JP5068101B2 - 液体試料分離抽出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体試料分離抽出装置及び画像形成装置、特に、分散質と分散媒とを含む液体試料から分散質と分散媒とを分離し、分散質及び分散媒を抽出する液体試料分離抽出装置及びこの液体試料分離抽出装置を備えた画像形成装置に関する。

液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置は、液体現像剤を用いて用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙を収納する用紙収納部と、画像形成部に用紙を搬送する用紙搬送部と、画像が形成された用紙を排出可能な用紙排出部とを備えている。この画像形成装置では、用紙収納部に収納されている用紙が用紙搬送部によって画像形成部に搬送され、画像形成部で用紙に画像が形成された後に用紙排出部から用紙が外部に排出される。

このような画像形成装置には、画像形成に用いられない液体現像剤を回収し、再び利用する液体現像剤循環装置をさらに備えたものが存在する。この液体現像剤循環装置は、液体現像剤を担持可能な液体現像剤担持体及び現像装置から液体現像剤を回収する液体現像剤の回収機構と、回収した液体現像剤を貯留容器に貯留し、高濃度現像剤及びキャリア液によって貯留容器内の現像剤の濃度を調整する液体現像剤調整機構と、液体現像剤調整機構によって濃度が調整された液体現像剤を現像装置に供給する供給機構とを備えている（特許文献１参照）。

この液体現像剤循環装置では、液体現像剤の回収機構によって液体現像剤担持体及び現像装置の画像形成に用いられない液体現像剤を回収する。そして、液体現像剤調整機構によって回収した液体現像剤の濃度を調整し、供給機構によって現像装置に液体現像剤を供給する。
特開２００３−１６７４４２号公報

液体現像剤循環装置においては液体現像剤が帯電等の影響で劣化している可能性があり、この現像剤をそのまま再利用するのは難しい。このために、液体現像剤を一旦回収し、この回収された液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離し、再利用することが考えられる。

このようなトナーとキャリア液とを分離可能な分離抽出装置では、液体現像剤の濃度を検出し、液体現像剤がトナーとキャリア液とに分離されているかを確認する必要がある。このために、分離抽出装置に収納された分離抽出動作後の液体現像剤を他の容器に移し替え、他の容器で濃度を検出する必要がある。そして、液体現像剤の濃度を検出した後、所定の濃度の場合（分離できていると判断できる濃度の場合）にはトナー及びキャリア液を再利用または廃棄し、所定の濃度ではない場合には再び分離抽出装置に戻して分離動作を繰り返すという作業が必要である。しかし、このような濃度検出作業を繰り返すと分離作業の効率が悪くなる。すなわち、濃度検出の手間が増え、濃度検出の為の時間も必要となる。

本発明の課題は、液体現像剤分離抽出装置における液体現像剤の分離作業の効率を上げることにある。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、分散質と分散媒とを含む液体試料から分散質と分散媒とを分離し、分散質及び分散媒を抽出する液体試料分離抽出装置であって、電極ローラと、液体収容容器と、電圧印加装置と、濃度検出装置とを備えている。液体収容容器は、外部からの光を内部に透過可能な素材で形成された第１窓部と、第１窓部を透過した光を内部から外部に透過可能な第２窓部とを有し、電極ローラと所定の隙間をあけて対面するように配置され、電極ローラに対向する面が導電素材によって形成されており、液体試料を少なくとも所定の隙間に収容可能な容器である。電圧印加装置は、電極ローラと液体収容容器とに電圧を印加可能な装置である。濃度検出装置は、第１窓部に向かって発光可能な発光部材と、第２窓部を透過した光を受光可能な受光部材と、を有し、液体収容容器内に収納された液体現像剤の濃度を検出する。

この液体試料分離抽出装置では、液体収容容器の特に電極ローラとの隙間に液体試料を収容し、電圧印加装置によって液体収容用容器及び電極ローラに電圧を印加する。このとき、液体収容容器と電極ローラとに電圧を印加することで液体試料が分散質と分散媒とに分離される。そして、分散質と分散媒とに分離した後に、濃度検出装置によって液体試料の濃度が検出される。具体的には、発光部材から第１窓部を透過するように光が発生させられ、この光が液体収容容器内（電極ローラとの間の隙間）を通過して第２窓部を透過して受光部材に受光される。このように受光部材で受光した光量によって濃度を検出する。

ここでは、液体試料を液体収容容器から取り出すことなく液体試料の濃度を検出することができるために、液体試料分離抽出装置における液体試料の分離作業の効率を上げることができる。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、前記液体試料分離抽出装置であって、電極ローラの表面及び液体収容容器の電極ローラに対向する表面が光を反射可能な金属によって形成されている。

この液体試料分離抽出装置では、液体試料の濃度を検出する際には発光部材から発光した光は、第１窓部を透過し、電極ローラの表面と液体収容容器の電極ローラに対向する面との間で反射を繰り返しながら両表面の間に存在する液体試料を通過する。その後、液体試料を通過した光は第２窓部を透過して受光部材に受光される。ここでは電極ローラの表面及び液体収容容器の表面で光が反射しやすくなる。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、前記液体試料分離抽出装置であって、第１窓部は、液体収容容器の長手方向一端に配置されている。第２窓部は、液体収容容器の長手方向他端に配置されている。発光部材が発光した光は第１窓部を透過し、電極ローラの表面及び液体収容容器との間で反射を繰り返した後に、第２窓部を透過し、受光部材で受光される。

ここでは、発光部材で発光された光の光路長が充分に確保できるために液体現像剤の濃度が低い場合であっても、濃度を検出しやすくなる。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、前記液体試料分離抽出装置であって、濃度検出装置は、発光部材に発光を指示し、受光部材で受光した光量から濃度を計算する制御部と、制御部の指示信号によって発光部材の発光素子を駆動させるドライバと、受光部材で受光した光によって得られた信号を制御部に入力するレシーバと、をさらに有している。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、前記液体試料分離抽出装置であって、電極ローラに当接し、分散媒を堰き止める堰止ローラと、電極ローラと堰止ローラとが接触している位置を通過した分散質を掻き取るクリーニング部材と、をさらに備えている。

この液体試料分離抽出装置では、電極ローラの回転に伴って液体試料が電極ローラと堰止ローラとの接触部分に搬送され、この部分で堰止ローラによって分散媒が堰き止められる。すなわち、分散質は電極ローラと堰止ローラとが接触している位置を通過する。この分散質はクリーニングブレードによって掻き取られる。このようにして液体試料が分散質と分散媒とに分離抽出される。

本発明に係る液体試料分離抽出装置は、前記液体試料分離抽出装置であって、発光部材は第１窓部に受光部材が配置されている側に傾けて照射する。受光部材は、発光部材の光を受光可能なように傾けて配置されている。

ここでは、受光部材が発光部材の発光した光を受光しやすくなる。

本発明に係る画像形成装置は、液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、静電潜像担持体と、帯電装置と、露光装置と、液体現像装置と、転写装置と、クリーニング装置と、分離抽出装置とを備えている。静電潜像担持体は、表面に静電潜像を担持可能である。帯電装置は、静電潜像担持体の表面を帯電する。露光装置は静電潜像担持体の表面を画像データに基づいて露光することで静電潜像を形成する。液体現像装置は静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する。転写装置は、トナー像を被転写体に転写する。クリーニング装置は、転写装置によってトナー像が転写された後、静電潜像担持体に残留した液体現像剤を除去する。分離抽出装置は、静電潜像担持体からクリーニング装置によって除去された液体現像剤に対して分離抽出動作を行い、液体現像剤の濃度を検出する濃度検出装置を備えている。

本発明では、液体現像剤分離抽出装置における液体現像剤の分離作業の効率を上げることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の画像処理装置の実施の一形態について説明する。なお、説明の便宜上、図面では部材の位置及び大きさ等は適宜強調して描かれている。また、以下の実施形態は、本発明の画像処理装置の一例として、プリンタを挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明の画像処理装置は画像形成部を備えていればよく、コピー機、ファクシミリ機としての機能を有する所謂複合機（ＭＦＰ、Multi Function Peripheral）やコピー機能のみを備えたものでもよい。以下に説明するこれらの部材の具体的な構成や、その他の部材等については、適宜変更可能である。

１．全体構成
図１を用いて本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１の概略構成を説明する。図１は、カラープリンタ１の要部構成を示す正面図である。

カラープリンタ１は、画像データに基づいてトナー画像を形成するタンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部３と、画像形成部２で形成されたトナー画像を用紙上に転写する二次転写部４と、転写されたトナー画像を用紙上に定着させる定着部５と、定着の完了した用紙を排紙する排出部６と、用紙収納部３から排出部６まで用紙を搬送する用紙搬送部７と、液体現像剤循環装置８（図２参照）を主に備えている。

画像形成部２は、中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢとを備える。

被転写体である中間転写ベルト２１は、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１において矢印で示すように時計回りに循環駆動される。循環駆動において外側を向く面を以下、表面と称し、他方の面を裏面と称する。

画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と二次転写部４との間に中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて配置される。なお、各画形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢの配置の順番はこの限りではないが、各色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、静電潜像担持体としての感光体ドラム１０と、帯電装置としての帯電器１１と、露光装置としてのＬＥＤ露光装置１２と、液体現像装置９と、転写装置としての一次転写ローラ２０と、クリーニング装置２６と、除電装置１３と、キャリア液除去ローラ３０と、を備える。また、画像形成ユニットのうち、最も二次転写部４に近い位置に位置する画像形成ユニットＦＢには、キャリア液除去ローラ３０が設けられていないが、その他の構成は同一である。

感光体ドラム１０は、円柱状の部材であって、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持可能である。感光体ドラム１０は、図１において反時計回りに回転可能な部材である。

帯電器１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させることができる機器である。

ＬＥＤ露光装置１２は、ＬＥＤの光源を有し、帯電した感光体ドラム１０表面を画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。

液体現像装置９は、感光体ドラム１０に液体現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１と、供給ローラ９２と、支持ローラ９３と、現像剤供給部材９４と、現像剤除去装置９６と、現像剤帯電装置９７とを備えている。現像ローラ９１は感光体ドラム１０に接触するように配置されている。供給ローラ９２は、現像ローラ９１に液体現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触している。支持ローラ９３は、液体現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配置されている。この供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている液体現像剤の層厚が所定値に規制される。現像剤供給部材９４は、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分に液体現像剤を供給するための部材である。現像剤除去装置９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した液体現像剤を除去するための装置であって、現像剤除去ブレード９６１を有している。この現像剤除去ブレード９６１によって現像ローラ９１上の液体現像剤を掻き取る。現像剤帯電装置９７は、現像ローラ９１に担持された液体現像剤中のトナーを帯電させるための装置であって、現像ローラ９１の近傍に配置されている。

転写装置としての一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１の感光体ドラム１０が接触している部分の裏面に接するように配置されている。一次転写ローラ２０には、図示しない電源から感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像中のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧が印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１と接触している位置で、中間転写ベルト２１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。中間転写ベルト２１は導電性を有するので、この印加電圧によって、中間転写ベルト２１の表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。

クリーニング装置２６は、感光体ドラム１０から中間転写ベルト２１に転写されずに残留した現像剤をクリーニングするための装置であって、残留現像剤搬送スクリュー２６１と、ドラムクリーニングブレード２６２とを備えている。残留現像剤搬送スクリュー２６１は、ドラムクリーニングブレード２６２と後述するキャリア液除去ローラ３０によって掻き取られ、クリーニング装置２６内に収納された残留現像剤をクリーニング装置の外部に搬送するための部材であって、クリーニング装置２６内に配置されている。ドラムクリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０が延びる方向に延びた板状の部材である。

除電装置１３は、光源を備え、ドラムクリーニングブレード２６２による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。

キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向に回転可能な略円柱状の部材である。また、キャリア液除去ローラ３０は、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２１とが接触する位置よりも二次転写部４が配置されている側に配置されており、中間転写ベルト２１の表面からキャリアを除去する部材である。

用紙収納部３は、トナー像を定着させる用紙を収納する部分であって、カラープリンタ１の下部に配置されている。また、用紙収納部３は、用紙を収納している給紙カセットを有している。

二次転写部４は、中間転写ベルト２１上に形成されたトナー像を用紙に転写する部分であって、中間転写ベルト２１を支持する支持ローラと、支持ローラに対向して配置された二次転写ローラとを有している。

定着部５は、用紙にトナー像を定着させる部分であって、二次転写部４の上側に配置されている。また、定着部５は、用紙に転写されたトナー像に接する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して配置された加圧ローラ５２とを有している。

排出部６は、定着部５でトナー像が定着された用紙が排出される部分であって、カラープリンタ１の上部に配置されている。

用紙搬送部７は用紙収納部３から二次転写部４や定着部５、排出部６に用紙を搬送する部分である。

液体現像剤循環装置８の全体構成を示す図２に基づいて液体現像剤循環装置８の構成を説明する。液体現像剤循環装置８は、画像形成に使用されない液体現像剤を再び利用するための装置であって、図２に示すように、第１回収容器８１と、分離抽出装置４０と、第２回収容器８３と、調整容器８４と、トナータンク８５と、キャリアタンク８６と、リザーブタンク８７とを備えている。第１回収容器８１は、残留現像剤搬送スクリュー２６１によって搬送された感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤を回収するための容器である。分離抽出装置４０は、第１回収容器８１の液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離するための装置であって、第１回収容器８１にポンプＰ９を介してパイプによって接続されている。ここで、分離抽出装置４０については後に詳述する。第２回収容器８３は、現像ローラ９１及び液体現像装置９の画像形成に使用されずに残留した液体現像剤を回収する容器であって、ポンプＰ５が取り付けられたパイプによって液体現像装置９に、及びポンプＰ１が取り付けられたパイプによって現像剤除去装置９６に接続されている。調整容器８４は、液体現像剤のトナー濃度を調整するための容器であって、第２回収容器８３にポンプＰ２が取り付けられたパイプによって接続されている。この調整容器８４には、ポンプＰ４が取り付けられたパイプを介して固形分濃度検出装置８４１が取り付けられている。この固形分濃度検出装置８４１によって調整容器８４内に収容される液体現像剤の濃度を検出する。トナータンク８５は、液体現像装置９で用いられる液体現像剤よりもトナー濃度の高い液体現像剤が収納されており、ポンプＰ８が取り付けられたパイプによって調整容器８４に接続されている。キャリアタンク８６は、キャリア液が収納されており、ポンプＰ３が取り付けられたパイプによって調整容器８４に、そしてポンプＰ１０が取り付けられたパイプによって分離抽出装置４０に接続されている。リザーブタンク８７は、液体現像装置９に供給する液体現像剤を収納しており、ポンプＰ６が取り付けられたパイプによって調整容器８４に、そしてポンプＰ７が取り付けられたパイプによって液体現像装置９に接続されている。なお、各ポンプは液体現像剤を一方向に送出する機能を有する。

２．分離抽出装置
液体現像剤循環装置８の全体構成を示す図２及び液体現像剤循環装置８の一部を構成する分離抽出装置４０を拡大して示す図３に基づいて分離抽出装置４０を説明する。分離抽出装置４０は、前述のように、液体現像剤をトナーとキャリア液とに分離抽出するための装置であって、電極ローラ４１と、液体収容容器４２と、堰止ローラ４３と、ローラクリーニングブレード４４と、電圧印加装置４５と、濃度検出装置４６（図５参照）と、を備えている。

電極ローラ４１は、金属製（具体的にはＳＵＳ製）のパイプ状部材であって、電圧が印加される部材であり電圧印加装置４５に電気的に接続されている。また、この電極ローラ４１は、後述する発光部材４６１の光を反射可能なように表面が鏡面状に研磨されている。この電極ローラ４１の両端には、図４に示すように、環状の溝４１ｃが形成された不図示の分離抽出装置４０のフレームに固定され不動であるフランジ部材４１ｘが設けられており、この環状の溝４１ｃに環状のシール部材４１ｂが配置されている。このシール部材４１ｂは、電極ローラ４１と液体収容容器４２との間の隙間を埋めるように配置されており、液体収容容器４２に収容されている液体現像剤が電極ローラ４１の軸方向外側に漏れるのを防止している。

液体収容容器４２は、液体現像剤を収容可能な容器であって、導電性素材によって形成されている。また、液体収容容器４２は、電圧印加装置４５に電気的に接続されており、図３に示すように、第１容器４２ａと、第２容器４２ｂとを有している。

第１容器４２ａは、図３及び図４に示すように、電極ローラ４１の表面と所定の隙間をあけて位置決め可能なように円弧状の溝４２ｃが形成された略直方体状の部材である。第１容器４２ａには、略水平に形成され、第２容器４２ｂが着脱される第１着脱部４２ｄが電極ローラ４１の近傍、具体的には図３における左側に設けられている。また、第１容器４２ａは、図４に示すように、長手方向の両端に第１窓部４２ｅ及び第２窓部４２ｆが形成されるとともに、電極ローラ４１側の表面が光を反射可能な金属によって形成されており鏡面状に研磨されている。この第１窓部４２ｅ及び第２窓部４２ｆは光が透過可能な透明な部材によって形成されている。

第２容器４２ｂは、第１容器４２ａの上側に配置されており、第１容器４２ａに着脱可能である。また、第２容器４２ｂは、電極ローラ４１に対して配置した際に電極ローラ４１に沿うように円弧状の溝４２ｈが形成されており、第１容器４２ａに接続した状態では、第１容器４２ａとともに電極ローラ４１の約７５％を覆うようになっている。また、第２容器４２ｂには、第１容器４２ａの第１着脱部４２ｄに着脱可能な第２着脱部４２ｇが図３の左側に設けられており、第１容器４２ａと着脱自在になっている。

堰止ローラ４３は、電極ローラ４１に当接するように配置された弾性部材製（具体的にはＳＵＳ製のパイプに表面を導電処理したウレタンゴムを被せた構成）のローラである。

クリーニング部材としてのローラクリーニングブレード４４は、電極ローラ４１と堰止ローラ４３とが接触している位置に対して電極ローラ４１の回転方向下流側（図３の右側）で電極ローラ４１に接触しており、電極ローラ４１に付着したトナーを掻き取る部材である。また、電極ローラ４１の回転軸４１ａが延びる方向に延びる板状の部材である。

電圧印加装置４５は、各部材に電圧を印加するための装置であって、液体収容容器４２と、電極ローラ４１と、堰止ローラ４３とに接続されている。

図４に基づいて液体現像剤の濃度検出装置４６について説明する。なお、図４は図３のＡ−Ａ断面図を理解しやすくするために模式的に記した図である。液体現像剤の濃度検出装置４６は、分離抽出装置４０内の液体現像剤の濃度を検出するための装置であって、分離抽出装置４０に設けられている。また、液体現像剤の濃度検出装置４６は、図５に示すように、発光部材４６１と、受光部材４６２と、制御部４６３と、ドライバ４６４と、レシーバ４６５とを有している。

発光部材４６１は、液体収容容器４２内に光を照射するための部材であって、第１窓部４２ｅに向かって光を照射するように傾けて配置されている。また、この発光部材４６１は、発光素子（ＬＥＤ）を有している。さらに発光部材４６１は、ドライバ４６４に接続されており、第１窓部４２ｅの下側に配置されている。

受光部材４６２は、発光部材４６１が発光した光を受光するための部材であって、第２窓部４２ｆの下側に配置されている。また、受光部材４６２は、レシーバ４６５に接続されており、発光部材４６１の光を受光しやすいように発光部材４６１側に傾けて配置されている。なお、発光部材４６１と受光部材４６２は液体収容容器４２の下面からそれぞれ第１窓部４２ｅと第２窓部４２ｆまで達する空隙４２ｍに面するように設けられている。第１窓部４２ｅと第２窓部４２ｆの大きさは液体収容容器４２の長手方向の長さが３ｍｍ、直交する幅が３ｍｍである。なお、発光部材４６１はその光軸が第１窓部４２ｅの図４において右側の端面に対応する電極ローラ４１の表面に対して４５度に入射するように設定されている。

ここで、発光部材４６１と受光部材４６２の間隔は、０．０１％前後のトナー濃度の液体現像剤の濃度測定を本実施例では目的としているため、発光部材４６１と受光部材４６２の間隔は、トナーの色によって若干の差異があるが１５ｃｍ程度必要である。

図５に基づいて液体現像剤の濃度検出装置４６の制御部４６３について説明する。制御部４６３は、電圧印加装置４５と、レシーバ４６５と、ドライバ４６４と、ポンプＰ９及びポンプＰ１０と、電極ローラ４１など駆動モータ４６３ａとに接続されており、これらの部材及び装置を制御するための部分である。

ドライバ４６４は、制御部４６３の発光部材４６１に対する発光指示を受けて発光部材４６１の発光素子（ＬＥＤ）を駆動させる部材である。

レシーバ４６５は、受光部材４６２によって受光した光による信号を増幅して制御部４６３に入力するための部材である。

３．動作
次に、図１に基づいて湿式のカラープリンタ１の画像形成動作を説明する。

湿式のカラープリンタ１に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの画像形成指示を受けたカラープリンタ１は、作成指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢを用いて形成する。具体的には、感光体ドラム１０上に画像データに基づいた静電潜像が形成され、この静電潜像に液体現像装置９からトナーが供給される。このようにして各画像形成部２で形成された画像は中間転写ベルト２１に転写されて、中間転写ベルト２１上で重ね合わされてカラートナー像となる。

このカラートナー像の形成と同期して用紙収納部３に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収納部３から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部７に沿って搬送される。そして、用紙は中間転写ベルト２１への一次転写とタイミングを合わせて二次転写部４に送り込まれ、二次転写部４で中間転写ベルト２１上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着部５に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排出部６によって湿式のカラープリンタ１の外部に排紙される。二次転写後、中間転写ベルト２１に残留したトナーは、中間転写ベルト２１のクリーニング部２２によって中間転写ベルト２１から除去される。

次に、図２に基づいて液体現像剤の循環動作について説明する。

画像形成動作の際に、感光体ドラム１０から中間転写ベルト２１に転写されずに感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤はドラムクリーニングブレード２６２によって第１回収容器８１内に回収される。第１回収容器８１に回収された液体現像剤は、分離抽出装置４０に搬送され、トナーとキャリア液とに分離された後、キャリア液がキャリアタンク８６に搬送される。また、液体現像装置９内に収容され、画像形成に使用されない液体現像剤と現像装置９の現像ローラ９１から現像剤除去ブレード９６１によって除去された液体現像剤が第２回収容器８３に回収される。第２回収容器８３に収納された液体現像剤は調整容器８４に搬送され、調整容器８４内で、トナータンク８５からのトナー及びキャリアタンク８６からのキャリア液が必要に応じて供給されて、液体現像剤の濃度が調整される。濃度が調整された液体現像剤はリザーブタンク８７に搬送される。リザーブタンク８７内の液体現像剤は液体現像装置９に供給される。

図３乃至図５に基づいて分離抽出装置４０での液体現像剤の分離抽出動作及び分離抽出装置４０に収容された液体現像剤の濃度検出動作について説明する。

第１回収容器８１内に回収された液体現像剤が液体収容容器４２に所定量搬送されると、液体現像剤の分離抽出動作が行われる。具体的には、先ず電圧印加装置４５によって液体収容容器４２及び堰止ローラ４３に＋５００Ｖ、電極ローラ４１に−５００Ｖの電圧が印加させられる。このとき、電極ローラ４１にトナー（本実施例ではプラスに帯電している）が引きつけられ、電極ローラ４１にトナーが付着する。電極ローラ４１の回転に伴って電極ローラ４１に付着したトナーが電極ローラ４１と堰止ローラ４３とが接触している部分に搬送される。この状態からさらに電極ローラ４１が回転すると、堰止ローラ４３によってキャリア液が堰き止められるために、電極ローラ４１の表面に付着したトナーのみが電極ローラ４１と堰止ローラ４３との接触点を通過する。その後、ローラクリーニングブレード４４によって電極ローラ４１に付着したトナーが掻き取られる。このような動作を一定時間続けることで液体現像剤がトナーとキャリア液とに分離される。

そして、分離抽出装置４０内の液体現像剤がトナーとキャリア液とに分離されたか否かを検出するために分離抽出装置４０内の液体現像剤の濃度が検出される。分離抽出装置４０内の液体現像剤の濃度を検出する際には、制御部４６３からドライバ４６４を介して発光部材４６１に対して発光命令がなされ発光部材４６１が発光させられる。発光部材４６１の光は、第１窓部４２ｅを透過し、電極ローラ４１に到達する。そして、電極ローラ４１に到達した光は、電極ローラ４１の表面で反射し、液体収容容器４２の電極ローラ４１に対向している面に到達する。また、液体収容容器４２の電極ローラ４１に対向している面に到達した光は、液体収容容器４２の電極ローラ４１に対向している面で反射し、電極ローラ４１の表面に到達する。このように電極ローラ４１の表面と液体収容容器４２の電極ローラ４１に対向している面との間で反射が繰り返された後、第２窓部４２ｆを透過する。第２窓部４２ｆを透過した光は、受光部材４６２によって受光される（図４参照）。なお、ここで図４の矢印は光の進行方向を示す。受光部材４６２で受光された光による信号はレシーバ４６５によって増幅され、制御部４６３に入力される。制御部４６３では、入力された信号に基づいて液体現像剤の濃度を検出し、検出結果が予め定めた濃度（液体現像剤のトナーとキャリア液とへの分離が完了したと考えられる濃度）に達していない場合には、現像剤分離動作を続行する。一方、予め定めた濃度である場合には、分離抽出動作を終了し、ポンプＰ１０を操作することで、液体収容容器４２内の液体現像剤から抽出したキャリア液をキャリアタンク８６に搬送する。

ここでは、液体現像剤を液体収容容器４２から取り出すことなく液体現像剤の濃度を検出することができるために、分離抽出装置４０から液体現像剤を液体収容容器４２以外の容器に移す等の動作をする必要が無くなる。すなわち、液体現像剤の分離動作の手間を省くことができ、液体現像剤の分離作業の効率を上げることができる。

４．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、第１窓部４２ｅ及び第２窓部４２ｆを液体収容容器４２の両端に設けたが、本発明はこれに限らずに、液体現像剤の色や濃度に応じて第１窓部４２ｅ及び第２窓部４２ｆを移動しても良い。例えば、液体現像剤の色が光を吸収しやすい色の場合には第１窓部４２ｅと第２窓部４２ｆとの間の距離を短くするようにしても良い。

（ｂ）上記実施形態では、検出結果が予め定めた濃度に達していない場合には、分離抽出動作を続行するようにしたが、本発明はこれに限らずに、電圧印加装置４５によって印加する電圧を変更することや電極ローラ４１の回転速度を変更するようにして、分離抽出動作を行っても良い。

（ｃ）上記の実施例では分散媒がキャリア液であり分散質がトナーである液体現像剤の場合を例示したが、種々の液体試料の濃度測定にも適用可能である。例えば、分散媒としての水に分散質としての微粒子状の汚濁物質が分散している河川の水や海水の汚染物濃度の測定、分散媒の水に分散質としての染料が溶けている染料濃度の測定、溶媒としての水に溶質として溶けている有色の液体の量の測定、その他、血液、化学反応後の液体試料の測定が適用例として挙げられる。

カラープリンタの全体概略図。 液体現像剤循環装置の全体概略図。 分離抽出装置の断面図。 分離抽出装置の軸方向断面図。 発光部材及び受光部材と制御部とのブロック図。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
２ 画像形成部
８ 液体現像剤循環装置
４０ 分離抽出装置
４１ 電極ローラ
４２ 液体収容容器
４２ｅ 第１窓部
４２ｆ 第２窓部
４４ クリーニングブレード
４５ 電圧印加装置
４６ 濃度検出装置
４６１ 発光部材
４６２ 受光部材
４６３ 制御部
４６４ ドライバ
４６５ レシーバ

Claims (5)

1. 分散質と分散媒とを含む液体試料から前記分散質と前記分散媒とを分離し、前記分散質及び前記分散媒を抽出する液体試料分離抽出装置であって、
   回転軸を中心に回転可能な電極ローラと、
   外部からの光を内部に透過可能な素材で形成された第１窓部と、前記第１窓部を透過した光を内部から外部に透過可能な第２窓部とを有し、前記回転軸方向に長く形成される液体収容容器であって、前記回転軸方向に延びる所定の隙間をあけて前記電極ローラと対面するように配置され、前記電極ローラに対向する面が導電素材によって形成されており、前記液体試料を少なくとも前記所定の隙間に収容可能な液体収容容器と、
   前記電極ローラと前記液体収容容器とに電圧を印加可能な電圧印加装置と、
   前記第１窓部に向かって発光可能な発光部材と、前記第２窓部を透過した光を受光可能な受光部材と、を有し、前記所定の隙間に収納された液体試料の濃度を検出する濃度検出装置と、を備え、
   前記電極ローラの表面及び前記液体収容容器の前記電極ローラに対向する表面は、光を反射可能な金属によって形成されており、
   前記第１窓部は、前記液体収容容器の長手方向一端に配置されており、
   前記第２窓部は、前記液体収容容器の長手方向他端に配置されており、
   前記発光部材が発光した光は前記第１窓部を透過し、前記電極ローラの表面及び前記液体収容容器との間で反射を繰り返した後に、前記第２窓部を透過し、前記受光部材で受光され、
   前記発光部材は、前記受光部材が配置されている側に向けて照射するように前記回転軸方向に対して傾けて前記第１窓部に向かって発光する
   液体試料分離抽出装置。
2. 前記濃度検出装置は、
   前記発光部材に発光を指示し、前記受光部材で受光した光量から濃度を計算する制御部と、
   前記制御部の指示信号によって前記発光部材の発光素子を駆動させるドライバと、
   前記受光部材で受光した光によって得られた信号を前記制御部に入力するレシーバと、
   をさらに有している、
   請求項１に記載の液体試料分離抽出装置。
3. 前記電極ローラに当接し、前記分散媒を堰き止める堰止ローラと、
   前記電極ローラと前記堰止ローラとが接触している位置を通過した分散質を掻き取るクリーニング部材と、をさらに備えた、
   請求項１又は２に記載の液体試料分離抽出装置。
4. 前記受光部材は、前記発光部材の光を受光可能なように傾けて配置されている、
   請求項１から３のいずれかに記載の液体試料分離抽出装置。
5. 液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
   表面に静電潜像を担持可能な静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体の表面を帯電する帯電装置と、
   前記静電潜像担持体の表面を画像データに基づいて露光することで静電潜像を形成する露光装置と、
   前記静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する液体現像装置と、
   前記トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
   前記転写装置によってトナー像が転写された後、前記静電潜像担持体に残留した液体現像剤を除去するクリーニング装置と、
   前記静電潜像担持体から前記クリーニング装置によって除去された液体現像剤に対して分離抽出動作を行い、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤から前記トナーと前記キャリア液とを分離し、前記トナー及び前記キャリア液を抽出する分離抽出装置と、
   を少なくとも備え、
   前記分離抽出装置は、
   回転軸を中心に回転可能な電極ローラと、
   外部からの光を内部に透過可能な素材で形成された第１窓部と、前記第１窓部を透過した光を内部から外部に透過可能な第２窓部とを有し、前記回転軸方向に長く形成される液体収容容器であって、前記回転軸方向に延びる所定の隙間をあけて前記電極ローラと対面するように配置され、前記電極ローラに対向する面が導電素材によって形成されており、前記液体試料を少なくとも前記所定の隙間に収容可能な液体収容容器と、
   前記電極ローラと前記液体収容容器とに電圧を印加可能な電圧印加装置と、
   前記第１窓部に向かって発光可能な発光部材と、前記第２窓部を透過した光を受光可能な受光部材と、を有し、前記所定の隙間に収納された液体現像剤の濃度を検出する濃度検出装置と、を備え、
   前記電極ローラの表面及び前記液体収容容器の前記電極ローラに対向する表面は、光を反射可能な金属によって形成されており、
   前記第１窓部は、前記液体収容容器の長手方向一端に配置されており、
   前記第２窓部は、前記液体収容容器の長手方向他端に配置されており、
   前記発光部材が発光した光は前記第１窓部を透過し、前記電極ローラの表面及び前記液体収容容器との間で反射を繰り返した後に、前記第２窓部を透過し、前記受光部材で受光され、
   前記発光部材は、前記受光部材が配置されている側に向けて照射するように前記回転軸方向に対して傾けて前記第１窓部に向かって発光する
   画像形成装置。

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