(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像物質及び液体キャリアを含有する供給用現像剤を収容する剤収容部と、液体キャリアを収容するキャリア収容部と、該供給用現像剤や該キャリア収容部内の液体キャリアを現像装置の剤貯留部に供給するための供給ポンプとを備える液供給装置において、
該供給ポンプの一方の口に接続される第１流路、
これから分岐して該剤収容部に至る第２流路、
該第１流路から分岐して該剤貯留部に至る第３流路、
該第１流路との液流通を該第２流路と該第３流路とで切り替える第１切替手段、供給ポンプのもう一方の口に接続される第４流路、
これから分岐して該キャリア収容部に至る第５流路、
該第４流路から分岐して該剤貯留部に至る第６流路、
該第４流路との液流通を該第５流路と該第６流路とで切り替える第２切替手段、及び、該供給ポンプによる液搬送方向を切り替える搬送方向切替手段を設けたことを特徴とする液供給装置。
【請求項２】
請求項１の液供給装置であって、
上記第１切替手段又は第２切替手段による流路切替を、上記供給ポンプの駆動開始よりも遅らせることを特徴とする液供給装置。
【請求項３】
請求項１の液供給装置において、
上記第１切替手段又は第２切替手段として、上記第２流路又は第５流路内での逆流を止める逆止弁と、上記第３流路又は第６流路内での逆流を止める逆止弁とを有するものを用いたことを特徴とする液供給装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の液供給装置において、
上記剤収容部に向かう第７流路を上記第４流路又は第６流路に接続するとともに、
接続位置よりも上記供給ポンプ側の該第４流路部分との液流通を、上記第２切替手段側の該第４流路部分と該第７流路とで切り替えるか、又は接続位置よりも該第２切替手段側の該第６流路部分との液流通を、上記剤貯留部側の該第６流路部分と該第７流路とで切り替える第３切替手段を設けたことを特徴とする液供給装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の液供給装置において、
上記第５流路内の上記第２切替手段から所定距離をおいた部分に、逆止弁を設けたことを特徴とする液供給装置。
【請求項６】
請求項５の液供給装置であって、
上記供給ポンプによるキャリア搬送一回当たりの液体キャリア供給量が、上記第２切替手段と上記第５流路内の逆止弁との間の液量よりも多いことを特徴とする液供給装置。
【請求項７】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、現像物質及び液体キャリアを含有する液体現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の剤貯留部に液体現像剤及び液体キャリアを供給する液供給装置とを備える画像形成装置において、
該液供給装置として、請求項１、２、３、４、５又は６のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給用現像剤や液体キャリアを現像装置の剤貯留部に供給する液供給装置、及び、これを用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、現像装置の現像剤担持体（例えば現像ローラ）に残留した現像残現像剤や、転写工程を経た後の潜像担持体（例えば感光体ドラム）に残留した転写残現像剤を回収して、現像装置内の剤貯留部に戻すものが知られている。
【０００３】
一般に、上記現像残現像剤や転写残現像剤は、使用前の液体現像剤とは異なった濃度になるため、現像装置内の剤貯留部に戻されると、そこに貯留されている使用前の液体現像剤の濃度を変化させてしまう。このため、現像残現像剤や転写残現像剤を剤貯留部に戻す従来の画像形成装置では、液供給装置によって液体キャリアや高濃度の供給用現像剤を剤貯留部内の液体現像剤に適宜供給することで、その濃度の安定化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記液供給装置には液体キャリアや供給用現像剤を搬送するための供給ポンプを設けているが、供給用現像剤と液体キャリアとでそれぞれ専用のものを設けてしまうとコストアップや装置の大型化を招いてしまう。
【０００５】
そこで、図２１に示すように、剤収容部２からの供給用現像剤の流路と、キャリアタンクからの液体キャリアの流路とを切替三方弁２０１によって合流させ、合流点の下流側に配設した供給ポンプ４によって両方の液を剤貯留部２００に供給させるようにすることが考えられる
【０００６】
しかしながら、かかる構成では、供給ポンプ４よりも下流側の吐出流路に両方の液を流してしまうため、この吐出流路内の残留液によって供給用現像剤を薄めたり、液体キャリアにトナー等の現像物質を混入させたりして、剤貯留部２００内の液体現像剤の濃度調整を困難にしてしまう。よって、かかる困難化を抑えるべく、供給ポンプ４をできる限り現像装置の剤貯留部２００に近づけて吐出流路を短くする必要に迫られるといった具合に、供給ポンプ４のレイアウトが制約されてしまう。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、供給用現像剤と液体キャリアとでそれぞれ専用の供給ポンプを設けることによるコストアップや装置の大型化を解消し、しかも、供給ポンプのレイアウトを制約することなく、吐出流路内の残留液に起因する液体現像剤の濃度調整の困難化を解消することができる液供給装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像物質及び液体キャリアを含有する供給用現像剤を収容する剤収容部と、液体キャリアを収容するキャリア収容部と、該供給用現像剤や該キャリア収容部内の液体キャリアを現像装置の剤貯留部に供給するための供給ポンプとを備える液供給装置において、該供給ポンプの一方の口に接続される第１流路、これから分岐して該剤収容部に至る第２流路、該第１流路から分岐して該剤貯留部に至る第３流路、該第１流路との液流通を該第２流路と該第３流路とで切り替える第１切替手段、供給ポンプのもう一方の口に接続される第４流路、これから分岐して該キャリア収容部に至る第５流路、該第４流路から分岐して該剤貯留部に至る第６流路、該第４流路との液流通を該第５流路と該第６流路とで切り替える第２切替手段、及び、該供給ポンプによる液搬送方向を切り替える搬送方向切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
この液供給装置においては、剤貯留部に対し、１台の供給ポンプによって供給用現像剤と液体キャリアとをそれぞれ個別に供給することができる。具体的には、図１に示すように、剤収容部２から第２流路Ｆ２と第１流路Ｆ１とを経由して供給ポンプ４に向かう経路を第１切替手段１０によって確保するとともに、供給ポンプ４から第４流路Ｆ４と第６流路Ｆ６を経由して剤貯留部２００に向かう経路を第２切替手段２０によって確保する。そして、供給ポンプ２によって第１流路内Ｆ１の液を吸引しながら第４流路Ｆ４に吐出することで、供給用現像剤を剤収容部２、第２流路Ｆ２、第１流路Ｆ１、第４流路Ｆ４、第６流路Ｆ６という剤供給経路で剤貯留部に供給する。一方、キャリア収容部内の液体キャリアを剤貯留部２００に供給する場合には、図２に示すように、第１切替手段１０及び第２切替手段２０によってキャリア収容部３、第５流路Ｆ５、第４流路Ｆ４、第１流路Ｆ１、第３流路Ｆ３というキャリア供給経路を確保しながら、供給ポンプ４による液搬送方向を搬送方向切替手段によって逆方向に切り替える。
かかる構成においては、第６流路Ｆ６を供給ポンプ４よりも下流側の吐出流路として使用するが、ここには供給用現像剤だけしか流さない。また、第３流路Ｆ３も供給ポンプよりも下流側の吐出流路として使用するが、ここには液体キャリアだけしか流さない。つまり、吐出流路である第３流路Ｆ３には液体キャリアだけを残留させ、吐出流路である第６流路Ｆ６内には供給用現像剤だけを残留させる。よって、これら吐出流路をいくら長くしても、その内部の残留液によって剤貯留部２００内の液体現像剤の濃度調整に悪影響を及ぼすようなことがない。なお、第１流路Ｆ１や第４流路Ｆ４には供給用現像剤と液体キャリアとを流す共通流路として使用するので、この内部の液によって濃度調整に悪影響を及ぼすおそれがあるが、この共通流路をできる限り短くすることで該悪影響を有効に抑えることができる。このように共通流路を短くしても、吐出流路である第３流路Ｆ３や第６流路Ｆ６については、自由に長くすることができるので、供給ポンプ４のレイアウトが制約されるようなことはない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の液供給装置であって、上記第１切替手段又は第２切替手段による流路切替を、上記供給ポンプの駆動開始よりも遅らせることを特徴とするものである。
【００１１】
この液供給装置においては、図１に示したような剤供給経路を確保した状態から、第２切替手段２０による流路切替と、搬送方向を逆方向に切り替えた状態での供給ポンプ４の駆動とを開始する一方で、第１切替手段１０による流路切替をこれらよりも遅らせて行う。そして、このように遅らせることで、図３に示すように共通流路（Ｆ１、Ｆ４）内の供給用現像剤を第２流路Ｆ２に戻しながら、該共通流路に第４流路Ｆ４側から液体キャリアを送り込み、供給用現像剤を第２流路Ｆ２に戻しきるタイミングで第１切替手段１０による流路切替を行うことが可能になる。また、逆に、共通流路内の液体キャリアを第５流路Ｆ５に戻しながら、該共通流路内に第１流路Ｆ１側から供給用現像剤を送り込み、液体キャリアを第５流路Ｆ５に戻しきるタイミングで第２切替手段２０による流路切替を行うことが可能になる。かかる構成では、共通流路内の供給用現像剤を第３流路Ｆ３内の液体キャリアに混入させたり、共通流路内の液体キャリアを第６流路Ｆ６内の供給用現像剤に混入させたりといった事態を抑えて、これら混入に起因による濃度調整への悪影響を軽減することができる。
【００１２】
請求項３発明は、請求項１の液供給装置において、上記第１切替手段又は第２切替手段として、上記第２流路又は第５流路内での逆流を止める逆止弁と、上記第３流路又は第６流路内での逆流を止める逆止弁とを有するものを用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
この液供給装置において、例えば、第２流路内での逆流を止める逆止弁と、第３流路内での逆流を止める逆止弁とを有する第１切替手段を用いた場合、第１流路側から第４流路側への液搬送方向に切り替えた状態で供給ポンプを駆動させると、第１流路内の液流によって自動的に前者の逆止弁を開かせるとともに後者の逆止弁を閉じさせる。このような逆止弁の開閉により、第２流路と第１流路との液流通が許容されるとともに、第３流路と第１流路との液流通が阻止される。一方、液搬送方向を反対方向に切り替えた状態で供給ポンプを駆動させると、第１流路内の液流によって自動的に前者の逆止弁を閉じさせるとともに、後者の逆止弁を開かせる。このような逆止弁の開閉により、第２流路と第１流路との液流通が阻止されるとともに、第３流路と第１流路との液流通が許容される。よって、第１切替手段に特別な駆動手段を接続することなく流路を切り替えさせることができる。また、第５流路内での逆流を止める逆止弁と、第６流路内での逆流を止める逆止弁とを有する第２切替手段を用いた場合にも、該第２切替手段に特別な駆動手段を接続することなく流路を切り替えさせることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の液供給装置において、上記剤収容部に向かう第７流路を上記第４流路又は第６流路に接続するとともに、接続位置よりも上記供給ポンプ側の該第４流路部分との液流通を、上記第２切替手段側の該第４流路部分と該第７流路とで切り替えるか、又は接続位置よりも該第２切替手段側の該第６流路部分との液流通を、上記剤貯留部側の該第６流路部分と該第７流路とで切り替える第３切替手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
この液供給装置においては、第４流路内又は第６流路内の供給用現像剤を第７流路経由で剤収容部に戻すことで、該剤収容部内の供給用現像剤を対流させて攪拌することができる。かかる構成では、剤収容部内において、現像物質の沈降等によって供給用現像剤の濃度を不均一にしても、攪拌によって均一化せしめることが可能になる。
【００１６】
請求項５請求項１、２、３又は４の液供給装置において、上記第５流路内の上記第２切替手段から所定距離をおいた部分に、逆止弁を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
この液供給装置においては、次に説明する理由により、第５流路内での現像物質の逆流に起因するキャリア汚染を抑えることができる。
即ち、逆止弁の組み合わせや三方バルブなどによって構成する第２切替手段内には、供給用現像剤と液体キャリアとの両方を流す。図１に示したような剤供給経路によって剤貯留部２００に供給用現像剤を供給する際には、第２切替手段２０に供給用現像剤を内包させており、流路を切り替える際にこの供給用現像剤を僅かながら第５流路Ｆ５内の液体キャリアに混入させることがある。このように混入させても、流路切替後には液体キャリアを第５流路Ｆ５から第２切替手段２０に向けて搬送するため、混入させた供給用現像剤やこれに含まれる現像物質を第５流路Ｆ５内で逆流させるようなことは少ない。
しかしながら、第５流路Ｆ５と第２切替手段２０との接続部分では、接続手段等の存在によって流路径を異ならせていたり、液流に対する障害物を存在させていたりすることが多く、局所的な液体キャリアの対流部を形成することがある。混入させた供給用現像剤をこの対流部に巻き込ませてその現像物質をキャリア供給終了時点まで対流させると、第５流路Ｆ５内に留まらせる結果となる。留まった現像物質は、その比重が液体キャリアよりも軽かったり、重いにしても第５流路Ｆ５がキャリア収容部に向かって下り勾配になるように設けられていたり（図示の例では登り勾配になっている）すると、次のキャリア供給が開始されるまでの間にキャリア収容部３に向けて逆流してしまう。
そこで、本液供給装置においては、第５流路内に逆止弁を設け、かかる現像物質の逆流をこの逆止弁の位置で止めることで、該逆流に起因するキャリア汚染を抑えるようにしている。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５の液供給装置であって、上記供給ポンプによるキャリア搬送一回当たりの液体キャリア供給量が、上記第２切替手段と上記第５流路内の逆止弁との間の液量よりも多いことを特徴とするものである。
【００１９】
この液供給装置においては、第５流路内の逆止弁で逆流が止められた現像物質をキャリア供給時に第２切替手段内に戻すことが可能になるため、現像物質の逆流に起因するキャリア汚染をより確実に抑えることができる。
【００２０】
請求項７の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、現像物質及び液体キャリアを含有する液体現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の剤貯留部に液体現像剤及び液体キャリアを供給する液供給装置とを備える画像形成装置において、該液供給装置として、請求項１、２、３、４、５又は６のものを用いたことを特徴とするものである。
【００２１】
この画像形成装置においては、請求項１、２、３、４、５、又は６の液供給装置により、吐出流路内の残留液に起因する液体現像剤の濃度調整の困難化を解消することで、液体現像剤の濃度を良好に調整して画像濃度の安定化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のプリンタに適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図４は本プリンタの概略構成図である。図において、潜像担持体としての感光体ドラム５１の回りには、液供給装置１、帯電ユニット５２、現像装置としての現像ユニット１００、中間転写ドラム５３、感光体ドラム５１をクリーニングするドラムクリーニングユニット５４などが配設されている。また、中間転写ドラム５３の図中右側方には、これと接触して所定幅の２次転写ニップを形成する転写ローラ５５が配設されている。
【００２３】
上記感光体ドラム５１は、図示しないモータ等の駆動手段によってプリント時には一定速度で図中矢印方向（時計回り）に回転駆動せしめられる。そして、その回転に伴って周面が上記帯電ユニット５２によって一様に帯電せしめられた後、図示しない光書込みユニットによって画像情報に基づいた書込み光ＬＢが照射結像されて静電潜像を担持する。この静電潜像は、上記現像ユニット１００によって現像されて液体現像剤による可視像となった後、感光体ドラム５１の回転に伴って上記中間転写ドラム５３との接触位置まで移動する。
【００２４】
上記中間転写ドラム５３は、図示しない駆動手段によって図中矢印方向（反時計回り）に感光体ドラム５１と同じ周速で回転せしめられており、上記可視像はこの中間転写ドラム５３の周面に中間転写される。そして、中間転写ドラム５３の回転に伴って上記２次転写ニップまで移動する。
【００２５】
一方、図示しない給紙装置は、転写紙５６をこの可視像と重ね合わせ得るようなタイミングで、上記転写ニップに向けて送り出す。転写ニップで可視像と重ね合わされた転写紙５６は、中間転写ドラム５３から可視像が転写された後、２次転写ニップから図示しない定着装置へと送られる。そして、ここで加熱等によって可視像が定着せしめられた後、プリンタ外部へと排出される。
【００２６】
上記中間転写ドラム５３に転写されずに上記感光体ドラム５１上に残留した転写残現像剤は、上記ドラムクリーニングユニット５４のクリーニングブレード５４ａによって機械的に掻き取り除去される。そして、スクリュー部材５４ｂによって回収パイプ５８へと搬送され、この回収パイプ５８内を自重によって落下して後述の第２タンクに至る。
【００２７】
上記２次転写ニップを通過した中間転写ドラム５３表面は、転写紙５６に転写されずに残留した液体現像剤が図示しない中間転写ドラムクリーニングユニットによって除去された後、上記感光体ドラム５１との接触位置まで再び移動する。
【００２８】
この接触位置を通過した感光体ドラム５１表面は、図示しない除電ランプとの対向位置まで移動して残留電位が除去されることで、次のプリントに備えられる。
【００２９】
上記現像ユニット１００は、現像部１０１と、回収手段である回収部１０２と、剤調整部１０３とから主に構成されている。
【００３０】
上記現像部１０１は、現像剤担持体としての現像ローラ１０５、塗布ローラ１０６、規制ブレード１０７、第１攪拌スクリュー１０８、第２攪拌スクリュー１０９、第１タンク１１０などを備えている。この第１タンク１１０内には現像物質であるトナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤５７が、１００〜１５０[ｃｃ]程度の量で収容されている。
【００３１】
この液体現像剤５７は、粘度が１００〜１００００[ｍＰａ・ｓ]に調整され、且つトナー濃度が５〜４０[％]に調整されている。より具体的には、本実施形態では、粘度＝約３００[ｍＰａ・ｓ]、トナー濃度＝１５[％]のものを用いている。
【００３２】
上記第１タンク１１０内には、液体現像剤５７の上方に上記塗布ローラ１０６が配設されており、待機状態では液体現像剤５７の液面が塗布ローラ１０６に接触しないようになっている。また、第１攪拌スクリュー１０８、第２攪拌スクリュー１０９がそれぞれ平行に並ぶように水平配設されている。
【００３３】
プリント動作が開始されると、これらスクリューが図示しない駆動手段によってそれぞれ反対方向に回転せしめられ、スクリュー上方の液体現像剤５７がその液面を盛り上げて上記塗布ローラ１０６に接触して供給される。このようにして供給された液体現像剤５７は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる塗布ローラ１０６とともに上記規制ブレード１０７との対向位置を通過する際に、その層厚が規制されて薄層化する。そして、その一部が塗布ローラ１０６と接触しながら回転する上記現像ローラ１０５に毎分約３０[ｃｃ]の量で塗布された後、現像ローラ１０５とともに感光体ドラム５１との対向位置である現像位置まで移動して現像に寄与する。この現像位置で、感光体ドラム５１上の上記静電潜像に移動せずに、現像ローラ１０５上に残った現像残現像剤は、現像ローラ１０５の回転に伴って上記回収部１０２との対向位置まで移動して回収される。
【００３４】
上記回収部１０２は、回収ローラ１１１、回収ブレード１１２、回収スクリュー１１３、回収パイプ１１４を備えている。この回収ローラ１１１は、上記現像位置を通過した後の現像ローラ１０５の表面に当接しながら回転して、この表面に付着している現像残現像剤を回収する。このようにして回収された現像残現像剤は、上記回収ブレード１１２によって回収ローラ１１２の表面から機械的に掻き取り除去された後、上記回収スクリュー１１３によって上記回収パイプ１１４内に搬送される。そして、この回収パイプ１１４内を自重によって落下して後述の第２タンクに至る。
【００３５】
上記剤調整部１０３は、剤貯留部としての第２タンク１１５、２つの翼部材１１６、１１７、濃度信号出力手段１１８、搬送ポンプ１２０、搬送パイプ１２１などを備えている。第２タンク１１５も、内部に液体現像剤５７を収容しており、その開口部に上記タンク蓋１１９が取り付けられている。
【００３６】
上記濃度信号出力手段１１８は、図示しない制御手段である制御部とともに濃度検知手段を構成している。
【００３７】
上記第２タンク１１５内において、上記翼部材１１６、１１７は図示しない攪拌モータによって回転駆動されることで、液体現像剤５７を略水平方向に回転せしめて攪拌する。液体現像剤５７は、このようにして攪拌されながら、上記濃度信号出力手段１１８と制御部とからなる濃度検知手段によってそのトナー濃度が検知される。
【００３８】
上記搬送パイプ１２１は、その一端が第２タンク１１５の底に接続され、もう一端が上記第１タンクのドレインパイプ１２２に接続されている。この搬送パイプ１２１の途中には、上記搬送ポンプ１２０が設けられている。第２タンク１１５内の液体現像剤５７はこの搬送ポンプ１２０によって第１タンク１１５内に搬送・供給される。搬送ポンプ１２０によって第１タンク１１５内に過剰量の液体現像剤５７が供給された場合には、第１タンク１１５内の液体現像剤５７の液面上昇によって余剰分の液体現像剤が図示しないオーバーフロー管の取り付け位置に達し、このオーバーフロー管を通って第２タンク１１５に戻る。
【００３９】
上記液供給装置１は、供給用現像剤を収容する剤収容部２、供給用の液体キャリアを収容するキャリア収容部３、これら収容部から上記第２タンク１１５へと液搬送するための供給ポンプ４などを備え、図示しない制御部によって制御される。
【００４０】
上記剤収容部２内の供給用現像剤は、そのトナー濃度が上記第２タンク１１５内の液体現像剤５７よりも高くなっている。
【００４１】
上記制御部は、上記剤調整部１０３の濃度信号出力手段１１８からの出力信号に基づいて、上記供給ポンプ４などの駆動を制御して、第２タンク１１５内に適量の液体キャリアや供給用現像剤を供給させることで、第２タンク１１５内の液体現像剤５７のトナー濃度を調整する。このような制御により、上記現像ローラ１０５から回収された現像残現像剤と、上記感光体ドラム１から回収された転写残現像剤との混合液のトナー濃度が、現像に使用される前の液体現像剤５７のトナー濃度と異なるような場合でも、第２タンク１１５内に戻して再利用することができる。
【００４２】
次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図５は、上記供給装置１を示す拡大構成図である。図において、供給装置１の供給ポンプ４における一方の口には、第１流路Ｆ１を介して第１切替手段としての第１電動三方弁１１が接続されている。この第１電動三方弁１１は、図示しない制御部での駆動制御により、第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２とを液流通可能に接続させた状態を、第１流路Ｆ１と第３流路Ｆ３とを液流通可能に接続させた状態に切り替えることができる。かかる第１電動三方弁１１に片端が接続された第２流路Ｆ２は、もう片端がコネクタを介して剤収容部２に接続されている。また、第１電動三方弁１１に片端が接続された第３流路Ｆ３は、もう片端側を剤貯留部である上記第２タンク１３５に向けて延ばしている。
【００４３】
供給ポンプ４におけるもう一方の口には、第４流路Ｆ４を介して第２切替手段としての第２電動三方弁２１が接続されている。この第２電動三方弁２１は、上記制御部での駆動制御により、第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５とを液流通可能に接続させた状態を、第４流路Ｆ４と第６流路Ｆ６とを液流通可能に接続させた状態に切り替えることができる。かかる第２電動三方弁２１に片端が接続された第５流路Ｆ５は、もう片端がコネクタを介してキャリア３に接続されている。また、電動三方弁２１に片端が接続された第６流路Ｆ６は、もう片端側を上記第２タンク１３５に向けて延ばしている。
【００４４】
上記供給ポンプ４は、第１流路Ｆ１や第４流路Ｆ４内の液に推進力を付与するポンプ部４bと、このポンプ部の駆動源となるモータ４ａとを備え、第１流路Ｆ１や第４流路Ｆ４内の液を定量搬送することが可能になっている。ている。上記制御部によってこのモータ４ａが正転せしめられると、ポンプ部４ｂが第１流路Ｆ１内の液を吸い込んで第４流路Ｆ４に吐出する。また、モータ４ａが逆転せしめられると、今度は逆に、ポンプ部４ｂが第４流路Ｆ４内の液を吸い込んで第１流路Ｆ１に吐出する。かかる供給ポンプ４としては、ギヤポンプ機構やチューブポンプ機構などで構成されるポンプ部４ｂを、ステッピングモータ等のモータ４ａで回転駆動させるものが挙げられる。
【００４５】
剤収容部２内の供給用現像剤が第２ダンク１３５に供給される際には、図６に示されるように、第２電動三方弁２１が第４流路Ｆ４と第６流路Ｆ６とを液流通させるように駆動制御された後、供給ポンプ４のモータ４ａが正転駆動せしめられる。この一方で、第１電動三方弁１１が第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２とを液流通させるように駆動制御される。このような制御により、剤収容部２内の供給現像剤は、第２流路Ｆ２→第１流路Ｆ１、第４流路Ｆ４→第６流路Ｆ６という剤搬送経路によって第２ダンク１３５に供給される。
【００４６】
一方、キャリア剤収容部３内の液体キャリアが第２ダンク１３５に供給される際には、図７に示されるように、第２電動三方弁２１が第４流路Ｆ４と第５流路Ｆ５とを液流通させるように駆動制御された後、供給ポンプ４のモータ４ａが逆転駆動せしめられる。この一方で、第１電動三方弁１１が第１流路Ｆ１と第３流路Ｆ３とを液流通させるように駆動制御される。このような制御により、キャリア収容部３内の液体キャリアは、第５流路Ｆ５→第４流路Ｆ４、第１流路Ｆ１→第３流路Ｆ３というキャリア搬送経路によって第２ダンク１３５に供給される。
【００４７】
このような液供給装置１による液供給においては、第６流路Ｆ６が供給ポンプ４よりも下流側の吐出流路として使用されるが、ここには供給用現像剤だけしか流れない。また、第３流路Ｆ３も供給ポンプ４よりも下流側の吐出流路として使用されるが、ここには液体キャリアだけしか流れない。よって、吐出流路である第６流路Ｆ６や第３流路Ｆ３がいくら長くなっても、その内部の残留液によって剤貯留部２００内の液体現像剤の濃度調整に悪影響を及ぼすようなことがない。
【００４８】
かかる構成において、上記剤搬送経路を確保させた状態から、液体キャリアの供給を開始させる際には、まず、第２電動三方弁２１の駆動と供給ポンプ４の逆転駆動とを開始させ、若干のタイムラグをおいて、第１電動三方弁１１の駆動を開始させるようにすることが望ましい。
【００４９】
具体的には、図８に示すように、まず、第２電動三方弁２１の駆動開始により、キャリア収容部３→第５流路Ｆ５→第４流路Ｆ４→第１流路Ｆ１→第２流路→剤収容部２というキャリア収容部３〜剤収容部２間の搬送経路を確保させながら、供給ポンプ４を逆転駆動させる。すると、それまで第１流路Ｆ１内に存在させていた供給用現像剤を第２流路Ｆ２やその先の剤収容部２に戻しながら、第５流路Ｆ５から第４流路Ｆ４内に液体キャリアを送り込むことになる。そして、若干の若干のタイムラグをおいて第１電動三方弁１１を駆動させると、図９に示すように、キャリア搬送経路を確保して第２タンク１３５へのキャリア供給を開始させる。かかる構成では、第１流路Ｆ１から第３流路Ｆ３への供給用現像剤の混入を抑えることができる。但し、初めに第４流路Ｆ４内の第５流路Ｆ５側に存在させていた供給用現像剤については、液体キャリアに少しずつ混合しながら第１流路Ｆ１に向けて搬送して濃度を薄めていく。よって、これを第２流路２内に戻さないようなタイミングで第１電動三方弁１１の駆動を開始させることがより望ましい。
【００５０】
なお、第１電動三方弁１１と第２電動三方弁２１とを別々のモータで駆動する例について説明したが、共通流路（Ｆ１＋Ｆ４）の距離を十分に短くしたことによって両弁の駆動開始を同時に行っても差し障りないような場合には、図１０に示すように両弁を１つのモータで駆動することもできる。図示の例では、モータ軸の９０［°］の正転／逆転を繰り返させる毎に、上記剤搬送経路を確保した状態と、上記キャリア搬送経路を確保した状態とを交互に得ることができる。
【００５１】
また、共通流路の距離を十分に短くしている場合には、第１電動三方弁１１や第２電動三方弁に代えて、図１１に示すような第１切替部１２や第２切替部２２を用いることもできる。図において、第１切替部１２は、第１流路Ｆ１を２つに分岐する分岐部と、この分岐部から第２流路Ｆ２への液流を阻止する上流側逆止弁１２ａと、第３流路Ｆ３から分岐部への液流を阻止する下流側逆止弁１２ｂとを備えている。また、第２切替部２２は、第４流路Ｆ４を２つに分岐する分岐部と、この分岐部から第５流路Ｆ５への液流を阻止する上流側逆止弁２２ａと、第６流路Ｆ６から分岐部への液流を阻止する下流側逆止弁２２ｂとを備えている。
【００５２】
供給ポンプ４のモータ４ａが正転せしめられると、図１２に示されるように、第１流路Ｆ１内の液がポンプ部４ｂに吸い込まれ、第４流路Ｆ４側に向かう推進力が付与される。この推進力により、第１流路Ｆ１内の液が第２流路Ｆ２や第３流路Ｆ３内の液を引き込もうとする。第１切替部１２の上流側逆止弁１２ａは、第２流路Ｆ２から分岐部への液流については許容するので、第２流路Ｆ２内の供給現像剤は第１流路Ｆ１内の液流によって分岐部に引き込まれる。但し、第１切替部１２の下流側逆止弁１２ｂは、第３流路Ｆ３から分岐部への液流を阻止するので、第１流路Ｆ１内の液流による第３流路Ｆ３内から分岐部への液体キャリアの逆流は阻止される。
【００５３】
供給ポンプ４のポンプ部４ｂから液が吐出されると、第４流路Ｆ４内の液に対して第２切替部２２に向かう推進力が付与される。この推進力により、第４流路Ｆ４内の液が第２切替部２２の分岐部を経由して第５流路や第６流路に進入しようとする。第２切替部２２の上流側逆止弁２２ａは、第２切替部２２の下流側逆止弁２２ｂは、分岐部から第６流路Ｆ６への液流については許容するので、第４流路Ｆ４内の液は分岐部を経由して第６流路Ｆ６に進入し、上記第２タンク１３５に供給される。但し、第２切替部２２の上流側逆止弁２２ａは、分岐部から第５流路Ｆ５への液流を阻止するので、第４流路Ｆ４内の液流による分岐部から第５流路Ｆ５への逆流は阻止される。
【００５４】
このような上流側逆止弁１２ａ、２２ａ、下流側逆止弁１２ｂ、２２ｂの作用により、供給ポンプのモータ４ａが正転せしめられると、剤収容部２→第２流路Ｆ２→第１流路Ｆ１→第４流路Ｆ４→第６流路Ｆ６という剤搬送経路が自動的に確保される。
【００５５】
一方、供給ポンプ４のモータ４ａが逆転せしめられると、図１３に示されるように、今度は逆に、キャリア収容部３→第５流路Ｆ５→第４流路Ｆ４→第１流路Ｆ１→第３流路Ｆ３というキャリア搬送経路が自動的に確保される。
【００５６】
よって、第１切替手段や第２切替手段として、第１切替部１２、第２切替部２２を用いた場合には、これらに特別な駆動源を接続することなく、剤搬送経路とキャリア搬送経路との切り替えを行わせることが可能になる。
【００５７】
上流側逆止弁１２ａ、２２ａとしては、図１４に示すように、分岐部と第２流路Ｆ２や第５流路との連通口に向けて、逆止ボールをバネによって分岐部側から付勢するものや、図１５に示すように、重力によって第２流路Ｆ２や第５流路側から落とし込むものなどが考えられる。また、下流側逆止弁１２ｂ、２２ｂとしては、図１４に示したように、逆止ボールを第３流路や第６流路側から連通口に向けてバネによって付勢するものや、図１５に示したように、分岐部側から連通口に向けて重力によって落とし込むものなどが考えられる。
【００５８】
次に、かかるプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例装置について説明する。
図１６は、本実施例に係るプリンタの液供給装置１を示す拡大構成図である。図において、液供給装置１の第５流路Ｆ５には、逆止弁３０が上記第２切替部２２と所定の距離を保持するように設けられている。この逆止弁３０は、第２切替部２２の上流側逆止弁２２ａの動作時に、分岐部から第５流路Ｆ５内に逆流した後、分岐部と逆止弁２２ａとの連通口付近で対流し、更にキャリア供給の停止によって第５流路Ｆ５内に留まってしまたトナーのキャリア収容部３への逆流を抑える役割を担っている。よって、逆流トナーによるキャリア汚染を抑えることができる。
【００５９】
第４流路Ｆ４の中間点付近には、第３切替手段としての第３電動三方弁４０が配設されている。この第３電動三方弁４０は、図示しない制御部での駆動制御により、供給ポンプ４側の第４流路部分Ｆ４ａと第２切替部２２側の第４流路部分Ｆ４ｂとを液流通可能に接続させた状態を、供給ポンプ４側の第４流路部分Ｆ４ａと第７流路Ｆ７とを液流通可能に接続させた状態に切り替えることができる。かかる第３電動三方弁４０に片端が接続された第７流路Ｆ７は、もう片端側がコネクタを介して剤収容部２に接続されている。第２流路Ｆ２は、この接続部を内包するように剤収容部２に接続されている。
【００６０】
第３電動三方弁４０がポンプ側の第４流路部分Ｆ４ａと切替部側の第４流路部分Ｆ４ｂとを液流通可能に接続させた状態で、供給ポンプ４のモータ４ａが正転駆動せしめられると、図１７に示されるように、上記剤搬送経路が確保されて剤収容部２から第２タンク１３５への供給用現像剤の供給がなされる。
【００６１】
一方、第３電動三方弁４０がポンプ側の第４流路部分Ｆ４ａと第７流路Ｆ７とを液流通可能に接続させた状態で、供給ポンプ４のモータ４ａが正転駆動せしめられると、図１８に示されるように、剤収容部２→第２流路Ｆ２→第１流路Ｆ１→ポンプ側の第４流路部分Ｆ４ａ→第７流路Ｆ７という戻し用搬送経路が確保される。これにより、剤収容部２内から搬送された供給用現像剤が、戻し用搬送経路を経て再び剤収容部２内に戻り、剤収容部内の水平方向略中央に存在する供給用現像剤に上昇推進力を付与する。これにより剤収容部２内では、供給用現像剤が水平方向略中央の位置で上昇して液面付近まで到達した後、放射状に拡散してから下降して広径の第２流路Ｆ２に吸われるという液体流が生ずる。そして、この液体流により、トナーが供給用現像剤中に良好に分散せしめられて、供給用現像剤のトナー濃度が均一化する。
【００６２】
剤収容部２内での上記液体流は、第７流路Ｆ７からの液流の速度が速いほど活発になってトナーを良好に分散せしめる。よって、戻し用搬送経路によって供給用現像剤の攪拌を実施する際には、上記第２タンク１３５への剤供給時よりも供給ポンプ４のモータ４ａの回転速度を高めるとよい。
【００６３】
なお、上記戻し用搬送経路については、図１９に示すように、第４流路Ｆ４内からでなく、第６流路Ｆ６内から供給用現像剤を戻すようにしてもよい。この場合、共通流路である第４流路Ｆ４内からの第７流路Ｆ７へのキャリア混入を解消することができる。また、第４流路Ｆ４内に第３電動三方弁４０を配設する必要がないので、かかる配設に起因する共通流路（Ｆ１、Ｆ４）の長距離化も解消することができる。
【００６４】
以上、１つの現像ユニット１００を用いて単色画像を形成するプリンタについて説明したが、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の液体現像剤を貯留するＹ現像器、Ｍ現像器、Ｃ現像器、Ｋ現像器を用いてフルカラー画像を形成する画像形成装置についても本発明の適用が可能である。かかる画像形成装置では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の４つの液供給装置が必要になるが、液体キャリアについては、図２０に示すように、キャリア収容部３を１つだけ設けてそれぞれに共用させることが可能になる。このように共有させても、それぞれの第５流路Ｆ５に逆止弁３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋを設けていれば、各色トナーのキャリア収容部３への逆流を抑えることができる。そして、このことにより、液体キャリアを介した各色現像剤の混色を抑えることができる。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の発明によれば、１台の供給ポンプによって供給用現像剤と液体キャリアとをそれぞれ個別に供給するので、専用の供給ポンプを１台ずつ設けるコストアップや装置の大型化を解消することができるという優れた効果がある。しかも、吐出流路をいくら長くしても、その内部の残留液によって剤貯留部内の液体現像剤の濃度調整に悪影響を及ぼすようなことがないので、供給ポンプのレイアウトを制約することなく、該残留液に起因する液体現像剤の濃度調整の困難化を解消することができるという優れた効果がある。
【００６６】
特に、請求項２の発明によれば、共通流路内の供給用現像剤を第３流路内の液体キャリアに混入させたり、共通流路内の液体キャリアを第６流路内の供給用現像剤に混入させたりといった事態を抑えて、これら混入に起因による濃度調整への悪影響を軽減することができるという優れた効果がある。
【００６７】
また特に、請求項３の発明によれば、第１切替手段や第２切替手段に特別な駆動手段を接続することなく流路を切替させることができるという優れた効果がある。
【００６８】
また特に、請求項４の発明によれば、剤収容部内での現像物質の沈降等によって供給用現像剤の濃度を不均一にしても、攪拌によって均一化せしめることが可能になるので、該濃度の不均一化に起因する液体現像剤の濃度調整の困難化を抑えることができるという優れた効果がある。
【００６９】
また特に、請求項５又は６の発明によれば、第５流路内での現像物質の逆流に起因するキャリア汚染を抑えることができる。更に、かかるキャリア汚染を抑えることで、多色画像形成のために、それぞれ異なる色の供給用現像剤を搬送する複数の供給ポンプに１つのキャリア収容部を接続して共用させた場合に、液体キャリアを介した液体現像剤の混色を抑えることができるという優れた効果がある。
【００７０】
また特に、請求項６の発明によれば、第５流路内での現像物質の逆流に起因するキャリア汚染をより確実に抑えることができるという優れた効果がある。更に、このことにより、それぞれ異なる色の供給用現像剤を搬送する複数の供給ポンプに１つのキャリア収容部を接続して共用させた場合に、液体キャリアを介した液体現像剤の混色をより確実に抑えることができるという優れた効果がある。
【００７１】
また特に、請求項７の発明によれば、液体現像剤の濃度を良好に調整して画像濃度の安定化を図ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液供給装置の剤搬送経路を説明する模式図。
【図２】同液供給装置のキャリア搬送経路を説明する模式図。
【図３】同液供給装置の第１切替手段の駆動タイムラグを説明する模式図。
【図４】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図５】同プリンタの液供給装置を示す拡大構成図。
【図６】剤搬送経路を確保した状態の同液供給装置を示す拡大構成図。
【図７】キャリア搬送経路を確保した状態の同液供給装置を示す拡大構成図。
【図８】第１電動三方弁の駆動開始を遅らせた状態の同液供給装置の示す拡大構成図。
【図９】第１電動三方弁の駆動を開始した同液供給装置を示す拡大構成図。
【図１０】同液供給装置の一例を示す斜視図。
【図１１】同供給装置に係る変形例装置を示す拡大構成図。
【図１２】剤搬送経路を確保した状態の同変形例装置を示す拡大構成図。
【図１３】キャリア搬送経路を確保した状態の同変形例装置を示す拡大構成図。
【図１４】同変形例装置の第１切替部又は第２切替部の一例を示す拡大断面図。
【図１５】同第１切替部又は第２切替部の他の一例を示す拡大断面図。
【図１６】実施例に係るプリンタの液供給装置を示す拡大構成図。
【図１７】剤搬送経路を確保した状態の同液供給装置を示す拡大構成図。
【図１８】戻し搬送経路を確保した状態の同液供給装置を示す拡大構成図。
【図１９】同液供給装置に係る変形例装置を示す拡大構成図。
【図２０】同液供給装置に係る他の変形例装置を示す概略構成図。
【図２１】供給用現像剤と液体キャリアとを１台の供給ポンプで供給させる液供給装置の一例を示す模式図。
【符号の説明】
１                液供給装置
２                剤収容部
３                キャリア収容部
４                供給ポンプ
４ａ              モータ
４ｂ              ポンプ部
１０              第１切替手段
１１              第１電動三方弁（第１切替手段）
１１ａ            モータ
１２              第１切替部（第１切替手段）
１２ａ            上流側逆止弁
１２ｂ            下流側逆止弁
２０              第２切替手段
２１              第２電動三方弁（第２切替手段）
２１ａ            モータ
２２              第２切替部（第２切替手段）
２２ａ            上流側逆止弁
２２ｂ            下流側逆止弁
３０              逆止弁
４０              第３電動三方弁（第３切替手段）
５１              感光体ドラム（潜像担持体）
１００            現像ユニット（現像装置）
１３５            第２タンク（剤貯留部）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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