WO2019059387A1 - 画像形成装置 - Google Patents

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WO2019059387A1
WO2019059387A1 PCT/JP2018/035242 JP2018035242W WO2019059387A1 WO 2019059387 A1 WO2019059387 A1 WO 2019059387A1 JP 2018035242 W JP2018035242 W JP 2018035242W WO 2019059387 A1 WO2019059387 A1 WO 2019059387A1
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WO
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carrier
toner
carrier liquid
liquid
unit
Prior art date
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PCT/JP2018/035242
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀介 三浦
Original Assignee
キヤノン株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/10—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/10—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer
    • G03G15/11—Removing excess liquid developer, e.g. by heat

Definitions

  • the present invention relates to a liquid development type image forming apparatus.
  • a liquid development type image forming apparatus in which an image is formed using a developer in which toner is dispersed in a carrier liquid.
  • a developing apparatus conventionally provided with a developing roller provided in a casing and a developer tank in which a developer used in the casing is accommodated
  • a developer tank in which a developer used in the casing is accommodated
  • the developer in the developer tank is supplied to the developing roller by the developer supply unit, and the developer is supplied to the developing unit in which the photosensitive drum and the developing roller face each other by the rotation of the developing roller. It is supposed to be.
  • the developing device described in JP-A-10-63103 includes a conc. Toner bottle for supplying the conc. Toner to the developer tank and a carrier bottle for supplying the carrier liquid to the developer tank. .
  • the developer in the developer tank is maintained at a constant density by replenishing the conc. Toner and the carrier from the conc. Toner bottle and the carrier bottle.
  • the image forming apparatus described in JP-A-10-63103 is configured to be able to execute a blank sheet print mode in which only the carrier liquid is consumed without consuming toner, and this blank sheet print mode has a predetermined timing.
  • the carrier liquid is consumed without forming an image
  • the above-mentioned white paper print mode hinders the reduction of running cost.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of adjusting the amount of carrier liquid in the carrier circulation system without reducing the productivity.
  • a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier with an image carrier, a developer containing toner and a carrier liquid, and A cleaning unit for cleaning the developer remaining on the image carrier after the toner image is transferred to the recording material, a separation unit for separating the developer collected by the cleaning unit into toner and carrier, and the separation unit Developing the toner concentration adjusted to a predetermined toner concentration by mixing the first carrier accommodating portion for accommodating the carrier separated in the above, the toner replenishing portion for replenishing toner, the carrier of the carrier accommodating portion and the toner of the toner replenishing portion A developer storage portion for storing a liquid; a first transport path for transporting the developer from the developer storage portion toward the developing portion; a second carrier storage portion removable from the image forming apparatus; The A second transport path for transporting the carrier from the rear housing portion to the second carrier housing unit, the image forming apparatus having a are provided.
  • the carrier liquid discharge unit can discharge the carrier liquid stored in the carrier liquid replenishment unit out of the carrier liquid circulation system.
  • FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic configuration view of a liquid developer transport path.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the transport operation of the liquid developer.
  • FIG. 4 is a flowchart showing control of the liquid developer transport operation.
  • FIG. 5 is a perspective view of the separation and extraction apparatus.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a part of the separation and extraction apparatus.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the separation and extraction apparatus.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a portion A of FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a part of the separation and extraction device.
  • FIG. 10 is a perspective view of a part of the separation and extraction device taken at an angle different from that of FIG.
  • FIG. 11 is a flow chart showing control of the operation of separation and extraction of the liquid developer.
  • FIG. 12 is a flowchart showing control of the liquid developer replenishment operation to the carrier tank.
  • FIG. 13 is a flowchart of the carrier liquid transfer mode.
  • FIG. 14 is a flowchart of the carrier liquid transfer mode.
  • FIG. 15 is a flowchart of carrier liquid forced transfer mode.
  • FIG. 16 is a flowchart of carrier liquid forced transfer mode.
  • FIG. 17 is a flowchart of a surplus carrier tank replacement timing prediction system.
  • FIG. 18 is a flowchart of the carrier liquid forced discharge mode.
  • the recording material means, for example, a sheet material such as a sheet or an OHP sheet.
  • a printer will be described as an example of the image forming apparatus, but the present invention can be applied to, for example, a copier, a fax machine, a multifunction machine, etc. in addition to the printer. [General configuration of the printer]
  • the printer 100 is an electrophotographic digital printer that forms a toner image.
  • the printer 100 operates based on an image signal, transfers the toner image formed by the image forming unit 12 to a sheet S as a recording material sequentially transported from the cassettes 11a and 11b, and then fixes the image by fixing. It has gained.
  • the image signal is sent to the printer 100 from an external terminal such as a scanner or a personal computer (not shown).
  • the image forming unit 12 includes a photosensitive drum 13 as an image carrier, a charger 14, a laser exposure device 15, a developing device 16, and a drum cleaner 19.
  • the laser light E is irradiated from the laser exposure device 15 according to the image signal onto the photosensitive drum 13 whose surface is charged by the charger 14, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 13.
  • the electrostatic latent image is developed by the developing device 16 as a toner image.
  • the developing device 16 contains a liquid developer D as a liquid material in which powder toner as a dispersoid is dispersed in a carrier liquid as a dispersion medium.
  • the developing unit 16 is a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier by a developer containing toner and carrier liquid.
  • the liquid developer D is also simply referred to as a developer.
  • the liquid developer D is generated by mixing and dispersing the toner T in the carrier liquid C at a predetermined ratio in the mixer 31, and is supplied to the developing device 16.
  • the carrier liquid C is stored in the carrier tank 32, and the toner T is stored in the toner tank 33. Then, in accordance with the mixed state of the carrier liquid C and the toner T in the mixer 31, the carrier liquid C or the toner T is supplied to the mixer 31 from each tank.
  • the mixer 31 contains a stirring blade driven by a motor (not shown), mixes the supplied carrier liquid and the toner T by stirring, and disperses the toner in the carrier liquid.
  • the mixer 31 constitutes a developer storage portion for storing the developer used in the developing device 16.
  • the carrier tank 32 constitutes a carrier liquid replenishment unit that supplies the carrier liquid to the developer storage unit.
  • the toner tank 33 constitutes a toner replenishing portion for supplying the developing solution having a higher toner concentration than the developing solution stored in the developing solution storage portion to the developing solution storage portion.
  • the liquid developer D supplied from the mixer 31 to the developing device 16 is coated (supplied) on the developing roller 18 by the coating roller 17 in the supply section 16 a of the developing device 16 and used for development.
  • the developing roller 18 carries and conveys a liquid developer on the surface, and develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 13 (on the image carrier) with toner.
  • the carrier liquid C and the toner T remaining on the developing roller 18 after development are collected in the collection section 16 b of the developing device 16.
  • the coating of the liquid developer D from the coating roller 17 to the developing roller 18 and the development from the developing roller 18 to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 13 are performed using an electric field.
  • the toner image formed on the photosensitive drum 13 is transferred to the intermediate transfer roller 20 as a transfer device using an electric field, and conveyed to the nip portion formed by the intermediate transfer roller 20 and the transfer roller 21 as a transfer device. Ru.
  • the toner T and the carrier liquid C remaining on the photosensitive drum 13 after the toner image transfer to the intermediate transfer roller 20 is collected by the drum cleaner 19.
  • At least one of the intermediate transfer roller 20 and the transfer roller 21 may be an endless belt.
  • the sheets S accommodated in the cassettes 11a and 11b are conveyed toward the resist conveyance unit 23 by the feeding units 22a and 22b configured by conveyance rollers and the like.
  • the resist conveyance unit 23 conveys the sheet S to the nip portion between the intermediate transfer roller 20 and the transfer roller 21 in accordance with the timing of the toner image transferred to the intermediate transfer roller 20.
  • the toner image is transferred onto the passing sheet S, and the sheet S onto which the toner image is transferred is conveyed by the conveyance belt 24 to the fixing device 25 and is transferred onto the sheet S
  • the fixed toner image is fixed.
  • the sheet S on which the toner image is fixed is discharged to the outside of the machine, and the image process is completed.
  • the intermediate transfer roller 20 and the transfer roller 21 are provided with an intermediate transfer roller cleaner 26 and a transfer roller cleaner 27 for collecting the remaining toner T and carrier liquid C, respectively.
  • the developer collected by the image forming unit 12 such as the drum cleaner 19, the intermediate transfer roller cleaner 26, and the transfer roller cleaner 27 separates the toner and the carrier liquid in the separation and extraction device (separation unit) 34. Separate and recycle the carrier liquid.
  • the developer remaining on the developing roller 18 after development and collected in the collection section 16 b of the developing device 16 is returned to the mixer 31, but may be conveyed to the separation and extraction device 34.
  • the carrier liquid separated from the impurities by the separation and extraction device 34 is returned to the carrier tank (first carrier storage portion) 32.
  • the carrier liquid supplied from the carrier tank 32 to the mixer 31 passes through the mixer 31, the developing unit 16, the photosensitive drum 13, the various cleaners 19, 26, 27 and the separation and extraction unit 34, and the like in the image forming apparatus. It is supposed to circulate.
  • a member such as the mixer 31, the developing unit 16, the photosensitive drum 13, the various cleaners 19, 26, 27 and the separating and extracting unit 34 forms a circulation path of the carrier liquid, and an image is formed.
  • a circulation system in which the carrier liquid circulates is formed in the apparatus.
  • the separation and extraction device 34 serves as a carrier liquid recovery unit that recovers the carrier liquid not transferred to the recording material from the photosensitive drum 13 and supplies the carrier liquid to the carrier tank 32. It forms part of the circulatory system.
  • the separation and extraction device 34 when separating the carrier liquid and the toner, the reusable carrier liquid and the waste liquid W containing the toner and impurities such as paper dust are separated and separated.
  • the waste liquid W is collected in the waste liquid collection container 35.
  • the transport pipes from the carrier tank 32 and the toner tank (toner supply unit) 33 to the mixer 31 are provided with solenoid valves 41 and 42, respectively, to adjust the supply amounts of the carrier liquid C and the toner T to the mixer 31.
  • a liquid developer D necessary for development is supplied to the developing unit 16 using a pump 44. That is, the pump 44 is provided in the first conveyance path for conveying the liquid developer from the mixer 31 to the developing device 16.
  • the developer collected in the collection section 16 b of the developing device 16 is returned to the mixer 31 by the pump 43. This is because the developer collected in the collection section 16b is not used for development or the like and is hardly deteriorated.
  • the residual carrier liquid and toner collected by the drum cleaner 19, the intermediate transfer roller cleaner 26, and the transfer roller cleaner 27 are transported to the separation and extraction device 34 by the pumps 48, 49 and 50, respectively.
  • the reusable carrier liquid separated by the separation and extraction device 34 is transported to the carrier tank 32 by the solenoid valve 45.
  • the waste fluid separated by the separation and extraction device 34 is appropriately transported to the waste fluid recovery container 35 by the solenoid valve 47 provided in the transport pipe by gravity fall.
  • the carrier liquid is appropriately replenished to the carrier tank 32 by the replenishing device 38A.
  • the replenishing device 38A includes a replenishing carrier tank 38 as a replenishing carrier liquid storage unit, and a solenoid valve 53 provided in a communication pipe connecting the replenishing carrier tank 38 and the carrier tank 32.
  • the liquid developer or the like may be transported using its own weight without providing a pump if it can be transported by its own weight drop, for example.
  • the above-described pumps 43, 44, 48, 49, 50, 54, 55 and the solenoid valves 41, 42, 45, 47, 53 are controlled by the CPU 200 as a control unit. It is controlled via a valve driver 202.
  • the CPU 200 controls each pump and the like based on detection values of an agent amount detection device 160, a solid component concentration detection device 310, a carrier liquid concentration detection device 34a, a float sensor 320, and a carrier liquid resistance detection device 321 described later. .
  • the developing device 16 is provided with an agent amount detection device 160, and the amount detection device 160 detects the amount of liquid developer in the developing device 16.
  • the mixer 31 is provided with a solid component concentration detection device 310 as a concentration detection unit, and detects the concentration of solid components such as toner in the mixer 31.
  • the solid component concentration detection device 310 includes, for example, a light emitting unit and a light receiving unit, and the light emitting unit irradiates light to a portion through which the liquid in the mixer 31 passes, and the light transmitting unit receives the light transmitted through this portion. . Since the amount of light received by the light receiving unit changes according to the amount of solid components in this portion, the concentration of solid components in the mixer 31 can be detected by the change in light amount.
  • the amount of developer in the developing device 16 is detected by the amount detection device 160 (S1). Then, when the amount of developer in the developing device 16 is equal to or less than a predetermined amount (for example, 200 ⁇ 10 cc), the CPU 200 drives the pump 44 (S2) to adjust the amount of liquid developer in the developing device 16. . After adjustment, the drive of the pump 44 is stopped (S3).
  • a predetermined amount for example, 200 ⁇ 10 cc
  • the solid component concentration in the mixer 31 is detected by the solid component concentration detection device 310 (S4).
  • concentration of the solid component in the mixer 31 is out of a predetermined range (for example, 10 ⁇ 0.5%), it is determined whether the concentration of the solid component is 10.5% or more (S5).
  • the solenoid valve 41 is opened, and the carrier liquid is supplied from the carrier tank 32 into the mixer 31 (S6).
  • concentration of the solid component is not 10.5% or more, that is, 9.5% or less
  • the solenoid valve 42 is opened to supply the toner from the toner tank 33 into the mixer 31 (S7).
  • the concentration adjustment of the liquid developer in the mixer 31 is performed.
  • the carrier liquid is supplied from the carrier tank 32 to the mixer 31 by the solenoid valve 41.
  • a liquid developer having a toner concentration higher than that of the liquid developer used in the mixer 31 is supplied from the toner tank 33 to the mixer 31 by the solenoid valve 42.
  • the developer containing about 40% of the toner and about 60% of the carrier liquid in the toner tank 33 (a developer having a higher toner concentration than the developer stored in the mixer 31) ) Is filled.
  • almost 100% of the carrier liquid is filled in the replenishment carrier tank.
  • the reason why 60% of the carrier liquid is filled in the toner tank is that the viscosity of the developer increases if the ratio of the toner is too high, and it can not be transported by a pump.
  • the pump 44 is driven as necessary to supply the liquid developer whose density has been adjusted from the mixer 31 to the developing device 16 (S8). Then, the image formation is started (S9), and the driving of each pump 43, 48, 49, 50 is also started (S10), and the driving of the separation and extraction device 34 is also started (S11).
  • the separation and extraction device 34 may be any device that can separate and extract the toner and the carrier liquid, and may not be a system or a configuration to be described in detail later. [Separation extraction device]
  • the separation and extraction device 34 is a device that uses an electric field to separate the liquid developer into toner and carrier liquid, and separately extracts the carrier liquid and the toner.
  • the liquid developer collected by the image forming unit 12 such as the drum cleaner 19 is conveyed into the liquid container 346 from the inlet 34 b of the separation and extraction device 34 as shown by the arrows in FIGS. 5 and 6. Ru. Then, the buffer container 348 in the liquid storage container 346 is supplied.
  • the buffer container 348 is provided in the separation and extraction device 34, but may be provided alone. The liquid developer supplied to the buffer container 348 is transported by the pump 34c and passes through the filter 34d.
  • the liquid developer that has passed through the filter 34d is supplied to the supply tray 346a as a supply unit, as shown in FIG. As described in detail later, the liquid developer introduced into the supply tray 346a is separated into the toner and the carrier liquid in the separation and extraction device 34. Then, the extracted toner is sent to the waste liquid recovery container 35, and the extracted carrier liquid is transported to the carrier tank 32.
  • the liquid storage container 346 is a container capable of containing a liquid developer, and the above-described supply tray 346a, and a discharge portion 346b from which the re-usable carrier liquid is discharged as described later, and a waste liquid And a developer collection portion 354.
  • the electrode roller 342 is, for example, a conductive roller in which a urethane rubber elastic layer is formed by integral molding on a core metal surface layer formed of solid stainless steel and having an outer diameter of 40 mm.
  • the drive is input from the outside by the drive motor 205, and the electrode roller 342 rotates in a predetermined direction (the direction of the arrow in FIGS. 6 and 7).
  • the rotational speed of the drive motor 205 is 2000 rpm.
  • the electrode roller 342 decelerates the rotation of the drive motor 205 by the reduction gear, and rotates at a rotational speed of, for example, 400 rpm.
  • the voltage application device 345 is controlled by the CPU 200 via the high voltage driver 204, and the drive motor 205 is controlled by the CPU 200 via the motor driver 203.
  • the coat electrode member 341 is disposed via a gap 347 with a part of the electrode roller 342 as shown in FIGS. 7 and 8.
  • a supply tray 346a is connected to the rotational direction upstream end 347a of the electrode roller 342 in the gap 347. Then, the liquid developer introduced into the supply tray 346a as described above is supplied from the upstream end 347a into the gap 347. Both end portions in the rotational axis direction of the electrode roller 342 in the gap 347 are sealed, and the liquid developer supplied to the gap 347 is transported downstream in the rotational direction in the gap 347 as the electrode roller 342 rotates. .
  • a discharge portion 346b is connected to the downstream end 347b of the gap 347 in the rotational direction of the electrode roller 342 (see FIG. 6). Then, the liquid developer that has passed through the gap 347 is sent from the discharge unit 346b to the carrier tank 32 via the transport pipe 346c (see FIGS. 2 and 6).
  • the transport pipe 346 c is also connected to a path for returning the discharged liquid developer back to the separation and extraction device 34.
  • the discharge unit 346b is provided with a carrier liquid concentration detection device 34a, and detects the toner concentration in the carrier liquid of the liquid developer sent into the discharge unit 346b.
  • the configuration of the carrier liquid concentration detection device 34 a is the same as the solid component concentration detection device 310 described above. Then, when the toner concentration of the liquid developer sent to the discharge unit 346b is larger than a predetermined value (for example, 0.02%), the liquid developer is returned to the separation and extraction device 34 again to separate the toner and the carrier liquid. To do.
  • the separation and extraction device 34 can not sufficiently separate the carrier liquid and the toner.
  • the toner concentration of the liquid developer sent to the discharge unit 346b is larger than a predetermined value, and in this case, the toner is returned to the separation and extraction device 34.
  • the liquid developer passes through the gap 347 to separate the toner and the carrier liquid, and the extracted carrier liquid is sent to the discharge portion 346 b.
  • the toner concentration of the liquid developer sent to the discharge portion 346 b is equal to or less than a predetermined value, and is sent to the carrier tank 32 without being returned to the separation and extraction device 34.
  • the route returned to the separation and extraction device 34 in this manner may be omitted.
  • the surface of the portion 341x through which the liquid passes is formed of a conductive material.
  • the coat electrode member 341 is formed of, for example, solid stainless steel to a width of 400 mm.
  • the portion 341x through which the liquid passes has a shape for accommodating a part of the electrode roller 342, and the surface of the portion 341x facing the electrode roller 342 is a predetermined distance from the surface of the electrode roller 342 (that is, the gap 347). It has a curved shape so as to keep The predetermined distance is, for example, 0.2 mm.
  • the coat electrode member 341 and the electrode roller 342 are connected to a voltage application device 345 as a voltage application unit. Then, a voltage is applied between the coat electrode member 341 and the electrode roller 342 such that an electric field is generated by the voltage application device 345 to move the toner to the electrode roller 342 side (roller side). That is, a voltage is applied to the gap 347 such that an electric field is generated such that the toner is attracted to the electrode roller 342.
  • the toner is negatively charged by the charge control agent, for example, minus 300 V is applied to the electrode roller 342 and minus 1000 V is applied to the coat electrode member 341.
  • the toner in the liquid developer passing through the gap 347 is moved from the coat electrode member 341 to the electrode roller 342.
  • the toner is carried by the electrode roller 342, and the toner and the carrier liquid are separated.
  • the separated carrier liquid is discharged to the discharge portion 346b connected to the downstream end 347b of the gap 347 and sent to the carrier tank 32 as a recovery container as described above.
  • the toner collection device 350 is located on the downstream side of the coat electrode member 341 with respect to the rotation direction of the electrode roller 342, and collects the toner carried on the electrode roller 342.
  • the toner recovery device 350 has a recovery roller 351, a voltage application device 345 as a recovery voltage application unit, and a blade member 352 as a scraping member.
  • the recovery roller 351 is, for example, a conductive roller formed of solid stainless steel and having an outer diameter of ⁇ 20, and is disposed to abut on the electrode roller 342. Then, the collection roller 351 contacts the electrode roller 342 and is driven to rotate in the arrow direction of FIGS.
  • the rotation speed of the collection roller 351 is, for example, 800 rpm.
  • the electrode roller 342 and the recovery roller 351 are disposed substantially in parallel to each other, and both end portions in the rotational axis direction are rotatably supported by a frame 346 e constituting the liquid storage container 346. . Further, biasing mechanisms 353 such as springs are provided at both ends of the collection roller 351.
  • the recovery roller 351 is biased toward the electrode roller 342 by the biasing mechanism 353 to elastically deform the electrode roller 343.
  • the pressing force of the recovery roller 351 on the electrode roller 342 by the biasing mechanism 353 is, for example, 3 kgf (29.4 N).
  • the coat electrode member 341 and the collection roller 351 are positioned with reference to the electrode roller 342, and the electrode roller 342 is the position reference of these members.
  • the voltage application device 345 is connected to the electrode roller 342 and the collection roller 351, as shown in FIG. 3, and an electric field is generated between the collection roller 351 and the electrode roller 342 to move the toner to the collection roller side. Apply a voltage.
  • the voltage application device connected to the electrode roller 342 and the collection roller 351 and the voltage application device connected to the electrode roller 342 and the coat electrode member 341 are common, but may be different.
  • minus 300 V is applied to the electrode roller 342 and minus 200 V is applied to the collection roller 351.
  • the toner carried by the electrode roller 342 and conveyed to the collection roller 351 is moved from the electrode roller 342 to the collection roller 351.
  • the blade member 352 contacts the recovery roller 351 and scrapes the toner on the recovery roller.
  • the blade member 352 is disposed on the downstream side of the collecting roller 351 in the rotational direction with respect to the position where the electrode roller 342 and the collecting roller 351 are in contact with each other so as to contact the collecting roller 351 in the counter direction.
  • the counter direction is a direction in which the direction in which the tip portion of the blade member 352 in contact with the collection roller 351 is directed is opposite to the tangential direction along the rotation direction of the collection roller 351.
  • the blade member 352 is a plate-like member extending along the longitudinal direction (rotational axis direction) of the recovery roller 351, and is made of, for example, stainless steel.
  • the toner moved from the electrode roller 342 to the collection roller 351 as described above is scraped off by the blade member 352, and is sent to the collection unit 354.
  • the toner collected by the collection unit 354 is sent to the waste liquid collection container 35 as described above.
  • the scraping member for scraping the toner from the collection roller 351 is not limited to the blade member.
  • a configuration other than a blade or a brush may be used. [Positional relationship between both ends of the gap]
  • the liquid developer collected by the image forming unit 12 and supplied from the supply tray 346a to the gap 347 is separated into toner and carrier liquid by passing through the gap 347. Ru.
  • the liquid flows downward from above along the gravity direction.
  • the downstream end 347b (outlet) from which the liquid developer having passed through the gap 347 is discharged is positioned higher in the gravity direction than the upstream end 347a (inlet) to which the liquid developer in the gap 347 is supplied. Is not desirable.
  • the T / D ratio of the developer at the scraping portion (contact position of the blade member 352) (the mixing ratio of the toner and the carrier liquid, hereinafter, both the toner concentration) It is preferable to make it as high as possible.
  • the liquid developer with a high T / D ratio has a higher viscosity and the developer transportability is reduced, if the outlet is positioned above the inlet in the direction of gravity rather than the inlet of the gap 347, the recycling efficiency is reduced. Resulting in.
  • the electrode roller 342 when the line ⁇ passing through the center O of the electrode roller 342 and the upper end in the direction of gravity is 0 ° as the upstream end 347 a of the gap 347, the electrode roller 342 is It is located in the range of 0 ° or more and less than 180 ° in the direction of rotation of. In other words, assuming that the angle between the line ⁇ passing through the upstream end 347a of the gap 347 and the center O and the line ⁇ is ⁇ , the upstream end 347a is positioned such that ⁇ is 0 ° or more and less than 180 °. I am doing it.
  • the upstream end 347 a of the gap 347 is positioned in the range of 60 ° to 120 ° in the rotation direction of the electrode roller 342. In the present embodiment, the upstream end 347 a is located in the range of 90 ° to 120 ° in the rotation direction of the electrode roller 342.
  • downstream end 347 b of the gap 347 is located below the upstream end 347 a in the gravity direction. More preferably, the downstream end 347 b of the gap 347 is located in the range of 180 ° or less with respect to the rotation direction of the electrode roller 342. That is, it is preferable that the downstream end 347 b includes a position of 180 ° and be positioned upstream of the position in the rotation direction of the electrode roller 342. Accordingly, the liquid developer passing through the gap 347 is not transported against gravity, and the efficiency can be further enhanced. In the present embodiment, the downstream end 347 b is positioned at 180 ° in the rotation direction of the electrode roller 342.
  • the length of the gap 347 that is, the length along the electrode roller 342 from the upstream end 347a to the downstream end 347b is preferably 1 ⁇ 5 or more of the circumferential length of the outer peripheral surface of the electrode roller 342 .
  • the length of the gap 347 may be set according to the rotation speed of the electrode roller 342. For example, when the rotation speed of the electrode roller 342 is low, the length of the gap 347 can be shortened. The point is that a length sufficient to separate the toner and the carrier liquid while the liquid developer passes through the gap 347 may be secured. [Control flow of separation and extraction operation of liquid developer]
  • the developers collected by the drum cleaner 19, the intermediate transfer roller cleaner 26, and the transfer roller cleaner 27 are conveyed to the separation and extraction device 34 by driving the pumps 48, 49, and 50. Then, after a predetermined amount of developer is sent to the separation and extraction device 34, the pumps 48, 49, 50 are stopped (S21).
  • the drive of the drive motor 205 is started to rotate the electrode roller 342 (S22).
  • the liquid developer is transported as the electrode roller 342 rotates.
  • the collection roller 351 is driven to rotate by the electrode roller 342.
  • the voltage application device 345 is turned on (S23).
  • an electric field in which the toner moves to the electrode roller 342 side between the coat electrode member 341 and the electrode roller 342 is generated, and an electric field in which the toner moves to the collection roller side between the collection roller 351 and the electrode roller 342 is generated.
  • Voltage is applied to the For this reason, the toner in the liquid developer first moves to the electrode roller 342 side, and then moves to the collection roller 351 side.
  • the carrier liquid having no charge remains on the coated electrode member 341 side.
  • the toner in the liquid developer passing through the gap 347 is electrically attracted to the electrode roller 342 and receives an electrical repulsive force from the coat electrode member 341.
  • the toner is electrically biased toward the electrode roller 342.
  • the toner in the liquid developer which has passed through the gap 347 and is transported to the collection roller 351 by the electrode roller 342 is electrically attracted to the collection roller 351 and receives an electrical repulsive force from the electrode roller 342.
  • the toner is electrically biased in the direction away from the electrode roller 342, that is, toward the collection roller 351 side.
  • the toner electrically attached to the collection roller 351 is scraped off by the blade member 352.
  • the solenoid valve 47 is opened (S24).
  • the toner scraped off by the blade member 352 falls by its own weight and is recovered to the waste liquid recovery container 35 from the recovery unit 354.
  • the toner may be discarded or reused.
  • the carrier liquid discharged from the downstream end 347b of the gap 347 to the discharge portion 346b has the toner concentration detected by the carrier liquid concentration detector 34a, and the detected toner concentration has a predetermined value (for example, 0.02%). It is judged whether it is the following or not (S25). If the toner concentration is equal to or less than the predetermined value, the solenoid valve 45 is opened to send the carrier liquid to the carrier tank 32 (S26).
  • a predetermined value for example, 0.02%
  • 88.0 cc of the carrier liquid can be extracted from 100.0 cc of the liquid developer (containing 90.0 cc of the carrier liquid and 10.0 cc of the toner).
  • the time required for one separation process is, for example, 30 seconds, and in this case, it is possible to cope with a process speed of 800 mm / s.
  • FIG. 1 the present embodiment includes the replenishment device 38A that replenishes the carrier tank 32 with the carrier liquid for replenishment.
  • the replenishing device 38A includes a replenishing carrier tank 38, and a solenoid valve 53 provided in a communication pipe connecting the replenishing carrier tank 38 and the carrier tank 32.
  • the replenishment carrier liquid accommodated in the replenishment carrier tank 38 is a new carrier liquid or a carrier liquid having a high volume resistivity.
  • a replenishment carrier liquid has a volume resistivity higher than that of the carrier liquid separated and extracted by the separation and extraction device 34 and sent to the carrier tank 32.
  • the carrier liquid for replenishment has a volume resistivity higher than that of the carrier liquid used in the image forming unit 12.
  • the reason for providing the replenishment device 38A will be described.
  • a substance with a low volume resistivity (low resistance carrier, mainly a charge control agent) is accumulated in the carrier liquid.
  • the resistance of the entire liquid developer decreases, which may cause image defects.
  • a high density image such as a solid image (a toner image formed on the entire surface of an image formable area of the photosensitive drum and having an image ratio (printing rate) of 100%) is formed, the output image
  • the resistance is apt to decrease because the ratio of the carrier liquid to the liquid is small.
  • the replenishment device 38A is provided to suppress such a decrease in the volume resistivity of the carrier liquid.
  • the carrier liquid contained in the carrier tank 32, the carrier liquid separated by the separation and extraction device 34, and the substance forming the carrier liquid used in the image forming unit 12 may be the above-mentioned.
  • a charge control agent is included.
  • the volume resistivity (for example, 1.0E + 9 ⁇ cm) of the charge control agent is lower than the volume resistivity (for example, 1.0E + 12 ⁇ cm) of substances other than the charge control agent. Therefore, the volume resistivity of such a carrier liquid is, for example, less than 1.0E + 12 ⁇ cm.
  • a carrier liquid having a high volume resistivity of 1.0E + 12 ⁇ cm or more is used as the carrier liquid for replenishment.
  • the volume resistivity of the carrier liquid excluding the charge control agent is, for example, 1.0E + 14 ⁇ cm.
  • a carrier liquid for replenishment for example, a new carrier liquid having a volume resistivity of 1.0E + 14 ⁇ cm or more may be used.
  • a float sensor 320 is provided as a liquid amount detection unit that detects the liquid amount of the carrier liquid in the carrier tank 32.
  • the float sensor 320 detects the amount of liquid in the carrier tank 32 by detecting the position (liquid level) of a float floated on the liquid surface.
  • Examples of the float sensor 320 include one having a float having a magnet and a reed switch, and detecting the position of the float by the reed switch.
  • the liquid amount detection unit may have a configuration other than such a float sensor.
  • a carrier liquid resistance detection device 321 as a resistance detection unit for detecting the volume resistivity of the carrier liquid in the carrier tank 32 is provided.
  • the carrier liquid resistance detection device 321 detects, for example, by arranging a pair of electrodes in the carrier liquid to flow current and detecting resistance at that time.
  • the replenishment device 38A replenishes the carrier liquid for replenishment into the carrier tank 32 (in the carrier container) based on the detection results of the float sensor 320 and the carrier liquid resistance detection device 321. This operation is described with reference to FIG. First, the volume resistivity of the carrier liquid in the carrier tank 32 is detected by the carrier liquid resistance detection device 321 (S101). When the detection result is less than a predetermined value (for example, 1.0E + 11 ⁇ cm), the solenoid valve 53 is opened, and the carrier liquid for replenishment is replenished from the replenishment carrier tank 38 to the carrier tank 32 (S102).
  • a predetermined value for example, 1.0E + 11 ⁇ cm
  • the solenoid valve 53 is opened. Then, the carrier liquid for replenishment is replenished from the replenishment carrier tank 38 to the carrier tank 32 (S102).
  • the solenoid valve 53 is closed (S104), and the control is ended.
  • Such control is performed by the CPU 200 (FIG. 3). That is, the detection results of the float sensor 320 and the carrier liquid resistance detection device 321 are sent to the CPU 200, and the CPU 200 controls the solenoid valve 53 based on the detection results.
  • the replenishment of the carrier liquid for replenishment from the replenishment device 38A may be performed based on the detection result of either the float sensor 320 or the carrier liquid resistance detection device 321. In this case, a sensor not used may be omitted.
  • the replenishment carrier liquid having a volume resistivity higher than that of the carrier liquid separated by the separation and extraction device 34 from the replenishment device 38A is supplied. For this reason, the fall of the volume resistivity in the carrier liquid to be recycled can be suppressed, and the occurrence of image defects can also be suppressed.
  • the resistance of the carrier liquid in the carrier tank 32 may be low.
  • the carrier liquid with such low resistance is supplied to the mixer 31 and used as a liquid developer, image defects may occur. Therefore, in the present embodiment, the carrier liquid in the carrier tank 32 is replenished from the replenishing device 38A into the carrier tank 32 with the carrier liquid for replenishment having a volume resistivity higher than that of the carrier liquid separated by the separation and extraction device 34. It is suppressing that the resistance of the solution becomes low. As a result, even if the carrier liquid is supplied from the carrier tank 32 to the mixer 31, the reduction in the resistance of the liquid developer can be suppressed, and the occurrence of image defects can be suppressed.
  • the carrier liquid for replenishment is not replenished.
  • the carrier liquid for recycling separated and extracted from the separation and extraction device 34 can be preferentially used, and the replenishment cycle of the carrier liquid for replenishment can be extended.
  • toner of an amount corresponding to the image ratio (image density) of the image formed on the recording material is transferred onto the photosensitive drum 13 and the recording material .
  • the carrier liquid is substantially uniformly transferred onto the photosensitive drum 13 and the recording material regardless of the density of the image formed on the recording material.
  • the toner and the carrier liquid are consumed by image formation, the toner and the carrier liquid are discharged from the toner tank 33 and the carrier tank 32 described above in order to keep the amount of developer and the toner concentration in the mixer 31 within a certain range. It is replenished.
  • the toner concentration in the developer transferred to the sheet rises to about 80%.
  • the carrier liquid supplied at the same time as the image formation.
  • the amount exceeds the amount of carrier liquid consumed. Therefore, the amount of carrier liquid present in the circulation system of the carrier liquid is increased, and the carrier liquid is increased at any point on the circulation path of the carrier liquid. Then, when such an image consuming a large amount of toner is continuously printed, the carrier liquid will eventually overflow at any point on the circulation path of the carrier liquid.
  • the increase and decrease of the carrier liquid when printing an image using 1000 mg of toner per sheet will be described with reference to FIG. First, increase and decrease of the carrier liquid between the developing device 16 and the mixer 31 will be described.
  • the toner concentration of the developing solution stored in the mixer 31 and the developing device 16 is 10%
  • the toner concentration of the developing solution stored in the toner tank 33 is 40%.
  • 1000 mg of toner and 3000 mg of carrier liquid are moved from the developing device 16 onto the photosensitive drum 13. Further, 10000 mg of toner and 90000 mg of carrier are supplied from the mixer 31 to the developing device 16, and 9000 mg of toner and 87000 mg of carrier are transferred from the developing device 16 to the mixer 31.
  • the carrier tank 32 discharges 1500 mg of the carrier liquid to the mixer 31.
  • the amount of carrier liquid recycled and circulated to the carrier tank 32 via the separation and extraction device 34 is 2000 mg out of 3000 mg, and the carrier liquid in the carrier tank 32 is increased by 500 mg.
  • the carrier liquid in 32 As described above, in the above-described example, 1000 mg of the carrier liquid is consumed upon being formed on a sheet or discarded in the separation and extraction device 34 in image formation, and the consumption amount of toner is 1000 mg.
  • the liquid toner concentration is 50%.
  • the toner concentration of the developer in the toner tank 33 is 40%, the toner concentration of the consumed developer> the toner concentration of the developer in the toner tank 33, and the carrier tank on the circulation path of the carrier liquid It can be seen that the carrier liquid in 32 increased by 500 mg.
  • the amount of carrier liquid in the carrier tank 32 on the circulation path of the carrier liquid is increased.
  • the toner concentration of the consumed developer becomes higher than that in the example described above, not only the carrier tank 32 but also the amount of developer in the mixer 31, for example, increases.
  • the excess carrier tank as the excess carrier liquid storage part capable of storing the carrier liquid via the transport pipe 552 as shown in FIG. ) And 39 are connected.
  • the carrier liquid can be discharged from the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 by the pump 54.
  • carrier liquid transfer control for transferring the carrier liquid from the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 will be described based on FIG. 13 and FIG.
  • the CPU 200 as a control unit determines whether the amount of carrier liquid in the surplus carrier tank 39 is equal to or more than a predetermined amount based on the detection signal from the float sensor 390 (S301 in FIG. 13). .
  • the CPU 200 determines the carrier liquid in the carrier tank 32 based on the detection signal from the float sensor 320. It is determined whether the amount is equal to or more than a predetermined amount (S303). Then, when the carrier liquid stored in the carrier tank 32 is equal to or more than a predetermined amount (Yes in S303), the pump 54 is driven for a predetermined time to transfer the carrier liquid in the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39. .
  • the CPU 200 detects that the amount of the carrier liquid stored in the surplus carrier tank 39 is equal to or more than the predetermined amount (Yes in S301), the CPU 200 outputs a surplus carrier tank full error to the operation unit 600. Then, it is informed that the surplus carrier tank 39 is full (S302). Further, when both of the surplus carrier tank 39 and the carrier tank 32 are smaller than the predetermined amount (No in S303), the CPU 200 does not transfer the carrier liquid from the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39, and does not carry the carrier liquid. End fluid transfer control.
  • FIG. 13 is a flowchart of the carrier liquid transfer mode in a configuration in which the float sensor 390 is installed in the surplus carrier tank 39.
  • a sensor such as a float sensor (liquid level sensor) 390 that detects the level of the liquid surface of the carrier liquid stored in the carrier liquid replenishment unit is provided to detect the amount of carrier liquid in the excess carrier tank 39.
  • carrier liquid transfer control is performed as follows.
  • the CPU 200 refers to the number of times of driving of the pump 54 (hereinafter referred to as the total number of times of replenishment) from the state where the surplus carrier tank 39 is empty to the present stored in the memory. It is determined whether the number of driving times is equal to or more than a predetermined number (S401).
  • the transport amount of the carrier liquid in one drive of the pump 54 is substantially constant, and when the number of times of driving of the pump 54 is smaller than a predetermined number, the carrier liquid stored in the surplus carrier tank 39 is a predetermined amount. It can be determined that there are fewer. Further, when the number of times is equal to or more than the predetermined number, it is determined that the surplus carrier tank 39 is full.
  • the CPU 200 determines the carrier in the carrier tank 32 based on the detection signal from the float sensor 320 as in the example of FIG. It is determined that the liquid amount is equal to or more than a predetermined amount (S403). Then, when the carrier liquid stored in the carrier tank 32 is equal to or more than a predetermined amount (Yes in S403), the pump 54 is driven for a predetermined time to transfer the carrier liquid in the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39. (S404). At this time, the CPU 200 adds 1 to the total number of replenishments stored in the memory, and ends the carrier liquid transfer control.
  • the excess carrier tank full error is output to the operation unit 600 as in the example of FIG. .
  • the carrier liquid is transferred from the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39. The carrier liquid transfer control is ended without carrying out.
  • the carrier liquid transfer control is a control for discharging the carrier liquid stored in the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 when the liquid amount of the carrier liquid in the carrier tank 32 becomes equal to or more than the predetermined liquid amount. It has become. Then, by performing this carrier liquid transfer control, overflow of the carrier liquid from the carrier tank 32 is prevented even when an image with a large toner consumption amount is continuously printed.
  • the surplus carrier tank 39 and the replenishment carrier tank 38 have the same configuration, and the surplus carrier tank 39 and the replenishment carrier tank 38 are exchangeable. For this reason, the carrier liquid that increases when continuously printing images having a high image ratio is stored in the surplus carrier tank 39. For example, when printing an image having a low image ratio, the surplus carrier tank 39 is used. It can be used as a replenishment carrier tank 38. Thereby, the carrier liquid can be effectively utilized without being discarded.
  • the carrier liquid having a high volume resistivity contained in the toner tank 33 is replenished one after another. Therefore, the carrier liquid volume resistivity in the carrier liquid circulation path is maintained in a high state, and the carrier liquid having a high volume resistivity is transferred to the surplus carrier tank 39. Therefore, there is no problem in using it as a replenishment carrier liquid that requires high volume resistivity.
  • Carrier liquid forced transfer control
  • carrier liquid forced transfer control for forcibly transferring the carrier liquid from the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 will be described based on FIG. 15 and FIG.
  • the CPU 200 is configured to be able to execute this carrier liquid forced transfer control in addition to the carrier liquid transfer control, and as shown in FIG. 15, the user or service person operates the operation unit 600 to force the carrier liquid forcedly. Start transport control.
  • the CPU 200 determines whether the amount of carrier liquid in the surplus carrier tank 39 is equal to or more than a predetermined amount based on a signal from the float sensor 390 (S501 in FIG. 15).
  • the pump 54 When it is determined that the amount of carrier liquid in the excess carrier tank is smaller than the predetermined amount (No in S501), the pump 54 is driven for a predetermined time regardless of the amount of carrier liquid in the carrier tank 32 to the excess carrier tank 39.
  • the carrier liquid is transferred (S503) to end the control. If it is determined that the amount of carrier liquid in the excess carrier tank 39 is equal to or more than the predetermined amount (Yes in S501), the excess carrier tank full error is displayed on the operation unit and notified (S502), and then the control is ended. .
  • carrier liquid forced transfer control is performed as follows. As shown in FIG. 16, when the user or the service man operates the operation unit 600 to execute carrier liquid forced transfer control, the CPU 200 determines whether the total number of times of refilling of the pump 54 is equal to or more than a predetermined number (S601). Then, if the total number of refuelings of the pump 54 is smaller than the predetermined number (No in S601), the pump 54 is driven for a predetermined time to transfer the carrier liquid to the surplus carrier tank 39 and add 1 to the total refueling number. And the control ends (S603). On the other hand, if the total number of refueling of the pump 54 is equal to or more than the predetermined number (Yes in S601), the surplus carrier tank full error is displayed on the operation unit and notified (S602), and then the control is ended.
  • the carrier liquid forced transfer control is a control for forcibly discharging the carrier liquid stored in the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 by the user operation regardless of the liquid amount of the carrier liquid in the carrier tank 32. It is The user or the service person can transfer the carrier liquid in the carrier tank 32 to the surplus carrier tank 39 at any timing by executing this carrier liquid forced transfer control. Therefore, the surplus carrier tank 39 can be replaced after being filled at any timing, and the surplus carrier tank 39 can be filled during printing, thereby reducing the downtime caused by stopping the operation of the main body. can do. [Present carrier tank replacement timing prediction control]
  • the CPU 200 calculates the predicted consumption toner amount and the predicted consumption carrier liquid amount to be consumed for image formation from the image data (S701). Further, the predicted carrier liquid change amount in the carrier tank 32 is calculated from the predicted consumption toner amount and the predicted consumption carrier liquid amount (S 702), and the total free space obtained by adding the free capacity of the carrier tank 32 and the surplus carrier tank 39 The capacity is calculated (S703).
  • the vacant capacity of the carrier tank 32 is obtained based on the information of the total capacity of the carrier tank 32 and the total number of executions of the detection signal from the float sensor 320 or the carrier liquid transfer control and the carrier liquid forced transfer control. Further, the free capacity of the surplus carrier tank 39 is the total replenishment calculated by the information of the total capacity of the surplus carrier tank 39 and the total number of execution times of the detection signal of the float sensor 390 or carrier liquid transfer control and carrier liquid forced transfer control. Calculated based on the number of times.
  • the predicted carrier liquid change amount and the total free capacity are calculated, the predicted carrier liquid change amount and the total free capacity are compared, and either the predicted carrier liquid change amount or the total free capacity is larger. It is determined (S704).
  • the CPU 200 determines at which time during the reserved image formation job the surplus carrier tank 39 becomes full. It calculates (S705). Then, the time when the surplus carrier tank 39 becomes full is displayed on the operation unit 600 (S706), and the control is ended.
  • the carrier liquid change history per unit time of the carrier tank 32 is calculated from the past job history (S707). Then, the CPU 200 calculates the replacement time of the surplus carrier tank 39 using the past job history (S 708), and displays on the operation unit 600 the time when the surplus carrier tank 39 becomes full (S 706). Specifically, the CPU 200 sets a value obtained by subtracting the predicted carrier liquid change amount from the total free space as a post-prediction job total free space, and based on the carrier liquid change history per unit time, the predicted post-job total free space becomes zero. Calculate the time.
  • the surplus carrier tank replacement timing prediction control predicts and calculates the amount of change of the carrier liquid in the carrier liquid circulation system based on the input image forming job. Then, based on the predicted change amount of the carrier liquid, control is performed to calculate and notify the time when the capacity of the surplus carrier tank 39 becomes the maximum storage amount. If the replacement time of the surplus carrier tank 39 can be predicted, the replacement timing of the surplus carrier tank 39 can be known, so that the user and the service person can systematically replace the surplus carrier tank 39. In addition, since it is possible to accurately determine whether or not to replace, it is possible to avoid unnecessary replacement and reduce the down time due to replacement of the surplus carrier tank 39. Carrier liquid forced discharge control
  • the carrier tank 32 is connected to a transport pipe (third transport path) 551 in addition to the transport pipe (second transport path) 552.
  • the transport pipe 551 is a transport pipe for discharging the carrier liquid stored in the carrier tank 32 to the outside of the apparatus.
  • the transport pipe 551 together with the pump 55 provided in the transport pipe 551, the transport pipe 552, and the pump 54 provided in the transport pipe 552 discharges the carrier liquid stored in the carrier tank 32 out of the carrier liquid circulation system.
  • the liquid discharger 550 is configured.
  • the service person or the user pulls out the transport pipe 551 accommodated in the inside of the image forming apparatus 100, and sets a container for receiving the carrier liquid discharged from the transport pipe 551.
  • the container for receiving the carrier liquid is preferably an empty replenishing carrier tank 38 or an empty surplus carrier tank 39, but may be another container.
  • an empty plastic bottle or a replenishment carrier tank 38 with carrier liquid remaining may be used.
  • the replenishment carrier tank 38 it is desirable to set the replenishment carrier tank to the replenishment device 38A inside the image forming apparatus 100 as it is and reuse the recovered carrier liquid.
  • the service person or the user operates the operation unit 600 to execute carrier liquid forced discharge control.
  • the CPU 200 drives the pump 55 to discharge the carrier liquid from the transport pipe 551 until a predetermined time elapses from the execution of the carrier liquid forced discharge control. (S801, S803, S804).
  • this carrier liquid forced discharge control is configured to be able to interrupt the discharge of the carrier liquid before the predetermined time has elapsed (Yes in S801).
  • the CPU 200 is a control unit that controls the carrier liquid discharge unit 550.
  • the CPU 200 determines the presence or absence of an end instruction (S801), and when there is no end instruction (No in S801), a predetermined time has elapsed from the start. It is determined (S803). Then, if it is within the predetermined time (No in S803), the pump 55 is driven (S804), and the process returns to step S801.
  • the carrier liquid forced discharge control is executed by repeatedly executing the above-described steps until there is an end command (Yes in S801) or a predetermined time elapses (No in S803). Therefore, the carrier liquid is discharged from the transport pipe 551 to the outside of the apparatus until a termination command is issued or a predetermined time has elapsed. Since the carrier liquid to be discharged within a predetermined time is substantially constant, the serviceman or the user performs carrier liquid forced discharge control a plurality of times according to the empty capacity of the set container to obtain a desired amount of carrier liquid. Can be discharged.
  • the carrier liquid forced discharge control is external discharge control in which the carrier liquid is discharged from the transport pipe 551 to the outside of the apparatus. Therefore, by executing the carrier liquid forced discharge control, the serviceman or the user can discharge the carrier liquid in the carrier tank 32 to the outside of the apparatus at an arbitrary timing.
  • the image forming apparatus 100 is stopped due to a surplus carrier full error and there is no empty surplus carrier tank 39, a service call is made, but downtime occurs before a service person comes.
  • the above carrier liquid forced discharge control to transfer the carrier liquid to a container having an empty space, the image formation of the main body can be resumed, and the downtime can be reduced.
  • a case may be considered in which the replenishment carrier tank 38 installed in the main body is once removed to transfer the carrier liquid, or a case in which the carrier liquid is transferred to a container such as a PET bottle.
  • the surplus carrier tank 39 is not provided inside the main body for downsizing, by performing carrier liquid forced discharge control periodically, it is possible to reduce the down time. Furthermore, the maximum amount of carrier liquid to be discharged when the carrier liquid forced discharge control is performed once is defined by the predetermined time in S803. This prevents the carrier liquid from being discharged too much. In addition, since it is possible to stop the discharge of the carrier liquid by giving an end command before the predetermined time has elapsed, it is possible to discharge an arbitrary amount of the carrier liquid which does not reach the maximum carrier liquid amount. .
  • the pump 54 is attached to the transport pipe 551 to discharge the carrier liquid stored in the carrier tank 32 to the outside of the apparatus, but the present invention is not limited to this.
  • the transport pipe 551 is provided with a flow rate adjusting unit such as a valve or a cock, and the user or service man operates the valve or the cock to carry the carrier liquid stored in the carrier tank 32 May be discharged out of the apparatus.
  • a flow rate adjusting unit such as a valve or a cock
  • an image forming apparatus capable of discharging the carrier liquid stored in the carrier liquid replenishment unit to the outside of the carrier liquid circulation system by the carrier liquid discharging unit.

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Abstract

画像形成装置は、キャリア液回収部３４によって、像担持体１３から記録材に転写されなかったキャリア液を回収してキャリア液補充部３２に供給するように構成されている。キャリア液補充部３２に貯留されたキャリア液は、キャリア液排出部５４，５５によって、キャリア液循環系外に排出することができる。

Description

画像形成装置
　本発明は、液体現像方式の画像形成装置に関する。
　一般に、キャリア液にトナーが分散された現像液を用いて画像形成を行う液体現像方式の画像形成装置が広く知られている。例えば、このような液体現像方式の画像形成装置として、従来、ケーシング部内に設けられた現像ローラと、ケーシング部にて使用される現像液が収容される現像液タンクと、を備えた現像装置を有するものがある（特開平１０—６３１０３号公報）。この現像装置は、現像液供給部により現像液タンクの現像液が現像ローラに対して供給され、現像ローラの回転によって感光ドラムと現像ローラとが対向する現像部に対して現像液が供給されるようになっている。
　また、上記特開平１０—６３１０３号公報記載の現像装置は、現像液タンクにコンクトナーを供給するためのコンクトナーボトルと、現像液タンクにキャリア液を補給するためのキャリアボトルとを備えている。現像液タンク内の現像液は、これらコンクトナーボトル及びキャリアボトルからコンクトナー及びキャリアが補給されることによって、一定の濃度に保たれている。
　更に、画像比率が高い画像が多数枚連続して印刷されて、多量のコンクトナーが現像液タンクに供給されると、現像液タンク内の現像液が増加することがある。このため、上記特開平１０—６３１０３号公報記載の画像形成装置は、トナーを消費せずにキャリア液のみを消費する白紙プリントモードを実行可能に構成されており、この白紙プリントモードを所定のタイミングで実行することで、現像液タンクの現像液の増加を抑制している。
　しかしながら、上記白紙プリントモードは、画像を形成されることのない状態でキャリア液が消費されるためランニングコスト低減の妨げとなってしまう。また、所定のタイミングで白紙をプリントする必要があり、この白紙プリントの分だけ生産性の向上の妨げともなっていた。
　そこで、本発明は、生産性を低下させずにキャリア循環系内のキャリア液量を調整可能な画像形成装置を提供する、ことを目的とする。
　本発明の一態様によれば、像担持体と、トナーとキャリア液とを含む現像液により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、前記現像部で現像されたトナー像が記録材に転写された後に前記像担持体に残留した現像液をクリーニングするクリーニング部と、前記クリーニング部で回収された現像液をトナーとキャリアに分離する分離部と、前記分離部で分離されたキャリアを収容する第一キャリア収容部と、トナーを補給するトナー補給部と、前記キャリア収容部のキャリアと前記トナー補給部のトナーとを混ぜて所定のトナー濃度に調整された現像液を貯留する現像液貯留部と、前記現像液貯留部から現像液を前記現像部に向けて搬送する第一搬送路と、画像形成装置から着脱可能な第二キャリア収容部と、前記第一キャリア収容部からキャリアを前記第二キャリア収容部に向けて搬送する第二搬送路と、を備えた画像形成装置が提供される。
　本発明によると、キャリア液排出部により、キャリア液補充部に貯留されたキャリア液を、キャリア液循環系外に排出することができる。
　図１は画像形成装置の概略構成図である。
　図２は液体現像剤搬送経路の概略構成図である。
　図３は液体現像剤の搬送動作の制御ブロック図である。
　図４は液体現像剤の搬送動作の制御を示すフローチャートである。
　図５は分離抽出装置の斜視図である。
　図６は分離抽出装置の一部を切断して示す斜視図である。
　図７は分離抽出装置の一部を示す断面図である。
　図８は図７のＡ部拡大図である。
　図９は分離抽出装置の一部を抜き出して示す斜視図である。
　図１０は分離抽出装置の一部を抜き出して、図９とは異なる角度で示す斜視図である。
　図１１は液体現像剤の分離、抽出の動作の制御を示すフローチャートである。
　図１２はキャリアタンクに対する液体現像剤の補給動作の制御を示すフローチャートである。
　図１３はキャリア液移送モードのフローチャートである。
　図１４はキャリア液移送モードのフローチャートである。
　図１５はキャリア液強制移送モードのフローチャートである。
　図１６はキャリア液強制移送モードのフローチャートである。
　図１７は余剰キャリアタンク交換時期予測システムのフローチャートである。
　図１８はキャリア液強制排出モードのフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面に基づいて説明をする。なお、以下の説明において記録材とは、例えば、用紙、ＯＨＰシートなどのシート材のことをいう。また、本実施の形態では、画像形成装置の一例としてプリンタについて説明をするが、例えば、プリンタ以外にも、複写器、ＦＡＸ、複合機などにも本発明は適用することが出来る。
［プリンタの全体構成］
　図１に示すように、プリンタ１００は、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。プリンタ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プリンタ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。本実施の形態では、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。即ち、本実施の形態において、上記現像器１６は、トナーとキャリア液とを含む現像液により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部となっている。なお、液体現像剤Ｄは、以下、単に現像液ともいうものとする。
　液体現像剤Ｄは、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はキャリアタンク３２に、トナーＴはトナータンク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とトナーＴとを攪拌することで混合し、キャリア液中にトナーを分散させている。なお、本実施の形態において、上記ミキサー３１は、現像器１６にて使用される現像液を貯留する現像液貯留部を構成している。また、キャリアタンク３２は、現像液貯留部に対してキャリア液を供給するキャリア液補充部を構成している。更に、トナータンク３３は、現像液貯留部に貯留されている現像液よりもトナー濃度の高い現像液を現像液貯留部に対して供給するトナー補給部を構成している。
　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、電界を用いて転写装置としての中間転写ローラ２０に転写され、中間転写ローラ２０と転写装置としての転写ローラ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、少なくともいず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、分離抽出装置（分離部）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。本実施の形態では、分離抽出装置３４にて不純物と分離されたキャリア液は、キャリアタンク（第一キャリア収容部）３２へと戻される。即ち、キャリアタンク３２からミキサー３１へと供給されたキャリア液は、ミキサー３１、現像器１６、感光ドラム１３、各種クリーナ装置１９，２６，２７、及び分離抽出装置３４などを介して画像形成装置内を循環するようになっている。別の言い方をすれば、これらミキサー３１、現像器１６、感光ドラム１３、各種クリーナ装置１９，２６，２７、及び分離抽出装置３４などの部材によってキャリア液の循環経路が形成されており、画像形成装置内にキャリア液が循環する循環系が形成されている。このキャリア液の循環系において、分離抽出装置３４は、感光ドラム１３から記録材に転写されなかったキャリア液を回収してキャリアタンク３２に供給するキャリア液回収部となっていると共に、上記キャリア液循環系の一部を形成している。
　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（トナー補給部）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。即ち、液体現像剤をミキサー３１~現像器１６へ搬送する第一搬送路中にポンプ４４が設けられている。
　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、詳しくは後述するが、補給装置３８Ａによりキャリア液がキャリアタンク３２に適宜補給される。補給装置３８Ａは、補給キャリア液貯留部としての補給キャリアタンク３８と、補給キャリアタンク３８とキャリアタンク３２とを連通する連通管に設けられた電磁弁５３とを備える。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４３，４４，４８，４９，５０，５４，５５及び電磁弁４１，４２，４５，４７，５３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。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、フロートセンサ３２０、キャリア液抵抗検出装置３２１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、濃度検出部としての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。なお、本実施の形態においては、トナータンク３３内部には、トナーが４０％程度、キャリア液が６０％程度の現像液（ミキサー３１内部に貯留されている現像液よりもトナー濃度の高い現像液）が充填されている。また、補給キャリアタンク内部にはほぼ１００％のキャリア液が充填されている。ここで、トナータンク内部にキャリア液が６０％充填されている理由は、トナーの比率が高すぎると現像液の粘度が上昇し、ポンプで移送できなくなるためである。
　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）。なお、分離抽出装置３４は、トナーとキャリア液との分離、抽出処理可能な装置であればよく、後に詳細に説明する方式、構成でなくても構わない。
［分離抽出装置］
　次に図５ないし図１１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、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に示すように、供給部としての供給トレイ３４６ａに投入される。詳しくは後述するように、供給トレイ３４６ａに投入された液体現像剤は、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、外部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排出部３４６ｂと、廃液となった現像剤の回収部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、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の回転方向下流端部３４７ｂには、排出部３４６ｂが接続されている（図６参照）。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、電圧印加部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（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。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、回収電圧印加部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φ２０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。
　電極ローラ３４２及び回収ローラ３５１は、図９及び図１０に示すように、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３４６ｅ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３５３が設けられている。回収ローラ３５１は、付勢機構３５３により電極ローラ３４２に向けて付勢され、電極ローラ３４３を弾性変形させている。付勢機構３５３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。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、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。
［隙間の両端部の位置関係］
　本実施形態の場合、上述のように画像形成部１２で回収され、供給トレイ３４６ａから隙間３４７に供給された液体現像剤は、この隙間３４７を通過することで、トナーとキャリア液とに分離される。ここで、液体は重力方向に沿って上方から下方へ流れる。このため、隙間３４７の液体現像剤が供給される上流端部３４７ａ（入口）よりも隙間３４７を通過した液体現像剤が排出される下流端部３４７ｂ（出口）の方が重力方向上方に位置することは好ましくない。
　特に、キャリア液の再利用率を上げるためには、トナーを掻き取り部分（ブレード部材３５２の接触位置）の現像剤のＴ／Ｄ比（トナーとキャリア液との混合比、以下、トナー濃度ともいう）を極力高くすることが好ましい。しかしながら、Ｔ／Ｄ比の高い液体現像剤は、より高粘度になり、現像剤の搬送性が低下するため、隙間３４７の入口よりも出口の方が重力方向上方に位置すると、リサイクル効率が低下してしまう。
　そこで、本実施形態では、図７に示すように、隙間３４７の上流端部３４７ａを、電極ローラ３４２の中心Ｏと重力方向上端部とを通る線αを０°とした場合に、電極ローラ３４２の回転方向に０°以上１８０°未満の範囲に位置させている。言い換えれば、隙間３４７の上流端部３４７ａと中心Ｏとを通る線βと線αとのなす角度をθとした場合、θが０°以上１８０°未満となるように、上流端部３４７ａを位置させている。より好ましくは、隙間３４７の上流端部３４７ａは、電極ローラ３４２の回転方向に６０°以上１２０°以下の範囲に位置させる。本実施形態では、上流端部３４７ａを電極ローラ３４２の回転方向に９０°から１２０°の範囲に位置させている。
　また、隙間３４７の下流端部３４７ｂは、上流端部３４７ａより重力方向下方に位置させている。より好ましくは、隙間３４７の下流端部３４７ｂは、電極ローラ３４２の回転方向に関して１８０°以下の範囲に位置させる。即ち、下流端部３４７ｂを１８０°の位置を含み、この位置よりも電極ローラ３４２の回転方向上流に位置させることが好ましい。これにより、隙間３４７を通過する液体現像剤が重力に逆らって搬送されることがなく、より効率を高めることができる。本実施形態では、下流端部３４７ｂを電極ローラ３４２の回転方向に１８０°の位置としている。
　なお、隙間３４７の長さ、即ち、上流端部３４７ａから下流端部３４７ｂまでの電極ローラ３４２に沿った長さは、電極ローラ３４２の外周面の周長の１／５以上とすることが好ましい。この隙間３４７の長さは、電極ローラ３４２の回転速度に応じて設定しても良い。例えば、電極ローラ３４２の回転速度が遅い場合には、隙間３４７の長さを短くできる。要は、液体現像剤が隙間３４７を通過する間に、トナーとキャリア液とが分離されるだけの長さが確保されていれば良い。
［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１１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を回転させる（Ｓ２２）。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。この際、回収ローラ３５１が電極ローラ３４２に従動して回転する。また、電圧印加装置３４５をＯＮする（Ｓ２３）。これにより、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、隙間３４７を通過する液体現像剤中のトナーは、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、トナーは、電極ローラ３４２側に電気的に付勢される。また、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。
　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（Ｓ２４）。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（Ｓ２５）。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（Ｓ２６）。
　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（Ｓ２７）、電磁弁４５、４７が閉鎖され（Ｓ２８）、電圧印加装置３４５及び駆動モータ２０５も順次停止される（Ｓ２９、Ｓ３０）。
　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。
［キャリアタンクへの補給］
　次に、上述した補給装置３８Ａによるキャリアタンク３２へのキャリア液の補給について、図２、図３及び図１２を用いて説明する。上述したように、本実施形態では、補給用のキャリア液をキャリアタンク３２に補給する補給装置３８Ａを有する。補給装置３８Ａは、補給キャリアタンク３８と、補給キャリアタンク３８とキャリアタンク３２とを連通する連通管に設けられた電磁弁５３とを備える。
　補給キャリアタンク３８内に収容されている補給用のキャリア液は、新しいキャリア液又は体積抵抗率が高いキャリア液である。このような補給用のキャリア液は、分離抽出装置３４で分離、抽出されキャリアタンク３２に送られるキャリア液よりも体積抵抗率が高い。また、補給用のキャリア液は、画像形成部１２で使用されるキャリア液よりも体積抵抗率が高い。
　ここで、補給装置３８Ａを設ける理由について説明する。キャリア液はリサイクル処理を繰り返し行うことにより、キャリア液中に体積抵抗率の低い物質（低抵抗キャリア、主として荷電制御剤）が蓄積する。すると、液体現像剤全体の抵抗が下がり、画像不良が発生する恐れがある。特に、ベタ画像（感光ドラムの画像形成可能領域の全面に形成したトナー像であり、画像比率（印字率）が１００％の場合を言う）のような高濃度の画像を形成した場合、出力画像に占めるキャリア液の割合が少ないため、特に抵抗が下がり易い。本実施形態では、このようなキャリア液の体積抵抗率の低下を抑制すべく、補給装置３８Ａを設けている。
　具体的には、キャリアタンク３２内に収容されているキャリア液や分離抽出装置３４で分離されたキャリア液、更には画像形成部１２で使用されるキャリア液を形成する物質中には、上述のように荷電制御剤が含まれている。荷電制御剤の体積抵抗率（例えば、１．０Ｅ＋９Ωｃｍ）は、荷電制御剤以外の物質の体積抵抗率（例えば、１．０Ｅ＋１２Ωｃｍ）に比べて低い。したがって、このようなキャリア液の体積抵抗率は、例えば、１．０Ｅ＋１２Ωｃｍ未満となる。
　このため、本実施形態では、補給用のキャリア液として、例えば、体積抵抗率が１．０Ｅ＋１２Ωｃｍ以上の体積抵抗率が高いキャリア液を使用している。なお、荷電制御剤を除いたキャリア液の体積抵抗率は、例えば、１．０Ｅ＋１４Ωｃｍである。このため、補給用のキャリア液として、例えば、体積抵抗率が１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以上の新しいキャリア液を使用しても良い。
　また、キャリアタンク３２内には、キャリアタンク３２内のキャリア液の液量を検出する液量検出部としてのフロートセンサ３２０が設けられている。フロートセンサ３２０は、液面に浮かべた浮き（フロート）の位置（液位）を検知することで、キャリアタンク３２内の液量を検知するものである。フロートセンサ３２０としては、例えば、マグネットを有する浮きと、リードスイッチとを有し、浮きの位置をリードスイッチにより検知するものが挙げられる。なお、液量検出部は、このようなフロートセンサ以外の構成であっても良い。
　また、キャリアタンク３２内には、キャリアタンク３２内のキャリア液の体積抵抗率を検出する抵抗検出部としてのキャリア液抵抗検出装置３２１を設けている。キャリア液抵抗検出装置３２１は、例えば、キャリア液中に１対の電極を配置して電流を流し、その時の抵抗を検知することで検出する。
　補給装置３８Ａは、フロートセンサ３２０及びキャリア液抵抗検出装置３２１の検出結果に基づいてキャリアタンク３２内（キャリア容器内）に補給用のキャリア液を補給する。この動作について、図１２を用いて説明する。まず、キャリアタンク３２内のキャリア液の体積抵抗率をキャリア液抵抗検出装置３２１により検出する（Ｓ１０１）。検出結果が所定値（例えば、１．０Ｅ＋１１Ωｃｍ）未満である場合、電磁弁５３が開放され、補給キャリアタンク３８からキャリアタンク３２に補給用のキャリア液が補給される（Ｓ１０２）。
　次に、フロートセンサ３２０によって、キャリアタンク３２内のキャリア液の液位が所定の位置以下（例えば、５０００ｃｃ以下）となったことが検出されると（Ｓ１０３）、電磁弁５３が開放される。そして、補給キャリアタンク３８からキャリアタンク３２に補給用のキャリア液が補給される（Ｓ１０２）。キャリアタンク３２内の体積抵抗率が所定値以上且つ液位が所定の位置よりも高くなった場合に、電磁弁５３が閉じられ（Ｓ１０４）、制御が終了する。このような制御は、ＣＰＵ２００（図３）により行う。即ち、フロートセンサ３２０及びキャリア液抵抗検出装置３２１の検出結果がＣＰＵ２００に送られ、ＣＰＵ２００は、この検出結果に基づいて電磁弁５３を制御する。
　なお、補給装置３８Ａからの補給用のキャリア液の補給は、フロートセンサ３２０とキャリア液抵抗検出装置３２１とのいずれかの検出結果に基づいて行っても良い。この場合、使用しないセンサを省略しても良い。
　このように本実施形態の場合、補給装置３８Ａから分離抽出装置３４で分離されたキャリア液よりも体積抵抗率が高い補給用のキャリア液を補給している。このため、再利用するキャリア液中の体積抵抗率の低下を抑制でき、画像不良の発生も抑制できる。
　即ち、分離抽出装置３４でトナーと分離されたキャリア液は、体積抵抗率が低い荷電制御剤が含まれているため、キャリアタンク３２内のキャリア液の抵抗が低くなる可能性がある。このように抵抗が低いキャリア液をミキサー３１に供給し、液体現像剤として使用した場合、画像不良が発生する可能性がある。そこで、本実施形態では、分離抽出装置３４で分離されたキャリア液よりも体積抵抗率が高い補給用のキャリア液を補給装置３８Ａからキャリアタンク３２内に補給することで、キャリアタンク３２内のキャリア液の抵抗が低くなることを抑制している。これにより、キャリアタンク３２からミキサー３１にキャリア液を供給しても、液体現像剤の抵抗の低下を抑制でき、画像不良の発生を抑制できる。
　また、本実施形態の場合、キャリアタンク３２内のキャリア液量が所定量以下、或いはキャリア液の体積抵抗率が所定値以下の場合には、自動的に新しいキャリア液或いは体積抵抗率の高いキャリア液を補給することができる。また、キャリアタンク３２内に所定の量以上、且つ、キャリア液の体積抵抗率が所定値以上のキャリア液が存在する間、補給用のキャリア液は補給されない。この間は、分離抽出装置３４から分離、抽出したリサイクル用のキャリア液を優先的に使用することができ、補給用のキャリア液の補給サイクルを延ばすことができる。
［高濃度画像連続通紙時のキャリア液増加メカニズム］
　ついで、高濃度の画像を連続で通紙した際に、キャリア循環経路内部のキャリア液が増加するメカニズムを説明する。上述したように液体現像方式の画像形成装置において画像形成を行う場合、記録材上に形成する画像の画像比率（画像濃度）に応じた量のトナーが感光ドラム１３及び記録材上に転写される。一方で、キャリア液は、記録材上に形成する画像の濃度によらず、所定量が感光ドラム１３及び記録材上にほぼ均一に転写される。
　ここで、画像形成によりトナーおよびキャリア液が消費されると、ミキサー３１における現像液の量及びトナー濃度を一定範囲に保つために、上述したトナータンク３３およびキャリアタンク３２から、トナーおよびキャリア液が補給される。このような構成において、トナー消費量が多い画像がプリントされると、シートへ転写する現像液中のトナー濃度は８０％程度まで上昇する。
　この時、上記画像形成にて消費されるトナーとキャリア液の割合である消費現像液のトナー濃度が、トナータンク内の現像液のトナー濃度を超える場合、画像形成と同時に補給されるキャリア液の量が消費されるキャリア液の量を上回る。このため、キャリア液の循環系内に存在するキャリア液量が増加し、キャリア液の循環経路上のいずれかの箇所にてキャリア液が増加する。そして、このようなトナー消費量が多い画像が連続で印刷し続けられると、上記キャリア液の循環経路上のいずれかの箇所にてキャリア液がいずれは溢れてしまう。
　例えば、１枚当たり１０００ｍｇのトナーを使用する画像を印刷する場合におけるキャリア液の増減について、図２を参照しながら説明をする。まず、現像器１６とミキサー３１との間におけるキャリア液の増減について説明をする。なお、以下の説明においては、ミキサー３１及び現像器１６に貯留された現像液のトナー濃度を１０％、トナータンク３３に貯留されている現像液のトナー濃度を４０％とする。
　１枚当たり１０００ｍｇのトナーを使用する画像が印刷される場合、本実施例においては、現像器１６から感光ドラム１３上に１０００ｍｇのトナーと、３０００ｍｇのキャリア液と、が移動することとなる。また、ミキサー３１から現像器１６には、トナー１００００ｍｇ及びキャリア９００００ｍｇが供給され、現像器１６からミキサー３１には、トナー９０００ｍｇ、キャリア８７０００ｍｇが移動する。
　更に、現像器１６にてトナーが１０００ｍｇ使用されたため、ミキサー３１には、トナータンク３３からトナー１０００ｍｇとキャリア液１５００ｍｇが補給される。また、ミキサー３１内の現像液の濃度を１０％に保つために、キャリアタンク３２からミキサー３１内にキャリア液が１５００ｍｇ補給される。従って、現像器１６とミキサー３１との間においては、キャリア液の増減は±０となる。
　ついで、キャリアタンク３２におけるキャリア液の増減について考えると、上述したようにキャリアタンク３２は、ミキサー３１に対してキャリア液を１５００ｍｇ排出している。一方で、分離抽出装置３４を介して、キャリアタンク３２にリサイクルされて循環して来るキャリア液の量は、３０００ｍｇの内、２０００ｍｇであり、キャリアタンク３２内のキャリア液は、差し引き５００ｍｇ増加する。
　このように、上述した例では、画像形成にあたり、シート上に乗ったり、分離抽出装置３４において廃棄されたりしてキャリア液が１０００ｍｇ消費され、かつ、トナーの消費量は１０００ｍｇであるから、消費現像液のトナー濃度は５０％となる。一方で、トナータンク３３内の現像液のトナー濃度は４０％であることから、消費現像液のトナー濃度＞トナータンク３３内の現像液のトナー濃度となり、キャリア液の循環経路上におるキャリアタンク３２内のキャリア液が５００ｍｇ増加したことが分かる。
　本実施の形態では、トナー消費量の多い画像が形成されると、まず、キャリア液の循環経路上におけるキャリアタンク３２内のキャリア液量が増加する。また、上述した例よりも消費現像液のトナー濃度が高くなって行くと、キャリアタンク３２のみならず、例えば、ミキサー３１の現像液量も増加することとなる。
［キャリア液移送制御］
　上述したように、トナー消費量の多い画像が形成されると、キャリアタンク３２内部のキャリア液量が増加する。このため、本実施の形態では、図２に示すように、キャリアタンク３２を、輸送管５５２を介して、キャリア液を貯留可能な余剰キャリア液貯留部としての余剰キャリアタンク（第二キャリア収容部）３９と接続している。そして、ポンプ５４によってキャリアタンク３２から余剰キャリアタンク３９へキャリア液を排出可能に構成されている。以下、このキャリアタンク３２から余剰キャリアタンク３９へキャリア液を移送するキャリア液移送制御について図１３及び図１４に基づいて説明をする。
　図１３に示すように、制御部としてのＣＰＵ２００は、フロートセンサ３９０からの検出信号に基づいて、余剰キャリアタンク３９内のキャリア液量が所定量以上かを判断している（図１３のＳ３０１）。ここで、余剰キャリアタンク３９のキャリア液量が所定量よりも少ないと判断した場合（Ｓ３０１のＮｏ）、ついで、ＣＰＵ２００は、フロートセンサ３２０からの検出信号に基づいて、キャリアタンク３２内のキャリア液量が所定量以上かを判断する（Ｓ３０３）。そして、上記キャリアタンク３２に貯留されているキャリア液が、所定量以上の場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）、ポンプ５４を所定時間駆動してキャリアタンク３２内のキャリア液を余剰キャリアタンク３９へと移送させる。
　なお、ＣＰＵ２００は、余剰キャリアタンク３９に貯留されているキャリア液量が所定量以上であることを検出した場合には（Ｓ３０１のＹｅｓ）、余剰キャリアタンク満タンエラーを操作部６００に出力する。そして、余剰キャリアタンク３９が満タンである旨を報知する（Ｓ３０２）。また、余剰キャリアタンク３９及びキャリアタンク３２のいずれもが所定量よりも少ない場合には（Ｓ３０３のＮｏ）、ＣＰＵ２００は、キャリアタンク３２から余剰キャリアタンク３９へのキャリア液の移送を行わずにキャリア液移送制御を終了する。
　なお、図１３に示した例は、余剰キャリアタンク３９内に、フロートセンサ３９０を設置した構成におけるキャリア液移送モードのフローチャート図である。ここで、キャリア液補充部に貯留されているキャリア液の液面の高さを検知するフロートセンサ（液面センサ）３９０のような、余剰キャリアタンク３９内のキャリア液量を検出するセンサを設けない構成の場合、キャリア液移送制御は以下のように実行される。
　図１４に示すように、ＣＰＵ２００は、メモリに記憶されている、余剰キャリアタンク３９が空になった状態から現在に至るまでのポンプ５４の駆動回数（以下、総補給回数という）を参照し、この駆動回数が所定回数以上であるかを判断する（Ｓ４０１）。上記ポンプ５４の１回の駆動におけるキャリア液の輸送量は略一定であり、このポンプ５４の駆動回数が所定回数よりも少ない場合は、余剰キャリアタンク３９に貯留されているキャリア液は、所定量よりも少ないと判断することができる。また、所定回数以上の場合には、余剰キャリアタンク３９が満タンであると判断するようになっている。
　このため、ポンプ５４の駆動回数が所定回数よりも少ない場合は（Ｓ４０１のＮｏ）、図１３の例と同様に、ＣＰＵ２００は、フロートセンサ３２０からの検出信号に基づいて、キャリアタンク３２内のキャリア液量が所定量以上がを判断する（Ｓ４０３）。そして、上記キャリアタンク３２に貯留されているキャリア液が、所定量以上の場合（Ｓ４０３のＹｅｓ）、ポンプ５４を所定時間駆動してキャリアタンク３２内のキャリア液を余剰キャリアタンク３９へと移送させる（Ｓ４０４）。また、この時、ＣＰＵ２００は、メモリに記憶されている総補給回数に１を加算し、そして、キャリア液移送制御を終了する。
　一方、総補給回数が所定回数以上の場合には（Ｓ４０１のＹｅｓ）、図１３の例と同様に、余剰キャリアタンク満タンエラーを操作部６００に出力してキャリア液移送制御を終了する（Ｓ４０２）。また、総補給回数が所定回数よりも少なくかつ、キャリアタンク３２のキャリア液量が所定量よりも少ない場合には（Ｓ４０３のＮｏ）、キャリアタンク３２から余剰キャリアタンク３９へのキャリア液の移送を行わずにキャリア液移送制御を終了する。
　上述したようにキャリア液移送制御は、キャリアタンク３２におけるキャリア液の液量が所定の液量以上となった場合に、キャリアタンク３２に貯留されているキャリア液を余剰キャリアタンク３９に排出する制御となっている。そして、このキャリア液移送制御を行うことで、トナー消費量の多い画像を連続して印刷する場合であっても、キャリアタンク３２からキャリア液が溢れることを防止している。
　なお、本実施の形態では、余剰キャリアタンク３９と補給キャリアタンク３８を同一の構成にしており、これら余剰キャリアタンク３９と補給キャリアタンク３８を交換可能に構成している。このため、画像比率の高い画像を連続して印刷する際に増加するキャリア液を余剰キャリアタンク３９に保管しておき、例えば、画像比率の低い画像の印刷時などに、この余剰キャリアタンク３９を補給キャリアタンク３８として利用することができる。これにより、キャリア液を廃棄することなく有効に活用することができる。
　なお、画像比率の高い画像を連続印刷している際は、トナータンク３３に含まれる体積抵抗率が高いキャリア液が次々と補給される。このため、キャリア液循環経路内のキャリア液体積抵抗率が高い状態で維持され、余剰キャリアタンク３９には体積抵抗率の高いキャリア液が移送される。従って、高い体積抵抗率が必要とされる補給キャリア液として用いても問題はない。
［キャリア液強制移送制御］
　ついで、キャリアタンク３２から余剰キャリアタンク３９へキャリア液を強制的に移送するキャリア液強制移送制御について図１５及び図１６に基づいて説明をする。ＣＰＵ２００は、キャリア液移送制御の他にもこのキャリア液強制移送制御を実行可能に構成されており、図１５に示すように、ユーザーもしくはサービスマンは、操作部６００を操作してこのキャリア液強制移送制御を開始させる。キャリア液強制移送制御が開始されると、ＣＰＵ２００は、フロートセンサ３９０からの信号に基づいて、余剰キャリアタンク３９内のキャリア液量が所定量以上かを判断する（図１５のＳ５０１）。余剰キャリアタンク内のキャリア液量が所定量よりも少ないと判断した場合には（Ｓ５０１のＮｏ）、キャリアタンク３２内のキャリア液量に係わらずポンプ５４を所定時間駆動させて余剰キャリアタンク３９へキャリア液を移送して（Ｓ５０３）制御を終了する。また、余剰キャリアタンク３９内のキャリア液量が所定量以上と判断した場合には（Ｓ５０１のＹｅｓ）、余剰キャリアタンク満タンエラーを操作部に表示して報知した後（Ｓ５０２）、制御を終了する。
　なお、余剰キャリアタンク３９内にキャリア液量検出センサを設置しない構成の場合、キャリア液強制移送制御は、以下のように実行される。図１６に示すように、ユーザーもしくはサービスマンが操作部６００を操作してキャリア液強制移送制御を実行すると、ＣＰＵ２００は、ポンプ５４の総補給回数が所定回数以上かを判断する（Ｓ６０１）。そして、ポンプ５４の総補給回数が所定回数よりも少ない場合には（Ｓ６０１のＮｏ）、ポンプ５４を所定時間駆動させて余剰キャリアタンク３９へキャリア液を移送しかつ、総補給回数に１加算して制御を終了する（Ｓ６０３）。一方、ポンプ５４の総補給回数が所定回数以上の場合には（Ｓ６０１のＹｅｓ）、余剰キャリアタンク満タンエラーを操作部に表示して報知した後（Ｓ６０２）、制御を終了する。
　このように、キャリア液強制移送制御は、キャリアタンク３２におけるキャリア液の液量に係わらず、キャリアタンク３２に貯留されているキャリア液をユーザー操作により強制的に余剰キャリアタンク３９に排出する制御となっている。ユーザーもしくはサービスマンは、このキャリア液強制移送制御を実行することによって、キャリアタンク３２内のキャリア液を余剰キャリアタンク３９に任意のタイミングで移送することができる。このため、任意のタイミングで余剰キャリアタンク３９を満タンにした上で交換することができ、印刷実行中に余剰キャリアタンク３９が満タンになり、本体の動作を止めることで生じるダウンタイムを低減することができる。
［余剰キャリアタンク交換時期予測制御］
　ついで、余剰キャリアタンク３９の交換時期の予測制御について、図１７を用い説明する。図１７に示すように、ＣＰＵ２００は、画像形成ジョブが予約されると（受け付けると）画像データから画像形成で消費される予測消費トナー量および予測消費キャリア液量を算出する（Ｓ７０１）。また、これら予測消費トナー量および予測消費キャリア液量から、キャリアタンク３２内の予測キャリア液変化量を算出し（Ｓ７０２）、かつ、キャリアタンク３２および余剰キャリアタンク３９の空き容量を加算した総空き容量を算出する（Ｓ７０３）。
　なお、キャリアタンク３２の空き容量は、キャリアタンク３２の総容量の情報と、フロートセンサ３２０からの検出信号もしくはキャリア液移送制御及びキャリア液強制移送制御の総実行回数とに基づいて求める。また、余剰キャリアタンク３９の空き容量は、余剰キャリアタンク３９の総容量の情報と、フロートセンサ３９０の検出信号もしくはキャリア液移送制御及びキャリア液強制移送制御の総実行回数と、で算出した総補給回数とに基づいて求める。
　そして、上記予測キャリア液変化量と総空き容量とが算出されると、これら予測キャリア液変化量及び総空き容量を比較して、予測キャリア液変化量と総空き容量とのどちらの量が多いかを判断する（Ｓ７０４）。ここで、キャリア液量が総空き容量よりも多く増加すると予測される場合（Ｓ７０４のＹｅｓ）、ＣＰＵ２００は、予約された画像形成ジョブ中のどの時期で余剰キャリアタンク３９が満タンになるかを算出する（Ｓ７０５）。そして、操作部６００に、余剰キャリアタンク３９が満タンになる時期を表示して（Ｓ７０６）、制御を終了する。
　また、キャリア液量の増加分が総空き容量よりも少ないと予測された場合（Ｓ７０４のＮｏ）、過去のジョブ履歴からキャリアタンク３２の単位時間当たりのキャリア液変化履歴を算出する（Ｓ７０７）。そして、ＣＰＵ２００は、上記過去のジョブ履歴を用いて、余剰キャリアタンク３９の交換時期を算出し（Ｓ７０８）、操作部６００に、余剰キャリアタンク３９が満タンになる時期を表示する（Ｓ７０６）。具体的には、ＣＰＵ２００は、総空き容量から予測キャリア液変化量を減算した値を予測ジョブ後総空き容量とし、単位時間当たりのキャリア液変化履歴から、予測ジョブ後総空き容量がゼロになる時期を算出する。
　このように、余剰キャリアタンク交換時期予測制御は、入力された画像形成ジョブに基づいて、キャリア液循環系におけるキャリア液の変化量を予測演算する。そして、この予測されたキャリア液の変化量に基づいて、余剰キャリアタンク３９の容量が最大貯留量となる時期を演算して報知する制御である。余剰キャリアタンク３９の交換時期を予測することができると、余剰キャリアタンク３９の交換タイミングが分かるので、ユーザーおよびサービスマンが、計画的に余剰キャリアタンク３９の交換を行うことが可能となる。また、交換すべきかどうかの判断が正確にできるので、無駄な交換を避けて余剰キャリアタンク３９の交換によるダウンタイムを低減することができる。
［キャリア液強制排出制御］
　ついで、キャリアタンク３２内のキャリア液を、画像形成装置１００の外部に排出するキャリア液強制排出制御について説明をする。図２に示すように、キャリアタンク３２には、上記輸送管（第二搬送路）５５２の他に輸送管（第三搬送路）５５１と接続されている。この輸送管５５１は、キャリアタンク３２に貯留されたキャリア液を装置外に排出する輸送管となっている。この輸送管５５１は、輸送管５５１に設けられたポンプ５５、輸送管５５２及び輸送管５５２に設けられたポンプ５４と共に、キャリアタンク３２に貯留されたキャリア液をキャリア液循環系外に排出するキャリア液排出部５５０を構成している。
　キャリア液強制排出制御を実行するにあたり、まず、サービスマンもしくはユーザーは、画像形成装置１００内部に収容されている輸送管５５１を引き出し、輸送管５５１から排出されるキャリア液を受け取る容器をセットする。ここで、キャリア液を受け取る容器は、空の補給キャリアタンク３８もしくは空の余剰キャリアタンク３９が望ましいが、他の容器でも良い。例えば、空のペットボトルや、キャリア液が残っている補給キャリアタンク３８でも良い。補給キャリアタンク３８で余剰キャリア液を回収した場合は、そのまま画像形成装置１００内部の補給装置３８Ａに補給キャリアタンクをセットし、回収したキャリア液を再利用するのが望ましい。
　次に、サービスマンもしくはユーザーは、操作部６００を操作して、キャリア液強制排出制御を実行する。図１８に示すように、ＣＰＵ２００は、キャリア液強制排出制御が実行されると、このキャリア液強制排出制御の実行から所定時間経過するまで、ポンプ５５を駆動させて輸送管５５１からキャリア液を排出する（Ｓ８０１、Ｓ８０３、Ｓ８０４）。また、このキャリア液強制排出制御は、キャリア液の排出を上記所定時間経過前に中断することが可能に構成されている（Ｓ８０１のＹｅｓ）。なお、本実施の形態において、ＣＰＵ２００は、キャリア液排出部５５０を制御する制御部となっている。
　具体的には、ＣＰＵ２００は、キャリア液強制排出制御が実行されると、終了命令の有無を判断し（Ｓ８０１）、終了命令が無い場合には（Ｓ８０１のＮｏ）、スタートから所定時間を経過したかを判断する（Ｓ８０３）。そして、所定時間内の場合には（Ｓ８０３のＮｏ）、ポンプ５５を駆動させて（Ｓ８０４）、ステップＳ８０１へと戻る。
　上記ステップが、終了命令が有るか（Ｓ８０１のＹｅｓ）、所定時間が経過する（Ｓ８０３のＮｏ）まで繰り返し実行されることによって、キャリア液強制排出制御が実行される。このため、終了命令を出すか所定時間が経過するまで輸送管５５１からキャリア液が装置外へと排出される。所定時間内に排出されるキャリア液は、略一定であるため、サービスマンもしくはユーザーは、セットした容器の空き容量に応じて、キャリア液強制排出制御を複数回行うことで、所望量のキャリア液を排出することが可能となる。
　このように、上記キャリア液強制排出制御は、輸送管５５１からキャリア液を装置外へと排出する外部排出制御となっている。このため、キャリア液強制排出制御を実行することによって、サービスマンもしくはユーザーは、任意のタイミングにてキャリアタンク３２内のキャリア液を装置外に排出することができる。特に、画像形成装置１００が、余剰キャリア満タンエラーで停止し、空の余剰キャリアタンク３９が無い場合は、サービスコールを行うが、サービスマンが来るまでにダウンタイムが生じてしまう。その際に、上記キャリア液強制排出制御を用い、空きが有る容器にキャリア液を移送することで、本体の画像形成を再開し、ダウンタイムを低減することができる。具体的には、本体内に設置されている補給キャリアタンク３８を一旦取り外してキャリア液を移送するケースや、ペットボトル等の容器にキャリア液を移送するケースなどが考えられる。
　また、小型化の為、本体内部に余剰キャリアタンク３９を持たない構成を採用した場合でも、キャリア液強制排出制御を定期的に行うことで、ダウンタイムを低減することができる。更に、キャリア液強制排出制御を１回実行した際に排出される最大キャリア液量は、Ｓ８０３の所定時間で規定される。これにより、キャリア液を排出しすぎてしまう事を防止している。また、上記所定時間が経過する前に終了命令を出してキャリア液の排出を停止することができるため、最大キャリア液量に満たない任意のキャリア液量を排出することができるようになっている。
　なお、上述した実施の形態では、輸送管５５１にポンプ５４を取り付けてキャリアタンク３２に貯留されたキャリア液を装置外に排出するように構成したが、本発明は、これに限られない。例えば、駆動源を伴う上記ポンプ５４ではなく、輸送管５５１にバルブやコックなどの流量調整部を設け、ユーザーやサービスマンがバルブやコックを操作することによって、キャリアタンク３２に貯留されたキャリア液を装置外に排出できるようにしても良い。加えて、上述した実施の形態に記載されている発明は、どのように組み合わされても良い。
　本発明によると、キャリア液排出部により、キャリア液補充部に貯留されたキャリア液を、キャリア液循環系外に排出することができる画像形成装置が提供されれる。
１３：像担持体（感光ドラム）、１６：現像部（現像器）、３１：現像液貯留部（ミキサー）、３２：キャリア液補充部、３３：トナー補充部（トナータンク）、３４：キャリア液回収部、５４，５５：キャリア液排出部（ポンプ）

Claims (6)

  1. 　像担持体と、
    トナーとキャリア液とを含む現像液により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、
    　前記現像部で現像されたトナー像が記録材に転写された後に前記像担持体に残留した現像液をクリーニングするクリーニング部と、
    　前記クリーニング部で回収された現像液をトナーとキャリアに分離する分離部と、
    　前記分離部で分離されたキャリアを収容する第一キャリア収容部と、
    　トナーを補給するトナー補給部と、
    　前記キャリア収容部のキャリアと前記トナー補給部のトナーとを混ぜて所定のトナー濃度に調整された現像液を貯留する現像液貯留部と、
    　前記現像液貯留部から現像液を前記現像部に向けて搬送する第一搬送路と、
    　画像形成装置から着脱可能な第二キャリア収容部と、
    　前記第一キャリア収容部からキャリアを前記第二キャリア収容部に向けて搬送する第二搬送路と、を備えた画像形成装置。
  2. 　前記現像液貯留部から現像液を画像形成装置外に向けて搬送する第三搬送路と、を有する請求項１記載の画像形成装置。
  3. 　前記第一キャリア収容部内のキャリアの量が設定量に達したことを検知する第一検知部を有し、前記第一検知部が前記第一キャリア収容部内のキャリアの量が設定量に達したことを検知した場合には、前記第一キャリア収容部から前記第二キャリア収容部へのキャリアの搬送を行う請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 　前記第二キャリア収容部内のキャリアの量が設定量に達したことを検知する第二検知部を有し、前記第二検知部が前記第二キャリア収容部内のキャリアの量が設定量に達したことを検知した場合には、前記第一キャリア収容部から前記第二キャリア収容部へのキャリアの搬送を停止する請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 　画像形成装置に着脱可能であって、キャリアを収容するキャリア容器を有し、前記キャリア容器からのキャリアと前記キャリア収容部のキャリアと前記トナー補給部のトナーとを混ぜて所定のトナー濃度に調整された現像液の形成が可能である請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 　前記分離部で現像液から分離されたトナーを収容するトナー収容部を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
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