WO2004081674A1 - 液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方法及び装置 - Google Patents

液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方法及び装置 Download PDF

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Norihiro Yamasaku
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid developing electrophotographic apparatus that collects used liquid toner from a liquid developing electrophotographic apparatus using a predetermined concentration of liquid toner, adjusts the used liquid toner to the original predetermined concentration, and reuses the adjusted liquid toner. And a method and apparatus for adjusting the toner density.
  • Patent Document 1 See Patent Document 2
  • Patent Document 2 See Patent Document 3
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-63101
  • Patent Document 2 JP-A-10-2827796
  • a liquid developing electrophotographic apparatus forms an electrostatic latent image on a photosensitive drum by a well-known image forming process, and supplies a liquid toner composed of monochromatic toner particles and a carrier to form the electrostatic latent image.
  • the toner image is developed, and the toner image is transferred and supplied to the intermediate transfer member.
  • the single-color toner image transferred to the intermediate transfer body is combined with another single-color toner image to form a color image, and is transferred to a predetermined print medium.
  • the concentration of the liquid toner is adjusted to a constant value in the toner concentration adjusting device.
  • the toner density adjusted by the toner density adjusting device always fluctuates depending on the printed content.
  • FIG. 7 a description will be given of a toner concentration adjusting device provided in a conventional liquid developing electrophotographic apparatus.
  • the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 2 is developed by the liquid toner provided by the transfer from the developing roller 3 to become a toner image, and this toner image is further transferred and supplied to the intermediate transfer body 1.
  • the liquid toner (residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 2 after the transfer of the toner image to the intermediate transfer body 1 is removed by the collecting blade 5a and collected in the collecting pot 6a. Since most of the toner particles forming the image are transferred to the surface of the intermediate transfer member 1, the liquid toner collected in the collection pot 6a is mainly constituted by a carrier. The remaining liquid toner transferred and supplied from the developing roller 3 to the photosensitive drum 2 is removed by a collecting blade 5b and collected in a collecting pot 6b.
  • the liquid toner collected in the collecting pots 6a and 6b is sent to the toner concentration adjusting device 50, respectively.
  • the high density toner (the ratio of the toner particles) provided by the high density toner replenishing mechanism 53 is monitored by the toner density detecting mechanism 54 in the density adjusting pot 51. Mix the liquid toner that is higher than the liquid toner in use). By replenishing toner particles lost in the printing process in this way, the toner density is increased, and the liquid toner having reached the predetermined density is conveyed to the supply pot 7 as regenerated toner for reuse.
  • the high-concentration toner to be mixed must have the properties of a liquid toner, the concentration of the toner particles contained in the high-concentration toner cannot be increased beyond about 30% of the whole. Therefore, when a high-density toner is supplied during the density adjustment, the carrier is supplied together with the necessary toner particles, so that the amount of the liquid toner to be reproduced increases as a whole.
  • the liquid toner collected from the surface of the photosensitive drum contains a large amount of carrier, and the high-density toner used for toner concentration adjustment also contains carrier.
  • the high-density toner used for toner concentration adjustment also contains carrier.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and when adjusting the toner density, the amount of high-density toner required for toner reproduction is suppressed, and the amount of reproduced toner generated is reduced.
  • the purpose is to suppress the rise of the liquid level and to prevent overflow from the pot.
  • the method for adjusting the toner concentration of a liquid developing electrophotographic apparatus includes the steps of: collecting used liquid toner from a liquid developing electrophotographic apparatus using a liquid toner in which toner particles having a predetermined concentration are dispersed in a carrier; Adjust to the original predetermined density and reuse the adjusted liquid toner.
  • the collected liquid toner is introduced into the concentration adjusting pot, and a high-concentration liquid toner containing toner particles in a ratio higher than a predetermined concentration of the liquid toner used in the liquid developing electrophotographic apparatus, and a carrier. Replenish each.
  • the carrier is separated and extracted from the liquid toner stored in the concentration adjusting pot, the liquid toner concentration is adjusted to a predetermined concentration, and the liquid toner adjusted to the predetermined concentration is supplied to the liquid developing electrophotographic apparatus. Reuse in
  • the toner density adjusting device of the liquid developing electrophotographic apparatus includes: a density adjusting pot into which the collected liquid toner is introduced; and the density adjusting pot having the predetermined density of the liquid toner used in the liquid developing electrophotographic apparatus.
  • the liquid toner adjusted to a predetermined density in the density adjusting pot is reused in the liquid developing electrophotographic apparatus.
  • the carrier extraction mechanism includes a first roller that is immersed in the liquid toner stored in the concentration adjusting pot and is driven to rotate, and a second roller that rolls with the first roller and receives the supply of the liquid toner.
  • a third roller receiving the supply of the liquid toner layer from the second roller, and a bias voltage source applied between the second roller and the third roller. By applying the bias voltage, the toner particles contained in the liquid toner are left on the second roller, while the carrier is moved to the third roller side and moved to the third roller side. Collect the carrier.
  • the apparatus further includes a mechanism for detecting the concentration of the liquid toner stored in the concentration adjusting pot.
  • the mechanism includes a supply roller immersed in the liquid toner stored in the concentration adjusting pot and driven to rotate at a predetermined speed. It can be constituted by a roller pair consisting of a reflection roller which rolls with the supply roller and receives the supply of the liquid toner, and an optical sensor provided at a position facing the reflection roller.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a toner density adjusting device provided in a liquid developing electrophotographic apparatus.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating details of the toner density adjusting device 10.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating details of the carrier extraction mechanism 12.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the details of the toner concentration detection mechanism 14.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating elements constituting a control procedure of the toner density adjusting device in the liquid developing electrophotographic apparatus.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a control procedure of the toner density adjusting device.
  • FIG. 7 is a view for explaining a toner density adjusting device provided in a liquid developing electrophotographic apparatus according to a conventional technique. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram exemplifying a toner density adjusting device provided in a liquid developing electrophotographic apparatus.
  • the present invention uses a liquid toner having a predetermined density to form an image in a liquid developing electrophotographic apparatus, and then collects the unconsumed liquid toner, and adjusts the toner density adjustment device to the original predetermined density. Then, the adjusted liquid toner is reused.
  • An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 2 by well-known means (not shown).
  • the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 2 was provided by the developing roller 3.
  • the toner image is developed by the liquid toner, and the toner image is further transferred to the intermediate transfer body 1.
  • the toner image on the intermediate transfer body 1 is further transferred and fixed on a print medium by a known means (not shown).
  • the liquid toner used is, for example, a non-volatile silicone oil used as a carrier, and about 10 to 20% of toner particles having a particle size of about 1 to 2 ⁇ m comprising a resin (resin) and a pigment in the silicone oil. Are dispersed at the ratio of
  • the expression “toner concentration” used in this specification indicates the ratio of the toner particles in the carrier.
  • the liquid toner (residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 2 after the transfer of the toner image to the intermediate transfer body 1 is removed by the collection blade 5a and collected in the collection pot 6a. Since most of the toner particles forming the image are transferred from the photosensitive drum 2 to the surface of the intermediate transfer body 1, the liquid toner collected from the photosensitive drum 2 to the collecting pot 6a is mainly constituted by a carrier.
  • the remaining liquid toner supplied from the developing roller 3 to the photosensitive drum 2 is removed by a collecting blade 5b and collected in a collecting pot 6b.
  • the liquid toner collected in the collection pot 6b forms a so-called negative image with respect to the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 2, and the composition ratio of the liquid toner before development to the developing roller 3 Is substantially equivalent to the liquid toner.
  • the liquid toner collected in the collecting pot 6a is guided to the carrier pot 20 and stored therein, and is sent to the toner concentration adjusting device 10 according to a separate instruction.
  • the liquid toner collected in the collection pot 6 is sent to the toner concentration adjusting device 10 as it is.
  • the liquid toner whose density has been adjusted is sent to supply ports 1 and 7, from which it is supplied to the developing roller 3 via the supply roller 4, and as described above, the electrostatic latent Used for image development.
  • the toner concentration adjusting device is a device that collects liquid toner remaining after use in a liquid developing electrophotographic apparatus, adjusts the liquid toner to an original predetermined density, and supplies the adjusted liquid toner for reuse.
  • the toner density adjusting device 10 is such that a carrier extracting mechanism 12, a toner replenishing mechanism 13, a toner density detecting mechanism 14, and a stirring mechanism 15 are incorporated in a density adjusting pot 11. First, details of the carrier extraction mechanism 12 will be described with reference to FIG.
  • the carrier extraction mechanism 12 includes a supply roller 1 2 1 which is immersed in a liquid toner stored in the concentration adjustment pot 11 and used for concentration adjustment, and is driven to rotate at a predetermined speed, and the supply roller 1 2 1 Roller 1 and Roller 2 that receive the supply of the liquid toner by rolling, and Carrier Roller 1 and 2 that receive the supply of the liquid toner layer having a uniform thickness on the surface of the development roller 1 and 2. Prepare.
  • a bias drive source 127 is connected between the developing roller 122 and the carrier roller 123.
  • the bias drive source 127 has the developing roller 122 side as a negative pole and the carrier roller 123 side as a positive pole.
  • the bias voltage causes the toner particles to remain on the developing roller 122 without moving to the carrier roller 123, and only the carrier is moved. Moves to the side of the carrier roller 1 2 3. Therefore, only the carrier is supplied to the surface of the carrier roller 123.
  • the carrier supplied to the surface of the carrier roller 123 is removed by the blade 124 and collected at the collection port 126.
  • Carriers collected at recovery ports 126 are guided to carrier ports 20 (see Fig. 1), where they are stored.
  • the carrier extraction mechanism 12 has a function of extracting the carrier from the liquid toner stored in the concentration adjusting port 11 and increasing the concentration of the stored liquid toner.
  • the toner replenishing mechanism 13 included in the toner density adjusting device 10 includes a carrier trapping mechanism 13 1 for introducing the carrier from the carrier port 20 and a high density toner for separately storing the high density toner. It is composed of a toner replenishing mechanism 1 32.
  • High-concentration toner is a liquid toner having a higher ratio of toner particles than liquid toner used for development in a liquid developing electrophotographic apparatus.
  • the toner concentration adjusting device 10 includes a stirring mechanism 15 for stirring the liquid toner stored in the concentration adjusting port 11.
  • the toner concentration detection mechanism 14 is composed of a supply roller 14 1, which is immersed in a liquid toner for concentration adjustment stored in the concentration adjustment pot 11, and is driven to rotate at a predetermined speed, and the supply roller 14 1 And a roller pair consisting of a reflection roller 142 that receives the supply of liquid toner by rolling, and an optical sensor 144 provided at a position facing the reflection roller 142.
  • the liquid toner adhering to the surface of the supply roller 144 is adjusted to a predetermined thickness by the doctor blade 144 and then supplied to the surface of the reflection roller 142.
  • the optical sensor 145 measures the amount of toner particles contained in the liquid toner layer of a predetermined thickness adhering to the surface of the reflective roller 142 by irradiating the light from the light source and measuring the reflected light. To detect the toner density.
  • the liquid toner layer subjected to the toner concentration measurement is wiped off by a cleaning blade 144 after the measurement.
  • the carrier is replenished from the carrier charging mechanism 13 1 (see FIG. 2), and when the toner density value decreases, the carrier extraction mechanism 12 (See Fig. 2 and Fig. 3), and increase the rotational drive speed according to the low density value (deviation from the target toner density to the lower one) to increase the carrier extraction amount. Increase.
  • the density of the optical sensor 144 is read. There are significant fluctuations in the values. This large fluctuation point is defined as the numpty level (the level near the sky but a little left) of the liquid toner stored in the toner concentration detection mechanism 14, and the carrier extraction operation by the carrier extraction mechanism 12 Is stopped, and the liquid toner is replenished by the toner replenishing mechanism 13.
  • the toner concentration adjusting device B10 mounted on the electrophotographic apparatus B01 is a carrier extraction mechanism B12, a toner replenishment mechanism B13, a toner concentration detection mechanism B14, and a stirring mechanism B15.
  • the carrier extracting mechanism B122 includes a roller driving mechanism B122 for setting a rotational driving speed of the roller, and a bias driving source B122 for applying a bias voltage to the roller row.
  • the toner replenishing mechanism B13 is provided in the high-density toner replenishing mechanism to mix high-density toner, and the carrier gate B13 in the carrier collecting mechanism to mix the carrier. And
  • the toner density detection mechanism B14 includes a roller drive mechanism B141 for rotating the roller at a predetermined constant speed, and an optical sensor B142 for detecting the toner density of the liquid toner.
  • the stirring mechanism B15 constantly stirs the liquid toner stored in the concentration adjusting pot included in the toner concentration adjusting device B10 so as to keep the concentration of the liquid toner uniform.
  • step SO1 the amount of liquid in the concentration adjustment pot is detected. If it is nempty in step SO2, the flow advances to step S03 to open the toner gate B131 of the toner replenishment mechanism B13 to raise the level. While injecting the density toner, the carrier gate B1 32 is opened and the carrier is injected.
  • step S02 the process proceeds to step S04, and the toner concentration of the liquid toner stored in the concentration adjusting pot is detected by the optical sensor B142 in the toner concentration detection mechanism B14. Then, the process proceeds to step S 05, where the detected toner density value is compared with the upper limit and the lower limit of the reference value.
  • step SO6 if the detected toner density value is lower than the lower limit of the reference value (the toner density is low), proceed to step SO7 to drive the roller drive mechanism B122 of the carrier extraction mechanism B12. To start the carrier extraction operation.
  • step S08 if the difference between the reference value and the detected toner density value is larger than the predetermined value, the process proceeds to step S10, where the roller drive mechanism B1 of the carrier extraction mechanism B12
  • step S08 if the difference between the reference value and the detected toner density value is small, the flow advances to step S09 to instruct the roller drive mechanism B122 of the carrier extraction mechanism B122 to decelerate. Emit, reduce the efficiency of carrier extraction and adjust to the standard concentration accurately. Then, return to the start of this flow.
  • step S06 if the detected toner density value is higher than the upper limit of the reference value (toner density is high), the process proceeds to step S11, where the carrier gate B13 of the toner replenishment mechanism B13 is removed. Open, inject the carrier and return to the start of this flow.
  • step S 06 If the detected toner density value is within the reference value (between the reference upper limit and the reference lower limit) in step S 06, the flow returns to the start of this flow.
  • the toner concentration adjusting device of the present invention is provided with the mechanism for separating and extracting the carrier from the liquid toner, the injection of the high-concentration liquid toner can be suppressed in the process of adjusting the toner concentration.
  • the surface elevation can be suppressed, and thus the effect of preventing the overflow of the liquid toner can be obtained.
  • the carrier extraction mechanism provided in the toner concentration adjusting device includes a bias drive source that applies a bias voltage having the same polarity as the toner particles of the liquid toner to the carrier roller, so that the carrier extraction mechanism gives priority to the carrier. It can be separated and extracted.
  • the toner density adjusting device can detect the jump level in the density adjusting pot based on the fluctuation of the toner density.

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Abstract

中間転写体1にトナー画像を転写した後の感光ドラム2の表面に残存する液体トナーは、回収ポット6aに集約され、そこからキャリアポット20に導かれて貯留され、別途の指示にしたがってトナー濃度調整装置10へ送られる。また、現像ローラ3より感光ドラム2に供給された残りの液体トナーは、回収ポット6bに集約され、そのまま、トナー濃度調整装置10へ送られる。トナー濃度調整装置10において、濃度調整された後の液体トナーは、供給ポット7に送られ、そこから供給ローラ4を介して現像ローラ3に供給されて、静電潜像の現像のために用いられる。トナー濃度調整装置10は、濃度調整ポットに、キャリア抽出機構、トナー補充機構、トナー濃度検出機構等を組み込んだものである。

Description

明細書 液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方法及び装置 技術分野 ·
本発明は、 所定濃度の液体トナーを使用する液体現像電子写真装置から使用後 の液体トナーを回収して、 元の所定濃度に調整し、 この調整した液体トナーを再 利用する液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方法及び装置に関する。 背景技術
液体現像電子写真装置に適用する液体トナーのトナー濃度調整の方式における 公知の例として、 例えばトナーが一定量になったときに白地印刷を行なわせてキ ャリアの消費を促すという方式 (特許文献 1参照) と力、 あるいは感光ドラムよ り回収した残トナーを物理的に高濃度トナーと低濃度トナーとに分離させるとい う方式 (特許文献 2参照) などがある。
特許文献 1 :特開平 1 0— 6 3 1 0 3号公報
特許文献 2 :特開平 1 0— 2 8 2 7 9 6号公報
従来より液体現像電子写真装置としては、 周知の画像形成プロセスによって感 光ドラム上に静電潜像を形成し、 単色のトナー粒子とキヤリアよりなる液体トナ 一を供給することで静電潜像を現像してトナー画像化し、 このトナー画像を中間 転写体に転写供給する。 中間転写体に転写された単色のトナー画像は、 他の単色 トナー画像と複合化してカラー画像を形成し、 所定の印刷媒体に転写される。 上記構成の液体現像電子写真装置において画像形成を行なう場合、 液体トナー 中のトナー粒子は画像部分の面積によってその消費量を異にするが、 キャリアの 消費量は画像面積に依存することなくほぼ一定量が消費される。 また印刷に供し た液体トナーの残りは回収され、 再度の印刷に供される。 その際、 トナー濃度調 整装置において当該液体トナーの濃度が一定の値となるべく調整される。 これよ り、 トナー濃度調整装置において調整するトナー濃度は印刷された内容によって 常に変動する。 第 7図に基づいて、 従来の技術による液体現像電子写真装置に設けるトナー濃 度調整装置を説明する。 感光ドラム 2の表面に形成する静電潜像は現像ローラ 3 より転写提供を受けた液体トナーによって現像されてトナー画像となり、 さらに このトナー画像は中間転写体 1に転写供給される。 中間転写体 1にトナー画像を 転写提供した後の感光ドラム 2の表面に残存する液体トナー (残トナー) は、 回 収ブレード 5 aによって搔き取られて回収ポット 6 aに集約される。 画像を形成 する トナー粒子のほとんどが中間転写体 1の表面に転写されるので、 回収ポット 6 aに集約される液体トナーは主にキヤリァによって構成される。 また現像ロー ラ 3より感光ドラム 2に転写供給された残りの液体トナーは回収ブレード 5 bで 搔き取られて回収ポット 6 bに集約される。
回収ポット 6 aおよび 6 bに集約された液体トナーは、 それぞれトナー濃度調 整装置 5 0に送られる。 トナー濃度調整装置 5 0においては、 濃度調整ポット 5 1の中でトナー濃度検出機構 5 4による監視下で、 高濃度トナー補充機構 5 3よ り提供を受けた高濃度トナー (トナー粒子の比率を使用中の液体トナーよりも高 く した液体トナー) を混合する。 このようにして、 印刷工程で失われたトナー粒 子を補給することにより、 トナー濃度を高め、 所定の濃度に達した液体トナーを 再生トナーとして供給ポット 7へ搬送して再度の使用に供する。
上記の混合される高濃度トナーは、 液体トナーとしての特性を持たさなければ ならないので、 高濃度トナーに含まれるトナー粒子の割合が全体の 3 0 %程度を 超えて濃度を高めることはできない。 したがって濃度調整に際して高濃度トナー を供給すると、必要とされるトナー粒子と共にキヤリアの供給も行なわれるので、 全体としては再生される液体トナーの量が増加することになる。
さらに、 印刷工程で所要の印刷面積が広く指定されるなど、 トナー粒子の消費 量が多い場合は、 キャリアの残存量に比較して補充すべきトナー粒子量が多くな るので、 濃度調整に必要な高濃度トナーも多く必要とされる。
これより、 再生液体トナーを生成するトナー濃度調整装置 5 0では、 再生され た液体トナーの量が多くなり、 濃度調整ポット 5 1より液体トナーが溢れ出る危 険がある。 発明の開示
上述したごとく、 従来の技術において、 感光ドラムの表面から回収された液体 トナーにはキヤリァが多く含まれていることや、 トナー濃度調整に供する高濃度 トナーにもキヤリァが含まれていることなどから、 再生トナーが必要以上に多く 生成されて濃度調整ポットよりあふれ出る恐れがあるという問題点がある。
これより、 本発明は、 以上の問題点を解消すべくなされたものであって、 トナ 一濃度調整時に、 トナー再生に必要な高濃度トナーの分量を抑制し、 生成される 再生トナーの量を抑制することによって、 液面の上昇を抑え、 ポットからの溢れ 出しを防止することを目的とする。
本発明の液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方法は、 キャリア中に所定濃 度のトナー粒子を分散させた液体トナーを使用する液体現像電子写真装置から使 用後の液体トナーを回収して、 元の所定濃度に調整し、 この調整した液体トナー を再利用する。 濃度調整ポット内に、 回収した液体トナーを導入すると共に、 液 体現像電子写真装置で使用される液体トナーの所定濃度よりも高い比率のトナー 粒子を含有させた高濃度液体トナーと、キヤリアとをそれぞれ補充する。そして、 濃度調整ポット中に貯留する液体トナーより、 キャリアを分離して抽出して、 液 体トナー濃度を所定濃度に調整し、 この所定濃度に調整された液体トナーを、 液 体現像電子写真装置で再利用する。
本発明の液体現像電子写真装置のトナー濃度調整装置は、 回収した液体トナー が導入される濃度調整ポットと、 該濃度調整ポットに、 液体現像電子写真装置で 使用される液体トナーの前記所定濃度よりも高い比率のトナー粒子を含有させた 高濃度液体トナーと、 キャリアとをそれぞれ補充する供給機構と、 濃度調整ポッ ト中の液体トナーより、 キャリアを分離して抽出するキャリア抽出機構と、 を備 える。 この濃度調整ポット中において所定濃度に調整された液体トナーを、 液体 現像電子写真装置で再利用する。
また、 キャリア抽出機構は、 濃度調整ポット中に貯留する液体トナーに浸漬し て回転駆動する第 1のローラと、 この第 1のローラと転動して液体トナーの供給 を受ける第 2のローラと、 この第 2のローラから液体トナー層の供給を受ける第 3のローラと、 第 2のローラと第 3のローラの間に印加するバイアス電圧源とを 備え、 このバイアス電圧を印加することにより、 液体トナーに含まれるトナー粒 子を第 2のローラ上に残留させる一方、 キヤリァを第 3のローラ側に移動させ、 この第 3のローラ側に移動したキヤリァを回収する。
また、 濃度調整ポット中に貯留する液体トナーの濃度を検出する機構をさらに 備え、 この機構は、 濃度調整ポット中に貯留する液体トナーに浸潰して所定の速 度で回転駆動する供給ローラ及ぴ該供給ローラと転動して液体トナーの供給を受 ける反射ローラよりなるローラ対と、 この反射ローラに対向する位置に設ける光 学センサとによって構成することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、液体現像電子写真装置に設けたトナー濃度調整装置を例示する図であ る。
第 2図は、 トナー濃度調整装置 1 0の詳細を説明する図である。
第 3図は、 キヤリァ抽出機構 1 2の詳細を説明する図である。
第 4図は、 トナー濃度検出機構 1 4の詳細を説明する図である。
第 5図は、 液体現像電子写真装置におけるトナー濃度調整装置の制御の手順を 構成する要素を説明するプロック図である。
第 6図は、トナー濃度調整装置の制御の手順を説明するフローチヤ一トである。 第 7図は、 従来の技術による液体現像電子写真装置に設けるトナー濃度調整装 置を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 例示に基づき、 本発明を説明する。 第 1図は、 液体現像電子写真装置に 設けたトナー濃度調整装置を例示する図である。 本発明は、 液体現像電子写真装 置において画像形成を行なうために所定濃度を有する液体トナーを使用した後、 消費されなかった液体トナーを回収して、 トナー濃度調整装置において元の所定 濃度に調整し、 この調整した液体トナーを再利用する。
感光ドラム 2の表面には、 図示省略した周知の手段により、 静電潜像が形成さ れる。 この感光ドラム 2の表面上の静電潜像は、 現像ローラ 3より提供を受けた 液体トナーによって現像されてトナー画像となり、 さらにこのトナー画像は中間 転写体 1に転写される。 中間転写体 1上のトナー画像は、 さらに図示省略した周 知の手段により、 印刷媒体上に転写して定着される。 使用される液体トナーは、 例えば、 キャリアとして不揮発性のシリコーンオイルが用いられ、 このシリコー ンオイル中にレジン (樹脂) と顔料からなる粒径 1〜 2 μ m程度のトナー粒子が 10〜20%程度の比率で分散している。 本明細書で用いた 「トナー濃度」 なる表示 は、 このキャリア中のトナー粒子の比率を表している。
中間転写体 1にトナー画像を転写した後の感光ドラム 2の表面に残存する液体 トナー (残トナー) は、 回収ブレード 5 aによって搔き取られて回収ポット 6 a に集約される。 画像を形成するトナー粒子のほとんどが、 感光ドラム 2から中間 転写体 1の表面に転写されるので、 感光ドラム 2から回収ポット 6 aに集約され る液体トナーは、 主にキャリアによって構成される
また現像ローラ 3より感光ドラム 2に供給された残りの液体トナーは回収ブレ ード 5 bで搔き取られて、 回収ポット 6 bに集約される。 この回収ポット 6 bに 集約される液体トナーは、 感光ドラム 2の表面に形成されるトナー画像に対する いわばネガ画像を形成するものであり、 その組成の割合は、 現像ローラ 3に供給 される現像前の液体トナーとほぼ同等である。
回収ポット 6 aに集約される液体トナーはキヤリアポット 2 0に導かれて貯留 され、 別途の指示にしたがってトナー濃度調整装置 1 0へ送られる。 回収ポット 6 に集約される液体トナーはそのまま、 トナー濃度調整装置 1 0へ送られる。 トナー濃度調整装置 1 0において、 濃度調整された後の液体トナーは、 供給ポッ 1、 7に送られ、 そこから供給ローラ 4を介して現像ローラ 3に供給されて、 前述 したように静電潜像の現像のために用いられる。
次に、 トナー濃度調整装置 1 0の詳細を、 第 2図を参照して説明する。 トナー 濃度調整装置は、 液体現像電子写真装置において使用後に残った液体トナーを回 収して、 元の所定濃度に調整し、 この調整した液体トナーを再利用のために供給 する装置である。 トナー濃度調整装置 1 0は、 濃度調整ポット 1 1に、 キャリア 抽出機構 1 2、 トナー補充機構 1 3、 トナー濃度検出機構 1 4および攪拌機構 1 5を組み込んだものである。 まず、 このキャリア抽出機構 1 2の詳細を、 第 3図を参照して説明する。 キヤ リァ抽出機構 1 2は、 濃度調整ポット 1 1中に貯留する濃度調整に供される液体 トナーに浸漬して所定の速度で回転駆動する供給ローラ 1 2 1と、 この供給ロー ラ 1 2 1 と転動して液体トナーの供給を受ける展開ローラ 1 2 2と、 この展開口 ーラ 1 2 2の表面で均等な厚みに揃えられた液体トナー層の供給を受けるキヤリ アローラ 1 2 3とを備える。
展開ローラ 1 2 2とキヤリアローラ 1 2 3との間にはバイアス駆動源 1 2 7が 接続される。 バイアス駆動源 1 2 7は、 展開ローラ 1 2 2側をマイナス極とし、 キヤリアローラ 1 2 3側をプラス極として構成させる。 液体トナーに含まれる ト ナー粒子がプラスに帯電している構成の場合、 このバイアス電圧によってトナー 粒子はキヤリアローラ 1 2 3側に移動せずに展開ローラ 1 2 2上に残留し、 キヤ リァのみがキヤリアローラ 1 2 3側に移動する。 したがってキヤリアローラ 1 2 3の表面にはキヤリァのみが供給される。
キヤリアローラ 1 2 3の表面に供給されたキヤリァはブレード 1 2 4によって 搔き取られ、 回収ポッ ト 1 2 6に集約される。 回収ポッ ト 1 2 6に集約されたキ ャリアは、 キャリアポッ ト 2 0 (第 1図参照) に導かれて、 そこで貯留される。 このように、 キャリア抽出機構 1 2は、 濃度調整ポッ ト 1 1に貯留する液体トナ 一よりキャリアを抽出し、 この貯留液体トナーの濃度を高める機能を持つことに なる。
そして、 この供給ローラ 1 2 1 と展開ローラ 1 2 2とキャリアローラ 1 2 3に よるローラ対は、 その回転速度を上げると、 単位時間あたりのキャリア抽出量が 多くなる。
第 2図に示すごとく、トナー濃度調整装置 1 0に備える トナー補充機構 1 3は、 キヤリアポッ ト 2 0よりキヤリァを導き入れるキヤリァ捕充機構 1 3 1と、 別途 に高濃度トナーを貯留する高濃度トナー補充機構 1 3 2とにより構成する。 高濃 度トナーは、 液体現像電子写真装置において現像のために使用される液体トナー よりも、 トナー粒子の比率を高く した液体トナーである。
さらに、 トナー濃度調整装置 1 0は、 濃度調整ポッ ト 1 1に貯留する液体トナ 一を攪拌する攪拌機構 1 5を備えている。 次に、 トナー濃度検出機構 1 4の詳細を、 第 4図を参照して説明する。 トナー 濃度検出機構 1 4は、 濃度調整ポット 1 1中に貯留する濃度調整に供される液体 トナーに浸漬して所定の速度で回転駆動する供給ローラ 1 4 1およびこの供給口 ーラ 1 4 1と転動して液体トナーの供給を受ける反射ローラ 1 4 2よりなるロー ラ対と、 この反射ローラ 1 4 2に対向する位置に設ける光学センサ 1 4 5とによ つて構成するものである。
供給ローラ 1 4 1の表面に付着した液体トナーは、 ドクターブレード 1 4 3に よって所定の厚みに調整された後、 反射ローラ 1 4 2表面に供給される。 光学セ ンサ 1 4 5は、 光源光を照射してその反射光を測定することによって、 反射ロー ラ 1 4 2の表面に付着する所定の厚みの液体トナー層中に含まれるトナー粒子量 を計測してトナー濃度を検知する。 トナー濃度測定に供した液体トナー層は、 測 定後にクリ一ユングブレード 1 4 4によって拭い取られる。
これにより、 トナー濃度検出機構 1 4が検出するトナー濃度値が高くなるとキ ャリァ捕充機構 1 3 1 (第 2図を参照) よりキヤリアを補充し、 トナー濃度値が 低くなるとキャリア抽出機構 1 2 (第 2図及び第 3図を参照) のローラを駆動さ せ、 濃度値の低さ (目標とするトナー濃度から低い方へのズレ) に応じて回転駆 動速度を高めて、 キャリア抽出量を増大させる。
また濃度調整ポッ 卜の貯留する液体トナーの液量が減って液面が低下し、 トナ 一濃度検出機構 1 4の供給ローラ 1 4 1が液面より外れると、 光学センサ 1 4 5 の濃度読み取り値に大幅な変動が見られる。 この大幅な変動点を、 トナー濃度検 出機構 1 4に貯留する液体トナーのニァェンプティレベル (空に近いが少し残つ ているレベル) と定義し、 キヤリァ抽出機構 1 2によるキヤリァ抽出動作を停止 して、 トナー補充機構 1 3による液体トナーの補充を行なう。
第 5図に示すブロック図および第 6図に示すフローチヤ一トに基づいて、 液体 現像電子写真装置におけるトナー濃度調整装置の制御の手順を説明する。 まず、 第 5図に示すブロック図に基づいて制御の手順を構成する要素を説明する。 液体 現像電子写真装置 B 0 1に搭載するトナー濃度調整装置 B 1 0はキヤリァ抽出機 構 B 1 2と、 トナー補充機構 B 1 3と、 トナー濃度検出機構 B 1 4と、 攪拌機構 B 1 5とを備える。 キャリア抽出機構 B 1 2は、 ローラの回転駆動速度を設定するローラ駆動機構 B 1 2 1と、 ローラ列にバイアス電圧を印加するバイアス駆動源 B 1 2 2とを備 兄る。
トナー補充機構 B 1 3は、 高濃度トナー補充機構に設けて高濃度トナーの混入 を図るトナーゲート B 1 3 1と、 キヤリァ捕充機構に設けてキヤリァの混入を図 るキャリアゲート B 1 3 2とを備える。
トナー濃度検出機構 B 1 4は、 ローラを所定の定速度で回転駆動させるローラ 駆動機構 B 1 4 1と、 液体トナーのトナー濃度を検知する光学センサ B 1 4 2と を備える。
攪拌機構 B 1 5は、 トナー濃度調整装置 B 1 0を構成する濃度調整ポットに貯 留する液体トナーを常時攪拌して、 液体トナーの濃度を均一に保持する。
次に、 第 6図に示すフローチャートに基づいて、 液体現像電子写真装置が印刷 動作を継続している中でトナー濃度調整装置の実行する制御の手順を説明する。 制御手段の説明に引用する符号は第 5図による。
ステップ S O 1で、 濃度調整ポッ トの液量を検出し、 ステップ S O 2でニァェ ンプティであれば、 ステップ S 0 3に進んでトナー補充機構 B 1 3のトナーゲー ト B 1 3 1を開いて高濃度トナーを注入するとともに、 キヤリァゲート B 1 3 2 を開いてキヤリァを注入する。
ステップ S 0 2でニァェンプティでなくなるまで繰り返す。ステップ S 0 2で、 ニァェンプティでなければ、 ステップ S O 4に進んで、 トナー濃度検出機構 B 1 4にある光学センサ B 1 4 2によって濃度調整ポット中に貯留する液体トナーの トナー濃度を検出する。 そして、 ステップ S O 5に進んで、 検出したトナー濃度 値を基準値上限及び下限とそれぞれ比較照合する。
ステップ S O 6で、 基準値下限よりも検出したトナー濃度値が低い (トナー濃 度が薄い) 場合、 ステップ S O 7に進んで、 キャリア抽出機構 B 1 2のローラ駆 動機構 B 1 2 1の駆動を開始してキヤリァ抽出動作を開始する。
ステップ S 0 8で、 基準値と検出したトナー濃度値の差が所定値よりも大きな 場合は、ステップ S 1 0に進んで、キャリア抽出機構 B 1 2のローラ駆動機構 B 1
2 1に増速の指示を発し、 キャリア抽出の効率を高め、 すばやく基準濃度へ調整 する。 そして、 このフローのスタートに戻る。
ステップ S 0 8で、 基準値と検出したトナー濃度値の差が小さな場合は、 ステ ップ S 0 9に進んで、 キヤリァ抽出機構 B 1 2のローラ駆動機構 B 1 2 1に減速 の指示を発し、キヤリァ抽出の効率を下げ、正確に基準濃度へ調整する。そして、 このフローのスタートに戻る。
ステップ S 0 6で、 基準値上限よりも検出したトナー濃度値が高い (トナー濃 度が濃い) 場合、 ステップ S 1 1に進んで、 トナー補充機構 B 1 3のキャリアゲ ート B 1 3 2を開いてキヤリァを注入し、 このフローのスタートへ戻る。
ステップ S O 6で、 検出したトナー濃度値が基準値内にある (基準上限と基準 下限の間にある) 場合は、 そのままこのフローのスタートに戻る。
以上のように、 本発明のトナー濃度調整装置は液体トナーよりキヤリアを分離 抽出する機構を装備するので、 トナー濃度調整の過程において高濃度の液体トナ 一の注入を抑制できるので濃度調整ポットにおける液面上昇を抑制でき、 したが つて液体トナーの溢れ出しを防止するという効果を得る。
また、 トナー濃度調整装置に備えるキャリア抽出機構は、 キャリアローラに液 体トナーのトナー粒子と同極性のバイアス電圧を印加するバイアス駆動源を備え ることにより、 このキヤリァ抽出機構はキヤリアを優先して分離抽出することが できる。
また、 トナー濃度調整装置に備えるトナー濃度検出機構の検出するトナー濃度 値が大幅に低下した時点をもって濃度調整ポットに貯留した濃度調整に供する液 体トナーがユアェンプティレベルに達したと認定することにより、 トナー濃度調 整装置は濃度調整ポットにおけるニァェンプティレベルをトナー濃度の変動によ つて検出することができる。

Claims

請求の範囲
1 . キヤリァ中に所定濃度のトナー粒子を分散させた液体トナーを使用する液 体現像電子写真装置から使用後の液体トナーを回収して、元の所定濃度に調整し、 この調整した液体トナーを再利用する液体現像電子写真装置のトナー濃度調整方 法において、
濃度調整ポット内に、 前記回収した液体トナーを導入すると共に、 前記液体現 像電子写真装置で使用される液体トナーの前記所定濃度よりも高い比率のトナー 粒子を含有させた高濃度液体トナーと、 キヤリアとをそれぞれ補充し、
前記濃度調整ポット中に貯留する液体トナーより、 キャリアを分離して抽出し て、 液体トナー濃度を所定濃度に調整し、
この所定濃度に調整された液体トナーを、 液体現像電子写真装置で再利用する ことから成るトナー濃度調整方法。
2 . 前記キャリアの抽出は、 前記濃度調整ポッ ト中に貯留する液体トナーに浸 漬して回転駆動する第 1のローラと、 この第 1のローラと転動して液体トナーの 供給を受ける第 2のローラと、 この第 2のローラから液体トナー層の供給を受け る第 3のローラと、 前記第 2のローラと第 3のローラの間に印加するバイアス電 圧源とを備え、
このバイアス電圧を印加することにより、 液体トナーに含まれるトナー粒子を 前記第 2のローラ上に残留させる一方、 キヤリアを前記第 3のローラ側に移動さ せ、 この第 3のローラ側に移動したキヤリァを回収する請求の範囲第 1項に記載 のトナー濃度調整方法。
3 .前記濃度調整ポットに貯留する液体トナーの検出したトナー濃度に応じて、 前記互いに転動して回転する第 1、 第 2及び第 3のローラの回転駆動速度を制御 することにより回収するキヤリァ量を調整する請求の範囲第 2項に記載のトナー 濃度調整方法。
4 . 該濃度調整ポットに補充するキャリアとして、 前記濃度調整ポット中に貯 留した液体トナーより分離して抽出されたキヤリァが導入される請求の範囲第 1 項に記載のトナー濃度調整方法。
5 . 前記使用後に回収される液体トナーは、 中間転写体にトナー画像を転写し た後の感光ドラムの表面に残存する液体トナー、 及ぴ現像ローラより感光ドラム に供給された残りの液体トナーを回収したものである請求の範囲第 1項に記載の トナー濃度調整方法。
6 . キヤリア中に所定濃度のトナー粒子を分散させた液体トナーを使用する液 体現像電子写真装置から使用後の液体トナーを回収して、元の所定濃度に調整し、 この調整した液体トナーを再利用する液体現像電子写真装置のトナー濃度調整装 置において、
前記回収した液体トナーが導入される濃度調整ポットと、
該濃度調整ポットに、 前記液体現像電子写真装置で使用される液体トナーの前 記所定濃度よりも高い比率のトナー粒子を含有させた高濃度液体トナーと、 キヤ リアとをそれぞれ補充する供給機構と、
前記濃度調整ポット中の液体トナーより、 キャリアを分離して抽出するキヤリ ァ抽出機構と、 を備え、
前記濃度調整ポット中において前記所定濃度に調整された液体トナーを、 液体 現像電子写真装置で再利用することから成るトナー濃度調整装置。
7 . 前記キャリア抽出機構は、 前記濃度調整ポット中に貯留する液体トナーに 浸漬して回転駆動する第 1のローラと、 この第 1のローラと転動して液体トナー の供給を受ける第 2のローラと、 この第 2のローラから液体トナー層の供給を受 ける第 3の口一ラと、 前記第 2のローラと第 3のローラの間に印加するバイアス 電圧源とを備え、
このバイアス電圧を印加することにより、 液体トナーに含まれるトナー粒子を 前記第 2のローラ上に残留させる一方、 キヤリァを前記第 3のローラ側に移動さ せ、 この第 3のローラ側に移動したキヤリァを回収する請求の範囲第 6項に記載 のトナー濃度調整装置。
8 . 前記互いに転動して回転する第 1、 第 2及ぴ第 3のローラの回転駆動速度 を制御することにより回収するキヤリァ量を調整する請求の範囲第 7項に記載の トナー濃度調整装置。
9 . 該濃度調整ポットに補充するキャリアを貯留するためのキャリアポットを 備え、 該キャリアポット内に、 前記キャリア抽出機構により分離して抽出された キヤリァが導入される請求の範囲第 6項に記載のトナー濃度調整装置。
1 0 . 前記使用後に回収される液体トナーは、 中間転写体にトナー画像を転写 した後の感光ドラムの表面に残存する液体トナー及ぴ現像ローラより感光ドラム に供給された残りの液体トナーを回収したものである請求の範囲第 6項に記載の トナー濃度調整装置。
1 1 . 前記濃度調整ポット中に貯留する液体トナーの濃度を検出する機構をさ らに備えた請求の範囲第 6項に記載のトナー濃度調整装置。
1 2 . 前記トナー濃度を検出する機構は、 濃度調整ポット中に貯留する液体ト ナ一に浸漬して所定の速度で回転駆動する供給ローラ及び該供給ローラと転動し て液体トナーの供給を受ける反射ローラよりなるローラ対と、 この反射ローラに 対向する位置に設ける光学センサとによつて構成した請求の範囲第 1 1項に記載 のトナー濃度調整装置。
1 3 . 前記トナー濃度検出機構の検出する トナー濃度値が大幅に低下した時点 をもつて濃度調整ポットに貯留した濃度調整に供する液体トナーがニァェンプテ ィレベルに達したと判断する請求の範囲第 1 2項に記載のトナー濃度調整装置。
1 4 . 前記トナー濃度検出機構が検出するトナー濃度に応じて、 キャリアを補 充し、 或いはキヤリァ抽出機構によるキヤリァ抽出を行う請求の範囲第 1 2項に 記載のトナー濃度調整装置。
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