(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像担持体上に形成された静電潜像を、現像装置で形成された液体現像剤薄層によって現像し、顕像化された画像を記録媒体に転写する湿式画像形成装置において、
上記現像装置は、上記画像担持体に液体現像剤薄層を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に塗布する液体現像剤を貯蔵する貯蔵タンクと、現像後の該現像剤担持体上の液体現像剤を除去回収する現像剤担持体クリーニング部と、液体現像剤を収容することができる液体現像剤収容部と、該液体現像剤収容部から上記貯蔵タンクに液体現像剤を供給するための供給手段と、上記貯蔵タンクから上記液体現像剤収容部に液体現像剤を戻すための排出手段とを備え、
上記現像剤担持体、上記貯蔵タンク及び上記現像剤担持体クリーニング部は、湿式画像形成装置本体に対して取り外し可能なカートリッジ内に設けられ、該カートリッジ外である湿式画像形成装置本体側の上記液体現像剤収容部と上記貯蔵タンクの底部とが、接続及び分離が可能なカップリングを介して菅でつながれ、記供給手段による上記液体現像剤収容部から上記現像部への液体現像剤の供給と、上記排出手段による上記現像部から上記液体現像剤収容部への液体現像剤の排出とに該菅が兼用されることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部に新しい液体現像剤を供給する液体現像剤供給手段と、該液体現像剤収容部に新しいキャリア液を供給するキャリア液供給手段と、上記現像剤担持体クリーニング部で除去回収された回収液体現像剤を該液体現像剤収容部に搬送する搬送手段とを有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤の濃度を検出する濃度検出手段を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の湿式画像形成装置において、
上記濃度検出手段は薄層化された液体現像剤に光を照射し、該光の反射光もしくは透過光を測定することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項５】
請求項２、３又は４の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部において回収液体現像剤を再分散する再分散手段を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の湿式画像形成装置において、
上記再分散手段は、ポンプによって液体現像剤を循環することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項７】
請求項５の湿式画像形成装置において、
上記再分散手段は、上記液体現像剤収容部内に配設された攪拌羽根によって液体現像剤を攪拌することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部の内部形状は、上記攪拌羽根先端部の回転軌道に沿った形状よりも若干大きく形成されていることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤の液量を検出する液量検出手段を有することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の湿式画像形成装置において、
上記液量検出手段は、上記液体現像剤収容部の側壁に互いに対向して配設された発光素子と受光素子とを備え、
該発光素子から発せられた光のうち該液体現像剤収容部内部を通って該受光部に到達する光の透過光量によって、該光路上の液体現像剤の有無を検出することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段は、上記液体現像剤液面に向けて光を照射する発光素子と、
該発光素子から発せられ該液体現像剤液面で反射した光が到達し得る該液体現像剤液面の高さに応じた所定範囲の箇所で受光可能であり、かつ、該範囲内での具体的な受光位置を検出可能な受光装置とを設け、
該受光装置で検出した受光位置に基づいて該液体現像剤液面の変位を測定することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１の湿式画像形成装置において、
上記液量検出手段は、少なくとも液体現像剤の下限液量、標準液量、上限液量を検出することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の湿式画像形成装置において、
上記液量検出手段により上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量が下限液量を下まわったと判断されたときに、上記液体現像剤供給手段により標準液量まで液体現像剤を供給し、
上記濃度検出手段により該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度が基準濃度を超えたと判断されたときに、上記キャリア液供給手段によりキャリア液を供給することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１４】
請求項９、１０、１１、１２又は１３の湿式画像形成装置において、
上記液体現像剤収容部の内面を撥油処理してい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の湿式画像形成装置に係り、詳しくは、画像担持体上に形成された静電潜像を、現像装置で形成された液体現像剤薄層によって現像し、顕像化された画像を記録媒体に転写する湿式画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の湿式画像形成装置の現像装置としては、特開平７−２４４４３３号公報において、現像ローラと現像ローラへの液供給手段とを液貯蔵手段に内設し、現像ローラと液供給手段と液貯蔵手段との一体化を図ったものが開示されている。
【０００３】
上記現像装置の、一つの態様としては図９に示すように、液体現像剤１が貯蔵された貯蔵手段であるタンク２と、タンク２に貯蔵された液体現像剤１に浸漬して配置された供給手段３と、現像ローラ４と、規制ブレード５と、掻き取りブレード６とを有する。
【０００４】
供給手段３は、現像ローラ４と略同じ長さを有するギア状ロール対８、９と、ギア状ロール対８、９を覆うケース１０とを有しており、ギヤ状ロール対８、９を互いに反対方向に回転させることで、タンク２に貯蔵された液体現像剤１を汲み上げ、現像ローラ４に供給する。現像ローラ４に供給された液体現像剤１は、規制ブレード５によって層厚が調整された後、静電潜像形成ドラム７に当接して、静電潜像形成ドラム７上の静電潜像を現像して顕像化する。現像に使用されなかった静電潜像形成ドラム７上の液体現像剤１は、掻き取りブレード６によって掻き取られる。尚、タンク２と、供給手段３と、現像ローラ４と、規制ブレード５と、掻き取りブレード６とは、一のカートリッジ内に設けられており、一度に交換が可能である。また、現像ローラ４と、静電潜像形成ドラム７とは、それぞれ駆動装置（不図示）により回転駆動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の現像装置では現像器が一体に構成されているためトラブルやメンテナンスなどの保守サービス時に、現像器内の全ての液体現像剤を廃棄しなければならないという問題があった。また、現像器を装置本体から取り外すときに液体現像剤が漏れるという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像器の保守サービス時に液体現像剤の廃棄や漏れを防止することができる湿式画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【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、画像担持体上に形成された静電潜像を、現像装置で形成された液体現像剤薄層によって現像し、顕像化された画像を記録媒体に転写する湿式画像形成装置において、上記現像装置は、上記画像担持体に液体現像剤薄層を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に塗布する液体現像剤を貯蔵する貯蔵タンクと、現像後の該現像剤担持体上の液体現像剤を除去回収する現像剤担持体クリーニング部と、液体現像剤を収容することができる液体現像剤収容部と、該液体現像剤収容部から上記貯蔵タンクに液体現像剤を供給するための供給手段と、上記貯蔵タンクから上記液体現像剤収容部に液体現像剤を戻すための排出手段とを備え、上記現像剤担持体、上記貯蔵タンク及び上記現像剤担持体クリーニング部は、湿式画像形成装置本体に対して取り外し可能なカートリッジ内に設けられ、該カートリッジ外である湿式画像形成装置本体側の上記液体現像剤収容部と上記貯蔵タンクの底部とが、接続及び分離が可能なカップリングを介して菅でつながれ、記供給手段による上記液体現像剤収容部から上記現像部への液体現像剤の供給と、上記排出手段による上記現像部から上記液体現像剤収容部への液体現像剤の排出とに該菅が兼用されることを特徴とすることを特徴とするものである。
【０００８】
この湿式画像形成装置では、画像形成時には、上記液体現像剤収容部から上記貯蔵タンクに液体現像剤を供給して現像を行う。そして、メンテナンスする場合に、上記貯蔵タンクの液体現像剤を上記排出手段で上記現像剤収容部に収容して該現像部を空にした後に、上記貯蔵タンクを含むカートリッジを湿式画像形成装置本体から取り出す。この際上記カップリングでカートリッジ側と上記現像剤収容部側とが分離される。これにより、メンテナンスに伴って上記貯蔵タンクの液体現像剤の廃棄や漏れを防ぐことができる。
【００１０】
この湿式画像形成装置では、画像形成時には、上記液体現像剤収容部から上記現像部に液体現像剤を供給して現像を行う。また、該現像部のメンテナンス時には、該現像部の液体現像剤を該液体現像剤収容部に戻して空にする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部に新しい液体現像剤を供給する液体現像剤供給手段と、該液体現像剤収容部に新しいキャリア液を供給するキャリア液供給手段と、上記現像剤担持体クリーニング部で除去回収された回収液体現像剤を該液体現像剤収容部に搬送する搬送手段とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
この湿式画像形成装置では、高濃度、高粘度の液体現像剤を使用した場合、液体現像剤やキャリア液を補給しないと、画像形成に伴って徐々に液体現像剤の固形分濃度がアップしがちである。これは、上記画像担持体上の画像部以外にも少量のキャリア液が付着するので、固形分よりもキャリア液の消費量が多くなるためである。そこで、該液体現像剤の固形分濃度が高くなった場合には、該キャリア液を補給して濃度を下げて所定濃度に調整する。また、該液体現像剤の液量が減った場合には、液体現像剤を補給して所定液量に調整する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１叉は２の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤の濃度を検出する濃度検出手段を有することを特徴とするものである。
【００１４】
この湿式画像形成装置では、上記濃度検出手段によって上記液体現像剤収容部内の液体現像剤の固形分濃度を検出する。よって、該検出結果に基づいて、該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度を所定濃度に調整することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の湿式画像形成装置において、上記濃度検出手段は薄層化された液体現像剤に光を照射し、該光の反射光もしくは透過光を測定することを特徴とするものである。
【００１６】
この湿式画像形成装置では、上記液体現像剤薄層に光を照射し、該液体現像剤薄層から反射した光の反射光量、あるいは、該液体現像剤薄層を透過した光の透過光量を測定して濃度を検出する。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項２、３又は４の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部において回収液体現像剤を再分散する再分散手段を有することを特徴とするものである。
【００１８】
この湿式画像形成装置では、上記回収液体現像剤を再分散させて、該回収液体現像剤中の固形分の凝集状態を解消する。凝集した固形分を含む液体現像剤を用いると解像力が悪くなるが、該再分散手段で凝集状態を解消することで、解像力の悪化を防ぐことができる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５の湿式画像形成装置において、上記再分散手段は、ポンプによって液体現像剤を循環することを特徴とするものである。
【００２０】
この湿式画像形成装置では、上記液体現像剤収容部内の液体現像剤を、上記ポンプによって絶えず循環させて分散することによって再分散するとともに、液体現像剤の固形分の沈殿状態も解消する。これにより、解像力の悪化を防ぐことができる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項５の湿式画像形成装置において、上記再分散手段は、上記液体現像剤収容部内に配設された攪拌羽根によって液体現像剤を攪拌することを特徴とするものである。
【００２２】
この湿式画像形成装置では、上記液体現像剤収容部内の液体現像剤を、上記攪拌羽根によって絶えず循環させて分散することによって再分散するとともに、液体現像剤の固形分の沈殿状態も解消する。これにより、解像力の悪化を防ぐことができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項７の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部の内部形状は、上記攪拌羽根先端部の回転軌道より若干外側で該軌道に沿った形状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この湿式画像形成装置では、上記液体現像剤収容部の内部形状を、上記攪拌羽根先端部の回転軌道より若干外側で該軌道に沿った形状に形成することで、該攪拌羽根先端部と内壁面との隙間を少なくして、液体現像剤の液溜まりをなくすことができる。これにより、液溜まりが発生しやすい形状、例えば四角形状や楕円形状の内部形状に比べて、該攪拌羽根の回転数が低くても液体現像剤全体を攪拌して再分散させることができる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７叉は８の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部に収容された液体現像剤の液量を検出する液量検出手段を有することを特徴とするものである。
【００２６】
この湿式画像形成装置では、上記液量検出手段によって上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量を検出する。よって、該検出結果に基づいて、該液体現像剤収容部の液体現像剤液量を所定液量に調整することが可能となる。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項９の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段は、上記液体現像剤収容部の側壁に互いに対向して配設された発光素子と受光素子とを備え、該発光素子から発せられた光のうち該液体現像剤収容部内部を通って該受光部に到達する光の透過光量によって、該光路上の液体現像剤の有無を検出することを特徴とするものである。
【００２８】
この湿式画像形成装置では、上記発光素子と受光素子との光路上に液体現像剤が存在する場合には、該発光素子から発せられた光が該液体現像剤に遮られて該受光素子に到達する光の透過光量が少なくなる。逆に、該光路上に液体現像剤が存在しない場合には、該発光素子から発せられた光が該液体現像剤に遮られることなく該受光素子に到達する光の透過光量が大きくなる。該受光素子に到達する透過光量の違いによって、該光路上の液体現像剤の有無を検出する。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項９の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段は、上記液体現像剤液面に向けて光を照射する発光素子と、該発光素子から発せられ該液体現像剤液面で反射した光が到達し得る該液体現像剤液面の高さに応じた所定範囲の箇所で受光可能であり、かつ、該範囲内での具体的な受光位置を検出可能な受光装置とを設け、該受光装置で検出した受光位置に基づいて該液体現像剤液面の変位を測定することを特徴とするものである。
【００３０】
この湿式画像形成装置では、三角測量を応用して、上記液体現像剤液面のレベルの変位を検出する。上記発光素子から発せられた光は該液体現像剤液面に照射される。そして、該液体現像剤液面から反射された光は上記受光装置の該液体現像剤液面の高さに応じた所定の箇所で受光される。該液体現像剤液面のレベルが変化するごとに該受光位置も移動するので、該受光位置を検出することで該液体現像剤液面までの距離、すなわち該液体現像剤液面のレベルの変位量を検出することができる。
ここで、該発光素子としては半導体レーザやＬＥＤ光源を用いることができ、該受光装置としては、光位置検出素子（ＰＳＤ）や電荷転送素子（ＣＣＤ）などを用いることができる。
【００３１】
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段は、少なくとも液体現像剤の下限液量、標準液量、上限液量を検出することを特徴とするものである。
【００３２】
この湿式画像形成装置では、上記液量検出手段によって、上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量が、下限液量、標準液量あるいは上限液量のうちどの液量にあるかを検出する。液体現像剤液量が下限液量を下まわったと検出された場合には液体現像剤を供給し、標準液量まで達したと検出された場合に供給を停止する。これにより、該液体現像剤の液量を標準液量に維持することが可能となる。また、該液体現像剤液量が上限液量以上となったと検出された場合には、オーバーフローの警告を発することが可能となる。
【００３３】
請求項１３の発明は、請求項１２の湿式画像形成装置において、上記液量検出手段により上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量が下限液量を下まわったと判断されたときに、上記液体現像剤供給手段により標準液量まで液体現像剤を供給し、上記濃度検出手段により該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度が基準濃度を超えたと判断されたときに、上記キャリア液供給手段によりキャリア液を供給することを特徴とするものである。
【００３４】
この湿式画像形成装置では、上記液量検出手段により上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量が下限液量を下まわったと判断されたときに、上記液体現像剤供給手段により標準液量まで液体現像剤を供給し、上記濃度検出手段により該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度が基準濃度を超えたと判断されたときに、上記キャリア液供給手段によりキャリア液を供給して、該液体現像剤収容部の液体現像剤を所定液量、かつ、所定濃度となるように調整する。これにより、常時上記現像部に所定濃度の液体現像剤を供給することができる。
【００３５】
請求項１４の発明は、請求項９、１０、１１、１２叉は１３の湿式画像形成装置において、上記液体現像剤収容部の内面を撥油処理していることを特徴とするものである。
【００３６】
この湿式画像形成装置では、上記液体現像剤収容部の内面を撥油処理しているので、該内面に液体現像剤が付着することを防ぐ。特に、上記液量検出手段の検出部内面に付着した液体現像剤による誤検出を防ぐことができる。すなわち、該検出部内面に液体現像剤が付着していると、光が遮られて上記受光素子に到達する透過光量が小さくなり上記光路上に液体現像剤が存在しないにもかかわらず液体現像剤が存在すると誤検出したり、該受光素子に到達する反射光量が小さくなり検出エラーになったりする場合がある。これらの誤検出は、該検出部内面を撥油処理して液体現像剤を付着させないことで防ぐことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を湿式画像形成装置である湿式電子写真複写機（以下単に「複写機」という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の概略について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の要部概略構成図である。
【００３８】
潜像担持体としての感光体ドラム１１の回りに、帯電ユニット１２、現像ユニット１３、中間転写体１４、感光体ドラムクリーニングユニット１５等が配設されている。また、上記中間転写体１４に対向し、最終転写材としての転写紙１６に現像像を転写するための転写手段として転写ローラ１７も配設されている。
【００３９】
そして、以上の構成において、感光体ドラム１１は、図示しないモータ等の駆動手段によって複写時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。そして帯電ユニット１２により暗中にて一様に帯電された後に、図示しない光書込ユニットにより、画像情報に基づいて書込光ＬＢが照射結像されて静電潜像が感光体ドラム１１上に形成される。そして、上記静電潜像は、現像ユニット１３によって現像され、感光体ドラム１１上に画像が形成される。感光体ドラム１１上に形成された画像は、感光体ドラム１１と等速駆動されている中間転写体１４上に転写される。中間転写体１４上の画像は、図示しない給紙カセットから転写部に搬送された転写紙１６に、転写ローラ１７により転写される。
転写終了後、転写紙１６は図示しない定着ユニットにより定着され、排紙される。なお、中間転写体１４上に転写されなかった感光体ドラム１１上の液体現像剤１は、感光体ドラムクリーニングユニット１５により感光体ドラム１１から除去される。また、中間転写体１４上の残存液体現像剤は、図示しない中間転写ベルトクリーニングユニットにより除去される。その後、感光体ドラム１１の表面は図示しない除電ランプにより残留電位が除去されて次の複写に備えられる。
【００４０】
本実施形態の複写機における現像ユニット１３は、図１に示すように、現像部２１と、現像ローラ２２と、現像剤回収部２３と、現像剤収容部（以下、「現像剤調整部」という）１８と、トナーボトル１９と、キャリアボトル２０とから主に構成されている。そして、本実施形態で使用する液体現像剤１は、粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲で、トナー濃度が５〜４０％の範囲のものを用いる。より具体的には、例えば粘度が３００ｍＰａ・ｓで、トナー濃度が１５％のものを用いる。
現像部２１には、液体現像剤１が貯蔵された貯蔵タンク２４と、現像ローラ２２に液体現像剤１を塗布する塗布ローラ２５と、塗布ローラ２５に液体現像剤１を供給する一対のスクリュー２６ａ、２６ｂと、塗布ローラ２５表面の液体現像剤１の量を規制する規制ブレード２７とが配設されている。貯蔵タンク２４は１００〜１５０ｃｃの液体現像剤１を貯蔵することができる。一対のスクリュー２６ａ、２６ｂが駆動することで貯蔵タンク２４内の液体現像剤１の液面が盛り上がり、該盛り上がり部が塗布ローラ２５に接触することで、液体現像剤１が塗布ローラ２５に供給される。塗布ローラ２５に供給された液体現像剤１は規制ブレード２７によって液体現像剤量が規制され、現像ローラ２２に毎分約３０ｃｃの液体現像剤１が塗布される。
現像剤回収部２３は掻き取りローラ２８と、クリーニングブレード２９から主に構成されており、現像ローラ２２表面に残った液体現像剤１をクリーニングする。
【００４１】
そして、本実施形態の複写機の現像ユニット１３においては、現像ユニット１３の構成要素のうち、現像部２１と、現像ローラ２２と、現像剤回収部２３とは一のカートリッジ内に設けられており（図中一点鎖線で囲まれた部分）、メンテナンスあるいは交換する場合に、このカートリッジを複写機本体から取り外すことができるようになっている。
上記カートリッジを現像ユニット１３から分離させて複写機本体から取り外す場合には、現像剤調整部１８の搬送ポンプ３４を逆回転させて貯蔵タンク２４内の液体現像剤１を調整タンク３０に戻し、貯蔵タンク２４を空にする。そして、搬送ポンプ３４と貯蔵タンク２４との間の配管部に設けられたドレインコック３６を閉じ、カップリング３７の接続を解除することで、取り外すことができる。このように、貯蔵タンク２４を空にしてからカートリッジを取り外すため、液体現像剤１の漏れや廃棄を防止することができる。ここで、カップリング３７は、接続を解除したときに配管内部の液体現像剤１が漏れないように、ストッパ機構付きのものを用いることが望ましい。
【００４２】
次に、現像剤調整部１８について説明する。図２は図１中の矢印Ａ方向から見た上面図であって、蓋３５を外した状態の図である。また、図３は現像剤調整部１８の分解斜視図である。
現像剤調整部１８は、図３に示すように、液体現像剤１が貯蔵された貯蔵手段である調整タンク３０と、調整タンク３０に貯蔵された液体現像剤１の濃度を検出する濃度検出手段３２と、液体現像剤１の液量を検出する液量検出手段３１と、液体現像剤１を攪拌する攪拌手段３３と、液体現像剤１を搬送する正逆回転可能な搬送ポンプ３４（図１参照）と、調整タンク３０の上部に脱着可能に設けられた蓋３５とを有する。
【００４３】
まず、調整タンク３０内の液体現像剤１の液量検出手段３１について説明する。
現像剤調整部１８の調整タンク３０は、円筒形状をした不透明の樹脂製容器からなり、容器側面に透明な一対のガラスブロック３８ａ、ｂが設けられている。一方のガラスブロック３８ａには発光素子３９（図２参照）が配設されており、他方のガラスブロック３８ｂには発光部３９に対向する位置に受光部４０が配設されている。
発光素子３９と受光素子４０とは、容器内部に貯蔵された液体現像剤１の下限量（レベルＡ）、標準量（レベルＢ）、上限量（レベルＣ）にそれぞれ対応する位置に、発光素子３９ａ、ｂ、ｃと受光部４０ａ、ｂ、ｃとが対向して配設されている。そして、発光部３９から発せられた出射光は一方のガラスブロック３８ａを通って調整タンク３０の内部に達し、さらに他方のガラスブロック３８ｂを通って受光部４０で受光される。
【００４４】
上記液量検出手段３１としては例えば、光透過型の光電スイッチを用いることができる。この光電スイッチはＬＥＤ等の発光素子を備えた発光部３９と、フォトダイオード等の受光素子を備えた受光部４０とから構成され、遮光時ＯＮの信号を出力するようになっている。
光路上に液体現像剤１が存在しない場合には、発光部３９から発せられた光が受光部４０に到達する透過光量が多いので検出信号は出力しない。一方、光路上に液体現像剤１が存在する場合には、発光部３９から発せられた光が液体現像剤１によって遮られて受光部４０に到達する透過光量が小さくなる。すなわち受光部４０に到達する透過光量が小さいときに、液体現像剤１が存在すると判断し、受光部４０は検出信号を出力する。
【００４５】
ここで、受光部４０は透過光量が小さいときに検出信号を出力するように、感度調節トリマもしくはオートチューニング機構によって、しきい値があらかじめ設定されている。しきい値は透過光量の最大値と最小値との中間値に設定しておくことが望ましい。
なお、液体現像剤液面の波立ちや泡立ちによって、透過光量がしきい値近傍で上下し、受光部４０から出力される検出信号が不安定となって、いわゆるチャタリングを起こす場合がある。このチャタリングを防ぐには、例えば液体現像剤１が標準量を下まわったことを検出する場合において、メインコントローラのシーケンスプログラムにタイマを設定し、受光部４０ｂから一定時間継続して検出信号が出力されていないときに、液体現像剤が存在しないと判断する方法が考えられる。このタイマの設定時間としては、好ましくは１〜１０秒、さらに好ましくは３〜５秒程度が望ましい。
【００４６】
上述したように、発光部３９と受光部４０とは、液量に応じた位置に３箇所配設されている。すなわち、下限量（レベルＡ）には発光部３９ａと受光部４０ａとが、標準量（レベルＢ）には発光部３９ｂと受光部４０ｂとが、上限量（レベルＣ）には発光部３９ｃと受光部４０ｃとが配設されている。これにより、液体現像剤１の液量がどのレベルにあるかを検出することができる。なお、この検出信号は図示しないメインコントローラに入力される。
【００４７】
調整タンク３０の内壁面は、一対のガラスブロック３８ａ、ｂの内壁面を含めて撥油処理が施されており、内壁面に液体現像剤１が付着しないようになっている。したがって、一対のガラスブロック３８ａ、ｂの内壁面に付着した液体現像剤１の影響によって透過光量が小さくなることがなく、受光部４０の誤動作を防止することができる。この撥油処理としては、撥油剤を塗布する処理を行う。
撥油剤の例としては、例えば、４フッ化エチレン、３フッ化エチレン、フッ化ビニリデン、４フッ化エチレン−６フッ化プロピリン共重合体、ＩＨ−ペンタデカフルオルオクチルメタアクレート、過弗素化ラウリン酸、ビニルクロライド、過弗化アルコール、パーフルオルアルキルエステル重合体、含弗素ヒドロキシ不飽和エステル等をあげることができる。
【００４８】
次に、調整タンク３０内の液体現像剤１の濃度検出手段３２について説明する。
濃度検出手段３２は、図３に示すように、蓋３５下面に設けられた支持板４１に回動可能に保持された液担持ローラ４２と、蓋３５上面に配設された光学センサ４３と、回転駆動用モータ４４とから主に構成されている。液担持ローラ４２は、偏心円盤部４２ｂと、偏心円盤部４２ｂを両側から挟み、かつ、偏心円盤部４２ｂの径よりも大きい径を有する２つの同径の円盤部４２ａとを一体形成された構成となっている。
【００４９】
液担持ローラ４２を液体現像剤１に部分的に浸漬させて回転させ、偏心円盤部４２ｂと２つの円盤部４２ａとの段差部に形成される円周方向の凹部に濃度検出対象の液体現像剤１を充填し、該液体現像剤１を該凹部に応じた互いに異なる複数の膜厚に形成する。光学センサ４３の発光部から発せられた光は、蓋３５の検出孔３５ｅを通って、該凹部に形成された現像剤液膜に照射される。現像剤液膜に照射された光は、現像剤液膜を透過し偏心円盤部４２ｂの側面で反射する。反射された光を光学センサ４３の受光部で受光し、反射光の強度に応じたアナログ値を出力する。
液担持ローラ４２を回転させながら、上記複数の厚み分の現像液膜について連続的に出力される光学センサ４３のアナログ値を積分し、予め求めておいた値と比較することで、液体現像剤濃度を検出する。
【００５０】
なお、上記構成の濃度検出手段３２においては、反射型の光学センサ４３で検出した出力を用いて液体現像剤濃度を検出する例について説明したが、反射型の光学センサ４３に代えて、透過型の光学センサを用いてもよい。この場合には、２つの円盤部４２ａと偏心円盤部４２ｂからなる上記液担持ローラ４２をガラスや樹脂などの透明部材で形成し、その内部に光学センサの発光部として光源を設置し、液担持ローラ４２の外部に該光源からの透過光強度を受光する光学センサの受光部を設ける。これにより、透過型の光学センサで検出した出力を用いて液体現像剤濃度の検出を行うことができる。
【００５１】
次に、調整タンク３０内の液体現像剤１の攪拌手段３３について説明する。
調整タンク３０内部には、現像剤攪拌手段３３として一対の攪拌羽根３３ａ、ｂが配設されている。これらの攪拌羽根３３ａ、ｂは図示しない駆動軸に取付けられており、図示しない駆動手段によって回転し、調整タンク３０内の液体現像剤１を攪拌するようになっている。なお、調整タンク３０として円筒状の容器を用いており、一対の攪拌羽根３３ａ、ｂの先端部と容器内周面との間隔をできるだけ小さく保つことができるので、液溜まりが発生しない。これにより、液溜まりが発生しやすい四角形状や楕円形状のタンクに比べて、より低い回転数で液体現像剤１の均一な攪拌が可能となる。
【００５２】
なお、蓋３５には、トナー供給用孔部３５ａ、キャリア液供給孔部３５ｂ、感光体ドラムクリーニング液回収用孔部３５ｃ、現像ローラ回収用孔部３５ｄが設けられており、それぞれの孔部を通して調整タンク３０にトナー等が供給されるようになっている。
【００５３】
次に、現像剤調整部１８の液体現像剤１の液量調整及び濃度調整について説明する。図４は、現像剤調整部１８の濃度調整及び液量調整を行う場合のフローチャートである。
【００５４】
コピースタートボタン押下で制御がスタートする（Ｓ１）。そして、カウンタの数値ｉがゼロにリセットされる（Ｓ２）。次に、現像剤調整部１８内の液体現像剤１の固形分濃度検出を行う（Ｓ３）。そして、固形分濃度が規定濃度以上か否かを判断する（Ｓ４）。固形分濃度が規定濃度以上の場合には、キャリアをキャリアボトル２０から定量、例えば数ｃｃ補給して固形分濃度を下げる（Ｓ５）。キャリアを補給すると現像剤調整部１８内の固形分濃度が不均一となるおそれがあるので攪拌手段３３によって均一な濃度となるまで、搬送ポンプ３４を止めて現像部２１への液体現像剤１の補給を停止する（Ｓ６）。ここで、現像部２１への液体現像剤１の供給を停止するのは通常１０秒程度（後述するＳ９までの時間）であり、現像部２１で現像ローラ２２に塗布する量は毎分３０ｃｃ程度である。したがって、液体現像剤１の供給停止による影響がすぐに発生するわけではないため、現像動作は引き続き行われる。現像部２１への液体現像剤１の供給を停止した後にカウンタの数値ｉが規定値より小さいか否かを判断する（Ｓ７）。ここで、規定値は例えば１０と設定しておく。カウンタの数値ｉが規定値より小さければ、カウンタの数値ｉを１加算して、上記液体現像剤１の濃度検出（Ｓ３）に戻る。カウンタの数値ｉが規定値より小さくない場合には、キャリアボトル２０のキャリアが無いと判断し、ユーザに対してキャリアボトル２０の交換を知らせるために、アラーム信号を発する（Ｓ８）。
なお、上記現像部２１への液体現像剤１の供給を停止する時間（１０秒）はトナーの粘性または供給量によって変化するものであり本実施形態の例は一例であって、これに限定されるものではない。また、上記規定値（１０）はキャリアの粘性または吐出量によって変化するものであり本実施形態の例は一例であって、この数値に限定されるものではない。
【００５５】
上記Ｓ４の固形分濃度が規定濃度以上か否かの判断において、規定濃度以上ではないと判断された場合には、現像部２１への液体現像剤１の供給を開始する（Ｓ９）。そして、カウンタの数値ｉをゼロにリセットする（Ｓ１０）。次に、現像剤調整部１８の液体現像剤１の液量を検出し（Ｓ１１）、液量が規定量以下であるか否かを判断する（Ｓ１２）。規定量は下限量（レベルＡ）を基準とする。液量が規定量以下であると判断された場合には、トナーボトル１９からトナーが定量、例えば数ｃｃ補給される（Ｓ１３）。トナーの補給後に、カウンタの数値ｉが規定値より小さいか否かを判断する（Ｓ１４）。ここで、規定値は例えば１０と設定しておく。カウンタの数値ｉが規定値より小さい場合には、カウンタの数値ｉを１加算して再び液体現像剤１の液量検出（Ｓ１１）に戻る。カウンタの数値ｉが規定値より小さくない場合には、トナーボトル１９にトナーが無いと判断し、ユーザに対してトナーボトル１９の交換を知らせるために、アラーム信号を発する（Ｓ１５）。
なお、上記規定値（１０）はトナーの吐出量または粘性によって変化するものであり本実施形態の例は一例であって、この数値に限定されるものではない。
【００５６】
上記Ｓ１２の液量が規定量以下であるか否かの判断において、規定量以下ではないと判断された場合には、液量が上限（レベルＣ）以上となっていないかを判断し（Ｓ１６）、液量が上限以上でなければ、次に複写機本体がアイドリング状態か否かを判断する（Ｓ１７）。Ｓ１６で液量が上限以上となっているときは現像剤調整部１８でオーバーフローするおそれがあるので、ユーザに知らせるべくアラームを発する（Ｓ１８）。Ｓ１７でアイドリング状態でなければ上記Ｓ２まで戻って制御を続行し、アイドリング状態であれば制御を停止する（Ｓ１９）。ここで、複写機本体がアイドリング状態か否かは、図示しないメインコントローラの制御信号等により判断することができる。
【００５７】
〔変形例１〕
上記実施形態１においては、液体現像剤１の液量検出手段３１として、一対の発光部と受光部とを備えた光電スイッチを３つ用いた例について説明したが、発光部を単独で１つ備え、受光部を３つ備えた構成とすることもできる。図５は本変形例に係る現像剤調整部１８の分解斜視図である。
【００５８】
発光部３９として白色ランプを１つ調整タンク３０内に内設し、調整タンク３０に形成された３つの検出孔３０ａ、ｂ、ｃに受光部４０ａ、ｂ、ｃを配設する。これらの３つの検出孔３０ａ、ｂ、ｃは、液体現像剤１の下限量（レベルＡ）、標準量（レベルＢ）、上限量（レベルＣ）にそれぞれ対応する位置に形成されている。なお、調整タンク３０の内壁面は、受光部４０ａ、ｂ、ｃの検出面を含めて、上記撥油剤による撥油処理が施されている。
【００５９】
検出孔３０ａ、ｂ、ｃに対応した位置に液体現像剤１が存在する場合には発光部３９から発せられた光は液体現像剤１に遮られて受光部４０ａ、ｂ、ｃに到達する光量が少ないので、液体現像剤有りの信号を出力する。一方、検出孔３０ａ、ｂ、ｃに対応した部分に液体現像剤１が存在しない場合には発光部３９から発せられた光は液体現像剤１に遮られることなく、受光部４０ａ、ｂ、ｃに到達する光量が多くなるので、液体現像剤無しの信号を出力する。例えば受光部４０ａと４０ｂとから検出信号が出力されており、受光部４０ｃからは検出信号が出力されていない場合は、液体現像剤１が標準量であると判断することができる。このようにして、液体現像剤１の液量を検出することができる。
【００６０】
〔変形例２〕
上記実施形態１及び変形例１においては、液体現像剤１の液量検出手段３１として受光部４０が複数のものについて説明したが、受光部４０を単体で１つ設ける構成とすることもできる。図６（ａ）は本変形例に係る貯蔵タンク３０の斜視図である。また、図６（ｂ）は図６（ａ）中の矢印Ｂ方向から見た図である。
【００６１】
本変形例に係る液量検出手段３１は、発光部３９として白色ランプを１つ調整タンク３０に内設し、貯蔵タンク３０に形成された検出孔３０ａに複数の受光素子４０ａを備えた受光素子ユニット４０を配設した。なお、調整タンク３０の内壁面は、受光素子ユニット４０の検出面を含めて、上記撥油剤による撥油処理が施されている。
【００６２】
受光素子ユニット４０の検出面で、液体現像剤１が存在する部分には発光部３９から発せられた光は液体現像剤１に遮られて受光素子４０ａに到達する光量が少ないので、液体現像剤有りの信号を出力する。一方、検出面の液体現像剤１が存在しない部分には発光部３９から発せられた光は液体現像剤１に遮られることなく受光素子４０ａに到達する光量が多くなるので、液体現像剤無しの信号を出力する。このようにして、液体現像剤１の液量を検出することができる。例えば受光素子４０ａを内部に８個備えたものであれば、液体現像剤１の液量を８段階で検出することができ、上記実施形態１及び変形例１の３段階に比べてより正確な液量の検出ができる。
【００６３】
〔変形例３〕
上記実施形態１、変形例１及び変形例２においては、光透過型のセンサを用いてタンク内の液体現像剤１の液量を検出したが、光反射型の変位センサを用いて液体現像剤１の液量を検出することもできる。これは三角測量を応用した方式で、センサヘッドと液体現像剤液面との距離の変位を測定することによって、液体現像剤液面レベルを検出するものである。図７は本変形例に係る変位センサの説明図である。
センサヘッド４５は、変位センサ主回路４６、発光素子４７、投光レンズ４８、受光レンズ４９、受光装置５０から主に構成されている。発光素子４７としては半導体レーザを用いる。また、受光装置５０は、発光素子４７から発せられ液体現像剤液面で反射した光が到達し得る液体現像剤液面の高さに応じた所定範囲の箇所で受光可能であり、かつ、この範囲内での具体的な受光位置を検出可能なものである。具体的には光位置検出素子（ＰＳＤ）を用いる。
【００６４】
変位センサ主回路４６によって駆動される発光素子４７から発せられた光は投光レンズ４８を通して、液体現像剤液面１ａに照射される。そして、液体現像剤液面１ａから反射された光は受光レンズ４９を通して受光装置５０で受光される。液体現像剤液面１ａのレベルが変化するごとに受光位置も移動するので、その受光位置を検出することで液面までの変位量、すなわち液体現像剤液面１ａのレベルを検出することができる。受光装置５０から出力される検出信号は変位センサ主回路４６で増幅されアナログ信号（例えば４〜２０ｍＡ）として出力される。このアナログ信号は図示しないメインコントローラのアナログ入力ユニットに入力されて、内部でデジタルデータ（例えば１６ビットバイナリデータ）に変換される。これによりメインコントローラでは液体現像剤液面１ａがどの位置にあるかを判別することができる。
【００６５】
上記変形例２の受光素子ユニットを用いた場合には、受光素子の数によって物理的に液量レベルの検出段階が制限されるが、本変形例に係る変位センサではメインコントローラのシーケンスプログラムの組み方によって、より多段階に液量の判別が可能となる。
なお、発光素子４７としては上記半導体レーザに限らずＬＥＤ光源を用いることもできる。また、受光装置５０としては上記光位置検出素子に限らず電荷転送素子（ＣＣＤ）を用いることもできる。
【００６６】
〔変形例４〕
上記実施形態１においては、液体現像剤１の攪拌手段３３として攪拌羽根を用いた構成について説明したが、ポンプを用いた構成とすることもできる。図８は本変形例に係る貯蔵タンク３０の斜視図である。
貯蔵タンク３０の下部は逆円錐形状となっている。循環パイプ５１が貯蔵タンク３０の最下部に設けられた吸引口５２と上部側面に設けられた吐出口５３とを接続するように配設されている。また、循環パイプ５１の途中には循環ポンプ５４が設けられており、液体現像剤１を吸引口５２から吸引し、吐出口５３から吐出するようになっている。このように、循環パイプ５１を設けて液体現像剤１を循環させることで、貯蔵タンク３０内の液体現像剤１を再分散して攪拌するようになっている。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１乃至１４の発明においては、上記貯蔵タンクの液体現像剤を上記現像剤収容部に戻して空にした後に、上記貯蔵タンクを含むカートリッジを画像形成装置本体から分離して取り外すので、メンテナンスに伴って上記貯蔵タンクの液体現像剤の廃棄や漏れを防ぐことができるという優れた効果がある。
【００６８】
特に、請求項２の発明においては、上記液体現像剤供給手段と、キャリア液供給手段とにより、画像形成によって消費された液体現像剤を補給して適正な液量を維持し、固形分濃度が変化した液体現像剤を所定濃度に調整することが可能となるという優れた効果がある。
【００６９】
特に、請求項３及び４の発明においては、上記濃度検出手段によって上記液体現像剤収容部の液体現像剤の固形分濃度を検出し、該検出結果に基づいて、該液体現像剤収容部の液体現像剤濃度を所定濃度に調整することが可能となるという優れた効果がある。
【００７０】
特に、請求項４の発明においては、上記液体現像剤薄層に光を照射し、該液体現像剤薄層から反射した光の反射光量、あるいは、該液体現像剤薄層を透過した光の透過光量を測定して濃度を検出することができるという優れた効果がある。
【００７１】
特に、請求項５、６、７及び８の発明においては、上記回収液体現像剤を再分散させて、該回収液体現像剤中の固形分の凝集状態を解消するとともに、該固形分の沈殿状態を解消する。上記現像ローラから回収した回収液体現像剤は固形分が凝集状態にあるためそのまま使用すると解像力が悪くなるが、本発明では凝集状態を解消するので、解像力の悪化を防ぐことができるという優れた効果がある。
【００７２】
特に、請求項９、１０、１１、１２、１３及び１４の発明においては、上記液体現像剤液量検出手段によって上記液体現像剤収容部の液体現像剤液量を検出し、該検出結果に基づいて、該液体現像剤収容部の液体現像剤液量を所定液量に調整することが可能となるという優れた効果がある。なお、従来液体現像剤の液量センサとしてはフロートセンサを用いているが、液体現像剤が高粘性である場合には、正確な液面を検出することができず、均一な液面を制御できない場合があった。そこで、本発明では液面を正確に検出し、均一な液面を制御することを可能とした。
【００７３】
特に、請求項１３の発明によれば、上記液体現像剤収容部の液体現像剤を所定液量、かつ、所定濃度となるように調整するので、常時上記現像部に所定濃度の液体現像剤を供給することができるという優れた効果がある。
【００７４】
特に、請求項１４の発明によれば、上記液体現像剤収容部の内面を撥油処理して、該内面に液体現像剤が付着することを防ぐ。これにより、上記液量検出手段の検出部内面に付着した液体現像剤による誤検出を防ぐ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】実施形態に係る湿式画像形成装置の要部の説明図。
【図２】図１中の矢視Ａ図であって、蓋３５を外した状態の図。
【図３】実施形態に係る現像剤調整部の分解斜視図。
【図４】実施形態に係る濃度調整、液量調整のフローチャート。
【図５】変形例に係る液量検出手段を説明するための現像剤調整部の分解斜視図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、他の変形例に係る液量検出手段を説明するための現像剤調整部の分解図。
【図７】他の変形例に係る液量検出手段を説明するための説明図。
【図８】他の変形例に係る攪拌手段を説明するための現像剤調整部の斜視図。
【図９】従来例に係る湿式画像形成装置の現像装置の要部説明図。
【符号の説明】
１１      感光体ドラム
１３      現像ユニット
１８      現像剤調整部
１９      トナーボトル
２０      キャリアボトル
２１      現像部
２２      現像ローラ
２３      現像剤回収部
２５      塗布ローラ
３１      液量検出手段
３２      濃度検出手段
３３      攪拌手段
３４      搬送ポンプ
３６      ドレインコック
３７      カップリング
３８ａ、ｂ      ガラスブロック
３９      発光部
４０      受光部
【図１】
0004038312.tif 000002
【図２】
0004038312.tif 000003
【図３】
0004038312.tif 000004
【図４】
0004038312.tif 000005
【図５】
0004038312.tif 000006
【図６】
0004038312.tif 000007
【図７】
0004038312.tif 000008
【図８】
0004038312.tif 000009
【図９】
0004038312.tif 000010