(57)【要約】【課題】  センサを現像液に浸すことなく、センサの数よりも多い段階数の現像液の液面レベルを、精度良く検出すること。【解決手段】現像液の液面の高さの変化に応じて昇降するフロート部材と、フロート部材に設けられ、現像液の外部に位置する複数の被検知部と、フロート部材の昇降方向に配列され、複数の被検知部のそれぞれを光学的に検知可能に設けられた複数の検知手段と、複数の検知手段の検知結果から現像液の液面の高さを検出する検出制御手段と、を有し、複数の検知手段は、それぞれ対応する被検知部を検知するとオン、検知しないとオフをそれぞれ示し、複数の被検知部は、同時に二つ以上の検知手段をオンとすることを可能にすることにより、複数の検知手段の数よりも多い複数の液面の高さに対応して、それぞれ異なる複数の検知手段のオン、オフの組み合わせを形成可能であるよう構成されていることを特徴とする液面レベル検出装置を提供する。【選択図】      図３
2006313150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像液の液面の高さの変化に応じて昇降するフロート部材と、
前記フロート部材に設けられ、現像液の外部に位置する複数の被検知部と、
前記フロート部材の昇降方向に配列され、前記複数の被検知部のそれぞれを光学的に検知可能に設けられた複数の検知手段と、
前記複数の検知手段の検知結果から現像液の液面の高さを検出する検出制御手段と、を有し、
前記複数の検知手段は、それぞれ対応する被検知部を検知するとオン、検知しないとオフをそれぞれ示し、
前記複数の被検知部は、同時に二つ以上の検知手段をオンとすることを可能にすることにより、前記複数の検知手段の数よりも多い複数の液面の高さに対応して、それぞれ異なる前記複数の検知手段のオン、オフの組み合わせを形成可能であるよう構成されていることを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項２】
前記複数の被検知部は、前記昇降方向の下側から順に、下部被検知部、中央被検知部、上部被検知部の３つの部位を有し、
前記複数の検知手段は、前記下部被検知部に対応する下部検知手段、前記中央被検知部に対応する中央検知手段、前記上部被検知部に対応する上部検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液面レベル検出装置。
【請求項３】
前記被検知部は、前記下部検知部のみがオンを示す第一の状態、前記下部検知部と前記中央検知部がオンを示す第二の状態、前記中央検知部のみがオンを示す第三の状態、前記中央検知部と前記上部検知部がオンを示す第四の状態、前記上部検知部のみがオンを示す第五の状態の５つの状態を形成可能であり、前記検出制御手段は、それらの状態に対応する５つの現像液の液面の高さを検出可能であることを特徴とする請求項２に記載の液面レベル検出装置。
【請求項４】
前記下部被検知部と前記中央被検知部は前記昇降方向に移動する際に同一の軌跡を辿らないよう設けられており、前記上部被検知部と前記中央被検知部も前記昇降方向に移動する際に同一の軌跡を辿らないよう設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の液面レベル検出装置。
【請求項５】
前記中央被検知部は前記下部被検知部および前記上部被検知部よりも前記昇降方向と垂直な方向に所定量突出していることを特徴とする請求項４に記載の液面レベル検出装置。
【請求項６】
前記中央被検知部が、前記フロート部材の昇降の位置を規制するための昇降位置規制手段に当接することにより、前記フロート部材の昇降の位置が規制されることを特徴とする請求項５に記載の液面レベル検出装置。
【請求項７】
前記昇降位置規制手段は、前記下部検知手段および前記上部検知手段それぞれの端面であることを特徴とする請求項６に記載の液面レベル検出装置。
【請求項８】
前記液面レベル検出装置は、前記昇降方向に平行に配置されたガイド棒を有し、
前記フロート部材は、前記ガイド棒に沿って昇降することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の液面レベル検出装置。
【請求項９】
前記複数の検知手段の各々はフォトセンサを有し、
前記複数の検知手段では、それぞれ対応する被検知部によりフォトセンサが遮蔽されたときに当該検知手段がオンを示し、フォトセンサが遮蔽されていないときには当該検知手段がオフを示すことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液面レベル検出装置。
【請求項１０】
現像液を保持する保持容器と、
該現像液を攪拌する攪拌手段と、
前記保持容器に保持されている現像液の液面の高さの変化に応じて昇降するフロート部材と、前記フロート部材に設けられ、現像液の外部に位置する複数の被検知部と、前記フロート部材の昇降方向に配列され、前記複数の被検知部のそれぞれを光学的に検知可能に設けられた複数の検知手段と、現像液の液面の高さを検出する検出制御手段と、を有し、前記複数の検知手段のそれぞれは、対応する前記複数の被検知部を検知する場合はオン、検知しない場合はオフを示し、前記検出制御手段は、前記複数の検知手段のオン、オフの組み合わせに基づいて、前記複数の検知手段の数よりも多い数の現像液の液面の高さを検出する液面レベル検出装置と、
を有することを特徴とする現像液容器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の現像液容器を備え、
該現像液容器に保持されている現像液を用いて電子写真法により画像形成を行う湿式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像液の液面レベルを検知する液面レベル検知装置と、該液面レベル検知装置を備えた現像液容器と、該現像液容器を備えた湿式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを記録紙に転写して画像を形成する装置として、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させ、この現像液を感光ドラムに供給して現像を行う湿式画像形成装置が知られている。湿式画像形成装置で用いられるトナーは、紛状のトナーを使用する乾式画像形成装置で用いられるトナーよりも微細である為、一般に湿式画像形成装置は乾式画像形成装置よりも高画質な画像を形成できる。
【０００３】
印刷される画像の濃淡は、現像液中のトナーの濃度によって変化する。印刷される画像を高品質に保つには、現像液を均一に撹拌し、且つ現像液中のトナーの濃度を適切な値に調整する必要がある。現像液が収納されている現像液容器では、現像液の濃度調整を行うために、現像液の量の認識が必要となる。そのため、現像液の液面レベルの検知が行われる。現像液の液面レベルを測定する測定装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、現像液表面に浮遊するフロートに固定された被検知部（現像液外部に配置されている）の位置をフォトセンサにより測定する、液面レベルの測定装置が知られている。
【特許文献１】特開２００１−１９４９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１には、現像液を収容するタンク内に固定された柱状体と、タンク内を浮遊し現像液の増減に伴い柱状体に沿って昇降するマグネット付きフロートと、柱状体の上下方向に配列され、マグネットに感応する複数のリードスイッチと、を有する現像液の液面レベルを検出する検出装置が開示されている。上記の検出装置では、複数のリードスイッチのＯＮ、ＯＦＦ結果に基づいて、現像液の液面レベルが検出されている。
【０００６】
上記特許文献１に記載の検出装置では、柱状体と、マグネット付きフロートとの接触部は、現像液に浸かっているため、柱状体と、マグネット付きフロートとの接触部に現像液が入り込みマグネット付きフロートの動きを詰まらせ、適切な動作が得られないという問題点がある。
【０００７】
また、フロートに固定された被検知部の位置を直接測定する装置においては、例えば現像液の液面レベルを５段階に渡って検出するには、フォトセンサが５個必要であった。一つのフォトセンサで一段階の液面レベルを検出するため、狭い範囲の液面レベルを細かく検出する場合には、狭い配置スペースにフォトセンサを多数配置する必要がある。
【０００８】
本発明は、以上の事情に鑑み、センサを現像液に浸すことなく、センサの数よりも多い段階数の液面レベルを、精度良く検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明では、現像液の液面の高さの変化に応じて昇降するフロート部材と、前記フロート部材に設けられ、現像液の外部に位置する複数の被検知部と、前記フロート部材の昇降方向に配列され、前記複数の被検知部のそれぞれを光学的に検知可能に設けられた複数の検知手段と、前記複数の検知手段の検知結果から現像液の液面の高さを検出する検出制御手段と、を有し、前記複数の検知手段は、それぞれ対応する被検知部を検知するとオン、検知しないとオフをそれぞれ示し、前記複数の被検知部は、同時に二つ以上の検知手段をオンとすることを可能にすることにより、前記複数の検知手段の数よりも多い複数の液面の高さに対応して、それぞれ異なる前記複数の検知手段のオン、オフの組み合わせを形成可能であるよう構成されていることを特徴とする液面レベル検出装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、センサ等の検知手段を現像液に浸すことなく現像液の液面レベルを検出することができる。また、複数の被検知部が複数のセンサ等の検知手段をオンにするかオフにするかの組み合わせに基づいて液面の高さを検出することができ、場合によっては、２つ以上のセンサをオンとすることができるため、センサの数よりも多い段階数の液面レベルを検出することができる。また、センサの数よりも多段階のレベルを検出することができるため液面の検出精度が高くなる。
【００１１】
また、本発明に係る液面レベル検出装置では、複数の被検知部は、昇降方向の下側から順に、下部被検知部、中央被検知部、上部被検知部の３つの部位を有し、複数の検知手段は、下部被検知部に対応する下部検知手段、中央被検知部に対応する中央検知手段、上部被検知部に対応する上部検知手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また、被検知部は、下部検知部のみがオンを示す第一の状態、下部検知部と中央検知部がオンを示す第二の状態、中央検知部のみがオンを示す第三の状態、中央検知部と上部検知部がオンを示す第四の状態、上部検知部のみがオンを示す第五の状態の５つの状態を形成可能であり、検出制御手段は、それらの状態に対応する５つの現像液の液面の高さを検出可能であることを特徴とする。
【００１３】
また、下部被検知部と中央被検知部は昇降方向に移動する際に同一の軌跡を辿らないよう設けられており、上部被検知部と中央被検知部も昇降方向に移動する際に同一の軌跡を辿らないよう設けられていることを特徴とする。さらに、中央被検知部は下部被検知部および上部被検知部よりも昇降方向と垂直な方向に所定量突出していることを特徴とする。
【００１４】
また、中央被検知部が、フロート部材の昇降の位置を規制するための昇降位置規制手段に当接することにより、フロート部材の昇降の位置が規制されることを特徴とする。さらに、昇降位置規制手段は、下部検知手段および上部検知手段それぞれの端面であることを特徴とする。
【００１５】
また、液面レベル検出装置は、昇降方向に平行に配置されたガイド棒を有し、フロート部材は、ガイド棒に沿って昇降することを特徴とする。
【００１６】
また、複数の検知手段の各々はフォトセンサを有し、複数の検知手段では、それぞれ対応する被検知部によりフォトセンサが遮蔽されたときに当該検知手段がオンを示し、フォトセンサが遮蔽されていないときには当該検知手段がオフを示すことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明では、現像液を保持する保持容器と、該現像液を攪拌する攪拌手段と、保持容器に保持されている現像液の液面の高さの変化に応じて昇降するフロート部材と、フロート部材に設けられ、現像液の外部に位置する複数の被検知部と、フロート部材の昇降方向に配列され、複数の被検知部のそれぞれを光学的に検知可能に設けられた複数の検知手段と、現像液の液面の高さを検出する検出制御手段と、を有し、複数の検知手段のそれぞれは、対応する複数の被検知部を検知する場合はオン、検知しない場合はオフを示し、検出制御手段は、複数の検知手段のオン、オフの組み合わせに基づいて、複数の検知手段の数よりも多い数の現像液の液面の高さを検出する液面レベル検出装置と、を有することを特徴とする現像液容器を提供する。
【００１８】
また、本発明では、上述の現像液容器を備え、該現像液容器に保持されている現像液を用いて電子写真法により画像形成を行う湿式画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、センサを現像液に浸すことなく、センサの数よりも多い段階数の液面レベルを、精度良く検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、湿式プリンタ１００の構成を示す側断面図である。湿式プリンタ１００は、キャリア液中にトナーを含んだ現像液を現像ローラ表面に担持させて画像を形成する装置であって、コンピュータ等の外部機器から入力される文字・画像情報に基づいて、レーザビームを利用した電子写真法によって記録紙Ｐ１に印刷して出力する装置である。
【００２１】
湿式プリンタ１００は、文字・画像情報に応じて変調されたレーザ光を出力するレーザスキャニングユニット（Laser Scanning unit、以下、ＬＳＵと略記）３０と、該レーザ光の照射により感光ドラム上に形成された静電潜像を電子写真法によって現像して、トナー像を生成する現像ユニット５０と、現像ユニット５０で現像されたトナー像を転写位置において記録紙Ｐ１上に転写する転写ユニット７０と、搬送機構により搬送される記録紙Ｐ１上に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット８０と、記録紙Ｐ１を搬送する搬送ユニット９０と、を有する。
【００２２】
現像ユニット５０は、保持ローラ５１、現像液を計量するための計量ローラ５２、計量ローラ５２の表面の現像液を均一厚さにする計量ローラブレード５２ａ、計量ローラ５２から供給された現像液を担持する現像ローラ５３、現像ローラ５３表面から現像液を掻き取り除去する現像ローラクリーニングブレード５３ａ、現像ローラ５３を帯電させる現像ローラ用帯電コロナ５４、ＬＳＵ３０からのレーザ光によって静電潜像が形成される感光ドラム５５、感光ドラム５５表面を一様に帯電させる感光ドラム用帯電コロナ５７、感光ドラム５５からキャリア液を回収するスクイーズドローラ５８、現像ユニット５０で発生した残留現像液を湿式プリンタ１００内に配置された現像液容器（不図示）に戻すスクリュー５９を有する。
【００２３】
現像液が保持された現像液容器から現像液パイプ４９を経由して供給された現像液は、保持ローラ５１と計量ローラ５２との転接部上方に供給される。計量ローラ５２で計量された現像液は、現像ローラ５３に塗布される。一方感光ドラム５５では、感光ドラム用帯電コロナ５７により一様な電位に帯電されたドラム表面にレーザ光が照射され、照射された部分は一様な電位に比べて電位が下がる。この一様な電位と比べて電位が下がった部分が静電潜像となる。現像ローラ５３に塗布された現像液のトナーは帯電しており、感光ドラム５５の静電潜像の部分に吸着される。こうして静電潜像は現像され、トナー像が形成される。
【００２４】
転写ユニット７０は、中間転写ローラ７１と二次転写ローラ７３とを有する。中間転写ローラ７１はトナーと逆極性の電圧が印加されており、感光ドラム５５表面のトナー像は、感光ドラム５５と中間転写ローラ７１との転接部において、中間転写ローラ７１表面に一次転写される。二次転写ローラ７３は、記録紙Ｐ１の搬送路を挟んで中間転写ローラ７１と対向する位置に設置され、中間転写ローラ７１よりも高電圧の逆極性の電圧が印加されている。そのためトナー像は二次転写ローラ７３の方向に吸引され、中間転写ローラ７１表面に転写されたトナー像は、二次転写ローラ７３との転接部において記録紙Ｐ１に転写される。
【００２５】
定着ユニット８０は、記録紙Ｐ１を加熱するヒートローラ８１と、搬送路を挟んでヒートローラ８１と対向した位置に設置され、自身とヒートローラ８１とによって記録紙Ｐ１を挟んで加圧するプレスローラ８２とから構成されている。この定着ユニット８０によって、記録紙Ｐ１上のトナー像は加熱及び加圧によって記録紙Ｐ１に定着される。
【００２６】
搬送ユニット９０は、ロール状の記録紙Ｐ１が設置されるロール軸９１、記録紙Ｐ１を搬送する給紙駆動ローラ９３、給紙駆動ローラ９３と転接する給紙従動ローラ９４、給紙駆動ローラ９３を駆動する駆動モータ９５、給紙センサ９７を有する。記録紙Ｐ１は給紙駆動ローラ９３により搬送され、記録紙Ｐ１が給紙センサ９７を通過したときを基準として、ＬＳＵ３０の発光するタイミングが湿式プリンタ１００の制御部で計算される。記録紙Ｐ１が給紙センサ９７を通過したときを基準としてＬＳＵ３０が発光するタイミングが制御されるので、記録紙Ｐ１の適切な位置に印刷を行なうことができる。
【００２７】
次に、現像液が保持される現像液容器の配置について説明する。図２は、図１の背面方向から湿式プリンタ１００を観察した側断面図および制御系を示す図である。湿式プリンタ１００は、現像ユニット５０に現像液を供給する現像液容器３、現像液容器３に現像液を補給する現像液予備容器５、現像液容器３にキャリア液を補給するキャリア液予備容器７、現像液予備容器５から現像液を現像液容器３に搬送するのに使用される現像液補給ポンプ９、現像液容器３から現像液を現像ユニット５０に搬送する現像液循環ポンプ１１を有する。また、制御部３００は、現像液容器３、現像液補給ポンプ９、現像液循環ポンプ１１等を制御する機能を有する。
【００２８】
本発明の実施形態では、後述するように現像液容器３内の現像液の量が検出される。制御部３００は、現像液容器３内の現像液の量が所定の量よりも減ったことを検出すると、現像液予備容器５から予備の現像液が現像液容器３に補給されるよう現像液補給ポンプ９を駆動する。また、湿式プリンタ１００の動作中には、現像液容器３内の現像液は、現像液循環ポンプ１１によって現像ユニット５０に搬送される。現像液循環ポンプ１１の吐出口は現像液パイプ４９に繋がっている。
【００２９】
現像液容器３及び現像液予備容器５内の現像液は、約３０％がトナーで、残りの約７０％がキャリア液となるように構成されている。印刷される画像等は、トナーの比率が高くなると濃くなり、低くなると淡くなる。現像液予備容器５から予備の現像液が現像液容器３に、キャリア液予備容器７から予備のキャリア液が現像液容器３に補給されて、現像液容器３内の現像液のトナーの濃度は一定に調整され、印刷される画像の品質が一定に保たれている。現像液のトナーの濃度を調整するには、現像液の量を把握する必要があるため現像液の量の検出が行われる。
【００３０】
現像液容器３は、保持容器１０３、攪拌装置１０４、側部開口部１０６を有する。保持容器１０３は筒状の形状をしており底部は閉塞され上部は開口している。側部開口部１０６は保持容器１０３の周面に設けられている。湿式プリンタ１００において使用される現像液は、比較的粘度が高い為、放置すると半固形物となり流動性が失われてしまう。したがって、保持容器１０３内では、攪拌装置１０４によって現像液が攪拌される。前述した現像ユニット５０のスクリュー５９（図１参照）の軸の延長線上には開口部が形成されており、その開口部はパイプを通じて側部開口部１０６に繋がっている。すなわち、スクリュー５９により搬送された現像液は、側部開口部１０６から保持容器１０３に戻されるように構成されている。
【００３１】
図２では、保持容器１０３内の液面レベルを模式的に示している。なお、液面レベルＬ１からＬ５はそれぞれ、液面高さの所定の範囲を示すものである。現像液の液面レベルＬ１は、現像液が少ないことを示すレベルであり、液面レベルがＬ１である場合には現像液が無いに等しいレベルである。現像液の液面レベルＬ２は、現像液のトナーの濃度を良好に調整できる下限のレベルであり、現像液の補給が必要なレベルである。現像液の液面レベルＬ３は、現像液のトナーの濃度を調整するのに最適な現像液のレベルであり、その中央は調整のための基準位置となる。現像液の液面レベルＬ４は、現像液のトナーの濃度を良好に調整できる上限の現像液の量である。現像液の液面レベルＬ５は、現像液の量が多いことを示すレベルであり、液面レベルがＬ５よりも高い場合には現像液がオーバーフローする可能性があるレベルである。
【００３２】
以下、本発明の実施形態の液面レベル検出装置について説明する。図３は、現像液容器３および液面レベル検出装置１０５を示す図である。攪拌装置１０４は、駆動モータ１１９と、駆動モータ１１９により回転される回転軸１１３と、回転軸１１３が回転中心となるように回転軸１１３の一端に固定された攪拌部１１１とを有する。現像液の撹拌時には、駆動モータ１１９の回転力により、現像液も回転しながら撹拌される。攪拌装置１０４は制御部３００により制御される。
【００３３】
液面レベル検出装置１０５は、フロート部材１１５、フォトセンサ１２１（それぞれ下から１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ）、ガイド棒１２３を有する。フロート部材１１５は、平板状のドグ１１６、フロート１１７、ドグ１１６とフロート１１７とを連結するフロート支持部材１１９、ガイド棒１２３を挿通可能なリング１２５（少なくと２つ必要）とを有する。ガイド棒１２３は、静止時の現像液の液面と垂直な方向に延びている。フォトセンサ１２１は制御部３００により制御される。
【００３４】
図４は、フロート部材１１５およびフォトセンサ１２１を図３中上方向から見た図である。フォトセンサ１２１は、コの字状の形状を有している。そのコの字状の間隙をドグ１１６が遮蔽するとフォトセンサ１２１はオンされ、ドグ１１６が遮蔽しない状態ではオフされる。フロート支持部材１１９はＶ字状の形状をしている。本発明の実施形態では、フロート支持部材１１９のＶ字の先端部それぞれにフロート１１７が固定されている。リング１２５の穴にはガイド棒１２３が挿通され、フロート部材１１５は、現像液の増減に応じて、ガイド棒１２３に沿って移動する。
【００３５】
図５（ａ）は、フロート部材１１５をさらに詳細に説明するための図である。図５（ｂ）は、フォトセンサ１２１をさらに詳細に説明するための図である。図５は図３と同様の方向を示す図である。ドグ１１６は、フォトセンサ１２１により検知される被検知部１２７を有する。被検知部１２７は、ドグ１１６のうち、保持容器３の周面よりも外側に配置される。被検知部１２７は、下部被検知部１２７ａ、中央被検知部１２７ｂ、上部被検知部１２７ｃを有する。上部被検知部１２７ｃは、被検知部１２７の上端からフロート部材１１５の移動下方向に長さＡだけの領域を占める部分であり、下部被検知部１２７ａは、被検知部１２７の下端からフロート部材１１５の移動上方向に長さＡだけの領域を占める部分である。中央被検知部１２７ｂは、上部被検知部１２７ｃと下部被検知部１２７ａとの中間において長さＢだけの領域を占める部分であると共に、下部被検知部１２７ａと上部被検知部１２７ｃよりもフロート部材１１５の移動方向の垂直方向に長さＥだけ突出した形状を有する。
【００３６】
上部フォトセンサ１２１ｃ、中央フォトセンサ１２１ｂ、及び下部フォトセンサ１２１ａは、それぞれ、フロート部材１１５の移動方向に平行な面内に整列して配置されている。なお、上部フォトセンサ１２１ｃ及び下部フォトセンサ１２１ａはそれぞれフロート部材１１５の移動方向に平行な直線上に整列するが、中央フォトセンサ１２１ｂは、所定量ずれた位置に配置されている。フロート部材１１５の移動方向に平行な方向のフォトセンサ１２１の長さはそれぞれＤであり、長さＤの中央にスリット１２９（１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ）が形成されている。スリット１２９（１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ）はそれぞれ、フォトセンサ１２１のコの字の内面の両側に設けられている。なお、スリット１２９はフォトセンサ１２１のコの字の内面の一方側のみに設けられていてもよい。すなわち、発光素子と受光素子とが対向する場合にはコの字の両側に、発光素子と受光素子が隣接して反射光を検知する場合にはコの字の一方側のみに設けられる。また、スリット１２９のフロート部材１１５の移動方向に平行な方向の幅は、ごく狭い幅であり、その幅は考慮しないものとする。
【００３７】
ドグ１１６の被検出部１２７がスリット１２９間を遮蔽するとフォトセンサ１２１はＯＮされ、遮蔽しない状態ではＯＦＦされるものとする。上部フォトセンサ１２１ｃ及び下部フォトセンサ１２１ａは、中央フォトセンサ１２１ｂよりもフロート部材１１５寄りにほぼ長さＥだけフロート部材１１５の移動方向に垂直な方向に突出するように配置される。別の言い方をすれば、中央被検知部１２７ｂの突出長さＥに応じて、中央フォトセンサ１２１ｂは上部フォトセンサ１２１ｃ及び下部フォトセンサ１２１ａよりも該垂直方向にフロート部材１１５から離れた位置に配置される。フォトセンサ１２１は、上部フォトセンサ１２１ｃの上部スリット１２９ｃと中央フォトセンサ１２１ｂの中央スリット１２９ｂとの間隔、及び中央フォトセンサ１２１ｂの中央スリット１２９ｂと下部フォトセンサ１２１ａの下部スリット１２９ｂとの間隔が、それぞれ長さＣとなるように配置されている。
【００３８】
図６から図１０は、現像液の量と液面レベル検出装置１０５の状態を示す図である。図６では、ドグ１１６の中央被検知部１２７ｂの上端部はスリット１２９ｂを遮蔽しない位置にあり、下部被検知部１２７ａは下部スリット１２９ａを遮蔽している。このとき、下部フォトセンサ１２１ａはオン、中央フォトセンサ１２１ｂはオフ、上部フォトセンサ１２１ｃはオフの状態となる。この状態の現像液の液面レベルをＬ１とする。
【００３９】
図７では、ドグ１１６の中央被検知部１２７ｂは中央スリット１２９ｂを遮蔽しており、下部被検知部１２７ａは下部スリット１２９ａを遮蔽している。このとき、下部フォトセンサ１２１ａはオン、中央フォトセンサ１２１ｂはオン、上部フォトセンサ１２１ｃはオフの状態となる。この状態の現像液の液面レベルをＬ２とする。
【００４０】
図８では、ドグ１１６の中央被検知部１２７ｂのみが中央スリット１２９ｂを遮蔽する位置にある。このとき、下部フォトセンサ１２１ａはオフ、中央フォトセンサ１２１ｂはオン、上部フォトセンサ１２１ｃはオフの状態となる。この状態の現像液の液面レベルをＬ３とする。
【００４１】
図９では、ドグ１１６の中央被検知部１２７ｂは中央スリット１２９ｂを遮蔽しており、上部被検知部１２７ｃは上部スリット１２９ｃを遮蔽している位置にある。このとき、下部フォトセンサ１２１ａはオフ、中央フォトセンサ１２１ｂはオン、上部フォトセンサ１２１ｃはオンの状態となる。この状態の現像液の液面レベルをＬ４とする。
【００４２】
図１０では、ドグ１１６の中央被検知部１２７ｂの下端部は、スリット１２９ｂを遮蔽せず、上部被検知部１２７ｃは上部スリット１２９ｃを遮蔽している。このとき、下部フォトセンサ１２１ａはオフ、中央フォトセンサ１２１ｂはオフ、上部フォトセンサ１２１ｃはオンの状態となる。この状態の現像液の液面レベルをＬ５とする。
【００４３】
図１１は、フォトセンサ１２１のオン・オフと液面のレベルとの関係を示すテーブルである。図１１に示されるテーブルは湿式プリンタ１００の制御部３００に記録されており、制御部はこのテーブルと、下部フォトセンサ１２１ａ、中央フォトセンサ１２１ｂ、及び上部フォトセンサ１２１ｃがそれぞれ示すオン・オフの結果とに基づいて、液面レベルを検出する。また、制御部３００は、検出された液面レベルに基づいて、現像液補給ポンプ９、現像液循環ポンプ１１等の制御を行う。このようにして、液面レベル検出装置１０５では、３個のフォトセンサで５段階の液面レベルを検出できる。即ちフォトセンサの数よりも多い段階数の現像液の液面レベルを精度良く検出することが可能となる。液面レベルを精度良く検出することにより、現像液の濃度調整を確実にでき、印字の安定した濃度制御が可能となる。なお、攪拌装置１０４の作動時には液面は傾いており、停止時には液面は水平となる。そのため正確な液面レベルを検知するために、液面レベルの検出は、液面が水平となる攪拌装置１０４の停止時に行われる。
【００４４】
次に、図５、図１２（ａ）、図１２（ｂ）を参照して、３個のフォトセンサで５段階の液面レベルを検出するための条件について説明する。図１２（ａ）は、到達可能な最低位置に位置するフロート１１７を示す図である。図１２（ｂ）は、到達可能な最高位置に位置するフロート１１７を示す図である。フロート１１７が到達可能な最低位置は、中央被検知部１２７ｂの下端部が下部フォトセンサ１２１ａの上部に当接しフロート部材１１５が下方に移動できなくなる位置となる（図１２（ａ）参照）。フロート１１７が到達可能な最高位置は、中央被検知部１２７ｂの上端部が上部フォトセンサ１２１ｃの下部に当接しフロート部材１１５が上方に移動できなくなる位置となる（図１２（ｂ）参照）。フロート部材１１５が到達可能な最低位置から到達可能な最高位置まで移動する距離は２Ｃ−Ｂ−Ｄで表される。したがって、フロート部材１１５のストローク（移動量）を確保するための条件は２Ｃ−Ｂ−Ｄが０より大きくなる２Ｃ＞Ｂ＋Ｄとなる（図５参照）。
【００４５】
２個のフォトセンサ１２１を同時に遮蔽するための条件としては、フォトセンサの間隔Ｃが下部被検知部１２７ａまたは上部被検知部１２７ｃの長さＡと中央被検知部１２７ｂの長さＢとを加えた長さＡ＋Ｂよりも短いこと、即ちＡ＋Ｂ＞Ｃであることが必要となる。また、中央フォトセンサ１２１ｂのみが遮蔽される条件としては、両端のフォトセンサの間隔２Ｃが、被検知部の全長２Ａ＋Ｂよりも長いこと、即ち２Ｃ＞２Ａ＋Ｂであることが必要となる。
【００４６】
下部フォトセンサ１２１ａまたは上部フォトセンサ１２１ｃのみが遮蔽される条件は、以下のようになる。中央フォトセンサ１２１ｂの中央から下部フォトセンサ１２１ａまたは上部フォトセンサ１２１ｃの外周部までの距離はＣ−Ｄ／２で表され、Ｃ−Ｄ／２が中央被検知部１２７ｂの長さＢよりも長いこと、即ち２Ｃ−Ｄ＞２Ｂであることが必要となる。
【００４７】
上部被検知部１２７ｃの長さＡまたは中央被検知部１２７ｂの長さＢがフォトセンサの間隔Ｃよりも長いと、一つの被検知部で２つのフォトセンサを遮蔽する可能性がでてくる。そのため、動作確保の基本として、フォトセンサの間隔Ｃが下部被検知部１２７ａまたは上部被検知部１２７ｃの長さＡ及び中央被検知部１２７ｂの長さＢよりも長いこと、即ちＣ＞Ａ、Ｂであることが必要となる。
【００４８】
上記の条件を満たすように、被検知部の寸法及びフォトセンサ間の間隔及び寸法を設定することにより、３個のフォトセンサで５段階の液面レベルを検出することが可能となる。なお、上記条件を満たすように、被検知部の寸法及びフォトセンサ間の間隔及び寸法を調整することにより、様々な高さの液面レベルが検出可能となる。
【００４９】
なお、フォトセンサの数は３個としたが、下部フォトセンサ１２１ａ及び上部フォトセンサ１２１ｃのコの字状の間隙の長さ（フロート部材１１５の移動方向と垂直な方向の長さ）を十分長くして中央被検知部１２７ｂが下部フォトセンサ１２１ａ及び上部フォトセンサ１２１ｃを通過できるようにし、フォトセンサの数を３個以上にして５段階以上の液面レベルを検出するようにしてもよい。
【００５０】
上記の構成の他に、フォトセンサの数よりも多い段階数の液面レベルを検出する液面レベル検出装置として、様々な構成が考えられる。図１３は、ｎ個のセンサにより２のｎ乗個の段階数の液面レベルを検出できる液面レベル検出装置を示す。図１３においては、センサは３個であり、検出できる液面レベルの段階数は８段階である。液面レベル検出装置２０５は、フロート部材２１５、フォトセンサ２２１、ガイド棒２２３を有する。フロート部材２１５は、ドグ２１６とフロート２１７とを有し、所定範囲内の液面の高さの変化に応じてガイド棒２２３に沿って昇降する。
【００５１】
ドグ２１７は液面の所定範囲に対応した昇降方向の長さを有するようにｎ等分されており、本例では上部ドグ２２７、中部ドグ２２９、下部ドグ２３１に３分割されている。さらに、各ドグはセンサをｎ個とすると２のｎ乗個に等しく区分されている。本例では、センサは３個であるため各ドグは８等分されており、８等分された区分の半数に突起２３３が設けられている。上部ドグ２２７、中部ドグ２２９、及び下部ドグ２３１の８分割された区分における突起の有無により、各ドグにはそれぞれ異なる所定の突起パターンが形成されている。同じ液面レベルに対応する各ドグの区分に、突起を配置する組み合わせ方は、突起有を１、無しを０として、上部ドグ２２７、中部ドグ２２９、下部ドグ２３１の順に突起の有無を示すと、（０、０、０）、（０、１、０）、（０、１、１）、（０、０、１）、（１、０、０）、（１、１、０）、（１、１、１）、（１、０、１）の８とおりある。上部ドグ２２７、中部ドグ２２９、及び下部ドグ２３１それぞれの８分割された区分には上記の組み合わせの突起が重複なしに配置される。
【００５２】
またフォトセンサ２２１は、上部ドグ２２７、中部ドグ２２９、下部ドグ２３１に対応する上部フォトセンサ２２１ａ、中部フォトセンサ２２１ｂ、下部フォトセンサ２２１ｃを有し、３個のフォトセンサ２２１は等間隔となるように配置されている。液面の高さの変化に応じてフロート部材２１５が昇降して突起２３３がフォトセンサ２２１を遮蔽すると、フォトセンサ２２１はオンされ、遮蔽が外れるとオフされる。
【００５３】
所定範囲の液面のレベルは８等分され、８分割された各液面レベルと、３個のフォトセンサ２２１のオン・オフの組み合わせとには対応関係がある。この対応関係をテーブルとして、湿式プリンタ１００に備えられた制御部３００に記憶しておき、制御部３００は検出されたｎ個のフォトセンサ２２１のオン・オフの組み合わせに基づいて２のｎ乗個の段階数の液面レベルを検出することができる。このように、３個のフォトセンサ２２１のオン・オフの組み合わせを検出することにより、８段階の液面レベルを検出することが可能となる。即ちｎ個のフォトセンサにより２のｎ乗個の段階数の液面レベルを検出することが可能となる。
【００５４】
本発明によれば、センサ等の検知手段を現像液に浸すことなく現像液の液面レベルを検出することができる。また、複数の被検知部が複数のセンサ等の検知手段をオンにするかオフにするかの組み合わせに基づいて液面の高さを検出することができるため、センサ等の検出手段の数よりも多い段階数の液面レベルを検出することができる。また、センサの数よりも多段階のレベルを検出することができるため液面の検出精度が高くなる。また、マグネット等を用いたセンサとは異なり、フォトセンサを用いるため、現像液の外部、すなわち保持容器外部にセンサを配置したとしても、湿式プリンタ１００の他の部材に悪影響を及ぼすことがない。また、マグネット等の磁界を検知するセンサよりも、フォトセンサは位置検出の精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】湿式プリンタの構成を示す側断面図である。
【図２】図１の背面方向から湿式プリンタを観察した側断面図である。
【図３】現像液容器および液面レベル検出装置を示す図である。
【図４】フロート部材およびフォトセンサを示す図である。
【図５】図５（ａ）は、フロート部材を示す。図５（ｂ）は、フォトセンサを示す。
【図６】現像液の量と液面レベル検出装置の状態を示す図である。
【図７】現像液の量と液面レベル検出装置の状態を示す図である。
【図８】現像液の量と液面レベル検出装置の状態を示す図である。
【図９】現像液の量と液面レベル検出装置の状態を示す図である。
【図１０】現像液の量と液面レベル検出装置の状態を示す図である。
【図１１】フォトセンサのオン・オフと液面のレベルとの関係を示すテーブルである。
【図１２】図１２（ａ）は、到達可能な最低位置に位置するフロートを示す図である。図１２（ｂ）は、到達可能な最高位置に位置するフロートを示す図である。
【図１３】ｎ個のセンサにより２のｎ乗個の段階数の液面レベルを検出できる液面レベル検出装置を示す。
【符号の説明】
【００５６】
３  現像液容器
５  現像液予備容器
７  キャリア液予備容器
９  現像液補給ポンプ
１１  現像液循環ポンプ
４９  現像液パイプ
１００  湿式プリンタ
１０４  攪拌装置
１０５  液面レベル検出装置
１０６  側部開口部
１１５  フロート部材
１１６  ドグ
１１７  フロート
１１９  フロート支持部材
１２１  フォトセンサ
１２３  ガイド棒
１２５  リング
１２７  被検知部
１２９  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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