JPH01184458A - 複写機のトナー濃度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、複写機のトナー濃度センサーに係り、特にト
ナーの残量を検出し得て、更にトナー濃度を一定に保持
し、若しくは複写の仕上がり状態に応じてトナー濃度を
制御するのにも好適なトナー濃度センサーに関する。

「従来の技術」 一般に、複写機は、複写品位の向上、保守管理のために
、トナー残量はもとよりトナー濃度を検出することが不
可決の要件になっている。特に、２成分形式のトナーを
使用する場合は、トナーを消費するにつれて、該トナー
とキャリアとの混合比率が変化するために、随時トナー
を補給して、所定の混合比率になるように管理する必要
がある。

従来、この種のトナー濃度を検出する装置としては、補
給されるトナーを挾んで発光素子と受光素子とを対峙さ
せておき、該発光素子と受光素子とでトナーの補給量を
検出する方式や、補給されるトナーを挟んで２枚の電極
板を対峙させておき、該電極板間の誘電率の変化でトナ
ーの補給量を検出する方式が知られるところである。

しかしながら、上記何れの形式においても、センサーの
表面にトナーが付着しやすく、これにより誤動作をする
ことが多かった。しかも、センサーは、供給されるトナ
ーの有無により供給量を計測し、これに基づきトナー濃
度等を算出する形式であるため、正確性に欠き、トナー
濃度等の高精度な制御が期待できなかった。

「発明が解決しようとする課題」 そこで、本発明は、上記事情に鑑み、トナー濃度を高精
度に検出し、該検出値によりトナー濃度を設定値に維持
し、又複写の仕上がり状態に応じて随意にトナー濃度を
可変すべく制御するのに好適な複写機のトナー濃度セン
サーを提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は、上記目的を達成すべく、検出コイルの周囲の
トナー濃度に応じた周波数の検出信号を出力する発振回
路を備え、該発振回路には、その検出信号の変化に応じ
て直流信号を出力する位相同期ループ形回路を接続した
複写機のトナー濃度センサーを特徴とするものである。

「作用」 本発明は、上記手段において、トナー濃度の変動に応じ
て発振回路の出力周波数が変化し、該発振回路の出力周
波数が変化する検出信号を位相同期ループ形回路に供与
し、位相同期ループ形回路からは、上記トナー濃度の変
動に対応する直流出力を得るようにし、斯る直流出力と
してはアナログ出力若しくはディジタル出力の何れでも
可能で、この直流出力に基づきトナー濃度を制御できる
ようにしたものである。

「実施例」 以下に、本発明に係る複写機のトナー濃度センサーの一
実施例を図面に基づき説明する。第１図において、１は
検出コイル、２はコンデンサ、３は発振回路（サインウ
ェーブ発振回路）である。

検出コイル１は、発振回路３の一部を構成するもので、
複写機のトナー及びキャリアが収納されるタンクやその
他適宜な箇所に取付けられて、トナー濃度の変動に応じ
て発振回路３から検出信号として出力される周波数が変
化するようになっている。発振回路３は、位相同期ルー
プ形回路−ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄ　１ｏｏｐ　　（以
下単にＰＬＬと称す）に接続する。ＰＬＬは、第２図に
示す如く、位相検波器４、ループフィルタ５、及び電圧
制御発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　
０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ−Ｖ　ＣＯと略称す）６を基本に
構成しである。電圧制御発振器６にはタイミング抵抗７
及びタイミングコンデンサ８を有している。ループフィ
ルタ５は、データフィルタ９に接続させである。データ
フィルタ９には、コンパレータ１０を介してＰＬＬロッ
クインジケータ１１に接続する。ＰＬＬロックインジケ
ータ１１は、発光ダイオードから成り、電流制限用抵抗
１２を直列に接続させである。データフィルタ９には、
第１図及び第２図に示す如く、直流増幅器１３を接続す
る。直流増幅器１３からはアナログ出力が取り出せるよ
うになっている。コンパレータ１０と直流増幅器１３と
には、基準電圧発生回路１４から基準電圧が供与される
ようになっている。上記データフィルタ９からは、電圧
比較回路１５を介してディジタル出力が取り出せるよう
になっている。電圧比較回路１５には、基準電圧発生回
路１６を接続させである。基準電圧発生回路１６は、抵
抗１７により基準電圧が調整できるようになっている。

上記ＰＬＬには、電圧安定化回路１８を介して直流電源
が供与されることは勿論である。

次に、上記構成の複写機のトナー濃度センサーの動作に
ついて説明する。複写機内のトナー濃度が消費に伴い変
動すると、検出コイル１を含む発振回路３からトナー濃
度の変動分に対応して周波数が変化する検出信号を出力
する。発振回路３からの検出信号は、ＰＬＬに供与され
る。ＰＬＬでは、位相検波器４が発振回路３の検出信号
と、電圧制御発振器６の出力信号との位相（周波数）を
比較する。電圧制御発振器６は、その出力信号が位相検
波器４において発振回路３の検出信号と同期するように
、ループフィルタ９を介してフィードバック制御される
。従って、ループフィルタ９からは複写機内でのトナー
濃度の変動分に見合う直流信号が出力される。ループフ
ィルタ５の直流信号は、データフィルタ９を介してコン
パレータ１０及び直流増幅器１３に供与される。ループ
フィルタ５及びデータフィルタ９は、ローパスフィルタ
で、位相検波器４の出力に含まれる不要な高調波成分や
雑音を除去するものである。又、ループフィルタ５は、
Ｐ　Ｌ、Ｌの応答特性や同期特性を決定する機能をも呈
することは周知の通りである。

上記位相検波器４において発振回路３の検出信号と電圧
制御発振器６の出力信号とが同期（ロックインと称す）
されると、コンパレータ１０によりＰＬＬロックインジ
ケータ１１が点灯する。一方、位相検波器４からの直流
信号は、ループフィルタ５、データフィルタ９、及び直
流増幅器１３を介してアナログ信号として出力される。

該アナログ信号は、複写機の動作を制御するマイクロプ
ロセッサに供与される。マイクロプロセッサは、上記ア
ナログ信号を受けて、予め設定したトナー濃度になるよ
うにトナーの供給量を制御し、又は最適な複写の仕上が
り状態が得られるようにトナー濃度を制御し、更にトナ
ーの残量をも含めてトナー濃度の状態を表示する。デー
タフィルタ９からのアナログ信号は、第１図に示す如く
、電圧比較回路１５を介してディジタル値として出力で
きるようにもなっている。該ディジタル値は、上記と同
様に複写機のマイクロプロセッサに供与されて、トナー
濃度を制御し、又トナー濃度の状態を表示するようにな
っている。又、複写機のタンク内等のトナーの残量をも
検出できることは勿論である。

上記発振回路３からの検出信号の周波数変化に対する電
圧制御発振器６の出力信号が同期できる出力周波数の動
作範囲は、タイミング抵抗７で調整できるようになって
いる。又電圧比較回路１５及び基準電圧発生回路１６は
、上記複写機内に有するマイクロプロセッサにその機能
を持たせて代替させることができる。

「発明の効果」 以上の如く、本発明に係る複写機のトナー濃度センサー
によれば、トナーの残量を検出できるばかりか、トナー
濃度の変動を高精度に検出でき、断る検出値に基づきト
ナー濃度を予め定めた設定値に保持し、又は複写の仕上
がり状態に応じて随意にトナー濃度を可変すべく制御す
るのに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複写機のトナー濃度センサーの電
気回路のブロック図、第２図はＰＬＬの内部回路の構成
図である。 １・・・検出コイル　　　２・・・発振回路４・・・位
相検波器　　　５・・・ループフィルタ６・・・電圧制
御発振器　９・・・データフィルタ１０・・・コンパレ
ータ ＩＩ・・・ＰＬＬロックインジケータ １３・・・直流増幅器　　１５・・・電圧比較器１６・
・・基準電圧比較回路 １８・・・電圧安定化回路 ＰＬＬ・・・位相同期ループ形回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出コイルの周囲のトナー濃度に応じた周波数の検出信
   号を出力する発振回路を備え、該発振回路には、その検
   出信号の変化に応じて直流信号を出力する位相同期ルー
   プ形回路を接続したことを特徴とする複写機のトナー濃
   度センサー。