(57)【要約】【課題】  超音波を用いる液体現像剤の濃度検知において、液体現像剤の循環により発生される水流の影響を受けることなく、正確な濃度検知を実施し、色再現性の良い高品位の画像を得る。【解決手段】  超音波を、多周期、バースト状にして液体現像剤１７中に送信し、液体現像剤１７の濃度を長く検知する。液体現像剤１７中を伝播された受信超音波の全周期を、ＣＲ積分回路１１５で積分して得られた受信超音波の平均値を、濃度データとして、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減する。【選択図】図７
2005106950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を保持する像担持体と、
前記静電潜像を現像するための、キャリア液及びトナー粒子を含有する液体現像剤を収納するトナータンクと、
前記液体現像剤を前記静電潜像に供給して現像画像を形成する現像装置と、
前記トナータンクに収納された前記液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信用圧電素子と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信用圧電素子と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算する演算回路を有し前記演算回路の演算結果から前記液体現像剤の濃度データを検知する濃度検知装置と、
前記濃度データに応じて前記トナータンクに収納される前記液体現像剤のトナー濃度を調整する補充液を供給する供給装置とを具備することを特徴とする湿式画像形成装置。
【請求項２】
前記演算回路は、前記受信超音波の平均値を演算する積分回路であることを特徴とする請求項１記載の湿式画像形成装置。
【請求項３】
前記演算回路は、前記受信超音波の総和を演算する加算回路であることを特徴とする請求項１記載の湿式画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度検知装置は、
前記超音波のバースト周期をＴ、前記超音波のバーストの幅をＲ、前記超音波の送信から前記受信超音波の受信までの時間をＤとした時に、
Ｔ＞Ｒ＋２Ｄ
の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の湿式画像形成装置。
【請求項５】
液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信工程と、
前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信工程と、
バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算して濃度データを得る演算工程とを具備することを特徴とする液体現像剤の濃度検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度を一定に保持した液体現像剤により現像画像を形成する湿式画像形成装置及び液体現像剤の濃度検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャリア液中にトナー粒子を分散してなる液体現像剤を用いて可視像を得る湿式画像形成装置にあっては、高画質を得るために、現像剤中のトナー濃度を常に一定に保持する必要がある。このため、現像容器内の液体現像剤中のトナー濃度を検知して、濃度検知結果に応じてトナー濃度の高いコンクトナーを現像容器に供給し、あるいはトナー粒子を有しないキャリア液のみを現像容器に供給する装置が知られている。
【０００３】
液体現像剤中のトナー濃度を検知する方法としては、トナー粒子の付着あるいは、トナー粒子の色更には、凝集トナーによる散乱等により出力が変動し易く、調整に時間を要するフォトセンサに比し調整が容易であることから、従来液体現像剤に超音波を送信し、液体現像剤中を伝播された受信超音波の減衰から、トナー濃度を検知する方法が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４２３０６号公報（第３、４頁、図２、３）
【特許文献２】特開２００３−１５４２６号公報（第６、７頁、図３）  しかしながら（特許文献１）あるいは（特許文献２）のように超音波を用いて液体現像剤の濃度検知を行う場合、現像容器内では液体現像剤を循環させながら使用しているため、かなりの水流があることを考慮する必要がある。実際には、液体現像剤の濃度が一定であるに関わらず、現像容器内の水流の違いにより、超音波の各周期で受信超音波の減衰率が数％〜１０数％程度の違いを生じてしまう場合もある。このような水流による受信超音波の不安定性により現像容器内の液体現像剤濃度の正確な濃度制御を得られず、画質低下を来たすおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、現像容器内に生じる水流に関わらず受信超音波の不安定性を除去し、液体現像剤中のトナー濃度を正確に検知して、濃度制御を行う事により、色再現性の良い高画質を得ることのできる湿式画像形成装置を提供することを目的とする。又液体現像剤中のトナー濃度を正確に検知する液体現像剤の濃度検知方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するための手段として、静電潜像を保持する像担持体と、前記静電潜像を現像するための、キャリア液及びトナー粒子を含有する液体現像剤を収納するトナータンクと、前記液体現像剤を前記静電潜像に供給して現像画像を形成する現像装置と、前記トナータンクに収納された前記液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信用圧電素子と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信用圧電素子と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算する演算回路を有し前記演算回路の演算結果から前記液体現像剤の濃度データを検知する濃度検知装置と、前記濃度データに応じて前記トナータンクに収納される前記液体現像剤のトナー濃度を調整する補充液を供給する供給装置とを設けるものである。
【０００６】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、液体現像剤中に多周期の超音波をバースト状に送信する送信工程と、前記超音波を前記液体現像剤中に伝播してなる多周期の受信超音波をバースト状に受信する受信工程と、バースト毎に前記多周期の受信超音波の全周期を演算して濃度データを得る演算工程とを実施するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、多周期のバースト状の超音波を液体現像剤中に伝播してなる受信超音波の全波数を演算する事により、受信超音波が水流による影響を受けたとしても、超音波をある程度長く送受信して、受信結果の平均化を図り、水流による影響を低減出来る。従って、受信超音波の不安定性を低減し、液体現像剤中のトナー濃度をより正確に検知出来、検知結果に基づいてより正確な濃度制御得られることから、色再現性の良い高画質を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、濃度検知時に現像容器内の水流による受信超音波の不安定性を低減するために、複数波数のバースト状の超音波を用いて、超音波を長く液体現像剤中に伝播して、受信超音波の減衰を長く検知する。更に検知した受信超音波の全波数を積分しあるいは加算して受信超音波を平均化して、正確なトナー濃度検知を行うものである。
【実施例１】
【０００９】
以下に本発明を図１乃至図９に示す実施例１を参照して詳細に説明する。図１は湿式画像形成装置である電子写真装置の画像形成部１０を示す。例えばアルミニウムなどの導電性の剛体基体上に、有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を設け、好ましくは更にその上にフッ素系樹脂シリコーン系樹脂等からなる保護層を形成してなる像担持体である感光体ドラム１２周囲には、感光体ドラム１２の矢印ｒ方向の回転に沿って順次周知のスコロトロン帯電器などからなる帯電装置１３、画像情報に応じて変調された露光々１４を照射して静電潜像を形成するレーザ露光装置１６が配列されている。
【００１０】
更に感光体ドラム１２周囲には、現像容器１８ａ内に液体現像剤１７を収納する現像装置１８が配置されている。現像装置１８は、液体現像剤１７を感光体ドラム１２表面に供給するための現像ローラ２１、現像ローラクリーナ１８ｂを有している。現像ローラ２１は矢印ｓ方向に回転し現像バイアス装置２１ａにより現像バイアスが印加される。液体現像剤１７は、絶縁性のアイソパーからなるキャリア液中に、帯電制御剤の働きにより、例えばプラスに帯電したトナー粒子とマイナスのイオンとが存在している。現像容器１８ａの排出側はパイプ７１ａによりトナータンク７１に接続され、現像容器１８ａの供給側はポンプ７４ａを備えたパイプ７４によりトナータンク７１と接続されて、液体現像剤を循環している。
【００１１】
感光体ドラム１２周囲の現像装置１８下流には、現像画像であるトナー像の白地部分のかぶりを防止するため、感光体ドラム１２上から余剰の液体現像剤をスクイーズして液体現像剤を薄層化するスクイーズローラ２２を有するスクイーズ装置２３が設けられている。スクイーズローラ２２は、感光体ドラム１２の矢印ｒ方向の回転方向と逆の矢印ｔ方向に感光体ドラム１２の周速の約３倍程度の高速で回転する。
【００１２】
スクイーズローラ２２には、スクイーズバイアス装置２２ａによりトナー粒子と同極性のスクイーズバイアスが印加され感光体ドラム１２表面の静電潜像に付着しているトナー粒子を、電気泳動によって感光体ドラム１２側に押し付けている。スクイーズローラ２２周囲には、クリーニングブレード２４が設けられている。スクイーズ装置２３は回収した余剰の液体現像剤を再利用するためパイプ７８を介しトナータンク７１と接続される。
【００１３】
スクイーズ装置２３下流には、感光体ドラム１２に高速エアを吹き付けて感光体ドラム１２上の余剰キャリア液を乾燥する乾燥装置２６が設けられている。更に感光体ドラム１２周囲の乾燥装置２６下流には、転写装置３０が感光体ドラム１２に接離可能に設けられている。転写装置３０は、バックアップローラ２７及びバックアップローラ２７により感光体ドラム１２に圧接される中間転写ローラ２８からなる。感光体ドラム１２上に形成される現像画像を、トナー粒子の粘着力及び圧力を利用して中間転写ローラ２８に一次転写した後、用紙Ｐに二次転写する。
【００１４】
矢印ｖ方向に回転するバックアップローラ２７は、バックアップローラクリーナ２７ａによりクリーニングされ、矢印ｕ方向に回転する中間転写ローラ２８は中間転写ローラ２８ａによりクリーニングされる。感光体ドラム１２周囲の転写装置３０下流には、感光体ドラム１２に接触して、転写終了後に感光体ドラム１２上に残留するトナー像を除去する感光体クリーナ３１、感光体ドラム１２表面の残留電荷を除去する消去ランプ３２が設けられている。
【００１５】
次にトナータンク７１から現像容器１８ａに常に現像に適した所定濃度の液体現像剤１７を循環供給するための図２に示す循環系６０について詳述する。現像容器１８ａに現像に適した所定濃度の液体現像剤１７を循環供給するトナータンク７１は、液体現像剤１７よりもトナー濃度の高い補充液であるコンクトナー７２ａを供給する供給装置であるコンクトナータンク７２と、バルブ７６ａを有するパイプ７６により接続される。更にトナータンク７１は、補充液であるアイソパー７３ａを供給する供給装置であるアイソパータンク７３と、バルブ７７ａを有するパイプ７７により接続される。
【００１６】
トナータンク７１には、濃度検知装置７０が設置されている。濃度検知装置７０、バルブ７６ａ及びバルブ７７ａは制御回路７５により制御される。制御回路７５は、濃度検知装置７０による濃度検知結果に従い、バルブ７６ａあるいはバルブ７７ａの開閉を制御する事により、トナータンク７１内の液体現像剤１７の濃度を安定化する。通常の現像操作に使用される液体現像剤１７の濃度はアイソパーに対して固形分が１ｗｔ％〜５ｗｔ％程度であり、コンクトナー７２ａはアイソパーに対して固形分が１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％程度である。
【００１７】
図３に示すようにトナータンク７１内に濃度検知装置７０の送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１とを距離Ｌ（ｍ）を隔てて設置する。送信用圧電素子１００には、濃度検知装置７０の超音波送受信回路１０４の送信部１０５が接続され、受信用圧電素子１０１には、濃度検知装置７０の超音波送受信回路１０４の受信部１０６が接続される。図４のブロック図に示すように送信部１０５は、ロジック回路１１０、コンデンサ１１１、増幅回路１１２を有する。
【００１８】
ロジック回路１１０では、送信用圧電素子１００の共振周波数のクロック信号から、送信用圧電素子１００に供給されるバースト信号のバーストの幅Ｒとバースト周期Ｔを決める図５に示す様なロジック信号を作製する。ロジック信号はコンデンサ１１１を介して交流成分だけが増幅回路１１２へと供給され、増幅回路１１２で所定電圧に増幅されて図６に示す３２周期、バーストの幅Ｒ、バースト周期Ｔ、の駆動電圧１０８となって、送信用圧電素子１００に供給される。これにより送信用圧電素子１００から、バースト状の周波数２.４ＭＨｚの超音波１０３が発信される。発信された超音波１０３は、液体現像剤１７を伝播してＤ時間後に送信用圧電素子１０１に到達する。
【００１９】
トナータンク７１内の水流によりばらつきを生じる受信超音波を平均化してより正確な濃度検知を行うには、ある程度長く送信用圧電素子１００を駆動した方がよい。従ってバースト状の超音波の周期は多い方が良く、数１００〜数１０００の周期のバースト信号でも良い。
【００２０】
但しバースト信号の幅Ｒは、送信用圧電素子１００による超音波の送信から受信用圧電素子１０１による受信超音波の受信までの時間をＤ、送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１間の距離Ｌ（ｍ）、超音波の速度をv(m/s)とした時に、
Ｒ＜Ｄ＝Ｌ／ｖ
となるよう制約している。これは送信用圧電素子１００から送信される超音波と受信用圧電素子１０１で受信する受信超音波を同じ超音波送受信回路１０４で駆動しているので、送信波と受信超音波の時間が重なることにより互いの信号が誘導して影響を受けるのを防止するためである。送信用回路と受信用回路との分離を完全に行えばこの制約は必要ない。
【００２１】
更にバースト信号のバースト周期Ｔは、
Ｔ＞Ｒ＋２Ｄ＝Ｒ＋２×Ｌ／ｖ
の関係を満たす必要がある。これは一般的に、対向配置した圧電素子の間では多重反射が生じるので、多重反射による影響を防止するためである。受信用圧電素子１０１で反射された超音波は、再び送信用圧電素子１００にもどってくる。戻って来た超音波はかなり減衰しているが、戻ってきた超音波が存在する状態で送信用圧電素子１００に駆動電圧１０８を供給すると、反射波と駆動電圧１０８の位相が合ったりあるいはずれたりすることで駆動電圧１０８による駆動が非常に不安定になる。このため受信用圧電素子１０１からの反射波の影響が無くなった状態で次のバースト信号を出力するためである。
【００２２】
尚、受信用圧電素子１０１からの反射波は多重反射するたびに小さくなり、２回目の反射波の影響は無視出来る程度であることから、バースト周期Ｔは、１回目の反射波と重ならないように設定されている。実際に周波数が１ＭＨｚ〜５ＭＨｚの超音波を用いて、圧電素子間の距離Ｌを２ｃｍ〜６ｃｍとして反射波の影響を調べたところ、バースト周期Ｔを、１回目の反射波を避けるよう設定すれば、送信用圧電素子１００の駆動への影響は見られなかった。
【００２３】
次に受信部１０６は、図７のブロック図に示すように、受信超音波を増幅する増幅回路１１３、プラス波形を取り出す半波整流回路１１４、プラス波形の全周期を積分して平均化する演算回路であるＣＲ積分回路１１５、積分結果をホールドするデータホールド回路１１６を有する。更に受信部１０６は、半波整流されたプラス波形を増幅する増幅回路１１７、積分結果をホールドするタイミングを作りデータホールド回路１１６に入力するロジック回路１１８を有する。受信部１０６で積分され平均化された受信結果は制御回路７５に入力される。
【００２４】
次に作用について述べる。画像形成工程開始による感光体ドラム１２の矢印ｒ方向の回転により、感光体ドラム１２は、帯電装置１３により一様に帯電された後、露光装置１７により画像情報に基づいて変調されたレーザビーム１４を選択的に照射されて、静電潜像を形成され現像装置１８にて液体現像剤１７を供給されトナー像を形成される。次いで感光体ドラム１２は、スクイーズローラ２２により余剰の液体現像剤１７を除去されかぶり取りを行われた後、乾燥装置２６を通過して表面に残存されたキャリア液を高速エアによって乾燥除去され、転写装置３０に達する。スクイーズローラ２２により除去された余剰の液体現像剤１７は、再利用のためトナータンク７１に回収される。
【００２５】
転写装置３０では、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ローラ２８に加熱加圧により一次転写し、更にバックアップローラ１７、中間転写ローラ２８間を矢印ｗ方向に搬送される用紙Ｐに二次転写し、用紙Ｐ上に定着トナー像を完成する。この後感光体ドラム１２は、感光体クリーナ３１により残留トナーを除去され、消去ランプ３２により残留電荷を除去されて次の画像形成プロセスを待機する。
【００２６】
このように画像形成を行う間循環系６０にあっては、以下のプロセスによりトナータンク７１内の液体現像剤１７のトナー濃度を検知し、検知結果に応じてコンクトナー７２ａあるいはアイソパー７３ａを補充して液体現像剤１７のトナー濃度を、所定濃度に保持する。循環系６０にあっては画像形成工程が開始されると、ポンプ７４ａを駆動して、現像容器１８ａとトナータンク７１間で液体現像剤１７の循環を開始する。これによりトナータンク７１内で沈んでいたトナー粒子が攪拌される。これと同時に濃度検知装置７０により液体現像剤１７のトナー濃度検知を開始する。
【００２７】
送信用圧電素子１００から、図６（ａ）に示す駆動電圧１０８による超音波１０３を発信する。超音波１０３を液体現像剤１７中で伝播し減衰されてなる受信超音波が、発信からＤ時間遅れて受信用圧電素子１０１に達する。受信超音波により受信用圧電素子１０１から受信部１０６に図６（ｂ）に示す受信電圧１０９が供給される。受信部１０６では、増幅回路１１３で受信電圧１０９を図８（ａ）に示すように増幅した後、半波整流回路１１４により図８（ｂ）に示すプラス波形を取り出す。
【００２８】
次にプラス波形をＣＲ積分回路１１５で積分する。図８（ｃ）に示す出力信号のピークでの積分値（Ｖｏｕｔ）がすべてのプラス波形を積分した値つまりすべてのプラス波形を平均化したものと相関する信号となることから、図８（ｃ）に示す出力信号のピークでの積分値（Ｖｏｕｔ）をデータホールド回路１１６でホールドして濃度データ１０７を作り、濃度検知装置７０の検知結果として制御回路７５に入力する。
【００２９】
一方半波整流回路１１４から増幅回路１１７に入力されたプラス波形は、ピークでの積分値をホールドするホールド信号を発生するためロジック回路１１８に入力される。ロジック回路１１８はプラス波形を２値化して、受信電圧１０９に同期した図８（ｄ）に示すロジック信号を作り、更にＣＲ積分回路１１５からの出力信号のピークに同期した図８（ｅ）に示すホールド信号を作り、データホールド回路１１６に入力する。これにより、データホールド回路１１６から、受信電圧１０９を平均化し、バースト毎にホールドした図８（ｆ）に示す信号が濃度データ１０７として出力され、この濃度データ１０７が受信部１０６から制御回路７５に入力される。
【００３０】
データホールド回路１１６からはバーストが終了するたびに濃度データ１０７が出力され、図８（ｆ）に示すようにバースト毎に値が変化される。受信部１０６は、図８（ｆ）に示すバースト毎に変化する濃度データ１０７をこのまま検知結果として出力するのではなく、更に、外部回路等で全バーストの出力値を平均化処理した後、制御回路７５に入力する等しても良い。
【００３１】
濃度検知装置７０からの平均化された濃度データ１０７の入力により制御回路７５は、バルブ７６ａあるいはバルブ７７ａの開閉を制御して、液体現像剤１７の濃度調整を行う。但し、画像形成工程開始当初は、トナータンク７１内の液体現像剤１７が循環により充分攪拌されておらず、例えば図９のＣで示す間は濃度検知装置７０からの濃度データ１０７は大きく変動する。従って制御回路７５は、濃度データ１０７の変動が大きいＣで示す間は濃度調整を行わず、Ｃで示す範囲を経過して、濃度検知装置７０からの濃度データ１０７の変動が予め決められた規定範囲より小さくなり濃度データ１０７がほぼ一定となるのを待って、濃度調整の制御を開始する。尚、この規定範囲は、濃度検知装置７０の特性に応じて任意であり、予め制御回路７５に設定される。
【００３２】
濃度調整の制御開始により、濃度検知装置７０からの濃度データ１０７から、制御回路７５は、液体現像剤１７のトナー濃度が、アイソパーに対してトナー粒子が２.５ｗｔ％〜３.５ｗｔ％の範囲であるか否かを判定し、アイソパーに対してトナー粒子が２.５ｗｔ％以下であれば、バルブ７６ａを開いてコンクトナー７２ａをトナータンク７１に供給する。液体現像剤１７を循環する間に、濃度検知装置７０によりトナー濃度が３.０ｗｔ％に達したのを検知したら、制御回路７５はバルブ７６ａを閉じる。
【００３３】
また、濃度検知装置７０により液体現像剤１７のトナー濃度がアイソパーに対してトナー粒子が３.５ｗｔ％以上とされれば、制御装置７５はバルブ７７ａを開いてアイソパー７３ａをトナータンク７１に供給する。液体現像剤１７を循環し、濃度検知装置７０によりトナー濃度が３.０ｗｔ％に達したのを検知したら、制御回路７５はバルブ７７ａを閉じる。このように、平均化された濃度データ１０７に応じて、制御回路７５によりバルブ７６ａあるいはバルブ７７ａの開閉を制御して、液体現像剤１７のトナー濃度を現像に適した濃度範囲に保持する。
【００３４】
このように構成すれば、３２周期、バースト状の駆動電圧１０８による超音波１０３を、液体現像剤１７中に伝播してなる受信超音波の全周期を濃度検知に用い、受信超音波による受信電圧１０９の全周期を積分して、３２周期の平均値を濃度データとして、制御回路７５に入力している。これにより、トナータンク７１内で、液体現像剤１７の循環により水流を生じていても、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知出来、濃度データ１０７の平均化を得られる。従って、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減して、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。
【００３５】
又、画像形成プロセス開始時にあっては、トナータンク７１内でトナー粒子が液体現像剤１７に充分攪拌され、濃度データが安定するのを待って制御回路７５による濃度制御を行っている。これにより濃度の誤検知による濃度制御を防止出来、正確且つ安定した濃度制御による色再現性にすぐれた高画質を得られる。
【実施例２】
【００３６】
図１０、図１１に本発明の実施例２を示す。本実施例は、実施例１において受信部での受信超音波の信号処理が異なるものである。実施例１と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。本実施例では、受信用圧電素子１０１が受信する受信超音波による受信電圧１０９を、図１０に示す受信部１２０により信号処理する。受信部１２０は、受信超音波を増幅する増幅回路１１３、プラス波形を取り出す半波整流回路１１４、プラス波形の全周期をＡＤ変換するＡＤ変換回路１１９、ＡＤ変換結果を加算し、全周期の総和を演算する演算回路である加算回路１２０を有する。更に受信部１２０は、半波整流されたプラス波形を増幅する増幅回路１１７、ＡＤ変換回路１１９のＡＤ変換タイミング及び、加算回路１２０の加算タイミングをとるタイミング信号を作るロジック回路１１８を有する。受信部１２０でバースト信号の全周期を加算した総和が制御回路７５に入力される。
【００３７】
そして、受信超音波の受信により受信用圧電素子１０１にて受信電圧１０９が発生されると受信部１２０では、増幅回路１１３で受信電圧１０９を増幅した後、半波整流回路１１４により図１１（ａ）に示すプラス波形を取り出す。プラス波形は、ＡＤ変換回路１１９と増幅回路１１７に夫々入力される。増幅回路１１７で増幅したプラス信号は、ロジック回路１１８で２値化して、受信電圧１０９に同期した図１１（ｂ）に示すロジック信号とし、ＡＤ変換タイミング及び加算タイミングのためＡＤ変換回路１１９及び加算回路１２０に供給される。
【００３８】
ＡＤ変換回路１１９及び加算回路１２０では、図１１（ｂ）に示すロジック信号によりタイミングを取りながら、プラス信号の全周期をＡＤ変換し、更に全周期のＡＤ変換値を加算し、加算結果である全周期の総和を濃度データ１２１として制御回路７５に入力する。制御装置７５は、濃度データ１２１の変動が小さくなるのを待って、濃度検知装置７０から入力されるバースト状の受信超音波の全周期の総和である濃度データ１２１から液体現像剤１７のトナー濃度を判定し、必要に応じて、バルブ７６ａあるいはバルブ７７ａの開閉制御を行う。
【００３９】
このように構成すれば、受信電圧１０９の全周期をＡＤ変換後加算して、３２周期の総和を濃度データとして、制御回路７５に入力している。これによりトナータンク７１内で、液体現像剤１７の循環により水流を生じていても、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知して、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減出来、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。
【００４０】
又実施例１と同様、画像形成プロセス開始時に、濃度データが安定するのを待って制御回路７５による濃度制御を行っているので、誤検知による濃度制御を防止出来、正確且つ安定した濃度制御による色再現性にすぐれた高画質を得られる。
【実施例３】
【００４１】
図１２に本発明の実施例３を示す。本実施例は、実施例１において送信用圧電素子と受信用圧電素子とを切り替えて使用するものである。実施例１と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。本実施例では、超音波送受信回路１０４は、ａ端子１３２ａ、ｂ端子１３２ｂを切り替える第１のスイッチ１３２及び、ｃ端子１３３ｃ、ｄ端子１３３ｄを切り替える第２のスイッチ１３３からなるスイッチ部１３０を有する。スイッチ部１３０により送信部１０５からの駆動電圧１０８を送信用圧電素子１００あるいは受信用圧電素子１０１に切り替えて供給し、又送信用圧電素子１００あるいは受信用圧電素子１０１からの受信電圧１０９を切り替えて受信部１０６に入力する。又超音波送受信回路１０４は、送信部１０５及び受信部１０６並びにスイッチ部１３０を制御する制御部１３１を有する。
【００４２】
画像形成工程開始により先ず制御部１３１に制御され、第１のスイッチ１３２では送信用圧電素子１００をａ端子１３２ａに接続すると共に、第２のスイッチ１３３では受信用圧電素子１０１をｄ端子１３３ｄに接続する。これにより、送信用圧電素子１００は、送信部１０５に接続され駆動電圧１０８を供給され超音波１０３を発信する。受信用圧電素子１０１は、受信部１０６に接続され、受信超音波による受信電圧１０９を受信部１０６に入力する。
【００４３】
受信部１０６では、受信電圧１０９を信号処理し、受信電圧１０９を平均化し、バースト毎にホールドした図８（ｆ）に示す信号を濃度データ１０７として制御回路７５に入力する。このような状態で液体現像剤１７の濃度調整をしながら、画像形成工程を実施する。
【００４４】
画像形成工程終了後、次の画像形成工程開始時には、制御部１３１に制御されスイッチ部１３０は、送信用圧電素子１００をｂ端子１３２ｂにスイッチングすると共に、受信用圧電素子１０１をｃ端子１３３ｃにスイッチングする。これにより、送信用圧電素子１００は受信部１０６に接続され、受信用圧電素子１０１は送信部１０５に接続される。即ち、受信用圧電素子１０１は超音波１０３ａを発信し、送信用圧電素子１００は受信超音波による受信電圧１０９を受信部１０６に入力することとなる。
【００４５】
この後画像形成工程を開始する度にスイッチ部１３０では第１のスイッチ１３２と第２のスイッチ１３３のスイッチングを繰り返し、送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１を切り替えて使用する。これにより送信用圧電素子１００側にのみ超音波発信による発熱や機械的なひずみを生じることが無く、送信用圧電素子１００の劣化が低減される。特に発熱や機械的なひずみが大きいバースト状の超音波発信にあっては送信用圧電素子１００の劣化をより効果的に低減される。
【００４６】
尚スイッチ部１３０でのスイッチングのタイミングは、超音波のバーストごとに切り替えたり、幾つかのバースト毎に切り替える等可能である。但し受信部１０６から出力される濃度データ１０７は、いずれの圧電素子１００、１０１で受信するかに関わらず、正確な検知結果を得るには両圧電素子１００、１０１が同じ出力特性であることが望ましい。従って、送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１とがほぼ同じ特性を保持するよう、極力頻繁且つ均等に切換を行って使用することが望ましい。
【００４７】
このように構成すれば、実施例１と同様、多周期のバースト状の超音波によりトナー濃度を長く検知して、水流を原因とする濃度検知の不安定性の影響を低減出来、より正確な濃度検知結果から、液体現像剤のより正確な濃度制御を実現出来、色再現性にすぐれた高画質を得られる。更に送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１とをスイッチ部１３０で切り替えて、超音波の発信と受信とを交互に行っている。従って、超音波発信による発熱や機械的なひずみの繰り返しにより生じる圧電素子の劣化を、送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１とにほぼ均等に振り分けられる。これにより送信用圧電素子１００と受信用圧電素子１０１の寿命の平均化を図れ、ひいては多周期のバースト状の超音波を用いてトナー濃度検知を行う濃度検知装置の長寿命化を得られる。
【００４８】
尚本発明は上記実施例に限られるものではなく、本発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば画像形成装置の構造等任意であり、濃度調整を必要とする液体現像剤を用いるものであれば、カラー画像形成装置等任意である。又演算回路は受信超音波の全周期を演算して濃度データを検知出来れば、積分回路、あるいは適当な時定数を持ったＣＲ回路で構成する等しても良い。又受信超音波を演算する際の信号は、図１３に示す他の変形例のように、図１３（ａ）の受信電圧を半波整流した図１３（ｂ）に示すマイナス波形であっても良いし、更に全波整流してから図１３（ｃ）に示すようにマイナス波形を折り返したプラス波形等限定されない。
【００４９】
更に濃度検知装置による液体現像剤の濃度検知位置は、現像に使用される液体現像剤の濃度検知が可能であれば、現像装置の現像容器内に設ける等しても良いし、濃度検知のタイミングは画像形成工程の間常時検知したり、所定の間隔を設けて検知する等任意である。又画像形成工程開始から、濃度データを用いて濃度制御を開始する迄のタイミングは、検知結果の変動に連動することなく、画像形成装置のレディタイム経過後等、予め設定しておいても良い。更に、多周期、バースト状であれば超音波の周波数は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例１の電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１の循環系を示す概略説明図である。
【図３】本発明の実施例１の濃度検知装置を示す概略説明図である。
【図４】本発明の実施例１の送信部を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１の送信用圧電素子に供給されるバースト信号を決めるロジック信号を示す概略説明図である。
【図６】本発明の実施例１の濃度検知に用いる信号を示し（ａ）はその駆動電圧信号、（ｂ）はその受信電圧信号を示す概略側面図である。
【図７】本発明の実施例１の受信部を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例１の受信電圧の信号処理を示し（ａ）はその増幅回路１１３による増幅後の信号、（ｂ）はその整流後のプラス波形信号、（ｃ）はＣＲ積分回路の過渡特性、（ｄ）はそのホールド信号を発生するためロジック信号、（ｅ）はそのホールド信号、（ｆ）はその濃度データを示す説明図である。
【図９】本発明の実施例１の濃度検知装置による検知結果の変動を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例２の受信部を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例２の受信電圧の信号処理を示し（ａ）はその整流後のプラス波形信号、（ｂ）はそのＡＤ変換及び加算処理のタイミングのためのロジック信号を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例３の濃度検知装置を示す概略説明図である。
【図１３】本発明の他の変形例の受信電圧の整流信号を示し、（ａ）はその受信電圧信号、（ｂ）はその整流後のマイナス波形信号、（ｃ）はその整流後のマイナス波形を折り返した信号の説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…画像形成部
１２…感光体ドラム
１３…帯電装置
１４…露光々
１６…レーザ露光装置
１７…液体現像剤
１８…現像装置
１８ａ…現像容器
１８ｂ…現像ローラクリーナ
２１…現像ローラ
２２…スクイーズローラ
２３…スクイーズ装置
２６…乾燥装置
２７…バックアップローラ
２８…中間転写ローラ
３０…転写装置
３１…感光体クリーナ
３２…消去ランプ
６０…循環系
７０…濃度検知装置
７１…トナータンク
７２…コンクトナータンク
７２ａ…コンクトナー
７３…アイソパータンク
７３ａ…アイソパー
７５…制御回路
７６ａ、７７ａ…バルブ
１００…送信用圧電素子
１０１…受信用圧電素子
１０４…超音波送受信回路
１０５…送信部
１０６…受信部
１０８…駆動電圧
１０９…受信電圧
１１０…ロジック回路
１１１…コンデンサ
１１２…増幅回路
１１３…増幅回路
１１４…半波整流回路
１１５…ＣＲ積分回路
１１６…データホールド回路
１１８…ロジック回路
【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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