JPH0744025A - 湿式画像形成装置の現像液濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像液濃度を常時正確に検知でき、現像液の
濃度制御を正確に実行する。 【構成】 現像液タンク２内に収容される現像液Ｇの粘
性情報を検知する粘性情報検知手段３と、現像液タンク
２内に収容される現像液Ｇの温度を検知する温度検知手
段４と、上記検知粘性情報及び検知温度に基づいて現像
液Ｇの濃度を算出する濃度算出手段５と、この濃度算出
手段５にて算出された濃度値を予め設定されている基準
濃度値と比較し、算出濃度値が基準濃度値よりも低レベ
ルの場合にはトナー補充モードと、一方、算出濃度値が
基準濃度値よりも高レベルの場合には希釈モードと判断
する比較判断手段６と、この比較判断手段６からのトナ
ー補充モードに応じてトナーを適量補充するトナー補充
手段７と、上記比較判断手段６からの希釈モードに応じ
てキャリア液を適量補充するキャリア液補充手段８とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、現像液にて静電荷潜
像を単色画像あるいはカラー画像として可視像化する湿
式画像形成装置に用いられる現像液濃度制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来における湿式画像形成装置の現像液
濃度制御装置としては、例えば使用現像液に可視光を照
射することにより現像液に対する光透過率を検知し、こ
の光透過率に対応する現像液濃度に基づいてトナーを補
充したり、キャリア液を補充するという方式のものが既
に提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の現像液濃度制御装置にあっては、検知対象で
ある現像液の濃度が高くなると、必然的に光が透過し難
く、センサ出力が極端に低下してしまい、現像液の濃度
を正確に検知し難いという現象が見られる。このような
傾向は、特にブラック現像液の濃度検知に関して顕著で
あり、例えば図１０に示すように、現像液濃度が１％で
ある時にセンサ出力が７Ｖ程度である状況下で、トナー
を補充しながら、現像液濃度を増加させていったとこ
ろ、現像液濃度が２％を超えた辺りからセンサ出力が極
端に低下していることが確認された。尚、他の色系（シ
アン、マゼンタ、イエロ）現像液についてはブラック現
像液に比べて濃度レベルが更に高い段階でセンサ出力の
極端な低下現象が見られた。

【０００４】このような事態を回避する上で、検知用光
源の光量を増加させる方式が考えられるが、この方式に
よると、光源コストがアップするばかりか、光源熱によ
り現像液（通常有機溶剤使用）が高温になり、安全性の
点で好ましい解決策とは言えない。

【０００５】また、現像液に対して赤外光を照射するこ
とにより光透過率を検知する方式も提案されている（例
えば特開昭６２−２３５５４４号）が、赤外光を使用す
ると、光が透過し過ぎて現像液濃度が低い箇所で却って
現像液濃度が正確に検知し得ないという事態が生ずる懸
念がある。

【０００６】更に、カラー現像液の各色に夫々最適な任
意の波長の光を用い、各色系現像液に対する光透過率を
検知する方式も提供されている（例えば特開平４−２５
１２７４号）が、光を波長毎に分解するプリズムのよう
に部品点数が増加してしまうばかりか、基本的に現像液
が高濃度である場合の検知性能を改善できるものとは言
えない。

【０００７】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ために為されたものであって、現像液濃度を常時正確に
検知でき、現像液の濃度制御を正確に実行することがで
きる湿式画像形成装置の現像液濃度制御装置を提供する
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
現像液の粘性情報が現像液濃度と密接不可分の関係にあ
ることに着目し、図１に示すように、絶縁性キャリア液
中に帯電トナーが分散する現像液Ｇにて潜像担持体１上
の静電荷潜像Ｚを可視像化する湿式画像形成装置におい
て、現像液タンク２内に収容される現像液Ｇの粘性情報
を検知する粘性情報検知手段３と、現像液タンク２内に
収容される現像液Ｇの温度を検知する温度検知手段４
と、上記粘性情報検知手段３からの検知粘性情報及び温
度検知手段４からの検知温度に基づいて現像液Ｇの濃度
を算出する濃度算出手段５と、この濃度算出手段５にて
算出された濃度値を予め設定されている基準濃度値と比
較し、算出濃度値が基準濃度値よりも低レベルの場合に
はトナー補充モードと、一方、算出濃度値が基準濃度値
よりも高レベルの場合には希釈モードと判断する比較判
断手段６と、この比較判断手段６からのトナー補充モー
ドに応じてトナーを適量補充するトナー補充手段７と、
上記比較判断手段６からの希釈モードに応じてキャリア
液を適量補充するキャリア液補充手段８とを備えたこと
を特徴とする。

【０００９】このような技術的手段において、粘性情報
検知手段３としては、例えば現像液タンク２に設置され
て現像液Ｇの粘度を検知する粘度センサ等、現像液Ｇの
粘性に関する情報を直接的に検知するものであってもよ
いし、あるいは、現像液タンク２から潜像担持体１の現
像部位へ現像液Ｇを供給する経路中に設けられて現像液
搬送量を検知する流量計等、現像液Ｇの粘性に関連して
変化する情報を間接的に検知するものであってもよい。

【００１０】また、濃度算出手段５としては、粘性情報
及び現像液温度に対応する実測濃度データが格納される
濃度テーブルを予め用意しておき、検知粘性情報及び検
知温度に基づいて濃度テーブルを検索するようにしても
よいし、あるいは、粘性情報及び現像液温度に対応する
実測濃度データが関連付けられる濃度算出式を用意して
おき、検知粘性情報及び検知温度を濃度算出式に代入す
るという演算を行うようにする等適宜選定して差し支え
ない。

【００１１】更に、比較判断手段６としては、通常は算
出濃度値が基準濃度値に対して低レベルか高レベルかを
判断し、トナー補充手段７あるいはキャリア液補充手段
８を一定時間作動させるものが用いられるが、どの程度
のレベル差があるかをも判断対象とし、トナー補充手段
７あるいはキャリア液補充手段８の補充量をも制御する
ようにしてもよい。

【００１２】

【作用】上述したような技術的手段によれば、粘性情報
検知手段３は現像液タンク２内に収容される現像液Ｇの
粘性情報を検知し、一方、温度検知手段４は現像液タン
ク２内に収容される現像液Ｇの液温を検知する。そし
て、濃度算出手段５は上記粘性情報検知手段３からの検
知粘性情報及び温度検知手段４からの検知温度に基づい
て現像液Ｇの濃度を算出する。このとき、現像液Ｇの粘
性情報は現像液Ｇの濃度に関連して変化し、また、現像
液Ｇの温度に対応する粘性情報が得られることから、現
像液Ｇの温度変化に影響されることなく、現像液Ｇの濃
度が正確に算出される。

【００１３】更に、比較判断手段６は、濃度算出手段５
にて算出された濃度値を予め設定されている基準濃度値
と比較し、算出濃度値が基準濃度値よりも低レベルの場
合にはトナー補充モードと、一方、算出濃度値が基準濃
度値よりも高レベルの場合には希釈モードと判断する。
このとき、上記比較判断手段６がトナー補充モードと判
断すると、トナー補充手段７がトナーを適量補充する一
方、上記比較判断手段６が希釈モードと判断すると、キ
ャリア液補充手段８がキャリア液を適量補充する。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。 ◎実施例１ 図２はこの発明が適用されるカラー湿式画像形成装置の
一実施例を示す。同図において、符号１０は静電荷潜像
が形成される感光ドラム、１１は各色系画像の形成サイ
クル毎に感光ドラム１０を予め帯電する帯電器、１２は
各色系画像に対応する静電荷潜像を書き込むレーザ書き
込みユニット、１３〜１６は現像位置に選択的にセット
され且つ各色系現像液（この実施例では、ブラック
（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロ（Ｙ）
現像液であり、いずれも絶縁性キャリア液中に各色系の
帯電トナーが分散している）が供給される液体現像器、
１７は記録紙１８が予め保持され且つ各色系画像形成サ
イクル毎に感光ドラム１０に追従して回転する転写ドラ
ム、１９は感光ドラム１０上の残留電荷を除去する除電
ランプである。そして、この実施例に係るカラー湿式画
像形成装置は、帯電器１１にて感光ドラム１０を予め帯
電した後、レーザ書き込みユニット１２にて所定の色系
の静電荷潜像を書き込み、液体現像器１３〜１６のいず
れかで所定の色系現像液にて可視像化し、転写ドラム１
７上の記録紙１８に現像像を転写させ、このような一連
の画像形成サイクルを各色系分だけ繰り返すようにした
ものである。

【００１５】図３はこの実施例で用いられる現像液濃度
制御装置を示し、各液体現像器１３〜１６毎に設けられ
る。同図において、液体現像器１３（１４〜１６）は、
感光ドラム１０に近接して現像用シュー（現像電極）１
３１を配設すると共に、この現像用シュー１３１の後段
に余剰現像液回収用の回収ロール１３２を配設したもの
である。また、各液体現像器１３（１４〜１６）は夫々
の色系現像液２０が収容される現像液タンク２１を有し
ており、この現像液タンク２１には所定の現像タイミン
グで作動する現像液供給ポンプ（例えば遠心ポンプ）２
２が設置されると共に、この現像液供給ポンプ２２と液
体現像器１３（１４〜１６）の現像用シュー１３１部分
との間には現像液供給パイプ２３が連通接続されてい
る。一方、液体現像器１３（１４〜１６）の回収ロール
１３２にて回収された余剰現像液は現像液回収パイプ２
４にて現像液タンク２１に回収されるようになってい
る。尚、図３中符号２５は現像液タンク２１内の現像液
２０を攪拌する攪拌パドルである。

【００１６】また、図３において、符号３１は公知の粘
度センサであり、例えば現像液２０中に浸漬したねじれ
振動子の回転振動の振幅を電圧型加速度センサで読み取
り、粘度データに変換するものが用いられる。一方、符
号３２は現像液タンク２１中の現像液２０の温度を検知
するための温度センサであり、上記粘度センサ３１及び
温度センサ３２からのデータ（電圧値）が濃度算出回路
３３に入力される。

【００１７】上記濃度算出回路３３は、図４に示すよう
に、所定濃度（図４では１％，２％，３％濃度）の現像
液に対して温度と粘度との関係を予め測定し、例えば図
５に示すように、上記測定結果に基づいて温度データ
（図５では２０゜Ｃの場合）、粘度データ（単位：ｃ
ｐ）及び濃度データの関係を予めメモリ内に格納してお
き、粘度センサ３１及び温度センサ３２からのデータと
メモリ内のデータとを対比させることにより、現像液２
０の濃度データを算出する。

【００１８】更に、符号３４は比較判断回路であり、濃
度算出回路３３にて算出された濃度値を予め設定されて
いる基準濃度値と比較し、算出濃度値が基準濃度値より
も低レベルの場合にはトナー補充モードと、一方、算出
濃度値が基準濃度値よりも高レベルの場合には希釈モー
ドと判断する。

【００１９】更にまた、符号３５は補充用トナー４１が
収容されるトナーボトル、３６は補充用キャリア液４２
が収容されているキャリア液ボトル、３７はトナーボト
ル３５の開閉蓋３５ａを開閉する電磁ソレノイド、３８
はキャリア液ボトル３６の開閉蓋３６ａを開閉する電磁
ソレノイド、３９はトナーボトル３５からの補充用トナ
ー４１を現像液タンク２１内に導く案内ロート、４０は
キャリア液ボトル３６からの補充用キャリア液４２を現
像液タンク２１内に導く案内ロートである。

【００２０】次に、この実施例に係る現像液濃度制御装
置の作動を図６に示すフローチャートに従って説明す
る。同図において、予め決められた所定の測定タイミン
グに達すると、測定スタートがかかり、粘度センサ３１
及び温度センサ３２による現像液２０の粘度及び温度が
測定され、この測定データが濃度算出回路３３に取り込
まれ、測定結果から現像液濃度が算出される。

【００２１】そして、算出濃度値が比較判断回路３４に
入力され、算出濃度値が基準濃度値より低レベル（薄
い）である場合には、比較判断回路３４はトナー補充モ
ードと判断し、トナーボトル３５の電磁ソレノイド３７
をオンさせ、トナーボトル３５の開閉蓋３５ａを一定時
間開放し、現像液タンク２１内にトナー４１を補充す
る。このとき、現像液タンク２１内の攪拌パドル２５が
回転し、現像液２０内にトナー４１を攪拌混合する。

【００２２】また、算出濃度値が基準濃度値よりも高レ
ベル（濃い）である場合には、比較判断回路３４は希釈
モードと判断し、キャリア液ボトル３６の電磁ソレノイ
ド３８をオンさせ、キャリア液ボトル３６の開閉蓋３６
ａを一定時間開放し、現像液タンク２１内にキャリア液
４２を補充し、現像液２０を希釈する。

【００２３】◎実施例２ 図７はこの発明が適用された現像液濃度制御装置の実施
例２を示す。同図に係る現像液濃度制御装置は、実施例
１と略同様であるが、実施例１と異なり、粘度センサ３
１に代えて、現像液供給パイプ２３の途中に流量計５１
を設けたものである。この実施例で用いられる流量計５
１は、例えば羽根車を現像液によって回転させ、マグネ
ット及び磁気センサで回転数を検知し、その値から現像
液流量を計測するものである。

【００２４】また、上記流量計５１にて計測される現像
液流量は温度センサ３２からの現像液温度と共に濃度算
出回路５２に入力される。この実施例において、現像液
流量（単位：ｌ／ｍｉｎ）は、図８に示すように、現像
液粘度（単位：ｃｐ）との間で相関関係を有するもので
あるから、濃度算出回路５２は、予め測定された現像液
流量データ、現像液温度データ及び現像液濃度データを
メモリ内に格納しておき、流量計５１及び温度センサ３
２からのデータとメモリ内のデータとを対比させること
により、現像液２０の濃度データを算出する。尚、実施
例１と同様な構成要素については実施例１と同様な符号
を付してここではその詳細な説明を省略する。

【００２５】図９はこの実施例に係る現像液濃度制御装
置の作動を示すフローチャートであり、実施例１の「現
像液粘度を測定するステップ」が「現像液流量を測定す
るステップ」に代わる以外は実施例１と同様の処理ステ
ップである。従って、この実施例においても、実施例１
と略同様な現像液濃度の制御動作が行われる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、現像液の粘性情報に基づき、かつ、現像液の温度
による粘性情報変化をも考慮した形で、現像液の濃度を
算出し、現像液濃度を制御するようにしたので、高濃度
の現像液でも、濃度を正確に検知することが可能にな
り、その分、最適なトナー量、キャリア液量を補充して
安定した濃度の現像液を容易に構成することができ、安
定した濃度の像形成システムを実現することができる。

【００２７】特に、請求項２，３記載の発明によれば、
現像液の粘性情報を簡単に検知することが可能であり、
その分、装置システムの簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る湿式画像形成装置の現像液濃
度制御装置の構成を示す説明図である。

【図２】 実施例１に係るカラー湿式画像形成装置を示
す説明図である。

【図３】 実施例１に係る現像液濃度制御装置を示す説
明図である。

【図４】 現像液温度と現像液粘度との関係を示すグラ
フ図である。

【図５】 所定温度における現像液濃度と現像液粘度と
の関係を示すグラフ図である。

【図６】 実施例１に係る現像液濃度制御装置の作動を
示すフローチャートである。

【図７】 実施例２に係る現像液濃度制御装置を示す説
明図である。

【図８】 現像液粘度と現像液流量との関係を示すグラ
フ図である。

【図９】 実施例２に係る現像液濃度制御装置の作動を
示すフローチャートである。

【図１０】 従来の現像液濃度制御装置で用いられてい
た光透過方式の現像液濃度検知センサの特性を示すグラ
フ図である。

【符号の説明】 １…潜像担持体，２…現像液タンク，３…粘性情報検知
手段，４…温度検知手段，５…濃度算出手段，６…比較
判断手段，７…トナー補充手段，８…キャリア液補充手
段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性キャリア液中に帯電トナーが分散
   する現像液（Ｇ）にて潜像担持体（１）上の静電荷潜像
   （Ｚ）を可視像化する湿式画像形成装置において、現像
   液タンク（２）内に収容される現像液（Ｇ）の粘性情報
   を検知する粘性情報検知手段（３）と、現像液タンク
   （２）内に収容される現像液（Ｇ）の温度を検知する温
   度検知手段（４）と、上記粘性情報検知手段（３）から
   の検知粘性情報及び温度検知手段（４）からの検知温度
   に基づいて現像液（Ｇ）の濃度を算出する濃度算出手段
   （５）と、この濃度算出手段（５）にて算出された濃度
   値を予め設定されている基準濃度値と比較し、算出濃度
   値が基準濃度値よりも低レベルの場合にはトナー補充モ
   ードと、一方、算出濃度値が基準濃度値よりも高レベル
   の場合には希釈モードと判断する比較判断手段（６）
   と、この比較判断手段（６）からのトナー補充モードに
   応じてトナーを適量補充するトナー補充手段（７）と、
   上記比較判断手段（６）からの希釈モードに応じてキャ
   リア液を適量補充するキャリア液補充手段（８）とを備
   えたことを特徴とする湿式画像形成装置の現像液濃度制
   御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、粘性情報
   検知手段（３）は現像液タンク（２）に設置されて現像
   液（Ｇ）の粘度を検知するものであることを特徴とする
   湿式画像形成装置の現像液濃度制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のものにおいて、粘性情報
   検知手段（３）は現像液タンク（２）から潜像担持体
   （１）の現像部位へ現像液（Ｇ）を供給する経路中に設
   けられて現像液搬送量を検知するものであることを特徴
   とする湿式画像形成装置の現像液濃度制御装置。