JP2001356609A - 濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体現像剤に照射した光を受光してトナー濃
度を検出するときに、的確なトナー濃度の検出を可能と
する。 【解決手段】 濃度検出装置１００の発光部１０６に
は、液体現像剤のトナー粒子の粒径に基づいて設定した
波長の光を発するＬＥＤ１２０を設けている。このＬＥ
Ｄから発せられた光は、ファイバーケーブル１１２Ａを
介して射光ヘッド１１０Ａから液体現像剤中に射出され
る。受光部１０８に設けている受光素子１２２は、液体
現像剤中に照射されることにより、受光ヘッド１１０Ｂ
に入射される光を受光する。このとき、トナー粒子によ
る吸光度が高くなるようにトナー粒子の粒径に基づいて
ＬＥＤの発する光の波長を設定することにより、トナー
粒子の量に応じて受光量が的確に変化するようにし、正
確にトナー濃度を検出できるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像が形成さ
れた印刷版等の像担持体の現像処理に用いる液体現像剤
のトナー粒子の濃度を検出する濃度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤を用いた画像形成方法は、複
写機、プリンタ等の画像形成分野や印刷の分野で広く用
いられる。例えば、印刷に使用される像担持体には、ア
ルミニウム等の導電性支持体上に有機光導電体によって
感光層を形成したＯＰＣ印刷版（以下「印刷版」とい
う）等の感光性平版印刷版がある。

【０００３】この印刷版は、帯電器によって感光層を均
一に帯電させた状態で露光することにより静電潜像が形
成された後、現像工程、定着工程及び溶出工程等の各工
程での処理が行われる。このうち現像工程では、帯電し
たトナー粒子とキャリア液からなる液体現像剤を印刷版
の表面に供給し、印刷版の感光層に静電潜像に応じてト
ナー粒子を付着させる。印刷版に付着したトナー粒子
が、定着工程で加熱されて印刷版に溶融固着することに
より、溶出工程で感光層を溶出するときのブロッキング
層となる。

【０００４】現像工程を担う現像装置では、印刷版を支
持して案内するガイド板に対向して電極板を設け、表面
に液体現像剤を供給した印刷版をガイド板と電極板の間
を通過させるときに、電極板と支持体の間に所定の電圧
を印加して、現像処理を行う。また、スクイズローラに
よって現像処理が終了した印刷版上から液体現像剤を絞
り落とすことにより、静電潜像に応じてトナー粒子が付
着した印刷版を定着工程へ送り出し、印刷版から絞り落
とした液体現像剤を現像剤タンクに回収し、新たな印刷
版の現像処理に使用するようにしている。

【０００５】現像装置では、高品質の画像を形成するた
めに、液体現像剤中のトナー粒子の量であるトナー濃度
を所定の範囲に維持する必要がある。このために、現像
装置では、例えば所定量の印刷版を処理するごとに、ト
ナー濃度の高い濃縮液を現像剤タンクに供給し、印刷版
の処理によって減少するトナー粒子の補充を行うように
している。

【０００６】このとき現像装置では、液体現像剤のトナ
ー濃度を検出し、適正なトナー濃度となっているか否か
の確認を行うようにしている。また、現像装置では、液
体現像剤のトナー濃度に基づいて、濃縮液の供給量を設
定することにより、液体現像剤のトナー濃度を所定範囲
に維持する方法が検討されている。

【０００７】ところで、液体現像剤は、粒径が１μm以
下で略一定の粒子を着色したものが用いられる。この液
体現像剤のトナー濃度の検出に用いられる濃度検出セン
サは、投光部と受光部を備えた光電式のものが用いら
れ、投光部から液体現像剤へ向けて発し、液体現像剤を
透過した光を受光部で受光したときの受光量、すなわ
ち、液体現像剤を透過した光量からトナー濃度を検出す
るようにしている。

【０００８】一方、このような検出センサの光源として
は、ハロゲンランプやＬＥＤが用いられる。

【０００９】しかしながら、液体現像剤では、トナー粒
子が発光部から発せられた光の一部を吸収又は散乱し、
受光部の受光量を減衰させる。検出センサは、この減衰
した光から信号をつくる。投光部から発する光の波長と
トナー粒子の粒径によっては、吸収又は散乱の度合いが
小さく、濃度変化に対して受光量の変化が少ない場合が
ある。この場合には、正確なトナー濃度は勿論、濃度変
化の検出も困難となってしまうことがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたものであり、液体現像剤のトナー粒子の量
であるトナー濃度の検出に好適な濃度検出装置を提案す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、液体現像剤中に含まれるトナー粒子の量で
あるトナー濃度を検出する濃度検出装置であって、現像
剤タンクに貯留される液体現像剤へ向けて光を発する発
光部と、前記発光部から前記液体現像剤中へ発せられた
光を受光する受光部と、前記受光部で受光した光量に基
づいて前記液体現像剤のトナー濃度を検出する検出部
と、前記発光部に設けられて前記液体現像剤のトナー粒
子の粒径に基づいて設定された波長の光を発する発光素
子と、を含むことを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、発光部から発して液体
現像剤を透過した光を受光部によって受光することによ
りトナー濃度の検出を行う。発光部には、少なくともト
ナー粒子の粒径に基づいて設定した波長の光を発する発
光素子を設けている。

【００１３】トナー粒子は、粒径が同じであれば、波長
の短い光の投光量に対する受光量の減衰度は大きく、波
長の長い光の投光量に対する受光量の減衰度は小さくな
る。また、同じ波長の光であれば、粒径の小さいトナー
粒子ほど投光量に対する受光量の減衰度が小さくなる。
したがって、粒径の小さいトナー粒子の濃度を的確に検
出するときには、波長の短い光を用いる必要なある。

【００１４】ここから、トナー粒子の粒径が小さい時
に、波長の短い光を発する発光素子を用いることによ
り、トナー濃度の僅かな変化も、受光部の受光量の変化
として現れ、的確なトナー濃度の検出が可能となる。

【００１５】なお、ここで言うトナー濃度とは、センサ
（受光部）の出力値（受光量）を、トナー濃度に変換し
た値のほか、トナー濃度に応じたセンサの出力値、この
センサの出力値が所定の範囲にあるか否かを示すもの、
あるいは、センサの出力値が所定の範囲にあるか又は所
定の範囲よる上か下かを示すものであっても良い。

【００１６】このような本発明では、前記トナー粒子が
粒径ｄ（μm）であるときに、前記発光部に含まれる発
光素子が発する光の波長λ（ｎｍ）を、λ＜８０・ｌｎ
（ｄ）＋８００とすることができる。

【００１７】また、本発明は、前記トナー粒子の粒径が
０．１μｍ〜０．５μｍであるときに、前記発光素子の
少なくとも一つが発する光の波長を、好ましくは６００
ｎｍ以下、より好ましくは５２５ｎｍ以下とすることが
できる。

【００１８】一般に、像担持体の一例である印刷版の現
像処理には、粒径が０．１μｍ〜０．５μｍの範囲で略
一定のトナー粒子が用いられる。このとき、トナー粒子
の粒径に応じた波長よりも短い波長の光を発する発光素
子を用いれば良い。また、この発光素子の発する光の波
長を、６００ｎｍ以下、より好ましくは５２５ｎｍ以下
とすることにより、粒径が０．１μｍ〜０．５μｍの範
囲のトナー粒子を用いた液体現像剤のトナー濃度の検出
が可能となる。

【００１９】また、本発明は、無着色のトナー粒子を用
いた液体現像剤のトナー濃度の検出を行うことを特徴と
する。

【００２０】トナー粒子は、着色されることにより吸光
度が高くなるが、着色剤を含有しない無着色のトナー粒
子では、吸光度が低く特に濃度変化の検出が難しい。こ
のときに、トナー粒子の粒径に基づいて選択した波長の
光を発する発光素子を用いることにより、無着色のトナ
ー粒子を用いた液体現像剤のトナー濃度を適切に検出す
ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に適
用した写真製版システム１０の概略構成を示している。

【００２２】この写真製版システム１０は、導電性で薄
肉矩形形状のアルミニウム板を支持体とし、この支持体
の一方の面に有機光導電体を用いて感光層を形成した所
謂ＯＰＣ印刷版（以下「印刷版１２」と言う）を像担持
体として用い、帯電露光、湿式現像等の所定の処理工程
を経て、図示しない印刷用の輪転機に装着可能な刷版を
作成する。この印刷版１２は、載置台（スキッド１４）
に多数枚（例えば２５０枚〜１０００枚程度）が感光層
を下方へ向けて積層された状態で運搬及び保管等が行わ
れる。

【００２３】写真製版システム１０には、給排版部１６
が設けられており、印刷版１２を搭載したスキッド１４
がこの給排版部１６に装填される。また、写真製版シス
テム１０には、給排版部１６に隣接して、露光装置１８
を備えた描画部２０が設けられている。

【００２４】給排版部１６は、スキッド１４に積層され
ている印刷版１２を最上層から１枚ずつ取り出し、印刷
版１２の幅方向（長手方向と直交する方向、図１の矢印
Ｗ方向））に沿って搬送しながら反転させて感光層を上
方へ向けた後、描画部２０へ送り込んで、描画定盤２２
上に載置する。

【００２５】描画部２０は、描画定盤２２上に印刷版１
２を位置決めすると、露光装置１８へ向けて移動させ
る。露光装置１８では、描画定盤２２と共に移動する印
刷版１２の感光層を図示しない帯電器によって均一に帯
電させた後、画像データに応じた光ビームを印刷版１２
に照射することにより印刷版１２を露光し、印刷版１２
に画像データに応じた静電潜像を形成する。なお、露光
装置１８は、例えば印刷版１２の感光層をプラスに帯電
させた後に、印刷時の画像となる部分を露光することに
より、該当部分の電荷を除去する。

【００２６】写真製版システム１０には、給排版部１６
から印刷版１２の長手方向（矢印Ｌ方向）に沿って現像
部２４及び定着部２６が設けられた現像定着装置２８、
溶出部３０が設けられた溶出装置３２及び乾燥部３４が
設けられた乾燥装置３６が連続して配置されている。印
刷版１２は、画像露光が終了すると、幅方向に搬送され
て給排版部１６に戻され、予め設定されている所定の角
度に傾斜された状態で給排版部１６から現像定着装置２
８の現像部２４へ送り込まれる。

【００２７】現像部２４では、所定の角度で傾斜されて
送り込まれる印刷版１２の上面（感光層側の面）に帯電
したトナー粒子を含む液体現像剤を供給し、露光画像に
応じてトナー粒子を付着させ（露光された画像部分）
て、定着部２６へ送り出す。定着部２６では、印刷版１
２に付着したトナー粒子を加熱することにより溶融固着
（定着）させて溶出時のブロッキング層を形成する。溶
出部３０では、印刷版１２の表面に溶出液を供給するこ
とにより、トナーの付着していない感光層を溶出（エッ
チング）させた後、版面保護のためのガム液を塗布し、
乾燥部３４では、印刷版１２に塗布したガム液を乾燥す
ることにより保護膜を形成し、待機部３８へ送り出す。

【００２８】待機部３８には印刷版１２の幅方向の一方
側にパンチ部４０及び版曲げ部４２を備えたパンチ／版
曲げ装置４４が設けられている。印刷版１２は、所定の
タイミングで待機部３８から幅方向に沿って搬送されて
パンチ部４０へ送られる。

【００２９】パンチ部４０では、この印刷版１２に形成
した画像の天地方向である印刷版１２の長手方向の端部
の所定位置に切り欠きないしパンチ孔を穿設し、版曲げ
部４２へ送り出す。版曲げ部４２では、パンチ孔ないし
切り欠きを基準にして、印刷版１２の長手方向の両端部
に印刷用の輪転機の版胴への装着のための曲げ処理（版
曲げ処理）を施して排出する。版曲げ処理が終了した印
刷版１２は、例えば図示しないストッカ等に順次集積さ
れて印刷工程へ搬送される。

【００３０】このように構成されている写真製版システ
ム１０では、図２に示すように、現像部２４に現像器５
０を設けている。現像器５０は、ケーシング５２内にガ
イド板５４及びスクイズローラ５６が設けられている。
また、ケーシング５２には、印刷版１２の搬送方向の上
流側（図２の紙面左側）に挿入口５８が形成され、搬送
方向の下流側（図２の紙面右側）に排出口６０が形成さ
れている。また、現像器５０内には、挿入口５８側にガ
イド板５４が設けられ、排出口６０の近傍にスクイズロ
ーラ５６が設けられている。

【００３１】ガイド板５４は、所定の角度で傾斜されて
おり、印刷版１２は、このガイド板５４の傾斜角度に合
わせて傾けられた状態で給排版部１６から挿入口５８に
挿入されてガイド板５４上を通過し、スクイズローラ５
６に至る。スクイズローラ５６は、図示しない駆動手段
の駆動力によって回転し、印刷版１２の後端側を給排版
部１６からケーシング５２内に引き入れると共に、この
印刷版１２を排出口６０から定着部２６へ向けて送り出
す。

【００３２】現像器５０内には、ガイド板５４の上面に
対向して給液ノズル６２及び主電極板６４が設けられて
いる。図２に示すように、給液ノズル６２は、印刷版１
２の搬送方向の上流側に設けられている。主電極板６４
は、ガイド板５４に、給液ノズル６２の近傍から印刷版
１２の搬送方向の下流側の端部の間で対向するように、
ガイド板５４と所定の間隔で略平行に配置されている。
印刷版１２は、ガイド板５４と給液ノズル６２及び主電
極板６４の間を通過する。

【００３３】給液ノズル６２は、主電極板６４側の下端
部に、長手方向が印刷版１２の幅方向（搬送方向と直交
する方向）に沿うスリット孔６６が形成されており、給
液ノズル６２に液体現像剤が供給されることにより、こ
の液体現像剤を印刷版１２の幅方向に沿って均一に拡散
して吐出する。これにより、印刷版１２は、表面に液体
現像剤が幅方向に沿って均一に供給されながらガイド板
５４と主電極板６４の間に挿入され、印刷版１２の主電
極板６４の間が液体現像剤に満たされた状態で、ガイド
板５４と主電極板６４の間を移動する。

【００３４】また、印刷版１２の表面に供給された液体
現像剤は、ガイド板５４と主電極板６４の間を通過した
後に、印刷版１２がスクイズローラ５６によって挟持さ
れることにより、スクイズされて印刷版１２の表面から
絞り落とされる。

【００３５】ケーシング５２内には、挿入口５８の近傍
及び排出口６０の近傍に補助電極６８Ａ、６８Ｂが設け
られている。補助電極６８Ａ、６８Ｂは、印刷版１２の
支持体に摺接することにより支持体への通電が可能とな
っている。

【００３６】主電極板６４と補助電極６８Ａ、６８Ｂの
間には、表面に液体現像剤が供給された印刷版１２がガ
イド板５４と主電極板６４の間を通過するときに、図示
しない電圧供給手段によって所定の電圧が印加される。
これにより、液体現像剤が表面に供給されて主電極板６
４に対向する位置を通過する印刷版１２に、主電極板６
４と支持体ないし感光層との間に所定の電界を生じ、静
電潜像に応じた印刷版１２の感光層へのトナー粒子の付
着が促進される。

【００３７】なお、現像部２４には、ケーシング５２の
外方で挿入口５８の近傍に版検出センサ７２が設けられ
ており、例えば、この版検出センサ７２によって印刷版
１２を検出すると、この印刷版１２が主電極板６４に対
向する位置を通過するタイミングに合わせて主電極検板
６４と補助電極６８Ａ、６８Ｂに所定の電圧を印加する
ようになっている。

【００３８】一方、現像部２４には、液体現像剤を貯留
する現像剤タンク７４と共に、液体現像剤の濃縮液を貯
留する濃縮液タンク７６及び希釈液を貯留する希釈液タ
ンク７８が設けられている。また、現像部２４には、給
液ポンプ８０、濃縮液ポンプ８２及び希釈液ポンプ８４
が設けられている。

【００３９】濃縮液はトナー粒子の濃度が高くなってお
り、主に現像剤タンク７４へのトナー粒子の補充に用い
られ、希釈液は、トナー粒子の濃度がゼロ（トナー粒子
を含まない）か又は現像剤タンク７４が空の状態で最初
に投入される母液よりも低濃度で、主に現像剤タンク７
４に貯留する液体現像剤の液量に補充に用いられる。現
像部２４では、例えば図示しない液面センサによって現
像剤タンク７４内の液体現像剤の液面レベルを検出し、
この検出結果に基づいて希釈液ポンプ８４を作動させる
などして、液体現像剤の液面レベルを所定範囲に維持す
るようにしている。なお、ここでは、希釈液を液量の補
充に用いると表現したが、液量の補充には、濃縮液を用
いても良く、希釈液と濃縮液の双方を用いても良い。ま
た、液量を管理せずに、濃縮液と希釈液を液体現像剤の
補充に用いるようにしても良い。さらに、希釈液として
は、分散媒のみでも良いが、その他の成分が含有された
ものであっても良い。

【００４０】現像部２４では、版検出センサ７２によっ
て印刷版１２の通過を検出すると、この検出タイミング
に基づいて給液ポンプ８０を作動させることにより、現
像剤タンク７４から給液ノズル６２へ液体現像剤を供給
する。これにより、ガイド板５４を通過する印刷版１２
の表面に液体現像剤が供給される。なお、スクイズロー
ラ５６によってガイド板５４と主電極板６４の間を通過
した印刷版１２から絞り落とされる液体現像剤は、ケー
シング５２の底部に設けている循環パイプ８６に流れ込
むことにより、現像剤タンク７４に回収される。

【００４１】ところで、液体現像剤中の成分（トナー粒
子、分散媒及びその他の成分）は、印刷版１２に付着す
ることにより現像部２４から持ち出されて減少する。現
像部２４では、所定のタイミングで（例えば印刷版１２
の処理量が面積換算で２m²に達する毎）、濃縮液ポンプ
８２、希釈液ポンプ８４を作動し、濃縮液タンク７６、
希釈液タンク７８から所定量の濃縮液、希釈液を現像剤
タンク７４に供給し、現像処理によって失われた液体現
像剤（液体現像剤中の成分）の補充を行う。なお、濃縮
液及び希釈液の補充のタイミングは、減少した液体現像
剤の補充を行うものであれば、これに限らず、任意のタ
イミングを適用することができる。

【００４２】図２に示すように、現像部２４には、液体
現像剤中のトナー粒子の濃度（以下「トナー濃度」とす
る）を検出する濃度検出装置１００が設けられている。
現像部２４では、現像剤タンク７４内のトナー濃度の検
出を行い、所定のタイミングで（例えば印刷版１２の処
理量が面積換算で１００ｍ²に達する毎）に、濃度検出
装置１００によって検出するトナー濃度に基づいて、現
像剤タンク７４へ補充する濃縮液の補充量の変更を行う
か否かの判断及びこの判断結果に基づいた補充量の設定
を行う。

【００４３】これにより、現像部２４では、現像剤タン
ク７４に貯留する液体現像剤のトナー濃度が印刷版１２
を最適に処理可能な所定の濃度範囲（例えばトナー粒子
の量が８ｇ／ｌ〜１１ｇ／ｌの範囲となる濃度）に保つ
ようにしている。なお、濃縮液の補充量を設定するタイ
ミングを、印刷版１２の処理量を例にしているが、処理
量に限らず、時間や画像面積率、装置の起動信号（電源
のオン信号）等の種々のパラメータに基づいてタイミン
グを設定することができる。

【００４４】図３に示すように、濃度検出装置１００
は、計測部１０２と、検出部１０４によって形成されて
いる。計測部１０２には、発光部１０６と受光部１０８
及び射光ヘッド１１０Ａと受光ヘッド１１０Ｂによって
構成されている。

【００４５】発光部１０６には、所定波長の光を発する
発光素子として発光ダイオード（以下「ＬＥＤ１２０」
と言う）が設けられ、また、受光部１０８には、フォト
トランジスタ、フォトダイオードまたはＣＣＤ等を用い
た受光素子１２２が設けられている。

【００４６】射光ヘッド１１０Ａは、発光部１０６との
間がファイバーケーブル１１２Ａによって接続してお
り、発光素子１２０から発せられてファイバーケーブル
１１２Ａを介して入力される光を射出口１１４から射出
する。また、受光ヘッド１１０Ｂは、受光部１０８との
間がファイバーケーブル１１２Ｂによって接続してお
り、受光口１１６に入射された光がファイバーケーブル
１１２Ｂを介して受光部１０８に至ることによりこの光
を受光素子１２２によって受光する。

【００４７】射出ヘッド１１０Ａ及び受光ヘッド１１０
Ｂは、現像剤タンク７４内に配置され、液体現像剤に浸
漬されている。このときに、射出ヘッド１１０Ａと受光
ヘッド１１０Ｂは、予め設定されている所定の間隔でか
つ、射出ヘッド１１０Ａの射出口１１４から射出された
光が受光ヘッド１１０Ｂの受光口１１６に入射されるよ
うに配置される。

【００４８】これにより、濃度検出装置１００の計測部
１０２は、発光部１０６のＬＥＤ１２０から発せられて
射出ヘッド１１０Ａの射出口１１４から射出された光
が、液体現像剤中を透過して受光ヘッド１１０Ｂの受光
口１１６に入射されることにより、受光部１０８の受光
素子１２２に受光される。

【００４９】一方、液体現像剤は、着色していないトナ
ー粒子を用い、このトナー粒子を透明なキャリア液に混
入させている。着色していないトナー粒子は、略白色と
なっており、射光ヘッド１１０Ａの射出口１１４から射
出された光が透過可能となっている。これにより、受光
ヘッド１１０Ｂの受光口１１６には、トナー粒子の量が
極めて少ない時には、射光ヘッド１１０Ａの射出口１１
４から射出された光が直接入射されるが、通常は、液体
現像剤中のトナー粒子により減衰された光が入射され
る。

【００５０】また、トナー粒子は、照射される光の一部
を吸収又は散乱する。このために、受光ヘッド１１０Ｂ
の受光口１１６に入射される光が、トナー粒子の量であ
るトナー濃度によって変化する。すなわち、トナー粒子
の量が少ない（トナー濃度の低い）時には、トナー粒子
による光の減衰が少ないので受光素子１２２の受光量が
高くなり、トナー粒子の量が多い（トナー濃度の高い）
時には、受光素子１２２の受光量が低くなる。

【００５１】受光部１０８では、受光素子１２２の受光
量に応じた信号を検出部１０４へ出力する。検出部１０
４では、受光部１０８から得た出力と予め設定されてい
るしきい値を比較し、トナー濃度が所定の範囲内か、又
はトナー濃度が所定の範囲より上かあるいは所定の範囲
よりも下かを判断し、判断結果を例えばメモリ１１８に
記憶する。

【００５２】検出部１０４には、トナー濃度と受光部１
０８の出力の関係を把握し、把握した結果に基づいて設
定されたしきい値が設定されている。

【００５３】なお、本実施の形態では、受光部１０８か
ら得られる出力と、予め設定されているしきい値とを比
較し、トナー濃度が所定の印刷版１２を所定の範囲（印
刷版１２を適切に処理できる濃度範囲）か、又はこの範
囲よりも上か下かを判断して記憶するようにしている
が、濃度検出装置１００は、これに限らず、受光量をト
ナー濃度値に変換して出力するようにしても良く、トナ
ー濃度に応じた値（例えば受光量、電流、電圧等に変換
した値）を出力するようにしても良い。また、濃度検出
装置１００は、トナー濃度が所定の範囲を外れたか否か
を示す信号を出力するものであっても良い。

【００５４】図４に示すように、受光素子１２２の受光
量に応じた受光部１０８の出力Ｐは、トナー濃度Ｄの増
加に応じて小さくなる。このとき、現像部２４での印刷
版１２の現像処理に用いるときの濃度範囲であるトナー
濃度Ｄ₃（例えばＤ₃＝８ｇ／ｌ）からトナー濃度Ｄ
₄（例えばＤ₄＝１１ｇ／ｌ）を含む濃度検出装置１００
の検出範囲であるトナー濃度Ｄ₁（例えばＤ₁＝６ｇ／
ｌ）からトナー濃度Ｄ₂（例えばＤ₂＝１５ｇ／ｌ）の間
では、略直線状となる。

【００５５】ここで、トナー濃度Ｄを正確に検出するた
めには、トナー濃度Ｄが変化した時に、この変化が受光
部１０８の出力Ｐに大きく現われることが好ましい。こ
のために、最大出力Ｐ_MAXに対する、単位濃度ΔＤ（例
えば１ｇ／ｌ）の変化による出力変化ΔＰの割合（百分
率）を勾配θ（θ＝（ΔＰ／Ｐ_MAX）×１００％）とし
たときに、この勾配θが大きいことが好ましい。

【００５６】この勾配θは、トナー濃度の検出のために
は少なくとも２〜３％以上必要となるが、より高精度の
トナー濃度の検出を可能とするためには、勾配θが１０
％以上であることが好ましい。

【００５７】一方、トナー粒子は、照射される光の波長
λによって吸光度が変化する。すなわち、図５に示すよ
うに、照射される光の波長λが８５０ｎｍ（赤外線）や
７５０ｎｍ（赤色の光）などのように長いと吸光度が低
い。このために、トナー濃度Ｄの変化に比べて受光量
（出力Ｐ）の変化が極めて少ない。これに対して、照射
される光の波長λが４５０ｎｍ（青色の光）や３５０ｎ
ｍ（紫色の光又は紫外線）などのように短いと、吸光度
が高くなり、トナー濃度Ｄの変化によって受光量（出力
Ｐ）が大きく変化する。

【００５８】なお、図５は、粒径が０．２８μｍのトナ
ー粒子を用いた液体現像剤をセル厚が１ｍｍとしたサン
プルの、各波長の光毎のトナー濃度に対する吸光度を示
している。

【００５９】したがって、前記した勾配θは、液体現像
剤の吸光度の影響を大きく受ける。すなわち、吸光度が
低いときには勾配θも低くなり、吸光度が高い光は勾配
θも高くなる。

【００６０】ここで、トナー粒子に照射する光の波長λ
とトナー粒子の粒径ｄに対する勾配θを計測し、その計
測結果を表１に示している。

【００６１】

【表１】

【００６２】このように、トナー粒子の粒径ｄが同じ場
合、ＬＥＤ１２０の発する光の波長λが長いと勾配θが
低くなるが、光の波長λが短くなると、勾配θが大きく
なる。また、光の波長λを同じにして、トナー粒子の粒
径ｄを変えたときには、トナー粒子の粒径ｄが小さくな
ると勾配θが低くなり、トナー粒子の粒径ｄが大きくな
ると勾配θが高くなる。すなわち、粒径ｄの大きなトナ
ー粒子の濃度を検出するときには、波長λの長い光を使
用することができるが、粒径ｄの小さいトナー粒子の濃
度を検出するときには、波長λの短い光をする必要があ
る。

【００６３】なお、表１に示す計測結果では、トナー粒
子の粒径ｄが０．１μｍ〜０．２μｍの範囲では光の波
長λが６６０ｎｍ以上の場合、トナー粒子の粒径ｄが
０．２μｍ〜０．３５μｍの範囲では光の波長λが７０
０ｎｍ以上、トナー粒子の粒径ｄが０．３５μｍ〜０．
５μｍの範囲では光の波長λが７７０ｎｍ以上となる
と、受光量の変化が少なく勾配θの算出が困難となって
いる。

【００６４】ここで、表２には、前記した表１に示す計
測結果に基づいた、トナー濃度の検出に使用可能なトナ
ー粒子の粒径ｄに対する光の波長λを示している。

【００６５】

【表２】

【００６６】このように、トナー粒子の粒径ｄが比較的
大きいときには（約０．３５μｍ〜０．５μｍ）、ＬＥ
Ｄ１２０の発する光の波長λが、少なくとも７００ｎｍ
以下、好ましくは６６０ｎｍ以下であれば良いが、トナ
ー粒子の粒径ｄが小さいときには（約０．１μｍ〜０．
２μｍ）、ＬＥＤ１２０の発する光の波長λが、少なく
とも６００ｎｍ以下、好ましくは５２５ｎｍ以下である
必要がある。

【００６７】また、トナー濃度Ｄを高精度で検出するた
めには、トナー粒子の粒径ｄ（μｍ）が、０．１μｍ以
上、０．２μｍ未満では、波長λが５２５ｎｍ以下の光
を使用し、０．２μｍ以上、０．３５μｍ未満では、波
長λが６００ｎｍ以下の光を使用することが好ましく、
また、０．３５μｍ以上、０．５μｍ以下では、波長λ
が６６０ｎｍ以下の波長の光を使用することが好まし
い。

【００６８】すなわち、トナー粒子の粒径ｄ（μｍ）に
対して、少なくとも波長λ（ｎｍ）が、 λ＜８０・ｌｎ（ｄ）＋８００ であることが好ましい。

【００６９】本実施の形態では、一例として粒径ｄが
０．２８μｍのトナー粒子の液体現像剤を用いて印刷版
１２の現像処理を行う。このときに、 λ＜８０・ｌｎ（０．２８）＋８００ から、少なくとも発光素子として波長λが６９８ｎｍ以
下の光を発するものを用いることが好ましいことから、
本実施の形態では、発光素子として波長λが６００ｎｍ
の光を発するＬＥＤ１２０を用いている。なお、本実施
の形態では、発光部１０６（ＬＥＤ１２０）から発する
光を単色光として説明しているが、光源としては、この
波長λを含む光を発するものであれば良く、他の波長の
光を含んだものであっても良い。

【００７０】このように構成されている現像部２４で
は、静電潜像が形成されて給排版部１６から送り込まれ
た印刷版１２の先端を版検出センサ７２によって検出す
るとスクイズローラ５６を駆動する。

【００７１】現像部２４に挿入された印刷版１２は、版
検出センサ７２に検出された後に、挿入口５８から現像
器５０のケーシング５２内に挿入され、ガイド板５４上
を移動する。現像部２４は、版検出センサ７２によって
検出したこの印刷版１２の搬送に合わせて給液ポンプ８
０を作動させて、現像剤タンク７４内の液体現像剤を給
液ノズル６２へ供給すると共に、主電極板６４と補助電
極６８Ａ、６８Ｂの間に所定の電圧を印加する。

【００７２】これにより、ガイド板５４上を移動する印
刷版１２は、給液ノズル６２に対向する位置を通過する
ときに表面に液体現像剤が供給され、ガイド板５４と主
電極板６４の間を通過する。このとき、印刷版１２の支
持体が補助電極６８Ａないし補助電極６８Ｂに接触して
いることにより、主電極板６４と主電極板６４に対向す
る印刷版１２の支持体ないし感光層の間で所定の電界が
生じる。

【００７３】すなわち、印刷版１２と主電極板６４の間
では、例えば、露光されずに帯電時の電荷が残っている
領域（非画像領域）の感光層と主電極板６４の間に、帯
電したトナー粒子を印刷版１２の感光層から離反させる
方向に電界が生じ、露光によって電荷が除去された領域
（画像領域）では、支持体と主電極板６４の間に、トナ
ー粒子を印刷版１２の感光層へ向けて移動させるように
電界が生じる。

【００７４】これにより、印刷版１２の感光層には、電
荷が除去されずに残ってトナー粒子の電荷と同極となっ
ている非画像領域の感光層へのトナー粒子の付着が防止
されながら、露光によって電荷が除去された画像領域の
感光層に、液体現像液中のトナー粒子が付着する。

【００７５】ガイド板５４と主電極板６４の間を通過し
た印刷版１２は、主電極板６４から所定の間隔を持って
配置されているスクイズローラ５６に至ると、このスク
イズローラ５６によって挟持搬送され、ケーシング５２
の排出口６０から定着部２６へ送り出される。このと
き、スクイズローラ５６は、印刷版１２上から液体現像
剤をスクイズして、画像領域にトナー粒子を付着させた
状態で送り出す。また、スクイズローラ５６によって印
刷版１２の表面から絞り落とされた液体現像剤は、現像
剤タンク７４に回収される。

【００７６】現像剤タンク７４に貯留している液体現像
剤中のトナー濃度は、印刷版１２の現像処理によってト
ナー粒子が印刷版１２に付着して持ち出されて徐々に減
少する。現像部２４では、例えば、所定量の印刷版１２
を処理するごとに濃縮液ポンプ８２を作動させて、現像
剤タンク７４へ濃縮液を供給することによりトナー粒子
を補充して、液体現像剤のトナー濃度を所定の範囲に保
つようにしている。

【００７７】ところで、現像部２４は、濃度検出装置１
００を備えており、この濃度検出装置１００によって現
像剤タンク７４に貯留している液体現像剤のトナー濃度
を検出している。

【００７８】この濃度検出装置１００は、発光部１０６
に液体現像剤のトナー粒子の粒径ｄに基づいて設定した
波長λの光を発するＬＥＤ１２０を設けており、このＬ
ＥＤ１２０の発する光を、ファイバーケーブル１１２Ａ
を介して射光ヘッド１１０Ａの射出口１１４から液体現
像剤中に射出する。

【００７９】射出口１１４から液体現像剤中に射出され
た光は、液体現像剤を透過して受光ヘッド１１０Ｂの受
光口１１６に入射される。このとき、射出口１１４から
射出された光が液体現像剤中を透過することにより、一
部がトナー粒子に吸収又は散乱され、受光口１１６に入
射される光が減衰される。これにより、トナー粒子の量
に応じた光が受光口１１６に入射されて受光部１０８の
受光素子１２２に受光される。検出部１０４は、受光素
子１２２の受光量に応じた受光部１０８の出力から液体
現像剤のトナー濃度を出力する。

【００８０】なお、検出部１０４の出力するトナー濃度
は、トナー粒子の量（濃度値）に変換しても良く、トナ
ー濃度に応じたセンサ出力値（例えば受光量）を出力す
るものであっても良く、また、出力値が所定の範囲内に
あるか又は所定の範囲より上か下かを示すものであって
も良い。また、検出部１０４の出力するトナー濃度（検
出部１０４の出力）は、トナー濃度が所定の範囲内であ
るか否かを示すものであっても良い。

【００８１】一方、現像部２４では、粒径が約０．２８
μｍのトナー粒子を用いており、濃度検出装置１００
は、発光部１０６のＬＥＤ１２０が発する光の波長λ
を、このトナー粒子の粒径ｄに基づいて６００ｎｍとし
ている。これにより、液体現像剤に対する計測部１０２
の勾配θが約１２％となっている。

【００８２】したがって、トナー粒子の量（トナー濃
度）の変化に応じて受光部１０８の受光量が、的確に変
化するので、トナー濃度の変化は勿論、液体現像剤を透
過した光から的確なトナー濃度の検出が可能となる。

【００８３】このようにして検出したトナー濃度に基づ
いて現像剤タンク７４への濃縮液の供給量を設定すれ
ば、液体現像剤のトナー濃度が所望の範囲（例えば８ｇ
／ｌ〜１１ｇ／ｌ）となるように的確な量のトナーを補
充することができる。また、液体現像剤のトナー濃度を
印刷版１２の現像処理に最適な濃度範囲に保つことによ
り、印刷版１２の画像部分に適切な量のトナー粒子を付
着させることができ、トナー粒子の付着量が少ないため
に生じるベタ部（印刷版１２に形成される画像のベタ
部）のかすれや、トナー粒子の付着量が多すぎることに
よる網点のつぶれ等を生じさせることなく、高品質の画
像を形成することができる。

【００８４】このように、トナー濃度を検出するとき
に、トナー粒子の粒径ｄに応じた波長λの光を用いるこ
とにより、的確なトナー濃度の検出が可能となる。

【００８５】なお、実施の形態では、粒径ｄが０．２８
μｍのトナー粒子に対してＬＥＤ１２０の発する光の波
長λを６００ｎｍとしたが、本発明は、これに限定され
るものではなく、粒径ｄが０．２８μｍのトナー粒子に
対しては、少なくとも波長λが６６０ｎｍ以下、より好
ましくは波長λが６００ｎｍ以下の光を発するＬＥＤ１
２０を持ち入れば良い。

【００８６】すなわち、液体現像剤に、粒径ｄが０．１
μｍ以上、０．２μｍ未満のトナー粒子を用いていると
きには、少なくとも波長λが６００ｎｍ以下、より好ま
しくは波長λが５２５μｍ以下の光を発するＬＥＤ（発
光素子）を用いれば良く、また、粒径ｄが０．２μｍ以
上、０．３５μｍ未満のトナー粒子を用いているときに
は、少なくとも波長λが６６０ｎｍ以下、より好ましく
は波長λが６００μｍ以下の光を発する発光素子を用い
れば良く、さらに、粒径ｄが０．３５μｍ以上、０．５
μｍ以下のトナー粒子を用いているときには、少なくと
も波長λが７００ｎｍ以下、より好ましくは波長λが６
６０μｍ以下の光を発する発光素子を用いれば良い。

【００８７】また、粒径ｄが０．１μｍ〜０．５μｍの
範囲のトナー粒子を用いるときには、波長λが６００ｎ
ｍ以下、好ましくは５２５ｎｍ以下の光を発する発光素
子を用いれば良い。

【００８８】また、本実施の形態では、発光素子として
発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたが、発光素子は、こ
れに限るものではなく、トナー粒子の粒径ｄに基づいて
設定した波長λの光を発する構成であれば、ＬＤ（レー
ザーダイオード）やハロゲンランプ等の従来公知の種々
の発光素子を用いることができる。

【００８９】なお、以上説明した本実施の形態は、本発
明の構成を限定するものではない。

【００９０】本実施の形態では、所定の間隔を持って配
置した射光ヘッド１１０Ａと受光ヘッド１１０Ｂを液体
現像剤中に浸漬し、射光ヘッド１１０Ａから射出されて
液体現像剤を透過して受光ヘッド１１０Ｂに入射される
光を検出する所謂透過型の濃度検出装置１００を用いて
説明したが、本発明の濃度検出装置の構成はこれに限る
ものではない。

【００９１】例えば、透明な濃度検出用の容器を挟んで
射光ヘッドと受光ヘッドを配置し、現像剤タンク内の液
体現像剤の一部を容器内に移送して、容器内の液体現像
剤を透過した光を受光する透過式の濃度検出装置であっ
ても良く、また、この容器を挟んで射光ヘッドと受光ヘ
ッドを一体にした計測ヘッドと反射板を配置し、容器内
の液体現像剤を透過し、反射板によって反射された後
に、再度、液体現像剤を透過した光を受光する反射式の
濃度検出装置であっても良い。

【００９２】さらに、濃度検出装置としては、射光ヘッ
ドと受光ヘッドを配置し、射光ヘッドから射出された光
の内で、トナー粒子によって散乱されることにより受光
ヘッドに入射される光（散乱光）を受光するものであっ
ても良い。

【００９３】また、本実施の形態では、着色されていな
いトナー粒子を用いて説明したが、トナー粒子は、光が
透過するものであれば着色されたものであっても良い。

【００９４】なお、本実施の形態では、本発明を適用し
た濃度検出装置１００を、印刷版１２を像担持体として
用いる写真製版システム１０の現像定着装置２８に用い
た例を説明したが、濃度検出装置１００は、これに限定
されるものでなく、静電潜像を形成した印刷版に帯電し
たトナー粒子を付着させる所謂湿式現像方式を用いた任
意の構成の現像装置、複写機、プリンタ等に適用するこ
とができる。

【００９５】すなわち、本発明は、印刷版１２等の感光
性平版印刷版に限らず、画像転写用を含む種々の感光体
シート、紙等の種々の記録材料、感光体ドラム等の像担
持体への画像形成に用いる種々の液体現像剤の濃度検出
装置として適用することができる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光素子から発せられて液体現像剤を透過した光を受光す
るときに、発光素子の発する光の波長をトナー粒子の粒
径に基づいて設定することにより、的確なトナー濃度の
検出が可能となると言う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る写真製版システムの概略構
成図である。

【図２】本実施の形態に係る現像部を示す概略構成図で
ある。

【図３】本発明に係る濃度検出装置の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図４】トナー濃度Ｄに対する受光部の出力Ｐの変化の
概略を示す線図である。

【図５】各波長毎のトナー濃度に対する吸光度の概略を
示す線図である。

【符号の説明】

１０ 写真製版システム １２ 印刷版（像担持体） ２０ 描画部 ２４ 現像部 ５０ 現像器 ７４ 現像剤タンク ７６ 濃縮液タンク ８２ 濃縮液ポンプ １００ 濃度検出装置 １０２ 計測部 １０４ 検出部 １０６ 発光部 １０８ 受光部 １２０ ＬＥＤ（発光素子） １２２ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB06 BB09 CC19 EE01 EE02 FF07 GG01 GG02 HH02 HH03 HH06 JJ17 KK01 2H069 DA03 2H074 AA11 CC03 CC12 CC62 EE03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体現像剤中に含まれるトナー粒子の量
   であるトナー濃度を検出する濃度検出装置であって、 現像剤タンクに貯留される液体現像剤へ向けて光を発す
   る発光部と、 前記発光部から前記液体現像剤中へ発せられた光を受光
   する受光部と、 前記受光部で受光した光量に基づいて前記液体現像剤の
   トナー濃度を検出する検出部と、 前記発光部に設けられて前記液体現像剤のトナー粒子の
   粒径に基づいて設定された波長の光を発する発光素子
   と、 を含むことを特徴とする濃度検出装置。
2. 【請求項２】 前記トナー粒子が粒径ｄ（μm）である
   ときに、前記発光部に含まれる発光素子が発する光の波
   長λ（ｎｍ）が、 λ＜８０・ｌｎ（ｄ）＋８００ であることを特徴とする請求項１に記載の濃度検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記トナー粒子の粒径が０．１μｍ〜
   ０．５μｍであるときに、前記発光素子の少なくとも一
   つが発する光の波長を、好ましくは６００ｎｍ以下、よ
   り好ましくは５２５ｎｍ以下としていることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の濃度検出装置。
4. 【請求項４】 無着色のトナー粒子を用いた液体現像剤
   のトナー濃度の検出を行うことを特徴とする請求項１か
   ら請求項３の何れかに記載の濃度検出装置。