JP2000019852A - 液体現像剤における荷電制御剤濃度検出方法及び装置並びに荷電制御剤濃度制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散さ
せた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度をトナー帯電量
やトナー濃度に影響されることなく、直接的に、精度よ
く検出できる液体現像剤における荷電制御剤濃度検出方
法及び装置を提供する。また、キャリア液にトナー及び
荷電制御剤を分散させた液体現像剤中の該荷電制御剤の
濃度を所定の濃度に精度よく制御できる液体現像剤にお
ける荷電制御剤濃度の制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分
散させた液体現像剤Ｄ中の該荷電制御剤の濃度を検出す
る方法、及びその方法を実施する荷電制御剤濃度検出装
置５０であり、現像剤Ｄをローラ電極５１及び対向電極
５２（二つの電極）間に配置し、該両電極間に所定の電
圧を印加して現像剤Ｄ中のトナーをローラ電極５１に付
着させるとともに現像剤Ｄ中の電荷により電位を飽和さ
せ、次いでローラ電極５１のトナー付着面を非電界印加
領域Ｐ０に配置して該トナー付着面の電位を測定し、該
測定電位から現像剤Ｄ中の荷電制御剤濃度を知る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ等
の画像形成装置において、静電潜像担持体上に形成され
る静電潜像の現像に供される液体現像剤における荷電制
御剤の濃度を検出する方法及び装置並びに該荷電制御剤
の濃度の制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー画像、モノカラー画像或いは
白黒画像を作成若しくは複写する場合、オフセット方
式、電子写真方式、インクジェット方式などの画像形成
装置により画像形成を行う。しかし、昨今、パーソナル
コンピューター等の普及により、安価で且つ簡易にフル
カラー画像等を作成若しくは複写できることが要求され
るようになってきている。また、この要求は現代の世相
にあわせて少部数多品種という場合が多い。

【０００３】このような観点からすると、オフセット方
式の画像形成は、高画質の画像を形成できるものの、少
部数では採算がとれないので対応し難い。この点、電子
写真方式による画像形成では、画像作製数が１部であっ
ても数千部であっても１部あたりの単価がほとんと変わ
らないので、少部数多品種の画像形成に適当であると言
える。インクジェット方式の画像形成に比べても、印字
速度や画像の再現性、画像形成装置の耐久性といった点
からも好ましいと言える。

【０００４】電子写真方式による画像形成は、通常、感
光体等の静電潜像担持体表面を帯電させ、その帯電域に
画像情報に基づいて画像露光して静電潜像を形成し、そ
の潜像を現像剤を用いて現像して可視トナー像とし、こ
のトナー像を直接紙等からなる記録材に転写するか、又
は一旦中間転写部材に１次転写し、さらに記録材に２次
転写し、定着させる。

【０００５】このような電子写真方式による画像形成
は、使用する現像剤の種類によって乾式現像方式による
画像形成と、湿式現像方式による画像形成に大別され
る。このうち、湿式現像方式で使用する現像剤は液体現
像剤と呼ばれ、炭化水素系の有機溶剤（キャリア液）中
に顔料等の色剤やバインダ樹脂を主成分とするトナー、
及び該トナーに電荷を付与する荷電制御剤等を分散させ
ることによって構成される。

【０００６】キャリア液中にトナーが分散された液体現
像剤を用いる湿式現像方式の画像形成では、トナーが空
中に逃散する恐れがないので、トナー粒径を乾式現像剤
におけるトナーのそれより小さくでき、それだけ高解像
度で階調性に優れた画像が得られる。ここでフルカラー
画像形成をみてみると、フルカラー画像の画質は年々高
画質が求められるようになってきている。これに対し、
乾式現像方式による画像形成技術はほとんど限界にまで
熟成されつつあるにもかわらず、それでもオフセット方
式による画質領域までには達成していない。従って、乾
式現像方式による画質より高画質の要求に対しては、よ
り粒径が小さいトナーを使用して高解像度で階調性に優
れた画像が得られ、またトナーの荷電性を高くでき、こ
れらにより高画質を達成できる湿式現像方式による画像
形成を採用する必要がある。

【０００７】このような利点のある湿式現像方式による
電子写真方式の画像形成であっても、問題点も存在す
る。すなわち、液体現像剤中のトナーは、荷電制御剤等
のイオン吸着により表面がある極性に帯電した粒子とし
て存在すると考えられる。この液体現像剤に電圧を印加
することにより、帯電したトナーはキャリア液中を電気
泳動し、この現象を利用して現像が行なわれる。一方、
トナーに吸着してない荷電制御剤（フリーな荷電制御
剤）はそれ自体トナーとは別にキャリア液中にフリーな
状態で存在する。キャリア液中に存在するフリーな荷電
制御剤は、イオン解離可能であり、キャリア液の電気抵
抗に影響を与える。このことより静電潜像を現像する際
にはトナーがキャリア液中を電気泳動し、静電潜像に吸
着すると同時にフリーな荷電制御剤でイオン解離したも
のが静電潜像を打ち消すように働く。よって湿式現像方
式による画像形成では、現像性（現像スピード、静電潜
像へのトナー付着量など）はトナー及びフリーな荷電制
御剤のそれぞれに影響される。また、キャリア液中にフ
リーな荷電制御剤が多いと画像流れを生じ易い。

【０００８】画像形成初期の液体現像剤においては、ト
ナーとフリーな荷電制御剤は一定の値（濃度）に調整し
易いが、画像形成を重ねるうちにトナーの帯電性や濃
度、フリーな荷電制御剤の濃度が変化し、その結果現像
後に得られる画像品質も変化してくる。従って、トナー
の帯電性や濃度、フリーな荷電制御剤の濃度をモニター
（検出）し、その結果に基づいて、それらを制御するこ
とが必要となる。

【０００９】この点、従来においては、フリーな荷電制
御剤の濃度測定にあたって液体現像剤の電流値を測定
し、液体現像剤の導電性（すなわち、キャリア液中のト
ナー及び荷電制御剤による導電性の和）を検出すること
により、キャリア液中の荷電制御剤の濃度を検出するこ
とが提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな検出方式は、トナーの帯電性や濃度が常に一定の場
合には液体現像剤の導電性から荷電制御剤の濃度を検出
し、コントロールすることが可能であるが、画像形成を
重ね、液体現像剤の使用を重ねるうちに、トナーの帯電
性や濃度が変化した場合には、荷電制御剤の濃度を精度
よく検出できず、その結果画質低下を招き易くなる。例
えば、トナー帯電量が低下した場合、トナーの導電性が
低下するので、過剰の荷電制御剤を投入することとな
り、ひいては画像流れを起こしやすい状態を招く結果と
なる。

【００１１】そこで本発明は、キャリア液にトナー及び
荷電制御剤を分散させた液体現像剤中の該荷電制御剤の
濃度をトナー帯電量やトナー濃度に影響されることな
く、直接的に、精度よく検出できる液体現像剤における
荷電制御剤濃度検出方法及び装置を提供することを課題
とする。また、本発明は、キャリア液にトナー及び荷電
制御剤を分散させた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度
を所定の濃度に精度よく制御できる液体現像剤における
荷電制御剤濃度の制御方法及び装置を提供することを課
題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決するため研究を重ねたところ、次のことを見出した。
すなわち、キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散さ
せた液体現像剤を二つの電極間に配置し、この両電極間
に所定の電圧を印加すると、該液体現像剤中のトナーが
片方の電極に付着するとともに液体現像剤中の電荷（特
にトナーと荷電制御剤の電荷）により両電極間の電位が
飽和する。すなわち、主として電界により移動したトナ
ー、荷電制御剤の電荷が蓄積し、電位を形成し、その電
位が印加された電位と等しくなって、それ以上の電荷の
移動が起こらない状態となる。ここで、トナーの付着し
た電極を液体現像剤から取り出し、非電界印加領域にお
いてトナー付着面の電位を測定すると、その表面電位は
測定当初は前記所定の印加電圧に近い値を示す。これは
付着したトナーの電荷と液体現像剤中の荷電制御剤の電
荷により電位の飽和まで該電極の表面電位が上昇してい
るためと考えられる。液体現像剤から該電極を取り出し
た時には、表面張力によりトナー付着面の電着したトナ
ー層の上方に荷電制御剤を含んだ液体現像剤の層が存在
する。トナー付着面をその状態で非電界印加領域に放置
すると、その部分では電界が形成されていないことか
ら、トナー付着面の表面電位が上層の液体現像剤の電気
抵抗により時間経過とともに低下していく。また、この
液体現像剤の電気抵抗は該液体現像剤中に存在する荷電
制御剤の量に影響される。

【００１３】すなわち、トナー付着面の放置後の表面電
位は、荷電制御剤濃度が高いほど低下する。従って、こ
の表面電位低下の度合いは、液体現像剤中に存在する荷
電制御剤の量、すなわち液体現像剤中の荷電制御剤の濃
度を表す。また、トナーの付着した電極は電位の飽和ま
で表面電位が上昇することから、トナー濃度を変えても
飽和時の表面電位は変化せず、従って荷電制御剤濃度と
表面電位の関係は液体現像剤中のトナー濃度に影響され
ないと考えられる。

【００１４】さらに、本発明者は研究の結果、この相関
関係が液体現像剤中のトナー帯電量にも影響されないと
いうことも見出した。本発明はかかる知見に基づくもの
で、次の荷電制御剤濃度検出方法及び装置並びに荷電制
御剤濃度制御方法及び装置を提供するものである。 （１）液体現像剤における荷電制御剤濃度検出方法 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散させた液体現
像剤中の該荷電制御剤の濃度を検出する方法であり、該
液体現像剤を二つの電極間に配置し、前記液体現像剤が
間に配置された前記両電極間に所定の電圧を印加して該
液体現像剤中のトナーを片方の電極に付着させるととも
に該液体現像剤中の電荷により電位を飽和させ、次いで
該片方の電極のトナー付着面を非電界印加領域に配置し
て所定時間放置後該トナー付着面の電位を測定し、該測
定電位から前記液体現像剤中の荷電制御剤濃度を知るこ
とを特徴とする液体現像剤における荷電制御剤濃度検出
方法。 （２）液体現像剤における荷電制御剤濃度検出装置 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散させた液体現
像剤中の該荷電制御剤の濃度を検出する装置であり、前
記液体現像剤が間に配置される二つの電極と、液体現像
剤が間に配置された該両電極間に所定の電圧を印加して
該液体現像剤中のトナーを片方の電極に付着させるとと
もに該液体現像剤中の電荷により電位を飽和させるため
の電圧印加装置と、前記片方の電極のトナー付着面の電
位を非電界印加領域において測定する表面電位センサと
を備えていることを特徴とする液体現像剤における荷電
制御剤濃度検出装置。 （３）液体現像剤における荷電制御剤濃度制御方法 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散させた液体現
像剤中の該荷電制御剤の濃度を制御する方法であり、補
給用キャリア液とキャリア液に荷電制御剤を高濃度に分
散させた濃縮荷電制御剤液とを準備し、該液体現像剤を
二つの電極間に配置し、前記液体現像剤が間に配置され
た前記両電極間に所定の電圧を印加して該液体現像剤中
のトナーを片方の電極に付着させるとともに該液体現像
剤中の電荷により電位を飽和させ、次いで該片方の電極
のトナー付着面を非電界印加領域に配置して所定時間放
置後該トナー付着面の電位を測定し、該測定電位が所定
の電位より低いときは該液体現像剤に前記補給用キャリ
ア液を供給し、該測定電位が所定の電位より高いときは
該液体現像剤に前記濃縮荷電制御剤液を供給することを
特徴とする液体現像剤における荷電制御剤濃度制御方
法。 （４）液体現像剤における荷電制御剤濃度制御装置 キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散させた液体現
像剤中の該荷電制御剤の濃度を制御する装置であり、補
給用キャリア液を液体現像剤に供給できる補給用キャリ
ア液供給装置と、キャリア液に荷電制御剤を高濃度に分
散させた濃縮荷電制御剤液を液体現像剤に供給できる濃
縮荷電制御剤液供給装置と、前記液体現像剤が間に配置
される二つの電極と、液体現像剤が間に配置された該両
電極間に所定の電圧を印加して該液体現像剤中のトナー
を片方の電極に付着させるとともに該液体現像剤中の電
荷により電位を飽和させるための電圧印加装置と、前記
片方の電極のトナー付着面の電位を非電界印加領域にお
いて測定する表面電位センサと、前記表面電位センサに
より検出される電位が所定の電位より低いときは前記補
給用キャリア液供給装置に補給用キャリア液を液体現像
剤へ供給させ、検出される電位が所定の電位より高いと
きは前記濃縮荷電制御剤液供給装置に濃縮荷電制御剤液
を液体現像剤に供給させる制御部とを備えていることを
特徴とする液体現像剤における荷電制御剤濃度制御装
置。

【００１５】本発明に係る荷電制御剤濃度検出方法及び
装置では、液体現像剤中の荷電制御剤濃度の検出にあた
り、液体現像剤を二つの電極の間に配置する。さらにそ
れら電極に電圧印加装置により所定の電圧を印加し、該
液体現像剤中のトナーを片方の電極に付着させるととも
に液体現像剤中の電荷（特にトナーと荷電制御剤の電
荷）により電位を飽和させる。その後該片方の電極のト
ナー付着面を非電界印加領域に配置して所定時間放置後
該トナー付着面の電位を測定する。前記荷電制御剤濃度
検出装置ではこの表面電位の測定を表面電位センサで行
う。このようにして測定された表面電位は液体現像剤中
の荷電制御剤濃度を表しており、この測定表面電位から
荷電制御剤濃度を知ることができる。かかる測定電位は
通常、荷電制御剤濃度が高いほど低くなり、荷電制御剤
濃度が低いほど高くなる。

【００１６】前記測定された表面電位から液体現像剤中
の荷電制御剤濃度を知る場合、前記測定表面電位をその
まま荷電制御剤濃度として用いてもよいし、或いは、例
えば予め参照データを求めておいて、これに照らして荷
電制御剤濃度を求めてもよい。参照データは、例えば荷
電制御剤濃度がそれぞれ異なるが既知である複数の液体
現像剤を用いて、そのそれぞれについて前記二つの電極
の間に配置し、いずれの現像剤についても同じ所定電圧
を印加して電位を飽和させ、トナーが付着した面を非電
界印加領域に配置して所定時間放置し、そのときいずれ
の現像についても同じ所定時間放置し、その所定時間放
置後トナー付着面の表面電位を測定することで、荷電制
御剤濃度が様々の液体現像についての前記所定時間放置
後の表面電位を求めて作製できる。

【００１７】また、液体現像剤を二つの電極の間に配置
し、それら電極に所定の電圧を印加し、該液体現像剤中
のトナーを片方の電極に付着させるとともに液体現像剤
中の電荷（特にトナーと荷電制御剤の電荷）により電位
を飽和させ、その後該片方の電極のトナー付着面を非電
界印加領域に配置した直後は、該トナー付着面の表面電
位は、液体現像剤中のトナー濃度、荷電制御剤濃度等に
実質上関係なく、該二つの電極間に印加された電圧に近
い値を示す一方、該トナー付着面を非電界印加領域に所
定時間放置したあとでは、その表面電位は荷電制御剤濃
度に応じたものに低下するから、前記測定された表面電
位から液体現像剤中の荷電制御剤濃度を知る場合、二つ
の電極に印加した電圧とその測定電位との差、或いは、
片方の電極のトナー付着面を非電界印加領域に配置した
直後の該トナー付着面の表面電位と所定時間放置後の該
トナー付着面の表面電位との差に基づいて荷電制御剤濃
度を求めてもよい。この場合も、必要に応じ、その差が
いくらのときに荷電制御剤濃度がいくらであるかを示す
参照データを荷電制御剤濃度が既知である複数の液体現
像剤から予め作製しておいてもよい。

【００１８】いずれにしても本発明に係る荷電制御剤濃
度検出方法及び装置によると、液体現像剤中のトナー濃
度やトナー帯電量に影響されることなく、液体現像剤中
の荷電制御剤の濃度を前記測定表面電位に基づいて直接
的に精度よく検出できる。また本発明に係る荷電制御剤
濃度制御方法及び装置では、液体現像剤中の荷電制御剤
濃度の制御にあたり、液体現像剤を二つの電極の間に配
置する。さらにそれら電極に電圧印加装置により所定の
電圧を印加し、該液体現像剤中のトナーを片方の電極に
付着させるとともに液体現像剤中の電荷（特にトナーと
荷電制御剤の電荷）により電位を飽和させる。その後該
片方の電極のトナー付着面を非電界印加領域に配置して
所定時間放置後該トナー付着面の電位を測定する。前記
荷電制御剤濃度制御装置ではこの表面電位の測定を表面
電位センサで行う。このようにして測定された表面電位
が所定の電位より低いときは（換言すれば荷電制御剤濃
度が所定濃度より高いときは）、予め準備された補給用
キャリア液を液体現像剤に供給して荷電制御剤濃度を正
規の濃度に近づける。この場合、前記荷電制御剤濃度制
御装置においては、前記制御部が補給用キャリア液供給
装置に指示して該装置から液体現像剤に補給用キャリア
液を供給させる。また、測定された表面電位が所定の電
位より高いときは（換言すれば荷電制御剤濃度が所定濃
度より低いときは）、予め準備された濃縮荷電制御剤液
を液体現像剤に供給して荷電制御剤濃度を正規の濃度に
近づける。この場合、前記荷電制御剤濃度制御装置にお
いては、前記制御部が濃縮荷電制御剤液供給装置に指示
して該装置から液体現像剤に濃縮荷電制御剤液を供給さ
せる。

【００１９】かくして液体現像剤中のトナー濃度やトナ
ー帯電量に影響されることなく、液体現像剤中の荷電制
御剤の濃度が前記測定表面電位に基づいて直接的に精度
よく検出され、正規の濃度に向けて制御される。前記荷
電制御剤濃度制御において、液体現像剤中の荷電制御剤
濃度が低すぎるか、高すぎるかを判断するための前記測
定表面電位と比較される所定の電位は予め実験等により
求めて設定しておけばよい。それは一つ設定されている
だけでもよいし、例えば許容上限値、許容下限値の二つ
が設定されていてもよい。また、荷電制御剤濃度が適正
である初期の現像剤について前記と同様の表面電位を測
定しておき、その電位を比較される所定の電位としても
よい。

【００２０】本発明に係るいずれの装置においても、使
用する表面電位センサとして、ＴＲＥＣＫ社製のModel
１３４４を例示できるが、この限りではない。本発明に
係るいずれの方法及び装置においても、液体現像剤を二
つの電極の間に配置し、所定の電圧を印加してトナーを
片方の電極に付着させるときの該所定の電圧の大きさや
電圧印加時間は、トナーを片方の電極に付着させること
ができ、液体現像剤中の電荷により電位を飽和させるこ
とができる電圧、時間であれば特に制限はない。

【００２１】また、該片方の電極のトナー付着面を非電
界印加領域に配置して所定時間放置後トナー付着面の表
面電位を測定するときの、該所定放置時間は、あまり短
すぎると荷電制御剤濃度に応じた表面電位の低下が未だ
小さく、そのために濃度測定誤差が大きくなる傾向にあ
り、長くすると測定精度は向上するが、長すぎるのは時
間の無駄であるから、それには限定されないが、概ね１
０秒〜２分程度、例えば１分程度を例示できる。

【００２２】本発明に係るいずれの方法及び装置も、画
像形成装置とは別個に実施し、画像形成装置から独立さ
せて設けることができるが、画像形成装置に適用するこ
ともできる。画像形成装置に適用する場合、荷電制御剤
濃度の検出時期や荷電制御剤濃度の制御時期として、画
像形成装置の電源投入時、所定の画像形成回数毎等を例
示できるが、それには限定されない。

【００２３】本発明に係るいずれの方法及び装置におい
ても、液体現像剤が間に配置される二つの電極として
は、ローラ電極と該ローラ電極と一定の間隔をおいて対
向配置される対向電極などを例示できるが、それには限
定されず、他の電極構成でも構わない。また、この電極
として、検出専用に別途設けた電極を用いてもよいし、
画像形成装置に設けられる部材、例えば、表面が移動す
る静電潜像担持体（例えば感光体ドラム）や、液体現像
剤を収容する液体現像装置の該液体現像剤にその一部が
没するように設けられて該液体現像剤を静電潜像現像領
域に搬送する現像ローラなどを用いてもよい。すなわ
ち、画像形成装置に設けられる現像ローラや静電潜像担
持体をローラ電極として用いることができる。この場
合、前記二つの電極としては、現像ローラと該現像ロー
ラと一定の間隔をおいて対向配置される対向電極や、静
電潜像担持体と該像担持体と一定の間隔をおいて対向配
置される現像ローラ（対向電極）などを例示できる。

【００２４】また、片方の電極のトナー付着面を非電界
印加領域に配置する方法としては、例えば、 前記二つの電極としてローラ電極と該ローラ電極と一
定の間隔をおいて対向配置される対向電極を用いる場
合、ローラ電極をその一部が液体現像剤に没するように
設け、ローラ電極側に液体現像剤中のトナーが付着する
ような電圧を両電極間に印加し、該ローラ電極にトナー
が付着してトナー付着面の電位飽和後、該ローラ電極を
回転させることで該トナー付着面を液体現像剤中から出
し、非電界印加領域に配置するもの、 前記二つの電極として現像ローラと該現像ローラと一
定の間隔をおいて対向配置される対向電極を用いる場
合、現像ローラをその一部が液体現像剤に没するように
設け、現像ローラ側に液体現像剤中のトナーが付着する
ような電圧を両電極間に印加し、該現像ローラにトナー
が付着してトナー付着面の電位飽和後、該現像ローラを
回転させることで該トナー付着面を液体現像剤中から取
り出し、非電界印加領域に配置するもの、 前記二つの電極として静電潜像担持体と該像担持体と
一定の間隔をおいて対向配置される現像ローラを用いる
場合、前記現像ローラを回転させて液体現像剤を前記静
電潜像担持体との対向部（現像領域）に汲み上げ該像担
持体に接触するように搬送して、該像担持体側に液体現
像剤中のトナーが付着するような電圧を両電極間に印加
し、該像担持体にトナーが付着してトナー付着面の電位
飽和後、該像担持体の表面を移動させることで該トナー
付着面を現像領域から非電界印加領域に配置するものな
どを挙げることができる。

【００２５】なお、の前記二つの電極として静電潜像
担持体と現像ローラを用いる場合、該像担持体表面を移
動させつつ該像担持体のトナー付着用部を現像領域に通
過させてもよいし、より確実に該像担持体にトナーが付
着するように該像担持体のトナー付着用部を現像領域で
一旦停止させても構わない。前者の場合、現像ローラの
表面移動速度は静電潜像担持体の表面移動速度に対して
２倍程度が好ましいが、現像ローラの表面移動速度が遅
くなりすぎると、液体現像剤の汲み上げ量が低下するた
め、現像ローラの表面移動速度は３０ｃｍ／ｓｅｃ以上
が好ましい。しかし、液体現像剤の供給方法によって
は、下限値は周速度３０ｃｍ／ｓｅｃに限定されるもの
ではない。なお、静電潜像担持体と現像ローラの距離は
７０μｍから１５０μｍ程度が好ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。先ず、本発明に係る荷電制御剤濃
度検出方法の実施に用いる荷電制御剤濃度検出装置の１
例について図１を参照し説明する。図１に示す荷電制御
剤濃度検出装置１００は、電極本体が球体であるローラ
電極１０１、対向電極１０２及び表面電位センサ１０３
から構成されている。

【００２７】ローラ電極１０１は、直径２４ｍｍの導電
性の球体の両端に回転軸１０１ａを突設したものであ
る。対向電極１０２は上面中央部に凹部が設けられてお
り、該対向電極両端には電気絶縁部材１０２ａが配置さ
れている。ローラ電極１０１と部材１０２ａとの間には
スペーサとしてリング形状の電気絶縁部材１０２ｂが設
けられている。また、該凹部には荷電制御剤濃度を検出
すべき液体現像剤Ｄ１を注入できる。

【００２８】ローラ電極１０１は絶縁部材１０２ａ、１
０２ｂに位置規制されて対向電極１０２に２５０μｍの
距離をおいて配置されている。なお、ローラ電極１０１
は回転軸１０１ａが手動又は適当な回転駆動手段により
回されることで、対向電極１０２上方で回転できる。ま
た、ローラ電極１０１はグランド（接地）されており、
対向電極１０２は、電源ＰＷＡに接続されている。対向
電極１０２は電源ＰＷＡから所定の電圧を印加できる。
これにより、現像剤Ｄ１中のトナーＴ１を電極１０１の
液体現像剤Ｄ１の接触部に付着させることができる。

【００２９】表面電位センサ１０３（ここではＴＲＥＣ
Ｋ社製MODEL １３４４）は、ローラ電極１０１の上方に
対向配置されている。これにより、非電界印加領域Ｐ０
に配置される電極１０１のトナー付着面の電位を測定で
きる。この荷電制御剤濃度検出装置１００では、荷電制
御剤濃度を検出しようとする液体現像剤Ｄ１を電極１０
１、１０２の間に注入し、電極１０２に電源ＰＷＡから
所定の電圧（例えば現像剤中のトナーが負帯電性のトナ
ーであるときに−５００Ｖ程度）を印加し、そのとき電
圧印加時間を、電極１０１にトナーが付着するとともに
電位を飽和させ得る時間（例えば１０秒程度）とし、か
くしてトナーＴ１が付着した電極１０１面を、回転軸１
０１ａを回すことで非電界印加領域Ｐ０に配置し、所定
時間（例えば１分間程度）放置したのち、トナー付着面
の表面電位をセンサ１０３で測定する。このようにして
測定された表面電位から現像剤Ｄ１中の荷電制御剤濃度
を知ることができる。

【００３０】次に、ローラ電極１０１のトナー付着面を
非電界印加領域Ｐ０に所定時間放置後、該面の表面電位
が現像剤中の荷電制御剤濃度を表すことを確認する実験
を行ったので説明する。この実験で使用した液体現像剤
Ｄ１は、次のような方法で作成した。すなわち、カーボ
ンブラック・モーガルＬ（キャボット社製）を分散させ
たポリエステル樹脂からなるトナー粗粒子３０ｇと、６
ｗｔ％の石油スルホン酸バリウム塩スルホールＢａ−３
０Ｎ（（株）松村石油研究所製）（荷電制御剤）の０号
ソルベントＬ（日本石油化学（株）社製）溶液７０ｇと
を混合し、サンドグラインダー（IGARASHI KIKAI SEIZO
CO.,Ltd. 製）によりメディアとして直径１ｍｍのガラ
スビーズ（１７０ｃｃ）を用いてウォータージャケット
付き１／８ガロンベッセルにて冷却温度２０℃、ディス
ク回転数２０００ｒｐｍで１５時間処理することにより
湿式グラインディングを行った。このようにして体積平
均粒径２．７０μｍの濃縮トナー液を得た。

【００３１】この濃縮トナー液に４００ｇの荷電制御剤
を含まない０号ソルベントＬを添加し、重量比率で５倍
に希釈した液を作製する。この後、この希釈した液を遠
心分離器Ｈ−１１０Ａ（コクサン社製）を用いて３００
０ｒｐｍで４５分間回転して固形分と液体分とに分離
し、固形分を取り出した。この固形分に対して荷電制御
剤を含まない０号ソルベントＬを添加し、全量を１００
ｇに調整した濃縮トナー液を得、このようにして固形分
比約３０ｗｔ％程度の濃縮トナー液を得た。

【００３２】この濃縮トナー液を４種類の互いに濃度の
異なる石油スルホン酸バリウム塩スルホールＢａ−３０
Ｎ（（株）松村石油研究所製）（荷電制御剤）の０号ソ
ルベントＬ（日本石油化学（株）社製）溶液で希釈し、
固形分比３ｗｔ％の４種類の液体現像剤（荷電制御剤濃
度が０ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ
％の液体現像剤）Ｄ１を作成した。なお、濃縮トナー液
中にもフリーな状態の荷電制御剤が存在するが、その量
は僅かでありさらに約１０倍に希釈されるため液体現像
液Ｄ１中の荷電制御剤濃度は希釈液の荷電制御剤濃度と
等しくなるとみてよい。

【００３３】この実験は、このような方法で作成した４
種類の互いに異なる荷電制御剤濃度（０ｗｔ％、０．２
５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１ｗｔ％) の液体現像剤Ｄ１
をそれぞれ装置１００の対向電極１０２の凹部に１００
μｌ注入して行った。装置１００では、液体現像剤Ｄ１
が間に配置された電極１０１と対向電極１０２との両電
極間に電源ＰＷＡにて−５００Ｖの電圧を１０秒間印加
して現像剤Ｄ１中のトナーを電極１０１に付着させると
ともに現像剤Ｄ１中の電荷（特に現像剤Ｄ１中のトナー
と荷電制御剤の電荷）により電位を飽和させる。次い
で、回転軸１０１ａを回し、電極１０１のトナー付着面
を表面電位センサ１０３の対向部の非電界印加領域Ｐ０
に移動させる。そして表面電位センサ１０３により電極
１０１のトナー付着面の電位を測定した。その結果を図
２に示す。

【００３４】図２は液体現像剤Ｄ１中の荷電制御剤濃度
と、電極１０１のトナー付着面の領域Ｐ０への移動直後
（初期）及び移動直後から放置して１分後の表面電位と
の相関関係を示すグラフである。図２に示すように、移
動直後（初期）ではいずれの現像剤についても測定表面
電位は印加電圧に応じた、それに近い略一定のものであ
るが、放置１分後の表面電位は、荷電制御剤濃度が高く
なると、その濃度に応じて低くなることが分かる。この
ように所定時間放置後の表面電位と現像剤Ｄ１中の荷電
制御剤濃度との間に一定の相関があることが分かる。ま
た、トナーＴ１が付着した電極１０１は電位の飽和まで
表面電位が上昇することから、飽和時の表面電位は液体
現像剤Ｄ１中のトナー濃度に依存せず、従って、この一
定の関係は現像剤Ｄ１中のトナー濃度に影響されないこ
とが分かる。

【００３５】次に、この相関関係が液体現像剤Ｄ１中の
トナー帯電量に影響されるかどうかを確かめる実験を行
ったので、以下にそれについて説明する。この実験で
は、前記実験に用いた４種類の液体現像剤Ｄ１に加え、
この４種類の現像剤Ｄ１とは荷電制御剤濃度は同じであ
るが、トナー帯電量が異なる４種類の液体現像剤Ｄ２を
使用して行った。

【００３６】液体現像剤Ｄ２は、その製法及び材料は現
像剤Ｄ１の場合と同様であるが、現像剤Ｄ１中のトナー
帯電量を変えるために湿式グラインディング時の荷電制
御剤溶液の荷電制御剤濃度を４ｗｔ％にして作成した。
このようにして作成した現像剤Ｄ２中のトナー帯電量及
び前記現像剤Ｄ１中のトナー帯電量をそれぞれ測定し
た。その結果、現像剤Ｄ１はいずれも９２μＣ／ｇであ
り、現像剤Ｄ２はいずれも２１μＣ／ｇであった。

【００３７】このトナー帯電量の測定は、図４に示すト
ナー帯電量測定装置２００を用いて行った。測定装置２
００は、直径７０ｍｍの円盤状の電極対２０１を間隔部
材２０２を介することで２５０μｍのギャップを設け対
向させたものである。電極対２０１の一方には電源ＰＷ
Ｂが接続されており、他方は抵抗器Ｒを介してグランド
（接地）されている。また、抵抗器Ｒの電圧は電圧計２
０３にて測定される。

【００３８】電極対２０１のギャップに実験用液体現像
剤Ｄ１又はＤ２を注入し、電源ＰＷＢから５００Ｖの電
圧を２秒間印加した。このとき電極対２０１間に流れる
電流値（電圧計２０３で測定した電圧値を抵抗器Ｒの抵
抗値で割った値）を積算し、現橡剤Ｄ１又はＤ２の電荷
量を求めた。次に現橡剤Ｄ１又はＤ２からトナー固形分
を除いた液（荷電制御剤を含むキャリア液）を遠心分離
により得、この液の電荷量を測定装置２００にて現像剤
Ｄ１又はＤ２の場合と同様の方法で求めた。現像剤Ｄ１
又はＤ２の電荷量からトナー固形分を除いたキャリア液
の電荷量を差し引くことで現像剤Ｄ１又はＤ２のトナー
の電荷量を求めた。さらに、現像剤Ｄ１又はＤ２の電荷
量測定時に電極対２０１の片方に付着したトナー付着重
量を測定し、トナーの電荷量をこのトナー付着量で割る
ことで単位重量当たりのトナーの帯電量を求めた。な
お、現像剤Ｄ１とＤ２とでは、湿式グラインディング時
の荷電制御剤濃度は６ｗｔ％及び４ｗｔ％と異なってい
るが、遠心分離により置換し、そのあとトナー固形分に
荷電制御剤を含まない０号ソルベントＬを添加するので
濃縮トナー中の荷電制御剤の量には大差はない。

【００３９】液体現像剤Ｄ１又はＤ２を図１に示す装置
１００に注入し、図２に示す実験結果の場合と同様にし
て電極１０１のトナー付着面の表面電位を測定した。そ
の結果を図３に示す。図３はトナーの帯電量の異なる液
体現像剤Ｄ１及びＤ２中の荷電制御剤濃度と、電極１０
１のトナー付着面の非電界印加領域Ｐ０への移動直後か
ら１分間放置後のトナー付着面の表面電位との相関関係
を示すグラフである。

【００４０】図３から明らかなようにトナーの帯電性が
異なる場合においても放置１分後の表面電位と現像剤の
荷電制御剤濃度との間に図２の実験と同様の相関関係が
あり、この相関関係はトナーの帯電性に影響されないこ
とが分かる。なお、図２や図３に示す実験結果は、図１
に示す検出装置を含め、本発明に係る液体現像剤中の荷
電制御剤濃度の検出装置において、トナー付着電極面を
非電界印加領域で１分間放置したあとの該電極面の表面
電位から現像剤中の荷電制御剤濃度を知るときの参照デ
ータとして使用できる。

【００４１】次に、図５に示す画像形成装置について説
明する。この画像形成装置は、本発明に係る荷電制御剤
濃度検出方法及び荷電制御剤濃度制御方法を実施する本
発明に係る荷電制御剤濃度検出装置及び荷電制御剤濃度
制御装置の１例を備えた画像形成装置である。この画像
形成装置は、略中央にドラム形状の感光体１（静電潜像
担持体の１例）を備えている。感光体１の周囲には、帯
電装置２、露光装置３、液体現像装置４、スクイーズロ
ーラ５、転写ローラ７、クリーニングブレード８及びイ
レーサランプ９がこの順に配置されている。

【００４２】感光体１は、図中時計方向Ａに回転駆動さ
れる。ここでの感光体１はドラム状の感光体ドラムであ
るが、ベルト形状の感光体ベルトなどでもよい。転写ロ
ーラ７は感光体１に臨み、図中転写部Ｐを形成してい
る。転写部Ｐの図中下方にはガイド板１０及びタイミン
グローラ対１１が設けられ、さらに図示を省略した給紙
部が設けられている。また、上方にはガイド板１２、定
着器１３が順次設けられ、さらに図示を省略した排出ロ
ーラ対及び排紙トレイが設けられている。

【００４３】帯電装置２は電源ＰＷ１から高電圧を印加
でき、これにより感光体１を帯電させることができる。
露光装置３は図示を省略した画像読み取り装置等から送
られてくる画像情報に基づきレーザ光Ｌを感光体１に照
射でき、これにより感光体１上に静電潜像を形成でき
る。

【００４４】液体現像装置４は現像ローラ４１、掻き取
りブレード４１ａ及び現像剤槽４２を含んでおり、後述
する液体現像剤供給装置４００から液体現像剤Ｄが供給
される。現像ローラ４１は槽４２中の現像剤Ｄに一部没
しており、図中反時計方向Ｂに回転駆動され、現像剤Ｄ
を現像領域に汲み上げ、搬送する。ローラ４１は電圧印
加装置４１０から現像バイアス電圧を印加できる。これ
により感光体１上の静電潜像を現像できる。掻き取りブ
レード４１ａは、現像ローラ４１に接触配置されてい
る。これにより、静電潜像現像後の該ローラ上に残った
現像剤を除去できる。

【００４５】スクイーズローラ５は感光体１に臨設さ
れ、図中Ａ方向に回転駆動される。これにより感光体１
上に付着した余剰のキャリア液を除去できる。なお、図
中、スクイーズローラ５は液体現像装置４とは別個に設
けているが、液体現像装置４と同様な位置に一体的に組
み合わせて設けてもよい。転写ローラ７は図中Ｂ方向に
回転駆動され、電源ＰＷ３から転写用電圧を印加でき、
これにより感光体１上のトナー像を後述する記録紙Ｓに
転写できる。

【００４６】クリーニングブレード８は、ブレードタイ
プのもので、感光体１に接触配置され、後述する記録紙
Ｓに転写されずに残った感光体１上の残留トナーを除去
できる。イレーサランプ９は感光体１に光照射でき、こ
れにより感光体１上の電荷を光除電できる。

【００４７】この画像形成装置は液体現像剤供給装置４
００を備えている。この供給装置４００は現像剤供給用
チューブ４０２と現像剤戻し用チューブ４０３を介して
液体現像装置４の現像剤槽４２に接続されている。供給
用チューブ４０２の途中には現像剤循環用ポンプ４０４
が設けられている。液体現像剤Ｄは、ポンプ４０４によ
って供給装置４００からチューブ４０２を通って現像剤
槽４２に供給される。さらに現像ローラ４１にて感光体
１上の静電潜像の現像に供されたあと、チューブ４０３
を通って供給装置４００に戻る。これにより、現像剤Ｄ
は供給装置４００と現像剤槽４２間を循環する。

【００４８】図６に前記現像剤供給装置４００のより詳
細な構造説明図を示す。図６に示す液体現像剤収容槽４
００は、液体現像剤タンク４０１、濃縮トナー液（濃縮
トナー含有キャリア液）供給装置４４、濃縮荷電制御剤
液（荷電制御剤が高濃度に分散されたキャリア液）供給
装置４５、補給用キャリア液（トナー及び荷電制御剤を
含まないキャリア液）供給装置４６、トナー濃度検出用
センサ４７、フロートセンサ４８及び荷電制御剤濃度検
出装置５０を備えている。

【００４９】現像剤タンク４０１は液体現像剤Ｄを収容
する。現像剤Ｄはキャリア液にトナー及び該トナーに電
荷を付与する荷電制御剤などを分散させたものである。
濃縮トナー液供給装置４４は濃縮トナー液用タンク４４
ａ、濃縮トナー液供給部４４ｂ、濃縮トナー液用ノズル
４４ｃから構成されている。タンク４４ａはトナーを濃
縮したトナー濃縮液を収容する。供給部４４ｂはポンプ
であり、後述する制御部ＣＯＮＴからの指示信号により
タンク４４ａのトナー濃縮液をノズル４４ｃからタンク
４０１の現像剤Ｄに補給できる。

【００５０】濃縮荷電制御剤液供給装置４５は濃縮荷電
制御剤液用タンク４５ａ、濃縮荷電制御剤供給部４５
ｂ、濃縮荷電制御剤液用ノズル４５ｃから構成されてい
る。タンク４５ａはキャリア液に荷電制御剤を高濃度に
分散させた濃縮荷電制御剤液を収容する。供給部４５ｂ
はポンプであり、制御部ＣＯＮＴからの指示信号により
タンク４５ａの濃縮荷電制御剤液をノズル４５ｃからタ
ンク４０１の現像剤Ｄに補給できる。

【００５１】補給用キャリア液供給装置４６はキャリア
液用タンク４６ａ、キャリア液供給部４６ｂ、キャリア
液用ノズル４６ｃから構成されている。タンク４６ａは
トナー及び荷電制御剤を含まないキャリア液を収容す
る。供給部４６ｂはポンプであり、制御部ＣＯＮＴから
の指示信号によりタンク４６ａのキャリア液をノズル４
６ｃからタンク４０１の現像剤Ｄに補給できる。

【００５２】トナー濃度検出用センサ４７は、発光部４
７１及び受光部４７２からなる光学式センサであり、全
体が現像剤Ｄに没するように設けられている。センサ４
７は発光部４７１から現像剤Ｄ中に照射された光を受光
部４７２で受光する。これにより、液体現像剤Ｄ中のト
ナー濃度を検出できる。フロートセンサ４８は、後述す
るローラ電極５１が没する液体現像剤Ｄ液面位置に配設
されている。これにより、現像剤タンク４０１に収容さ
れる現像剤Ｄの容量を検出できる。

【００５３】荷電制御剤濃度検出装置５０はローラ電極
５１、対向電極５２、表面電位センサ５３、掻き取りブ
レード５４及び電圧印加装置５５を備えている。ローラ
電極５１は、その一部が液体現像剤Ｄに没しており、図
中Ａ方向に回転駆動可能である。対向電極５２は、皿型
の電極であり、ローラ電極５１と一定の距離（本例では
２５０μｍ）をおいてローラ電極の下方に対向配置さ
れ、液体現像剤Ｄ中に没している。

【００５４】また、ローラ電極５１はグランド（接地）
されており、対向電極５２は電圧印加装置５５に接続さ
れている。電圧印加装置５５は対向電極５２に所定の電
圧（本例では−５００Ｖ）を印加できる。これにより、
現像剤Ｄ中のトナー（本例では負帯電性のトナー）をロ
ーラ電極５１表面の一部（対向電極５２との対向部）に
付着させることができる（図２中トナーＴ）。

【００５５】表面電位センサ５３は、ローラ電極５１の
上方に対向配置されている。これにより、非電界印加領
域Ｐ０に配置されるローラ電極５１のトナー付着面の電
位を測定できる。センサ５３による検出情報は制御部Ｃ
ＯＮＴに入力される。掻き取りブレード５４は、ローラ
電極５１に接触配置されている。これにより、ローラ電
極５１表面に付着する電着トナーを除去できる。

【００５６】また、検出装置５０、制御部ＣＯＮＴ、濃
縮荷電制御剤液供給装置４５、補給用キャリア液供給装
置４６等でタンク４０１内の現像剤における荷電制御剤
の濃度を正規の濃度に向けて制御する荷電制御剤濃度制
御装置５００が構成されている。制御部ＣＯＮＴには、
現像剤Ｄ中の荷電制御剤の濃度の許容下限値を示す第１
の所定電位及び許容上限値を示す第２の所定電位が予め
記録されている。

【００５７】制御部ＣＯＮＴはコンピュータを中心に構
成されており、現像動作時に現像剤Ｄ中のトナー濃度を
制御し、画像形成装置の電源投入時及び所定の画像形成
回数毎に現像剤Ｄ中の荷電制御剤濃度を制御する。制御
部ＣＯＮＴは図５、図６及び図８に示すように、濃縮ト
ナー液供給装置４４、濃縮荷電制御剤液供給装置４５、
補給用キャリア液供給装置４６、トナー濃度検出用セン
サ４７、フロートセンサ４８及び表面電位センサ５３に
接続されている。

【００５８】制御部ＣＯＮＴは画像形成装置全体の動作
を制御する主制御部（図８参照）からの指示信号に基づ
いて、現像動作時には、トナー濃度検出用センサ４７及
びフロートセンサ４８にて検出される検出値に基づいて
濃縮トナー液供給装置４４及びキャリア液供給装置４６
の液供給を制御する。また、電源投入時及び所定の画像
形成回数毎には、荷電制御剤濃度検出装置５０にて検出
される検出値に基づいて濃縮荷電制御剤液供給装置４５
及びキャリア液供給装置４６の液供給を制御する。この
とき、濃縮荷電制御剤液供給装置４５、キャリア液供給
装置４６、ロ−ラ電極５１、対向電極５２、電圧印加装
置５５、表面電位センサ５３及び制御部ＣＯＮＴは、既
述のとおり、本発明に係る荷電制御剤濃度制御方法を実
施する荷電制御剤濃度制御装置５００を構成する。な
お、制御部ＣＯＮＴは前記主制御部とは別個に設けたが
該主制御部内に含めて制御するようにしてもよい。

【００５９】荷電制御剤濃度制御装置５００は、荷電制
御剤濃度検出装置５０の表面電位センサ５３にて検出さ
れた荷電制御剤濃度を示す表面電位に基づいて、制御部
ＣＯＮＴの指示の下、検出された表面電位が前記第１の
所定電位より高いときは、従って現像剤Ｄ中の荷電制御
剤の濃度が許容下限値より低いときは、濃縮荷電制御剤
液供給装置４５から濃縮荷電制御剤液を現像剤タンク４
０１の現像剤Ｄに供給させることができる。また、セン
サ５３で検出された表面電位が前記第２の所定電位より
低いときは、従って現像剤Ｄ中の荷電制御剤の濃度が許
容上限値より高いときは、キャリア液供給装置４６から
補給用キャリア液を現像剤タンク４０１の現像剤Ｄに供
給させることができる。

【００６０】以上説明した画像形成装置によると、感光
体１が回転駆動され、帯電装置２によって一様に帯電さ
れる。露光装置３から照射されたレーザ光Ｌが該帯電域
を露光し、静電潜像を形成する。この静電潜像は感光体
１の回転とともに液体現像装置４に移行する。液体現像
装置４では、ポンプ４０４によって液体現像剤Ｄが供給
装置４００と現像剤槽４２間を循環する。

【００６１】現像剤槽４２では、現像ローラ４１の一部
が液体現像剤Ｄに浸かっており、現像ローラ４１の回転
に伴って現像剤Ｄを汲み上げ、感光体１に形成される静
電潜像に供してこれを現像バイアス電圧印加のもとに現
像し、可視トナー像とする。この現像動作によって、現
像剤Ｄ中のキャリア液が蒸発したり、トナー及び荷電制
御剤が消費される。このとき、制御部ＣＯＮＴの指示の
下、トナー濃度検出センサ４７及びフロートセンサ４８
の検出結果に基づいて、濃縮トナー液補給装置４４或い
はキャリア液補給装置４６からそれぞれ必要に応じて濃
縮トナー液或いはキャリア液が現像剤槽４２の現像剤Ｄ
に補給される。

【００６２】可視トナー像はスクイーズローラ５によっ
て余分なキャリア液が取り除かれ、転写部Ｐに移行す
る。転写部Ｐに移行したトナー像は記録紙Ｓに転写され
る。記録紙Ｓは図示を省略した給紙ローラによって同じ
く図示を省略した給紙トレイから送り出され、タイミン
グローラ対１１に送られる。タイミングローラ対１１
は、感光体１上のトナー像と同期をとって、記録紙Ｓを
送り出す。記録紙Ｓは、ガイド板１０に支持されて転写
部Ｐに移行する。

【００６３】転写部Ｐでは、転写ローラ７が記録紙Ｓを
裏面から感光体１方向へ押圧する。感光体１上のトナー
像は記録紙Ｓに接触し、電源ＰＷ３からの転写電圧印加
によってローラ７側に引き寄せられて、記録紙Ｓに転写
される。記録紙Ｓはトナー像転写後、ガイド板１２に支
持されて定着器１３に運ばれ、ここでトナー像が記録紙
Ｓに定着される。そのあと図示を省略した排紙ローラ対
にて排紙トレイへ排出される。

【００６４】なお、ここでの転写方式は、感光体１上の
トナー像を直接記録紙Ｓに転写するものであるが、トナ
ー像を一旦転写ドラムや転写ベルト等の中間転写体に１
次転写した後、記録材に転写する、いわゆる中間転写方
式を採用してもよい。また、ここではトナー像の記録紙
Ｓへの転写を静電的に行うものを採用したが、転写ロー
ラ７に代えて、適当な圧力の下に熱的に転写する熱転写
ローラ等を採用してもよい。

【００６５】感光体１には記録紙Ｓに転写されずに残っ
たトナーが保持されているが、クリーニングブレード８
がこの感光体１上の残留トナーを除去する。そのあとイ
レーサランプ９から感光体１に光が照射され、感光体１
上の電荷は光除電され、画像形成動作が終了する。この
ようにして画像形成動作が行われるのであるが、このま
までは、現像剤Ｄにおける荷電制御剤濃度が変化し、そ
の結果現像後に得られる画像品質も変化してくる。この
画像形成装置では、電源投入時及び所定の画像形成回数
毎に現像剤Ｄの荷電制御剤濃度を検出し、その検出値に
基づいて荷電制御剤濃度を制御する。

【００６６】以下に、図５及び図６に示す荷電制御剤濃
度検出装置５０の荷電制御剤濃度の検出及び荷電制御剤
濃度制御装置５００の荷電制御剤濃度の制御について説
明する。現像剤Ｄにおける荷電制御剤濃度の検出にあた
り、検出装置５０において現像剤Ｄが間に配置されたロ
ーラ電極５１と対向電極５２との両電極間に電圧印加装
置５５から所定の電圧が印加される。（本例では対向電
極５２に−５００Ｖの電圧が印加される。）現像剤Ｄ中
のトナーはローラ電極５１に付着する。そのあと、両電
極間の現像剤Ｄ中の電荷（特にトナーと荷電制御剤の電
荷）により電極５１のトナー付着面の電位を飽和させ
る。なお、この電圧印加の時から電位が飽和するまでの
時間は、本例では約１０秒である。

【００６７】その後、ローラ電極５１を半周だけ駆動回
転させ、電極５１のトナー付着面を表面電位センサ５３
に対向する非電界印加領域Ｐ０に移動させる。この移動
後１分経過後に表面電位センサ５３によりローラ電極５
１のトナー付着面の表面電位を測定する。この表面電位
の測定値は制御部ＣＯＮＴに送られる。表面電位測定
後、ローラ電極５１上に付着する電着トナーは該ローラ
電極の回転により掻き取りブレード５４にて除去され
る。

【００６８】制御部ＣＯＮＴでは、表面電位センサ５３
から送られてきた表面電位の測定値が制御部ＣＯＮＴに
予め記録されている第１の所定電位より高いときは、従
って現像剤Ｄ中の荷電制御剤の濃度が許容下限値より低
いときは、濃縮荷電制御剤液供給装置４５から濃縮荷電
制御剤液を現像剤Ｄに供給させる。これにより現像剤Ｄ
中の荷電制御剤濃度を正規の濃度に向け補正する。セン
サ５３から送られてきた表面電位の測定値が制御部ＣＯ
ＮＴに予め記録されている第２の所定電位より低いとき
は、従って現像剤Ｄ中の荷電制御剤の濃度が許容上限値
より高いときは、キャリア液供給装置４６から補給用キ
ャリア液を現像剤Ｄに供給させる。これにより現像剤Ｄ
中の荷電制御剤濃度を正規の濃度に向け補正する。

【００６９】このようにして、液体現像剤Ｄにおける荷
電制御剤の濃度はトナー帯電量やトナー濃度に影響され
ることなく、直接的に、精度よく正規の濃度に向けて制
御される。図７に本発明に係る荷電制御剤濃度検出装置
及び荷電制御剤濃度制御装置の他の例を備えた画像形成
装置の概略構成図を示す。

【００７０】図７に示す画像形成装置では、図５に示す
画像形成装置において荷電制御剤濃度検出装置５０に代
えて検出装置５０ａを、荷電制御剤濃度制御装置５００
に代えて制御装置５００ａを採用している。他の点は図
５の装置と同様であり、同じ構成、作用を有する部品に
は同じ参照符号を付してある。なお、検出装置５０ａ、
制御部ＣＯＮＴ、濃縮荷電制御剤液供給装置４５、キャ
リア液供給装置４６等で荷電制御剤濃度制御装置５００
ａが構成されている。

【００７１】図５に示す画像形成装置の検出装置５０は
現像剤収容槽４０１に設けられた荷電制御剤濃度検出専
用の電極（ローラ電極５１及び対向電極５２）を含んで
いるが、図７に示す検出装置５０ａでは、ローラ電極５
１に代えて感光体１を用い、対向電極５２に代えて現像
ローラ４１を用いるようにしている。そして図５の表面
電位センサ５３に代えて感光体１に臨む表面電位センサ
６を採用している。液体現像装置４により感光体１上に
トナーを電着させて、そのトナー付着面の表面電位を測
定することで、液体現像剤Ｄ中の荷電制御剤濃度を検出
する。

【００７２】以下に図７に示す荷電制御剤濃度検出装置
５０ａ及び荷電制御剤濃度制御装置５００ａについて説
明する。なお、他の点については図１の装置と同様なの
でここでは説明を省略する。電圧印加装置４１０は現像
ローラ４１に、本例では−６００Ｖから−５０Ｖの間の
濃度検出のための所定の電圧を印加できる。これによ
り、現像剤Ｄ中のトナー（本例では負帯電性のトナー）
を感光体１と現像ローラ４１との対向部（現像領域Ｐ
１）における感光体１表面に付着させることができる
（図７中トナーＴ）。

【００７３】表面電位センサ６は感光体１に臨んでお
り、感光体回転方向Ａにおいて現像装置４より下流側且
つスクイーズローラ５より上流側に配置されている。こ
れにより非電界印加領域に配置される感光体１のトナー
付着面の電位を測定できる。すなわち、この画像形成装
置では、現像剤Ｄ中の荷電制御剤濃度を検出するとき、
感光体１、現像ローラ４１、電圧印加装置４１０及び表
面電位センサ６は荷電制御剤濃度検出装置５０ａを構成
する。

【００７４】現像剤Ｄ中の荷電制御剤濃度の検出にあた
っては、感光体１が回転駆動され、帯電装置２により一
様に（本例では−６００Ｖの表面電位に）帯電される。
その後、露光装置３から照射された濃度検出のためのレ
ーザ光Ｌが該帯電域を露光する。感光体１のレーザ光Ｌ
が照射された露光部の表面電位は本例では−５０ｖ程度
にまで低下する。なお、レーザ光Ｌが照射されていない
非露光部の表面電位は−６００Ｖのままである。

【００７５】現像ローラ４１には前記所定の電圧が印加
される一方、 現像剤槽４２の現像剤Ｄは、現像ローラ
４１の回転により汲み上げられ、現像領域Ｐ１に供給さ
れる。その状態で静電潜像が現像領域Ｐ１に突入する
と、感光体１の露光部のみが現像されトナー層が形成さ
れる。静電潜像を確実に現像するには、感光体１の周速
度は遅い方が有利である。なお、より確実に現像するた
めに感光体１のトナー付着部を現像領域Ｐ１で一旦停止
させても構わない。また、現像ローラ４１の周速度は感
光体１の周速度に対して２倍程度が好ましいが、現像ロ
ーラ４１の周速度が遅くなりすぎると、現像剤槽４２か
らの現像剤Ｄの汲み上げ量が低下するため、現像ローラ
４１の周速度は３０ｃｍ／ｓｅｃ以上が好ましい。なお
感光体１と現像ローラ４１の距離は７０μｍから１５０
μｍ程度の範囲に設定してある。

【００７６】以上の条件で確実に現像を行った後、感光
体１はさらに回され、感光体１上のトナー付着部は表面
電位センサー６との対向部Ｐ２（非電界印加領域）まで
移動し、そこに停止される。その後所定時間経過後、該
トナー付着部の表面電位を表面電位センサ６で測定す
る。トナー付着部の表面電位は移動直後は現像ローラ４
１の電位と略同じ電位を示すが、所定時間経過後は液体
現像剤Ｄ中の荷電制御剤により電位は低下し、露光部の
表面電位の−５０Ｖに近づいて行く。図５に示す荷電制
御剤濃度検出装置５０と同様に荷電制御剤の濃度が異な
れば、この電位の低下の度合いも変化する。従って、表
面電位センサ６から送られてきた表面電位の測定値と制
御部ＣＯＮＴに予め記録されている前記第１及び第２の
所定電位との比較により図５の画像形成装置における荷
電制御剤濃度制御装置５００と同様に荷電制御剤濃度を
制御できる。なお感光体１上の電着トナーはクリーニン
グブレード８により除去される。

【００７７】なお、前記荷電制御剤濃度検出装置５０ａ
は、ローラ電極として感光体１を、対向電極として現像
ローラ４１を利用するものであるが、現像ローラ４１に
対向する対向電極を設け、ローラ電極として現像ローラ
４１を利用するものとしてもよい。すなわち、図７に鎖
線で示すように、現像ローラ４１の下方に所定の間隔を
おいて対向配置される対向電極４０５、現像ローラ４１
に現像剤Ｄ中のトナーが付着するような電圧を対向電極
４０５に印加する電圧印加装置４０６及び現像ローラ４
１の上方に臨設され制御部ＣＯＮＴに接続される表面電
位センサ４０７を採用してもよい。この場合、対向電極
４０５、電圧印加装置４０６及び表面電位センサ４０７
は、それぞれ図５に示す対向電極５２、電圧印加装置５
５、表面電位センサ５３と同様の働きをする。

【００７８】この構成の場合、現像剤Ｄ中の荷電制御剤
濃度を検出するとき、現像ローラ４１、対向電極４０
５、表面電位センサ４０７及び電圧印加装置４０６は荷
電制御剤濃度検出装置５０ｂを構成する。また、この装
置５０ｂを含む荷電制御剤濃度制御装置５００ｂが構成
される。検出装置５０ｂでは、現像剤槽４２の現像剤Ｄ
中の荷電制御剤濃度の検出にあたり、現像剤Ｄが間に配
置された現像ローラ４１と対向電極４０５との両電極間
に電圧印加装置４０６から所定の電圧が印加され、これ
により現像ローラ４１にトナーが付着するとともに現像
剤Ｄ中の電荷によりローラ４１のトナー付着面の電位が
飽和する。

【００７９】次いで、現像ローラ４１を回転させ、ロー
ラ４１と表面電位センサ４０７の対向部Ｐ３（非電界印
加領域）にトナー付着部を移動させる。こうしてローラ
４１のトナー付着面の移動直後から所定時間放置後に該
トナー付着面の表面電位をセンサ４０７にて測定する。
この測定電位を荷電制御剤濃度の制御に利用する。ロー
ラ４１のトナー付着面の電位測定後、ローラ４１上に付
着する電着トナーは該ローラの回転により掻き取りブレ
ード４１ａにて除去される。

【００８０】

【発明の効果】本発明によると、キャリア液にトナー及
び荷電制御剤を分散させた液体現像剤中の該荷電制御剤
の濃度をトナー帯電量やトナー濃度に影響されることな
く、直接的に、精度よく検出できる液体現像剤における
荷電制御剤濃度検出方法及び装置を提供することができ
る。

【００８１】また、本発明によると、キャリア液にトナ
ー及び荷電制御剤を分散させた液体現像剤中の該荷電制
御剤の濃度を所定の濃度に精度よく制御できる液体現像
剤における荷電制御剤濃度の制御方法及び装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（Ａ）は本発明に係る荷電制御剤濃度検出装
置の１例の概略構成を示す正面図であり、図（Ｂ）は図
（Ａ）に示す荷電制御剤濃度検出装置の右側面図であ
る。

【図２】荷電制御剤濃度検出装置による測定表面電位と
液体現像剤中の荷電制御剤濃度との相関関係を確認する
実験の結果を示す図である。

【図３】荷電制御剤濃度検出装置による測定表面電位と
液体現像剤中の荷電制御剤濃度との相関関係がトナー帯
電量に影響されないことを確認する実験の結果を示す図
である。

【図４】液体現像剤中のトナー帯電量を測定するための
トナー帯電量測定装置の概略構成を示す図である。

【図５】本発明に係る荷電制御剤濃度検出装置及び荷電
制御剤濃度制御装置の１例を備えた画像形成装置の概略
構成を示す図である。

【図６】図５に示す画像形成装置中の現像剤供給装置の
構造をより詳しく示す図である。

【図７】本発明に係る荷電制御剤濃度検出装置及び荷電
制御剤濃度制御装置の他の例を備えた画像形成装置の概
略構成を示す図である。

【図８】図５に示す画像形成装置における荷電制御剤濃
度制御等のための制御回路の概略を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体（静電潜像担持体の１例） ２ 帯電装置 ３ 露光装置 ４ 液体現像装置 ４１ 現像ローラ ４１ａ 掻き取りブレード ４２ 現像剤槽 ４４ 濃縮トナー液供給装置 ４４ａ 濃縮トナー液用タンク ４４ｂ 濃縮トナー液供給部 ４４ｃ 濃縮トナー液用ノズル ４５ 濃縮荷電制御剤液供給装置 ４５ａ 濃縮荷電制御剤液用タンク ４５ｂ 濃縮荷電制御剤供給部 ４５ｃ 濃縮荷電制御剤液用ノズル ４６ キャリア液供給装置 ４６ａ キャリア液用タンク ４６ｂ キャリア液供給部 ４６ｃ キャリア液用ノズル ４７ トナー濃度検出用センサ ４７１ 発光部 ４７２ 受光部 ４８ フロートセンサ ４００ 液体現像剤供給装置 ４０１ 液体現像剤タンク ４０２ 現像剤供給用チューブ ４０３ 現像剤戻し用チューブ ４０４ 現像剤循環用ポンプ ４０５ 対向電極 ４０６ 電圧印加装置 ４０７ 表面電位センサ４０７ ４１０ 電圧印加装置 ５ スクイーズローラ ５０、５０ａ、５０ｂ 荷電制御剤濃度検出装置 ５１ ローラ電極 ５２ 対向電極 ５３ 表面電位センサ ５４ 掻き取りブレード ５５ 電圧印加装置 ５００、５００ａ、５００ｂ 荷電制御剤濃度制御装置 ６ 表面電位センサ ７ 転写ローラ ８ クリーニングブレード ９ イレーサランプ １０ ガイド板 １１ タイミングローラ対 １２ ガイド板 １３ 定着器 １００ 表面電位測定装置 １０１ 球状電極 １０１ａ 回転軸 １０２ 対向電極 １０２ａ、１０２ｂ 電気絶縁部材 １０３ 表面電位センサ ２００ トナー帯電量測定装置 ２０１ 電極対 ２０２ 間隔部材 ２０３ 電圧計 ＣＯＮＴ 制御部 Ｄ 液体現像剤 Ｄ１、Ｄ２ 実験用液体現像剤 Ｌ レーザ光 Ｐ 転写部 Ｐ０ 非電界印加領域 Ｐ１ 現像領域 Ｐ２ 感光体１と表面電位センサーの対向部 Ｐ３ 現像ローラと表面電位センサの対向部 ＰＷ１、ＰＷ３、ＰＷＡ、ＰＷＢ 電源 Ｒ 抵抗器 Ｔ、Ｔ１ トナー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散
   させた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度を検出する方
   法であり、 該液体現像剤を二つの電極間に配置し、 前記液体現像剤が間に配置された前記両電極間に所定の
   電圧を印加して該液体現像剤中のトナーを片方の電極に
   付着させるとともに該液体現像剤中の電荷により電位を
   飽和させ、 次いで該片方の電極のトナー付着面を非電界印加領域に
   配置して所定時間放置後の該トナー付着面の電位を測定
   し、該測定電位から前記液体現像剤中の荷電制御剤濃度
   を知ることを特徴とする液体現像剤における荷電制御剤
   濃度検出方法。
2. 【請求項２】キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散
   させた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度を検出する装
   置であり、 前記液体現像剤が間に配置される二つの電極と、 液体現像剤が間に配置された該両電極間に所定の電圧を
   印加して該液体現像剤中のトナーを片方の電極に付着さ
   せるとともに該液体現像剤中の電荷により電位を飽和さ
   せるための電圧印加装置と、 前記片方の電極のトナー付着面の電位を非電界印加領域
   において測定する表面電位センサとを備えていることを
   特徴とする液体現像剤における荷電制御剤濃度検出装
   置。
3. 【請求項３】キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散
   させた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度を制御する方
   法であり、 補給用キャリア液とキャリア液に荷電制御剤を高濃度に
   分散させた濃縮荷電制御剤液とを準備し、 該液体現像剤を二つの電極間に配置し、 前記液体現像剤が間に配置された前記両電極間に所定の
   電圧を印加して該液体現像剤中のトナーを片方の電極に
   付着させるとともに該液体現像剤中の電荷により電位を
   飽和させ、 次いで該片方の電極のトナー付着面を非電界印加領域に
   配置して所定時間放置後の該トナー付着面の電位を測定
   し、 該測定電位が所定の電位より低いときは該液体現像剤に
   前記補給用キャリア液を供給し、該測定電位が所定の電
   位より高いときは該液体現像剤に前記濃縮荷電制御剤液
   を供給することを特徴とする液体現像剤における荷電制
   御剤濃度制御方法。
4. 【請求項４】キャリア液にトナー及び荷電制御剤を分散
   させた液体現像剤中の該荷電制御剤の濃度を制御する装
   置であり、 補給用キャリア液を液体現像剤に供給できる補給用キャ
   リア液供給装置と、 キャリア液に荷電制御剤を高濃度に分散させた濃縮荷電
   制御剤液を液体現像剤に供給できる濃縮荷電制御剤液供
   給装置と、 前記液体現像剤が間に配置される二つの電極と、 液体現像剤が間に配置された該両電極間に所定の電圧を
   印加して該液体現像剤中のトナーを片方の電極に付着さ
   せるとともに該液体現像剤中の電荷により電位を飽和さ
   せるための電圧印加装置と、 前記片方の電極のトナー付着面の電位を非電界印加領域
   において測定する表面電位センサと、 前記表面電位サンサにより検出される電位が所定の電位
   より低いときは前記補給用キャリア液供給装置に補給用
   キャリア液を液体現像剤へ供給させ、検出される電位が
   所定の電位より高いときは前記濃縮荷電制御剤液供給装
   置に濃縮荷電制御剤液を液体現像剤に供給させる制御部
   とを備えていることを特徴とする液体現像剤における荷
   電制御剤濃度制御装置。