現像液容器
【課題】 現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる現像液容器を提供することを目的とする。
【解決手段】
現像液を保持する保持容器と、回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器を提供する。
【解決手段】
現像液を保持する保持容器と、回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置に使用される現像液を保持するための現像液容器であって、特に、現像液の粘度を検出する機能を有する現像液容器に関する。
【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することができる。
【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、現像液中のトナーの濃度を一定値に保つ必要がある。現像液中のトナーの濃度を測定する方法としては、現像液中に光検出器を設置し、現像液容器外部から光を光検出器に向けて照射し、現像液を透過して光検出器で受光された光の強度から現像液中のトナーの濃度を検出する方法が一般的に採用されている。
【０００４】
また、現像液中のトナーの濃度と現像液の粘度との相関性を利用して、現像液の粘度を測定することにより現像液中のトナーの濃度を検出する方法が知られている。例えば、特許文献１には、現像液の粘度を測定し、現像液中のトナーの濃度を測定する濃度測定装置が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１９８１７６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、現像液が静止している状態の現像液容器内に、回転移動する被抵抗部材（筒状）を配置し、該被抵抗部材に作用するトルクを測定することにより、現像液の粘度を算出し、現像液中のトナーの濃度変化を検出する装置が開示されている。しかし、現像液中に、粘度を測定するためのそのような被抵抗部材を配置させることは現像液の攪拌のさまたげとなってしまう。
【０００６】
また、市販されている、例えば光検出器等の粘度センサは非常に高価であり、その体積も非常に大きく、現像液容器内に配置すると撹拌の妨げとなるという問題があった。また現像液中のトナーやキャリアには石油系の油が使用されているため、現像液容器内の現像液中に樹脂系、ゴム系の部品が使用されているセンサを設置すると、センサが変質したり、検出精度が低下するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑み、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる現像液容器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】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明では、現像液を保持する保持容器と、回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器を提供する。
【０００９】
したがって、本発明によれば、現像液中に配置される攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することにより現像液の粘度を決定することができる。攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測するためには現像液中にセンサを配置させる必要がないため、本発明の現像液容器は、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる。
【００１０】
また、本発明に係る現像液容器においては、前記駆動手段は、前記攪拌手段へ回転駆動力を伝達する回転軸と、前記回転軸を回転させる駆動モータと、前記回転軸を回転中心とし、前記攪拌手段と一体的に回転するよう前記回転軸に備えられた慣性体と、を有し、前記慣性体を備えたことにより、前記駆動手段による回転駆動力の供給の停止後であっても、前記攪拌手段が現像液からの抵抗に反して、前記慣性体が備えられていない場合と比較して長時間回転可能であることを特徴とする。そして、特に、前記慣性体は、前記慣性体は、前記慣性体を除く現像液からの抵抗に反して回転する部材の質量の約３倍以上の質量を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記慣性体が所定の回転速度となるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止したことを検知することを特徴とする。
【００１２】
具体的には、前記慣性体は、円盤状であり、円周方向に沿って光検出位置と非光検出位置とを交互に配置し、光検出手段により前記光検出位置と前記非光検出位置とを検出することにより、前記慣性体の回転周期が測定されることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記光検出位置が前記慣性体を貫通するように形成された孔であり、前記非光検出位置が前記慣性体の表面であることを特徴とする。この場合、前記光検出手段は、前記慣性体の表面及び裏面の近傍であり且つ前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置に備えられた、一組の発光素子と受光素子であることを特徴とする。
【００１４】
或いは、前記光検出位置が前記慣性体上の光を反射させる位置であり、前記非光検出位置が前記慣性体上の光を反射しない位置であることを特徴とする。そして、前記光検出位置及び前記非光検出位置が、前記慣性体の周面に位置することを特徴とする。この場合、前記光検出手段は、前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置の近傍に備えられた、発光素子と前記光検出位置により反射した該発光素子が発光した光を受光する受光素子とを有することを特徴とする
【００１５】
また、前記駆動手段は、さらに、前記攪拌手段および前記慣性体へ、前記攪拌手段が回転する回転方向にのみ回転駆動力を伝達させその反対の回転方向には回転駆動力を伝達させないよう機能するワンウェイクラッチを備えることを特徴とする。また、前記時間計測手段は、代替的には、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記駆動モータに生じる逆起電力が所定の値になるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の現像液容器は、前記現像液の温度を測定する温度計測手段を備え、前記時間計測手段によって計測された時間と、前記温度計測手段によって計測された温度とに基づいて、現像液の粘度を検出すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる現像液容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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・画像情報を、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。
【００１９】
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、から構成されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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との転接部上方から供給される。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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３Ａ、現像液容器３Ａに現像液を補給する現像液予備容器５、現像液容器３Ａ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３Ａ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３Ａ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。
【００２６】
現像液容器３Ａは、現像液を保持する保持容器３と現像液を攪拌する機能を有する攪拌装置４とを有する。保持容器３内の現像液の量が所定の量よりも減ると、現像液予備容器５から予備の現像液が保持容器３に補給される。湿式プリンタ１００の動作中には、保持容器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。
【００２７】
保持容器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。保持容器３内の現像液のトナーの濃度は、現像液予備容器５から予備の現像液が保持容器３に、キャリア液予備容器７から予備のキャリア液が保持容器３に補給されて、現像液のトナーの濃度が一定に調整され、印刷される画像の品質が一定に保たれている。なお、後に説明する本発明の現像液容器（３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）は、現像液の粘度を測定する機構を備える。現像液の粘度を測定することにより、間接的に現像液の濃度を決定する。現像液容器により求められた現像液の濃度を用いて、湿式プリンタ１００は現像液の濃度調整を行うことができる。
【００２８】
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、現像液容器３Ａでは、攪拌装置４によって現像液が攪拌される。保持容器３は側部開口部６を有する。前述した現像ユニット５０にあるスクリュー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６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６から現像液容器３に戻されるように構成されている。
【００２９】
以下、本発明の実施形態の現像液容器について説明する。図３は、本発明の第一の実施形態の現像液容器３Ｂを示す斜視図である。なお、以下に説明する各実施形態の現像液容器は全て、図２に示す現像液容器３Ａと置き換えられるものとする。現像液容器３Ｂは、保持容器１０３と攪拌装置１０４とを有する。図３は、現像液容器３Ｂの保持容器１０３の内部を観察できるように保持容器１０３の一部が取り除かれて示されている。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。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、回転軸１１３が回転中心となるように駆動モータ１１９付近に配置された「慣性体」としてのフライホイール１１５と、フライホイール１１５の回転中心上部に備えられたワンウェイクラッチ１１７と、フォトセンサ１２１とを有する。なお、攪拌部１１１は、図中矢印Ａ方向に回転することにより現像液を攪拌する。
【００３０】
また、回転軸１１３は、上部回転軸１１３ａと下部回転軸１１３ｂとからなる。上部回転軸１１３ａは駆動モータ１１９に直結されている。下部回転軸１１３ｂは、上部回転軸１１３ａとは独立して回転可能であり、ワンウェイクラッチ１１７を介して上部回転軸１１３ａと接続されている。また、フライホイール１１５は、下部回転軸１１３ｂに固定されている。ワンウェイクラッチ１１７は、図中矢印Ａ方向の回転のみ、上部回転軸１１３ａから下部回転軸１１３ｂへ伝達する。すなわち、駆動モータ１１９の回転駆動力により上部回転軸１１３ａが図中矢印Ａ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ１１７を介して下部回転軸１１３ｂは上部回転軸１１３ａと一体的に回転する。しかし、例えば、上部回転軸１１３ａが逆方向に回転した場合には、下部回転軸１１３ｂには回転駆動力は伝達されず、上部回転軸１１３ａのみ空回りする。つまり、駆動モータ１１９の停止トルクにより上部回転軸１１３ａが無回転状態にあっても、下部回転軸１１３ｂは図中矢印Ａ方向に自由に回転可能な状態となる。
【００３１】
現像液の撹拌時には、駆動モータ１１９は回転軸１１３を矢印Ａ方向に回転させる。その結果、現像液も矢印Ａ方向に回転されて撹拌される。フライホイール１１５には、複数のスリット１１５ａが設けられている。スリット１１５ａは、フライホイール１１５の半径方向に沿って延びており、フライホイール１１５の回転方向に等間隔となるように設けられている。スリット１１５ａは、フライホイール１１５の表面から裏面まで貫通するように形成された孔である。フォトセンサ１２１はコの字型であり、一端（端部１２１ａ）がフライホイール１１５の表面付近、他端（端部１２１ｂ）がフライホイール１１５の裏面付近に位置するように配置されている。端部１２１ａのフライホイール側にはＬＥＤ等の光源が設置されており、端部１２１ｂのフライホイール側には受光素子が設置されている。フライホイール１１５が回転しているとき、スリット１１５ａがフォトセンサ１２１を通過する間は、フォトセンサ１２１の受光素子はＬＥＤからの光を受光することができる。
【００３２】
次に、現像液の粘度の測定方法について説明する。駆動モータ１１９を所定時間駆動し駆動モータ１１９がオフされた後（すなわち、駆動モータ１１９の回転が停止した後）も、攪拌部１１１と回転軸１１３ｂとフライホイール１１５と（以後、慣性回転部と称する）は、慣性力により回転し続ける。その後、現像液の抵抗力によって慣性回転部は停止する。フライホイール１１５は、慣性回転部に回転慣性力を与える部材を広く含むものとする。またフライホイール１１５の質量は、フライホイール１１５以外の慣性回転部の質量の約３倍以上に設定されることが好ましい。このとき慣性回転部を停止させる力として駆動モータ１１９の抵抗力が影響しないように、フライホイール１１５と駆動モータ１１９との間には、ワンウェイクラッチ１１７が設けられている。ワンウェイクラッチ１１７は、駆動モータ１１９の回転の停止後に、駆動モータ１１９の停止トルクが、慣性回転部の円滑な回転を妨げることを防ぐ。
【００３３】
例えば、安価なステッピングモータが駆動モータ１１９として使用される場合、ステッピングモータによっては停止トルク（静止状態を保持しようとする力）が非常に強いため、慣性回転部と駆動モータ１１９とが結合されていると、その停止トルクによる影響で慣性回転部がすぐに停止する。しかし、ワンウェイクラッチ１１７を設置することにより、駆動モータ１１９の停止トルクの伝達を排除できるので、安価なステッピングモータも含めた多種類のモータの中から駆動モータ１１９を選択可能となる。
【００３４】
図４は、駆動モータ１１９がオフされてから慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係を概略的に示すグラフである。横軸は慣性回転部が停止するまでの時間を示し、縦軸は現像液の粘度を示す。グラフに示すように、慣性回転部が停止するまでの時間と粘度とには、停止時間が長くなるほど現像液の粘度が低いことを示す一次関数にほぼ近似できる相関性がある。よって、予め慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係をデータとして採取しておくことにより、慣性回転部が停止するまでの時間を測定することによって現像液の粘度を検出できる。また、現像液の粘度と現像液の温度とには、相関性があり、一般的に現像液の温度が高くなるほど粘度が低くなる傾向を示す。例えば、図４中ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、現像液がＡ℃、Ｂ℃、Ｃ℃（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）である場合の停止時間と粘度の特性を示している。よって、前記測定値と現像液容器内部に現像液に接するように設置された温度計の温度とを測定することにより、より正確に現像液の粘度を測定することができる。
【００３５】
図５は、駆動モータ１１９がオフされる前後のフォトセンサの動作を示すタイミングチャートである。この図では、フォトセンサのオンは受光素子が光を受光している時、オフは受光素子が光を受光していない時を示すが、システムの構成によりフォトセンサのオンは受光素子が光を受光していない時、オフは受光素子が光を受光している時としてもよい。駆動モータ１１９がオンされているとき（すなわち、駆動モータ１１９が回転軸１１３に対して回転駆動力を供給しているとき）には、慣性回転部は等速で回転するので、フォトセンサはスリット１１５ａの幾何的配置に従った周期でオン／オフされる。ｔ１は、駆動モータ１１９のオフ後に、最初にフォトセンサを通過するスリット１１５ａがフォトセンサを通過するのに要した時間を示す。ｔ２、ｔ３、ｔｎは、それぞれ、２、３、ｎ番目のスリット１１５ａの通過時間を示す。ｔｓは予め定められた定数であり、フォトセンサがオンされてから時間ｔｓ経過してもフォトセンサがオフに切り替わらない場合、フライホイール１１５を停止したものと見なす。つまり、フライホイール１１５が所定の回転速度以下になった場合、停止したものとみなされる。そして駆動モータ１１９のオフから、フォトセンサのオンの切り替えから時間ｔｓが経過した時点までの時間が、慣性回転部の回転の停止にかかる時間ｔｃとして検出される。
【００３６】
同様に、Ｔ１は、駆動モータ１１９のオフ後に、フォトセンサが最初にオフになってから、次にオンになるまでに要した時間を示す（最初のスリット１１５ａからその次のスリット１１５ａまでの間隔に対応した時間）。Ｔ２、Ｔ３、Ｔｎは、それぞれ、２、３、ｎ番目のスリット１１５ａ間隔の通過時間を示す。Ｔｓは予め定められた定数であり、フォトセンサがオフされてから時間Ｔｓ経過してもフォトセンサがオンに切り替わらない場合、フライホイール１１５を停止したものと見なす。そして駆動モータ１１９のオフから、フォトセンサのオフの切り替えから時間ｔｓが経過した時点までの時間が、慣性回転部の回転の停止にかかる時間Ｔｃとして検出されても良い。なお、ｔｃやＴｃを検出するための制御回路や粘度を算出するための演算回路等は、フォトセンサ１２１中に備えられていてもよいし、現像液容器３Ｂ外の湿式プリンタ１００の内部に備えられていてもよい。
【００３７】
図６は、本発明の第二の実施形態の現像液容器３Ｃを示す斜視図である。なお、図３に示す現像液容器３Ｂに含まれる部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。現像液容器３Ｃは、保持容器１０３と攪拌装置２０４とを有する。攪拌装置２０４は、駆動モータ１１９と、回転軸１１３（回転軸１１３ａ及び１１３ｂ）と、攪拌部１１１と、回転軸１１３が回転中心となるように駆動モータ１１９付近に配置されたフライホイール２１５と、ワンウェイクラッチ１１７と、反射センサ２２１とを有する。なお、攪拌部１１１は、図中矢印Ａ方向に回転することにより現像液を攪拌する。
【００３８】
フライホイール２１５は、円盤状の形状を有し、その円周端部には等間隔にマーキング２１５ａが設けられている。マーキング２１５ａは例えば、比較的淡い色を有するフライホイール２１５の周面を黒く塗りつぶすように形成されている。すなわち、フライホイール２１５の周面は、マーキング２１５ａの存在する位置は相対的に光の反射率が低く、マーキング２１５ａの存在しない位置は相対的に光の反射率が高くなる。反射センサ２２１は、フライホイール２１５の周面近傍に配置されている。また、反射センサ２２１は、光を照射する機能と、反射光を受光する機能とを有する。反射センサ２２１は、受光するとオフ、反射光を受光しないとオンされるものとする。フライホイール２１５が回転しマーキング２１５ａが反射センサ２２１を通過すると、反射光は受光されず反射センサ２２１はオンされる。マーキング２１５ａが反射センサ２２１を通過していない時は、反射センサ２２１はオフされる。
【００３９】
駆動モータがオフされてから、フライホイール２１５が停止するまでの時間（所定の回転速度となるまでの時間）は、図５を用いて説明した方法と同様の方法で算出される。
【００４０】
次に、駆動モータがオフされた後に、駆動モータに発生する逆起電力を用いて、現像液の粘度を測定する方法について説明する。図７は、本発明の第三の実施形態の現像液容器３Ｄを示す斜視図である。図６同様、図３に示す現像液容器３Ｂに含まれる部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
現像液容器３Ｄは、保持容器１０３と攪拌装置３０４とを有する。攪拌装置３０４は、駆動モータ３１９と、駆動モータ３１９により回転され且つ駆動モータ３１９を貫くように配置される回転軸３１３と、回転軸３１３が回転中心となるように回転軸３１３の一端に固定された攪拌部１１１と、回転軸３１３が回転中心となるように回転軸３１３の他端（駆動モータ３１９よりも上部）に固定されたフライホイール３１５とを有する。
【００４２】
駆動モータ３１９がオフされ現像液の撹拌が停止された後も、攪拌部３１１と回転軸３１３とフライホイール３１５と（以後、慣性回転部と称する）は、慣性力により回転し続ける。慣性回転部は、現像液の抵抗力と駆動モータ３１９の停止トルクに逆らってわずかの間回転した後、停止する。この間、慣性回転部の回転力により、駆動モータ３１９には逆起電力が生じる。
【００４３】
図８は、駆動モータ３１９のオフ後の経過時間と駆動モータ３１９に発生する逆起電力との関係を示すグラフである。横軸は、駆動モータ３１９がオフされてからの経過時間を示し、縦軸は、駆動モータに発生する逆起電力を示す。本実施形態では、逆起電力の電圧がＶｃとなる状態を慣性回転部が停止した状態とみなす。そして、電圧Ｖｃとなるまでの経過時間ｔｃを検出する。ｔｃと現像液の粘度との関係を予め求めておくことにより、駆動モータがオフされたのち、慣性回転部が停止したとみなされるまでの時間ｔｃを検出することにより、現像液の粘度を検出することができる。
【００４４】
なお、現像液の粘度と、現像液のトナーの濃度とには、ほぼ線形的な比例関係があるため、現像液の粘度を検出することにより、現像液のトナーの濃度を検出することが可能となる。よって、現像液予備容器からの現像液と、キャリア液予備容器からのキャリア液とを現像液容器に、適量補充することにより現像液のトナーの濃度を一定に調節でき、印刷される画像の品質を一定に保つことが可能となる。
【００４５】
また、本発明に係る現像液容器によれば、フライホイールの材質や形状（イナーシャ）を変更することにより、様々な粘度測定範囲を容易・安価に設定することができる。また、現像液中に粘度センサや光学式センサを配置する必要がないため、現像液の接触による影響を懸念することなく様々な材質のセンサを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】本発明の第一の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図４】慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係を概略的に示すグラフである。
【図５】駆動モータがオフされる前後のフォトセンサの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第二の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図７】本発明の第三の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図８】駆動モータがオフされた後の経過時間と駆動モータに発生する逆起電力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 現像液容器
１０３，２０３，３０３，保持容器
４，１０４，２０４，３０４ 攪拌装置
５ 現像液予備容器
５０ 現像ユニット
７０ 転写ユニット
８０ 定着ユニット
９０ 搬送ユニット
１００ 湿式プリンタ
１１１ 攪拌部
１１３，３１３ 回転軸
１１５，２１５，３１５ フライホイール
１１５ａ スリット
１１７ ワンウェイクラッチ
１１９，３１９ 駆動モータ
１２１ フォトセンサ
２１５ａ マーキング
２２１ 反射センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式画像形成装置に使用される現像液を保持するための現像液容器であって、特に、現像液の粘度を検出する機能を有する現像液容器に関する。
【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することができる。
【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、現像液中のトナーの濃度を一定値に保つ必要がある。現像液中のトナーの濃度を測定する方法としては、現像液中に光検出器を設置し、現像液容器外部から光を光検出器に向けて照射し、現像液を透過して光検出器で受光された光の強度から現像液中のトナーの濃度を検出する方法が一般的に採用されている。
【０００４】
また、現像液中のトナーの濃度と現像液の粘度との相関性を利用して、現像液の粘度を測定することにより現像液中のトナーの濃度を検出する方法が知られている。例えば、特許文献１には、現像液の粘度を測定し、現像液中のトナーの濃度を測定する濃度測定装置が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１９８１７６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、現像液が静止している状態の現像液容器内に、回転移動する被抵抗部材（筒状）を配置し、該被抵抗部材に作用するトルクを測定することにより、現像液の粘度を算出し、現像液中のトナーの濃度変化を検出する装置が開示されている。しかし、現像液中に、粘度を測定するためのそのような被抵抗部材を配置させることは現像液の攪拌のさまたげとなってしまう。
【０００６】
また、市販されている、例えば光検出器等の粘度センサは非常に高価であり、その体積も非常に大きく、現像液容器内に配置すると撹拌の妨げとなるという問題があった。また現像液中のトナーやキャリアには石油系の油が使用されているため、現像液容器内の現像液中に樹脂系、ゴム系の部品が使用されているセンサを設置すると、センサが変質したり、検出精度が低下するという問題もあった。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑み、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる現像液容器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】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明では、現像液を保持する保持容器と、回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器を提供する。
【０００９】
したがって、本発明によれば、現像液中に配置される攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することにより現像液の粘度を決定することができる。攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測するためには現像液中にセンサを配置させる必要がないため、本発明の現像液容器は、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる。
【００１０】
また、本発明に係る現像液容器においては、前記駆動手段は、前記攪拌手段へ回転駆動力を伝達する回転軸と、前記回転軸を回転させる駆動モータと、前記回転軸を回転中心とし、前記攪拌手段と一体的に回転するよう前記回転軸に備えられた慣性体と、を有し、前記慣性体を備えたことにより、前記駆動手段による回転駆動力の供給の停止後であっても、前記攪拌手段が現像液からの抵抗に反して、前記慣性体が備えられていない場合と比較して長時間回転可能であることを特徴とする。そして、特に、前記慣性体は、前記慣性体は、前記慣性体を除く現像液からの抵抗に反して回転する部材の質量の約３倍以上の質量を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記慣性体が所定の回転速度となるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止したことを検知することを特徴とする。
【００１２】
具体的には、前記慣性体は、円盤状であり、円周方向に沿って光検出位置と非光検出位置とを交互に配置し、光検出手段により前記光検出位置と前記非光検出位置とを検出することにより、前記慣性体の回転周期が測定されることを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記光検出位置が前記慣性体を貫通するように形成された孔であり、前記非光検出位置が前記慣性体の表面であることを特徴とする。この場合、前記光検出手段は、前記慣性体の表面及び裏面の近傍であり且つ前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置に備えられた、一組の発光素子と受光素子であることを特徴とする。
【００１４】
或いは、前記光検出位置が前記慣性体上の光を反射させる位置であり、前記非光検出位置が前記慣性体上の光を反射しない位置であることを特徴とする。そして、前記光検出位置及び前記非光検出位置が、前記慣性体の周面に位置することを特徴とする。この場合、前記光検出手段は、前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置の近傍に備えられた、発光素子と前記光検出位置により反射した該発光素子が発光した光を受光する受光素子とを有することを特徴とする
【００１５】
また、前記駆動手段は、さらに、前記攪拌手段および前記慣性体へ、前記攪拌手段が回転する回転方向にのみ回転駆動力を伝達させその反対の回転方向には回転駆動力を伝達させないよう機能するワンウェイクラッチを備えることを特徴とする。また、前記時間計測手段は、代替的には、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記駆動モータに生じる逆起電力が所定の値になるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の現像液容器は、前記現像液の温度を測定する温度計測手段を備え、前記時間計測手段によって計測された時間と、前記温度計測手段によって計測された温度とに基づいて、現像液の粘度を検出すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像液中に配置される部材を少なくして現像液の粘度を測定することができる現像液容器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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・画像情報を、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。
【００１９】
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、から構成されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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との転接部上方から供給される。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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３Ａ、現像液容器３Ａに現像液を補給する現像液予備容器５、現像液容器３Ａ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３Ａ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３Ａ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。
【００２６】
現像液容器３Ａは、現像液を保持する保持容器３と現像液を攪拌する機能を有する攪拌装置４とを有する。保持容器３内の現像液の量が所定の量よりも減ると、現像液予備容器５から予備の現像液が保持容器３に補給される。湿式プリンタ１００の動作中には、保持容器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。
【００２７】
保持容器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。保持容器３内の現像液のトナーの濃度は、現像液予備容器５から予備の現像液が保持容器３に、キャリア液予備容器７から予備のキャリア液が保持容器３に補給されて、現像液のトナーの濃度が一定に調整され、印刷される画像の品質が一定に保たれている。なお、後に説明する本発明の現像液容器（３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）は、現像液の粘度を測定する機構を備える。現像液の粘度を測定することにより、間接的に現像液の濃度を決定する。現像液容器により求められた現像液の濃度を用いて、湿式プリンタ１００は現像液の濃度調整を行うことができる。
【００２８】
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、現像液容器３Ａでは、攪拌装置４によって現像液が攪拌される。保持容器３は側部開口部６を有する。前述した現像ユニット５０にあるスクリュー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６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６から現像液容器３に戻されるように構成されている。
【００２９】
以下、本発明の実施形態の現像液容器について説明する。図３は、本発明の第一の実施形態の現像液容器３Ｂを示す斜視図である。なお、以下に説明する各実施形態の現像液容器は全て、図２に示す現像液容器３Ａと置き換えられるものとする。現像液容器３Ｂは、保持容器１０３と攪拌装置１０４とを有する。図３は、現像液容器３Ｂの保持容器１０３の内部を観察できるように保持容器１０３の一部が取り除かれて示されている。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。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、回転軸１１３が回転中心となるように駆動モータ１１９付近に配置された「慣性体」としてのフライホイール１１５と、フライホイール１１５の回転中心上部に備えられたワンウェイクラッチ１１７と、フォトセンサ１２１とを有する。なお、攪拌部１１１は、図中矢印Ａ方向に回転することにより現像液を攪拌する。
【００３０】
また、回転軸１１３は、上部回転軸１１３ａと下部回転軸１１３ｂとからなる。上部回転軸１１３ａは駆動モータ１１９に直結されている。下部回転軸１１３ｂは、上部回転軸１１３ａとは独立して回転可能であり、ワンウェイクラッチ１１７を介して上部回転軸１１３ａと接続されている。また、フライホイール１１５は、下部回転軸１１３ｂに固定されている。ワンウェイクラッチ１１７は、図中矢印Ａ方向の回転のみ、上部回転軸１１３ａから下部回転軸１１３ｂへ伝達する。すなわち、駆動モータ１１９の回転駆動力により上部回転軸１１３ａが図中矢印Ａ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ１１７を介して下部回転軸１１３ｂは上部回転軸１１３ａと一体的に回転する。しかし、例えば、上部回転軸１１３ａが逆方向に回転した場合には、下部回転軸１１３ｂには回転駆動力は伝達されず、上部回転軸１１３ａのみ空回りする。つまり、駆動モータ１１９の停止トルクにより上部回転軸１１３ａが無回転状態にあっても、下部回転軸１１３ｂは図中矢印Ａ方向に自由に回転可能な状態となる。
【００３１】
現像液の撹拌時には、駆動モータ１１９は回転軸１１３を矢印Ａ方向に回転させる。その結果、現像液も矢印Ａ方向に回転されて撹拌される。フライホイール１１５には、複数のスリット１１５ａが設けられている。スリット１１５ａは、フライホイール１１５の半径方向に沿って延びており、フライホイール１１５の回転方向に等間隔となるように設けられている。スリット１１５ａは、フライホイール１１５の表面から裏面まで貫通するように形成された孔である。フォトセンサ１２１はコの字型であり、一端（端部１２１ａ）がフライホイール１１５の表面付近、他端（端部１２１ｂ）がフライホイール１１５の裏面付近に位置するように配置されている。端部１２１ａのフライホイール側にはＬＥＤ等の光源が設置されており、端部１２１ｂのフライホイール側には受光素子が設置されている。フライホイール１１５が回転しているとき、スリット１１５ａがフォトセンサ１２１を通過する間は、フォトセンサ１２１の受光素子はＬＥＤからの光を受光することができる。
【００３２】
次に、現像液の粘度の測定方法について説明する。駆動モータ１１９を所定時間駆動し駆動モータ１１９がオフされた後（すなわち、駆動モータ１１９の回転が停止した後）も、攪拌部１１１と回転軸１１３ｂとフライホイール１１５と（以後、慣性回転部と称する）は、慣性力により回転し続ける。その後、現像液の抵抗力によって慣性回転部は停止する。フライホイール１１５は、慣性回転部に回転慣性力を与える部材を広く含むものとする。またフライホイール１１５の質量は、フライホイール１１５以外の慣性回転部の質量の約３倍以上に設定されることが好ましい。このとき慣性回転部を停止させる力として駆動モータ１１９の抵抗力が影響しないように、フライホイール１１５と駆動モータ１１９との間には、ワンウェイクラッチ１１７が設けられている。ワンウェイクラッチ１１７は、駆動モータ１１９の回転の停止後に、駆動モータ１１９の停止トルクが、慣性回転部の円滑な回転を妨げることを防ぐ。
【００３３】
例えば、安価なステッピングモータが駆動モータ１１９として使用される場合、ステッピングモータによっては停止トルク（静止状態を保持しようとする力）が非常に強いため、慣性回転部と駆動モータ１１９とが結合されていると、その停止トルクによる影響で慣性回転部がすぐに停止する。しかし、ワンウェイクラッチ１１７を設置することにより、駆動モータ１１９の停止トルクの伝達を排除できるので、安価なステッピングモータも含めた多種類のモータの中から駆動モータ１１９を選択可能となる。
【００３４】
図４は、駆動モータ１１９がオフされてから慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係を概略的に示すグラフである。横軸は慣性回転部が停止するまでの時間を示し、縦軸は現像液の粘度を示す。グラフに示すように、慣性回転部が停止するまでの時間と粘度とには、停止時間が長くなるほど現像液の粘度が低いことを示す一次関数にほぼ近似できる相関性がある。よって、予め慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係をデータとして採取しておくことにより、慣性回転部が停止するまでの時間を測定することによって現像液の粘度を検出できる。また、現像液の粘度と現像液の温度とには、相関性があり、一般的に現像液の温度が高くなるほど粘度が低くなる傾向を示す。例えば、図４中ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、現像液がＡ℃、Ｂ℃、Ｃ℃（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）である場合の停止時間と粘度の特性を示している。よって、前記測定値と現像液容器内部に現像液に接するように設置された温度計の温度とを測定することにより、より正確に現像液の粘度を測定することができる。
【００３５】
図５は、駆動モータ１１９がオフされる前後のフォトセンサの動作を示すタイミングチャートである。この図では、フォトセンサのオンは受光素子が光を受光している時、オフは受光素子が光を受光していない時を示すが、システムの構成によりフォトセンサのオンは受光素子が光を受光していない時、オフは受光素子が光を受光している時としてもよい。駆動モータ１１９がオンされているとき（すなわち、駆動モータ１１９が回転軸１１３に対して回転駆動力を供給しているとき）には、慣性回転部は等速で回転するので、フォトセンサはスリット１１５ａの幾何的配置に従った周期でオン／オフされる。ｔ１は、駆動モータ１１９のオフ後に、最初にフォトセンサを通過するスリット１１５ａがフォトセンサを通過するのに要した時間を示す。ｔ２、ｔ３、ｔｎは、それぞれ、２、３、ｎ番目のスリット１１５ａの通過時間を示す。ｔｓは予め定められた定数であり、フォトセンサがオンされてから時間ｔｓ経過してもフォトセンサがオフに切り替わらない場合、フライホイール１１５を停止したものと見なす。つまり、フライホイール１１５が所定の回転速度以下になった場合、停止したものとみなされる。そして駆動モータ１１９のオフから、フォトセンサのオンの切り替えから時間ｔｓが経過した時点までの時間が、慣性回転部の回転の停止にかかる時間ｔｃとして検出される。
【００３６】
同様に、Ｔ１は、駆動モータ１１９のオフ後に、フォトセンサが最初にオフになってから、次にオンになるまでに要した時間を示す（最初のスリット１１５ａからその次のスリット１１５ａまでの間隔に対応した時間）。Ｔ２、Ｔ３、Ｔｎは、それぞれ、２、３、ｎ番目のスリット１１５ａ間隔の通過時間を示す。Ｔｓは予め定められた定数であり、フォトセンサがオフされてから時間Ｔｓ経過してもフォトセンサがオンに切り替わらない場合、フライホイール１１５を停止したものと見なす。そして駆動モータ１１９のオフから、フォトセンサのオフの切り替えから時間ｔｓが経過した時点までの時間が、慣性回転部の回転の停止にかかる時間Ｔｃとして検出されても良い。なお、ｔｃやＴｃを検出するための制御回路や粘度を算出するための演算回路等は、フォトセンサ１２１中に備えられていてもよいし、現像液容器３Ｂ外の湿式プリンタ１００の内部に備えられていてもよい。
【００３７】
図６は、本発明の第二の実施形態の現像液容器３Ｃを示す斜視図である。なお、図３に示す現像液容器３Ｂに含まれる部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。現像液容器３Ｃは、保持容器１０３と攪拌装置２０４とを有する。攪拌装置２０４は、駆動モータ１１９と、回転軸１１３（回転軸１１３ａ及び１１３ｂ）と、攪拌部１１１と、回転軸１１３が回転中心となるように駆動モータ１１９付近に配置されたフライホイール２１５と、ワンウェイクラッチ１１７と、反射センサ２２１とを有する。なお、攪拌部１１１は、図中矢印Ａ方向に回転することにより現像液を攪拌する。
【００３８】
フライホイール２１５は、円盤状の形状を有し、その円周端部には等間隔にマーキング２１５ａが設けられている。マーキング２１５ａは例えば、比較的淡い色を有するフライホイール２１５の周面を黒く塗りつぶすように形成されている。すなわち、フライホイール２１５の周面は、マーキング２１５ａの存在する位置は相対的に光の反射率が低く、マーキング２１５ａの存在しない位置は相対的に光の反射率が高くなる。反射センサ２２１は、フライホイール２１５の周面近傍に配置されている。また、反射センサ２２１は、光を照射する機能と、反射光を受光する機能とを有する。反射センサ２２１は、受光するとオフ、反射光を受光しないとオンされるものとする。フライホイール２１５が回転しマーキング２１５ａが反射センサ２２１を通過すると、反射光は受光されず反射センサ２２１はオンされる。マーキング２１５ａが反射センサ２２１を通過していない時は、反射センサ２２１はオフされる。
【００３９】
駆動モータがオフされてから、フライホイール２１５が停止するまでの時間（所定の回転速度となるまでの時間）は、図５を用いて説明した方法と同様の方法で算出される。
【００４０】
次に、駆動モータがオフされた後に、駆動モータに発生する逆起電力を用いて、現像液の粘度を測定する方法について説明する。図７は、本発明の第三の実施形態の現像液容器３Ｄを示す斜視図である。図６同様、図３に示す現像液容器３Ｂに含まれる部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
現像液容器３Ｄは、保持容器１０３と攪拌装置３０４とを有する。攪拌装置３０４は、駆動モータ３１９と、駆動モータ３１９により回転され且つ駆動モータ３１９を貫くように配置される回転軸３１３と、回転軸３１３が回転中心となるように回転軸３１３の一端に固定された攪拌部１１１と、回転軸３１３が回転中心となるように回転軸３１３の他端（駆動モータ３１９よりも上部）に固定されたフライホイール３１５とを有する。
【００４２】
駆動モータ３１９がオフされ現像液の撹拌が停止された後も、攪拌部３１１と回転軸３１３とフライホイール３１５と（以後、慣性回転部と称する）は、慣性力により回転し続ける。慣性回転部は、現像液の抵抗力と駆動モータ３１９の停止トルクに逆らってわずかの間回転した後、停止する。この間、慣性回転部の回転力により、駆動モータ３１９には逆起電力が生じる。
【００４３】
図８は、駆動モータ３１９のオフ後の経過時間と駆動モータ３１９に発生する逆起電力との関係を示すグラフである。横軸は、駆動モータ３１９がオフされてからの経過時間を示し、縦軸は、駆動モータに発生する逆起電力を示す。本実施形態では、逆起電力の電圧がＶｃとなる状態を慣性回転部が停止した状態とみなす。そして、電圧Ｖｃとなるまでの経過時間ｔｃを検出する。ｔｃと現像液の粘度との関係を予め求めておくことにより、駆動モータがオフされたのち、慣性回転部が停止したとみなされるまでの時間ｔｃを検出することにより、現像液の粘度を検出することができる。
【００４４】
なお、現像液の粘度と、現像液のトナーの濃度とには、ほぼ線形的な比例関係があるため、現像液の粘度を検出することにより、現像液のトナーの濃度を検出することが可能となる。よって、現像液予備容器からの現像液と、キャリア液予備容器からのキャリア液とを現像液容器に、適量補充することにより現像液のトナーの濃度を一定に調節でき、印刷される画像の品質を一定に保つことが可能となる。
【００４５】
また、本発明に係る現像液容器によれば、フライホイールの材質や形状（イナーシャ）を変更することにより、様々な粘度測定範囲を容易・安価に設定することができる。また、現像液中に粘度センサや光学式センサを配置する必要がないため、現像液の接触による影響を懸念することなく様々な材質のセンサを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】本発明の第一の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図４】慣性回転部が停止するまでの時間と、現像液の粘度との関係を概略的に示すグラフである。
【図５】駆動モータがオフされる前後のフォトセンサの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第二の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図７】本発明の第三の実施形態の現像液容器を示す斜視図である。
【図８】駆動モータがオフされた後の経過時間と駆動モータに発生する逆起電力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 現像液容器
１０３，２０３，３０３，保持容器
４，１０４，２０４，３０４ 攪拌装置
５ 現像液予備容器
５０ 現像ユニット
７０ 転写ユニット
８０ 定着ユニット
９０ 搬送ユニット
１００ 湿式プリンタ
１１１ 攪拌部
１１３，３１３ 回転軸
１１５，２１５，３１５ フライホイール
１１５ａ スリット
１１７ ワンウェイクラッチ
１１９，３１９ 駆動モータ
１２１ フォトセンサ
２１５ａ マーキング
２２１ 反射センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像液を保持する保持容器と、
回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、
前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、
前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、
前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記攪拌手段へ回転駆動力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を回転させる駆動モータと、
前記回転軸を回転中心とし、前記攪拌手段と一体的に回転するよう前記回転軸に備えられた慣性体と、を有し、
前記慣性体を備えたことにより、前記駆動手段による回転駆動力の供給の停止後であっても、前記攪拌手段が現像液からの抵抗に反して、前記慣性体が備えられていない場合と比較して長時間回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の現像液容器。
【請求項３】
前記慣性体は、前記慣性体を除く現像液からの抵抗に反して回転する部材の質量の約３倍以上の質量を有することを特徴とする請求項２に記載の現像液容器。
【請求項４】
前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記慣性体が所定の回転速度となるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止したことを検知することを特徴とする請求項２または３に記載の現像液容器。
【請求項５】
前記慣性体は、円盤状であり、円周方向に沿って光検出位置と非光検出位置とを交互に配置し、光検出手段により前記光検出位置と前記非光検出位置とを検出することにより、前記慣性体の回転周期が測定されることを特徴とする請求項４に記載の現像液容器。
【請求項６】
前記光検出位置が前記慣性体を貫通するように形成された孔であり、前記非光検出位置が前記慣性体の表面であることを特徴とする請求項５に記載の現像液容器。
【請求項７】
前記光検出手段が、前記慣性体の表面及び裏面の近傍であり且つ前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置に備えられた、一組の発光素子と受光素子であることを特徴とする請求項６に記載の現像液容器。
【請求項８】
前記光検出位置が前記慣性体上の光を反射させる位置であり、前記非光検出位置が前記慣性体上の光を反射しない位置であることを特徴とする請求項５に記載の現像液容器。
【請求項９】
前記光検出位置及び前記非光検出位置が、前記慣性体の周面に位置することを特徴とする請求項８に記載の現像液容器。
【請求項１０】
前記光検出手段が、前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置の近傍に備えられた、発光素子と前記光検出位置により反射した該発光素子が発光した光を受光する受光素子とを有することを特徴とする請求項８または９に記載の現像液容器。
【請求項１１】
前記駆動手段は、さらに、前記攪拌手段および前記慣性体へ、前記攪拌手段が回転する回転方向にのみ回転駆動力を伝達させその反対の回転方向には回転駆動力を伝達させないよう機能するワンウェイクラッチを備えることを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載の現像液容器。
【請求項１２】
前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記駆動モータに生じる逆起電力が所定の値になるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することを特徴とする請求項２または３に記載の現像液容器。
【請求項１３】
前記現像液の温度を測定する温度計測手段を備え、
前記時間計測手段によって計測された時間と、前記温度計測手段によって計測された温度とに基づいて、現像液の粘度を検出すること、
を特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の現像液容器。
【請求項１】
現像液を保持する保持容器と、
回転することによって前記現像液を攪拌する攪拌手段と、
前記攪拌手段へ回転駆動力を供給する駆動手段と、
前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測する時間計測手段と、を有し、
前記時間計測手段により計測された時間から現像液の粘度を決定すること、を特徴とする現像液容器。
【請求項２】
前記駆動手段は、
前記攪拌手段へ回転駆動力を伝達する回転軸と、
前記回転軸を回転させる駆動モータと、
前記回転軸を回転中心とし、前記攪拌手段と一体的に回転するよう前記回転軸に備えられた慣性体と、を有し、
前記慣性体を備えたことにより、前記駆動手段による回転駆動力の供給の停止後であっても、前記攪拌手段が現像液からの抵抗に反して、前記慣性体が備えられていない場合と比較して長時間回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の現像液容器。
【請求項３】
前記慣性体は、前記慣性体を除く現像液からの抵抗に反して回転する部材の質量の約３倍以上の質量を有することを特徴とする請求項２に記載の現像液容器。
【請求項４】
前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記慣性体が所定の回転速度となるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止したことを検知することを特徴とする請求項２または３に記載の現像液容器。
【請求項５】
前記慣性体は、円盤状であり、円周方向に沿って光検出位置と非光検出位置とを交互に配置し、光検出手段により前記光検出位置と前記非光検出位置とを検出することにより、前記慣性体の回転周期が測定されることを特徴とする請求項４に記載の現像液容器。
【請求項６】
前記光検出位置が前記慣性体を貫通するように形成された孔であり、前記非光検出位置が前記慣性体の表面であることを特徴とする請求項５に記載の現像液容器。
【請求項７】
前記光検出手段が、前記慣性体の表面及び裏面の近傍であり且つ前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置に備えられた、一組の発光素子と受光素子であることを特徴とする請求項６に記載の現像液容器。
【請求項８】
前記光検出位置が前記慣性体上の光を反射させる位置であり、前記非光検出位置が前記慣性体上の光を反射しない位置であることを特徴とする請求項５に記載の現像液容器。
【請求項９】
前記光検出位置及び前記非光検出位置が、前記慣性体の周面に位置することを特徴とする請求項８に記載の現像液容器。
【請求項１０】
前記光検出手段が、前記光検出位置及び前記非光検出位置の通過する位置の近傍に備えられた、発光素子と前記光検出位置により反射した該発光素子が発光した光を受光する受光素子とを有することを特徴とする請求項８または９に記載の現像液容器。
【請求項１１】
前記駆動手段は、さらに、前記攪拌手段および前記慣性体へ、前記攪拌手段が回転する回転方向にのみ回転駆動力を伝達させその反対の回転方向には回転駆動力を伝達させないよう機能するワンウェイクラッチを備えることを特徴とする請求項２から１０のいずれかに記載の現像液容器。
【請求項１２】
前記時間計測手段は、前記駆動手段による回転駆動力の供給を停止してから、前記駆動モータに生じる逆起電力が所定の値になるまでの時間を計測することにより、前記攪拌手段の回転が停止するまでの時間を計測することを特徴とする請求項２または３に記載の現像液容器。
【請求項１３】
前記現像液の温度を測定する温度計測手段を備え、
前記時間計測手段によって計測された時間と、前記温度計測手段によって計測された温度とに基づいて、現像液の粘度を検出すること、
を特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の現像液容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３１３３２０（Ｐ２００６−３１３３２０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６８９７４（Ｐ２００６−６８９７４）
【出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月１６日（２００６．１１．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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