(57)【要約】【課題】ブランク測定に係る手間を省き、機構を簡略化することのできる濃度測定装置を提供する。【解決手段】濃度測定装置１Ａは、光源３１と受光部３２とを備える光センサユニット３０を備え、この光センサユニットの光路をセル１００から外したときの受光部３２の受光量をブランク値とし、この光路がセル１００を透過したときの透過光量を、このブランク値で補正する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定用のセルに光を当て、上記セルを透過する光の量を検出することでセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を測定する濃度測定装置であって、
光源と、
光源が発して測定用のセルを透過した光を検出する受光部と、
上記受光部の検出結果からセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を算出する算出部と、を備え、
上記算出部は、上記セルが上記光源から受光部に至る光路から外れているときの上記受光部の検出結果をブランク値として、上記セルを透過した光についての上記受光部の検出結果を補正するようになっている濃度測定装置。
【請求項２】
上記算出部は、初期のブランク値Ｉ０と測定時のブランク値Ｉ０’の比を用いて上記検出結果を補正するようになっている請求項１に記載の濃度測定装置。
【請求項３】
上記光源及び受光部を、上記光路が上記セル内を通るような濃度測定位置と、上記光路が上記セルから外れるようなブランク測定位置との間で、移動させることのできる移動部をさらに備える請求項１又は２に記載の濃度測定装置。
【請求項４】
上記液体試料は、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤である請求項１〜３のいずれか１項に記載の濃度測定装置。
【請求項５】
測定用のセルに光を当て、上記セルを透過する光の量を検出することで、上記セル内の、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤のトナー粒子の濃度を測定する濃度測定装置と、
上記液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、を備え、
上記濃度測定装置は、光源と、光源が発して測定用のセルを透過した光を検出する受光部と、上記受光部の検出結果からセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を算出する算出部と、を備え、上記算出部は、上記セルが上記光源から受光部に至る光路から外れているときの上記受光部の検出結果をブランク値として、上記セルを透過した光についての上記受光部の検出結果を補正するようになっている、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の濃度を測定する濃度測定装置、及びそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を透過する光の透過率は、液体中の溶質及び分散質（以下、溶質等とする）の濃度に依存する。それゆえ、液体を透過する透過率又は透過光量（以下、透過率等とする）をセンサによって検出し、測定することで、液体中の溶質等の濃度を得ることができる。特許文献１・２には、このような測定方法の一例が記載されている。
【０００３】
液体中の溶質等の濃度を測定する場合、予め濃度が既知の液体を使って透過率等を測定し、検量線を作成しておく。濃度が未知の液体の濃度を測定するときは、その透過率等を測定し、先に作成した検量線から濃度を算出する。光源の光量や透過光を検知するセンサの感度は、使用環境によって、また経時的にも変化する。そのため、正確な濃度測定には、濃度を測定する際に、その時点でのセンサの検出値を補正する必要がある。
【特許文献１】特開平５−１３３８９１号公報
【特許文献２】特開平９−２８１８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
補正については、いわゆるブランク値を測定し、そのブランク値によって液体試料の透過光についてのセンサの検出値を補正することが考えられる。また、このブランク値を得るには、セルを十分に洗浄した後、セルを液体試料の溶媒で満たすか、空の状態で、セルを透過した光量を測定することで得ることが考えられる。
【０００５】
しかし、このような方法でブランク値を得る場合は、セルを洗浄したり、セル内を溶媒又は空気で満たしたりするために、プロセスが複雑になりがちである。
【０００６】
そこで本発明は、プロセスを簡素化可能な濃度測定装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、測定用のセルに光を当て、上記セルを透過する光の量を検出することでセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を測定する濃度測定装置であって、光源と、光源が発して測定用のセルを透過した光を検出する受光部と、上記受光部の検出結果からセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を算出する算出部と、を備え、上記算出部は、上記セルが上記光源から受光部に至る光路から外れているときの上記受光部の検出結果をブランク値として、上記セルを透過した光についての上記受光部の検出結果を補正するようになっている。
【０００８】
上記濃度測定装置は、光源から発せられた光がセルから外れているときの受光部の検出結果をブランク値とするので、ブランク測定のためにセルを洗浄したり、セル内を溶媒で満たしたりする必要がない。そのため、ユーザの手間や、装置が液体の濃度を得るのに係る時間が省略でき、ブランク測定のための構成も簡素化することも可能である。
【０００９】
また、請求項２に記載するように、請求項１の濃度測定装置において、上記算出部は、初期のブランク値Ｉ０と測定時のブランク値Ｉ０’の比を用いて上記検出結果を補正するようになっていてもよい。
【００１０】
また、請求項３に記載するように、請求項１又は２に記載の濃度測定装置において、上記光源及び受光部を、上記光路が上記セル内を通るような濃度測定位置と、上記光路が上記セルから外れるようなブランク測定位置との間で、移動させることのできる移動部をさらに備えてもよい。
【００１１】
また、請求項４に記載するように、請求項１〜３のいずれか１項に記載の濃度測定装置において、上記液体試料は、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤としてもよい。
【００１２】
また、請求項５に記載するように、測定用のセルに光を当て、上記セルを透過する光の量を検出することで、上記セル内の、トナー粒子とキャリア液とを含む液体現像剤のトナー粒子の濃度を測定する濃度測定装置と、上記液体現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、を備え、上記濃度測定装置は、光源と、光源が発して測定用のセルを透過した光を検出する受光部と、上記受光部の検出結果からセル内の液体試料中の溶質又は分散質の濃度を算出する算出部と、を備え、上記算出部は、上記セルが上記光源から受光部に至る光路から外れているときの上記受光部の検出結果をブランク値として、上記セルを透過した光についての上記受光部の検出結果を補正するようになっている画像形成装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の濃度測定装置によると、光源から発せられた光がセルから外れているときの受光部の検出結果をブランク値とするので、ブランク測定のためにセルを洗浄したり、セル内を溶媒で満たしたりする必要がない。そのため、ユーザの手間や、装置が液体の濃度を得るのに係る時間が省略でき、ブランク測定のための構成も簡素化することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の濃度測定装置について、その実施の形態を示すことで、具体的に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されるものではない。
【００１５】
〔１〕濃度測定装置
（1-1）濃度測定装置１Ａ
本発明の濃度測定装置の一例である濃度測定装置１Ａについて、図１、図２を参照して説明する。図１、図２は濃度測定装置１Ａの要部構成を示す断面図であって、図１は液体試料の濃度測定時を、図２はブランク測定時を示す。
【００１６】
濃度測定装置１Ａは、セル１００を透過する光量を測定することで、セル１００内の液体試料中の溶質又は分散質（以下、溶質等とする）の濃度を得ることができる。
【００１７】
なお、本明細書にて、「溶質」とは、液体溶媒中に溶解している、当該液体溶媒以外の物質であり、「分散質」とは、液体分散媒中に溶解せずに混合又は分散している物質を意味する。
【００１８】
このような濃度測定装置の一例として、濃度測定装置１Ａには、光センサユニット３０を備え、光センサユニット３０は、光出射面から光を発する光源３１と、光源３１からの光路上にあってその光を検知面で検知する受光部３２とが、対向するように設けられる。図中に光の進行方向を一点鎖線矢印で示す。また、図１に示すように、濃度測定時には、光源３１と受光部３２とが、セル１００を挟むように配される。
【００１９】
セル１００は、光源３１から受光部３２に至る光を透過可能になっていればよい。例えばセルの全体が光透過性の素材で構成されていてもよいし、図１に示すように、濃度測定時の光センサユニット３０の光路に当たる部分、つまり、濃度測定時に光源３１の光出射面に対向する部分及び受光部３２の検知面に対向する部分が、それぞれ光透過性の素材からなる光透過部１００ａ、１００ｂとなっていてもよい。光透過部１００ａ、１００ｂは、互いに対向するようになっており、光透過部１００ａ、１００ｂ間に液体試料を挟むことができるようになっていればよい。なお、セル１００は濃度測定装置１Ａから取り外し可能であっても、濃度測定装置１Ａの他の部材に固定されていてもよい。つまり、セル１００は、濃度測定装置１Ａとは別体となっていてもよいし、濃度測定装置１Ａの一部材として設けられていてもよい。
【００２０】
このような構成によって、試料の濃度測定時には、光源３１の光出射面、光透過部１００ａ、光透過部１００ｂ、及び受光部３２の受光面が、この順で直線上に並ぶように配される（図１）。そのため、光源３１から出射された光は、光透過部１００ａを通ってセル１００内に入り、セル１００内に入れられた液体を通って、光透過部１００ｂからセル１００外へ出る。こうしてセル１００及びその内部を透過した光は受光部３２の光検知面で検知される。こうして受光部３２で検知された光量は、セル１００内の液体試料溶質等の濃度に依存する。
【００２１】
一方、図２に示すように、ブランク測定時には、濃度測定装置１Ａは上記光源３１から受光部３２に至る光路をセル１００に対して相対的に変えることで、この光路をセル１００から外れた位置に移動させる。つまり、ブランク測定時には、光源３１からの光は、セル１００内を透過することもセル１００に遮られることもなく、空気中を通過して直接受光部３２の検知面に照射される。なお、このとき光路をセル１００に対して相対的に移動させ、かつ光源３１からの光を受光部３２で検知するためには、光源３１と受光部３２とを同方向に同距離移動させるか、セル１００を移動させればよい。この移動方向は特に限定されるものではない。
【００２２】
このように、ブランク値を、空のセルや、溶媒等を満たしたセルについての透過光量でなく、光源３１を出て空気を通過して受光部３２で検出された光の強度とすることで、ブランクを測定するためにセル１００を洗浄したり、さらにセル１００内を空気又は溶媒等で満たしたりする必要がなくなる。そのため、濃度測定装置１Ａが液体試料の濃度測定に要する時間が短縮されるとともに、洗浄等のための機構も設ける必要がないため、装置の機構の複雑化を抑えられる。
【００２３】
なお、受光部３２には、光源３１からの光以外の光が入らないようになっている。このように、外部の光が遮断されていることで、光センサユニット３０の受光部３２の出力値が外部の光の影響を受けにくいので、精確な濃度検出が可能となる。
【００２４】
また、温度による光源３１発光素子の光量の変化、及び、受光部３２の受光素子の感度の変化による、検出結果の変動を防ぐために、濃度測定装置１Ａは、濃度測定装置１Ａの電源オンから２時間までは２０分毎、その後は１時間毎にブランク測定を行うようになっている。
【００２５】
光路の移動のための構成として、下記（1-2）、（1-3）欄では、光源３１と受光部３２とを移動させるための構成の具体例について説明する。
【００２６】
（1-2）濃度測定装置１Ｂ
図３及び図４に、本発明のより具体的な実施形態である濃度測定装置１Ｂを示す。図３及び図４は、濃度測定装置１Ｂの要部構成を示す断面図であって、図３は液体試料の濃度測定時を、図４はブランク測定時を示す。
【００２７】
なお、以下、既に説明した部材については、同符号を付してその説明を省略することがある。また、特に言及しない構成については、濃度測定装置１Ａの構成を適用することができる。
【００２８】
図３に示すように、濃度測定装置１Ｂは、濃度測定装置１Ａの構成に加え、光源３１と受光部３２とを保持するユニット保持部３３と、ユニット保持部３３を図中の矢印方向に移動させる移動部４０と、移動部４０によるユニット保持部３３の移動を制限する制限部材４２とを備える。
【００２９】
ユニット保持部３３は、光源３１と受光部３２との上記（1-1）欄で述べた位置関係を保持しつつ、移動可能になっている。
【００３０】
移動部４０は、ソレノイド４０ａ、ソレノイド４０ａによって移動可能な可動部材４０ｂ、及び弾性部材４０ｃ等を備える。可動部材４０ｂは、その長手方向における一端がユニット保持部３３に接続され、他端がソレノイド４０ａ内に挿入されている。弾性部材４０ｃは、ソレノイド４０ａと可動部材４０ｂとの間の距離に応じて伸び縮み可能な部材である。図３では、弾性部材４０ｃは可動部材４０ｂ周囲にその螺旋が巻きつけられたスプリングであり、その一端はソレノイド４０ａに接触し、他端はユニット保持部３３に接触している。
【００３１】
制限部材４２は、試料測定時には、ユニット保持部３３がブランク測定の際に移動する方向とは逆の方向において、ユニット保持部３３に当接するようになっている（図３）。
【００３２】
ブランク測定時には、可動部材４０ｂの他端がソレノイド４０ａ内に引き込まれることで、可動部材４０ｂがセル１００から離れる方向（図３中に矢印で示す）に移動する。この移動に伴って可動部材４０ｂに接続されたユニット保持部３３も同方向に、光源３１と受光部３２との間の光路がセル１００から外れるような位置（以下、ブランク測定位置と称する）にまで移動する（図４）。ブランク測定時の配置においては、ユニット保持部３３とソレノイド４０ａとの距離は、試料測定時の配置よりも近くなっている。
【００３３】
ブランク測定後、ソレノイド４０ａが動作を停止すると、ソレノイド４０ａの駆動力がなくなる。すると、弾性部材４０ｃは、その弾性ゆえに、試料の濃度測定時の長さに戻ろうとする。弾性部材４０ｃが元の長さに戻ろうとするこの力により、ユニット保持部３３は、ブランク測定の際とは逆方向、つまりソレノイド４０ａとの距離が広がる方向に移動される。そして、ユニット保持部３３は制限部材４２に当接することで停止する（図３、このときのユニット保持部３３の位置を、以下、濃度測定位置と称する）。制限部材４２は、このようにユニット保持部３３に当接してその移動範囲を制限することで、光源３１と受光部３２とをそれぞれ透過部材１００ａと１００ｂとに対向する位置に正確に配する。
【００３４】
（1-3）濃度測定装置１Ｃ
図５及び図６に、移動部として他の構成を備える濃度測定装置１Ｃを示す。図５及び図６は、濃度測定装置１Ｃの要部構成を示す断面図であって、図５は液体試料の濃度測定時を、図６はブランク測定時を示す。図５、図６について、図１〜図４で既に説明した部材については、同符号を付してその説明を省略することがある。
【００３５】
図５に示すように、濃度測定装置１Ｃは、移動部４０に代えて移動部４１を備える以外は、濃度測定装置１Ｂと同様の構成である。
【００３６】
移動部４１は、ユニット保持部３３にその一端が接続されたラック４１ａ、及びこのラックの歯に噛み合うピニオン４１ｂ等を備える。
【００３７】
図５に示すように、試料の濃度測定時には、上記（1-2）で述べたように、ユニット保持部３３は制限部材４２に当接する測定位置に配される。
【００３８】
ブランク測定時には、移動部４１に設けられた駆動装置（図示せず）が、ピニオン４１ｂを回転させることで、ラック４１ａを移動させ、それに伴ってラック４１ａに接続されたユニット保持部３３を、ブランク測定位置に移動させる。より具体的には、図５、図６に示すように、ユニット保持部３３の濃度測定位置よりもブランク測定位置の方が、ピニオン４１ｂとの距離は小さくなる。
【００３９】
濃度測定時には、上記図示しない駆動装置によって、ピニオン４１ｂは逆方向に回転され、ユニット保持部３３は逆方向に、ユニット保持部３３が制限部材４２に当接するまで、すなわちユニット保持部が濃度測定位置に達するまで移動される。なお、ピニオン４１ｂを制限部材４２の手前まで所定回数回転させ、その後微調整して制限部材４２にユニット保持部３３が当接するまでピニオン４１ｂを回転制御するようにしてもよい。
【００４０】
（1-4）環流装置２００
上記（1-1）〜（1-3）の濃度測定装置１Ａ〜１Ｃによる濃度測定に用いられるセル１００は、例えば筒状であって、その筒の内部を液体が流れることができるようになっていてもよい。
【００４１】
このような構成の例として、環流装置２００を例に図７及び図８に基づいて説明する。図７は環流装置２００の要部構成を示す正面図であり、図８は環流装置２００のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００４２】
図７に示すように、環流装置２００は、内部に液体Ｌ１を収容可能なタンク５０、その両端がタンク５０内に別の箇所で繋がっている管１０１、管１０１内の液体Ｌ１を所定の方向（図中に矢印で示す）に移動させるポンプ５１、光センサユニット３３等を備える濃度測定部Ｍを備える。
【００４３】
上記液体Ｌ１としては、種々の液体試料、例えば、河川の水、海水、血液、化学反応後の液体試料、染料、インク、湿式現像用の現像液、液体のキャリア中にトナーが分散してなる現像剤等が挙げられる。
【００４４】
濃度測定部Ｍとしては、上記（1-1）〜（1-3）欄で述べた濃度測定装置を適用可能である。特に本実施形態では、濃度測定部Ｍは、光センサユニット３０と、ユニット保持部３３と、ユニット保持部３３を濃度測定位置（図３等に位置Ｉとして示す）とブランク測定位置（図４等に位置ＩＩとして示す）との間で移動させる移動部４０とを備えるものとする。移動部４０は、移動部４１や他の駆動装置に置換可能である。
【００４５】
図８に示すように、管１０１は一部がセル１００として機能する測定領域１０２になっている。測定領域１０２の内壁の幅Ｈ１は、その周囲における管１０１の内壁の幅Ｈ２よりも小さくなっている。ユニット保持部３３は、光源３１と受光部３２とにより、測定領域１０２を挟むように保持する。そして、測定領域１０２において光源３１、受光部３２に対向する部分に、セル１００と同様に透過部１００ａ、１００ｂが設けられている。この構成により、光センサユニット３０は、測定領域１０２内を通る液体Ｌ１の透過光量を検知することができる。
【００４６】
なお、図７、図８では、管１０１の両端はタンク５０内に繋がっているので、液体Ｌ１は環流するが、これ以外にも、管１０１の一端をタンク５０外に設けることで、管１０１のこの一端からタンク５０内からタンク５０外への一方向に液体Ｌ１を移動させるようにしてもよい。
【００４７】
（1-5）試料濃度算出機構
濃度測定装置の濃度算出時の動作について、以下、上記環流装置２００を例に説明する。図９は、環流装置２００の濃度算出時の示すブロック図である。
【００４８】
図９に示すように、環流装置２００は、上述した構成に加えて、環流装置２００内の各部を制御する制御部６０と、光センサユニット３０の受光部３２の検出結果に基づいて液体試料Ｌ１中の溶質等の濃度を算出する算出部６１と、情報を記憶可能な記憶部６２とを備える。
【００４９】
算出部６１は、記憶部６２に記憶された検量線に基づいて、濃度が未知の液体試料の濃度を算出する。
【００５０】
(i) 検量線作成
検量線作成時は、以下のように行われる。ブランク値を測定するためには、まず制御部６０の制御に基づいて、移動部４０がユニット保持部３３をブランク測定位置とする。ユニット保持部３３がブランク測定位置（位置ＩＩ）にある状態で、制御部６０は受光部３２の検出結果Ｉ０を読み込む。制御部６０は別に、ユニット保持部３３を濃度測定位置（位置Ｉ）に移動して、濃度が既知である標準液が測定領域１０２内に流されている状態での受光部３２の検知結果、すなわち透過光量を読み込む。互いに濃度の異なる標準液を数点用いて透過光量を得ると、制御部６０の制御の下、算出部６１は、Ｉ０をブランク値として、これら標準液についての透過光量から検量線を作成する。この検量線は、記憶部６２内に記憶される。なお、検量線は濃度測定装置の製造時等に予め記憶されているものであってもよい。
【００５１】
（ii）試料濃度算出
濃度が未知の液体試料の濃度を算出するときには、制御部６０は移動部４０によってユニット保持部３３を濃度測定位置（位置Ｉ）に移動させる。そして、制御部６０はこの位置で、液体試料が測定領域１０２内に流されているときの、受光部３２の検出結果である試料測定値Ｉ’を読み込む。さらに、ユニット保持部３３をブランク測定位置（位置ＩＩ）に移動させて、受光部３２の検出結果であるブランク値Ｉ０’を読み込む。
【００５２】
次に、算出部６１は、この検出結果を補正して補正値Ｉを得る。補正値Ｉは、Ｉ＝（Ｉ’／Ｉ０’）×Ｉ０  で表される。
【００５３】
そして、算出部６１は、上述の検量線を使って、この補正値Ｉから液体試料の濃度を算出する。
【００５４】
上記制御部６０は、ポンプ５１を制御することで、測定領域１０２内での液体の流速を変えることができる。例えば、測定領域１０２内に溶質等が付着した場合、制御部６０は、液体の流速を上げることで、付着した溶質等を除去することができる。
【００５５】
環流装置２００は、上記（1-1）欄で濃度測定装置１Ａについて述べたと同様に、ブランク測定のための機構が簡素化できると共に、ブランク測定のための時間を短縮することができるという利点がある。但し、環流装置２００は、装置の使用目的等に合わせて、上述の構成に加えて、管１０１の他に測定領域１０２に洗浄液や標準液等を流すことのできる機構をさらに備えてもよい。
【００５６】
〔２〕濃度測定装置の利用
上記〔１〕欄に述べた濃度測定装置１Ａ〜１Ｃ、濃度測定部Ｍ，環流装置２００の機構は、液体クロマトグラフィー等の種々の分析装置等に利用可能である。以下では、特に、画像形成装置に環流装置２００の機構（濃度測定部Ｍ、ポンプ５１等）を適用した場合の実施形態について説明する。
【００５７】
（2-1）プリンタ３００
図１０は、液体現像剤の濃度測定装置を備える画像形成装置としてのプリンタ３００の要部構成を示す正面図である。なお、以下では、プリンタについて説明するが、この発明は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリなどの他の画像形成装置に適用することができる。
【００５８】
図１０に示すように、プリンタ３００は、タンデム型カラープリンタであり、画像形成部２を含んでいる。画像形成部２は、ベルト搬送機構３、二次転写装置４、定着装置５、並びに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応した画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを有している。画形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢは、後述の中間転写ベルト３ｃの駆動方向において、この順に配置されるが、配置の順番はこの限りではない。ただし、色の混色による完成画像への影響を配慮すると、この配置が好ましい。
【００５９】
ベルト搬送機構３は、駆動ローラ３ａと、従動ローラ３ｂと、テンションローラ３ｄと、これらのローラ３ａ、３ｂ、３ｄ間に掛け渡された中間転写ベルト３ｃとを備える。
【００６０】
中間転写ベルト３ｃは、無端状、すなわちループ状のベルト状部材である。テンションローラ３ｄによって適度なテンションを付与されている。そして、駆動ローラ３ａが図示しない駆動モータにて回転されることにより、中間転写ベルト３ｃは、図１０において矢印で示すように時計回りに駆動される。
【００６１】
画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ及びＦＢは、それぞれ略同様の構成を有するユニットである。画像形成ユニットについての詳細は後述する。
【００６２】
二次転写装置４は、上述の駆動ローラ３ａを有すると共に、駆動ローラ３ａに対向するよう配される二次転写ローラ４ａを備える。
【００６３】
定着装置５は、用紙にトナー像を定着させる部分であって、二次転写部４の上側に配置されている。また、定着装置５は、用紙に転写されたトナー像に接する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に対向して配置された加圧ローラ５２とを有する。
【００６４】
図１１は、第１の画像形成ユニットＦＹ及びその周囲の部材の具体的な構成例を示す正面図である。なお、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、全て同様の構成とすることができる。
【００６５】
図１１は、図１０の要部の拡大図である。画像形成ユニットＦＹは、像担持体である感光体ドラム１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、一次転写ローラ１４、クリーニング装置１５、および除電装置１６を備える。
【００６６】
感光体ドラム１０は、円柱状の部材であって、その表面に帯電（本実施形態ではプラス極性に帯電）したトナーを含むトナー像を担持可能である。感光体ドラム１０は、反時計回りに回転可能な部材である。なお、本実施例では正極性に帯電するアモルファスシリコン感光体を用いている。また反転現像方式を採用しているので、現像剤を構成するトナーには正極性に帯電可能なトナーを用いている。
【００６７】
帯電装置１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させることができる機器である。
【００６８】
露光装置１２は、ＬＥＤの光源を有し、帯電した感光体ドラム１０表面を不図示のコンピュータから送信された画像データに応じた光で照射し、感光体ドラム１０表面に静電潜像を形成可能である。
【００６９】
転写装置である一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト３ｃの感光体ドラム１０が接触している部分の裏面に接するように配置されている。一次転写ローラ１４には、図示しない電源から感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像中のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施形態ではマイナス）の電圧が印加されるようになっている。つまり、一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト３ｃと接触している位置で、中間転写ベルト３ｃにトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。中間転写ベルト３ｃは導電性を有するので、この印加電圧によって、中間転写ベルト３ｃの表面側及びその周辺にトナーが引き付けられる。
【００７０】
クリーニング装置１５は、感光体ドラム１０から中間転写ベルト３ｃに転写されずに残留した現像剤をクリーニングするための装置であって、残留現像剤搬送スクリュー１５１と、ドラムクリーニングブレード１５２とを備えている。残留現像剤搬送スクリュー１５１は、ドラムクリーニングブレード１５２によって感光体ドラム１０から除去された現像剤を、クリーニング装置１５の外部に搬送するための部材であって、クリーニング装置１５内に配置されている。ドラムクリーニングブレード１５２は、感光体ドラム１０の表面に摺接しており、感光体ドラム１０の表面に残留した現像剤を掻き取るための部材であって、感光体ドラム１０が延びる方向に延びた板状の部材である。
【００７１】
除電装置１６は、光源を備え、ドラムクリーニングブレード１５２による現像剤除去後、感光体ドラム１０の表面を光源からの光によって除電し、次の画像形成に備える。
【００７２】
画像形成時、感光体ドラム１０は、帯電装置１１によって一様に帯電される。そして、この帯電した感光体ドラム１０の表面に露光装置１２から画像データに応じた光が照射されることにより、感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。
【００７３】
現像装置１３は、液体現像剤Ｌ２を、現像ローラ１７にて感光体ドラム１０上の静電潜像に付与することにより、感光体ドラム１０にトナー像を現像する。現像装置９の詳細については、後述する。感光体ドラム１０上で現像されたトナー像は、一次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト３ｃに転写される。
【００７４】
一方、前記感光体ドラム１０上で中間転写ベルト３ｃに転写されることなく残留した液体現像剤Ｌ２は、クリーニング装置１５で除去される。また、感光体ドラム１０は表面の残留電位を下げて均一にするように、除電装置１６により除電されて、次の画像形成動作に備えられる。
【００７５】
プリンタ３００においては、画像形成ユニットＦＹと同様の方法にて、画像形成ユニットＦＭ、ＦＣ、及びＦＢでマゼンタ、シアン、ブラックに対応する画像が、対応する感光体ドラム１０上で現像され、中間転写ベルト３ｃ上に順次繰り返して転写されることにより、フルカラーの画像形成が行われる。
【００７６】
中間転写ベルト３ｃ上に形成されたカラーのトナー画像は、搬送されてきた用紙Ｐ（記録材）に、二次転写ローラ４ａを用いて転写位置Ｔで転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置５で加熱および加圧され、トナー画像が定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、機外へ排出される。
【００７７】
図１１に示すように、現像装置１３は、液体現像剤Ｌ２を収容する容器１８を備えている。容器１８の内部には、現像ローラ１７、塗布ローラ１９、汲み上げローラ２０、ドクターブレード２１、現像クリーニングブレード２２、および一対の撹拌スクリュー２３，２４が設けられている。現像ローラ１７、塗布ローラ１９、汲み上げローラ２０、および両撹拌スクリュー２３，２４は、図示しない駆動モータにより、歯車列等からなる駆動伝達機構を介して回転駆動されるようになっている。
【００７８】
液体現像剤Ｌ２は、シリコンオイル等の非極性の絶縁性液体からなるキャリア液中に、トナーが分散するように調整されており、５０〜１０００ｍＰａ・ｓ程度の粘度を有している。撹拌スクリュー２３，２４は、全体が液体現像剤Ｌ２中に浸かった状態で、容器１８内において液体現像剤Ｌ２を攪拌しつつ循環させる。汲み上げローラ２０は、その一部が液体現像剤Ｌ２中に浸かった状態で、塗布ローラ１９と回転接触されており、液体現像剤Ｌ２を汲み上げて塗布ローラ１９に塗布する。
【００７９】
塗布ローラ１９は、液体現像剤Ｌ２を現像ローラ１７上に塗布することにより、現像ローラ１７上に液体現像剤Ｌ２の薄層を形成する。なお、塗布ローラ１９は、その表面の液体現像剤Ｌ２の層厚をドクターブレード２１で所定値に規制しているので、現像ローラ１７上に所定層厚の液体現像剤Ｌ２の層を形成することができる。現像ローラ１７は、感光体ドラム１０の静電潜像に液体現像剤Ｌ２を付与する。現像後に現像ローラ１７上に残留した液体現像剤Ｌ２は、現像クリーニングブレード２２により現像ローラ１７上から除去されて、容器１８内に戻される。
【００８０】
容器１８には、液体現像剤Ｌ２の液位（液面の高さ）を検知するための液位センサ２５が配設されている。容器１８内の液体現像剤Ｌ２が不足して、液位センサ２５によって検知される液位が所定の値以下となったとき、キャリア液タンク（図示せず）から容器１８にキャリア液が供給されるようになっている。
【００８１】
また、容器１８には、液体現像剤Ｌ２のキャリア液中に含まれるトナーの濃度を検出するための濃度測定装置２６が設けられている。トナーが消費されて、濃度測定装置２６によって検知されるトナー濃度が所定の値以下となったとき、補充用の液体現像剤が収容されたタンク（図示せず）から容器１８に補充用の液体現像剤が供給されるようになっている。補充用の液体現像剤は、容器１８内の液体現像剤Ｌ２よりもトナー濃度が高くされている。
【００８２】
濃度測定装置２６は、タンク５０が容器１８に、液体Ｌ１が液体現像剤Ｌ２に代わった以外は、上述の環流装置２００と略同様の構成である。
【００８３】
濃度測定装置２６は、上記（1-5）欄で説明したように、トナー濃度測定時には、センサユニット３０の光路を測定領域１０２から外して得た受光部３２の受光光量をブランク値Ｉ０’とする。そして、ポンプ５１によって測定領域１０２内に液体現像剤Ｌ２を流し、測定領域１０２を透過した光量を測定して、測定値Ｉ’を得る。この測定値Ｉ’を、ブランク値Ｉ０’及び検量線作成時に予め測定しておいたブランク値Ｉ０にて補正して補正値Ｉを得る。濃度測定装置２６は、この補正値Ｉを検量線に当てはめて、トナー濃度を算出する。
【００８４】
（2-2）プリンタ４００
画像形成装置の他の形態であるプリンタ４００について、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、既に説明した部材と同様の機能を有する部材については、同符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８５】
プリンタ４００は、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢの構成が異なると共に、現像剤循環装置１０８（図１３参照）を備える以外は、プリンタ３００と略同様の構成である。すなわち、プリンタ４００は、タンデム式の画像形成部２と、用紙を収容する用紙収納部１０３と、定着の完了した用紙を排紙する排出部１０６と、用紙収納部１０３から排出部１０６まで用紙を搬送する用紙搬送部１０７と、現像剤循環装置１０８を主に備える。
【００８６】
画像形成部２は、ベルト搬送機構３、二次転写装置４、定着装置５、並びに、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢを備える。画像形成部２はさらに、中間転写ベルト３ｃのクリーニング部２２等を備える。
【００８７】
図１２に示すように、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、中間転写ベルト３ｃのクリーニング部２２と二次転写部４との間に中間転写ベルト３ｃの近傍に４つ並べて配置される。また、画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢは、上述の現像装置１３に代えて現像装置９を備えると共に、感光体ドラム１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、転写装置としての一次転写ローラ１４と、クリーニング装置１５と、除電装置１６と、キャリア液除去ローラ１３０と、を備える。キャリア除去ローラ１３０によって、後述するようにキャリア液が除去されることで、下流側に配された画像形成ユニットの一次転写特性を向上させることができる。また、画像形成ユニットのうち、最も二次転写部４に近い位置に位置する画像形成ユニットＦＢにキャリア液除去ローラ１３０が設けられていない以外、各画像形成ユニットＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、及びＦＢの構成は同一である。ブラックの画像形成ユニットＦＢにキャリア液除去ローラ１３０が設けられていないのは、画像形成ユニットＦＢの下流側に画像形成ユニットが配されていないからである。
【００８８】
図１２に示すように、現像装置９は、感光体ドラム１０に現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１と、供給ローラ９２と、支持ローラ９３と、現像剤供給部材（現像剤供給部）９４と、現像剤除去装置９６と、現像剤帯電装置９７とを備えている。現像ローラ９１は感光体ドラム１０に接触するように配置されている。供給ローラ９２は、現像ローラ９１に現像剤を供給するためのものであって、現像ローラ９１の下部に接触している。支持ローラ９３は、現像剤を供給ローラ９２とともに支持するための部材であって、供給ローラ９２に接触するように配置されている。この供給ローラ９２には、ドクターブレード９２１が接触させられている。このドクターブレード９２１によって現像ローラ９１に供給するために供給ローラ９２上に担持されている現像剤の層厚が所定値に規制される。現像剤供給部材９４は、供給ローラ９２と支持ローラ９３との接触部分付近の支持ローラ９３に現像剤を供給するための部材である。現像剤除去装置９６は、感光体ドラム１０に供給されずに現像ローラ９１上に残留した現像剤を除去するための装置であって、現像剤除去ブレード９６１を有している。この現像剤除去ブレード９６１によって現像ローラ９１上の現像剤を掻き取る。現像剤帯電装置９７からの電界により、現像ローラ９１に担持された現像剤中のトナーは、現像ローラ９１に近づくように移動される。このように現像剤帯電装置９７の生じる電界が作用することで、現像効率が向上する。
【００８９】
キャリア液除去ローラ１３０は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な回転軸を中心として感光体ドラム１０と同方向に回転可能な略円柱状の部材である。また、キャリア液除去ローラ１３０は、感光体ドラム１０と中間転写ベルト３ｃとが接触する位置よりも二次転写部４が配置されている側に配置されており、中間転写ベルト３ｃの表面からキャリアを除去する部材である。
【００９０】
本形態において、クリーニング装置１５の残留現像剤搬送スクリュー１５１は、感光体ドラム１０から除去された現像剤だけでなく、キャリア液除去ローラ１３０によって中間転写ベルト３ｃから除去された現像剤も、クリーニング装置１５外に搬送するようになっている。
【００９１】
用紙収納部１０３は、トナー像を定着させる用紙を収納する部分であって、プリンタ４００の下部に配置されている。また、用紙収納部１０３は、用紙を収納している給紙カセットを備える。
【００９２】
排出部１０６は、定着装置５でトナー像が定着された用紙が排出される部分であって、プリンタ４００の上部に配置される。
【００９３】
用紙搬送部１０７は用紙収納部１０３から二次転写部４や定着装置５、排出部１０６に用紙を搬送するようになっている。
【００９４】
図１３に基づいて現像剤循環装置１０８の構成を説明する。なお、現像剤循環装置１０８はそれぞれの画像形成ユニットに対応して設けられている。図２は現像剤循環装置１０８の要部構成を示す図面である。現像剤循環装置１０８は、画像形成に使用されない現像剤を再び利用するための装置であって、図２に示すように、第１回収容器８１と、分離抽出装置１４０と、第２回収容器８３と、調整容器８４と、トナータンク８５と、キャリアタンク８６と、リザーブタンク８７とを備えている。また、以上に述べた装置、タンク等の部材はパイプ８０Ａ〜８０Ｊで適宜接続されている。
【００９５】
回収槽である第１回収容器８１は、残留現像剤搬送スクリュー１５１によって搬送された感光体ドラム１０上に残留した現像剤を回収するための容器である。
【００９６】
分離抽出装置１４０は、第１回収容器８１の現像剤をトナーとキャリア液とに分離するための装置であって、第１回収容器８１にポンプＰ９を介してパイプ８０Ａによって接続されている。本実施例ではキャリア液のみ再利用に供されトナーは廃棄される。
【００９７】
第２回収容器８３は、現像ローラ９１から現像剤除去装置９６によって除去された現像剤、及び、供給ローラ９２から現像ローラ９１に供給されず現像装置９の底部に流下した余剰の現像剤を貯留するための容器であって、ポンプＰ５が取り付けられたパイプ８０Ｂによって現像装置９に、及びポンプＰ１が取り付けられたパイプ８０Ｃによって現像剤除去装置９６に接続されている。
【００９８】
調整容器８４は、現像剤のトナー濃度を規定範囲内に調整するための容器であって、第２回収容器８３にポンプＰ２が取り付けられたパイプ８０Ｄによって接続されている。この調整容器８４には、循環パイプ８０Ｅが接続されている。循環パイプ８０Ｅは、その両端が調整容器８４の別の箇所に接続された環状のパイプであり、ポンプＰ４が取り付けられている。この構成により、現像剤は、調整容器８４から循環パイプ８０Ｅ内を流れて再び調整容器８４へと循環するようになっている。
【００９９】
また、循環パイプ８０Ｅには、濃度測定部８４１が設けられている。濃度測定部８４１には、上述の濃度測定部Ｍと同様の構成を適用可能である。すなわち、濃度測定部８４１は、上述の管１０１に代えて循環パイプ８０Ｅ内を流れる現像剤のトナー濃度を検出するようになっている。
【０１００】
トナータンク８５は、その内部に現像装置９で用いられる現像剤よりもトナー濃度の高い現像剤（高濃度現像剤）が収納されており、ポンプＰ８が取り付けられたパイプ８０Ｆによって調整容器８４に接続されている。キャリアタンク８６は、その内部にキャリア液が収納されており、ポンプＰ３が取り付けられたパイプ８０Ｇによって調整容器８４に、そしてポンプＰ１０が取り付けられたパイプ８０Ｈによって分離抽出装置１４０に接続されている。リザーブタンク８７は、現像装置９に供給する現像剤を収納しており、ポンプＰ６が取り付けられたパイプ８０Ｉによって調整容器８４に、そしてポンプＰ７が取り付けられたパイプ８０Ｊによって現像装置９、具体的には現像剤供給部材９４に接続されている。なお、各ポンプは現像剤を一方向に送出する機能を有する。
【０１０１】
プリンタ４００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備える制御部１６０を備える。制御部１６０は、ＣＰＵによってＲＯＭ内のプログラムを読み出し、実行することによって、プリンタ４００内の各部の動作を制御することができる。
【０１０２】
図１２及び図１３に基づいてプリンタ４００の画像形成動作を説明する。
【０１０３】
プリンタ４００に接続された不図示のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの画像形成指示を受けたプリンタ４００は、作成指示を受けた画像データに対応した各色のトナー像を画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢを用いて形成する。具体的には、感光体ドラム１０上に画像データに基づいた静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置９からトナーが供給される。このようにして各画像形成ユニットＦＹ，ＦＭ、ＦＣ、ＦＢで形成された画像は中間転写ベルト３ｃに転写されて、中間転写ベルト３ｃ上で重ね合わされてカラートナー像となる。
【０１０４】
このカラートナー像の形成と同期して用紙収納部１０３に収容されている用紙が図示しない給紙装置で用紙収納部１０３から一枚ずつ取り出されて、用紙搬送部１０７に沿って搬送される。そして、用紙は中間転写ベルト３ｃへの一次転写とタイミングを合わせて二次転写部４に送り込まれ、二次転写部４で中間転写ベルト３ｃ上のカラートナー像が用紙に二次転写される。カラートナー像が転写された用紙はさらに定着装置５に搬送されて熱と圧力によりカラートナー像が用紙に定着される。さらに用紙は排出部１０６によってプリンタ４００の外部に排紙される。二次転写後、中間転写ベルト３ｃに残留したトナーは、中間転写ベルト３ｃのクリーニング部２２によって中間転写ベルト３ｃから除去される。
【０１０５】
次に、図１３に基づいて現像剤の循環動作について説明する。
【０１０６】
画像形成動作の際に、感光体ドラム１０から中間転写ベルト３ｃに転写されずに感光体ドラム１０上に残留した現像剤は、ドラムクリーニングブレード１５２によって除去され、第１回収容器８１内に回収される。第１回収容器８１に回収された現像剤はポンプＰ９によって分離抽出装置１４０に搬送され、トナーとキャリア液とに分離された後、キャリア液がキャリアタンク８６にポンプＰ１０によって搬送される。キャリア液から分離されたトナーは、本実施例では廃棄される。また、供給ローラ９２から現像ローラ９１に供給されずに現像装置９の底部に流下した余剰の現像剤はポンプＰ５によって第２回収容器８３に回収される。また、現像装置９の現像ローラ９１から現像剤除去ブレード９６１によって除去された現像剤は、ポンプＰ１によって第２回収容器８３に回収される。第２回収容器８３に収納された現像剤は調整容器８４にポンプＰ２によって搬送され、調整容器８４内で、トナータンク８５からのトナー及びキャリアタンク８６からのキャリア液が必要に応じて供給されて、現像剤の濃度が調整される。濃度が規定範囲内に調整されたことが確認された現像剤はリザーブタンク８７にポンプＰ７によって搬送される。リザーブタンク８７内の現像剤は現像剤供給部材９４にポンプＰ７によって供給される。
【０１０７】
制御部１６０は、特に、ポンプＰ３及びＰ８を制御することで、調整容器８４内の現像剤のトナー濃度を一定に保つことができる。具体的には、制御部１６０は、濃度測定部８４１の光センサユニット３０の出力値から、循環パイプ８０Ｅ内の、すなわち調整容器８４内の現像剤のトナー濃度を取得する。そして、制御部１６０は、このトナー濃度が所定の範囲になるように、トナータンク８５からのトナーの供給量及びキャリアタンク８６からのキャリア液の供給量を、各ポンプの動作を制御することで調整する。
【０１０８】
以上の説明から明らかなように、測定用のセルに光を当て、透過した光の量を検出することで上記セル内の液体試料における溶質または分散質の濃度を測定する濃度測定方法であって、上記セルに当てずに検出した光の量をブランク値として、上記セルを透過した光量の検出結果を補正する方法も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０９】
以上、異なる欄に記載した事項は、互いに適宜組み合わせることができる。また、以上に説明した技術に従来公知の技術を組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の一形態である濃度測定装置１Ａの濃度測定時の要部構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施の一形態である濃度測定装置１Ａのブランク測定時の要部構成を示す断面図。
【図３】本発明の実施の他の形態である濃度測定装置１Ｂの濃度測定時の要部構成を示す断面図。
【図４】本発明の実施の他の形態である濃度測定装置１Ｂのブランク測定時の要部構成を示す断面図。
【図５】本発明の実施のさらに他の形態である濃度測定装置１Ｃの濃度測定時の要部構成を示す断面図。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態である濃度測定装置１Ｃのブランク測定時の要部構成を示す断面図。
【図７】濃度測定部Ｍを備えた環流装置２００の要部構成を示す正面図。
【図８】濃度測定部Ｍ及びその周囲の構成を示すＸ‐Ｘ矢視断面図。
【図９】環流装置２００における濃度測定時の信号の流れを示すブロック図。
【図１０】プリンタ３００の要部構成を示す正面図。
【図１１】図１０の要部の拡大図。
【図１２】プリンタ４００の要部構成を示す正面図。
【図１３】プリンタ４００の現像剤循環装置１０８の要部構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１Ａ〜１Ｃ  濃度測定装置
１００      セル
１００ａ、１００ｂ  光透過部
３０        光センサユニット
３１        光源
３２        受光部
３３        ユニット保持部
位置Ｉ      濃度測定位置
位置ＩＩ    ブランク測定位置
Ｍ          濃度測定部
４０、４１        移動部
４０ａ      ソレノイド
４０ｂ      可動部材
４０ｃ      弾性部材
４２        制限部材
４１ａ      ラック
４１ｂ      ピニオン
１０１      管
１０２      測定領域
２００      環流装置
６０        制御部
６１        算出部
６２        記憶部
３００      プリンタ
【図１】
2008134234.tif 000003
【図２】
2008134234.tif 000004
【図３】
2008134234.tif 000005
【図４】
2008134234.tif 000006
【図５】
2008134234.tif 000007
【図６】
2008134234.tif 000008
【図７】
2008134234.tif 000009
【図８】
2008134234.tif 000010
【図９】
2008134234.tif 000011
【図１０】
2008134234.tif 000012
【図１１】
2008134234.tif 000013
【図１２】
2008134234.tif 000014
【図１３】
2008134234.tif 000015