JPH0830921B2 - 液体現像剤のチヤ−ジデイレクタの制御 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 一般的に液体現像剤は、イソパラフイン炭化水素のよ
うな絶縁担体液体から成る液相と、顔料と結合剤とによ
り構成されたトナー粒子から成る固相とを含んでいる。
この固相のトナー粒子は、液相の絶縁担体液体中に分散
させられているか又は懸濁させられている。液体現像剤
はさらに、少量のチヤージデイレクタを含んでおり、こ
のチヤージデイレクタによつて、トナー粒子は同じ極性
で確実に均等に帯電させられる。この極性は、特定の用
途に従つて正であるか又は負である。液体現像剤は、光
導電結像表面上に形成された潜像を現像するのに使用さ
れる。通常光導電結像表面は、一方の極性で帯電させら
れ、トナー粒子は、反対の極性で帯電させられる。液体
現像剤が過度のチヤージデイレクタを含んでいる場合に
は、現像された像は幾分かぼんやりした像になる傾向が
ある。なぜならば、一層高い導電率の液体現像剤中の漏
れのために、像電荷の損失が生ずるからである。他方に
おいて、液体現像剤が不充分なチヤージデイレクタを含
んでいる場合には、現像された像はまた幾分がぼんやり
した像になる傾向がある。なぜならば、減少した電荷を
持つトナー粒子が、減少した速度で液体現像剤を通過し
て光導電結像表面へ移動するからである。

不充分なチヤージデイレクタを持つ液体現像剤に関す
る一層重大な問題は、トナー粒子が、懸濁液から離れ去
つて、静電複写機の動作を清掃するために中断しなけれ
ばならなくなるまで絶えず増大するスラツジ付着物を形
成する傾向があるからである。チヤージデイレクタによ
つてトナー粒子に電荷を維持することにより、トナー粒
子を相互に反撥させ、トナー粒子を分散状態に維持し、
トナー粒子が塊にならないようにすると共にスラツジ付
着物を形成しないようにする。

発明の開示 一般的に本発明は、イソデカン（isodecane）のよう
な担体液体を、第１の容器から希釈実用現像剤懸濁液に
添加して、この希釈実用現像剤懸濁液の容積を一定に維
持するようにする液体現像剤制御システムに関する。前
記実用現像剤の光学的透過率を測定し、第２の容器から
のトナー濃厚含有液を、前記実用現像剤に添加してその
光学的透過率を所定の値に維持する。又前記実用現像剤
の導電率を測定し、第３の容器からのチヤージデイレク
タ濃厚含有液を、前記実用現像剤に添加してその導電率
を所定の値に維持する。

液体現像剤でコピーを作るときは、一定量の担体液体
をコピーシートの全表面にわたつて付着させる。前記実
用現像剤懸濁液からのこの担体液体は、組合つた量の液
相チヤージデイレクタを含んでいる。さらにコピーシー
ト上の印刷の程度に比例する量のトナーをこのコピーシ
ート上に付着される。このトナーは、組合つた量の固相
チヤージデイレクタを含んでいる。したがつて、コピー
を作つている間に、前記担体液体と組合わせた第１の定
量のチヤージデイレクタと、固体のトナーと組合わせた
第２の可変量のチヤージデイレクタとが、前記実用現像
剤から失われる。できれば前記第２の容器中のトナー濃
厚含有液が、前記固相のトナーと組合わせた量を過度に
越えない全量のチヤージデイレクタを含んでいるのがよ
い。これによつてトナー濃厚含有液の検出可能なスラツ
ジング（sludging）を防止し、トナー濃厚含有液によ
り、前記実用現像剤の導電率が、確実にその所望の値を
越えないようにすることができる。第３の容器からチヤ
ージデイレクタ濃厚含有液は、担体液体の各コピーシー
トへの転写により失われたチヤージデイレクタを有効に
補充する。

本発明の目的は、実用現像剤懸濁液の導電率測定に応
答して、この実用現像剤懸濁液に、チヤージデイレクタ
濃厚含有液を供給する、液体現像剤制御システムを提供
することにある。

本発明の他の目的は、実用現像剤懸濁液の透過率測定
に応答して、この実用現像剤懸濁液に、トナー濃厚含有
液を添加する、液体現像剤制御システムを提供すること
にある。

本発明のさらに他の目的は、トナー濃厚含有液が、固
相のトナーと組合わせた量を過度に越えない全量のチヤ
ージデイレクタを含んでいる、液体現像剤制御システム
を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、スラツジングを防止する
ために、液体現像剤の温度が極端な温度になる場合に、
電子写真複写機をジスエーブル化することである。

本発明のさらに他の目的は、スラツジングを防止する
ために、液体現像剤の導電率がその適正な値以下に過度
に低下する場合に、電子写真複写機をジスエーブル化す
ることである。

本発明のさらにその他の目的は、以下の説明により明
らかになる。

先行技術 カーデイナ（Gardiner）等を発明者とする米国特許第
3,981,267号（Re.30,477）においては、現像電極にバイ
アス電流を供給する定電流源を制御するために、液体現
像剤の導電率測定を行なつている。

モチヅキ（Mochizuki）等を発明者とする米国特許第
4,310,238号には、実用懸濁液の導電率の測定によつ
て、所望の透過率の値を変更するようにした、液体現像
剤透過率制御システムが記載されている。とくに、多数
のコピーを作つている間に、実用懸濁液の導電率が漸次
に増大するときに、この結果生ずる実用現像剤の疲労
（fatigue）を、実用現像剤の透過率を減少させるよう
に、一層多くのトナー濃厚含有液を添加することによつ
て補償している。

図面の簡単な説明 添付の図面はこの明細書の一部をなしそれとともに読
まれるべきものであるが、これはこの液体現像剤チヤー
ジデイレクタ制御の好ましい実施態様の概要を表す説明
図である。

好ましい実施態様の説明 まず図面について言及すると、実用懸濁液がタンク10
に含まれている。首部24をもつ第１の容器12は極めて低
い容積導電率をもつイソパラフイン系炭化水素、主にイ
ソデカンの混合物であるIsopar-G（Exxon Corporation
の商標）のような担体液体の供給を受けている。容器12
は倒置され、そして担体液体は首部24からタンク10の中
の実用懸濁液の高さが首部24の下端を覆うまで注がれ
る。実用現像剤は比較的薄く、特にはトナー固体１重量
％と担体液体99重量％とから成る。

第２の容器14の中にはトナー濃厚液が供給される。特
にはその濃厚液はトナー固体10重量％と担体液体たとえ
ばIsopar90重量％とから成る。そのスラツジ形成率は温
度とチヤージデイレクタの量によつて決まる。スラツジ
形成は温度によつて増加しチヤージデイレクタによつて
減少する。容器14でのトナー濃厚液のスラツジ形成はタ
ンク10での実用懸濁液のスラツジ形成と比べてかなりわ
ずかである。なぜならばその濃厚液の温度は、タンク10
の中の実用懸濁液の温度が100゜F近くまで上がつても、
実用上周囲のまたは室の温度と同じかまたはそれよりわ
ずかに高い温度にしかならないからである。タンク10の
中に熱い点があるスラツジ形成点となる。

第２の容器14の中のトナー濃厚液の最小のスラツジ形
成であつてもこれをさらに減少させるために、比較的多
量ではあるが固体相と組合わせる量をそれほど越えない
量のチヤージデイレクタをトナー濃厚液に供給する。ト
ナー固体およびこれと組合わせたチヤージデイレクタは
ともにコピー用紙への移動またはスラツジ形成によつて
失われる。担体液体はコピー用紙への移動または蒸発に
よつて失われる。担体液体およびこれと組合わせたチヤ
ージデイレクタはコピー用紙への移動によつて失われ
る。しかし担体液体の蒸発によつてチヤージデイレクタ
が失われることはない。もし、複写機が長い間作動温度
に保たれ、スラツジ形成率や蒸発速度第２の容器14から
のトナー濃厚液によつてのみ決定されるなら、そしてト
ナー濃厚液がトナー固体と組合わせたチヤージデイレク
タを上まわるチヤージデイレクタを含むならば、タンク
10の中のチヤージデイレクタがたえまなく増加する。ト
ナー濃厚液中のチヤージデイレクタがトナー固体と組合
わせたチヤージデイレクタをきわだつて上まわらないよ
うにすることによつて、このチヤージデイレクタ制御シ
ステムがタンク10中の過剰のチヤージデイレクタによつ
て制御不能とならないようにする。

第３の容器16の中には、チヤージデイレクタ５重量％
と担体液体たとえばIsopar95重量％とを含むチヤージデ
イレクタ濃厚液を供給した。電子写真複写機は正あるい
は負に帯電される光導電性の表面を使う。チヤージデイ
レクタは光導電性の表面に帯電している電荷とは反対の
電荷をトナー粒子に与える。たとえば、もし表面が正に
帯電していれば負のチヤージデイレクタがトナー濃厚液
容器14でもチヤージデイレクタ濃厚液容器16でも用いら
れる。そのような負のチヤージデイレクタは、パルミチ
ル酸カルシウムのような脂肪酸の金属塩やペトロン酸バ
リウムのようなナフテン酸金属塩を含む。もし光導電性
の表面が負に帯電されているときは正のチヤージデイレ
クタが用いられる。そのような正のチヤージデイレクタ
は、ステアリング酸アルミニウムのような脂肪酸遷移金
属塩やナフタリン酸コバルトのようなナフテン酸遷移金
属塩を含む。従来技術によつて知られている別のチヤー
ジデイレクタはジオクチルスルホスクシナートコナク酸
ナトリウム、レシチン、および『マホガニーセツケン』
として知られているペトロン酸カルシウムを含む。一般
に担体液体中に溶けるチヤージデイレクタが好ましい。

陰影を付した極誘導モータ18はタンク10内でかきまぜ
機19を駆動し、実用懸濁液中のトナーの沈殿を防ぐ。も
うひとつの陰影を付した極誘導モータ20は、第２の容器
14の頂部にある穴26を通つて伸びるかきまぜ機21を駆動
し、濃厚液中のトナーの沈殿を防ぐ。チヤージデイレク
タ濃厚液の容器16はその頂部に空気穴28を持つ。第２の
容器14は、直流モータ40により駆動される偏心軸39を持
つ正の変位用ポンプ38の導入口の屈曲性チユーブ34によ
り連結した、短い排出管30を持つ。ポンプ38の排出口は
屈曲性チユーブ46によりタンク10の短い導入管50に結合
してある。第３の容器16は、直流モータ44により駆動す
る偏心軸43を持つ正の変位用ポンプ42の導入口に屈曲性
チユーブ36により連結した、短い排出管32を持つ。ポン
プ42の排出口は屈曲性チユーブ48によりタンク10の短い
導入管52に連結してある。正の変位用ポンプ38,42は屈
曲性の羽根型のものでよく、そのロータおよびモータ4
0,44は共に矢印で示した反時計方向に回転する。モータ
40を励起してポンプ38を駆動し、容器14からタンク10に
トナー濃厚液を供給する。モータ44を励起してチヤージ
デイレクタ濃厚物を容器16からタンク10に供給する。

タンク10の壁の１つには透明な板62が設けてあり、こ
れを通して白熱電球60からの光がタンク10内に取付けた
感光性装置66に到達する。装置66は光導電体たとえば硫
化カドミウムから成るものでよい。トナー制御は米国特
許第4,579,253号明細書に記載された改良されたトナー
制御システムに実質的に従つて行つてよい。電球60から
の光は可変または調節可能な穴64を通して装置66と同様
な基準感光性装置68にも差向けられる。変圧器54の第１
次巻線56は交流電圧源たとえば115Vのものにより励起さ
れる。変圧器54には接地された中央タツプをもつ第２次
巻線58が設けてある。巻線58の端子57,59はそれぞれ＋1
0および−10ACVが出力される。電球60は端子57,59間に
接続されている。端子57は装置68を介して電圧計67の一
方の端子に接続され、電圧計67の他方の端子は装置66を
介して端子59に接続されている。電圧計67のスライダは
端子59から基準入力を受取る位相感受性検知器84の入力
に、交流増幅器80を介して接続される。検知器84の正の
出力は自由走行電源マルチバイブレータ88をイネーブル
化するトリガー回路86を作動させる。マルチバイブレー
タ88はモータ40の一方の端子に接続され、モータ40の他
方の端子は接地してある。

端子57はタンク10内に置いた一対の隔離した電極70,7
1の一方の電極70に接続されている。電極71は端子59と
アースとの間に接続した200KΩ電圧計73のスライダに50
megaΩ抵抗器74を介して接続されている。端子59は公称
値35pico Fの調節可能なコンデンサ72を介して電極71に
接続されている。端子59はまた公称値33KΩのレオスタ
ツト76および.07μＦコンデンサ77を直列に経て接地さ
れている。電極71は絶縁ゲートFET増幅器81のゲートに
接続されている。増幅器81は超高入力インピーダンスお
よび低出力インピーダンスと実質的に調和のとれた電圧
増幅を与える共通ドレイン増幅器であつてよい。増幅器
81のソース出力は交流増幅器82を介して位相感受性検知
器83に接続されている。検知器83の基準入力にはレオス
タツト76およびコンデンサ77の接続点に接続した導電体
78が接続されている。検知器83は単位利得差動増幅器85
の正の入力を駆動する。増幅器85の正の出力は自由走行
電源マルチバイブレータ90をイネーブル化するトリガ回
路87を作動させる。マルチバイブレータ90はモータ44の
一方の端子に接続され、モータ44の他方の端子は接地さ
れている。

壁プラグ92は60Hz交流115Vの供給源になる。プラグ92
の導電体93は第１次巻線56の一方の端子および直流リレ
イスイツチ104の付勢によつて開かれる通常閉リレイス
イツチ105の可動接点に接続されている。導電体93はさ
らに極誘導モータ18,20のそれぞれの一方の端子にも接
続されている。プラグ92の導電体91は交流リレイ巻線98
の付勢によつて閉じられる、通常開リレイスイツチ99の
可動接点につながつている。リレイスイツチ99の固定接
点は極誘導モータ18,20のもう一方の端子、第１次巻線5
6のもう一方の端子、そして抵抗器102を通じて交流リレ
イ巻線98の一方の端子にも接続されている。交流リレイ
巻線98のもう一方の端子は通常閉リレイスイツチ105の
固定接点に接続されている。導電体91はバネ負荷通常開
オンスイツチ94に固定された１つの接点に接続されてい
る。スイツチ94のもう一方の接点は、抵抗器96を通じて
交流リレイ巻線98の第１の端子に接続されている。リレ
イスイツチ99の固定接点はその分野においてよく知られ
ている複写機に電力を与える。

端子59はバネ負荷通常開オフスイツチ108の１つの接
点に接続されている。スイッチ108のもう一方の接点は
抵抗器110、さらに順方向にダイオード112を通じて、も
う一方の端子が接地している直流リレイ巻線104の第１
の端子に接続されている。単位利得差動増幅器85の出力
は通常閉マニュアル操作可能スイツチ114、さらに順方
向にダイオード115を通じて、トリガ回路116の入力に接
続されている。トリガ回路116の出力はリレイ巻線104の
第１の端子に接続されている。複写を作る度に、回路11
8から１分間タイマの入力のリセツト入力へと出力が送
られる。タイマーの出力はリレイ巻線104の第１の端子
に接続されている。

実用懸濁液の温度は例えば、華氏で目盛られた電気出
力を供給する温度センサ122により測定する。センサ122
の出力は、単位利得差動増幅器128の負の入力と単位利
得差動増幅器130の正の入力に送られる。雰囲気または
室の温度70゜Fを表わすように定めた定電圧供給源124
は、差動増幅器128の正の出力に接続されている。温度1
00゜Fを表わすように定めた定電圧供給源126は、差動増
幅器130の負の入力に接続されている。差動増幅器128の
出力は差動増幅器85の負の入力に接続されている。差動
増幅器130の出力は増幅器132を通じてトリガ回路134に
接続され、その出力はリレイ巻線104の第１の端子に接
続されている。

本発明の操作においてオンスイツチ94は瞬間的に閉じ
られ、抵抗器96を通じてリレイ巻線98を付勢し、その回
路はスイツチ105によつて完成される。リレイスイツチ9
9が閉じて電力を導電体91から抵抗器102を通じて巻線98
へと送り付勢された状態を保つ。スイツチ99を閉じると
また極誘導モータ18,20が励起され、第１次巻線56が付
勢され、図示してない他の結線を通じて複写機に電力が
供給される。

トナーコントロールシステムの操作において、調節可
能な穴64は実用懸濁液が要求される透過率をもつとき、
窓62を通して装置66に当る光と同量の光を装置68に当て
る。このとき装置66,68を横切つて等しい電圧降下が生
じる。そして増幅器80の入力は接地ポテンシヤルとな
る。電圧計67は装置66,68の微量のミスマツチを補償す
るように調節してある。実用現像剤の透過率はトナーの
消耗のために増加するので、装置66にはより多くの光が
当り、その抵抗を減ずる。増幅器80の入力に表われる交
流電圧は端子59に表われる電圧と同位相にある。位相感
受性検知器84は今や正の出力を供給する。この出力がた
とえば＋0.5Vを越えると、トリガ回路86を作動し、たと
えば１秒「作動」し４秒「停止」する一定の周期でモー
タ40を励起するようにマルチバイブレータ88を動かす。
モータ44は励起される１秒間、反時計方向に回り、従つ
てポンプ38を動かし、トナー濃厚液を容器14からタンク
10に供給する。モータ40の連続する励起の間の４秒間に
より、かき混ぜ器19が実用懸濁液中にトナー濃厚液を循
環させることが可能となる。トナー量の増加によって実
用懸濁液の透過率が減少すると、位相感受性検知器84の
出力が減少し、たとえば0Vになるとトリガ回路84がオフ
となり自由走行電源マルチバイブレータ88および直流モ
ータ40がジスエーブル化される。

実用懸濁液の中のチヤージデイレクタはコピー用紙へ
の担体液体の移動によつてばかりでなく、コピー用紙へ
の移動またはタンク10内でのスラツジ形成によつトナー
の損失によつても減少する。電極70,71は並列の板ある
いは長さ約2.5インチ、各々の直径0.55インチ、0.45イ
ンチの同心シリンダの形に形成される。シリンダ−間の
間隔は約0.05インチとなる。隔離した電極70,71の間の
面積は約3.9平方インチである。実用懸濁液は、たとえ
ば50pico moh/cmの容積伝導率の最適性能を持つ。これ
ら電極70,71間に約100megaΩの抵抗を与える。絶縁ゲー
トFET増幅器81への入力は接地ポテンシヤルである。200
kΩ電圧計73の実質的に中間地点に位置させたスライダ
ーは−5VACを与える。200kΩ電圧計73は、その中間地点
に位置したときに、50kΩすなわち固定抵抗器74の抵抗5
0megaΩの1000分の１の最大内部抵抗をもつ可変電位源
として作用する。

平行なプレート電極または同心シリダー電極70,71間
のコンダクタンスは表面積に比例し、間隔に反比例す
る。同様な関係はプレートまたはシリダー70,71間のキ
ヤパシタンスについても成立つ。Isopar-Gは2.0の誘電
率をもち、プレート70,71間のキヤパシタンスは約35pic
o Fである。周波数60Hzでプレート70,71間のキヤパシテ
イブリアクタンスを75megaΩである。公称値35pico Fを
もつコンデンサ72は、プレート70,71のキヤパシタンス
に等しく調整され、その結果として、絶縁ゲートFET増
幅器81への入力はゼロの直角分をもつことが可能にな
る。プレート70,71とコンデンサ72の等しいキヤパシタ
ンスは、周波数60Hzで37.5megaΩのキヤパシテイブリア
クタンスをもつ70pico Fである。これは抵抗器74および
プレート70,71の33.3megaΩの等しい抵抗により分流さ
れる。

タンク10内の実用懸濁液の導電率がチヤージデイレク
タの消耗により減少するにつれて、プレート70,71間の
抵抗は増加する。キヤパシテイブ効果がない状態で、こ
れば絶縁ゲートFET増幅器81の入力に、端子59での−10V
ACポテンシヤルの位相と同位相のAC電圧を発生させる。
プレート70,71と中和コンデンサ72のキヤパシテイブ効
果のために、絶縁ゲートFET増幅器81の入力の電圧は端
子59の電圧よりarctan（33.3/37.5）＝tan^-1.89＝41.6
°だけ遅れる。コンデンサ77はプレート70,71およびコ
ンデンサ72のキヤパシタンスに等しい70pico Fの約1000
倍の値のキヤパシタンスをもち、抵抗器76はプレート7
0,71および抵抗器74の抵抗に等しい33.3megaΩの1000分
の１の公称抵抗値をもつ。抵抗器76は導電体78上の基準
電圧が端子59の電圧より41.6°だけ遅れるように調整さ
れる。抵抗器72の調整におけるわずかな誤差は絶縁ゲー
トFET増幅器81の入力において位相感受性検知器83に与
えられる導電体78上の基準信号に対して直角分の電圧成
分のみを生成する。したがつて位相感受性検知器83は電
圧出力を生成しない。しかし、プレート70,71間の抵抗
の増加は、実用懸濁液の導電率の減少により、絶縁ゲー
トFET増幅器81の入力に、位相感受性検知器83の導電体7
8上に与えられる基準信号に対して同位相の、電圧成分
を生成する。位相感受性検知器83は、今や正の出力を生
成する。キヤパシテイブ効果にかかわらず、DCポテンシ
ヤルが適用された場合に生ずるプレート70,71上へのト
ナーの正味の沈着を防止するために、ACコンダクタンス
測定の方が好ましいといえる。

実用懸濁液の容積導電率について正の温度係数たとえ
ば＋0.5pico mho/cm/゜Fをもつ。100゜Fにおいてこの最適
性能の実用懸濁液は50＋0.5（100−70）＝65pico mho/c
mの高い容積導電率をもつ。実用懸濁液の温度が70゜Fを
越えて上昇するにつれて、差動増幅器128の出力は負と
なる。実用懸濁液の高い容積導電率は検知器83の出力を
負とする。センサ122の勾配V/゜Fおよび増幅器82の利得
は、増幅器128および検知器83の負の出力が実質的に等
しく従つて実用懸濁液の組成が不変である限り、その温
度変化とは無関係に、差動増幅器85からは出力が生じな
いようにする。導電率測定はこうして70゜Fからの現像剤
の温度の変動によつて起きる導電率の変化に対する補償
によつて修正される。実用現像剤中のチヤージデイレク
タの量が徐徐に減少するにつれて、増幅器85の出力は徐
徐に増す。

増幅器85の出力が＋0.5Vを越えると、たとえば、トリ
ガ回路87が作用し、アルチバイブレータ90がモータ44を
例えば４分の１秒「作動」し５秒「停止」するというよ
うな定めたサイクルで励起する。ポンプ42はポンプ38の
５分の１の容量、あるいは排水量を持つてよい。加えら
れるべきチヤージデイレクタ濃厚液の量は極めて少な
い。５秒の「停止」の間隔はかきまぜ機19が加えられた
チヤージデイレクタを実用懸濁液と完全に混合すること
を可能にする。モータ44が励起される４分の１秒の間
に、それはポンプ42を反時計方向に動かし、第３の容器
16からタンク10にチヤージデイレクタを供給してゆく。
実用現像剤の導電率が増すにつれて、増幅器85の出力が
減じ、例えば0Vの状態ではトリガ回路87は「停止」にな
り、マルチバイブレータ90とモータ44はジスエーブル化
する。

次の実用現像剤とトナー濃厚液の例は説明のためのも
のであり限定のためのものではない。１％の実用現像剤
懸濁液はIsopar-G990gと顔料および結合剤を含むトナー
固体10gとを含んでよい。最適条件は70゜Fにおける導電
率50pico mho/cmであり、これは238mgの既述のチヤージ
デイレクタを要する。コピー用紙に移つたりタンク10の
中でスラツジ形成したりして減るトナー固体1gあたりチ
ヤージデイレクタ4gが失われる。

コピー用紙に移つた担体液体1gあたりチヤージデイレ
クタ0.2mgが失われる。トナー固体トナ10gは４×10＝40
mgのチヤージデイレクタを要する。Isopar担体は990×
0.2＝198mgのチヤージデイレクタを要する。チヤージデ
イレクタの総量は40＋198＝238mgとなる。10％のトナー
濃厚液は顔料と結合剤を含むトナー固体100gとIsopar-G
900gとを含む。トナー濃厚液はさらにトナー固体1g当り
に4mgの組合わせたチヤージデイレクタ４×100＝400mg
を含むのがスラツジ形成を防ぐために好ましい。しかし
ながら、トナー濃厚液はIsopar900mgと組合わせてはほ
とんどあるいは全くチヤージデイレクタを含有しないこ
とが望ましい。トナー濃厚液はこのようにシステムが制
御を失わないことを確実にするためには、900×0.2＝18
0mgのチヤージデイレクタを不足としている。第１容器1
2の中の担体液体もまたチヤージデイレクタに関して不
足している。というのもほとんどあるいは全くチヤージ
デイレクタを加えないことが望ましいからである。必要
な不足分のチヤージデイレクタは全て第３容器16中のチ
ヤージデイレクタ濃厚液から供給される。

複写機を停止するには、バネ負荷された手で操作でき
るオフスイツチ108を瞬間的に押し下げ抵抗器110と整流
器112を通して巻線104に直流電流を流す。巻線104の付
勢はスイツチ105を開け、巻線98の回路をジスエーブル
化する。このようにしてスイツチ99が開き、複写機から
動力を除く。また複写機は１分間コピーをとらないと自
動的に停止する。１分間に１枚以上のコピーがとられて
いるかぎり、コピーセンサ118は１分間タイマ120をそれ
が出力を出す前にリセツトする。しかし１分間を越えて
コピーがとられなければ、コピーセンサ118はタイマ120
の作動時間が終る前にタイマ120をリセツトしない。タ
イマ120の１分間の作動時間が終ると、巻線104を付勢し
てスイツチ105を開き回路98をジスエーブル化する出力
信号が出される。ここでスイツチ99が開き、複写機の動
力が除かれる。

導電率制御システムが正常に作動している時には、単
位利得差動増幅器85の出力は0Vからおよそ0.5Vまで次第
に増加し、この時点で単位利得差動増幅器85の出力が再
び0Vに落るまでチヤージデイレクタ濃厚液が加えられ
る。万一第３の容器16のチヤージデイレクタ濃厚液が無
くなつた場合、あるいは、トリガ回路87、自由走行電源
マルチバイブレータ90、直流モータ44、正の変位用ポン
プ42に故障が生じた場合、単位利得差動増幅器85の出力
は次第に増加し0.5Vを超過する。ダイオード115はケイ
素で形成されていてよく、導電のためにおよそ0.5Vの順
方向バイアスを必要とする。トリガ回路116の入力は接
地ポテンシヤルから上昇し始める。単位利得差動増幅器
85の出力が＋1.0Vを超過すると、トリガ回路116の入力
は＋0.5Vを超過し、それによりトリガ回路116が発動
し、直流リレイ巻線104が付勢される。通常閉リレイス
イツチ105が開き、交流リレイ巻線98の回路をジスエー
ブル化する。これにより通常開リレイスイツチ99が開
き、複写機からパワーを取り去る。バネ負荷通常開オン
スイツチ94が下げられるとその間複写機の電源はオンと
されるが、その後すぐに複写機の電源は単位利得差動増
幅器85により通常閉マニユアル操作可能スイツチ114、
ダイオード115、トリガ回路116、直流リレイ巻線104を
通つてオフとされ、通常閉リレイスイツチ105が開く。
実用現像剤中のチヤージデイレクタが複写機のシステム
を最善の性能にするのに必要とされる量よりも非常に少
ない時には複写機は作動しないようにしてあることが望
まれる。チヤージデイレクタの量が非常に減じられると
タンク10にトナーが急速に沈殿してしまい、トナー物質
を浪費するばかりでなく、より頻繁に保守点検しなけれ
ばならない。

第３の容器16にチヤージデイレクタ濃厚液を新たに供
給すれば複写機は正常の作動状態を回復する。しかし、
単位利得差動増幅器85の出力はなお＋1.0Vを超過してい
る。単位利得差動増幅器85のこの出力によつて複写機の
電源が切れるのを防ぐために通常閉マニユアル操作可能
スイツチ114が開く。トリガ回路116の入力は接地ポテン
シヤルまで落ち、トリガ回路116をオフとし、直流リレ
イ巻線104をジスエーブル化する。直流モータ44はこの
時チヤージデイレクタ濃厚液を第３の容器16からタンク
10に圧送するようにする。単位利得差動増幅器85の出力
が＋1.0V以下に落ちると、通常閉マニユアル操作可能ス
イツチ114は閉じる。トリガ回路116はその入力が＋0.5V
以下であるのでオンとされない。チヤージデイレクタ濃
厚液は、単位利得差動増幅器85の出力が接地ポテンシヤ
ルに落ちてトリガ回路87をオフとされるまで圧送され
る。

複写機は現像剤の温度がスラツジ形成率が許容できる
だけ小さい100゜F以下の場合正常に作動する。万一、た
とえば、冷却フアンが故障すると、その時には現像剤の
温度は100゜F以上の上昇する。単位利得差動増幅器130の
出力で正となり、単位利得増幅器132を通じてトリガ回
路134を起動する。これが直流リレイ巻線104を付勢し、
複写機をオフとし、現像剤の温度上昇及びスラツジ形成
率の増加を防ぐ。

以上説明したところにより本発明の目的は達成され
た。本発明により実用液体現像剤中の担体液体の量、ト
ナー固体の量およびチヤージデイレクタの量を独立に制
御することができる。担体液体の高さまたは容積は容器
12の首部24により制御される。トナー濃厚液の量は等量
の光がマツチングした感光性装置に当るバランスをとつ
た透過率測定システムにより制御される。チヤージデイ
レクタ濃厚液の量は導電率測定電極間の固有キヤパシタ
ンスを位相感受性検知器使用バランス回路により補償す
る交流導電率測定システムにより制御される。トナー濃
厚液のスラツジ形成またはチヤージデイレクタ制御シス
テムの制御不能状態を防止するために、トナー濃厚液中
のチヤージデイレクタの総量はトナー固体と組合わせた
ものの量をそれほど越えず、そしてトナー濃厚液中には
担体液体成分と組合わせたチヤージデイレクタはほとん
どまたは全くないようにしてある。本発明のシステムは
従来技術によりトナー濃厚物に過剰のチヤージデイレク
タを供給する場合のいわゆる“疲労”効果を示さない。
従来技術によるシステムでは、実用現像液の導電率が徐
徐に上昇して光導電表面およびその上の潜像の放電率を
過度に高める結果となる。チヤージデイレクタ濃厚液を
使い尽くしたときまたは制御システムが故障したときに
実用懸濁液が過度にスラツジ形成することを防ぐため
に、複写機は自動的にスイツチオフされて続く操作は禁
止される。複写機または、実用懸濁液の温度が、スラツ
ジ形成率が未だ受容可能な程度に小さい温度を越えると
きにも、ジスエーブル化される。導電率測定は温度変化
による現像剤導電率の変化を補正するように修正され
る。

本発明のある種の特徴およびそれらの部分的な組合わ
せは実用化のためのものであつて他の特徴およびそれら
の部分的な組合わせとは独立して採用することができ、
いずれの場合も本発明の技術範囲に属する。また本発明
の技術範囲の中でその精神から逸脱することなく種種の
変化変形をその細部において行うことができるのは明ら
かである。従つて本発明は上記したまた図面に示した実
施態様にのみ限定されるものではないと理解すべきであ
る。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】担体液体の供給源、トナーの供給源、チャ
   ージディレクタの供給源、担体液体供給源から担体液体
   を使用中の液体現像剤に供給する第１の供給手段、供給
   された担体液体により希釈された該液体現像剤の光学的
   透過率を測定する第１の測定手段、該液体現像剤の導電
   率を測定する第２の測定手段、第１の測定手段に応答し
   てトナー供給源からトナーを該液体現像剤に供給する第
   ２の供給手段、および第２の測定手段に応答してチャー
   ジディレクタ供給源からチャージディレクタを該液体現
   像剤に供給する第３の供給手段を含んで成る、担体液体
   とトナーとチャージディレクタとを含む液体現像剤の制
   御システム。
2. 【請求項２】第１の測定手段として、液体現像剤が所望
   の透過率をもつときに共通の光源から実質的に等しい量
   の光を受取り、一方の装置は液体現像剤を透過した光源
   光に応答するようになした、一対のマッチングした感光
   性装置を含んで成る、前項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】液体現像剤をかきまぜる手段をさらに含ん
   で成る、前項１に記載のシステム。
4. 【請求項４】チャージディレクタ供給源として、液体現
   像剤中のチャージディレクタ濃度よりずっと高い濃度で
   チャージディレクタを含む、チャージディレクタと担体
   液体とから成る、チャージディレクタ濃厚含有液を含ん
   で成る、前項１に記載のシステム。
5. 【請求項５】トナー供給源として、液体現像剤中のトナ
   ー濃度よりずっと高い濃度でトナーを担体液体中に分散
   して含む、トナー濃厚含有液を含んで成る、前項１に記
   載のシステム。
6. 【請求項６】液体現像剤として、トナーと組合わせた第
   １の量のチャージディレクタおよび担体液体と組合わせ
   た第２の量のチャージディレクタを含み、トナー濃厚含
   有液中のチャージディレクタの総量はトナーと組合わせ
   たチャージディレクタの量をそれほど越えないようにな
   したものを含んで成る、前項５に記載のシステム。
7. 【請求項７】トナー濃厚含有液をかきまぜる手段をさら
   に含んで成る、前項５に記載のシステム。
8. 【請求項８】第３の供給手段は、第２の供給手段とは独
   立に、第２の測定手段に応答するようにした、前項１に
   記載のシステム。
9. 【請求項９】チャージディレクタ成分として担体液体成
   分中に可溶性のものを使った、前項８に記載のシステ
   ム。
10. 【請求項１０】第２の測定手段として、一対の隔離した
    そして間隔空間中に液体現像剤を満たした電極、可変の
    交流電圧源、この電圧源の一方の端子を一方の電極に接
    続する手段、抵抗器およびこの抵抗器を介して他方の電
    極を前記電圧源の他方の端子に接続する手段を含んで成
    る、前項８に記載のシステム。
11. 【請求項１１】抵抗器として固定抵抗器を使った、前項
    10に記載のシステム。
12. 【請求項１２】第２の測定手段として、一対の隔離した
    そして間隔空間中に液体現像剤を満たしたそして相互間
    に或るコンダクタンスおよび或るキャパシタンスをもつ
    電極、交流電圧源、この電圧源の一方の端子を一方の電
    極に接続する手段、前記の或るキャパシタンスにおおよ
    そ等しい値のキャパシタンスをもつコンデンサ、このコ
    ンデンサを介して他方の電極を前記電圧源の他方の端子
    に接続する手段、および前記他方の電極の示す電圧に応
    答して第１、第２または第３の供給手段の１つを制御す
    るする手段を含んで成る、前項１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】コンデンサとしてキャパシタンス調節の
    可能なものを使った、前項12に記載のシステム。
14. 【請求項１４】第２の測定手段として、一対の隔離した
    そして間隔空間中に液体現像剤を満たした電極、第１の
    交流電圧源、この電圧源の一方の端子を一方の電極に接
    続する手段、コンデンサ、このコンデンサを介して他方
    の電極を前記電圧源の他方の端子に接続する手段、可変
    の交流電圧源、抵抗器、この抵抗器を介して他方の電極
    を前記の可変交流電圧源の一方の端子に接続する手段、
    前記の可変交流電圧源の他方の端子を前記の第１交流電
    圧源の他方の端子に接続する手段、および前記他方の電
    極の示す電圧に応答して第１、第２または第３の供給手
    段の１つを制御する手段を含んで成る、前項１に記載の
    システム。
15. 【請求項１５】抵抗器として固定抵抗器を使った、前項
    14に記載のシステム。
16. 【請求項１６】コンデンサとしてキャパシタンス調節の
    可能なものを使った、前項14に記載のシステム。
17. 【請求項１７】第２の測定手段として、一対の隔離した
    そして間隔空間中に液体現像剤を満たした電極、交流電
    圧源、この電圧源を一方の電極に接続する手段、信号入
    力と基準入力とをもつ位相感受性検知器、他方の電極を
    前記信号入力に接続する手段、前記電圧源に対して０°
    または180°以外の予め定めた位相変位をもつ電圧を提
    供する手段、この電圧を前記基準入力に付与する手段、
    および前記位相感受性検知器に応答して第１、第２また
    は第３の供給手段の１つを制御する手段を含んで成る、
    前項１に記載のシステム。
18. 【請求項１８】第２の供給手段は第１の測定手段に応答
    し、そして第３の供給手段は第２の供給手段とは独立に
    第２の測定手段に応答するようにした、前項１に記載の
    システム。
19. 【請求項１９】チャージディレクタの第１の量はトナー
    と組合わされそしてチャージディレクタの第２の量は担
    体液体と組合わされた、担体液体中に分散したトナーを
    含んで成るトナー濃厚含有液であつて、そのトナー濃度
    は液体現像剤中のトナー濃度よりずっと大きいが、その
    チャージディレクタ総含有量はトナーと組合わせたチャ
    ージディレクタの量をそれほど越えない量であり、従っ
    て前記トナー濃厚含有液はチャージディレクタに不足し
    ている、前記トナー濃厚含有液を含んで成る、前項１に
    記載のシステム。
20. 【請求項２０】液体現像剤の温度を測定する手段、この
    温度測定に応答して第２の測定手段を調整する手段、お
    よびこの調整した第２の測定手段に応答して第１、第２
    または第３の供給手段を制御する手段をさらに含んで成
    る、前項１に記載のシステム。