JPH0876604A

JPH0876604A - 濃縮トナー補給装置および現像液濃度制御方法および装置および補給区画室ユニットスペア

Info

Publication number: JPH0876604A
Application number: JP6212894A
Authority: JP
Inventors: Hideji Hirai; 秀二平井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】現像液タンク内に、常に適正なトナー濃度を持
った一定量の現像液を蓄える。【構成】現像液タンク１中の現像液量を現像液量検出手
段１１により検出し、希釈液３Ａを希釈液ボトル３０か
ら現像液タンク１に補給して現像液タンク１中の現像液
量を実質的に一定に保つと共に、現像液１Ａ中における
トナー濃度を現像液濃度検出手段１５により検出し、ト
ナー濃度が所定の濃度下限許容値にまで低下したとき
に、濃縮トナー補給手段により一定量の濃縮トナー２Ａ
を現像液タンク中１に補給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、濃縮トナー補給装置
および現像液濃度制御方法および装置および補給区画室
ユニットスペアに関する。

【０００２】

【従来の技術】所謂液体現像において用いられる現像液
は、母液中にトナー粒子を分散させたものであり、現像
すべき静電潜像に現像液が供給されると、トナーが電気
泳動して静電潜像の形成された潜像担持体に付着し、静
電潜像を可視化する。

【０００３】液体現像において、適正な現像が行われる
ためには、「現像液濃度」即ち、現像液中におけるトナ
ー濃度が「適正な範囲」になければならない。即ち、現
像液濃度が高すぎると、所謂「カブリ」により地肌汚れ
が発生するし、現像液濃度が低すぎるとコントラストの
高い可視像を得ることができない。

【０００４】現像液中のトナー成分は、現像により静電
潜像を可視化することにより消費されるから、トナー成
分は現像を繰り返すに従い減少する。

【０００５】一方、トナーを分散させている母液は、潜
像担持体に付着したり、あるいは蒸発したりすることに
より減少するが、トナー成分の減少の割合と、母液の減
少の割合とが等しくないため、現像液濃度は時間と共に
変化する。このため現像液濃度を上記「適正な範囲」に
調整する必要がある。

【０００６】現像液濃度を調整する方法としては、現像
液中に濃縮トナーのみを補給して濃度調整を行うもの
（例えば、特開昭６２−１６０４７５号公報）や、母液
と同成分の希釈液と濃縮トナーとを別個に補給するもの
（特開平４−１４１６８２号公報）等が知られている。

【０００７】現像液濃度の調整には、何れにせよ濃縮ト
ナーの補給が不可欠であるが、濃縮トナーは固形成分で
あるトナーの濃度が極めて高いため、トナーの固化が生
じやすく、例えば濃縮トナーボトルから現像液タンクに
濃縮トナーを導く補給通路に設けられた開閉弁が固化ト
ナーで詰まって、濃縮トナーの正常な補給が妨げられた
りする問題が有る。

【０００８】また、濃縮トナーと希釈液とを補給する場
合、上記特開平４−１４１６８２号公報開示の補給方式
では、補給量を一々算出しなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、濃縮トナーの固化に
より開閉弁が詰まることの無い、新規な濃縮トナー補給
装置（請求項１，２）の提供を目的とする（請求項１，
２）。

【００１０】この発明の別の目的は、複雑な演算を行う
こと無く希釈液と濃縮トナーの補給を行い、現像液タン
ク中に、常に適正な現像液濃度範囲を持った定量の現像
液を保持させ得る、新規な現像液濃度制御方法（請求項
３）およびこの方法を実施するための装置（請求項４〜
９）を提供するにある。

【００１１】この発明の他の目的は、上記現像液濃度制
御方法の実施に使用可能な、新規な補給区画室ユニット
スペアの提供にある（請求項１０）。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１および２記載の
濃縮トナー補給装置は「現像液タンク中に希釈液を補給
するための希釈液ボトルと、上記現像液タンク内に濃縮
トナーを補給するための濃縮トナーボトルとを有する液
体現像装置」において用いられる装置である。

【００１３】「希釈液」は、前述の如く、現像液中にお
いてトナー粒子を分散させている母液と同一成分の液体
である。

【００１４】請求項１記載の濃縮トナー補給装置は、補
給パイプと、気圧制御用開閉弁と、希釈液供給用開閉弁
と、第１および第２パイプと、制御手段とを有する。

【００１５】「補給パイプ」は、一端を現像液タンクに
臨ませて設けられる。

【００１６】「気圧制御用開閉弁」は、補給パイプの他
端に設けられて補給パイプの他端を開閉することにより
補給パイプ内の気圧制御を行う。

【００１７】「第１パイプ」は、希釈液ボトルと補給パ
イプを連結するパイプである。

【００１８】「希釈液補給用開閉弁」は、第１パイプ中
に配備され、補給パイプへの希釈液の供給を行うため開
閉する。

【００１９】「第２パイプ」は、希釈液ボトルと補給パ
イプの連結部よりも上位で、且つ、濃縮トナーボトルの
濃縮トナー液面よりも高い位置において、濃縮トナーボ
トルと補給パイプを連結するパイプである。

【００２０】「制御手段」は、気圧制御用開閉弁と希釈
液補給用開閉弁を制御する。

【００２１】請求項２記載のトナー補給装置は、補給パ
イプと、気圧制御用開閉弁と、第１および第２パイプ
と、希釈液補給用開閉弁と、希釈液補給用負圧ポンプ
と、濃縮トナー補給用負圧ポンプと、制御手段とを有す
る。

【００２２】「補給パイプ」は、一端を現像液タンクに
臨ませて配備される。

【００２３】「気圧制御用開閉弁」は、補給パイプの他
端に設けられて補給パイプの他端を開閉することにより
補給パイプ内の気圧制御を行う。

【００２４】「第１パイプ」は、希釈液ボトルと補給パ
イプを連結するパイプである。

【００２５】「希釈液補給用開閉弁」は、第１パイプ中
に配備され、補給パイプへの希釈液の供給を行うため開
閉する。

【００２６】「第２パイプ」は、希釈液ボトルと補給パ
イプの連結部よりも下位で、且つ、濃縮トナーボトルの
濃縮トナー液面よりも高い位置において、濃縮トナーボ
トルと補給パイプを連結するパイプである。

【００２７】「希釈液補給用負圧ポンプ」は、希釈液ボ
トルと補給パイプの連結部よりも下位で、且つ、濃縮ト
ナーボトルと補給パイプとの連結部よりも高い位置にお
いて補給パイプに設けられ、希釈液補給用の負圧を発生
させる。

【００２８】「濃縮トナー補給用負圧ポンプ」は、濃縮
トナーボトルと補給パイプとの連結部よりも低い位置に
おいて補給パイプに設けられ、濃縮トナー補給用の負圧
を発生させる。

【００２９】「制御手段」は、濃縮トナーの補給を行う
とき、濃縮トナーを補給したのちに希釈液の補給を行う
ように、上記気圧制御用開閉弁と、希釈液補給用開閉弁
と、希釈液補給用負圧ポンプと、濃縮トナー補給用負圧
ポンプとを制御する。

【００３０】上記請求項１，２記載の濃縮トナー補給装
置における「希釈液」の補給量は、現像液タンク中の現
像液量が所定量となるように行っても良いし、現像液タ
ンク中の現像液量と現像液濃度を検出した結果に基づき
演算的に算出した量を補給するようにしてもよい。「濃
縮トナー」の補給量についても同様である。

【００３１】請求項３記載の現像液濃度制御方法は、
「現像液タンク中の現像液量を現像液量検出手段により
検出し、希釈液を希釈液ボトルから現像液タンクに補給
して現像液タンク中の現像液量を実質的に一定に保つと
共に、現像液中におけるトナー濃度を現像液濃度検出手
段により検出し、トナー濃度が所定の濃度下限許容値に
まで低下したときに、濃縮トナー補給手段により一定量
の濃縮トナーを現像液タンク中に補給する」ことを特徴
とする。

【００３２】請求項４記載の現像液濃度制御装置は、請
求項３記載の現像液濃度制御方法を実施するための装置
であって、希釈液補給手段と、濃縮トナー補給手段と、
現像液量検出手段と、現像液濃度検出手段と、制御手段
とを有する。

【００３３】「希釈液補給手段」は、現像液タンク中に
希釈液を補給する手段である。

【００３４】「濃縮トナー補給手段」は、現像液タンク
中に濃縮トナーを補給する手段である。

【００３５】「現像液量検出手段」は、現像液タンク中
の現像液量を検出する手段である。

【００３６】「現像液濃度検出手段」は、現像液中にお
けるトナー濃度を検出する手段である。

【００３７】「制御手段」は、現像液量検出手段により
検出された現像液量に基づき、希釈液を希釈液ボトルか
ら現像液タンクに補給して現像液タンク中の現像液量を
実質的に一定に保ち、現像液濃度検出手段により検出さ
れたトナー濃度が所定の濃度下限許容値にまで低下した
ときに、濃縮トナー補給手段により一定量の濃縮トナー
を現像液タンク中に補給するように、希釈液補給手段と
濃縮トナー補給手段を制御する。

【００３８】上記請求項１，２記載の濃縮トナー補給装
置、請求項４記載の現像液濃度制御装置における「制御
手段」は、ＣＰＵやコンピュータ、あるいは論理回路等
として実現できる。

【００３９】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、「濃縮トナー補給手段」を、濃縮トナーボトルと、
濃縮トナー補給区画室と、この濃縮トナー補給区画室に
一定量の濃縮トナーを濃縮トナーボトルから供給する濃
縮トナー供給手段と、濃縮トナー補給時に、濃縮トナー
補給区画室から現像液タンクへ一定量の濃縮トナーを補
給する補給手段とを有するように構成することができる
（請求項５）。

【００４０】あるいはまた、請求項４記載の現像液濃度
制御装置における「濃縮トナー補給手段」を、補給すべ
き一定量の濃縮トナーを蓄える濃縮トナー補給区画室を
複数個有して画像形成装置本体に対して出し入れ可能に
設けられた補給区画室ユニットと、濃縮トナーを充填さ
れた補給区画室ユニットの各濃縮トナー補給区画室の濃
縮トナーを順次に補給する順次補給手段とを有し、補給
区画室ユニットを画像形成装置本体から引き出した状態
において、各濃縮トナー補給区画室に濃縮トナーが充填
可能であるように構成することもできる（請求項６）。

【００４１】さらにはまた、上記「濃縮トナー補給手
段」が、補給すべき一定量の濃縮トナーを蓄えた濃縮ト
ナー補給区画室を複数個有して画像形成装置本体に着脱
可能にスペア化された補給区画室ユニットスペアと、画
像形成装置本体に装着された補給区画室ユニットスペア
の、各濃縮トナー補給区画室の濃縮トナーを順次に補給
する順次補給手段とを有するように構成してもよい（請
求項７）。

【００４２】あるいは、上記請求項４記載の現像液濃度
制御装置における「濃縮トナー補給手段および希釈液補
給手段」として、請求項１記載の濃縮トナー補給装置を
用いることもできるし（請求項８）、請求項２記載の濃
縮トナー補給装置を用いることもできる（請求項９）。

【００４３】請求項１０記載の発明は、上記請求項７記
載の発明における「補給すべき一定量の濃縮トナーを蓄
えた濃縮トナー補給区画室を複数個有して画像形成装置
本体に着脱可能にスペア化された補給区画室ユニットス
ペア」である。

【００４４】

【作用】上記のように、請求項１記載の発明に於いて
は、濃縮トナーボトルから現像液タンクに到る「濃縮ト
ナーの流路」中に開閉弁がない。

【００４５】また、請求項２記載の発明においては、濃
縮トナーが現像液タンクに補給されるとき、濃縮トナー
の補給に続いて補給される希釈液が、濃縮トナーの補給
流路を洗浄する。

【００４６】請求項３〜９記載の発明においては、現像
液タンク中の現像液量が常に実質的に一定に保たれるた
め、現像液中のトナー濃度が所定の濃度下限許容値にま
で低下したときに、濃縮トナー補給手段により一定量の
濃縮トナーを現像液タンク中に補給することにより、現
像液中のトナー濃度を上記濃度下限許容値よりも高い一
定の濃度範囲に維持することができる。

【００４７】従って、補給される濃縮トナーの量を適当
に設定すれば、現像液中のトナー濃度を「適正な範囲」
に制御できる。

【００４８】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００４９】図１は、請求項１記載の濃縮トナー補給装
置の１実施例を模式的に略示している。

【００５０】補給パイプ４は、一端側即ち下端側を現像
液タンク１に臨ませて配備され、他端部、即ち上端部に
は気圧制御用開閉弁５が設けられている。

【００５１】補給パイプ４は、第１パイプ６により希釈
液ボトル３（希釈液３Ａを蓄えている）に連結され、第
１パイプ６中には希釈液補給用開閉弁７が配備されてい
る。

【００５２】第２パイプ８は、濃縮トナーボトル２と補
給パイプ４とを連結するが、その連結部（補給パイプ４
と第２パイプ８の接合部）は、希釈液ボトル３と補給パ
イプ４の（第１パイプ６による）連結部よりも上位であ
り、且つ、濃縮トナーボトル２に入れられた濃縮トナー
２Ａの液面（濃縮トナーが最大に入れられたときの液
面）よりも高い位置に設定されている。

【００５３】気圧制御用開閉弁５と希釈液補給用開閉弁
７とは、例えば電磁弁であり、制御手段９により例えば
電磁的に開閉を制御される。

【００５４】現像液タンク１内に希釈液３Ａを補給する
ときは、制御手段９は気圧制御用開閉弁５を開放し、希
釈液補給用開閉弁７を開放する。すると希釈液３Ａは第
１パイプ６と補給パイプ４を通って現像液タンク１中に
補給される。希釈液補給用開閉弁７を閉ざすことにより
上記補給は停止される。希釈液の補給量は「希釈液補給
用開閉弁７の開放時間」により調整制御が可能である。

【００５５】濃縮トナー２Ａを補給する際には、制御手
段９は、先ず気圧制御用開閉弁５を開放し、次いで、希
釈液補給用開閉弁７を開放する。すると希釈液３Ａは第
１パイプ６から補給パイプ４へ流れ、さらに現像液タン
ク１へと流れる。希釈液３Ａの流れが形成されたら、制
御手段９は気圧制御用開閉弁５を閉ざす。

【００５６】すると、希釈液３Ａの流れが補給パイプ４
内に負圧を発生し、この負圧により濃縮トナーボトル２
中の濃縮トナー２Ａが第２パイプ８を通って補給パイプ
４内に流れ、現像液タンク１へと流れ落ちる。濃縮トナ
ー２Ａの流れが形成されたら制御手段９は希釈液補給用
開閉弁７を閉ざす。このようにしても、濃縮トナー２Ａ
の流れは止まらない。

【００５７】濃縮トナー２Ａの補給を閉ざすには、気圧
制御用開閉弁５を開放するのみでよい。濃縮トナー２Ａ
の補給量は、気圧制御用開閉弁５が閉じている時間で調
整制御可能である。

【００５８】この補給装置では、濃縮トナーボトル２か
ら現像液タンク１に到る濃縮トナーの流路中に、濃縮ト
ナーの固化を招きやすい開閉弁がないので、濃縮トナー
の固化による濃縮トナー補給異常を有効に防止できる。

【００５９】なお、濃縮トナー２Ａの補給の良否は、補
給パイプ４の太さ、第２パイプ８の太さや長さ、第１パ
イプ６，第２パイプ８の補給パイプ４との連結部の間隔
等に依存するので、これらを最適に設定する。

【００６０】図２は、請求項２記載の濃縮トナー補給装
置の１実施例を模式的に略示している。繁雑を避けるた
め、混同の虞れがないと思われるものに就いては図１に
おけると同一の符号を用いた。

【００６１】補給パイプ４は、一端である下端部を現像
液タンク１に臨ませて配備され、他端、即ち上端部には
気圧制御用開閉弁５が設けられている。

【００６２】希釈液ボトル３と補給パイプ４を連結する
第１パイプ６Ａ中には、希釈液補給用開閉弁７が配備さ
れ、第２パイプ８Ａは、（第１パイプ６Ａによる）希釈
液ボトル３と補給パイプ４の連結部よりも下位で、且
つ、濃縮トナーボトル２内の濃縮トナー液面よりも高い
位置において、濃縮トナーボトル２と補給パイプ４とを
連結している。

【００６３】補給パイプ４には、希釈液補給用負圧ポン
プ４Ａと濃縮トナー補給用負圧ポンプ４Ｂとが配備され
ている。これら希釈液補給用負圧ポンプ４Ａと濃縮トナ
ー補給用負圧ポンプ４Ｂとは、「駆動されていないとき
でも流路が開放されている」方式のものである。

【００６４】希釈液補給用負圧ポンプ４Ａの配備位置
は、希釈液ボトル３と補給パイプ４の連結部よりも下位
で、且つ、濃縮トナーボトル２と補給パイプ４との連結
部よりも高い位置である。

【００６５】また、濃縮トナー補給用負圧ポンプ４Ｂの
配備位置は、濃縮トナーボトル２と補給パイプ４との連
結部よりも低い位置である。

【００６６】気圧制御用開閉弁５と、希釈液補給用開閉
弁７および希釈液補給用負圧ポンプ４Ａ，濃縮トナー補
給用負圧ポンプ４Ｂは、制御手段９Ａにより制御され
る。

【００６７】現像液タンク１中へ希釈液３Ａを補給する
ときには、制御手段９は気圧制御用開閉弁５を閉ざし、
希釈液補給用開閉弁を開放し、希釈液補給用負圧ポンプ
４Ａを駆動させる。すると、希釈液３Ａは、希釈液補給
用開閉弁７を通り、第１パイプ６Ａを流れて補給パイプ
４に流れ込み、希釈液補給用負圧ポンプ４Ａと濃縮トナ
ー補給用負圧ポンプ４Ｂ（駆動されていないが、前述の
如く、流路は開いている）を通って現像液タンク１中に
補給される。

【００６８】補給を停止するときは、制御手段９Ａは、
希釈液補給用開閉弁７を閉ざし、希釈液補給用負圧ポン
プ４Ａを駆動させたまま、気圧制御用開閉弁５を開放す
る。補給パイプ４および第１パイプ６Ａを満たしている
希釈液３Ａを全て現像液タンク１に排出したら、希釈液
補給用負圧ポンプ４Ａを停止させる。

【００６９】希釈液３Ａの補給量は、希釈液補給用開閉
弁７の開放時間により調整制御可能である。なお、希釈
液３Ａが補給パイプ４内を流れることにより、ベンチュ
リー効果により第２パイプ８Ａ内に負圧が発生するの
で、この負圧により濃縮トナー２Ａが補給パイプ４内に
吸い込まれないように、濃縮トナー２Ａの液面と、第２
パイプ８Ａの太さや補給パイプ４との接合位置等を設定
する。

【００７０】濃縮トナー２Ａを現像液タンク１中に補給
するときは、制御手段９Ａは、気圧制御用開閉弁５を閉
じ、濃縮トナー補給用負圧ポンプ４Ｂを駆動させる。勿
論、希釈液補給用開閉弁７は閉じた状態に置かれ、希釈
液補給用負圧ポンプ４Ａは駆動を停止されている。

【００７１】濃縮トナー２Ａは、濃縮トナー補給用負圧
ポンプ４Ｂにより発生した負圧により、第２パイプ８Ａ
から補給パイプ４に流れ込み、濃縮トナー補給用負圧ポ
ンプ４Ｂを通って現像液タンク１に供給される。

【００７２】所望の量の濃縮トナー２Ａが補給されたら
制御手段９Ａは、気圧制御用開閉弁５を開放し（従っ
て、濃縮トナーの補給量は、気圧制御用開閉弁５の閉じ
ている時間で調整制御可能である）、濃縮トナー補給用
負圧ポンプ４Ｂの作用により、補給パイプ中の濃縮トナ
ーを全て現像液タンク１中に排出する。

【００７３】続いて、制御手段９Ａは、上述の希釈液補
給のプロセスと全く同様の制御を行い、所定の量の希釈
液３Ａを現像液タンク１へ流す。これにより補給パイプ
４および濃縮トナー補給用負圧ポンプ４Ｂに残留してい
る濃縮トナーが洗い流されるため、補給パイプや濃縮ト
ナー補給用負圧ポンプ４Ｂに濃縮トナーが残留して固化
することがない。

【００７４】図３は、請求項４記載の現像液濃度制御装
置の１実施例を略示している。この実施例による現像液
濃度制御は、請求項３記載の現像液濃度制御方法の１実
施例になる。

【００７５】図において符号１は、図１，２におけると
同様に現像液タンクを示している。符号１２で示す現像
ヘッドは現像溝１２Ａを形成され、この現像溝１２Ａに
は現像液循環用のパイプ１３Ａ，１３Ｂが図の如く接続
され、パイプ１３Ｂには負圧ポンプ１４が設けられてい
る。

【００７６】静電潜像は潜像担持体である記録シートＳ
上に形成されており、記録シートＳは、転写ドラム５０
上に巻装され、現像ヘッド１２の現像溝の部分に接触も
しくは極く近接して図面に直交する方向へ移動させられ
る。

【００７７】記録シートＳの表面が、現像溝１２Ａの部
分接触もしくは極く近接しているので、現像溝の部分は
実質的に閉じた空間となり、負圧ポンプ１４を動作させ
ると、現像液タンク１中の現像液１Ａがパイプ１３Ａ、
現像溝１２Ａ、パイプ１３Ｂを流れる。

【００７８】このようにして現像液１Ａが現像液タンク
１と現像ヘッド１２との間に循環し、記録シートＳの表
面を濡らして静電潜像を現像する。

【００７９】符号１５で示す「現像液濃度検出手段」
は、発光源１５Ａと受光素子１５Ｂとから構成されるフ
ォトカプラーであり、パイプ１３Ａを流れる現像液１Ａ
を透過する光の強度により現像液中のトナー濃度を検出
できるようになっている。この目的のために、パイプ１
３Ａは、少なくとも現像液濃度検出手段１５が配備され
る部分が「透明」になっている。

【００８０】現像液濃度検出手段１５の出力は制御手段
４０に入力する。制御手段４０は例えばＣＰＵやコンピ
ュータ等である。

【００８１】濃縮トナー２Ａを蓄えた濃縮トナーボトル
２０からは開閉弁２２を介して濃縮トナー補給パイプ２
１が現像液タンク１の上部へ伸びており、開閉弁２２を
開くことにより濃縮トナー２Ａを現像液タンク１に補給
できるようになっている。即ち、濃縮トナーボトル２０
と濃縮トナー補給パイプ２１と開閉弁２２とは、「濃縮
トナー補給手段」を構成している。

【００８２】希釈液３Ａを蓄えた希釈液ボトル３０から
は開閉弁３２を介して希釈液補給パイプ３１が現像液タ
ンク１の上部へ伸びており、開閉弁３２を開くことによ
り、希釈液３Ａを現像液タンク１に補給できるようにな
っている。即ち、希釈液ボトル３０と希釈液補給パイプ
３１と開閉弁２２とは、「希釈液補給手段」を構成して
いる。

【００８３】符号１１で示す「現像液量検出手段」は、
現像液タンク１中の現像液量を検出するためのものであ
って、例えばフロートを利用して構成され、現像液タン
ク１中における現像液１Ａの液面が、基準の液面位置か
ら所定高さ、例えば２ｍｍ以上減少すると補給信号を発
する。

【００８４】この補給信号は制御手段４０へ送られ、制
御手段４０は開閉弁３２を開いて、希釈液３Ａを現像液
タンク１内に補給する。この補給により現像液タンク１
内における現像液１Ａの液面が上がり、上記基準の液面
位置に復帰すると、現像液量検出手段１１から補給を停
止すべき旨の信号が発せられ、制御手段４０はこの信号
を受けて開閉弁３２を閉ざす。

【００８５】このようにして、現像液タンク１中の現像
液量：Ｍが実質的に一定に保たれることになる。

【００８６】現像液量：Ｍ中におけるトナー量をｍとす
ると、現像液濃度、即ち現像液中のトナー濃度：ρ
（ｍ）は、ｍ／Ｍである。適正な現像を実現できる現像
液濃度の上限をρ（ｍ_U）、下限（濃度下限許容値）を
ρ（ｍ_L）とする。またΔｍ＝ｍ_U−ｍ_Lとする。

【００８７】制御手段４０は現像液濃度検出手段１５の
出力によりトナー濃度：ρ（ｍ）を監視し、トナー濃
度：ρ（ｍ）が濃度下限許容値：ρ（ｍ_L）になると、
信号を発して開閉弁２２を一定時間開き、濃縮トナーボ
トル２０中の濃縮トナー２Ａを一定量：Δｍだけ補給す
る。

【００８８】濃縮トナー補給前の現像液濃度は、濃度下
限許容値：ρ（ｍ_L）であるが、一定量：Δｍの濃縮ト
ナーが補給された後の現像液濃度：ρ（ｍ）は、ρ（ｍ
_L＋Δｍ）＝ρ（ｍ_U）となり（Ｍ＞＞Δｍであるとして
いる）、適正な現像を実現できる現像液濃度の上限の値
に復旧される。

【００８９】このように希釈液と濃縮トナーの補給を行
うことにより、現像液タンク１中には、適正な現像液濃
度を持った現像液が常に実質的に一定量蓄えられること
に成り、常に良好な現像を行うことが可能になる。

【００９０】この実施例では、濃縮トナー２Ａ、希釈液
３Ａとも自重による流下により補給されているが、勿
論、これらを負圧ポンプにより強制的に補給するような
構成とすることもできる。

【００９１】また、この実施例の場合であると、濃縮ト
ナーの固化によって開閉弁２２が詰まり、濃縮トナーの
補給が次第に悪化する虞れがあるが、このような問題
は、先に説明した、図１または２に示す実施例の濃縮ト
ナー補給装置を、濃縮トナー補給手段および希釈液補給
手段として用いることにより（請求項８，９）、有効に
回避できる。

【００９２】図４は、請求項５記載の現像液濃度制御装
置の１実施例を特徴部である「濃縮トナー補給手段」の
部分のみ略示している。

【００９３】濃縮トナーボトル２０の下部には開閉弁２
２Ａが設けられ、その下位には濃縮トナー補給区画室２
５が設けられている。濃縮トナー補給区画室２５は開閉
弁２６と負圧ポンプ２７を介して流路選択弁２８へ連結
され、流路選択弁２８には濃縮トナー補給パイプ２１Ａ
と濃縮トナー還流用パイプ２９とが図の如く接合されて
いる。

【００９４】制御手段４０Ａは、開閉弁２２Ａ、２６、
負圧ポンプ２７、流路選択弁２８を制御する。また液面
検出器２５Ａは、その出力を制御手段４０Ａに入力させ
るようになっている。

【００９５】濃縮トナー補給区画室２５は、１回の補給
で現像液タンクに補給するべき量の濃縮トナー（図３の
実施例に即して説明した、補給量：Δｍ）を蓄えるよう
になっている。

【００９６】即ち、制御手段４０Ａが開閉弁２２Ａを開
くと、濃縮トナーボトル２０内の濃縮トナー２Ａは濃縮
トナー補給区画室２５を次第に満たす。液面検出器２５
Ａは、濃縮トナー補給区画室２５内の液面が次第に高ま
り、所定の液面位置（このとき、区画室内に上記定量：
Δｍの濃縮トナー２Ａが蓄えられる）に達すると、供給
を停止すべき旨の信号を発し、制御手段４０Ａは、この
信号を受けて開閉弁２２Ａを閉ざす。

【００９７】開閉弁２２Ａを閉じてもすぐには流れは止
まらず、実際には、濃縮トナー補給区画室２５には「過
剰の濃縮トナー」が供給される。そこで制御手段４０Ａ
は、流路選択弁２８により濃縮トナー還流用パイプ２９
を選択し、開閉弁２６を開き負圧ポンプ２７を駆動させ
て、濃縮トナーの過剰分を濃縮トナーボトル２０内に還
流させる。

【００９８】制御手段４０Ａと、開閉弁２２Ａ，２６
と、液面検出器２５Ａと、流路選択弁２８と、濃縮トナ
ー還流用パイプ２９とは、濃縮トナー補給区画室２５
に、一定量の濃縮トナーを濃縮トナーボトル２０から供
給する「濃縮トナー供給手段」を構成する。

【００９９】希釈液の補給は、図３に即して説明した実
施例の場合と同様である。

【０１００】濃縮トナー補給時には、制御手段４０Ａ
は、流路選択弁２８により濃縮トナー補給パイプ２１Ａ
を選択し、開閉弁２６を開き、負圧ポンプ２７を作動さ
せて濃縮トナー補給区画室２５から現像液タンク（図示
されず）へ、濃縮トナー補給区画室２５が蓄えている全
量の濃縮トナーを補給する。

【０１０１】即ち、制御手段４０Ａ、流路選択弁２８、
濃縮トナー補給パイプ２１Ａ、開閉弁２６、負圧ポンプ
２７は「補給手段」を構成する。

【０１０２】補給後は次回の補給に備え、前述した「濃
縮トナー供給手段」を動作させて、一定量の濃縮トナー
を濃縮トナー補給区画室２５へ補給しておく。

【０１０３】この装置では、予め計量された一定量の濃
縮トナーが確実に、現像液タンクに補給され、濃縮トナ
ーの補給量を開閉弁の開閉時間等により制御しないでよ
いから、濃縮トナーの補給が簡単化される。

【０１０４】図５は、図４の実施例の変形例である。こ
の実施例では、濃縮トナー補給区画室２５Ｂへの過剰供
給分の濃縮トナーをオーバーフローさせ、濃縮トナー還
流用パイプ２９Ａと負圧ポンプ２９Ｂにより濃縮トナー
ボトル２０へ還流させるようにしている。このようにす
ると、図４における流路選択弁２８が不用になる。負圧
ポンプ２９Ｂは勿論、制御手段により制御される。

【０１０５】図６は、請求項６記載の現像液濃度制御装
置の１実施例を特徴部分のみ示している。

【０１０６】符号２５０で示す「補給区画室ユニット」
は、複写機等の「画像形成装置」の本体１００に設けら
れた引出窓１０１から、レール２５２により本体１００
に対して出し入れ可能となっている。

【０１０７】補給区画室ユニット２５０は、補給すべき
一定量の濃縮トナーを蓄える濃縮トナー補給区画室２５
１を複数個有しており、図示のように、画像形成装置本
体１００から引き出した状態において、各濃縮トナー補
給区画室２５１に、それぞれ等量ずつ濃縮トナーを充填
することができるようになっている。

【０１０８】図には示されていないが、各濃縮トナー補
給区画室２５２の底面部側には開閉弁が設けられ、各開
閉弁の先にはフレキシブルなパイプが設けられ、これら
フレキシブルなパイプの可撓性により、補給区画室ユニ
ット２５０は画像形成装置本体に対して出し入れ可能で
ある。

【０１０９】上記複数のフレキシブルなパイプの他端部
は一つに纏められ、その部分に負圧ポンプが配備されて
いる。上記各開閉弁とフレキシブルなパイプと、その他
端部における負圧ポンプと、その先の現像液タンクへと
伸びたパイプと、これらを制御する制御手段とは、「順
次補給手段」を構成し、濃縮トナーを充填された補給区
画室ユニット２５０の各濃縮トナー補給区画室２５１の
濃縮トナーを、現像液タンクに順次に補給する。

【０１１０】即ち、現像液中におけるトナー濃度の許容
下限値が検出されると、制御手段は第１の濃縮トナー補
給区画室の開閉弁を開き、上記負圧ポンプを稼働させ
て、第１の濃縮トナー補給区画室内の濃縮トナーの全量
を現像液タンクに補給する。

【０１１１】次に、トナー濃度の許容下限値が検出され
ると、制御手段は第２の濃縮トナー補給区画室の開閉弁
を開き、負圧ポンプを稼働させて第２の濃縮トナー補給
区画室内の濃縮トナーの全量を現像液タンクに補給す
る。

【０１１２】これを繰返し、各濃縮トナー補給区画室内
の濃縮トナーを順次に補給する。希釈液の補給は、図３
の実施例の場合と同様である。

【０１１３】このように「濃縮トナー補給手段」を構成
すると、濃縮トナーボトルを画像形成装置内に設ける必
要が無い。

【０１１４】図７には、請求項１０記載の補給区画室ユ
ニットスペアの１実施例を示している。補給区画室ユニ
ットスペア１０００は、補給すべき一定量の濃縮トナー
を蓄えた濃縮トナー補給区画室２５３を複数個（図では
４個であるが、これに限らず５個以上でもよいし、３個
以下でもよい）有し、画像形成装置本体に着脱可能であ
る。

【０１１５】個々の濃縮トナー補給区画室２５３は、円
筒状であり、その軸方向の一端部には円錐形状の濃縮ト
ナー滴下口用突起２５５が形成されている。個々の濃縮
トナー補給区画室２５３は、図８に示すように、内部に
一定量の濃縮トナー２Ａを充填されている。

【０１１６】濃縮トナー補給区画室２５３の円筒状部分
は、必要な耐久性を持つ可撓性のプラスチックフィルム
等で形成され、濃縮トナー滴下口用突起２５５は、汎用
プラスチック等で適度の強度を持って形成されている。

【０１１７】図７に示すように、複数の濃縮トナー補給
区画室２５３は、ユニット基体２６０により一体化され
ている。ユニット基体２６０は、適度の剛性を持つ汎用
プラスチック等で構成される。

【０１１８】図９に示すように、補給区画室ユニットス
ペアは濃縮トナー滴下口用突起２５５の側を下に向け
て、図示されないレールに支持されて、図の右左方向へ
移動可能となっており、図示されない駆動手段により図
の左方向へ一定距離ずつ送ることが出きるようになって
いる。

【０１１９】濃縮トナーを補給する必要があるときは、
図示されない制御手段が、上記駆動手段を駆動して、補
給区画室ユニットスペアを一定距離だけ図９の左方へ移
動させる。この移動により濃縮トナー補給区画室の一つ
が現像液タンク１の補給穴１Ｍの上に移動するが、この
補給穴の手前側に設けられたカッター２７０が、濃縮ト
ナー滴下口用突起２５５を切断して補給口をあける。切
り落された部分は、回収部１Ｃに回収される。

【０１２０】この状態が実現すると、図示されない制御
手段は、押出し板２８０を下方へ押し下げて、濃縮トナ
ー補給区画室２５３を押し潰しつつ、内部の濃縮トナー
を現像液タンク１中に補給する。これを繰り返して、各
濃縮トナー補給用区画室内の濃縮トナーの順次の補給を
行う。

【０１２１】全ての濃縮トナー補給区画室２５３内の濃
縮トナーを補給してしまったら、画像形成装置の表示部
に、スペアを交換すべき旨の表示を行う。この表示が出
たら補給区画室ユニットスペアを画像形成装置本体から
取り外して廃棄し、新たな補給区画室ユニットスペアを
装着する。

【０１２２】上記制御手段、駆動手段、カッター２７
０、押出し板２８０は、「順次補給手段」を構成する。

【０１２３】このような構成にすると、画像形成装置本
体内に濃縮トナーボトルを配する必要が無く、濃縮トナ
ーの交換も補給区画室ユニットスペアのスペア交換だけ
でよいから、濃縮トナーの交換の作業性が良い。なお、
希釈液の補給は図３の実施例におけるのと同様である。

【０１２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
濃縮トナー補給装置、現像液濃度制御方法および装置、
補給区画室ユニットスペアを提供できる（請求項１〜１
０）。

【０１２５】請求項１，２記載の発明は、上述の如き構
成となっているから開閉弁が固着トナーにより閉ざされ
て、濃縮トナーの補給を妨げることが無い。

【０１２６】請求項３〜９記載の発明は、上記の如き構
成と成っているから、単純な制御により現像液タンク内
に、常に適正なトナー濃度を持った定量の現像液を蓄え
ることができ、常に良好な現像を行うことができる。

【０１２７】請求項１０記載の発明は上記の如き構成と
成っているので、濃縮トナーの交換の作業性がよい。

【０１２８】なお、上記実施例の説明において現像装置
として、現像ヘッドを使用する方式の場合を説明した
が、この発明は上記現像方式に限らず、広く液体現像装
置一般に適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図２】請求項２記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図３】請求項４記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図４】請求項５記載の発明の１実施例を特徴部のみ示
す図である。

【図５】請求項５記載の発明の変形実施例を特徴部のみ
示す図である。

【図６】請求項６記載の発明の１実施例を特徴部のみ示
す図である。

【図７】請求項１０記載の発明の１実施例を示す図であ
る。

【図８】図７の実施例における濃縮トナー補給区画室の
一つを示す断面図である。

【図９】請求項７記載の発明の１実施例を特徴部のみ示
す図である。

【符号の説明】

１現像液タンク２０濃縮トナーボトル３０希釈液ボトル４０制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像液タンク中に希釈液を補給するための
希釈液ボトルと、上記現像液タンク内に濃縮トナーを補
給するための濃縮トナーボトルとを有する液体現像装置
において、一端を現像液タンクに臨ませた補給パイプと、この補給パイプの他端に設けられた気圧制御用開閉弁
と、希釈液ボトルと上記補給パイプを連結する第１パイプ中
に配備され、希釈液の上記補給パイプへの供給を行うた
めの希釈液補給用開閉弁と、上記希釈液ボトルと補給パイプの連結部よりも上位で、
且つ、濃縮トナーボトルの濃縮トナー液面よりも高い位
置において、上記濃縮トナーボトルと上記補給パイプを
連結する第２パイプと、上記気圧制御用開閉弁と希釈液補給用開閉弁を制御する
制御手段とを有することを特徴とする濃縮トナー補給装
置。
【請求項２】現像液タンク中に希釈液を補給するための
希釈液ボトルと、上記現像液タンク内に濃縮トナーを補
給するための濃縮トナーボトルとを有する液体現像装置
において、一端を現像液タンクに臨ませた補給パイプと、この補給パイプの他端に設けられた気圧制御用開閉弁
と、希釈液ボトルと上記補給パイプを連結する第１パイプ中
に配備された希釈液補給用開閉弁と、上記希釈液ボトルと補給パイプの連結部よりも下位で、
且つ、濃縮トナーボトルの濃縮トナー液面よりも高い位
置において、上記濃縮トナーボトルと上記補給パイプを
連結する第２パイプと、上記希釈液ボトルと補給パイプの連結部よりも下位で、
且つ、上記濃縮トナーボトルと上記補給パイプとの連結
部よりも高い位置において上記補給パイプに設けられ
た、希釈液補給用負圧ポンプと、上記濃縮トナーボトルと上記補給パイプとの連結部より
も低い位置において上記補給パイプに設けられた濃縮ト
ナー補給用負圧ポンプと、濃縮トナー補給時には、濃縮トナーを補給したのちに希
釈液の補給を行うように、上記気圧制御用開閉弁と、希
釈液補給用開閉弁と、希釈液補給用負圧ポンプと、濃縮
トナー補給用負圧ポンプとを制御する制御手段とを有す
ることを特徴とする濃縮トナー補給装置。
【請求項３】現像液タンク中の現像液量を現像液量検出
手段により検出し、希釈液を希釈液ボトルから上記現像
液タンクに補給して現像液タンク中の現像液量を実質的
に一定に保つと共に、現像液中におけるトナー濃度を現像液濃度検出手段によ
り検出し、上記トナー濃度が所定の濃度下限許容値にま
で低下したときに、濃縮トナー補給手段により一定量の
濃縮トナーを上記現像液タンク中に補給することを特徴
とする現像液濃度制御方法。
【請求項４】現像液タンク中に希釈液を、希釈液ボトル
から補給する希釈液補給手段と、現像液タンク中に濃縮トナーを補給する濃縮トナー補給
手段と、現像液タンク中の現像液量を検出する現像液量検出手段
と、現像液中におけるトナー濃度を検出する現像液濃度検出
手段と、上記現像液量検出手段により検出された現像液量に基づ
き、希釈液を希釈液ボトルから上記現像液タンクに補給
して現像液タンク中の現像液量を実質的に一定に保ち、
上記現像液濃度検出手段により検出されたトナー濃度が
所定の濃度下限許容値にまで低下したときに、濃縮トナ
ー補給手段により一定量の濃縮トナーを上記現像液タン
ク中に補給するように、上記希釈液補給手段と濃縮トナ
ー補給手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
する現像液濃度制御装置。
【請求項５】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、濃縮トナー補給手段が、濃縮トナーボトルと、濃縮トナ
ー補給区画室と、この濃縮トナー補給区画室に一定量の
濃縮トナーを上記濃縮トナーボトルから供給する濃縮ト
ナー供給手段と、濃縮トナー補給時に、濃縮トナー補給
区画室から現像液タンクへ上記一定量の濃縮トナーを補
給する補給手段とを有することを特徴とする現像液濃度
制御装置。
【請求項６】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、濃縮トナー補給手段が、補給すべき一定量の濃縮トナーを蓄える濃縮トナー補給
区画室を複数個有して画像形成装置本体に対して出し入
れ可能に設けられた補給区画室ユニットと、濃縮トナーを充填された補給区画室ユニットの各濃縮ト
ナー補給区画室の濃縮トナーを順次に補給する順次補給
手段とを有し、上記補給区画室ユニットを画像形成装置本体から引き出
した状態において、各濃縮トナー補給区画室に濃縮トナ
ーを充填可能としたことを特徴とする現像液濃度制御装
置。
【請求項７】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、濃縮トナー補給手段が、補給すべき一定量の濃縮トナーを蓄えた濃縮トナー補給
区画室を複数個有して画像形成装置本体に着脱可能にス
ペア化された補給区画室ユニットスペアと、画像形成装置本体に装着された補給区画室ユニットスペ
アの、各濃縮トナー補給区画室の濃縮トナーを順次に補
給する順次補給手段とを有することを特徴とする現像液
濃度制御装置。
【請求項８】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、濃縮トナー補給手段および希釈液補給手段として、請求
項１記載の濃縮トナー補給装置を用いることを特徴とす
る現像液濃度制御装置。
【請求項９】請求項４記載の現像液濃度制御装置におい
て、濃縮トナー補給手段および希釈液補給手段として、請求
項２記載の濃縮トナー補給装置を用いることを特徴とす
る現像液濃度制御装置。
【請求項１０】補給すべき一定量の濃縮トナーを蓄えた
濃縮トナー補給区画室を複数個有して画像形成装置本体
に着脱可能にスペア化された補給区画室ユニットスペ
ア。