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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Tonerdichtedetektor sowie einen
Tintenstrahlkopf, eine Entwicklungseinheit und ein Bilderzeugungsgerät, in denen
ein Tonerdichtedetektor verwendet wird, und insbesondere einen Tonerdichtedetektor
für ein Bilderzeugungsgerät eines
Nasstyps, wie einen Drucker, ein Fax-Gerät
oder eine Kopiermaschine sowie einen Tintenstrahlkopf, eine Entwicklungseinheit
und ein Bilderzeugungsgerät,
in denen ein Tonerdichtedetektor verwendet wird.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Ein
Bilderzeugungsgerät
vom Nasstyp verwendet einen Flüssigentwickler,
der einem Toner enthält,
der in einer Lösung
verteilt ist, um ein elektrostatisch latente Abbildung, die auf
einem fotoempfindlichen Element gebildet ist, zu entwickeln, um
ein sichtbares Tonerbild zu bilden. Bei dem Bilderzeugungsgerät vom Nasstyp
hat die Tonerdichte, das ist das Verhältnis des Toners in dem Flüssigentwickler einen
sehr starken Einfluss auf die Bilddichte, die Rissbildung, die Auflösung usw.
des entwickelten Bildes. Da der Toner in dem Flüssigentwickler bei wiederholter
Entwicklung graduell verbraucht wird, wird die Tonerdichte gemessen,
um immer eine geeignete Tonerdichte beizubehalten, und wenn die
Dichte abfällt,
wird automatisch entweder eine Warninformation ausgegeben oder eine
geeignete Menge von Toner oder Flüssigentwickler einer hohen
Dichte hinzugefügt.
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Somit
ist ein Tonerdichtedetektor notwendig, um die Tonerdichte zu messen,
um die Tonerdichte auf einem geeigneten Niveau zu halten. Ein solcher Tonerdichtedetektor
ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-B-41-21435 (1966)
offenbart, wobei der Flüssigentwickler
in einen Durchgang fließt,
der mit einem transparenten Element gebildet ist, und eine Stärke von
Durchgangslicht durch den Flüssigentwickler
wird mit Hilfe eines Licht abstrahlenden Elementes und eines auf
der gegenüberliegenden
Seite des Durchgangs angeordneten Licht empfangenden Elements gemessen
und als Ersatzparameter der Tonerdichte verwendet.
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Der
Tonerdichtedetektor hat jedoch den Nachteil, dass die Tonerdichtedetektion
einer geeigneten Dichte schwierig ist. Der Grund besteht darin, dass
der flüssige
Entwickler einer geeigneten Dichte einen sehr geringen Lichtdurchlässigkeitsfaktor
aufweist und das eingestrahlte Licht durch den Flüssigentwickler
zum großen
Teil durch den Flüssigentwickler
aufgehalten wird. Weiterhin kommt es wahrscheinlich zu einem Zurückhalten
des Toners in dem Flüssigentwickler
oder zu einem Verstopfen des Durchgangs mit Fremdkörpern in
dem Lichtpfad und der Toner setzt sich wahrscheinlich in dem Durchgang
in dem Lichtpfad fest, wenn die Länge des Lichtpfades durch den
Flüssigentwickler
verringert wird, um die Tonerdichtedetektion bei einer geeigneten
Tonerdichte zu ermöglichen.
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Ein
Tonerdichtedetektor gemäß dem Oberbegriff
des Anspruch 1 ist in PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 07, Nr. 216
(P-225), 24. September 1983 und JP 58 111069A (Canon KK) offenbart.
Insbesondere wird in der offenbarten Anordnung ein Teil des Flüssigentwicklers
an eine Entwicklungseinheit geleitet und ein Teil wird an eine Zelle
geleitet, um eine Konzentrationsmessung durchzuführen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Tonerdichtedetektor
und ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen einer Tonerkonzentration
in einem Tonerdichtedetektor zur Verfügung zu stellen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Tonerdichtedetektor gemäß dem Gegenstand
von Anspruch 1 zur Verfügung
gestellt. Gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen
einer Tonerkonzentration in einem Tonerdichtedetektor gemäß Anspruch
8 zur Verfügung
gestellt.
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Weitere
Aspekte und Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung werden gemäß den Gegenständen der
Ansprüche
2 bis 7 zur Verfügung
gestellt.
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Der
Tonerdichtedetektor gemäß der Erfindung
hat den Vorteil, dass sogar, wenn der flüssige Entwickler einen sehr
geringen Dichtedurchlässigkeitsfaktor
bei einer Messung aufweist, die Tonerdichtedetektion bei einer geeigneten
Dichte korrekt durchgeführt
werden kann. Der Grund besteht darin, dass die Tonerdichtedetektion
bei einem Dichtebereichs durchgeführt wird, innerhalb dem das
durchgestrahlte Licht nur gering abgeschwächt wird, die sogar bei einer
Länge des
Lichtpfades durchgeführt werden
kann, innerhalb dem das Zurückhalten
des Toners oder das Verstopfen mit Fremdkörpern in dem Flüssigentwickler
in dem Lichtpfad nicht auftritt.
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Vorzugsweise
ist die Verdünnungsflüssigkeit eine
Lösung,
die die gleiche ist wie ein Grundstoff des Flüssigentwicklers.
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Vorzugsweise
sind das Licht abstrahlende Element und das Licht empfangende Element
vollständig
durch ein transparentes Element mit einer niedrigen Oberflächenenergie
bedeckt und sind einander gegenüberliegend
mit einem bestimmten festgelegten Abstand in der Mischkammer angeordnet.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tintendruckkopf
vorgesehen, der einen der oben beschriebenen Tonerdichtedetektoren
aufweist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Bilderzeugungsgerät vorgesehen,
das einen oben beschriebenen Tintendruckkopf aufweist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Entwicklungseinheit
vorgesehen, die eine Einrichtung zum Bestimmen der Dichte des Flüssigentwicklers
abhängig
von der Dichte des Flüssigentwicklers,
der durch einen der oben beschriebenen Tonerdichtedetektoren detektiert
worden ist, aufweist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrofotographisches
Bilderzeugungsgerät
vorgesehen, das Einrichtungen zum Laden, Belichten, Übertragen
und Fixieren und die oben beschriebene Entwicklungseinheit ausweist.
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Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
offensichtlich, in denen ähnliche
Teile oder Elemente durch die gleichen Referenzsymbole bezeichnet
sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine schematische
Ansicht eines Tonerdichtedetektors, der in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird;
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2(a) bis 2(c) sind schematische Ansichten, die
den Betrieb des Tonerdichtedetektors der 1 darstellen; und
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3 ist eine schematische
Ansicht von einem weiteren Tonerdichtedetektor, der in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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In
Bezug auf die 1 ist
ein Tonerdichtedetektor gezeigt, der in der vorliegenden Erfindung verwendet
wird. Der gezeigte Tonerdichtedetektor ist in einem nicht gezeigten
Tintendruckkopf eines nicht gezeigten Bilderzeugungsgerätes enthalten,
wie z. B. einen Drucker, ein Fax-Gerät oder eine Kopiermaschine,
und enthält
einen Flüssigentwicklerbehälter 1 zum
Aufnehmen eines Flüssigentwicklers 2,
der für die
Entwicklung verwendet werden soll, einen Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 3 zum
Aufnehmen einer Verdünnungsflüssigkeit 4,
die ein Grundmaterial des Flüssigentwicklers 2 enthält, und
eine Mischkammer 5, die außerhalb angeordnet ist und
mit den Behältern 1 und 3 durch
ein erstes Ventil 7 und eine erste Pumpe 9 bzw.
ein zweites Ventil 8 und eine zweite Pumpe 10 verbunden
ist. Das erste Ventil 7, das zweite Ventil 8,
die erste Pumpe 9 und die zweite Pumpe 10 werden
so gesteuert, dass sie durch einen Steuertreiber 17 geöffnet oder
geschlossen, bzw. ein- oder ausgeschaltet werden können. Ein
schlaufenförmiger
Durchlass 13 ist teilweise durch die Mischkammer 5 mit
einer darin angeordneten dritten Pumpe 11 gebildet, und
ein transparentes Zellenelement 14, das die Transmission
einer Lichtmenge durch die Flüssigkeit
ermöglicht,
die durch ihr Inneres geleitet wird und gemessen werden soll, ist
in dem Durchlass 13 angeordnet. Weiterhin sind ein Licht
abstrahlendes Element 15 und ein Licht empfangendes Element 16 so
angeordnet, dass das transparente Zellenelement 14 zwischen
ihnen angeordnet ist.
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Der
Betrieb des Tonerdichtedetektors wird nachfolgend mit Bezug auf
die 1 und 2(a) bis 2(c) beschrieben.
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Wenn
die Tonerdichte detektiert werden soll, wird das erste Ventil 7 an
der Seite des Flüssigentwicklerbehälters 1 durch
den Steuertreiber 17, wie in 2(a) gezeigt
ist, geöffnet
und der Flüssigentwickler 2 wird
in einer vorbestimmten Menge von dem Flüssigentwicklerbehälter 1 in
die Mischkammer 5 geleitet. Gleichzeitig wird auch das
zweite Ventil 8 auf der Seite des Verdünnungsflüssigkeitsbehälters 3 durch
den Steuertreiber 17 geöffnet
und eine Menge an Verdünnungsflüssigkeit,
mit der das Verdünnungsverhältnis des
Flüssigentwicklers
immer gleich gehalten wird, wird von dem Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 3 in
die Mischkammer 5 geleitet. Nachdem die vorbestimmte Menge
aus dem Flüssigentwicklerbehälters 2 und
dem Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 3 in
die Mischkammer 5 geleitet worden sind, werden das erste
Ventil 7 und das zweite Ventil 8 durch den Steuertreiber 17,
wie in 2(b) gezeigt ist,
geschlossen. Der Flüssigentwickler 2 und
die Verdünnungsflüssigkeit 4,
die in die Mischkammer 5 eingebracht worden sind, werden
durch ein Mischelement 12, das in der Mischkammer 5 angeordnet
ist, gemischt, um einen Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektoren
herzustellen. Der Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion,
der ausreichend durchmischt worden ist, wird zwischen der Mischkammer 5 und
dem transparenten Zellenelement 14 mit Hilfe einer dritte
Pumpe 11 zirkulierend bewegt. Gleichzeitig wird eine Menge
von Durchgangslicht durch den Flüssigentwickler 6 und
für die
Tonerdichtedetektion in dem transparenten Zellenelement 14 mit
Hilfe des Licht abstrahlenden Elements 15 und des Licht
empfangenden Elements 16 gemessen und durch einen Dichteberechnungsschaltkreis 18 bestimmt,
ob der Flüssigentwickler 2 in
dem Flüssigentwicklerbehälter 1 eine
Dichte innerhalb eines geeigneten Dichtebereichs aufweist. Nachdem
die Detektion der Tintendichte beendet ist, wird das erste Ventil 7 seitens
des Flüssigentwicklerbehälters 1 durch
den Steuertreiber geöffnet,
wie man auf 2(c) entnehmen
kann, und der Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
in der Mischkammer 5, in dem transparenten Zellenelement 14 und
in dem Durchlass 13 zwischen ihnen in den Flüssigentwicklerbehälter 1 entladen.
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Auf
diese Weise wird die Verdünnungsflüssigkeit 4,
sogar wenn der Flüssigentwickler 2 eine
so große
Dichte aufweist, dass das Durchgangslicht zu einem so großen Anteil
abgeschwächt
wird, dass die Durchgangslichtmenge nicht mehr gemessen werden kann,
wenn die Länge
des Lichtpfades des transparenten Zellenelementes 14 nicht
ausreichend klein gemacht wird, mit einem solchen festgelegten Verhältnis in
den Flüssigentwickler 2 in
der Mischkammer 5 gemischt, und die Länge des Lichtpfades des transparenten
Zellenelementes 14 auf eine solche Länge festgelegt, dass ein Zurückhalten
des Toners oder ein Verstopfen mit Fremdkörpern nicht auftritt, und wobei
der Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion,
der auf eine solche Dichte innerhalb eines Dichtebereichs verdünnt wird,
innerhalb dem das Durchgangslicht gemessen werden kann, in der Mischkammer
erzeugt wird und die Menge des Durchgangslichts durch den Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
in dem transparenten Zellenelement 14 gemessen wird. Dann
wird die Menge des so gemessenen Durchgangslichts mit Abtastdaten
der Dichte des Flüssigentwicklers 6 für die Tonerdichtedetektion
verglichen, die man zuvor mit dem Flüssigentwickler 2,
der in ähnlicher
Weise auf einen unteren Grenzwert und einen oberen Grenzwert eines
geeigneten Dichtebereichs verdünnt
hat, durch den Dichteberechnungsschaltkreis 18 erhalten
hat, um die Dichte des Flüssigentwicklers 2 zu
bestimmen.
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Es
ist bekannt, dass, um ein Auftreten einer großen Dichteänderung des Flüssigentwicklers 2 zu verhindern,
auch wenn der flüssige
Entwickler 6 für die
Tonerdichtedetektion in den Flüssigentwicklerbehälter 1 entladen
wird, die Menge des Flüssigentwicklers 6 für die Tonerdichtedetektion
vorzugsweise erheblich kleiner ist als die Menge des Flüssigentwicklers 2.
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Weiterhin
sind vorzugsweise die Mischkammer 5 und das transparente
Zellenelement 14 immer mit der Verdünnungsflüssigkeit 4 gefüllt, um
das Anhaften von verbleibendem Toner zu verhindern, wenn die Innenseite
des transparenten Zellenelementes 14 trocken wird, nachdem
der Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
entladen wird.
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Mit
Bezug auf 3 ist ein
weiterer Tonerdichtedetektor gezeigt, der in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird. Der Tonerdichtedetektor der 3 ist eine Modifikation gegenüber des
Tonerdichtedetektors, der weiter oben mit Bezug auf 1 beschrieben worden ist, und unterscheidet
sich von diesem darin, dass das Licht abstrahlende Element 15 und
das Licht empfangende Element 16 vollständig mit einem transparenten
Element 19 mit einer geringen Oberflächenenergie abgedeckt sind
und einander gegenüberliegend
mit einer bestimmten festgelegten verbleibenden Lücke in der
Mischkammer 5 angeordnet sind.
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Wenn
die Tonerdichtedetektion durchgeführt werden soll, werden das
Licht abstrahlende Element 15 und das transparente Zellenelement 14 in
den Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
in der Mischkammer 5 eingebracht und der Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
durch das Mischelement 12 in der Mischkammer 5 gemischt.
In diesem Fall wird die Menge des Durchgangslichts durch den Flüssigentwickler 6 für die Tonerdichtedetektion
in der Mischkammer 5 mit Hilfe des Licht abstrahlenden
Elements 15 und des Licht empfangenden Elements 16 gemessen,
und es wird durch die Dichteberechnungsschaltung 18 bestimmt,
ob der Flüssigentwickler 2 in
dem Flüssigentwicklerbehälter 1 eine
Dichte innerhalb eines geeigneten Dichtebereichs aufweist.
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Während in
der vorangehenden Beschreibung der Tonerdichtedetektor in einem
Tintenstrahlkopf eines Bilderzeugungsgeräts, wie z. B. einem Drucker,
einem Fax-Gerät
oder eine Kopiermaschine enthalten ist, kann er andererseits in
einem Entwickler eines elektrofotographischen Bilderzeugungsgeräts enthalten
sein, der zusätzlich
Einrichtungen zum Laden, Belichten, Übertragen und Fixieren umfasst. Wenn
der Tonerdichtedetektor in einer Entwicklungseinheit vorgesehen
ist, wird die Dichte des Flüssigentwicklers
auf einen festgelegten Wert geregelt, abhängig von einem Ergebnis der
Detektion durch den Tonerdichtedetektor.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung mit Hilfe bestimmter Ausdrücke beschrieben
worden sind, dient die Beschreibung lediglich für darstellende Zwecke, und
es ist selbstverständlich
dass Änderungen
und Variationen vorgenommen werden können, ohne von dem Bereich
der nachfolgenden Ansprüche
abzuweichen.