JP5156360B2 - 濃度検出装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、濃度検出装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置は、画像情報に基づいて用紙などの媒体上に画像を形成する画像形成部を有しており、この画像形成部は、キャリア液とトナーとからなる液体現像剤を用いて画像形成を行う。ここで、このような画像形成装置には、現像に使用されなかった現像剤を回収し、再利用するようにしたものがある。このような方式の画像形成装置では、収容容器に現像剤を回収し、回収した現像剤の撹拌及び濃度調整を行い、その後、現像剤を再び利用するために画像形成部に供給する。

上記のような画像形成装置では、回収した液体現像剤の濃度調整を行うために、液体現像剤中のトナーの濃度を検出する必要がある。液体現像剤の濃度を検出する装置としては、特許文献１に示すようなものがある。この濃度検出装置では、液体を貯留する貯留部内において液体現像剤が通過可能な微少な隙間が設けられており、隙間において液体現像剤の薄層が形成される。また、この隙間を間に挟んで投光素子と受光素子とが配置されており、薄層を透過する光の透過率が検出される。そして、この光の透過率によって液体現像剤の濃度が算出される。また、この濃度検出装置では、隙間の間隔が変更可能であり、濃度の検出が行われない場合には隙間が拡大される。
特開２００５−３１５９４８号公報

しかし、上記のような濃度検出装置では、隙間の間隔の大きさが変化すると、貯留部内の液体現像剤を収容可能な空間の体積が変化し、貯留部内の液体現像剤の水位が変化してしまう。このため、液体現像剤の量が十分ではない場合には、液体現像剤の水位が低くなり、液体現像剤の薄層に空気が入りやすくなる。薄層に空気が入ると、空気と液体現像剤とでは光の透過率が異なるにも関わらず、隙間が液体現像剤で満たされているものとして測定が行われてしまうため、濃度検出の精度が低下する恐れがある。また、このような問題は、液体現像剤に限らず、分散媒と分散質とを含む液体の濃度測定において生じうる。

本発明の課題は、濃度検出の精度低下を抑えることができる濃度検出装置および画像形成装置を提供することにある。

第１発明に係る濃度検出装置は、貯留部と、隙間構成部と、濃度検出部と、液量調整部とを備える。貯留部は、分散媒と分散質とを含む液体を貯留する。隙間構成部は、貯留部内において液体が通過可能な隙間を構成し、隙間の間隔を変更可能である。濃度検出部は、隙間に対向して配置され、隙間中の液体の濃度を検出する。液量調整部は、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体の量を調整する。

この濃度検出装置では、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体の量が調整される。このため、隙間が大きくなる場合には、貯留部へ供給される液体の量が増大されることによって、液体の水位の低下を抑えることができる。これにより、この濃度検出装置では、濃度検出の精度低下を抑えることができる。

第２発明に係る濃度検出装置は、第１発明の濃度検出装置であって、液量調整部は、液体を貯留部へ供給するためのポンプであり、隙間が拡大する場合に液体の吐出量を増大させる。

この濃度検出装置では、隙間の間隔の変化に応じて、ポンプからの液体の吐出量を制御することにより、貯留部に供給される液体の量を調整することができる。

第３発明に係る濃度検出装置は、第１発明の濃度検出装置であって、液体を貯留部へ供給するための第１ポンプをさらに備える。そして、液量調整部は、第１ポンプが接続された流路とは別の流路を介して液体を貯留部に供給可能な第２ポンプであり、隙間が拡大する場合に液体の吐出量を増大させる。

この濃度検出装置では、隙間の間隔の変化に応じて、第２ポンプからの液体の吐出量を制御することにより、貯留部に供給される液体の量を調整することができる。

第４発明に係る濃度検出装置は、第１発明の濃度検出装置であって、貯留部は密閉構造を有する。また、液量調整部は、貯留部内の液体の液圧に応じて貯留部への液体の供給を調整する。

この濃度検出装置では、隙間が大きくなって貯留部内の液体の液圧が低下すると液量調整部によって貯留部に液体が供給される。これによって、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体の量を調整することができる。

第５発明に係る画像形成装置は、キャリア液とトナー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、濃度検出装置とを備える。濃度検出装置は、貯留部と、隙間構成部と、濃度検出部と、液量調整部とを有する。貯留部は、液体現像剤を貯留する。隙間構成部は、貯留部内において液体現像剤が通過可能な隙間を構成し、隙間の間隔を変更可能である。濃度検出部は、隙間に対向して配置され、隙間中の液体現像剤の濃度を検出する。液量調整部は、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体現像剤の量を調整する。

この画像形成装置では、濃度検出装置において、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体現像剤の量が調整される。このため、隙間が大きくなる場合には、貯留部へ供給される液体現像剤の量が増大されることによって、液体現像剤の水位の低下を抑えることができる。これにより、この画像形成装置では、濃度検出の精度低下を抑えることができる。

本発明に係る濃度検出装置では、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体の量が調整される。このため、液体の水位の低下を抑えることができ、濃度検出の精度低下を抑えることができる。

また、本発明に係る画像形成装置では、隙間の間隔の変化に応じて貯留部に供給される液体現像剤の量が調整される。このため、液体現像剤の水位の低下を抑えることができ、濃度検出の精度低下を抑えることができる。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１を図１に示す。この画像形成装置１は、湿式のタンデム型カラープリンターであり、液体現像剤を用いて媒体としての用紙上に画像を形成する。液体現像剤は、分散質としての荷電トナー粒子を分散媒としてのキャリア液中に分散させたものである。画像形成装置１は、画像形成部２と、用紙収納部３と、排出部６と、用紙搬送部７と、液体現像剤循環装置８（図２参照）と、を備えている。

〔画像形成部２〕
画像形成部２は、画像データに基づいて用紙上にトナー画像を形成する。画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、複数の画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢと、二次転写部２３と、定着部２４を備える。

中間転写ベルト２１は、導電性を有する無端状のベルト状部材であり、図１において時計回りに循環駆動される。また、中間転写ベルト２１には、中間転写ベルト２１をクリーニングするためのクリーニング部２２が付設されている。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢは、それぞれ、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おり、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２３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、露光装置１２と、現像装置９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。以下、画形成ユニットＦＹの構成について説明するが、最も二次転写部２３に近い位置に位置する画像形成ユニットＦＢにキャリア液除去ローラ３０が設けられていないことを除いて、画形成ユニットＦＭ、ＦＣ、ＦＢの構成も同一である。

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１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機器である。

露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、画像データに応じて、帯電した感光体ドラム１０の表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成可能である。

現像装置９は、液体現像剤を感光体ドラム１０に供給するための装置であり、現像容器９０と、現像ローラ９１と、供給ローラ９２と、支持ローラ９３と、液体現像剤供給部材９４と、液体現像剤除去部材９６と、液体現像剤帯電装置９７とを備えている。

現像容器９０は、液体現像剤供給部材９４から供給され供給ローラ９２や支持ローラ９３などから滴下した液体現像剤を受けるための部材である。

現像ローラ９１は感光体ドラム１０に接触するように配置されている。

供給ローラ９２は、現像ローラ９１に液体現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触している。供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって、現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている液体現像剤の層厚が所定値に規制される。

支持ローラ９３は、液体現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配置されている。

液体現像剤供給部材９４は、後述する液体現像剤循環装置８に接続されており、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分近傍の支持ローラ９３に液体現像剤を供給するための部材である。

液体現像剤除去部材９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した液体現像剤を除去するための部材であり、現像ローラ９１上の液体現像剤を掻き取る。

液体現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１に担持された液体現像剤中のトナーを放電電荷によって現像ローラ９１の表面側に集めることによって現像効率を向上させるための装置である。液体現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１の近傍に配置されている。

一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１の内側に配置されている。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に転写されずに感光体ドラム１０表面に残留したトナーをクリーニングするための装置であって、残留トナー搬送スクリュー２６１と、クリーニングブレード２６２とを備えている。残留トナー搬送スクリュー２６１は、クリーニングブレード２６２によって掻き取られた残留トナーを、クリーニング装置２６の外部に搬送するための部材である。クリーニングブレード２６２は、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上に残留したトナーを掻き取る。

除電装置１３は、光源を備え、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し、次の画像形成に備える。

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。また、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２３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。

二次転写部２３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を支持する第１ローラ２７と、第１ローラ２７に対向して配置された第２ローラ２８とを有している。

定着部２４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２３の上側に配置されている。また、定着部２４は、加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して圧接配置された加圧ローラ５２とを有している。

〔用紙収納部３、排出部６、用紙搬送部７〕
用紙収納部３は、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。

排出部６は、定着部２４でトナー像が定着された用紙を機外に排出する部分であって、画像形成装置１の上部に配置されている。

用紙搬送部７は、複数の搬送ローラを有しており、用紙収納部３から二次転写部２３や定着部２４、排出部６に用紙を搬送する。

〔液体現像剤循環装置８〕
図２に液体現像剤循環装置８の概略構成を示す。この液体現像剤循環装置８は、液体現像剤を現像ローラ９１や感光体ドラム１０から回収して再利用するための装置である。また、液体現像剤循環装置８は、後述する濃度検出装置７０ａにより検出された液体現像剤のトナーの濃度（以下、単に「濃度」と呼ぶ）に基づいて、回収された液体現像剤の濃度を調整することができる。なお、液体現像剤循環装置８は、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢのそれぞれに設けられている。液体現像剤循環装置８は、第１回収タンク８０と、分離抽出装置８１と、第２回収タンク８３と、調整タンク８４と、キャリア液タンク８６と、トナータンク８５と、現像剤リザーブタンク８７と、複数のポンプＰ１〜Ｐ１０と、を備えている。

第１回収タンク８０は、残留トナー搬送スクリュー２６１によってクリーニング装置２６から排出された液体現像剤を収納するタンクである。

分離抽出装置８１は、第１回収タンク８０内の液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離するための装置である。分離抽出装置８１と第１回収タンク８０とを接続する流路６８ａには、ポンプＰ９が設けられており、第１回収タンク８０内の液体現像剤は、流路６８ａを通って分離抽出装置８１に送られる（矢印Ａ８参照）。また、分離抽出装置８１と後述するキャリア液タンク８６とを接続する流路６８ｂには、ポンプＰ１０が設けられており、分離抽出装置８１によって分離されたキャリア液は、流路６８ｂを通ってキャリア液タンク８６に送られる（矢印Ａ９参照）。

第２回収タンク８３は、現像装置９に流路６１を介して接続され、液体現像剤除去部材９６によって現像ローラ９１の表面から掻き取られた液体現像剤を収納するタンクである。現像装置９と第２回収タンク８３とを接続する流路６１にはポンプＰ１が設けられており、現像ローラ９１の表面から掻き取られた液体現像剤を第２回収タンク８３に送ることができる（矢印Ａ１参照）。また、現像装置９の現像容器９０と第２回収タンク８３とは流路６２を介して接続されている。この流路６２には、ポンプＰ５が設けられており、現像容器９０中の液体現像剤を第２回収タンク８３へ送ることが出来る（矢印Ａ２参照）。

調整タンク８４は、流路６３を介して第２回収タンク８３に接続されおり、調整タンク８４内において、回収された液体現像剤の濃度調整が行われる。流路６３にはポンプＰ２が接続されており、第２回収タンク８３内の液体現像剤を調整タンク８４に送ることができる（矢印Ａ３参照）。また、調整タンク８４には、液体現像剤の濃度を検出するために後述する濃度検出装置７０ａが設けられている。調整タンク８４と濃度検出装置７０ａとは流路６９ａおよび流路６９ｂによって互いに接続されている。流路６９ａにはポンプＰ４が設けられており、液体現像剤は、調整タンク８４から流路６９ａ、濃度検出装置７０ａ、流路６９ｂを流れて再び調整タンク８４へと循環するようになっている（矢印Ａ１０参照）。濃度検出装置７０ａについては、後に詳細に説明する。

キャリア液タンク８６は、調整タンク８４内のトナーの濃度が高い場合に濃度を下げるために調整タンク８４内に供給されるキャリア液を収納している。キャリア液タンク８６と調整タンク８４とを接続する流路６４には、ポンプＰ３が設けられており、キャリア液タンク８６内のキャリア液を調整タンク８４へ送ることができる（矢印Ａ４参照）。

トナータンク８５は、現像装置９で用いられる液体現像剤より濃度が高い液体現像剤を収納する。調整タンク８４内の液体現像剤の濃度が低い場合には、調整タンク８４内の液体現像剤の濃度を上げるために、トナータンク８５内の液体現像剤が調整タンク８４内に供給される。トナータンク８５と調整タンク８４とを接続する流路６５には、ポンプＰ８が設けられており、トナータンク８５内の濃度が高い液体現像剤を調整タンク８４へ送ることができる（矢印Ａ５参照）。

現像剤リザーブタンク８７は、調整タンク８４において濃度が規定範囲に調整され現像装置９に補給される液体現像剤を貯留する。現像剤リザーブタンク８７は、流路６６を介して調整タンク８４と接続されている。流路６６にはポンプＰ６が設けられており、調整タンク８４内の液体現像剤を現像剤リザーブタンク８７に送ることができる（矢印Ａ６参照）。また、現像剤リザーブタンク８７は、流路６７を介して液体現像剤供給部材９４に接続されている。流路６７には、ポンプＰ７が設けられており、現像剤リザーブタンク８７内の液体現像剤を液体現像剤供給部材９４に送ることができる（矢印Ａ７参照）。現像剤リザーブタンク８７内の液体現像剤は、液体現像剤供給部材９４から現像装置９に供給される。なお、各ポンプＰ１〜Ｐ１０は液体現像剤を一方向にのみ流す。

〔濃度検出装置７０ａ〕
濃度検出装置７０ａは、調整タンク８４から送出された液体現像剤の濃度を検出することにより、調整タンク８４内の液体現像剤の濃度を検出する。図３に示すように、濃度検出装置７０ａは、貯留部７１と、隙間構成部７２と、濃度検出部７３と、ポンプＰ４と、制御部９９とを有する。

貯留部７１は、液体現像剤を貯留する部分である。貯留部７１には、循環入口７４と、循環出口７５と、挿入口７６とが設けられている。循環入口７４は、貯留部７１に流入する液体現像剤が通る部分であり、上述した流路６９ａが接続されている。循環出口７５は、貯留部７１から流出する液体現像剤が通る部分であり、上述した流路６９ｂが接続されている。また、挿入口７６は、隙間構成部７２が挿入される部分であり、隙間構成部７２の一部が挿入口７６を通って貯留部７１の内部に突出している。挿入口７６と隙間構成部７２との間は図示しないシール材によってシールされており、貯留部７１は、循環入口７４および循環出口７５を除いて閉じられた密閉構造を有している。

隙間構成部７２は、貯留部７１内において液体現像剤が通過可能な隙間を構成するための部材である。隙間構成部７２は、貯留部７１の内面の一部に対向して配置されており、隙間構成部７２と貯留部７１の内面との間に隙間が構成される。また、隙間構成部７２は、貯留部７１の内面に対して近接・離反するように揺動可能であり、これにより、隙間の間隔を変更することができる。具体的には、濃度の検出を行う際には、隙間構成部７２は、下方に移動して、図３に示す位置（以下、「検出位置」と呼ぶ）に移動する。この状態では、隙間構成部７２と貯留部７１の内面との間には、例えば３０μｍ程度の微少な隙間が形成される。また、濃度の検出が行われない場合は、隙間構成部７２は、上方に移動して、図４に示す位置（以下、「待機位置」と呼ぶ）に移動する。この状態では、隙間構成部７２と貯留部７１の内面との間に比較的大きな隙間が確保される。また、隙間構成部７２の揺動は、図示しないモータからの駆動力によって行われ、制御部９９によって制御される。なお、理解の容易のため、図４において、図３に示す検出位置の隙間構成部７２を２点鎖線で示している。

濃度検出部７３は、投光部７３ａと受光部７３ｂとを有しており、隙間中の液体現像剤の濃度を検出する。投光部７３ａは、隙間構成部７２の内部に設けられており、隙間に対向して配置されている。受光部７３ｂは、貯留部７１の外部において隙間に対向して配置されている。隙間構成部７２のうち投光部７３ａと対向する部分は、光が透過可能なように透明な部材で構成されている。また、貯留部７１のうち受光部７３ｂと対向する部分は光が透過可能なように透明な部材で構成されている。このため、投光部７３ａから照射された光が隙間を通って受光部７３ｂに到達可能となっている。濃度検出部７３は、隙間内の液体現像剤の薄層を透過する光の透過率を検出し、これにより、液体現像剤の濃度を検出することができる。

ポンプＰ４は、調整タンク８４内の液体現像剤を流路６９ａを介して貯留部７１に送る。ポンプＰ４は、制御部９９によって制御されることにより、液体現像剤の吐出量を任意に変更可能である。ポンプＰ４は、隙間の間隔の変化に応じて液体現像剤の吐出量を制御されることにより、貯留部７１に供給される液体現像剤の量を調整する液量調整部として機能する。

制御部９９は、マイコンなどによって構成されており、濃度検出装置７０ａが検出した濃度などの検出情報に基づいて液体現像剤循環装置８の動作を制御する。また、制御部９９は、隙間構成部７２の移動を制御すると共に、隙間構成部７２の位置に応じてポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量を制御することができる。制御部９９による吐出量の制御については後に詳細に説明する。

〔動作〕
まず、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は、パーソナルコンピュータ等の出力装置（図示せず）から画像データを含む画像形成指示を受けると、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９からトナーが供給される。このようにして各画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ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に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収納部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２３に送り込まれ、二次転写部２３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２４に搬送されて熱と圧力により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によって画像形成装置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、現像装置９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９１上に残留した液体現像剤は液体現像剤除去部材９６によって掻き取られ、流路６１を介して第２回収タンク８３に回収される。そして、第２回収タンク８３に回収された液体現像剤は、第２回収タンク８３から調整タンク８４に供給される。

このとき、濃度検出装置７０ａによって調整タンク８４の濃度が検出されており、濃度が高い場合にはキャリア液タンク８６からキャリア液が供給され、濃度が低い場合にはトナータンク８５から濃度が高い液体現像剤が供給される。これにより、調整タンク８４内の液体現像剤の濃度が調整される。

調整タンク８４において濃度調整された液体現像剤は現像剤リザーブタンク８７に供給される。そして、現像剤リザーブタンク８７に収納された液体現像剤は、液体現像剤供給部材９４を介して現像装置９に供給される。

次に、濃度検出装置７０ａによる濃度検出動作について説明する。

まず、濃度の検出が行われていない状態では、隙間構成部７２は図４に示す待機位置に位置している。この状態では、隙間構成部７２と貯留部７１の内面との間に比較的大きな隙間が形成されている。また、この状態では、制御部９９は、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量を図５に示すように所定の第１吐出量Ｖ１とする。この第１吐出量Ｖ１は、調整タンク８４と貯留部７１との間で液体現像剤を循環させるために適した量である。なお、貯留部７１の内部は常に液体現像剤で満たされた状態に維持される。

濃度の検出を行う際には、隙間構成部７２が貯留部７１の内面に近接する方向（図４における下方）に移動し、図３に示す検出位置まで移動する。この状態では、隙間構成部７２と貯留部７１の内面との間に微少な隙間が形成され、隙間内に液体現像剤の薄層が形成される。この状態において、制御部９９は、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量を第１吐出量Ｖ１に維持している。そして、濃度検出部７３によって、液体現像剤の薄層を透過する光の透過率が検出され、これにより、液体現像剤の濃度が検出される。

濃度の検出が終了すると、隙間構成部７２は、貯留部７１の内面から離反する方向へ移動し、待機位置に移動する。この場合、制御部９９は、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量を増大させ、図５に示す第２吐出量Ｖ２とする。この第２吐出量Ｖ２は、第１吐出量よりも大きく、隙間構成部７２の移動量すなわち貯留部７１の内部空間の体積変化に応じて定められている。隙間構成部７２が検出位置から待機位置に移動すると、隙間構成部７２と貯留部７１との間の隙間が拡大することにより、貯留部７１内において液体現像剤を収容可能な空間の体積が増大するが、この濃度検出装置７０ａでは、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量が増大されることにより、貯留部７１内が液体現像剤によって満たされた状態を維持することができる。

そして、制御部９９は、しばらくの間、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量を第２吐出量Ｖ２に維持した後に、第１吐出量Ｖ１に変更する。

なお、隙間構成部７２が待機位置から検出位置に移動する際に、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出量が第１吐出量Ｖ１よりも小さな吐出量に低減されてもよい。

〔特徴〕
この画像形成装置１では、隙間構成部７２の動作に伴ってポンプＰ４の吐出量が制御されることにより、貯留部７１内を常に液体現像剤で満たすことができる。これにより、液体現像剤が不足することが抑えられ、濃度検出の精度低下を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備える濃度検出装置７０ｂを図６に示す。ここで、第１実施形態に係る濃度検出装置７０ａと同様の構成には同じ符号を付して、詳しい説明は省略する。また、濃度検出装置７０ｂ以外の他の構成も、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様であり、説明を省略する。

濃度検出装置７０ｂは、上述したポンプＰ４（以下、「第１ポンプＰ４」と呼ぶ）に加えて、さらに第２ポンプＰ１１を備えている。

第１ポンプＰ４は、上述したように、制御部９９によって制御され、液体現像剤を貯留部７１へ供給する。第１ポンプＰ４は、隙間構成部７２の位置とは関係なく駆動され、調整タンク８４と貯留部７１との間で液体現像剤を循環させるために用いられる。

第２ポンプＰ１１は、第１ポンプＰ４が設けられた流路６９ａとは別の流路６９ｃに設けられている。ここで、貯留部７１には、調整入口７７が設けられており、流路６９ｃは調整入口７７に接続されている。第２ポンプＰ１１は、流路６９ｃを介して液体現像剤を貯留部７１に供給することができる。また、第２ポンプＰ１１は、制御部９９によって制御されるが、通常は停止している。第２ポンプＰ１１は、隙間構成部７２が検出位置から待機位置に移動する際に駆動され、これにより、隙間が拡大した場合に液体現像剤の吐出量を増大させる液量調整部として機能することができる。なお、第１ポンプＰ４と第２ポンプＰ１１とから貯留部７１に供給される液体現像剤の合計量は、第１実施形態におけるポンプＰ４からの吐出量と同様に制御される。

この画像形成装置では、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様に、濃度検出の精度低下を抑えることができる。また、第１ポンプＰ４と第２ポンプＰ１１との２つのポンプが用いられているため、液体現像剤の吐出量を容易に増大させることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る画像形成装置が備える濃度検出装置７０ｃを図７に示す。ここで、第１実施形態に係る濃度検出装置７０ａと同様の構成には同じ符号を付して、詳しい説明は省略する。また、濃度検出装置７０ｃ以外の他の構成も、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様であり、説明を省略する。

この濃度検出装置７０ｃは、ポンプＰ４と、第１逆流防止装置７８と、第２逆流防止装置７９とを有している。

ポンプＰ４は、上述したように、制御部９９によって制御され、液体現像剤を貯留部７１へ供給する。ポンプＰ４は、調整タンク８４と貯留部７１とを接続する流路６９ａに設けられている。ポンプＰ４は、隙間構成部７２の位置とは関係なく同じ流量で液体現像剤を供給するように駆動され、調整タンク８４と貯留部７１との間で液体現像剤を循環させるために用いられる。

第１逆流防止装置７８は、ポンプＰ４が設けられた流路６９ａとは別の流路６９ｃに接続されており、一方向のみに液体現像剤を通す。ここで、貯留部７１には、調整入口７７が設けられており、第１逆流防止装置７８は、調整入口７７に設けられている。これにより、第１逆流防止装置７８は、調整タンク８４から流路６９ｃを通り貯留部７１に流入する方向にのみ液体現像剤を通す。第１逆流防止装置７８は、例えば、図８に示すように、弁体７８ａと、弁体７８ａを付勢する弾性部材７８ｂとを有する逆止弁であり、貯留部７１内の液体現像剤の液圧に応じて貯留部７１への液体現像剤の供給を調整する液量調整部として機能する。すなわち、隙間構成部７２が検出位置から待機位置へと移動すると、貯留部７１内における液体現像剤の収容空間の体積が増大する。これにより、貯留部７１内の液体現像剤の液圧が低下する。液圧が第１逆流防止装置７８の所定の開放圧力以下に低下すると、第１逆流防止装置７８の弁体７８ａが貯留部７１の方向に吸い寄せられる力により、弁体７８ａが弾性部材７８ｂの付勢力に抗して移動して第１逆流防止装置７８内の流路が開かれる。これにより、液体現像剤の貯留部７１への供給量が第１実施形態の第２吐出量Ｖ２に相当する量まで増大する。また、液体現像剤の供給量の増大、或いは、隙間構成部７２が待機位置から検出位置に移動することにより、液圧が第１逆流防止装置７８の開放圧力より大きくなると、第１逆流防止装置７８の弁体７８ａが弾性部材７８ｂの付勢力によって移動して第１逆流防止装置７８内の流路が閉じられる。これにより、第１逆流防止装置７８からの液体現像剤の供給が停止され、貯留部７１への液体現像剤の供給量が第１実施形態の第１吐出量Ｖ１に相当する量まで低減される。

第２逆流防止装置７９は、第１逆流防止装置７８と同様の構造を有する逆止弁であり、一方向のみに液体現像剤を通す。第２逆流防止装置７９は、貯留部７１の循環出口７５に設けられており、循環出口７５を通って貯留部７１から流出する方向にのみ液体現像剤を通す。また、第２逆流防止装置７９は、貯留部７１内の液体現像剤の液圧に応じて貯留部７１からの液体現像剤の流出量を調整する。すなわち、第２逆流防止装置７９は、液圧が第２逆流防止装置７９の所定の開放圧力より大きい場合には、貯留部７１からの液体現像剤の流出を許容する。このため、ポンプＰ４からの液体現像剤の吐出や隙間構成部７２の待機位置から検出位置への移動などによって、貯留部７１内の液圧が増大した場合には、第２逆流防止装置７９を通って貯留部７１から液体現像剤が排出される。また、第２逆流防止装置７９は、液圧が第２逆流防止装置７９の開放圧力以下に低下すると、貯留部７１からの液体現像剤の流出を規制する。これにより、貯留部７１の内部は常に液体現像剤で満たされる。

この画像形成装置では、第１実施形態に係る画像形成装置１と同様に、濃度検出の精度低下を抑えることができる。また、第１逆流防止装置７８は、機械的な構成により、隙間の間隔の変化に応じて貯留部７１に供給される液体現像剤の量を調整する。このため、この画像形成装置では、複雑な制御が不要である。

＜他の実施形態＞
（ａ）
上記の実施形態では、画像形成装置１としてカラープリンターが例示されているが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。例えば、湿式のモノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機に本発明が適用されてもよい。

（ｂ）
上記の第１実施形態および第２実施形態に係る濃度検出装置７０ａ，７０ｂにおいて、上面が開放された貯留部７１が設けられてもよい。この場合、貯留部７１から液体現像剤が溢れ出ることを防止するために、貯留部７１の内部が液体現像剤で満たされるのではなく、液体現像剤が所定水位以上となるようにポンプＰ４の吐出量が制御される。また、この場合、隙間構成部７２が待機位置から検出位置まで移動する際、および、隙間構成部７２が検出位置に維持されている間は、ポンプＰ４の吐出量は第１吐出量Ｖ１より少ない量に低減されることが望ましい。

（ｃ）
上記の実施形態では、隙間構成部７２が移動することによって隙間の間隔が変更可能とされているが、隙間の間隔を変更可能とするための構成は上記のものに限られない。隙すなわち、間の間隔を変更することによって貯留部７１の内部空間の体積が変更されるような構造であれば、本発明が有効である。

（ｄ）
上記の実施形態では、隙間構成部７２の内部に投光部７３ａが設けられ、貯留部７１の外部に受光部７３ｂが設けられているが、投光部７３ａと受光部７３ｂとの配置はこれに限られない。例えば、隙間構成部７２の内部に受光部７３ｂが設けられ、貯留部７１の外部に投光部７３ａが設けられてもよい。また、投光部７３ａと受光部７３ｂとの両方が、隙間構成部７２の内部と貯留部７１の外部とのいずれか一方に設けられ、他方に光を反射する反射面が設けられてもよい。

（ｅ）
上記の実施形態では、画像形成装置１は用紙上に画像を形成しているが、用紙以外の媒体に画像を形成するものであってもよい。

（ｆ）
上記の実施形態では、濃度検出装置は、液体現像剤の濃度測定に利用されているが、分散媒と分散質とを含有する他の液体の濃度測定にも利用可能である。

本発明は、濃度検出の精度低下を抑えることができる効果を有し、濃度検出装置および画像形成装置として有用である。

画像形成装置の内部構成を示す図。 液体現像剤循環装置の構成を示す概略図。 第１実施形態に係る濃度検出装置の構成を示す概略図。 濃度検出装置において隙間構成部が待機位置へ移動した状態を示す図。 隙間構成部の位置と貯留部への液体現像剤の供給量との変化を示すチャート。 第２実施形態に係る濃度検出装置の構成を示す概略図。 第３実施形態に係る濃度検出装置の構成を示す概略図。 第１逆流防止装置の構成を示す断面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 画像形成部
７０ａ−７０ｃ 濃度検出装置
７１ 貯留部
７２ 隙間構成部
７３ 濃度検出部
７８ 第１逆流防止装置（液量調整部）
Ｐ４ ポンプ、第１ポンプ（液量調整部）
Ｐ１１ 第２ポンプ（液量調整部）

Claims (4)

1. 分散媒と分散質とを含む液体を貯留する貯留部と、
   前記貯留部の内面の一部に対向して配置され、前記貯留部内において前記貯留部の内面の一部との間に液体が通過可能な隙間を構成し、前記貯留部の内面に対して近接又は離間することにより前記貯留部の内部に配置される部分を変化させて前記隙間の間隔を変更可能な隙間構成部であって、前記貯留部の内面に対して近接又は離間することにより前記貯留部の内部に配置される部分の大きさを変化させて、前記貯留部における液体を収容可能な空間の体積を変化させる隙間構成部と、
   前記隙間に対向して配置され前記隙間中の液体の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記隙間の間隔の変化に応じて前記貯留部に供給される液体の量を調整する液量調整部と、を備え、
   前記液量調整部は、液体を前記貯留部へ供給するためのポンプであり、前記隙間が前記濃度検出部により液体の濃度が検出される間隔である場合には液体の吐出量を維持し、前記隙間が前記濃度検出部により液体の濃度を検出する前記隙間の間隔よりも拡大する場合には液体の吐出量を増大させる、
   濃度検出装置。
2. 液体を前記貯留部へ供給するための第１ポンプをさらに備え、
   前記液量調整部は、前記第１ポンプが接続された流路とは別の流路を介して液体を前記貯留部に供給可能な第２ポンプであり、前記隙間が拡大する場合に液体の吐出量を増大させる、
   請求項１に記載の濃度検出装置。
3. 前記貯留部は密閉構造を有し、
   前記液量調整部は、前記貯留部内の液体の液圧に応じて前記貯留部への液体の供給を調整する、
   請求項１に記載の濃度検出装置。
4. キャリア液とトナーとからなる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、
   液体現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部の内面の一部に対向して配置され前記貯留部内において前記貯留部の内面の一部との間に液体現像剤が通過可能な隙間を構成し前記貯留部の内面に対して近接又は離間することにより前記貯留部の内部に配置される部分を変化させて前記隙間の間隔を変更可能な隙間構成部であって、前記貯留部の内面に対して近接又は離間することにより前記貯留部の内部に配置される部分の大きさを変化させて、前記貯留部における液体を収容可能な空間の体積を変化させる隙間構成部と、前記隙間に対向して配置され前記隙間中の液体現像剤の濃度を検出する濃度検出部と、前記隙間の間隔の変化に応じて前記貯留部に供給される液体現像剤の量を調整する液量調整部とを有する濃度検出装置と、を備え、
   前記液量調整部は、液体を前記貯留部へ供給するためのポンプであり、前記隙間が前記濃度検出部により液体の濃度が検出される間隔である場合には液体の吐出量を維持し、前記隙間が前記濃度検出部により液体の濃度を検出する前記隙間の間隔よりも拡大する場合には液体の吐出量を増大させる、
   画像形成装置。

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