(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型の光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層を通して入射しかつ反射させた光を測定することにより液体トナーの濃度を測定する濃度測定装置において、
液体トナーの容器の一部にガラス面を設け、そのガラス面の外側に前記反射型の光学濃度センサを配置し、
前記容器の内側には回転可能な反射板を設け、かつ該反射板の回転中心側ではガラス面との間に所定の段差を形成して、該反射板の先端部をガラス面に押圧させた際には該先端部における反射面とガラス面とのギャップゼロから前記段差に相当するギャップまで連続的に変化する長さのギャップを形成し、
前記ギャップを所定の長さに設定してギャップ内の液体トナーの濃度を測定するように前記反射型の光学濃度センサを所定位置に配置して、前記反射板の先端部をガラス面から遠ざかる方向に回転させた後再度ガラス面に押圧させることにより反射板とガラス面との間に更新された液体トナーを充填してその濃度を測定する、
ことから成る液体トナーの濃度測定装置。
【請求項２】
前記回転可能な反射板は、回転支点部と反射板部とに分割して形成し、前記段差を所定値に設定した後に固定することにより構成した請求項１に記載の液体トナーの濃度測定装置。
【請求項３】
反射型の光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層を通して入射しかつ反射させた光を測定することにより液体トナーの濃度を測定する濃度測定装置において、
液体トナーの容器の一部にガラス面を設け、そのガラス面の外側に前記反射型の光学濃度センサを配置し、
前記容器の内側には偏心した丸型反射カムを設け、かつ該反射カムを回転させることにより反射カムとガラス面との間に連続的に変化する長さのギャップを形成し、
前記反射カムを回転させた後所定位置に設定することにより、前記ギャップを所定の長さに設定して、前記反射カムとガラス面との間に更新された液体トナーを充填して前記反射型の光学濃度センサにより液体トナーの濃度を測定する、
ことから成る液体トナーの濃度測定装置。
【請求項４】
反射型の光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層を通して入射しかつ反射させた光を測定することにより液体トナーの濃度を測定する濃度測定装置において、
液体トナーの容器の一部にガラス面を設け、そのガラス面の外側に前記反射型の光学濃度センサを配置し、
前記容器の内側には偏心カム及びこれに当接する反射ブロックを設け、かつ該偏心カムを回転させることにより反射ブロックとガラス面との間に連続的に変化する長さのギャップを形成し、
前記偏心カムを回転させた後所定位置に設定することにより、前記ギャップを所定の長さに設定して、前記反射ブロックとガラス面との間に更新された液体トナーを充填して前記反射型の光学濃度センサにより液体トナーの濃度を測定する、
ことから成る液体トナーの濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体トナーの濃度測定装置に関し、特に、光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層を通過する光を測定することにより液体トナーの濃度を測定する濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体現像方式の電子写真装置において、現像液として、不揮発性を示す高粘度で高濃度の液体トナーを用いる場合、液体トナーをリサイクルしていくという機能を備えると、非常に便利なものとなる。
【０００３】
図９は、液体トナーを回収し、再利用する従来の構成を例示している（特開平１１−２７２０８３号公報）。液体トナーを液体現像液として用いるために、１〜５０μm の薄層にして現像ローラ４０上に塗布して現像ギャップ部に送られる。現像ギャップ部を通過後現像ローラ４０上に残留した液体現像液は、ブレード４５によって掻き取られて溜まり部４３に溜められるが、これは、固形粒子が感光ドラム１０上に移動することで希釈され、さらにプリウェットオイルの混入によっても希釈されたものとなっている。
【０００４】
この希釈された液体現像液は、ポンプ等を用いてトナー溜まり４４に送られる。ここには、高濃度のトナーが供給されて、先の希釈トナーと混合されて、所定値の濃度を有する液体トナーになる。この所定濃度の液体トナーは、ローラ４１、及びローラ４２によって構成されるアプリケータにより、トナー溜まり４４から薄く引き延ばしつつ、現像ローラ４０に供給され、これによって、現像が行われる。
【０００５】
しかしながら、回収される液体トナーの固形粒子の割合は一定していない。典型的には、画像データに基づき固形粒子の消費量は変化する。液体トナーを再利用するためには、回収する液体トナーの固形粒子の割合（濃度）を正確に把握する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、現像剤として不揮発性のオイルをキャリア剤として用いている電子写真装置において、現像ローラあるいは感光体等から回収された希釈トナーの濃度を検出することを目的としている。
【０００７】
また、本発明は、ヒータ等で恒温状態にする必要もなく、環境温度の変化によってトナーの粘度が変化しても、検出レベルに誤差が生じることのない検出をすることを目的としている。
【０００８】
また、本発明は、トナーの濃度を光学的なセンサで検知するために十分なだけ、トナー層を薄くするギャップを構成し、しかも、そのギャップ間のトナーの更新を行える機構を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体トナーの濃度測定装置は、反射型の光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層の濃度を測定する。液体トナーの容器の一部にガラス面を設け、そのガラス面の外側に光学濃度センサを配置する。このガラス面の内側に、所定厚さの薄い液体トナー層が形成される。この薄い液体トナー層は、容器の内部に、回転可能の反射板、偏心した丸型反射カム、或いは偏心カムとこれに当接する反射ブロックを備えることにより形成される。
【００１０】
また、本発明の液体トナーの濃度測定装置は、反射型或いは透過型の光学濃度センサを用いて、液体トナーの薄い層の濃度を測定する。回転ローラの外部に、光学濃度センサを配置して、ローラ表面から反射した光、或いはローラ内部の光源からの光を、液体トナーの薄い層を通して検出する。ローラ表面に薄い層を形成するために、ローラには溝が設けられる。また、溝内部以外の液体トナーを除去するためにブレード、或いは透明なシートが用いられる。これによって、溝の深さにより限定される一定厚さのトナー層が形成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。図１は、液体トナーの濃度測定装置の第１の例を示す図である。濃度測定装置は、例えば、現像ローラから回収したトナーの濃度、或いは回収されたトナーの再利用のために濃度を調整した後など、任意の位置でトナー濃度を検出するために使用することができる。
【００１２】
トナーの濃度を光学的なセンサで検知するためには、トナー層を極めて薄くする必要がある（例えば、数μｍ〜数10μｍ）。これをガラス面と普通の反射板とで構成することは困難である。また構成出来たとしてもその間に粘度の高いトナーを供給することは困難である。図示の構成により、容易にそのギャップが構成でき、しかもそのギャップ間のトナーの更新も行うことができる。
【００１３】
測定が必要なトナーの容器の一部に透明ガラス面を設け、その面の外側に反射型の光学濃度センサを実装する。また内側には回転可能な反射板を設け、その回転支点部のガラス面に接することになる外周面と、反射板との間に所定の物理的な段差（数100 μm ）を設ける（図２参照）。測定時に、反射板の先端部はガラス面に押圧するようにする（ギャップ０）。これによりその反射面とガラス面とのギャップは0 〜数100 μm の状態を作り出すことができる。これにより初期的に最も感度特性が取れるギャップの位置に光学濃度センサを上下させて調整し、取付ける。またこの反射板は回転式のため、図中、矢印で示すように回転させ、再度閉じることでギャップ間のトナーを容易に更新することが可能となる。この方式は機械的なギャップのためトナーの粘度や流動特性等によらず正確な検出が可能となる。
【００１４】
図２は、図１に示した回転式反射板において、回転支点部外周面と反射面との間に所定の物理的な段差を容易に調整できる方法を示す図である。一般的に、図示したような段差を数100 μm レベルの精度で加工すると高価なものになってしまう。そこで、回転支点部と反射板部を分割構造にし、さらに回転支点部の支点中心を偏心させ穴を開け、回転させることで段差量を調整可能とすることができる。適切に調整した後、回転支点部と反射板部とを固定する。これは、例えば、回転支点部に設けた円弧状溝（図示せず）に通すネジ（図示せず）により反射板部を固定し、また、ネジをゆるめることにより、容易に段差設定を可変することができる。
【００１５】
図３は、液体トナーの濃度測定装置の第２の例を示す図である。図示したように、偏心した丸型反射カムを使用することにより、極めて薄いギャップを得ることができる。ガラス面に対向した位置に偏心した丸型の反射カムを実装し、そのカムにはカム位置を正確に認識できるセンサ及び回転位置を制御できるようなモータ（ステッピングモータ）が接続されている。このカムを回転させると偏心しているためガラス面とのギャップは0 〜数1000μm の間で、自由に設定することが可能となる。トナーの更新には、ギャップを開く方向にカムを回転させる。初期的には感度特性の良い位置でカムを止め、この位置は位置検出センサにより検出され、その位置が記憶される。これによって、トナー更新の為にカムを一旦開く方向に回転させても、再度濃度検出位置に復帰することが可能となる。
【００１６】
図４は、液体トナーの濃度測定装置の第３の例を示す図である。図示したように、ガラス面に対向した位置に反射ブロックを実装し、その後方には偏心カムを配置する。反射ブロックにはバネが付与して、常に偏心カムに当接するようにする。偏心カムの回転により反射ブロックは左右に移動する。
【００１７】
偏心カムには、カム位置を正確に認識できるセンサ及び回転位置を制御できるようなモータ（ステッピングモータ）が接続されている。このカムを回転させることで、反射ブロックとガラス面とのギャップは0 〜数1000μm の間自由に設定することが可能となる。トナーの更新には、ギャップを開く方向にカムを回転させる。初期的には感度特性の良い位置でカムを止め、この位置は位置検出センサにより検出されその位置が記憶される。トナー更新の為にカムを一旦開く方向に回転させても、再度濃度検出位置に復帰することが可能となる。
【００１８】
図５は、液体トナーの濃度測定装置の第４の例を示す図である。トナー回収部に回収されたトナー内に、少なくとも一部が浸かるようにして回転可能のローラが設けられる。このローラには、円周方向に沿って所定長さに渡り、深さ約5 μm の溝が掘られている。溝内部表面は、光の反射面になっている。ローラの回転により、この溝が測定位置に到達する前の位置で、ブレードにより、溝内部以外のトナーが掻き取られる。測定位置には、反射濃度センサが備えられて、この溝内のトナーの濃度が測定される。このようにローラの溝とブレードを用いることにより、均一な層厚を形成することができる。また、ローラを回転させることによって常に回収したトナーを検出できる形になっている。トナー回収部にスクリューが付いていて、次から次へと流れ込んでくる回収トナーを混ぜて、トナ−回収部内の濃度ムラを防ぐことができる。
【００１９】
図６は、液体トナーの濃度測定装置の第５の例を示す図である。前述の第４の例と同様にして、溝内に均一な層厚を形成して、そのトナー濃度を検出するが、濃度検出のために、透過型の濃度センサを用いる。ローラは透明な筒状に構成されて、その内部に測定用の光源が配置される。ローラ外部には、光源からの光を、形成された薄いトナー層を介して検出する透過型の濃度センサが設けられる。前述の例と同様に、トナー回収部にスクリューが付いていて、次から次へと流れ込んでくる回収トナーを混ぜて、トナー回収部内の濃度ムラを防ぐことができる。
【００２０】
図７は、液体トナーの濃度測定装置の第６の例を示す図である。図５に示した第４の例と同様な構成であるが、ブレードに代えて透明なシートが用いられる点でのみ相違している。ローラを透明なシートで覆うことによりニップを作りだし、これによって、約5 μm に掘った穴に溜まったトナーの濃度を反射濃度センサで検出する。
【００２１】
図８は、液体トナーの濃度測定装置の第７の例を示す図である。図６に示した第５の例と同様な構成であるが、ブレードに代えて透明なシートが用いられる点でのみ相違している。ローラを透明なシートで覆いニップを作りだし、約5 μm に掘った穴に溜まったトナーの濃度を透過濃度センサで検出する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、現像剤として不揮発性のオイルをキャリア剤として用いている電子写真装置において、未現像で現像ローラあるいは、感光体にて回収された希釈トナーの濃度を検出することができる。
【００２３】
また、本発明は、ヒータ等で恒温状態にする必要もなく、環境温度の変化によってトナーの粘度が変化しても、検出レベルに誤差が生じることが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体トナーの濃度測定装置の第１の例を示す図である。
【図２】図１に示した回転式反射板において、回転支点部と反射面とにある物理的な段差を容易に調整できる方法を示す図である。
【図３】液体トナーの濃度測定装置の第２の例を示す図である。
【図４】液体トナーの濃度測定装置の第３の例を示す図である。
【図５】液体トナーの濃度測定装置の第４の例を示す図である。
【図６】液体トナーの濃度測定装置の第５の例を示す図である。
【図７】液体トナーの濃度測定装置の第６の例を示す図である。
【図８】液体トナーの濃度測定装置の第７の例を示す図である。
【図９】液体トナーを回収し、再利用する従来の構成を例示する図である。
【符号の説明】
１０    感光ドラム
４０    現像ローラ
４１、４２  アプリケータローラ
４３    溜まり部
４４    トナー溜まり
４５    ブレード
【図１】
0003863379.tif 000002
【図２】
0003863379.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003863379.tif 000006
【図６】
0003863379.tif 000007
【図７】
0003863379.tif 000008
【図８】
0003863379.tif 000009
【図９】
0003863379.tif 000010