０７、５０８、５０９でレジストローラ対５０５を介して再度、二次転写部で記録媒体５０１の裏面へ画像が転写され、定着装置６００で画像が定着された後に排紙ローラ対５０６で画像形成装置上面は排出される。

図２は、図１に示される画像形成装置のブラック用画像形成部Ｋの部分拡大図である。図２により、本発明の画像形成装置の液体現像装置と液体トナー濃度検出装置の構成を説明する。

液体現像装置３００は容器３２０内の下方に液体トナーの貯溜部３１５を有する。液体トナー貯溜部３１５には、アニロックスローラ３０５とアジテータ３２１を配置する。アニロックスローラ３０５の表面には螺旋溝等の微細な凹凸を設けられ、回転するアニロックスローラ３０５に当接すべく可撓性金属板の先端へウレタンゴムを設けたトナー規制ブレード３０６でアニロックスローラ３０５表面の凹凸内で液体トナーを擦り切る。

アニロックスローラ３０５表面の凹凸内へ収容された液体トナーは、金属製芯金の表面に導電性ウレタンゴム等の弾性部材を配した現像ローラ３０１を当接させることで現像ローラ３０１の表面へ写し取られ、現像ローラ３０１に当接回転し、図示しない電源装置から現像ローラ３０１よりも高い液体トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加された均しローラ３０８でアニロックスローラ３０５表面の凹凸模様の消去と液体トナー膜厚の均一化が行われる。

均しローラ３０８は金属ローラまたは、金属ローラの表層に導電性の樹脂層やゴム層を供えた構造が好適である。また、本実施例では均しローラ３０８は現像ローラ３０１に対してカウンター回転する構成としてあるが、現像ローラ３０１の外周速に対して速度差を設け、従動方向に回転する構成としても良い。

均しローラ３０８へ現像ローラ３０１よりも高い液体トナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、現像ローラ３０１上の液体トナーは固形粒子が現像ローラ３０１の表層へ移動し、緩やかな結合を起こす。この緩やかな結合は現像ローラ３０１が感光体１００と当接する現像ニップ部で現像ローラ３０１から感光体１００の潜像形成部へ液体トナー中の固形粒子が迅速に移動することを促進する効果があり、画像の濃度が向上できる。

均しローラブレード３０９は均しローラ３０８へカウンター方向に当接し、均しローラ３０８へ付着した液体トナーを掻き取る。均しローラブレード３０９で掻き取られた液体トナーは重力によって回収口３１０を経由して液体トナー貯溜部３１５へ戻される。

現像ニップ部下流側の現像ローラ３０１の表面へは現像ローラブレード３０７を当接させ、現像残りとなったー液体トナーを掻き取り、現像ローラ３０１の表面をクリーニングする。現像ローラブレード３０７で掻き取られた液体トナーは重力によって回収経路３１１を経由して液体トナー供給路７２１に回収される。

液体現像装置３００の液体トナー貯溜部３１５の下方に液体トナー濃度検出装置７００を配置する。反射手段として、液体トナー貯溜部３１５に配置されるアニロックスローラ３０５のギア駆動部の反対側の端部に形成した平滑部とする。アニロックスローラ３０５の外周と貯溜部の容器３２０の内面は互いに異なる曲率Ｒ１およびＲ２を有し、両者の間隔が好ましくは０．５ｍｍ以下、高濃度の液体トナーを用いる場合には０．１ｍｍ以下となるように配置することが望ましい。

アニロックスローラ３０５の端部平滑部の外周と貯溜部の容器３２０の内面が最も近接した位置の液体トナー貯溜部３１５の外壁には開口部７０４ａを設け、該開口部７０４ａをガラスや樹脂等の透明な部材で構成された窓部材７０７で封止し、窓部材７０７を通してアニロックスローラ３０５の端部平滑部の表面との間で照射光と反射光が得られるように反射型フォトセンサ７０８を配置する。

得られた濃度情報に応じて液体現像装置３００の液体トナー貯溜部３１５の液体トナーよりも高い固形粒子濃度を有するコンクトナーを貯溜したコンクトナータンク７１０またはキャリアと分散剤の混合液を貯溜するキャリアタンク７１２からバルブ７１１，７１３によってコンクトナーまたはキャリアを液体トナー供給路７２１を経由して適量補給して、液体トナー貯溜部３１５内の液体トナー濃度を略一定に保つ。

本実施形態ではアニロックスローラ３０５の外周と窓部材７０７の内面間に液体トナーを挟み、窓部材７０７の外側に設けた反射型フォトセンサ７０８で液体トナーの濃度を検出するので、画像形成装置の設置や移動を行う際に画像形成装置を傾ける場合や、画像形成装置へ振動が加わっても背景技術特許文献１のように反射型フォトセンサ自身、またはセンサ前面に設けられた検出窓へ液体トナーが付着して所望の検出精度が得られなくなることがない。また、アニロックスローラ３０５の外周と液体トナー貯溜部３１５の外壁内面および窓部材７０７の内面が互いに異なる曲率を有し、両者を近接配置したことで、アニロックスローラ３０５の回転中はアニロックスローラ３０５の外周と液体トナー貯溜部３１５の外壁内面および窓部材７０７の近接部の液体トナー圧力が高くなる。

この圧力によって窓部材７０７の内周面がリフレッシュされ、例えば、長時間に渡り画像形成装置が使用されなかった場合や万一、液体トナー貯溜部３１５内の液体トナーが枯渇した場合でも容易にトナー濃度検出が可能な状態へ復帰することが可能であり、万一、液体トナーが所定量以下に減った場合でも液体トナーの補充後に検出機能が容易に復帰でき、精度よく検出を再開することができる。

また、現像ローラ３０１の表面と当接する現像ローラブレード３０７で掻き取られた液体トナーと、感光体１００へ当接して過剰なキャリアを写し取った絞りローラ３３０と当接するローラクリーナ３３１で掻き取られたキャリアは、重力落下により回収経路３１１から液体トナー供給路７２１に回収される。

液体トナー供給路７２１は、ポンプＰを介して液体現像装置３００の貯溜部３１５に連通する。また、液体トナー供給路７２１には、液体トナーよりも高い固形粒子濃度を有するコンクトナーを貯溜したコンクトナータンク７１０とキャリアと分散剤の混合液を貯溜するキャリアタンク７１２がそれぞれバルブ７１１，７１３を介して連通する。

得られた濃度情報に応じて液体現像装置３００の液体トナー貯溜部３１５の液体トナーよりも高い固形粒子濃度を有するコンクトナーを貯溜したコンクトナータンク７１０またはキャリアと分散剤の混合液を貯溜するキャリアタンク７１２からバルブ７１１，７１３によってコンクトナーまたはキャリアを液体トナー供給路７２１を軽油して適量補給し、液体トナー貯溜部３１５内の液体トナー濃度を略一定に保つ。

図３は、図２のＡ−Ａ線の横断面図である。液体現像装置３００には、アニロックスローラ３０５，現像ローラ３０１，感光体１００が配置される。アニロックスローラ３０５，現像ローラ３０１，感光体１００の一方の端部には、夫々アニロックスローラギア３０５ａ、現像ローラギア３０１ａ、感光体ギア１００ａが設けられる。アニロックスローラ３０５の軸方向の長さは、現像ローラ３０１の軸方向の長さより長く、アニロックスローラ３０５の微細溝形成部の軸方向の長さは、現像ローラ３０１の軸方向の長さの全長をカバーしている。アニロックスローラ３０５のアニロックスローラギア３０５ａの反対側の端部に微細溝が形成されていない平滑部３０５ｂを形成する。平滑部３０５ｂは、現像ローラ３０１と接触しない位置に形成される。この平滑部３０５ｂを反射手段とする。アニロックスローラ３０５の平滑部３０５ｂと対応する液体トナー貯溜部３１５に外壁に透明窓部７０７を設置し、その下方に反射型フォトセンサ７０８を配置する。反射型フォトセンサを反ギア側に配置できるので、ギア駆動に伴う微少振動による検出間隙の変動による検出誤差やノイズを防止できる。

図４は図２の液体トナー濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その１）を説明するフローチャートである。本例では液体トナーの濃度が低いほど、反射型フォトセンサ７０８へ戻る反射光量が大きくなり、反射型フォトセンサ７０８で得られる信号が大きくなる構成として説明をする。

図２の反射型フォトセンサ７０８で得られた信号は反射型フォトセンサ７０８内または制御回路７０９内に設けた増幅回路７２０で増幅され、ローパスフィルタで信号内の高周波成分が除去される。

次に、信号の値が所定時間内に予め定められた許容上限値および許容下限値を超した回数をカウントする。信号値が許容上限値を超えた回数が所定回数を超える場合は液体トナーの濃度が低下していると判断し、図２のバルブ７１１を所定時間開放し、コンクトナータンク７１０からコンクトナーを液体トナー供給路７２１を経由して液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、許容上限値および許容下限値を超した回数のカウントを行う。

信号値が許容上限値を超えた回数が所定回数以下であれば、次に信号値が許容下限値を超えた回数が所定回数以下であるかを判定する。

信号値が許容下限値を超えた回数が所定回数を超える場合は液体トナーの濃度が上昇していると判断し、図２のバルブ７１３を所定時間開放し、キャリアタンク７１２から液体トナー供給路７２１を経由してキャリアを液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、許容上限値および許容下限値を超した回数のカウントを行う。

いずれの判定処理とも所定回数以下の場合は、そのまま再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、許容上限値および許容下限値を超した回数のカウントを行う。

このような構成とすることで、単純な回路およびソフトウエア構成で液体トナーの濃度制御が可能となる。

図５は図２の液体トナー濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その２）を説明するフローチャートである。本例でも液体トナーの濃度が低いほど、反射型フォトセンサ７０８へ戻る反射光量が大きくなり、反射型フォトセンサ７０８で得られる信号が大きくなる構成として説明をする。

次に、所定間隔時間で信号をサンプリングし、信号の値を平均化する。信号の平均値が許容上限値を超える場合は液体トナーの濃度が低下していると判断し、図２のバルブ７１１を所定時間駆動又は開放し、コンクトナータンク７１０からコンクトナーを液体トナー供給路７２１を経由して液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、信号の値の平均化を行う。

信号の平均値が許容上限値以下であれば、次に信号の平均値が許容下限値以上であるかを判定する。信号の平均値が許容下限値未満であれば、液体トナーの濃度が上昇していると判断し、図２のバルブ７１３を所定時間開放し、キャリアタンク７１２からキャリアを液体トナー供給路７２１を経由して液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、信号の値の平均化を行う。

また、反射型フォトセンサ７０８はサンプリング時だけ間欠的に発光および受光動作をすれば良く、間欠動作を行うことで反射型フォトセンサ７０８の劣化を防止し、継続的に精度良く液体トナーの濃度を制御することが可能である。

このような構成とすることで、反射型フォトセンサをサンプリング時のみ間欠的に動作すれば良く、反射型フォトセンサの劣化を防止し、継続的に精度良く液体トナーの濃度を制御することが可能である。

図６は図２の液体トナー濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その３）を説明するフローチャートである。本例でも液体トナーの濃度が低いほど、反射型フォトセンサ７０８へ戻る反射光量が大きくなり、反射型フォトセンサ７０８で得られる信号が大きくなる構成として説明をする。

次に、信号と予め定められた基準値との差分を計算し、任意の単位時間内で差分値の積分を行う。積分値が許容上限値を超える場合は液体トナーの濃度が低下していると判断し、図２のバルブ７１１を所定時間開放し、コンクトナータンク７１０からコンクトナーを液体トナー供給路７２１を経由して液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、単位時間内の差分値の積分を行う。

積分値が許容上限値以下であれば、次に積分値が許容下限値以上であるかを判定する。積分値が許容下限値未満であれば、液体トナーの濃度が上昇していると判断し、図２のバルブ７１３を所定時間開放し、キャリアタンク７１２からキャリアを液体トナー供給路７２１を経由して液体トナー貯溜部３１５内へ補給し、再度、信号の増幅処理、ローパスフィルタ処理、単位時間内の差分値の積分を行う。

なお、本例では積分計算の前に差分計算を行っているが、この差分計算を省略することも可能である。このような構成とすることで、液体トナーの濃度制御を連続的に行うことができ、例えば画像形成装置の起動時に液体トナー濃度の初期設定を行う際に精度良く液体トナー濃度を制御することができる。

本発明の画像形成装置の全体構成を示す図である。ブラック用画像形成部の一実施形態の部分拡大図である。図２のＡ−Ａ線の横断面図である。図２の液体濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その１）を説明するフローチャートである。図２の液体濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その２）を説明するフローチャートである。図２の液体濃度検出装置における液体トナー濃度制御方法（その３）を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００：感光体、１００ａ：感光体ギア、１１０：帯電ローラ、１１１：クリーニングパッド、１２０：除電ランプ、１３０：感光体クリーニングブレード、１３１：搬送スクリュー、２００：レーザ走査光学系、３００：現像装置、３０１：現像ローラ、３０１ａ：現像ローラギア、３０３：汲み上げローラ、３０５：アニロックスローラ、３０５ａ：アニロックスローラギア、３０６：トナー規制ブレード、３０７：現像ローラブレード、３０８：均しローラ、３０９：均しローラブレード、３１０：回収口、３１１：回収経路、３１５：液体トナー貯溜部、３２０：容器、３２１：アジテータ、４００：中間転写ベルト、４０１：駆動ローラ、４０２：クリーナバックアップローラ、４０３，４０４：補助ローラ、４０５：一次転写ローラ、４１０：ベルトクリーナ、４１１：ベルトクリーニングブレード、４１２：搬送スクリュー、４２０：二次転写ローラクリーナ、４２１：二次転写ローラクリーニングブレード、４２２：搬送スクリュー、４３０：二次転写ローラ、５０１：記録媒体、５０２：ピックアップローラ、５０３：分離パッド、５０４：搬送ローラ、５０５：レジストローラ、５０６：排紙ローラ対、５０７，５０８，５０９：再給送ローラ対、６００：定着装置、６０１：ヒートローラ、６０２：加圧ローラ、７００：液体トナー濃度検出装置、７０４ａ：開口部、７０７：窓部材、７０８：反射型フォトセンサ、７０９：制御回路、７１０：コンクトナータンク、７１１，７１３：バルブ、７１２：キャリアタンク、７１６：コンクトナー供給路、７１７：キャリア供給路、７２０：増幅回路、７２１：液体トナー供給路

Claims

光透過窓を有する液体トナー貯留部と、
前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、
前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、
前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、
前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、
を有することを特徴とする液体現像装置。
感光体と、
光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、
前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、
コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、
キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
感光体と、
光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、
前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、
コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、
キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、
を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、
前記反射フォトセンサにより得られた信号を所定時間サンプリングするサンプリング工程、
前記サンプリング工程で得られた値が予め定められた値を超えた回数をカウントするカウント工程と、
前記カウント工程でカウントされた回数と所定の回数とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、
を有する液体トナー濃度の制御方法。
感光体と、
光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、
前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、
コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、
キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、
を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、
前記反射フォトセンサにより得られた信号を所定時間間隔でサンプリングするサンプリング工程、
前記サンプリング工程で得られた値を平均化する平均化工程と、
前記平均化工程で得られた値と予め定められた値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、
を有する液体トナー濃度の制御方法。
感光体と、
光透過窓を有する液体トナー貯留部と、前記液体トナー貯留部に配されるとともに、一方の軸端側で駆動伝達部と接続し、他方の軸端側に反射部を有するアニロックスローラと、
前記アニロックスローラと当接する現像ローラと、前記反射部からの光を検出する反射フォトセンサと、前記反射フォトセンサの信号により液体トナー濃度を検出する濃度検出手段と、を有する液体現像装置と、
コンクトナーを貯留するコンクトナー貯留部と、
キャリア液を貯留するキャリア貯留部と、
を有する画像形成装置に用いられる液体トナー濃度の制御方法であって、
前記反射フォトセンサにより得られた信号を予め定められた値との差分を計算する計算工程と、
前記計算工程で得られた差分値を所定時間積分する積分工程と、
前記積分工程で得られた値と予め定められた値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果により、前記貯留部へコンクトナー貯蔵部に貯蔵された液体キャリアもしくは前記キャリア液貯蔵部に貯蔵されたキャリア液を供給する液体濃度調整工程と、
を有する液体トナー濃度の制御方法。