JP7062541B2

JP7062541B2 - 分離装置

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Inventors: 哲平永田; 幸寛添田; 威裕小島
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Description

本発明は、液体現像剤からトナーとキャリア液とを分離する分離装置に関する。

従来から、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、画像形成工程で使用されなかった液体現像剤を回収し、リサイクルすることが行われている。このような液体現像剤のリサイクル処理においては、液体現像剤（液体材料）中の分散質であるトナー粒子と分散媒であるキャリア液を分離し、キャリア液を再利用する。

例えば、電極ローラと、電極部材と、供給部と、キャリア回収部と、回収ローラとを備え、電界を用いて液体現像剤からトナーとキャリア液とを分離する分離装置が提案されている（特許文献１）。

具体的には、電極部材は、電極ローラの外表面と隙間を介して配置され、電極ローラとの間に、電極ローラ側にトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能である。供給部は、電極ローラと電極部材との隙間に液体現像剤を供給する。キャリア回収部は、電極部材の下流側に隣接して設けられ、キャリア液を回収する。回収ローラは、キャリア回収部よりも下流側に配置され、電極ローラとの間に、電極ローラ側からトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能である。

特開２０１６－２２４４２４号公報

ここで、上述の特許文献１に記載の分離装置で、電極ローラと回収ローラとの間に液体現像剤が介在しない状態で、回収ローラに電圧を印加してしまうと、電極ローラが損傷してしまう虞がある。

本発明は、電極ローラが損傷することを低減できる構成を提供することを目的とする。

本発明は、電界を用いて、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤からトナーとキャリア液とを分離するための分離装置であって、所定方向に回転する導電性の電極ローラと、前記電極ローラの外表面と隙間を介して配置され、前記電極ローラとの間に、前記電極ローラ側にトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能な電極部材と、前記隙間に液体現像剤を供給する供給部と、前記電極ローラの回転方向に関して、前記電極部材の下流側に隣接して設けられ、キャリア液を回収するキャリア回収部と、前記電極ローラの回転方向に関して、前記キャリア回収部よりも下流側に配置され、前記電極ローラとの間に、前記電極ローラ側からトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能な回収ローラと、を備え、前記電極ローラと前記回収ローラの回転を開始した後、又は、前記回転の開始と同時に、前記供給部が液体現像剤の供給を開始し、その後、前記電極部材と前記回収ローラの電圧の印加を開始することを特徴とする。

本発明によれば、電極ローラが損傷することを低減できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。第１の実施形態に係る画像形成装置の液体現像剤の搬送経路を示す概略構成図。第１の実施形態に係る画像形成装置の液体現像剤の搬送動作の制御ブロック図。第１の実施形態に係る画像形成装置の液体現像剤の搬送動作の制御を示すフローチャート。第１の実施形態に係る分離抽出装置の斜視図。第１の実施形態に係る分離抽出装置の一部を切断して示す斜視図。第１の実施形態に係る分離抽出装置の一部を示す断面図。図７のＡ部拡大図。第１の実施形態に係る液体現像剤の分離、抽出の動作の制御を示すフローチャート。第１の実施形態に係る分離抽出装置の一部を抜き出して、トナーの流れを説明するための断面図。第２の実施形態に係る液体現像剤の分離、抽出の動作の制御のうち、図９の区間Ａに対応する部分の制御を示すフローチャート。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図１０を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。

［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、記録材（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）にトナー画像を形成する電子写真方式のデジタルプリンタである。画像形成装置１００は、画像信号に基づいて動作し、カセット１１ａ、１１ｂから順次搬送される記録材としてのシートＳに、画像形成部１２で形成したトナー像を転写し、その後、定着することで画像を得ている。画像信号は、不図示のスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末などから画像形成装置１００に送られる。

画像形成部１２は、像担持体としての感光ドラム１３、帯電器１４、レーザ露光装置１５、現像器１６、およびドラムクリーナ１９を備えている。帯電器１４により表面が帯電された感光ドラム１３上に、画像信号に応じてレーザ露光装置１５からレーザ光Ｅが照射され、感光ドラム１３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１６によりトナー像として現像される。本実施形態では、現像器１６には、分散媒であるキャリア液に分散質である粉体のトナーを分散させた液体材料としての液体現像剤Ｄが収容されており、この液体現像剤Ｄを用いて現像を行う。

液体現像剤Ｄは、混合器としてのミキサー３１において、キャリア液ＣにトナーＴを所定の比率で混合、分散させて生成され、現像器１６へ供給される。キャリア液Ｃはキャリア容器（回収容器）としてのキャリアタンク３２に、トナーＴはトナー容器としてのトナータンク３３にそれぞれ収容されている。そして、ミキサー３１内のキャリア液ＣとトナーＴの混合状態に応じて、それぞれのタンクからキャリア液Ｃ又はトナーＴがミキサー３１へ供給される。ミキサー３１は、不図示のモータにより駆動される攪拌羽根が収容されており、供給されたキャリア液ＣとトナーＴとを攪拌することで混合し、キャリア液Ｃ中にトナーＴを分散させている。

ミキサー３１から現像器１６へ供給された液体現像剤Ｄは、現像器１６の供給区画１６ａにおいてコートローラ１７によって、現像剤担持体としての現像ローラ１８にコートされ（供給され）、現像に使用される。現像ローラ１８は、表面に液体現像剤を担持して搬送し、感光ドラム１３上（像担持体上）に形成された静電潜像をトナーで現像する。現像後に現像ローラ１８に残留したキャリア液ＣとトナーＴは、現像器１６の回収区画１６ｂへ回収される。ここで、コートローラ１７から現像ローラ１８への液体現像剤Ｄのコート、及び、現像ローラ１８から感光ドラム１３上の静電潜像への現像は、それぞれ電界を用いて行う。

感光ドラム１３上に形成されたトナー像は、電界を用いて中間転写ローラ２０に転写され、中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とで形成されたニップ部へ搬送される。中間転写ローラ２０へのトナー像転写後に感光ドラム１３上に残留したトナーＴとキャリア液Ｃはドラムクリーナ１９によって回収される。なお、中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とは、少なくとも何れかが無端状のベルトであっても良い。

カセット１１ａ、１１ｂに収容されたシートＳは、搬送ローラなどにより構成される給送部２２ａ、２２ｂによりレジスト搬送部２３へ向けて搬送される。レジスト搬送部２３は、中間転写ローラ２０に転写されたトナー像のタイミングに合わせて、中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とのニップ部へシートＳを搬送する。

中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とのニップ部では、通過するシートＳにトナー像が転写され、トナー像が転写されたシートＳは、搬送ベルト２４によって定着装置２５へ搬送され、シートＳに転写されたトナー像を定着する。トナー像が定着したシートＳは、機外へ排出され、画像工程が完了する。

中間転写ローラ２０と転写ローラ２１には、それぞれ、残留したトナーＴとキャリア液Ｃを回収する中間転写ローラクリーナ２６、転写ローラクリーナ２７が設けられている。

［液体現像剤の搬送］
次に、本実施形態における液体現像剤Ｄの搬送について、図２ないし図４を用いて説明する。まず、上述のようにドラムクリーナ１９、中間転写ローラクリーナ２６、および、転写ローラクリーナ２７などの画像形成部１２で回収した現像剤は、分離装置としての分離抽出装置３４でトナーとキャリア液とを分離して、キャリア液を再利用する。なお、現像後に現像ローラ１８上に残留し、現像器１６の回収区画１６ｂへ回収した現像剤は、ミキサー３１に戻されるが、分離抽出装置３４に搬送するようにしても良い。

分離抽出装置３４は、詳しくは後述するが、キャリア液とトナーとを分離する際に、再利用可能なキャリア液と、トナー及び紙粉などの不純物を含む廃液Ｗとを分離し、分離された廃液Ｗは廃液回収容器３５に回収される。

より具体的に説明する。キャリアタンク３２とトナータンク３３からミキサー３１への輸送管には、それぞれ、電磁弁４１、４２が設けられ、ミキサー３１へのキャリア液ＣとトナーＴの供給量を調整する。ミキサー３１からは、ポンプ４４を用いて現像に必要な液体現像剤Ｄが現像器１６へ供給される。

現像器１６の回収区画１６ｂへ回収した現像剤は、ポンプ４３によってミキサー３１に戻される。回収区画１６ｂで回収された現像剤は、現像などに使用されておらず殆ど劣化していないためである。

ドラムクリーナ１９、中間転写ローラクリーナ２６、および、転写ローラクリーナ２７で回収した残留キャリア液およびトナーは、それぞれ、ポンプ４８、４９、５０によって、分離抽出装置３４に搬送される。

分離抽出装置３４で分離された再利用可能なキャリア液は、電磁弁４５によってキャリアタンク３２へ搬送される。一方、分離抽出装置３４で分離された廃液は自重落下で輸送管に設けられた電磁弁４７によって廃液回収容器３５へ適宜搬送される。

なお、液体現像剤などの搬送は、ポンプを用いる以外に、例えば、自重落下で搬送できる場合はポンプを設けず自重を用いた搬送方式としても良い。

図３に示すように、上述のポンプ４３、４４、４８、４９、５０及び電磁弁４１、４２、４５、４７は、制御部としてのＣＰＵ２００により、それぞれポンプドライバ２０１、電磁弁ドライバ２０２を介して制御されている。後述するポンプ３４ｃも、上述したポンプ４３などと同様、ＣＰＵ２００により、ポンプドライバ２０１を介して制御されている。ＣＰＵ２００は、後述する剤量検出装置１６０、固形成分濃度検出装置３１０、キャリア液濃度検出装置３４ａの検出値に基づいて、各ポンプなどを制御している。

このような液体現像剤の搬送動作について、図２、３を参照しつつ図４を用いて説明する。まず、図２、３に示すように、現像器１６には、剤量検出装置１６０が設けられ、剤量検出装置１６０によって、現像器１６内の液体現像剤の量を検出している。また、ミキサー３１には、固形成分濃度検出装置３１０が設けられ、ミキサー３１内のトナーなどの固形成分の濃度を検出している。固形成分濃度検出装置３１０としては、例えば、発光部と受光部とを備え、ミキサー３１内の液体が通過する部分に発光部から光を照射し、この部分を透過した光を受光部により受光する。この部分の固形成分の量によって受光部で受光する光量が変化するため、この光量の変化によりミキサー３１内の固形成分の濃度を検出できる。

図４に示すように、現像器１６内の現像剤量を剤量検出装置１６０により検出する（Ｓ１）。そして、現像器１６内の現像剤量が所定量（例えば２００±１０ｃｃ）以下である場合には、ＣＰＵ２００がポンプ４４を駆動し（Ｓ２）、現像器１６内の液体現像剤量の調整を行う。調整後は、ポンプ４４の駆動を停止する（Ｓ３）。

次いで、ミキサー３１内の固形成分の濃度を固形成分濃度検出装置３１０により検出する（Ｓ４）。ミキサー３１内の固形成分の濃度の所定の範囲（例えば１０±０．５％）から外れる場合には、固形成分の濃度が１０．５％以上であるか否かを判断する（Ｓ５）。そして、固形成分の濃度が１０．５％以上である場合には、電磁弁４１を開き、キャリアタンク３２からミキサー３１内にキャリア液を供給する（Ｓ６）。一方、固形成分の濃度が１０．５％以上ではない、即ち、９．５％以下である場合には、電磁弁４２を開き、トナータンク３３からミキサー３１内にトナーを供給する（Ｓ７）。これにより、ミキサー３１内の液体現像剤の濃度調整が行われる。

即ち、トナー濃度（固形成分の濃度）が高い場合には、キャリアタンク３２からキャリア液が電磁弁４１によってミキサー３１に供給される。また、トナー濃度が低い場合には、トナータンク３３からミキサー３１で用いる液体現像剤よりもトナー濃度が高い液体現像剤が電磁弁４２によってミキサー３１に供給される。

ミキサー３１内の固形成分の濃度が所定の範囲になると、必要に応じてポンプ４４を駆動し、ミキサー３１から現像器１６に濃度調整がなされた液体現像剤を供給する（Ｓ８）。そして、画像形成が開始されると共に（Ｓ９）、各ポンプ４３、４８、４９、５０の駆動も開始され（Ｓ１０）、分離抽出装置３４の駆動も開始される（Ｓ１１）。

［分離抽出装置］
次に図５ないし図８を用いて、分離装置としての分離抽出装置３４について詳細に説明する。分離抽出装置３４は、電界を用いて、液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離し、キャリア液とトナーとを別々に抽出する装置である。

上述のようにドラムクリーナ１９などの画像形成部１２で回収された液体現像剤は、図５及び図６に矢印で示すように、分離抽出装置３４の入口３４ｂから液体収容容器３４６内に搬送される。そして、液体収容容器３４６内のバッファ容器３４８に供給される。本実施形態では、バッファ容器３４８を分離抽出装置３４に備えさせているが、容器単体で設けても良い。バッファ容器３４８に供給された液体現像剤は、供給部としてのポンプ３４ｃにより搬送され、フィルタ３４ｄを通過する。

フィルタ３４ｄを通過した液体現像剤は、図６及び図７に示すように、供給トレイ３４６ａに投入され、ポンプ３４ｃによって、後述する電極ローラ３４２とコート電極部材３４１との隙間３４７内に搬送される（図７参照）。即ち、ポンプ３４ｃが駆動すると、バッファ容器３４８に供給された液体現像剤が、供給トレイ３４６ａを介して隙間３４７の電極ローラ３４２の回転方向の上流端部３４７ａ（図７）に供給される。

なお、供給部は、ポンプ以外に、電極ローラ３４２に接するように、或いは、近接して配置された供給ローラであっても良い。例えば、供給トレイの代わりに桶のように、液体現像剤を貯留できる貯留タンクを配置し、上述のように回収した液体現像剤をこの貯留タンクに溜める。そして、貯留タンクに溜められた液体現像剤と接触するように供給ローラを配置する。液体現像剤が貯留タンクに貯蔵された状態で、供給ローラが回転すると、供給ローラ表層に液体現像剤が汲み上げられる。そして、その液体現像剤を、例えば、供給ローラに接するブレード部材により掻き取ることで、隙間３４７内に搬送する。

この構成の場合、供給ローラは、電極ローラ３４２とは別に駆動されるようにしても良いし、電極ローラ３４２と同じ駆動源で駆動されるようにしても良い。更には、供給ローラを電極ローラ３４２に接触させて、電極ローラ３４２に従動回転させても良い。また、供給ローラから液体現像剤を掻き取る部材は、ブレード部材に限らない。例えば、ブレード状以外の構成、或いは、ブラシなどであっても良い。さらに、本実施例では液体現像剤をポンプ３４ｃによって搬送しているが、電極ローラ３４２の回転に伴って搬送される構成であっても良い。

本実施形態の場合、詳しくは後述するように、供給トレイ３４６ａに投入され、ポンプ３４ｃにより隙間３４７内に送られた液体現像剤は、分離抽出装置３４においてトナーとキャリア液に分けられる。そして、抽出されたトナーは廃液回収容器３５に送られ、抽出されたキャリア液はキャリアタンク３２へ搬送される。

次に、このような分離抽出装置３４におけるトナーとキャリア液との分離、抽出の構成について詳しく説明する。図６及び図７に示すように、液体収容容器３４６内には、電極部材としてのコート電極部材３４１、導電性のローラとしての電極ローラ３４２、トナー回収装置３５０などが配置されている。液体収容容器３４６は、液体現像剤を収容可能な容器であって、上述の供給トレイ３４６ａと、後述するように再利用可能となったキャリア液が排出されるキャリア回収部としての排出部３４６ｂと、廃液となった現像剤を回収する回収部３５４とを有している。

電極ローラ３４２は、例えば中実ステンレスによって外径がφ４０ｍｍに形成された芯金表層にウレタンゴム弾性層を一体成型により形成した導電性のローラである。図３に示すように、電極ローラ３４２は、駆動源としての駆動モータ２０５によって外部から駆動が入力され、所定方向（図６、７の矢印方向）に回転する。本実施形態では、駆動モータ２０５の回転速度は２０００ｒｐｍとしている。そして、電極ローラ３４２は、駆動モータ２０５の回転を減速機により減速させて、例えば、４００ｒｐｍの回転速度で回転する。なお、電圧印加装置３４５は高圧ドライバ２０４を介して、駆動モータ２０５は、モータドライバ２０３を介して、それぞれＣＰＵ２００により制御される。

コート電極部材３４１は、図７及び図８に示すように、電極ローラ３４２の外表面の一部と隙間３４７を介して配置される。隙間３４７の電極ローラ３４２の回転方向の上流端部３４７ａには、供給トレイ３４６ａが接続されている。そして、上述のように供給トレイ３４６ａに投入された液体現像剤は、ポンプ３４ｃ（図５）によって、上流端部３４７ａから隙間３４７内に供給される。隙間３４７の電極ローラ３４２の回転軸線方向両端部は封止されており、隙間３４７に供給された液体現像剤は、電極ローラ３４２の回転に伴って隙間３４７内を回転方向下流側に搬送される。

隙間３４７の電極ローラ３４２の回転方向の下流端部３４７ｂには、キャリア回収部としての排出部３４６ｂが接続されている（図６参照）。上流端部３４７ａは、下流端部３４７ｂよりも重力方向上方に配置される。また、排出部３４６ｂは、隙間３４７の電極ローラ３４２の回転方向の上流端部３４７ａよりも重力方向下方で、電極ローラ３４２の回転方向に関して、コート電極部材３４１の下流側に隣接して設けられ、電極ローラ３４２からキャリア液を回収する。そして、隙間３４７を通過した液体現像剤が排出部３４６ｂから輸送管３４６ｃを介してキャリアタンク３２に送られる（図２、６参照）。

なお、輸送管３４６ｃは、排出された液体現像剤を再度、分離抽出装置３４に戻す経路にも接続されている。排出部３４６ｂには、キャリア液濃度検出装置３４ａが設けられ、排出部３４６ｂ内に送られた液体現像剤のキャリア液中のトナー濃度を検出するようにしている。キャリア液濃度検出装置３４ａの構成は、前述の固形成分濃度検出装置３１０と同じである。そして、排出部３４６ｂに送られた液体現像剤のトナー濃度が所定値（例えば、０．０２％）よりも大きい場合には、再度、分離抽出装置３４に戻して、トナーとキャリア液との分離を行うようにしている。

これは、例えば、分離抽出装置３４の作動中に電源が落とされるなどの異常事態が生じ、分離抽出装置３４で十分にキャリア液とトナーとを分離できない場合を想定しているためである。このような場合、排出部３４６ｂに送られる液体現像剤のトナー濃度は所定値よりも大きくなるので、この場合には、分離抽出装置３４に戻す。通常は、後述するように、液体現像剤が隙間３４７を通過することでトナーとキャリア液とが分離され、抽出されたキャリア液が排出部３４６ｂに送られる。したがって、排出部３４６ｂに送られた液体現像剤のトナー濃度は所定値以下であり、分離抽出装置３４に戻されることなく、キャリアタンク３２に送られる。なお、このように分離抽出装置３４に戻す経路は、省略しても良い。

上述のように、電極ローラ３４２と隙間３４７を介して配置されるコート電極部材３４１は、少なくとも液体が通過する部分３４１ｘの表面が導電性素材によって形成されていている。また、コート電極部材３４１は、例えば中実ステンレスによって幅４００ｍｍに形成されている。また、液体が通過する部分３４１ｘは、電極ローラ３４２の一部を収容する形状を有し、この部分３４１ｘの電極ローラ３４２と対向する面は、電極ローラ３４２の表面と所定距離（即ち、隙間３４７）を保つように湾曲した形状となっている。この所定距離は、例えば０．２ｍｍである。

図３に示すように、コート電極部材３４１と電極ローラ３４２とには、電圧印加手段としての電圧印加装置３４５に接続されている。そして、コート電極部材３４１と電極ローラ３４２との間に、電圧印加装置３４５によってトナーが電極ローラ３４２側（電極ローラ側）に移動する電界が生じるように電圧が印加可能である。即ち、隙間３４７には、トナーが電極ローラ３４２に引き寄せられるような電界が生じるような電圧が印加されている。

本実施形態では、荷電制御剤によりトナーがマイナス帯電するため、例えば、電極ローラ３４２にはマイナス３００Ｖ、コート電極部材３４１にはマイナス１０００Ｖを印加する。そして、隙間３４７を通過している液体現像剤中のトナーがコート電極部材３４１から電極ローラ３４２へ移動するようにしている。この結果、液体現像剤が隙間３４７を通過している間に、トナーが電極ローラ３４２に担持され、トナーとキャリア液とが分離される。分離されたキャリア液は、隙間３４７の下流端部３４７ｂに接続される排出部３４６ｂに排出され、上述のように回収容器としてのキャリアタンク３２に送られる。

トナー回収装置３５０は、電極ローラ３４２の回転方向に関してコート電極部材３４１の下流側に位置し、電極ローラ３４２に担持されたトナーを回収する。トナー回収装置３５０は、回収ローラ３５１と、回収電圧印加手段としての電圧印加装置３４５と、掻き取り部材としてのブレード部材３５２とを有する。

回収ローラ３５１は、例えば中実ステンレスによって外径がφ２０ｍｍに形成された導電性のローラであり、電極ローラ３４２に当接するように配置されている。そして、回収ローラ３５１は、電極ローラ３４２に接触して、図６、７の矢印方向に従動回転する。なお、回収ローラ３５１の回転速度は、例えば、８００ｒｐｍである。即ち、回収ローラ３５１は、電極ローラ３４２の回転方向に関して、排出部３４６ｂよりも下流側で、コート電極部材３４１よりも上流側に位置され、電極ローラ３４２に接触するとともに、電極ローラ３４２と対向する位置で互いに順方向に回転する。本実施形態では、回収ローラ３５１が電極ローラ３４２に従動して回転するが、駆動モータによって外部から駆動が入力され、回転する構成でも良い。

電極ローラ３４２及び回収ローラ３５１は、互いに略平行に配置されて回転軸線方向両端部を、液体収容容器３４６を構成するフレームに回転自在に支持されている。また、回収ローラ３５１の両端部には、バネなどの付勢機構が設けられている。回収ローラ３５１は、付勢機構により電極ローラ３４２に向けて付勢され、電極ローラ３４２を弾性変形させている。付勢機構による回収ローラ３５１の電極ローラ３４２への押圧力は、例えば、３ｋｇｆ（２９．４Ｎ）である。

なお、コート電極部材３４１及び回収ローラ３５１は、電極ローラ３４２を基準に位置決めされており、電極ローラ３４２はこれらの部材の位置基準となっている。

電圧印加装置３４５は、図３に示すように、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とに接続されており、回収ローラ３５１と電極ローラ３４２との間に、回収ローラ側にトナーが移動する電界が生じるように電圧を印加する。本実施形態では、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とに接続する電圧印加装置と、電極ローラ３４２とコート電極部材３４１とに接続する電圧印加装置とを共通にしているが、別にしても良い。本実施形態では、例えば、電極ローラ３４２にはマイナス３００Ｖ、回収ローラ３５１にはマイナス２００Ｖを印加する。そして、電極ローラ３４２に担持され、回収ローラ３５１まで搬送されたトナーが、電極ローラ３４２から回収ローラ３５１に移動するようにしている。

ブレード部材３５２は、回収ローラ３５１に接触して回収ローラ上のトナーを掻き取る。ブレード部材３５２は、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とが接触している位置に対して回収ローラ３５１の回転方向下流側で、回収ローラ３５１に対してカウンター方向に接触するように配置されている。ブレード部材３５２は、先端部３５２ａが回収ローラ３５１の表面に接触するように付勢されている。なお、カウンター方向とは、ブレード部材３５２の回収ローラ３５１に接触する先端部分が向かう方向が、回収ローラ３５１の回転方向に沿う接線方向と逆方向になる方向である。また、ブレード部材３５２は、回収ローラ３５１の長手方向（回転軸線方向）に沿って延びる板状の部材で、例えばステンレスが用いられる。

上述のように電極ローラ３４２から回収ローラ３５１に移動したトナーは、ブレード部材３５２により掻き取られ、トナー回収部としての回収部３５４に送られる。回収部３５４により回収されたトナーは、上述したように、廃液回収容器３５に送られる。なお、回収ローラ３５１からトナーを掻き取る掻き取り部材は、ブレード部材に限らない。例えば、ブレード状以外の構成、或いは、ブラシなどであっても良い。

［液体現像剤の分離、抽出の動作の制御フロー］
次に、上述のように構成される本実施形態における液体現像剤の分離、抽出の動作の制御フローについて、図９及び図１０を用いて説明する。まず、各ポンプ４８、４９、５０が駆動されることで、ドラムクリーナ１９、中間転写ローラクリーナ２６、および、転写ローラクリーナ２７で回収した現像剤が分離抽出装置３４に搬送される。そして、所定量の現像剤が分離抽出装置３４に送られた後、ポンプ４８、４９、５０は停止される（Ｓ２１）。

次いで、駆動モータ２０５の駆動を開始して、電極ローラ３４２及び回収ローラ３５１を回転させる（Ｓ２２）。駆動モータ２０５の駆動開始のタイミングは、ポンプ４８、４９、５０の停止から例えば１００ｍｓｅｃ後である。なお、駆動モータ２０５の駆動開始は、ポンプ４８、４９、５０の停止と同時でも良いし、停止前であっても良い。

次に、ポンプ３４ｃによる液体現像剤の供給を開始する（Ｓ２３）。供給開始（ポンプ３４ｃの駆動開始）のタイミングは、駆動モータ２０５の駆動開始から例えば１００ｍｓｅｃ後である。

次に、電圧印加装置３４５による電圧の印加を開始（ＯＮ）し、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１に電圧の印加を開始する（Ｓ２４）。電圧印加のタイミングは、供給開始から例えば１００ｍｓｅｃ後である。この時間は、液体現像剤がポンプ３４ｃから電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部まで達するのに要する時間とすることが好ましい。

即ち、本実施形態では、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１の回転を開始した後、ポンプ３４ｃが液体現像剤の供給を開始し、その後、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始する。これにより、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１が回転した状態で、液体現像剤がポンプ３４ｃにより隙間３４７に供給され、液体現像剤が電極ローラ３４２の回転に伴って搬送される。

そして、液体現像剤が電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部にほぼ到達したタイミングで、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１に電圧の印加が開始される。この際、本実施形態では、電極ローラ３４２にも電圧が印加される。この結果、コート電極部材３４１と電極ローラ３４２との間にトナーが電極ローラ３４２側に移動する電界が、回収ローラ３５１と電極ローラ３４２との間にトナーが回収ローラ側に移動する電界が生じるように電圧が印加される。このために、液体現像剤中のトナーは、まず電極ローラ３４２側に移動した後、回収ローラ３５１側に移動する。電荷を有さないキャリア液はコート電極部材３４１側に残留する。

即ち、図１０に示すように、隙間３４７を通過する液体現像剤中のトナーＴ（図１０の実線）は、電極ローラ３４２に電気的に引き寄せられると共にコート電極部材３４１から電気的な反発力を受ける。これにより、トナーＴは、電極ローラ３４２側に電気的に付勢される。このとき、電極ローラ３４２側にトナーＴ層があり、トナーＴ層の上にキャリア液Ｃの層がある。電極ローラ３４２の回転によりトナーＴ層とキャリア液Ｃ層を有する液体は、回収ローラ３５１まで搬送され、電界によりトナーＴ層が回収ローラ３５１に移動する。

このように隙間３４７を通過して電極ローラ３４２により回収ローラ３５１まで搬送された液体現像剤中のトナーＴは、回収ローラ３５１に電気的に引き寄せられると共に電極ローラ３４２から電気的な反発力を受ける。これにより、トナーは、電極ローラ３４２に対して離れる方向、即ち、回収ローラ３５１側に電気的に付勢される。このとき、キャリア液Ｃは、所定の割合で電極ローラ３４２側と回収ローラ３５１側とに分割され、電極ローラ３４２側に分割されたキャリア液Ｃ層（図１０の鎖線）は、電極ローラ３４２の回転により、隙間３４７の上流端部３４７ａに搬送される。即ち、回収ローラ３５１との間で電極ローラ３４２側に分割されたキャリア液Ｃは、隙間３４７の入口に戻される。そして、供給トレイ３４６ａから供給される液体現像剤と合流し、再度、隙間３４７に搬送される。

なお、コート電極部材３４１と電極ローラ３４２との間、及び、回収ローラ３５１と電極ローラ３４２との間に、それぞれ上述のような電界が生じさせることができれば、例えば、電極ローラ３４２には電圧を印加しなくても良い。

回収ローラ３５１に電気的に付着したトナーは、ブレード部材３５２によって掻き取られる。ここで、電磁弁４７を開放させておく（Ｓ２５）。これにより、ブレード部材３５２によって掻き取られたトナーは、自重落下して回収部３５４より廃液回収容器３５へ回収される。なお、トナーは廃棄しても良いし、再利用しても良い。

また、隙間３４７の下流端部３４７ｂから排出部３４６ｂに排出されたキャリア液は、キャリア液濃度検出装置３４ａによりトナー濃度が検出され、検出されたトナー濃度が所定値（例えば、０．０２％）以下であるか否かが判断される（Ｓ２６）。トナー濃度が所定値以下であれば、電磁弁４５を開放し、キャリア液をキャリアタンク３２に送る（Ｓ２７）。

そして、分離抽出装置３４内からのキャリア液の分離抽出が完了すると（Ｓ２８）、電磁弁４５、４７が閉鎖される（Ｓ２９）。そして、ポンプ３４ｃの駆動が停止され、次いで、電圧印加装置３４５による電圧印加が停止され、最後に、駆動モータ２０５の駆動が停止される（Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２）。

次いで、ポンプ４８、４９、５０により所定量の残留現像剤が再び分離抽出装置３４に搬送されて、次の分離処理が行われる。そして、このような動作が繰り返し行われる。

なお、本実施形態の分離抽出装置３４では、液体現像剤１００．０ｃｃ（キャリア液９０．０ｃｃ、トナー１０．０ｃｃ含有）から８８．０ｃｃのキャリア液を抽出することができる。また、１回の分離処理における所要時間は例えば３０秒であり、この場合、８００ｍｍ／ｓのプロセススピードまで対応することが可能である。

このような本実施形態の場合、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１の回転を開始した後、ポンプ３４ｃが液体現像剤の供給を開始し、その後、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始している。このため、電極ローラ３４２が損傷することを低減できる。即ち、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１との間に液体現像剤が介在しない状態で、回収ローラ３５１に電圧を印加してしまうと、電極ローラ３４２が損傷してしまう虞がある。

これに対して本実施形態の場合、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始するタイミングを、駆動モータ２０５及びポンプ３４ｃの駆動開始の後としている。このため、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１との間に液体現像剤が介在した状態で、回収ローラ３５１に電圧を印加することができ、電極ローラ３４２が損傷してしまうことを低減できる。

特に、液体現像剤が電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部に達するタイミング或いは達した後に回収ローラ３５１への電圧印加を開始すれば、より確実に電極ローラ３４２の損傷を低減できる。なお、電圧印加装置３４５による電圧の印加を開始するタイミングは、駆動モータ２０５及びポンプ３４ｃの駆動開始の後であれば良く、液体現像剤が電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部に達する前であっても良い。この場合でも、既に、電極ローラ３４２が回転して液体現像剤が搬送されており、このニップ部に液体現像剤が介在しないで回収ローラに電圧が印加される時間は僅かである。

なお、上述の実施形態では、分散質としてトナーを、分散媒としてキャリア液を用いた例について説明したが、電界により分離可能な分散質と分散媒であれば、本発明を適用可能である。例えば、分散質が荷電制御剤、分散媒がキャリア液であっても良い。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図２、３、５～９を参照しつつ、図１１を用いて説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態の図９のフローチャートの区間Ａの制御が異なるだけで、その他の構成は第１の実施形態と同様である。このため、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を用い、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

本実施形態における液体現像剤の分離、抽出の動作の制御フローについて、図９を参照しつつ、図１１を用いて説明する。図９に示したように、まず、各ポンプ４８、４９、５０が駆動されることで、ドラムクリーナ１９、中間転写ローラクリーナ２６、および、転写ローラクリーナ２７で回収した現像剤が分離抽出装置３４に搬送される。そして、所定量の現像剤が分離抽出装置３４に送られた後、ポンプ４８、４９、５０は停止される（図９のＳ２１）。

次に、ポンプ３４ｃによる液体現像剤の供給及び駆動モータ２０５の駆動を開始する（Ｓ２２－Ａ）。即ち、駆動モータ２０５の駆動開始と同時に、ポンプ３４ｃの駆動を開始する。ポンプ３４ｃ及び駆動モータ２０５の駆動開始のタイミングは、ポンプ４８、４９、５０の停止から例えば１００ｍｓｅｃ後である。これにより、液体現像剤が電極ローラ３４２の回転に伴って搬送される。

次に、電圧印加装置３４５をＯＮする（Ｓ２３－Ａ）。電圧印加のタイミングは、ポンプ３４ｃ及び駆動モータ２０５の駆動開始から例えば１００ｍｓｅｃ後である。この時間は、液体現像剤がポンプ３４ｃから電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部まで達するのに要する時間とすることが好ましい。

即ち、本実施形態では、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１の回転の開始と同時に、ポンプ３４ｃが液体現像剤の供給を開始し、その後、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始する。これにより、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１が回転した状態で、液体現像剤がポンプ３４ｃにより隙間３４７に供給され、液体現像剤が電極ローラ３４２の回転に伴って搬送される。そして、液体現像剤が電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部にほぼ到達したタイミングで、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１に電圧の印加が開始される。Ｓ２３－Ａの後は、図９のＳ２５及びＳ２６に進む。

このような本実施形態の場合、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１の回転の開始と同時に、ポンプ３４ｃが液体現像剤の供給を開始し、その後、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始している。このため、電極ローラ３４２が損傷することを低減できる。即ち、本実施形態の場合も、コート電極部材３４１と回収ローラ３５１の電圧の印加を開始するタイミングを、駆動モータ２０５及びポンプ３４ｃの駆動開始の後としている。このため、電極ローラ３４２と回収ローラ３５１との間に液体現像剤が介在した状態で、回収ローラ３５１に電圧を印加することができ、電極ローラ３４２が損傷してしまうことを低減できる。

なお、本実施形態の場合も、電圧印加装置３４５による電圧の印加を開始するタイミングは、駆動モータ２０５及びポンプ３４ｃの駆動開始の後であれば良く、液体現像剤が電極ローラ３４２と回収ローラ３５１とのニップ部に達する前であっても良い。

また、本実施形態の場合、供給部は、上述のようにポンプを備えないで、電極ローラ３４２の駆動により液体現像剤を隙間３４７内に供給する構成であっても良い。例えば、供給トレイの代わりに桶のように、液体現像剤を貯留できる貯留タンクを配置し、上述のように回収した液体現像剤をこの貯留タンクに溜める。そして、貯留タンクに溜められた液体現像剤と接触するように電極ローラ３４２を配置する。これにより、電極ローラ３４２が回転することで貯留タンク内の液体現像剤が汲み上げられ、隙間３４７内に搬送される。即ち、この構成の場合、電極ローラ３４２が供給部を兼ねており、電極ローラ３４２の駆動が開始されることで、供給部による液体現像剤の供給も同時に行われる。

３４・・・分離抽出装置（分離装置）／３４ｃ・・・ポンプ（供給部）／２０５・・・駆動モータ（駆動源）／３４１・・・コート電極部材（電極部材）／３４２・・・電極ローラ／３４５・・・電圧印加装置（電圧印加手段）／３４６ｂ・・・排出部（キャリア回収部）／３４７・・・隙間／３５１・・・回収ローラ／３５２・・・ブレード部材／Ｃ・・・キャリア液／Ｄ・・・液体現像剤／Ｔ・・・トナー

Claims

電界を用いて、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤からトナーとキャリア液とを分離するための分離装置であって、
所定方向に回転する導電性の電極ローラと、
前記電極ローラの外表面と隙間を介して配置され、前記電極ローラとの間に、前記電極ローラ側にトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能な電極部材と、
前記隙間に液体現像剤を供給する供給部と、
前記電極ローラの回転方向に関して、前記電極部材の下流側に隣接して設けられ、キャリア液を回収するキャリア回収部と、
前記電極ローラの回転方向に関して、前記キャリア回収部よりも下流側に配置され、前記電極ローラとの間に、前記電極ローラ側からトナーが移動する電界が生じるような電圧が印加可能な回収ローラと、を備え、
前記電極ローラと前記回収ローラの回転を開始した後、又は、前記回転の開始と同時に、前記供給部が液体現像剤の供給を開始し、その後、前記電極部材と前記回収ローラの電圧の印加を開始する、
ことを特徴とする分離装置。
前記回収ローラは、前記電極ローラと当接して従動回転し、
前記電極ローラを駆動する駆動源と、
前記電極部材と前記回収ローラに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記駆動源の駆動を開始した後、又は、前記駆動源の駆動開始と同時に、前記供給部が液体現像剤の供給を開始し、その後、前記電圧印加手段による電圧の印加を開始する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の分離装置。
前記供給部は、液体現像剤を搬送するポンプであり、
前記駆動源の駆動を開始した後、又は、前記駆動源の駆動開始と同時に、前記ポンプの駆動を開始し、その後、前記電圧印加手段による電圧の印加を開始する、
ことを特徴とする、請求項２に記載の分離装置。
前記回収ローラに当接して前記回収ローラ上のトナーを回収するブレード部材を備えた、
ことを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の分離装置。