(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度検出対象の液を担持する液担持部材と、該液担持部材に担持された液の層厚を規制して薄層化する層厚規制部材と、該液担持部材に所定向きの回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを備え、液濃度検出用のデータとして、該液担持部材に担持された液の膜厚についての光学センサの出力データを用いて液濃度を検出する液濃度検出装置において、
上記液担持部材と層厚規制部材とを現像液液面から退避した退避位置と液濃度検出が可能な検出位置との間で移動させる移動手段を設け、
該移動手段による該液担持部材の移動に伴って生じる該駆動力伝達手段の駆動源側の駆動力伝達用部材からの該所定向きとは逆向きの駆動力が該液担持部材に伝わらないように該駆動力伝達手段を構成したことを特徴とする液濃度検出装置。
【請求項２】
請求項１の液濃度検出装置において、
上記駆動力伝達用部材は、上記液担持部材に上記所定向きの駆動力を伝える一方向クラッチを備えていることを特徴とする液濃度検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２の液濃度検出装置において、
濃度検出対象の現像液を収容する現像液調整容器を有し、
該現像液調整容器への現像液の補給を行うためのトナー収容容器の脱着動作に連動して、上記移動手段の移動動作が行われることを特徴とする液濃度検出装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の液濃度検出装置において、
回転中心からの距離が変化する外周面を有する液面検出部材と、
該液面検出部材の外周面をクリーニングするクリーニングブレードと、
該液面検出部材に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
該液面検出部材の外周面に付着する現像液の範囲を検出する検出手段とを有する液面検出装置を、
上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備するように設けたことを特徴とする液濃度検出装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３の液濃度検出装置において、
液面の上限を検出する回転もしくは揺動可能な液面検出部材と、
液面の下限を検出する回転もしくは揺動可能な液面検出部材と、
該上限を検出する液面検出部材の検出部をクリーニングするクリーニング部材と、
該下限を検出する液面検出部材の検出面をクリーニングするクリーニング部材と、
該上限を検出する液面検出部材と下限を検出する液面検出部材とに回転力もしくは揺動力を伝達する駆動力伝達手段と、
該上限を検出する液面検出部材の検出部と該下限を検出する液面検出部材の検出部との現像液付着の有無を検出する光学センサとを有する液面検出装置を、
上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備するように設けたことを特徴とする液濃度検出装置。
【請求項６】
請求項４又は５の液濃度検出装置において、
上記液担持部材を上下動させる駆動手段と、上記液面検出装置の液面検出結果に基づいて該駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする液濃度検出装置。
【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現像装置に用いられる液濃度検出装置及び液面検出装置に係り、詳しくは、光学センサの出力データを用いて検出する液濃度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャリアとしての液体溶媒中に固体成分としてのトナーが分散されてなる液体現像剤（以下、現像液という）を用いて潜像を現像し、転写材表面にトナー像を形成する画像形成装置が種々知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置における現像液の濃度検出方法としては、例えば、現像液の液膜を形成し、この液膜についての現像液濃度を透過式あるいは反射式の光学センサで検出する方法が検討されている。この検出方法では、発光部から出射された光が液膜を透過し、該液膜を透過した光が受光部で受光され、該受光光量に応じた検出値が出力される。したがって、現像液濃度が高くなるほど出力が低くなる特性がある。また、現像液の膜厚に対してセンサ出力が追従して変化するが、薄膜部及び厚膜部ではセンサ出力が飽和特性を示し、感度が低くなる場合がある。光学センサが飽和特性を示さないような厚さに現像液の膜厚を形成すれば、光学センサの高感度領域で検出がなされることになり、精度の良い検出が可能となる。しかし、同じ現像液においても、温湿度等の環境の変化や経時変化によって現像液の粘度等が変化するため、常に所定の一定膜厚に形成するのは非常に困難である。
【０００４】
そこで、本出願人は、特願平１１−５２９４８号において、光学センサを用いて広範囲の液濃度を検出するために、所定の一定膜厚を形成せず、液濃度検出対象の液の互いに異なる複数の厚み分についての光学センサの出力に基づいて液濃度を検出する方法を提案した。
【０００５】
この検出方法を適用した液濃度検出装置は、例えば図１１に示すような概略構造となっている。２つの同径の円盤部１の間に偏心円盤部２を挾持してなる液担持ローラ３と、液担持ローラ３に当接して液薄層を形成するメータリングブレード４と、液薄層の光学的特性を検出する光学センサ５と、液薄層を掻き取ってクリーニングするクリーニングブレード６とから主に構成されている。
【０００６】
そして、液担持ローラ３を現像液７に部分的に浸漬させて回転させ、偏心円盤部２と２つの円盤部１との段差部に形成される円周方向の凹部３ａに濃度検出対象の現像液７を充填し、該現像液７を凹部３ａ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５の発光部から発せられた光は、凹部３ａに形成された現像液液膜に照射される。現像液液膜に照射された光は、現像液液膜を透過し偏心円盤部２の外周側面で反射する。反射された光を光学センサ５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３を矢印Ａ方向に回転させながら、上記複数の厚み分の現像液液膜について連続的に出力される光学センサ５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、現像液濃度を検出することができる。
【０００７】
ここで、上記液担持ローラ３は現像液７を汲み上げる必要があるので、上記偏心円盤部２の下端は液濃度検出動作中、常に現像液７の液面よりも下に位置しなければならない。また、上記メータリングブレード４はその機能上、現像液７中に埋没しないようにしなければならない。メータリングブレード４が現像液７に埋没してしまうと、メータリングブレード４の先端部に現像液７が付着する。この状態で液濃度検出を行うと、メータリングブレード４の先端部に付着した現像液７の影響で、規制不良が発生して所望の膜厚が形成されず、液濃度の正確な検出ができなくなってしまう。
【０００８】
従って、現像液７の液面の変動を、偏心円盤部２の下端より上側で、かつ、メータリングブレード４よりも下側の間に管理することが要求される。円盤部１と偏心円盤部２との径を大きくすれば現像液７の液面の変動を大きくとることができる。しかし、装置が大型化してしまうという問題がある。また、現像動作時以外のメンテナンス時などに、他の容器（例えば現像部等）の現像液７を液担持ローラ３が配設された収容容器に一旦回収するような構成の場合には、該収容容器の液面が上昇しメータリングブレード４が埋没するおそれがある。従って、円盤部１と偏心円盤部２の径を大きくするか、あるいは、液面に対して退避動作をすることが必要になる。
【０００９】
上記要請から退避動作として、上方への移動を行わせる構造を開発した。この構造の駆動伝達部には、駆動源からの駆動力を伝達する駆動ギヤと、液担持ローラ３を駆動させるための液担持ローラ用ギヤとが備えられている。液濃度を検出するときには、これらの両ギヤが噛み合うことで液担持ローラ３を回転駆動する。そして、液担持ローラ３とメータリングブレード４とを上方に退避させると、これらの両ギヤの噛み合いが外れるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造では、図１２に示すように、液担持ローラ３とメータリングブレード４とを上方である矢印Ｃ方向に退避させると、液担持ローラ３と一体で回転する液担持ローラ用ギヤ８と、駆動ギヤ９とが離間する際に液担持ローラ用ギヤ８が矢印Ａ方向に回転する。これは、駆動ギヤ９には増速側に図示しないモータが配設されているため回転させるには大きな回転トルクを必要とするのに対して、液担持ローラ用ギヤ８は比較的小さな回転トルクで回転するためである。上記回転方向は液担持ローラ３の正転方向なので、液担持ローラ３のメータリングブレード４付近に存在していた現像液７が回転に伴って下流側に移動する。
【００１１】
一方、液担持ローラ３の退避動作を解除して液担持ローラ３を元の位置に戻すと、液担持ローラ用ギヤ８が下方である矢印Ｄ方向に移動して該ギヤの歯先部が駆動ギヤ９の歯先部と当接して噛み合う。このとき、上述したように回転トルクの大きさの関係から、液担持ローラ用ギヤ８が矢印Ｂ方向である逆方向に回転する。液担持ローラ用ギヤ８が逆回転すると液担持ローラ３も逆方向に回転して、図１３（ａ）に示すように、メータリングブレード４の先端部に現像液７が付着してしまう。その後に画像形成動作を再開し、メータリングブレード４の先端部に現像液７が付着した状態で矢印Ａ方向である正転方向に液担持ローラ３を回転させて液濃度の検出を行うと、図１３（ｂ）に示すように、現像液７の規制不良が発生して所望の膜厚が形成されず、液濃度の正確な検出ができなくなってしまう。
【００１２】
駆動ギヤ９を液担持ローラ用ギヤ８に対して図１２中反対側である右側に配設すると、駆動ギヤ９と液担持ローラ用ギヤ８とが当接する際には液担持ローラ用ギヤ８が正転方向に回転するので上記問題は発生しない。しかし、退避動作を行い駆動ギヤ９と液担持ローラ用ギヤ８とが離間する際に、液担持ローラ用ギヤ８が逆回転してメータリングブレード４の先端部に現像液７が付着して、同様の問題が生じる。
【００１３】
なお、上述した問題は、液濃度検出対象の液を互いに異なる複数の厚み分の液膜を形成し、この液膜について光学センサによる検出を行う場合だけでなく、例えば、液担持部材に担持した現像液を層厚規制部材で規制して所定の一定膜厚を形成し、この膜厚について光学センサによる検出をする場合には同様に発生する問題である。
【００１４】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、上記移動動作を行うときに、上記液担持ローラの逆回転を防ぎ、上記メータリングブレードによる現像液の規制不良を防止することのできる液濃度検出装置を提供することである。
【００１５】
【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、濃度検出対象の液を担持する液担持部材と、該液担持部材に担持された液の層厚を規制して薄層化する層厚規制部材と、該液担持部材に所定向きの回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを備え、液濃度検出用のデータとして、該液担持部材に担持された液の膜厚についての光学センサの出力データを用いて液濃度を検出する液濃度検出装置において、上記液担持部材と層厚規制部材とを現像液液面から退避した退避位置と液濃度検出が可能な検出位置との間で移動させる移動手段を設け、該移動手段による該液担持部材の移動に伴って生じる該駆動力伝達手段の駆動源側の駆動力伝達用部材からの該所定向きとは逆向きの駆動力が該液担持部材に伝わらないように該駆動力伝達手段を構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
この請求項１の液濃度検出装置では、上記移動手段による上記液担持部材の移動に伴って生じる上記駆動力伝達手段の駆動源側の駆動力伝達用部材からの上記所定向きとは逆向きの駆動力が該液担持部材に伝わらないので、該液担持部材が逆向きに回転することはない。これにより、該液担持部材が逆向きに回転することによって生じる上記層厚規制部材先端部への液の付着を防止し、該層厚規制部材の規制不良を防止することができる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の液濃度検出装置において、上記駆動力伝達用部材は、上記液担持部材に上記所定向きの駆動力を伝える一方向クラッチを備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
この請求項２の液濃度検出装置では、上記一方向クラッチによって上記駆動力伝達用部材は上記所定向きの駆動力を上記液担持部材に伝えるが、該所定向きとは逆向きの駆動力を該液担持部材には伝えないので、該液担持部材が逆向きに回転することはない。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の液濃度検出装置において、濃度検出対象の現像液を収容する現像液調整容器を有し、該現像液調整容器への現像液の補給を行うためのトナー収容容器の脱着動作に連動して、上記移動手段の移動動作が行われることを特徴とするものである。
【００２０】
この請求項３の液濃度検出装置では、上記液担持部材と層厚規制部材との移動動作が、上記トナー収容容器の脱着動作に連動して行われるので、操作性が向上する。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の液濃度検出装置において、回転中心からの距離が変化する外周面を有する液面検出部材と、該液面検出部材の外周面をクリーニングするクリーニングブレードと、該液面検出部材に回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、該液面検出部材の外周面に付着する現像液の範囲を検出する検出手段とを有する液面検出装置を、上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備するように設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
この請求項４の液濃度検出装置では、上記液面検出部材の回転中心からの最大距離の外周部と最小距離の外周部との間に現像液の液面があるとき、回転移動する該液面検出部材外周面に付着した現像液の範囲を上記検出手段で検出する。検出された現像液の範囲によって、現像液の液面の高さがどの位置にあるかを連続的に検出することができる。すなわち、現像液の検出範囲が広ければ液面が上方にあることを示し、逆に狭ければ下方にあることを示している。
そして、上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備することで該液担持部材近傍の液面を検出することができる。該液面検出部材と該液担持部材とが離れて配設されている場合には、該液面検出部材で検出した液面の高さと該液担持部材の液面の高さとが現像液の波立ちの影響によって異なることがある。これに対して、該液担持部材近傍の液面を検出することで、波立ちの影響を抑えることができ、該液担持部材が正常に稼働し得る範囲に液面を精度良く管理することが可能となる。
また、該液面検出部材の駆動源を該液担持部材の駆動源と兼用することができ、装置を小型化することができる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１、２又は３の液濃度検出装置において、液面の上限を検出する回転もしくは揺動可能な液面検出部材と、液面の下限を検出する回転もしくは揺動可能な液面検出部材と、該上限を検出する液面検出部材の検出部をクリーニングするクリーニング部材と、該下限を検出する液面検出部材の検出面をクリーニングするクリーニング部材と、該上限を検出する液面検出部材と下限を検出する液面検出部材とに回転力もしくは揺動力を伝達する駆動力伝達手段と、該上限を検出する液面検出部材の検出部と該下限を検出する液面検出部材の検出部との現像液付着の有無を検出する光学センサとを有する液面検出装置を、上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備するように設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
この請求項５の液濃度検出装置では、上記光学センサが上限を検出する液面検出部材の検出部と、下限を検出する液面検出部材の検出面とに現像液が付着しているか否かを検出する。これにより、液面が下限を下回っているか、適正範囲内か、上限を上回っているかを判断することができる。すなわち、該光学センサが下限検出用部材と上限検出用部材とのいずれにも現像液の付着を検出しない場合は、液面が下限を下回っているということである。下限検出用部材にのみ現像液の付着を検出している場合には液面が適正な高さの範囲内にあるということである。また、下限検出用部材と上限検出用部材との両方に現像液の付着を検出している場合は、液面が上限を上回っているということである。
また、上記上限を検出する液面検出部材と上記下限を検出する液面検出部材との鉛直方向の位置を適宜設定することで、上記請求項４の液面検出装置に比べて装置を大型化させることなく液面検出範囲を大きくすることができる。
そして、上記液担持部材の略同軸上に上記液面検出部材を具備することで該液担持部材近傍の液面を検出することができる。該液面検出部材と該液担持部材とが離れて配設されている場合には、該液面検出部材で検出した液面の高さと該液担持部材の液面の高さとが現像液の波立ちの影響によって異なることがある。これに対して、該液担持部材近傍の液面を検出することで、波立ちの影響を抑えることができ、該液担持部材が正常に稼働し得る範囲に液面を精度良く管理することが可能となる。
また、該液面検出部材の駆動源を該液担持部材の駆動源と兼用することができ、装置を小型化することができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項４又は５の液濃度検出装置において、上記液担持部材を上下動させる駆動手段と、上記液面検出装置の液面検出結果に基づいて該駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
【００２８】
この請求項６の液濃度検出装置では、液面の変動に追従させて上記液担持部材を上下動させて、該液担持部材が正常に稼働し得る液面の変動領域を広げることができるので、装置を小型化することが可能となる。
【００２９】
【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。
【００３０】
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。
【００３１】
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上の現像液７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上の残存現像液は、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。
【００３２】
上記現像ユニット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現像液７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。
【００３３】
上記現像部２１には、現像液７が貯蔵された貯蔵タンク２４と、現像ローラ２２に現像液７を塗布する塗布ローラ２５と、塗布ローラ２５に現像液７を供給する一対のスクリュー２６ａ、２６ｂと、塗布ローラ２５表面の現像液７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の現像液７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内の現像液７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、現像液７が塗布ローラ２５に供給される。塗布ローラ２５に供給された現像液７は規制ブレード２７によって現像液量が規制され、現像ローラ２２に毎分約３０ｃｃの現像液７が塗布される。
上記現像剤回収部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表面に残った現像液７をクリーニングする。
【００３４】
そして、上記現像ユニット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、あらかじめ現像剤調整部１８の液濃度検出装置３１を後述する移動手段によって上方へ退避させておく。そして、搬送ポンプ３３を逆回転させて貯蔵タンク２４内の現像液７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３３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３５を閉じ、カップリング３６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、現像液７の漏れや廃棄を防止することができる。
【００３５】
次に、現像剤調整部１８について説明する。
現像剤調整部１８は、現像液７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に貯蔵された現像液７の濃度を検出する液濃度検出装置３１と、現像液７を攪拌する攪拌手段３２と、現像液７を搬送する正逆回転可能な搬送ポンプ３３と、調整タンク３０の上部に脱着可能に設けられた蓋３４とを有する。
【００３６】
上記液濃度検出装置３１は上方へ退避することができる移動装置を備えている。この移動装置について説明する。図２は移動装置を示す分解斜視図である。
調整タンク３０に移動装置全体を支持する固定ブラケット４１が固定されている。この固定ブラケット４１に形成された一対の凸部４１ａ、４１ｂに一対の回動アーム４２、４３のそれぞれの回動中心孔４２ａ、４３ａが挿入され、これらの一対の凸部４１ａ、４１ｂを回動中心として一対の回動アーム４２、４３が回動可能に支持される。
そして、一対の回動アーム４２、４３の上部に形成されたそれぞれの凸部４２ｂ、４３ｂに一対のレバー４４、４５のそれぞれの回動中心孔４４ａ、４５ａが挿入され、これらの凸部４２ｂ、４３ｂを回動中心として一対のレバー４４、４５が回動可能に支持される。また、一対のレバー４４、４５にはハンドル４６と補強用のステー４７とがネジ止めされる。
【００３７】
上記一対の回動アーム４２、４３には、上記一対のレバー４４、４５の他に、トナーボトル１９のネック部を保持するためのトナーボトル受け４８と、液担持ローラ３を保持するためのローラ保持ブラケット４９を上下動可能に保持する一対の連結ブラケット５０、５１と、一対の回動アーム４２、４３の回動を制限するための一対のＵ溝付きブラケット５２、５３とが保持される。
【００３８】
トナーボトル受け４８のコの字状に曲げ加工された側面の上部に形成された一対の凸部４８ａ、４８ｂは、一対の回動アーム４２、４３にそれぞれ形成された上側の長孔４２ｃ、４３ｃに挿入される。
また、該側面の下側に形成された一対の凸部４８ｃ、４８ｄは、一対の連結ブラケット５０、５１のそれぞれに形成された上部の孔５０ａ、５１ａと、一対の回動アーム４２、４３のそれぞれに形成された下側の長孔４２ｄ、４３ｄと、一対のレバー４４、４５のそれぞれに形成された略円弧状の長孔４４ｂ、４５ｂと、一対のＵ溝付きブラケット５２、５３のそれぞれに形成された上側の孔５２ａ、５３ａとに挿入される。
【００３９】
上記一対のＵ溝付きブラケット５２、５３のそれぞれのＵ溝５２ｂ、５３ｂは、固定ブラケット４１に形成された下側の一対のピン４１ｃ、４１ｄとそれぞれ嵌合可能になっている。また、一対のＵ溝付きブラケット５２、５３のそれぞれに形成された長孔５２ｃ、５３ｃには、固定ブラケット４１の上側に形成された一対の凸部４１ａ、４１ｂが挿入される。
【００４０】
上記一対の連結ブラケット５０、５１のそれぞれに形成された下側の孔５０ｂ、５１ｂには、ローラ保持ブラケット４９の一対の凸部４９ａ、４９ｂが挿入され、ローラ保持ブラケット４９を支持するようになっている。このローラ保持ブラケット４９には、液担持ローラ３が一対の軸受け５４、５５によって回動可能に保持される。液担持ローラ３の回転軸には液担持ローラ用ギヤ８が嵌着されており、固定ブラケット４１に回動可能に保持された駆動ギヤ９と噛み合って、駆動が伝達されるようになっている。
【００４１】
次に、上記移動装置によって、液担持ローラ３を上方向へ退避させる動作について説明する。図３は液担持ローラ３が下方に位置している状態を示す移動装置の図２中Ｅ方向からみた側面図である。
【００４２】
液担持ローラ３が下方にある状態では、レバー４４は略直立した状態となっている。
レバー４４の略円弧状の長孔４４ｂは、図３に示すように、回動中心孔４４ａとレバー４４の長手方向側の長孔４４ｂ端部との距離Ｌ１に対して、回動中心孔４４ａと扇状部側の長孔４４ｂ端部との距離Ｌ２の方が短く（Ｌ１>Ｌ２）なるように形成されている。図３に示すようにレバー４４が直立した状態では、回動中心孔４４ａと長孔４４ｂとの距離が一番長い状態（Ｌ１）となっている。トナーボトル受け４８の下側の凸部４８ｃがこの長孔４４ｂに挿入されているので、トナーボトル受け４８と、トナーボトル受け４８と連動して上方に移動する連結ブラケット５０と、Ｕ溝付きブラケット５２とは最も下側に位置している。また、連結ブラケット５０に支持さたローラ保持ブラケット４９と、ローラ保持ブラケット４９に支持された液担持ローラ３も最も下側に位置している（図６（ａ）参照）。
Ｕ溝付きブラケット５２のＵ溝５２ｂは固定ブラケット４１のピン４１ｃと嵌合しており、回動アーム４２が固定ブラケット４１の凸部４１ａを中心として図中矢印方向に回動するのを係止している。
【００４３】
そして、レバー４４を略直立の状態から、図３中の矢印方向に回動させると、レバー４４は回動アーム４２の凸部４２ｂを中心として回動する。図２においてはＦ−Ｆを中心とした回動となる。レバー４４の回動に伴って、図４に示すように、トナーボトル受け４８の下側の凸部４８ｃがレバー４４の長孔４４ｂに沿って上昇し、トナーボトル受け４８も同時に上昇する。これに伴って、連結ブラケット５０と、Ｕ溝付きブラケット５２とが上昇し、連結ブラケット５０に支持されたローラ保持ブラケット４９と、ローラ保持ブラケット４９に支持された液担持ローラ３とが上昇する（図６（ｂ）参照）。このようにレバー４４は回動運動を直線運動に変換する役割を持つ。
また、Ｕ溝付きブラケット５２が上昇することで、Ｕ溝５２ｂと固定ブラケット４１のピン４１ｃとの嵌合が解除され、回動アーム４２の回動の係止が解除される。
【００４４】
図５は、図４に示す状態からレバー４４を図４中の矢印方向に約９０度回動させたときの状態を示す側面図である。
レバー４４を図４に示す状態からさらに回動させると、レバー４４は上記回動の係止が解除された回動アーム４２と共に固定ブラケット４１の凸部４１ａを中心として回動する。図２においてはＧ−Ｇを中心とした回動となる。レバー４４の回動に伴って、図５に示すように、トナーボトル受け４８、回動アーム４２、Ｕ溝付きブラケット５２等が約９０度回動する。これにより、トナーボトル１９は略水平となり、上方に脱着可能となる。このとき、連結ブラケット５０は、図６（ｃ）に示すように固定ブラケット４１に配設されたころ５６を支点として回動し、連結ブラケット５０の下側の孔５０ｂはさらに上昇する。これに伴って、この孔５０ｂに支持されているローラ保持ブラケット４９が上昇し、液担持ローラ３も上昇する。
このように、トナーボトル１９の脱着に連動して液担持ローラ３を液面から上方に退避させることができる。
【００４５】
ところが、上記退避動作に伴って、固定ブラケット４１に回動可能に支持された駆動ギヤ９と、駆動ギヤ９に対して従動側である液担持ローラ用ギヤ８とが離間もしくは当接するときに、液担持ローラ３が逆回転してメータリングブレード４に現像液７が付着して、前述したような不具合が発生する問題がある。
そこで、本実施形態に係る液濃度検出装置３１は、駆動力伝達部に駆動力を遮断してフリーな状態となることのできる駆動力伝達制御部材を設けたことを特徴とするものである。具体的には、例えば一方向クラッチを設ける構成としたものである。
【００４６】
図７（ａ）は一方向クラッチを内蔵した駆動ギヤ９によって、液担持ローラ用ギヤ８に駆動力を伝達している状態を示す正面図である。
一方向クラッチとしては、例えばトーリントンクラッチ６１を用いることができる。トーリントンクラッチ６１は駆動ギヤ９と一体で回転する外輪６２と複数のころ６３とから主に構成されている。このトーリントンクラッチ６１は駆動源（図示せず）によって回転駆動される駆動軸６４に配設されている。
駆動軸６４が矢印Ｈ方向に回転すると、トーリントンクラッチ６１に内蔵された複数のころ６３が外輪６２の内周面に形成されたカム面６２ａにかみ合ってロック状態となり外輪６２を駆動する。そして、外輪６２には駆動ギヤ９が固設されているので、この駆動ギヤ９と噛み合っている液担持ローラ用ギヤ８が矢印Ａ方向に正転回転する。
【００４７】
次に、上記移動装置によって液担持ローラ３等を上方へ退避させるときの、両ギヤの動きについて説明する。図７（ｂ）は退避時の両ギヤの動きを示す正面図である。
退避動作は駆動源のモータを停止してから行う。退避動作を行うと、駆動ギヤ９に対して、液担持ローラ用ギヤ８が上方に移動する。このとき、駆動源は駆動ギヤ９の駆動軸６４に対して増速側にあるので駆動軸６４は回転しにくい。また、トーリントンクラッチ６１の外輪６２はロック状態となっているので駆動ギヤ９も回転しにくい。したがって、上方への退避動作に伴って、駆動ギヤ９に対して回転しやすい液担持ローラ用ギヤ８が矢印Ａ方向に回転する。この回転方向は液担持ローラ３の正転方向なので、液担持ローラ３のメータリングブレード４付近に存在していた現像液７が下流側に移動し、メータリングブレード４の先端部への現像液７の付着を防ぐことができる。
【００４８】
次に、上記移動装置による退避動作を解除して液担持ローラ３を元の位置に戻すときの、両ギヤの動きについて説明する。図７（ｃ）は、退避動作を解除し液担持ローラ用ギヤ８を下方に移動させて、駆動ギヤ９と噛み合わせるときの状態を示した正面図である。
液担持ローラ用ギヤ８が下方に移動して液担持ローラ用ギヤ８の歯先部が駆動ギヤ９の歯先部と当接して噛み合うときに、駆動ギヤ９には矢印Ｈ方向に回転させようとする力が作用し、同時に液担持ローラ用ギヤ８には正転方向と逆方向に回転させようとする力が作用する。ここで、駆動ギヤ９に矢印Ｈ方向に回転させようとする力が作用すると、トーリントンクラッチ６１に内蔵されたころ６３が外輪６２のカム面６２ａより離れて空転し、外輪６２がフリーな状態となる。従って、駆動ギヤ９もフリーな状態となって空転し、液担持ローラ用ギヤ８が逆方向に回転することを防止することができる。
【００４９】
以上説明した構成及び動作によって、上記退避動作に伴って液担持ローラ３が逆方向に回転することがないので、メータリングブレード４の先端部に現像液７が付着せず、上記不具合の発生を防止することができる。
なお、本実施形態では駆動力伝達制御部材として一方向クラッチであるトーリントンクラッチ６１を用いたが、これに限定されるものではなく、電磁クラッチを設けて電気的に制御するものであってもよい。
【００５０】
〔変形例１〕
上記実施形態１では、駆動ギヤ９に一方向クラッチを内蔵した構成について説明したが、上記一方向クラッチを遊星ギヤに配設し、駆動源側に太陽ギヤを設け、駆動力伝達時に該遊星ギヤをフリーに回転させて駆動力を液担持部材用ギヤに伝達することができる。
【００５１】
液担持部材と層厚規制部材とを現像液液面から上方に退避させると、液担持部材用ギヤも上方に移動し、これに伴って該遊星ギヤも上方に移動する。退避した後、元の位置に戻すときに、上記一方向クラッチによって遊星ギヤがロック状態となってその位置に固定され、該遊星ギヤと液担持部材用ギヤとが離間し、該液担持部材は回転することなく下方に移動する。このように、該液担持部材が逆回転しないので、上記層厚規制部材への液の付着を防止することができる。
図８（ａ）は本変形例に係る駆動ギヤ近傍の正面図である。太陽ギヤである駆動ギヤ９と液担持ローラ用ギヤ８との間に遊星ギヤとしてアイドルギヤ６５を設け、このアイドルギヤ６５に一方向クラッチを内蔵させる構成となっている。
【００５２】
一方向クラッチとしてトーリントンクラッチ６１を内蔵したアイドルギヤ６５が回動アーム６６に固設された軸６７に支持されている。また、回動アーム６６は駆動軸６４に軸受け６８を介して回動可能に支持されている。
駆動軸６４が回転すると駆動軸６４に固設された駆動ギヤ９が矢印Ｊ方向に回転する。駆動ギヤ９と噛み合っているアイドルギヤ６５は、フリーな状態で回転し、回転駆動力を液担持ローラ用ギヤ８に伝達する。
【００５３】
次に、上記移動装置によって液担持ローラ用ギヤ８等を上方へ退避させるときの、各ギヤの動きについて説明する。図８（ｂ）は退避時の各ギヤの動きを示す正面図である。
退避動作を行うと液担持ローラ用ギヤ８が上方に移動する。このとき、駆動源は駆動ギヤ９の駆動軸６４に対して増速側にあるので駆動軸６４は回転しにくい。従って、駆動軸６４に固設された駆動ギヤ９も回転しにくい。駆動ギヤ９に対して液担持ローラ用ギヤ８は回転しやすいので、液担持ローラ用ギヤ８が上方に移動すると、液担持ローラ用ギヤ８とアイドルギヤ６５とが回転しながら共に上方に移動する。このとき、アイドルギヤ６５は回動アーム６６によって、駆動ギヤ９とアイドルギヤ６５との回転中心距離不変に支持されているので、アイドルギヤ６５は矢印Ｋ方向に回転する。アイドルギヤ６５の回転に伴って、液担持ローラ用ギヤ８は矢印Ａ方向に回転するが、この回転方向は液担持ローラ３の正転方向なので、液担持ローラ３のメータリングブレード４付近に存在していた現像液７が下流側に移動し、メータリングブレード４の先端部への現像液７の付着を防ぐことができる。
【００５４】
次に、上記移動装置による退避動作を解除して液担持ローラ３を元の位置に戻すときの、各ギヤの動きについて説明する。図８（ｃ）は、退避動作を解除し液担持ローラ用ギヤ８を下方に移動させるときの状態を示す正面図である。
液担持ローラ用ギヤ８は下方に移動し、このとき同時にアイドルギヤ６５も重力の影響で下方に移動しようとする。ここでアイドルギヤ６５が下方に移動するためには、上昇時と逆方向に回転しなければならないが、この方向に回転するとトーリントンクラッチ６１がロック状態となり、アイドルギヤ６５は回転できずに上方に留まったままとなる。従って、液担持ローラ用ギヤ８はアイドルギヤ６５との噛み合いが解除され、回転することなく単独で下方に移動する。
なお、アイドルギヤ６５は駆動ギヤ９が回転することで下方に移動し、図８（ａ）に示すように、液担持ローラ用ギヤ８と噛み合うことになる。
【００５５】
以上説明したような構成及び動作によって、上記退避動作に伴って液担持ローラ３が逆方向に回転することがないので、メータリングブレード４の先端部に現像液７が付着せず、前記不具合の発生を防止することができる。
【００５６】
〔実施形態２〕
上記実施形態１においては、液担持ローラ３を上方に退避させるときに、逆回転を防止する構成について説明したが、液担持ローラ３に液面検出装置を設ける構成とすることもできる。図９は液担持ローラの円筒部に液面検出装置を設けた説明図である。
この液面検出装置は、回転中心からの距離が変化する外周面を有する液面検出部材７１と、液面検出部材の外周面をクリーニングするクリーニングブレード７２と、反射型の光学センサ７３とから主に構成されている。
【００５７】
液面検出部材７１は液担持ローラ３の円盤部１に当接もしくは近接して一体的に回転するように設けられている。そして、液面検出部材７１の回転中心から外周面までの最大距離をｒ１、最小距離をｒ２、円盤部１の半径をＲとすると、次の数１を満足するような関係となっている。
【数１】
０≦ｒ２<ｒ１<Ｒ
【００５８】
液面検出部材７１を回転させると現像液７と接触している部分の外周面に現像液７が付着して現像液７が汲み上げられる。これに対して、現像液７が接触していない部分の外周面は地肌となる。現像液７が付着している部分と付着していない地肌部分とでは、光の反射量が異なる。具体的には、現像液７が付着している部分は光の反射光量が小さく、地肌部分では反射光量が大きくなる。この反射光量の違いを光学センサ７３で検出することによって、液面検出部材７１表面の現像剤７の付着の有無を検出する。
【００５９】
上記光学センサ７３としては、例えば拡散反射型の光電スイッチを用いることができる。そして、現像液７が付着している部分の反射光量と地肌部分の反射光量との略中間値にしきい値を設定し、しきい値を下回ったときに検出信号を出力するようにしておく。検出信号が出力されているときは現像液７が付着した部分を検出していることを示しているので、この時間を図示しないコントローラ等の内部タイマで計測し、予め求めておいた値と比較することで、現像液７の液面の位置を検出することができる。具体的には、検出信号が出力されている時間が長いときは液面が上方にあることになる。これに対して、検出信号が出力されている時間が短いときは液面が下方にあることになる。
このようにして、液面検出部材７１の回転中心から最大距離ｒ１と最小距離ｒ２との範囲内の液面を連続的に検出することができる。
【００６０】
なお、上記液面検出部材７１は必ずしも液担持ローラ３の円盤部１に当接もしくは近接させて設ける必要はない。しかし、液面検出部材７１を円盤部１に当接もしくは近接させて設けて、液濃度検出装置と液面検出装置とを一体構成とすることで、液濃度検出装置付近の液面の管理を精度良く行うことができるとともに、装置構成を簡素化することができる。
【００６１】
さらに、上記液面検出装置の液面の検出結果に基づいて、液濃度検出装置の鉛直方向の位置を現像液７の液面に自動的に追従させることで、液濃度検出可能な液面の変動幅を大きくとることができ、液担持ローラ３の小型化が可能になる。ここで、液濃度検出装置の鉛直方向の位置を現像液７の液面に自動的に追従させる方法としては、例えば、ステッピングモータ等の駆動源を備えたネジ送り機構を用いて鉛直方向に直線運動させる方法などがある。
【００６２】
〔変形例２〕
上記実施形態２においては液面の検出範囲を液面検出部材７１の最大距離ｒ１より大きくすることができないが、最大距離ｒ１よりも大きくする構成とすることができる。図１０（ａ）は本変形例に係る液面検出装置の説明図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の図中右側から見た側面図である。
【００６３】
本変形例に係る液面検出装置は、液面の下限検出用部材７４と上限検出用部材７５とをそれぞれ設け、上限検出用部材７５の径を下限検出用部材７４の半径よりも小さく構成したものである。
下限検出用部材７４は液濃度検出装置の円盤部１の駆動軸６４に固設されて一体で回転するようになっている。また、両検出用部材をクリーニングするためのクリーニングブレード７６、７７と、光学センサ７８とが設けられている。さらに、図１０（ｂ）に示すように、駆動軸６４に固設された駆動ギヤ７９と、アイドルギヤ８０と、上限検出部材用ギヤ８１とが設けられており、下限検出用部材７４と上限検出用部材７５とが同一方向に回転するようになっている。
【００６４】
そして、下限検出用部材７４と上限検出用部材７５とのそれぞれの上部に、光学センサ７８のビームスポットが同時に形成されるように、光学センサ７８を配設する。この光学センサ７８としてはアナログ出力タイプのものを用い、光学センサ７８から出力されるアナログ値をセンサコントローラ（図示せず）でＡ／Ｄ変換する。このセンサコントローラにしきい値を２つ設定しておくことで、一つの光学センサ７８で、液面が下限検出用部材７４の下限より低い場合（液量不足）と、下限検出用部材７４の下限以上で上限検出部材７５の下限より低い場合（適正液量）と、上限検出用部材７５の下限以上である場合（オーバーフロー）との検出をすることができる。
【００６５】
上記構成の液面検出装置では、上限と下限との２点の検出ができるが、さらに、上記実施形態２の構成の液面検出装置と組み合わせることで、連続的な液面検出も可能となる。
また、上記アナログ式の光電センサ７８にかえて、スイッチング出力タイプの光電スイッチを２つ設け、下限検出用部材７４と上限検出用部材７５とのそれぞれを別々に検出する構成としても、上限と下限との２点の検出ができる。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１〜６の発明においては、上記液担持部材が逆方向に回転しないので、上記層厚規制部材に現像液が付着することがなく、現像液の規制不良を防止して、正確な液濃度検出を行うことができるという優れた効果がある。
【００６７】
特に、請求項３の発明においては、上記液担持部材と層厚規制部材との退避動作を、上記トナー収容容器の脱着動作に連動して行われるので、操作性が向上するという優れた効果がある。
【００６８】
請求項４の発明においては、上記液面検出部材の回転中心からの最大距離の外周部と最小距離の外周部との間にある現像液の液面の高さを連続的に検出することができるという優れた効果がある。
更に、液濃度検出装置近傍の液面を検出することで、波立ちの影響を抑えることができ、上記液担持部材が正常に稼働し得る範囲に液面を精度良く管理することが可能になるという優れた効果がある。また、該液面検出部材の駆動源を該液担持部材の駆動源と兼用することができ、装置を小型化することができるという優れた効果もある。
【００６９】
請求項５の発明においては、現像液の上限と下限とを検出することができるとともに、装置を大型化させることなく液面検出範囲を大きくすることができるという優れた効果がある。
更に、液濃度検出装置近傍の液面を検出することで、波立ちの影響を抑えることができ、上記液担持部材が正常に稼働し得る範囲に液面を精度良く管理することが可能になるという優れた効果がある。また、該液面検出部材の駆動源を該液担持部材の駆動源と兼用することができ、装置を小型化することができるという優れた効果もある。
【００７１】
特に、請求項６の発明においては、上記液担持部材が正常に稼働し得る液面の変動領域を広げることができるので、装置を小型化することが可能とな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】移動装置の分解斜視図。
【図３】移動装置が液濃度検出時の高さにあるときの側面図。
【図４】レバーを回動させてＵ溝付きブラケット等をレバーの長孔に沿って上方に移動させたときの状態を示す側面図。
【図５】さらにレバーを回動させてレバー等を水平状態にしたときの状態を示す側面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、液担持部材３等が液面から退避するときの状態を示す説明図。
【図７】（ａ）は駆動力伝達時の液担持ローラ用ギヤと駆動ギヤとの関係を示す説明図。  （ｂ）は退避動作時の液担持ローラ用ギヤと駆動ギヤとの関係を示す説明図。  （ｃ）は元の状態に戻るときの液担持ローラ用ギヤと駆動ギヤとの関係を示す説明図。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、変形例に係る各ギヤの関係を示す説明図。
【図９】他の実施形態に係る液面検出装置の説明図。
【図１０】変形例に係る液面検出装置の説明図。
【図１１】本出願人が提案した液濃度検出装置の説明図。
【図１２】本出願人が提案した液濃度検出装置の液担持ローラ用ギヤと駆動ギヤとの関係を示す説明図。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は液担持ローラが逆回転したときの現像液の規制不良を説明するための図。
【符号の説明】
３        液担持ローラ
４        メータリングブレード
８        液担持ローラ用ギヤ
９        駆動ギヤ
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
３１      液濃度検出装置
４１      固定ブラケット
４２、４３      回動アーム
４４、４５      レバー
４９      ローラ保持ブラケット
５０、５１      連結ブラケット
５２、５３      Ｕ溝付きブラケット
５６、５７      ころ
６１      トーリントンクラッチ
６５      アイドルギヤ
６６      回動アーム
７１      液面検出部材
７３      光学センサ
７４      下限検出用部材
７５      上限検出用部材
７８      光学センサ
【図１】
0004058207.tif 000002
【図２】
0004058207.tif 000003
【図３】
0004058207.tif 000004
【図４】
0004058207.tif 000005
【図５】
0004058207.tif 000006
【図６】
0004058207.tif 000007
【図７】
0004058207.tif 000008
【図８】
0004058207.tif 000009
【図９】
0004058207.tif 000010
【図１０】
0004058207.tif 000011
【図１１】
0004058207.tif 000012
【図１２】
0004058207.tif 000013
【図１３】
0004058207.tif 000014