JP2005106950A - Wet type image forming apparatus and liquid developer concentration detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、濃度を一定に保持した液体現像剤により現像画像を形成する湿式画像形成装置及び液体現像剤の濃度検知方法に関する。 The present invention relates to a wet image forming apparatus that forms a developed image with a liquid developer whose density is kept constant, and a liquid developer density detection method.
キャリア液中にトナー粒子を分散してなる液体現像剤を用いて可視像を得る湿式画像形成装置にあっては、高画質を得るために、現像剤中のトナー濃度を常に一定に保持する必要がある。このため、現像容器内の液体現像剤中のトナー濃度を検知して、濃度検知結果に応じてトナー濃度の高いコンクトナーを現像容器に供給し、あるいはトナー粒子を有しないキャリア液のみを現像容器に供給する装置が知られている。 In a wet image forming apparatus that obtains a visible image using a liquid developer in which toner particles are dispersed in a carrier liquid, the toner concentration in the developer is always kept constant in order to obtain high image quality. There is a need. Therefore, the toner concentration in the liquid developer in the developing container is detected, and a concentrated toner having a high toner concentration is supplied to the developing container according to the density detection result, or only the carrier liquid having no toner particles is supplied to the developing container. Devices for feeding are known.
液体現像剤中のトナー濃度を検知する方法としては、トナー粒子の付着あるいは、トナー粒子の色更には、凝集トナーによる散乱等により出力が変動し易く、調整に時間を要するフォトセンサに比し調整が容易であることから、従来液体現像剤に超音波を送信し、液体現像剤中を伝播された受信超音波の減衰から、トナー濃度を検知する方法が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、現像容器内に生じる水流に関わらず受信超音波の不安定性を除去し、液体現像剤中のトナー濃度を正確に検知して、濃度制御を行う事により、色再現性の良い高画質を得ることのできる湿式画像形成装置を提供することを目的とする。又液体現像剤中のトナー濃度を正確に検知する液体現像剤の濃度検知方法を提供する事を目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, removes the instability of received ultrasonic waves regardless of the water flow generated in the developing container, and accurately detects the toner concentration in the liquid developer to perform density control. Accordingly, an object of the present invention is to provide a wet image forming apparatus capable of obtaining high image quality with good color reproducibility. Another object of the present invention is to provide a liquid developer concentration detection method for accurately detecting the toner concentration in the liquid developer.
本発明は上記課題を解決するための手段として、静電潜像を保持する像担持体と、前記静電潜像を現像するための、キャリア液及びトナー粒子を含有する液体現像剤を収納するトナータンクと、前記液体現像剤を前記静電潜像に供給して現像画像を形成する現像装置と、前記トナータンクに収納された前記液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信用圧電素子と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信用圧電素子と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算する演算回路を有し前記演算回路の演算結果から前記液体現像剤の濃度データを検知する濃度検知装置と、前記濃度データに応じて前記トナータンクに収納される前記液体現像剤のトナー濃度を調整する補充液を供給する供給装置とを設けるものである。 The present invention accommodates, as means for solving the above-mentioned problems, an image carrier for holding an electrostatic latent image, and a liquid developer containing carrier liquid and toner particles for developing the electrostatic latent image. A toner tank, a developing device that supplies the liquid developer to the electrostatic latent image to form a developed image, and multi-period ultrasonic waves are transmitted in bursts into the liquid developer stored in the toner tank. A transmitting piezoelectric element, a receiving piezoelectric element that receives multi-period received ultrasonic waves that are propagated in the liquid developer in bursts, and a multi-period receiving ultrasonic wave for each burst. A density detector for detecting density data of the liquid developer from a calculation result of the calculation circuit having a calculation circuit for calculating a total period; and a liquid developer stored in the toner tank according to the density data. Adjust toner density It is intended to provide a supply device for supplying a replenishing solution to be.
又本発明は上記課題を解決するための手段として、液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信工程と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信工程と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算して濃度データを得る演算工程とを実施するものである。 According to another aspect of the present invention, as means for solving the above-described problems, a transmission step of transmitting multi-period ultrasonic waves in a liquid developer in a burst form, and a multi-cycle formed by propagating the ultrasonic waves into the liquid developer. The receiving step of receiving the received ultrasonic waves in a burst form and the calculating step of calculating the whole period of the multi-cycle received ultrasonic wave for each burst to obtain density data are performed.
本発明によれば、多周期のバースト状の超音波を液体現像剤中に伝播してなる受信超音波の全波数を演算する事により、受信超音波が水流による影響を受けたとしても、超音波をある程度長く送受信して、受信結果の平均化を図り、水流による影響を低減出来る。従って、受信超音波の不安定性を低減し、液体現像剤中のトナー濃度をより正確に検知出来、検知結果に基づいてより正確な濃度制御得られることから、色再現性の良い高画質を得られる。 According to the present invention, even if the received ultrasonic wave is influenced by the water flow by calculating the total wave number of the received ultrasonic wave formed by propagating multi-cycle burst ultrasonic waves into the liquid developer, Sound waves can be transmitted and received for a certain period of time, the reception results can be averaged, and the influence of water flow can be reduced. Therefore, the instability of the received ultrasonic waves is reduced, the toner concentration in the liquid developer can be detected more accurately, and more accurate concentration control can be obtained based on the detection result, resulting in high image quality with good color reproducibility. It is done.
本発明は、濃度検知時に現像容器内の水流による受信超音波の不安定性を低減するために、複数波数のバースト状の超音波を用いて、超音波を長く液体現像剤中に伝播して、受信超音波の減衰を長く検知する。更に検知した受信超音波の全波数を積分しあるいは加算して受信超音波を平均化して、正確なトナー濃度検知を行うものである。 In the present invention, in order to reduce the instability of the received ultrasonic wave due to the water flow in the developer container at the time of density detection, the ultrasonic wave is propagated in the liquid developer for a long time using a burst wave of multiple wave numbers, Long-term detection of received ultrasound attenuation. Further, the total wave number of the detected received ultrasonic waves is integrated or added, and the received ultrasonic waves are averaged to perform accurate toner concentration detection.
以下に本発明を図1乃至図9に示す実施例1を参照して詳細に説明する。図1は湿式画像形成装置である電子写真装置の画像形成部10を示す。例えばアルミニウムなどの導電性の剛体基体上に、有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を設け、好ましくは更にその上にフッ素系樹脂シリコーン系樹脂等からなる保護層を形成してなる像担持体である感光体ドラム12周囲には、感光体ドラム12の矢印r方向の回転に沿って順次周知のスコロトロン帯電器などからなる帯電装置13、画像情報に応じて変調された露光々14を照射して静電潜像を形成するレーザ露光装置16が配列されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Example 1 shown in FIGS. FIG. 1 shows an
更に感光体ドラム12周囲には、現像容器18a内に液体現像剤17を収納する現像装置18が配置されている。現像装置18は、液体現像剤17を感光体ドラム12表面に供給するための現像ローラ21、現像ローラクリーナ18bを有している。現像ローラ21は矢印s方向に回転し現像バイアス装置21aにより現像バイアスが印加される。液体現像剤17は、絶縁性のアイソパーからなるキャリア液中に、帯電制御剤の働きにより、例えばプラスに帯電したトナー粒子とマイナスのイオンとが存在している。現像容器18aの排出側はパイプ71aによりトナータンク71に接続され、現像容器18aの供給側はポンプ74aを備えたパイプ74によりトナータンク71と接続されて、液体現像剤を循環している。
Further, around the
感光体ドラム12周囲の現像装置18下流には、現像画像であるトナー像の白地部分のかぶりを防止するため、感光体ドラム12上から余剰の液体現像剤をスクイーズして液体現像剤を薄層化するスクイーズローラ22を有するスクイーズ装置23が設けられている。スクイーズローラ22は、感光体ドラム12の矢印r方向の回転方向と逆の矢印t方向に感光体ドラム12の周速の約3倍程度の高速で回転する。
In the downstream of the developing
スクイーズローラ22には、スクイーズバイアス装置22aによりトナー粒子と同極性のスクイーズバイアスが印加され感光体ドラム12表面の静電潜像に付着しているトナー粒子を、電気泳動によって感光体ドラム12側に押し付けている。スクイーズローラ22周囲には、クリーニングブレード24が設けられている。スクイーズ装置23は回収した余剰の液体現像剤を再利用するためパイプ78を介しトナータンク71と接続される。
To the
スクイーズ装置23下流には、感光体ドラム12に高速エアを吹き付けて感光体ドラム12上の余剰キャリア液を乾燥する乾燥装置26が設けられている。更に感光体ドラム12周囲の乾燥装置26下流には、転写装置30が感光体ドラム12に接離可能に設けられている。転写装置30は、バックアップローラ27及びバックアップローラ27により感光体ドラム12に圧接される中間転写ローラ28からなる。感光体ドラム12上に形成される現像画像を、トナー粒子の粘着力及び圧力を利用して中間転写ローラ28に一次転写した後、用紙Pに二次転写する。
Downstream of the
矢印v方向に回転するバックアップローラ27は、バックアップローラクリーナ27aによりクリーニングされ、矢印u方向に回転する中間転写ローラ28は中間転写ローラ28aによりクリーニングされる。感光体ドラム12周囲の転写装置30下流には、感光体ドラム12に接触して、転写終了後に感光体ドラム12上に残留するトナー像を除去する感光体クリーナ31、感光体ドラム12表面の残留電荷を除去する消去ランプ32が設けられている。
The
次にトナータンク71から現像容器18aに常に現像に適した所定濃度の液体現像剤17を循環供給するための図2に示す循環系60について詳述する。現像容器18aに現像に適した所定濃度の液体現像剤17を循環供給するトナータンク71は、液体現像剤17よりもトナー濃度の高い補充液であるコンクトナー72aを供給する供給装置であるコンクトナータンク72と、バルブ76aを有するパイプ76により接続される。更にトナータンク71は、補充液であるアイソパー73aを供給する供給装置であるアイソパータンク73と、バルブ77aを有するパイプ77により接続される。
Next, the
トナータンク71には、濃度検知装置70が設置されている。濃度検知装置70、バルブ76a及びバルブ77aは制御回路75により制御される。制御回路75は、濃度検知装置70による濃度検知結果に従い、バルブ76aあるいはバルブ77aの開閉を制御する事により、トナータンク71内の液体現像剤17の濃度を安定化する。通常の現像操作に使用される液体現像剤17の濃度はアイソパーに対して固形分が1wt%〜5wt%程度であり、コンクトナー72aはアイソパーに対して固形分が10wt%〜50wt%程度である。
A
図3に示すようにトナータンク71内に濃度検知装置70の送信用圧電素子100と受信用圧電素子101とを距離L(m)を隔てて設置する。送信用圧電素子100には、濃度検知装置70の超音波送受信回路104の送信部105が接続され、受信用圧電素子101には、濃度検知装置70の超音波送受信回路104の受信部106が接続される。図4のブロック図に示すように送信部105は、ロジック回路110、コンデンサ111、増幅回路112を有する。
As shown in FIG. 3, the transmitting
ロジック回路110では、送信用圧電素子100の共振周波数のクロック信号から、送信用圧電素子100に供給されるバースト信号のバーストの幅Rとバースト周期Tを決める図5に示す様なロジック信号を作製する。ロジック信号はコンデンサ111を介して交流成分だけが増幅回路112へと供給され、増幅回路112で所定電圧に増幅されて図6に示す32周期、バーストの幅R、バースト周期T、の駆動電圧108となって、送信用圧電素子100に供給される。これにより送信用圧電素子100から、バースト状の周波数2.4MHzの超音波103が発信される。発信された超音波103は、液体現像剤17を伝播してD時間後に送信用圧電素子101に到達する。
The
トナータンク71内の水流によりばらつきを生じる受信超音波を平均化してより正確な濃度検知を行うには、ある程度長く送信用圧電素子100を駆動した方がよい。従ってバースト状の超音波の周期は多い方が良く、数100〜数1000の周期のバースト信号でも良い。
In order to average the received ultrasonic waves that vary due to the water flow in the
但しバースト信号の幅Rは、送信用圧電素子100による超音波の送信から受信用圧電素子101による受信超音波の受信までの時間をD、送信用圧電素子100と受信用圧電素子101間の距離L(m)、超音波の速度をv(m/s)とした時に、
R<D=L/v
となるよう制約している。これは送信用圧電素子100から送信される超音波と受信用圧電素子101で受信する受信超音波を同じ超音波送受信回路104で駆動しているので、送信波と受信超音波の時間が重なることにより互いの信号が誘導して影響を受けるのを防止するためである。送信用回路と受信用回路との分離を完全に行えばこの制約は必要ない。
However, the width R of the burst signal is D, the time from the transmission of the ultrasonic wave by the
R <D = L / v
It is constrained to become. This is because the ultrasonic wave transmitted from the transmitting
更にバースト信号のバースト周期Tは、
T>R+2D=R+2×L/v
の関係を満たす必要がある。これは一般的に、対向配置した圧電素子の間では多重反射が生じるので、多重反射による影響を防止するためである。受信用圧電素子101で反射された超音波は、再び送信用圧電素子100にもどってくる。戻って来た超音波はかなり減衰しているが、戻ってきた超音波が存在する状態で送信用圧電素子100に駆動電圧108を供給すると、反射波と駆動電圧108の位相が合ったりあるいはずれたりすることで駆動電圧108による駆動が非常に不安定になる。このため受信用圧電素子101からの反射波の影響が無くなった状態で次のバースト信号を出力するためである。
Furthermore, the burst period T of the burst signal is
T> R + 2D = R + 2 × L / v
It is necessary to satisfy the relationship. This is because, in general, multiple reflection occurs between the piezoelectric elements arranged opposite to each other, so that the influence of multiple reflection is prevented. The ultrasonic wave reflected by the receiving
尚、受信用圧電素子101からの反射波は多重反射するたびに小さくなり、2回目の反射波の影響は無視出来る程度であることから、バースト周期Tは、1回目の反射波と重ならないように設定されている。実際に周波数が1MHz〜5MHzの超音波を用いて、圧電素子間の距離Lを2cm〜6cmとして反射波の影響を調べたところ、バースト周期Tを、1回目の反射波を避けるよう設定すれば、送信用圧電素子100の駆動への影響は見られなかった。
Note that the reflected wave from the receiving
次に受信部106は、図7のブロック図に示すように、受信超音波を増幅する増幅回路113、プラス波形を取り出す半波整流回路114、プラス波形の全周期を積分して平均化する演算回路であるCR積分回路115、積分結果をホールドするデータホールド回路116を有する。更に受信部106は、半波整流されたプラス波形を増幅する増幅回路117、積分結果をホールドするタイミングを作りデータホールド回路116に入力するロジック回路118を有する。受信部106で積分され平均化された受信結果は制御回路75に入力される。
Next, as shown in the block diagram of FIG. 7, the receiving
次に作用について述べる。画像形成工程開始による感光体ドラム12の矢印r方向の回転により、感光体ドラム12は、帯電装置13により一様に帯電された後、露光装置17により画像情報に基づいて変調されたレーザビーム14を選択的に照射されて、静電潜像を形成され現像装置18にて液体現像剤17を供給されトナー像を形成される。次いで感光体ドラム12は、スクイーズローラ22により余剰の液体現像剤17を除去されかぶり取りを行われた後、乾燥装置26を通過して表面に残存されたキャリア液を高速エアによって乾燥除去され、転写装置30に達する。スクイーズローラ22により除去された余剰の液体現像剤17は、再利用のためトナータンク71に回収される。
Next, the operation will be described. The
転写装置30では、感光体ドラム12上のトナー像を中間転写ローラ28に加熱加圧により一次転写し、更にバックアップローラ17、中間転写ローラ28間を矢印w方向に搬送される用紙Pに二次転写し、用紙P上に定着トナー像を完成する。この後感光体ドラム12は、感光体クリーナ31により残留トナーを除去され、消去ランプ32により残留電荷を除去されて次の画像形成プロセスを待機する。
In the
このように画像形成を行う間循環系60にあっては、以下のプロセスによりトナータンク71内の液体現像剤17のトナー濃度を検知し、検知結果に応じてコンクトナー72aあるいはアイソパー73aを補充して液体現像剤17のトナー濃度を、所定濃度に保持する。循環系60にあっては画像形成工程が開始されると、ポンプ74aを駆動して、現像容器18aとトナータンク71間で液体現像剤17の循環を開始する。これによりトナータンク71内で沈んでいたトナー粒子が攪拌される。これと同時に濃度検知装置70により液体現像剤17のトナー濃度検知を開始する。
In the
送信用圧電素子100から、図6(a)に示す駆動電圧108による超音波103を発信する。超音波103を液体現像剤17中で伝播し減衰されてなる受信超音波が、発信からD時間遅れて受信用圧電素子101に達する。受信超音波により受信用圧電素子101から受信部106に図6(b)に示す受信電圧109が供給される。受信部106では、増幅回路113で受信電圧109を図8(a)に示すように増幅した後、半波整流回路114により図8(b)に示すプラス波形を取り出す。
An
次にプラス波形をCR積分回路115で積分する。図8(c)に示す出力信号のピークでの積分値(Vout)がすべてのプラス波形を積分した値つまりすべてのプラス波形を平均化したものと相関する信号となることから、図8(c)に示す出力信号のピークでの積分値(Vout)をデータホールド回路116でホールドして濃度データ107を作り、濃度検知装置70の検知結果として制御回路75に入力する。
Next, the plus waveform is integrated by the
一方半波整流回路114から増幅回路117に入力されたプラス波形は、ピークでの積分値をホールドするホールド信号を発生するためロジック回路118に入力される。ロジック回路118はプラス波形を2値化して、受信電圧109に同期した図8(d)に示すロジック信号を作り、更にCR積分回路115からの出力信号のピークに同期した図8(e)に示すホールド信号を作り、データホールド回路116に入力する。これにより、データホールド回路116から、受信電圧109を平均化し、バースト毎にホールドした図8(f)に示す信号が濃度データ107として出力され、この濃度データ107が受信部106から制御回路75に入力される。
On the other hand, the plus waveform input from the half-
データホールド回路116からはバーストが終了するたびに濃度データ107が出力され、図8(f)に示すようにバースト毎に値が変化される。受信部106は、図8(f)に示すバースト毎に変化する濃度データ107をこのまま検知結果として出力するのではなく、更に、外部回路等で全バーストの出力値を平均化処理した後、制御回路75に入力する等しても良い。
The
濃度検知装置70からの平均化された濃度データ107の入力により制御回路75は、バルブ76aあるいはバルブ77aの開閉を制御して、液体現像剤17の濃度調整を行う。但し、画像形成工程開始当初は、トナータンク71内の液体現像剤17が循環により充分攪拌されておらず、例えば図9のCで示す間は濃度検知装置70からの濃度データ107は大きく変動する。従って制御回路75は、濃度データ107の変動が大きいCで示す間は濃度調整を行わず、Cで示す範囲を経過して、濃度検知装置70からの濃度データ107の変動が予め決められた規定範囲より小さくなり濃度データ107がほぼ一定となるのを待って、濃度調整の制御を開始する。尚、この規定範囲は、濃度検知装置70の特性に応じて任意であり、予め制御回路75に設定される。
The
濃度調整の制御開始により、濃度検知装置70からの濃度データ107から、制御回路75は、液体現像剤17のトナー濃度が、アイソパーに対してトナー粒子が2.5wt%〜3.5wt%の範囲であるか否かを判定し、アイソパーに対してトナー粒子が2.5wt%以下であれば、バルブ76aを開いてコンクトナー72aをトナータンク71に供給する。液体現像剤17を循環する間に、濃度検知装置70によりトナー濃度が3.0wt%に達したのを検知したら、制御回路75はバルブ76aを閉じる。
When the density adjustment control is started, the
また、濃度検知装置70により液体現像剤17のトナー濃度がアイソパーに対してトナー粒子が3.5wt%以上とされれば、制御装置75はバルブ77aを開いてアイソパー73aをトナータンク71に供給する。液体現像剤17を循環し、濃度検知装置70によりトナー濃度が3.0wt%に達したのを検知したら、制御回路75はバルブ77aを閉じる。このように、平均化された濃度データ107に応じて、制御回路75によりバルブ76aあるいはバルブ77aの開閉を制御して、液体現像剤17のトナー濃度を現像に適した濃度範囲に保持する。
If the toner concentration of the
このように構成すれば、32周期、バースト状の駆動電圧108による超音波103を、液体現像剤17中に伝播してなる受信超音波の全周期を濃度検知に用い、受信超音波による受信電圧109の全周期を積分して、32周期の平均値を濃度データとして、制御回路75に入力している。これにより、トナータンク71内で、液体現像剤17の循環により水流を生じていても、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知出来、濃度データ107の平均化を得られる。従って、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減して、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。
If comprised in this way, the
又、画像形成プロセス開始時にあっては、トナータンク71内でトナー粒子が液体現像剤17に充分攪拌され、濃度データが安定するのを待って制御回路75による濃度制御を行っている。これにより濃度の誤検知による濃度制御を防止出来、正確且つ安定した濃度制御による色再現性にすぐれた高画質を得られる。
At the start of the image forming process, the
図10、図11に本発明の実施例2を示す。本実施例は、実施例1において受信部での受信超音波の信号処理が異なるものである。実施例1と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。本実施例では、受信用圧電素子101が受信する受信超音波による受信電圧109を、図10に示す受信部120により信号処理する。受信部120は、受信超音波を増幅する増幅回路113、プラス波形を取り出す半波整流回路114、プラス波形の全周期をAD変換するAD変換回路119、AD変換結果を加算し、全周期の総和を演算する演算回路である加算回路120を有する。更に受信部120は、半波整流されたプラス波形を増幅する増幅回路117、AD変換回路119のAD変換タイミング及び、加算回路120の加算タイミングをとるタイミング信号を作るロジック回路118を有する。受信部120でバースト信号の全周期を加算した総和が制御回路75に入力される。
10 and 11 show a second embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the first embodiment in the signal processing of the received ultrasonic wave at the receiving unit. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the
そして、受信超音波の受信により受信用圧電素子101にて受信電圧109が発生されると受信部120では、増幅回路113で受信電圧109を増幅した後、半波整流回路114により図11(a)に示すプラス波形を取り出す。プラス波形は、AD変換回路119と増幅回路117に夫々入力される。増幅回路117で増幅したプラス信号は、ロジック回路118で2値化して、受信電圧109に同期した図11(b)に示すロジック信号とし、AD変換タイミング及び加算タイミングのためAD変換回路119及び加算回路120に供給される。
Then, when the
AD変換回路119及び加算回路120では、図11(b)に示すロジック信号によりタイミングを取りながら、プラス信号の全周期をAD変換し、更に全周期のAD変換値を加算し、加算結果である全周期の総和を濃度データ121として制御回路75に入力する。制御装置75は、濃度データ121の変動が小さくなるのを待って、濃度検知装置70から入力されるバースト状の受信超音波の全周期の総和である濃度データ121から液体現像剤17のトナー濃度を判定し、必要に応じて、バルブ76aあるいはバルブ77aの開閉制御を行う。
The
このように構成すれば、受信電圧109の全周期をAD変換後加算して、32周期の総和を濃度データとして、制御回路75に入力している。これによりトナータンク71内で、液体現像剤17の循環により水流を生じていても、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知して、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減出来、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。
With this configuration, the entire period of the
又実施例1と同様、画像形成プロセス開始時に、濃度データが安定するのを待って制御回路75による濃度制御を行っているので、誤検知による濃度制御を防止出来、正確且つ安定した濃度制御による色再現性にすぐれた高画質を得られる。
Similarly to the first embodiment, when the density data is stabilized at the start of the image forming process, the density control is performed by the
図12に本発明の実施例3を示す。本実施例は、実施例1において送信用圧電素子と受信用圧電素子とを切り替えて使用するものである。実施例1と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。本実施例では、超音波送受信回路104は、a端子132a、b端子132bを切り替える第1のスイッチ132及び、c端子133c、d端子133dを切り替える第2のスイッチ133からなるスイッチ部130を有する。スイッチ部130により送信部105からの駆動電圧108を送信用圧電素子100あるいは受信用圧電素子101に切り替えて供給し、又送信用圧電素子100あるいは受信用圧電素子101からの受信電圧109を切り替えて受信部106に入力する。又超音波送受信回路104は、送信部105及び受信部106並びにスイッチ部130を制御する制御部131を有する。
FIG. 12 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the transmitting piezoelectric element and the receiving piezoelectric element are switched and used in the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the ultrasonic transmission /
画像形成工程開始により先ず制御部131に制御され、第1のスイッチ132では送信用圧電素子100をa端子132aに接続すると共に、第2のスイッチ133では受信用圧電素子101をd端子133dに接続する。これにより、送信用圧電素子100は、送信部105に接続され駆動電圧108を供給され超音波103を発信する。受信用圧電素子101は、受信部106に接続され、受信超音波による受信電圧109を受信部106に入力する。
First, the
受信部106では、受信電圧109を信号処理し、受信電圧109を平均化し、バースト毎にホールドした図8(f)に示す信号を濃度データ107として制御回路75に入力する。このような状態で液体現像剤17の濃度調整をしながら、画像形成工程を実施する。
The
画像形成工程終了後、次の画像形成工程開始時には、制御部131に制御されスイッチ部130は、送信用圧電素子100をb端子132bにスイッチングすると共に、受信用圧電素子101をc端子133cにスイッチングする。これにより、送信用圧電素子100は受信部106に接続され、受信用圧電素子101は送信部105に接続される。即ち、受信用圧電素子101は超音波103aを発信し、送信用圧電素子100は受信超音波による受信電圧109を受信部106に入力することとなる。
After the image forming process is finished, at the start of the next image forming process, the
この後画像形成工程を開始する度にスイッチ部130では第1のスイッチ132と第2のスイッチ133のスイッチングを繰り返し、送信用圧電素子100と受信用圧電素子101を切り替えて使用する。これにより送信用圧電素子100側にのみ超音波発信による発熱や機械的なひずみを生じることが無く、送信用圧電素子100の劣化が低減される。特に発熱や機械的なひずみが大きいバースト状の超音波発信にあっては送信用圧電素子100の劣化をより効果的に低減される。
Thereafter, every time the image forming process is started, the
尚スイッチ部130でのスイッチングのタイミングは、超音波のバーストごとに切り替えたり、幾つかのバースト毎に切り替える等可能である。但し受信部106から出力される濃度データ107は、いずれの圧電素子100、101で受信するかに関わらず、正確な検知結果を得るには両圧電素子100、101が同じ出力特性であることが望ましい。従って、送信用圧電素子100と受信用圧電素子101とがほぼ同じ特性を保持するよう、極力頻繁且つ均等に切換を行って使用することが望ましい。
Note that the switching timing in the
このように構成すれば、実施例1と同様、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知して、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減出来、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。更に送信用圧電素子100と受信用圧電素子101とをスイッチ部130で切り替えて、超音波の発信と受信とを交互に行っている。従って、超音波発信による発熱や機械的なひずみの繰り返しにより生じる圧電素子の劣化を、送信用圧電素子100と受信用圧電素子101とにほぼ均等に振り分けられる。これにより送信用圧電素子100と受信用圧電素子101の寿命の平均化を図れ、ひいては多周期のバースト状の超音波を用いてトナー濃度検知を行う濃度検知装置の長寿命化を得られる。
According to this configuration, similarly to the first embodiment, the toner density can be detected for a long time using multi-period burst-like ultrasonic waves, and the influence of the instability of density detection caused by the water flow can be reduced. From the detection result, more accurate density control of the liquid developer can be realized, and high image quality with excellent color reproducibility can be obtained. Further, the transmitting
尚本発明は上記実施例に限られるものではなく、本発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば画像形成装置の構造等任意であり、濃度調整を必要とする液体現像剤を用いるものであれば、カラー画像形成装置等任意である。又演算回路は受信超音波の全周期を演算して濃度データを検知出来れば、積分回路、あるいは適当な時定数を持ったCR回路で構成する等しても良い。又受信超音波を演算する際の信号は、図13に示す他の変形例のように、図13(a)の受信電圧を半波整流した図13(b)に示すマイナス波形であっても良いし、更に全波整流してから図13(c)に示すようにマイナス波形を折り返したプラス波形等限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the structure of the image forming apparatus is arbitrary, and a liquid developer that requires density adjustment is used. Any color image forming apparatus may be used. The arithmetic circuit may be constituted by an integration circuit or a CR circuit having an appropriate time constant as long as the density data can be detected by calculating the entire period of the received ultrasonic wave. Further, the signal for calculating the received ultrasonic wave may be a negative waveform shown in FIG. 13 (b) obtained by half-wave rectifying the received voltage shown in FIG. 13 (a) as in another modification shown in FIG. There is no limitation to a plus waveform obtained by folding a minus waveform as shown in FIG.
更に濃度検知装置による液体現像剤の濃度検知位置は、現像に使用される液体現像剤の濃度検知が可能であれば、現像装置の現像容器内に設ける等しても良いし、濃度検知のタイミングは画像形成工程の間常時検知したり、所定の間隔を設けて検知する等任意である。又画像形成工程開始から、濃度データを用いて濃度制御を開始する迄のタイミングは、検知結果の変動に連動することなく、画像形成装置のレディタイム経過後等、予め設定しておいても良い。更に、多周期、バースト状であれば超音波の周波数は限定されない。 Further, the concentration detection position of the liquid developer by the concentration detection device may be provided in the developing container of the development device or the like as long as the concentration detection of the liquid developer used for development is possible. Is arbitrarily detected during the image forming process, or is detected at a predetermined interval. The timing from the start of the image forming process to the start of density control using density data may be set in advance, for example, after the ready time of the image forming apparatus has elapsed, without being linked to fluctuations in the detection result. . Furthermore, the frequency of the ultrasonic wave is not limited as long as it is multi-period and bursty.
10…画像形成部
12…感光体ドラム
13…帯電装置
14…露光々
16…レーザ露光装置
17…液体現像剤
18…現像装置
18a…現像容器
18b…現像ローラクリーナ
21…現像ローラ
22…スクイーズローラ
23…スクイーズ装置
26…乾燥装置
27…バックアップローラ
28…中間転写ローラ
30…転写装置
31…感光体クリーナ
32…消去ランプ
60…循環系
70…濃度検知装置
71…トナータンク
72…コンクトナータンク
72a…コンクトナー
73…アイソパータンク
73a…アイソパー
75…制御回路
76a、77a…バルブ
100…送信用圧電素子
101…受信用圧電素子
104…超音波送受信回路
105…送信部
106…受信部
108…駆動電圧
109…受信電圧
110…ロジック回路
111…コンデンサ
112…増幅回路
113…増幅回路
114…半波整流回路
115…CR積分回路
116…データホールド回路
118…ロジック回路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記静電潜像を現像するための、キャリア液及びトナー粒子を含有する液体現像剤を収納するトナータンクと、
前記液体現像剤を前記静電潜像に供給して現像画像を形成する現像装置と、
前記トナータンクに収納された前記液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信用圧電素子と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信用圧電素子と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算する演算回路を有し前記演算回路の演算結果から前記液体現像剤の濃度データを検知する濃度検知装置と、
前記濃度データに応じて前記トナータンクに収納される前記液体現像剤のトナー濃度を調整する補充液を供給する供給装置とを具備することを特徴とする湿式画像形成装置。 An image carrier for holding an electrostatic latent image;
A toner tank containing a liquid developer containing carrier liquid and toner particles for developing the electrostatic latent image;
A developing device for supplying the liquid developer to the electrostatic latent image to form a developed image;
Transmitting piezoelectric elements that transmit multi-period ultrasonic waves in bursts into the liquid developer housed in the toner tank, and multi-period received ultrasonic waves that propagate the ultrasonic waves into the liquid developer. A receiving piezoelectric element for receiving a burst and a calculation circuit for calculating the entire period of the multi-cycle reception ultrasonic wave for each burst, and detecting the concentration data of the liquid developer from the calculation result of the calculation circuit A concentration detector;
A wet image forming apparatus comprising: a supply device that supplies a replenisher that adjusts a toner concentration of the liquid developer stored in the toner tank according to the density data.
前記超音波のバースト周期をT、前記超音波のバーストの幅をR、前記超音波の送信から前記受信超音波の受信までの時間をDとした時に、
T>R+2D
の関係を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか記載の湿式画像形成装置。 The concentration detector is
When the ultrasonic burst period is T, the ultrasonic burst width is R, and the time from transmission of the ultrasonic wave to reception of the received ultrasonic wave is D,
T> R + 2D
The wet image forming apparatus according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信工程と、
バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算して濃度データを得る演算工程とを具備することを特徴とする液体現像剤の濃度検知方法。 A transmission step of transmitting multi-period ultrasonic waves in a liquid developer in bursts;
A receiving step of receiving, in burst form, multi-period received ultrasonic waves formed by propagating the ultrasonic waves into the liquid developer;
A liquid developer concentration detection method, comprising: a calculation step of calculating density data by calculating the entire period of the multi-cycle received ultrasonic wave for each burst.
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