(57)【要約】【課題】  貯留部にて貯留される液体現像剤の濃度を、攪拌部による液流などに考慮した構成を採用することで正確に検出し、画像形成装置の高画質化を図る。【解決手段】  本発明に係る濃度測定装置は、液体現像剤を貯留する貯留槽７１１と、貯留槽７１１に配設され、貯留される液体現像剤を攪拌する攪拌部材と、貯留槽７１１に配設されるとともに、鉛直方向の上方からの液流を遮蔽する第１遮蔽部材及び下方からの液流を遮蔽する第２遮蔽部材、回転軸の回転方向の一方からの液流を遮蔽する第３遮蔽部材及び一方とは逆の他方からの液流を遮蔽する第４遮蔽部材を有し、各第４遮蔽部材により遮蔽空間が形成された遮蔽部７３１と、遮蔽空間に配設された音波発信部材７３２Ｙ、音波受信部材７３３Ｙを有する濃度検知部７３Ｙと、を備えることを特徴としている。【選択図】図４
2011180435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に配設されるとともに、鉛直方向の液流及び鉛直方向と直交する水平方向の液流を発生させる攪拌部材と、
前記貯留槽に配設されるとともに、鉛直方向の上方からの液流を遮蔽する第１遮蔽部材及び下方からの液流を遮蔽する第２遮蔽部材、水平方向の一方からの液流を遮蔽する第３遮蔽部材及び前記一方とは逆の他方からの液流を遮蔽する第４遮蔽部材を有し、前記第１遮蔽部材、前記第２遮蔽部材、前記第３遮蔽部材及び前記第４遮蔽部材により遮蔽空間が形成された遮蔽部と、
前記遮蔽空間に配設された音波発信部材、及び前記遮蔽空間に配設されて前記音波発信部と対向して配設された音波受信部材を有する濃度検知部と、
を備えることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項２】
前記攪拌部材は、鉛直方向もしくは略鉛直方向に配設された回転軸と、前記回転軸で回転して、鉛直方向及び水平方向の液流を発生させる攪拌翼を有する請求項１に記載の濃度測定装置。
【請求項３】
前記攪拌部材は、振動を発生させる振動付与部材を有する請求項１に記載の濃度測定装置。
【請求項４】
前記貯留槽は、水平方向の断面が円形もしくは略円形である請求項１から請求項３の何れか１項に記載の濃度測定装置。
【請求項５】
潜像を担持する潜像担持体と、
現像剤貯留部を有し、前記潜像担持体に形成された潜像をトナー及びキャリア液を含む液体現像剤で現像する現像部と、
液体現像剤を貯留する貯留槽、鉛直方向の液流及び鉛直方向と直交する水平方向の液流を発生させる攪拌部材、音波を発生する音波発生部材及び前記音波発生部材から発生された前記音波を受信する音波受信部材を有して貯留された液体現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知部を有する貯留部と、
前記貯留槽に貯留された液体現像剤を前記現像剤貯留部に搬送する搬送部と、を有し、
前記貯留部は、鉛直方向の上方からの液流を遮蔽する第１遮蔽部材、下方からの液流を遮蔽する第２遮蔽部材、水平方向の一方からの液流を遮蔽する第３遮蔽部材及び前記一方とは逆の他方からの液流を遮蔽する第４遮蔽部材を有し、前記第１遮蔽部材、前記第２遮蔽部材、前記第３遮蔽部材及び前記第４遮蔽部材により、遮蔽空間が形成された遮蔽部を備え、前記遮蔽空間に前記音波発生部材及び前記音波受信部材が配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤貯留部に貯留される液体現像剤のトナー濃度よりも高いトナー濃度を有する液体現像剤を貯留するトナー貯留部と、
前記キャリア液を貯留するキャリア液貯留部と、
前記濃度検知部が検知する前記貯留槽に貯留された液体現像剤のトナー濃度に基づいて、前記トナー貯留部に貯留された液体現像剤の前記貯留槽への供給、もしくは前記キャリア液貯留部に貯留されたキャリア液の前記貯留槽への供給を制御する制御部を有する請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記貯留槽は、前記搬送部と接続されて前記搬送部で搬送された液体現像剤を前記現像剤貯留部に流入させる開口部を有し、
前記遮蔽部は、前記開口部の近傍に配設されている請求項５または請求項６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、感光体上に形成した潜像をトナー及びキャリア液からなる液体現像剤によって現像し、現像された像を記録紙などの記録材に転写することで画像形成する画像形成装置、及び、画像形成装置で使用される液体現像剤の濃度を測定する濃度測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤（キャリア液）中に固形分（トナー粒子）を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が１μｍ前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が７μｍ程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。
【０００３】
このような画像形成装置では、液体現像剤の状態を管理することで高品質な画像を実現することが可能となっている。液体現像剤の状態としては、濃度や温度を上げることができるが、液体現像剤の濃度は高品質な画像を形成するためには特に注意して管理する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、このような液体現像剤の状態管理のため、超音波にて液体現像剤中での伝搬速度を検出し、濃度を検出する固形分濃度測定装置について開示されている。画像形成部で使用する液体現像液が貯蔵されるトナータンクの外部に固形分濃度測定ユニットを有し、超音波発信装置と超音波受信センサーで形成された超音波濃度センサーはこの中に設置される。液体現像剤は、循環用チューブを介してトナータンクと固形分濃度測定ユニットを循環し、超音波濃度センサーは、循環する液体現像剤の音速（超音波の伝播速度）を測定して濃度に換算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４９３０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、特許文献１に開示される固形分濃度測定装置では、固形分濃度測定ユニットがある程度の容積を持った場合、固形分濃度測定ユニットでの液体現像剤の滞留時間が大きくなり、トナータンクの濃度変化が正しく反映されなくなる。反対に、固形分濃度測定ユニットの容積を小さくした場合には、超音波濃度センサー内の液体現像剤の搬送速度が速くなるため、測定時にドップラー効果を引き起こし、伝搬速度に誤差が生じる。特に、粘度が大きい液体現像剤を確実に搬送する場合、脈流を利用した間欠的な搬送が利用されるが、誤差の大きさは顕著なものとなる。
【０００７】
また、循環用チューブを介してポンプにて積極的に搬送を行うため、管路中に気泡が発生しやすく、気泡が超音波発信装置と超音波受信センサー間に生じた場合には、測定値を著しく変動させ、気泡の量が多い場合には測定不能となる場合もある。さらに、トナータンクの外部に、固形分濃度測定ユニットやポンプなどの付加的な構成を配置する必要があるため、コストの増大をまねくとともに、装置も大型化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明に係る濃度測定装置は、トナー及びキャリア液を含む液体現像剤を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に配設されるとともに、鉛直方向もしくは略鉛直方向に回転軸を有して前記回転軸で回転して鉛直方向の液流及び鉛直方向と直交する水平方向の液流を発生させる攪拌部材と、前記貯留槽に配設されるとともに、鉛直方向の上方からの液流を遮蔽する第１遮蔽部材及び下方からの液流を遮蔽する第２遮蔽部材、前記回転軸の回転方向の一方からの液流を遮蔽する第３遮蔽部材及び前記一方とは逆の他方からの液流を遮蔽する第４遮蔽部材を有し、前記第１遮蔽部材、前記第２遮蔽部材、前記第３遮蔽部材及び前記第４遮蔽部材により遮蔽空間が形成された遮蔽部と、前記遮蔽空間に配設された音波発信部材、及び前記遮蔽空間に配設されて前記音波発信部と対向して配設された音波受信部材を有する濃度検知部と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明に係る濃度測定装置において、前記攪拌部材は、回転軸の回転方向の液流を発生させる翼及び鉛直方向の液流を発生させる翼を有する攪拌翼であることとしている。
【００１０】
さらに、本発明に係る濃度測定装置において、前記攪拌部材は、振動を発生させる振動付与部材を有することとしている。
【００１１】
さらに、本発明に係る濃度測定装置において、前記貯留槽は、水平方向の断面が円形もしくは略円形であることとしている。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、現像剤貯留部を有し、前記潜像担持体に形成された潜像をトナー及びキャリア液を含む液体現像剤で現像する現像部と、液体現像剤を貯留する貯留槽、鉛直方向もしくは略鉛直方向に回転軸を有して前記回転軸で回転して鉛直方向の液流及び鉛直方向と直交する水平方向の液流を発生させる攪拌部材、音波を発生する音波発生部材及び前記音波発生部材から発生された前記音波を受信する音波受信部材を有して貯留された液体現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知部を有する貯留部と、前記貯留槽に貯留された液体現像剤を前記現像剤貯留部に搬送する搬送部と、を有し、前記貯留部は、鉛直方向の上方からの液流を遮蔽する第１遮蔽部材、下方からの液流を遮蔽する第２遮蔽部材、前記回転軸の回転方向の一方からの液流を遮蔽する第３遮蔽部材及び前記一方とは逆の他方からの液流を遮蔽する第４遮蔽部材を有し、前記第１遮蔽部材、前記第２遮蔽部材、前記第３遮蔽部材及び前記第４遮蔽部材により、遮蔽空間が形成された遮蔽部を備え、前記遮蔽空間に前記音波発生部材及び前記音波受信部材が配設されることを特徴としている。
【００１３】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤貯留部に貯留される液体現像剤のトナー濃度よりも高いトナー濃度を有する液体現像剤を貯留するトナー貯留部と、前記キャリア液を貯留するキャリア液貯留部と、前記濃度検知部が検知する前記貯留槽に貯留された液体現像剤のトナー濃度に基づいて、前記トナー貯留部に貯留された液体現像剤の前記貯留槽への供給、もしくは前記キャリア液貯留部に貯留されたキャリア液の前記貯留槽への供給を制御する制御部を有することとしている。
【００１４】
さらに、本発明に係る画像形成装置において、前記貯留槽は、前記搬送部と接続されて前記搬送部で搬送された液体現像剤を前記現像剤貯留部に流入させる開口部を有し、前記遮蔽部は、前記開口部の近傍に配設されている。
【００１５】
以上、本発明の濃度測定装置および画像形成装置によれば、攪拌部材が配設された貯留部内において、鉛直方向の上方及び下方、水平方向の左方及び右方が遮蔽部で遮蔽された
濃度検知部を配設することで正確な濃度検出を行うことが可能となる。また、画像形成装置においては、正確な濃度検出を行うことで高品質な画像を提供することが可能となる。
【００１６】
さらに、液流に配慮した濃度検知部の配設位置、配設方向を適切に選定したことで、遮蔽部内の液流の速度を抑え、さらに正確に濃度検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の主要構成を示す図。
【図２】画像形成部、現像部の主要構成を示す断面図。
【図３】画像形成部、現像部の主要構成を示す側面図。
【図４】本発明の実施形態に係る現像剤供給部の断面図、及び、タンク上面図。
【図５】本発明の実施形態に係る濃度センサーの正面図、及び、側面断面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る濃度センサーの正面図、及び、側面断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係る濃度制御センサー制御部の制御構成を示す図。
【図９】本発明の実施形態に係る濃度制御センサーの制御の様子を示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る現像剤供給部の断面図、及び、タンク上面図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る現像剤供給部の断面図、及び、タンク上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す図であり、図２は、画像形成部、現像部の主要構成を示す図である。本実施形態の画像形成装置は、転写ベルト４０と、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを主要構成とする４つの画像形成部と、各感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（本発明でいう「潜像担持体」）に対応して配設された４つの現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、図中、転写ベルト４０の右側に配設されている２次転写部と、図中、転写ベルト４０の左側に配設されているクリーニング部などによって構成されている。
【００１９】
以下、画像形成部及び現像装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋについては、各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるため、イエロー（Ｙ）の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。
【００２０】
現像部３０Ｙは、液体現像剤により感光体１０Ｙ上に形成された潜像を現像する装置であって、現像ローラー２０Ｙと、中間ローラー３２Ｙと、アニロックスローラー３３Ｙと、液体現像剤を貯蔵する液体現像剤容器３１Ｙ、現像ローラー２０Ｙ上のトナーを帯電させるトナー帯電器２２Ｙを主な構成要素としている。
【００２１】
現像ローラー２０Ｙの外周には、クリーニングブレード２１Ｙ、中間ローラー３２Ｙ、トナー帯電器２２Ｙが配されている。中間ローラー３２Ｙは、その表面を現像ローラー２０Ｙとアニロックスローラー３３Ｙに当接させており、その外周には中間ローラークリーニングブレード３４Ｙが配設されている。
【００２２】
アニロックスローラー３３Ｙには、現像剤貯留部３１１Ｙから汲み上げた液体現像剤の量を調整する規制部材３５Ｙが当接している。なお、本実施形態の現像装置のように中間ローラー３２Ｙを用いた３ローラー方式では、中間ローラー３２Ｙがアニロックスローラー３３Ｙに当接することで液体現像剤の量を調整することが可能であるため、この規制部材３５Ｙを配設しない構成とすることも可能である。
【００２３】
現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜２ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２５％とした高粘度（ＨＡＡＫＥ ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ ＲＳ６００を用いて、２５℃の時のせん断速度１０００（１／ｓ）のときの粘弾性が３０〜３００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。
【００２４】
アニロックスローラー３３Ｙは、中間ローラー３２Ｙに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラーとして機能する。このアニロックスローラー３３Ｙは、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラーである。このアニロックスローラー３３Ｙにより、現像剤容器３１Ｙから現像ローラー２０Ｙへと液体現像剤が供給される。装置動作時においては、図に示すようにアニロックスローラー３３Ｙは時計回りに回転して、中間ローラー３２Ｙに液体現像剤を塗布する。
【００２５】
規制部材３５Ｙは、厚さ２００μｍ程度の金属ブレードであり、アニロックスローラー３３Ｙの表面に当設し、アニロックスローラー３３Ｙによって坦持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制し、現像ローラー２０Ｙに供給する液体現像剤の量を調整する。
【００２６】
中間ローラー３２Ｙは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図に示すように、現像ローラー２０Ｙと同様、反時計回りに回転し、現像ローラー２０Ｙに対しカウンター当接する。中間ローラー３２Ｙは現像ローラー２０Ｙと同様に、金属製の内心の外周部に弾性層を設けて構成される。
【００２７】
中間ローラー３２Ｙと現像ローラー２０Ｙとの当接位置下流には、中間ローラークリーニングブレード３４Ｙが当接して配設され、現像ローラー２０Ｙに供給されなかった液体現像剤を掻き取って現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙに回収する。
【００２８】
現像ローラー２０Ｙは、円筒状の部材であり、回転軸を中心に図に示すように反時計回りに回転する。現像ローラー２０Ｙは鉄等金属製の内芯の外周部に、ポリウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ、ＰＦＡチューブなどの弾性層を設けたものである。
【００２９】
現像ローラークリーニングブレード２１Ｙは、現像ローラー２０Ｙの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラー２０Ｙが感光体１０Ｙと当接する現像ニップ部より現像ローラー２０Ｙの回転方向の下流側に配設され、現像ローラー２０Ｙに残存する液体現像剤を掻き落として除去する。現像残りの現像剤は、現像ローラークリーニングブレード２１Ｙによって掻き落として除去され現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙに滴下して再利用される。
【００３０】
トナー帯電器２２Ｙ（バイアス印加部）は、現像ローラー２０Ｙの表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、現像ローラー２０Ｙによって搬送される液体現像剤は、このトナー帯電器２２Ｙと近接する位置でコロナ放電による電界が印加され帯電される。
【００３１】
画像形成部は、感光体１０Ｙの外周の回転方向に沿って順に配設された、２基のコロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’、露光ユニット１２Ｙ、感光体スクイーズ装置、１次転写部５０
Ｙ、感光体クリーニングブレード１８Ｙなどによって構成される。この画像形成部は感光体１０Ｙの外周上、露光ユニット１２Ｙと第１スクイーズローラー１３Ｙとの間において現像部３０Ｙの現像ローラー２０Ｙと当接する。
【００３２】
感光体１０Ｙは、外周面にアモルファスシリコン感光体などの感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、時計回りの方向に回転する。
【００３３】
２基のコロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’は、感光体１０Ｙと現像ローラー２０Ｙとのニップ部より感光体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光体１０Ｙをコロナ帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、コロナ帯電器１１Ｙより感光体１０Ｙの回転方向の下流側において、コロナ帯電器１１Ｙ、１１Ｙ’によって帯電された感光体１０Ｙ上に光を照射し、感光体１０Ｙ上に潜像を形成する。
【００３４】
１次転写部５０Ｙの上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに対向して現像ローラー２０Ｙの下流側に配置されている。この感光体スクイーズ装置は、感光体１０Ｙに摺接して回転する弾性ローラー部材からなる第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’、感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’にて構成され、感光体１０Ｙ上に現像されたトナー像から余剰なキャリア液及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像（トナー像）内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。なお、感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’には、カブリトナーを感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’側に誘引するためバイアス電圧が印加されている。
【００３５】
感光体スクイーズローラークリーニングブレード１４Ｙ、１４Ｙ’は、各感光体スクイーズローラー１３Ｙ、１３Ｙ’に当接して設けられ、回収されたキャリア液やカブリトナーを含んだ液体現像剤を掻き落として、現像剤容器３１Ｙ内の回収液貯留部３１２Ｙに滴下する。
【００３６】
上記の第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’からなるスクイーズ装置を経た感光体１０Ｙ表面は、１次転写部５０Ｙに進入する。この１次転写部５０Ｙでは、感光体１０Ｙに現像された現像剤像を１次転写バックアップローラー５１Ｙにより転写ベルト４０へ転写する。この１次転写部５０Ｙにおいては、１次転写バックアップローラー５１Ｙに印加される転写バイアスの作用によって、感光体１０Ｙ上のトナー像は転写ベルト４０側に転写される。ここで、感光体１０Ｙと転写ベルト４０は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、感光体１０Ｙの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。
【００３７】
１次転写部５０Ｙの下流側において、感光体１０Ｙと当接している感光体クリーニングブレード１８Ｙは、感光体１０Ｙ上のキャリア成分リッチな液体現像剤をクリーニングする。
【００３８】
転写ベルト４０（転写部材）は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にＰＦＡ表層が設けられている三層構造となっている。この転写ベルト４０は、ベルト駆動ローラー４１、テンションローラー４２にて張架され、ＰＦＡ表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。本実施形態の画像形成装置では、転写させるための部材として、転写ベルト４０を用いているが、ベルトに限らず、ローラー、ドラムなど各種の転写部材を採用することも可能である。
【００３９】
感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと転写ベルト４０を挟んで１次転写バックアップローラー５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置することで形成される１次転写部
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋでは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、転写ベルト４０上にフルカラーのトナー像を形成する。
【００４０】
２次転写ユニット６０は、２次転写ローラー６１が転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラー４１と対向配置され、両者によって２次転写部（ニップ部）を形成する。この２次転写部では、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像が転写材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材に転写される。さらに、シート材搬送経路Ｌの下流には、図示しない定着ユニットが配設され、転写材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像に熱や圧力を加えて定着させる。
【００４１】
２次転写ユニットに対する転写材の供給は給紙装置（不図示）によって行われる。給紙装置にセットされた転写材は、所定のタイミングにて一枚ごとに転写材搬送経路Ｌに送り出されるようになっている。転写材搬送経路Ｌでは、ゲートローラー１０１、１０１’によって転写材を２次転写部まで搬送し、転写ベルト４０上に形成された単色あるいはフルカラーのトナー像を転写材に転写する。
【００４２】
テンションローラー４２は、駆動ローラー４１と共に中間転写体４０を張架しており、中間転写体４０のテンションローラー４２に張架されている箇所にて、転写ベルト４０をクリーニングするクリーニングブレード４６が当接して配設される。
【００４３】
図２に示されるように現像部３０Ｙにおける現像剤容器３１Ｙ内には、現像ローラー２０Ｙに対して供給する液体現像剤を貯留する液体現像剤貯留部３１１Ｙと、回収した液体現像剤を貯留する回収液貯留部３１２Ｙが配設されている。また、これら液体現像剤貯留部３１１Ｙと回収液貯留部３１２Ｙは、仕切板３１３Ｙにて仕切られている。
【００４４】
図３には、回収液貯留部３１２Ｙ側からみた現像部３０Ｙの側面図が示されている。この図に示されるよう、仕切板３１３Ｙは、その両端部が一部切り欠かれた形状となっており、両端部での高さが一段低くなっている。この切り欠き部で、現像剤貯留部３１１から回収液貯留部側に液体現像剤を溢れさせる（オーバーフロー）ことで、現像剤貯留部３１１内での液位を一定に保ち、アニロックスローラー３３Ｙに安定して液体現像剤を供給することが可能となっている。また、回収した回収液貯留部３１２Ｙ内の現像剤が現像剤貯留部３１１Ｙに混入することがなく、現像剤貯留部３１１Ｙの調整された液体現像剤の濃度が乱されることがない。
【００４５】
このように回収液貯留部３１２Ｙには、現像剤貯留部３１１Ｙから溢れた液体現像剤の他、現像ローラークリーニングブレード２１Ｙなど、各種ブレードで掻き取られた液体現像剤が貯留される。特に、現像ローラー２０Ｙ上から回収される回収液は、トナー帯電器２２Ｙによってバイアスが印加され、現像ローラー２０Ｙと感光体１０Ｙとの間で圧縮されることで、トナー粒子同士が結合した凝集物を多く含んだものとなっている。回収液貯留部３１２Ｙに貯留された回収液は、現像剤供給部にて濃度調整された後、再び、現像剤貯留部３１１に供給され再利用される。
【００４６】
図４は本発明の実施形態に係る現像剤供給部の断面図、及び、タンク上面図である。本実施形態における現像剤供給部は、主な構成として、高濃度現像剤タンク７６Ｙ、キャリア液タンク７５Ｙ、濃度調整タンク７１Ｙ、回収液貯留部３１２Ｙと濃度調整タンク７１Ｙを接続する移送経路７２１Ｙ、濃度調整タンク７１Ｙと現像剤貯留部３１１Ｙを接続する移送経路７２３Ｙなどで構成されている。
【００４７】
濃度調整タンク７１Ｙは、その内部に液体現像剤を貯留するとともに、その濃度調整を行うための供給現像剤貯留部７１１Ｙ（貯留槽）が形成されている。この供給現像剤貯留部７１１Ｙには、高濃度現像剤タンク７６Ｙ（トナー貯留部）から移送経路７２５Ｙを介して高濃度現像剤を、また、キャリア液タンク７５（キャリア液貯留部）から移送経路７２４Ｙを介してキャリア液を供給することが可能となっている。各移送経路７２５Ｙ、７２４Ｙにおける高濃度現像剤、キャリア液の搬送は、各移送経路中７２５Ｙ、７２４Ｙにポンプを配設して積極的に供給することとしてもよいし、バルブを開閉し、自重により供給することとしてもよい。
【００４８】
回収液貯留部３１２Ｙ内の回収液は、回収オーガ３７Ｙにて積極的に排出され、移送経路７２１Ｙを介して供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留される。回収オーガ３７Ｙは、例えば回転軸上にスクリュー部材が形成され、回転することで回収液の搬送を可能とする部材である。本実施形態では、図３に記載されるように回収液貯留部３１２Ｙ内の回収液を左方向へ搬送し、移送経路７２１Ｙを介して供給現像剤貯留部７１１Ｙに導かれる。供給現像剤貯留部７１１Ｙにて濃度調整された液体現像剤は、移送経路７２３Ｙを介して現像部３０Ｙの現像剤貯留部３１１Ｙに搬送され画像形成に使用される。このような現像剤供給により、液体現像剤を濃度調整して再利用を図ることが可能となる。
【００４９】
供給現像剤貯留部７１１Ｙ内には、液体現像剤の濃度を検知するための濃度センサー７３Ｙ、液量を検知するための液位センサー７４Ｙ、貯留する液体現像剤を攪拌するための攪拌部材７７Ｙが配設される。濃度センサー７３Ｙ、液位センサー７４Ｙの出力に基づいてポンプ７３５Ｙ、７３４Ｙを駆動し、攪拌部材７７Ｙにて攪拌することで、供給現像剤貯留部７１１Ｙに貯留する液体現像剤の濃度（固形分濃度２５％）、液量を一定の値に調整することが可能となっている。
【００５０】
濃度センサー７３Ｙ（濃度検知部）は、支持部材７３４Ｙに固定されており、支持部材７３４Ｙは、タンク蓋７１２Ｙに固定部材７３５Ｙにて固定される。このように、濃度センサー７３Ｙは、支持部材７３４Ｙにて供給現像剤貯留部７１１Ｙ内において、液体現像剤の液流を考慮した任意の箇所に配設可能となっている。
【００５１】
図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る濃度センサーの正面図であり、図５（ｂ）は、訴訟メンズに示されるＡの方向からみた濃度センサー７３Ｙの側面断面図である。濃度センサー７３Ｙは、遮蔽部７３１、駆動用超音波振動子７３２（音波発信部材）、検出用超音波振動子７３３（音波受信部材）を主要な構成要素としている。遮蔽部材７３１は、水平方向において左方を遮蔽する部材７３１ｄ、右方を遮蔽する部材７３１ｃ、鉛直方向において上方を遮蔽する部材７３１ａ、下方を遮蔽する部材７３１ｂを有し、樹脂で一体成形されている。
【００５２】
駆動用超音波振動子７３２、検出用超音波振動子７３３は、圧電素子材料で形成された円盤形状の部材であって、遮蔽部７３１内部において互いに向かい合うように配設されている。駆動用超音波振動子７３２に対し短い時間幅の矩形パルスを印加し超音波を放射し、検出用超音波振動子７３３は、受信した超音波によって電圧を発生する。このように、駆動用超音波振動子７３２、検出用超音波振動子７３３が、遮蔽部７３１にて遮蔽されるため、攪拌部材７７Ｙで液体現像剤が攪拌される供給現像剤貯留部７１１Ｙ内でも、液流の影響を受けにくく、正確に濃度測定を行うことが可能となる。
【００５３】
図６は、他の実施形態に係る濃度センサー７３の正面図と、側面断面図を示したものである。本実施形態の遮蔽部７３１は、図５にて説明した４つの遮蔽部材７３１ａ〜７３１ｄを連続した形状で形成たものであり、その外形を円筒形としている。このような形状の遮蔽部によれば、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内に濃度センサー７３Ｙが配設されることで
発生する液体現像剤の乱流を抑えることが可能となり、安定した状態で濃度検知を行うことが可能となる。
【００５４】
図４に戻って、このような濃度センサー７３Ｙの配設について説明する。供給現像剤貯留部７１１Ｙ内には、液体現像剤を攪拌する攪拌部材７７Ｙ、供給現像剤貯留部７１１Ｙから現像部３０Ｙに液体現像剤を搬出する搬送経路７２３Ｙなど、液体現像剤に液流を生じさせる各種部材が配設されているため、濃度センサー７３Ｙは、これらの液流源となる各種部材に注意して配設する必要がある。
【００５５】
まず、主要な液流源となる攪拌部部材７７Ｙについて説明する。本実施形態の攪拌部材７７Ｙは、第１攪拌翼７７１Ｙ、第２攪拌翼７７２Ｙ、攪拌軸７７３Ｙを主な構成と有し、攪拌駆動部７７４Ｙにて回転駆動される。各攪拌翼は、３枚の羽根を有するスクリュー形状であって、攪拌軸７７３Ｙに固定されている。攪拌駆動部７７４Ｙにて攪拌軸７７３Ｙを回転させることで、２つの攪拌翼７７１Ｙ、７７２Ｙが供給現像剤貯留部７７１Ｙ内の液体現像像剤を攪拌する。
【００５６】
本実施形態では、供給現像剤貯留部７１１Ｙが円筒形、あるいは、略円筒形、すなわち、水平方向における断面形状が円形、あるいは、略円形であって、攪拌軸７７３Ｙが中心に位置していることで、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内での液流をスムースなものにしている。
【００５７】
濃度センサー７３Ｙは、この主要な液流源となる攪拌部材７７Ｙに配慮して配設される。本実施形態では、濃度センサー７３は、鉛直方向について、２つの攪拌翼７７１Ｙ、７７２Ｙの略中間位置に配設される。このような配設位置とすることで、なるべく２つの攪拌翼７７１Ｙ、７７２Ｙで発生する液流の影響を遮蔽することが可能となる。
【００５８】
さらに、濃度センサー７３Ｙは、その軸方向、すなわち、遮蔽部７３１の２つの開口を結ぶ軸の方向、すなわち、図４（ｂ）にて示す線分Ｂの方向が、攪拌部材７７Ｙにて形成される液流に略垂直方向となるように配設される。本実施形態のように攪拌翼を利用した攪拌部材７７Ｙの場合には、供給現像剤貯留部７１１Ｙの中心と濃度センサー７３Ｙの中心を結ぶ線分Ｂよりもやや右回転した向きに配設される。このように、遮蔽部７３１の軸方向が液流の方向に対して略垂直となるように配設することで、遮蔽部７３１内での液流の速度を緩やかにし、２つの超音波振動子で検出する音速を正確に測定することが可能となる。
【００５９】
また、濃度センサー７３Ｙは、液体現像剤が現像装置３０Ｙでの利用されることを考慮し、移送経路７２３Ｙの開口部付近に配設することが望ましい。しかしながら、この開口部では、液体現像剤の吸引が発生による乱流が発生する場合がある。そのため、濃度センサー７３Ｙは、この開口部付近であって乱流を避けることのできる位置に配設される。本実施形態では、濃度センサー７３Ｙの上方に移送経路７２３Ｙの開口部が位置するように配設することで、遮蔽部７３１にて乱流を避けることが可能となっている。なお、開口部は、遮蔽部７３１の周囲、すなわち、遮蔽部の２つの開口を除く位置であれば乱流を避けることが可能である。
【００６０】
以上、本実施形態では、攪拌部材７７Ｙが配設された供給現像剤貯留部７１１Ｙ内において、遮蔽部７３１を有する濃度センサー７３Ｙを配設したことで正確な濃度検出を行うことが可能となる。さらに、液流に配慮した濃度センサー７３Ｙの配設位置、配設方向を選定することで、遮蔽部７３１内の液流の速度を抑え、さらに正確に濃度検出を行うことが可能となる。
【００６１】
次に、図７〜図９を参照しつつ、現像剤供給部における制御構成について説明を行う。図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す図であり、図８は、本発明の実施形態に係る濃度制御センサー制御部の制御構成を示す図であり、図９は、本発明の実施形態に係る濃度制御センサーの制御の様子を示す図を示している。
【００６２】
図７に示されるように現像剤供給部は、中央制御部１００と濃度センサー制御部１１０からなる制御部にて制御される。中央制御部は、濃度センサー７３Ｙが出力する検出濃度信号、液位センサー７４Ｙが検出する検出液量信号に基づいて、キャリアタンク７５Ｙからのキャリア液の補給、高濃度現像剤タンク７６Ｙからの高濃度現像剤の補給を制御する。このような補給制御にて、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内の液体現像剤の濃度並びに液量を所望の値に制御することが可能となる。なお、本実施形態では、搬送経路７２４Ｙ、７２５Ｙに、それぞれポンプ７５４Ｙ、７５５Ｙを設け、これらを制御することで補給量を調整することとしている。
【００６３】
濃度センサー制御部１１０は、駆動用超音波振動子７３２Ｙに駆動パルスを出力し、検出用超音波振動子７３３Ｙから受信した信号に基づいて液体現像剤の濃度を示す検出濃度信号を中央制御部１００に出力する。図８は、この濃度センサー制御部１１０の制御構成を示した図であり、図９は、濃度制御センサー１１０の制御の様子（タイムチャート）を示した図である。
【００６４】
クロック発生回路１１５は、基準となる高周波クロック（２００ＭＨｚ）を発生する。発生した高周波クロック１１５は、駆動パルス発生回路１１６に入力され、駆動パルスが駆動用超音波振動子７３２に出力され超音波として放射される。放射された超音波は、検出用超音波振動子７３３にて受信された後、増幅回路１１１、波形整形回路１１２を経て矩形波に変換されて、伝搬時間測定回路１１３に入力される。
【００６５】
伝搬時間測定回路１１３では、駆動パルスの立ち上がりから、波形整形回路１１２が出力する矩形波までのクロック数を検出する。このクロック数に相当する時間が、伝搬時間に相当することとなる。濃度テーブル１１４では、駆動用超音波振動子７３２Ｙと、検出用超音波振動子７３３Ｙ間の距離を考慮して、クロック数と濃度が対応付けられており、検出したクロック数を濃度に換算し、検出濃度信号として中央制御部１００に出力する。
【００６６】
このように本実施形態のような超音波振動子を利用した濃度センサー７３Ｙでは、液体現像剤内での伝搬速度の誤差が、濃度の誤差となるため、超音波振動子間での液流の乱れは、濃度の測定に直接影響を及ぼすこととなる。
【００６７】
図１０は、第２の実施形態を説明する図であって、現像剤供給部の断面図、及び、タンク上面図が示されている。本実施形態では、攪拌部材７７Ｙが第１攪拌翼７７１Ｙのみを有する形態となっている。液流センサー７３Ｙは、できるだけ第１攪拌翼７７１から遠ざけて配設することが望ましいが、供給現像剤貯留部７１１Ｙ内での液位変動を考慮し、液位センサー７３Ｙが液面から露出しない程度の深さに配設することが必要とされる。液流センサー７３Ｙの配設方向については、前述の実施形態と同様となっている。
【００６８】
また、本実施形態において、供給現像剤貯留部７１１Ｙから現像装置３０Ｙへ液体現像剤を搬送する移送経路７２３Ｙの開口部は濃度センサー７３Ｙの下方に位置している。このような配置関係とすることで、移送経路７２３Ｙにて吸引されることで生じる乱流を避けつつ、現像装置３０Ｙに搬送される液体現像剤の濃度を正確に計測することが可能となる。
【００６９】
図１１は、第３の実施形態を説明する図であって、現像剤供給部の断面図、及び、タン
ク上面図が示されている。本実施形態では、攪拌部材７７Ｙとして超音波振動子７７５Ｙ（振動付与部）、振動子駆動部７７６Ｙが用いられている。超音波振動子７７５Ｙから放射される超音波は、供給現像剤貯留部７１１Ｙの液体現像剤を攪拌するのみならず、キャビテーションの強力な破砕力により、現像装置３０Ｙからの回収液に含まれるトナー凝集（液体現像剤に含まれるトナー粒子が電子写真プロセスで印加される電界の力や、長時間使用後の分散剤の効能低下で大径の集合体粒子になること）を分散させることが可能となる。
【００７０】
本実施形態では、前述の実施形態と同様、円筒形の供給現像剤貯留部７１１Ｙを利用するとともに、超音波振動子７７５Ｙを供給現像剤貯留部７１１Ｙのほぼ中央に配設しているため、図１１（ｂ）に示されるように、流れの水平方向成分は半径方向成分のみであり、周方向の流れは発生しない。そのため、濃度センサー７３Ｙは、その軸方向（線分Ｂ）が、線分Ａで示される半径方向と略垂直になるように配設される。  また、濃度センサー７３Ｙは、深さ方向の配設位置は、流れがほとんどない中程深さの位置に配設されている。そして、本実施形態では、供給現像剤貯留部７１１Ｙでの搬送経路７２３Ｙの開口部が濃度センサー７３Ｙよりも中心側に配設されており、現像装置３０Ｙに供給される液体現像剤の濃度を正確に検出するとともに、吸引による乱流の影響を受け難くすることが可能となっている。
【００７１】
以上、本発明によれば、攪拌部材が配設された貯留部内において、鉛直方向の上方及び下方、水平方向の左方及び右方が遮蔽部で遮蔽された濃度検知部を配設することで正確な濃度検出を行うことが可能となる。さらに、液流に配慮した濃度検知部の配設位置、配設方向を適切に選定したことで、遮蔽部内の液流の速度を抑え、さらに正確に濃度検出を行うことが可能となる。
【００７２】
なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１０Ｙ（以下、符号にＹの付されているものは、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についても同様）…感光体（潜像担持体）、１１Ｙ…第１コロナ帯電器、１１Ｙ’…第２コロナ帯電器、１２Ｙ…露光ユニット、１３Ｙ…第１スクイーズローラー、１３Ｙ’…第２スクイーズローラー、１４Ｙ…第１スクイーズローラークリーニングブレード、１４Ｙ’…第２スクイーズローラークリーニングブレード、１８Ｙ…感光体クリーニングブレード、２０Ｙ…現像ローラー（現像剤担持体）、２１Ｙ…現像ローラークリーニングブレード、２２Ｙ…トナー帯電器（バイアス印加部）、３０Ｙ…現像部（現像装置）、３１Ｙ…現像剤容器、３１１Ｙ…現像剤貯留部、３１２Ｙ…回収液貯留部、３１３Ｙ…仕切板、３２Ｙ…中間ローラー、３３Ｙ…アニロクスローラー、３４Ｙ…中間ローラークリーニングブレード、３５Ｙ…規制部材、３６Ｙ…攪拌オーガ、３７Ｙ…回収オーガ、４０…転写ベルト、４１…駆動ローラー、４２…テンションローラー、５０Ｙ…１次転写部、５１Ｙ…１次転写バックアップローラー、６０…２次転写ユニット、６１…２次転写ローラー、６２…２次転写ローラークリーニングブレード、６３…２次転写ユニット回収貯留部、１０１、１０１’…ゲートローラー、１０２…転写材ガイド、７１Ｙ…濃度調整タンク、７１１Ｙ…供給現像剤貯留部、７１２Ｙ…タンク蓋、７３Ｙ…濃度センサー、７３１…遮蔽部、７３２…駆動用超音波振動子、７３３…検出用超音波振動子、７３４…支持部材、７３５…固定部材、７４Ｙ…液位センサー、７２１Ｙ〜７２５Ｙ…移送経路、７４Ｙ…液位センサー、７５Ｙ…キャリア液タンク、７６Ｙ…高濃度現像剤タンク、７５４Ｙ、７５５Ｙ…ポンプ、７７Ｙ…攪拌部材、７７１Ｙ…第１回転翼、７７２…第２回転翼、７７３…攪拌軸、７７４…攪拌駆動部、７７…攪拌部材、７７５…著運波振動子、７７６…振動子駆動部、１００…中央制御部、１１０…濃度センサー制御部、１１１…増幅回路、１１２…波形整形回路、１１３
…伝搬時間測定回路、１１４…濃度テーブル、１１５…クロック発生回路、１１６…駆動パルス発生回路
【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】
2011180435.tif 000011
【図１０】
2011180435.tif 000012
【図１１】
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