JP2990117B2 - 濃度検出装置及び濃度検出方法 - Google Patents
濃度検出装置及び濃度検出方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、濃度検出装置及び
濃度検出方法に関し、特に、帯電したトナー粒子をキャ
リア液に含有した液体現像剤の濃度を検出する濃度検出
装置及び濃度検出方法に関する。
濃度検出方法に関し、特に、帯電したトナー粒子をキャ
リア液に含有した液体現像剤の濃度を検出する濃度検出
装置及び濃度検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像形成装置には、静電潜像を担
持した感光体ドラムの周面に現像液を供給して静電潜像
を顕像化する湿式現像方式のものがある。この方式の画
像形成装置では、トナー粒子の消費に対応して変動する
液体現像剤のトナー濃度やトナー電荷が画像品質に影響
を与える。このため、液体現像剤中のトナー濃度やトナ
ー電荷を把握して、常に安定した状態に保持することが
必要であり、そのための検出技術は重要である。
持した感光体ドラムの周面に現像液を供給して静電潜像
を顕像化する湿式現像方式のものがある。この方式の画
像形成装置では、トナー粒子の消費に対応して変動する
液体現像剤のトナー濃度やトナー電荷が画像品質に影響
を与える。このため、液体現像剤中のトナー濃度やトナ
ー電荷を把握して、常に安定した状態に保持することが
必要であり、そのための検出技術は重要である。
【０００３】上記検出技術に関する種々の提案がなされ
ている。例えば、特開平3-295453号公報には、液体現像
剤の電導度を測定することによってトナー粒子の荷電量
を検出する電子写真用液体現像剤の評価方法が記載され
ている。特開昭63-303380号公報には、液体現像剤内に
一対の電極を配置し、電極間導電率に対応したトナー供
給信号を発し、このトナー供給信号に従って、トナー濃
度を制御するトナー濃度制御方法が記載される。
ている。例えば、特開平3-295453号公報には、液体現像
剤の電導度を測定することによってトナー粒子の荷電量
を検出する電子写真用液体現像剤の評価方法が記載され
ている。特開昭63-303380号公報には、液体現像剤内に
一対の電極を配置し、電極間導電率に対応したトナー供
給信号を発し、このトナー供給信号に従って、トナー濃
度を制御するトナー濃度制御方法が記載される。
【０００４】特開昭56-39570号公報には、光センサによ
って液体現像剤の透過率を測定し、この測定値と、電極
を用いて測定したキャリヤ液の抵抗値とを関係付けるこ
とによってトナー濃度を制御する画像濃度制御方法が記
載されている。特公昭63-5751号公報には、電界と透過
光検出との組合わせによってトナー濃度を検出する実効
濃度検出装置が記載される。また、特開平1-179064号公
報には、共用現像装置に使用される各色カラーの液体現
像剤の導電率を、特開昭63-303380号公報と同様の方法
によって測定してトナー濃度を制御する現像液濃度制御
方法が記載される。
って液体現像剤の透過率を測定し、この測定値と、電極
を用いて測定したキャリヤ液の抵抗値とを関係付けるこ
とによってトナー濃度を制御する画像濃度制御方法が記
載されている。特公昭63-5751号公報には、電界と透過
光検出との組合わせによってトナー濃度を検出する実効
濃度検出装置が記載される。また、特開平1-179064号公
報には、共用現像装置に使用される各色カラーの液体現
像剤の導電率を、特開昭63-303380号公報と同様の方法
によって測定してトナー濃度を制御する現像液濃度制御
方法が記載される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子写真用
の液体現像剤では、溶媒であるキャリア液に、帯電した
トナー粒子を含有している。液体現像剤中には、帯電電
荷としてのトナー粒子の他に、電荷制御剤（ＣＣＡ）に
よるカウンタイオンやエクセスイオンが存在する。カウ
ンタイオンは、トナー粒子の帯電極性に対して逆極性を
有するイオンであり、また、エクセスイオンは通常、ト
ナー粒子の極性と同極性を有するイオンである。特開平
3-295453号公報に記載の評価方法では、これらイオンの
性質を考慮せずに、トナー粒子の帯電電荷を一対の電極
によって測定し、液体現像剤全体の電導度を単に測定し
ている。このため、液体現像剤中のトナー粒子の帯電電
荷に関する情報を的確に把握することが困難になってい
る。また、特開昭63-303380号公報に記載のトナー濃度
制御方法においても同様に、一対の電極によって導電率
を単に測定するだけであるため、トナー粒子の濃度を測
定することはできない。
の液体現像剤では、溶媒であるキャリア液に、帯電した
トナー粒子を含有している。液体現像剤中には、帯電電
荷としてのトナー粒子の他に、電荷制御剤（ＣＣＡ）に
よるカウンタイオンやエクセスイオンが存在する。カウ
ンタイオンは、トナー粒子の帯電極性に対して逆極性を
有するイオンであり、また、エクセスイオンは通常、ト
ナー粒子の極性と同極性を有するイオンである。特開平
3-295453号公報に記載の評価方法では、これらイオンの
性質を考慮せずに、トナー粒子の帯電電荷を一対の電極
によって測定し、液体現像剤全体の電導度を単に測定し
ている。このため、液体現像剤中のトナー粒子の帯電電
荷に関する情報を的確に把握することが困難になってい
る。また、特開昭63-303380号公報に記載のトナー濃度
制御方法においても同様に、一対の電極によって導電率
を単に測定するだけであるため、トナー粒子の濃度を測
定することはできない。
【０００６】特開昭56-39570号公報や特公昭63-5751号
公報に記載の従来技術では、上記従来の電気的測定によ
る課題に対し、光の透過率の変化を利用することによっ
てトナー濃度の変化を検出する。しかし、光の透過率の
測定にあたっては次のような課題がある。つまり、透過
率を測定するには、発光素子と受光素子とから成る光セ
ンサ対を液体現像剤中に浸漬させる処置、或いは、液体
現像剤の通路途中に通過ギャップを狭くした透光性の測
定用窓を有する光センサ部を配置する等の処置が必要に
なる。現像液中に光センサ対を浸漬させる手法は、配線
上の課題に加え、液体現像剤の付着による発光／受光面
に対する汚染があるため、実用的とは言い難い。また、
測定用窓を用いて測定する手法は、測定用窓の汚染の他
に、測定ギャップへの気泡や異物が混入することに伴っ
て、測定結果の信頼性が低下するおそれがある。更に、
透過光を利用したセンシング方法は、各色のカラー用液
体現像剤を使用する場合と黒色の液体現像剤を使用する
場合とで透過レベルが異なり、使用される液体現像剤の
種類によって透過レベルが変化するため、測定結果が安
定し難い。
公報に記載の従来技術では、上記従来の電気的測定によ
る課題に対し、光の透過率の変化を利用することによっ
てトナー濃度の変化を検出する。しかし、光の透過率の
測定にあたっては次のような課題がある。つまり、透過
率を測定するには、発光素子と受光素子とから成る光セ
ンサ対を液体現像剤中に浸漬させる処置、或いは、液体
現像剤の通路途中に通過ギャップを狭くした透光性の測
定用窓を有する光センサ部を配置する等の処置が必要に
なる。現像液中に光センサ対を浸漬させる手法は、配線
上の課題に加え、液体現像剤の付着による発光／受光面
に対する汚染があるため、実用的とは言い難い。また、
測定用窓を用いて測定する手法は、測定用窓の汚染の他
に、測定ギャップへの気泡や異物が混入することに伴っ
て、測定結果の信頼性が低下するおそれがある。更に、
透過光を利用したセンシング方法は、各色のカラー用液
体現像剤を使用する場合と黒色の液体現像剤を使用する
場合とで透過レベルが異なり、使用される液体現像剤の
種類によって透過レベルが変化するため、測定結果が安
定し難い。
【０００７】特開平1-179064号公報にあっては、特開昭
63-303380号公報と同様に、一対の電極の配置により導
電率を測定しているため、帯電したトナー粒子の濃度を
測定することができない。
63-303380号公報と同様に、一対の電極の配置により導
電率を測定しているため、帯電したトナー粒子の濃度を
測定することができない。
【０００８】本発明は、上記に鑑み、液体現像剤のトナ
ー濃度を、イオンの影響を低減しつつ的確に測定するこ
とができる濃度検出装置及び濃度検出方法を提供するこ
とを目的とする。
ー濃度を、イオンの影響を低減しつつ的確に測定するこ
とができる濃度検出装置及び濃度検出方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の濃度検出装置は、帯電したトナー粒子をキ
ャリア液に含有した液体現像剤のトナー濃度を検出する
濃度検出装置において、液体現像剤を挟んで相互に対向
し、直流の第１の電源に接続されて第１の電界を液体現
像剤に付与する第１電極及び第２電極と、前記第１及び
第２電極の対向方向と略直交する方向に相互に対向し、
第２の電源に接続されて前記第１の電界と略直交する第
２の電界を液体現像剤に付与する第３電極及び第４電極
とを備え、前記第３電極が複数の電極部に分割されてお
り、該分割された各電極部の電流値を夫々検出する電流
検出手段を更に備えることを特徴とする。
に、本発明の濃度検出装置は、帯電したトナー粒子をキ
ャリア液に含有した液体現像剤のトナー濃度を検出する
濃度検出装置において、液体現像剤を挟んで相互に対向
し、直流の第１の電源に接続されて第１の電界を液体現
像剤に付与する第１電極及び第２電極と、前記第１及び
第２電極の対向方向と略直交する方向に相互に対向し、
第２の電源に接続されて前記第１の電界と略直交する第
２の電界を液体現像剤に付与する第３電極及び第４電極
とを備え、前記第３電極が複数の電極部に分割されてお
り、該分割された各電極部の電流値を夫々検出する電流
検出手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】本発明の濃度検出装置では、相互に略直交
する２方向の電界を液体現像剤に付与できるので、電気
泳動現象によって、液体現像液中のトナー粒子、カウン
ターイオン及びエクセスイオンを夫々の質量や帯電状態
に対応して移動させることができる。ここで、質量の差
により液体現像剤内でのトナー粒子の移動速度はエクセ
スイオンの移動速度より遅いので、第３電極における複
数の電極部には、エクセスイオンとトナー粒子との比率
が異なった状態で吸着される。これにより、各電極部の
電流値が夫々に変化するため、これらの電流値を夫々検
出することにより、液体現像剤のトナー濃度を算出する
ことが可能になる。従って、液体現像剤中のイオンの影
響を低減させて、液体現像剤のトナー濃度を常に的確に
測定することが可能になる。
する２方向の電界を液体現像剤に付与できるので、電気
泳動現象によって、液体現像液中のトナー粒子、カウン
ターイオン及びエクセスイオンを夫々の質量や帯電状態
に対応して移動させることができる。ここで、質量の差
により液体現像剤内でのトナー粒子の移動速度はエクセ
スイオンの移動速度より遅いので、第３電極における複
数の電極部には、エクセスイオンとトナー粒子との比率
が異なった状態で吸着される。これにより、各電極部の
電流値が夫々に変化するため、これらの電流値を夫々検
出することにより、液体現像剤のトナー濃度を算出する
ことが可能になる。従って、液体現像剤中のイオンの影
響を低減させて、液体現像剤のトナー濃度を常に的確に
測定することが可能になる。
【００１１】ここで、測定された各電流値の相互の差分
を、予め設定した基準値と比較することによって液体現
像剤のトナー濃度を算出する濃度算出手段を更に備える
ことが好ましい。或いは、これに代えて、前記複数の電
極部に流れる各電流値の変化における傾きを夫々算出
し、該傾きを、予め設定した基準値と比較することによ
って液体現像剤のトナー濃度を算出する濃度算出手段を
更に備えることも好ましい態様である。これらの場合、
第３の電極における複数の電極部の電流値の測定に基づ
いて、トナー濃度を容易に算出することができる。
を、予め設定した基準値と比較することによって液体現
像剤のトナー濃度を算出する濃度算出手段を更に備える
ことが好ましい。或いは、これに代えて、前記複数の電
極部に流れる各電流値の変化における傾きを夫々算出
し、該傾きを、予め設定した基準値と比較することによ
って液体現像剤のトナー濃度を算出する濃度算出手段を
更に備えることも好ましい態様である。これらの場合、
第３の電極における複数の電極部の電流値の測定に基づ
いて、トナー濃度を容易に算出することができる。
【００１２】また、第２の電源は、極性が相互に逆向き
にされた状態で第３電極及び第４電極に対して選択的に
接続される２つの直流電源を備えることが好ましい。こ
の場合、トナー濃度の検出後に、第３電極及び第４電極
を夫々、濃度検出時とは逆の極性に印加接続し、複数の
電極部に夫々吸着されたエクセスイオンやトナー粒子を
離脱させることができる。
にされた状態で第３電極及び第４電極に対して選択的に
接続される２つの直流電源を備えることが好ましい。こ
の場合、トナー濃度の検出後に、第３電極及び第４電極
を夫々、濃度検出時とは逆の極性に印加接続し、複数の
電極部に夫々吸着されたエクセスイオンやトナー粒子を
離脱させることができる。
【００１３】更に好ましくは、第２の電源は、直流電圧
を重畳した交流電源である。この場合、直流電源のみで
電界を発生させる場合に比較し、検出精度をより高める
ことができる。
を重畳した交流電源である。この場合、直流電源のみで
電界を発生させる場合に比較し、検出精度をより高める
ことができる。
【００１４】また本発明は、別の態様によると、帯電し
たトナー粒子をキャリア液に含有した液体現像剤のトナ
ー濃度を検出する濃度検出方法において、第１電極及び
第２電極を、液体現像剤を挟んで相互に対向させて直流
の第１の電源に接続し、液体現像剤に第１の電界を付与
し、複数の電極部に分割した第３電極及び少なくとも１
つの第４電極を、前記第１及び第２電極の対向方向と略
直交する方向に相互に対向させて第２の電源に接続し、
液体現像剤に前記第１の電界と略直交する第２の電界を
付与し、前記第３電極の分割された各電極部の電流値を
夫々検出することを特徴とする。
たトナー粒子をキャリア液に含有した液体現像剤のトナ
ー濃度を検出する濃度検出方法において、第１電極及び
第２電極を、液体現像剤を挟んで相互に対向させて直流
の第１の電源に接続し、液体現像剤に第１の電界を付与
し、複数の電極部に分割した第３電極及び少なくとも１
つの第４電極を、前記第１及び第２電極の対向方向と略
直交する方向に相互に対向させて第２の電源に接続し、
液体現像剤に前記第１の電界と略直交する第２の電界を
付与し、前記第３電極の分割された各電極部の電流値を
夫々検出することを特徴とする。
【００１５】本発明の濃度検出方法によると、第３電極
における複数の電極部に、エクセスイオンとトナー粒子
との比率を異ならせて吸着できるので、各電極部の電流
値を夫々検出することにより、液体現像剤のトナー濃度
を算出することができる。
における複数の電極部に、エクセスイオンとトナー粒子
との比率を異ならせて吸着できるので、各電極部の電流
値を夫々検出することにより、液体現像剤のトナー濃度
を算出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例の濃度検出
装置の要部を示す模式図である。本実施形態例では、湿
式現像方式の画像形成装置用の液体現像剤として、正極
に帯電したトナー粒子をキャリア液に含有したものを挙
げて説明する。
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例の濃度検出
装置の要部を示す模式図である。本実施形態例では、湿
式現像方式の画像形成装置用の液体現像剤として、正極
に帯電したトナー粒子をキャリア液に含有したものを挙
げて説明する。
【００１７】濃度検出装置１１は、液体現像剤中のトナ
ー濃度を検出するもので、液体現像剤を挟んで相互に対
向し、第１の電源である直流電源Ｖ1に接続されて、直
流の第１の電界を液体現像剤に付与する第１電極１２及
び第２電極１３を備える。第１電極１２と直流電源Ｖ1
との間には、第１及び第２電極１２、１３に対する電源
供給状態を切り換える切換えスイッチＳｗ2が挿入され
ている。切換えスイッチＳｗ2がオンしたとき、第１電
極１２が正極、第２電極１３が負極に印加接続される。
ー濃度を検出するもので、液体現像剤を挟んで相互に対
向し、第１の電源である直流電源Ｖ1に接続されて、直
流の第１の電界を液体現像剤に付与する第１電極１２及
び第２電極１３を備える。第１電極１２と直流電源Ｖ1
との間には、第１及び第２電極１２、１３に対する電源
供給状態を切り換える切換えスイッチＳｗ2が挿入され
ている。切換えスイッチＳｗ2がオンしたとき、第１電
極１２が正極、第２電極１３が負極に印加接続される。
【００１８】濃度検出装置１１は更に、第１及び第２電
極１２、１３の対向方向と略直交する方向に対向し、第
２の電源２８に接続されて、第１の電界と略直交する第
２の電界を液体現像剤に付与する第３電極１４及び第４
電極１５を備える。第３電極１４は、相互に分割されて
絶縁され、第２電極１３側に配置された電極部１４ａと
第１電極１２側に配置された電極部１４ｂとから成る。
第２の電源２８は、直流電源Ｖ2、Ｖ3、及び、直流電圧
を重畳した交流電源Ｖ4を備える。直流電源Ｖ2及びＶ3
は、各一端が接続点２２に共通接続され、各他端が、切
換えスイッチＳｗ1の各切換え端子２４、２５、２６に
夫々接続されている。また、直流電圧を重畳した交流電
源Ｖ4は、一端が接続点２２に接続され、他端が直流電
源を介して切換え端子２６に接続される。この直流電源
は、負極側を交流電源Ｖ4に向け、正極側を切換え端子
２６に向けている。接続点２２と電極部１４ａとの間、
及び接続点２２と電極部１４ｂとの間には、電流検出手
段としての第１電流計Ａ1と第２電流計Ａ2とが夫々挿入
されている。
極１２、１３の対向方向と略直交する方向に対向し、第
２の電源２８に接続されて、第１の電界と略直交する第
２の電界を液体現像剤に付与する第３電極１４及び第４
電極１５を備える。第３電極１４は、相互に分割されて
絶縁され、第２電極１３側に配置された電極部１４ａと
第１電極１２側に配置された電極部１４ｂとから成る。
第２の電源２８は、直流電源Ｖ2、Ｖ3、及び、直流電圧
を重畳した交流電源Ｖ4を備える。直流電源Ｖ2及びＶ3
は、各一端が接続点２２に共通接続され、各他端が、切
換えスイッチＳｗ1の各切換え端子２４、２５、２６に
夫々接続されている。また、直流電圧を重畳した交流電
源Ｖ4は、一端が接続点２２に接続され、他端が直流電
源を介して切換え端子２６に接続される。この直流電源
は、負極側を交流電源Ｖ4に向け、正極側を切換え端子
２６に向けている。接続点２２と電極部１４ａとの間、
及び接続点２２と電極部１４ｂとの間には、電流検出手
段としての第１電流計Ａ1と第２電流計Ａ2とが夫々挿入
されている。
【００１９】従って、切換えスイッチＳｗ1の接触子２
７が切換え端子２４、２５、２６の何れかに切り換えら
れると、電極部１４ａ及び電極部１４ｂには夫々、直流
電源Ｖ2、直流電源Ｖ3、又は直流電源を重畳した交流電
源Ｖ4が接続される。直流電源Ｖ2が接続されたときに
は、双方の電極部１４ａ、１４ｂが負極に印加接続さ
れ、且つ第４電極１５が正極に印加接続されて、第３電
極１４と第４電極１５との間には直流の第２電界が発生
する。一方、直流電源Ｖ3が接続されたときには、双方
の電極部１４ａ、１４ｂが正極に印加接続され、且つ第
４電極１５が負極に印加接続されて、第３電極１４と第
４電極１５との間には、第２電界と反対向きの直流の第
３の電界が発生する。また、直流電圧を重畳した交流電
源Ｖ4が接続されたときには、第３電極１４と第４電極
１５との間に交番の電界が発生する。
７が切換え端子２４、２５、２６の何れかに切り換えら
れると、電極部１４ａ及び電極部１４ｂには夫々、直流
電源Ｖ2、直流電源Ｖ3、又は直流電源を重畳した交流電
源Ｖ4が接続される。直流電源Ｖ2が接続されたときに
は、双方の電極部１４ａ、１４ｂが負極に印加接続さ
れ、且つ第４電極１５が正極に印加接続されて、第３電
極１４と第４電極１５との間には直流の第２電界が発生
する。一方、直流電源Ｖ3が接続されたときには、双方
の電極部１４ａ、１４ｂが正極に印加接続され、且つ第
４電極１５が負極に印加接続されて、第３電極１４と第
４電極１５との間には、第２電界と反対向きの直流の第
３の電界が発生する。また、直流電圧を重畳した交流電
源Ｖ4が接続されたときには、第３電極１４と第４電極
１５との間に交番の電界が発生する。
【００２０】第１電流計Ａ1及び第２電流計Ａ2は、直流
電源Ｖ2、Ｖ3が接続されたときには直流電流計として機
能し、交流電源Ｖ4に切り換えられたときには交流電流
計として機能する。直流電源Ｖ1及び直流電源Ｖ2におけ
る双方の電圧値は、Ｖ1＜Ｖ2の関係に設定される。図１
中の１９は正極に帯電したトナー粒子、１７はトナー粒
子の極性と同じ極性を有するエクセスイオン、１８はト
ナー粒子の極性と逆の極性を有するカウンタイオンを示
す。
電源Ｖ2、Ｖ3が接続されたときには直流電流計として機
能し、交流電源Ｖ4に切り換えられたときには交流電流
計として機能する。直流電源Ｖ1及び直流電源Ｖ2におけ
る双方の電圧値は、Ｖ1＜Ｖ2の関係に設定される。図１
中の１９は正極に帯電したトナー粒子、１７はトナー粒
子の極性と同じ極性を有するエクセスイオン、１８はト
ナー粒子の極性と逆の極性を有するカウンタイオンを示
す。
【００２１】濃度検出装置１１は、第１電流計Ａ1で測
定された電極部１４ａの電流値Ｉ1と、第２電流計Ａ2で
測定された電極部１４ｂの電流値Ｉ2とを入力して、液
体現像剤のトナー濃度を検出する濃度算出手段２０を備
えている。濃度算出手段２０は、比較回路２０ａと判定
回路２０ｂとを備える。比較回路２０ａは、予め設定さ
れた基準電流値とトナー濃度とを相互に比例させたテー
ブルデータを備えており、入力した電流値Ｉ1と電流値
Ｉ2との差分であるＩ1−Ｉ2を算出し、この差分をテー
ブルデータと比較する。判定回路２０ｂは、比較回路２
０ａによる比較結果に基づいて、液体現像剤のトナー濃
度を判定する。
定された電極部１４ａの電流値Ｉ1と、第２電流計Ａ2で
測定された電極部１４ｂの電流値Ｉ2とを入力して、液
体現像剤のトナー濃度を検出する濃度算出手段２０を備
えている。濃度算出手段２０は、比較回路２０ａと判定
回路２０ｂとを備える。比較回路２０ａは、予め設定さ
れた基準電流値とトナー濃度とを相互に比例させたテー
ブルデータを備えており、入力した電流値Ｉ1と電流値
Ｉ2との差分であるＩ1−Ｉ2を算出し、この差分をテー
ブルデータと比較する。判定回路２０ｂは、比較回路２
０ａによる比較結果に基づいて、液体現像剤のトナー濃
度を判定する。
【００２２】図２は、濃度検出装置１１の要部を示す斜
視図である。濃度検出装置１１における第１〜第４電極
１２〜１５は、画像形成装置の潜像画像担持体（感光ド
ラム）に近接する潜像画像現像用の現像部（図示せず）
と、液体現像剤収容部（図示せず）との間の連通路１０
に設けられる。
視図である。濃度検出装置１１における第１〜第４電極
１２〜１５は、画像形成装置の潜像画像担持体（感光ド
ラム）に近接する潜像画像現像用の現像部（図示せず）
と、液体現像剤収容部（図示せず）との間の連通路１０
に設けられる。
【００２３】図３は、第１電流計Ａ1で測定される電流
値Ｉ1及び第２電流計Ａ2で測定される電流値Ｉ2と、時
間ｔとの相関関係を示すグラフである。差分であるＩ1
−Ｉ2の算出は、サンプリングとして定期的に実行され
る。このサンプリングは、例えば、液体現像剤に対する
電界付与を開始してから、双方の電流値がピークを示す
前の時間Ｔ1の時点で測定することができる。
値Ｉ1及び第２電流計Ａ2で測定される電流値Ｉ2と、時
間ｔとの相関関係を示すグラフである。差分であるＩ1
−Ｉ2の算出は、サンプリングとして定期的に実行され
る。このサンプリングは、例えば、液体現像剤に対する
電界付与を開始してから、双方の電流値がピークを示す
前の時間Ｔ1の時点で測定することができる。
【００２４】次に、本濃度検出装置１１の動作を説明す
る。液体現像剤が、液体現像剤収容部から現像部に向か
って連通路１０を矢印Ｂ方向に流れる状態で、定期的に
電流値の測定を行う。まず、切換えスイッチＳｗ2をオ
ンして第１電極１２と第２電極１３との間に直流電源Ｖ
1を接続し、第１電極１２を正極、第２電極１３を負極
に印加接続し、第１電極１２と第２電極１３との間に第
１の電界を発生させる。また、切換えスイッチＳｗ1を
切り換えて、第３電極１４と第４電極１５との間に直流
電源Ｖ1を接続し、第３電極１４を負極、第４電極１５
を正極に印加接続する。これにより、第３電極１４と第
４電極１５との間に、第１の電界と略直交する方向の第
２の電界が発生する。
る。液体現像剤が、液体現像剤収容部から現像部に向か
って連通路１０を矢印Ｂ方向に流れる状態で、定期的に
電流値の測定を行う。まず、切換えスイッチＳｗ2をオ
ンして第１電極１２と第２電極１３との間に直流電源Ｖ
1を接続し、第１電極１２を正極、第２電極１３を負極
に印加接続し、第１電極１２と第２電極１３との間に第
１の電界を発生させる。また、切換えスイッチＳｗ1を
切り換えて、第３電極１４と第４電極１５との間に直流
電源Ｖ1を接続し、第３電極１４を負極、第４電極１５
を正極に印加接続する。これにより、第３電極１４と第
４電極１５との間に、第１の電界と略直交する方向の第
２の電界が発生する。
【００２５】上記の電界発生下で、液体現像剤中のエク
セスイオン１７及びトナー粒子１９は、電気泳動現象に
よって第１電極１２側から第２電極１３側に移動しつ
つ、第４電極１５側から第３電極１４側に向かう移動力
を付与される。ここで、第３電極１４側に移動するトナ
ー粒子１９は、エクセスイオン１７より質量が大きく、
電気泳動現象による移動速度が遅い。このため、電極部
１４ａには、移動速度が速いエクセスイオン１７がより
多く吸着され、電極部１４ｂには、移動速度が遅いトナ
ー粒子１９がより多く吸着される。これにより、電極部
１４ａ及び電極部１４ｂでは、電気抵抗値が夫々増大す
る。電気抵抗値の増加率は、質量が大きいトナー粒子１
９を吸着した電極部１４ｂ側でより大きくなるので、電
流値Ｉ1及び電流値Ｉ2は夫々、図３に示すように変化す
る。また、上記電界発生下では、カウンタイオン１８は
第４電極１５側に移動して吸着される。
セスイオン１７及びトナー粒子１９は、電気泳動現象に
よって第１電極１２側から第２電極１３側に移動しつ
つ、第４電極１５側から第３電極１４側に向かう移動力
を付与される。ここで、第３電極１４側に移動するトナ
ー粒子１９は、エクセスイオン１７より質量が大きく、
電気泳動現象による移動速度が遅い。このため、電極部
１４ａには、移動速度が速いエクセスイオン１７がより
多く吸着され、電極部１４ｂには、移動速度が遅いトナ
ー粒子１９がより多く吸着される。これにより、電極部
１４ａ及び電極部１４ｂでは、電気抵抗値が夫々増大す
る。電気抵抗値の増加率は、質量が大きいトナー粒子１
９を吸着した電極部１４ｂ側でより大きくなるので、電
流値Ｉ1及び電流値Ｉ2は夫々、図３に示すように変化す
る。また、上記電界発生下では、カウンタイオン１８は
第４電極１５側に移動して吸着される。
【００２６】液体現像剤に対する電界付与を開始してか
ら所定時間の経過後に、比較回路２０ａでは、電流値Ｉ
1と電流値Ｉ2との差分Ｉ1−Ｉ2がテーブルデータと比較
され、判定回路２０ｂでは、比較回路２０ａによる比較
結果に基づいて液体現像剤のトナー濃度が判定される。
この後、液体現像剤には、トナー濃度の判定に従って適
宜トナーの補充が行われる。
ら所定時間の経過後に、比較回路２０ａでは、電流値Ｉ
1と電流値Ｉ2との差分Ｉ1−Ｉ2がテーブルデータと比較
され、判定回路２０ｂでは、比較回路２０ａによる比較
結果に基づいて液体現像剤のトナー濃度が判定される。
この後、液体現像剤には、トナー濃度の判定に従って適
宜トナーの補充が行われる。
【００２７】トナー濃度の検出後に、切換えスイッチＳ
ｗ1を切り換え、第３電極１４及び第４電極１５に対し
て直流電源Ｖ3を接続し、第３電極１４及び第４電極１
５を夫々、濃度検出時とは逆の極性に印加接続する。こ
れにより、電極部１４ａ、電極部１４ｂ及び第４電極１
５に夫々吸着されていたエクセスイオン１７、トナー粒
子１９及びカウンタイオン１８を離脱させることができ
る。この所定時間後に、上記サンプリングを再度実行す
る。
ｗ1を切り換え、第３電極１４及び第４電極１５に対し
て直流電源Ｖ3を接続し、第３電極１４及び第４電極１
５を夫々、濃度検出時とは逆の極性に印加接続する。こ
れにより、電極部１４ａ、電極部１４ｂ及び第４電極１
５に夫々吸着されていたエクセスイオン１７、トナー粒
子１９及びカウンタイオン１８を離脱させることができ
る。この所定時間後に、上記サンプリングを再度実行す
る。
【００２８】一方、第１電極１２と第２電極１３との間
で第１の電界を発生させた状態で、切換えスイッチＳｗ
1を、直流電圧を重畳した交流電源Ｖ4側に切り換える
と、第３電極１４と第４電極１５との間に交流による電
界が発生する。この場合には、第３電極１４及び第４電
極１５間の電界が周波数に対応して変化するので、電極
部１４ａ及び電極部１４ｂに向かうエクセスイオン１７
やトナー粒子１９の移動速度がやや遅くなり、濃度検出
に要する時間が長くなる。しかし、トナー粒子１９に対
して、言わば周期変動による振動を付与する状態になる
ので、直流電源Ｖ 2のみで電界を発生させる場合に比較
して、トナー濃度の検出精度が高くなる。交流電源の付
与時には、液体現像剤におけるキャリヤ液の電導度を測
定することも可能であるので、トナー濃度だけでなくキ
ャリヤ液の状態変化も検出できる。
で第１の電界を発生させた状態で、切換えスイッチＳｗ
1を、直流電圧を重畳した交流電源Ｖ4側に切り換える
と、第３電極１４と第４電極１５との間に交流による電
界が発生する。この場合には、第３電極１４及び第４電
極１５間の電界が周波数に対応して変化するので、電極
部１４ａ及び電極部１４ｂに向かうエクセスイオン１７
やトナー粒子１９の移動速度がやや遅くなり、濃度検出
に要する時間が長くなる。しかし、トナー粒子１９に対
して、言わば周期変動による振動を付与する状態になる
ので、直流電源Ｖ 2のみで電界を発生させる場合に比較
して、トナー濃度の検出精度が高くなる。交流電源の付
与時には、液体現像剤におけるキャリヤ液の電導度を測
定することも可能であるので、トナー濃度だけでなくキ
ャリヤ液の状態変化も検出できる。
【００２９】以上のように、本濃度検出装置１１では、
相互に略直交する２方向の電界を液体現像剤に付与し、
液体現像液中のトナー粒子１９及びエクセスイオン１７
を夫々の質量や帯電状態に対応して、電気泳動現象によ
って移動させることができる。また、液体現像剤中のイ
オンの影響を低減させつつ、変化する各電極部１４ａ、
１４ｂの電流値に基づいて液体現像剤のトナー濃度を的
確に検出することができる。このような濃度検出装置１
１によると、従来装置における光センサで濃度検出する
際の課題を解消でき、また、カラー液体現像剤のトナー
濃度を検出する際にも、構造を特に変更することなく使
用できる。
相互に略直交する２方向の電界を液体現像剤に付与し、
液体現像液中のトナー粒子１９及びエクセスイオン１７
を夫々の質量や帯電状態に対応して、電気泳動現象によ
って移動させることができる。また、液体現像剤中のイ
オンの影響を低減させつつ、変化する各電極部１４ａ、
１４ｂの電流値に基づいて液体現像剤のトナー濃度を的
確に検出することができる。このような濃度検出装置１
１によると、従来装置における光センサで濃度検出する
際の課題を解消でき、また、カラー液体現像剤のトナー
濃度を検出する際にも、構造を特に変更することなく使
用できる。
【００３０】本濃度検出装置１１は、液体現像剤が通過
する部分に電極１２〜１５を配置する簡素な構造を備え
るので、耐久性にも優れる。第１電極１２、第２電極１
３及び第４電極１５として相互に同一寸法の電極を、電
極部１４ａと電極部１４ｂとして相互に同一寸法の電極
を用いることができるので、装置の製造コストの低減に
寄与できる。また、直流電源Ｖ1、Ｖ2及びＶ3を、共通
の直流電源から供給される電源の極性や電圧値を適宜切
り換えて用いる構成とすることもできる。この場合に
は、本濃度検出装置１１の一層の低コストが期待でき
る。
する部分に電極１２〜１５を配置する簡素な構造を備え
るので、耐久性にも優れる。第１電極１２、第２電極１
３及び第４電極１５として相互に同一寸法の電極を、電
極部１４ａと電極部１４ｂとして相互に同一寸法の電極
を用いることができるので、装置の製造コストの低減に
寄与できる。また、直流電源Ｖ1、Ｖ2及びＶ3を、共通
の直流電源から供給される電源の極性や電圧値を適宜切
り換えて用いる構成とすることもできる。この場合に
は、本濃度検出装置１１の一層の低コストが期待でき
る。
【００３１】本実施形態例では、第３電極１４を２つの
電極部１４ａと電極部１４ｂとから構成したが、第３電
極１４は、この構成に限られることなく、第１電極１２
側から第２電極１３側に向かって並ぶ３つ以上の相互に
絶縁分割された電極から構成することもできる。また、
電極部１４ａ、１４ｂは、相互に絶縁されていればよい
ので、図１のように特に近接させなくてもよい。
電極部１４ａと電極部１４ｂとから構成したが、第３電
極１４は、この構成に限られることなく、第１電極１２
側から第２電極１３側に向かって並ぶ３つ以上の相互に
絶縁分割された電極から構成することもできる。また、
電極部１４ａ、１４ｂは、相互に絶縁されていればよい
ので、図１のように特に近接させなくてもよい。
【００３２】また、本実施形態例では、電流値Ｉ1と電
流値Ｉ2との差分をテーブルデータと比較することによ
ってトナー濃度を算出したが、本発明はこの構成に限ら
れない。即ち、電流値Ｉ1及び電流値Ｉ2の双方の変化に
おける傾きを比較回路２０ａで夫々算出し、この傾き
を、予め設定された基準値と比較回路２０ａで比較し、
この結果に基づいて判定回路２０ｂでトナー濃度を判定
する構成の濃度算出手段２０を備えることもできる。
流値Ｉ2との差分をテーブルデータと比較することによ
ってトナー濃度を算出したが、本発明はこの構成に限ら
れない。即ち、電流値Ｉ1及び電流値Ｉ2の双方の変化に
おける傾きを比較回路２０ａで夫々算出し、この傾き
を、予め設定された基準値と比較回路２０ａで比較し、
この結果に基づいて判定回路２０ｂでトナー濃度を判定
する構成の濃度算出手段２０を備えることもできる。
【００３３】本実施形態例では、液体現像剤収容部から
現像部に流れる状態の液体現像剤に対して濃度検出を行
ったが、これに限らず、第１〜第４電極１２〜１５に囲
まれた部分に滞留させた液体現像剤に対し濃度検出を行
うこともできる。
現像部に流れる状態の液体現像剤に対して濃度検出を行
ったが、これに限らず、第１〜第４電極１２〜１５に囲
まれた部分に滞留させた液体現像剤に対し濃度検出を行
うこともできる。
【００３４】なお、本実施形態例では、正極に帯電した
トナー粒子をキャリア液に含有した液体現像剤を挙げて
トナー濃度の検出に関する説明をしたが、本発明はこれ
に限られない。即ち、本発明の濃度検出装置及び濃度検
出方法により、負極に帯電したトナー粒子をキャリア液
に含有した液体現像剤のトナー濃度を検出することもで
きる。
トナー粒子をキャリア液に含有した液体現像剤を挙げて
トナー濃度の検出に関する説明をしたが、本発明はこれ
に限られない。即ち、本発明の濃度検出装置及び濃度検
出方法により、負極に帯電したトナー粒子をキャリア液
に含有した液体現像剤のトナー濃度を検出することもで
きる。
【００３５】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の濃度検出装置及び濃度検出
方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例から種々の修正及び変更を施した濃
度検出装置及び濃度検出方法も、本発明の範囲に含まれ
る。
づいて説明したが、本発明の濃度検出装置及び濃度検出
方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例から種々の修正及び変更を施した濃
度検出装置及び濃度検出方法も、本発明の範囲に含まれ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
相互に略直交する２方向の電界を液体現像剤に付与する
ことにより、液体現像剤のトナー濃度を、イオンの影響
を低減しつつ的確に測定することができる。
相互に略直交する２方向の電界を液体現像剤に付与する
ことにより、液体現像剤のトナー濃度を、イオンの影響
を低減しつつ的確に測定することができる。
【図１】本発明の一実施形態例の濃度検出装置の要部を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】図１の濃度検出装置の要部を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】図１の濃度検出装置で測定される電流値と時間
との相関関係を示すグラフである。
との相関関係を示すグラフである。
１１ 濃度検出装置 １２ 第１電極 １３ 第２電極 １４ 第３電極 １４ａ、１４ｂ 電極部 １５ 第４電極 １７ エクセスイオン １９ トナー粒子 ２０ 濃度算出手段 ２０ａ 比較回路 ２０ｂ 判定回路 Ａ1 第１電流計（電流検出手段） Ａ2 第２電流計（電流検出手段） Ｖ1 直流電源（第１の電源） Ｖ2、Ｖ3 直流電源（第２の電源） Ｖ4 交流電源（第２の電源）
Claims (6)
- 【請求項１】 帯電したトナー粒子をキャリア液に含有
した液体現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出装置に
おいて、 液体現像剤を挟んで相互に対向し、直流の第１の電源に
接続されて第１の電界を液体現像剤に付与する第１電極
及び第２電極と、 前記第１及び第２電極の対向方向と略直交する方向に相
互に対向し、第２の電源に接続されて前記第１の電界と
略直交する第２の電界を液体現像剤に付与する第３電極
及び第４電極とを備え、 前記第３電極が複数の電極部に分割されており、該分割
された各電極部の電流値を夫々検出する電流検出手段を
更に備えることを特徴とする濃度検出装置。 - 【請求項２】 測定された各電流値の相互の差分を、予
め設定した基準値と比較することによって液体現像剤の
トナー濃度を算出する濃度算出手段を更に備えることを
特徴とする請求項１に記載の濃度検出装置。 - 【請求項３】 前記複数の電極部に流れる各電流値の変
化における傾きを夫々算出し、該傾きを、予め設定した
基準値と比較することによって液体現像剤のトナー濃度
を算出する濃度算出手段を更に備えることを特徴とする
請求項１に記載の濃度検出装置。 - 【請求項４】 前記第２の電源は、極性が相互に逆向き
にされた状態で前記第３電極及び第４電極に対して選択
的に接続される２つの直流電源を備えることを特徴とす
る請求項１乃至３の内の何れか１項に記載の濃度検出装
置。 - 【請求項５】 前記第２の電源は、直流電圧を重畳した
交流電源であることを特徴とする請求項１乃至３の内の
何れか１項に記載の濃度検出装置。 - 【請求項６】 帯電したトナー粒子をキャリア液に含有
した液体現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出方法に
おいて、 第１電極及び第２電極を、液体現像剤を挟んで相互に対
向させて直流の第１の電源に接続し、液体現像剤に第１
の電界を付与し、 複数の電極部に分割した第３電極及び少なくとも１つの
第４電極を、前記第１及び第２電極の対向方向と略直交
する方向に相互に対向させて第２の電源に接続し、液体
現像剤に前記第１の電界と略直交する第２の電界を付与
し、 前記第３電極の分割された各電極部の電流値を夫々検出
することを特徴とする濃度検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9214455A JP2990117B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 濃度検出装置及び濃度検出方法 |
| US09/130,222 US5995778A (en) | 1997-08-08 | 1998-08-06 | Apparatus and method for detecting toner density in a liquid developer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9214455A JP2990117B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 濃度検出装置及び濃度検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152737A JPH1152737A (ja) | 1999-02-26 |
| JP2990117B2 true JP2990117B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=16656044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9214455A Expired - Fee Related JP2990117B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 濃度検出装置及び濃度検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5995778A (ja) |
| JP (1) | JP2990117B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3105868B2 (ja) | 1998-08-07 | 2000-11-06 | 新潟日本電気株式会社 | トナー濃度検出装置及びプログラムを記憶した記憶媒体 |
| JP3112891B2 (ja) * | 1998-10-27 | 2000-11-27 | 新潟日本電気株式会社 | トナー濃度測定装置およびそれを使用する画像形成装置 |
| US6535700B1 (en) * | 2000-11-03 | 2003-03-18 | Xerox Corporation | Liquid xerographic developability sensor |
| US6744996B2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-06-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of determining liquid toner depletion |
| JP4678173B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2011-04-27 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | トナー電流検出装置及びトナー電流検出方法 |
| US7675298B2 (en) * | 2007-06-15 | 2010-03-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Determining fluid characteristics |
| US20120027430A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Brown Kenneth J | Measuring developer density in an electrophotographic system |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559475A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-02 | Ricoh Co Ltd | Developing electrostatic field control unit of wet type electrophotography |
| JPS5639570A (en) * | 1979-12-03 | 1981-04-15 | Ricoh Co Ltd | Picture density control method |
| JPS635751A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-11 | 石川 正 | 遠赤外線サウナ |
| JP2603634B2 (ja) * | 1987-06-03 | 1997-04-23 | 株式会社リコー | 湿式現像のトナー濃度制御装置 |
| JPH01179064A (ja) * | 1988-01-05 | 1989-07-17 | Ricoh Co Ltd | 湿式カラー現像装置の現像液濃度制御方法および装置 |
| JPH03295453A (ja) * | 1990-04-13 | 1991-12-26 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 電子写真用液体現像剤の評価方法 |
| US5243391A (en) * | 1992-05-01 | 1993-09-07 | Printware, Inc. | Varying an electric field, during development of a latent electrostatic image with developer solution, in proportion to a sensed concentration of toner that is within the developer solution |
| CA2128676C (en) * | 1993-09-08 | 1997-12-23 | John D. Sotack | Capacitive sensor |
| US5447056A (en) * | 1994-06-03 | 1995-09-05 | Hewlett-Packard Company | Toner concentration control system for liquid electrophotography |
| JPH0915982A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Minolta Co Ltd | 液物性モニター装置 |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP9214455A patent/JP2990117B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-06 US US09/130,222 patent/US5995778A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5995778A (en) | 1999-11-30 |
| JPH1152737A (ja) | 1999-02-26 |
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