(57)【要約】【課題】液体現像剤のトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合に、非干渉機能による補給剤の供給量をできる限り少なくできる画像形成装置の提供【解決手段】ミキサー内の液体現像剤のトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合、キャリア供給ポンプによるキャリア液の供給流量を設定する際に（Ｓ３８）、優先的に「濃度調整用のキャリア量」を割り当てる（Ｓ３３又はＳ３５）。そして、残りを「液量調整用のキャリア量」に割り当てる（Ｓ３６）。こうすることにより、非干渉機能によってミキサーに供給される補給剤を従来に比べて少なくできる。即ち、従来よりも補給剤を減らしてキャリア液を供給でき、もってトナー濃度の追従性を向上させつつ、液量を満たすことが容易にできるようになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、
液体現像剤を収容し、画像形成ジョブ時に前記画像形成部に液体現像剤を供給する供給装置と、
前記供給装置内の液体現像剤の液量を検出する液量検出手段と、
前記供給装置内の液体現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記供給装置にキャリア液を供給するキャリア液供給装置と、
前記供給装置に前記液体現像剤よりも濃度が高い補給剤を供給する補給剤供給装置と、
前記画像形成ジョブ時に前記液量検出手段と前記濃度検出手段の各検出結果に基づいて、前記キャリア液供給装置にキャリア液を供給させ、前記補給剤供給装置に補給剤を供給させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記濃度検出手段により検出された前記液体現像剤の濃度が第一の所定値より高く、且つ、前記液量検出手段により検出された前記液体現像剤の液量が第二の所定値より少ない場合において、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて第一の供給流量を求め、前記第一の供給流量が前記画像形成に伴い消費される単位時間当たりの液体現像剤の消費量よりも少ない場合に、前記液体現像剤の消費量と前記第一の供給流量との差分を第二の供給流量に設定し、前記第一の供給流量と前記第二の供給流量とを加算した量でキャリア液を前記キャリア液供給装置に供給させると共に、前記第二の供給流量に応じた量で補給剤を前記補給剤供給装置に供給させる、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、画像形成する画像の画像比率に基づいて前記液体現像剤の消費量を求める、
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】
前記制御手段は、前記第一の供給流量が前記画像形成に伴い消費される単位時間当たりの液体現像剤の消費量以上である場合に、前記第二の供給流量を０に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記濃度検出手段により検出された前記液体現像剤の濃度と前記第一の所定値との差分の累算値に基づいて、前記第一の供給流量を求める、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第一の供給流量が前記キャリア液供給装置の最大吐出流量を超えている場合、前記差分を累算しない、
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、液体現像剤を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置が提案されている。画像形成装置では、ミキサーに収容されている液体現像剤が現像装置に供給され現像に供される（特許文献１）。ミキサー内の液体現像剤のトナー濃度は濃度センサの検出結果に基づいて、またミキサー内の液体現像剤の液量は液量センサの検出結果に基づいて、それぞれ調整される。トナーあるいは高濃度の液体現像剤（これらを補給剤と呼ぶ）がトナータンクからミキサーに供給されるのは、液体現像剤のトナー濃度が所定の目標値よりも低くなった場合である。他方、キャリア液がキャリアタンクからミキサーに供給されるのは、液体現像剤の液量が所定の下限値よりも少なくなった場合、あるいは液体現像剤のトナー濃度が所定の目標値よりも高くなった場合である。ミキサーに供給された補給剤やキャリア液は、ミキサーによって既存の液体現像剤に混合される。
【０００３】
ところで、液体現像剤の液量が所定の下限値よりも少ない場合に、キャリア液が供給されるだけでは、キャリア液供給後のトナー濃度が下がる。そこで、液量調整のためのキャリア液の供給と同時に、キャリア液の供給前後でトナー濃度が変わらないように、キャリア液の供給量に応じた量の補給剤が自動的に供給されるようになっている（これを非干渉機能と呼ぶ）。こうした補給剤やキャリア液の供給量は、トナータンクからミキサーに補給剤を供給するポンプ、キャリアタンクからミキサーにキャリア液を供給するポンプの稼働時間を変えることにより制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液体現像剤のトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合には、キャリア液を供給するのみで、トナー濃度を下げ且つ液量を増やすことができるはずである。しかしながら、従来では、トナー濃度を下げたいにも関わらず、液量調整のためにキャリア液を供給する際に非干渉機能による補給剤の供給も行われる。その場合、キャリア液を供給するのみに比べて濃度低下が追従し難くなる故に、トナー濃度を目標値に下げるまでに時間がかかり、その間、画像不良が生じやすかった。そこで、従来から、液体現像剤のトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合に、非干渉機能による補給剤の供給量をできる限り少なくして、トナー濃度を目標値まで下げ且つ液量を増やすことが可能な装置が望まれていたが、未だそうした装置は提案されていない。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされ、液体現像剤のトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合に、非干渉機能による補給剤の供給量をできる限り少なくして、液体現像剤のトナー濃度を目標値まで下げ且つ液量を増やすことができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、液体現像剤を収容し、画像形成ジョブ時に前記画像形成部に液体現像剤を供給する供給装置と、前記供給装置内の液体現像剤の液量を検出する液量検出手段と、前記供給装置内の液体現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、前記供給装置にキャリア液を供給するキャリア液供給装置と、前記供給装置に前記液体現像剤よりも濃度が高い補給剤を供給する補給剤供給装置と、前記画像形成ジョブ時に前記液量検出手段と前記濃度検出手段の各検出結果に基づいて、前記キャリア液供給装置にキャリア液を供給させ、前記補給剤供給装置に補給剤を供給させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記濃度検出手段により検出された前記液体現像剤の濃度が第一の所定値より高く、且つ、前記液量検出手段により検出された前記液体現像剤の液量が第二の所定値より少ない場合において、前記濃度検出手段の検出結果に基づいて第一の供給流量を求め、前記第一の供給流量が前記画像形成に伴い消費される単位時間当たりの液体現像剤の消費量よりも少ない場合に、前記液体現像剤の消費量と前記第一の供給流量との差分を第二の供給流量に設定し、前記第一の供給流量と前記第二の供給流量とを加算した量でキャリア液を前記キャリア液供給装置に供給させると共に、前記第二の供給流量に応じた量で補給剤を前記補給剤供給装置に供給させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、液体現像剤の濃度が高く且つ液量が少ない場合に、液体現像剤の濃度を目標値にまで下げ且つ液量を増やす際に、非干渉機能による補給剤の供給量をできる限り少なくできるので、液体現像剤の濃度調整にかかる時間を従来よりも短縮し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】液体現像剤の搬送経路を示す模式図。
【図３】補給剤及びキャリア液の供給制御系を示す制御ブロック図。
【図４】補給剤及びキャリア液の供給制御処理を示すフローチャート。
【図５】補給剤及びキャリア液の供給量演算処理を示すフローチャート。
【図６】液量調整用のキャリア液の供給量演算処理を示すフローチャート。
【図７】非干渉機能の効果について説明する図であり、（ａ）はミキサー内の液体現像剤の液量の時間的推移、（ｂ）はミキサー内の液体現像剤のトナー濃度の時間的推移を示す。
【図８】トナー濃度の追従性について比較例１と比較して説明するための図であり、（ａ）は濃度調整用のキャリア量の時間的推移、（ｂ）は液量調整用のキャリア量の時間的推移、（ｃ）は非干渉機能による補給剤量の時間的推移、（ｄ）はキャリア供給ポンプの供給量の時間的推移、（ｅ）はミキサー内の液体現像剤のトナー濃度の時間的推移を示す。
【図９】トナー濃度の目標値からの乖離について比較例２と比較して説明するための図であり、（ａ）はキャリア供給ポンプの供給量の時間的推移、（ｂ）はミキサー内の液体現像剤のトナー濃度の時間的推移を示す。
【図１０】１つのキャリアタンクで複数のミキサーにキャリア液を供給する構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置１００は、記録材Ｓ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）にトナー画像を形成する電子写真方式のデジタルプリンタである。画像形成装置１００は、画像信号に基づいて動作し、カセット１１ａ、１１ｂから順次搬送される記録材Ｓに、画像形成部１２で形成したトナー像を転写し、その後、定着することで画像を得ている。画像信号は、不図示のスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末などから画像形成装置１００に送られる。
【００１１】
画像形成部１２は、感光ドラム１３、帯電器１４、レーザ露光装置１５、現像器１６、およびドラムクリーナ１９を備えている。帯電器１４により表面が帯電された感光ドラム１３上に、画像信号に応じてレーザ露光装置１５からレーザ光Ｅが照射され、感光ドラム１３上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器１６によりトナー像として現像される。本実施形態では、現像器１６には、分散媒であるキャリア液に分散質である粉体のトナーを分散させた液体現像剤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。
【００１２】
液体現像剤Ｄは、キャリア液にトナーを所定の比率で混合、分散させて生成されている。液体現像剤Ｄは、供給装置としてのミキサー３１において、キャリア液Ｃと濃度の高い補給用の液体現像剤（以下、補給剤Ｔと呼ぶ）とが混合されてトナー濃度（固形成分の濃度）が調整されて、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、補給剤Ｔは補給剤タンク３３にそれぞれ収容されている。そして、ミキサー３１内（供給装置内）のトナー濃度や液量に応じて、それぞれのタンクからキャリア液Ｃや補給剤Ｔがミキサー３１へ供給される。ミキサー３１へのキャリア液Ｃや補給剤Ｔの供給については後述する。ミキサー３１は、不図示のモータにより駆動される撹拌羽根が収容されており、供給されたキャリア液Ｃと補給剤Ｔとを撹拌して既存の液体現像剤と混合する。
【００１３】
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Ｄ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に残留したトナーとキャリア液Ｃ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。
【００１４】
感光ドラム１３上に形成されたトナー像は、電界を用いて中間転写ローラ２０に転写され、中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とで形成されたニップ部へ搬送される。中間転写ローラ２０へのトナー像転写後に感光ドラム１３上に残留したトナーとキャリア液Ｃはドラムクリーナ１９によって回収される。なお、中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とは、少なくとも何れかが無端状のベルトであってもよい。
【００１５】
カセット１１ａ、１１ｂに収容された記録材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とのニップ部へ記録材Ｓを搬送する。
【００１６】
中間転写ローラ２０と転写ローラ２１とのニップ部では、通過する記録材Ｓにトナー像が転写され、トナー像が転写された記録材Ｓは、搬送ベルト２４によって定着装置２５へ搬送され、記録材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記録材Ｓは、機外へ排出され、画像工程が完了する。
【００１７】
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。
【００１８】
［液体現像剤］
次に、液体現像剤Ｄについて説明する。液体現像剤Ｄとしては、従来から使用されている液体現像剤を使用してもよいが、本実施形態では、紫外線硬化型の液体現像剤Ｄを用いている。ここで、紫外線硬化型の液体現像剤Ｄについて説明する。
【００１９】
液体現像剤Ｄは、カチオン重合性液状モノマー、光重合開始剤、カチオン重合性液状モノマーに不溶なトナー粒子を含む紫外線硬化型液体現像剤である。また、カチオン重合性液状モノマーがビニルエーテル化合物であり、光重合開始剤が、次の一般式（化１）で表される化合物である。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
より具体的に説明する。まず、トナー粒子は、色を発する色材をトナー樹脂で内包している。また、トナー樹脂と色材とともに、荷電制御剤等、他の材料を含有してもよい。トナー粒子の製造方法としては、色材を分散させ、樹脂を徐々に重合内包させるコアシェルベーションや、樹脂等を溶融させ、色材を樹脂内部へ内包させる内粉砕法などの公知技術を用いてもよい。トナー樹脂は、エポキシ、スチレンアクリル系等を用いている。色を発する色材は、一般有機無機顔料でよい。また、製造上、トナー分散性を高めるため、分散剤を用いているが、シナジストも可能である。
【００２２】
次に、キャリア液である硬化性液体は、トナー表面の電荷をもたせる荷電制御剤と、紫外線であるＵＶ照射で酸を発生する光重合剤、さらに酸により結合するモノマーで構成されている。モノマーは、カチオン重合反応により、ポリマー化するビニルエーテル化合物である。また、光重合剤とは別に、増感剤を含有してもよい。光重合により、保存性が低下するため、カチオン重合禁止剤を１０〜５０００ｐｐｍ入れてもよい。他に、帯電制御補助剤、他添加材等を用いる場合もある。
【００２３】
この現像剤の紫外線硬化剤(モノマー)は、化学式（化２）で表されるビニルエーテル基が一つある一官能モノマーが約１０％(重量％)と、化学式（化３）で表されるビニルエーテル基が二つある二官能モノマーを約９０％混合したものである。
【００２４】
【化２】
2018059956.tif 000004
【００２５】
【化３】
2018059956.tif 000005
【００２６】
光重合開始剤としては下記の（化４）で表されるものを０．１％混合している。この光重合開始剤を用いることにより、良好な定着を可能しつつも、イオン性の光酸発生剤を用いる場合と異なり、高抵抗な液体現像剤が得られる。
【００２７】
【化４】
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【００２８】
なお、カチオン重合性液状モノマーが、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールジビニルエーテル、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールジビニルエーテル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル及び１，２−デカンジオールジビニルエーテルからなる群より選ばれる化合物であることが望ましい。
【００２９】
更に、荷電制御剤としては、公知のものが利用できる。具体的な化合物としては、亜麻仁油、大豆油などの油脂；アルキド樹脂、ハロゲン重合体、芳香族ポリカルボン酸、酸性基含有水溶性染料、芳香族ポリアミンの酸化縮合物、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、２−エチルヘキサン酸コバルトなどの金属石鹸類；石油系スルホン酸金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩などのスルホン酸金属塩類；レシチンなどの燐脂質；ｔ−ブチルサリチル酸金属錯体などのサリチル酸金属塩類；ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、スルホン酸含有樹脂、ヒドロキシ安息香酸誘導体などが挙げられる。
【００３０】
［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を用いて説明する。キャリアタンク３２と補給剤タンク３３からミキサー３１への連通管には、それぞれ、キャリア供給ポンプ４１と補給剤供給ポンプ４２が設けられ、キャリア液Ｃと補給剤Ｔの供給量を調整してミキサー３１に供給する。ミキサー３１からは、ポンプ４４を用いて現像に必要な液体現像剤Ｄが現像器１６へ供給される。現像器１６には剤量検出装置１６０が設けられ、剤量検出装置１６０は現像器１６内の液体現像剤Ｄの量を検出する。現像器１６への液体現像剤Ｄの供給は、剤量検出装置１６０の検出値が所定値（例えば２００ｃｃ±１０ｃｃ）以上となるように行われる。そして、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へ回収されるトナー及びキャリア液は、ポンプ４３によってミキサー３１に戻され、再利用される。なお、現像器１６の回収区画１６ｂへ回収したトナー及びキャリア液Ｃは、分離抽出装置３４に搬送されるようにしてもよい。
【００３１】
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、転写ローラクリーナ２７で回収したトナー及びキャリア液Ｃ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は、電界分離方式によってトナーとキャリア液Ｃとを分離して、キャリア液を再利用可能にする。
【００３２】
分離抽出装置３４は、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とに分離し、分離された再利用可能なキャリア液は回収キャリア搬送ポンプ４５によってキャリアタンク３２へ搬送される。他方、分離された廃液Ｗはポンプ４７によって廃液回収容器３５に搬送される。
【００３３】
ミキサー３１には、濃度検出手段としての固形成分濃度検出装置３１１が設けられ、ミキサー３１内のトナー濃度（詳しくは液体現像剤中の固形成分の濃度）を検出している。固形成分濃度検出装置３１１は、例えば発光部と受光部とを備え、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄ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。その際に、液体現像剤中のトナー等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内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が検出され得る。
【００３４】
ミキサー３１内には、液体現像剤Ｄの液量を検出する液量検出手段としての第一フロートセンサ３１０が設けられている。また、キャリアタンク３２内には、キャリア液Ｃの液量を検出するキャリア液量検出手段としての第二フロートセンサ３２０が設けられている。これら第一フロートセンサ３１０、第二フロートセンサ３２０は、液面に浮かべたフロートの位置つまり液位を検出して、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄ又はキャリアタンク３２内のキャリア液Ｃの液量を検出し得る。第一フロートセンサ３１０、第二フロートセンサ３２０としては、例えばマグネットを有するフロートとリードスイッチとを有し、フロートの位置をリードスイッチにより検出するものが挙げられる。なお、液量検出手段は、フロートセンサ以外であってもよい。
【００３５】
［補給剤の供給］
本実施形態の画像形成装置１００は、ミキサー３１に補給剤Ｔを供給する補給剤供給装置３３Ａを有する。補給剤供給装置３３Ａは、補給剤タンク３３と、補給剤タンク３３とミキサー３１とを連通する連通管に設けられた補給剤供給ポンプ４２とを備える。補給剤タンク３３には、トナーあるいは高濃度の液体現像剤（補給剤Ｔ）が収容されている。補給剤Ｔは、ミキサー３１内の液体現像剤よりも濃度が高い。
【００３６】
補給剤供給装置３３Ａは、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が目標値（第一の所定値）より低い場合に、ミキサー３１に補給剤タンク３３から補給剤Ｔを所定の供給流量で供給する。また、補給剤供給装置３３Ａは、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が所定量（第二の所定値）より少ない場合に後述の非干渉機能が実行されることに伴って、ミキサー３１に補給剤タンク３３から所定の供給流量で補給剤Ｔを供給する。補給剤Ｔは、補給剤供給ポンプ４２によって補給剤タンク３３からミキサー３１に供給される。
【００３７】
［キャリア液の供給］
本実施形態の画像形成装置１００は、ミキサー３１にキャリア液Ｃを供給するキャリア液供給装置３２Ａを有する。キャリア液供給装置３２Ａは、キャリアタンク３２と、キャリアタンク３２とミキサー３１とを連通する連通管に設けられたキャリア供給ポンプ４１とを備える。キャリアタンク３２には、分離抽出装置３４で分離されたキャリア液と、後述する補給装置３６Ａによって補給された補給用キャリア液とが混合されたキャリア液Ｃが収容されている。
【００３８】
キャリア液供給装置３２Ａは、第一フロートセンサ３１０の検出結果に基づいてミキサー３１内に、キャリアタンク３２からキャリア液Ｃを供給する。具体的には、第一フロートセンサ３１０の検出結果に基づき、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が所定量より少ないことが検出されると、所定の供給流量でキャリア液Ｃがキャリアタンク３２からミキサー３１に供給される。また、キャリア液供給装置３２Ａは、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が目標値以上である場合に、ミキサー３１にキャリアタンク３２からキャリア液Ｃを所定の供給流量で供給する。キャリア液Ｃは、ポンプ４１によってキャリアタンク３２からミキサー３１に供給される。
【００３９】
［補給用キャリア液の補給］
また、本実施形態の場合、画像形成装置１００は補給用キャリア液をキャリアタンク３２に補給する補給装置３６Ａを有する。補給装置３６Ａは、補給キャリアタンク３６と、補給キャリアタンク３６とキャリアタンク３２とを連通する連通管に設けられた補給用キャリア供給ポンプ５１とを備える。補給キャリアタンク３６には、補給用キャリア液として新しいキャリア液が収容されている。新しいキャリア液は、体積抵抗率が例えば１．０Ｅ＋１４Ωｃｍ以上である。
【００４０】
補給装置３６Ａは、第二フロートセンサ３２０の検出結果に基づいてキャリアタンク３２内に、補給キャリアタンク３６から所定の供給流量で補給用キャリア液を補給する。具体的に、第二フロートセンサ３２０の検出結果に基づき、キャリアタンク３２内のキャリア液Ｃの液量が第三の所定値より少なくなったことが検出されると、補給用キャリア液がポンプ５１によって補給キャリアタンク３６からキャリアタンク３２に補給される。
【００４１】
［制御部］
上記した補給剤Ｔやキャリア液Ｃの供給、さらに補給用キャリア液の補給は、制御部２００（図３参照）により制御される。補給剤Ｔとキャリア液Ｃの供給制御について、図１及び図２を参照しながら図３乃至図９（ｂ）を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態の画像形成装置１００は、図３に示すように、制御部２００を備えている。制御手段としての制御部２００は、画像形成動作などの本画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、例えば不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を有する。メモリ２０１は、例えばＲＯＭやＲＡＭあるいはハードディスク装置などの記憶手段である。メモリ２０１には、画像形成装置１００を制御するための各種制御プログラムやデータ等が記憶されている。制御部２００はメモリ２０１に記憶されている画像形成ジョブ（画像形成プログラム）を実行して、画像形成を行うよう画像形成装置１００を動作させる。なお、メモリ２０１は各種制御プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶し得る。
【００４３】
画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転動作）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。
【００４４】
制御部２００は、メモリ２０１に記憶された「補給剤及びキャリア液の供給制御」（後述の図４乃至図６参照）を実行し、補給剤Ｔとキャリア液Ｃの供給を行うよう画像形成装置１００（詳しくは補給剤供給装置３３Ａやキャリア液供給装置３２Ａ）を制御する。その際に、制御部２００は、ポンプドライバ２０８によりキャリア供給ポンプ４１や補給剤供給ポンプ４２を動作させる。キャリア供給ポンプ４１は、キャリア供給量演算部２０６で求められるキャリア液Ｃの供給流量（キャリア供給量と呼ぶ）でキャリア液Ｃをミキサー３１に供給するように制御される。他方、補給剤供給ポンプ４２は、補給剤供給量演算部２０７で求められる補給剤Ｔの供給流量（補給剤供給量と呼ぶ）で補給剤Ｔをミキサー３１に供給するように制御される。本実施形態の場合、ポンプドライバ２０８は、キャリア供給量演算部２０６で求められたキャリア供給量に応じた所定の電圧を不図示のモータに印加することによりキャリア供給ポンプ４１を動作させ、キャリア液Ｃを供給させる。また、ポンプドライバ２０８は、補給剤供給量演算部２０７で求められた補給剤供給量に応じた所定の電圧を不図示のモータに印加することにより補給剤供給ポンプ４２を動作させ、補給剤Ｔを供給させる。
【００４５】
キャリア供給量演算部２０６は、濃度調整供給量演算部（ＰＩコントローラ）２０３で演算される「濃度調整用のキャリア量（供給量）」と、液量調整量演算部２０４で演算される「液量調整用のキャリア量（供給量）」とを合算してキャリア供給量を求める。補給剤供給量演算部２０７は、濃度調整供給量演算部２０３で演算される「濃度調整用の補給剤量（供給量）」と、非干渉機能演算部２０５で演算される「非干渉機能による補給剤量（供給量）」とを合算して補給剤供給量を求める。差分演算部２０２は、固形成分濃度検出装置３１１の検出結果に基づく現在のミキサー３１内のトナー濃度と目標値との差分を求める。濃度調整供給量演算部２０３は場合に応じて、濃度調整用のキャリア量又は濃度調整用の補給剤量を演算する。上記の濃度調整供給量演算部２０３、液量調整量演算部２０４、非干渉機能演算部２０５、キャリア供給量演算部２０６、補給剤供給量演算部２０７における演算等については説明を後述する。
【００４６】
［補給剤及びキャリア液の供給制御］
制御部２００によって実行される補給剤及びキャリア液の供給制御について、図２、図３を参照しながら図４乃至図６を用いて説明する。図４に示す補給剤及びキャリア液の供給制御処理は、画像形成ジョブの実行に並行してつまりは画像形成装置１００による画像形成動作時に、所定時間間隔（例えば１００ミリ秒）毎に繰り返し実行される。
【００４７】
図４に示すように、制御部２００はキャリアタンク３２内（キャリア液供給装置内）の第二フロートセンサ３２０の検出結果に基づき、キャリアタンク３２内のキャリア液Ｃの液量を検出する（Ｓ１）。制御部２００は、キャリアタンク３２内のキャリア液Ｃの液量が所定の補給閾値（第三の所定値）以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。キャリア液Ｃの液量が所定の補給閾値以上である場合、つまり補給用キャリア液の補給が必要でない場合（Ｓ２のＹＥＳ）、制御部２００は「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」としてキャリア供給ポンプ４１の最大吐出流量を設定する（Ｓ３）。
【００４８】
他方、キャリア液Ｃの液量が所定の補給閾値より少ない場合、つまり補給用キャリア液の補給が必要な場合（Ｓ２のＮＯ）、制御部２００は「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」として補給用キャリア供給ポンプ５１の最大吐出流量を設定する（Ｓ４）。この場合、キャリア供給ポンプ４１の流量が補給用キャリア供給ポンプ５１の最大吐出流量以上であると、キャリアタンク３２へ補給用キャリア液を補給してもキャリアタンク３２内の液量が減少していき、キャリアタンク３２が空になる虞がある。これを避けるため、キャリアタンク３２内のキャリア液Ｃの液量が補給閾値より少ない場合に、「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」をキャリア供給ポンプ４１の最大吐出流量から補給用キャリア供給ポンプ５１の最大吐出流量に切り替えるようにしている。
【００４９】
制御部２００は、キャリアタンク３２からミキサー３１に供給するキャリア供給量と、補給剤タンク３３からミキサー３１に供給する補給剤供給量とを求める「補給剤供給量及びキャリア供給量の演算処理」を実行する（Ｓ５）。詳しくは後述するように（図５及び図６参照）、「補給剤供給量及びキャリア供給量の演算処理」では第一フロートセンサ３１０や固形成分濃度検出装置３１１の検出結果に基づいて、補給剤供給量とキャリア供給量とを求める。「補給剤供給量及びキャリア供給量の演算処理」の実行後、制御部２００は補給剤供給装置３３Ａ（詳しくは補給剤供給ポンプ４２）を制御して、求めた補給剤供給量により補給剤Ｔをミキサー３１に供給する（Ｓ６）。また、制御部２００は、キャリア液供給装置３２Ａ（詳しくはキャリア供給ポンプ４１）を制御して、求めたキャリア供給量によりキャリア液Ｃをミキサー３１に供給する（Ｓ６）。
【００５０】
上記の「補給剤供給量及びキャリア供給量の演算処理」（図４のＳ５参照）について、図５を用いて説明する。図５に示すように、差分演算部２０２は、固形成分濃度検出装置３１１の検出結果に基づきミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度を検出する（Ｓ１１）。そして、差分演算部２０２は以下に示す式１に従って、取得したトナー濃度「Ｆ」と目標値「Ｆｒｅｆ」との差分値「ΔＦ」を求める（Ｓ１２）。目標値「Ｆｒｅｆ」は、メモリ２０１に予め記憶されている。
【００５１】
ΔＦ＝Ｆ−Ｆｒｅｆ・・・式１
【００５２】
濃度調整供給量演算部２０３（ＰＩコントローラ）は、差分演算部２０２により求められた差分値「ΔＦ」と、前回までの差分値「ΔＦ」の累算値とに基づき、補給要求値を演算する（Ｓ１３）。差分値「ΔＦ」の累算値は、液体現像剤が現像に供されていない初期剤の時から数えて、ｎ回目の「補給剤供給量及びキャリア供給量の演算処理」が実行される前の（ｎ−１）回目までの差分値「ΔＦ」の和である。即ち、補給要求値は以下に示す式２に従って演算される。
【００５３】
補給要求値＝（α×ΔＦ（ｎ））＋（β×ΣΔＦ（ｎ−１））・・・式２
【００５４】
なお、式２中の定数「α」及び定数「β」は、制御安定性を考慮して予め演算されたゲイン値であり、ここでは定数「α」、「β」共に正である。即ち、ミキサー３１内のトナー濃度が高い場合には、補給剤Ｔに比較して多くのキャリア液Ｃがミキサー３１に供給されることによってミキサー３１内のトナー濃度が減少する。他方、ミキサー３１内のトナー濃度が低い場合には、キャリア液Ｃに比較して多くの補給剤Ｔがミキサー３１に供給されることによってミキサー３１内のトナー濃度が上昇する。そして、濃度調整供給量演算部２０３においてトナー濃度の差分値「ΔＦ」の累算値を用いるのは、取得したトナー濃度「Ｆ」と目標値「Ｆｒｅｆ」との定常偏差を取り除くためである。
【００５５】
濃度調整供給量演算部２０３は、補給要求値が０より大きいか否かつまり正か負かを判定する（Ｓ１４）。補給要求値が０より大きい場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、つまりはトナー濃度が目標値よりも低い場合、濃度調整供給量演算部２０３は補給要求値に正の補正係数「γ１」を乗算し、それを補給剤供給要求値に設定する（Ｓ１５）。他方、補給要求値が０以下である場合（Ｓ１４のＮＯ）、つまりはトナー濃度が目標値よりも高い場合、濃度調整供給量演算部２０３は補給要求値に負の補正係数「γ２」を乗算し、それをキャリア供給要求値に設定する（Ｓ３１）。上記の補正係数「γ１」及び「γ２」は、補給剤及びキャリア液の供給に際して、同量の補給要求値に対して同量の濃度変動が生じるように、キャリア供給ポンプ４１と補給剤供給ポンプ４２の出力を調整するための係数である。
【００５６】
上記の補給剤供給要求値の設定後（Ｓ１５）、液量調整量演算部２０４は「液量調整用のキャリア量の演算処理」を実行して、「液量調整用のキャリア量」を得る（Ｓ１６）。また、非干渉機能演算部２０５は、「非干渉機能による補給剤量」を演算する（Ｓ１７）。そして、この場合、補給剤供給量演算部２０７は、Ｓ１７で求めた「非干渉機能による補給剤量」と、Ｓ１５で設定した「補給剤供給要求値」との合算値が、補給剤供給ポンプ４２の最大吐出流量よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１８）。上記合算値が補給剤供給ポンプ４２の最大吐出流量よりも大きい場合（Ｓ１８のＹＥＳ）、補給剤供給量演算部２０７は、ミキサー３１に供給する補給剤供給量に、補給剤供給ポンプ４２の最大吐出流量を設定する（Ｓ１９）。この場合、濃度調整供給量演算部２０３は、差分演算部２０２によって求められた差分値「ΔＦ」（上記式１及び式２参照）の累算を行わない（Ｓ２０）。
【００５７】
他方、上記合算値が補給剤供給ポンプ４２の最大吐出流量以下である場合（Ｓ１８のＮＯ）、補給剤供給量演算部２０７はミキサー３１に供給する補給剤供給量として、「濃度調整用の補給剤量」と「非干渉機能による補給剤量」との合算値を設定する（Ｓ２１）。この場合、濃度調整供給量演算部２０３は、差分演算部２０２によって求められた差分値「ΔＦ」（上記式１及び式２参照）を累算する。
【００５８】
濃度調整供給量演算部２０３はキャリア供給要求値の設定後（Ｓ３１）、キャリア供給要求値が上記のＳ３又はＳ４で求めた「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。キャリア供給要求値が「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」よりも大きい場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、濃度調整供給量演算部２０３は「濃度調整用のキャリア量（第一の供給流量）」として「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」を設定する（Ｓ３３）。この場合、濃度調整供給量演算部２０３は、差分演算部２０２によって求められた差分値「ΔＦ」（上記式１及び式２参照）の累算を行わない（Ｓ３４）。
【００５９】
他方、キャリア供給要求値が「キャリア供給ポンプ４１の流量上限値」以下である場合（Ｓ３２のＮＯ）、濃度調整供給量演算部２０３は「濃度調整用のキャリア量（第一の供給流量）」としてキャリア供給要求値を設定する（Ｓ３５）。この場合、濃度調整供給量演算部２０３は、差分演算部２０２によって求められた差分値「ΔＦ」（上記式１及び式２参照）を累算する。その後、液量調整量演算部２０４は「液量調整用のキャリア量の演算処理」を実行して、「液量調整用のキャリア量（第二の供給流量）」を設定する（Ｓ３６）。また、非干渉機能演算部２０５は、「非干渉機能による補給剤量」を演算する（Ｓ３７）。そして、この場合、キャリア供給量演算部２０６は、ミキサー３１に供給するキャリア供給量として、「濃度調整用のキャリア量」と「液量調整用のキャリア量」とを加算した値を設定する（Ｓ３８）。
【００６０】
［液量調整用のキャリア量の演算処理］
上記の「液量調整用のキャリア量の演算処理」（図５のＳ１９及びＳ３６参照）について、図６を用いて説明する。液量調整量演算部２０４は、ミキサー３１内の第一フロートセンサ３１０の検出結果に基づき、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量を検出する（Ｓ５１）。液量調整量演算部２０４は、検出したミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が所定量（例えば２．９リットル）以下であるか否かを判定する（Ｓ５２）。ミキサー３１内の液体現像剤の液量が所定量より多い場合（Ｓ５２のＮＯ）、液量調整量演算部２０４は「液量調整用のキャリア量」として「０」を設定する（Ｓ５６）。
【００６１】
他方、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が所定量以下である場合（Ｓ５２のＹＥＳ）、液量調整量演算部２０４は、画像形成する記録材Ｓの画像比率（画像Ｄｕｔｙとも言う）に応じてミキサー３１へ供給するキャリア供給量（下限値）を求める（Ｓ５３）。このキャリア供給量は、画像形成ジョブ時にミキサー３１内の液体現像剤Ｄが枯渇しない最低限の供給量（下限値）であり、画像形成時に画像形成する画像の画像比率に応じて消費されるミキサー３１内の液体現像剤Ｄの消費量である。ここで用いる画像比率は、例えば１００枚の記録材Ｓごとに算出した平均画像比率であるのが好ましい。なお、本実施形態の場合、上述したキャリア供給量は所定の係数が乗算されることにより更新されたものである。これは、ミキサー３１内の液体現像剤の液量をより早く回復させるためである。具体的に、係数は例えば１．２程度である。
【００６２】
そして、液量調整量演算部２０４は、上記のＳ５３で求めたキャリア供給量と、上記のＳ１８（又はＳ３４）で設定された濃度調整用のキャリア量とを比較する（Ｓ５４）。濃度調整用のキャリア量がキャリア供給量以上である場合（Ｓ５４のＮＯ）、液量調整量演算部２０４は「液量調整用のキャリア量」として「０」を設定する（Ｓ５６）。この場合、濃度調整用のキャリア量分のキャリア液Ｃを供給するだけでミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量を回復できることから、濃度調整用のキャリア量分のキャリア液Ｃを供給した後に、液量調整のためにキャリア液Ｃを別途供給する必要がない。それ故、「液量調整用のキャリア量」が「０」に設定される。他方、濃度調整用のキャリア量がキャリア供給量よりも少ない場合（Ｓ５４のＹＥＳ）、液量調整量演算部２０４はキャリア供給量から「濃度調整用のキャリア量」を減算して「液量調整用のキャリア量」に設定する（Ｓ５５）。言い換えれば、画像形成に伴い消費される単位時間当たりの液体現像剤Ｄの消費量と「濃度調整用のキャリア量」との差分を、「液量調整用のキャリア量」に設定している。この場合、濃度調整用のキャリア量分のキャリア液Ｃを供給するだけではミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量を回復できないことから、濃度調整用のキャリア量に加えてキャリア液を別途供給する必要がある。そこで、上記のようにして「液量調整用のキャリア量」の設定を行っている。
【００６３】
［非干渉機能による補給剤量の演算］
上記の「非干渉機能による補給剤量」の演算（図５のＳ２０及びＳ３７参照）について説明する。既に述べたように、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量を増やすべくキャリア供給ポンプ４１が動作されてキャリアタンク３２からキャリア液Ｃが供給された場合、キャリア液Ｃの供給に伴いミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が低下する。そこで、液量増加のためのキャリア液Ｃの供給により、キャリア液Ｃの供給前後で液体現像剤Ｄのトナー濃度を変化させないためにつまりトナー濃度を維持するために、キャリア液Ｃとは別に補給剤Ｔがミキサー３１に供給される。この際に供給される「非干渉機能による補給剤量」は、以下に示す式３に従って演算される。
【００６４】
Ｑ２＝ｘ／（ｘ０−ｘ）×Ｑ１・・・式３
【００６５】
ここで、式３中の「Ｑ１」は、キャリア供給ポンプ４１がミキサー３１に供給するキャリア液Ｃの液量（液量調整用のキャリア量）を表す。式３中の「Ｑ２」は、キャリア供給ポンプ４１によって液量「Ｑ１」のキャリア液Ｃが供給されても、キャリア液Ｃの供給前後で液体現像剤Ｄのトナー濃度を維持できる供給量である。式３中の変数「ｘ」は、液量「Ｑ１」のキャリア液Ｃを供給する前のミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度である。式３中の変数「ｘ０」は、補給剤タンク３３内の補給剤Ｔのトナー濃度である。
【００６６】
非干渉機能では、キャリア供給ポンプ４１によって液量「Ｑ１」のキャリア液Ｃが供給されると、キャリア液Ｃの供給前後で液体現像剤Ｄのトナー濃度を維持するために、補給剤供給ポンプ４２によって液量「Ｑ２」の補給剤Ｔが供給される。ここで、非干渉機能の効果について、図２を参照しながら図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）はミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量の時間的推移を示し、図７（ｂ）はミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度の時間的推移を示す。図７（ｂ）において、実線は非干渉機能が行われた場合を示し、破線は非干渉機能が行われていない場合を示す。なお、ここではミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度の目標値を７．０％、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量の下限（所定量）を２．９リットルとした場合を例に説明する。
【００６７】
図７（ａ）に示すように、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が２．９リットルを下回ると、キャリア供給ポンプ４１が動作されて、キャリアタンク３２からミキサー３１へキャリア液Ｃが供給される。それ以降、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量は増加する。この場合に、図７（ｂ）の破線で示すように非干渉機能が行われないと、ミキサー３１へのキャリア液Ｃの供給開始に応じてトナー濃度が一時的に減少して目標値から乖離する。他方、図７（ｂ）の実線で示すように、キャリア液Ｃの供給に応じて非干渉機能が行われると、補給剤Ｔが供給されるのでトナー濃度が減少することなく目標値に維持される。
【００６８】
上述したように、液量調整のために供給したキャリア液Ｃによってミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が低下するので、これを避けるために、非干渉機能によりキャリア液Ｃの補給前後でトナー濃度を維持できる量の補給剤Ｔが供給される。本実施形態の場合でも、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量が所定量よりも少なければ、液量調整のためのキャリア液Ｃの供給に伴って非干渉機能によって補給剤Ｔが供給される。ただし、その場合に、トナー濃度が目標値よりも高いと、トナー濃度を下げたいにも関わらず補給剤Ｔが供給されてしまい、キャリア液Ｃのみを供給してトナー濃度を低下させる場合に比べると、目標値に到達するまでに時間がかかる。つまり、キャリア液Ｃや補給剤Ｔの供給に対するトナー濃度の追従性がよくないため、画像不良が生じやすくなる。
【００６９】
上記点に鑑みると、濃度調整と液量調整のためにキャリア液Ｃをミキサー３１に供給する本画像形成装置１００では、液量調整用のキャリア量をできる限り少ない量にする必要がある。そのため、濃度調整用のキャリア量がミキサー３１の液量を回復するのに十分でない場合にのみ、追加的に液量調整のためにキャリア量を供給するのが好ましい。これにより、本実施形態では、液体現像剤Ｄのトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合に、上述した非干渉機能による補給剤Ｔの量を従来に比べて減らすようにしたことから、トナー濃度の追従性をよくし得る。なお、ミキサー３１に供給されるキャリア液Ｃと補給剤Ｔの合計の供給流量は、画像形成に伴い消費される単位時間当たりの消費量以上であることから、ミキサー３１が空になることはない。
【００７０】
本実施形態におけるトナー濃度の追従性について、図８（ａ）乃至図８（ｅ）を用いて説明する。図８（ａ）乃至図８（ｅ）は、本実施形態と比較例１とにおけるトナー濃度の追従性を説明するための図である。図中点線で示した比較例１は、濃度調整用のキャリア量に関わらず、液量調整用のキャリア量が常に一定量の場合である。なお、ミキサー３１内の初期濃度が７．５％、且つ、液量調整のためにキャリア液Ｃの補給が必要な状態であるとする。また、ミキサー３１内の液量を回復させるために補給しなければならないキャリア供給ポンプ４１の流量が０．５ｃｃ／ｓｅｃである画像出力モードであるとする。さらに、キャリア供給ポンプ４１の流量の上限値は約１．６ｃｃ／ｓｅｃであるとする。
【００７１】
上述した図５のＳ５３で説明したように、流量０．５ｃｃ／ｓｅｃに係数を乗算した値が、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄの液量を回復できる最低限の補給量（下限値）なので、係数を１．２とすると下限値は０．６ｃｃ／ｓｅｃである。上述した状態の場合、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度を低下させるために、キャリア供給ポンプ４１からキャリア液Ｃがミキサー３１内へ供給される。また、ミキサー３１内の初期濃度が７．５％と目標値に対し高いため、図８（ａ）に示すように０〜１５０秒の間は濃度調整のために供給しなければならないキャリア量が多くなり、図８（ｄ）に示すように、キャリア供給ポンプ４１の流量の上限値に達している。この時、比較例１では濃度調整のための流量の大小にかかわらず、液量調整のための流量を一定に保つので、図８（ｂ）に示す値は一定値である。これに対し、本実施形態では濃度調整用のキャリア量がミキサー３１の液量を回復するのに十分な量であるため、濃度調整用のキャリア量が０．６ｃｃ／ｓｅｃを超えている時間では、図８（ｂ）に示すように液量調整用のキャリア量が設定されずに０となる。そして、濃度調整用のキャリア量が０．６ｃｃ／ｓｅｃを下回ると、液量調整用のキャリア量が設定されて、液量調整のためにキャリア液Ｃが供給される。
【００７２】
図８（ｃ）に示すように、比較例１では非干渉機能により、図８（ｂ）の流量に応じた供給量で補給剤Ｔが供給されることから、０〜１５０秒の間も非干渉機能により補給剤Ｔが供給され続ける。他方、本実施形態の場合、０〜１５０秒の間は液量調整のための流量が０であり、非干渉機能による補給剤Ｔの供給が行われない。その結果、図８（ｅ）に示すように、本実施形態は比較例１に比較して目標値への収束が速くなっている。つまり、トナー濃度の追従性がよい。
【００７３】
以上のように、本実施形態では、キャリア供給ポンプ４１に関し濃度調整と液量調整を同時に行う場合のキャリア液の供給流量を設定する際に、優先的に「濃度調整用のキャリア量」を割り当て、残りを「液量調整用のキャリア量」に割り当てるようにした。こうすることにより、ミキサー３１内の液体現像剤Ｄのトナー濃度が高く且つ液量が少ない場合において、非干渉機能によってミキサー３１に供給される補給剤Ｔを従来に比べて少なくできる。即ち、従来よりも補給剤Ｔを減らしてキャリア液Ｃを供給できるので、トナー濃度の追従性を向上させつつ、つまり液体現像剤の濃度調整にかかる時間を従来よりも短縮しつつ、液量を満たすことが容易にできるようになる。
【００７４】
ところで、上述の濃度調整供給量演算部２０３（ＰＩコントローラ）では、キャリア液の補給要求値を演算する際に（図５のＳ１３参照）、トナー濃度の差分値「ΔＦ」の累算値を用いている。これは、取得したトナー濃度「Ｆ」つまりは現在のトナー濃度と、目標値「Ｆｒｅｆ」との定常偏差を取り除くためである。しかし、例えば大きな外乱などの影響により現在のトナー濃度と目標値との乖離が大きくなると、トナー濃度の差分値が大きくなり、補給要求値がキャリア供給ポンプ４１の最大吐出流量を超える場合がある。この場合、通常通りにミキサー３１に供給するキャリア供給量を演算すると、現在のトナー濃度が目標値に達しても、それ以前に累算した差分に基づき演算されるキャリア供給量が大きくなり過ぎて、その結果、トナー濃度が目標値に対しオーバーシュートし得る。
【００７５】
この点に鑑み、本実施形態では図５のＳ２３やＳ３４で述べたが、補給剤供給要求値又はキャリア供給要求値が、それぞれ補給剤供給ポンプ４２又はキャリア供給ポンプ４１の流量の上限値を超えている場合には、トナー濃度の差分値「ΔＦ」の累算を行わない。上述した式（１）で計算される差分「ΔＦ」を差分累算「ΣΔＦ」に加算することを止めたうえで、次のタイミングで図５のＳ１３の演算を行う際に、これに基づき濃度調整用の補給剤量及び濃度調整用のキャリア量を演算する。なお、キャリア供給ポンプ４１の流量の上限は上述した図４のＳ３又はＳ４にて設定される値であり、補給剤供給ポンプ４２の流量の上限はポンプ４２の最大吐出流量である。
【００７６】
上述したトナー濃度の差分値「ΔＦ」の累算の実行選択を行わない場合、ミキサー３１内の液体現像剤のトナー濃度調整のため、補給剤Ｔ及びキャリア液Ｃの補給制御（ＰＩ制御）が行われる。即ち、補給要求値がどんな値であっても、目標値との差分ΔＦを差分累算ΣΔＦに加算し、その差分と差分累算に基づいて次の補給剤Ｔ及びキャリア液Ｃの供給量を演算するという制御が行われる。これを比較例２として、本実施形態と比較例２の場合における補給剤Ｔ及びキャリア液Ｃの補給制御の効果を比較した結果を、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示した。
【００７７】
ミキサー３１内のトナー濃度が高い場合（例えば７．２％）、濃度調整のためにキャリア供給ポンプ４１によってキャリア液Ｃがミキサー３１に供給される。しかし、図９（ａ）に示すように、キャリア液の補給要求値がキャリア供給ポンプ４１の流量の上限値（図４のＳ３又はＳ４参照）を超えていると、キャリア液Ｃの実際の供給量はキャリア供給ポンプ４１の流量の上限値に制限される。それにも関わらず、濃度調整供給量演算部２０３（ＰＩコントローラ）は差分累算「ΣΔＦ」が演算されて大きくなる。その結果、差分累算「ΣΔＦ」が実際よりもかけ離れた値で累算されることによって、図９（ｂ）の太い点線で示すように目標値から乖離してしまう。これに対し、本実施形態では、キャリア補給要求値がキャリア供給ポンプ４１の流量の上限値を超えた場合に、差分累算「ΣΔＦ」の演算を行わないことによって、図９（ｂ）の実線に示すように比較例２に比較して目標値からの乖離を小さくできる。
【００７８】
＜他の実施形態＞
上述した実施形態では、図２に示したように、１つのミキサー３１に対し１つのキャリアタンク３２からキャリア液Ｃを供給する単色の画像形成部１２を備えた構成を示したが、これに限られない。例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成可能な４個の画像形成部を備えた構成であってもよい。その場合に、１つのキャリアタンク３２で複数の画像形成部それぞれのミキサーに対しキャリア液を供給できるようにしてもよい。言い換えれば、各色の画像形成部のキャリアタンクを共通化すると好ましい。これは、トナーは色が異なるために各色の画像形成部で共用できないが、キャリア液は各色の画像形成部で共用できるからである。図１０には、１つのキャリアタンクで４つのミキサーに対しキャリア液を供給可能な構成を示した。
【００７９】
４つの画像形成部（不図示）は、それぞれ図１に示した画像形成部１２と同様、図１０に示すように、それぞれが現像装置に異なる色の液体現像剤を供給するミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを有している。ミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには、複数の補給剤タンク３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋから各色のトナーを含んだ高濃度の補給剤が供給される。ミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ内には、不図示の固形分濃度検出装置が設けられている。ミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、不図示の固形分濃度検出装置の検出結果に基づいて補給剤供給ポンプ４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋが制御されることに応じて、補給剤タンク３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋから補給剤が適宜に供給される。
【００８０】
また、ミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには、キャリアタンク３２からキャリア液が適宜に供給される。ただし、複数設けられた補給剤タンク３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋと異なり、キャリアタンク３２は１つだけ設けられる。即ち、１つのキャリアタンク３２が、複数のミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋへキャリア液を供給する。キャリアタンク３２には、補給用キャリア液を補給する補給キャリアタンク３６が設けられている。１つのキャリアタンク３２と複数のミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋとは連通管によって連通され、連通管にはキャリア供給ポンプ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋが設けられている。キャリア供給ポンプ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、ミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ内に設けられた不図示の固形分濃度検出装置やフロートセンサの検出結果に基づいて制御される。なお、各色の画像形成部で回収された液体現像剤からキャリア液とトナーとを分離する分離抽出装置（図２参照）も１つだけ設け、各色の画像形成部で共用するようにしてもよい。
【００８１】
複数のミキサー３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋで１つのキャリアタンク３２を共用する構成の場合、上述したキャリア供給ポンプ４１の流量の上限値の演算方法を変更しなければならない（図４のＳ３又はＳ４参照）。これは、キャリア供給ポンプ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋが４つ設けられるのに対し、補給用キャリア供給ポンプ５１は１つだけしか設けられていないからである。以下、本実施形態の場合におけるキャリア供給ポンプ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの流量の上限値の演算方法について説明する。
【００８２】
上述した図５のＳ３１では、濃度調整のためのキャリア供給要求値が計算される。この値を仮にＱａとする。他方、上述した図６のＳ５３では画像比率から、補給剤Ｔ及びキャリア液Ｃが補給されていない状態におけるミキサー３１内の液体現像剤Ｄの減少速度と同値の量がミキサー３１への供給量の下限値として計算される。ここでは、その値をＱｂとする。これらＱａおよびＱｂの和は、キャリア供給ポンプ４１の流量の上限値を無視したトータルの補給要求値である。その値をＱｃとする。つまり、Ｑｃ＝Ｑａ＋Ｑｂである。
【００８３】
これを各色で計算したものをそれぞれＱｃＹ、ＱｃＭ、ＱｃＣ、ＱｃＫとする。各色のキャリア供給ポンプ４１Ｙ〜４１Ｋの流量の上限値をそれぞれＱｌｉｍＹ、ＱｌｉｍＭ、ＱｌｉｍＣ、ＱｌｉｍＫとすると、これらは以下に示す式４で計算される。ここではＱｌｉｍＹのみを示したが、ＱｌｉｍＭ、ＱｌｉｍＣ、ＱｌｉｍＫについては、式４中のＱｌｉｍＹ及び分母のＱｃＹの記号「Ｙ」をそれぞれ「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」に読み替えればよい。なお、式４中のＱ５１ｍａｘは補給用キャリア供給ポンプ５１の最大吐出流量である。
【００８４】
ＱｌｉｍＹ＝ＱｃＹ／（ＱｃＹ＋ＱｃＭ＋ＱｃＣ＋ＱｃＫ）×Ｑ５１ｍａｘ・・・式４
【００８５】
式４から理解できるように、キャリア供給ポンプ４１Ｙ〜４１Ｋに要求される補給要求値が大きいほど大きい上限値が与えられ、小さいほど小さい上限値が与えられる。また、４つのキャリア供給ポンプ４１Ｙ〜４１Ｋの流量の上限値の和は、補給キャリア供給ポンプ５１の最大吐出流量を超えない。そのため、補給キャリア供給ポンプ５１が最大吐出流量でキャリアタンク３２に補給用キャリア液を補給しているにも関わらず、キャリアタンク３２内の液量が減少し続けるという事態は発生しない。
【００８６】
なお、上述した実施形態において、補給キャリアタンク３６から、直接、ミキサー３１に補給用キャリア液を補給する構成であってもよい。また、補給用キャリア液を補給するための専用の補給キャリアタンク３６を設けずに、直接、キャリアタンク３２やミキサー３１に補給用キャリア液を補給する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１２・・・画像形成部、３１・・・供給装置（ミキサー）、３２Ａ・・・キャリア液供給装置、３３Ａ・・・補給剤供給装置、３６Ａ・・・補給装置、１００・・・画像形成装置、２００・・・制御手段（制御部）、３１０・・・液量検出手段（第一フロートセンサ）、３１１・・・濃度検出手段（固形成分濃度検出装置）、３２０・・・キャリア液量検出手段（第二フロートセンサ）
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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