(57)【要約】【課題】光学式のトナー濃度検出装置に比べて簡易な構成で、トナー濃度検出をより精確に行うことができるトナー濃度検出装置と、このトナー濃度検出装置を備える湿式画像形成装置とを提供する。【解決手段】液体現像剤のトナー濃度検出装置(841)は、液体現像剤を貯蔵する貯蔵槽(84)と、担持面を有する現像剤担持部材(841a)と、貯蔵槽(841)内に貯蔵された液体現像剤からなる液体現像剤層を担持面上に形成する薄層形成手段と、担持面上に形成された液体現像剤層に電荷を付与する帯電手段と、帯電手段によって帯電させられた液体現像剤層の表面電位を測定する表面電位測定手段とを備える。【選択図】図２
2011048247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液と荷電トナーとを含む液体現像剤のトナー濃度検出装置において、
前記液体現像剤を貯蔵する貯蔵槽と、
担持面を有する現像剤担持部材と、
前記貯蔵槽内に貯蔵された液体現像剤からなる液体現像剤層を前記担持面上に形成する薄層形成手段と、
前記担持面上に形成された前記液体現像剤層に電荷を付与する帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電させられた前記液体現像剤層の表面電位を測定する表面電位測定手段と
を備えることを特徴とする液体現像剤のトナー濃度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体現像剤のトナー濃度検出装置において、
前記帯電手段は、前記担持面上に形成された前記液体現像剤層に、当該液体現像剤層における体積電荷密度が飽和するように電荷を付与する
ことを特徴とする液体現像剤のトナー濃度検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体現像剤のトナー濃度検出装置において、
前記保持部材は前記担持面として円筒形状の外周面を有する担持ローラであり、
前記薄層形成手段は、
前記貯蔵槽に貯蔵された液体現像剤の液面よりも上方に配置されるとともに前記担持ローラに隣接して配置された塗布ローラと、
前記貯蔵槽に貯蔵されている液体現像剤の液面に接するとともに前記塗布ローラに隣接し、前記塗布ローラの表面に前記液体現像剤を付与する汲み上げローラと、
前記塗布ローラの近傍に配置され、前記塗布ローラの表面上の液体現像剤の厚さを整えて層状に成形する規制ブレードとを含み、
前記塗布ローラの表面上の層状の液体現像剤が前記担持ローラの担持面上に転写されて前記液体現像剤層を形成する
ことを特徴とする液体現像剤のトナー濃度検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の液体現像剤のトナー濃度検出装置において、
前記帯電手段はコロナ放電器である
ことを特徴とする液体現像剤のトナー濃度検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の液体現像剤のトナー濃度検出装置を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリア液とトナーとを含む液体現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出装置、及び液体現像剤を用いて画像形成を行う湿式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の一つに、キャリア液とトナーとを含む液体現像剤（単に「現像剤」と称する場合がある）を用いる所謂湿式画像形成装置がある。
【０００３】
一般に、この種の画像形成装置においては、以下のようにして画像形成がなされる。まず、一様に帯電された感光体ドラムの表面に対して画像情報に応じた光が照射されることにより、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して、現像剤を内部に有する現像器内の現像剤が現像ローラにて付与されることにより、静電潜像が現像剤中のトナーによって現像されてトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムから中間転写ベルト等を介して又は直接紙等の記録媒体に転写される。
【０００４】
ところで、このような構成の画像形成装置においては、画像の濃度を一定に保つために、現像器内の現像剤のトナー濃度（現像剤の総質量に対するトナーの質量の割合）を一定に保つことが求められる。また、トナー濃度を一定に保つためには、トナー濃度を精確に検出する機構が求められる。
【０００５】
例えば特許文献１には、感光体ドラム上に転写後も残留するトナーをクリーニングするクリーニングユニットを備える湿式複写機が記載されている。この湿式複写機では、現像器に現像タンクよりポンプにて現像剤が供給されると共に、現像器から現像タンクへと現像剤が循環するようになっている。また、クリーニングユニットからも現像タンクへと液体現像剤が回収されるようになっている。そして、この湿式複写機には、ポンプから吐出される現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出装置が設けられている。
【０００６】
この特許文献１のトナー濃度検出装置は光学式であり、循環パイプに設けられた１対の透光板の隙間を流れる現像剤に光を照射し、現像剤を透過した光の強度を測定することによって、トナー濃度が検知される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３０９９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１が開示するような従来の光学式のトナー濃度検出装置にあっては、光吸収率の高いトナーの濃度を検知する際に、現像剤での光路長を極めて短くしなければ、必要な感度が得られない。
しかしながら、光路長を短くするために透光板の隙間を狭くした場合、液体現像剤を循環させるために高い圧力をかけねばならず、トナー濃度検出装置の構成が複雑になる。また、透光板の隙間を狭くすることにも限界があり、特にブラックのトナーの濃度を光学式でより精確に検知することは困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、光学式のトナー濃度検出装置に比べて簡易な構成で、トナー濃度検出をより精確に行うことができるトナー濃度検出装置と、このトナー濃度検出装置を備える湿式画像形成装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の解決手段を採用する。
解決手段１：本発明の一態様によれば、キャリア液と荷電トナーとを含む液体現像剤のトナー濃度検出装置において、前記液体現像剤を貯蔵する貯蔵槽と、担持面を有する現像剤担持部材と、前記貯蔵槽内に貯蔵された液体現像剤からなる液体現像剤層を前記担持面上に形成する薄層形成手段と、前記担持面上に形成された前記液体現像剤層に電荷を付与する帯電手段と、前記帯電手段によって帯電させられた前記液体現像剤層の表面電位を測定する表面電位測定手段とを備えることを特徴とする液体現像剤のトナー濃度検出装置が提供される。
【００１１】
解決手段１の液体現像剤のトナー濃度検出装置によれば、液体現像剤からなる液体現像剤層が形成され、液体現像剤層に電荷が注入され、そして、液体現像剤層の表面電位が測定される。従って、液体現像剤に１対の透光板の間を通過させる必要がない。
このため、この液体現像剤のトナー濃度検出装置によれば、液体現像剤に高圧をかける必要がなく、従来の光学式のトナー濃度検出装置に比べて、簡単な構成にてトナー濃度が検出される。
【００１２】
一方、この液体現像剤のトナー濃度検出装置によれば、液体現像剤層に電荷が付与されてから、表面電位が測定される。トナー濃度と表面電位との間には相関関係があり、表面電位を測定することによって、トナーの光吸収率に係わらず、トナー濃度が精確に測定される。則ち、ブラックのトナーであっても、トナー濃度が精確に測定される。
【００１３】
解決手段２：好ましくは、前記帯電手段は、前記担持面上に形成された前記液体現像剤層に、当該液体現像剤層における体積電荷密度が飽和するように電荷を付与する。
解決手段２の液体現像剤のトナー濃度検出装置によれば、液体現像剤層に、当該液体現像剤層における体積電荷密度が飽和するように電荷が付与されてから、表面電位が測定される。体積電荷密度が飽和していれば、トナー濃度と表面電位との間には顕著な相関関係があり、表面電位を測定することによって、トナーの光吸収率に係わらず、トナー濃度がより一層精確に測定される。則ち、ブラックのトナーであっても、トナー濃度がより一層精確に測定される。
【００１４】
解決手段３：好ましくは、前記保持部材は前記担持面として円筒形状の外周面を有する担持ローラであり、前記薄層形成手段は、前記貯蔵槽に貯蔵された液体現像剤の液面よりも上方に配置されるとともに前記担持ローラに隣接して配置された塗布ローラと、前記貯蔵槽に貯蔵されている液体現像剤の液面に接するとともに前記塗布ローラに隣接し、前記塗布ローラの表面に前記液体現像剤を付与する汲み上げローラと、前記塗布ローラの近傍に配置され、前記塗布ローラの表面上の液体現像剤の厚さを整えて層状に成形する規制ブレードとを含み、前記塗布ローラの表面上の層状の液体現像剤が前記担持ローラの担持面上に転写されて前記液体現像剤層を形成する。
【００１５】
解決手段３のトナー濃度検出装置によれば、塗布ローラに形成された層状の液体現像剤を転写することによって担持面に液体現像剤層が形成されるので、液体現像剤層の厚さが高精度にて均一に保たれる。液体現像剤層の厚さが変化すると、体積電荷密度が一定であっても、単位面積当たりの電荷密度（面電荷密度）が変化し、検出されるトナー濃度にばらつきが生じてしまう。このトナー濃度検出装置によれば、液体現像剤層の厚さが高精度にて均一に保たれるので、面電荷密度の変化が防止され、検出されるトナー濃度のばらつきが抑制される。
【００１６】
解決手段４：好ましくは、前記帯電手段はコロナ放電器である。
解決手段４のトナー濃度検出装置によれば、簡単な構成にて、液体現像剤層に確実に電荷が付与される。
【００１７】
解決手段５：本発明の他の態様によれば、解決手段１乃至３の何れか一つに記載の液体現像剤のトナー濃度検出装置を備えることを特徴とする湿式画像形成装置が提供される。
【００１８】
解決手段５の画像形成装置によれば、トナー濃度が精確に検出され、検出結果に基づいてトナー濃度が調整されるので、優れた画質の印刷物が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光学式のトナー濃度検出装置に比べて簡易な構成で、トナー濃度検出をより精確に行うことができる液体現像剤のトナー濃度検出装置と、このトナー濃度検出装置を備える湿式画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態であるカラープリンタの要部構成を示す正面図である。
【図２】カラープリンタ内の液体現像剤循環装置の要部構成を現像装置とともに示す図面である
【図３】図２の液体現像剤循環装置に用いられた液体循環剤のトナー濃度検出装置の運転条件の一例を示す表である。
【図４】図３の運転条件における液体現像剤のトナー濃度と表面電位との関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像形成装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像形成装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有する所謂複合機（ＭＦＰ、Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）やコピー機能のみを備えたものでもよい。以下に説明するこれらの部材の具体的な構成や、その他の部材等については、適宜変更可能である。
【００２２】
１．全体構成
図１を用いて、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１の概略構成を説明する。図１は、カラープリンタ１の要部構成を示す正面図である。
【００２３】
カラープリンタ１は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７と、液体現像剤循環装置８を主に備えている。
【００２４】
画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢとを備える。
【００２５】
被転写体である中間転写ベルト２１は、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１において矢印で示すように時計回りに循環駆動される。循環駆動において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。
【００２６】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と二次転写部４との間に中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて配置される。なお、各画形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。
【００２７】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、静電潜像担持体としての感光体ドラム１０と、帯電装置としての帯電器１１と、露光装置としてのＬＥＤ露光装置１２と、現像装置９と、転写装置としての一次塗布ローラ２０と、クリーニング装置２６と、除電装置１３と、キャリア液除去ローラ３０とを備える。
【００２８】
また、画像形成ユニットのうち、最も二次転写部４に近い位置に位置する画像形成ユニットＦＢには、その下流側に画像形成ユニットが無いので下流側の一次転写特性を向上させるためにキャリア液を除去する必要がないことにより、キャリア液除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は同一である。
【００２９】
感光体ドラム１０は、円柱状の部材であって、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持可能である。感光体ドラム１０は、図１において反時計回りに回転可能な部材である。なお、本実施例では正極性に帯電するアモルファスシリコン感光体を用いている。また反転現像方式を採用しているので、液体現像剤を構成するトナーには正極性に帯電可能なトナー（荷電トナー）を用いている。
【００３０】
帯電器１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させることができる機器である。
【００３１】
ＬＥＤ露光装置１２は、ＬＥＤの光源を有し、帯電した感光体ドラム１０表面を画像データに応じた光を照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。
【００３２】
現像装置９は、感光体ドラム１０に液体現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１と、供給ローラ９２と、支持ローラ９３と、現像剤供給部材９４と、現像剤除去装置９６と、現像剤帯電装置９７とを備えている。
現像ローラ９１は感光体ドラム１０に接触するように配置されている。供給ローラ９２は、現像ローラ９１に液体現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触している。
【００３３】
支持ローラ９３は、液体現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配置されている。この供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている液体現像剤の層厚が所定値に規制される。
【００３４】
現像剤供給部材９４は、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分付近に液体現像剤を供給するための部材である。
現像剤除去装置９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した液体現像剤を除去するための装置であって、現像剤除去ブレード９６１を有している。この現像剤除去ブレード９６１によって現像ローラ９１上の液体現像剤を掻き取る。
現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１に担持された液体現像剤中のトナーを帯電させるための装置であって、現像ローラ９１の近傍に配置されている。
【００３５】
転写装置としての一次塗布ローラ２０は、中間転写ベルト２１の感光体ドラム１０が接触している部分の裏面に接するように配置されている。一次塗布ローラ２０には、図示しない電源から感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像中のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧が印加されるようになっている。つまり、一次塗布ローラ２０は、中間転写ベルト２１と接触している位置で、中間転写ベルト２１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。中間転写ベルト２１は導電性を有するので、この印加電圧によって、中間転写ベルト２１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。
【００３６】
クリーニング装置２６は、感光体ドラム１０から中間転写ベルト２１に転写されずに残留した現像剤をクリーニングするための装置であって、残留現像剤搬送スクリュー２６１と、ドラムクリーニングブレード２６２とを備えている。
【００３７】
残留現像剤搬送スクリュー２６１は、ドラムクリーニングブレード２６２によって感光体ドラム１０から除去された液体現像剤、及び、後述するキャリア液除去ローラ３０によって中間転写ベルト２１から除去された液体現像剤をクリーニング装置の外部に搬送するための部材であって、クリーニング装置２６内に配置されている。
【００３８】
ドラムクリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０が延びる方向に延びた板状の部材である。
【００３９】
除電装置１３は、光源を備え、ドラムクリーニングブレード２６２による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。
【００４０】
キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向に回転可能な略円柱状の部材である。また、キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２１とが接触する位置よりも二次転写部４が配置されている側に配置されており、中間転写ベルト２１の表面からキャリアを除去する部材である。
【００４１】
用紙収納部３は、トナー像を定着させる用紙を収納する部分であって、カラープリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は、用紙を収納している給紙カセットを有している。
【００４２】
二次転写部４は、中間転写ベルト２１上に形成されたトナー像を用紙に転写する部分であって、中間転写ベルト２１を支持する支持ローラと、支持ローラに対向して配置された二次塗布ローラとを有している。
【００４３】
定着部５は、用紙にトナー像を定着させる部分であって、二次転写部４の上側に配置されている。また、定着部５は、用紙に転写されたトナー像に接する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して配置された加圧ローラ５２とを有している。
【００４４】
排出部６は、定着部５でトナー像が定着された用紙が排出される部分であって、カラープリンタ１の上部に配置されている。
【００４５】
用紙搬送部７は用紙収納部３から二次転写部４や定着部５、排出部６に用紙を搬送する部分である。
【００４６】
図２に基づいて液体現像剤循環装置８の構成を説明する。なお、液体現像剤循環装置８はそれぞれの画像形成ユニットに対応して設けられている。
図２は、画像形成ユニットとともに、対応する液体現像剤循環装置８の要部構成を示す図面である。液体現像剤循環装置８は、画像形成に使用されなかった液体現像剤を再び利用するための装置であって、第１回収容器８１と、分離抽出装置４０と、第２回収容器８３と、調整容器８４と、トナータンク８５と、キャリアタンク８６と、リザーブタンク８７とを備えている。
【００４７】
第１回収容器８１は、残留現像剤搬送スクリュー２６１によって搬送された感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤を回収するための容器である。
分離抽出装置４０は、第１回収容器８１の液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離するための装置であって、第１回収容器８１にポンプＰ９を介してパイプによって接続されている。本実施例ではキャリア液のみ再利用に供されトナーは廃棄される。
【００４８】
第２回収容器８３は、現像ローラ９１から現像剤除去装置９６によって除去された液体現像剤、及び、供給ローラ９２から現像ローラ９１に供給されず現像装置９の底部に流下した余剰の液体現像剤を貯留するための容器であって、ポンプＰ５が取り付けられたパイプによって現像装置９に、及びポンプＰ１が取り付けられたパイプによって現像剤除去装置９６に接続されている。
【００４９】
調整容器８４は、液体現像剤のトナー濃度を規定範囲内に調整するための容器であって、第２回収容器８３にポンプＰ２が取り付けられたパイプによって接続されている。この調整容器８４内には、液体現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度検出装置８４１が設けられている。トナー濃度検出装置８４１の構成については後述する。
【００５０】
カラープリンタ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備える制御部１００を備え、制御部１００は、トナー濃度検出装置８４１の検出結果に基づいて、ポンプＰ３、Ｐ６及びＰ８を制御することができる。
【００５１】
トナータンク８５は、現像装置９で用いられる液体現像剤よりもトナー濃度の高い液体現像剤が収納されており、ポンプＰ８が取り付けられたパイプによって調整容器８４に接続されている。
キャリアタンク８６は、キャリア液が収納されており、ポンプＰ３が取り付けられたパイプによって調整容器８４に、そしてポンプＰ１０が取り付けられたパイプによって分離抽出装置４０に接続されている。
【００５２】
リザーブタンク８７は、現像装置９に供給する液体現像剤を収納しており、ポンプＰ６が取り付けられたパイプによって調整容器８４に、そしてポンプＰ７が取り付けられたパイプによって現像装置９、具体的には現像剤供給部材９４に接続されている。なお、各ポンプは、例えばチューブポンプによって構成され、液体現像剤を一方向に送出する機能を有する。
【００５３】
２．動作
次に、図１に基づいて湿式のカラープリンタ１の画像形成動作を説明する。
【００５４】
湿式のカラープリンタ１に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの画像形成指示を受けたカラープリンタ１は、作成指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢを用いて形成する。具体的には、感光体ドラム１０上に画像データに基づいた静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置９からトナーが供給される。このようにして各画像形成部２で形成された画像は中間転写ベルト２１に転写されて、中間転写ベルト２１上で重ね合わされてカラートナー像となる。
【００５５】
このカラートナー像の形成と同期して用紙収納部３に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収納部３から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部７に沿って搬送される。
そして、用紙は中間転写ベルト２１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部４に送り込まれ、二次転写部４で中間転写ベルト２１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部５に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。
さらに用紙は排出部６によって湿式のカラープリンタ１の外部に排紙される。二次転写後、中間転写ベルト２１に残留したトナーは、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２によって中間転写ベルト２１から除去される。
【００５６】
次に、図２に基づいて液体現像剤の循環動作について説明する。
【００５７】
画像形成動作の際に、感光体ドラム１０から中間転写ベルト２１に転写されずに感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤はドラムクリーニングブレード２６２によって第１回収容器８１内に回収される。第１回収容器８１に回収された液体現像剤はポンプＰ９によって分離抽出装置４０に搬送され、トナーとキャリア液とに分離された後、キャリア液がキャリアタンク８６にポンプＰ１０によって搬送される。キャリア液から分離されたトナーは、本実施例では廃棄される。
【００５８】
また、供給ローラ９２から現像ローラ９１に供給されずに現像装置９の底部に流下した余剰の液体現像剤はポンプＰ５によって第２回収容器８３に回収される。
更に、現像装置９の現像ローラ９１から現像剤除去ブレード９６１によって除去された液体現像剤は、ポンプＰ１によって第２回収容器８３に回収される。
第２回収容器８３に収納された液体現像剤は調整容器８４にポンプＰ２によって搬送され、調整容器８４内で、トナータンク８５からのトナー及びキャリアタンク８６からのキャリア液が必要に応じて供給されて、液体現像剤の濃度が調整される。濃度が規定範囲内に調整されたことが確認された液体現像剤はリザーブタンク８７にポンプＰ７によって搬送される。リザーブタンク８７内の液体現像剤は現像剤供給部材９４にポンプＰ７によって供給される。
【００５９】
制御部１００は、トナー濃度検出装置８４１の検出結果から調整容器８４内の液体現像剤のトナー濃度を取得する。そして、このトナー濃度が所定の範囲になるように、トナータンク８５からのトナーの供給量及びキャリアタンク８６からのキャリア液の供給量を、各ポンプ等を制御することで調整する。
【００６０】
３．トナー濃度検出装置８４１
図２には、正面から見たトナー濃度検出装置８４１の要部構成が示されている。液体現像剤は、主にキャリア液とトナーとを含み、トナー濃度検出装置８１は、液体現像剤中のトナーの濃度を検出する。
図２に示すように、トナー濃度検出装置８４１は、現像剤担持部材８４１ａと、塗布ローラ８４１ｂと、汲み上げローラ８４１ｃと、掻き取りブレード８４１ｄと、薄層規制ブレード８４１ｅと、帯電器８４１ｆと、表面電位センサ８４１ｇとを備える。
【００６１】
現像剤担持部材８４１ａは、例えば円柱状の部材（担持ローラ）であって、薄層形成手段によって、調整容器８４に貯蔵された液体現像剤からなる液体現像剤層が形成される円筒状の外周面（担持面）を有する。現像剤担持部材８４１ａは、調整容器８４に貯蔵された液体現像剤の液面Ｌに平行に配置され、図示しない支持部材によって、矢印で示したように反時計回りに回転可能に支持されている。現像剤担持部材８４１ａの下部は、液体現像剤の液面Ｌに接している。
なお、現像剤担持部材８４１ａの材質は、絶縁材料、導電性材料又は半導電性材料であってもよく、現像剤担持部材は無端状のベルトであってもよい。
【００６２】
塗布ローラ８４１ｂは、液面Ｌの上方であって、現像剤担持部材８４１ａの斜め上方に配置されている。塗布ローラ８４１ａは現像剤担持部材８４１ａに隣接して配置され、図示しない支持部材によって、矢印で示したように時計回りに回転可能に支持されている。塗布ローラ８４１ｂは液面Ｌ及び現像剤担持部材８４１ａに平行に配置され、塗布ローラ８４１ｂの回転軸は、現像剤担持部材８４１ａの回転軸に平行である。塗布ローラ８４１ｂの外周面は円筒状であるけれども、一定量の液体現像剤を一時的に保持可能なように、凹凸パターンが形成されている。具体的には、例えば３０μm程度の一定深さの複数の浅い溝が周期的に形成されている。
【００６３】
汲み上げローラ８４１ｃは、塗布ローラの８４１ｂの斜め下方に配置されている。汲み上げローラ８４１ｃは、塗布ローラ８４１ｂに隣接して配置され、図示しない支持部材によって、矢印で示したように時計回りに回転可能に支持されている。汲み上げローラ８４１ｃは液面Ｌ及び塗布ローラ８４１ｂに平行に配置され、汲み上げローラ８４１ｃの回転軸は、塗布ローラ８４１ｂの回転軸に平行である。汲み上げローラ８４１ｃの下部は、液面Ｌに接している。
【００６４】
掻き取りブレード８４１ｄは、先端が現像剤担持部材８４１ａの外周面に摺接するように配置されている。先端の摺接位置は、現像剤担持部材８４１ａの外周面の走行方向下流側の液面Ｌ近傍である。薄層規制ブレード８４１ｅは、先端が塗布ローラ８４１の外周面近傍に位置するように配置されている。
【００６５】
上述した塗布ローラ８４１ｂ、汲み上げローラ８４１ｃ、掻き取りブレード８４１ｄ及び薄層規制ブレード８４１ｅは、互いに協働して、現像剤担持部材８４１ａの担持面に、貯蔵された液体現像剤からなる一定厚さの液体現像剤層を形成する手段（薄層形成手段）を構成している。
なお、薄層形成手段の構成は、これに限定されることはないが、均一な厚さの液体現像剤層を形成するためには、塗布ローラ８４１ｂ、汲み上げローラ８４１ｃ、掻き取りブレード８４１ｄ及び薄層規制ブレード８４１ｅを用いることが好ましい。
【００６６】
具体的には、汲み上げローラ８４１ｃは、自身の回転に伴い、貯蔵された液体現像剤を撹拌しながら、自身の外周面に液体現像剤を付着させる。汲み上げローラ８４１ｃに付着した液体現像剤は、塗布ローラ８４１ｂの外周面に付与される。
塗布ローラ８４１ｂの外周面に付与された液体現像剤は、塗布ローラ８４１ｂの回転に伴い、薄層規制ブレード８４１ｅの先端と塗布ローラ８４１ｂの外周面との隙間を通過し、薄層規制ブレード８４１ｅによって一定厚さの層状に成形される。
【００６７】
そして、層状に成形された液体現像剤は、現像剤担持部材８４１ａの担持面に転写され、担持面上にて液体現像剤層として保持される。
一方、担持面の走行方向でみて、液体現像剤が転写される位置よりも上流側にて、担持面は液体現像剤に一度接触し、それから、掻き取りブレード８４１ｄに接触している。このため、液体現像剤層が転写されるときには、担持面上の不所望の付着物は除去されている。
【００６８】
帯電器８４１ｆは、現像剤担持部材８１４ａの例えば上方に近接して配置され、転写された液体現像剤層に、一定量の電荷を付与する。好ましくは、帯電器８４１ｆは、液体現像剤層における電荷密度が飽和するように電荷を付与する。帯電器８４１ｆとしては、帯電ローラを用いてもよいが、液体現像剤層に対して非接触で確実且つ安定に電荷を付与するには、コロナ放電器を用いるのが好ましい。
【００６９】
表面電位センサ８４１ｇは、現像剤担持部材８１４ａの例えば斜め上方に配置され、電荷が付与された液体現像剤層の表面電位を非接触にて測定する。
つまり、担持面の走行方向に沿って、掻き取りブレード８４１ｄ、塗布ローラ８４１ｂ、帯電器８４１ｆ、表面電位センサ８４１ｇが順次配置され、担持面が走行するのに伴い、担持面の洗浄、担持面への液体現像剤層の転写、転写された液体現像剤層への電荷付与、及び、液体現像剤層の表面電位測定が順次行われる。
【００７０】
表面電位センサ８４１ｇは制御部１００に接続され、表面電位センサ８４１ｇによって測定された液体現像剤層の表面電位のデータが制御部１００に入力される。
制御部１００は、入力された表面電位のデータに基づいて、貯蔵されている液体現像剤のトナー濃度を検出する。具体的には、制御部１００は、予め保持している表面電位とトナー濃度との検量線データを参照し、表面電位に基づいてトナーの濃度を検出する。
【００７１】
そして、制御部１００は、トナー濃度の検出結果に基づいて、ポンプＰ３及びＰ８のうち少なくとも一方を操作し、トナー濃度が所望の値になるまで、調整容器８４にキャリア液又はトナー濃度の高い液体現像剤を供給する。これによって、調整容器８４内の液体現像剤のトナー濃度が所望の値に調整される。
【００７２】
図３は、トナー濃度検出装置８４１の運転条件の一例を示している。図３に示したように、現像剤担持部材８４１ａ、塗布ローラ８４１ｂ、及び、汲み上げローラ８４１ｃのローラ線速は１００ｍｍ／秒に設定される。そして、帯電器８４１ｆとしてのコロナ放電器の電圧は４ｋＶに設定され、担持面上の液体現像剤層の厚さは５μｍに設定される。
なお、好ましい液体現像剤層の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下である。
【００７３】
図４は、図３に示した運転条件での、トナー濃度（％）と液体現像剤層の表面電位との関係を示している。表面電位センサ８４１ｇとしては、ＴＲＥＫ社製表面電位計ｍｏｄｅｌ３４４を使用した。本実施例では、トナー濃度が高くなるほど、表面電位が高くなることがわかる。
なお、トナー濃度は、質量濃度であり、液体現像剤に含まれるトナーの質量を液体現像剤全体の質量で除した値の百分率である。
【００７４】
上述した一実施形態に係る液体現像剤のトナー濃度検出装置８４１によれば、現像剤担持部材８４１ａの担持面上に液体現像剤からなる液体現像剤層が形成され、液体現像剤層に電荷が注入され、そして、液体現像剤層の表面電位が測定される。従って、従来技術のように液体現像剤に１対の透光板の間を通過させる必要がない。
このため、この液体現像剤のトナー濃度検出装置８４１によれば、液体現像剤に高圧をかける必要がなく、従来の光学式のトナー濃度検出装置に比べて、簡単な構成にてトナー濃度が検出される。
【００７５】
一方、この液体現像剤のトナー濃度検出装置８４１によれば、液体現像剤層に、一定量の電荷、好ましくは、当該液体現像剤層における体積電荷密度が飽和するように電荷が付与されてから、表面電位が測定される。体積電荷密度が飽和していれば、トナー濃度と表面電位との間には図４に示したように相関関係があり、表面電位を測定することによって、トナーの光吸収率に係わらず、トナー濃度が精確に測定される。則ち、ブラックのトナーであっても、トナー濃度が精確に測定される。
【００７６】
そして、上述した一実施形態に係る液体現像剤のトナー濃度検出装置８４１によれば、塗布ローラ８４１ｂに形成された層状の液体現像剤を転写することによって担持面に液体現像剤層が形成されるので、液体現像剤層の厚さが高精度にて均一に保たれる。液体現像剤層の厚さが変化すると、体積電荷密度が一定であっても、単位面積当たりの電荷密度（面電荷密度）が変化し、検出されるトナー濃度にばらつきが生じてしまう。このトナー濃度検出装置８４１によれば、液体現像剤層の厚さが高精度にて均一に保たれるので、面電荷密度の変化が防止され、検出されるトナー濃度のばらつきが抑制される。
【００７７】
そして、上述した一実施形態のプリンタ１によれば、液体現像剤のトナー濃度検出装置８４１によってトナー濃度が精確に検出され、検出結果に基づいてトナー濃度が調整されるので、優れた画質の印刷物が提供される。
【００７８】
４．他の形態
上記３．欄に述べた形態は、画像形成装置の他の部分における現像剤の濃度の検出にも適用可能である。
【００７９】
以上、具体的な形態を挙げて本発明について説明したが、本発明はこれらの説明に何ら限定されるものではなく、異なる実施形態として記載した構成を適宜組み合わせて得られる構成も本発明の技術的範囲に含まれると共に、このようにして得られた構成に従来公知の技術を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１                  カラープリンタ（画像形成装置）
２                  画像形成部
８                  液体現像剤循環装置
９                  現像装置
８４                調整容器（貯蔵槽）
８５                トナータンク
８６                キャリアタンク
１００              制御部
８４１              液体現像剤のトナー濃度検出装置
８４１ａ            現像液担持体（担持ローラ）
８４１ｂ            塗布ローラ（薄層形成手段）
８４１ｃ            汲み上げローラ（薄層形成手段）
８４１ｄ            掻き取りブレード（薄層形成手段）
８４１ｅ            薄層規制ブレード（薄層形成手段）
８４１ｆ            帯電器（帯電手段）
８４１ｇ            表面電位センサ（表面電位測定手段）
Ｐ３，Ｐ８          ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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