JPH01179064A - 湿式カラー現像装置の現像液濃度制御方法および装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、湿式現像装置のカラー現像液濃度制御方法お
よび装置に係り、特に、共用される現像装置に複数色の
カラー現像液を選択的に供給して、多色モノカラー画像
を形成するようにした湿式カラー現像装置の現像液濃度
制御方法および装置に関する。

（従来技術） 湿式現像方式は、電子写真複写機、ファクシミリ等の各
種画像形成装置に広（適用しうるちのであり、湿式現像
方式でカラー現像を行なう場合には、一つの現像装置が
複数のカラー現像液に共用される構成が一般に採用され
ている。

上記型式の湿式現像装置においては、混色を防止するた
めに、一つの色の現像が終わる度ごとにあるいは新たな
色の現像を行なう前に、直前の現像作用で用いた現像液
を洗い流すべく、例えば現像液の母液のようなりリーニ
ング液を用いて現像液を洗浄している。そして、上記ク
リーニング液は、トナー処理手段によって、洗浄された
カラー現像液に含まれるトナーを排除し、クリーニング
液を媒体とするトナーの混色を防止するようにしている
。しかし、クリーニング液からトナーを完全に排除する
ことはできない。したがって、トナーが他の色のカラー
画像に混入するのを完全に防止することはできない。

一方、複数色のカラー現像液は、選択された色ごとに現
像装置へ供給され、現像に寄与されるので、現像動作の
進捗につれて次第にその濃度が低下されていく。現像液
の濃度を検知する手段としては、種々の型式のものがあ
るが、カラー現像液の濃度を検知するには、その透過光
量を測定するのが最も安価な手段である。ところが、カ
ラートナーの透過率は、黒色トナーのそれに比べて極め
て良好である。そのため、黒色トナーの混色のないカラ
ー現像液の場合には、該現像液の正しい濃度を検知し得
るので問題はないが、黒色トナーが混入しているカラー
現像液の場合には、その透過率が黒色トナーによって支
配されてしまうので、正しい現像液濃度を検知すること
ができず、カラーｍ像液を所定濃度に制御することがで
きないという問題がある。

これを解消すべく、カラー現像液に多少の黒色トナーが
混じってもカラーそのもののの発色にあまり影響がない
ことに着目して、カラートナーコンク液中に光を遮りか
つカラートナーと同極性に帯電された一定量のセンサー
粒子を混入させておき、現像動作に連れて消費される上
記センサー粒子数の変化によって生じるカラー現像液の
透過光量の変化を上記検出手段によって検知し、これに
応じて、カラー現像液タンクに補給するカラートナーコ
ンク液の量を制御してカラー現像液の濃度を制御する手
段がある。しかし、この手段も十分に正確な濃度制御機
能を備えるに至っていない。

（目　　的） そこで本発明は、カラー現像液の濃度を正確かつ良好に
制御することができるようにした湿式カラー現像装置の
現像液濃度制御方法および装置を提供することを目的と
する。

（構　成） 上記目的を達成するため、本発明にかかる方法は、共用
される現！＆装置に複数色のカラー現像液を選択的に供
給して、多色モノカラー画像を形成するようにした湿式
カラー現像装置の現像液濃度制御方法において、各色カ
ラー現像液の導電率を測定し、その測定値に応じて現像
液のトナー濃度を制御する構成を有している。

また、本発明にかかる装置は、共用される現像装置に複
数色のカラー現像液を選択的に供給して、多色モノカラ
ー画像を形成するようにした湿式現像装置のカラー現像
液濃度制御装置において、各色カラー現像液内に配置さ
れる一対の電極と、この電極に超低周波数の正弦波を加
えて上記電極間の導電率に応じた正弦波電圧からなるト
ナー供給信号を発する回路と、上記トナー供給信号の大
きさに対応して所定量の現像液を供給しトナー濃度を制
御する装置とを具備してなる構成を有している。

このような構成においては、現像の進捗にともなって生
じるトナー濃度の変化に基づく現像液の導電率変化が検
知され、これにより現像に寄与するトナーのみの濃度が
検知されることとなる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

まず、本発明を適用すべき画像形成装置の一例として、
第２図に、湿式現像多色複写機の全体構成が表わされて
いる。符号１は透明な原稿載置板を、符号２は原稿を覆
う圧板をそれぞれ示している。また、符号３は周面に潜
像担持体が装着された感光体ドラムを示している。この
感光体ドラム３は、画像形成に際して矢印方向に回転さ
れるようになっている。

よく知られているように、上記感光体ドラム３の周囲に
は、その回転方向に沿って主体電器４、現像装置５、給
紙ガイド板６、転写帯電器７、分離ユニット８、クリー
ニング装置９等が配設されている。

また、上記主帯電器４と現像装置５との間に位置する感
光体ドラム３の周面ば、露光部と称され、原稿載置板１
上に載置された原稿の光像が結像露光されるようになっ
ている。この結像露光用の光学系は、露光ランプ１０．
第１ミラー１１、第２ミラー１２、第３ミラー１３、結
像レンズ１４、第４ミラー１５、等で構成されている。

つぎに、符＠１６は、多数の記録績を収容した給紙カセ
ットを示す。記録紙は、記録信号に応じて給紙ローラ１
７により繰り出され、ついで分離ローラ対１８で一枚に
分離されてガイド板１９、送りローラ対２０、ガイド板
２１を経由してレジストローラ対２２で待機されるよう
になっている。

画像形成に際しては、感光体ドラム３が回転され、暗中
にて主体電器４により潜像担持体が一様に帯電されつつ
露光部を通過する。これと同期して露光ランプ１０、第
１ミラー１１、第２ミラー１２、第３ミラー１３等が矢
印の方向に移動されて原稿光像が感光体ドラム３上の露
光部に結像され、いわゆるスリット露光方式により静電
潜像が形成される。

この静電潜像は、現像液を用いる湿式の現像装置５を通
過するとき、現像液が供給されて可視像化される。

一方、レジストローラ対２２で待機されていた記録紙は
、上記可視像化されたトナー像と、転写帯電器７部で一
致するタイミングでレジストローラ対２２から繰り出さ
れる。こうしてトナー像は、記録紙に転写され、ついで
記録紙は、分離ユニット８にて感光体ドラム３から分離
させられてガイド板２３上を送られ、定着装置２４に至
る。ここで定着乾燥された記録紙は、ガイド板２５およ
び送り出しローラ対２６を経てトレイ２７上に排出され
る。

記録紙を分離した後の潜像担持体上に残留するトナーは
、クリーニング装置９を通過するときに除去されて、つ
ぎの画像形成に備える。

ところで、現像装置５には、各種の色の現像液を導入す
るための受は口２８と、この受は口２８より導入された
現像液を排出するための出口２９が設けられている。

上記量は口２８は、例えば５つ設けられており、第３図
に示されるように、一つの受は口２８Ｂは、ブラック色
現像液タンク２９Ｂに貯留されたブラック色現像剤３０
Ｂを吐出するポンプ３１Ｂの吐出口に対して送給管３２
Ｂを介して接続されている。同様に、他の一つの受は口
２８Ｍは、マゼンタ色現像液タンク２９Ｍに貯留された
マゼンタ色現像液３０Ｍを吐出するポンプ３１Ｍの吐出
口に対して送給管３２Ｍを介して接続されている。同様
に、他の一つの受は口２８Ｃは、図示を省略したシアン
色現像液タンクに貯留されたシアン色現像液を吐出する
ポンプの吐出口に接続されている。

同様に、他の一つの受は口２８Ｙは、図示を省略したイ
エロー色現像液タンクに貯留されたイエロー色現像液を
吐出するポンプの吐出口に接続されている。同様に、他
の一つの受は口は、クリーニングタンク１００に貯留さ
れた専用のクリーニング液１０１を吐出するポンプ１０
２の吐出口に対して送給管１０３を介して接続されてい
る。このクリーニング液１０１としては、例えば現像液
の母液が使用されている。

ブラック色現像液タンク２９Ｂと各カラー現像液タンク
（マゼンタ色現像液タンク、シアン色現像液タンク、イ
エロー色現像液タンク）中の適所には、後述するように
、それぞれの現像液の′Ｓ電率により現像液濃度を検出
するトナー濃度センサーＳが配設されている。

上記各現像液は、高絶縁性の母液中に着色トナーを所定
量分散させたものからなっている。ブラック色現像液３
０Ｂは、トナーボトル３４Ｂに貯留された現像液の濃縮
液であるブラック色トナーコンク液と母液ボトル３５内
の母液とからなっている。ブラック色現像液３０Ｂの濃
度は、上記トナー濃度センサーＳによって検知され、所
定値より低い場合には、図示されない補給手段が作動さ
れてブラック色トナーコンク液がブラック色現像液タン
ク２９Ｂに補給されるようになっている。

マゼンタ色現像液３０Ｍは、トナーボトル３４Ｍに貯留
されたマゼンタ色現像液の濃縮液であるマゼンタ色トナ
ーコンク液と母液ボトル３５内の母液とからなっている
。

現像装Ｍ５の出口２９からは一本の出口管３６が導出さ
れており、電気的に駆動される四方切替弁３７に接続さ
れている。この四方切替弁３７の一つの出口はブラック
色現像液タンク２９Ｂ上に開口されている回収管３８Ｂ
に接続されている。

同様に、他の一つの出口はマゼンタ色現像液タンク２９
Ｍ上に開口されている回収管３８Ｍに接続されている。

同様に、他の二つの出口はシアン色現像液タンクおよび
イエロー色現像液タンク上に各々開口されている回収管
それぞれ接続されているが、これら１は図示を省略゛し
ている。さらに上記四方切替弁３７の他の一つの出口は
クリーニングタンク１００上に開口されてい・る回収管
１０４に接続されている。

つぎに、クリーニング装置９に着目すると、クリーニン
グ液（本例ではブラック色現像液３０Ｂが使用されてい
る。）を導入するための受は口４０と、この受は口４０
より導入されたクリーニング液を排出するための出口４
１が設けられている。そして、上記量は口４０は、ブラ
ック色現像液タンク２９Ｂに貯留されたクリーニング液
としてのブラック色現像液３０Ｂを吐出するポンプ４２
の吐出口に対して送給管４３を介して接続されている。

また、出口４１は、ブラック色現像液タンク２９Ｂ上に
開口されている回収管４４に接続されている。

このような装置において、操作盤上のつまみをブラック
色画像モードの位置にセットすると、四方切替弁３７が
、回収管３８Ｂに回収路を開き、これと同時にポンプ３
１Ｂ、４２の運転が開始される。これにより、ブラック
色現像液３０Ｂが現像装置ｆ５およびブラック色現像液
タンク２９Ｂ間を環流して現像に供される。このモード
では、原稿の色に関係なくブラック色の記録画像を得る
ことができる。ブラック色現像液３０Ｂの消費の程度に
応じてトナーボトル３４Ｂ内のコンクトナーおよび母液
ボトル３５内の母液が各々適量弁、自動的に補給されて
ブラック色現像液の濃度が一定に保たれる。

基らに、操作盤上のつまみを例えばマゼン°り色画像モ
ードの位置にセットすると、四方切替弁３７はまず回収
管１０４に切替えられるとともにポンプ１０２が駆動さ
れて一定時間の間、クリーニング液１０１によって現像
装置５内の残留現像液が洗い流されて回収管１０４を介
してクリーニングタンク１００に戻される。しかる後、
四方切替弁３７が回収管３８Ｍに回収路を開き、これと
同時にポンプ３１Ｍ、４２の運転が開始される。

これにより、マゼンタ色現像液３０Ｍが現像装置５およ
びマゼンタ色現像液タンク２９Ｍ間を環流して現像に供
される。このモードでは、原稿の色に関係なくマゼンタ
色の記録画像を得ることができる。シアン色画像モード
やイエロー色画像モードについては、上記マゼンタ色画
像モードに準する。

つぎに、本発明装置の一実施例における前記トナー濃度
センサーＳは、各色現像液タンク２９Ｂ。

２９Ｍ内に配置されている。このトナー濃度センサーＳ
は、現像液中に浸された一対の対向電極を有してなる電
極型のセンサーから構成されている。

そして第１図に示すように、上記電極は、例えば５０〜
１００ＰＦの可変コンデンサー０１を形成しており、そ
の一方の電極は両流阻止用コンデンサーＣ２を介して正
弦波発振器Ｏ８Ｃに接続されている。他方の電極は、抵
抗Ｒ１を介して接地されているとともに、抵抗Ｒ２を介
して増幅器Ａ１の一方の入力端子に接続され、上記増幅
器Ａ１の他方の入力端子は、抵抗Ｒ３を介して接地され
ている。この増幅器Ａ１の出力端子は、抵抗Ｒ４゜Ｒ５
を直列に介して増幅器Ａ２の一方の入力端子およびコン
デンサーＣ３の一端に接続され、上記コンデンサーＣ３
の他端および増幅器Ａ２の他方の入力端子が接地されて
いる。増幅器Ａ２の出力端子と抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点
との間には、コンデンサーＣ４が接続され、これら抵抗
Ｒ４，Ｒ５、増幅器Ａ２およびコンデンサーＣ３，Ｃ４
により低域通過フィルターＬＰＦが構成されている。

また、増幅器Ａ２の出力端子は、Ｒ６，Ｄｉ。

Ｒ７を直列に介して増幅器Ａ３の逆相入力端子に接続さ
れているとともに、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ７の接続点
がコンデンサー０５を介して接地されており、抵抗Ｒ６
およびコンデンサーＣ５により積分回路ＩＮＴが構成さ
れている。

増幅器Ａ３の正相入力端子は、抵抗Ｒ８を介して基準電
圧源に接続され、増幅器Ａ３の出力端子と正相入力端子
との間に抵抗Ｒ９が接続されて、増幅器Ａ３および抵抗
Ｒ７〜Ｒ９によりヒステリシス特性を持った電圧比較器
ＶＣが構成されている。上記増幅器Ａ３の出力端子は、
駆動回路りの入力側に接続され、駆動回路すの出力側に
リレーＲＡが接続されている。リレーＲＡは、トナー補
給装置を駆動して現像装置の現像液にトナーを補給させ
るものである。

このようなトナー濃度センサーＳは、各色現像液タンク
ごとに設置されている。

上述のような装置を用いた本発明による制御方法を実施
する場合の一例を説明すると、まず、上記一対の電極間
に介在するトナーの抵抗弁すなわち導電率Ｒ１０が可変
コンデンサーＣ１と並列に現われる。現像液の導電率は
、現像液のトナー濃度に比例する。つまり導電率は、透
過率と異なり、ブラックトナーとカラートナーとで差が
なく、各トナーも同じ濃度では同じ導電率値になる。し
たがって、カラー現像液にブラックトナーが混入した場
合でも、導電率の上昇はブラックトナー混入量に対応し
た値にしかならない。

正弦波発振器Ｏ８Ｃの発振周波数は、トナーの抵抗弁Ｒ
１０に比べて電極間の他のインピーダンスがあまり小さ
くならないような超低周波数に設定され、望ましくは４
０Ｈ２以下、例えば５Ｈ２に設定される。

正弦波発振器Ｏ８Ｃからの正弦波電圧は、抵抗Ｒ１０お
よびＲ１によって分割され、抵抗Ｒ１の電圧は、増幅器
Ａ１で増幅される。この増幅器Ａ１の出力信号は、低域
フィルターＬＰＦによって雑音成分、特に電源周波数成
分が除去された後、積分回路ＩＮＴで積分され、電圧比
較器ＶＣで基準電圧源からの基準電圧■　　と比較され
る。さＲＥＦ らに、電圧比較器ＶＣからの偏差出力信号は、駆動回路
りに加えられてリレーＲＡが駆動され、現像液中にトナ
ーが補給される。したがって、現像液中のトナーの濃度
が基準電圧ＶＲＥＦに応じた一定のレベルより低くて抵
抗Ｒ１０が一定値以上になると、リレーＲＡが働いて現
像液中にトナーが補給される。

トナー濃度の調整は、基準電圧■□、Ｆを変化させれば
よく、可変コンデンサー０１で検出感度を調整すること
ができ、かつ、電圧比較器ＶＣのヒステリシス特性は、
基準電圧■　　　抵抗Ｒ８、ＲＥＦ　’ Ｒ９によって調整することができる。前記リレーＲＡが
一定時間以上動作しているときには、補給用トナーがな
いこととなり、それを検知回路で検出して表示器で表示
することもできる。

上述したように、カラー現像液にブラックトナーが混入
した場合でも、導電率の上昇はブラックトナー混入量に
対応した値にしかならない。例えば、レッド現像液にブ
ラックトナーが１％混入された場合、従来の透過率型濃
度センサーでトナー濃度制御を行なうと、第４図に示さ
れるように、ブラックトナーの混入がない場合（白丸）
に対してブラックトナーの混入がある場合（黒丸）には
、現像液濃度（横軸）は、同一透過ｄ（縦軸）に対して
１５％も低下されてしまう。一方、本発明による導電率
型濃度センサーでトナー濃度制御を行なうと、第５図に
示されるように、ブラックトナーの混入がない場合（白
丸）に対してブラックトナーの混入がある場合（黒丸）
には、現像液濃度（′／ａ軸）は、同−Ｓ電率（ＫＩ軸
）に対して７％しか低下されない。

（効　　果） 以上述べたように、本発明による湿式カラー現像のトナ
ー濃度制御方法および装置は、現像に寄与するトナーの
みの濃度を検出するように、トナー濃度に対応して変化
する現像液の導電率に基づいて制御動作を行なうように
したから、現像液中のカラートナー濃度を正確に検出す
ることができ、常に良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における回路図、第２図は湿
式カラー電子写真複写装置の概要を表わした全体構成図
、第３図は現像装置の現像液循環系を表わした要部構成
図、第４図は従来方法におけるトナー混入時の現像液濃
度の変動を表わした線図、第５図は本発明方法における
トナー混入時の現像液濃度の変動を表わした線図である
。 ５・・・現像装置、Ｓ・・・トナー濃度センサー。 （外　１　名） ｖ：）１固 形σ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共用される現像装置に複数色のカラー現像液を選択
   的に供給して、多色モノカラー画像を形成するようにし
   た湿式カラー現像装置の現像液濃度制御方法において、
   各色カラー現像液の導電率を測定し、その測定値に応じ
   て現像液のトナー濃度を制御するようにした湿式カラー
   現像装置の現像液濃度制御方法。 ２、共用される現像装置に複数色のカラー現像液を選択
   的に供給して、多色モノカラー画像を形成するようにし
   た湿式現像装置のカラー現像液濃度制御装置において、
   各色カラー現像液内に配置される一対の電極と、この電
   極に超低周波数の正弦波を加えて上記電極間の導電率に
   応じた正弦波電圧からなるトナー供給信号を発する回路
   と、上記トナー供給信号の大きさに対応して所定量の現
   像液を供給しトナー濃度を制御する装置とを具備してな
   ることを特徴とする湿式現像装置のカラー現像液濃度制
   御装置。