JP2013152316A - Concentration detection device and image forming device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体現像剤中に溶解した樹脂成分の濃度を検出する濃度検出装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a concentration detection device that detects the concentration of a resin component dissolved in a liquid developer, and an image forming apparatus including the same.
画像形成装置として、液体現像剤を用いてトナー像を形成する湿式のものが知られている。液体現像剤の中には、キャリア液となる誘電性液体中に、固形分としてのトナーが、分散されている。湿式画像形成装置は、トナー像が形成される感光体ドラムと、液体現像剤を感光体ドラムに供給して、該感光体ドラム上にトナー像を形成する現像装置と、感光体ドラム上のトナー像を用紙上に転写する転写部と、用紙上のトナー像を該用紙上に定着させる定着部と、を含む。 As an image forming apparatus, a wet type apparatus that forms a toner image using a liquid developer is known. In the liquid developer, toner as a solid content is dispersed in a dielectric liquid serving as a carrier liquid. The wet image forming apparatus includes a photosensitive drum on which a toner image is formed, a developing device that supplies a liquid developer to the photosensitive drum and forms a toner image on the photosensitive drum, and a toner on the photosensitive drum. A transfer unit that transfers the image onto the sheet; and a fixing unit that fixes the toner image on the sheet onto the sheet.
用紙上に良好なトナー像を形成するためには、現像装置が液体現像剤を感光体ドラムに供給する前に、該液体現像剤のトナー濃度が適正に調整される必要がある。そのため、トナー濃度が適正に調整されたか否かを判別する目的で、液体現像剤のトナー濃度を検出する装置が知られている(特許文献1)。 In order to form a good toner image on a sheet, it is necessary to properly adjust the toner concentration of the liquid developer before the developing device supplies the liquid developer to the photosensitive drum. For this reason, an apparatus for detecting the toner concentration of a liquid developer is known for the purpose of determining whether or not the toner concentration is properly adjusted (Patent Document 1).
特許文献1の濃度検出装置は、液体現像剤の比重を利用するものであって、濃度比較用の液体現像剤を封入した比較用容器が、測定する液体現像剤中に浸漬される。そして、比重差によって生ずる浮力による比較用容器の位置変化に基づいて、液体現像剤のトナー濃度が検出される。
The density detection apparatus of
一方、水晶振動子を備えたQCMセンサーを利用して、微生物懸濁液中の微生物濃度を測定する技術が知られている(特許文献2〜5)。
On the other hand, techniques for measuring the concentration of microorganisms in a microorganism suspension using a QCM sensor equipped with a crystal resonator are known (
該技術では、水晶振動子上に抗体が固定化され、この抗体と微生物とが結合することによって、水晶振動子の電極表面に重量変化が生じる。この重量変化に伴う水晶振動子の発振周波数の変化が測定され、微生物の濃度が算出される。 In this technique, an antibody is immobilized on a crystal resonator, and a weight change occurs on the surface of the crystal resonator electrode by binding the antibody and a microorganism. The change in the oscillation frequency of the quartz crystal resonator accompanying the change in weight is measured, and the concentration of microorganisms is calculated.
近年、画像形成装置用の液体現像剤として、上記のように、キャリア液となる誘電性液体中に、固形分としてのトナーを分散させた上で、キャリア液に樹脂成分を溶解させたものが存在する。該樹脂成分は、画像形成の定着工程でシート上に析出し、表面を保護する機能を備える。 In recent years, as a liquid developer for an image forming apparatus, as described above, a toner as a solid content is dispersed in a dielectric liquid serving as a carrier liquid, and a resin component is dissolved in the carrier liquid. Exists. The resin component has a function of precipitating on the sheet in the fixing step of image formation and protecting the surface.
このような樹脂成分が溶解した液体現像剤では、溶媒としてのキャリア液の比重と、溶解樹脂の比重とが、近似することが多い。このため、特許文献1の濃度検出装置のように、液体現像剤の比重を利用した装置では、溶解樹脂の濃度検出を行うことが難しい。
In a liquid developer in which such a resin component is dissolved, the specific gravity of the carrier liquid as a solvent and the specific gravity of the dissolved resin are often approximated. For this reason, it is difficult to detect the concentration of the dissolved resin in an apparatus using the specific gravity of the liquid developer, such as the concentration detection apparatus of
また、特許文献2乃至5のように、水晶振動子を利用して、微生物濃度を検出する装置は知られているが、水晶振動子を利用して、液体現像剤中の溶解樹脂濃度を検出する技術については、その詳細な適用可否が不明であった。
Also, as disclosed in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、液体現像剤中に溶解した樹脂成分の濃度を精度良く測定することが可能な濃度検出装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a concentration detection apparatus capable of accurately measuring the concentration of a resin component dissolved in a liquid developer, and an image forming apparatus including the same. For the purpose.
本発明の一局面に係る濃度検出装置は、溶解した樹脂成分を含む液体現像剤を貯留する貯留容器と、前記貯留容器内の前記液体現像剤に浸漬され、前記液体現像剤中の前記溶解した樹脂成分の濃度に応じた振動周波数を発振する水晶振動子を含むセンサー部と、前記センサー部に接続され、前記水晶振動子を発振させる発振回路と、前記貯留容器内の前記液体現像剤に浸漬され、前記センサー部の上方を覆い、かつ、前記センサー部との深さ方向の距離が一定に保持された規制部材と、前記水晶振動子が発振する前記振動周波数から、前記液体現像剤中における溶解樹脂成分の濃度を算出する濃度算出部と、を有することを特徴とする。 The concentration detection apparatus according to an aspect of the present invention is a storage container that stores a liquid developer containing a dissolved resin component, and is immersed in the liquid developer in the storage container, and the dissolved in the liquid developer A sensor unit including a crystal resonator that oscillates a vibration frequency according to the concentration of the resin component, an oscillation circuit that is connected to the sensor unit and oscillates the crystal resonator, and is immersed in the liquid developer in the storage container A regulating member that covers the upper part of the sensor unit and that is maintained at a constant distance in the depth direction from the sensor unit, and the vibration frequency at which the quartz crystal oscillator oscillates in the liquid developer. And a concentration calculation unit for calculating the concentration of the dissolved resin component.
本構成によれば、液体現像剤は、貯留容器に貯留され、水晶振動子を含むセンサー部は、該液体現像剤中に浸漬される。水晶振動子は、液体現像剤中の溶解した樹脂成分の濃度に応じた振動周波数を発振する。濃度算出部は、該振動周波数から、液体現像剤中の前記溶解樹脂成分の濃度を算出する。センサー部を液体現像剤中に浸漬させる際、センサー部の上方に位置する液体現像剤の液高さによって、水晶振動子が発振する振動周波数が、変動することがある。このような場合であっても、上記の構成によれば、液体現像剤に浸漬され、センサー部の上方を覆い、かつ、センサー部との深さ方向の距離が一定に保持された規制部材が配設される。このため、センサー部の上方に位置する液体現像剤の高さが一定に保たれる。この結果、液体現像剤中の溶解樹脂成分の濃度が、精度良く測定される。 According to this configuration, the liquid developer is stored in the storage container, and the sensor unit including the crystal resonator is immersed in the liquid developer. The quartz oscillator oscillates at a vibration frequency corresponding to the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer. The concentration calculation unit calculates the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer from the vibration frequency. When the sensor unit is immersed in the liquid developer, the vibration frequency at which the crystal resonator oscillates may vary depending on the liquid height of the liquid developer located above the sensor unit. Even in such a case, according to the above configuration, the regulating member that is immersed in the liquid developer, covers the upper portion of the sensor unit, and the distance in the depth direction from the sensor unit is kept constant. Arranged. For this reason, the height of the liquid developer located above the sensor unit is kept constant. As a result, the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer is accurately measured.
上記の構成において、前記発振回路を内部に収容し、前記液体現像剤に浸漬される底部を備えるハウジングを更に有し、前記センサー部は、前記ハウジングの前記底部から、下方に突出するように配設され、前記発振回路は、前記底部を介して、前記センサー部に接続され、前記規制部材は、前記ハウジングの前記底部であることが好ましい。 In the above-described configuration, the semiconductor device further includes a housing that houses the oscillation circuit therein and includes a bottom portion that is immersed in the liquid developer, and the sensor portion is disposed so as to protrude downward from the bottom portion of the housing. Preferably, the oscillation circuit is connected to the sensor portion via the bottom portion, and the restriction member is the bottom portion of the housing.
本構成によれば、発振回路はハウジングに収容され、液体現像剤が発振回路に付着することが防止される。また、センサー部が、ハウジングの底部から下方に突出するように配置される。このため、ハウジングの底部が、規制部材としての機能を有する。したがって、ハウジングの簡易な構成によって、液体現像剤中の溶解樹脂成分の濃度が、精度良く測定される。また、ハウジングの底部を介して、発振回路を、可及的に、センサー部に近接させることができる。この結果、センサー部と発振回路との間に、電気的なノイズが介在することが抑止される。 According to this configuration, the oscillation circuit is accommodated in the housing, and the liquid developer is prevented from adhering to the oscillation circuit. Further, the sensor unit is disposed so as to protrude downward from the bottom of the housing. For this reason, the bottom part of a housing has a function as a control member. Therefore, the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer can be accurately measured with a simple configuration of the housing. Further, the oscillation circuit can be brought as close to the sensor unit as possible through the bottom of the housing. As a result, electrical noise is prevented from interposing between the sensor unit and the oscillation circuit.
上記の構成において、前記貯留容器内の前記液体現像剤の液温を検出する液温検出手段を更に備え、前記濃度算出部は、前記液体検出手段が検出する前記液体現像剤の液温に応じて、前記振動周波数または、前記振動周波数から算出される前記溶解樹脂成分の濃度を補正することが好ましい。 In the above configuration, the apparatus further includes a liquid temperature detection unit that detects a liquid temperature of the liquid developer in the storage container, and the concentration calculation unit is configured to respond to the liquid temperature of the liquid developer detected by the liquid detection unit. It is preferable to correct the vibration frequency or the concentration of the dissolved resin component calculated from the vibration frequency.
本構成によれば、溶解した樹脂成分を含む液体現像剤の液温が変化し、該液体現像剤の粘度が変化した場合であっても、水晶振動子の振動周波数のうち、液温による変動分を補正することが可能となる。この結果、液体現像剤の液温の影響を受けずに、液体現像剤中の溶解樹脂成分の濃度が、精度良く検出される。 According to this configuration, even when the liquid temperature of the liquid developer containing the dissolved resin component is changed and the viscosity of the liquid developer is changed, the fluctuation due to the liquid temperature among the vibration frequencies of the crystal resonator is changed. Minutes can be corrected. As a result, the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer is accurately detected without being affected by the liquid temperature of the liquid developer.
上記の構成において、前記センサー部は、前記水晶振動子を両側から挟むように配設され、前記水晶振動子に電圧を印加する第1電極および第2電極と、前記第1電極または前記第2電極の一方を、前記液体現像剤から保護する表面規制部材と、を有することが好ましい。 In the above configuration, the sensor unit is disposed so as to sandwich the crystal resonator from both sides, and a first electrode and a second electrode for applying a voltage to the crystal resonator, and the first electrode or the second electrode. It is preferable to have a surface regulating member that protects one of the electrodes from the liquid developer.
本構成によれば、センサー部は、水晶振動子を両側から挟むように配設され、水晶振動子に電圧を印加する第1電極および第2電極を有する。また、センサー部は、第1電極または第2電極の一方を、液体現像剤から保護する表面規制部材を有する。このため、第1電極から液体現像剤を介して、第2電極に電流が流れることが抑止され、水晶振動子を含む回路がショートすることが防止される。特に、液体現像剤LDのキャリア液中に水分が含まれる場合に、本効果が発揮される。 According to this configuration, the sensor unit is disposed so as to sandwich the crystal resonator from both sides, and has the first electrode and the second electrode that apply a voltage to the crystal resonator. The sensor unit includes a surface regulating member that protects one of the first electrode and the second electrode from the liquid developer. For this reason, current is prevented from flowing from the first electrode to the second electrode via the liquid developer, and a circuit including the crystal unit is prevented from being short-circuited. In particular, this effect is exhibited when moisture is contained in the carrier liquid of the liquid developer LD.
上記の構成において、前記ハウジングに配設され、前記ハウジングの外部と前記ハウジングの内部空間とを電気的に遮断するシールド部材を有することが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable to have a shield member which is arrange | positioned at the said housing and interrupts | blocks the exterior of the said housing and the interior space of the said housing electrically.
本構成によれば、ハウジングに収容される発振回路が、周囲から電気的なノイズを受けることが抑止される。 According to this configuration, the oscillation circuit accommodated in the housing is prevented from receiving electrical noise from the surroundings.
上記の構成において、前記ハウジングの底部は、水平に配設される円形の平板からなり、該底部の中心部の直下に、前記センサー部が配設されることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that the bottom portion of the housing is formed of a circular flat plate disposed horizontally, and the sensor portion is disposed immediately below the center portion of the bottom portion.
本構成によれば、ハウジングの底部は、水平に配設される円形の平板からなる。また、センサー部は、ハウジングの底部の中心部の直下に、配設される。このため、センサー部が液体現像剤中に浸漬される深さを、可及的に浅くすることが可能となる。また、センサー部が、ハウジングの底部の中心部に対応して配置されることにより、センサー部の周辺の液体現像剤の液高さを安定して維持することが可能となる。 According to this structure, the bottom part of a housing consists of a circular flat plate arrange | positioned horizontally. In addition, the sensor portion is disposed immediately below the center portion of the bottom portion of the housing. For this reason, the depth at which the sensor unit is immersed in the liquid developer can be made as shallow as possible. In addition, since the sensor unit is disposed corresponding to the central portion of the bottom of the housing, the liquid height of the liquid developer around the sensor unit can be stably maintained.
上記の構成において、前記底部は、平板からなり、水平方向に対して傾斜して配設されることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said bottom part consists of a flat plate and inclines with respect to a horizontal direction.
本構成によれば、規制部材として、液体現像剤の中でセンサー部の上方を覆い、かつ、センサー部との深さ方向の距離が一定に保持されたハウジングの底部は、水平方向に対して傾斜して配設される。このため、液体現像剤中に気泡が発生することがあっても、該気泡はハウジングの底部に滞留することなく、斜面に沿って逃がされる。したがって、該気泡が水晶振動子の発振に影響を与えることが抑止される。 According to this configuration, the bottom portion of the housing that covers the upper portion of the sensor portion in the liquid developer and that has a constant distance in the depth direction from the sensor portion as the regulating member is Inclined. For this reason, even if air bubbles are generated in the liquid developer, the air bubbles are allowed to escape along the slope without staying at the bottom of the housing. Therefore, the bubbles are prevented from affecting the oscillation of the crystal resonator.
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記トナーを含有するとともに、樹脂成分が溶解される液体現像剤を貯留し、前記像担持体に前記トナーを供給する現像装置と、前記液体現像剤における前記トナーおよび前記樹脂成分の濃度を調整する現像剤調整部と、前記液体現像剤中の前記樹脂成分の濃度を検出する、請求項1乃至6の何れか1項に記載の濃度検出装置と、を有することを特徴とする。
An image forming apparatus according to another aspect of the present invention stores an image carrier on which a toner image is formed and a liquid developer containing the toner and having a resin component dissolved therein. 2. A developing device that supplies the toner to the liquid developer, a developer adjusting unit that adjusts the concentrations of the toner and the resin component in the liquid developer, and a concentration of the resin component in the liquid developer. Or a concentration detection device according to any one of
本構成によれば、濃度検出装置において、センサー部の上方に位置する液体現像剤の高さが一定に保たれる。このため、液体現像剤中の溶解樹脂成分の濃度が、精度良く検出される。この結果、濃度調整部において、液体現像剤中の溶解樹脂成分の濃度が好適に調整され、安定した画像形成を実行することが可能となる。 According to this configuration, in the density detection device, the height of the liquid developer positioned above the sensor unit is kept constant. Therefore, the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer is detected with high accuracy. As a result, the concentration adjusting unit appropriately adjusts the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer, thereby enabling stable image formation.
本発明によれば、液体現像剤中に溶解した樹脂成分の濃度を精度良く測定することが可能な濃度検出装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a density detection apparatus capable of accurately measuring the density of a resin component dissolved in a liquid developer, and an image forming apparatus including the density detection apparatus.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る濃度検出装置の断面図と電気的なブロック図を組み合わせた図である。図2は、前記濃度検出装置のQCM(Quarts Crystal Microbalance)センサーの断面図である。また、図3は、前記QCMセンサーの(a)平面図および(b)側面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a combination of a cross-sectional view and an electrical block diagram of a concentration detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a QCM (Quarts Crystal Microbalance) sensor of the concentration detector. FIG. 3 is a (a) plan view and (b) side view of the QCM sensor.
図1を参照して、溶解樹脂濃度検出装置280(濃度検出装置)は、検出装置本体280Aと、電源693と、測定部280Bとを備える。
Referring to FIG. 1, a dissolved resin concentration detection device 280 (concentration detection device) includes a detection device
検出装置本体280Aは、液体現像剤LD中に溶解された樹脂成分の濃度(以後、溶解樹脂濃度CR)を測定する装置本体部である。検出装置本体280Aは、QCMセンサー60と、回路ユニット64と、ハウジング65と、濃度検出槽691と、液温センサー692とを備える。
The detection device
QCMセンサー60は、内部に水晶振動子611(図3)を備え、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRに応じた振動周波数を発振する。QCMセンサー60は、測定対象となる液体現像剤LD中に浸漬される。QCMセンサー60は、センサー電極61と、台座部62とを備える。センサー電極61は、内部に水晶振動子611を備え、正面視で、円板形状からなる。また、台座部62は、センサー電極61の上方で、液体現像剤LD中に浸漬される。台座部62は、平面視で円板形状からなり、貫通された2つの孔部を備える(不図示)。台座部62は、センサー電極61と回路ユニット64との間に配設される第1リード部63aおよび第2リード部63bを、該孔部を通じて固定する機能を備える。QCMセンサー60は、後記のハウジング65の底面部651の下方で、該ハウジング65から突出するように配設される。
The
図3を参照して、QCMセンサー60のセンサー電極61は、側面視で3層構造からなり、水晶振動子611と、第1電極部612と、第2電極部613と、を備える。第1電極部612および第2電極部613は、水晶振動子611を両側から挟むように配設される。水晶振動子611を回路の一部とした閉回路が形成されることによって、水晶振動子611の両側に所定の電圧が印加される。そして、周囲の液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRに応じて、該水晶振動子611が異なる振動周波数で発振する。なお、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRと該振動周波数との関係については、後記で詳述する。
With reference to FIG. 3, the
水晶振動子611を挟む第1電極部612および第2電極部613の一方には、その表面に片面規制部材612A(表面規制部材)が配設される。本実施形態では、片面規制部材612Aは、第1電極612の表面に配設される。片面規制部材612Aは、第1電極612の表面を覆うように配設され、耐油性絶縁シールやコーティングなどによって形成される。これにより、第2電極部613の表面だけに、液体現像剤LDが付着し、第1電極612の表面が、液体現像剤LDから保護される。この結果、液体現像剤LDを介して、第1電極部612と第2電極部613との間に電流が流れ、回路がショートすることが防止される。
One
回路ユニット64は、QCMセンサー60の上方に配置され、内部にインターフェース回路を含む発振回路641を備える。発振回路641は、外部からの電気的なノイズの影響を受けないようにするために、可及的に小さな配線基板上に配設される。また、回路ユニット64は、コネクタ642を備える。回路ユニット64は、第1リード部63aおよび第2リード部63b(図2)によって、QCMセンサー60と電気的に接続される。また、回路ユニット64は、第1配線部694によって、電源693に電気的に接続される。更に、回路ユニット64は、第2配線部695によって、後記の周波数計696と電気的に接続される。回路ユニット64内の発振回路641は、水晶振動子611を発振させるための回路である。本実施形態では、発振回路641には、マルチバイブレータ発振回路が採用される。回路ユニット64には、第1配線部694を介して、電源693から所定の駆動電圧が供給される。また、回路ユニット64は、QCMセンサー60の水晶振動子611の振動周波数を、クロック信号として、第2配線部695を介して、測定部280Bの周波数計696に出力する。
The
ハウジング65は、略円筒形状の筐体であり、内部に回路ユニット64を収容する。ハウジング65は、水平に配置された円形の平板からなる底面部651を備える。ハウジング65の底面部651の中心部には、円形状の開口部(不図示)が形成される。QCMセンサー60が、ハウジング65の内部空間を介して、該開口部に挿通される。これにより、QCMセンサー60が、ハウジング65の外部に配設されるとともに、回路ユニット64がハウジング65の内部に収容される。そして、QCMセンサー60は、ハウジング65の底面部651の中心部の直下に配設される。前記開口部には、ハウジング65内への液体現像剤LDの進入を防ぐために、不図示のシール部材が配設される。また、ハウジング65の内壁には、回路ユニット64を周囲の電気的ノイズから保護するためのシールド66が配設される。ハウジング65が内部に回路ユニット64を収容した状態で、ハウジング65の底面部651は、液体現像剤LD中に浸漬される。これにより、QCMセンサー60が、液体現像剤LD内に浸漬されても、可及的に、回路ユニット64をQCMセンサー60に近接して配設することが可能となる。この結果、第1リード部63aおよび第2リード部63bの長さを短くすることができ、QCMセンサー60と回路ユニット64内の発振回路641との間に、電気的なノイズがもたらされることが抑止される。
The
濃度検出槽691は、内部に測定対象となる液体現像剤LDを貯留する。濃度検出槽691内に貯留された液体現像剤LDの中に、QCMセンサー60が浸漬される。
The
液温センサー692は、濃度検出槽691に貯留された液体現像剤LDの液温を測定する。液温センサー692には、熱電対、白金測温抵抗体など、各種の温度測定手段が採用される。液温センサー692によって測定された液体現像剤LDの液温Tは、測定部280B内の濃度算出部698によって、溶解樹脂濃度CRの算出に使用される。
The
電源693は、QCMセンサー60に対して、所定の駆動電圧を供給する。電源693は、不図示の安定化電源回路を備える。
The
測定部280Bは、QCMセンサー60から発振された振動周波数に基づいて、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRを求める。測定部280Bは、周波数計696と、記憶部697と、濃度算出部698とを備える。測定部280Bは、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。測定部280Bは、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、周波数計696、記憶部697および濃度算出部698を備えるように機能する。
The measuring
周波数計696は、水晶振動子611の振動に応じて回路ユニット64が出力するクロック信号からノイズをカットし、水晶振動子611の出力周波数Fを算出する。出力周波数Fは、濃度算出部698によって、溶解樹脂濃度CRの算出に使用される。なお、周波数計696の代わりに各種の演算器が使用されてもよい。最終的に、溶解樹脂濃度CRが、PPMオーダーで算出されるように、回路ユニット64から出力されたクロック信号に基づいて、QCMセンサー60の発振周波数が解析されればよい。
The
記憶部697は、濃度算出部698による溶解樹脂濃度CRの算出のための各種記憶情報を格納する。記憶部697は、後記の温度補正値Vtおよび濃度換算値Vdを格納する。
The
濃度算出部698は、周波数計696から算出された出力周波数Fおよび、記憶部697に格納された温度補正値Vt、濃度換算値Vd、および液温センサー692によって測定された液温Tを用いて、溶解樹脂濃度CRを算出する。
The
<溶解樹脂濃度CRの検出について>
本実施形態では、溶解樹脂濃度検出装置280の測定対象として、液体現像剤LDが使用される。液体現像剤LDは、電気絶縁性のキャリア液Cと、キャリア液C中に分散された着色粒子Pと、を含む。更に、液体現像剤LDは、樹脂材料Rを含有する。画像形成装置に使用される上で、該液体現像剤LD中の着色粒子Pの濃度および樹脂材料Rの濃度が管理される。なお、本実施形態において使用される液体現像剤LDの成分については、後記で詳述する。
<Detection of dissolved resin concentration CR>
In the present embodiment, a liquid developer LD is used as a measurement target of the dissolved resin
液体現像剤LD中の着色粒子Pは、キャリア液Cに溶解されない。このため、着色粒子Pの濃度は、キャリア液C中に分散される固形分濃度Dsとして測定される。固形分濃度Dsは、液体の比重に基づいた公知の濃度測定技術、または、その改良測定技術によって、測定される。一方、液体現像剤LD中の樹脂材料Rは、キャリア液Cに溶解される。したがって、液体現像剤LD中の樹脂材料Rの濃度は、溶解樹脂濃度CRとして測定される。キャリア液Cの比重と、溶解された樹脂材料Rの比重とは、近似している。このため、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRが変化しても、液体現像剤LDの全体の比重は、変化しにくい。したがって、上記のような、液体の比重に基づいた濃度測定技術を、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRの測定に採用することが、困難となる。 The colored particles P in the liquid developer LD are not dissolved in the carrier liquid C. For this reason, the concentration of the colored particles P is measured as the solid content concentration Ds dispersed in the carrier liquid C. The solid content concentration Ds is measured by a known concentration measurement technique based on the specific gravity of the liquid or an improved measurement technique thereof. On the other hand, the resin material R in the liquid developer LD is dissolved in the carrier liquid C. Therefore, the concentration of the resin material R in the liquid developer LD is measured as a dissolved resin concentration CR. The specific gravity of the carrier liquid C and the specific gravity of the dissolved resin material R are approximate. For this reason, even if the dissolved resin concentration CR in the liquid developer LD changes, the overall specific gravity of the liquid developer LD hardly changes. Therefore, it becomes difficult to employ the above-described density measurement technique based on the specific gravity of the liquid for measuring the dissolved resin concentration CR in the liquid developer LD.
また、樹脂材料Rが溶解した液体現像剤LDは、無色または白薄色であり、無極性である。更に、樹脂材料Rが溶解した液体現像剤LDは、高粘度という特徴を備える。このため、液体現像剤LD中に回転体を浸漬させ、液体現像剤LDの粘度の変化に応じて、回転体のトルクが変化することを利用し、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRを測定する技術が考えられる。しかしながら、溶解樹脂濃度CRに応じて、液体現像剤LDの粘度は大きく変動する。 Further, the liquid developer LD in which the resin material R is dissolved is colorless or white light and nonpolar. Furthermore, the liquid developer LD in which the resin material R is dissolved has a feature of high viscosity. For this reason, the rotating body is immersed in the liquid developer LD, and the dissolved resin concentration CR in the liquid developer LD is changed using the fact that the torque of the rotating body changes according to the change in the viscosity of the liquid developer LD. A measurement technique can be considered. However, the viscosity of the liquid developer LD varies greatly depending on the dissolved resin concentration CR.
表1は、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRを予め変化させた場合の、各溶解樹脂濃度CRに応じた液体現像剤LDの粘度を示している。このように、液体現像剤LDは、溶解樹脂濃度CRに応じて、粘度が大きく変化する。なお、液体現像剤LDの粘度測定には、「JIS−Z8803液体の粘度−測定方法」に基づいた回転粘度計を使用した。 Table 1 shows the viscosity of the liquid developer LD corresponding to each dissolved resin concentration CR when the dissolved resin concentration CR of the liquid developer LD is changed in advance. Thus, the viscosity of the liquid developer LD varies greatly depending on the dissolved resin concentration CR. For measuring the viscosity of the liquid developer LD, a rotational viscometer based on “JIS-Z8803 Liquid Viscosity—Measurement Method” was used.
このような液体現像剤LDの粘度の変化があるため、粘度が高い(トルクが大きい)濃度領域では、所望する精度で濃度が検出されたとしても、粘度が低い(トルクが小さい)濃度領域では、所望する精度で濃度が検出されない。また、粘度が極めて高い(トルクが極めて大きい)領域では、回転体の回転数が著しく低下し、濃度検出の精度が落ちてしまう。更に、回転体のトルクが上昇しすぎると、回転体の回転が停止し、濃度検出が困難となる。 Since there is such a change in the viscosity of the liquid developer LD, in the concentration region where the viscosity is high (torque is large), even if the concentration is detected with the desired accuracy, in the concentration region where the viscosity is low (torque is small). The concentration is not detected with the desired accuracy. Further, in the region where the viscosity is extremely high (the torque is extremely large), the rotational speed of the rotating body is remarkably lowered, and the accuracy of density detection is lowered. Furthermore, if the torque of the rotating body increases too much, the rotation of the rotating body stops, making it difficult to detect the density.
本実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280では、回転体が回転する濃度検出装置のように、液体現像剤LDに対して、機械的な作用を施すことがないため、液体現像剤LDの粘度の変化に対応することが可能となる。そして、以下に示すとおり、本実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280は、該液体現像剤LDの粘度の変化を利用する点にも特徴を有する。以下に、本実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280による溶解樹脂濃度CRの測定について詳述する。
In the dissolved resin
図4は、本実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280の溶解樹脂濃度CRおよび周波数計696の出力周波数Fの関係を示した図である。図5は、溶解樹脂濃度検出装置280における周波数計696の出力周波数Fと、QCMセンサー60の浸漬深さD3との関係を示した図である。また、図6は、液体現像剤LDの液温Tと、液体現像剤LDの粘度ηとの関係を示した図である。図7は、溶解樹脂濃度検出装置280における液体現像剤LDの液温Tと、周波数計696の出力周波数Fとの関係を示した図である。更に、図8は、溶解樹脂濃度検出装置280が備える発振回路641の温度依存性を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the dissolved resin concentration CR of the dissolved resin
図4は、検出装置本体280Aの各種条件を一定にし、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRを予め変化させた場合において、周波数計696が検出する出力周波数Fを示している。このように、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRに応じて、QCMセンサー60内の水晶振動子611の出力周波数Fが変化することがわかる。これは、前述のように、液体現像剤LDの粘度が、溶解樹脂濃度CRによって変化することに起因している。そして、溶解樹脂濃度CRと出力周波数Fとの間に一定の相関関係が存在する。したがって、水晶振動子611の出力周波数Fを利用して、液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRを検出することが可能となる。
FIG. 4 shows the output frequency F detected by the
一方、水晶振動子611の出力周波数Fは、液体現像剤LDに浸漬される水晶振動子611の深さに影響されることを本発明者は知見した。図5は、所定の溶解樹脂濃度CRの液体現像剤LDにおいて、QCMセンサー60のセンサー電極61の深さD3(図5ではd)を変化させた場合の出力周波数Fの様子を示している。なお、センサー電極61の深さD3は、図2に示されている。図5によれば、同じ溶解樹脂濃度CRであっても、センサー電極61が浸漬される深さD3に応じて、水晶振動子611の出力周波数Fが変化することがわかる。該出力周波数Fの変化には、センサー電極61の上方を覆う液体現像剤LDの液高さが影響している。センサー電極61よりも上方の液高さが増大すれば、水晶振動子611の振動エネルギーが多く必要となるためである。
On the other hand, the present inventor has found that the output frequency F of the
更に、図6は、所定の溶解樹脂濃度CRを供えた液体現像剤LDの液温Tを、不図示のヒーターまたは冷却装置によって、変化させた場合の粘度ηの変化を表している。このように、液体現像剤LDの液温Tが変化すると、キャリア液C中の樹脂材料Rの流動性が変化し、液体現像剤LDの粘度ηが変化する。そして、図7に示すように、この液体現像剤LDの粘度ηの影響を受け、同一の溶解樹脂濃度CRの液体現像剤LDであっても、液温Tが変化すると水晶振動子611の出力周波数Fが変化してしまう。なお、該出力周波数Fの変化には、回路ユニット64内の発振回路641の温度依存性が含まれている可能性があった。しかしながら、図8に示すように、発振回路641自体の温度を変化させても、周波数計696が検出する出力周波数Fは、ほとんど変化しないことがわかった。したがって、上記の液温Tの変化に伴う出力周波数Fの変化は、液体現像剤LDの粘度ηの変化によるものであることがわかる。
Further, FIG. 6 shows a change in the viscosity η when the liquid temperature T of the liquid developer LD having a predetermined dissolved resin concentration CR is changed by a heater or a cooling device (not shown). Thus, when the liquid temperature T of the liquid developer LD changes, the fluidity of the resin material R in the carrier liquid C changes, and the viscosity η of the liquid developer LD changes. As shown in FIG. 7, even if the liquid developer LD has the same dissolved resin concentration CR due to the influence of the viscosity η of the liquid developer LD, when the liquid temperature T changes, the output of the
液体現像剤LDにおける溶解樹脂濃度CRを、水晶振動子611の振動作用を用いて測定する場合の上記の問題を踏まえ、本実施形態では、QCMセンサー60の支持構造および濃度算出部698の濃度算出方法に特徴を備える。
In the present embodiment, based on the above-described problem when the dissolved resin concentration CR in the liquid developer LD is measured using the vibration action of the
前述のとおり、QCMセンサー60は、濃度検出槽691内の液体現像剤LD内に浸漬される(図1)。この際、QCMセンサー60の直上には、ハウジング65の底面部651が配置される。そして、QCMセンサー60の台座部62が、底面部651に当接するように配設される。すなわち、底面部651は、液体現像剤LDの中で、QCMセンサー60の上方を覆い、かつ、QCMセンサー60との深さ方向の距離が一定に保持される。これにより、QCMセンサー60のセンサー電極61と底面部651との鉛直方向における距離D1が常に一定に保持される。このため、QCMセンサー60の上方を覆う液体現像剤LDの液高さが常に一定に保持される。この結果、センサー電極61の浸漬深さによる出力周波数Fの変動を抑止することが可能となる。なお、QCMセンサー60の上方に存在する液体現像剤の影響を更に回避するためには、図1において、浸漬されるQCMセンサー60の底面部651に対する深さD1は、6mm以上であることが好ましい。また、QCMセンサー60を覆う底面部651の面積については、底面部651の直径が34mm以上であることが好ましい。これにより、QCMセンサー60の上方が、底面部651によって十分覆われる。
As described above, the
濃度算出部698は、周波数計696が検出する出力周波数Fを、溶解樹脂濃度CRに換算する。この際、濃度算出部698は、液体現像剤LDの液温によってもたらされる溶解樹脂濃度CRの変動量を補正する。まず、液温センサー692によって検出された液体現像剤LDの液温Tが、記憶部697に格納される。一方、記憶部697には、予め、温度補正値Vtが格納されている。温度補正値Vtは、図7に基づいて算出された補正値であり、液温Tにおける出力周波数Fを、基準液温25度における換算周波数FCに換算するために使用される。濃度算出部698は、検出された液温Tおよび出力周波数Fから、換算周波数FCを導出する。
The
また、記憶部697には、予め、濃度換算値Vdが格納されている。濃度換算値Vdは、図4の検量線に基づいて、換算周波数FC(図4における出力周波数F)を溶解樹脂濃度CRに換算するために使用される。このため、本実施形態では、濃度換算値Vdは、所定の周波数毎に格納されている。濃度算出部698は、該濃度換算値Vdに基づいて、上記の換算周波数FCから、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRを導出する。
The
このように、本実施形態では、液体現像剤LD中に浸漬されるQCMセンサー60の浸漬深さD3(D1)の影響や、液体現像剤LDの液温Tの影響を補正した上で、液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRを検出することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, after correcting the influence of the immersion depth D3 (D1) of the
<画像形成装置としての実施形態>
次に、上記の実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280が組み込まれた画像形成装置について説明する。図9は、溶解樹脂濃度検出装置280が組み込まれたカラープリンタ1(画像形成装置)の概略構成図、図10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11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9乃至図11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。
<Embodiment as Image Forming Apparatus>
Next, an image forming apparatus incorporating the dissolved resin
図9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。
As shown in FIG. 9, the
図10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。
As shown in FIG. 10, the upper
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。
The
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9、図10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。
The
画像形成ユニットFY、FM、FC、及びFBは、中間転写ベルト21の近傍であって、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、それぞれ平行に配置される。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、各色の混色がもたらす完成画像への影響を配慮すると、この配置の順番が好ましい。
The image forming units FY, FM, FC, and FB are arranged in parallel in the vicinity of the
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、一次転写ローラー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ー30とを備える。なお、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ー30が設けられていないが、その他の構成は同一である。
The image forming units FY, FM, FC, and FB include a
また、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LDの供給、並びに回収が行われる。液体現像剤循環装置LY、LM、LC、LBについては後に詳述する。 In addition, liquid developer circulating devices LY, LM, LC, and LB are provided corresponding to the image forming units FY, FM, FC, and FB, respectively, and supply and recovery of the liquid developer LD of each color are performed. The liquid developer circulating devices LY, LM, LC, and LB will be described in detail later.
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する。感光体ドラム10は、図9、図10において反時計回りに回転される。帯電器11は、感光体ドラム10の表面を一様に帯電させる。LED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。
The
現像装置14は、トナー及び液体のキャリアを含む液体現像剤LD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。
The developing
図11を参照して、現像装置14は、現像容器140、現像ローラー141、供給ローラー142、支持ローラー143、供給ローラーブレード144、現像クリーニングブレード145、現像剤回収装置146及び現像ローラー帯電器147を含む。
Referring to FIG. 11, the developing
現像容器140は、内部にトナー粒子と液体のキャリアとからなる液体現像剤LDの供給を受ける。この液体現像剤LD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。液体現像剤LDは、供給ローラー142と支持ローラー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ー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LD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12参照)。
The developing
支持ローラー143は現像容器140の略中央に配置され、下方から供給ローラー142に当接されてニップ部を形成する。供給ローラー142は、支持ローラー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る。供給ローラー142の周面には、液体現像剤LDを保持するための溝が設けられている。図11に点線矢印で示すように、支持ローラー143は反時計方向に、供給ローラー142は時計方向に回転する。
The
供給ノズル278から供給される液体現像剤LDは、前記ニップ部の回転方向上流側で一時的に滞留される。液体現像剤LDは、両ローラー142、143の回転に伴って、供給ローラー142の前記溝に保持された状態で上方へ運ばれる。供給ローラーブレード144は、供給ローラー142の周面に圧接され、供給ローラー142に保持される液体現像剤LDの量が所定量になるように。液体現像剤LDを規制する。供給ローラーブレード144により掻き落とされた余剰の液体現像剤LDは、現像容器140の底部で受け取られる。
The liquid developer LD supplied from the
現像ローラー141は、現像容器140の上部開口部に、供給ローラー142と接するように配置されている。現像ローラー141は供給ローラー142と同方向に回転される(現像ローラー141と供給ローラー142とが当接するニップ部では、現像ローラー141の表面は供給ローラー142の表面と逆方向に移動する)。現像ローラー141の周面に、供給ローラー142の周面に保持された液体現像剤LDが受け渡される。供給ローラー142の液体現像剤の層厚が所定値に規制されているため、現像ローラー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。
The developing
現像ローラー帯電器147は、トナーの帯電極性と同極性の帯電電位を、現像ローラー141の表面上に与える。このため、現像ローラー141に担持された現像剤層中のトナーが、現像ローラー141の表面側に移動され、現像効率が向上する。現像ローラー帯電器147は、現像ローラー141のうち、供給ローラー142との接触部よりも回転方向下流側であって、感光体ドラム10との接触部よりも上流側において、現像ローラー141の周面に対向するように配設される。
The developing
現像ローラー141は、感光体ドラム10に当接する。感光体ドラム10の表面の静電潜像の電位と現像ローラー141に印加される現像バイアスとの電位差によって、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。
The developing
現像クリーニングブレード145は、現像ローラー141の感光体ドラム10との当接部よりも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ー141の表面の液体現像剤LDを除去する。
The
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LDを送り出す。液体現像剤LD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LDの粘度が高いため、現像剤回収装置146には液体現像剤LDの送り出しを補助する送り出しローラー(不図示)が備えられている。
The
一次転写ローラー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。一次転写ローラー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)の電圧が印加される。一次転写ローラー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。
The
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LDをクリーニングする。クリーニング装置26は、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。
The
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LD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LDを掻き取る。
The
除電装置13は、除電用の光源を有し、次の周回におけ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LDの除去後、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。
The
キャリア液除去ローラー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ー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。
The carrier
図10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、用紙を収納する給紙カセットを有している。
Returning to FIG. 10, the paper storage unit 3 is a part for storing a paper for fixing a toner image, and is disposed below the upper
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。二次転写部4は、中間転写ベルト21を支持する支持ローラー41と、支持ローラーに対向して配置された二次転写ローラー42とを有している。
The
定着部5は、用紙にトナー像を定着させる。定着部5は、二次転写部4の上側に配置されている。また、定着部5は、加熱ローラー51と、加熱ローラー51に対向して配置された加圧ローラー52とを有している。
The fixing
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。排出部6は、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、複数の搬送ローラー対を備え、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。
The discharge unit 6 discharges the sheet on which the toner image is fixed by the fixing
図12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LD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ー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。
FIG. 12 is a block diagram showing an outline of the entire liquid developer circulating device LY. The other liquid developer circulating devices LM, LC, LB have the same configuration. This liquid developer circulation device LY supplies the residual developer (mixture of toner and carrier liquid) scraped from the surface of the developing
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、ワニスタンク279、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、溶解樹脂濃度検出装置280、液体現像剤分離装置28、複数のポンプP1〜P15及び制御部550を備えている。
The liquid developer circulation device LY includes a
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LD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。
The
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ー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、供給ローラー142から現像ローラー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LD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。
The liquid developer scraped from the surface of the developing
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。このトナー濃度が調整された液体現像剤LDは、現像装置14に補給される。現像剤収容容器272は、第3パイプ83を介して、残留現像剤タンク271と接続されている。また、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LD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。
The
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LDのトナーの濃度を検出する。固形分濃度検出装置273は、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、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LD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。
The solid content
溶解樹脂濃度検出装置280は、現像剤収容容器272内の液体現像剤LD中の溶解樹脂濃度CRを検出する。現像剤収容容器272に接続されている環状の第12パイプ892に、溶解樹脂濃度検出装置280が接続されている。この環状の第12パイプ892には、第15ポンプP15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LDは、第15ポンプP15の駆動により第12パイプ892の入口端から溶解樹脂濃度検出装置280へ導かれ、その後、第12パイプ892の出口端から現像剤収容容器272に戻される。該溶解樹脂濃度検出装置280には、本発明の実施形態に係る溶解樹脂濃度検出装置280が適用される。すなわち、溶解樹脂濃度検出装置280の濃度検出槽691(図2)に、環状の第12パイプ892が接続される。
The dissolved
キャリアタンク274は、キャリア液を収納する。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。
The
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LDを収納する。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LDが供給され、容器272内の液体現像剤LD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LD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。
The
ワニスタンク279は、現像装置14で用いられる液体現像剤LDよりも溶解樹脂濃度CRが高い液体現像剤LDを収納する。溶解樹脂濃度検出装置280により、現像剤収容容器272内の溶解樹脂濃度CRが適正範囲よりも低いと判定された場合に、ワニスタンク279から現像剤収容容器272内に、溶解樹脂濃度CRが高い液体現像剤LDが、供給される。この結果、現像剤収容容器272内の液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRが上げられる。ワニスタンク279と現像剤収容容器272とは第11パイプ891で接続されており、前記液体現像剤LDの供給は、第11パイプ891の途中に設けられた第13ポンプP13の駆動によって実行される。
The
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LD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LD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。
The stirring
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LD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で接続されている。現像剤リザーブタンク277は、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LD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。さらに、現像剤リザーブタンク277は、ワニスタンク279と第3直結管路930で接続されている。第1、第2、第3直結管路910、920、930には第11ポンプP11、第12ポンプP12、第14ポンプP14がそれぞれ配置され、各タンクからキャリア、トナーおよび溶解樹脂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、第3直結管路910、920、930からのキャリア、トナー及び溶解樹脂供給系統は、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LDを生成する場合に活用される。
The
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LDを、現像装置14(現像容器140)へ供給する。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で接続されている。前記液体現像剤LD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。
The
更に、液体現像剤循環装置LYは、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、液体現像剤LDの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。
Further, the liquid developer circulation device LY includes a
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、ワニスタンク279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。
Although not shown, the
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、樹脂材料Rが溶解されたキャリア液Cと、を分離し、トナーとキャリア液Cとを別々に抽出する。クリーニング装置26および液体現像剤分離装置28は、第9パイプ881によって接続されている。第9パイプ881には、第9ポンプP9が取り付けられている。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およびキャリアタンク274は、第10パイプ882によって接続されている。第10パイプ882には、第10ポンプP10が取り付けられている。液体現像剤分離装置28で抽出されたキャリア液C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。
The liquid
制御部550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550は、第1〜第12ポンプP1〜P15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。
The control unit 550 includes a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores each control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data such as arithmetic processing and control processing. Etc. The controller 550 controls driving of the first to twelfth pumps P1 to P15, driving of a motor that operates the liquid
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。
Next, the operation of the
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によって、用紙収納部3から一枚ずつ取り出され、用紙搬送部7に沿って搬送される。そして、用紙は二次転写部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該用紙に二次転写される。
In synchronization with the formation of the color toner image, the paper stored in the paper storage unit 3 is taken out from the paper storage unit 3 one by one by a paper feeding device (not shown), and is transported along the
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、カラートナー像が、熱と圧力により用紙に定着される。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。
The sheet on which the color toner image has been transferred is further conveyed to the fixing
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ー141上に残留した液体現像剤LD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、供給ローラー142から現像ローラー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LD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550によって駆動制御される。
The liquid developer LD remaining on the developing
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550は、第2ポンプP2を駆動させる。制御部550は、残留現像剤タンク271に対して、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LD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550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LD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LDは、現像剤リザーブタンク277へ供給される。また、同様に、現像剤収容容器272中の液体現像剤LDの溶解樹脂濃度CRが、溶解樹脂濃度検出装置280によって測定された後、必要量の樹脂成分Rが、制御部550によって、調整される。
When the liquid developer amount in the
液体現像剤分離装置28の内部では、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ー540で分離されたキャリア液は、第10パイプ882を通してキャリアタンク274へ送られる。一方、トナー回収ローラー530から回収されたトナーは、廃棄タンクに導かれる。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。
Inside the liquid
<液体現像剤について>
次に、上記の実施形態において、溶解樹脂濃度検出装置280の測定対象として使用される液体現像剤LDについて説明する。前述のとおり、液体現像剤LDは、電気絶縁性のキャリア液Cと、キャリア液C中に分散された着色粒子Pと、を含む。また、液体現像剤LDは、樹脂材料Rを含有する。上記の画像形成装置に使用される上で、好ましくは、液体現像剤LDは、測定温度25℃において、30〜400mPa・sの粘度を有する。より好ましくは、液体現像剤の粘度(測定温度25℃)は、40〜300mPa・sであり、さらに好ましくは50〜250mPa・sである。
<About liquid developer>
Next, the liquid developer LD used as a measurement target of the dissolved resin
<キャリア液>
液体キャリアの役割を果たす電気絶縁性のキャリア液Cは、液体現像剤LDの電気絶縁性を高める。電気絶縁性のキャリア液Cとしては、例えば、25℃における体積抵抗が1012Ω・cm以上(換言すれば導電率が1.0pS/cm以下)の電気絶縁性有機溶剤が好ましい。さらに前記物性に加えて、後述の樹脂材料Rを溶解させることができるもの(樹脂材料Rの溶解度が相対的に高いもの)が好ましく用いられる。
<Carrier liquid>
The electrically insulating carrier liquid C that plays the role of a liquid carrier enhances the electrical insulation of the liquid developer LD. As the electrically insulating carrier liquid C, for example, an electrically insulating organic solvent having a volume resistance at 25 ° C. of 1012 Ω · cm or more (in other words, conductivity of 1.0 pS / cm or less) is preferable. Further, in addition to the above physical properties, those capable of dissolving a resin material R described later (a resin material R having a relatively high solubility) are preferably used.
また、液体現像剤LDの全体の粘度(測定温度25℃)が30〜400mPa・sとなるように、キャリア液Cの粘度・種類・配合量を適宜調整・選択される。液体現像剤LDの粘度は、キャリア液Cとして用いられる有機溶剤と後述される樹脂材料Rとの組み合わせによっても左右される。したがって、所望の液体現像剤LDの粘度及び選択される樹脂材料Rの種類に合わせて有機溶剤の種類及び配合量が適宜決定される。 Further, the viscosity, type, and blending amount of the carrier liquid C are appropriately adjusted and selected so that the overall viscosity (measurement temperature 25 ° C.) of the liquid developer LD is 30 to 400 mPa · s. The viscosity of the liquid developer LD also depends on the combination of the organic solvent used as the carrier liquid C and the resin material R described later. Therefore, the type and blending amount of the organic solvent are appropriately determined according to the desired viscosity of the liquid developer LD and the type of the selected resin material R.
このような電気絶縁性の有機溶剤としては、例えば、常温で液体の脂肪族炭化水素や植物油が挙げられる。 Examples of such an electrically insulating organic solvent include aliphatic hydrocarbons and vegetable oils that are liquid at room temperature.
脂肪族炭化水素としては、例えば、液状のn−パラフィン系炭化水素、iso−パラフィン系炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、分岐鎖を有する脂肪族炭化水素又はそれらの混合物が好ましい。例えば、脂肪族炭化水素として、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、シクロヘキサン、パークロロエチレン、トリクロロエタンが用いられる。環境対応(VOC対策)の観点から、不揮発性の有機溶剤及び揮発性が相対的に低い有機溶剤(例えば、沸点が200℃以上のもの)が好ましく、例えば、炭素数が16以上の脂肪族炭化水素を比較的多く含む流動パラフィンが好ましく用いられる。 As the aliphatic hydrocarbon, for example, liquid n-paraffinic hydrocarbon, iso-paraffinic hydrocarbon, halogenated aliphatic hydrocarbon, branched aliphatic hydrocarbon or a mixture thereof is preferable. For example, n-hexane, n-heptane, n-octane, nonane, decane, dodecane, hexadecane, heptadecane, cyclohexane, perchloroethylene, and trichloroethane are used as the aliphatic hydrocarbon. From the viewpoint of environmental measures (measures against VOC), non-volatile organic solvents and organic solvents with relatively low volatility (for example, those having a boiling point of 200 ° C. or higher) are preferable. Liquid paraffin containing a relatively large amount of hydrogen is preferably used.
上記の実施形態では、樹脂材料Rがキャリア液Cに溶解する限り、キャリア液Cとして、樹脂材料Rの溶解度が相対的に高いもの(樹脂材料Rの良溶媒)のみを用いてもよく、又は、樹脂材料Rの溶解度が相対的に低いもの(樹脂材料Rの貧溶媒)を混合して用いてもよい。 In the above embodiment, as long as the resin material R is dissolved in the carrier liquid C, only the carrier liquid C having a relatively high solubility of the resin material R (good solvent for the resin material R) may be used, or A resin material R having a relatively low solubility (a poor solvent for the resin material R) may be mixed and used.
キャリア液C中の上述の油類の含有量は、液体現像剤LD中に含まれる樹脂材料Rの種類や含有量に依存する。好適な油類の含有量として、例えば、70〜95質量%が挙げられる。70質量%未満では、樹脂材料Rをキャリア液Cに良好に溶解させることが困難となる。 The content of the oils in the carrier liquid C depends on the type and content of the resin material R contained in the liquid developer LD. Examples of suitable oil content include 70 to 95% by mass. If it is less than 70 mass%, it will be difficult to dissolve the resin material R well in the carrier liquid C.
上記の実施形態では、液体現像剤LDの導電率は、例えば、200pS/cm以下であることが好ましい。キャリア液Cは、単体では、絶縁溶液であるが、着色粒子である顔料や分散剤などが分散されることで、液体現像剤LDは、所定の導電率を有する。したがって、トール油脂肪酸といった油類に樹脂材料Rを溶解させることにより得られた溶液(以下、「樹脂溶液」と称される)に高電気抵抗の脂肪族炭化水素を混合することにより、液体現像剤LDの導電率が、例えば200pS/cm以下に調整されることが好ましい。 In the embodiment described above, the conductivity of the liquid developer LD is preferably 200 pS / cm or less, for example. The carrier liquid C is an insulating solution by itself, but the liquid developer LD has a predetermined electrical conductivity by dispersing pigments and dispersants that are colored particles. Therefore, liquid development can be achieved by mixing aliphatic hydrocarbons having high electrical resistance with a solution obtained by dissolving resin material R in oils such as tall oil fatty acid (hereinafter referred to as “resin solution”). It is preferable that the electrical conductivity of the agent LD is adjusted to 200 pS / cm or less, for example.
<着色粒子>
上記の実施形態では、トナーとしての着色粒子Pには、顔料そのものが用いられる。尚、上述の画像形成ユニットFMに用いられる着色粒子Pは、マゼンタ色の色相を有する。上述の画像形成ユニットFCに用いられる着色粒子Pは、シアン色の色相を有する。上述の画像形成ユニットFYに用いられる着色粒子Pは、イエロー色の色相を有する。上述の画像形成ユニットFBに用いられる着色粒子Pは、ブラック色の色相を有する。
<Colored particles>
In the above embodiment, the pigment itself is used for the colored particles P as the toner. The colored particles P used in the image forming unit FM described above have a magenta hue. The colored particles P used in the image forming unit FC described above have a cyan hue. The colored particles P used in the above-described image forming unit FY have a yellow hue. The colored particles P used in the above-described image forming unit FB have a black hue.
上記の実施形態における顔料としては、例えば、従来公知の有機顔料や無機顔料が特に限定することなく用いられる。 As a pigment in said embodiment, a conventionally well-known organic pigment and an inorganic pigment are used, for example, without specifically limiting.
例えば、黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラックといったアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。青色顔料としては、C.I.Pigment Blue 15:3、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキが挙げられる。 Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides. Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, and tartrazine lake. . Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK. Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B. Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake. Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment Blue 15: 3, cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chlorinated product, first sky blue, and indanthrene blue BC. Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.
液体現像剤LD中の顔料の含有量は、1〜30質量%が好ましい。より好ましくは、3質量%以上であり、さらに好ましくは、5質量%以上である。また、より好ましくは、20質量%以下であり、さらに好ましくは、10質量%以下である。 The content of the pigment in the liquid developer LD is preferably 1 to 30% by mass. More preferably, it is 3 mass% or more, More preferably, it is 5 mass% or more. Moreover, More preferably, it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less.
液体現像剤LD中の顔料の平均粒子径すなわち体積基準の中位径(D50)は、0.1〜1.0μmが好ましい。0.1μm未満の平均粒子径を有する顔料は、例えば、画像濃度の低下を引き起こす。1.0μmを超える平均粒子径を有する顔料は、例えば、定着性の低下を引き起こす。ここで、体積基準の中位径(D50)とは、一般に、粒度分布が求められている1群の粒子の全体積を100%として累積カーブを求めたときの累積カーブが50%となる点の粒子径をいう。 The average particle diameter of the pigment in the liquid developer LD, that is, the volume-based median diameter (D50) is preferably 0.1 to 1.0 μm. A pigment having an average particle size of less than 0.1 μm causes, for example, a reduction in image density. A pigment having an average particle diameter exceeding 1.0 μm causes, for example, a decrease in fixability. Here, the volume-based median diameter (D50) is generally that the cumulative curve is 50% when the cumulative curve is obtained with the total volume of a group of particles whose particle size distribution is required as 100%. The particle diameter of
<高分子化合物(樹脂材料)>
上記の実施形態に係る液体現像剤LDに含有される樹脂材料Rは、有機高分子化合物である。キャリア液Cに溶解性を有する有機高分子化合物として、液体現像剤の粘度を上げ、且つ、画像形成におけるにじみ発生を抑制できる材料が選択される。有機高分子化合物として、環状オレフィン共重合体、スチレン系エラストマー、セルロースエーテル、ポリビニルブチラールが例示される。好ましくは、有機高分子化合物として、スチレン系エラストマーが用いられる。樹脂材料Rとしては、単一種の有機高分子化合物が用いられてもよいし、或いは、複数種の有機高分子化合物が用いられてもよい。
<Polymer compound (resin material)>
The resin material R contained in the liquid developer LD according to the above embodiment is an organic polymer compound. As the organic polymer compound having solubility in the carrier liquid C, a material capable of increasing the viscosity of the liquid developer and suppressing the occurrence of bleeding in image formation is selected. Examples of the organic polymer compound include cyclic olefin copolymer, styrene elastomer, cellulose ether, and polyvinyl butyral. Preferably, a styrene elastomer is used as the organic polymer compound. As the resin material R, a single type of organic polymer compound may be used, or a plurality of types of organic polymer compounds may be used.
そして、上記の実施形態に係る液体現像剤LDでは、有機高分子化合物は、キャリア液Cに溶解される。キャリア液Cに溶解している有機高分子化合物は、ゲルの状態であってもよい。有機高分子化合物の種類や分子量によっては、キャリア液C中で相互に絡み合ったゲル状の有機高分子化合物が得られる。ゲル状の有機高分子化合物は、比較的低い流動性を有する。例えば、有機高分子化合物の濃度が高い場合、有機高分子化合物とキャリア液Cとの親和性が低い場合、或いは、気温が低い場合には、ゲル状の有機高分子化合物が得られやすい。一方、キャリア液C中での相互の絡み合いが少ない有機高分子化合物は、比較的流動性が高い溶液となる。 In the liquid developer LD according to the above embodiment, the organic polymer compound is dissolved in the carrier liquid C. The organic polymer compound dissolved in the carrier liquid C may be in a gel state. Depending on the type and molecular weight of the organic polymer compound, a gel-like organic polymer compound entangled with each other in the carrier liquid C can be obtained. Gel-like organic polymer compounds have relatively low fluidity. For example, when the concentration of the organic polymer compound is high, when the affinity between the organic polymer compound and the carrier liquid C is low, or when the temperature is low, a gel-like organic polymer compound is easily obtained. On the other hand, the organic polymer compound with little entanglement in the carrier liquid C becomes a solution having relatively high fluidity.
液体現像剤LD中の有機高分子化合物の含有量は、有機高分子化合物の種類応じて、適切に決定される。有機高分子化合物の含有量は、例えば、1〜10質量%であることが好ましい。 The content of the organic polymer compound in the liquid developer LD is appropriately determined according to the type of the organic polymer compound. The content of the organic polymer compound is preferably 1 to 10% by mass, for example.
有機高分子化合物の含有量が1質量%未満であると、液体現像剤LDにおける十分な粘度が得られず、画像形成におけるにじみ発生が十分に抑制できない可能性がある。また、有機高分子化合物の含有量が10質量%を超えると、シートSの表面上に留まる有機高分子化合物による被膜の量が多くなり過ぎ、被膜の乾燥性が過度に低下する。この結果、被膜の粘着性(タック性)が過度に大きくなり、画像の耐擦過性が過度に低下する可能性がある。 If the content of the organic polymer compound is less than 1% by mass, sufficient viscosity in the liquid developer LD cannot be obtained, and there is a possibility that the occurrence of bleeding in image formation cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, when the content of the organic polymer compound exceeds 10% by mass, the amount of the coating with the organic polymer compound remaining on the surface of the sheet S is excessively increased, and the drying property of the coating is excessively lowered. As a result, the adhesiveness (tackiness) of the film may be excessively increased, and the scratch resistance of the image may be excessively decreased.
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, For example, the following modified embodiment can be taken.
(1)上記の実施形態では、溶解樹脂濃度検出装置280において、平板からなるハウジング65の底面部651が、水平に配設される態様にて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、底面部651は、予め所定の角度で、水平面に対して僅かに傾斜した面であってもよい。この場合、液体現像剤LD中に気泡が発生することがあっても、該気泡はハウジング65の底部651に滞留することなく、底部651の斜面に沿って逃がされる。したがって、該気泡が水晶振動子611の発振に影響を与えることが抑止される。
(1) In the above embodiment, in the dissolved resin
(2)また、上記の実施形態では、QCMセンサー60の上方を覆い、QCMセンサー60の浸漬深さを一定に保持する規制部材として、ハウジング65の底面部651を用いて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、ハウジング65(底面部651)とは別の部材が、QCMセンサー60の上方に、QCMセンサー60を覆うように配置される構成であってもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)また、上記の実施形態では、固形分濃度検出装置273および溶解樹脂濃度検出装置280は、それぞれ異なる環状のパイプを介して、現像剤収容容器272の液体現像剤LDの濃度を測定するものとして説明した。しかし、これに限定されるものではなく、固形分濃度検出装置273および溶解樹脂濃度検出装置280は、同一のパイプを介して現像剤収容容器272から採取された液体現像剤LDを測定対象とし、それぞれ固形分濃度および溶解樹脂濃度を検出する態様であってもよい。
(3) In the above embodiment, the solid content
1 カラープリンタ(画像形成装置)
280 溶解樹脂濃度検出装置(濃度検出装置)
280A 検出装置本体
280B 測定部
60 QCMセンサー(センサー部)
61 センサー電極
611 水晶振動子
612 第1電極部(第1電極)
613 第2電極部(第2電極)
62 台座部
63a 第1リード部
63b 第2リード部
64 回路ユニット
641 発振回路
65 ハウジング
651 底面部(底部)
66 シールド(シールド部材)
691 濃度検出槽(貯留容器)
692 液温センサー(液温検出手段)
693 電源
694 第1配線部
695 第2配線部
696 周波数計
697 記憶部
698 濃度算出部
1 Color printer (image forming device)
280 Dissolved resin concentration detector (concentration detector)
280A
61
613 Second electrode portion (second electrode)
62
66 Shield (Shield member)
691 Concentration detection tank (storage container)
692 Liquid temperature sensor (liquid temperature detection means)
693
Claims (8)
前記貯留容器内の前記液体現像剤に浸漬され、前記液体現像剤中の前記溶解した樹脂成分の濃度に応じた振動周波数を発振する水晶振動子を含むセンサー部と、
前記センサー部に接続され、前記水晶振動子を発振させる発振回路と、
前記貯留容器内の前記液体現像剤に浸漬され、前記センサー部の上方を覆い、かつ、前記センサー部との深さ方向の距離が一定に保持された規制部材と、
前記水晶振動子が発振する前記振動周波数から、前記液体現像剤中における溶解樹脂成分の濃度を算出する濃度算出部と、
を有することを特徴とする濃度検出装置。 A storage container for storing a liquid developer containing a dissolved resin component;
A sensor unit including a crystal resonator that immerses in the liquid developer in the storage container and oscillates a vibration frequency according to the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer;
An oscillation circuit connected to the sensor unit and oscillating the crystal resonator;
A regulating member that is immersed in the liquid developer in the storage container, covers an upper portion of the sensor unit, and a distance in the depth direction from the sensor unit is held constant;
A concentration calculator that calculates the concentration of the dissolved resin component in the liquid developer from the vibration frequency at which the crystal resonator oscillates;
A concentration detection apparatus comprising:
前記センサー部は、前記ハウジングの前記底部から、下方に突出するように配設され、
前記発振回路は、前記底部を介して、前記センサー部に接続され、
前記規制部材は、前記ハウジングの前記底部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。 The housing further includes a housing that houses the oscillation circuit and is immersed in the liquid developer,
The sensor portion is disposed so as to protrude downward from the bottom portion of the housing,
The oscillation circuit is connected to the sensor unit via the bottom,
The concentration detection apparatus according to claim 1, wherein the restriction member is the bottom portion of the housing.
前記濃度算出部は、前記液温検出手段が検出する前記液体現像剤の液温に応じて、前記振動周波数または、前記振動周波数から算出される前記溶解樹脂成分の濃度を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の濃度検出装置。 A liquid temperature detecting means for detecting a liquid temperature of the liquid developer in the storage container;
The concentration calculation unit corrects the vibration frequency or the concentration of the dissolved resin component calculated from the vibration frequency in accordance with the liquid temperature of the liquid developer detected by the liquid temperature detection unit. The concentration detection apparatus according to claim 1 or 2.
前記水晶振動子を両側から挟むように配設され、前記水晶振動子に電圧を印加する第1電極および第2電極と、
前記第1電極または前記第2電極の一方を、前記液体現像剤から保護する表面規制部材と、を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の濃度検出装置。 The sensor unit is
A first electrode and a second electrode which are disposed so as to sandwich the crystal resonator from both sides and apply a voltage to the crystal resonator;
4. The concentration detection apparatus according to claim 1, further comprising a surface regulating member that protects one of the first electrode and the second electrode from the liquid developer. 5.
該底部の中心部の直下に、前記センサー部が配設されることを特徴とする請求項2に記載の濃度検出装置。 The bottom of the housing is a circular flat plate disposed horizontally,
The concentration detection apparatus according to claim 2, wherein the sensor unit is disposed immediately below the center of the bottom.
前記トナーを含有するとともに、樹脂成分が溶解される液体現像剤を貯留し、前記像担持体に前記トナーを供給する現像装置と、
前記液体現像剤における前記トナーおよび前記樹脂成分の濃度を調整する現像剤調整部と、
前記液体現像剤中の前記樹脂成分の濃度を検出する、請求項1乃至7の何れか1項に記載の濃度検出装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed;
A developing device that contains the toner, stores a liquid developer in which a resin component is dissolved, and supplies the toner to the image carrier;
A developer adjusting unit that adjusts the concentrations of the toner and the resin component in the liquid developer;
The concentration detector according to any one of claims 1 to 7, which detects the concentration of the resin component in the liquid developer.
An image forming apparatus comprising:
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