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Dokumentenidentifikation DE102007025251A1 20.12.2007
Titel Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung und Verfahren davon, und Feststoff-Konzentrationssteuersystem
Anmelder PFU Ltd., Kahoku, Ishikawa, JP
Erfinder Du, Jiyun, Kahoku, Ishikawa, JP;
Miyamoto, Satoshi, Kahoku, Ishikawa, JP;
Kawamoto, Yoshiro, Kahoku, Ishikawa, JP;
Takeda, Seiichi, Kahoku, Ishikawa, JP;
Shima, Naoaki, Kahoku, Ishikawa, JP;
Shitahira, Shintaro, Kahoku, Ishikawa, JP;
Yamasaku, Norihiro, Kahoku, Ishikawa, JP
Vertreter W. Seeger und Kollegen, 81369 München
DE-Anmeldedatum 30.05.2007
DE-Aktenzeichen 102007025251
Offenlegungstag 20.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2007
IPC-Hauptklasse G03G 15/06(2006.01)A, F, I, 20070719, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G03G 15/10(2006.01)A, L, I, 20070719, B, H, DE   G03G 15/00(2006.01)A, L, I, 20070719, B, H, DE   G03G 13/06(2006.01)A, L, I, 20070719, B, H, DE   G01N 29/024(2006.01)A, L, I, 20070719, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung schließt einen Ultraschallsender (23), einen Ultraschallempfänger (24) und einen Antwortzeitintegrator (26g) ein. Der Ultraschallsender (23) sendet eine Einzelimpuls-Ultraschallwelle zu einem flüssigen Toner. Der Ultraschallempfänger (24) empfängt die Einzelimpuls-Ultraschallwelle. Der Ultraschallsender (23) sendet erneut eine Einzelimpuls-Ultraschallwelle, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab der Zeit verstrichen ist, wenn der Ultraschallempfänger (24) die Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt. Der Antwortzeitintegrator (26g) misst eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle und integriert die Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen (N > 1). Eine Feststoffkonzentration des flüssigen Toners wird auf der Basis der integrierten Antwortzeit berechnet.

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zur Messung und Steuerung der Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Eine Abbildungsvorrichtung wurde vorgeschlagen, die ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Blatt Papier unter Verwendung eines flüssigen Toners abbildet. Der flüssige Toner ist eine Flüssigkeit, die einen Feststoffgehalt enthält, das heißt eine Flüssigkeit, in der Farbstoffe enthaltende Teilchen oder dgl. als Feststoffgehalt in Silikonöl (Trägerflüssigkeit) enthalten sind. Für den flüssigen Toner ist die Tonerkonzentration (Gew.-%) oder Feststoffkonzentration wichtig, die ein Verhältnis des Feststoffgehalts wie Tonerteilchen zum Silikonöl ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Änderung der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners die Qualität des auf dem Blatt abgebildeten Bilds stark beeinträchtigt, wodurch es schwierig wird, eine stabile Qualität aufrechtzuerhalten. Daher wird herkömmlich eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung vorgeschlagen, die eine Feststoffkonzentration eines flüssigen Toners misst.

Eine herkömmliche Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung ist beispielsweise in der Japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2003-270959 geoffenbart. Die herkömmliche Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung ist konfiguriert, eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung vorzusehen, die eine Konzentrationsdetektionswalze in einem Tonertank einschließt, und eine Tonerschicht auf der Konzentrationsdetektionswalze mit einem in dem Tonertank gehaltenen flüssigen Toner zu bilden. Eine Reflexionsintensität der auf der Konzentrationsdetektionswalze gebildeten Tonerschicht wird von einem optischen Sensor detektiert, und die Feststoffkonzentration wird auf der Basis der Reflexionsintensität gemessen.

Die herkömmliche Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung misst jedoch die Feststoffkonzentration auf der Basis der Reflexionsintensität der Tonerschicht, und die Messung wird dadurch von einem Zustand der Tonerschicht und einem Oberflächenzustand der Konzentrationsdetektionswalze stark beeinträchtigt. Da die Temperatur eine Änderung der Viskosität des flüssigen Toners verursacht, ändert sich ein Transferbetrag des flüssigen Toners zur Konzentrationsdetektionswalze in Abhängigkeit von der Temperatur. Außerdem ändert sich ein Anpressdruck der Walze, was durch eine Variation der Präzision von Komponenten wie der Walze verursacht wird. Daher kann es unmöglich sein, die Tonerschicht mit gleichmäßiger Dicke zu bilden. Ferner kann, verursacht durch einen Walzenverschleiß, die Oberfläche der Konzentrationsdetektionswalze verändert werden. Die herkömmliche Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung wird durch diese Störungen beeinträchtigt, wie oben erklärt, und die Messpräzision der Feststoffkonzentration wird dadurch unzureichend.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme in der herkömmlichen Technologie zumindest teilweise zu lösen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung, die eine Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit misst, ein: einen Ultraschallsender, der eine erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle zur Flüssigkeit sendet, einen Ultraschallempfänger, der dem Ultraschallsender durch die Flüssigkeit zugewandt ist, und die erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt, einen Ultraschall-Transmissionscontroller, der den Ultraschallsender steuert, um eine zweite Einzelimpuls-Ultraschallwelle zu senden, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab der Zeit verstrichen ist, wenn der Ultraschallempfänger die erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt, einen Antwortzeitintegrator, der eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle misst, und die gemessene Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen (N>1) integriert, und einen Konzentrationsrechner, der die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit berechnet.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Feststoff-Konzentrationssteuersystem ein: einen Tonertank, der konfiguriert ist, einen flüssigen Toner zu enthalten, eine erste Zufuhreinheit, die dem Tonertank einen konzentrierten flüssigen Toner zuführt, eine zweite Zufuhreinheit, die dem Tonertank eine Silikonöl einschließende verdünnte Lösung zuführt, einen Zufuhrcontroller, der die Zufuhr zumindest eines von dem konzentrierten flüssigen Toner und der verdünnten Lösung zum Tonertank steuert, und eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung, die eine Feststoffkonzentration des in dem Tonertank enthaltenen flüssigen Toners misst. Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung schließt ein: einen Ultraschallsender, der eine Einzelimpuls-Ultraschallwelle zum flüssigen Toner sendet, einen Ultraschallempfänger, der dem Ultraschallsender durch den flüssigen Toner zugewandt ist, und der die Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt, einen Ultraschall-Transmissionscontroller, der den Ultraschallsender steuert, um eine weitere Einzelimpuls-Ultraschallwelle zu senden, nachdem eine vorherbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der Ultraschallempfänger die Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt, einen Antwortzeitintegrator, der eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle misst, und die gemessene Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen (N>1) integriert, und einen Konzentrationsrechner, der die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit berechnet. Der flüssige Toner schließt Farbteilchen als Feststoffgehalt und Silikonöl als Trägerflüssigkeit ein. Der Zufuhrcontroller steuert die Zufuhr zum Tonertank auf der Basis der gemessenen Feststoffkonzentration des flüssigen Toners, um die Feststoffkonzentration an eine vorherbestimmte Konzentration anzupassen.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Feststoff-Konzentrationsmessverfahren zum Messen einer Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit ein: Senden einer ersten Einzelimpuls-Ultraschallwelle zur Flüssigkeit, Empfangen der ersten Einzelimpuls-Ultraschallwelle, Senden einer zweiten Einzelimpuls-Ultraschallwelle, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab dem Empfang der Einzelimpuls-Ultraschallwelle verstrichen ist, Messen einer Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle, Integrieren der gemessenen Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen (N>1), und Berechnen der Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit.

Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Signifikanz dieser Erfindung werden durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegend bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besser verständlich, die in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen zu sehen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Darstellung eines Feststoff-Konzentrationssteuersystems, das eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt;

2 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der Schallgeschwindigkeit und der Temperatur;

3 ist ein Beispiel von Inhalten einer Temperaturtabelle;

4 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Feststoffkonzentration;

5 ist ein Beispiel von Inhalten einer Feststoffkonzentrationstabelle;

6 ist ein Flussdiagramm eines Feststoff-Konzentrationssteuerprozesses, bei dem ein Feststoff-Konzentrationsmessverfahren gemäß der ersten Ausführungsform angewendet wird;

7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Transmissionstreibspannung und einer empfangenen Spannung;

8 ist eine schematische Darstellung eines Feststoff-Konzentrationssteuersystems, das Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt;

9 ist ein Blockbild einer Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit in einer in 8 gezeigten Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung für einen flüssigen Toner;

10 ist ein Blockbild einer Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit in einer in 8 gezeigten Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung für eine verdünnte Lösung;

11 ist ein Blockbild einer in 8 gezeigten Zufuhrmengen-Steuereinheit;

12 ist ein Flussdiagramm eines Feststoff-Konzentrationssteuerprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform;

13 ist ein Flussdiagramm eines Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für einen flüssigen Toner; und

14 ist ein Flussdiagramm eines Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für eine verdünnte Lösung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Beispiele von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Nachstehenden mit Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen detailliert erläutert. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist. In den folgenden Ausführungsformen erklärte Komponenten schließen jene ein, die herkömmlich bekannt sind, oder jene, die in der hieraus folgenden Technik entwickelt werden können. In den folgenden Ausführungsformen wird, als einen Feststoff enthaltende Flüssigkeit, nachstehend ein flüssiger Toner erläutert, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Spezifischer verwendet der flüssige Toner Silikonöl als Trägerflüssigkeit, welche Tonerteilchen enthält, die zumindest Farbstoffe enthaltende Teilchen sind. Der flüssige Toner wird einer Abbildungsvorrichtung zugeführt, die ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium, beispielsweise einem Blatt Papier, abbildet. Die Abbildungsvorrichtung schließt jene ein, die ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium abbilden können, wie einen Drucker und einen Kopierer.

1 ist eine schematische Darstellung eines Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der Schallgeschwindigkeit und der Temperatur. 3 ist ein Beispiel von Inhalten einer Temperaturtabelle. 4 ist eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Feststoffkonzentration. 5 ist ein Beispiel von Inhalten einer Feststoffkonzentrationstabelle.

Das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-1, wie in 1 gezeigt, schließt eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2, einen Tonertank 3, eine Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner und eine Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung ein.

Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 misst eine Feststoffkonzentration eines in dem Tonertank 3 gehaltenen flüssigen Toners in der ersten Ausführungsform. Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 schließt eine Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21, eine Umwälzpumpe 22, einen Ultraschallsender 23, einen Ultraschallsensor 24, einen Temperatursensor 25, eine Steuereinheit 26 und Umwälzrohre 27 und 28 ein.

Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 zirkuliert einen von dem Tonertank 3 zugeführten flüssigen Toner zwischen dem Ultraschallsender 23 und dem Ultraschallsensor 24. Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 ist getrennt vom Tonertank 3 vorgesehen. Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 gemäß der ersten Ausführungsform hat eine Zylinderform mit einem darin gebildeten Raum 21a. Der Raum 21a ist an seinen beiden Enden in der Längsrichtung abgeschirmt. Der Raum 21a kommuniziert mit jeweils einem Ende der Umwälzrohre 27 und 28 nahe bei den beiden Enden. Die anderen Enden der Umwälzrohre 27 und 28 kommunizieren jeweils mit dem Tonertank 3. Mit anderen Worten, die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 kommuniziert mit dem Tonertank 3 durch die Umwälzrohre 27 und 28.

Die Umwälzpumpe 22 zirkuliert den flüssigen Toner zwischen dem Tonertank 3 und der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21. Die Umwälzpumpe 22 ist an einem Mittelpunkt des Umwälzrohrs 27 in der ersten Ausführungsform angeordnet. Daher wird, durch Treiben der Umwälzpumpe 22, der flüssige Toner in dem Tonertank 3 von der Umwälzpumpe 22 durch das Umwälzrohr 27 gesaugt. Der von der Umwälzpumpe 22 abgegebene flüssige Toner wird dem Raum 21a in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 durch das Umwälzrohr 27 zugeführt. Der dem Raum 21a zugeführte flüssige Toner wird durch das Umwälzrohr 28 zum Tonertank 3 zurückgeführt. Das Treiben oder Stoppen der Umwälzpumpe 22 wird von der Steuereinheit 26 gesteuert.

Der Ultraschallsender 23 schließt einen Impulswandler (nicht gezeigt) ein, der eine Ultraschallwelle aussendet, und eine Treibschaltung, die eine Transmissionstreibspannung an den Impulswandler anlegt. Der Ultraschallsender 23 ist in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 so angeordnet, dass der Impulswandler eine Ultraschallwelle zu dem flüssigen Toner sendet, der durch den Raum 21a in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 hindurchgeht. Die Ultraschall-Transmission des Ultraschallsenders 23 wird von einem nachstehend erläuterten Ultraschall-Transmissionscontroller 26d der Steuereinheit 26 gesteuert.

Der Ultraschallsensor 24 ist ein Ultraschallempfänger, welcher einen Impulswandler (nicht gezeigt) einschließt, der Ultraschallwellen empfängt. Der Ultraschallsensor 24 ist in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 angeordnet, wobei er dem Ultraschallsender 23 durch den Raum 21a in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 zugewandt ist. Mit anderen Worten, der Ultraschallsensor 24 ist dem Ultraschallsender 23 durch den flüssigen Toner zugewandt.

Beim Empfang der Ultraschallwelle gibt der Ultraschallsensor 24 eine empfangene Spannung zur Steuereinheit 26 aus. Da der flüssige Toner zwischen dem Tonertank 3 und der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 zirkuliert, kann die Akkumulation des Toners in dem Raum 21a sowie die Fixierung des Toners am Ultraschallsender 23 und am Ultraschallsensor 24 unterdrückt werden. Dementsprechend ist es möglich, die Verringerung der Messpräzision der Tonerkonzentration des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu minimieren.

Der Temperatursensor 25 ist ein Temperaturdetektor, der eine Temperatur T des flüssigen Toners detektiert. Der Temperatursensor 25 ist an einem Ende des Raums 21a in der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 in der Längsrichtung befestigt. Der Temperatursensor 25 schliefst eine Sonde 25a und einen Platin-Temperatursensor 25b ein. Die Sonde 25a hat eine Zylinderform, und der Platin-Temperatursensor 25b ist nahe bei dem Ende der Sonde 25a vorgesehen. Die Sonde 25a des Temperatursensors 25 wird so in den Raum 21a eingesetzt, dass der Platin-Temperatursensor 25b nahe bei dem Ultraschallsender 23 und dem Ultraschallsensor 24 lokalisiert ist. Da der Platin-Temperatursensor 25b nahe bei dem Ende der Sonde 25a vorgesehen ist, ist es möglich, den Effekt der Außentemperatur der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 auf den Platin-Temperatursensor 25b zu unterdrücken. Da der Platin-Temperatursensor 25b nahe bei dem Ultraschallsender 23 und dem Ultraschallsensor 24 lokalisiert ist, ist es außerdem möglich, die Temperatur des flüssigen Toners zu detektieren, durch den sich die Ultraschallwelle ausbreitet, oder die Temperatur des flüssigen Toners zwischen dem Ultraschallsender 23 und dem Ultraschallsensor 24. Mit diesen Merkmalen kann der Temperatursensor 25 die Temperatur T des flüssigen Toners mit hoher Präzision detektieren.

Die Steuereinheit 26 steuert den Betrieb des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-1, das die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 einschließt, und implementiert den Feststoff-Konzentrationssteuerprozess, bei dem das Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird. In die Steuereinheit 26 werden die empfangene Spannung der Ultraschallwelle, die vom Ultraschallsensor 24 empfangen wird, und die von dem Temperatursensor 25 detektierte Temperatur eingegeben. Die Steuereinheit 26 berechnet die Feststoffkonzentration aus den eingegebenen Daten, und aus der Temperaturtabelle und einer Feststoffkonzentrationstabelle, die nachstehend erläutert werden und in einer Speichereinheit 26c gespeichert sind. Die Steuereinheit 26 steuert ferner die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner, um dem Tonertank 3 konzentrierten flüssigen Toner zuzuführen, und sie steuert auch die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung, um dem Tonertank 3 die verdünnte Lösung zuzuführen, auf der Basis der berechneten Feststoffkonzentration.

Die Steuereinheit 26 schließt eine Eingabe-Ausgabe (I/O)-Einheit 26a, eine Verarbeitungseinheit 26b und die Speichereinheit 26c ein. Die Verarbeitungseinheit 26b ist mit einem Speicher und einer Zentraleinheit (CPU) ausgebildet. Die Verarbeitungseinheit 26b schließt einen Ultraschall-Transmissionscontroller 26d, einen Ultraschallempfänger 26e, einen Impulszähler 26f, einen Antwortzeitintegrator 26g, einen Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h, einen Konzentrationsrechner 26i und einen Zufuhrmengencontroller 26j ein.

Die Verarbeitungseinheit 26d kann ein Computerprogramm (hier im Nachstehenden "Feststoff-Konzentrationssteuerprogramm) in den Speicher laden und dieses ausführen, um den Feststoff-Konzentrationssteuerprozess zu implementieren, bei dem das nachstehend erläuterte Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird. Die Speichereinheit 26c kann mit einem nicht-flüchtigen Speicher wie einem Flash-Speicher, einem Speicher, der Daten nur lesen kann, wie einem Nurlesespeicher (ROM), oder einem Speicher, der Daten lesen und schreiben kann, wie einem Direktzugriffsspeicher (RAM), oder einer Kombination dieser Speicher ausgebildet sein. Die Speichereinheit 26c speichert darin die Temperaturtabelle und die Feststoffkonzentrationstabelle.

Der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d bewirkt, dass der Ultraschallsender 23 jeden Ultraschallimpuls sendet. Die Transmission gestattet einer Transmissionsschaltung des Ultraschallsenders 23, eine Transmissionstreibspannung für einen Impuls an den Impulswandler anzulegen, und der Impulswandler sendet dadurch einen Ultraschallimpuls.

Der Ultraschallempfänger 26e bestimmt, ob ein von dem Ultraschallsender 23 gesendeter Ultraschallimpuls empfangen wurde, auf der Basis der empfangenen Spannung der Ultraschallwelle, die zur Steuereinheit 26 ausgegeben und von dem Ultraschallsensor 24 empfangen wird.

Der Impulszähler 26f zählt einen Impuls, jedesmal wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird.

Der Antwortzeitintegrator 26g misst eine Antwortzeit t für jeden Impuls, wobei die Antwortzeit t von der Transmission des Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender 23 bis zum Empfang des einen Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsensor 24 verläuft. Der Antwortzeitintegrator 26g integriert die gemessene Antwortzeit t für jeweils N Impulse (N>1).

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h ist ein Teil eines Konzentrationsrechners. Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h berechnet eine Ausbreitungsgeschwindigkeit S der Ultraschallwelle vom Ultraschallsender 23 zum Ultraschallsensor 24, auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz D vom Ultraschallsender 23 zum Ultraschallsensor 24, einer integrierten Antwortzeit X, welche eine Antwortzeit für N Impulse ist, die von dem Antwortzeitintegrator 26g integriert wird, und einer Temperatur T, die vom Temperatursensor 25 detektiert wird. In der ersten Ausführungsform berechnet der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h die Ausbreitungsgeschwindigkeit S auf der Basis der integrierten Antwortzeit X und der Temperaturtabelle, die in der Speichereinheit 26c gespeichert ist.

Eine Ausbreitungsgeschwindigkeit (m/s) ohne Berücksichtigung der Temperatur (°C) kann unter Verwendung der Gleichung D/(X/N) zwischen der integrierten Antwortzeit X, der Ausbreitungsdistanz D und der Anzahl N von Impulsen berechnet werden, um die integrierte Antwortzeit X zu integrieren. Das Silikonöl, das die Flüssigkeit des flüssigen Toners ist, wie in 2 gezeigt, hat jedoch ein solches Merkmal, dass eine Schallgeschwindigkeit in dem Silikonöl mit zunehmender Temperatur des Silikonöls abnimmt. Die Änderung der Schallgeschwindigkeit in dem Silikonöl ist proportional zur Änderung der Temperatur des Silikonöls.

Spezifischer hat der flüssige Toner, der die einen Feststoffgehalt enthaltende Flüssigkeit ist, ein solches Merkmal, dass sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in Abhängigkeit von der Temperatur T ändert. Wenn sich die Temperatur T ändert, sind daher, auch wenn die integrierte Antwortzeit X nicht geändert wird, berechnete Feststoffkonzentrationen C voneinander verschieden, auch wenn die integrierte Antwortzeit X gleich bleibt.

Die Temperaturtabelle, wie in 3 gezeigt, wird verwendet, um eine Ultraschall-Ausbreitungsgeschwindigkeit S (S11, S12, S13, S14, S21, ...), die durch die Entfernung eines Änderungsbetrags der Schallgeschwindigkeit in dem Silikonöl aufgrund der Temperaturänderung erhalten wird, aus der detektierten Temperatur T (T1, T2, T3, T4, ...) und der integrierten Antwortzeit X (X1, X2, X3, X4, ...) zu berechnen.

Die Temperaturtabelle wird eingestellt, wobei eine Beziehung zwischen der Temperatur des Silikonöls und der Schallgeschwindigkeit in dem Silikonöl berücksichtigt wird, so dass, wenn die integrierte Antwortzeit X konstant ist, und die detektierte Temperatur T zunimmt, die Ultraschall-Ausbreitungsgeschwindigkeit S (hier im Nachstehenden "Ausbreitungsgeschwindigkeit S") stärker zunimmt als die unter Verwendung der Gleichung D/(X/N) berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit, wobei die Ausbreitungsgeschwindigkeit S erhalten wird, indem der Änderungsbetrag der Schallgeschwindigkeit in dem Silikonöl aufgrund der Temperaturänderung daraus entfernt wird. Außerdem wird die Temperaturtabelle so eingestellt, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit S zunimmt, wenn die detektierte Temperatur T konstant ist, und die integrierte Antwortzeit X zunimmt. Es ist zu beachten, dass die Temperaturtabelle vorher von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 vorbereitet werden kann, indem die Ausbreitungsgeschwindigkeit gemessen wird, wenn die Feststoffkonzentration C konstant ist, und die Temperatur T geändert wird.

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h, wie in 1 gezeigt, berechnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit S auf der Basis der Ausbreitungsdistanz D, der integrierten Antwortzeit X und der detektierten Temperatur T, und der Konzentrationsrechner 26i berechnet die Feststoffkonzentration C auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit S. Das heißt, der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h korrigiert die berechnete Feststoffkonzentration C gemäß der detektierten Änderung der Temperatur T. Auch wenn sich die Temperatur T während der Messung der Feststoffkonzentration C durch die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 ändert, kann dementsprechend unterdrückt werden, dass die berechnete Feststoffkonzentration C von einer tatsächlichen Konzentration des flüssigen Toners verschieden ist. Mit diesem Merkmal ist es möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Der Konzentrationsrechner 26i berechnet die Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners, der die einen Feststoffgehalt enthaltende Flüssigkeit ist, auf der Basis der integrierten Antwortzeit X oder, in diesem Fall, auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit S, die vom Ausbreitungsgeschwindigkeitrechner 26h berechnet wird. In der ersten Ausführungsform berechnet der Konzentrationsrechner 26i die Feststoffkonzentration C auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit S und der Feststoffkonzentrationstabelle, die in der Speichereinheit 26c gespeichert ist.

Die Feststoffkonzentration C (Gew.-%), wie in 4 gezeigt, steigt mit einer Zunahme der Ausbreitungsgeschwindigkeit S des flüssigen Toners. Spezifischer ist die Feststoffkonzentration C (Gew.-%) ein Verhältnis des Feststoffgehalts mit Farbstoffe enthaltenden Teilchen zum Silikonöl. Die Änderung der Feststoffkonzentration C ist proportional zur Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit S in dem flüssigen Toner. Die Feststoffkonzentrationstabelle, wie in 5 gezeigt, kann verwendet werden, um eine Feststoffkonzentration C (C1, C2, C3, C4, ...) aus der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit S (S11, S12, S13, S14, S21, ...) zu berechnen. Die Feststoffkonzentrationstabelle wird so eingestellt, dass die Feststoffkonzentration C proportional zu einer Zunahme der Ausbreitungsgeschwindigkeit S steigt, wobei die Beziehung zwischen der Feststoffkonzentration C und der Ausbreitungsgeschwindigkeit S berücksichtigt wird. Es ist zu beachten, dass die Feststoffkonzentrationstabelle von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 vorher vorbereitet werden kann, indem die Ausbreitungsgeschwindigkeit S gemessen wird, wenn die Temperatur T konstant ist, und die Feststoffkonzentration C geändert wird.

Der Zufuhrmengencontroller 26j steuert die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner, um dem Tonertank 3 den konzentrierten flüssigen Toner zuzuführen, oder die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung, um dem Tonertank 3 die verdünnte Lösung zuzuführen. Der Zufuhrmengencontroller 26j bewirkt, dass die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner oder die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung den konzentrierten flüssigen Toner oder die verdünnte Lösung dem Tonertank 3 zuführt, auf der Basis der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 gemessen wird, oder der Feststoffkonzentration C, die von dem Konzentrationsrechner 26i berechnet wird, so dass die Feststoffkonzentration C eine vorherbestimmte Konzentration wird.

Das Feststoff-Konzentrationssteuerprogramm ist nicht unbedingt auf eine einzigartige Konfiguration beschränkt, und kann seine Funktion in Verbindung mit einem anderen Computerprogramm erzielen, das bereits in einem Computersystem gespeichert ist, wie ein einzelnes Programm, das als Betriebssystem (OS) repräsentiert ist. Dabei kann ein in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichertes Computerprogramm in das Computersystem geladen und ausgeführt werden, um dieselbe Funktion zu realisieren wie die Verarbeitungseinheit 26b. Auch in diesem Fall kann das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-1 die Feststoffkonzentration C steuern, und die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 kann die Feststoffkonzentration C messen. Das Computersystem schließt das OS und Hardware wie periphere Einrichtungen ein.

Der Tonertank 3 hält darin einen flüssigen Toner. Der Tonertank 3 ist mit einer Abbildungsvorrichtung 10 verbunden, und der gehaltene flüssige Toner wird der Abbildungsvorrichtung 10 geeignet zugeführt.

Die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner führt dem Tonertank 3 in der ersten Ausführungsform einen konzentrierten flüssigen Toner mit einer Feststoffkonzentration zu, die höher ist als jene eines gewöhnlichen flüssigen Toners. Die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner schließt einen Tonertank für konzentrierten flüssigen Toner (nicht gezeigt) ein, um darin den konzentrierten flüssigen Toner zu halten, und ein Ventil für konzentrierten flüssigen Toner (nicht gezeigt), um ein Kommunikationsrohr in Kommunikation mit dem Tonertank für konzentrierten flüssigen Toner und dem Tonertank 3 zu öffnen/zu schließen. Die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner führt dem Tonertank 3 den konzentrierten flüssigen Toner durch das Öffnen des Ventils zu. Es ist zu beachten, dass der Zufuhrmengencontroller 26j der Steuereinheit 26 das Öffnen/Schließen des Ventils oder die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners steuert.

Die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung führt dem Tonertank 3 in der ersten Ausführungsform nur einen flüssigen Toner mit niedriger Konzentration zu, der eine Feststoffkonzentration aufweist, die niedriger ist als jene des gewöhnlichen flüssigen Toners, oder nur die Flüssigkeit, d.h. nur das Silikonöl. Die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung schließt einen Tonertank eine verdünnte Lösung (nicht gezeigt) ein, um darin die verdünnte Lösung zu halten, und ein Ventil für die verdünnte Lösung (nicht gezeigt), um ein Kommunikationsrohr in Kommunikation mit dem Tonertank für verdünnte Lösung und dem Tonertank 3 zu öffnen/zu schließen. Die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung führt dem Tonertank 3 die verdünnte Lösung durch das Öffnen des Ventils zu. Es ist zu beachten, dass der Zufuhrmengencontroller 26j der Steuereinheit 26 das Öffnen/Schließen des Ventils, d.h. die Zufuhr der verdünnten Lösung, steuert.

Ein Rührer 6 rührt den in dem Tonertank 3 gehaltenen flüssigen Toner. Der Rührer 6 rührt den darin gehaltenen flüssigen Toner, indem eine in dem Tonertank 3 vorgesehene Rührschaufel 6a betrieben wird, um die Konzentration des flüssigen Toners darin gleichmäßig zu machen. Der flüssige Toner wird gerührt, wenn der konzentrierte flüssige Toner oder die verdünnte Lösung dem Tonertank 3 zugeführt wird. Es ist zu beachten, dass die Steuereinheit 26 das Rühren des flüssigen Toners in dem Tonertank 3 steuert.

Nachstehend wird der Betrieb des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-1 oder des Feststoff-Konzentrationssteuerprozesses erklärt, bei dem das Feststoff-Konzentrationsmessverfahren gemäß der ersten Ausführungsform angewendet wird. 6 ist ein Flussdiagramm des Feststoff-Konzentrationssteuerprozesses, bei dem das Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird. 7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einer Transmissionstreibspannung und einer empfangenen Spannung.

Die Steuereinheit 26 treibt die Umwälzpumpe 22, wenn die Abbildungsvorrichtung 10 betrieben wird. Spezifischer treibt die Steuereinheit 26 die Umwälzpumpe 22, wenn das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-1 die Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners misst. Der flüssige Toner wird dadurch zwischen dem Tonertank 3 und der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 zirkuliert.

Der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d bewirkt, dass der Ultraschallsender 23 einen Ultraschallimpuls sendet (Schritt ST1). Spezifisch bewirkt der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d, dass die Transmissionsschaltung des Ultraschallsenders 23 eine Transmissionstreibspannung für einen Impuls an den Impulswandler anlegt, und bewirkt, dass der Impulswandler einen Ultraschallimpuls zum flüssigen Toner sendet.

Der Impulszähler 26f zählt einen Impuls, wenn der Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird (Schritt ST2). Wenn beispielsweise ein erster Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird, zählt der Impulszähler den Impuls und stellt die Anzahl n von Zählungen auf 1.

Der Antwortzeitintegrator 26g startet das Integrieren der Antwortzeit (Schritt ST3). Spezifisch startet der Antwortzeitintegrator 26g die Messung einer Antwortzeit t, wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird.

Der Ultraschallempfänger 26e bestimmt, ob der Ultraschallsensor 24 den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST4). Spezifisch empfängt der Ultraschallempfänger 26e den gesendeten einen Ultraschallimpuls, und bestimmt dadurch, ob der Ultraschallsensor 24 den Ultraschallimpuls empfangen hat, auf der Basis davon, ob der empfangene Spannungsausgang zur Steuereinheit 26 eine vorherbestimmte Spannung ist oder höher. Es ist zu beachten, dass der Ultraschallempfänger 26e die Bestimmung dahingehend wiederholt, ob der Ultraschallimpuls empfangen worden ist, bis bestimmt wird, dass der Ultraschallsensor 24 den Ultraschallimpuls empfangen hat.

Der Antwortzeitintegrator 26g beendet das Integrieren der Antwortzeit, wenn der Ultraschallempfänger 26e den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST5). Wenn der Ultraschallempfänger 26e anfänglich einen Ultraschallimpuls empfängt, nachdem der eine Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird, beendet der Antwortzeitintegrator 26g spezifisch das Integrieren der Antwortzeit. Dementsprechend, wie in 7 gezeigt, misst der Antwortzeitintegrator 26g eine Antwortzeit t von der Transmission eines Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender bis zu seinem Empfang.

Der Antwortzeitintegrator 26g berechnet die Einzelimpuls-Ausbreitungsgeschwindigkeit St aus der berechneten Antwortzeit t (Schritt ST6). In diesem Schritt berechnet der Antwortzeitintegrator 26g die Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls auf der Basis der Antwortzeit t für jeden Impuls, oder jedesmal wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird.

Der Antwortzeitintegrator 26g bestimmt, ob die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in einem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt (Schritt ST7).

Wenn die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls nicht in dem Bereich liegt, setzt der Impulszähler 26f die Anzahl n von Zählungen auf 0 (Schritt ST8). Spezifisch setzt der Impulszähler 26f die Anzahl n von Zählungen zurück, die durch das Zählen eines Impulses erhalten wird, jedesmal wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird. Spezifischer integriert der Antwortzeitintegrator 26g nur die Antwortzeit von der Transmission eines Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender bis zu seinem Empfang, nur wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls auf der Basis der Antwortzeit t von der Transmission eines Ultraschallimpulses bis zu seinem Empfang in einem vorherbestimmten Bereich oder in dem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt.

Der in dem Tonertank 3 gehaltene flüssige Toner kann manchmal Luftblasen enthalten. Im Allgemeinen ist die Schallgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit von jener in einem Gas sehr verschieden, und so ändert sich die Schallgeschwindigkeit in dem flüssigen Toner stark in Abhängigkeit davon, ob die Luftblasen darin enthalten sind. Dementsprechend ist der vorherbestimmte Bereich als Bereich definiert, der die Ausbreitungsgeschwindigkeit S nicht enthält, wenn sich der gesendete Ultraschallimpuls durch die Luftblasen und die Flüssigkeit ausbreitet, oder, in diesem Fall, durch den Luftblasen enthaltenen flüssigen Toner. Daher verwendet der Antwortzeitintegrator 26g von der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit S nur eine Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb des vorherbestimmten Bereichs zur Berechnung der Feststoffkonzentration C. Spezifischer liegt die für die Berechnung verwendete Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb des Bereichs der Ausbreitungsgeschwindigkeit S, wenn sich der gesendete Ultraschallimpuls nur durch den flüssigen Toner ausbreitet, der die Luftblasen nicht enthält.

Demgemäß kann unterdrückt werden, dass die berechnete Feststoffkonzentration C von einer tatsächlichen Feststoffkonzentration verschieden ist, auch wenn die Luftblasen in dem flüssigen Toner als zu messendes Objekt während der Messung der Feststoffkonzentration C durch die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 enthalten sind. So ist es möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der einen Feststoffgehalt enthaltenen Flüssigkeit zu verbessern. Ferner wird bestimmt, ob die Ausbreitungsgeschwindigkeit in dem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt, oder ob die Ausbreitungsgeschwindigkeit in dem vorherbestimmten Bereich liegt. Diese Bestimmung wird für jede berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls vorgenommen, wodurch die Antwortzeit t durch den Luftblasen enthaltenen flüssigen Toner aus einer integrierten Antwortzeit X zuverlässig entfernt werden kann. Mit diesem Merkmal ist es auch möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Wenn die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in dem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt, bestimmt der Impulszähler 26f, ob die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST9). Spezifisch bestimmt der Impulszähler 26f, ob die Anzahl n von Zählungen, die durch eine Impulszählung erhalten wird, jedesmal wenn der Ultraschallsender 23 eine Ultraschallwelle sendet, N ist, oder er bestimmt, ob der Ultraschallsender 23 Ultraschallwellen für N Impulse sendet. Es ist zu beachten, dass N ein Wert größer als 1 ist, beispielsweise ein Wert im Bereich von etwa einigen zehn bis einigen hundert Impulsen.

Wenn der Impulszähler 26f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen nicht N ist, bestimmt der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d, ob eine vorherbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 26e die Ultraschallwelle empfangen hat (Schritt ST10). Wenn die Anzahl von Transmissionsmalen eines Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender 23 nicht N Male erreicht, oder wenn die Ultraschallwelle vom Ultraschallsender 23 nicht für N Impulse sendet wird, bestimmt der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d spezifischer, ob die vorherbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 26e die Ultraschallwelle empfangen hat. Die "vorherbestimmte Zeit" zeigt eine Zeit ab dem Zeitpunkt an, wenn ein Ultraschallimpuls gesendet wird, bis der Ultraschallsensor 24 kein Echo zumindest eines gesendeten Ultraschallimpulses mehr empfängt. Es ist zu beachten, dass der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d die Bestimmung wiederholt, bis bestimmt wird, dass die vorherbestimmte Zeit verstrichen ist, seit bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 26e die Ultraschallwelle empfangen hat.

Der Ultraschallsender 23 sendet jeden Ultraschallimpuls wie nachstehend erläutert. Wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 23 gesendet wird, tritt das Echo des Ultraschallimpulses zwischen dem Ultraschallsender 23 und dem Ultraschallsensor 24 in dem Raum 21a auf. Der Ultraschallsensor 24, wie in 7 gezeigt, empfängt den gesendeten Ultraschallimpuls und gibt dann eine empfangene Spannung einer vorherbestimmten Spannung oder mehr zur Steuereinheit 26 aus, da das Echo des Ultraschallimpulses bestimmt wird, als wäre der Ultraschallimpuls empfangen worden. Dementsprechend kann der Antwortzeitintegrator 26g die Antwortzeit nicht genau messen, wenn das Echo auftritt, da, auch wenn der Ultraschallsender 23 einen Ultraschallimpuls sendet, der Ultraschallsensor 24 das Echo des Ultraschallimpulses empfängt.

Der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d sendet jedoch keinen weiteren Ultraschallimpuls während einer Periode ab dem Zeitpunkt, wenn der Ultraschallsensor 24 anfänglich einen Ultraschallimpuls nach der Transmission des einen Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender 23 empfängt, bis der Ultraschallsensor 24 kein Echo zumindest des gesendeten einen Ultraschallimpulses mehr empfängt. Daher ist es möglich, eine Antwortzeit t für jeden gesendeten einen Ultraschallimpuls genau zu messen. Demgemäß kann die integrierte Antwortzeit X genau berechnet werden, und die Ausbreitungsgeschwindigkeit, die auf der Basis der berechneten integrierten Antwortzeit X berechnet wird, kann präzise berechnet werden. So ist es möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Wenn die vorherbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 26e die Ultraschallwelle empfangen hat, wiederholt der Ultraschall-Transmissionscontroller 26d die folgenden Prozesse, bis der Impulszähler 26f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST9). Spezifischer sendet, unter der Steuerung des Ultraschall-Transmissionscontrollers 26d, der Ultraschallsender 23 einen weiteren Ultraschallimpuls (Schritt ST1). Der Impulszähler 26f zählt einen Impuls (Schritt ST2). Der Antwortzeitintegrator 26g startet erneut das Integrieren der Antwortzeit (Schritt ST3). Der Antwortzeitintegrator 26g beendet wiederum das Integrieren der Antwortzeit (Schritt ST5), wenn der Ultraschallempfänger 26e bestimmt, dass der Ultraschallsensor 24 die Ultraschallwelle empfangen hat (Schritt ST4). Der Antwortzeitintegrator 26g berechnet die Einzelimpuls-Ausbreitungsgeschwindigkeit St (Schritt ST6). Der Antwortzeitintegrator 26g bestimmt, ob die berechnete Einzelimpuls-Ausbreitungsgeschwindigkeit St in dem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt.

Dementsprechend ist die integrierte Antwortzeit X, welche die vom Antwortzeitintegrator 26g integrierte Antwortzeit ist, die Summe der Antwortzeiten t1 bis tn von einem ersten Impuls bis zu einem n-ten Impuls, wobei jede davon eine Antwortzeit t in dem flüssigen Toner ist, der keine Luftblasen enthält, wie in 7 gezeigt.

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h, wie in 6 gezeigt, erfasst eine Temperatur T, wenn die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST11). Spezifisch erfasst der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h die Temperatur T des flüssigen Toners, die von dem Temperatursensor 25 detektiert und zur Steuereinheit 26 ausgegeben wird.

Als Nächstes erfasst der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h die Temperaturtabelle (Schritt ST12). Spezifisch erfasst der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h die Temperaturtabelle, wie in 3 gezeigt, die in der Speichereinheit 26c gespeichert ist.

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h berechnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit S auf der Basis der integrierten Antwortzeit X, der Temperatur T und der Temperaturtabelle (Schritt ST13). Spezifischer berechnet der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 26h, der ein Teil einer Konzentrationsmesseinheit ist, die Ausbreitungsgeschwindigkeit S auf der Basis der Ausbreitungsdistanz D, der integrierten Antwortzeit X und der detektierten Temperatur T unter Verwendung der Temperaturtabelle.

Der Konzentrationsrechner 26i erfasst die Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST14). Spezifisch erfasst der Konzentrationsrechner 26i die Feststoffkonzentrationstabelle, wie in 5 gezeigt, die in der Speichereinheit 26c gespeichert ist.

Als Nächstes berechnet der Konzentrationsrechner 26i eine Feststoffkonzentration C auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit S, wenn die Temperatur konstant ist, und der Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST15). Spezifischer berechnet der Konzentrationsrechner 26i, der die Konzentrationsmesseinheit ist, die Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners auf der Basis der integrierten Antwortzeit X, das heißt auf der Basis der Ausbreitungsdistanz D und der integrierten Antwortzeit unter Verwendung der Feststoffkonzentrationstabelle.

Die Feststoffkonzentration C, wie oben erläutert, kann auf der Basis der integrierten Antwortzeit X, die durch das Integrieren einer Antwortzeit t erhalten wird, für N Impulse berechnet werden, von der Transmission eines Ultraschallimpulses vom Ultraschallsender 23 bis zu seinem Empfang durch den Ultraschallsensor 24. Alternativ dazu kann die Feststoffkonzentration C auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit S berechnet werden, die auf der Basis der Ausbreitungsdistanz D und der integrierten Antwortzeit X berechnet wird. Daher besteht keine Notwendigkeit, den Effekt einer Störung auf den Fall zu berücksichtigen, wo die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners unter Verwendung eines herkömmlichen optischen Sensors gemessen wird, und so ist es möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners oder der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Wenn die Ausbreitungsdistanz D kurz ist, beispielsweise einige Millimeter, wird der Änderungsbetrag der Antwortzeit t, welcher der Änderung der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners entspricht, ein geringer Betrag, aber die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 berechnet die Feststoffkonzentration C auf der Basis der integrierten Antwortzeit X, die durch das Integrieren der Antwortzeit t erhalten wird, für N Impulse. Wenn sich die Feststoffkonzentration C ändert, kann dementsprechend der Änderungsbetrag der integrierten Antwortzeit X auf N Male des Änderungsbetrags der Antwortzeit t eingestellt werden. Daher kann die Änderung der integrierten Antwortzeit X genauer gemessen werden als die Änderung der Antwortzeit t. Mit diesem Merkmal besteht keine Notwendigkeit, Komponenten mit hoher Messpräzision vorzusehen, auch wenn die Ausbreitungsdistanz D kurz ist, und so kann die Messpräzision der Feststoffkonzentration C verbessert werden.

Der Zufuhrmengencontroller 26j bestimmt, ob die berechnete Feststoffkonzentration C eine vorherbestimmte Konzentration C1 ist (Schritt ST16). Der Ausdruck "vorherbestimmte Konzentration C1", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Konzentration, mit der die Qualität des Tonerbilds, das von der Abbildungsvorrichtung 10 auf das Aufzeichnungsmedium transferiert wird, stabil aufrechterhalten werden kann. Die vorherbestimmte Konzentration C1 kann in der vorher eingestellten Speichereinheit 26c gespeichert werden, oder sie kann vom Bediener für jeden Betrieb der Abbildungsvorrichtung 10 eingestellt werden. Spezifischer bestimmt der Zufuhrmengencontroller 26j, ob die Feststoffkonzentration C des in dem Tonertank 3 gehaltenen flüssigen Toners eine geeignete Feststoffkonzentration ist, mit der die Qualität des Tonerbilds, das von der Abbildungsvorrichtung 10 auf das Aufzeichnungsmedium transferiert wird, stabil aufrechterhalten werden kann. Das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-1 beendet den Betrieb eines Steuerzyklus, wenn der Zufuhrmengencontroller 26j bestimmt, dass die von dem Konzentrationsrechner 26i berechnete Feststoffkonzentration C die vorherbestimmte Konzentration C1 ist.

Als Nächstes, wenn bestimmt wird, dass die berechnete Feststoffkonzentration C nicht die vorherbestimmte Konzentration C1 ist, bestimmt der Zufuhrmengencontroller 26j ferner, ob die Feststoffkonzentration C geringer ist als C1 (Schritt ST17). Spezifisch bestimmt der Zufuhrmengencontroller 26j, ob die berechnete Feststoffkonzentration C dünner ist als die vorherbestimmte Konzentration C1.

Wenn die berechnete Feststoffkonzentration C geringer ist als die vorherbestimmte Konzentration C1, führt der Zufuhrmengencontroller 26j dem Tonertank 3 den konzentrierten flüssigen Toner zu (Schritt ST18). Spezifisch steuert der Zufuhrmengencontroller 26j die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner, den konzentrierten flüssigen Toner zuzuführen, um das Ventil für den konzentrierten flüssigen Toner zu öffnen (nicht gezeigt). Dann führt die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner dem Tonertank 3 den konzentrierten flüssigen Toner zu, der in dem Tank für konzentrierten flüssigen Toner gehalten wird (nicht gezeigt). Es ist zu beachten, dass die Zufuhrmenge des konzentrierten flüssigen Toners durch die Zufuhreinheit 4 für konzentrierten flüssigen Toner konstant gehalten oder auf der Basis der Differenz zwischen der berechneten Feststoffkonzentration C und der vorherbestimmten Konzentration C1 geändert werden kann.

Wenn die berechnete Feststoffkonzentration C die vorherbestimmte Konzentration C1 oder höher ist, führt der Zufuhrmengencontroller 26j dem Tonertank 3 die verdünnte Lösung zu (Schritt ST19). Spezifisch steuert der Zufuhrmengencontroller 26j die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung, eine verdünnte Lösung zuzuführen, um das Ventil für die verdünnte Lösung zu öffnen (nicht gezeigt). Dann führt die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung dem Tonertank 3 die verdünnte Lösung zu, die in einem Tank für die verdünnte Lösung gehalten wird (nicht gezeigt). Es ist zu beachten, dass die Zufuhrmenge der verdünnten Lösung durch die Zufuhreinheit 5 für eine verdünnte Lösung konstant gehalten oder auf der Basis der Differenz zwischen der berechneten Feststoffkonzentration C und der vorherbestimmten Konzentration C1 geändert werden kann.

Das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-1, wie oben erläutert, kann die Feststoffkonzentration C leicht auf der vorherbestimmten Konzentration C1 halten, da die Messpräzision der Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 gemessen wird, hoch ist. Daher kann der flüssige Toner mit einer gewünschten Feststoffkonzentration C der Abbildungsvorrichtung 10 zugeführt werden. Demgemäß ermöglicht die Abbildungsvorrichtung 10, dass die stabile Qualität des Tonerbilds auf dem Aufzeichnungsmedium aufrechterhalten wird.

In der ersten Ausführungsform misst die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 die Feststoffkonzentration C des flüssigen Toners in dem Tonertank 3. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 kann beispielsweise zwischen dem Tonertank 3 und der Abbildungsvorrichtung 10 angeordnet sein. Mit anderen Worten, die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 kann auch die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners messen, welcher vom Tonertank 3 der Abbildungsvorrichtung 10 zugeführt wird.

8 ist eine schematische Darstellung eines Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-2, das Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtungen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt. 9 ist ein Blockbild einer Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit in einer Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung für einen flüssigen Toner. 10 ist ein Blockbild einer Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit in einer Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung für eine verdünnte Lösung. 11 ist ein Blockbild einer Zufuhrmengen-Steuereinheit. Komponenten der Grundkonfiguration des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-2, die gleich sind oder nahezu gleich sind wie die Komponenten der Grundkonfiguration des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform sind weggelassen oder werden kurz erklärt.

Das Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-2, wie in 8 gezeigt, schließt ein: eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 für einen flüssigen Toner, einen Tonertank 30, eine Zufuhreinheit 40 für konzentrierten Toner (konz. Toner), eine Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger, eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 für eine verdünnte Lösung, eine Zufuhrmengen-Steuereinheit 70, einen Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen und einen Rührer 90.

Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 misst die Feststoffkonzentration Cr des in dem Tonertank 30 gehaltenen flüssigen Toners in der zweiten Ausführungsform. Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 hat grundsätzlich dieselbe Konfiguration wie die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 schließt ein: eine Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 201, eine Umwälzpumpe 202, einen Ultraschallsender 203, einen Ultraschallsensor 204, einen Temperatursensor 205, eine Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 und Umwälzrohre 207 und 208.

Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 201 ist gleich wie die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 21 gemäß der ersten Ausführungsform und zirkuliert einen vom Tonertank 30 zugeführten flüssigen Toner zwischen dem Ultraschallsender 203 und dem Ultraschallsensor 204. Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 201 kommuniziert mit dem Tonertank 30 durch die Umwälzrohre 207 und 208.

Die Umwälzpumpe 202 zirkuliert den flüssigen Toner zwischen dem Tonertank 30 und der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 201. Das Treiben oder Stoppen der Umwälzpumpe 202 wird beispielsweise von der Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 gesteuert.

Der Ultraschallsender 203 schließt einen Impulswandler (nicht gezeigt) ein, der eine Ultraschallwelle aussendet, und eine Treibschaltung, die eine Transmissionstreibspannung an den Impulswandler anlegt. Ein nachstehend erläuterter Ultraschall-Transmissionscontroller 206d der Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 steuert den Ultraschallsender 203, um Ultraschallwellen auszusenden.

Der Ultraschallsensor 204 ist ein Ultraschallempfänger. Der Ultraschallsensor 204 schließt einen Impulswandler (nicht gezeigt) ein, der Ultraschallwellen empfängt. Beim Empfang einer Ultraschallwelle gibt der Ultraschallsensor 204 eine empfangene Spannung an die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 aus.

Der Temperatursensor 205 ist ein Temperaturdetektor, der eine Temperatur Tr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 detektiert. Die detektierte Temperatur Tr des flüssigen Toners wird zur Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 ausgegeben.

Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 misst die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 durch das Steuern der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20. Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206, wie in 9 gezeigt, schließt eine Eingabe-Ausgabe (I/O)-Einheit 206a, eine Verarbeitungseinheit 206b und eine Speichereinheit 206c ein. Die Verarbeitungseinheit 206b schließt ein: den Ultraschall-Transmissionscontroller 206d, einen Ultraschallempfänger 206e, einen Impulszähler 206f, einen Antwortzeitintegrator 206g, einen Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h und einen Konzentrationsrechner 206i. Es ist zu beachten, dass die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 mit der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 verbunden ist, und die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 gemessen wird, wird an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben. Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 treibt die Umwälzpumpe 202, wenn eine Abbildungsvorrichtung 100 betrieben wird.

Der Ultraschall-Transmissionscontroller 206d bewirkt, dass der Ultraschallsender 203 jeden Ultraschallimpuls sendet.

Der Ultraschallempfänger 206e bestimmt, ob ein von dem Ultraschallsender 203 gesendeter Ultraschallimpuls empfangen wurde, auf der Basis der empfangenen Spannung des an die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 206 ausgegebenen und von dem Ultraschallsensor 204 empfangenen Ultraschallimpulses.

Der Impulszähler 206f zählt einen Impuls, jedesmal wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 203 gesendet wird.

Der Antwortzeitintegrator 206g misst eine Antwortzeit t für jeden Impuls, wobei die Antwortzeit t von der Transmission eines Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender 203 bis zum Empfang des gesendeten einen Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsensor 204 verläuft. Der Antwortzeitintegrator 206g integriert die gemessene Antwortzeit t für jeweils N Impulse (N>1).

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h ist ein Teil eines Konzentrationsrechners. Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h berechnet eine Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr der Ultraschallwelle von dem Ultraschallsender 203 zum Ultraschallsensor 204, auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz D vom Ultraschallsender 203 zum Ultraschallsensor 204, einer integrierten Antwortzeit Xr, welche eine Antwortzeit für N Impulse ist, die vom Antwortzeitintegrator 206g integriert wird, und der Temperatur Tr, die vom Temperatursensor 205 detektiert wird. In der zweiten Ausführungsform berechnet der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h die Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xr und einer Temperaturtabelle (nicht gezeigt), die in der Speichereinheit 206c gespeichert ist. Die Temperaturtabelle hat dieselbe Struktur wie jene gemäß der ersten Ausführungsform.

Der Konzentrationsrechner 206i berechnet eine Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners, wobei ein Feststoffgehalt einer verdünnten Lösung, die nachstehend erklärt wird, mit einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit addiert wird, auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xr oder, in diesem Fall, der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr. Spezifischer zeigt der Feststoffgehalt der verdünnten Lösung den Feststoffgehalt an, wovon der Großteil mit einem Feststoffgehalt ausgebildet ist, aus dem Farbstoffe enthaltende Teilchen entfernt sind, und der in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffgehalt zeigt den Feststoffgehalt eines konzentrierten flüssigen Toners an, der von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner zugeführt wird, das heißt den Feststoffgehalt mit den Farbstoffen enthaltenden Teilchen. In der zweiten Ausführungsform berechnet der Konzentrationsrechner 206i die Feststoffkonzentration Cr auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr und der Feststoffkonzentrationstabelle, die in der Speichereinheit 206c gespeichert ist. Die Feststoffkonzentrationstabelle hat dieselbe Struktur wie jene der ersten Ausführungsform.

Der Tonertank 30 hält darin den flüssigen Toner. Der Tonertank 30 ist mit der Abbildungsvorrichtung 100 verbunden, wie in 8 gezeigt, und der gehaltene flüssige Toner wird der Abbildungsvorrichtung 100 geeignet zugeführt.

Die Zufuhreinheit 40 für konz. Toner ist eine Zufuhreinheit für konzentrierten flüssigen Toner. In der zweiten Ausführungsform führt die Zufuhreinheit 40 für konz. Toner dem Tonertank 30 einen konzentrierten flüssigen Toner zu, der mehr Farbstoffe enthaltende Teilchen enthält. Spezifischer hat der konzentrierte flüssige Toner eine ideale Feststoffkonzentration, die höher ist als jene des gewöhnlichen flüssigen Toners, wenn ein Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt konstant gehalten wird. Die Zufuhreinheit 40 für konz. Toner schließt einen Tank 41 für konz. Toner, eine zweite Pumpe 42 und ein Kommunikationsrohr 43 ein. Der Tank 41 für konz. Toner hält darin vorher zugeführten konzentrierten flüssigen Toner.

Die zweite Pumpe 42 ist eine Pumpe für konzentrierten flüssigen Toner und führt den konzentrierten flüssigen Toner, der in dem Tank 41 für konz. Toner gehalten wird, dem Tonertank 30 durch das Kommunikationsrohr 43 zu. Die zweite Pumpe 42 ist mit der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 verbunden und wird von einem nachstehend erläuterten zweiten Pumpencontroller 79 der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 gesteuert. Der zweite Pumpencontroller 79 steuert die zweite Pumpe 42 auf der Basis eines Steuerbetrags Pr der zweiten Pumpe, der von einem nachstehend erläuterten zweiten Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet wird. Die zweite Pumpe 42 wird getrieben, wenn der berechnete Steuerbetrag Pr positiv ist, wohingegen sie nicht getrieben wird, wenn er negativ ist.

Die Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger ist eine Zufuhreinheit für eine verdünnte Lösung. Die Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger verwendet den flüssigen Toner erneut als verdünnte Lösung, der in dem Tonertank 30 gehalten wird. Der flüssige Toner ist so, dass die Farbstoffe enthaltenden Teilchen durch ihre Verwendung verbraucht werden. Spezifischer führt in der zweiten Ausführungsform die Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger dem Tonertank 30 eine verdünnte Lösung zu, die aufgrund ihres Verbrauchs durch ihre Verwendung weniger Farbstoffe enthaltende Teilchen enthält als jene des gewöhnlichen flüssigen Toners, die jedoch weiterhin Rückstandsmaterial enthält. Die Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger schließt einen Tank 51 für recyclierten Träger, eine erste Pumpe 52, eine Recycliereinheit 53 und Kommunikationsrohre 54, 55 und 56 ein. Der Tank 51 für recyclierten Träger hält darin die verdünnte Lösung.

Die erste Pumpe 52 ist eine Pumpe für eine verdünnte Lösung und führt die in dem Tank 51 für recyclierten Träger gehaltene verdünnte Lösung dem Tonertank 30 durch das Kommunikationsrohr 56 zu. Die erste Pumpe 52 ist mit der Zufuhrmengeneinheit 70 verbunden und wird von einem nachstehend erläuterten ersten Pumpencontroller 78 der Zufuhrmengeneinheit 70 gesteuert. Der erste Pumpencontroller 78 steuert die erste Pumpe 52 auf der Basis eines Steuerbetrags Pc der ersten Pumpe, der von einem nachstehend erläuterten ersten Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet wird. Die erste Pumpe 52 wird getrieben, wenn der berechnete Steuerbetrag Pc positiv ist, wohingegen sie nicht getrieben wird, wenn er negativ ist. In der zweiten Ausführungsform hat die erste Pumpe 52 dieselbe Leistung wie jene der zweiten Pumpe 42.

Die Recycliereinheit 53 führt darin den in der Abbildungsvorrichtung 100 verwendeten und in dem Tonertank 30 gehaltenen flüssigen Toner durch das Kommunikationsrohr 54 ein, und entfernt die Farbstoffe enthaltenden Teilchen aus dem verwendeten flüssigen Toner, bevor der verwendete flüssige Toner in den Tank 51 für recyclierten Träger durch das Kommunikationsrohr 55 eingeführt wird. Das Verfahren zur Entfernung der Farbstoffe enthaltenden Teilchen, die in dem flüssigen Toner enthalten sind, d.h. Tonerteilchen, wird von der Recycliereinheit 53 implementiert, indem eine Elektrodenplatte (nicht gezeigt) eingerichtet wird, wenn die Tonerteilchen geladen werden, die Elektrodenplatte auf eine Polarität geladen wird, die der Polarität der geladenen Tonerteilchen entgegengesetzt ist, und die Tonerteilchen an die Elektrodenplatte angezogen werden.

Die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 misst ein Feststoffkonzentrationsäquivalent Cr der verdünnten Lösung, die in dem Tank 51 für recyclierten Träger gespeichert ist, in der zweiten Ausführungsform. Die Grundkonfiguration der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 ist gleich wie jene der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20, und sie schließt ein: eine Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 601, eine Umwälzpumpe 602, einen Ultraschallsender 603, einen Ultraschallsensor 604, einen Temperatursensor 605, eine Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 und Umwälzrohre 607 und 608.

Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 601 zirkuliert die von dem Tank 51 für recyclierten Träger zugeführte verdünnte Lösung zwischen dem Ultraschallsender 603 und dem Ultraschallsensor 604. Die Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 601 kommuniziert mit dem Tank 51 für recyclierten Träger durch die Umwälzrohre 607 und 608.

Die Umwälzpumpe 602 zirkuliert die verdünnte Lösung zwischen dem Tank 51 für recyclierten Träger und der Feststoff-Konzentrationsmesseinheit 601. Das Treiben oder Stoppen der Umwälzpumpe 602 wird beispielsweise von der Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 gesteuert.

Der Ultraschallsender 603 schließt einen Impulswandler (nicht gezeigt) ein, der eine Ultraschallwelle aussendet, und eine Treibschaltung, die eine Transmissionstreibspannung an den Impulswandler anlegt. Ein nachstehend erläuterter Ultraschall-Transmissionscontroller 606d der Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 steuert den Ultraschallsender 603, um Ultraschallwellen auszusenden.

Der Ultraschallsensor 604 ist ein Ultraschallempfänger. Der Ultraschallsensor 604 schließt einen Impulswandler (nicht gezeigt) ein, der Ultraschallwellen empfängt. Beim Empfang einer Ultraschallwelle gibt der Ultraschallsensor 604 eine empfangene Spannung an die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 aus.

Der Temperatursensor 605 ist ein Temperaturdetektor, der eine Temperatur Tc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger detektiert. Die detektierte Temperatur Tc der verdünnten Lösung wird zur Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 ausgegeben.

Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 misst das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger durch das Steuern der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60. Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606, wie in 10 gezeigt, schließt eine Eingabe-Ausgabe (I/O)-Einheit 606a, eine Verarbeitungseinheit 606b und eine Speichereinheit 606c ein. Die Verarbeitungseinheit 606b schließt ein: einen Ultraschall-Transmissionscontroller 606d, einen Ultraschallempfänger 606e, einen Impulszähler 606f, einen Antwortzeitintegrator 606g, einen Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h und einen Konzentrationsrechner 606i. Es ist zu beachten, dass die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 mit der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 verbunden ist, und sie gibt das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger, das von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 gemessen wird, an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 aus. Die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 treibt die Umwälzpumpe 602, wenn eine Abbildungsvorrichtung 100 betrieben wird.

Der Ultraschall-Transmissionscontroller 606d bewirkt, dass der Ultraschallsender 603 jeden Ultraschallimpuls aussendet.

Der Ultraschallempfänger 606e bestimmt, ob ein von dem Ultraschallsender 603 gesendeter Ultraschallimpuls empfangen wurde, auf der Basis der empfangenen Spannung des an die Feststoff-Konzentrationsmesssteuereinheit 606 ausgegebenen und von dem Ultraschallsensor 604 empfangenen Ultraschallimpulses.

Der Impulszähler 606f zählt einen Impuls, jedesmal wenn ein Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 603 ausgesendet wird.

Der Antwortzeitintegrator 606g misst eine Antwortzeit t für jeden Impuls, wobei die Antwortzeit t von der Transmission eines Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsender 603 bis zum Empfang des einen Ultraschallimpulses durch den Ultraschallsensor 604 verläuft. Der Antwortzeitintegrator 606g integriert die gemessene Antwortzeit t für jeweils N Impulse (N>1).

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h ist ein Teil eines Konzentrationsrechners. Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h berechnet eine Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc der Ultraschallwelle von dem Ultraschallsender 603 zum Ultraschallsensor 604, auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz Dc vom Ultraschallsender 603 zum Ultraschallsensor 604, einer integrierten Antwortzeit Xr, welche eine Antwortzeit für N Impulse ist, die vom Antwortzeitintegrator 606g integriert wird, und der Temperatur Tc, die vom Temperatursensor 605 detektiert wird. In der zweiten Ausführungsform berechnet der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h die Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xc und einer Temperaturtabelle (nicht gezeigt), die in der Speichereinheit 606c gespeichert ist. Die Temperaturtabelle hat dieselbe Struktur wie jene gemäß der ersten Ausführungsform.

Der Konzentrationsrechner 606i berechnet ein Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung, die ein flüssiger Toner mit Rückstandsmaterial ist, das ein Feststoffgehalt ist, aus dem Farbstoffe enthaltende Teilchen entfernt wurden, auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xc oder, in diesem Fall, der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc. Spezifischer ist der flüssige Toner einer, in dem sich die Farbstoffe enthaltenden Teilchen so verringert haben, dass die einen Feststoffgehalt enthaltende Flüssigkeit oder, in diesem Fall, die Farbstoffe enthaltenden Teilchen von der Abbildungsvorrichtung 100 verbraucht wurden und von der Recycliereinheit 53 weiter entfernt wurden. In der zweiten Ausführungsform berechnet der Konzentrationsrechner 606i das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc und einer Feststoffkonzentrationstabelle, die in der Speichereinheit 606c gespeichert ist. Die Feststoffkonzentrationstabelle hat dieselbe Struktur wie jene der Feststoffkonzentrationstabelle in der zweiten Ausführungsform.

Die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ist ein Zufuhrmengencontroller, der den Betrieb des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-2 steuert, das die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtungen 20 und 60 einschließt. Die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 führt einen Feststoff-Konzentrationssteuerprozess aus, bei dem ein Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird. In die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 werden die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 für den flüssigen Toner gemessen wird, das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger, das von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 für die verdünnte Lösung gemessen wird, und ein Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, das von dem Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen gemessen wird, eingegeben. Die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 berechnet einen Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 und einen Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe auf der Basis der eingegebenen Daten, und sie steuert die erste Pumpe 52 und die zweite Pumpe 42 auf der Basis der berechneten Steuerbeträge Pc bzw. Pr.

Das heißt, die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 steuert die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners oder der verdünnten Lösung zum Tonertank 30 auf der Basis der gemessenen Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, des gemessenen Feststoffkonzentrationsäquivalents Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger, und des gemessenen Volumens F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30. In der zweiten Ausführungsform steuert die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 die erste Pumpe 52 und die zweite Pumpe 42 auf der Basis der berechneten jeweiligen Steuerbeträge Pc und Pr, so dass eine Feststoffdifferentialkonzentration Cx zwischen der Feststoffkonzentration Cr und dem Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc eine ideale Zielfeststoffkonzentration Ct als vorherbestimmte Konzentration wird, und so dass das Volumen F des flüssigen Toners ein Zielvolumen Ft des flüssigen Toners als vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen wird.

Ferner schließt die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ein, wie in 11 gezeigt: eine Eingabe-Ausgabe (I/O)-Einheit 71, eine Verarbeitungseinheit 72 und eine Speichereinheit 73. Die Verarbeitungseinheit 72 ist mit einem Speicher und einer CPU ausgebildet. Die Verarbeitungseinheit 72 schließt ein: eine Zielwert-Erfassungseinheit 74, einen Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75, den Rechner 76 für den ersten Pumpensteuerbetrag, den Rechner 77 für den zweiten Pumpensteuerbetrag, den ersten Pumpencontroller 78 und den zweiten Pumpencontroller 79.

Die Verarbeitungseinheit 72 kann ein Computerprogramm in den Speicher laden und dieses ausführen, um den Feststoff-Konzentrationssteuerprozess zu implementieren, der bei dem Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird. Die Speichereinheit 73 kann mit einem nicht-flüchtigen Speicher, wie einem Flash-Speicher, einem Speicher, der Daten nur lesen kann, wie einem ROM, oder einem Speicher, der Daten lesen und schreiben kann, wie einem RAM, oder einer Kombination dieser Speicher ausgebildet sein.

Die Zielwert-Erfassungseinheit 74 erfasst Zielwerte der idealen Feststoffkonzentration und des Volumens F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30. In der zweiten Ausführungsform erfasst die Zielwert-Erfassungseinheit 74 eine vorherbestimmte Konzentration, die die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct ist, welche von einer Eingabeeinheit (nicht gezeigt) eingegeben wird, die beispielsweise mit der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 verbunden ist, und sie erfasst auch ein vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen, welches das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners ist.

Der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 berechnet eine Differenz zwischen der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 und dem Feststoffkonzentrationsäquivalent der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger. In der zweiten Ausführungsform berechnet der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 die Differenz, als Feststoffdifferentialkonzentration Cx, zwischen der Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 gemessen wird, und dem Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung, das von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 gemessen wird.

Der in dem Tonertank 3 gehaltene flüssige Toner ist eine Mischung des konzentrierten flüssigen Toners, der von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner zugeführt wird, und der verdünnten Lösung, die von der Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger zugeführt wird. Spezifischer ist der Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 so, dass der Feststoffgehalt der verdünnten Lösung, die von der Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger zugeführt wird, oder des Rückstandsmaterials, das zurückbleibt, nachdem die Farbstoffe enthaltenden Teilchen verbraucht sind, mit dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners, der von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner zugeführt wird, oder mit dem Feststoffgehalt mit den Farbstoffe enthaltenden Teilchen addiert wird. Mit anderen Worten, der flüssige Toner in dem Tonertank, in dem der konzentrierte flüssige Toner und die verdünnte Lösung gemischt werden, weist ein Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt auf, das kleiner ist als ein Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners, auch wenn die Feststoffkonzentrationen gleich sind.

Daher kann die gemessene Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 von der idealen Feststoffkonzentration oder der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners abweichen, wenn das Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 oder das Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners konstant gehalten wird.

Als Ergebnis berechnet der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 eine Differenz zwischen der gemessenen Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners und dem gemessenen Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung, um die Differenz als Feststoffdifferentialkonzentration zu bestimmen. Mit anderen Worten, der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 konvertiert die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 in die ideale Feststoffkonzentration. Spezifischer ist der flüssige Toner in dem Tonertank 30 so, dass das Rückstandsmaterial der verdünnten Lösung, die von der Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger zugeführt wird, mit dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners addiert wird, der von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner zugeführt wird. Die ideale Feststoffkonzentration ist die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners, welcher nur den Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners enthält, der von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner zugeführt wird. Dementsprechend kann die Feststoffdifferentialkonzentration Cx, die vom Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 berechnet wird, als ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 eingestellt werden.

Der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 berechnet die Feststoffdifferentialkonzentration Cx unter Verwendung der Gleichung 1 wie folgt, worin k ein Proportionalitätskoeffizient ist, der in Abhängigkeit von Typen flüssiger Toner wie Farben, die in der Abbildungsvorrichtung 100 verwendet werden, verschieden ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die flüssigen Toner von Farben in jeder Zusammensetzung von Farbstoffe enthaltenden Teilchen unterschiedlich sind, und so sind ihr Feststoffbetragskoeffizient und Feststoffbetragskonstanten voneinander verschieden.

Gleichung 1

  • Cx = Cr – kCc(1)

Der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet einen Steuerbetrag, um die erste Pumpe 52 zu steuern, beispielsweise eine Drehgeschwindigkeit oder die Anzahl von Umdrehungen der ersten Pumpe 52. In der zweiten Ausführungsform berechnet der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 einen Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52, so dass ein Konzentrationsfehler &Dgr;C(Ct – C(i)) abnimmt, der eine Differenz zwischen der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct und der Feststoffdifferentialkonzentration Cx ist. Der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet den Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 als Wert auf der positiven Seite, so dass die erste Pumpe 52 getrieben werden kann, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C negativ ist, oder wenn die Feststoffdifferentialkonzentration Cx höher ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct. Der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 wird unter Verwendung der folgenden Gleichung 2 berechnet, wobei K1 und K2 ganze Zahlen für die Konvertierung in einen Steuerbetrag sind, und Koeffizienten für eine Konvertierung in eine Drehgeschwindigkeit sind, wenn der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 beispielsweise die Drehgeschwindigkeit ist.

Gleichung 2

In Gleichung 2 wird der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 durch das Akkumulieren des Konzentrationsfehlers &Dgr;C berechnet. Wenn eine Abgabemenge der ersten Pumpe 52 variiert, oder wenn ein Defekt in der Zufuhr der verdünnten Lösung durch die erste Pumpe 52 auftritt, so dass Luft in die verdünnte Lösung gemischt wird, verringert sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C nicht, und der berechnete Steuerbetrag Pc steigt kontinuierlich auf der positiven Seite. Die Zufuhrmenge der verdünnten Lösung zum Tonertank 30 durch die erste Pumpe 52 wird dadurch erhöht, wodurch ermöglicht wird, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C rasch verringert wird. Ferner sinkt in der Gleichung 2 der berechnete Steuerbetrag Pc in Assoziation mit der Zunahme eines Änderungsbetrags (C(i)–C(i – 1)) der Feststoffdifferentialkonzentration Cx, und die Zufuhrmenge der verdünnten Lösung durch die erste Pumpe 52 zum Tonertank 30 sinkt dadurch. Mit anderen Worten, der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet den Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 auf der Basis des Änderungsbetrags der Feststoffdifferentialkonzentration Cx. Mit diesem Merkmal kann ein Überschwingen oder Unterschwingen in der Steuerung für die Zufuhr der verdünnten Lösung unterdrückt werden.

Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet einen Steuerbetrag, um die zweite Pumpe 42 zu steuern, beispielsweise eine Drehgeschwindigkeit oder die Anzahl von Umdrehungen der zweiten Pumpe 42. In der zweiten Ausführungsform berechnet der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 einen Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42, so dass ein Konzentrationsfehler &Dgr;C abnimmt, der eine Differenz zwischen der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct und der Feststoffdifferentialkonzentration Cx ist, und so dass ein Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F abnimmt, der eine Differenz zwischen dem Zielvolumen Ft des flüssigen Toners und dem Volumen F des flüssigen Toners ist. Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet den Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 als Wert auf der positiven Seite, so dass die zweite Pumpe 42 getrieben werden kann, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C positiv ist, oder wenn die Feststoffdifferentialkonzentration Cx niedriger ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, und wenn der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F positiv ist, oder wenn das Volumen F des flüssigen Toners geringer ist als das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners.

Spezifischer berechnet der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 einen auf dem Konzentrationsfehler basierenden Steuerbetrag Prc, der ein Steuerbetrag der zweiten Pumpe 42 auf der Basis des Konzentrationsfehlers &Dgr;C als Referenz ist, und er berechnet auch einen auf dem Flüssigkeitsvolumenfehler basierenden Steuerbetrag Prf, der ein Steuerbetrag der zweiten Pumpe 42 auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers &Dgr;F als Referenz ist. Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 wählt entweder den berechneten Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers oder den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers als Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 aus.

Der Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers wird unter Verwendung der folgenden Gleichung 3 so berechnet, dass sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C verringert.

Gleichung 3

In der Gleichung 3 wird der Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers durch das Akkumulieren des Konzentrationsfehlers &Dgr;C berechnet. Wenn eine Abgabemenge der zweiten Pumpe 42 variiert, oder wenn ein Defekt in der Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners durch die zweite Pumpe 42 auftritt, so dass Luft in den konzentrierten flüssigen Toner gemischt wird, verringert sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C nicht, und der berechnete Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers steigt kontinuierlich auf der positiven Seite. Die Zufuhrmenge des konzentrierten flüssigen Toners zum Tonertank 30 durch die zweite Pumpe 42 wird dadurch erhöht, wodurch ermöglicht wird, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C rasch verringert wird.

Ferner sinkt in der Gleichung 3 der berechnete Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers in Assoziation mit der Zunahme des Änderungsbetrags (C(i)–C(i – 1)) der Feststoffdifferentialkonzentration Cx, und die Zufuhrmenge des konzentrierten flüssigen Toners durch die zweite Pumpe 42 zum Tonertank 30 sinkt dadurch. Mit anderen Worten, der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers, der einer der Steuerbeträge Pr der zweiten Pumpe 42 ist, auf der Basis des Änderungsbetrags der Feststoffdifferentialkonzentration Cx. Mit diesem Merkmal kann ein Überschwingen oder Unterschwingen in der Steuerung für die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners unterdrückt werden.

Der Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers wird unter Verwendung der folgenden Gleichung 4 so berechnet, dass sich der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F verringert, wobei K3 und K4 ganze Zahlen zur Konvertierung in einen Steuerbetrag sind, und Koeffizienten zur Konvertierung in eine Drehgeschwindigkeit sind, wenn der Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers, der einer der Steuerbeträge Pr der zweiten Pumpe 42 ist, beispielsweise die Drehgeschwindigkeit ist.

Gleichung 4

In der Gleichung 4 wird der Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers durch das Akkumulieren des Flüssigkeitsvolumenfehlers &Dgr;F berechnet. Wenn eine Abgabemenge der zweiten Pumpe 42 variiert, oder wenn ein Defekt in der Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners durch die zweite Pumpe 42 auftritt, so dass Luft in den konzentrierten flüssigen Toner gemischt wird, verringert sich der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F nicht, und der berechnete Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers steigt kontinuierlich auf der positiven Seite. Die Zufuhrmenge des konzentrierten flüssigen Toners zum Tonertank 30 durch die zweite Pumpe 42 wird dadurch erhöht, wodurch ermöglicht wird, dass der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F rasch verringert wird. Ferner sinkt in der Gleichung 4 der berechnete Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers in Assoziation mit der Zunahme des Änderungsbetrags des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 oder des gemessenen Änderungsbetrags (F(i)–F(i – 1)) des Volumens F des flüssigen Toners, und die Zufuhrmenge des konzentrierten flüssigen Toners durch die zweite Pumpe 42 zum Tonertank 30 sinkt dadurch.

Das heißt, der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers, der einer der Steuerbeträge Pr der zweiten Pumpe 42 ist, auf der Basis des Änderungsbetrags des gemessenen Volumens F des flüssigen Toners. Mit diesem Merkmal kann ein Überschwingen oder Unterschwingen in der Steuerung für die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners unterdrückt werden. Ferner wird in der Gleichung 4 der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 reduziert. Spezifischer wird die zweite Pumpe 42 vom zweiten Pumpencontroller 79 basierend auf dem Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers gesteuert, welcher durch das Reduzieren des Steuerbetrags Pc der ersten Pumpe 52 erhalten wird, der so berechnet wird, dass sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C verringert.

Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 wählt entweder den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers, der auf der Basis des Konzentrationsfehlers &Dgr;C berechnet wird, oder den berechneten Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers aus, und stellt den ausgewählten als Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein. Wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C einen vorherbestimmten Wert Cs überschreitet, dann wählt der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 spezifischer den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers aus, und stellt den ausgewählten als Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein. Wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C der vorherbestimmte Wert Cs ist oder weniger, dann wählt der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers aus, und stellt den ausgewählten als Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein.

Das heißt, der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 steuert die zweite Pumpe 42 basierend auf dem Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C den vorherbestimmten Wert Cs überschreitet, so dass sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C verringert. Ferner steuert der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 die zweite Pumpe 42 basierend auf dem Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C der vorherbestimmte Wert Cs ist oder weniger, so dass sich der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F verringert.

Der erste Pumpencontroller 78 steuert die erste Pumpe 52 auf der Basis des Steuerbetrags Pc der ersten Pumpe, der von dem ersten Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet wird.

Der zweite Pumpencontroller 79 steuert die zweite Pumpe 42 auf der Basis des Steuerbetrags Pr der zweiten Pumpe, der von dem zweiten Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet wird. Spezifischer steuert, in dem Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform, der erste Pumpencontroller 78 die Zufuhr der verdünnten Lösung durch das Steuern der ersten Pumpe 52 auf der Basis des Steuerbetrags Pc der ersten Pumpe 52, und der zweite Pumpencontroller 79 steuert die Zufuhr des konzentrierten Flüssigkeiten Toners durch das Steuern der zweiten Pumpe 42 auf der Basis des Steuerbetrags Pr der zweiten Pumpe 42, so dass die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 nahe bei der idealen Zielfeststoffkonzentration ausgebildet wird. Mit anderen Worten, die ideale Feststoffkonzentration wird so gesteuert, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C reduziert wird, und das Volumen des flüssigen Toners wird so gesteuert, dass der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F reduziert wird, das heißt, das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 20 wird nahe bei dem Zielvolumen Ft des flüssigen Toners ausgebildet.

Der Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen ist eine Flüssigkeitsvolumen-Messeinheit, die ein Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 misst. Der Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen ist in dem Tonertank 30 vorgesehen und mit der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 verbunden. Das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, das von dem Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen gemessen wird, wird an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben.

Der Betrieb des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform oder der Feststoff-Konzentrationssteuerprozess, bei dem das Feststoff-Konzentrationsmessverfahren angewendet wird, wird nachstehend erläutert. 12 ist ein Flussdiagramm des Feststoff-Konzentrationssteuerprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform. 13 ist ein Flussdiagramm des Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für einen flüssigen Toner. 14 ist ein Flussdiagramm des Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für eine verdünnte Lösung. Es ist zu beachten, dass die grundsätzliche Vorgangsweise des Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für den flüssigen Toner, das in 13 gezeigt ist, und des Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens für die verdünnte Lösung, das in 14 gezeigt ist, gleich ist wie jene des Feststoff-Konzentrationsmessverfahrens gemäß der wie in 6 gezeigten ersten Ausführungsform. So wird die grundsätzliche Vorgangsweise nachstehend weggelassen oder kurz erläutert.

Die Zielwert-Erfassungseinheit 74 der Verarbeitungseinheit 72 in der Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 erfasst Zielwerte (Ct, Ft) (Schritt ST101). Die Zielwert-Erfassungseinheit 74 erfasst, als Zielwerte, eine ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, die eine vorherbestimmte Konzentration ist, und ein Zielvolumen Ft des flüssigen Toners, das ein vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen ist, wobei beide davon beispielsweise in eine Eingabeeinheit eingegeben und in der Speichereinheit 73 gespeichert werden.

Als Nächstes werden die Feststoffkonzentration Cr, das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc und das Volumen F des flüssigen Toners gemessen (Schritt ST102). Spezifisch misst die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 misst das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger, und der Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen misst das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30. Die gemessenen Feststoffkonzentrationen Cr und Cc und das gemessene Volumen F werden an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben.

Wenn die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 misst, bewirkt der Ultraschall-Transmissionscontroller 206d der Verarbeitungseinheit 206b, dass der Ultraschallsender 203 einen Ultraschallimpuls sendet, wie in 13 gezeigt (Schritt ST201). Der Impulszähler 206f zählt einen Impuls, wenn der Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 203 gesendet wird (Schritt ST202). Der Antwortzeitintegrator 206g startet das Integrieren der Antwortzeit (Schritt ST203). Der Ultraschallempfänger 206e bestimmt, ob der Ultraschallsensor 204 den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST204). Der Antwortzeitintegrator 206g beendet das Integrieren der Antwortzeit, wenn bestimmt wird, dass der Ultraschallempfänger 206e den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST205).

Der Antwortzeitintegrator 206g berechnet die Einzelimpuls-Ausbreitungsgeschwindigkeit St aus der berechneten Antwortzeit t (Schritt ST206). Der Antwortzeitintegrator 206g bestimmt, ob die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in einem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt (Schritt ST207). Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls nicht in dem Bereich liegt, setzt der Impulszähler 206f die Anzahl n von Zählungen auf 0 (Schritt ST208). Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in dem Bereich liegt, bestimmt der Impulszähler 206f, ob die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST209).

Wenn der Impulszähler 206f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen nicht N ist, bestimmt der Ultraschall-Transmissionscontroller 206d, ob eine vorherbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 206e den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST210). Die integrierte Antwortzeit X, welche die vom Antwortzeitintegrator 206g integrierte Antwortzeit ist, ist die Summe der Antwortzeiten t1 bis tn von einem ersten Impuls bis zu einem n-ten Impuls, wobei jede davon eine Antwortzeit t in dem flüssigen Toner ist, der keine Luftblasen enthält (siehe 7).

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h erfasst eine Temperatur Tr, wenn der Impulszähler 206f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST211). Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 206h erfasst die Temperaturtabelle (Schritt ST212), und berechnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xr, der Temperatur Tr und der Temperaturtabelle (Schritt ST213).

Als Nächstes erfasst der Konzentrationsrechner 206i die Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST214), und berechnet eine Feststoffkonzentration Cr auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit Sr, wenn die Temperatur konstant ist, und der Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST215). Spezifischer berechnet der Konzentrationsrechner 206i, der die Konzentrationsmesseinheit ist, die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners auf der Basis der integrierten Antwortzeit X, das heißt, auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz Dr und der integrierten Antwortzeit unter Verwendung der Feststoffkonzentrationstabelle. Mit diesen Prozessen wird die Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 gemessen.

Wenn die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger misst, bewirkt der Ultraschall-Transmissionscontroller 606d der Verarbeitungseinheit 606b, dass der Ultraschallsender 603 einen Ultraschallimpuls sendet, wie in 14 gezeigt (Schritt ST301). Der Impulszähler 606f zählt einen Impuls, wenn der Ultraschallimpuls vom Ultraschallsender 603 gesendet wird (Schritt ST302). Der Antwortzeitintegrator 606g startet das Integrieren der Antwortzeit (Schritt ST303). Der Ultraschallempfänger 606e bestimmt, ob der Ultraschallsensor 604 den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST304).

Der Antwortzeitintegrator 606g beendet das Integrieren der Antwortzeit, wenn bestimmt wird, dass der Ultraschallempfänger 606e den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST305). Der Antwortzeitintegrator 606g berechnet die Einzelimpuls-Ausbreitungsgeschwindigkeit St aus der berechneten Antwortzeit t (Schritt ST306). Der Antwortzeitintegrator 606g bestimmt, ob die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in einem Bereich von der minimalen Geschwindigkeit Stmin bis zur maximalen Geschwindigkeit Stmax liegt (Schritt ST307). Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls nicht in dem Bereich liegt, setzt der Impulszähler 606f die Anzahl n von Zählungen auf 0 (Schritt ST308). Wenn bestimmt wird, dass die berechnete Ausbreitungsgeschwindigkeit St für jeden Impuls in dem Bereich liegt, bestimmt der Impulszähler 606f, ob die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST309).

Wenn der Impulszähler 606f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen nicht N ist, bestimmt der Ultraschall-Transmissionscontroller 606d, ob eine vorherbestimmte Zeit ab dem Zeitpunkt verstrichen ist, wenn bestimmt wurde, dass der Ultraschallempfänger 606e den Ultraschallimpuls empfangen hat (Schritt ST310). Die integrierte Antwortzeit X, welche die vom Antwortzeitintegrator 606g integrierte Antwortzeit ist, ist die Summe der Antwortzeiten t1 bis tn vom ersten Impuls bis zum n-ten Impuls, wobei jede davon die Antwortzeit t in dem flüssigen Toner ist, der keine Luftblasen enthält (siehe 7).

Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h erfasst eine Temperatur Tc, wenn der Impulszähler 606f bestimmt, dass die Anzahl n von Zählungen N ist (Schritt ST311). Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h erfasst die Temperaturtabelle (Schritt ST313). Der Ausbreitungsgeschwindigkeitsrechner 606h berechnet die Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xc, der Temperatur Tc und der Temperaturtabelle (Schritt ST313).

Als Nächstes erfasst der Konzentrationsrechner 606i die Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST314), und berechnet ein Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit Sc, wenn die Temperatur konstant ist, und der Feststoffkonzentrationstabelle (Schritt ST315). Spezifischer berechnet der Konzentrationsrechner 606i, der die Konzentrationsmesseinheit ist, das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung auf der Basis der integrierten Antwortzeit Xc, das heißt, auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz Dc und der integrierten Antwortzeit unter Verwendung der Feststoffkonzentrationstabelle. Mit diesen Prozessen wird das Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung in dem Tank 51 für recyclierten Träger von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 gemessen.

Der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75, wie in 12 gezeigt, berechnet die Feststoffdifferentialkonzentration Cx (Schritt ST103). Spezifisch berechnet der Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 die Feststoffdifferentialkonzentration Cx aus der Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 20 gemessen und an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben wird, aus dem Feststoffkonzentrationsäquivalent Cc der verdünnten Lösung, das von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung 60 gemessen und an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben wird, sowie aus der Gleichung 1.

Der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 berechnet den Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 (Schritt ST104). Spezifisch berechnet der erste Pumpen-Steuerbetragsrechner 76 den Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 aus der erfassten idealen Zielfeststoffkonzentration Ct, der berechneten Feststoffdifferentialkonzentration Cx und aus der Gleichung 2. Der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 wird als Wert auf der positiven Seite berechnet, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C negativ ist, oder wenn die Feststoffdifferentialkonzentration Cx höher ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, und wenn die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 höher ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct. Der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 wird als Wert auf der negativen Seite berechnet, wenn die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners niedriger ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct.

Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers und den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers (Schritt ST105). Spezifisch berechnet der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers, der einer der Steuerbeträge Pr der zweiten Pumpe 42 ist, aus der erfassten idealen Zielfeststoffkonzentration Ct, der berechneten Feststoffdifferentialkonzentration Cx und aus der Gleichung 3. Der Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers wird als Wert auf der positiven Seite berechnet, wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C positiv ist, oder wenn die Feststoffdifferentialkonzentration Cx niedriger ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, und wenn die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 niedriger ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration. Der Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers wird als Wert auf der negativen Seite berechnet, wenn die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners höher ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct.

Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 berechnet den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Konzentrationsfehlers, der einer der Steuerbeträge Pr der zweiten Pumpe 42 ist, aus dem Zielvolumen Ft des flüssigen Toners, das von der Zielwert-Erfassungseinheit 74 erfasst wird, aus dem Volumen F des flüssigen Toners, das von dem Sensor 80 für das Tonerflüssigkeitsvolumen gemessen und an die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 ausgegeben wird, aus dem Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52, der von dem ersten Pumpen-Steuerbetragscontroller 76 berechnet wird, und aus der Gleichung 4. Der Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers wird als Wert auf der positiven Seite berechnet, wenn der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F positiv ist, oder wenn das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 niedriger ist als das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners, und wird als Wert auf der negativen Seite berechnet, wenn das Volumen F des flüssigen Toners höher ist als das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners.

Der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 bestimmt, ob der Konzentrationsfehler &Dgr;C einen vorherbestimmten Wert Cs überschreitet (Schritt ST106). Spezifisch bestimmt der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77, ob der Konzentrationsfehler &Dgr;C, d.h. die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, den vorherbestimmten Wert Cs überschreitet. Der vorherbestimmte Wert Cs zeigt eine ideale Feststoffkonzentration an, mit der nicht bewirkt wird, dass ein Bild nass wird, wenn die Abbildungsvorrichtung 100 das Bild auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 abbildet.

Wenn bestimmt wird, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C den vorherbestimmten Wert Cs überschreitet, stellt der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 den Steuerbetrag Prc auf der Basis des Konzentrationsfehlers als Steuerbetrag Pr (= Prc) der zweiten Pumpe 42 ein (Schritt ST107).

Wenn bestimmt wird, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C der vorherbestimmte Wert Cs ist oder weniger, stellt der zweite Pumpen-Steuerbetragsrechner 77 den Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers als Steuerbetrag Pr (= Prf) der zweiten Pumpe 42 ein (Schritt ST108).

Der erste Pumpencontroller 78 steuert die erste Pumpe 52 auf der Basis des Steuerbetrags Pc der ersten Pumpe 52, und der zweite Pumpencontroller 79 steuert die zweite Pumpe 42 auf der Basis des Steuerbetrags Pr der zweiten Pumpe 42 (Schritt ST109). Dementsprechend werden die erste Pumpe 52 und die zweite Pumpe 42 von dem ersten Pumpencontroller 78 und dem zweiten Pumpencontroller 79 auf der Basis des Steuerbetrags Pc bzw. des Steuerbetrags Pr gesteuert. Wenn die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 höher ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, wird der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 grundsätzlich ein Wert auf der positiven Seite, wohingegen der Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein Wert auf der negativen Seite wird. In diesem Fall wird nur die erste Pumpe 52 getrieben, und die verdünnte Lösung wird von der Zufuhreinheit 50 für recyclierten Träger dem Tonertank 30 so zugeführt, dass die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 sinkt.

Wenn andererseits die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 geringer ist als die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct, wird der Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 ein Wert auf der negativen Seite, wohingegen der Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein Wert auf der positiven Seite wird. In diesem Fall wird nur die zweite Pumpe 42 getrieben, und der konzentrierte Frequenzteiler wird von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner dem Tonertank 30 so zugeführt, dass die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 steigt. Wenn das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 geringer ist als das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners, wird ferner der Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ein Wert auf der positiven Seite. Daher wird die zweite Pumpe 42 getrieben, um den konzentrierten flüssigen Toner von der Zufuhreinheit 40 für konz. Toner dem Tonertank 30 zuzuführen, und das Volumen des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 steigt dadurch.

In dem Feststoff-Konzentrationssteuersystem 1-2 gemäß der zweiten Ausführungsform wird, wie oben erläutert, die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners und der verdünnten Lösung so gesteuert, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C zwischen der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct und der Feststoffdifferentialkonzentration Cx abnimmt, und sie wird so gesteuert, dass der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F zwischen dem Zielvolumen Ft des flüssigen Toners und dem gemessenen Volumen F des flüssigen Toners abnimmt. Da die Feststoffdifferentialkonzentration Cx, die vom Feststoff-Differentialkonzentrationsrechner 75 berechnet wird, die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 ist, kann, wie oben erläutert, die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners so gesteuert werden, dass die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 als ideale Zielfeststoffkonzentration Ct eingestellt wird, die die vorherbestimmte Konzentration ist, und die Zufuhr der verdünnten Lösung kann so gesteuert werden, dass das Volumen F des flüssigen Toners als Zielvolumen Ft des flüssigen Toners eingestellt wird, welches das vorherbestimmte Flüssigkeitsvolumen ist.

Daher kann, zusätzlich zu dem Effekt des Feststoff-Konzentrationssteuersystems 1-1 gemäß der ersten Ausführungsform, die Zufuhrmengen-Steuereinheit 70 den flüssigen Toner mit der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct der Abbildungsvorrichtung 100 zuführen, auch wenn die gemessene Feststoffkonzentration Cr des flüssigen Toners von der idealen Feststoffkonzentration abweicht, indem die Zufuhr des konzentrierten flüssigen Toners oder der verdünnten Lösung so gesteuert wird, dass die Feststoffdifferentialkonzentration Cx die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct wird. Außerdem kann die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 als gewünschte ideale Feststoffkonzentration oder als ideale Zielfeststoffkonzentration Ct eingestellt werden, und das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 kann als gewünschtes Volumen des flüssigen Toners oder als Zielvolumen Ft des flüssigen Toners eingestellt werden. Mit diesen Merkmalen kann der flüssige Toner mit der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct der Abbildungsvorrichtung 100 stabil zugeführt werden.

Wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C den vorherbestimmten Wert Cs überschreitet, oder wenn der Konzentrationsfehler &Dgr;C groß ist, wird ferner die ideale Feststoffkonzentration des flüssigen Toners in dem Tonertank 30, die die Feststoffdifferentialkonzentration Cx ist, auf die gewünschte ideale Feststoffkonzentration oder auf die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct eingestellt, und dann wird das Volumen F des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 auf das gewünschte Volumen des flüssigen Toners oder auf das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners eingestellt. Mit diesen Merkmalen ist es möglich, das Volumen des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 zu erhöhen, während die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners als ideale Zielfeststoffkonzentration Ct aufrechterhalten wird. Dementsprechend kann eine große Menge des flüssigen Toners mit der idealen Zielfeststoffkonzentration Ct der Abbildungsvorrichtung 100 zugeführt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Abbildungsvorrichtung 100 lange Zeit arbeitet.

Wenn der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F vorliegt, und der Konzentrationsfehler &Dgr;C den vorherbestimmten Wert Cs überschreitet, wird die zweite Pumpe 42 von dem Steuerbetrag Prf auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers gesteuert, in dem der berechnete Steuerbetrag Pc der ersten Pumpe 52 reduziert wurde, so dass sich der Konzentrationsfehler &Dgr;C verringert, der der Steuerbetrag Pr der zweiten Pumpe 42 ist. Auch wenn die Steuerung der idealen Feststoffkonzentration und die Steuerung des Volumens des flüssigen Toners gleichzeitig vorgesehen werden, ist es daher möglich, die Änderungen der idealen Feststoffkonzentration und des Volumens des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 aufgrund der gegenseitigen Steuerungen zu unterdrücken, indem die erste Pumpe 52 und die zweite Pumpe 42 so gesteuert werden, dass der Konzentrationsfehler &Dgr;C und der Flüssigkeitsvolumenfehler &Dgr;F abnehmen. Kurz gefasst, wenn die ideale Feststoffkonzentration und das Volumen des flüssigen Toners gleichzeitig gesteuert werden, kann eine gegenseitige Interferenz mit den Steuerungen minimiert werden. Demgemäß können das Einstellen des flüssigen Toners in dem Tonertank 30 auf die ideale Zielfeststoffkonzentration Ct und das Einstellen des Volumens des flüssigen Toners auf das Zielvolumen Ft des flüssigen Toners gleichzeitig und rasch vorgenommen werden.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie hier im Vorstehenden ausgeführt, ist es möglich, die Genauigkeit der Messung der Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Spezifisch ist die Feststoffkonzentration der einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit oder ein Verhältnis der Feststoffkonzentration zur Flüssigkeit nahezu proportional zur Antwortzeit oder zur Ausbreitungsgeschwindigkeit, die aus der Antwortzeit und der Ausbreitungsdistanz erhalten wird. Mit anderen Worten, die Feststoffkonzentration ändert sich gemäß der Änderung der Antwortzeit oder der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit, die durch das Integrieren der Antwortzeit erhalten wird, für N Impulse von der Transmission einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle durch den Ultraschallsender, wie den Impulswandler zur Transmission, bis zu ihrem Empfang durch den Ultraschallempfänger, wie den Impulswandler für den Empfang, berechnet werden. Alternativ dazu kann die Feststoffkonzentration auf der Basis der Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnet werden, die auf der Basis der Ausbreitungsdistanz und der integrierten Antwortzeit berechnet wird. Daher muss der Einfluss von Störungen nicht berücksichtigt werden, wenn die Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit unter Verwendung des herkömmlichen optischen Sensors gemessen wird, wodurch eine Verbesserung der Messpräzision der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit ermöglicht wird.

Die Antwortzeit ändert sich mit der Änderung der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit, wie oben erläutert. Der Änderungsbetrag der Antwortzeit gemäß der Änderung der Feststoffkonzentration wird ein geringfügiger Betrag, da sich die Antwortzeit verringert, wenn die Ausbreitungsdistanz der Ultraschallwelle kurz ist. Wenn die Ausbreitungsdistanz kurz ist, muss daher ein geringfügiger Änderungsbetrag in einer kurzen Antwortzeit oder eine äußerst kurze Zeit präzise gemessen werden, wodurch es schwierig wird, die Messpräzision der Konzentration zu verbessern. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit, die durch das Integrieren der Antwortzeit erhalten wird, für N Impulse von der Transmission einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle durch den Ultraschallsender bis zu ihrem Empfang durch den Ultraschallempfänger berechnet. Wenn sich die Feststoffkonzentration ändert, wird daher der Änderungsbetrag der integrierten Antwortzeit N Male der Änderungsbetrag der Antwortzeit, und so kann die Änderung der integrierten Antwortzeit präziser gemessen werden als die Änderung der Antwortzeit. Auch wenn die Ausbreitungsdistanz kurz ist, ist es demgemäß möglich, die Messpräzision der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit zu verbessern.

Die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit ist nahezu proportional zur Temperatur der Flüssigkeit. Mit anderen Worten, die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit ändert sich mit einer Änderung der Temperatur. Da sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit gemäß der Temperatur der Flüssigkeit ändert, sind die berechneten Feststoffkonzentrationen voneinander verschieden, wenn die Temperaturen unterschiedlich sind, auch wenn die integrierte Antwortzeit nicht geändert wird. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch die zu berechnende Feststoffkonzentration gemäß der Änderung der detektierten Temperatur korrigiert. Wenn beispielsweise die Feststoffkonzentration zu berechnen ist, wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit, aus welcher der Änderungsbetrag der Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit aufgrund der Temperaturänderung entfernt wird, auf der Basis der Ausbreitungsdistanz, der integrierten Antwortzeit und der detektierten Temperatur berechnet, und die Feststoffkonzentration wird auf der Basis der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnet. Auch wenn sich die Temperatur während der Messung der Feststoffkonzentration ändert, kann daher unterdrückt werden, dass die berechnete Feststoffkonzentration von einer tatsächlichen Konzentration verschieden ist. So kann die Messpräzision der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit weiter verbessert werden.

Die Flüssigkeit enthält manchmal Luftblasen. Da die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit und in dem Gas sehr unterschiedlich ist, ändert sich die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit großteils in Abhängigkeit davon, ob die Luftblasen darin enthalten sind. Daher ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle, wenn die Flüssigkeit die Luftblasen enthält, von jener verschieden, wenn die Flüssigkeit keine Luftblasen enthält. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, von Ausbreitungsgeschwindigkeiten jedes Impulses auf der Basis der Antwortzeit von der Transmission einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle durch den Ultraschallsender bis zu ihrem Empfang, die Ausbreitungsgeschwindigkeit jedes Impulses auf der Basis der Antwortzeit wie folgt nicht integriert, das heißt diese Ausbreitungsgeschwindigkeit wird zur Berechnung der Feststoffkonzentration nicht verwendet. Die Antwortzeit ist die Zeit von der Transmission einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle durch den Ultraschallsender bis zu ihrem Empfang, der außerhalb des vorherbestimmten Bereichs liegt, oder der außerhalb des Bereichs der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Flüssigkeit liegt, die keine Luftblasen enthält, aber einen Feststoffgehalt enthält. Wenn die Luftblasen in der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit während der Messung ihrer Feststoffkonzentration enthalten sind, kann daher unterdrückt werden, dass die berechnete Feststoffkonzentration von einer tatsächlichen Konzentration verschieden ist. So kann die Messpräzision der Feststoffkonzentration der den Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit weiter verbessert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann außerdem das Feststoff-Konzentrationssteuersystem die Feststoffkonzentration leicht auf einer vorherbestimmten Konzentration halten, da die Feststoffkonzentration des flüssigen Toners, die von der Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung gemessen wird, d.h. ein Verhältnis des Feststoffgehalts mit Farbstoffe enthaltenden Teilchen zum flüssigen Toner, äußerst präzise gemessen wird. Daher kann der flüssige Toner mit einer gewünschten Feststoffkonzentration einer Abbildungsvorrichtung zugeführt werden.

Wenn der flüssige Toner, in dem die Farbstoffe enthaltenden Teilchen oder dgl. durch ihre Verwendung verbraucht wurden, als verdünnte Lösung wiederverwendet wird, ist ein anderes Rückstandsmaterial als die Farbstoffe enthaltenden Teilchen weiterhin in der verdünnten Lösung enthalten. Das Rückstandsmaterial beeinträchtigt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle. Wenn die verdünnte Lösung dem Tonertank zugeführt wird, wird daher der Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank ein Feststoffgehalt, in dem das Rückstandsmaterial der verdünnten Lösung mit dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners addiert wird, der von der Zufuhreinheit für konzentrierten flüssigen Toner zugeführt wird, oder mit dem Feststoffgehalt mit den Farbstoffe enthaltenden Teilchen addiert wird. Auch wenn der flüssige Toner in dem Tonertank, dem der konzentrierte flüssige Toner und die verdünnte Lösung zugeführt werden, die gleiche Feststoffkonzentration hat wie der vorherige, ist spezifischer ein Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank, dem die verdünnte Lösung zugeführt wird, kleiner als ein Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des konzentrierten flüssigen Toners. Dementsprechend kann die gemessene Feststoffkonzentration des flüssigen Toners möglicherweise von der idealen Feststoffkonzentration oder von der Feststoffkonzentration des flüssigen Toners abweichen, wenn das Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank konstant ist.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Feststoffdifferentialkonzentration eine Differenz zwischen der gemessenen Feststoffkonzentration des flüssigen Toners und dem gemessenen Feststoffkonzentrationsäquivalent der verdünnten Lösung. Daher ist die Feststoffdifferentialkonzentration die ideale Feststoffkonzentration, wenn das Verhältnis der Farbstoffe enthaltenden Teilchen in dem Feststoffgehalt des flüssigen Toners in dem Tonertank konstant ist. Dementsprechend steuert der Zufuhrmengencontroller die Zufuhr von zumindest einem von dem konzentrierten flüssigen Toner und der verdünnten Lösung, so dass die Feststoffdifferentialkonzentration die vorherbestimmte Konzentration wird, und der flüssige Toner mit einer gewünschten idealen Feststoffkonzentration kann dadurch einer Abbildungsvorrichtung zugeführt werden, auch wenn die gemessene Feststoffkonzentration des flüssigen Toners von der idealen Feststoffkonzentration abweicht.

Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine spezifische Ausführungsform für eine vollständige und klare Offenbarung beschrieben wurde, werden die beigeschlossenen Ansprüche dadurch nicht eingeschränkt, sondern sind so auszulegen, dass sie alle Modifikationen und alternativen Konstruktionen verkörpern, die für Fachleute klar sind, und die ersichtlich in die hier ausgeführte Grundlehre fallen.


Anspruch[de]
Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung, die eine Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit misst, welche Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung umfasst:

einen Ultraschallsender (23), der eine erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle zur Flüssigkeit sendet;

einen Ultraschallempfänger (24), der dem Ultraschallsender (23) durch die Flüssigkeit zugewandt ist, und der die erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt;

einen Ultraschall-Transmissionscontroller (26d), der den Ultraschallsender (23) steuert, um eine zweite Einzelimpuls-Ultraschallwelle zu senden, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab der Zeit verstrichen ist, wenn der Ultraschallempfänger (24) die erste Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt;

einen Antwortzeitintegrator (26g), der eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle misst, und die gemessene Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen integriert, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist; und

einen Konzentrationsrechner (26i), der die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit berechnet.
Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Konzentrationsrechner (26i) eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Einzelimpuls-Ultraschallwelle vom Ultraschallsender (23) zum Ultraschallempfänger (24) auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz vom Ultraschallsender (23) zum Ultraschallempfänger (24) und der integrierten Antwortzeit berechnet, und die Feststoffkonzentration auf der Basis der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnet. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorherbestimmte Zeit eine Zeitperiode von der Transmission einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle ist, bis der Ultraschallempfänger (24) kein Echo der Einzelimpuls-Ultraschallwelle mehr empfängt. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welche ferner einen Temperaturdetektor (25, 205, 605) umfasst, der eine Temperatur der einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit detektiert, wobei der Konzentrationsrechner (26i) eine berechnete Feststoffkonzentration gemäß einer Änderung der detektierten Temperatur korrigiert. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Konzentrationsrechner (26i) eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Einzelimpuls-Ultraschallwelle vom Ultraschallsender (23) zum Ultraschallempfänger (24) auf der Basis einer Ausbreitungsdistanz vom Ultraschallsender (23) zum Ultraschallempfänger (24), der integrierten Antwortzeit und der detektierten Temperatur berechnet, und die Feststoffkonzentration auf der Basis der berechneten Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnet. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welcher der Antwortzeitintegrator (26g) eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang einer Einzelimpuls-Ultraschallwelle nur integriert, wenn eine von der Antwortzeit abgeleitete Ausbreitungsgeschwindigkeit der Einzelimpuls-Ultraschallwelle in einem vorherbestimmten Bereich liegt. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Ultraschallsender (23) und der Ultraschallempfänger (24) einen Impulswandler einschließen. Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die einen Feststoffgehalt enthaltende Flüssigkeit ein flüssiger Toner ist, der Farbteilchen als Feststoffgehalt und Silikonöl als Trägerflüssigkeit einschließt. Feststoff-Konzentrationssteuersystem, welches umfasst:

einen Tonertank (3), der konfiguriert ist, einen flüssigen Toner zu enthalten;

eine erste Zufuhreinheit (4), die dem Tonertank (3) einen konzentrierten flüssigen Toner zuführt;

eine zweite Zufuhreinheit (5), die dem Tonertank (3) eine Silikonöl einschließende verdünnte Lösung zuführt;

einen Zufuhrcontroller (26j), der die Zufuhr zumindest eines von dem konzentrierten flüssigen Toner und der verdünnten Lösung zum Tonertank (3) steuert; und

eine Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung (2), die eine Feststoffkonzentration des in dem Tonertank (3) enthaltenen flüssigen Toners misst, bei welchem

die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung (2) einschließt:

einen Ultraschallsender (23), der eine Einzelimpuls-Ultraschallwelle zum flüssigen Toner sendet;

einen Ultraschallempfänger (24), der dem Ultraschallsender (23) durch den flüssigen Toner zugewandt ist, und der die Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt;

einen Ultraschall-Transmissionscontroller (26d), der den Ultraschallsender (23) steuert, um eine weitere Einzelimpuls-Ultraschallwelle zu senden, nachdem eine vorherbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der Ultraschallempfänger (24) die Einzelimpuls-Ultraschallwelle empfängt;

einen Antwortzeitintegrator (26g), der eine Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle misst, und die gemessene Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen integriert, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist; und

einen Konzentrationsrechner (26i), der die Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit berechnet,

der flüssige Toner Farbteilchen als Feststoffgehalt und Silikonöl als Trägerflüssigkeit einschließt, und

der Zufuhrcontroller (26j) die Zufuhr zum Tonertank (3) auf der Basis der gemessenen Feststoffkonzentration des flüssigen Toners steuert, um die Feststoffkonzentration an eine vorherbestimmte Konzentration anzupassen.
Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 9, bei welchem

die zweite Zufuhreinheit (50), als verdünnte Lösung, einen flüssigen Toner, in dem die Farbteilchen verbraucht worden sind, wiederverwendet,

die Feststoff-Konzentrationsmessvorrichtung (20, 60) ein Feststoffkonzentrationsäquivalent der verdünnten Lösung misst, und

der Zufuhrcontroller (26j) die Zufuhr zum Tonertank (30) auf der Basis einer Feststoffdifferentialkonzentration steuert, die eine Differenz zwischen der gemessenen Feststoffkonzentration des flüssigen Toners und dem gemessenen Feststoffkonzentrationsäquivalent der verdünnten Lösung ist, um die Feststoffdifferentialkonzentration an die vorherbestimmte Konzentration anzupassen.
Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 10, welches ferner eine Flüssigkeitsvolumen-Messeinheit (80) umfasst, die ein Volumen des flüssigen Toners misst, der in dem Tonertank (30) enthalten ist, wobei der Zufuhrcontroller (26j) die Zufuhr zum Tonertank (30) ferner auf der Basis des gemessenen Volumens des flüssigen Toners steuert, um das Volumen des flüssigen Toners an ein vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen anzupassen. Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 11, bei welchem

die erste Zufuhreinheit (40) eine erste Pumpe (42) einschließt, die dem Tonertank (30) den konzentrierten flüssigen Toner zuführt,

die zweite Zufuhreinheit (50) eine zweite Pumpe (52) einschließt, die dem Tonertank (30) die verdünnte Lösung zuführt, und

der Zufuhrcontroller (26j) einen Steuerbetrag der ersten Pumpe (42) und einen Steuerbetrag der zweiten Pumpe (52) berechnet, um einen Konzentrationsfehler zwischen der vorherbestimmten Konzentration und der Feststoffdifferentialkonzentration und einen Flüssigkeitsvolumenfehler zwischen dem vorherbestimmten Flüssigkeitsvolumen und dem gemessenen Volumen des flüssigen Toners zu minimieren, und die erste Pumpe (42) und die zweite Pumpe (52) auf der Basis der berechneten Steuerbeträge steuert.
Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 12, bei welchem der Zufuhrcontroller (26j) den Steuerbetrag zumindest einer von der ersten Pumpe (42) und der zweiten Pumpe (52) auf der Basis zumindest eines von einem Änderungsbetrag der Feststoffdifferentialkonzentration und einem Änderungsbetrag des gemessenen Volumens des flüssigen Toners berechnet. Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem

der Zufuhrcontroller (26j) einen ersten Steuerbetrag auf der Basis des Konzentrationsfehlers berechnet, und die erste Pumpe (42) steuert, wenn der Konzentrationsfehler eine vorherbestimmte Schwelle überschreitet, um den Konzentrationsfehler auf der Basis des ersten Steuerbetrags zu minimieren, und

der Zufuhrcontroller (26j) einen zweiten Steuerbetrag auf der Basis des Flüssigkeitsvolumenfehlers berechnet, und die erste Pumpe (42) steuert, wenn der Konzentrationsfehler kleiner oder gleich der vorherbestimmten Schwelle ist, um den Flüssigkeitsvolumenfehler auf der Basis des zweiten Steuerbetrags zu minimieren.
Feststoff-Konzentrationssteuersystem nach Anspruch 14, wobei der zweite Steuerbetrag durch Verringern des berechneten Steuerbetrags der zweiten Pumpe (52) erhalten wird, um den Konzentrationsfehler zu minimieren. Feststoff-Konzentrationsmessverfahren zum Messen einer Feststoffkonzentration einer einen Feststoffgehalt enthaltenden Flüssigkeit, welches Feststoff-Konzentrationsmessverfahren umfasst:

Senden einer ersten Einzelimpuls-Ultraschallwelle zur Flüssigkeit;

Empfangen der ersten Einzelimpuls-Ultraschallwelle;

Senden einer zweiten Einzelimpuls-Ultraschallwelle, nachdem eine vorherbestimmte Zeit ab dem Empfang der Einzelimpuls-Ultraschallwelle verstrichen ist;

Messen einer Antwortzeit von der Transmission bis zum Empfang jeder Einzelimpuls-Ultraschallwelle;

Integrieren der gemessenen Antwortzeit in Bezug auf jeden Satz von N Impulsen, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist; und

Berechnen der Feststoffkonzentration auf der Basis der integrierten Antwortzeit.






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