JP3022823B2 - 液体濃度検出装置 - Google Patents

液体濃度検出装置

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JP3022823B2 JP9275944A JP27594497A JP3022823B2 JP 3022823 B2 JP3022823 B2 JP 3022823B2 JP 9275944 A JP9275944 A JP 9275944A JP 27594497 A JP27594497 A JP 27594497A JP 3022823 B2 JP3022823 B2 JP 3022823B2
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    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/10Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a liquid developer
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶媒である液体の
中に溶け込んでいる溶質の濃度を検出する液体濃度検出
装置に関し、特に電子写真装置等に用いられる液体現像
静電記録装置での現像液中のトナー濃度を検出する液体
濃度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液体現像静電記録装置は、記録に直接関
与するトナーと、このトナーを搬送するための溶媒とで
構成されている現像液の中に静電潜像が形成された記録
紙を通すことにより、または現像液に静電潜像が形成さ
れた像担持体を接触させることにより現像を得ている。
液体現像静電記録装置では、現像液のトナー濃度を一定
に保つことが非常に重要である。従って、このトナー濃
度を検出し、その結果に基づいて、例えば現像液に溶媒
を補充したり、トナーを補充してトナー濃度を一定に保
つ必要がある。
【0003】トナー濃度の検出として、従来の液体現像
静電記録装置では、現像液を通す透明なパイプを挟んで
発光素子と受光素子とを設置し、この発光素子の光を受
光する受光素子の検出信号から現像液の光透過率を検出
し、この光透過率からトナー濃度を検出していた(特開
昭62−124567号公報)。
【0004】または、現像液の貯蔵部内に電極を配置し
て電気泳動させ、電極に付着したトナーを発光素子と受
光素子とで検出してトナー濃度を検出していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の現像液を通す透
明なパイプを挟んで発光素子と受光素子とを設置する現
像液のトナー濃度の検出では、測定精度が経時変化で劣
化していくという問題点がある。
【0006】その理由は、発光素子と受光素子とで挟ま
れた現像液を通す透明パイプの内面が、次第にトナー粒
子の付着により不透明になるからである。
【0007】また、電気泳動させ、電極に付着したトナ
ーを測定する方法は、コストが上昇するという問題点が
ある。
【0008】その理由は、電気泳動させるための電極、
電圧源などが必要となり装置が大がかりになるためであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液体濃度検出装
置は、溶質が拡散された液体を流す液体保持セル(図1
の5)と、発光手段(図1の1)と、前記発光手段から
出射され前記液体保持セルを流れる前記液体を透過した
光を受け受光量により前記液体の溶質濃度を検出する受
光手段(図1の2)と、前記液体が供給される供給用配
管(図1の20)および前記液体を排出する排出用配管
(図1の21)に接続され複数の前記液体保持セルが放
射状に回転自在に取り付けられかつ前記複数の液体保持
セルのうち検査位置に位置するもののみに前記液体を流
す軸部(図1の11)を有し、前記発光手段および前記
受光手段は、前記検査位置に位置する前記液体保持セル
を流れる前記液体の溶質濃度を検出し、前記交換手段
は、前記複数の液体保持セルを前記軸部を中心に回転さ
せて前記検査位置に位置する前記液体保持セルを前記複
数の液体保持セルのうちの他のものに交換する交換手段
(図2の7、8、9)とを備え、前記受光手段の検出信
号が第1の基準信号幅の一方の側に外れていれば前記液
体の溶質濃度が不足であるとして前記液体に溶質を補給
させ、他方の側に外れていれば前記液体の溶質濃度が過
剰であるとして前記液体に溶媒を補給させる濃度調整回
路(図2の10)を有し、前記受光手段の検出信号が第
1の基準信号幅の一方の側に外れていて前記液体に溶質
を補給させても前記受光手段の検出信号が前記第1の基
準信号幅の中に入る方向に変化せず、かつ第2の基準信
号幅の一方の側に外れていれば前記交換手段により前記
液体保持セルを交換し、前記受光手段の検出信号が前記
第1の基準信号幅の他方の側に外れていて前記液体に溶
媒を補給させても前記受光手段の検出信号が第1の基準
信号幅の中に入る方向に変化せず、かつ前記第2の基準
信号幅の他方の側に外れていれば前記交換手段により前
記液体保持セルを交換することが望ましい。
【0010】
【0011】また、前記発光手段および前記受光手段そ
れぞれとして、例えば前記液体の吸収光より長波長の光
を出射および検出する発光レーザダイオードおよびフォ
トダイオードを用いることができ、前記液体としては、
例えば液体現像静電記録装置に用いられる現像液(図1
の3)がある。
【0012】
【0013】
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0015】図1(a)および(b)は、それぞれ本発
明の実施の形態の液体濃度検査装置の平面図およびAA
断面図である。
【0016】固定の軸部11に液体保持部材4の中心部
が回転可能に取り付けられ、液体保持部材4は放射状に
3つの液体保持セル5が設けられている。軸部11の中
空部分は隔壁15により2つの分室16、17に縦割り
にされ、分室16は供給用配管20に接続され、分室1
7は排出用配管21に接続されていて、供給用配管20
と排出用配管21とは直接には接続されていない。
【0017】液体保持部材4の中心部の内部には、軸部
11を中心とする円形の中心室22が設けられている。
液体保持セル5は先端部にセル室19が設けられ、さら
にセル室19と中心室22とを結ぶ2本の流路18が設
けられている。
【0018】軸部11に隣接して発光手段1および受光
手段2からなる光センサーが固定されていて、通常にお
いて液体保持部材4は、いずれかの液体保持セル5のセ
ル室19が発光手段1と受光手段2との間に位置するよ
うに保持されている(液体保持セル5のこの位置を検査
位置と称す)。
【0019】中心室22内には、軸部11に固定され先
端が液体保持部材4の内面に摺動する隔壁12、13お
よび14が設けられ、軸部11には分室16を中心室2
2の隔壁12と13との間に接続する穴および分室17
を中心室22の隔壁13と14との間に接続する穴が設
けられている。検査位置にある液体保持セル5の流路1
8の一方は、端の開口が中心室22の隔壁12と13と
の間に位置し、流路18の他方は、端の開口が中心室2
2の隔壁13と14との間に位置する。
【0020】供給用配管20には、図示していない容器
からポンプにより現像液3が送り込まれる。現像液3
は、供給用配管20から分室16→隔壁12と13との
間→一方の流路18→セル室19→他方の流路18→隔
壁13と14との間→分室17→排出用配管21という
経路で流れる。排出用配管21から現像液3は、図示し
ていない現像器に送られ、現像器から上述の容器に戻さ
れる。
【0021】液体現像静電記録装置での現像液3は、溶
媒中にトナーが分散されたもので、トナーの色材の発色
により、一般に黒、イエロー、マジェンダ、シアンの4
色があり、4色の現像液に対応して4台の液体濃度検出
装置を設ける。発光手段1には、所用電力を少なくする
ために4色の現像液3の吸収する光の波長の中で最長の
ものよりさらに長い波長の光を出射する発光レーザダイ
オードを用い、発光手段1からの光は、セル室19中の
現像液3に全てが吸収されることなく受光手段2に到達
し受光されるが、現像液3中のトナーにより散乱し、現
像液3が濃いほど受光手段2が受ける光量は少なくな
る。液体保持セル5、少なくともセル室19の部分は、
発光手段1の光に対し透明な材質からなる。
【0022】図2は、発光手段1および受光手段2を含
む制御回路を示すブロック図である。
【0023】受光手段2の受光量により現像液3のトナ
ー濃度を検出できる。比較回路6は、受光手段2の検出
信号を第1の基準信号と比較して現像液3の濃度が適正
な範囲内にあるか否かを判断し、第2の基準信号と比較
して液体保持セル5の濃度検出精度への影響を判断す
る。
【0024】受光手段2が受光量に応じて出力する検出
信号を比較回路6で第1の基準信号幅と比較し、受光手
段2の検出信号が第1の基準信号幅の中に収まっていれ
ば現像液3の濃度は適正であるとし、第1の基準信号幅
から一方の側に外れていれば現像液3の濃度が不足して
いると判定し、濃度調整回路10は図示していない容器
内の現像液にトナーのみを補給させ、他方の側に外れて
いれば現像液3の濃度が過剰であると判定し、濃度調整
回路10は容器内の現像液に溶媒を補給させ、現像液の
トナー濃度を適正な値に戻す。このように受光手段2の
検出信号が第1の基準信号幅から外れても、トナーまた
は溶媒がトナーが補給されて適正な濃度にされた現像液
3がセル室19に流れ込んでくることにより、受光手段
2の検出信号は第1の基準信号幅の中に復帰する。
【0025】受光手段2の検出信号が第1の基準信号幅
から一方の側に外れた後に現像液にトナーを補給して所
定の時間が経っても受光手段2の検出信号が第1の基準
信号幅の中に戻らず、しかも第2の基準信号幅からも一
方の側に外れた場合は、液体保持セル5の中でトナーが
沈殿している等で検査位置にある液体保持セル5が機能
していないと判断して未使用の液体保持セル5が検査位
置に来るように、セル回転調整回路7は駆動回路8に指
令信号を送り駆動源9に液体保持部材4を回転させ、そ
の未使用であった液体保持セル5に新たに現像液3を導
入する。
【0026】また、受光手段2の検出信号が第1の基準
信号幅から他方の側に外れた後に現像液に溶媒を補給し
て所定の時間が経っても受光手段2の検出信号が第1の
基準信号幅の中に戻らず、しかも第2の基準信号幅から
も他方の側に外れた場合は、セル室19の内面にトナー
が付着して光が遮られている等で検査位置にある液体保
持セル5が機能していないと判断して未使用の液体保持
セル5が検査位置に来るように、セル回転調整回路7は
駆動回路8に指令信号を送り駆動源9に液体保持部材4
を回転させ、その未使用であった液体保持セル5に新た
に現像液3を導入する。
【0027】
【実施例】次に、本発明の実施例について図1および2
を参照して説明する。
【0028】液体現像静電記録装置で用いる現像液3の
トナー濃度は、一般に1%〜8%である。受光手段2の
検出信号は、現像液3の濃度が1%で80mAで、現像
液3の濃度が8%で10mAであるとして、第1の基準
信号幅の上限を60mAに、下限を20mAに設定す
る。また、第2の基準信号幅を第1の基準信号幅より広
げ、上限を100mAに、下限を5mAに設定する。
【0029】現像液3の濃度が1%程度まで下がり受光
手段2の検出信号が60mAを越えると、濃度調整回路
10は現像液にトナーを補給させる。この後に現像液3
の濃度が上がらず、しかも受光手段2の検出信号が10
0mAを越えた時は、セル回転調整回路7が液体保持部
材4を回転させ、検査位置の液体保持セル5を交換させ
る。
【0030】現像液3の濃度が8%程度まで上がり受光
手段2の検出信号が20mAを越えて下ると、濃度調整
回路10は現像液に溶媒を補給させる。この後に現像液
3の濃度が下がらず、しかも受光手段2の検出信号が5
mAを越えて下った時は、セル回転調整回路7が液体保
持部材4を回転させ、検査位置の液体保持セル5を交換
させる。
【0031】なお、本発明でトナーを拡散した液体は、
現像液に限られない。
【0032】また、交換手段は、複数の放射状に設けら
れた液体保持セルを回転させるものに限られない。例え
ば、複数の液体保持セルを並列に並べこれらのうちの1
つが検査位置に位置するものとし、これらを直線的に移
動させて検査位置に位置する液体保持セルを交換するよ
うにもできる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液体濃度
検出装置の効果は、経時変化等で液体のトナー濃度の検
出精度が落ちずに安定した濃度検出が行えることであ
る。
【0034】その理由は、液体保持セル中の液体の乾燥
や不純物の混入で液体保持セルの内面が汚れたこと等、
濃度検出の精度に対する液体保持セルが劣化したとき
は、濃度検出に用いられる液体保持セルが交換されるよ
うにしたからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の実施の形態の液体濃度検出
装置の平面図である。(b)は、分図(a)のAA断面
図である。
【図2】図1に示す液体濃度検出装置の発光手段および
受光手段を含む制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
1 発光手段 2 受光手段 3 現像液 4 液体保持部材 5 液体保持セル 6 比較回路 7 セル回転調整回路 8 駆動回路 9 駆動源 10 濃度調整回路 11 軸部 12 隔壁 13 隔壁 14 隔壁 15 隔壁 16 分室 17 分室 18 流路 19 セル室 20 供給用配管 21 排出用配管 22 中心室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−286874(JP,A) 特開 昭56−67874(JP,A) 特開 平4−125446(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G03G 15/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶質が拡散された液体を流す液体保持セ
    ルと、発光手段と、前記発光手段から出射され前記液体
    保持セルを流れる前記液体を透過した光を受け受光量に
    より前記液体の溶質濃度を検出する受光手段と、前記液
    体が供給される供給用配管および前記液体を排出する排
    出用配管に接続され複数の前記液体保持セルが放射状に
    回転自在に取り付けられかつ前記複数の液体保持セルの
    うち検査位置に位置するもののみに前記液体を流す軸部
    を有し、前記発光手段および前記受光手段は、前記検査
    位置に位置する前記液体保持セルを流れる前記液体の溶
    質濃度を検出し、前記複数の液体保持セルを前記軸部を
    中心に回転させて前記検査位置に位置する前記液体保持
    セルを前記複数の液体保持セルのうちの他のものに交換
    する交換手段とを含むことを特徴とする液体濃度検出装
    置。
  2. 【請求項2】 前記受光手段の検出信号が第1の基準信
    号幅の一方の側に外れていれば前記液体の溶質濃度が不
    足であるとして前記液体に溶質を補給させ、他方の側に
    外れていれば前記液体の溶質濃度が過剰であるとして前
    記液体に溶媒を補給させる濃度調整回路を有し、前記受
    光手段の検出信号が第1の基準信号幅の一方の側に外れ
    ていて前記液体に溶質を補給させても前記受光手段の検
    出信号が前記第1の基準信号幅の中に入る方向に変化せ
    ず、かつ第2の基準信号幅の一方の側に外れていれば前
    記交換手段により前記液体保持セルを交換することを特
    徴とする請求項1記載の液体濃度検出装置。
  3. 【請求項3】 前記受光手段の検出信号が第1の基準信
    号幅の一方の側に外れていれば前記液体の溶質濃度が不
    足であるとして前記液体に溶質を補給させ、他方の側に
    外れていれば前記液体の溶質濃度が過剰であるとして前
    記液体に溶媒を補給させる濃度調整回路を有し、前記受
    光手段の検出信号が前記第1の基準信号幅の他方の側に
    外れていて前記液体に溶媒を補給させても前記受光手段
    の検出信号が第1の基準信号幅の中に入る方向に変化せ
    ず、かつ前記第2の基準信号幅の他方の側に外れていれ
    ば前記交換手段により前記液体保持セルを交換すること
    を特徴とする請求項1または2記載の液体濃度検出装
    置。
  4. 【請求項4】 前記発光手段および前記受光手段は、そ
    れぞれ前記液体の吸収光より長波長の光を出射および検
    出する発光レーザダイオードおよびフォトダイオードで
    あることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
    液体濃度検出装置。
  5. 【請求項5】 前記液体は、液体現像静電記録装置に用
    いられる現像液であることを特徴とする請求項1〜4記
    載の液体濃度検出装置。
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