JPH01210980A - 液体濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ、複写機などにおける液体現像
剤や、その他の液体の濃度を検出するための液体濃度検
出装置に関する。

従来の技術 この種の液体濃度検出装置の基本的構成は、液体現像剤
などの液体が通る透明な検出セルの両側に光源と光量検
出器を配置し、この光量検出器により検出セルの透過光
量を検出し、その検出出力によって濃度を判定するとい
うものであった。

しかし、このような基本的構成によれば、光源の光量が
変動すると、その影響がそのまま検出セルの透過光量に
及ぶため、濃度検出の信頼性が低いという問題がある。

また、光源は点灯直後の光量が不安定であるため、その
不安定期間には正確な濃度検出ができないという問題が
ある。さらに、光源は経時劣化により光量が徐々に低下
するが、光量を厳しく管理する必要があるため、光源の
交換間隔が短くなるという問題があった。

このような光源の光量変動に関連した問題を解決した液
体濃度検出装置としては、特開昭６２−８８９４２号公
報に示されている装置がある。この液体濃度検出装置は
、検出セルの透過光量を検出するだめの手段とは別に、
光源の光量を直接検出するだめの手段を設け、その検出
出力に応じた光量補正信号を、透過光量の検出出力によ
り濃度判定を行う手段に与えることにより、光源の光量
変動の影響を補正するようにした構成である。

このような構成によれば、光源の光量変動に関連した問
題を解決することができる。

発明が解決しようとする課題 しかし、長時間にわたって濃度検出精度を維持すること
ができないという別の問題があった。

この問題は以下の理由で生ずる。検出セルの内面が現像
剤などの付着により徐々に汚れ、その透明度が時間とと
もに低下するため、液体現像剤の濃度が一定であっても
、検出セルの透過光量は徐々に減少する。しかし、この
検出セル内面の汚れによる透過光量低下は同等補正され
ない。その結果、時間経過によって検出セル内面の汚れ
がある限界に達すると、濃度を正しく判定することが不
可能となるわけである。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、検出
セルの内面の汚れ、および検出セル照明用光源の光量変
動の影響を排除し、液体現像剤などの液体の濃度を長時
間にわたって正確に検出可能な液体濃度検出装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 本発明は上述の問題点を解決するため、厚みの異なる第
１および第２の間隙部を持った透明な検出セルに濃度検
出をすべき液体を通し、第１および第２の間隙部の部分
の透過光量をそれぞれ光量検出手段により検出し、その
各検出出力の比を求め、この比より前記透明セルを通る
液体の濃度を判定するという構成を備えたものである。

作用 検出セルの内面の汚れは、第１および第２の間隙部のい
ずれでも均一とみなすことができるので、それぞれの部
分の内面の汚れに依存する透過率は等しく、これをＣと
する。また、第１および第２の間隙部の内部（液体の通
過部分）の透過率をそれぞれａおよびｂとする。

照明光源の光量をＸ１光量検出手段の変換係数をｋとす
ると、第１の間隙部の部分の透過光量検出出力Ｖ１、第
２間隙部の部分の透過光量検出出力Ｖ２、およびそれら
の比ｒは Ｖｌ　＝　ｋ　ａ　ｃ　２ｘ　　　　　　　　　　　−
（１）Ｖ２＝　ｋ　ｂ　ｃ　２ｘ　　　　　　　　　　
　−（２）ｒ　＝　Ｖｓ　／Ｖ２　＝　ａ　／　ｂ　　
　　　　　　　−（３）となる。

式（３）から明らかなように、各部透過光量の検出出力
の比は、光源の光量Ｘおよび汚れに依存した透過率Ｃに
関係なく、透過率ａ、ｂのみによって決まる。

そして、透過率ａ、ｂは液体の濃度と光路長（間隙部の
幅）に依存する。第１の間隙部の幅が第２の間隙部の幅
より大きいとすると、濃度に対する変化率は透過率ａの
ほうが透過率すよりも大きい。故に、液体の透過率が増
加すると、すなわち濃度が低下すると、比ｒが増加する
。また、この比ｒと液体の濃度とは一定の関係がある。

したがって、光源の光量変動および検出セル内面の汚れ
に影響されることなく、比ｒにより液体濃度を判定する
ことができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

図は本発明の一実施例による液体濃度測定装置の構成図
である。１は濃度検出をすべき液体としての液体現像剤
が流れる透明な検出セルである。

この検出セル１は、例えば透明板部材（アクリル樹脂板
部材など）　ｌａと、内面に段差部２を有する透明板部
材（アクリル樹脂部材など）　ｌｂとを重ね合わせ、段
差部２を境に幅の大きい第１の間隙部３ａと幅の小さい
第２の間隙部３ｂとを内部に形成したものである。検出
セル１の側面（第１図においては前面および後面）は閉
じている。また、検出セル１の上端面および下端面は開
口しており、それぞれに図示しないチューブなどが接続
されている０ 図示しない液体現像剤タンク内の液体現像剤は、検出セ
ル１の上端面側のチーープを通じて検出セル１に流れ込
み、矢線４で示すように上から下へ向かって検出セル１
内を流れ、下端面側のチューブにより液体現像剤タンク
に戻る。

５は検出セル１を全長にわたって均一光量で照明するだ
めの光源（例えば螢光燈）である。６および７は検出セ
ル１に対し光源５と反対側に設けられたフォトダイオー
ドなどの光電変換素子などからなる光景検出部である。

一方の光量検出器６は検出セル１の第１の間隙部３ａの
部分を透過した光の光量を検出するものであり、他方の
光量検出器７は検出セル１の第２の間隙部３ｂの部分を
透過した光の光量を検出するものである。

８および９はそれぞれ光量検出器６および７の検出出力
を増幅するための増幅器、１０および１１は増幅器８お
よび９の出力をデジタルデータに変換するアナログ／デ
ジタル変換器である。

１２はアナログ／デジタル変換器１０．１１の出力デー
タＤ１、Ｄ２の比ｒ　＝　Ｄ　１　／　Ｄ　２を算出す
る除算回路である。

１３は除算回路１２により算出された比ｒより液体現像
剤の濃度を判定する比較回路である。本実施例では、こ
の比較回路１３は比ｒと設定値Ｒとを比較し、ｒ≧Ｒの
ときに濃縮現像剤補給信号ｐを発生する。

１４は濃縮現像剤補給信号ｐが発生すると、濃縮現像剤
を一定量、液体現像剤に補給して液体現像剤の濃度を上
げる濃縮現像剤補給手段である。

以上のように構成された液体濃度検出装置について、以
下その動作を説明する。

検出セル１の第１の間隙部３ａおよび第２の間隙部３ｂ
の部分の透過光量が光量検出器６および７により検出さ
れ、それぞれの検出出力の比ｒが除算回路１２により算
出される。この比ｒは、上記「作用−１において説明し
たように、第１の間隙部３ａの透過率ａと第２の間隙部
３ｂの透過率すの比であり、液体現像剤の濃度が低下す
ると比ｒは高くなる。

液体現像剤の濃度が設定値Ｒに対応した設定濃度値より
高い場合、ｒ＜Ｒであるため濃縮現像剤補給信号ｐは発
生しない。液体現像剤の濃度が設定濃度値以下に低下す
ると、ｒ≧Ｒとなるため比較回路１３は濃縮現像剤補給
信号ｐを発生する。これに応答し、濃縮現像剤補給手段
１４は濃縮現像剤を一定量補給する。このような制御に
より、液体現像剤の濃度が設定濃度値以上に維持される
。

さて、濃度判定に用いる比ｒは、液体現像剤の濃度のみ
によって決まる透過率ａ、ｂの比であり、検出セル１の
内面の汚れおよび光源５の光量により左右されない。し
たがって、検出セルｌの内面汚れ、光源１の光量変動に
影響されることなく、液体現像剤の濃度を安定確実に判
定し、濃度制御を長期にわたって確実に行うことができ
る。また、光源１の光量を厳格に管理する必要がないた
め、光源１の交換間隔を長くすることができるとともに
、光源１の点灯直後から濃度検出および濃縮現像剤補給
制御の動作が安定する。

なお、上記実施例においては、比較回路１３により液体
現像剤の濃度が一つの設定濃度値以上か未満かの判定、
すなわち２段階の濃度検出を行った。

しかし、複数の設定濃度値と比ｒとを比較することによ
り、３段階以上の濃度検出を行うこともできる。

除算回路１２および比較回路１３はデジタル回路であっ
たが、アナログ回路とし、アナログ／デジタル変換器１
０．１１を省き、増幅器８．９の出力を直接的に除算回
路１２の入力に接続してもよい。

除算回路１２および比較回路１３の機能を、マイクロプ
ロセッサを用いプログラム処理により実現してもよい。

アナログ／デジタル変換器１０．１１を一つにまとめ、
その入力を増幅器８．９の出力に切り替え接続するよう
にしてもよい。

検出セル１の形状構造は必要に応じて変更してもよい。

また本発明は、液体現像剤以外の液体を対象とした液体
濃度検出装置にも同様に適用できる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、厚みの異な
る第１および第２の間隙を持った透明な検出セルを用い
、各間隙部の透過光量の比により検出セルを流れる液体
の濃度検出を行うため、光源の光量変動および検出セル
の内面の汚れの影響を排除し、長期にわたって安定確実
な濃度検出が可能となり、光源の交換間隔の延長が可能
となり、また光源の点灯直後から安定確実な濃度検出が
可能となり、さらに、光源の光量変動の影響を補正する
だめの専用の光量検出器や回路が不要となるなどの効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例による液体濃度検出装置の概略構
成図である。 １・・・検出セル、３ａ・・・第１の間隙部、３ｂ・・
第２の間隙部、５・・・光源、６．７・・・光量検出器
、８．９・・・増幅器、１０．１１・・・アナログ／デ
ジタル変換器、１２・・・除算回路、１３・・・比較回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 濃度検出をすべき液体が通る、幅の異なる第１および第
   ２の間隙部を持った透明な検出セルと、この検出セルを
   照明する光源と、前記検出セルの前記第１および第２の
   間隙部の透過光量をそれぞれ検出する第１および第２の
   光量検出手段と、この第１および第２の光量検出手段の
   各検出出力の比を求める手段と、この手段により求めら
   れた比より前記検出セルを通る液体の濃度を判定する手
   段とを有することを特徴とする液体濃度検出装置。