抽出装置及びこれが適用された画像形成装置
【課題】分散質と分散媒とを高速で分離することが可能な抽出装置を提供する。
【解決手段】キャリア液抽出装置５００は、液体現像剤ＬＤを貯留する液槽５１０、液体現像剤ＬＤを汲み上げる計量ローラ５２０、周面５３Ｓに液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬが担持されるトナー回収ローラ５３０、薄層ＴＬからキャリア液を分離するキャリア液回収ローラ５４０、薄層ＴＬ中のトナーを正電位に帯電させる帯電装置５５０を含む。トナー回収ローラ５３０には第１電源５３２により負電位が印加される。トナーが正電位に帯電されることで、トナーは周面５３Ｓに電気的に吸着され、薄層ＴＬ内のトナーは周面５３Ｓの直近に偏在するようになる。このような薄層ＴＬが、第２ニップ部Ｎ２を通過することで、トナーとキャリア液とが分離される。
【解決手段】キャリア液抽出装置５００は、液体現像剤ＬＤを貯留する液槽５１０、液体現像剤ＬＤを汲み上げる計量ローラ５２０、周面５３Ｓに液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬが担持されるトナー回収ローラ５３０、薄層ＴＬからキャリア液を分離するキャリア液回収ローラ５４０、薄層ＴＬ中のトナーを正電位に帯電させる帯電装置５５０を含む。トナー回収ローラ５３０には第１電源５３２により負電位が印加される。トナーが正電位に帯電されることで、トナーは周面５３Ｓに電気的に吸着され、薄層ＴＬ内のトナーは周面５３Ｓの直近に偏在するようになる。このような薄層ＴＬが、第２ニップ部Ｎ２を通過することで、トナーとキャリア液とが分離される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散質及び分散媒を含む液体試料から両者を分離し、これらを抽出する抽出装置、及びこれが適用された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラ等の周面上に担持された液体を用いて、所定の処理を実行する技術は、印刷技術などの多くの分野で利用されている。例えば、このような技術は、液体現像剤を用いる湿式の画像形成装置（例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機等）に適用される。
【０００３】
処理に用いられる液体は、多くの場合、分散媒と分散質を含む。例えば、上述の画像形成装置では、分散質としてのトナーと、分散媒としてのキャリア液とを含む液体現像剤が用いられる。分散媒は、例えば、分散質の分散の均一性を促し、均一な及び／又は安定した処理を行なわせるという役割を担う。特定の処理においては、分散媒を回収し、再利用することが望まれることもある。
【０００４】
特許文献１は、分散媒を回収するためのリサイクル装置を開示する。このリサイクル装置は、導電性パイプの内側に微小な隙間を置いて導電性ローラが配置され、前記隙間に液体現像剤が注入される構造を備える。前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間に電界が形成されることにより、トナーとキャリア液との分離が図られ、キャリア液は、その後回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のリサイクル装置では、トナーとキャリア液との分離に多くの時間を要し、湿式画像形成装置において高速印刷処理を行わせることを意図する場合に搭載させることができない。仮に、前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間の隙間を数ミクロンレベルにまで微小にすることができれば、トナーとキャリア液との分離速度を高速化することは可能であるが、両者を数ミクロンオーダーで対峙させるのは、部品精度や装置構成の観点から実質的に不可能である。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、分散質と分散媒とを高速で分離することが可能な抽出装置、及びこれが適用され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】
本発明の一局面に係る抽出装置は、分散質及び分散媒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、これらを抽出する抽出装置であって、その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第１ローラと、前記第１ローラに当接し、前記第１ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、前記第１ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、前記帯電された分散質を電気的に前記第１ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
この構成によれば、液体試料の薄層が第１ローラの周面に担持され、この薄層中の分散質が帯電されることで、前記第１ローラの周面に分散質が電気的に吸着される。従って、前記薄層中において、分散質を前記第１ローラの周面上に偏在させることができ、前記分離部材によって分散媒を容易に分離させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第２ローラであることが望ましい（請求項２）。この構成によれば、前記第１ローラと第２ローラとでニップ部を形成させ、該ニップ部を前記薄層が通過するときに、分散質が前記第１ローラの周面上に吸着した状態を維持する一方で、分散媒が第２ローラによって回収されるようにすることが可能となる。
【００１１】
上記構成において、さらに、前記液体試料を貯留する液槽と、前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第１ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、を備えることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、例えば使用済みの液体試料を液槽に回収させるようにし、その液槽内の液体試料で前記薄層を形成させることができる。従って、抽出装置をリサイクル用に適用する場合に有用な構成を提供できる。
【００１２】
この場合、前記薄層形成手段は、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第３ローラであって、該第３ローラは、前記帯電装置の配置位置よりも前記第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに当接されてニップ部を形成し、前記第３ローラの周面で搬送された前記液体試料が、前記ニップ部を通過することで、前記第１ローラの周面に前記薄層が形成されることが望ましい（請求項４）。
【００１３】
この構成によれば、第３ローラによって前記液槽内の前記液体試料が汲み上げられ、前記ニップ部において第３ローラの周面の液体試料が第１ローラに受け渡される。そして、ニップ部を通過することから、受け渡された液体試料は、第１ローラの周面に薄層として担持されるようになる。従って、前記薄層を容易に、且つ、安定的に形成させることができる。
【００１４】
ここで、前記第３ローラが、その周面に凹部を有するアニックスローラであって、さらに、前記アニックスローラの周面に保持される前記液体試料の量を制限する計量手段を備える構成としても良い（請求項５）。この構成によれば、前記液槽から汲み上げる液体試料の量を正確に制御することが可能となる。
【００１５】
上記構成において、さらに、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第１駆動手段を備え、前記第１駆動手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとを逆方向に回転させると共に、前記第３ローラの回転周速度が前記第１ローラの回転周速度よりも早くなるように回転させることが望ましい（請求項６）。
【００１６】
この構成によれば、第１ローラの周面に担持させる前記薄層の厚みムラを軽減させることができる。これにより、帯電手段により分散質を帯電させる際に、帯電ムラが可及的に発生しないようにすることができる。従って、分散質を前記第１ローラの周面上に確実に吸着させることができ、分離性能を向上させることができる。
【００１７】
上記構成において、前記電界形成手段は、前記第１ローラに負の電界を印加する電源であって、前記帯電装置は、前記薄層中の分散質を正に帯電させる構成とすることができる（請求項７）。この構成によれば、分散質を前記第１ローラの周面上に電気的に吸着させる構成をシンプルに達成することができる。
【００１８】
上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、前記帯電調整手段は、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることが望ましい（請求項８）。
【００１９】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が、何らかの原因で第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、分散質の帯電量が第１帯電量とは異なる第２帯電量に変更される。これにより、分散質の濃度に応じた最適な帯電量で分散質を帯電させることができ、分散質が高濃度化した場合でも、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。
【００２０】
或いは、上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度に関連する情報を取得して前記分散質の濃度を推定する濃度推定手段と、前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、前記帯電調整手段は、前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを推定したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを推定したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることが望ましい（請求項９）。
【００２１】
この構成によれば、濃度推定手段が推定する分散質の濃度に応じて、分散質の帯電量を制御することが可能となる。すなわち、液体試料中の分散質の濃度が、第１濃度から第２濃度に濃くなると推定された場合、分散質の帯電量が第１帯電量とは異なる第２帯電量に変更される。これにより、分散質の濃度に応じた最適な帯電量で分散質を帯電させることができるので、分散質が高濃度化した場合でも、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。なお、液体試料中の分散質の濃度が濃くなるケースとしては、湿式画像形成装置の場合は、トナー像担持体に形成されたトナーが転写されずに回収される場合が例示できる。
【００２２】
この場合、前記帯電調整手段は、前記帯電装置に与える電圧を、前記第１帯電量と前記第２帯電量とに応じて制御する構成とすることができる（請求項１０）。この構成によれば、分散質の帯電量を容易に調整することが可能となる。
【００２３】
上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、前記第１ローラ上における前記薄層の厚さを調整する厚さ調整手段と、を備え、前記厚さ調整手段は、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、前記薄層を第１厚さで前記第１ローラ上に形成させ、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１厚さよりも所定値以上だけ薄い第２厚さで前記薄層を前記第１ローラ上に形成させることが望ましい（請求項１１）。
【００２４】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が、何らかの原因で第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、前記第１ローラ上に形成される薄層の厚さが、第１厚さから第２厚さに薄くされる。これにより、液体試料中において分散質が高濃度化した場合でも、特に分散質の帯電量を増加させずとも、前記第１ローラへの分散質の電気的な吸着を安定的に確保できる。従って、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。
【００２５】
ここで、前記分離部材として前記第２ローラが、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第２駆動手段であり、前記第２駆動手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ所定の第１周速度で回転させ、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ前記第１周速度よりも遅い第２周速度で回転させる構成とすることができる（請求項１２）。
【００２６】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの全ての回転周速度が、第１周速度から第２周速度へ低下される。この周速度の低下により、第１ローラと第３ローラとのニップ部を通過できる薄層の厚さが自ずと薄くなるので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００２７】
また、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第３駆動手段であり、前記第３駆動手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度比が所定の第１速度比となるように、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させ、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１速度比よりも前記第３ローラが増速された第２速度比で、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させる構成とすることができる（請求項１３）。
【００２８】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度が増速される。この第３ローラの増速により、第１ローラに受け渡される液体試料の量が低下するので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００２９】
また、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを調整するニップ調整手段であり、前記ニップ調整手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを所定の第１深さに設定し、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１深さよりも所定値だけ深い第２深さに、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを設定する構成とすることができる（請求項１４）。
【００３０】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、第１ローラと第３ローラとのニップ深さが、第１深さから第２深さに深くされる。ニップ深さが深くされることで、第１ローラと第３ローラとのニップ部を通過できる薄層の厚さが自ずと薄くなるので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００３１】
上記構成において、前記液体試料が液体現像剤であり、前記分散質はトナーであって、前記分散媒はキャリア液であることが望ましい（請求項１５）。この構成によれば、本発明に係る抽出装置を、湿式の画像形成装置に適用することができる。
【００３２】
本発明の他の局面に係る湿式画像形成装置は、上記の抽出装置を備えることを特徴とする（請求項１６）。すなわち、画像形成装置であって、その周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を前記感光体ドラムへ供給する現像部と、前記トナーと前記キャリア液との混合比が調整された液体現像剤を生成する現像剤生成部と、前記現像部で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤を前記現像剤生成部へ供給する第１供給系統と、前記キャリア液を前記現像剤生成部へ供給する第２供給系統と、前記現像剤生成部で生成された液体現像剤を、リザーブタンクを介して前記現像部へ供給する第３供給系統と、前記現像部に供給された液体現像剤であって、該現像部若しくは感光体ドラムにおいて消費されなかった液体現像剤を回収して前記現像剤生成部へ供給する回収系統と、前記回収系統に設けられ、回収された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、これらを抽出する上記抽出装置と、を備えることを特徴とする（請求項１７）。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、第１ローラの周面に液体試料の薄層を形成させ、その薄層中の分散質が第１ローラの周面に電気的に吸着される構成を備えるので、分散質と分散媒とを高速で分離することが可能な抽出装置を提供できる。また、この抽出装置が適用された画像形成装置によれば、高速印刷処理に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図２】上記キャリア液抽出装置における帯電装置の作用を説明するための図である。
【図３】上記キャリア液抽出装置の動作を説明するための模式図である。
【図４】計量ローラの他の例を示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図６】第２実施形態における、帯電量の制御テーブルを示す表形式の図である。
【図７】第３実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図８】第４実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図９】トナー回収ローラ上に形成される液体現像剤の薄層の厚さ制御を説明するためのグラフである。
【図１０】本発明の実施形態に係るカラープリンタの全体概略断面図である。
【図１１】液体現像剤循環装置の部分を除いた、前記カラープリンタの概略断面図である。
【図１２】画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。
【図１３】液体現像剤循環装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１実施形態］
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るキャリア液抽出装置５００（抽出装置）の構成を示す図である。このキャリア液抽出装置５００は、液体現像剤（液体試料）を用いる湿式の画像形成装置に適用され、画像形成のために用いられた液体現像剤から、分散質としてのトナー固形分（以下、単に「トナー」又は「トナー粒子」という）と、分散媒としてのキャリア液とを分離し、キャリア液を回収して再利用に供するための装置である。キャリア液抽出装置５００は、液槽５１０、計量ローラ５２０（第３ローラ）、トナー回収ローラ５３０（第１ローラ）、キャリア液回収ローラ５４０（第２ローラ）及び帯電装置５５０を含む。
【００３６】
液槽５１０は、上方に開口した箱体であって、槽内には液体現像剤ＬＤが貯留される。液槽５１０には現像剤供給管５１１が接続され、画像形成部において回収された液体現像剤ＬＤが、逐次、図略のポンプの駆動によって現像剤供給管５１１を通して液槽５１０内へ供給される。この液槽５１０内には、液体現像剤ＬＤを攪拌するための攪拌部材が備えられていることが望ましい。
【００３７】
計量ローラ５２０は、液体現像剤ＬＤに対する親液性に優れる金属で形成された円柱体からなり、その回転軸５２Ａの軸回りに、反時計方向に回転するローラである。本実施形態では、計量ローラ５２０として、材質がステンレス製で、周面５２Ｓの表面粗さがＪＩＳの粗さ形状パラメータ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）における最大高さＲｙが６．３のものが用いられている。計量ローラ５２０は、その下部が液槽５１０に貯留されている液体現像剤ＬＤ内に浸漬され、その上部が液槽５１０の開口から上方に突出する態様で、液槽５１０に対して組み付けられている。従って、計量ローラ５２０の周面５２Ｓの一部は、液槽５１０内に適量の液体現像剤ＬＤが貯留されている状態では、常に液体現像剤ＬＤと接触する。
【００３８】
計量ローラ５２０は、第１駆動部５２１により回転駆動される。第１駆動部５２１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力を計量ローラ５２０の回転軸５２Ａに伝達するギア機構とを含む。計量ローラ５２０が回転されると、液体現像剤ＬＤ内に浸漬された周面５２Ｓが上方に移動するが、この周面５２Ｓには表面張力により液体現像剤ＬＤが付着した状態となる。従って、計量ローラ５２０が回転すると、周面５２Ｓの液体現像剤ＬＤに対する濡れ性に応じて、所定量の液体現像剤ＬＤが液槽５１０から周面５２Ｓに沿って汲み上げ搬送されることとなる。
【００３９】
トナー回収ローラ５３０は、その周面５３Ｓに液体現像剤の薄層ＴＬを担持し、その回転軸５３Ａの軸回りに、時計方向に回転するローラである。本実施形態では、トナー回収ローラ５３０として、導電性の金属心材５３Ｂの上に導電性ゴムからなる外層５３Ｃが設けられた構造のローラが用いられている。前記導電性ゴムは、ＪＩＳ−Ａに硬度が３０度、体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍのウレタンである。このウレタン外層５３Ｃの表面には、トナーに離型性を促進するために、フッ素樹脂のコーティング層が施されている。
【００４０】
トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対して計量ローラ５２０の周面５２Ｓが押圧状態で当接されることで、両ローラ５２０、５３０は第１ニップ部Ｎ１を形成している。トナー回収ローラ５３０の外周部には後述する帯電装置５５０が対向配置されているが、第１ニップ部Ｎ１の形成位置は、帯電装置５５０の配置位置よりもトナー回収ローラ５３０の回転方向上流側の位置である。
【００４１】
トナー回収ローラ５３０は、第２駆動部５３１により回転駆動される。第２駆動部５３１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力をトナー回収ローラ５３０の回転軸５３Ａに伝達するギア機構とを含む。また、回転軸５３Ａには、第１電源５３２（電界形成手段）から電圧が印加される。回転軸５３Ａと、金属心材５３Ｂ及び外層５３Ｃとは導通状態とされており、第１電源５３２から回転軸５３Ａへの電圧印加によって、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓが帯電された状態となる。本実施形態では、第１電源５３２は、−４００Ｖに電圧を回転軸５３Ａへ印加し、周面５３Ｓを負電位に帯電させる。
【００４２】
トナー回収ローラ５３０と、次述のキャリア液回収ローラ５４０との第２ニップ部Ｎ２よりも、トナー回収ローラ５３０の回転方向下流側の位置には、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに吸着しているトナーを掻き落とす第１ブレード５３３が配置されている。第１ブレード５３３の先端は、トナー回収ローラ５３０の回転方向とカウンタ方向から、周面５３Ｓに当接されている。第１ブレード５３３で回収されたトナーは、トナー回収容器５３４に回収され、トナー廃棄管路５３５を通して図略のトナー廃棄容器に導かれる。
【００４３】
キャリア液回収ローラ５４０は、トナー回収ローラ５３０と押圧当接されて第２ニップ部Ｎ２を形成し、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに担持された液体現像剤の薄層ＴＬからキャリア液を分離し、その周面５４Ｓに当該キャリア液を担持するローラである。本実施形態では、キャリア液回収ローラ５４０として、キャリア液に対する濡れ性が良好なステンレス製のローラが用いられている。
【００４４】
キャリア液回収ローラ５４０は、第３駆動部５４１により、その回転軸５４Ａの軸回りに反時計方向に回転駆動される。第３駆動部５４１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力をキャリア液回収ローラ５４０の回転軸５４Ａに伝達するギア機構とを含む。また、回転軸５４Ａは、アース経路５４２に電気的に接続されており、これによりキャリア液回収ローラ５４０がアース電位とされている。従って、キャリア液回収ローラ５４０とトナー回収ローラ５３０との間には、前者の周面５４Ｓがゼロ電位、後者の周面５３Ｓが−４００Ｖとなる電界が形成される。
【００４５】
第２ニップ部Ｎ２よりも、キャリア液回収ローラ５４０の回転方向下流側の位置には、キャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓに担持されているキャリア液を掻き落とす第２ブレード５４３が配置されている。第２ブレード５４３の先端は、キャリア液回収ローラ５４０の回転方向とカウンタ方向から、周面５４Ｓに当接されている。第２ブレード５４３で回収されたキャリア液は、キャリア液回収容器５４４に回収され、キャリア液回収管路５４５を通してキャリア液を再利用する機器（例えば図１３に示すキャリアタンク２７４）に導かれる。
【００４６】
帯電装置５５０は、トナー回収ローラ５３０に担持された液体現像剤の薄層ＴＬに対して電圧を与え、薄層ＴＬのトナーを帯電させる。帯電装置５５０は、チャージワイヤを備えたコロトロン方式の帯電装置であり、第２ニップ部Ｎ２よりもトナー回収ローラ５３０の回転方向上流側（第１ニップ部Ｎ１よりは下流側）において、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対向して配置されている。なお、帯電装置５５０は、スコロトロン方式の帯電装置、或いはローラ式帯電装置であっても良い。
【００４７】
帯電装置５５０には、第２電源５５１から帯電用の電圧が与えられる。本実施形態では、第２電源５５１は、＋４ｋＶの正電位を前記チャージワイヤに供給する。これにより、薄層ＴＬ中のトナーは、＋１０Ｖ〜＋６０Ｖ程度の範囲で帯電されるようになる。既述の通り、トナー回収ローラ５３０の周面は−４００Ｖの負電位で帯電されるので、正電位に帯電されたトナーは、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に吸着するようになる。ここで、トナーの帯電電圧が＋１０Ｖ以下であると、周面５３Ｓへの電気的な吸着力を充分に確保できない傾向があり、一方、＋６０Ｖを超過すると、周面５３Ｓへのトナーの付着力が強くなりすぎ、第１ブレード５３３にて周面から掻き落とすことが困難になる傾向がある。
【００４８】
続いて、キャリア液抽出装置５００の動作について、図１に加え、図２及び図３も参照しながら説明する。キャリア液抽出装置５００が運転されるとき、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０及びキャリア液回収ローラ５４０が、それぞれ、反時計方向、時計方向及び反時計方向に回転駆動される。各ローラの回転周速度は、例えば、計量ローラ５２０が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０は１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０は１２００ｍｍ／ｓにそれぞれ設定することができる。
【００４９】
計量ローラ５２０の回転によって、液槽５１０内の液体現像剤ＬＤが、その周面５２Ｓに表面張力で付着して汲み上げられ、第１ニップ部Ｎ１へ搬送される。汲み上げられた液体現像剤ＬＤが第１ニップ部Ｎ１を通過することで、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓには、液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬが担持されるようになる。ここで、薄層ＴＬは、４〜９ミクロン、特に６〜７ミクロン程度の厚さで、且つ均一な厚さの層であることが望ましい。
【００５０】
上記の望ましい薄層ＴＬの形成には、図３（Ａ）に示す、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さＤ１と、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０との回転周速度差とが、他の要因に比べて比較的大きな影響を与える。６〜７ミクロン程度の厚さの薄層ＴＬを形成するためのニップ深さＤ１は、例えば０．１ｍｍである。また、図３（Ｂ）に示すように、厚さムラの有る薄層ＴＬ１ではなく、図３（Ｃ）に示すように、厚さムラが実質的に無い薄層ＴＬ２を形成するためには、計量ローラ５２０の回転周速度と、カウンタ回転するトナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．９程度に設定し、計量ローラ５２０を比較的早く回転させることが望ましい。上掲の両ローラの回転周速度は、この比に基づいて設定されたものであり、第１駆動部５２１及び第２駆動部５３１（第１駆動手段）は、かかる設定に応じて計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０を回転駆動させる。
【００５１】
その厚さが厚すぎる薄層ＴＬや、図３（Ｂ）に示すような厚さムラの有る薄層ＴＬ１は、帯電装置５５０によるトナーの最適な帯電を阻害し得る。また、そのような薄層ＴＬ又はＴＬ１は、その一部が第２ニップ部Ｎ２を通過できなくなる不具合が発生し得る。この不具合が発生すると、図３（Ａ）に示すように、第２ニップ部Ｎ２の直上流位置に液溜まりＢ（ビルドアップ）が生成される。液溜まりＢが成長すると、次第に滴下するようになり、周辺を汚染するという問題を惹起する。
【００５２】
トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに形成された薄層ＴＬは、トナー回収ローラ５３０の時計方向の回転によって、帯電装置５５０の配置位置まで搬送される。帯電装置５５０は、上述の通り、第２電源５５１から電気エネルギの供給を受け、＋４ｋＶの電圧をトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに存在する薄層ＴＬに印加する。一方で、第１電源５３２により、トナー回収ローラ５３０の回転軸５３Ａには−４００Ｖの電圧が印加され、周面５３Ｓは負電位に帯電されている。
【００５３】
図２を参照して、帯電装置５５０を通過する前の薄層ＴＬ中では、トナー粒子Ｔが不規則に浮遊している。一方、薄層ＴＬが帯電装置５５０の配置位置を通過するとき、薄層ＴＬには帯電装置５５０には電圧Ｅが印加されるため、薄層ＴＬ中のトナー粒子Ｔは、正電位（＋１０Ｖ〜＋６０Ｖ程度）に帯電される。この結果、帯電装置５５０を通過した後の薄層ＴＬ中では、トナー粒子Ｔが、負電位に帯電されているトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に強く付着されることとなる。従って、トナー粒子Ｔが周面５３Ｓの直上に、キャリア液Ｃがその外周に位置する層構造が形成されるようになる。
【００５４】
その後、薄層ＴＬは、第２ニップ部Ｎ２へ向かう。上述の通り、キャリア液回収ローラ５４０はアース電位とされていることから、トナー粒子Ｔは、キャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓには乗り移らず、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に吸着された状態を維持したまま第２ニップ部Ｎ２を通過する。一方、周面５４Ｓがキャリア液Ｃに対する濡れ性が良好とされていることから、キャリア液Ｃは周面５４Ｓに付着するようになる。結果として、第２ニップ部Ｎ２を通過した後は、トナー粒子Ｔがトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに沿って、またキャリア液Ｃがャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓに沿って、それぞれ搬送されることとなる。
【００５５】
周面５３Ｓ上のトナー粒子Ｔは、第１ブレード５３３（図１）で掻き落とされ、トナー回収容器５３４に回収される。なお、第２ニップ部Ｎ２においてトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとが完全分離されるわけではなく、トナー回収容器５３４に回収される回収物には、若干のキャリア液Ｃも含まれている。また、周面５４Ｓ上のキャリア液Ｃは、第２ブレード５４３（図１）で掻き落とされ、キャリア液回収容器５４４に回収される。
【００５６】
以上説明した第１実施形態に係るキャリア液抽出装置５００によれば、液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬがトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに担持され、この薄層ＴＬが帯電装置５５０で帯電されることによって、薄層ＴＬ中のトナー粒子Ｔが周面５３Ｓに電気的に吸着される。これにより、薄層ＴＬ中においてトナー粒子Ｔをトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓの直上に偏在させることができ、キャリア液回収ローラ５４０によってキャリア液Ｃを容易に分離させることができる。従って、高速でトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとを分離することができる。
【００５７】
ここで、計量ローラ５２０の変形実施形態を例示する。図４は、変形実施形態に係る計量ローラ５２０Ａを模式的に示す図である。この計量ローラ５２０Ａは、その周面に凸部５２２と凹部５２３とを有するアニックスローラである。計量ローラ５２０Ａの周面には、ドクターブレード５２４（計量手段）が当接されている。ドクターブレード５２４は、計量ローラ５２０Ａの周面に保持される液体現像剤の量を制限するもので、計量ローラ５２０Ａの周面に不規則に付着した液体現像剤ＬＤ１が、凹部５２３内だけに液体現像剤ＬＤ２が担持されるように規制する。このような計量ローラ５２０Ａによれば、凹部５２３の容積に応じて、液槽５１０から汲み上げる液体現像剤ＬＤの量を正確に制御することが可能となる。
【００５８】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ａの構成を示す図である。図５において、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第２実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
【００５９】
キャリア液抽出装置５００Ａは、液槽５１０、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０、キャリア液回収ローラ５４０及び帯電装置５５０を基本構成として含む点で、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一である。キャリア液抽出装置５００Ａは、さらに、液槽５１０内に貯留された液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５１２（濃度検知手段）と、帯電装置５５０に電圧を供給する第２電源５５１を、前記トナー濃度に応じて制御する帯電電圧制御部５５２（帯電調整手段／濃度推定手段）とを備える点において、キャリア液抽出装置５００と相違する。
【００６０】
トナー濃度センサ５１２は、例えば光透過型のセンサであって、液体現像剤ＬＤ中におけるトナー粒子の濃淡によって光透過量が変化することを利用したセンサである。トナー濃度センサ５１２は液槽５１０内に配置され、そのセンサプローブ部が液体現像剤ＬＤと接触可能な位置に配置されている。トナー濃度センサ５１２の、トナー粒子の濃淡に応じた出力データは、トナー濃度データとして帯電電圧制御部５５２に与えられる。
【００６１】
帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２から与えられるトナー濃度データに応じて、第２電源５５１の出力電圧を制御することで、薄層ＴＬ中のトナーの帯電量を調整する。最もシンプルな調整では、帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２が液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度が通常濃度（第１濃度）であることを検出したとき、所定の第１帯電量でトナーを帯電させるために、第２電源５５１の出力電圧を所定の第１電圧に設定する。そして、トナー濃度が通常濃度よりも所定値以上濃い高濃度（第２濃度）であることが検出されたとき、前記第１帯電量よりも所定量だけ高い第２帯電量でトナーを帯電させるために、前記第１電圧よりも所定値だけ高い第２電圧に第２電源５５１の出力電圧を設定する。
【００６２】
湿式の画像形成部から回収される液体現像剤におけるトナー濃度は、例えば、５％程度である。このようなトナー濃度の液体現像剤であれば、計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０の回転周速度、並びに第１ニップ部Ｎ１のニップ深さＤ１を第１実施形態の通りに設定することで、６〜７ミクロン程度の厚さの薄層ＴＬをトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに形成することができる。しかしながら、トナー濃度は何らかの原因で濃くなることがある。例えば、紙詰まり等の発生により感光体ドラムに担持されたトナー像が、用紙に転写されずに回収される状態が続いたとき、或いは、メンテナンス等の際に感光体ドラムにトナーを意図的にベタ塗りして回収させた場合に、回収液体現像剤のトナー濃度は上昇する。例えばトナー濃度が３０％程度に濃くなると、液体現像剤の粘度が高くなる結果、同じ回転周速度及びニップ深さＤ１であると、薄層ＴＬの厚さが厚くなる傾向が出る。薄層ＴＬが厚肉化すると、薄層ＴＬ中のトナー粒子の帯電が不十分となり、図２に示したようなトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとの明確な層分離が実現し難くなる。
【００６３】
この点に鑑み、帯電電圧制御部５５２は、液槽５１０中の液体現像剤ＬＤのトナー濃度が濃くなるほど、第２電源５５１の出力電圧を高くし、薄層ＴＬ（トナー粒子Ｔ）の帯電量が最適化されるような制御を行う。これにより、トナー粒子Ｔのトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対する電気的な吸着力が確保されるので、分散質が高濃度化し薄層ＴＬが厚肉化した場合でも、トナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとの分離を良好に行わせることができる。
【００６４】
図６は、薄層ＴＬの帯電量の制御テーブルの一例を示す表形式の図である。この例では、トナー濃度を３つのレベルに分けて帯電量の制御を行っている。トナー濃度が通常濃度の５％レベル（０〜１５％濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１が帯電装置５５０のチャージワイヤに与える電圧を＋４ｋＶとし、薄層ＴＬの帯電量を＋１０Ｖ〜＋６０Ｖとする。これは、第１実施形態と同じ設定値である。
【００６５】
トナー濃度が中濃度の１５％レベル（１５％〜３０％濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１の出力電圧を＋５ｋＶに上昇し、薄層ＴＬの帯電量を＋２０Ｖ〜＋５０Ｖの範囲とする。このように、出力電圧の上昇に伴い帯電量の下限レベルが底上げされることで、トナー粒子Ｔの周面５３Ｓに対する電気的な吸着の確実性を担保することができる。さらに、トナー濃度が高濃度の３０％レベル（３０％以上の濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１の出力電圧を＋６ｋＶに上昇し、薄層ＴＬの帯電量を＋１００Ｖ〜＋１５０Ｖの範囲とする。これにより、トナー粒子Ｔの周面５３Ｓに対する電気的な吸着力は向上し、薄層ＴＬが厚肉化した場合でも確実に周面５３Ｓへ吸着させることができる。
【００６６】
ところで、回収される液体現像剤ＬＤ中におけるトナー濃度は、画像形成装置の動作実績から推定することができる。この点に鑑み本実施形態では、帯電電圧制御部５５２は、画像形成エンジン５１３から当該湿式画像形成装置の運転データを取得し、トナー濃度を推定して、第２電源５５１の出力電圧を制御することが可能とされている。すなわち、トナー濃度センサ５１２で濃度データを実測せずとも、画像形成エンジン５１３から取得する運転データに基づいて、上記と同様な帯電量の制御を実行可能とされている。
【００６７】
画像形成エンジン５１３には、図略の運転データメモリが具備され、このメモリには、トナー像を形成した画像ドット数データや、ジャム実績、メンテナンスモードの実行実績のデータ等を含む運転データが記憶されている。帯電電圧制御部５５２は、このような運転データを取得し、例えば、紙詰まり等の発生により、感光体ドラムに一旦担持されたものの用紙に転写されずに回収されたトナー像の印字率や発生頻度から、或いはメンテナンスモードの実行頻度から、回収液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を推定する。そして、帯電電圧制御部５５２は、この推定濃度データに基づいて、例えば図６に示す帯電量の制御テーブルに従って、第２電源５５１の出力電圧を制御する。
【００６８】
第２実施形態において、帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２からの濃度データ及び画像形成エンジン５１３からの運転データの双方を利用しても良いし、いずれか一方のみのデータに基づいてトナー濃度値を取得するようにしても良い。例えば、通常は濃度データを用いるようにし、トナー濃度センサ５１２が故障した際に運転データを活用するシーケンスとすることは、好ましい実施形態の一つである。
【００６９】
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ｂの構成を示す図である。図７において、第１、第２実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａと同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第３実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
【００７０】
キャリア液抽出装置５００Ｂは、液槽５１０、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０、キャリア液回収ローラ５４０及び帯電装置５５０を基本構成として含み、各ローラ５２０、５３０、５４０を回転駆動させる第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を備える点で、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一である。さらに、キャリア液抽出装置５００Ｂは、液槽５１０内に貯留された液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５１２を備える点で、第２実施形態のキャリア液抽出装置５００Ａと同一である。一方、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に担持される薄層ＴＬの厚さを調整するために、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１による各ローラ５２０、５３０、５４０の回転駆動を制御する駆動制御部５１４（厚さ調整手段／第２駆動手段／第３駆動手段）を備える点において、先の実施形態とは相違する。
【００７１】
第２実施形態では、液体現像剤ＬＤ中におけるトナー濃度が濃くなるに連れて、つまり液体現像剤ＬＤの高粘度化に従い薄層ＴＬが厚肉化するに連れて、第２電源５５１が帯電装置５５０に与える出力電圧を高くする例を示した。この第３実施形態では、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度をトナー濃度に基づいて制御することで、薄層ＴＬの厚さを積極的に調整する例を示す。
【００７２】
駆動制御部５１４は、基本的に、トナー濃度センサ５１２が液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度が通常濃度（第１濃度）であることを検出したとき、薄層ＴＬを通常厚さ（第１厚さ）でトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に形成させ、一方、トナー濃度が通常よりも所定値以上濃い高濃度（第２濃度）であることが検出されたとき、前記通常厚さよりも所定値以上だけ薄い厚さ（第２厚さ）で、薄層ＴＬを周面５３Ｓ上に形成させる制御を行う。このような制御を実現する具体例として、ここでは（１）全ローラの回転周速度の低速化、及び、（２）計量ローラの回転周速度の高速化を例示する。
【００７３】
（１）全ローラの回転周速度の低速化
図９（Ａ）は、キャリア液抽出装置５００Ｂ全体の線速と、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に形成される薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。ここで、全体の線速は、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度で決定される。グラフに示されているように、回転周速度が低下すると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０の回転周速度の低下に伴い、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００７４】
駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、計量ローラ５２０の回転周速度が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。なお、第１ニップ部ＮＩのニップ深さは０．１ｍｍである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００７５】
一方、駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、計量ローラ５２０の回転周速度が５５５ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が５００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が５００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００７６】
（２）計量ローラの回転周速度の高速化
図９（Ｂ）は、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０との回転速度比と、薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。計量ローラ５２０の回転周速度をＦ１、トナー回収ローラ５３０の回転周速度をＦ２とするとき、グラフに示されているように、Ｆ２／Ｆ１の値が小さくなると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ５２０の回転周速度を高速度にし、トナー回収ローラ５３０の計量ローラ５２０に対する回転周速度を相対的に小さくすることで、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００７７】
駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、計量ローラ５２０の回転周速度が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。つまり、計量ローラ５２０の回転周速度と、カウンタ回転するトナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．９程度とする。なお、第１ニップ部ＮＩのニップ深さは０．１ｍｍである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００７８】
一方、駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、計量ローラ５２０の回転周速度が１６００ｍｍ／ｓに増速し、トナー回収ローラ５３０及びキャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓを維持するように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。つまり、計量ローラ５２０の回転周速度と、トナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．７５とする。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００７９】
［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ｃの構成を示す図である。このキャリア液抽出装置５００Ｃは、第３実施形態と同様に、トナー濃度に応じて薄層ＴＬの厚さを積極的に調整する実施形態であるが、その調整手法として第１ニップ部Ｎ１のニップ深さを調整する構成を採用する点で相違する。一部の図示を省いているが、その他の構成は、先の実施形態と同様である。
【００８０】
キャリア液抽出装置５００Ｃは、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０とで形成される第１ニップ部Ｎ１のニップ深さを調整するカム機構５２５（ニップ調整手段）と、このカム機構５２５の動作を、トナー濃度センサ５１２が検出するトナー濃度に基づいて制御するカム制御部５２６とを含む。カム機構５２５は、計量ローラ５２０の回転軸５２Ａと係合するカム部材を有し、当該カム部材の回転によって、計量ローラ５２０のトナー回収ローラ５３０に対する押圧度合い、つまりニップ深さを調整する。
【００８１】
図９（Ｃ）は、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さと薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。グラフに示されているように、ニップ深さが大きくなると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さが深くなることで、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００８２】
カム制御部５２６は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、第１ニップ部ＮＩのニップ深さが０．１ｍｍとなるよう、カム機構５２５を制御する。なお、計量ローラ５２０の回転周速度は１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０は１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０は１２００ｍｍ／ｓである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００８３】
一方、カム制御部５２６は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、第１ニップ部ＮＩのニップ深さが０．２ｍｍとなるよう、カム機構５２５を制御する。なお、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度は上記の値に維持される。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００８４】
［画像形成装置としての実施形態］
図１０は、上述の第１〜第４実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａ〜５００Ｃが組み込まれたカラープリンタ１（湿式画像形成装置）の概略構成図、図１１は、液体現像剤循環装置の部分を除いたカラープリンタ１の概略断面図、図１２は、画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。なお、図１０乃至図１２に示される画像形成装置はカラープリンタであるが、コピー機、ファクシミリ装置、これらの機能を含む複合機（ＭＦＰ）や、シート上に画像を形成することができる他の装置とすることもできる。
【００８５】
図１０に示される如く、カラープリンタ１は、画像形成のための様々なユニットや部品が収納される上側本体部１Ａと、この上側本体部１Ａの下部に配置され、各色用の液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが収納される下側本体部１Ｂとから構成されている。ここでは、上側本体部１Ａと下側本体部１Ｂとを結ぶ配管類は図示を省略している。
【００８６】
図１１に示すように、上側本体部１Ａには、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とが含まれている。
【００８７】
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。
【００８８】
中間転写ベルト２１は、導電性を有し、使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１０、図１１において時計回りに循環駆動される。中間転写ベルト２１の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。
【００８９】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と二次転写部４との間に配置される。なお、各画像形成ユニット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。
【００９０】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム１０と、帯電器１１と、ＬＥＤ露光装置１２と、現像装置１４と、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。
【００９１】
各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが設けられ、各色の液体現像剤の供給、並びに回収が行われるようになっている。液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢについては後に詳述する。
【００９２】
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１０、図１１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。露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、外部の機器から入力される画像データに応じて、一様に帯電した感光体ドラム１０の表面に光を照射する。これにより、感光体ドラム１０の表面には、静電潜像が形成される。
【００９３】
現像装置１４は、トナー（分散質）及び液体のキャリア（分散媒）を含む液体現像剤（液体試料）を、感光体ドラム１０表面の静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付着させる。これにより、静電潜像はトナー像として現像される。
【００９４】
図１２を参照して、現像装置１４は、現像容器１４０、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２、支持ローラ１４３、供給ローラブレード１４４、現像クリーニングブレード１４５、現像剤回収装置１４６及び現像ローラ帯電器１４７を含む。
【００９５】
現像容器１４０は、内部にトナー粒子と液体のキャリアからなる液体現像剤の供給を受ける容器である。後述するが、この液体現像剤は、トナーとキャリアとの濃度調整が予め行われた状態で、供給ノズル２７８から現像容器１４０内へ供給される。なお、液体現像剤は、供給ローラ１４２と支持ローラ１４３とのニップ部へ向けて供給され、その余剰分は支持ローラ１４３の下方へ落下し、現像容器１４０の底部において貯留される。貯留された液体現像剤は、パイプ８２を通して液体現像剤循環装置で回収される（図１３参照）。
【００９６】
支持ローラ１４３は現像容器１４０の略中央に配置され、下方から支える態様で供給ローラ１４２に当接されてニップ部を形成する。供給ローラ１４２は、支持ローラ１４３の直上ではなく、供給ノズル２７８から離れる方向の斜め上に配置され、その周面には液体現像剤を保持するための溝が設けられている。図中に点線矢印で示すように、支持ローラ１４３は反時計方向に、供給ローラ１４２は時計方向に回転する。
【００９７】
供給ノズル２７８から供給される液体現像剤は、前記ニップ部の回転方向上流側で一時的に滞留され、両ローラ１４２、１４３の回転に伴って、供給ローラ１４２の前記溝に保持された状態で上方へ運ばれる。供給ローラブレード１４４は、供給ローラ１４２の周面に圧接され、供給ローラ１４２に保持される液体現像剤の量が所定量になるように規制する。供給ローラブレード１４４により掻き落とされた余剰の液体現像剤は、現像容器１４０の底部で受け取られる。
【００９８】
現像ローラ１４１は、現像容器１４０の上部開口部に、供給ローラ１４２と接するように配置されている。現像ローラ１４１は供給ローラ１４２と同方向に回転され（現像ローラ１４１と供給ローラ１４２とが当接するニップ部では、現像ローラ１４１の表面は供給ローラ１４２の表面と逆方向に移動する）、これにより現像ローラ１４１の周面には、供給ローラ１４２の周面に保持された液体現像剤が受け渡される。供給ローラ１４２の液体現像剤の層厚が所定値に規制されているので、現像ローラ１４１の表面に形成される液体現像剤層の層厚も所定値に保たれる。
【００９９】
現像ローラ帯電器１４７は、トナーの帯電極性と同極性の帯電電位を与えることで、現像ローラ１４１に担持された現像剤層中のトナーを現像ローラ１４１の表面側に移動させ、現像効率を向上させる作用を果たすものである。現像ローラ帯電器１４７は、現像ローラ１４１の、供給ローラ１４２との接触部の回転方向下流側であって、感光体ドラム１０との接触部の上流側において、現像ローラ１４１の周面に対向するように設けられている。
【０１００】
現像ローラ１４１は感光体ドラム１０と接している。感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ１４１に印加される現像バイアスとの電位差によって、形成指示された画像データに応じたトナー像が、感光体ドラム１０表面に形成される。
【０１０１】
現像クリーニングブレード１４５は、現像ローラ１４１の感光体ドラム１０との接触部の回転方向下流側に接触するように配置され、感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ１４１の表面の液体現像剤を除去する。
【０１０２】
現像剤回収装置１４６は、現像クリーニングブレード１４５で除去された液体現像剤を回収して、液体現像剤循環装置のパイプ８１へ該液体現像剤を送り出す。液体現像剤は現像クリーニングブレード１４５の表面に沿って流下するが、液体現像剤の粘度が高いことから、現像剤回収装置１４６には液体現像剤の送り出しを補助する送り出しローラが備えられている。
【０１０３】
一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１の裏面に、感光体ドラム１０と対向して配置されている。一次転写ローラ２０には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧を印加される。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。中間転写ベルト２１は、トナー像を担持して、シートまで搬送する像担持体として機能する。
【０１０４】
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液体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、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、クリーニングブレード２６２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。
【０１０５】
クリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に残留した液体現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０の回転軸方向に延びる板状の部材である。クリーニングブレード２６２は、その端部が感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の回転に伴って感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤を掻き取る。
【０１０６】
除電装置１３は、除電用の光源を有し、次の周回による画像形成に備えて、クリーニングブレード２６２による液体現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電する。
【０１０７】
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。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液を除去する部材である。
【０１０８】
図１１に戻って、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、上側本体部１Ａ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。
【０１０９】
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４１と、支持ローラに対向して配置された二次転写ローラ４２とを有している。
【０１１０】
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、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。
【０１１１】
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、複数の搬送ローラ対を備え、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。
【０１１２】
図１３は、一つの液体現像剤循環装置ＬＹの全体の概略を示すブロック図である。他の液体現像剤循環装置ＬＭ、ＬＣ、ＬＢも同じ構成である。この液体現像剤循環装置ＬＹは、感光体ドラム１０へ液体現像剤を供給した後に現像クリーニングブレード１４５によって現像ローラ１４１の表面から掻き取られた残留現像剤（トナーとキャリア液との混合物）を循環させ再利用するための装置である。
【０１１３】
液体現像剤循環装置ＬＹは、残留現像剤タンク２７１、現像剤収容容器２７２、固形分濃度検出装置２７３、キャリアタンク２７４、トナータンク２７５、攪拌装置２７６、現像剤リザーブタンク２７７、液体現像剤供給装置２７８、液体現像剤分離装置２８（抽出装置）、複数のポンプＰ１〜Ｐ１２及び制御部５６０を備えている。ここで、液体現像剤分離装置２８として、上掲の第１〜第４実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａ〜５００Ｃのいずれかが適用される。
【０１１４】
残留現像剤タンク２７１は、現像装置１４に第１パイプ８１及び第２パイプ８２を介して接続され、現像装置１４側から回収された液体現像剤を収容可能なタンクである。第１パイプ８１及び第２パイプ８２の途中には、それぞれ第１ポンプＰ１及び第５ポンプＰ５が取り付けられている。
【０１１５】
感光体ドラム１０へトナーを供給した後に、現像クリーニングブレード１４５によって現像ローラ１４１の表面から掻き取られた液体現像剤は、第１ポンプＰ１の駆動により第１パイプ８１を通して残留現像剤タンク２７１に送られる。また、現像容器１４０内において供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて貯留された液体現像剤は、第５ポンプＰ５の駆動により第２パイプ８２を通して残留現像剤タンク２７１に送られる。
【０１１６】
現像剤収容容器２７２は、残留現像剤タンク２７１と接続されている。現像剤収容容器２７２は、残留現像剤に現像装置１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤、あるいはキャリア液を加えることで、トナー濃度を適正範囲に調整すると共に、残留現像剤のトナー濃度を適正範囲に調整するものである。このトナー濃度が調整された液体現像剤は、現像装置１４に補給される。現像剤収容容器２７２は残留現像剤タンク２７１と第３パイプ８３を介して接続されており、この第３パイプ８３には第２ポンプＰ２が取り付けられている。残留現像剤タンク２７１内の液体現像剤は、第２ポンプＰ２の駆動により第３パイプ８３を通して現像剤収容容器２７２に送られる。
【０１１７】
固形分濃度検出装置２７３は、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤のトナーの濃度を検出するための装置である。現像剤収容容器２７２に接続されている環状の第４パイプ８４に、固形分濃度検出装置２７３が接続されている。この環状の第４パイプ８４には第４ポンプＰ４が取り付けられている。現像剤収容容器２７２内の液体現像剤は、第４ポンプＰ４の駆動により第４パイプ８４の入口端から固形分濃度検出装置２７３へ導かれ、その後、第４パイプ８４の出口端から現像剤収容容器２７２に戻される。
【０１１８】
キャリアタンク２７４は、キャリア液を収納するタンクである。固形分濃度検出装置２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも高いと判定された場合に、キャリアタンク２７４から現像剤収容容器２７２内にキャリア液が供給され、容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が下げられる。キャリアタンク２７４と現像剤収容容器２７２とは第５パイプ８５で接続されており、前記キャリア液の供給は、第５パイプ８５の途中に設けられた第３ポンプＰ３の駆動によって実行される。
【０１１９】
トナータンク２７５は、現像装置１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い液体現像剤を収納するタンクである。固形分濃度検出装置２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも低いと判定された場合に、トナータンク２７５から現像剤収容容器２７２内にトナー濃度が高い液体現像剤が供給され、容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が上げられる。トナータンク２７５と現像剤収容容器２７２とは第６パイプ８６で接続されており、前記液体現像剤の供給は、第６パイプ８６の途中に設けられた第８ポンプＰ８の駆動によって実行される。
【０１２０】
攪拌装置２７６は、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤を攪拌するための部材である。この攪拌の目的は、濃度調整のために現像剤収容容器２７２内へ導入されたトナー又はキャリア液が、現像剤収容容器２７２内の既存の液体現像剤と均一に混ざるようにするため、また、現像剤収容容器２７２内に収容されている液体現像剤において凝集することがあるトナーを再分散させることである。攪拌装置２７６は、回転軸と、この回転軸の先端に取り付けられた攪拌羽根とを含む。前記回転軸には液面検知部材２７６ａが同軸で組み付けられている。この液面検知部材２７６ａは図略のモータで駆動され、液面検知部材２７６ａが、液体現像剤の液面と接触することに伴う前記モータの負荷変化に基づいて、液体現像剤量が検出される。
【０１２１】
現像剤リザーブタンク２７７は、現像装置１４に補給する液体現像剤を収納するタンクである。現像剤リザーブタンク２７７は、現像剤収容容器２７２と第７パイプ８７１で接続されており、第７パイプ８７１の途中に設けられた第６ポンプＰ６の駆動によって、現像剤収容容器２７２から液体現像剤の供給を受ける。さらに現像剤リザーブタンク２７７は、キャリアタンク２７４と第１直結管路９１０で、また、トナータンク２７５と第２直結管路９２０でそれぞれ接続されている。第１、第２直結管路９１０、９２０には第１１ポンプＰ１１、第１２ポンプＰ１２がそれぞれ配置され、各タンクからキャリア及びトナーを直接的に現像剤リザーブタンク２７７へ供給可能とされている。これら第１、第２直結管路９１０、９２０からのキャリア及びトナー供給系統は、未だ回収液体現像剤が発生していないカラープリンタ１の使用開始時等に、既知の配合比に従って速やかに液体現像剤を生成する場合に活用される。
【０１２２】
供給ノズル２７８は、現像剤リザーブタンク２７７に貯留された液体現像剤を、現像装置１４（現像容器１４０）へ供給するための部材である。供給ノズル２７８と現像剤リザーブタンク２７７とは第８パイプ８７２で接続されており、前記液体現像剤の供給は、第８パイプ８７２に取り付けられた第７ポンプＰ７の駆動によって実行される。
キャリアタンク２７４から現像剤リザーブタンク２７７へ延びる直結管路９１０とトナータンク２７５から現像剤リザーブタンク２７７へ延びる直結管路９２０とを備える。これら直結管路９１０，９２０は、循環が行なわれる前に、所定量のキャリア及びトナーを現像剤リザーブタンク２７７に供給するために用いられる。これにより、現像工程を素早く開始させることが可能となる。
【０１２３】
なお、図示は省略しているが、残留現像剤タンク２７１、キャリアタンク２７４、トナータンク２７５及び現像剤リザーブタンク２７７の適所には、これらタンク内の液面高さを検知するための液面検出装置が備えられている。
【０１２４】
液体現像剤分離装置２８は、クリーニング装置２６で回収された残留現像剤からトナーとキャリア液とを分離し、トナーとキャリア液とを別々に抽出する装置である。クリーニング装置２６と液体現像剤分離装置２８との間は、第９ポンプＰ９が取り付けられた第９パイプ８８１で接続されている。第９ポンプＰ９の駆動により、クリーニング装置２６内の残留現像剤は、液体現像剤分離装置２８に送られる。また、液体現像剤分離装置２８とキャリアタンク２７４との間には、第１０ポンプＰ１０が取り付けられた第１０パイプ８８２が設けられている。液体現像剤分離装置２８で抽出されたキャリア液は、第１０ポンプＰ１０の駆動によってキャリアタンク２７４へ送られる。ここで、図１、図５、図７、図８における現像剤供給管５１１が第９パイプ８８１に、キャリア液回収管路５４５が第１０パイプ８８２に各々相当する。
【０１２５】
制御部５６０は、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）などを含む。制御部５６０は、第１〜第１２ポンプＰ１〜Ｐ１２の駆動、液面検知部材２７６ａを動作させるモータの駆動等を制御する。
【０１２６】
続いて、カラープリンタ１の動作を説明する。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（図略）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、この静電潜像に現像装置１４からトナーが供給される。このようにして各画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ，ＦＢ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
画像形成動作時に感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ１４１上に残留した液体現像剤は、現像クリーニングブレード１４５によって掻き取られ、第１パイプ８１を介して残留現像剤タンク２７１に回収される。また、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて回収された液体現像剤も、第２パイプ８２を通して残留現像剤タンク２７１に回収される。さらに、クリーニング装置２６で回収された残留現像剤から液体現像剤分離装置２８にて抽出されたキャリア液が、キャリアタンク２７４へ回収される。このような液体循環を実行させるため、第１、第５、第９、第１０ポンプＰ１、Ｐ５、Ｐ９、Ｐ１０は、制御部５６０によって駆動制御される。
【０１３０】
現像剤収容容器２７２内の液体現像剤量が無くなると、制御部５６０は、第２ポンプＰ２を駆動させて、残留現像剤タンク２７１から現像剤収容容器２７２に残留現像剤を供給させる。現像剤収容容器２７２が残留現像剤で満たされると、固形分濃度検出装置２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。この検出結果に応じて、制御部５６０は、第３ポンプＰ３又は第８ポンプＰ８を駆動させて、必要量のキャリア液又は高濃度液体現像剤を現像剤収容容器２７２へ供給させる。その後、再度固形分濃度検出装置２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。そして、トナー濃度が適正範囲ならば、必要に応じて液体現像剤は現像剤リザーブタンク２７７へ供給される。
【０１３１】
液体現像剤分離装置２８の内部では、先の第１〜第４実施形態において説明した動作で、キャリア液とトナー粒子との分離動作が行われる。すなわち、第９パイプ８８１（現像剤供給管５１１）を通して、回収された液体現像剤が液槽５１０へ導入される。キャリア液回収ローラ５４０で分離されたキャリア液は、第１０パイプ８８２（キャリア液回収管路５４５）を通してキャリアタンク２７４へ送られる。一方、トナー回収ローラ５３０から回収されたトナーは、廃棄タンクに導かれるものである。このような液体現像剤分離装置２８を備えたカラープリンタ１によれば、トナーとキャリア液との分離速度を高速化することができるので、高速印刷処理に対応することが可能となる。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【０１３３】
（１）上記実施形態では、処理対象となる液体試料を液体現像剤とし、分散質がトナー、分散媒がキャリア液である場合を例示した。本発明はこれに限らずに、分散質及び分散媒を含み、その分散質を帯電させることが可能な液体試料であれば、広く適用することができる。例えば分散質が顔料、分散媒が水分であるものを液体試料としても良い。
【０１３４】
（２）上記実施形態では、分離部材として、キャリア液回収ローラ５４０を例示した。このようなローラ部材に代えて、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに先端が当接するブレード部材を、分離部材として用いるようにしても良い。
【０１３５】
（３）上記実施形態では、薄層形成手段として、計量ローラ５２０で汲み上げた液体現像剤ＬＤを、第１ニップ部Ｎ１を通過させることで薄層ＴＬを形成させる例を示した。これに代えて、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに所定間隔（薄層ＴＬの厚さに相当する間隔）を置いて先端を対向させて規制ブレード部材を、薄層形成部材として用いるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１３６】
１ カラープリンタ（湿式画像形成装置）
５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ キャリア液抽出装置（抽出装置）
５１０ 液槽
５１２ トナー濃度センサ（濃度検知手段）
５１４ 駆動制御部（厚さ調整手段／第２駆動手段／第３駆動手段）
５２０ 計量ローラ（第３ローラ）
５２１ 第１駆動部
５２５ カム機構（ニップ調整手段）
５３０ トナー回収ローラ（第１ローラ）
５３１ 第２駆動部
５３２ 第１電源（電界形成手段）
５４０ キャリア液回収ローラ（第２ローラ）
５５１ 第３駆動部
５５２ 帯電電圧制御部（帯電調整手段／濃度推定手段）
５５０ 帯電装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散質及び分散媒を含む液体試料から両者を分離し、これらを抽出する抽出装置、及びこれが適用された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラ等の周面上に担持された液体を用いて、所定の処理を実行する技術は、印刷技術などの多くの分野で利用されている。例えば、このような技術は、液体現像剤を用いる湿式の画像形成装置（例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を備える複合機等）に適用される。
【０００３】
処理に用いられる液体は、多くの場合、分散媒と分散質を含む。例えば、上述の画像形成装置では、分散質としてのトナーと、分散媒としてのキャリア液とを含む液体現像剤が用いられる。分散媒は、例えば、分散質の分散の均一性を促し、均一な及び／又は安定した処理を行なわせるという役割を担う。特定の処理においては、分散媒を回収し、再利用することが望まれることもある。
【０００４】
特許文献１は、分散媒を回収するためのリサイクル装置を開示する。このリサイクル装置は、導電性パイプの内側に微小な隙間を置いて導電性ローラが配置され、前記隙間に液体現像剤が注入される構造を備える。前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間に電界が形成されることにより、トナーとキャリア液との分離が図られ、キャリア液は、その後回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のリサイクル装置では、トナーとキャリア液との分離に多くの時間を要し、湿式画像形成装置において高速印刷処理を行わせることを意図する場合に搭載させることができない。仮に、前記導電性パイプと前記導電性ローラとの間の隙間を数ミクロンレベルにまで微小にすることができれば、トナーとキャリア液との分離速度を高速化することは可能であるが、両者を数ミクロンオーダーで対峙させるのは、部品精度や装置構成の観点から実質的に不可能である。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、分散質と分散媒とを高速で分離することが可能な抽出装置、及びこれが適用され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】
本発明の一局面に係る抽出装置は、分散質及び分散媒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、これらを抽出する抽出装置であって、その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第１ローラと、前記第１ローラに当接し、前記第１ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、前記第１ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、前記帯電された分散質を電気的に前記第１ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
この構成によれば、液体試料の薄層が第１ローラの周面に担持され、この薄層中の分散質が帯電されることで、前記第１ローラの周面に分散質が電気的に吸着される。従って、前記薄層中において、分散質を前記第１ローラの周面上に偏在させることができ、前記分離部材によって分散媒を容易に分離させることができる。
【００１０】
上記構成において、前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第２ローラであることが望ましい（請求項２）。この構成によれば、前記第１ローラと第２ローラとでニップ部を形成させ、該ニップ部を前記薄層が通過するときに、分散質が前記第１ローラの周面上に吸着した状態を維持する一方で、分散媒が第２ローラによって回収されるようにすることが可能となる。
【００１１】
上記構成において、さらに、前記液体試料を貯留する液槽と、前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第１ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、を備えることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、例えば使用済みの液体試料を液槽に回収させるようにし、その液槽内の液体試料で前記薄層を形成させることができる。従って、抽出装置をリサイクル用に適用する場合に有用な構成を提供できる。
【００１２】
この場合、前記薄層形成手段は、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第３ローラであって、該第３ローラは、前記帯電装置の配置位置よりも前記第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに当接されてニップ部を形成し、前記第３ローラの周面で搬送された前記液体試料が、前記ニップ部を通過することで、前記第１ローラの周面に前記薄層が形成されることが望ましい（請求項４）。
【００１３】
この構成によれば、第３ローラによって前記液槽内の前記液体試料が汲み上げられ、前記ニップ部において第３ローラの周面の液体試料が第１ローラに受け渡される。そして、ニップ部を通過することから、受け渡された液体試料は、第１ローラの周面に薄層として担持されるようになる。従って、前記薄層を容易に、且つ、安定的に形成させることができる。
【００１４】
ここで、前記第３ローラが、その周面に凹部を有するアニックスローラであって、さらに、前記アニックスローラの周面に保持される前記液体試料の量を制限する計量手段を備える構成としても良い（請求項５）。この構成によれば、前記液槽から汲み上げる液体試料の量を正確に制御することが可能となる。
【００１５】
上記構成において、さらに、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第１駆動手段を備え、前記第１駆動手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとを逆方向に回転させると共に、前記第３ローラの回転周速度が前記第１ローラの回転周速度よりも早くなるように回転させることが望ましい（請求項６）。
【００１６】
この構成によれば、第１ローラの周面に担持させる前記薄層の厚みムラを軽減させることができる。これにより、帯電手段により分散質を帯電させる際に、帯電ムラが可及的に発生しないようにすることができる。従って、分散質を前記第１ローラの周面上に確実に吸着させることができ、分離性能を向上させることができる。
【００１７】
上記構成において、前記電界形成手段は、前記第１ローラに負の電界を印加する電源であって、前記帯電装置は、前記薄層中の分散質を正に帯電させる構成とすることができる（請求項７）。この構成によれば、分散質を前記第１ローラの周面上に電気的に吸着させる構成をシンプルに達成することができる。
【００１８】
上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、前記帯電調整手段は、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることが望ましい（請求項８）。
【００１９】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が、何らかの原因で第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、分散質の帯電量が第１帯電量とは異なる第２帯電量に変更される。これにより、分散質の濃度に応じた最適な帯電量で分散質を帯電させることができ、分散質が高濃度化した場合でも、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。
【００２０】
或いは、上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度に関連する情報を取得して前記分散質の濃度を推定する濃度推定手段と、前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、前記帯電調整手段は、前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを推定したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを推定したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることが望ましい（請求項９）。
【００２１】
この構成によれば、濃度推定手段が推定する分散質の濃度に応じて、分散質の帯電量を制御することが可能となる。すなわち、液体試料中の分散質の濃度が、第１濃度から第２濃度に濃くなると推定された場合、分散質の帯電量が第１帯電量とは異なる第２帯電量に変更される。これにより、分散質の濃度に応じた最適な帯電量で分散質を帯電させることができるので、分散質が高濃度化した場合でも、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。なお、液体試料中の分散質の濃度が濃くなるケースとしては、湿式画像形成装置の場合は、トナー像担持体に形成されたトナーが転写されずに回収される場合が例示できる。
【００２２】
この場合、前記帯電調整手段は、前記帯電装置に与える電圧を、前記第１帯電量と前記第２帯電量とに応じて制御する構成とすることができる（請求項１０）。この構成によれば、分散質の帯電量を容易に調整することが可能となる。
【００２３】
上記構成において、さらに、前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、前記第１ローラ上における前記薄層の厚さを調整する厚さ調整手段と、を備え、前記厚さ調整手段は、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、前記薄層を第１厚さで前記第１ローラ上に形成させ、前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１厚さよりも所定値以上だけ薄い第２厚さで前記薄層を前記第１ローラ上に形成させることが望ましい（請求項１１）。
【００２４】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が、何らかの原因で第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、前記第１ローラ上に形成される薄層の厚さが、第１厚さから第２厚さに薄くされる。これにより、液体試料中において分散質が高濃度化した場合でも、特に分散質の帯電量を増加させずとも、前記第１ローラへの分散質の電気的な吸着を安定的に確保できる。従って、分散媒と分散質との分離を良好に行わせることができる。
【００２５】
ここで、前記分離部材として前記第２ローラが、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第２駆動手段であり、前記第２駆動手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ所定の第１周速度で回転させ、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ前記第１周速度よりも遅い第２周速度で回転させる構成とすることができる（請求項１２）。
【００２６】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラの全ての回転周速度が、第１周速度から第２周速度へ低下される。この周速度の低下により、第１ローラと第３ローラとのニップ部を通過できる薄層の厚さが自ずと薄くなるので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００２７】
また、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第３駆動手段であり、前記第３駆動手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度比が所定の第１速度比となるように、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させ、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１速度比よりも前記第３ローラが増速された第２速度比で、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させる構成とすることができる（請求項１３）。
【００２８】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度が増速される。この第３ローラの増速により、第１ローラに受け渡される液体試料の量が低下するので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００２９】
また、前記薄層形成手段として前記第３ローラが用いられる場合において、前記厚さ調整手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを調整するニップ調整手段であり、前記ニップ調整手段は、前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを所定の第１深さに設定し、前記第２濃度が検出されたとき、前記第１深さよりも所定値だけ深い第２深さに、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを設定する構成とすることができる（請求項１４）。
【００３０】
この構成によれば、液体試料中の分散質の濃度が第１濃度から第２濃度に濃くなった場合、第１ローラと第３ローラとのニップ深さが、第１深さから第２深さに深くされる。ニップ深さが深くされることで、第１ローラと第３ローラとのニップ部を通過できる薄層の厚さが自ずと薄くなるので、前記第１ローラに担持される薄層の厚さ調整を行うことが出来る。
【００３１】
上記構成において、前記液体試料が液体現像剤であり、前記分散質はトナーであって、前記分散媒はキャリア液であることが望ましい（請求項１５）。この構成によれば、本発明に係る抽出装置を、湿式の画像形成装置に適用することができる。
【００３２】
本発明の他の局面に係る湿式画像形成装置は、上記の抽出装置を備えることを特徴とする（請求項１６）。すなわち、画像形成装置であって、その周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を前記感光体ドラムへ供給する現像部と、前記トナーと前記キャリア液との混合比が調整された液体現像剤を生成する現像剤生成部と、前記現像部で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤を前記現像剤生成部へ供給する第１供給系統と、前記キャリア液を前記現像剤生成部へ供給する第２供給系統と、前記現像剤生成部で生成された液体現像剤を、リザーブタンクを介して前記現像部へ供給する第３供給系統と、前記現像部に供給された液体現像剤であって、該現像部若しくは感光体ドラムにおいて消費されなかった液体現像剤を回収して前記現像剤生成部へ供給する回収系統と、前記回収系統に設けられ、回収された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、これらを抽出する上記抽出装置と、を備えることを特徴とする（請求項１７）。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、第１ローラの周面に液体試料の薄層を形成させ、その薄層中の分散質が第１ローラの周面に電気的に吸着される構成を備えるので、分散質と分散媒とを高速で分離することが可能な抽出装置を提供できる。また、この抽出装置が適用された画像形成装置によれば、高速印刷処理に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図２】上記キャリア液抽出装置における帯電装置の作用を説明するための図である。
【図３】上記キャリア液抽出装置の動作を説明するための模式図である。
【図４】計量ローラの他の例を示す模式図である。
【図５】第２実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図６】第２実施形態における、帯電量の制御テーブルを示す表形式の図である。
【図７】第３実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図８】第４実施形態に係るキャリア液抽出装置の構成を示す図である。
【図９】トナー回収ローラ上に形成される液体現像剤の薄層の厚さ制御を説明するためのグラフである。
【図１０】本発明の実施形態に係るカラープリンタの全体概略断面図である。
【図１１】液体現像剤循環装置の部分を除いた、前記カラープリンタの概略断面図である。
【図１２】画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。
【図１３】液体現像剤循環装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１実施形態］
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るキャリア液抽出装置５００（抽出装置）の構成を示す図である。このキャリア液抽出装置５００は、液体現像剤（液体試料）を用いる湿式の画像形成装置に適用され、画像形成のために用いられた液体現像剤から、分散質としてのトナー固形分（以下、単に「トナー」又は「トナー粒子」という）と、分散媒としてのキャリア液とを分離し、キャリア液を回収して再利用に供するための装置である。キャリア液抽出装置５００は、液槽５１０、計量ローラ５２０（第３ローラ）、トナー回収ローラ５３０（第１ローラ）、キャリア液回収ローラ５４０（第２ローラ）及び帯電装置５５０を含む。
【００３６】
液槽５１０は、上方に開口した箱体であって、槽内には液体現像剤ＬＤが貯留される。液槽５１０には現像剤供給管５１１が接続され、画像形成部において回収された液体現像剤ＬＤが、逐次、図略のポンプの駆動によって現像剤供給管５１１を通して液槽５１０内へ供給される。この液槽５１０内には、液体現像剤ＬＤを攪拌するための攪拌部材が備えられていることが望ましい。
【００３７】
計量ローラ５２０は、液体現像剤ＬＤに対する親液性に優れる金属で形成された円柱体からなり、その回転軸５２Ａの軸回りに、反時計方向に回転するローラである。本実施形態では、計量ローラ５２０として、材質がステンレス製で、周面５２Ｓの表面粗さがＪＩＳの粗さ形状パラメータ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）における最大高さＲｙが６．３のものが用いられている。計量ローラ５２０は、その下部が液槽５１０に貯留されている液体現像剤ＬＤ内に浸漬され、その上部が液槽５１０の開口から上方に突出する態様で、液槽５１０に対して組み付けられている。従って、計量ローラ５２０の周面５２Ｓの一部は、液槽５１０内に適量の液体現像剤ＬＤが貯留されている状態では、常に液体現像剤ＬＤと接触する。
【００３８】
計量ローラ５２０は、第１駆動部５２１により回転駆動される。第１駆動部５２１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力を計量ローラ５２０の回転軸５２Ａに伝達するギア機構とを含む。計量ローラ５２０が回転されると、液体現像剤ＬＤ内に浸漬された周面５２Ｓが上方に移動するが、この周面５２Ｓには表面張力により液体現像剤ＬＤが付着した状態となる。従って、計量ローラ５２０が回転すると、周面５２Ｓの液体現像剤ＬＤに対する濡れ性に応じて、所定量の液体現像剤ＬＤが液槽５１０から周面５２Ｓに沿って汲み上げ搬送されることとなる。
【００３９】
トナー回収ローラ５３０は、その周面５３Ｓに液体現像剤の薄層ＴＬを担持し、その回転軸５３Ａの軸回りに、時計方向に回転するローラである。本実施形態では、トナー回収ローラ５３０として、導電性の金属心材５３Ｂの上に導電性ゴムからなる外層５３Ｃが設けられた構造のローラが用いられている。前記導電性ゴムは、ＪＩＳ−Ａに硬度が３０度、体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍのウレタンである。このウレタン外層５３Ｃの表面には、トナーに離型性を促進するために、フッ素樹脂のコーティング層が施されている。
【００４０】
トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対して計量ローラ５２０の周面５２Ｓが押圧状態で当接されることで、両ローラ５２０、５３０は第１ニップ部Ｎ１を形成している。トナー回収ローラ５３０の外周部には後述する帯電装置５５０が対向配置されているが、第１ニップ部Ｎ１の形成位置は、帯電装置５５０の配置位置よりもトナー回収ローラ５３０の回転方向上流側の位置である。
【００４１】
トナー回収ローラ５３０は、第２駆動部５３１により回転駆動される。第２駆動部５３１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力をトナー回収ローラ５３０の回転軸５３Ａに伝達するギア機構とを含む。また、回転軸５３Ａには、第１電源５３２（電界形成手段）から電圧が印加される。回転軸５３Ａと、金属心材５３Ｂ及び外層５３Ｃとは導通状態とされており、第１電源５３２から回転軸５３Ａへの電圧印加によって、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓが帯電された状態となる。本実施形態では、第１電源５３２は、−４００Ｖに電圧を回転軸５３Ａへ印加し、周面５３Ｓを負電位に帯電させる。
【００４２】
トナー回収ローラ５３０と、次述のキャリア液回収ローラ５４０との第２ニップ部Ｎ２よりも、トナー回収ローラ５３０の回転方向下流側の位置には、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに吸着しているトナーを掻き落とす第１ブレード５３３が配置されている。第１ブレード５３３の先端は、トナー回収ローラ５３０の回転方向とカウンタ方向から、周面５３Ｓに当接されている。第１ブレード５３３で回収されたトナーは、トナー回収容器５３４に回収され、トナー廃棄管路５３５を通して図略のトナー廃棄容器に導かれる。
【００４３】
キャリア液回収ローラ５４０は、トナー回収ローラ５３０と押圧当接されて第２ニップ部Ｎ２を形成し、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに担持された液体現像剤の薄層ＴＬからキャリア液を分離し、その周面５４Ｓに当該キャリア液を担持するローラである。本実施形態では、キャリア液回収ローラ５４０として、キャリア液に対する濡れ性が良好なステンレス製のローラが用いられている。
【００４４】
キャリア液回収ローラ５４０は、第３駆動部５４１により、その回転軸５４Ａの軸回りに反時計方向に回転駆動される。第３駆動部５４１は、回転駆動力を発生するモータと、前記回転駆動力をキャリア液回収ローラ５４０の回転軸５４Ａに伝達するギア機構とを含む。また、回転軸５４Ａは、アース経路５４２に電気的に接続されており、これによりキャリア液回収ローラ５４０がアース電位とされている。従って、キャリア液回収ローラ５４０とトナー回収ローラ５３０との間には、前者の周面５４Ｓがゼロ電位、後者の周面５３Ｓが−４００Ｖとなる電界が形成される。
【００４５】
第２ニップ部Ｎ２よりも、キャリア液回収ローラ５４０の回転方向下流側の位置には、キャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓに担持されているキャリア液を掻き落とす第２ブレード５４３が配置されている。第２ブレード５４３の先端は、キャリア液回収ローラ５４０の回転方向とカウンタ方向から、周面５４Ｓに当接されている。第２ブレード５４３で回収されたキャリア液は、キャリア液回収容器５４４に回収され、キャリア液回収管路５４５を通してキャリア液を再利用する機器（例えば図１３に示すキャリアタンク２７４）に導かれる。
【００４６】
帯電装置５５０は、トナー回収ローラ５３０に担持された液体現像剤の薄層ＴＬに対して電圧を与え、薄層ＴＬのトナーを帯電させる。帯電装置５５０は、チャージワイヤを備えたコロトロン方式の帯電装置であり、第２ニップ部Ｎ２よりもトナー回収ローラ５３０の回転方向上流側（第１ニップ部Ｎ１よりは下流側）において、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対向して配置されている。なお、帯電装置５５０は、スコロトロン方式の帯電装置、或いはローラ式帯電装置であっても良い。
【００４７】
帯電装置５５０には、第２電源５５１から帯電用の電圧が与えられる。本実施形態では、第２電源５５１は、＋４ｋＶの正電位を前記チャージワイヤに供給する。これにより、薄層ＴＬ中のトナーは、＋１０Ｖ〜＋６０Ｖ程度の範囲で帯電されるようになる。既述の通り、トナー回収ローラ５３０の周面は−４００Ｖの負電位で帯電されるので、正電位に帯電されたトナーは、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に吸着するようになる。ここで、トナーの帯電電圧が＋１０Ｖ以下であると、周面５３Ｓへの電気的な吸着力を充分に確保できない傾向があり、一方、＋６０Ｖを超過すると、周面５３Ｓへのトナーの付着力が強くなりすぎ、第１ブレード５３３にて周面から掻き落とすことが困難になる傾向がある。
【００４８】
続いて、キャリア液抽出装置５００の動作について、図１に加え、図２及び図３も参照しながら説明する。キャリア液抽出装置５００が運転されるとき、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０及びキャリア液回収ローラ５４０が、それぞれ、反時計方向、時計方向及び反時計方向に回転駆動される。各ローラの回転周速度は、例えば、計量ローラ５２０が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０は１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０は１２００ｍｍ／ｓにそれぞれ設定することができる。
【００４９】
計量ローラ５２０の回転によって、液槽５１０内の液体現像剤ＬＤが、その周面５２Ｓに表面張力で付着して汲み上げられ、第１ニップ部Ｎ１へ搬送される。汲み上げられた液体現像剤ＬＤが第１ニップ部Ｎ１を通過することで、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓには、液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬが担持されるようになる。ここで、薄層ＴＬは、４〜９ミクロン、特に６〜７ミクロン程度の厚さで、且つ均一な厚さの層であることが望ましい。
【００５０】
上記の望ましい薄層ＴＬの形成には、図３（Ａ）に示す、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さＤ１と、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０との回転周速度差とが、他の要因に比べて比較的大きな影響を与える。６〜７ミクロン程度の厚さの薄層ＴＬを形成するためのニップ深さＤ１は、例えば０．１ｍｍである。また、図３（Ｂ）に示すように、厚さムラの有る薄層ＴＬ１ではなく、図３（Ｃ）に示すように、厚さムラが実質的に無い薄層ＴＬ２を形成するためには、計量ローラ５２０の回転周速度と、カウンタ回転するトナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．９程度に設定し、計量ローラ５２０を比較的早く回転させることが望ましい。上掲の両ローラの回転周速度は、この比に基づいて設定されたものであり、第１駆動部５２１及び第２駆動部５３１（第１駆動手段）は、かかる設定に応じて計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０を回転駆動させる。
【００５１】
その厚さが厚すぎる薄層ＴＬや、図３（Ｂ）に示すような厚さムラの有る薄層ＴＬ１は、帯電装置５５０によるトナーの最適な帯電を阻害し得る。また、そのような薄層ＴＬ又はＴＬ１は、その一部が第２ニップ部Ｎ２を通過できなくなる不具合が発生し得る。この不具合が発生すると、図３（Ａ）に示すように、第２ニップ部Ｎ２の直上流位置に液溜まりＢ（ビルドアップ）が生成される。液溜まりＢが成長すると、次第に滴下するようになり、周辺を汚染するという問題を惹起する。
【００５２】
トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに形成された薄層ＴＬは、トナー回収ローラ５３０の時計方向の回転によって、帯電装置５５０の配置位置まで搬送される。帯電装置５５０は、上述の通り、第２電源５５１から電気エネルギの供給を受け、＋４ｋＶの電圧をトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに存在する薄層ＴＬに印加する。一方で、第１電源５３２により、トナー回収ローラ５３０の回転軸５３Ａには−４００Ｖの電圧が印加され、周面５３Ｓは負電位に帯電されている。
【００５３】
図２を参照して、帯電装置５５０を通過する前の薄層ＴＬ中では、トナー粒子Ｔが不規則に浮遊している。一方、薄層ＴＬが帯電装置５５０の配置位置を通過するとき、薄層ＴＬには帯電装置５５０には電圧Ｅが印加されるため、薄層ＴＬ中のトナー粒子Ｔは、正電位（＋１０Ｖ〜＋６０Ｖ程度）に帯電される。この結果、帯電装置５５０を通過した後の薄層ＴＬ中では、トナー粒子Ｔが、負電位に帯電されているトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に強く付着されることとなる。従って、トナー粒子Ｔが周面５３Ｓの直上に、キャリア液Ｃがその外周に位置する層構造が形成されるようになる。
【００５４】
その後、薄層ＴＬは、第２ニップ部Ｎ２へ向かう。上述の通り、キャリア液回収ローラ５４０はアース電位とされていることから、トナー粒子Ｔは、キャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓには乗り移らず、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに電気的に吸着された状態を維持したまま第２ニップ部Ｎ２を通過する。一方、周面５４Ｓがキャリア液Ｃに対する濡れ性が良好とされていることから、キャリア液Ｃは周面５４Ｓに付着するようになる。結果として、第２ニップ部Ｎ２を通過した後は、トナー粒子Ｔがトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに沿って、またキャリア液Ｃがャリア液回収ローラ５４０の周面５４Ｓに沿って、それぞれ搬送されることとなる。
【００５５】
周面５３Ｓ上のトナー粒子Ｔは、第１ブレード５３３（図１）で掻き落とされ、トナー回収容器５３４に回収される。なお、第２ニップ部Ｎ２においてトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとが完全分離されるわけではなく、トナー回収容器５３４に回収される回収物には、若干のキャリア液Ｃも含まれている。また、周面５４Ｓ上のキャリア液Ｃは、第２ブレード５４３（図１）で掻き落とされ、キャリア液回収容器５４４に回収される。
【００５６】
以上説明した第１実施形態に係るキャリア液抽出装置５００によれば、液体現像剤ＬＤの薄層ＴＬがトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに担持され、この薄層ＴＬが帯電装置５５０で帯電されることによって、薄層ＴＬ中のトナー粒子Ｔが周面５３Ｓに電気的に吸着される。これにより、薄層ＴＬ中においてトナー粒子Ｔをトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓの直上に偏在させることができ、キャリア液回収ローラ５４０によってキャリア液Ｃを容易に分離させることができる。従って、高速でトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとを分離することができる。
【００５７】
ここで、計量ローラ５２０の変形実施形態を例示する。図４は、変形実施形態に係る計量ローラ５２０Ａを模式的に示す図である。この計量ローラ５２０Ａは、その周面に凸部５２２と凹部５２３とを有するアニックスローラである。計量ローラ５２０Ａの周面には、ドクターブレード５２４（計量手段）が当接されている。ドクターブレード５２４は、計量ローラ５２０Ａの周面に保持される液体現像剤の量を制限するもので、計量ローラ５２０Ａの周面に不規則に付着した液体現像剤ＬＤ１が、凹部５２３内だけに液体現像剤ＬＤ２が担持されるように規制する。このような計量ローラ５２０Ａによれば、凹部５２３の容積に応じて、液槽５１０から汲み上げる液体現像剤ＬＤの量を正確に制御することが可能となる。
【００５８】
［第２実施形態］
図５は、第２実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ａの構成を示す図である。図５において、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第２実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
【００５９】
キャリア液抽出装置５００Ａは、液槽５１０、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０、キャリア液回収ローラ５４０及び帯電装置５５０を基本構成として含む点で、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一である。キャリア液抽出装置５００Ａは、さらに、液槽５１０内に貯留された液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５１２（濃度検知手段）と、帯電装置５５０に電圧を供給する第２電源５５１を、前記トナー濃度に応じて制御する帯電電圧制御部５５２（帯電調整手段／濃度推定手段）とを備える点において、キャリア液抽出装置５００と相違する。
【００６０】
トナー濃度センサ５１２は、例えば光透過型のセンサであって、液体現像剤ＬＤ中におけるトナー粒子の濃淡によって光透過量が変化することを利用したセンサである。トナー濃度センサ５１２は液槽５１０内に配置され、そのセンサプローブ部が液体現像剤ＬＤと接触可能な位置に配置されている。トナー濃度センサ５１２の、トナー粒子の濃淡に応じた出力データは、トナー濃度データとして帯電電圧制御部５５２に与えられる。
【００６１】
帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２から与えられるトナー濃度データに応じて、第２電源５５１の出力電圧を制御することで、薄層ＴＬ中のトナーの帯電量を調整する。最もシンプルな調整では、帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２が液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度が通常濃度（第１濃度）であることを検出したとき、所定の第１帯電量でトナーを帯電させるために、第２電源５５１の出力電圧を所定の第１電圧に設定する。そして、トナー濃度が通常濃度よりも所定値以上濃い高濃度（第２濃度）であることが検出されたとき、前記第１帯電量よりも所定量だけ高い第２帯電量でトナーを帯電させるために、前記第１電圧よりも所定値だけ高い第２電圧に第２電源５５１の出力電圧を設定する。
【００６２】
湿式の画像形成部から回収される液体現像剤におけるトナー濃度は、例えば、５％程度である。このようなトナー濃度の液体現像剤であれば、計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０の回転周速度、並びに第１ニップ部Ｎ１のニップ深さＤ１を第１実施形態の通りに設定することで、６〜７ミクロン程度の厚さの薄層ＴＬをトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに形成することができる。しかしながら、トナー濃度は何らかの原因で濃くなることがある。例えば、紙詰まり等の発生により感光体ドラムに担持されたトナー像が、用紙に転写されずに回収される状態が続いたとき、或いは、メンテナンス等の際に感光体ドラムにトナーを意図的にベタ塗りして回収させた場合に、回収液体現像剤のトナー濃度は上昇する。例えばトナー濃度が３０％程度に濃くなると、液体現像剤の粘度が高くなる結果、同じ回転周速度及びニップ深さＤ１であると、薄層ＴＬの厚さが厚くなる傾向が出る。薄層ＴＬが厚肉化すると、薄層ＴＬ中のトナー粒子の帯電が不十分となり、図２に示したようなトナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとの明確な層分離が実現し難くなる。
【００６３】
この点に鑑み、帯電電圧制御部５５２は、液槽５１０中の液体現像剤ＬＤのトナー濃度が濃くなるほど、第２電源５５１の出力電圧を高くし、薄層ＴＬ（トナー粒子Ｔ）の帯電量が最適化されるような制御を行う。これにより、トナー粒子Ｔのトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに対する電気的な吸着力が確保されるので、分散質が高濃度化し薄層ＴＬが厚肉化した場合でも、トナー粒子Ｔとキャリア液Ｃとの分離を良好に行わせることができる。
【００６４】
図６は、薄層ＴＬの帯電量の制御テーブルの一例を示す表形式の図である。この例では、トナー濃度を３つのレベルに分けて帯電量の制御を行っている。トナー濃度が通常濃度の５％レベル（０〜１５％濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１が帯電装置５５０のチャージワイヤに与える電圧を＋４ｋＶとし、薄層ＴＬの帯電量を＋１０Ｖ〜＋６０Ｖとする。これは、第１実施形態と同じ設定値である。
【００６５】
トナー濃度が中濃度の１５％レベル（１５％〜３０％濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１の出力電圧を＋５ｋＶに上昇し、薄層ＴＬの帯電量を＋２０Ｖ〜＋５０Ｖの範囲とする。このように、出力電圧の上昇に伴い帯電量の下限レベルが底上げされることで、トナー粒子Ｔの周面５３Ｓに対する電気的な吸着の確実性を担保することができる。さらに、トナー濃度が高濃度の３０％レベル（３０％以上の濃度）であるとき、帯電電圧制御部５５２は、第２電源５５１の出力電圧を＋６ｋＶに上昇し、薄層ＴＬの帯電量を＋１００Ｖ〜＋１５０Ｖの範囲とする。これにより、トナー粒子Ｔの周面５３Ｓに対する電気的な吸着力は向上し、薄層ＴＬが厚肉化した場合でも確実に周面５３Ｓへ吸着させることができる。
【００６６】
ところで、回収される液体現像剤ＬＤ中におけるトナー濃度は、画像形成装置の動作実績から推定することができる。この点に鑑み本実施形態では、帯電電圧制御部５５２は、画像形成エンジン５１３から当該湿式画像形成装置の運転データを取得し、トナー濃度を推定して、第２電源５５１の出力電圧を制御することが可能とされている。すなわち、トナー濃度センサ５１２で濃度データを実測せずとも、画像形成エンジン５１３から取得する運転データに基づいて、上記と同様な帯電量の制御を実行可能とされている。
【００６７】
画像形成エンジン５１３には、図略の運転データメモリが具備され、このメモリには、トナー像を形成した画像ドット数データや、ジャム実績、メンテナンスモードの実行実績のデータ等を含む運転データが記憶されている。帯電電圧制御部５５２は、このような運転データを取得し、例えば、紙詰まり等の発生により、感光体ドラムに一旦担持されたものの用紙に転写されずに回収されたトナー像の印字率や発生頻度から、或いはメンテナンスモードの実行頻度から、回収液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を推定する。そして、帯電電圧制御部５５２は、この推定濃度データに基づいて、例えば図６に示す帯電量の制御テーブルに従って、第２電源５５１の出力電圧を制御する。
【００６８】
第２実施形態において、帯電電圧制御部５５２は、トナー濃度センサ５１２からの濃度データ及び画像形成エンジン５１３からの運転データの双方を利用しても良いし、いずれか一方のみのデータに基づいてトナー濃度値を取得するようにしても良い。例えば、通常は濃度データを用いるようにし、トナー濃度センサ５１２が故障した際に運転データを活用するシーケンスとすることは、好ましい実施形態の一つである。
【００６９】
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ｂの構成を示す図である。図７において、第１、第２実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａと同一部分には同一符号を付しており、これらの部分については説明を省略乃至は簡略化する。また、第３実施形態において関与の薄い一部の構成については、図示を省略している。
【００７０】
キャリア液抽出装置５００Ｂは、液槽５１０、計量ローラ５２０、トナー回収ローラ５３０、キャリア液回収ローラ５４０及び帯電装置５５０を基本構成として含み、各ローラ５２０、５３０、５４０を回転駆動させる第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を備える点で、第１実施形態のキャリア液抽出装置５００と同一である。さらに、キャリア液抽出装置５００Ｂは、液槽５１０内に貯留された液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５１２を備える点で、第２実施形態のキャリア液抽出装置５００Ａと同一である。一方、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に担持される薄層ＴＬの厚さを調整するために、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１による各ローラ５２０、５３０、５４０の回転駆動を制御する駆動制御部５１４（厚さ調整手段／第２駆動手段／第３駆動手段）を備える点において、先の実施形態とは相違する。
【００７１】
第２実施形態では、液体現像剤ＬＤ中におけるトナー濃度が濃くなるに連れて、つまり液体現像剤ＬＤの高粘度化に従い薄層ＴＬが厚肉化するに連れて、第２電源５５１が帯電装置５５０に与える出力電圧を高くする例を示した。この第３実施形態では、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度をトナー濃度に基づいて制御することで、薄層ＴＬの厚さを積極的に調整する例を示す。
【００７２】
駆動制御部５１４は、基本的に、トナー濃度センサ５１２が液体現像剤ＬＤ中のトナー濃度が通常濃度（第１濃度）であることを検出したとき、薄層ＴＬを通常厚さ（第１厚さ）でトナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に形成させ、一方、トナー濃度が通常よりも所定値以上濃い高濃度（第２濃度）であることが検出されたとき、前記通常厚さよりも所定値以上だけ薄い厚さ（第２厚さ）で、薄層ＴＬを周面５３Ｓ上に形成させる制御を行う。このような制御を実現する具体例として、ここでは（１）全ローラの回転周速度の低速化、及び、（２）計量ローラの回転周速度の高速化を例示する。
【００７３】
（１）全ローラの回転周速度の低速化
図９（Ａ）は、キャリア液抽出装置５００Ｂ全体の線速と、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓ上に形成される薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。ここで、全体の線速は、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度で決定される。グラフに示されているように、回転周速度が低下すると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ５２０及びトナー回収ローラ５３０の回転周速度の低下に伴い、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００７４】
駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、計量ローラ５２０の回転周速度が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。なお、第１ニップ部ＮＩのニップ深さは０．１ｍｍである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００７５】
一方、駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、計量ローラ５２０の回転周速度が５５５ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が５００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が５００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００７６】
（２）計量ローラの回転周速度の高速化
図９（Ｂ）は、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０との回転速度比と、薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。計量ローラ５２０の回転周速度をＦ１、トナー回収ローラ５３０の回転周速度をＦ２とするとき、グラフに示されているように、Ｆ２／Ｆ１の値が小さくなると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、計量ローラ５２０の回転周速度を高速度にし、トナー回収ローラ５３０の計量ローラ５２０に対する回転周速度を相対的に小さくすることで、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００７７】
駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、計量ローラ５２０の回転周速度が１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０が１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓとなるように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。つまり、計量ローラ５２０の回転周速度と、カウンタ回転するトナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．９程度とする。なお、第１ニップ部ＮＩのニップ深さは０．１ｍｍである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００７８】
一方、駆動制御部５１４は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、計量ローラ５２０の回転周速度が１６００ｍｍ／ｓに増速し、トナー回収ローラ５３０及びキャリア液回収ローラ５４０が１２００ｍｍ／ｓを維持するように、第１、第２、第３駆動部５２１、５３１、５４１を制御する。つまり、計量ローラ５２０の回転周速度と、トナー回収ローラ５３０の回転周速度との比を、１：０．７５とする。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００７９】
［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係るキャリア液抽出装置５００Ｃの構成を示す図である。このキャリア液抽出装置５００Ｃは、第３実施形態と同様に、トナー濃度に応じて薄層ＴＬの厚さを積極的に調整する実施形態であるが、その調整手法として第１ニップ部Ｎ１のニップ深さを調整する構成を採用する点で相違する。一部の図示を省いているが、その他の構成は、先の実施形態と同様である。
【００８０】
キャリア液抽出装置５００Ｃは、計量ローラ５２０とトナー回収ローラ５３０とで形成される第１ニップ部Ｎ１のニップ深さを調整するカム機構５２５（ニップ調整手段）と、このカム機構５２５の動作を、トナー濃度センサ５１２が検出するトナー濃度に基づいて制御するカム制御部５２６とを含む。カム機構５２５は、計量ローラ５２０の回転軸５２Ａと係合するカム部材を有し、当該カム部材の回転によって、計量ローラ５２０のトナー回収ローラ５３０に対する押圧度合い、つまりニップ深さを調整する。
【００８１】
図９（Ｃ）は、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さと薄層ＴＬの厚さとの関係を示すグラフである。グラフに示されているように、ニップ深さが大きくなると、薄層ＴＬの厚さは薄くなる。これは、第１ニップ部Ｎ１のニップ深さが深くなることで、第１ニップ部ＮＩを通過できる液体現像剤ＬＤの量が減少することによる。
【００８２】
カム制御部５２６は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が通常濃度（例えば５％）であることを検出しているとき、第１実施形態と同様に、第１ニップ部ＮＩのニップ深さが０．１ｍｍとなるよう、カム機構５２５を制御する。なお、計量ローラ５２０の回転周速度は１３３０ｍｍ／ｓ、トナー回収ローラ５３０は１２００ｍｍ／ｓ、キャリア液回収ローラ５４０は１２００ｍｍ／ｓである。このとき、薄層ＴＬの厚さは、６〜７ミクロン程度である。
【００８３】
一方、カム制御部５２６は、トナー濃度センサ５１２が、トナー濃度が高濃度（例えば３０％）であることを検出したとき、第１ニップ部ＮＩのニップ深さが０．２ｍｍとなるよう、カム機構５２５を制御する。なお、各ローラ５２０、５３０、５４０の回転周速度は上記の値に維持される。これにより、薄層ＴＬの厚さは、４〜５ミクロン程度に減少する。この結果、帯電装置５５０の発生電圧が一定である状態の下で、トナー濃度が高濃度化しても、薄層ＴＬ中のトナーを充分に帯電させることが可能となる。
【００８４】
［画像形成装置としての実施形態］
図１０は、上述の第１〜第４実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａ〜５００Ｃが組み込まれたカラープリンタ１（湿式画像形成装置）の概略構成図、図１１は、液体現像剤循環装置の部分を除いたカラープリンタ１の概略断面図、図１２は、画像形成部の一つを拡大して示す断面図である。なお、図１０乃至図１２に示される画像形成装置はカラープリンタであるが、コピー機、ファクシミリ装置、これらの機能を含む複合機（ＭＦＰ）や、シート上に画像を形成することができる他の装置とすることもできる。
【００８５】
図１０に示される如く、カラープリンタ１は、画像形成のための様々なユニットや部品が収納される上側本体部１Ａと、この上側本体部１Ａの下部に配置され、各色用の液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが収納される下側本体部１Ｂとから構成されている。ここでは、上側本体部１Ａと下側本体部１Ｂとを結ぶ配管類は図示を省略している。
【００８６】
図１１に示すように、上側本体部１Ａには、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とが含まれている。
【００８７】
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。
【００８８】
中間転写ベルト２１は、導電性を有し、使用可能な用紙搬送方向に直角な方向の長さが最大の用紙より幅広であって、無端状、すなわちループ状のベルト状部材であり、図１０、図１１において時計回りに循環駆動される。中間転写ベルト２１の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。
【００８９】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト２１の近傍に４つ並べて中間転写ベルト２１のクリーニング部２２と二次転写部４との間に配置される。なお、各画像形成ユニット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。
【００９０】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、感光体ドラム１０と、帯電器１１と、ＬＥＤ露光装置１２と、現像装置１４と、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。
【００９１】
各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢに対応して、それぞれ液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢが設けられ、各色の液体現像剤の供給、並びに回収が行われるようになっている。液体現像剤循環装置ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢについては後に詳述する。
【００９２】
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１０、図１１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。露光装置１２は、ＬＥＤ等の光源を有し、外部の機器から入力される画像データに応じて、一様に帯電した感光体ドラム１０の表面に光を照射する。これにより、感光体ドラム１０の表面には、静電潜像が形成される。
【００９３】
現像装置１４は、トナー（分散質）及び液体のキャリア（分散媒）を含む液体現像剤（液体試料）を、感光体ドラム１０表面の静電潜像に対向するように保持することで、静電潜像にトナーを付着させる。これにより、静電潜像はトナー像として現像される。
【００９４】
図１２を参照して、現像装置１４は、現像容器１４０、現像ローラ１４１、供給ローラ１４２、支持ローラ１４３、供給ローラブレード１４４、現像クリーニングブレード１４５、現像剤回収装置１４６及び現像ローラ帯電器１４７を含む。
【００９５】
現像容器１４０は、内部にトナー粒子と液体のキャリアからなる液体現像剤の供給を受ける容器である。後述するが、この液体現像剤は、トナーとキャリアとの濃度調整が予め行われた状態で、供給ノズル２７８から現像容器１４０内へ供給される。なお、液体現像剤は、供給ローラ１４２と支持ローラ１４３とのニップ部へ向けて供給され、その余剰分は支持ローラ１４３の下方へ落下し、現像容器１４０の底部において貯留される。貯留された液体現像剤は、パイプ８２を通して液体現像剤循環装置で回収される（図１３参照）。
【００９６】
支持ローラ１４３は現像容器１４０の略中央に配置され、下方から支える態様で供給ローラ１４２に当接されてニップ部を形成する。供給ローラ１４２は、支持ローラ１４３の直上ではなく、供給ノズル２７８から離れる方向の斜め上に配置され、その周面には液体現像剤を保持するための溝が設けられている。図中に点線矢印で示すように、支持ローラ１４３は反時計方向に、供給ローラ１４２は時計方向に回転する。
【００９７】
供給ノズル２７８から供給される液体現像剤は、前記ニップ部の回転方向上流側で一時的に滞留され、両ローラ１４２、１４３の回転に伴って、供給ローラ１４２の前記溝に保持された状態で上方へ運ばれる。供給ローラブレード１４４は、供給ローラ１４２の周面に圧接され、供給ローラ１４２に保持される液体現像剤の量が所定量になるように規制する。供給ローラブレード１４４により掻き落とされた余剰の液体現像剤は、現像容器１４０の底部で受け取られる。
【００９８】
現像ローラ１４１は、現像容器１４０の上部開口部に、供給ローラ１４２と接するように配置されている。現像ローラ１４１は供給ローラ１４２と同方向に回転され（現像ローラ１４１と供給ローラ１４２とが当接するニップ部では、現像ローラ１４１の表面は供給ローラ１４２の表面と逆方向に移動する）、これにより現像ローラ１４１の周面には、供給ローラ１４２の周面に保持された液体現像剤が受け渡される。供給ローラ１４２の液体現像剤の層厚が所定値に規制されているので、現像ローラ１４１の表面に形成される液体現像剤層の層厚も所定値に保たれる。
【００９９】
現像ローラ帯電器１４７は、トナーの帯電極性と同極性の帯電電位を与えることで、現像ローラ１４１に担持された現像剤層中のトナーを現像ローラ１４１の表面側に移動させ、現像効率を向上させる作用を果たすものである。現像ローラ帯電器１４７は、現像ローラ１４１の、供給ローラ１４２との接触部の回転方向下流側であって、感光体ドラム１０との接触部の上流側において、現像ローラ１４１の周面に対向するように設けられている。
【０１００】
現像ローラ１４１は感光体ドラム１０と接している。感光体ドラム１０の表面の静電潜像の電位と現像ローラ１４１に印加される現像バイアスとの電位差によって、形成指示された画像データに応じたトナー像が、感光体ドラム１０表面に形成される。
【０１０１】
現像クリーニングブレード１４５は、現像ローラ１４１の感光体ドラム１０との接触部の回転方向下流側に接触するように配置され、感光体ドラム１０への現像動作を終えた現像ローラ１４１の表面の液体現像剤を除去する。
【０１０２】
現像剤回収装置１４６は、現像クリーニングブレード１４５で除去された液体現像剤を回収して、液体現像剤循環装置のパイプ８１へ該液体現像剤を送り出す。液体現像剤は現像クリーニングブレード１４５の表面に沿って流下するが、液体現像剤の粘度が高いことから、現像剤回収装置１４６には液体現像剤の送り出しを補助する送り出しローラが備えられている。
【０１０３】
一次転写ローラ２０は、中間転写ベルト２１の裏面に、感光体ドラム１０と対向して配置されている。一次転写ローラ２０には、図示しない電源からトナー像中のトナーとは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧を印加される。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。中間転写ベルト２１は、トナー像を担持して、シートまで搬送する像担持体として機能する。
【０１０４】
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液体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、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、クリーニングブレード２６２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。
【０１０５】
クリーニングブレード２６２は、感光体ドラム１０の表面に残留した液体現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０の回転軸方向に延びる板状の部材である。クリーニングブレード２６２は、その端部が感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の回転に伴って感光体ドラム１０上に残留した液体現像剤を掻き取る。
【０１０６】
除電装置１３は、除電用の光源を有し、次の周回による画像形成に備えて、クリーニングブレード２６２による液体現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電する。
【０１０７】
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。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液を除去する部材である。
【０１０８】
図１１に戻って、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、上側本体部１Ａ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。
【０１０９】
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４１と、支持ローラに対向して配置された二次転写ローラ４２とを有している。
【０１１０】
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、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。
【０１１１】
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、複数の搬送ローラ対を備え、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。
【０１１２】
図１３は、一つの液体現像剤循環装置ＬＹの全体の概略を示すブロック図である。他の液体現像剤循環装置ＬＭ、ＬＣ、ＬＢも同じ構成である。この液体現像剤循環装置ＬＹは、感光体ドラム１０へ液体現像剤を供給した後に現像クリーニングブレード１４５によって現像ローラ１４１の表面から掻き取られた残留現像剤（トナーとキャリア液との混合物）を循環させ再利用するための装置である。
【０１１３】
液体現像剤循環装置ＬＹは、残留現像剤タンク２７１、現像剤収容容器２７２、固形分濃度検出装置２７３、キャリアタンク２７４、トナータンク２７５、攪拌装置２７６、現像剤リザーブタンク２７７、液体現像剤供給装置２７８、液体現像剤分離装置２８（抽出装置）、複数のポンプＰ１〜Ｐ１２及び制御部５６０を備えている。ここで、液体現像剤分離装置２８として、上掲の第１〜第４実施形態のキャリア液抽出装置５００、５００Ａ〜５００Ｃのいずれかが適用される。
【０１１４】
残留現像剤タンク２７１は、現像装置１４に第１パイプ８１及び第２パイプ８２を介して接続され、現像装置１４側から回収された液体現像剤を収容可能なタンクである。第１パイプ８１及び第２パイプ８２の途中には、それぞれ第１ポンプＰ１及び第５ポンプＰ５が取り付けられている。
【０１１５】
感光体ドラム１０へトナーを供給した後に、現像クリーニングブレード１４５によって現像ローラ１４１の表面から掻き取られた液体現像剤は、第１ポンプＰ１の駆動により第１パイプ８１を通して残留現像剤タンク２７１に送られる。また、現像容器１４０内において供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて貯留された液体現像剤は、第５ポンプＰ５の駆動により第２パイプ８２を通して残留現像剤タンク２７１に送られる。
【０１１６】
現像剤収容容器２７２は、残留現像剤タンク２７１と接続されている。現像剤収容容器２７２は、残留現像剤に現像装置１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤、あるいはキャリア液を加えることで、トナー濃度を適正範囲に調整すると共に、残留現像剤のトナー濃度を適正範囲に調整するものである。このトナー濃度が調整された液体現像剤は、現像装置１４に補給される。現像剤収容容器２７２は残留現像剤タンク２７１と第３パイプ８３を介して接続されており、この第３パイプ８３には第２ポンプＰ２が取り付けられている。残留現像剤タンク２７１内の液体現像剤は、第２ポンプＰ２の駆動により第３パイプ８３を通して現像剤収容容器２７２に送られる。
【０１１７】
固形分濃度検出装置２７３は、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤のトナーの濃度を検出するための装置である。現像剤収容容器２７２に接続されている環状の第４パイプ８４に、固形分濃度検出装置２７３が接続されている。この環状の第４パイプ８４には第４ポンプＰ４が取り付けられている。現像剤収容容器２７２内の液体現像剤は、第４ポンプＰ４の駆動により第４パイプ８４の入口端から固形分濃度検出装置２７３へ導かれ、その後、第４パイプ８４の出口端から現像剤収容容器２７２に戻される。
【０１１８】
キャリアタンク２７４は、キャリア液を収納するタンクである。固形分濃度検出装置２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも高いと判定された場合に、キャリアタンク２７４から現像剤収容容器２７２内にキャリア液が供給され、容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が下げられる。キャリアタンク２７４と現像剤収容容器２７２とは第５パイプ８５で接続されており、前記キャリア液の供給は、第５パイプ８５の途中に設けられた第３ポンプＰ３の駆動によって実行される。
【０１１９】
トナータンク２７５は、現像装置１４で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い液体現像剤を収納するタンクである。固形分濃度検出装置２７３により、現像剤収容容器２７２内のトナーの濃度が適正範囲よりも低いと判定された場合に、トナータンク２７５から現像剤収容容器２７２内にトナー濃度が高い液体現像剤が供給され、容器２７２内の液体現像剤のトナー濃度が上げられる。トナータンク２７５と現像剤収容容器２７２とは第６パイプ８６で接続されており、前記液体現像剤の供給は、第６パイプ８６の途中に設けられた第８ポンプＰ８の駆動によって実行される。
【０１２０】
攪拌装置２７６は、現像剤収容容器２７２内の液体現像剤を攪拌するための部材である。この攪拌の目的は、濃度調整のために現像剤収容容器２７２内へ導入されたトナー又はキャリア液が、現像剤収容容器２７２内の既存の液体現像剤と均一に混ざるようにするため、また、現像剤収容容器２７２内に収容されている液体現像剤において凝集することがあるトナーを再分散させることである。攪拌装置２７６は、回転軸と、この回転軸の先端に取り付けられた攪拌羽根とを含む。前記回転軸には液面検知部材２７６ａが同軸で組み付けられている。この液面検知部材２７６ａは図略のモータで駆動され、液面検知部材２７６ａが、液体現像剤の液面と接触することに伴う前記モータの負荷変化に基づいて、液体現像剤量が検出される。
【０１２１】
現像剤リザーブタンク２７７は、現像装置１４に補給する液体現像剤を収納するタンクである。現像剤リザーブタンク２７７は、現像剤収容容器２７２と第７パイプ８７１で接続されており、第７パイプ８７１の途中に設けられた第６ポンプＰ６の駆動によって、現像剤収容容器２７２から液体現像剤の供給を受ける。さらに現像剤リザーブタンク２７７は、キャリアタンク２７４と第１直結管路９１０で、また、トナータンク２７５と第２直結管路９２０でそれぞれ接続されている。第１、第２直結管路９１０、９２０には第１１ポンプＰ１１、第１２ポンプＰ１２がそれぞれ配置され、各タンクからキャリア及びトナーを直接的に現像剤リザーブタンク２７７へ供給可能とされている。これら第１、第２直結管路９１０、９２０からのキャリア及びトナー供給系統は、未だ回収液体現像剤が発生していないカラープリンタ１の使用開始時等に、既知の配合比に従って速やかに液体現像剤を生成する場合に活用される。
【０１２２】
供給ノズル２７８は、現像剤リザーブタンク２７７に貯留された液体現像剤を、現像装置１４（現像容器１４０）へ供給するための部材である。供給ノズル２７８と現像剤リザーブタンク２７７とは第８パイプ８７２で接続されており、前記液体現像剤の供給は、第８パイプ８７２に取り付けられた第７ポンプＰ７の駆動によって実行される。
キャリアタンク２７４から現像剤リザーブタンク２７７へ延びる直結管路９１０とトナータンク２７５から現像剤リザーブタンク２７７へ延びる直結管路９２０とを備える。これら直結管路９１０，９２０は、循環が行なわれる前に、所定量のキャリア及びトナーを現像剤リザーブタンク２７７に供給するために用いられる。これにより、現像工程を素早く開始させることが可能となる。
【０１２３】
なお、図示は省略しているが、残留現像剤タンク２７１、キャリアタンク２７４、トナータンク２７５及び現像剤リザーブタンク２７７の適所には、これらタンク内の液面高さを検知するための液面検出装置が備えられている。
【０１２４】
液体現像剤分離装置２８は、クリーニング装置２６で回収された残留現像剤からトナーとキャリア液とを分離し、トナーとキャリア液とを別々に抽出する装置である。クリーニング装置２６と液体現像剤分離装置２８との間は、第９ポンプＰ９が取り付けられた第９パイプ８８１で接続されている。第９ポンプＰ９の駆動により、クリーニング装置２６内の残留現像剤は、液体現像剤分離装置２８に送られる。また、液体現像剤分離装置２８とキャリアタンク２７４との間には、第１０ポンプＰ１０が取り付けられた第１０パイプ８８２が設けられている。液体現像剤分離装置２８で抽出されたキャリア液は、第１０ポンプＰ１０の駆動によってキャリアタンク２７４へ送られる。ここで、図１、図５、図７、図８における現像剤供給管５１１が第９パイプ８８１に、キャリア液回収管路５４５が第１０パイプ８８２に各々相当する。
【０１２５】
制御部５６０は、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）などを含む。制御部５６０は、第１〜第１２ポンプＰ１〜Ｐ１２の駆動、液面検知部材２７６ａを動作させるモータの駆動等を制御する。
【０１２６】
続いて、カラープリンタ１の動作を説明する。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（図略）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、この静電潜像に現像装置１４からトナーが供給される。このようにして各画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ，ＦＣ，ＦＢ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
画像形成動作時に感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ１４１上に残留した液体現像剤は、現像クリーニングブレード１４５によって掻き取られ、第１パイプ８１を介して残留現像剤タンク２７１に回収される。また、供給ローラ１４２から現像ローラ１４１へ供給されずに現像容器１４０にて回収された液体現像剤も、第２パイプ８２を通して残留現像剤タンク２７１に回収される。さらに、クリーニング装置２６で回収された残留現像剤から液体現像剤分離装置２８にて抽出されたキャリア液が、キャリアタンク２７４へ回収される。このような液体循環を実行させるため、第１、第５、第９、第１０ポンプＰ１、Ｐ５、Ｐ９、Ｐ１０は、制御部５６０によって駆動制御される。
【０１３０】
現像剤収容容器２７２内の液体現像剤量が無くなると、制御部５６０は、第２ポンプＰ２を駆動させて、残留現像剤タンク２７１から現像剤収容容器２７２に残留現像剤を供給させる。現像剤収容容器２７２が残留現像剤で満たされると、固形分濃度検出装置２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。この検出結果に応じて、制御部５６０は、第３ポンプＰ３又は第８ポンプＰ８を駆動させて、必要量のキャリア液又は高濃度液体現像剤を現像剤収容容器２７２へ供給させる。その後、再度固形分濃度検出装置２７３により液体現像剤のトナー濃度が検出される。そして、トナー濃度が適正範囲ならば、必要に応じて液体現像剤は現像剤リザーブタンク２７７へ供給される。
【０１３１】
液体現像剤分離装置２８の内部では、先の第１〜第４実施形態において説明した動作で、キャリア液とトナー粒子との分離動作が行われる。すなわち、第９パイプ８８１（現像剤供給管５１１）を通して、回収された液体現像剤が液槽５１０へ導入される。キャリア液回収ローラ５４０で分離されたキャリア液は、第１０パイプ８８２（キャリア液回収管路５４５）を通してキャリアタンク２７４へ送られる。一方、トナー回収ローラ５３０から回収されたトナーは、廃棄タンクに導かれるものである。このような液体現像剤分離装置２８を備えたカラープリンタ１によれば、トナーとキャリア液との分離速度を高速化することができるので、高速印刷処理に対応することが可能となる。
【０１３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。
【０１３３】
（１）上記実施形態では、処理対象となる液体試料を液体現像剤とし、分散質がトナー、分散媒がキャリア液である場合を例示した。本発明はこれに限らずに、分散質及び分散媒を含み、その分散質を帯電させることが可能な液体試料であれば、広く適用することができる。例えば分散質が顔料、分散媒が水分であるものを液体試料としても良い。
【０１３４】
（２）上記実施形態では、分離部材として、キャリア液回収ローラ５４０を例示した。このようなローラ部材に代えて、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに先端が当接するブレード部材を、分離部材として用いるようにしても良い。
【０１３５】
（３）上記実施形態では、薄層形成手段として、計量ローラ５２０で汲み上げた液体現像剤ＬＤを、第１ニップ部Ｎ１を通過させることで薄層ＴＬを形成させる例を示した。これに代えて、トナー回収ローラ５３０の周面５３Ｓに所定間隔（薄層ＴＬの厚さに相当する間隔）を置いて先端を対向させて規制ブレード部材を、薄層形成部材として用いるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１３６】
１ カラープリンタ（湿式画像形成装置）
５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ キャリア液抽出装置（抽出装置）
５１０ 液槽
５１２ トナー濃度センサ（濃度検知手段）
５１４ 駆動制御部（厚さ調整手段／第２駆動手段／第３駆動手段）
５２０ 計量ローラ（第３ローラ）
５２１ 第１駆動部
５２５ カム機構（ニップ調整手段）
５３０ トナー回収ローラ（第１ローラ）
５３１ 第２駆動部
５３２ 第１電源（電界形成手段）
５４０ キャリア液回収ローラ（第２ローラ）
５５１ 第３駆動部
５５２ 帯電電圧制御部（帯電調整手段／濃度推定手段）
５５０ 帯電装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散質及び分散媒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、これらを抽出する抽出装置であって、
その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第１ローラと、
前記第１ローラに当接し、前記第１ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、
前記第１ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、
前記帯電された分散質を電気的に前記第１ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、
を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項２】
請求項１の抽出装置において、
前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第２ローラであることを特徴とする抽出装置。
【請求項３】
請求項１又は２の抽出装置において、さらに、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第１ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、
を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項４】
請求項３の抽出装置において、
前記薄層形成手段は、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第３ローラであって、
該第３ローラは、前記帯電装置の配置位置よりも前記第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに当接されてニップ部を形成し、
前記第３ローラの周面で搬送された前記液体試料が、前記ニップ部を通過することで、前記第１ローラの周面に前記薄層が形成されることを特徴とする抽出装置。
【請求項５】
請求項４の抽出装置において、
前記第３ローラが、その周面に凹部を有するアニックスローラであって、さらに、
前記アニックスローラの周面に保持される前記液体試料の量を制限する計量手段を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項６】
請求項４又は５の抽出装置において、さらに、
前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第１駆動手段を備え、
前記第１駆動手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとを逆方向に回転させると共に、前記第３ローラの回転周速度が前記第１ローラの回転周速度よりも早くなるように回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの抽出装置において、
前記電界形成手段は、前記第１ローラに負の電界を印加する電源であって、
前記帯電装置は、前記薄層中の分散質を正に帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度に関連する情報を取得して前記分散質の濃度を推定する濃度推定手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを推定したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを推定したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の抽出装置において、
前記帯電調整手段は、前記帯電装置に与える電圧を、前記第１帯電量と前記第２帯電量とに応じて制御することを特徴とする抽出装置。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記第１ローラ上における前記薄層の厚さを調整する厚さ調整手段と、を備え、
前記厚さ調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、前記薄層を第１厚さで前記第１ローラ上に形成させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１厚さよりも所定値以上だけ薄い第２厚さで前記薄層を前記第１ローラ上に形成させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１２】
請求項１１の抽出装置であって、前記分離部材として請求項２の第２ローラが、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第２駆動手段であり、
前記第２駆動手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ所定の第１周速度で回転させ、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ前記第１周速度よりも遅い第２周速度で回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１３】
請求項１１の抽出装置であって、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第３駆動手段であり、
前記第３駆動手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度比が所定の第１速度比となるように、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させ、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１速度比よりも前記第３ローラが増速された第２速度比で、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１４】
請求項１１の抽出装置であって、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを調整するニップ調整手段であり、
前記ニップ調整手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを所定の第１深さに設定し、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１深さよりも所定値だけ深い第２深さに、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを設定することを特徴とする抽出装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかの抽出装置において、
前記液体試料が液体現像剤であり、前記分散質はトナーであって、前記分散媒はキャリア液であることを特徴とする抽出装置。
【請求項１６】
請求項１５の抽出装置を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１７】
画像形成装置であって、
その周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を前記感光体ドラムへ供給する現像部と、
前記トナーと前記キャリア液との混合比が調整された液体現像剤を生成する現像剤生成部と、
前記現像部で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤を前記現像剤生成部へ供給する第１供給系統と、
前記キャリア液を前記現像剤生成部へ供給する第２供給系統と、
前記現像剤生成部で生成された液体現像剤を、リザーブタンクを介して前記現像部へ供給する第３供給系統と、
前記現像部に供給された液体現像剤であって、該現像部若しくは感光体ドラムにおいて消費されなかった液体現像剤を回収して前記現像剤生成部へ供給する回収系統と、
前記回収系統に設けられ、回収された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、これらを抽出する請求項１５に記載の抽出装置と、
を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１】
分散質及び分散媒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、これらを抽出する抽出装置であって、
その周面に分散質及び分散媒を含む液体試料の薄層を担持し、軸回りに回転する第１ローラと、
前記第１ローラに当接し、前記第１ローラに担持される前記薄層から前記分散媒を分離する分離部材と、
前記第１ローラに対する前記分離部材の当接位置よりも該第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに担持された前記薄層中の分散質を帯電させる帯電装置と、
前記帯電された分散質を電気的に前記第１ローラの周面に吸着させる電界を形成する電界形成手段と、
を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項２】
請求項１の抽出装置において、
前記分離部材が、その周面に前記分散媒を担持し、軸回りに回転する第２ローラであることを特徴とする抽出装置。
【請求項３】
請求項１又は２の抽出装置において、さらに、
前記液体試料を貯留する液槽と、
前記液槽内の前記液体試料を用いて前記第１ローラの周面に該液体試料の前記薄層を形成する薄層形成手段と、
を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項４】
請求項３の抽出装置において、
前記薄層形成手段は、その周面が前記液槽内の前記液体試料と接触するように配置され、軸回りに回転し、前記周面に沿って前記液体試料を搬送する第３ローラであって、
該第３ローラは、前記帯電装置の配置位置よりも前記第１ローラの回転方向上流位置において、前記第１ローラに当接されてニップ部を形成し、
前記第３ローラの周面で搬送された前記液体試料が、前記ニップ部を通過することで、前記第１ローラの周面に前記薄層が形成されることを特徴とする抽出装置。
【請求項５】
請求項４の抽出装置において、
前記第３ローラが、その周面に凹部を有するアニックスローラであって、さらに、
前記アニックスローラの周面に保持される前記液体試料の量を制限する計量手段を備えることを特徴とする抽出装置。
【請求項６】
請求項４又は５の抽出装置において、さらに、
前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第１駆動手段を備え、
前記第１駆動手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとを逆方向に回転させると共に、前記第３ローラの回転周速度が前記第１ローラの回転周速度よりも早くなるように回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの抽出装置において、
前記電界形成手段は、前記第１ローラに負の電界を印加する電源であって、
前記帯電装置は、前記薄層中の分散質を正に帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度に関連する情報を取得して前記分散質の濃度を推定する濃度推定手段と、
前記薄層中の分散質の帯電量を調整する帯電調整手段と、を備え、
前記帯電調整手段は、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを推定したとき、第１帯電量で前記分散質を帯電させ、
前記濃度推定手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを推定したとき、前記第１帯電量とは異なる第２帯電量で前記分散質を帯電させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の抽出装置において、
前記帯電調整手段は、前記帯電装置に与える電圧を、前記第１帯電量と前記第２帯電量とに応じて制御することを特徴とする抽出装置。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかの抽出装置において、さらに、
前記液体試料中の分散質の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記第１ローラ上における前記薄層の厚さを調整する厚さ調整手段と、を備え、
前記厚さ調整手段は、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が第１濃度であることを検出したとき、前記薄層を第１厚さで前記第１ローラ上に形成させ、
前記濃度検知手段が前記分散質の濃度が、前記第１濃度よりも所定値以上濃い第２濃度であることを検出したとき、前記第１厚さよりも所定値以上だけ薄い第２厚さで前記薄層を前記第１ローラ上に形成させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１２】
請求項１１の抽出装置であって、前記分離部材として請求項２の第２ローラが、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第２駆動手段であり、
前記第２駆動手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ所定の第１周速度で回転させ、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１ローラ、前記第２ローラ及び前記第３ローラを、それぞれ前記第１周速度よりも遅い第２周速度で回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１３】
請求項１１の抽出装置であって、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラ及び前記第３ローラを、それぞれの軸回りに回転駆動させる第３駆動手段であり、
前記第３駆動手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラに対する前記第３ローラの回転周速度比が所定の第１速度比となるように、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させ、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１速度比よりも前記第３ローラが増速された第２速度比で、前記第１ローラ及び前記第３ローラを回転させることを特徴とする抽出装置。
【請求項１４】
請求項１１の抽出装置であって、前記薄層形成手段として請求項４又は５の第３ローラが用いられる場合において、
前記厚さ調整手段は、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを調整するニップ調整手段であり、
前記ニップ調整手段は、
前記第１濃度が検出されたとき、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを所定の第１深さに設定し、
前記第２濃度が検出されたとき、前記第１深さよりも所定値だけ深い第２深さに、前記第１ローラと前記第３ローラとのニップ深さを設定することを特徴とする抽出装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかの抽出装置において、
前記液体試料が液体現像剤であり、前記分散質はトナーであって、前記分散媒はキャリア液であることを特徴とする抽出装置。
【請求項１６】
請求項１５の抽出装置を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項１７】
画像形成装置であって、
その周面にトナー像を担持する感光体ドラムと、
トナーとキャリア液とを含む液体現像剤を前記感光体ドラムへ供給する現像部と、
前記トナーと前記キャリア液との混合比が調整された液体現像剤を生成する現像剤生成部と、
前記現像部で用いられる現像剤よりもトナー濃度が高い現像剤を前記現像剤生成部へ供給する第１供給系統と、
前記キャリア液を前記現像剤生成部へ供給する第２供給系統と、
前記現像剤生成部で生成された液体現像剤を、リザーブタンクを介して前記現像部へ供給する第３供給系統と、
前記現像部に供給された液体現像剤であって、該現像部若しくは感光体ドラムにおいて消費されなかった液体現像剤を回収して前記現像剤生成部へ供給する回収系統と、
前記回収系統に設けられ、回収された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、これらを抽出する請求項１５に記載の抽出装置と、
を備えることを特徴とする湿式画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−９５４１９（Ｐ２０１１−９５４１９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４８０８２（Ｐ２００９−２４８０８２）
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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