(57)【要約】【課題】画像形成装置において、透明な液体を基準に透過率を補正し、現像液の補給量を適切に管理すること。【解決手段】液体を通過させる液体通過部と、所定の光量に調整可能な光源と、該光源から発した光を受光する受光素子と、を有する液体検知部と、該液体検知部に供給する液体の経路を切り替える液体切り替え部と、該液体切り替え部に流入する第一の液体と、  該第一の液体を貯蔵する第一の液体貯蔵部と、該液体検知部を通過した液体が貯留される液体貯留部と、該液体検知部を経由せずに該液体貯留部に供給される第二の液体と、該第二の液体を貯蔵する第二の液体貯蔵部と、該液体貯留部に貯留された第三の液体と、  該第三の液体を液体切り替え部に循環させる液体循環経路と、を有する画像形成装置であって、該液体切り替え部は、該液体検知部に液体を供給する際に、該第一の液体と該第三の液体のいずれか一方を供給するように供給する液体を切り替える機能を持ち、該液体を切り替える事で検知出力の補正を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2020008700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を通過させる液体通過部と、所定の光量に調整可能な光源と、該光源から発した光を受光する受光素子と、を有する液体検知部と、
該液体検知部に供給する液体の経路を切り替える液体切り替え部と、
該液体切り替え部に流入する第一の液体と、
該第一の液体を貯蔵する第一の液体貯蔵部と、
該液体検知部を通過した液体が貯留される液体貯留部と、
該液体検知部を経由せずに該液体貯留部に供給される第二の液体と、
該第二の液体を貯蔵する第二の液体貯蔵部と、
該液体貯留部に貯留された第三の液体と、
該第三の液体を液体切り替え部に循環させる液体循環経路と、
を有する画像形成装置であって、
該液体切り替え部は、該液体検知部に液体を供給する際に、該第一の液体と該第三の液体のいずれか一方を供給するように供給する液体を切り替える機能を持ち、該液体を切り替える事で検知出力の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
該液体の検知出力の変化量から該液体検知部の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
該液体の検知出力の変化量から該液体の補給系の異常を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
該第一の液体を該液体検知部に供給し、該光源を消灯した状態での該受光素子の出力を第一の検知出力とし、
該光源を所定の光量で点灯した状態での該受光素子の出力を第二検知出力とし、
該第二の検知出力を得る際の光量とは異なる光量で該光源を点灯した状態での該受光素子の出力を第三の検知出力とし、
該第三の液体を該液体検知部に供給し、該光源を所定の光量で点灯した際に、該第二の液体を補給した状態での該受光素子の出力を第四の検知出力とし、該第四の検知出力を得た液体に更に該第一の液体を補給した状態での該受光素子の出力を第五の検知出力とし、
該第一の検知出力と該第二の検知出力と該第三の検知出力の変化量から該液体検知部の異常と判定し、
該第二の検知出力及び該第三の検知出力の一方または双方と該第四の検知出力の変化量から該第三の液体の補給系の異常と判定し、
該第四の検知出力と該第五の検知出力の変化量から該第一の液体の補給系の異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
該第一の検知結果と該第二の検知結果の変化量が所定以下で有る場合に液体通過部の汚れと判定して、汚れ洗浄モードへ移行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体濃度調整時に故障検知を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体現像剤を用いた湿式電子写真装置は、乾式電子写真装置では実現できない利点を有しており、近年その価値が見直されつつある。すなわち湿式電子写真装置では、サブミクロンサイズの極めて微細なトナーを用いることができるため高画質を実現でき印刷並みの質感を得られること、比較的低温でトナーを用紙に定着できるため省エネルギーを実現できること、などである。
【０００３】
従来より、液体現像剤を使用する画像形成装置において、現像液中のトナー濃度を光学式センサによる透過率測定で判定するトナー濃度検知機構を持ち、トナー濃度を測定する際に現像剤の入っていない透明な液を循環させ、現像剤による透過率低下の無い状態で初期値を測定し、検知部の窓に付着、浸透したトナー成分の汚れによる透過率低下を自己校正する事で検知部の汚れによる濃度検知の誤差を減らす方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１は、現像液中のトナー濃度検知結果に基づいて所定の濃度になるよう現像剤を補給し、あるいは補給量を減らして調整する際、検知部の汚れにより出力が低下し実際の濃度より濃く見える場合に初期値を補正する事で画質を保証するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６９５５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、検知部の窓にトナーが付着し透過率が低下して所定の出力に達しない、あるいは、現像剤を補給する際に循環経路の閉塞などによる補給不良が発生し、現像剤補給の制御を行っても所定の濃度に達しないなどの故障が発生する場合があった。
【０００７】
故障の発生時に故障内容が不明確な為にユーザーやサービスマンが不必要な操作や部品交換を行う可能性があった。
【０００８】
本発明は、画像形成装置において、透明な液体を基準に透過率を補正し、現像液の補給量を適切に管理することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
液体を通過させる液体通過部と、所定の光量に調整可能な光源と、該光源から発した光を受光する受光素子と、を有する液体検知部と、
該液体検知部に供給する液体の経路を切り替える液体切り替え部と、
該液体切り替え部に流入する第一の液体と、
該第一の液体を貯蔵する第一の液体貯蔵部と、
該液体検知部を通過した液体が貯留される液体貯留部と、
該液体検知部を経由せずに該液体貯留部に供給される第二の液体と、
該第二の液体を貯蔵する第二の液体貯蔵部と、
該液体貯留部に貯留された第三の液体と、
該第三の液体を液体切り替え部に循環させる液体循環経路（２０６）と、を有する画像形成装置であって、
該液体切り替え部は、該液体検知部に液体を供給する際に、該第一の液体と該第三の液体のいずれか一方を供給するように供給する液体を切り替える機能を持ち、
該液体を切り替える事で検知出力の補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤調整システムの故障を検知し、簡便な構成で画質を維持する画像形成装置を提案する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明における現像剤補給ユニットの概略図である。
【図３】本発明における濃度検知センサの概略図である。
【図４】本発明における制御回路のブロック図である。
【図５】本発明における制御のタイミングチャートである。
【図６】本発明における制御のフローチャートである。
【図７】本発明における第二の実施例の制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態ついて、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明における画像形成装置の概略図である。
【００１４】
画像形成装置１００は現像剤補給部２００、画像形成部３０１を持つ。
【００１５】
給紙装置３０２は出力する為の印刷用紙を蓄積し、必要に応じて順次、画像転写部に給紙する。
【００１６】
３０６ａ〜３０６ｄは感光ドラム、３０７ａ〜３０７ｄはレーザースキャナユニットである。３０８ａ〜３０８ｄは現像器、３０９は像担持体としての中間転写ベルト、３０３は二次転写ローラ、３０４はハロゲンヒータなどから構成される定着器。
【００１７】
中間転写ベルト３０９は、ベルト駆動ローラ３１０、張架ローラ３１１、ステアリングローラ３１２、二次転写ローラ３０３によって支持され、図示しないモータによるベルト駆動ローラ３１０の回転により、所定の速度で図１中、時計回りに回転する。
【００１８】
画像形成部３０１において、各色用の感光ドラム３０６ａ〜３０６ｄに対し、半導体レーザを光源とする各々のレーザースキャナユニット３０７ａ〜３０７ｄにより静電潜像が形成され、この静電潜像は各々の現像器３０８ａ〜３０８ｄにより現像される。そして、この感光ドラム３０６ａ〜３０６ｄ上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト３０９に一次転写される。中間転写ベルト３０９上の４色のトナー像は、二次転写ローラ３０３部で記録紙に転写され、定着器３０４により記録紙上に定着され、排紙搬送部３０５上に排紙される。
【００１９】
現像剤補給部２００には各色に対応する現像剤補給ユニット２０１ａ〜２０１ｄ及びキャリア液補給ユニット２０２を持ち、必要に応じ画像形成部３０１内の現像器３０８ａ〜３０８ｄへ適切な濃度に調整された現像剤を補給する。
【００２０】
濃度パッチ検知センサ３１３は中間転写ベルト３０９上に転写された定着前の濃度パッチを読み取り、検知結果から所定の濃度になるよう現像時に濃度調整が行われる。
【００２１】
図２は、本発明における現像剤補給ユニットの概略図である。
【００２２】
現像剤補給ユニット２０１は各色毎の現像剤タンク２０３から現像剤が供給され混合器２０４内で所定の濃度になるよう調整される。キャリア液供給パイプ２０７はキャリア液補給ユニット２０２から供給されるキャリア液を切り替えバルブ２０８経由で濃度検知センサ２１０へ供給する。濃度検知センサ２１０はキャリア液のみが通過する状態で濃度検知を行う事が出来る。切り替えバルブ２０８は濃度検知センサ２１０へ供給する液の経路を切り替え、混合器２０４内で現像剤とキャリア液が混合された混合液を液循環ポンプ２０５により濃度検知センサ２１０へ供給する。混合器２０４内では現像剤タンク２０３からの現像剤とキャリア液補給ユニット２０２からのキャリア液が混合され、濃度検知センサ２１０の検知結果に従って、所定の濃度になるように現像剤またはキャリア液を補給して調整される。
【００２３】
図３は本発明における濃度検知センサ２１０の概略図である。
【００２４】
発光部２１１と対向する受光部２１２の光路を遮るように光透過部２１３が配置され、液供給パイプ２１４から光透過部２１３へ検知対象の液が供給され、液排出パイプ２１５から排出される。光透過部２１３を液が通過している間に発光部２１１から濃度検知に必要な光量の光が投光され、受光部２１２により受光された光の量で検知対象の液体の濃度を検知する事が出来る。
【００２５】
図４は本発明における制御回路のブロック図である。
【００２６】
コントロール基板１０１上のＣＰＵ１０２はＲＯＭ１０３に書き込まれたプログラムに従い各部の制御を行なう。操作部１０４から入力された内容に従い、不図示の画像読み取り部で原稿画像を読み取り、画像データ形成部１１１により出力画像を形成する際、出力画像に先駆けて濃度パッチを転写し、濃度パッチ検知センサ３１３によりパッチ濃度を検出する。検出したパッチ濃度のデータから出力画像の濃度を補正する補正データとなるＬＵＴ  １０６に従った補正値を読み込み、画像補正部１０５で濃度データの補正を行い、高圧制御部１０８で現像バイアス電圧を適正な値に制御する。
【００２７】
装置の起動時及び所定印刷枚数ごとに濃度検知センサ２１０により現像剤の濃度検知を行う。濃度検知センサ駆動回路１１０はＣＰＵ１０２からの指示で濃度検知センサ２１０を駆動し、濃度検知センサ２１０の出力信号を受け取り、ＣＰＵ１０２へ送信する。
【００２８】
液循環ポンプ駆動回路１０９は濃度検知センサ２１０による濃度検知を行う際に現像剤を循環する為の液循環ポンプ２０５をＣＰＵ１０２の指示により駆動する。
【００２９】
バルブ開閉制御部２０９はＣＰＵ１０２の指示により濃度検知センサ２１０へ供給する液をキャリア液供給パイプ２０７からのキャリア液と液循環パイプからの現像液とを切り替える為、切り替えバルブ２０８を開閉制御する。
【００３０】
図５は本発明における制御のタイミングチャートの一例である。
【００３１】
ＬＥＤ電流Ｉ、キャリア液補給量ＳＣ、現像液補給量ＳＤ、液濃度Ｄの変化に応じたセンサ出力電圧Ｖが発生し、所定の動作をしているか否かが判断出来る。
【００３２】
ＬＥＤを消灯した状態で、キャリア液をＳＣ０補給し、濃度検知センサ２０１部に透明なキャリア液を満たす。時刻Ｔ１において、ＬＥＤを電流値Ｉ０で点灯すると、光透過部２１３からキャリア液を透過して受光部へほとんど減衰する事無く光が透過し、第一のセンサ出力電圧Ｖ０として観測される。そこで時刻Ｔ２において、ＬＥＤ電流ＩをＩ０からＩ１へさせると電流量に応じてＬＥＤ光量が増加し、光量の増加に応じたセンサ出力電圧の増加が見られ、センサ出力電圧Ｖは第一の出力電圧Ｖ０から第二の出力電圧Ｖ１へ変化する。
【００３３】
第一のセンサ出力電圧Ｖ０が所定以上の出力電圧で検出されない場合、光透過部２１３が現像剤で汚れて光量が不足している状態と判断される。
【００３４】
第二のセンサ出力電圧Ｖ１が所定以上の出力電圧の変化として検出されない場合、ＬＥＤの光量が十分に変化していない事になり、点灯回路の異常等による光量調整エラーと判断される。
【００３５】
時刻Ｔ３においてキャリア液の補給を停止し、現像液の補給を開始すると液濃度Ｄは濃くなり、その結果センサ出力Ｖは徐々に低下し、時刻Ｔ４において現像液補給量ＳＤ０、液濃度Ｄ０となり、第三のセンサ出力電圧Ｖ２に達する。第三の出力電圧Ｖ２が所定の低下をしていない場合、液の濃度上昇が少なかったということになり、現像剤の補給エラーと判断される。
【００３６】
更に時刻Ｔ５から再度キャリア液を補給すると徐々に液濃度が低下し、時刻Ｔ６においてキャリア液補給量ＳＣ１、液濃度Ｄ１となり、第四のセンサ出力電圧Ｖ３となる。第四の出力電圧Ｖ３が所定の上昇をしていない場合、液の濃度低下が少なかったということになり、キャリア液の補給エラーと判断される。
【００３７】
時刻Ｔ７においてキャリア液の補給によって薄められた液を所定の濃度に戻す為、再度現像液を補給して画像形成に必要な液濃度となるように調整する。
【００３８】
図６は本発明における制御の一例のフローチャートである。
【００３９】
濃度検知システムチェックを開始する（Ｓ１００）と、濃度検知センサ２１０にキャリア液を補給し（Ｓ１０１）、発光素子であるＬＥＤを点灯する（Ｓ１０２）。キャリア液のみでの濃度検知を行い第一の出力電圧とする（Ｓ１０３）。この第一の出力電圧が所定の基準値以上である場合（Ｓ１０４）、十分な透過光量があることから光透過部２１３の汚れが無いとしてＬＥＤ電流を増加させ（Ｓ１０５）、再度キャリア液のみでの濃度検知を行い第二の出力電圧とする（Ｓ１０６）。また第一の出力電圧レベルが所定の基準値以下である場合（Ｓ１０４）、濃度検知センサ２１０の光透過部２１３が現像剤で汚れて光量が不足していると判断出来る為、窓汚れエラーとする（Ｓ１１５）。
【００４０】
第一の出力電圧に対し第二の出力電圧が上昇している場合は（Ｓ１０７）ＬＥＤの光量が変化していることが確認出来る。その状態で切り替えバルブ２０８を切り替え濃度検知センサ２１０に現像剤を補給する（Ｓ１０８）。現像剤を供給して液濃度が上昇した状態で濃度検知を行い第三の出力電圧とする（Ｓ１０９）。また第二の出力電圧レベルが第一の出力電圧レベルよりも上昇していなかった場合（Ｓ１０７）、ＬＥＤの光量が変化しなかったものと判断出来る為、光量調整エラーとする（Ｓ１１６）。この第三の出力電圧が第二の出力電圧に対して下降している場合は（Ｓ１１０）、現像剤の供給が行われたとして再度切り替えバルブ２０８を切り替えて濃度検知センサ２１０にキャリア液を補給する（Ｓ１１１）。キャリア液を補給した状態で濃度検知を行い第四の出力電圧とする（Ｓ１１２）。また第三の出力電圧レベルが第二の出力電圧レベルよりも降下していなかった場合（Ｓ１１０）、現像剤が補給されなかったと判断出来る為、現像剤補給エラーとする（Ｓ１１７）。この第四の出力電圧が第三の出力電圧に対して上昇している場合は（Ｓ１１３）、キャリア液の供給が行われたとしてチェックを終了する（Ｓ１１４）。また第四の出力電圧レベルが第三の出力電圧レベルよりも上昇していなかった場合（Ｓ１１３）、キャリア液が補給されなかったと判断出来る為、キャリア液補給エラーとする（Ｓ１１８）。
【００４１】
上記のとおり、簡便な構成で液循環機構の動作を確認し、現像剤調整機構の故障を検知する事が出来る。
【００４２】
また、キャリア液、現像液を補給しながら随時検知を行い複数のデータを取得しても良いし、予め現像液を補給し、徐々にキャリア液を補給する事で濃度が低下する過程で故障検知を行っても良い。
【実施例２】
【００４３】
図７は本発明における第二の実施例の制御のフローチャートの一例である。
【００４４】
濃度検知システムチェックを開始する（Ｓ２００）と、濃度検知センサ２１０にキャリア液を補給し（Ｓ２０１）、発光素子であるＬＥＤを点灯する（Ｓ２０２）。キャリア液のみでの濃度検知を行い第一の出力電圧とする（Ｓ２０３）。
【００４５】
第一の出力電圧レベルを測定した際（Ｓ２０３）、所定の基準電圧以下であった場合（Ｓ２０５）、窓汚れ洗浄モードへ移行し（Ｓ２１６）、キャリア液を循環させて窓汚れを洗浄した後、再度出力電圧レベルを測定し（Ｓ２０３）、繰り返し回数Ｎが所定の回数Ａ回を超えても基準電圧以下であった場合は窓汚れエラーとする（Ｓ２１７）。
【００４６】
以下、Ｓ２０６〜２１５については図６  Ｓ１０５〜１１４と同様とする。
【００４７】
窓汚れ洗浄モードにおいて洗浄する方法としては、ワイパー等を設置して窓部に付着した汚れを掻き取るような構成でも良いし、超音波等により振動を与えて汚れを振り落とすような構成でも良い。
【符号の説明】
【００４８】
１０８  高圧制御部、１０９  液循環ポンプ駆動回路、
１１０  濃度検知センサ駆動回路、２００  現像剤補給部、
２０１  現像剤補給ユニット、２０２  キャリア液補給ユニット、
２０３  現像剤タンク、２０４  混合器、２０５  液循環ポンプ、
２０６  液循環パイプ、２０７  キャリア液供給パイプ、２０８  切り替えバルブ、
２０９  バルブ開閉制御部、２１０  濃度検知センサ、２１１  発光部、
２１２  受光部、２１３  光透過部、２１４  液供給パイプ、２１５  液排出パイプ
【図１】
2020008700.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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