(57)【要約】【課題】光学センサの表面を汚損させることなく、現像液のトナー濃度を精度よく測定することができる液体現像装置におけるトナー濃度測定機構を提供する。【解決手段】現像液供給部２１から汲み上げローラ３４を介してパターンローラ３３に現像液Ｌを転写供給する。パターンローラ３３から現像ローラ３２に現像液Ｌを塗布し、感光体ドラム１１に現像液を付着させて静電潜像に応じて画像を顕像化する。前記パターンローラ３３のトナー層と対応して光学センサ４４を設ける。この光学センサ４４の外周側に透明の保護パイプ４７をモータにより回転可能に装着する。回転する保護パイプ４７の外周面にクリーニングブレード５５を接触してその外周面に付着した現像液が乾燥して強固に付着する以前に清掃する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー粒子とキャリアよりなる現像液のトナー濃度を投受光式の光学センサにより測定する液体現像装置におけるトナー濃度測定機構において、
前記現像液をトナー層として担持するトナー層担持体と、前記光学センサとの間に透明の保護部材を介在し、該保護部材の表面を清掃する清掃手段を設けたことを特徴とする液体現像装置におけるトナー濃度測定機構。  
【請求項２】
請求項１において、前記保護部材は移動機構により移動可能に構成されていることを特徴とする液体現像装置におけるトナー濃度測定機構。
【請求項３】
請求項１において、前記保護部材は前記光学センサを覆うように、かつ回転機構により所定位置において回転可能に配設された保護パイプであって、該保護パイプの外周面には清掃手段としてのクリーニングブレード又はクリーニングブラシが接触されていることを特徴とする液体現像装置におけるトナー濃度測定機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記トナー層担持体は、現像液供給部から汲み上げローラによって転写供給された現像液をトナー層として担持するパターン溝を有するパターンローラであって、該パターンローラから現像ローラに現像液が転写され、該現像ローラから感光体に現像液が転写されるようになっていることを特徴とする液体現像装置におけるトナー濃度測定機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体現像装置におけるトナー濃度測定機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体現像装置は、感光体ドラムの表面に対して画像情報に応じた光を照射することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に対してトナー粒子とキャリアからなる現像液を現像ローラによって付着することにより、感光体ドラムにトナー像を形成するようになっている。前記現像ローラの外周面には現像液貯溜容器内に貯溜された現像液が汲み上げローラ及びパターンローラによって塗布されるようになっている。
【０００３】
液体現像装置では、現像液のトナー濃度を調整して適切な画像濃度を確保するために、トナー濃度測定機構が設けられ、この測定機構により測定されたトナー濃度の測定値に基づいて現像液貯溜容器内のトナー濃度を調整するようになっている。
【０００４】
上記トナー濃度測定機構として、従来、特許文献１に開示されたものが提案されている。このトナー濃度測定機構は、現像液（液体トナー）の攪拌槽の現像液に下半部が浸漬されたパターン溝を有するパターンローラに対し、反射ローラを転動接触して、該反射ローラの表面に現像液を転写するようになっている。又、前記反射ローラの表面に形成されたトナー層に向かって光学センサの照射部から光を照射し、反射された光を受光部により受光し、この受光量の変化を電気量に変換するようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２７０９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学センサは光の照射部と受光部を併置して備えており、照射光が反射ローラの表面より反射した反射光を受光部が受光した光量に依存しているので、現像液のトナー濃度のような微妙な変化を読み取るためには、光学センサの表面が常に清掃され汚損されていない状態を保つことが必要となる。又、現像液が光学センサの表面に付着して乾燥すると、付着力が強く十分に清掃することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、光学センサの表面を汚損させることなく、現像液のトナー濃度を精度よく測定することができる液体現像装置におけるトナー濃度測定機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、トナー粒子とキャリアよりなる現像液のトナー濃度を投受光式の光学センサにより測定する液体現像装置におけるトナー濃度測定機構において、前記現像液をトナー層として担持するトナー層担持体と、前記光学センサとの間に透明の保護部材を介在し、該保護部材の表面を清掃する清掃手段を設けたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記保護部材は移動機構により移動可能に構成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記保護部材は前記光学センサを覆うように、かつ回転機構により所定位置において回転可能に配設された保護パイプであって、該保護パイプの外周面には清掃手段としてのクリーニングブレード又はクリーニングブラシが接触されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記トナー層担持体は、現像液供給部から汲み上げローラによって転写供給された現像液をトナー層として担持するパターン溝を有するパターンローラであって、該パターンローラから現像ローラに現像液が転写され、該現像ローラから感光体に現像液が転写されるようになっていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記現像液をトナー層として担持するトナー層担持体と、前記光学センサとの間に透明の保護部材を介在し、該保護部材の表面を清掃する清掃手段を設けたことにより、光学センサの表面の汚損を防止することができる。又、保護部材に付着した現像液が乾燥して強く付着する以前に清掃手段により確実に清掃することができるので、該保護部材を常に清浄状態に保持して光学センサからトナー層担持体の表面に照射される照射光及び反射光の透過を適正に行い、現像液のトナー濃度の測定精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の現像液のトナー濃度測定機構を、タンデム型カラー画像形成装置（以下、単に湿式画像形成装置という）に用いられる液体現像装置に具体化した一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は湿式画像形成装置を構成する複数の液体現像装置のうちの一つの液体現像装置を表す概略構成図である。この液体現像装置は、像担持体としての感光体ドラム１１、主帯電装置１２、ＬＰＨ（ＬＥＤ  ＰＲＩＮＴ  ＨＥＡＤ）１３、液体現像器１４、転写手段１５、クリーニング手段１７、除電ランプ１８から構成され、樹脂でできた筐体に組み付けることにより１つのユニットとなり、図示しない装置本体に取り付けられるようになっている。
【００１３】
感光体ドラム１１はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置での暗電位はおよそ３００Ｖになるよう前記主帯電装置１２により帯電される。この帯電した感光体ドラム１１の表面にＬＰＨ１３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。
【００１４】
液体現像器１４は、トナー粒子とキャリアからなる現像液Ｌを所定の濃度になるように撹拌・混合して用い、後述する現像ローラ３２でこの現像液Ｌを感光体ドラム１１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム１１にトナー像を形成（顕像）するものである。感光体ドラム１１の暗電位が３００Ｖで、現像バイアスは２００Ｖ、露光後電位が２０Ｖとなるように設定されている。即ち、暗電位は画像白部に相当し、露光後電位は画像黒部に相当し、この差がいわゆるコントラスト電位である。上記のように形成された静電潜像が現像（顕像）されたトナー像は、前記転写手段１５とのニップにおいて、図示しないベルト搬送手段の中間転写ベルト１６に転写される。前記転写手段１５は本実施形態では転写ローラを用いており、前記感光体ドラム１１の表面電位とは逆極性の電圧が−２００〜−１３００Ｖの範囲に設定され、印加されるようになっている。
【００１５】
又、感光体ドラム１１は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ１８により除電されて、その後は次の一連のプロセスに備える。このように画像形成する場合の電位設定は、感光体ドラム１１の特性、トナー粒子の性能、環境に応じて最適な値は変わるものである。湿式画像形成装置は、ブラックに対応する画像を感光体ドラム上に現像する上記液体現像装置と同様の方法で、別の３種類の液体現像装置でマゼンタ、シアン、イエローに対応する画像を感光体ドラム上に現像し、中間転写ベルト１６上に順次繰り返し、ずれなく転写することでフルカラー画像の形成を行う。
【００１６】
次に、図１を参照して、液体現像器１４の具体的構成について説明する。
本実施形態に係る液体現像器１４は、概略的にみて、現像液供給部２１と、この現像液供給部２１により供給された現像液を前記感光体ドラム１１に転写するための現像部２２と、現像部２２と対応して設けられた現像液のトナー濃度測定機構２３とにより構成されている。そこで、前記現像液供給部２１、現像部２２及びトナー濃度測定機構２３の構成について以下に順次説明する。
【００１７】
前記現像液供給部２１は、現像液Ｌを収容する現像液貯溜室２４を形成する現像液貯溜容器２５を備えている。現像液貯溜容器２５には、攪拌部材としての上流側攪拌スクリュー２６及び下流側攪拌スクリュー２７が所定位置において回転可能に支持されている。前記上流側攪拌スクリュー２６及び下流側攪拌スクリュー２７は、図示しない回転駆動機構によって回転されるようになっている。
【００１８】
従って、前記回転駆動機構（図示略）によって、上流側及び下流側攪拌スクリュー２６，２７がそれぞれ反対方向に回転され、現像液貯溜容器２５の内部に収容された現像液Ｌが上流側及び下流側攪拌スクリュー２６，２７によって、攪拌・混合される。
【００１９】
次に、前記現像部２２について説明すると、この現像部２２は、前記現像液貯溜容器２５の上端開口部に接合固定された収容ケース３１を備えている。この収容ケース３１の上部には感光体ドラム１１の外周面に転動接触される現像液担持体としての現像ローラ３２が支持されている。前記収容ケース３１には前記現像ローラ３２の外周面に転接触されるパターンローラ３３が支持されている。同じく収容ケース３１には前記パターンローラ３３に接触される汲み上げローラ３４が回転可能に支持され、現像液貯溜室２４から現像液Ｌを前記パターンローラ３３に転写供給するようになっている。
【００２０】
前記パターンローラ３３の外周面には、図２，３に示すようにパターン溝３３ａが形成され、前記汲み上げローラ３４によってパターン溝３３ａ内に現像液Ｌが付着されるようになっている。このパターン溝３３ａはパターンローラ３３の周方向に円環状に、かつ軸線方向に等ピッチで多数箇所に形成されているが、図３では一つの溝として画かれている。前記パターンローラ３３の外周面にはドクタブレード３５が接触され、パターン溝３３ａからはみだす余剰の現像液Ｌを除去して、パターン溝３３ａ内に所定厚さ寸法のトナー層Ｔを計量するようにして付着するようになっている。前記収容ケース３１にはパターンローラ３３から現像ローラ３２に転写されなかった残留現像液を除去するためのクリーニングブレード３６が設けられている。この実施形態では、前記パターンローラ３３をトナー層担持体としている。
【００２１】
前記収容ケース３１には、前記感光体ドラム１１に転写されなかった現像ローラ３２上の余剰現像液を除去するためのクリーニングブレード３７が設けられ、除去された余剰現像液を外部に排出するための排出スクリュー３８が設けられている。現像ローラ３２、パターンローラ３３、汲み上げローラ３４及び排出スクリュー３８等は、歯車列等からなる駆動伝達機構を介して駆動モータ（ともに図示しない）により図１に矢印で示す方向に回転駆動される。
【００２２】
現像液Ｌは、シリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア中にトナー粒子が高濃度で分散するように調整されている。
パターンローラ３３は、現像液Ｌを現像ローラ３２上に塗布することにより、現像ローラ３２上に現像液Ｌの薄層を形成する。感光体ドラム１１上の現像領域においては、この現像液Ｌによって潜像が現像される。
【００２３】
次に、現像液のトナー濃度測定機構２３について説明する。
図３に示すように前記収容ケース３１には、前記パターンローラ３３と平行に固定支持軸４１，４２が支持され、両支持軸の間には、板材を扁平Ｕ字状に折り曲げ形成したセンサホルダ４３の両端部が連結されている。このセンサホルダ４３には光学センサ４４が取り付けられている。この光学センサ４４には前記パターンローラ３３のパターン溝３３ａに形成されたトナー層Ｔに向かって測定光を照射する照射部４５と、トナー層Ｔにより反射された測定光を受光する受光部４６が設けられている。この光学センサ４４は照射部４５からパターンローラ３３のトナー層Ｔの表面に照射されて反射された測定光の光量の変化（トナー濃度によって変化）を電気信号に変換することによりトナー層Ｔのトナー濃度を測定するようになっている。
【００２４】
前記固定支持軸４１，４２、センサホルダ４３及び光学センサ４４は、例えばガラス管或いはアクリル樹脂パイプ等により円筒状に形成された透明の保護部材としての保護パイプ４７によって保護されている。保護パイプ４７の一端部には前記固定支持軸４１上に回転可能に支持されたフランジ４８のボス部４８ａが嵌入固定されている。又、前記保護パイプ４７の他端部には前記固定支持軸４２上に回転可能に支持された歯車４９のボス部４９ａが嵌入固定されている。
【００２５】
前記収容ケース３１の外表面にはブラケット５０を介してモータ５１が取り付けられ、このモータ５１の回転軸５２には前記歯車４９に噛み合う歯車５３が取り付けられている。この実施形態では、前記フランジ４８、歯車４９、モータ５１及び歯車５３等により保護パイプ４７の回転機構を構成している。図２に示すように、前記収容ケース３１には、前記保護パイプ４７の外周面に付着した現像液を除去するための例えばゴム又は合成樹脂製の清掃手段としてのクリーニングブレード５５が設けられている。このクリーニングブレード５５は保護パイプ４７の全長に亘って配設しても光学センサ４４と対応する位置に局所的に配設してもよい。
【００２６】
次に、前記現像液のトナー濃度測定機構２３の動作について説明する。
前記現像液供給部２１及び現像部２２が作動され、感光体ドラム１１に現像液Ｌが塗布される現像動作の開始と同時に、前記トナー濃度測定機構２３の光学センサ４４及びモータ５１が起動される。すると、モータ５１により歯車５３、歯車４９を介して保護パイプ４７が図１において時計周り方向に回転される。このため保護パイプ４７の外周面に付着した現像液Ｌは、クリーニングブレード５５によって乾燥して保護パイプ４７に強く付着する前に掻き落とされて確実に清掃される。又、保護パイプ４７を回転させて清掃するようしたので、光学センサ４４自体を非測定時に清掃するのと比較して、常時清掃することができる。従って、光学センサ４４の照射部４５及び受光部４６は保護パイプ４７によって常に清浄に保持されるとともに、前記保護パイプ４７の外周面はクリーニングブレード５５によって常に清浄状態に保持され、測定光の保護パイプ４７を透過する際の汚損物による減衰が防止されるので、パターンローラ３３のトナー層Ｔのトナー濃度を精度良く測定することができる。
【００２７】
なお、トナー濃度の測定値に基づいて図示しない二つの容器にそれぞれ収容された高濃度のトナーとキャリアの現像液貯溜容器２５への供給量がそれぞれ調整され、現像液貯溜容器２５内のトナー濃度が適正値となるように調整される。
【００２８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図示しないが、前記保護パイプ４７に代えて、保護板をパターンローラ３３と光学センサ４４の間に移動機構により往復動可能に支持し、前記保護板のパターンローラ３３側の表面にクリーニングブレード５５を接触するようにしてもよい。
【００２９】
○  前記クリーニングブレード５５に代えて、クリーニングブラシを用いてもよい。
○汲み上げローラ３４又は現像ローラ３２に塗布されたトナー層のトナー濃度をトナー濃度測定機構２３によって測定するようにしてもよい。
【００３０】
○前記実施形態では専用のモータ５１により保護パイプ４７を回転するようにしたが、これに代えて、現像ローラ３２、パターンローラ３３及び汲み上げローラ３４を駆動する駆動モータにより保護パイプ４７を回転するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の現像液のトナー濃度測定機構を備えた液体現像装置の横断面図。
【図２】トナー濃度測定機構を拡大して示す断面図。
【図３】トナー濃度測定機構の平断面図。
【符号の説明】
【００３２】
Ｌ…現像液、Ｔ…トナー層、２１…現像液供給部、３２…現像ローラ、３３…トナー層担持体としてのパターンローラ、３３ａ…パターン溝、３４…汲み上げローラ、５５…清掃手段としてのクリーニングブレード、４４…光学センサ、４７…保護部材としての保護パイプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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