JPH0763678A

JPH0763678A - 流体濃度測定用検出器

Info

Publication number: JPH0763678A
Application number: JP21596993A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Komehana; 悦央米花
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、光透過率の異なる流体の光透
過量を最適レベルで検出できるようにした汎用性のある
検出器を提供することにある。【構成】液の濃度を光の透過量を測定することにより検
出するための検出器として、濃度検出対象の液の流通路
に設けて液を流通させる測定セル１を、透明部材で形成
すると共に、この測定セルの光透過量測定のための測定
部１ｃは、液の流路における光透過方向の断面がスリッ
ト状となるように形成すると共に、スリット状部分の領
域は位置により、間隙の幅を異ならせて構成し、光透過
量測定のための光源と受光素子は上記測定部の所望位置
を介して対向配置する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、複数のカラー
液体現像剤を使用する複写機やプロッタ等の画像出力装
置の液体現像剤濃度測定装置に利用する流体濃度測定用
検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】版サイズＡ０版と云ったような大版のカ
ラー画像プリントを行う画像出力装置として静電記録方
式の装置がある。そして、当該静電記録方式の画像出力
装置として、例えば、静電プロッタ等では、記録媒体上
に静電潜像を形成し、トナーと呼ばれる着色粒子を低誘
電率の絶縁性液体に分散した液体現像剤で可視化、すな
わち現像することによりカラー画像プリントを行う。通
常、カラー静電プロッタ等では、１ないし複数の潜像形
成手段と複数の現像手段（黒、シアン、マゼンタ、イエ
ローの各色別の現像手段）を備え、記録媒体の同一画像
形成領域に対して各色毎に潜像形成と現像を繰り返すこ
とにより最終的な出力画像を形成する。

【０００３】ところで、現像を繰り返すことにより、液
体現像剤中のトナー濃度（以下単にトナー濃度と称す
る）が薄くなり、十分な現像濃度が得られなくなる。そ
して、現像濃度が低下してくると、得られるカラー画像
の画質が劣化することになる。従って、良好な画質を確
保するためには、現像液において常に良好なトナー濃度
を保つ必要がある。

【０００４】そして、良好なトナー濃度を保つために
は、液体現像剤中のトナー濃度を検知し、必要に応じて
トナーを補給する必要がある。図１０に、このようなト
ナー補給機構を備えたカラー静電プロッタの例を示す。
図において、５１は静電記録紙であり、この静電記録紙
５１は長尺のシートであって、ロール５２に巻かれてい
て、定位置に設置される。長尺の静電記録紙５１はその
先端が、ロール５２から引き出され、ローラ７２から駆
動ローラ７１へと掛け渡される。駆動ローラ７１は静電
記録紙５１を搬送するためのものであり、図示しないモ
ータにより回転駆動される。また、駆動ローラ７１には
図示しないニップローラが対向して配置されており、ニ
ップローラと駆動ローラ７１との間に静電記録紙５１を
挾持させることにより、駆動ローラ７１の回転力にて静
電記録紙５１はその長手方向に搬送される仕組みとなっ
ている。

【０００５】ロール５２に巻かれた静電記録紙５１は、
その設置位置において図示しない巻き戻しモータにより
常にバックテンションがかけられており、また、静電記
録紙５１に別の色のプリントを行うために巻き戻しを行
うことができるようになっている。

【０００６】ローラ７２と駆動ローラ７１との間には静
電記録紙５１のシート面に静電潜像を形成するための静
電記録ヘッド６１と、静電記録紙５１のシート面に現像
液を付与する現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ
が配され、静電記録ヘッド６１は静電記録紙５１のシー
ト面に接して配される。また、現像装置６２ａ，６２
ｂ，６２ｃ，６２ｄは現像液を静電記録紙５１のシート
面に付与して現像を行うためのものであり、現像装置６
２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは現像時において、現像
に供される一つが静電記録紙５１のシート面に接する位
置（現像位置）に移動され、他は静電記録紙５１のシー
ト面から離れた位置（待機位置）に退避される仕組みと
なっている。

【０００７】また、静電記録ヘッド６１，現像装置６２
ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄはいずれも少なくとも静電
記録紙５１のシート面の幅分の長さを持ち、当該静電記
録紙５１のシート面の幅方向に配されている。

【０００８】現像装置６２ａはブラック（黒；Ｋ）用、
現像装置６２ｂはシアン用（Ｃ）、現像装置６２ｃはマ
ゼンタ用（Ｍ）、現像装置６２ｄはイエロー用（Ｙ）で
あり、現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄにはい
ずれもそれぞれにそれぞれの色の現像液供給系が独立し
て設けられている。そして、各現像液供給系は現像液循
環装置、トナー供給装置、トナー濃度測定装置を有して
おり、現像時にはそのときの現像に供される現像装置に
おける現像液供給系の現像液循環と、循環される現像液
の濃度測定、その濃度測定結果に応じてトナー供給装置
による現像液循環系に対するトナー供給制御が実施され
る構成となっている。

【０００９】現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ
における各現像液供給系の構成について代表例としてブ
ラック用の像の現像装置６２ａのそれを例に説明する
と、つぎのようなものとなっている。

【００１０】現像装置６２ａは細長い箱状の構造であ
り、上部に開口スリットが設けられ、現像装置６２ａの
底部に現像液の入口と出口が設けられていて、現像液の
入口から現像液を供給し、出口より排出させて現像装置
６２ａ内を新しい現像液で満たし、上部開口スリットに
て記録紙５１のシート面に現像液を作用させる。

【００１１】現像装置６２ａにはその現像液入口にチュ
ーブによる現像液供給路６３ａの一端が、そして、現像
液出口にはチューブによる現像液排出路６４ａの一端が
接続されている。また、現像液供給路６３ａの途中に
は、トナー濃度測定装置６５ａが設けられ、現像液供給
路６３ａの他端は現像液タンク５３ａに接続されてい
る。また、現像液排出路６４ａ他端側は現像液タンク５
３ａに接続されている。

【００１２】現像液タンク５３ａにはブラック現像液５
４ａが入れられており、現像液供給路６３ａの他端は現
像液５４ａに浸されている。現像液排出路６４ａの途中
には真空ポンプを用いた循環ポンプ６６ａが配設されて
いる。また、現像液排出路６４ａの途中、現像装置６２
ａと循環ポンプ６６ａの間には、トナー補給装置８１ａ
が接続されている。トナー補給装置８１ａはトナー補給
経路８３ａと、その先端に接続されたトナーボトル５５
ａ，およびトナー補給経路８３ａの途中に配設されたト
ナー補給バルブ８２ａとから構成されており、トナー補
給バルブ８２ａを開閉することでトナーボトル５５ａ内
のトナーがトナー補給経路８３ａを介して現像液排出路
６４ａより現像液タンク５３ａに補給できるように構成
されている。

【００１３】以上のように、現像装置６２ａを中心とし
てブラック現像系が構成されている。同様にして、現像
装置６２ｂを中心として図示しないシアン現像系、現像
装置６２ｃを中心として図示しないマゼンタ現像系、現
像装置６２ｄを中心として図示しないイエロー現像系が
構成されている。現像装置６２ａ〜６２ｄは、図示しな
い駆動機構により記録紙５１の下面に選択的に接離可能
である。

【００１４】次に、上記構成の記録装置の動作を説明す
る。最初にブラック画像を記録するものとすると、ま
ず、図示しない駆動機構は制御装置の制御のもとに現像
装置６２ａを記録紙５１に接触させ、ポンプ６６ａを吸
引駆動させる。このポンプによる吸引力により、現像装
置６２ａの内部は吸引されて負圧になり、記録紙５１面
が現像装置６２ｂの開口スリットに吸着される。この吸
着により現像装置６２ｂの内部は負圧が高くなり、現像
液タンク５３ａ内に他端が浸された現像液供給路６３ａ
に現像液タンク５３ａ内の現像液が吸引される。そし
て、現像液供給路６３ａの上記一端側より現像装置６２
ｂの内部に現像液は吸い込まれ、現像装置６２ｂ内を満
たす。これにより、現像装置６２ｂ内の現像液は記録紙
５１面に付与されて現像作用を奏することになる。

【００１５】現像装置６２ｂ内の現像液は循環ポンプ６
６ａの負圧により現像液排出路６４ａを経て現像液タン
ク５３ａ内に吐出される。これにより、現像液タンク５
３ａ内の現像液は循環され、現像作用を持続することに
なる。

【００１６】このようにして、液体現像剤である現像液
５４ａはポンプ６６ａにより、現像装置６２ｂ内を循環
させることができる。次に記録紙５１を駆動ローラ７１
によりロール５２から送り出し、搬送する（順方向搬
送）。同時にブラックの画像に応じた潜像を静電記録ヘ
ッド６１により記録紙５１上に形成する。ブラック画像
用の潜像が形成された記録紙５１は、現像装置６２ａ上
に搬送され、ここでブラック画像用の潜像は現像装置６
２ａに供給されているブラックの現像液で現像され、ブ
ラックの画像が完成する。

【００１７】ブラックの画像形成後、現像装置６２ａは
制御部の制御のもとに待機位置に下降し、記録紙５１上
に残った現像液は、図示しない吸い取り手段により除去
される。

【００１８】現像装置６２ａは待機位置に下降されたこ
とで、上部の開口スリットが大気圧に開放されることか
ら、内部の負圧は解かれ、現像液の循環はなくなる。一
方、ブラックの画像が形成された記録紙５１は、ロール
５２および駆動ローラ７１の逆転により、逆方向搬送さ
れてロール５２に巻き戻される。

【００１９】巻き戻されると、つぎに例えば、シアン用
の現像装置６２ｂが待機位置より現像位置に上昇移動さ
れ、当該現像装置６２ｂについて、ブラックの場合と同
様にして現像液の循環動作が実施される。

【００２０】そして、記録紙５１を順方向に搬送開始す
ると共に、静電記録ヘッド６１より記録紙５１にシアン
用画像の潜像が形成され、この潜像は現像装置６２ｂに
よりシアンの現像液が付与されて現像される。シアンの
画像の現像が終わると、現像装置６２ｂを待機位置に下
降させ、記録紙５１は逆方向搬送してロール５２に巻き
戻す。

【００２１】同様な動作を、現像装置６２ｃ，６２ｄに
ついても実施し、マゼンタ，イエローの画像がシアン画
像およびブラックの画像上に順次重ねて記録され、最終
的なカラー画像が得られる。カラー画像が完成すると記
録紙５１の記録済み領域は駆動ローラ７１位置を経て順
方向搬送経路の下流にある図示しないＸカッタおよびＹ
カッタにより必要サイズに切断され、排出口より外部に
排出されてプリントの完成となる。

【００２２】次に、トナー濃度測定装置とトナー補給手
段について説明する。トナー濃度は、一般に液体現像剤
（現像液）の光透過率を測定することによって検知でき
る。図１１にこのようなトナー濃度測定機構およびトナ
ー補給機構を示す。この図はブラック用の現像液供給系
のものを例に示してあるが、同様の構成のものはシア
ン、マゼンタ、イエロー用の現像液供給系にもそれぞれ
設けてある。

【００２３】図１１を参照して構成を説明する。図１０
における液体現像剤（現像液）の経路である現像液供給
路６３ａの途中にトナー濃度検出器６５ａが設けられて
いる。トナー濃度検出器６５ａはトナー濃度測定装置の
構成要素の一つであり、所定幅の狭い平行板状に形成し
た現像液通路を有する測定部９７ａを有する透明な測定
セル９１ａと、この測定セル９１ａの測定部を介して光
源９２ａと受光素子９３ａを対向して配置して構成され
ている。

【００２４】すなわち、測定セル９１ａは透明な材料で
作られ、液体現像剤が通過する経路の一部が狭められ薄
くなっていてここが測定部９７ａとなっている。そし
て、この測定部９７ａの片側から光源９２ａにより光が
照射され、この測定部９７ａを挟んで反対側にある受光
素子９３ａにより、透過光を受光して濃度検出出力とす
る。

【００２５】受光素子９３ａからは透過光強度に応じた
検出信号（濃度検出出力）が出力され、これはアンプ回
路９４ａで増幅されてトナー濃度制御回路９５ａに入力
される。トナー濃度制御回路９５ａは、その入力信号レ
ベルに基づいてトナー濃度の濃淡を判定し、必要に応じ
てトナー補給装置８１ａを駆動する。

【００２６】例えば、ブラック現像液中のトナー濃度が
低下したときは、トナー濃度測定装置６５ａでトナー濃
度低下を検知し、図示しない制御部により現像液循環中
の決められたタイミングでトナー補給路開閉バルブであ
るトナー補給バルブ８２ａが開かれ、当該トナー補給バ
ルブ８２ａおよびトナー補給経路８３ａを介してトナー
ボトル５５ａからトナーが現像液排出路６４ａへと補給
される。現像液排出路６４ａへと補給されたトナーは循
環ポンプ６６ａを経て現像液タンク５３ａに補給され、
現像液タンク５３ａ内の現像液濃度を高める。このよう
なトナー濃度測定機構並びにトナー補給機構は、一般に
ブラック、シアン，マゼンタ，イエローの各色毎にそれ
ぞれ設けられており、シアン，マゼンタ，イエロー系に
ついても同様に機能する。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】トナーを含む現像液を
現像装置に供給して記録紙上の静電潜像を現像すること
により画像の記録をする装置においては、現像液中に含
まれるトナー濃度レベル如何により、画質が影響を受け
ることになり、そのために、常に最適トナー濃度を保つ
べく、現像装置に供給するトナーの濃度測定を行い、濃
度が低くなるとトナー供給して濃度を高めると云った制
御を行う機構を現像装置に設けてある。

【００２８】このようなトナー濃度測定機構並びにトナ
ー補給機構は、一般にブラック、シアン，マゼンタ，イ
エローの各色用の現像装置毎にそれぞれ設けられてお
り、それぞれの色の現像液のトナー濃度を一定に保つよ
うにしているが、しかし、このような複数の液体現像剤
（色別現像液）を用いてカラープリントを行う装置にあ
っては、各々のトナーの光透過特性が異なるため、トナ
ー濃度測定装置に設けてある光源の発光強度や受光素子
の検出感度、受光素子の出力を増幅するアンプ回路の増
幅率の調節では対応しきれず、各色毎に光透過率を測定
する液層の厚み（すなわち、測定セルの測定部における
現像液通路の厚み）を大きく変える必要が生じる。

【００２９】従って、トナーの種類毎に、異なる測定セ
ルが必要になり、装置の製作上、煩雑な上に製造コスト
も余分にかかってしまう。そこでこの発明の目的とする
ところは、光透過特性の大きく異なる複数の液体現像剤
のトナー濃度を、１種類の測定セルで測定できるように
して製作の簡易化を図り、製造コストの低減を図ること
ができるようにしたカラー液体現像剤濃度測定装置に適
用して最適な流体濃度測定用検出器を提供することにあ
る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はつぎのように構成する。すなわち、液の濃
度を光の透過量を測定することにより検出するための検
出器として、濃度検出対象の液の流通路に設けて液を流
通させる測定セルを、透明部材で形成すると共に、この
測定セルの光透過量測定のための測定部は、液の流路に
おける光透過方向の断面がスリット状となるように形成
すると共に、スリット状部分の領域は位置により、間隙
の幅を異ならせて構成し、光透過量測定のための光源と
受光素子は上記測定部の所望位置を介して対向配置する
構成とする。

【００３１】

【作用】このような構成の検出器は、例えば、静電潜像
をトナー入りの現像液で現像してカラー画像をプリント
する画像形成装置等に用いられ、現像液の濃度を光の透
過量を測定することにより濃度検出するための検出器と
して用いる。上述のように検出器は、現像に供する現像
液の流通路に設ける測定セルを、透明部材で形成すると
共に、光の透過量を測定するための測定部は、現像液の
流路を光の透過方向の断面がスリット状となるように形
成すると共に、スリット状部分の領域は位置により、間
隙の幅を異ならせてあり、濃度検出のための光源と受光
素子は測定部における間隙幅の最適な位置に設置する。

【００３２】本発明の検出器は、現像に供する現像液の
流通路に設ける測定セルの構造を、その測定部における
光透過方向の断面の間隙幅が位置により異なるようにし
たことにより、光源と受光素子の配置位置を変えれば、
その光源と受光素子とによる検出系の光の透過方向の現
像液流路部分の間隙は種々選定できることになり、濃度
検出対象の光透過率が異なっていても、測定セルの測定
部における検出系の配置位置により、最適な検出出力が
得られる状態に設定できる。

【００３３】従って、検出セルは汎用のものとして標準
化することができ、コストダウンを図ることができると
共に、この測定セルを用いた検出器の出力によりトナー
供給するトナー供給制御系も、検出器の検出出力が測定
対象の現像液の種類に大きく左右されることがなくなる
ことにより標準化できるので、システムコストの低減が
可能になる。

【００３４】故に本発明によれば、１種類の測定セルを
光透過特性の異なる複数の液体現像剤に共通に使用しな
がら、各々の液体現像剤に最適な条件で透過光強度を測
定できる。その結果、コストを抑えつつ、より精度の高
い濃度測定が可能になる。

【００３５】

【実施例】本発明は流体流路の一部を狭くした間隙部を
形成しこれを測定部とした透明セルと、透明セルの間隙
部の一方の側に設けた光源により光を照射し、反対側に
設けた受光素子で透過光量を測定する透過光量測定手段
とを有し、透明セルは、間隔の異なる複数の間隙部を持
ち、測定対象の流体の光透過特性に応じて上記間隙部を
選択し、その選択した間隙部に透過光量測定手段を配置
使用する構成とした検出器を流体濃度測定用検出器とし
て使用するもので、以下、本発明の実施例について、図
面を参照して説明する。

【００３６】（第１実施例）本発明を図１〜図８に示す
実施例に基づいて説明する。図１に、本発明のトナー補
給機構を備えたカラー静電プロッタの例を示す。図にお
いて、５１は静電記録紙であり、この静電記録紙５１は
長尺のシートであって、ロール５２に巻かれていて、定
位置に設置される。長尺の静電記録紙５１はその先端
が、ロール５２から引き出され、ローラ７２から駆動ロ
ーラ７１へと掛け渡される。駆動ローラ７１は静電記録
紙５１を搬送するためのものであり、図示しないモータ
により回転駆動される。また、駆動ローラ７１には図示
しないニップローラが対向して配置されており、ニップ
ローラと駆動ローラ７１との間に静電記録紙５１を挾持
させることにより、駆動ローラ７１の回転力にて静電記
録紙５１はその長手方向に搬送される仕組みとなってい
る。

【００３７】ロール５２に巻かれた静電記録紙５１は、
その設置位置において図示しない巻き戻しモータにより
常にバックテンションがかけられており、また、静電記
録紙５１に別の色のプリントを行うために巻き戻しを行
うことができるようになっている。

【００３８】ローラ７２と駆動ローラ７１との間には静
電記録紙５１のシート面に静電潜像を形成するための静
電記録ヘッド６１と、静電記録紙５１のシート面に現像
液を付与する現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ
が配され、静電記録ヘッド６１は静電記録紙５１のシー
ト面に接して配される。また、現像装置６２ａ，６２
ｂ，６２ｃ，６２ｄは現像液を静電記録紙５１のシート
面に付与して現像を行うためのものであり、現像装置６
２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは現像時において、現像
に供される一つが静電記録紙５１のシート面に接する位
置（現像位置）に移動され、他は静電記録紙５１のシー
ト面から離れた位置（待機位置）に退避される仕組みと
なっている。

【００３９】また、静電記録ヘッド６１，現像装置６２
ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄはいずれも少なくとも静電
記録紙５１のシート面の幅分の長さを持ち、当該静電記
録紙５１のシート面の幅方向に配されている。

【００４０】現像装置６２ａはブラック（黒；Ｋ）用、
現像装置６２ｂはシアン用（Ｃ）、現像装置６２ｃはマ
ゼンタ用（Ｍ）、現像装置６２ｄはイエロー用（Ｙ）で
あり、現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄにはい
ずれもそれぞれにそれぞれの色の現像液供給系が独立し
て設けられている。そして、各現像液供給系は現像液循
環装置、トナー供給装置、トナー濃度測定装置を有して
おり、現像時にはそのときの現像に供される現像装置に
おける現像液供給系の現像液循環と、循環される現像液
の濃度測定、その濃度測定結果に応じてトナー供給装置
による現像液循環系に対するトナー供給制御が実施され
る構成となっている。

【００４１】現像装置６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ
における各現像液供給系の構成について代表例としてブ
ラック用の像の現像装置６２ａのそれを例に説明する
と、つぎのようなものとなっている。

【００４２】現像装置６２ａは細長い箱状の構造であ
り、上部に開口スリットが設けられ、現像装置６２ａの
底部に現像液の入口と出口が設けられていて、現像液の
入口から現像液を供給し、出口より排出させて現像装置
６２ａ内を新しい現像液で満たし、上部開口スリットに
て記録紙５１のシート面に現像液を作用させる。

【００４３】現像装置６２ａにはその現像液入口にチュ
ーブによる現像液供給路６３ａの一端が、そして、現像
液出口にはチューブによる現像液排出路６４ａの一端が
接続されている。また、現像液供給路６３ａの途中に
は、トナー濃度測定装置６５ａが設けられ、現像液供給
路６３ａの他端は現像液タンク５３ａに接続されてい
る。また、現像液排出路６４ａの他端側は現像液タンク
５３ａに接続されている。

【００４４】現像液タンク５３ａにはブラック現像液５
４ａが入れられており、現像液供給路６３ａの他端は現
像液５４ａに浸されている。現像液排出路６４ａの途中
には真空ポンプを用いた循環ポンプ６６ａが配設されて
いる。また、現像液排出路６４ａの途中、現像装置６２
ａと循環ポンプ６６ａの間には、トナー補給装置８１ａ
が接続されている。トナー補給装置８１ａはトナー補給
経路８３ａと、その先端に接続されたトナーボトル５５
ａ，およびトナー補給経路８３ａの途中に配設されたト
ナー補給バルブ８２ａとから構成されており、トナー補
給バルブ８２ａを開閉することでトナーボトル５５ａ内
のトナーがトナー補給経路８３ａを介して現像液排出路
６４ａより現像液タンク５３ａに補給できるように構成
されている。

【００４５】同様に現像装置６２ｂを中心として図示し
ないシアン現像系、現像装置６２ｃを中心として図示し
ないマゼンタ現像系、現像装置６２ｄを中心として図示
しないイエロー現像系が構成されている。現像装置６２
ａ〜６２ｄは、図示しない駆動機構により記録紙５１の
下面に選択的に接離可能である。

【００４６】液体現像剤（現像液）の経路である現像液
供給路６３ａの途中にトナー濃度検出器６５０ａが設け
られている。トナー濃度検出器６５０ａはブラック用で
あり、図１においては紙面の都合上、ブラック用のもの
を代表として示して他の色の現像液用は図示を省略して
あるが、当然各色毎にそれぞれ同じものを設ける。従っ
て、一般的な話をする場合には添字ａを省略する。

【００４７】トナー濃度検出器６５０ａはトナー濃度測
定装置の構成要素の一つであり、所定幅の狭い平行板状
に形成した現像液通路を有する測定部を有する透明な測
定セルと、この測定セルの測定部を介して光源と受光素
子を対向して配置して構成されている。

【００４８】すなわち、測定セルは透明な材料で作ら
れ、液体現像剤が通過する経路の一部が狭められ薄くな
っていてここが測定部となっている。そして、この測定
部の片側から光源により光が照射され、この測定部を挟
んで反対側にある受光素子により、透過光を受光して濃
度検出出力とする。

【００４９】受光素子からは透過光強度に応じた検出信
号（濃度検出出力）が出力され、これは図１１に示す従
来例と同様にアンプ回路９４ａで増幅されてトナー濃度
制御回路９５ａに入力される。トナー濃度制御回路９５
ａは、その入力信号レベルに基づいてトナー濃度の濃淡
を判定し、必要に応じてトナー補給装置８１ａを駆動す
る。

【００５０】例えば、ブラック現像液中のトナー濃度が
低下したときは、トナー濃度検出器６５０ａでトナー濃
度低下を検知し、図示しない制御部により現像液循環中
の決められたタイミングでトナー補給路開閉バルブであ
るトナー補給バルブ８２ａが開かれ、当該トナー補給バ
ルブ８２ａおよびトナー補給経路８３ａを介してトナー
ボトル５５ａからトナーが現像液排出路６４ａへと補給
される。現像液排出路６４ａへと補給されたトナーは循
環ポンプ６６ａを経て現像液タンク５３ａに補給され、
現像液タンク５３ａ内の現像液濃度を高める。このよう
なトナー濃度測定機構並びにトナー補給機構は、一般に
ブラック、シアン，マゼンタ，イエローの各色毎にそれ
ぞれ設けられており、シアン，マゼンタ，イエロー系に
ついても同様に機能する。

【００５１】上記構成の記録装置の動作は基本的には図
１０、図１１で説明したものと変わらない。従って、そ
の動作は図１０で説明したものを参照するものとし、こ
こでは改めて説明しない。

【００５２】本発明はトナー濃度測定装置の構成要素の
一つであるトナー濃度検出器６５０の構造の改良を図っ
て、濃度検出対象となる光透過率の異なる現像液いずれ
でも利用できるようにしたことに特徴があり、これにつ
いて詳細に説明する。

【００５３】図２は、本発明によるトナー濃度検出器６
５０の構造を示す斜視図であって、本発明による測定セ
ル１と、当該測定セル１をセットするセルホルダ２の斜
視図である。また、図３は図２の測定セル１をセルホル
ダ２にセットした構成の液体現像濃度測定装置をＡ方向
から見た断面図である。

【００５４】測光セル１は、両端１ａ，１ｂが円筒状で
あり、また、符号１ｃを付して示すように中間が偏平な
板状であって、内部は中空であり、一端側から注入され
た現像液は内部を通って他端側に抜けることができる。
測光セル１は透明な樹脂で作られている。

【００５５】また、測光セル１は、その中間の偏平部分
（測定領域部）１ｃには測光セル１の軸線方向に沿って
２つの円形の凹部が形成されており、ここが光透過量測
定用の窓１３，１４となっている。この測定用の窓１
３，１４（以下、第１の測定窓、第２の測定窓と呼ぶ）
は図３に示すように深さが異なったものとなっていて、
第１の測定窓１３が深く、第２の測定窓１４が浅い構成
である。そして、深い方の窓である第１の測定窓１３位
置では内部の空間が狭く、幅狭のスリット状の空間を形
成し、浅い方の窓である第２の測定窓１４位置では内部
の空間がこれより広くなっている。

【００５６】窓１３，１４はそれぞれ測定領域部の両側
にあって対向しているので、窓形成部の内部空間は、平
行な偏平空間となる。セルホルダ２はこのような形状の
測光セル１を保持するものであり、測光セル１の外形に
対応した凹部を有していて、ここがホールド部２ａとな
っている。すなわち、測光セル１は両端部が円筒で、中
央が偏平であるからホールド部２ａの形状も中央がスリ
ット状、そして、スリット状部分の両端がＵ字状の溝と
なっていて、上部より測光セル１をホールド部２ａ内に
セットすることができる。

【００５７】セルホルダ２に測光セル１がセットされた
状態を示したものが図３であり、セットされた状態での
平面断面図である。図３における１１，１２は測光セル
１の液通路である。

【００５８】上述したように透明な測定セル１は、液通
路１１，１２と光透過率測定用の窓１３，１４からな
り、液通路１１，１２は、図示しない現像システムの配
管にそれぞれ接続されている。

【００５９】図４は、測定セル１の第１の測定窓１３の
領域部分を図２のＢ方向から見た断面図である。第１の
測定窓１３の形成領域は、光透過率測定用の間隙部とな
る測定部１３−３と液体現像剤が流れるための主流路部
１３−１，１３−２からなる。主流路部１３−１，１３
−２は十分な現像液の流量を確保するためのバイパス流
路の役割を果たす。

【００６０】液体現像剤は、図示しない現像システムの
送液ポンプによって図３の例えば左方から右方向へ流れ
る。セルホルダ２には、測定セル１の測定窓セル１３，
１４領域に対向する位置に測定セル１を挟むように両側
に貫通孔２１，２２，２３，２４が計４つあけられ、貫
通孔２１，２３には光源の例えば、ＬＥＤ（発光ダイオ
ード）３１が、そして、貫通孔２２，２４には受光素子
である例えば、フォトダイオード３２が選択的に挿入で
きる。

【００６１】図３は、比較的光透過率の低い現像剤であ
るブラック，およびシアンの現像液の濃度検出に利用す
る場合の光源、受光素子のセット例を示しており、ＬＥ
Ｄ３１とフォトダイオード３２が、間隙部の狭い第１の
測定窓１３を挟んで互いに対向するように各々挿入され
て装着されている。

【００６２】光透過率測定時には、ＬＥＤ３１が図示し
ない電源回路により点灯され、第１の測定窓１３の内部
空間領域における測定部１３−３を満たした液体現像剤
を透過した光が、フォトダイオード３２に入射する。フ
ォトダイオード３２は、図示しないアンプ回路に接続さ
れ、その出力から図示しない濃度制御回路により液体現
像剤の透過率が判断される。

【００６３】図５は、比較的光透過率の高いマゼンタ
用，およびイエロー用の現像液の濃度検出に利用する場
合を示しており、ＬＥＤ３１′とフォトダイオード３
２′が、測定部１３−３の間隙より間隙の広い領域であ
る第２の測定窓１４部分の測定部１４−３を挟んで互い
に向き合うように各々挿入されて装着されている。

【００６４】このように現像液を通して、その濃度を光
の透過量で検出する測定セルの測定部の現像液通路間隙
を幅狭の領域と、幅広の領域の２種形成して、測定対象
の現像液の光透過率に応じ、光源と受光素子の設置位置
を、この２種の領域のいずれか最適な一方に選定して配
設し、現像液の濃度検出に使用するようにしたので、一
つの測定セルをブラック，シアン、マゼンタ、イエロー
のいずれの現像液の濃度検出に利用しても最適なレベル
の検出出力が得られる構造となる。

【００６５】従って、光透過特性の大きく異なる複数の
液体現像剤のトナー濃度を、１種類の測定セルで測定で
きるようになり、製作を簡易化を図り製造コストの低減
を図ることができるようになる。

【００６６】なお、第１の実施例における測定セルの測
定部（測定窓部分）の現像液通路間隙を、幅狭の領域
と、幅広の領域の２種形成した構造では不足の場合に、
さらに間隙の幅の種類を増やす構成とすることも可能で
ある。しかし、これを１歩進めて、光透過特性がいかな
るものでも、最適な状態で測定可能にする測定セルの構
成例を第２の実施例としてつぎに説明する。

【００６７】（第２実施例）図６は測定セルの測定部
（測定窓部分）の現像液通路間隙を無段階にした構成例
を示す平面断面図である。３は当該測定セルであり、こ
の測定セル３の光透過率測定用の内部間隙部１５−１
は、第１の実施例と異なり、連続的に間隙部の厚みが変
化するテーパ状になっている。従って、この測定セル３
を保持するセルホルダ４のＬＥＤ３１装着用のＬＥＤ固
定部２５および、フォトダイオード３２の固定部２６
は、いずれも長穴状の貫通孔になっており、ＬＥＤ３１
およびフォトダイオード３２を、厚みが連続的に変化す
る測定セル３における測定部１５の間隙部１５−１の任
意の位置に対向して固定できる。

【００６８】従って、使用する現像液の光透過率に応じ
て、ＬＥＤ固定部２５およびフォトダイオード固定部２
６内でのＬＥＤ３１およびフォトダイオード３２の装着
位置を調整することで、どのような現像液に対しても、
最適な検出出力レベルの得られる汎用の測定セルが得ら
れることになる。

【００６９】（第３実施例）図７〜図９は、さらに別の
第３の実施例の構成を示す図である。図７は、第３の実
施例としての測定セル９の斜視図、図８はその測定セル
９の測定部の第１および第２の測定窓１６，１７の部分
の断面図であり、図７におけるｃ‐ｃ矢視断面を示して
いる。この実施例では、間隙部（現像液の流路となる内
部の間隙）の狭い領域となる第１の測定窓１６部分と、
間隙の広い領域となる第２の測定窓１７部分が、第１の
実施例のように前後配置ではなく、同位置になるように
上下２階建て配置、すなわち、現像液の流れに対して互
いに並列に配設された２層配列構造としている。

【００７０】間隙の広い領域である第２の測定窓１７位
置における間隙の断面積（測定部９ａ間隙の断面積）
は、現像液の流量に対して実質上、十分な広さを持ち、
これ以外に現像液の流量を確保するためのバイパスを併
設する必要がない。

【００７１】間隙の広い領域である第２の測定窓１７位
置における間隙９ａは平行であり、間隙の狭い領域であ
る第１の測定窓１６位置における測定部９ｂの間隙は光
透過率の小さい現像液でも十分対応できるような間隙幅
としてかつ平行な間隙形状である。そして、第１および
第２の測定窓１６，１７のそれぞれの内部間隙（測定部
９ａ，９ｂの間隙）は繋がっている。

【００７２】図９は、測定セル９をセットするためのセ
ルホルダ１０の斜視図であり、測定セル９の測定窓１
６，１７の配置位置に対応してＬＥＤ３１，フォトダイ
オード３２を挿入することができるようにするための貫
通孔１０ｄ，１０ｄ´は、セットされる測定セル９の軸
線に対して直交する線上位置に配置されている。

【００７３】すなわち、両端が円筒状でその中間が偏平
な測定セル９の形状に対応して測定セル９の両端の円筒
状部分を受けるＵ字状の溝部１０ａ，１０ｃと、偏平部
を受けるスリット状の溝部１０ｂを有し、セルホルダ１
０のスリット状の溝部１０ｂを形成する測定部壁面１０
Ａに、測定セル９の測定窓１６，１７の配置位置に対向
するように、貫通孔１０ｄ，１０ｄ´を設けてあり、測
定対象の現像液の光透過率に応じて測定セル９の測定窓
１６，１７を選択し、この選択した測定窓の対応の貫通
孔にＬＥＤ３１，フォトダイオード３２を装着する。Ｌ
ＥＤ，フォトダイオードなどの動作は、第１の実施例と
同様である。

【００７４】この構成によれば、主流路は間隙の広い領
域である第２の測定窓１７位置における間隙（測定部９
ａ間隙）となり、これは現像液の流量に対して実質的に
十分な広さを持たせてあるの、これ以外に現像液の流量
を確保するためのバイパスを併設する必要がないことか
ら、第１の実施例の構成に比べて形状がシンプルとな
り、第１の実施例での特徴に加えて、さらに装置のコス
トダウンを図ることができる。

【００７５】以上、種々の実施例について説明したが、
要するに本発明は、静電潜像をトナー入りの現像液で現
像してカラー画像をプリントする画像形成装置における
現像液の濃度を光の透過量を測定することにより濃度検
出するための検出器として、現像に供する現像液の流通
路に設ける測定セルを、透明部材で形成すると共に、光
の透過量を測定するための測定部は、現像液の流路を光
の透過方向の断面がスリット状となるように形成すると
共に、スリット状部分の領域は位置により、間隙の幅を
異ならせて構成したものである。測定部における光の透
過方向の断面の間隙幅を位置により異ならせたことによ
り、光源と受光素子の配置位置を変えれば、その光源と
受光素子とによる検出系の光の透過方向の現像液流路部
分の間隙は種々選定できることになり、濃度検出対象の
光透過率が異なっていても、測定セルの測定部における
検出系の配置位置により、最適な検出出力が得られる状
態に設定できるものである。従って、検出セルは汎用の
ものとして標準化することができ、コストダウンを図る
ことができると共に、この測定セルを用いた検出器の出
力によりトナー供給するトナー供給制御系も、検出器の
検出出力が測定対象の現像液の種類に大きく左右される
ことがなくなることにより標準化できるので、システム
コストの低減が可能になる。

【００７６】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、さら
にさまざまに変形して実施することができる。例えば、
測定セルの測定部における間隙の厚みを３通り以上とす
るようにしたり、第３の実施例で、図８の測定セル９の
測定窓１６，１７部分における内部の間隙を楔型に連続
的に間隙部厚みが変化するように構成するなどの例も考
えられる。また、本発明の測定セルは現像液の濃度測定
ばかりでなく、透過光量で成分分析を行う比色分析装置
等の、測定セルにも使用できるものである。

【００７７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、光透過特性の大きく異なる複数の液体現像剤のトナ
ー濃度を、１種類の測定セルで測定できるようになり、
標準化を図って製作の簡易化を促進することができる
他、製造コストの低減を図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明をカラー画像形成装置に適用した本発明の全体構
成を示すブロック図。

【図２】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明によるトナー濃度検出器６５０の構造を示す斜視
図。

【図３】本発明の実施例を説明するための図であって、
図２の測定セル１をセルホルダ２にセットした構成の液
体現像濃度測定装置をＡ方向から見た断面図であり、低
光透過率の現像液に適用する場合の光源，受光素子配置
構成を採用した例を示す図。

【図４】本発明の実施例を説明するための図であって、
測定セル１の第１の測定窓１３の領域部分を図２のＢ方
向から見た断面図。

【図５】本発明の実施例を説明するための図であって、
比較的光透過率の高いマゼンタ用，およびイエロー用の
現像液の濃度検出に利用する場合光源，受光素子配置構
成を採用した例を示す図。

【図６】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第２実施例としての測定セルの構造を示す平面
断面図

【図７】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第３実施例としての測定セル９の斜視図。

【図８】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第３実施例としての測定セル９の測定部の第１
および第２の測定窓１６，１７の部分の断面図。

【図９】本発明の実施例を説明するための図であって、
本発明の第３実施例に用いるセルホルダ１０の斜視図。

【図１０】従来技術を説明するための図であって、トナ
ー補給機構を備えたカラー静電プロッタの例を示すブロ
ック図。

【図１１】従来技術を説明するための図であって、図１
０に用いるトナー濃度測定機構およびトナー補給機構を
説明するための図。

【符号の説明】

１，３，９…測光セル２，１０…セルホルダ２ａ…ホールド部１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…溝部１０Ａ…セルホルダ１０のスリット状の溝部１０ｂを形
成する測定部壁面１１，１２…測光セル１の液通路１３，１４，１６，１７…測定窓１３−１，１３−２…主流路部９ａ，９ｂ，１３−３…測定部１５−１…測定セル３の光透過率測定用の内部間隙部１０ｄ，１０ｄ´，２１，２２，２３，２４…貫通孔２５…ＬＥＤ固定部２６…フォトダイオード３２の固定部３１，３１′…ＬＥＤ３２，３２′…フォトダイオード５１…静電記録紙５２…ロール５３ａ…現像液タンク５４ａ…ブラック現像液５５ａ…トナーボトル６１…静電記録ヘッド６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ…現像装置６３ａ…現像液供給路６４ａ…現像液排出路６６ａ…循環ポンプ７１…駆動ローラ７２…ローラ８１ａ…トナー補給装置８２ａ…トナー補給バルブ８３ａ…トナー補給経路９４ａ…アンプ回路９５ａ…トナー濃度制御回路６５０ａ…トナー濃度検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液の濃度を光の透過量を測定することに
より検出するための検出器として、濃度検出対象の液の流通路に設けて液を流通させる測定
セルを、透明部材で形成すると共に、この測定セルの光
透過量測定のための測定部は、液の流路における光透過
方向の断面がスリット状となるように形成すると共に、
スリット状部分の領域は位置により、間隙の幅を異なら
せて構成し、光透過量測定のための光源と受光素子は上
記測定部の所望位置を介して対向配置することを特徴と
する流体濃度測定用検出器。
【請求項２】測定部の間隙は矩形とすると共に測定部
の領域は平行平面に形成し、かつ、測定部の間隙は幅広
の領域と幅狭の領域の少なくとも２領域に区分けするこ
とを特徴とする請求項１記載の流体濃度測定用検出器。
【請求項３】測定部の間隙は流体の流通方向に沿って
楔形に変化させることを特徴とする請求項１記載の流体
濃度測定用検出器。
【請求項４】測定部のスリット形状は矩形とすること
を特徴とする請求項１記載の流体濃度測定用検出器。
【請求項５】測定部のスリット形状は楔形とすること
を特徴とする請求項１記載の流体濃度測定用検出器。
【請求項６】測定セルの測定部は、液流方向と平行方
向に延びており、スリットの狭い間隙部分と広い間隙部
分は液流に対して並列に配設され、広い間隙部分が実質
的に液流路の主要部となることを特徴とする請求項１記
載の流体濃度測定用検出器。
【請求項７】測定セルの測定部は、スリットの狭い間
隙部分と広い間隙部分が液流方向に並んで配設され、少
なくとも狭い間隙部分に並列して該間隙部分の断面積よ
り広い断面積をもつ液流路が配設されていることを特徴
とする請求項１記載の流体濃度測定用検出器。