(57)【要約】【課題】液体現像剤中のトナー濃度をより精確に検出することのできる濃度検出装置を提供する。【解決手段】液体現像剤に光源８４１ａからの光を導く透光板８４２ａ、及び液体現像剤を通過した光を受光部８４１ｂに導く透光板８４３ｂの、液体現像剤と接触する側に、透光性を有する導電膜８４３ａ及び８４３ｂをそれぞれ設け、電圧印加部８４５によってこの導電膜８４３ａ及び８４３ｂに、一定周期で大きさが変動する電圧を印加する。【選択図】図３
2008309986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア液とトナーとを含む液体現像剤を通過する光の量から、上記液体現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出装置であって、
光源と、
上記光源からの光の進路上に配され、液体現像剤が内部を通過可能な液路と、
上記液路のうち、上記光源に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能な第一透光板と、
上記液路のうち、上記第一透光板に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能である第二透光板と、
上記第二透光板を透過した上記光を検出する受光部と、を備え、
上記第一及び第二透光板の少なくとも一方は、液路の内側を向く面が導電性を有しており、
さらに、導電性を有する上記面に電圧を印加し、上記電圧は所定周期で増減を繰り返すようになっている電圧印加部を備える濃度検出装置。
【請求項２】
上記電圧にはトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧が重畳されている請求項１に記載の濃度検出装置。
【請求項３】
上記第一及び第二透光板の両方が、導電性を有する上記面を有する請求項１又は２に記載の濃度検出装置。
【請求項４】
上記第一透光板に印加される電圧は、第二透光板に印加される電圧に対して、位相が略１８０度ずれている請求項３に記載の濃度検出装置。
【請求項５】
導電性を有する上記面は、ＩＴＯによって形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の濃度検出装置。
【請求項６】
キャリア液とトナーとを含む液体現像剤を通過する光の量から、上記液体現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出装置と、
キャリア液とトナーとを含む液体現像剤により画像を形成する画像形成部と、を備え、
上記濃度検出装置は、光源、上記光源からの光の進路上に配されて液体現像剤が内部を通過可能な液路、上記液路のうち上記光源に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能な第一透光板、上記液路のうち上記第一透光板に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能である第二透光板、及び、上記第二透光板を透過した上記光を検出する受光部を備え、
上記第一及び第二透光板の少なくとも一方は、液路の内側を向く面が導電性を有しており、
上記濃度検出装置は、導電性を有する上記面に電圧を印加し、上記電圧は所定周期で増減を繰り返すようになっている電圧印加部をさらに備える画像形成装置。
【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（現像剤の総重量に対するトナーの重量の割合）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器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センサが設けられている。
【０００６】
この文献には、トナー濃度センサの発光素子と受光素子との間隙に異物が詰まることで起きるトナー濃度の誤検知を防止するために、発光素子と受光素子との間隙に現像剤をガイドするガイド部材を設け、このガイド部材のうち発光素子の前面及び受光素子の前面に位置する部分に透明な板材を設けることが記載されている。さらに、この文献には、この透明な板材を導電性材料で被覆して、バイアス電圧を印加することで、静電的な力によりガイド部材にトナー等が付着するのを防ぐことが記載されている。
【特許文献１】特開平５‐１３３８９２号公報（１９９３年５月２８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の技術でも、トナー濃度センサの検知面等に付着したトナーを十分に清掃することができず、トナー濃度の検出の精度には改善の余地があった。また、上記従来の技術に記載ではガイド部材にバイアス電圧を印加するという記載があるのみで、具体的にどのような電圧を印加するかは記載されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、トナー濃度検出をより精確に行うことができる濃度検出装置と、この濃度検出装置を備える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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の濃度検出装置は、キャリア液とトナーとを含む液体現像剤を通過する光の量から、上記液体現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出装置であって、光源と、上記光源からの光の進路上に配され、液体現像剤が内部を通過可能な液路と、上記液路のうち、上記光源に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能な第一透光板と、上記液路のうち、上記第一透光板に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能である第二透光板と、上記第二透光板を透過した上記光を検出する受光部と、を備え、上記第一及び第二透光板の少なくとも一方は、液路の内側を向く面が導電性を有しており、さらに、導電性を有する上記面に電圧を印加し、上記電圧は所定周期で増減を繰り返すようになっている電圧印加部を備える。
【００１０】
上記濃度検出装置によると、印加される電圧の増減に伴って、現像剤中のトナーは電圧が印加される面に対して離れたり近づいたりすることを繰り返す。その結果、電圧が印加される面だけでなく、液路中、この電圧が印加される面に対向する面にもトナーが付着しにくくなる。
【００１１】
請求項２に記載するように、請求項１の濃度検出装置において、上記電圧にはトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧が重畳されていることが好ましい。
【００１２】
トナーの帯電極性と逆極性の直流電圧を上記面に印加する電圧に重畳することで、トナーの付着をより確実に防ぐことができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載するように、請求項１又は２の濃度検出装置において、上記第一及び第二透光板の両方が、導電性を有する上記面を有することが好ましい。
【００１４】
請求項３の構成により、第一透光板及び第二透光板の両方に対して、トナーの付着がより防止される。
【００１５】
また、請求項４に記載するように、請求項３の濃度検出装置において、上記第一透光板に印加される電圧は、第二透光板に印加される電圧に対して、位相が略１８０度ずれていることが好ましい。
【００１６】
請求項４の構成によると、第一透光板と第二透光板の一方から他方にトナーが移動し、電圧の大きさが変化すると、他方から一方に、トナーが逆方向に移動する。その結果、第一透光板及び第二透光板の両方に対して、トナーの付着がより防止される。
【００１７】
請求項５に記載するように、請求項１〜４のいずれか１項の濃度検出装置において、導電性を有する上記面は、ＩＴＯによって形成されていてもよい。
【００１８】
また、請求項６に記載するように、キャリア液とトナーとを含む液体現像剤を通過する光の量から、上記液体現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出装置と、キャリア液とトナーとを含む液体現像剤により画像を形成する画像形成部と、を備え、上記濃度検出装置は、光源、上記光源からの光の進路上に配されて液体現像剤が内部を通過可能な液路、上記液路のうち上記光源に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能な第一透光板、上記液路のうち上記第一透光板に対向する位置に少なくとも設けられ、上記光を透過可能である第二透光板、及び、上記第二透光板を透過した上記光を検出する受光部を備え、上記第一及び第二透光板の少なくとも一方は、液路の内側を向く面が導電性を有しており、上記濃度検出装置は、導電性を有する上記面に電圧を印加し、上記電圧は所定周期で増減を繰り返すようになっている電圧印加部をさらに備える画像形成装置も、本発明の範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の濃度検出装置によると、印加される電圧の増減に伴って、現像剤中のトナーは電圧が印加される面に対して離れたり近づいたりすることを繰り返す。その結果、電圧が印加される面だけでなく、液路中、この電圧が印加される面に対向する面にもトナーが付着しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の画像処理装置の実施の一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、本発明の画像処理装置の一例として、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、本発明の画像処理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。
【００２１】
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。
【００２２】
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（図２参照）を主に備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。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転写ローラ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。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。
【００２６】
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を用いている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。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。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。
【００３０】
転写装置としての一次転写ローラ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。一次転写ローラ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、一次転写ローラ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。
【００３１】
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。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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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転写ローラとを有している。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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い液体現像剤を再び利用するための装置であって、図２に示すように、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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には、循環パイプ８４０が接続されている。循環パイプ８４０は、その両端が調整容器８４の別の箇所に接続された環状のパイプであり、ポンプＰ４及びトナー濃度センサ８４１が取り付けられている。この構成により、液体現像剤は、調整容器８４から循環パイプ８４０内を流れて再び調整容器８４へと循環するようになっている。
【００４３】
トナー濃度センサ８４１は、循環パイプ８４０内を流れる液体現像剤のトナー濃度を検出するためのセンサである。
【００４４】
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、トナー濃度センサ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。
【００４５】
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。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、各ポンプは液体現像剤を一方向に送出する機能を有する。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。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。また、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。
【００５１】
制御部１００は、トナー濃度センサ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。
【００５２】
３．トナー濃度センサ８４１及び循環パイプ８４０
トナー濃度センサ８４１及びその周囲の構成について図３及び図４を参照して説明する。図３は、トナー濃度センサ８４１の要部構成を示すと共に、その近傍におけるポンプＰ４による液体現像剤の流れる方向に垂直な面での循環パイプ８４０の断面を併せて示す図面である、図４は同様にトナー濃度センサ８４１の要部構成を示すと共に、同位置における液体現像剤の流れに平行な面での循環パイプ８４０の断面を示す図面である。
【００５３】
図３及び図４に示すように、トナー濃度センサ８４１は光源８４１ａ及び受光部８４１ｂを備える。光源８４１ａから受光部８４１ｂに至る光路を図３及び図４中に点線矢印で示す。循環パイプ８４０の光源８４１ａに対向する部分は透光板８４２ａで、受光部８４１ｂに対向する部分は透光板８４２ｂで構成される。そして、透光板８４２ａ及び透光板８４２ｂの、循環パイプ８４０の内側を向く面は、導電膜８４３ａ及び８４３ｂでそれぞれ覆われている。導電膜８４３ａ及び８４３ｂは透光性及び導電性を有する。循環パイプ８４０はさらに、導電膜８４３ａと導電膜８４３ｂとの間に絶縁体８４４を備える。絶縁体８４４によって、導電膜８４３ａと導電膜８４３ｂとの間には現像剤が通るための間隙が形成される。言い換えれば、内部に液体現像剤が通過しうる流路を有するパイプ状の絶縁体８４４に導電膜８４３ａを有する透光板８４２ａと導電膜８４３ｂを有する透光板８４２ｂが対面するようにはめ込まれており、導電膜８４３ａと導電膜８４３ｂとは流路に面しており、さらに、導電膜８４３ａと導電膜８４３ｂは接しないように配置されている。以上の構成によると、光源８４１ａからの光は、透光板８４２ａ、導電膜８４３ａ、現像剤、導電膜８４３ｂ、透光板８４２ｂをこの順に透過して、受光部８４１ｂにて検出される。
【００５４】
なお、導電膜８４３ａへの電圧印加は、導電膜８４３ａまたは導電膜８４３ｂの端部に接触するように図示しない電極を設け、この電極に電圧印加部８４５に接続された線材を接続することによってなしえる。なお、この電極は、循環パイプ８４０を構成する絶縁体８４４と透光板８４２ａまたは透光板８４２ｂとの間に設けられる。透光板８４２ａ、透光板８４２ｂ、および電極は、これらの部材と絶縁体８４４との間から現像剤が洩れないように、絶縁体８４４に接着されている。
【００５５】
導電膜８４３ａ及び８４３ｂは、ＩＴＯ（酸化インジウム‐酸化スズ）コート等によって形成され得る。
【００５６】
導電膜８４３ａ及び８４３ｂには電圧印加部８４５が接続されている。電圧印加部８４５が導電膜８４３ａに印加する電圧の波形を図５（ａ）に、導電膜８４３ｂに印加する電圧の波形を図５（ｂ）に示す。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、導電膜８４３ａに印加される電圧と導電膜８４３ｂに印加される電圧は、どちらも一定周期で増減を繰り返す。
【００５７】
具体的には、導電膜８４３ａに印加される電圧も、導電膜８４３ｂに印加される電圧も、波形は矩形である。また、本形態では各印加電圧の大きさは、基準値である＋１００Ｖを中心として上下に、同じ絶対値だけ変化するようになっている。言い換えると、基準値である＋１００Ｖは、印加電圧の最大値ＶＨと最小値ＶＬとの中間に位置し、印加電圧は最大値ＶＨと最小値ＶＬとの間で変化を繰り返す。本形態では、交流電圧に正極性の直流電圧が重畳されることで、このように＋１００Ｖを中心として一定周期で変動する波形が実現される。
【００５８】
また、導電膜８４３ａ及び８４３ｂに印加される電圧は、極性が互いに反対になっている。つまり、導電膜８４３ａに印加される電圧の波形（図５（ａ））は、導電膜８４３ｂに印加される電圧の波形（図５（ｂ））の上下が反転した形状となっている。つまり電圧の位相が略１８０度ずれている。すなわち、導電膜８４３ａに印加される電圧が最大値ＶＨになっているとき、導電膜８４３ｂに印加される電圧は最小値ＶＬになる。印加電圧が最小値ＶＬから増加して+１００Ｖ（基準値）に達した時点から、次に最小値ＶＬから増加して再び+１００Ｖに達した時点までの時間を、周期Ｗとすると、導電膜８４３ａに印加される電圧の波形（図５（ａ））は、導電膜８４３ｂに印加される電圧の波形（図５（ｂ））から、（１／２）Ｗだけずれている、ともいえる。
【００５９】
導電膜８４３ａに電圧ＶＨが印加されているとき、電気泳動の原理によってトナーは導電性８４３ｂへと移動する。そして、電界が反転すると、つまり導電性８４３ｂに電圧ＶＨが印加されると、トナーが逆方向に移動する。このような電界の反転が繰り返されることで、導電膜８４３ａからも導電性８４３ｂからもトナーが離される。その結果、導電膜８４３ａにも導電性８４３ｂにもトナーが付着しにくくなる。従って、トナー濃度センサ８４１の光路がトナーによって不要に遮られにくくなり、トナー濃度検知の精度が良好に保たれる。
【００６０】
電圧の周期Ｗは、具体的に限定されるものではなく、導電膜８４３ａと導電性８４３ｂとの間の距離、つまりトナーの移動距離等に応じて、適宜設定可能である。また、最大電圧ＶＨ、最小電圧ＶＬ、さらには最大電圧ＶＨと最小電圧ＶＬとの差、つまり振幅Ｈの大きさも、特に限定されるものではない。
【００６１】
また、本形態ではトナーは正極性の電荷を帯びているので、本形態のように基準値を０（ゼロ）より大きいものとすることで、導電膜８４３ａにも導電性８４３ｂへのトナーの付着が強く抑制されると考えられる。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー濃度センサ８４１による検知精度を良好に保つという効果を奏することができれば、基準値が０Ｖであってもよいし、負極性とされてもよい。
【００６２】
また、図５では電圧の波形は矩形波としたが、図６に示すように正弦波とすることもできる。
【００６３】
図３及び図４では、対向する透光板８４２ａ及び８４２ｂの両方に導電膜が形成されているものとしたが、少なくとも一方に導電膜が形成されていればよい。また、透光板８４２ａ及び８４２ｂの両方に導電膜が形成されていても、一方の導電膜にのみ電圧が印加されるようになっていてもよい。この場合、一の導電膜に印加される電圧の大きさ又は正負が周期的に変化することで、この一の導電膜にトナーを近づけたり、この一の導電膜からトナーを離したりすることができる。その結果、この一の導電膜だけでなく、一の導電膜に対向する透光板からもトナーを引き離すことができる。
【００６４】
循環パイプ８４０の構成は、図３及び図４に示す構成に限定されるものではない。トナー濃度センサ８４１によるトナー濃度の検知精度を良好に保つという効果を奏するためには、少なくとも循環パイプ８４０のうち、光源８４１ａから受光部８４１ｂに至る光路を横切る部分が透光性を有する素材で構成されていればよい。また、図３及び図４に示すように透光板８４２ａ及び８４２ｂは２枚に分かれている必要もなく、一体として形成されていてもよい。この場合は、導電膜８４３ａと導電膜８４３ｂの両方を設けるには、導電膜同士が接しないように構成されていればよい。
【００６５】
ここで「透光性」とは、光源８４１ａの光を透過可能であることを意味する。例えば光源８４１ａが近赤外線を発するようになっている場合は、透光性を有する素材として、近赤外線を遮断しないような素材が用いられる。
【００６６】
循環パイプ８４０は、光源８４１ａから受光部８４１ｂに至る光路を横切る部分のうち、少なくとも現像剤に接する部分が導電性を有する素材で構成されていればよい。つまり、導電膜８４３ａ及び８４３ｂは、透光板８４２ａ及び８４２ｂの循環パイプ８４０内側全面に形成されている必要はなく、透光板８４２ａ及び８４２ｂの一部に、電圧印加部８４５から電圧を印加可能に形成されていてもよい。また、循環パイプ８４０の内面に導電性を付与するためには、図３及び図４に示すように透光板８４２ａ及び８４２ｂ並びに導電膜８４３ａ及び８４３ｂに代えて、導電性の透光板を用いてもよい。
【００６７】
導電性及び透光性の両方を備える素材としては、上述のＩＴＯコート以外にも、導電性ポリマー等の導電性素材を基材中に分散させた素材等を使用可能である。
【００６８】
電圧印加部８４５は、常に電圧を印加し続ける必要はない。例えば、制御部１００が一定時間毎にトナー濃度センサ８４１の検知結果を参照するようになっている場合の検知結果の参照時等、トナー濃度センサ８４１に正確な検知結果が求められるときに、稼動すればよい。つまり、電圧印加部８４５は、トナー濃度センサ８４１によるトナー濃度検知時にのみ稼動し、それ以外の期間は稼動しないようになっていてもよい。また、電圧印加部８４５は、トナー濃度検知前後に稼動し、トナー濃度検知中には稼動を停止するようになっていてもよい。さらにはポンプＰ４が稼動している間の適宜な時間間隔で電圧を印加するようにしてもよい。
【００６９】
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。例えば、図７に示す現像装置１０９のトナー濃度センサ１９９及びその周囲に構成に、上記形態を適用することができる。
【００７０】
現像装置１０９は、現像ローラ９１へ現像剤を供給する機構が異なる以外、上述の現像装置９と略同様の構成である。よって、既に説明した部材と同様の機能を有する部材については、同符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００７１】
なお、現像装置１０９は、図１に示すカラープリンタ１に現像装置９に代えて適用することもできるし、他の画像形成装置、例えば液体現像剤循環装置８を備えず、トナー及びキャリアがトナータンク８５及びキャリアタンク８６から現像装置１０９に直接供給される構造の画像形成装置に適用することもできる。本形態では特に、現像装置１０９を後者の画像形成装置、すなわちトナー及びキャリアが現像装置１０９に直接供給される画像形成装置に適用した場合について説明する
現像装置１０９は、液体現像剤を貯留する現像容器１９４を備え、現像容器１９４内に、現像装置９と同様に現像ローラ９１及び現像剤除去ブレード９６１を備える。そして、現像装置１０９は、現像容器１９４内に、現像装置９の供給ローラ９２及び支持ローラ９３に代えて供給ローラ１９２及び汲み上げローラ１９３をそれぞれ備え、さらに、ドクターブレード１９５、撹拌スパイラル１９６及び１９７を備える。また、現像装置１０９には、液面センサ１９８及びトナー濃度センサ１９９が設けられる。
【００７２】
撹拌スパイラル１９６及び１９７は、現像容器１９４の現像剤Ｌに全体が浸るように設けられ、現像剤Ｌを撹拌する。撹拌スパイラル１９６と１９７の回転によってトナー粒子がキャリア液に均一に分散される。
【００７３】
供給ローラ１９２及び汲み上げローラ１９３は、感光体ドラム１０の回転軸に平行な回転軸をそれぞれ備える円柱状のローラである。そして、供給ローラ１９２及び汲み上げローラ１９３は、この回転軸を中心として、図中に矢印で示す方向に回転可能である。汲み上げローラ１９３は現像容器１９４中の現像剤にその一部が浸るように配置される。汲み上げローラ１９３が回転することで、現像剤は汲み上げローラ１９３の表面に付着して汲み上げられる。供給ローラ１９２は汲み上げローラ１９３に接するように配置され、汲み上げローラ１９３から現像剤の供給を受ける。つまり、現像剤の移動方向において、供給ローラ１９２は汲み上げローラ１９３の下流に配される。
【００７４】
ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２の回転方向の汲み上げローラ１９３と接する位置の下流側であり後述する現像ローラ９１と供給ローラ１９２とが接する位置の供給ローラ１９２の回転方向上流側に配される。ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２と一定の距離を置いて配されることで、供給ローラ１９２の表面の現像剤の層厚を規制する。ドクターブレード１９５は、供給ローラ１９２の表面の現像剤層厚を所定量になるように規制する。
【００７５】
現像ローラ９１は供給ローラ１９２と接するように配置され、その表面に供給ローラ１９２から現像剤が付与される。感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ９１の表面の現像剤は、上述したように現像剤除去ブレード９６１によって除去される。
【００７６】
また、現像容器１９４には現像液液面センサ１９８が配置され、現像容器１９４内の現像剤の液面が所定位置にあるかどうかを検出する。現像剤の液面が所定位置より低いことが検出された場合には、図示しない高濃度現像液タンク及びキャリア液タンクから現像容器１９４に高濃度現像液及びキャリア液が所定割合で供給されることで、液面は所定位置になるように制御される。
【００７７】
トナー濃度センサ１９９は、現像容器４０内のトナー濃度を検知するセンサである。トナー濃度センサ１９９の検知するトナー濃度が所定値を下回ると、トナータンク８５から現像容器１９４にポンプＰ８が駆動され高濃度現像液が供給されることで、トナー濃度が所定の範囲に調整される。また、トナー濃度センサ１９９の検知するトナー濃度が所定値を上回ると、キャリアタンク８６からポンプＰ３が駆動され現像容器１９４にキャリア液が供給されることで、トナー濃度が所定の範囲に調整される。なお、トナー濃度調整中に現像容器１９９内の現像剤の液面が所定値を超えたことを現像液液面センサ１９８が検知すると、現像容器４０の底部に設けられた図示しない排出ポンプが作動して、図示しない現像剤調整タンクに余剰の現像剤を排出する。
【００７８】
図８を参照して、トナー濃度センサ１９９及びその周囲の構成を説明する。トナー濃度センサ１９９及びその周囲の構成は、上述のトナー濃度センサ８４１及びその周囲の構成と共通する構成が多いので、既に説明した部材と同様の機能を有する部材については同符号を付してその説明を適宜省略する。
【００７９】
図８に示すように、現像容器１９４の外壁には光源支持体１９９ａが取り付けられており、現像容器１９４内部には、現像容器１９４の壁を挟んで光源支持体１９９ａと対向するように、かつ現像容器１９４の内壁との間に所定の間隙を空けて受光部支持体１９９ｂが設けられる。受光部支持体１９９ｂは、図示しない固定部材によって、現像容器１９４の内部に取り付けられている。
【００８０】
光源支持体１９９ａ及び受光部支持体１９９ｂは、その内部に、トナー濃度センサ１９９の光源８４１ａ及び受光部８４１ｂがそれぞれ配されるようになっている。そして、現像容器１９４の壁及び受光部支持体１９９ｂの壁のうち、光源８４１ａ及び受光部８４１ｂ間の光路を横切る部分は、透光板８４２ａ及び８４２ｂで構成される。透光板８４２ａ及び８４２ｂのうち、現像剤と接する部分には、導電膜８４３ａ及び８４３ｂが形成されている。また、上述の電圧印加部８４５と同様の構成である電圧印加部（図示せず）が、導電膜８４３ａ及び８４３ｂに接続されている。
【００８１】
本形態によると、受光部８４１ｂは、光源８４１ａから出射され、透光板８４２ａ、導電膜８４３ａ、受光部支持体１９９ｂと現像容器１９４の内壁との間隙に存在する現像剤を順次通過して、さらに導電膜８４３ｂ及び透光板８４２ｂを通った光を受ける。このようにして、受光部８４１ｂは、現像剤中のトナー濃度に応じた受光量を検知することができる。図示しない制御部は、この検知結果が一定の範囲内になるように、現像容器１９４へのトナー供給量及びキャリア供給量を制御する。
【００８２】
さらには、現像容器１９４の一部を光源支持体１９９ａ及び受光部支持体１９９ｂの間を通過するパイプ状としてもよい。この場合、具体的な構成としては、このパイプの一部に透光板８４２ａ及び８４２ｂが設けられ、透光板８４２ａ及び８４２ｂのうち現像剤と接する部分に、導電膜８４３ａ及び８４３ｂが形成される。なお、このパイプには撹拌スパイラル１９６及び１９７にいずれかが回転することによって生じる攪拌流が流れ込むようにするとよい。また、現像容器１９４に図２の調整容器８４に接続したような循環パイプを取付け、この循環パイプにポンプとトナー濃度センサを設けても良い。
【００８３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の一形態であるカラープリンタ１の要部構成を示す正面図である。
【図２】カラープリンタ１内の液体現像剤循環装置８の要部構成を示す図面である
【図３】トナー濃度センサ８４１の要部構成を示すと共に、液体現像剤の流れる方向に垂直な面での循環パイプ８４０の断面を示す図面である。
【図４】トナー濃度センサ８４１の要部構成を示すと共に、液体現像剤の流れる方向に平行な面での循環パイプ８４０の断面を示す図面である。
【図５】（ａ）は向かい合う２枚の導電膜の一方に印加される電圧の波形であり、（ｂ）は他方に印加される電圧の波形である。
【図６】導電膜に印加される電圧の波形の他の例である。
【図７】トナー濃度センサが適用される現像装置の要部構成を示す正面図である。
【図８】図７の現像装置中、トナー濃度センサの周辺を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
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
８４０  循環パイプ（流路）
８４１、１９９  トナー濃度検出センサ
８４１ａ  光源
８４１ｂ  受光部
８４２ａ、８４２ｂ  透光板
８４３ａ、８４３ｂ  導電膜
８４４  絶縁体
８４５  電圧印加部
９、１０９    現像装置
【図１】
2008309986.tif 000003
【図２】
2008309986.tif 000004
【図３】
2008309986.tif 000005
【図４】
2008309986.tif 000006
【図５】
2008309986.tif 000007
【図６】
2008309986.tif 000008
【図７】
2008309986.tif 000009
【図８】
2008309986.tif 000010