JP5495714B2 - 抽出装置及びこれが適用された画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るキャリア液抽出装置500(抽出装置)の構成を示す図である。このキャリア液抽出装置500は、液体現像剤(液体試料)を用いる湿式の画像形成装置に適用され、画像形成のために用いられた液体現像剤から、分散質としてのトナー固形分(以下、単に「トナー」又は「トナー粒子」という)と、分散媒としてのキャリア液とを分離し、キャリア液を回収して再利用に供するための装置である。キャリア液抽出装置500は、液槽510、計量ローラ520(第3ローラ)、トナー回収ローラ530(第1ローラ)、キャリア液回収ローラ540(第2ローラ)及び帯電装置550を含む。
図5は、第2実施形態に係るキャリア液抽出装置500Aの構成を示す図である。図5において、第1実施形態のキャリア液抽出装置500と同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第2実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
図7は、第3実施形態に係るキャリア液抽出装置500Bの構成を示す図である。図7において、第1、第2実施形態のキャリア液抽出装置500、500Aと同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第3実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
図9(A)は、キャリア液抽出装置500B全体の線速と、トナー回収ローラ530の周面53S上に形成される薄層TLの厚さとの関係を示すグラフである。ここで、全体の線速は、各ローラ520、530、540の回転周速度で決定される。グラフに示されているように、回転周速度が低下すると、薄層TLの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ520及びトナー回収ローラ530の回転周速度の低下に伴い、第1ニップ部NIを通過できる液体現像剤LDの量が減少することによる。
図9(B)は、計量ローラ520とトナー回収ローラ530との回転速度比と、薄層TLの厚さとの関係を示すグラフである。計量ローラ520の回転周速度をF1、トナー回収ローラ530の回転周速度をF2とするとき、グラフに示されているように、F2/F1の値が小さくなると、薄層TLの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ520の回転周速度を高速度にし、トナー回収ローラ530の計量ローラ520に対する回転周速度を相対的に小さくすることで、第1ニップ部NIを通過できる液体現像剤LDの量が減少することによる。
図8は、第4実施形態に係るキャリア液抽出装置500Cの構成を示す図である。このキャリア液抽出装置500Cは、第3実施形態と同様に、トナー濃度に応じて薄層TLの厚さを積極的に調整する実施形態であるが、その調整手法として第1ニップ部N1のニップ深さを調整する構成を採用する点で相違する。一部の図示を省いているが、その他の構成は、先の実施形態と同様である。
図10は、上述の第1〜第4実施形態のキャリア液抽出装置500、500A〜500Cが組み込まれたカラープリンタ1(湿式画像形成装置)の概略構成図、図11は、液体現像剤循環装置の部分を除いたカラープリンタ1の概略断面図、図12は、画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。なお、図10乃至図12に示される画像形成装置はカラープリンタであるが、コピー機、ファクシミリ装置、これらの機能を含む複合機(MFP)や、シート上に画像を形成することができる他の装置とすることもできる。
キャリアタンク274から現像剤リザーブタンク277へ延びる直結管路910とトナータンク275から現像剤リザーブタンク277へ延びる直結管路920とを備える。これら直結管路910,920は、循環が行なわれる前に、所定量のキャリア及びトナーを現像剤リザーブタンク277に供給するために用いられる。これにより、現像工程を素早く開始させることが可能となる。
500、500A、500B、500C キャリア液抽出装置(抽出装置)
510 液槽
512 トナー濃度センサ(濃度検知手段)
514 駆動制御部(厚さ調整手段/第2駆動手段/第3駆動手段)
520 計量ローラ(第3ローラ)
521 第1駆動部
525 カム機構(ニップ調整手段)
530 トナー回収ローラ(第1ローラ)
531 第2駆動部
532 第1電源(電界形成手段)
540 キャリア液回収ローラ(第2ローラ)
551 第3駆動部
552 帯電電圧制御部(帯電調整手段/濃度推定手段)
550 帯電装置
Claims (16)
- 分散質及び分散媒を含む液体試料から前記分散質と前記分散媒とを分離し、これらを抽出する抽出装置であって、
その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第1ローラと、
前記第1ローラに当接し、前記第1ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、
前記第1ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第1ローラの回転方向上流位置において、前記第1ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、
前記帯電された分散質を電気的に前記第1ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が任意の第1濃度であることを検出したとき、第1帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第1濃度よりも所定値以上濃い任意の第2濃度であることを検出したとき、前記第1帯電量よりも所定値以上高い第2帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。 - 分散質及び分散媒を含む液体試料から前記分散質と前記分散媒とを分離し、これらを抽出する抽出装置であって、
その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第1ローラと、
前記第1ローラに当接し、前記第1ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、
前記第1ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第1ローラの回転方向上流位置において、前記第1ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、
前記帯電された分散質を電気的に前記第1ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、
前記液体試料中の分散質の濃度に関連する情報を取得して前記分散質の濃度を推定する濃度推定手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が任意の第1濃度であることを推定したとき、第1帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が、前記第1濃度よりも所定値以上濃い任意の第2濃度であることを推定したとき、前記第1帯電量よりも所定値以上高い第2帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。 - 分散質及び分散媒を含む液体試料から前記分散質と前記分散媒とを分離し、これらを抽出する抽出装置であって、
その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第1ローラと、
前記第1ローラに当接し、前記第1ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、
前記第1ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第1ローラの回転方向上流位置において、前記第1ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、
前記帯電された分散質を電気的に前記第1ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記第1ローラ上における前記薄層の厚さを調整する厚さ調整手段と、を備え、
前記厚さ調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が任意の第1濃度であることを検出したとき、前記薄層を第1厚さで前記第1ローラ上に形成させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第1濃度よりも所定値以上濃い任意の第2濃度であることを検出したとき、前記第1厚さよりも所定値以上だけ薄い第2厚さで前記薄層を前記第1ローラ上に形成させることを特徴とする抽出装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の抽出装置において、
前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第2ローラであることを特徴とする抽出装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の抽出装置において、さらに、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第1ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、
を備えることを特徴とする抽出装置。 - 請求項5に記載の抽出装置において、
前記薄層形成手段は、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第3ローラであって、
該第3ローラは、前記帯電装置の配置位置よりも前記第1ローラの回転方向上流位置において、前記第1ローラに当接されてニップ部を形成し、
前記第3ローラの周面で搬送された前記液体試料が、前記ニップ部を通過することで、前記第1ローラの周面に前記薄層が形成されることを特徴とする抽出装置。 - 請求項6に記載の抽出装置において、
前記第3ローラが、その周面に凹部を有するアニックスローラであって、さらに、
前記アニックスローラの周面に保持される前記液体試料の量を制限する計量手段を備えることを特徴とする抽出装置。 - 請求項6又は7に記載の抽出装置において、さらに、
前記第1ローラ及び前記第3ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第1駆動手段を備え、
前記第1駆動手段は、前記第1ローラと前記第3ローラとを逆方向に回転させると共に、前記第3ローラの回転周速度が前記第1ローラの回転周速度よりも早くなるように回転させることを特徴とする抽出装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の抽出装置において、
前記電界形成手段は、前記第1ローラに負の電界を印加する電源であって、
前記帯電装置は、前記薄層中の分散質を正に帯電させることを特徴とする抽出装置。 - 請求項1又は2に記載の抽出装置において、
前記帯電調整手段は、前記帯電装置に与える電圧を、前記第1帯電量と前記第2帯電量とに応じて制御することを特徴とする抽出装置。 - 請求項3に記載の抽出装置において、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第1ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、をさらに備え、
前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第2ローラであり、
前記薄層形成手段が、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第3ローラであって、
前記厚さ調整手段は、前記第1ローラ、前記第2ローラ及び前記第3ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第2駆動手段であり、
前記第2駆動手段は、
前記第1濃度が検出されたとき、前記第1ローラ、前記第2ローラ及び前記第3ローラを、それぞれ所定の第1周速度で回転させ、
前記第2濃度が検出されたとき、前記第1ローラ、前記第2ローラ及び前記第3ローラを、それぞれ前記第1周速度よりも遅い第2周速度で回転させることを特徴とする抽出装置。
- 請求項3に記載の抽出装置において、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第1ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、をさらに備え、
前記薄層形成手段が、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第3ローラであって、
前記厚さ調整手段は、前記第1ローラ及び前記第3ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第3駆動手段であり、
前記第3駆動手段は、
前記第1濃度が検出されたとき、前記第1ローラに対する前記第3ローラの回転周速度比が所定の第1速度比となるように、前記第1ローラ及び前記第3ローラを回転させ、
前記第2濃度が検出されたとき、前記第1速度比よりも前記第3ローラが増速された第2速度比で、前記第1ローラ及び前記第3ローラを回転させることを特徴とする抽出装置。
- 請求項3に記載の抽出装置において、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第1ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、をさらに備え、
前記薄層形成手段が、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第3ローラであって、
前記厚さ調整手段は、前記第1ローラと前記第3ローラとのニップ深さを調整するニップ調整手段であり、
前記ニップ調整手段は、
前記第1濃度が検出されたとき、前記第1ローラと前記第3ローラとのニップ深さを所定の第1深さに設定し、
前記第2濃度が検出されたとき、前記第1深さよりも所定値だけ深い第2深さに、前記第1ローラと前記第3ローラとのニップ深さを設定することを特徴とする抽出装置。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の抽出装置において、
前記液体試料が液体現像剤であり、前記分散質はトナーであって、前記分散媒はキャリア液であることを特徴とする抽出装置。 - 請求項14に記載の抽出装置を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
- 画像形成装置であって、
その周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を前記感光体ドラムへ供給する現像部と、
前記トナーと前記キャリア液との混合比が調整された液体現像剤を生成する現像剤生成部と、
前記現像部で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤を前記現像剤生成部へ供給する第1供給系統と、
前記キャリア液を前記現像剤生成部へ供給する第2供給系統と、
前記現像剤生成部で生成された液体現像剤を、リザーブタンクを介して前記現像部へ供給する第3供給系統と、
前記現像部に供給された液体現像剤であって、該現像部若しくは感光体ドラムにおいて消費されなかった液体現像剤を回収して前記現像剤生成部へ供給する回収系統と、
前記回収系統に設けられ、回収された液体現像剤から前記トナーと前記キャリア液とを分離し、これらを抽出する請求項14に記載の抽出装置と、
を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
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