(57)【要約】【課題】構成が簡単で回収される液体現像剤の濃度に応じて効率よく濃度調整が効率良く実施できる液体現像剤の回収システム及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】液体現像剤回収システムにおいて、現像ローラの液体現像剤を回収する現像ローラクリーニング部と、前記現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤を貯蔵する現像液貯蔵部と、前記現像液貯蔵部から搬送された液体現像剤を貯蔵するとともに、液体現像剤の濃度を調整する濃度調整部と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
2009122631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラの液体現像剤を回収する現像ローラクリーニング部と、
前記現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤を貯蔵する現像液貯蔵部と、
前記現像液貯蔵部から搬送された液体現像剤を貯蔵するとともに、液体現像剤の濃度を調整する濃度調整部と、
を有することを特徴とする液体現像剤回収システム。
【請求項２】
廃液タンクと、
前記現像液貯蔵部の液体現像剤を前記濃度調整部と前記廃液タンクに分配する分配部と、
を有する請求項１に記載の液体現像剤回収システム。
【請求項３】
画像データから得たドットカウントにより現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤の濃度を推定する回収液濃度推定部と、
前記回収液濃度推定部により得られたデータに基づいて前記分配部を制御する制御部と、
を有する請求項２に記載の液体現像剤の回収システム。
【請求項４】
前記現像ローラを有する現像部と、
前記濃度調整部に配設された液位センサと、
前記濃度調整部に配設された濃度センサと、
前記濃度調整部から現像部に液体現像剤を前記現像部に搬送する搬送部と、
を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体現像剤回収システム。
【請求項５】
液体現像剤を貯蔵するトナータンクと、
液体キャリアを貯蔵するキャリアタンクと、
前記濃度調整部に前記トナータンクから液体現像剤を供給する液体現像剤供給部と、
前記キャリアタンクから液体キャリアを供給する液体キャリア供給部と、
を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体現像剤回収システム。
【請求項６】
感光体上からスクイーズローラにより回収される液体現像剤を前記濃度調整部に搬送する搬送部手段を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体現像剤回収システム。
【請求項７】
前記現像部に配設された隔壁と、
前記隔壁により区画された前記現像ローラに液体現像剤を供給する貯留部と、
前記現像ローラクリーニング部で回収した液体現像剤が流入する回収部と、
を備え、
前記貯留部から前記隔壁を越えてオーバーフローした液体現像剤を回収部に流入させる請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体現像剤の回収システム。
【請求項８】
静電潜像が形成される感光体と、
前記静電潜像を液体現像剤で現像して像を形成する現像部と、
前記感光体像を転写する転写部と、
現像ローラの液体現像剤を回収する現像ローラクリーニング部と、
前記現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤を貯蔵する現像液貯蔵部と、
前記現像液貯蔵部から搬送された液体現像剤を貯蔵するとともに、液体現像剤の濃度を調整する濃度調整部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
廃液タンクと、
前記現像液貯蔵部の液体現像剤を前記濃度調整部と廃液タンクとに分配する分配部手段を有する請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
画像データから得たドットカウントにより回収液体現像剤の濃度を推定する回収液濃度推定部と、
前記回収液濃度推定部により得られたデータに基づいて前記分配部を制御する制御部と、
を有する請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記濃度調整部に配設された液位センサと、
前記濃度調整部に配設された濃度センサと、
前記濃度調整部から前記現像部に液体現像剤を搬送する搬送部と、
を有する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
液体現像剤を貯蔵するトナータンクと、
液体キャリアを貯蔵するキャリアタンクと、
前記濃度調整部に前記トナータンクから液体現像剤を供給する液体現像剤供給部と、
前記キャリアタンクから液体キャリアを供給する液体キャリア供給部と、
を有する請求項８〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
感光体に配設されたスクイーズローラと、
前記スクイーズローラにより回収される液体現像剤を前記濃度調整部に搬送する搬送部と、
を有する請求項８〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像部に配設された隔壁と、
前記隔壁により区画された前記現像ローラに液体現像剤を供給する貯留部と、
前記現像ローラクリーニング部から回収した液体現像剤が流入する回収部と、
を備え、
前記貯留部から前記隔壁を越えてオーバーフローした液体現像剤を回収部に流入させる請求項８〜１３のいずれか１項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、複数の感光体と、不揮発性溶剤をキャリアとする液体現像剤を用い前記複数の感光体上のそれぞれに形成された静電潜像を現像する複数の現像装置と、前記複数の感光体のそれぞれに対応する転写部で前記現像されたトナー像を順次転写して重ね合わせる転写体と、現像装置から回収した液体現像剤を濃度調整し再利用する液体現像剤の回収システム及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【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液体現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性の有機溶剤（キャリア）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】
このような液体現像剤を用いた画像形成装置において、現像装置や感光体から回収された液体現像剤を再利用するものが提案されている。液体現像剤を回収し、再利用する従来の画像形成装置では、液体現像剤を１〜５０μm の薄層にして現像ローラ上に塗布し現像ニップに送る。現像ニップ部を通過後現像ローラに残留した液体現像剤は、ブレードによって掻き取られて回収部に溜められるが、回収された液体現像剤は、固形粒子が感光体上に移動することで希釈される。また、感光体上から回収される液体現像剤はキャリア分が多く固形分濃度は現像装置から回収される液体現像剤の固形分濃度より低い。
【０００４】
この希釈された液体現像剤は、ポンプ等を用いて濃度調整手段に送られる。ここで高濃度の液体トナーが供給され希釈された液体現像剤と混合されて目標値固形分濃度に調整される。目標固形分濃度に調整された液体現像剤は、再び現像装置に送られ再利用される。
【特許文献１】特開２００２−６６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回収される液体現像剤の固形粒子の割合は一定していない。典型的には、画像データに基づき固形粒子の消費量は変化する。例えば、現像後の現像ローラ上から
現像ローラクリーニングブレードにより回収される液体現像剤は、画像データがベタの場合、多くの固形粒子が感光体に移動し消費されるため回収される液体現像剤の固形分濃度が低くなる。また、画像データがハーフトーンの場合、感光体に移動する固形粒子が少なく回収される液体現像剤の固形文濃度はあまり変化しない。このように固形分濃度が変化する回収液体現像剤を再利用する場合、固形分濃度が許容される所定値以下の場合濃度調整装置により目標濃度に調整しなければならない。カラー画像形成装置の場合、混色を防止するため回収液体現像剤の濃度調整装置は各色毎に設置される。画像形成装置の小型化の要求のため、各色毎に設置される濃度調整装置の容量は小容量にせざるを得ない。
【０００６】
小容量の濃度調整装置で、濃度の低い回収液体現像剤を所定の濃度にするため、トナータンクから高濃度の新品トナーを濃度調整装置に供給する。新品トナーの濃度は約３５％で、所定の濃度が２０％とすると、回収された液体現像剤の濃度が１７％の場合、濃度調整装置で所定の濃度に調整するためには、濃度３５％の新品トナーを所定量供給しなければならず、濃度調整装置にその分の空き容量がなければ効率よく濃度調整ができないという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決する、構成が簡単で回収される液体現像剤の濃度に応じて効率よく濃度調整が効率良く実施できる液体現像剤の回収システム及びそれを備えた画像形成装置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】
【０００８】
本発明の液体現像剤回収システムは、前記課題を解決するために、現像ローラの液体現像剤を回収する現像ローラクリーニング部と、前記現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤を貯蔵する現像液貯蔵部と、前記現像液貯蔵部から搬送された液体現像剤を貯蔵するとともに、液体現像剤の濃度を調整する濃度調整部と、を有することを特徴とする。回収液体現像剤を一旦現像液貯蔵部で貯蔵し、その後、濃度調整部に搬送することで、回収液体現像剤の固形分濃度の変動に対応でき、効率よく回収液体現像剤の濃度調整ができる。
【０００９】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、廃液タンクと、前記現像液貯蔵部の液体現像剤を前記濃度調整部と前記廃液タンクに分配する分配部と、を有する。回収液体現像剤の固形分濃度の変動に対応でき、効率よく回収液体現像剤の濃度調整ができる。
【００１０】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、画像データから得たドットカウントにより現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤の濃度を推定する回収液濃度推定部と、前記回収液濃度推定部により得られたデータに基づいて前記分配部を制御する制御部と、を有する。画像形成の工程で消費されるトナー量が推定でき、現像ローラ上から回収される液体現像剤の固形分濃度が推定できるので、実時間に即した回収液体現像剤の濃度調整のための分配ができる。
【００１１】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、前記現像ローラを有する現像部と、前記濃度調整部に配設された液位センサと、前記濃度調整部に配設された濃度センサと、前記濃度調整部から現像部に液体現像剤を前記現像部に搬送する搬送部と、を有する。回収液体現像剤を濃度調整して再利用できる。
【００１２】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、液体現像剤を貯蔵するトナータンクと、液体キャリアを貯蔵するキャリアタンクと、前記濃度調整部に前記トナータンクから液体現像剤を供給する液体現像剤供給部と、前記キャリアタンクから液体キャリアを供給する液体キャリア供給部と、を有する。回収液体現像剤の濃度変動に対応して効率よく濃度調整ができる。
【００１３】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、感光体上からスクイーズローラにより回収される液体現像剤を前記濃度調整部に搬送する搬送部手段を有する。感光体上のキャリア分の多い液体現像剤を無駄なく再利用することができる。
【００１４】
また、本発明の液体現像剤回収システムは、前記現像部に配設された隔壁と、前記隔壁により区画された前記現像ローラに液体現像剤を供給する貯留部と、前記現像ローラクリーニング部で回収した液体現像剤が流入する回収部と、を備え、前記貯留部から前記隔壁を越えてオーバーフローした液体現像剤を回収部に流入させる。貯留部への液体現像剤の供給量は現像に伴う液体現像剤消費量より若干多めに設定されるため、オーバーフローした液体現像剤を回収し再利用することで無駄をなくすことができる。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、前記静電潜像を液体現像剤で現像して像を形成する現像部と、前記感光体像を転写する転写部と、現像ローラの液体現像剤を回収する現像ローラクリーニング部と、前記現像ローラクリーニング部で回収された液体現像剤を貯蔵する現像液貯蔵部と、前記現像液貯蔵部から搬送された液体現像剤を貯蔵するとともに、液体現像剤の濃度を調整する濃度調整部と、を有することを特徴とする。回収液体現像剤の効率の良い再利用が可能な画像形成装置とすることができる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、廃液タンクと、前記現像液貯蔵部の液体現像剤を前記濃度調整部と廃液タンクとに分配する分配部手段を有する。回収液体現像剤の固形分濃度の変動に対応でき、効率よく回収液体現像剤の濃度調整ができる。
【００１７】
また、本発明の画像形成装置は、画像データから得たドットカウントにより回収液体現像剤の濃度を推定する回収液濃度推定部と、前記回収液濃度推定部により得られたデータに基づいて前記分配部を制御する制御部と、を有する。画像形成の工程で消費されるトナー量が推定でき、現像ローラ上から回収される液体現像剤の固形分濃度が推定できるので、実時間に即した回収液体現像剤の濃度調整のための分配ができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、前記濃度調整部に配設された液位センサと、前記濃度調整部に配設された濃度センサと、前記濃度調整部から前記現像部に液体現像剤を搬送する搬送部と、を有する。回収液体現像剤を濃度調整して再利用できる。
【００１９】
また、本発明の画像形成装置は、液体現像剤を貯蔵するトナータンクと、液体キャリアを貯蔵するキャリアタンクと、前記濃度調整部に前記トナータンクから液体現像剤を供給する液体現像剤供給部と、前記キャリアタンクから液体キャリアを供給する液体キャリア供給部と、を有する。回収液体現像剤の濃度変動に対応して効率よく濃度調整ができる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、前記感光体に配設されたスクイーズローラと、前記スクイーズローラにより回収される液体現像剤を前記濃度調整部に搬送する搬送部と、を有する。感光体上のキャリア分の多い液体現像剤を無駄なく再利用することができる。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像部に配設された隔壁と、前記隔壁により区画された前記現像ローラに液体現像剤を供給する貯留部と、前記現像ローラクリーニング部から回収した液体現像剤が流入する回収部と、を備え、前記貯留部から前記隔壁を越えてオーバーフローした液体現像剤を回収部に流入させる。貯留部への液体現像剤の供給量は現像に伴う液体現像剤消費量より若干多めに設定されるため、オーバーフローした液体現像剤を回収し再利用することで無駄をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る液体現像剤の回収システムを備えた画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図、図２は本発明の第１の実施形態の画像形成部、現像ユニット及び中間転写体の主要構成要素と液体現像剤の回収システムを示す一部拡大図である。図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー（Ｙ）の画像形成部、現像ユニット及び中間転写体の構成と液体現像剤の回収システムを示したのが図２である。
【００２３】
図１に示すように、この実施形態の画像形成装置１は、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の潜像担持体である感光体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋを備えている。ここで、各感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおいて、１０Ｙはイエローの感光体、１０Ｍはマゼンタの感光体、１０Ｃはシアンの感光体、１０Ｋはブラックの感光体を表す。図１に示す実施形態ではいずれも、感光体ドラムから構成されている。なお、各感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、無端ベルト状に構成することもできる。
【００２４】
図２に示されるように画像形成部は、感光体１０Ｙの外周の回転方向（移動方向）に沿って、コロナ帯電器１１Ｙ、露光ユニット１２Ｙ、現像ローラ２０Ｙ、感光体スクイーズローラ１３Ｙと感光体クリーニングブレード１５Ｙが配置されている。感光体スクイーズローラ１３Ｙは、感光体１０Ｙに対向して現像ローラ２０Ｙと一次転写部５０Ｙの間に当接配置される。感光体スクイーズローラ１３Ｙにはその表面に押圧摺接するスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙを備えている。
【００２５】
現像ローラ２０Ｙの外周に現像ニップの下流側に現像ローラクリーニングブレード２１Ｙが当接し、現像ローラ２０Ｙの現像ニップの上流側にアニロックスローラを用いた現像剤供給ローラ３２Ｙが当接しする。現像剤供給ローラ３２Ｙには現像剤供給量を規制する規制ブレード３３Ｙが当接する。現像ニップと現像剤供給ローラ３２Ｙとの間に、トナー帯電用のコロナ帯電器２２Ｙが配置される。液体現像剤が収容された現像剤容器（トナーリザーバ）３１Ｙの中に、現像剤供給ローラ３２Ｙが配置される。中間転写体４０を挟み感光体１０Ｙと対向する位置に一次転写部５０Ｙの一次転写ローラ（図示せず）が配置される。中間転写体４０には、中間転写体クリーニングブレード５５が配置されている。
【００２６】
現像剤容器３１Ｙ内に収納される液体現像剤において、トナーとしては、トナーに使用される公知の熱可塑性樹脂中へ同じく公知の顔料等の着色剤を分散させた例えば平均粒径１μｍの粒子を用いることができる。一方、液体キャリアとしては、低粘性低濃度の液体現像剤の場合は、例えばＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン社）の絶縁性液体キャリアを用いることができる。また、液体キャリアとして、高粘性高濃度の液体現像剤の場合は、例えば、有機溶媒、フェニルメチルシロキサン、ジメチルポリシロキサンおよびポリジメチルシクロシロキサン等の引火点２１０℃以上のシリコーンオイル、鉱物油、沸点１７０℃以上で４０℃での粘度が３ｍＰａ・ｓの比較的低粘度の流動パラフィンなどの脂肪族飽和炭化水素、ノルマルパラフィン、植物油、食用油、高級脂肪酸エステル、等の絶縁性液体キャリアを用いることができる。そして、液体現像剤２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋはトナー粒子を液体キャリアへ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０％としたものである。
【００２７】
画像形成部及び現像ユニットでは、コロナ帯電器１１Ｙにより、感光体１０Ｙを一様に帯電させ、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等の光学系を有する露光ユニット１２Ｙにより、入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザ光を照射して、帯電された感光体１０Ｙ上に静電潜像を形成する。
【００２８】
そして、各色（ここではイエロー）の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙから規制ブレード３３Ｙにより供給現像剤量を規制して現像剤供給ローラ３２Ｙから現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給して感光体１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像している。現像ローラ２０Ｙで静電潜像が現像された感光体１０Ｙには感光体スクイーズローラ１３Ｙが当接し過剰なキャリアを写し取る。感光体スクイーズローラ１３Ｙには、スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙが当接し、感光体１０Ｙから写し取った液体現像剤を回収し、後述の液体現像剤再利用手段に搬送する。感光体スクイーズローラ１３Ｙは、金属製芯金の表面に導電性ウレタンゴム等の弾性部材とフッ素樹脂製表層を配した導電性の弾性ローラである。
【００２９】
中間転写体４０は、エンドレスのベルト部材であり、駆動ローラ４１と従動ローラ４２との間に巻き掛けて張架され、一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながら駆動ローラ４１により回転駆動される。一次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、一次転写ローラ（図示せず）が中間転写体４０を挟んで感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと対向配置され、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に一次転写バイアスを印加し、中間転写体４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成している。一次転写後の感光体１０Ｙには、感光体クリーニングブレード１５Ｙが当接し一次転写で残留したキャリアを掻き取り回収し、イエロー用バッファタンク７０Ｙに一旦貯蔵され、イエロー用バッファタンク７０Ｙからイエロー用濃度調整タンク８２Ｙに搬送する。
【００３０】
二次転写ユニット６０は、二次転写ローラ６１が中間転写体４０を挟んでベルト駆動ローラ４１と対向配置されている。二次転写ユニット６０では、中間転写体４０上に色重ねして形成されたフルカラーのトナー画像や単色のトナー画像が二次転写ユニット６０の転写位置に到達するタイミングに合せてシート材搬送経路Ｌにて用紙、フィルム、布等のシート材を搬送、供給し、二次転写バイアスを印加しシート材に単色のトナー画像やフルカラーのトナー画像を二次転写する。シート材搬送経路の前方には、定着ユニット（図示せ）が配置され、シート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を用紙等の記録媒体（シート材）に融着させ定着させ、最終的なシート材上の画像形成を終了する。二次転写後の中間転写体４０に中間転写体クリーニングブレード５５が当接し残った液体現像剤を回収し廃棄タンク９０に搬送する。
【００３１】
感光体１０Ｙの現像ローラ２０Ｙによる現像位置と一次転写部５０Ｙの間に配置された感光体スクイーズローラ１３Ｙと、感光体１０Ｙの一次転写部５０Ｙの下流側に配置された感光体クリーニングブレード１５Ｙにより回収された液体現像剤は各色毎に再利用される。
【００３２】
回収された液体現像剤を再利用するための手段をイエローを例として説明する。液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙは、隔壁３４Ｙにより貯留部３５Ｙと回収部３６Ｙに区画されている。貯留部３５Ｙには現像ローラ２０Ｙに液体現像剤を供給する現像剤供給ローラ３２Ｙが配置される。現像ローラ２０Ｙの外周には、感光体１０Ｙとの現像ニップの下流側に現像ローラクリーニングブレード２１Ｙが当接し、現像後の現像ローラ２０Ｙから液体現像剤を掻き取り回収し回収部３６Ｙに搬送する。
【００３３】
現像後で一次転写前に感光体１０Ｙから感光体スクイーズローラ１３Ｙにより写し取られた液体現像剤は、スクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙにより掻き取られ現像剤容器３１Ｙの回収部３６Ｙに搬送する。
【００３４】
一次転写後の感光体１０Ｙと当接する感光体クリーニングブレード１５Ｙにより回収された液体現像剤は、一旦イエロー用バッファタンク７０Ｙに搬送され、イエロー用バッファタンク７０Ｙからイエロー用濃度調整タンク８２Ｙに搬送されて再利用される。
【００３５】
第１の実施形態の再利用手段は、各色毎に例えばイエローの場合、イエロー用トナータンク８１Ｙ、イエロー用濃度調整タンク８２Ｙ、イエロー用現像液貯蔵タンク８３Ｙを備えている。新品キャリアを貯蔵するため各色共通の共通キャリアタンク８０を配置し、共通キャリアタンク８０と各色毎に配置した濃度調整タンク８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋがそれぞれ搬送ラインで連通する。
【００３６】
現像剤容器３１Ｙの回収部３６Ｙ内の回収液体現像剤は、先ず現像液貯蔵部であるイエロー用貯蔵タンク８３Ｙに搬送される。イエロー用現像液貯蔵タンク８３Ｙに一旦貯蔵された液体現像剤は濃度調整部であるイエロー用濃度調整タンク８２Ｙにポンプを介して搬送される。濃度が変動する現像部の回収部３６Ｙからの回収液体現像剤を一旦イエロー用現像液貯蔵タンク８３Ｙ内に貯蔵することで、容量の小さいイエロー用濃度調整タンク８２Ｙ内の濃度調整を効率良く実施するためである。
【００３７】
イエロー用濃度調整タンク８２Ｙには、濃度を測定する濃度センサと液位を測定する液位センサ及び攪拌手段が配置される。濃度センサとしては光反射形のものや光透過形のもの等であり、液位センサとしては、濃度調整タンク内に２値型ホール素子を鉛直方向に複数個配置し、浮力体に磁力発生体を固定したもの等である。イエロー用濃度調整タンク８２Ｙ内の濃度センサ、液位センサについては後述する。
【００３８】
イエロー用濃度調整タンク８２Ｙには、イエロー用トナータンク８１Ｙから濃度約３５％の新品トナーと共通キャリアタンク８０から新品キャリアが搬送ラインを通して供給される。イエロー用濃度調整タンク８２Ｙは、現像剤容器３１Ｙの貯留部３５Ｙとポンプを介した搬送ラインで連通する。
【００３９】
図３は本発明の第２の実施形態に係る液体現像剤の回収システムを備えた画像形成装置を構成する主要構成要素を示す図であり、図４は本発明の第２の実施形態の画像形成部、現像ユニット及び中間転写体の主要構成要素と液体現像剤の回収システムを示す一部拡大図である。図３において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色に対し、同じ構成要素については、各色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋをそれぞれに付して同一番号を用いている。そのうち、イエロー（Ｙ）の画像形成部、現像ユニット及び中間転写体の構成と液体現像剤の回収システムを示したのが図４である。
【００４０】
第２の実施形態の液体現像剤の回収システムを備えた画像形成装置は、現像部の回収部３６Ｙからの回収液体現像剤を一旦貯蔵するイエロー用現像液貯蔵タンク８３Ｙ内の回収液体現像剤を、分配手段８４Ｙによるイエロー用濃度調整タンク８２Ｙと廃棄タンク９０に分配する。分配手段のシーケンスについては後述する。他の構成は第１の実施形態の液体現像剤の回収システムと同様であるので説明を省略する。
【００４１】
濃度調整タンク８２Ｙに配置された濃度センサと液位センサにより液体現像剤の濃度と液位が測定される。先ず液位センサである液量測定装置１１０Ｙについて説明する。図５に示すように、液量測定装置１１０Ｙは、フロート支持部材１１１Ｙ、比例出力型ホール素子の一例としての第１ホール素子１１３Ｙ、第２ホール素子１１４Ｙ、第３ホール素子１１５Ｙ、浮揚部材の一例としてのフロート１１６Ｙ、第１磁界発生体１１７Ｙ及び第２磁界発生体１１８Ｙを有する。
【００４２】
フロート支持部材１１１Ｙは、イエロー濃度調整タンク８２Ｙ内の液面上から液面下の略底部までフロート１１６Ｙを移動可能に支持した部材からなり、第１ホール素子１１３Ｙ、第２ホール素子１１４Ｙ及び第３ホール素子１１５Ｙが所定距離離れて下から順に設けられている。
【００４３】
第１ホール素子１１３Ｙ、第２ホール素子１１４Ｙ及び第３ホール素子１１５Ｙは、磁束密度に対して出力電圧が変化する比例出力型ホール素子からなる。本実施形態では、ホール素子間距離を３０ｍｍとする。
【００４４】
フロート１１６Ｙは、液面に浮かび、液面位置によりフロート支持部材１１１Ｙに対して移動可能な部材であり、下方に第１磁界発生体１１７Ｙ、所定距離離れて上方に第２磁界発生体１１８Ｙを有する。第１磁界発生体１１７Ｙ及び第２磁界発生体１１８Ｙは、フロート１１６Ｙの移動と共に各ホール素子１１３Ｙ，１１４Ｙ，１１５Ｙに対向して移動するように設けられている。第１磁界発生体１１７Ｙと第２磁界発生体１１８Ｙとは、Ｎ極とＳ極が逆になるように配置されている。本実施形態では、直径５ｍｍ、長さ６ｍｍ、４０００ガウスの磁界発生体１１７Ｙ，１１８Ｙを距離２０ｍｍ離間させて配置する。
【００４５】
濃度測定装置１２０Ｙは、撹拌プロペラ軸１２１Ｙと、移動部材の一例としての透明プロペラ１２２Ｙと、撹拌部材の一例としての撹拌プロペラ１２３Ｙと、濃度測定部１３０Ｙとを有する。撹拌プロペラ軸１２１Ｙは、透明プロペラ１２２Ｙ及び撹拌プロペラ１２３Ｙを同軸に設け、モータにより回転させられる部材である。
【００４６】
濃度測定部１３０Ｙと透明プロペラ１２２Ｙによる濃度検出方法について説明する。図６に示すように、透明プロペラ１２２Ｙは、撹拌プロペラ軸１２１Ｙに支持され、回転可能な長方形等の平板状部材からなり、濃度測定部１３０Ｙの第１部材１３０ａＹと第２部材１３０ｂＹとの隙間１３０ｃＹ内を断続的に通過する構造となっている。なお、第１部材１３０ａＹ又は第２部材１３０ｂＹは移動可能であり、隙間１３０ｃＹ距離を変更可能である。また、隙間１３０ｃＹの距離を液体現像剤の色により異ならせることができる。
【００４７】
図７（ａ）（ｂ）に示すような透過タイプ濃度測定部１３０Ｙでは、隙間１３０ｃＹを挟むように対向して濃度測定部材の一例としての発光ＬＥＤ１３１Ｙと、濃度測定用受光素子１３２Ｙが配置されている。また、発光ＬＥＤ１３１Ｙ側には、発光強度測定用受光素子１３３Ｙが配置されている。
【００４８】
図８に示されるように、発光ＬＥＤ１３１Ｙ、濃度測定用受光素子１３２Ｙ及び発光強度測定用受光素子１３３Ｙは、それぞれＣＰＵ１３４Ｙに接続されている。発光ＬＥＤ１３１Ｙは増幅器１３５Ｙを介してＣＰＵ１３４Ｙに接続され、濃度測定用受光素子１３２Ｙは第１Ａ／Ｄ変換器１３６Ｙを介してＣＰＵ１３４Ｙに接続され、発光強度測定用受光素子１３３Ｙは第２Ａ／Ｄ変換器１３７を介してＣＰＵ１３４Ｙに接続されている。
【００４９】
また、図９に示すような反射タイプ濃度測定部１３０Ｙでは、隙間１３０ｃＹに対して一方に発光ＬＥＤ１３１Ｙ、濃度測定用受光素子１３２Ｙ及び発光強度測定用受光素子１３３Ｙが配置されている。また、隙間１３０ｃＹに対して他方には、反射膜１４０Ｙが配置されている。
【００５０】
このような構造により、発光ＬＥＤ１３１Ｙで発光した光は、透明プロペラ１２２Ｙより発光ＬＥＤ１３１Ｙ側の液体現像剤、透明プロペラ１２２Ｙ、反射膜１４０Ｙ側の液体現像剤を通過して、反射膜１４０Ｙにより反射し、反射膜１４０Ｙ側の液体現像剤、透明プロペラ１２２Ｙ、透明プロペラ１２２Ｙより濃度測定用受光素子１３２Ｙ側の液体現像剤、を通過して、濃度測定用受光素子１３２Ｙに受光される光路と、透明プロペラ１２２Ｙより発光ＬＥＤ１３１Ｙ側の液体現像剤を通過して、発光強度測定用受光素子１３３Ｙに受光される光路とを有する。
【００５１】
発光ＬＥＤ１３１Ｙ、濃度測定用受光素子１３２Ｙ及び発光強度測定用受光素子１３３Ｙは、それぞれＣＰＵ１３４Ｙに接続されている。発光ＬＥＤ１３１Ｙは増幅器１３５Ｙを介してＣＰＵ１３４Ｙに接続され、濃度測定用受光素子１３２Ｙは第１Ａ／Ｄ変換器１３６Ｙを介してＣＰＵ１３４Ｙに接続され、発光強度測定用受光素子１３３Ｙは第２Ａ／Ｄ変換器１３７Ｙを介してＣＰＵ１３４Ｙに接続されている。
【００５２】
現像後の現像ローラ２０Ｙ上から現像ローラクリーニングブレード２１Ｙにより回収され回収部３６Ｙに搬送される液体現像剤は、画像データに応じて固形分濃度が変化する。それは、画像データがベタの場合、多くの固形粒子が感光体に移動し消費されるため回収される液体現像剤の固形分濃度が低くなる。また、画像データがハーフトーンの場合、感光体に移動する固形粒子が少なく回収される液体現像剤の固形分濃度はあまり変化しない。
【００５３】
現像後で一次転写前の感光体１０Ｙ上に当接し残余の液体現像剤を写し取る感光体スクイーズローラ１３Ｙからスクイーズローラクリーニングブレード１４Ｙにより掻き取られ回収部３６Ｙに搬送される液体現像剤は、キャリアの割合が多く固形分濃度は低い。
【００５４】
一次転写後の感光体１０Ｙと当接する感光体クリーニングブレード１５Ｙにより回収され一旦イエロー用バッファタンク７０Ｙに搬送される液体現像剤は、キャリアの割合が多く固形分濃度は低い。
【００５５】
現像剤容器３１Ｙの貯留部３５Ｙに供給される液体現像剤の量は、現像に伴う液体現像剤消費量より若干多くなるように設定されているため、隔壁３４Ｙを越えて回収部３６Ｙにオーバーフローする。貯留部３５Ｙからオーバーフローする液体現像剤は目標濃度に調整されているため濃度変化はない。
【００５６】
現像剤容器３１Ｙの回収部３６Ｙに流入する回収液体現像剤のなかで現像後の現像ローラ２０Ｙ上から現像ローラクリーニングブレード２１Ｙにより回収される液体現像剤の量が一番多く、その固形分濃度の変動も一番大きい。そのため、現像ローラ２０Ｙから回収された液体現像剤の固形分濃度が回収液体現像剤全体の固形分濃度に影響を与える。
【００５７】
回収された液体現像剤を目標濃度に調整して再利用するために調整する濃度調整タンク８２Ｙは、混色を防止するため各色毎に設けられるのでその容量は小容量とせざるをえない。例えば、回収され濃度調整タンク８２Ｙ内の液体現像剤の固形分濃度１７％を目標固形分濃度が２０％とするため、トナータンク８１Ｙの固形分濃度が３５％の新品トナーを供給して攪拌する場合、濃度調整タンク８２Ｙには新品トナーを追加する残り容積が必要である。
【００５８】
しかしながら、現像部の回収部３６Ｙからの回収液体現像剤を直接濃度調整タンク８２Ｙに搬送すると、回収液体現像剤の固形分濃度が所定値より低い場合、濃度調整タンク８２Ｙ内で目標濃度に調整するためには多くの高濃度の新品トナーを濃度調整タンク８２Ｙに供給しなければならず、濃度調整タンク８２Ｙの容量に制限のある状態では、効率良く固形分濃度を調整することが困難になるという問題が発生する。
【００５９】
そのため、本発明の液体現像剤の回収システムでは、現像部の回収部３６Ｙからの回収液体現像剤を一旦貯蔵する現像液貯蔵タンク８３Ｙを設けている。現像液貯蔵タンク８３Ｙを濃度調整タンク８２Ｙの上流側に配置することで、回収液体現像剤の固形分濃度の変動に対応する。
【００６０】
さらに、回収液体現像剤の固形分濃度の変動に対応するために、本発明の第２の実施形態では、現像部の回収部３６Ｙからの回収液体現像剤を一旦貯蔵するイエロー用現像液貯蔵タンク８３Ｙ内の回収液体現像剤を、分配手段８４Ｙによるイエロー用濃度調整タンク８２Ｙと廃棄タンク９０に分配する。
【００６１】
分配手段８４Ｙによる分配を制御する要因として回収部３６Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度とする。回収部３６Ｙ内の固形分濃度変化は、前記のように現像後の現像ローラ２０Ｙ上から現像ローラクリーニングブレード２１Ｙにより回収される液体現像剤の固形分濃度の変化に大きく影響される。その固形分濃度の変化は、画像データに応じて変動するので、画像データから得たドットカウント１００を用いて、そのデータに基づいて回収部３６Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度を推定することが可能である。
【００６２】
本発明の画像形成装置は、画像データに基づく画像信号に対して所定の信号を施して印刷ドットの配列に関する印刷ドットデータを作成し、感光体１０Ｙ上に印刷ドットに対応する静電潜像を形成し、該静電潜像を液体現像剤により顕像化する。そのため、画像データに基づいて印刷ドット数をカウントすることによりトナー消費量が推定できる。ドットカウント１００によるトナーの消費量を推定する技術としては、ドットの連続性を考慮せず単に各画像データのドットごとに個別にトナー消費量を推定する単純カウント技術、一次元でのドット連続性を考慮してトナー消費量を推定する一次元カウント技術、画像データのドットの二次元的配列を考慮してトナーの消費量を推定する二次元カウント技術等があるが、いずれのカウント技術を用いても良い。
【００６３】
分配手段８４Ｙは、現像液貯蔵部８３Ｙから回収液体現像の搬送ラインを閉とする第１の位置と、濃度調整タンク８２Ｙに回収液体現像剤を搬送する第２の位置と、廃棄タンク９０に回収液体現像剤を搬送する第３の位置に切り替え可能な電磁弁で構成され、前記分配手段８４Ｙを構成する電磁弁は、ドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段のデータにより制御される。回収液体現像剤濃度推定手段であるドットカウンタ１００のデータが所定値以上の場合、回収部３６Ｙ内に回収される回収液体現像剤の固形分濃度が所定濃度未満と判断する。
【００６４】
図１０は、本発明の液体現像剤の回収システムのフローチャートのシーケンスの一例を示すものである。このフリーチャートのシーケンスは、先ず（１）の工程でドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。（１）の工程で固形分濃度が５％未満と判定（ＹＥＳ）された場合は、（２）の工程に移行する。（１）の工程で固形分濃度が５％以上と判定（ＮＯ）と判定された場合は、（３）の工程に移行する。
【００６５】
（２）の工程では、分配手段８４Ｙにより現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤を５秒ずつ濃度調整タンク８２Ｙと廃棄タンク９０に交互に搬送する。１０秒後に（１）の工程に戻り、ドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。
【００６６】
（３）の工程では、回収液体現像剤の固形分濃度が５％以上と判定された回収液体現像剤を濃度調整タンク８２Ｙに搬送する。
【００６７】
図１０に示すフローチャートのシーケンスで、（２）の工程で、現像液貯蔵部８３Ｙの回収液体現像剤を送るポンプの駆動を５秒間停止し、次の５秒間ポンプを駆動し、回収液体現像剤を濃度調整タンク８２Ｙに搬送する。また、（２）の工程で、現像液貯蔵部８３Ｙの回収液体現像剤を送るポンプの駆動を通常送液速度の５０％で１０秒間駆動しても良い。１０秒後に再度（１）の工程に戻り、ドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。（３）の工程では、回収液体現像剤の固形分濃度が５％以上と判定された回収液体現像剤を濃度調整タンク８２Ｙに通常送液速度（１００％）で１０秒間送液する。
【００６８】
図１１に示すフローチャートのシーケンスは、（４）の工程でドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。（４）の工程で固形分濃度が５％未満と判定（ＹＥＳ）された場合は、（５）の工程に移行する。（４）の工程で固形分濃度が５％以上と判定（ＮＯ）と判定された場合は、（７）の工程に移行する。
【００６９】
（５）の工程では、濃度調整タンク８２Ｙの液位が所定値（１１８ｍｍ）以上であるか否かを判定する。（５）の工程で、濃度調整タンク８２Ｙの液位が所定値（１１８ｍｍ）以上と判定（ＹＥＳ）と判定された場合（６）の工程に移行する。（５）の工程で、濃度調整タンク８２Ｙの液位が所定値（１１８ｍｍ）以下と判定（ＮＯ）と判定された場合（７）の工程に移行する。
【００７０】
（５）の工程で濃度調整タンク８２Ｙの液位が所定値以上で満杯センサ以下の場合は、現像液貯蔵部８３Ｙのポンプの駆動を５秒間停止し、濃度調整タンク８２Ｙの液位が所定値以上で満杯センサ以上の場合は、現像液貯蔵部８３Ｙのポンプの駆動を５秒間駆動し、分配手段８４Ｙを介して回収液体現像剤を廃棄タンク９０に送液する。５秒後、（４）の工程に戻り、ドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。
【００７１】
（７）の工程では、現像液貯蔵部８３Ｙのポンプの駆動を５秒間駆動し、分配手段８４Ｙを介して回収液体現像剤を濃度調整タンク８２Ｙに送液する。５秒後、（４）の工程に戻り、ドットカウンタ１００による回収液体現像剤濃度推定手段により現像液貯蔵部８３Ｙ内の回収液体現像剤の固形分濃度が所定値（５％）未満であるか否かを判定する。
【００７２】
以上のように、本発明の液体現像剤の回収システムは、簡単な構成で効率良く回収された液体現像剤の濃度調整ができ、装置の配置スペースを小さくでき画像形成装置の小型化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：感光体、１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：コロナ帯電器、１２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：露光ユニット、１３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：感光体スクイーズローラ、１４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：スクイーズローラクリーニングブレード、１５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：感光体クリーニングブレード、２０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：現像ローラ、２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：現像ローラクリーニングブレード、２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：トナー帯電用コロナ帯電器、３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：現像剤容器、３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：現像剤供給ローラ、３３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：規制ブレード、３４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：隔壁、３５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：貯留部、３６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：回収部、４０：中間転写ベルト、４１：駆動ローラ、４２：従動ローラ、５５：中間転写体クリーニングブレード、６０：二次転写部、６１：二次転写ローラ、７０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：バッファタンク、８０：共通キャリアタンク、８１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：トナータンク、８２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：濃度調整タンク、８３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：液体現像剤貯蔵タンク、８４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：分配手段、９０：廃棄タンク、１００：ドットカウンタ、１１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：液量測定装置、１２０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ：濃度測定装置
【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】
2009122631.tif 000011
【図１０】
2009122631.tif 000012
【図１１】
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