DE3324544C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tonerdichtefühler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 27 46 352 ist bereits ein Tonerdichtefüh­ ler bekannt, der aus wenigstens zwei sich räumlich ge­ genüberliegenden Wicklungen besteht, welche von einer Schwingschaltung gespeist werden, wobei zwischen den sich gegenüberliegenden Wicklungen ein Zwischenraum ge­ bildet ist, durch den ein Toner enthaltender Entwickler hindurchbewegt wird, so daß eine Änderung der Tonerdichte eine Änderung in der Induktivität der Wicklungen und da­ mit eine Änderung der Ausgangsfrequenz der Schwingschal­ tung bewirkt. Bei dieser bekannten Konstruktion sind die Fühlerspulen als flache Platten ausgeführt, um zu errei­ chen, daß die Strömung des Entwicklers durch das Vorhan­ densein der Fühlereinrichtung nicht wesentlich behindert wird. Der Abstand zwischen den wenigstens zwei sich räum­ lich gegenüberliegenden Wicklungen ist bei der bekannten Konstruktion verhältnismäßig groß, so daß dadurch keine besonders hohe Empfindlichkeit der Fühleranordnung er­ reicht werden kann. Da ferner bei dieser bekannten Kon­ struktion der Toner auf beiden Seiten jeder der Fühler­ spulen fließt, ergibt sich keine wirksame Addition der in den jeweiligen Wicklungen induzierten Magnetflüsse, so daß auch mehrere Wicklungen, mindestens drei Wicklun­ gen, erforderlich sind, und hintereinander geschaltet wer­ den müssen, um überhaupt eine annehmbare Wirkung erzie­ len zu können.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen Tonerdichtefühler der angegebenen Gattung derart zu ver­ bessern, daß bei einfachem und besonders kompaktem Auf­ bau die jeweils vorhandene Tonerdichte mit hoher Genauig­ keit und hoher Empfindlichkeit erfaßt werden kann, ohne dadurch die Strömung des Toners bzw. des Entwicklers we­ sentlich zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Tonerfühlers wird insbesondere eine besonders gute magnetische Kopp­ lung zwischen den zwei sich gegenüberliegenden Wicklun­ gen bzw. Magnetanordnungen erreicht, so daß ein ge­ schlossener magnetischer Kreis zwischen den zwei sich gegenüberliegenden Wicklungen realisiert wird, durch den die Meßempfindlichkeit wesentlich verbessert wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Tonerdichtefühlers ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Fühlers, in welcher eine Verbindung von Wicklungen und die Magnetflüsse dargestellt sind, und

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben. In Fig. 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichneter Tonerdich­ tefühler gemäß der Erfindung dargestellt. Der Fühler 30 weist ein Paar Wicklungen 20 und 20′ auf, welche auf ein Paar einander gegenüberliegender Magnetkerne 22 bzw. 22′ auf­ gebracht sind. Die Wicklungen 20 und 20′ sind dadurch gebil­ det, daß Drähte 24 und 24′ um die Kerne 22 bzw. 22′ gewickelt sind. Ein Abdeckteil 26 ist an einem Ende der Wicklung 20′ gehal­ tert, welche der Wicklung 20 gegenüber liegt, wodurch dazwi­ schen eine Bahn für den Toner 18 festgelegt ist. Die Wick­ lungen 20 und 20′ sind in Reihe geschaltet, so daß die Anzahl der Magnetflußlinien, die gemeinsam durch die Wicklungen hin­ durchgehen, größer wird, wie beispielsweise in Fig. 2 darge­ stellt ist.

In der beschriebenen Ausführung bilden die Magnetflüsse, wel­ che durch die Wicklungen 20 und 20′ erzeugt worden sind, je­ weils geschlossene Kreise, die zusammen durch die Wicklungen verlaufen, selbst wenn der Spalt zwischen den Wicklungen et­ was größer ist. Dies fördert einen glatten und gleichmäßigen Fluß des Toners 18 auf der Bahn zwischen den einander gegen­ überliegenden Abdeckteilen 26 und 26′. Da darüber hinaus bei­ nahe der gesamte Magnetfluß 32 von dem Toner 18 gekreuzt wird, kann eine Änderung in der Tonerdichte mit einer hohen Empfindlichkeit als eine Änderung in der zusammengesetzten Induktion bzw. Induktivität der beiden Wicklungen 20 und 20′ festgestellt werden. Wenn daher der Fühler 30 mit einer Schwingschaltung verbunden ist, kann eine Schwingungsfrequenz erhal­ ten werden, welche das genaue Ebenbild der augenblickli­ chen Tonerdichte ist. Die Schwingungsfrequenz kann in eine Spannung oder in einen Impuls umgewandelt werden; in dem zweiten Fall wird dann ein Tonerdichtesignal erzeugt, in­ dem die Impulse für einen jeweils vorbestimmten Zeitab­ schnitt gezählt werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar­ gestellt. Der Fühler in Fig. 3 weist ein Paar Wicklungen 40 und 40′ auf, welche jeweils auf ferromagnetischen Kernen 42 und 42′ aufgebracht sind und durch Drähte 44 und 44′ gebil­ det sind. In diesem Fall bilden die Magnetflüsse 46, welche durch die Wicklungen 40 und 40′ erzeugt werden, einen einzigen geschlossenen Kreis durch die Wicklungen hindurch. Der Fühler der Fig. 3 hat teil an der Arbeitsweise und Wir­ kung, die mit dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Fühler er­ reichbar sind.

Die Wicklungen in jeder der beschriebenen Ausführungsformen können erforderlichenfalls in Reihe oder parallel geschaltet werden, solange die Richtungen der sich ergebenden Magnet­ flüsse miteinander gemeinsam, d. h. gleich sind. Das Toner­ dichtesignal kann mittels einer entsprechenden Maßnahme erzeugt werden, indem beispielsweise ein Ausgang eines Oszillators, welcher auf einer gegebenen Frequenz schwingt, an eine Fühlerspule angelegt wird und dann eine Än­ derung in der Anschlußspannung infolge einer Änderung in der Spulenimpedanz erhalten und abgegriffen wird.

Gemäß der Erfindung ist somit ein Tonerdichtefühler geschaf­ fen, mit welchem eine Tonerdichte mit hoher Genauigkeit und Empfindlichkeit weitgehend unabhängig von der Breite eines Entwickler­ durchgangs gefühlt werden kann.

Claims (2)

1. Tonerdichtefühler, bestehend aus zwei sich räumlich gegenüberliegenden Wicklungen, welche von einer Schwingschaltung gespeist werden und die unter Bil­ dung eines Zwischenraumes zwischen sich voneinander beabstandet sind, wobei durch den Zwischenraum ein Toner enthaltender Entwickler hindurchbewegt wird, so daß eine Änderung der Tonerdichte eine Änderung in der Induktivität der Wicklungen und damit eine Änderung der Ausgangsfrequenz der Schwingschaltung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) für jede Wicklung (24, 24′; 44, 44′) ein Magnet­ kern (22, 22′; 42, 42′) vorgesehen ist,
• b) die Magnetkerne (22, 22′; 42, 42′) ihre zugeord­ nete Wicklung (24, 24′; 44, 44′) wenigstens teilweise umschließen,
• c) die zwei Wicklungen (24, 24′; 44, 44′) zueinander benachbart angeordnet sind, und
• d) die Stirnflächen der so gebildeten zwei Magnet­ anordnungen, welche an die Bahn des Toners an­ grenzen, einander gegenüberliegenden angeordnet sind, so daß die erzeugte Induktion einen im we­ sentlichen geschlossenen Kreis bildet, der im we­ sentlichen durch die Bahn des Toners unterbrochen ist.

2. Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander hinweisenden Enden der jeweiligen Magnet­ kerne (22, 22′; 42, 42′) jeweils durch ein Platten­ teil (26, 26′) abgedeckt sind, so daß sich zwei Plat­ tenteile (26, 26′) gegenüberliegen, die die Bahn des Toners seitlich begrenzen.