JPH0676961U - Toner density detection device for image forming apparatus - Google Patents
Toner density detection device for image forming apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】現像剤の流れを妨げることなくコイルと現像剤
とを十分近づけられるようにする。
【構成】平面コイル21を、例えばプリント基板22の銅箔
をエッチングすることにより電極23から電極24までプリ
ント基板22の平面上に渦巻き状に配置する。
(57) [Summary] [Purpose] To make the coil and the developer sufficiently close to each other without disturbing the flow of the developer. A flat coil (21) is arranged spirally on the plane of a printed board (22) from an electrode (23) to an electrode (24) by etching a copper foil of a printed board (22), for example.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、例えば複写機などの画像形成装置のＬＣ共振回路を用いたトナー濃 度検出装置に関し、特にインダクタンスを有するコイルと現像剤を十分近づけら れるような構造に関する。 The present invention relates to a toner concentration detecting device using an LC resonance circuit of an image forming apparatus such as a copying machine, and more particularly to a structure in which a coil having an inductance and a developer can be brought sufficiently close to each other.
【０００２】[0002]
従来から、露光光学系によって感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜 像を現像装置によってトナーで現像した後、前記トナー像を記録紙で転写して定 着させる画像形成装置が知られている（特開昭５７−３８４８２号公報、特開昭 ６２−１５７０７０号公報等参照）。 Conventionally, an image is formed by forming an electrostatic latent image on a photosensitive drum by an exposure optical system, developing the electrostatic latent image with a toner by a developing device, and then transferring the toner image onto a recording paper and fixing it. Apparatuses are known (refer to JP-A-57-38482, JP-A-62-157070, etc.).
【０００３】 上記現像装置で現像に使用される現像剤には、１成分現像剤と２成分現像剤と がある。前記２成分現像剤は磁性のキャリア粒子と非磁性の合成樹脂性のトナー 粒子とが適度な混合比で混合して形成されるものであり、キャリア粒子に混じっ た適正混合比のトナー粒子が現像装置のマグネットローラによって運ばれ、感光 体面であるドラム上の潜像部にジャンピングして付着し、トナー像を形成させる 。Developers used for development in the developing device include a one-component developer and a two-component developer. The two-component developer is formed by mixing magnetic carrier particles and non-magnetic synthetic resin toner particles at an appropriate mixing ratio, and toner particles having an appropriate mixing ratio mixed with carrier particles are developed. It is carried by the magnet roller of the machine and jumped and adhered to the latent image part on the drum, which is the photoconductor surface, to form a toner image.
【０００４】 そして、２成分現像剤を使う場合には、トナーのみが消費され、キャリアは現 像装置内で循環して繰り返し使用されるので、現像装置内のトナー濃度を検出す る検出装置を設け、該検出装置による検出結果に基づいてトナーをトナー補給装 置から随時補給して、現像装置内で適度に帯電させ均一な混合比になるように攪 拌するようにしてある。When the two-component developer is used, only the toner is consumed, and the carrier is circulated and repeatedly used in the image forming apparatus. Therefore, a detecting device for detecting the toner concentration in the developing apparatus is used. The toner is replenished from the toner replenishing device as needed based on the detection result of the detecting device, and appropriately stirred in the developing device to stir the mixture so as to obtain a uniform mixing ratio.
【０００５】 このトナー濃度を検出する方法はいくつか考案されているが、その１つにＬＣ 発振回路の発振周波数変化を用いる方法がある。 キャリアである鉄粉とトナーとの混合物である現像剤の見掛けの透磁率はトナ ー濃度により変化する。コイルを現像剤中に埋め込む等の方法で近づけるとコイ ルのインダクタンスは雰囲気の透磁率により変化する。ＬＣ発振回路の発振周波 数は ｆ＝１／２π（ＬＣ)1/2 で与えられるから、周波数ｆを測定すればトナー濃度を検出することができる。Several methods of detecting the toner density have been devised, and one of them is a method of using the oscillation frequency change of the LC oscillation circuit. The apparent magnetic permeability of the developer, which is a mixture of iron powder as a carrier and toner, changes depending on the toner concentration. When the coils are brought close to each other by embedding them in a developer, the coil inductance changes depending on the magnetic permeability of the atmosphere. Since the oscillation frequency of the LC oscillation circuit is given by f = 1 / 2π (LC) 1/2 , the toner density can be detected by measuring the frequency f.
【０００６】 画像形成装置の現像部を示す図６において、１、２は夫々前述のドラム、マグ ネットローラである。また現像剤ケース３には、前述の２成分現像剤４が蓄えら れている。現像剤ケース３の側面には孔５が設けられ、ここに前述の方法を用い た従来のトナー濃度検出装置６が取り付けられている。 このトナー濃度検出装置６は図７に示すような構成になっている。図７におい て、インダクタンスを有する巻線コイル部７には、鉄やフェライトなど強透磁率 の芯８が基板９上に配設され、細線を巻回した巻線コイル10が芯８の回りに配設 されている。したがってトナー濃度検出装置６は巻線コイル部７が基板９から突 起した形状となっている。In FIG. 6 showing the developing unit of the image forming apparatus, reference numerals 1 and 2 are the above-mentioned drum and magnet roller, respectively. The developer case 3 stores the above-described two-component developer 4. A hole 5 is provided on the side surface of the developer case 3, and a conventional toner concentration detecting device 6 using the above-described method is attached to the hole 5. The toner concentration detecting device 6 has a structure as shown in FIG. In FIG. 7, a winding coil portion 7 having an inductance is provided with a core 8 having a strong magnetic permeability such as iron or ferrite on a substrate 9, and a winding coil 10 having a fine wire wound around the core 8. It is arranged. Therefore, the toner concentration detecting device 6 has a shape in which the winding coil portion 7 projects from the substrate 9.
【０００７】 この突起した巻線コイル部７を現像剤ケース３の孔５に挿通させる。また現像 剤ケース３内に突起物があると現像剤４の流れを妨げる為、望ましくないので、 トナー濃度検出装置６は巻線コイル部７の先端だけが現像剤ケース３の壁に沿う ように配設される。 尚、トナー濃度検出装置としては、他にも例えばコイルの中を現像剤の流路と する構成のものなども考案されている。The protruding winding coil portion 7 is inserted into the hole 5 of the developer case 3. Further, if there is a protrusion in the developer case 3, it is not desirable because it obstructs the flow of the developer 4. Therefore, in the toner concentration detecting device 6, only the tip of the winding coil portion 7 is arranged along the wall of the developer case 3. It is arranged. In addition, as the toner concentration detecting device, for example, a device in which a coil is used as a flow path of the developer has been devised.
【０００８】[0008]
ところで、従来の画像形成装置のトナー濃度検出装置では、インダクタンスに 巻線コイルを使用しているので、図７のような構成のものは、巻線コイル部３の 先端だけしか現像剤９に接触させることができず、感度が鈍いという問題点があ る。 By the way, in the conventional toner concentration detecting device of the image forming apparatus, since the winding coil is used for the inductance, in the structure as shown in FIG. 7, only the tip of the winding coil portion 3 contacts the developer 9. However, there is a problem in that the sensitivity is low.
【０００９】 またコイルの中を現像剤の流路とする方法を用いた構成のものでは、コイルの インダクタンスに最も影響を与えるコイルの中に現像剤が存在するので感度は良 好になるが、現像剤ケースの構造が複雑になり、また大きさも大きくなる等の問 題点がある。 本考案はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、現像剤の流れを妨げ ることなくコイルと現像剤とを十分近づけることが可能であり、しかも大きさも 小さくできる画像形成装置のトナー濃度検出装置を提供することを目的とする。Further, in the structure using the method in which the inside of the coil is used as the flow path of the developer, the developer is present in the coil that most affects the inductance of the coil, so that the sensitivity is good, but There are problems such as the structure of the developer case becomes complicated and the size becomes large. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to bring the coil and the developer sufficiently close to each other without disturbing the flow of the developer, and the toner of the image forming apparatus can be reduced in size. An object is to provide a concentration detection device.
【００１０】[0010]
このため本考案は、インダクタンスとキャパシタンスによる共振回路を備え、 現像剤中のトナー濃度をインダクダンスによる共振回路の周波数変化として検出 する画像形成装置のトナー濃度検出装置において、前記インダクタンスを有する コイルを前記共振回路の基板の平面上に渦巻き状に配置した平面コイルで構成し た。 For this reason, the present invention provides a toner concentration detecting device of an image forming apparatus, which includes a resonance circuit based on an inductance and a capacitance, and detects a toner concentration in a developer as a frequency change of the resonance circuit due to induction. It consists of plane coils arranged spirally on the plane of the substrate of the resonance circuit.
【００１１】[0011]
上記の構成によれば、共振回路の基板に渦巻き状の平面コイルが配置されてい る為、基板を現像剤ケース内に入れれば、平面コイルと現像剤とを十分近づける ことが可能となり、トナー濃度の感度が向上し、しかも現像剤の流れの妨げにな らず、大きさも小さくなる。 According to the above configuration, since the spiral planar coil is arranged on the substrate of the resonance circuit, if the substrate is placed in the developer case, the planar coil and the developer can be brought sufficiently close to each other, and the toner concentration Sensitivity is improved, the flow of the developer is not hindered, and the size is reduced.
【００１２】[0012]
以下、本考案の実施例を図１〜５に基づいて説明する。尚、図６及び７と同一 要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。 図４は本実施例の発振回路の回路図であり、この発振回路は、インダクタンス コイルＬ、コンデンサＣ1 、Ｃ2 、トランジスタＱ、抵抗Ｒで構成された典型的 なコルピッツ発振回路であり、このインダクタンスコイルＬが平面コイルで構成 されている。この回路に電圧Ｖが印加された時、発振信号がトランジスタＱのソ ースから出力される。尚、発振回路はコルピッツ発振回路だけでなく、他のＬＣ 発振回路であっても構わない。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The same elements as those in FIGS. 6 and 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 4 is a circuit diagram of the oscillator circuit of this embodiment. This oscillator circuit is a typical Colpitts oscillator circuit including an inductance coil L, capacitors C 1 and C 2 , a transistor Q, and a resistor R. The inductance coil L is composed of a plane coil. When a voltage V is applied to this circuit, an oscillation signal is output from the source of the transistor Q. The oscillator circuit is not limited to the Colpitts oscillator circuit and may be another LC oscillator circuit.
【００１３】 図１（Ａ）、（Ｂ）は本実施例の画像形成装置のトナー濃度検出装置20の夫々 平面図、側面図である。図１（Ａ）において、前述のインダクタンスを有する平 面コイル21は、例えばガラスエポキシからなるプリント基板22の表面上に、とも にスルーホールになっているコイル電極23からコイル電極24まで渦巻き状に配置 されている。平面コイル21の上部は、図１（Ｂ）に示すように、例えば絶縁性樹 脂等の保護層25で覆われている。プリント基板22の裏面には、発振回路のコンデ ンサＣ1 、Ｃ2 、トランジスタＱ、抵抗Ｒ等の構成部品26ａ、26ｂ、26ｃが搭載 され、平面コイル21は、コイル電極23、24を介して構成部品26ａ〜26ｃと接続し ている。またプリント基板22の裏面には、電圧Ｖの電源と接続し、外部出力とす るための電極27ａ、27ｂが配設されている。FIGS. 1A and 1B are a plan view and a side view, respectively, of the toner density detecting device 20 of the image forming apparatus of this embodiment. In FIG. 1 (A), the flat coil 21 having the above-mentioned inductance is spirally wound from the coil electrode 23, which is a through hole, to the coil electrode 24 on the surface of the printed circuit board 22 made of, for example, glass epoxy. It is arranged. As shown in FIG. 1B, the upper portion of the plane coil 21 is covered with a protective layer 25 such as an insulating resin. The rear surface of the printed board 22, Conde oscillating circuit capacitors C 1, C 2, the transistor Q, the components 26a such as resistors R, 26b, 26c are mounted, the planar coil 21 through the coil electrodes 23 and 24 It is connected to the components 26a to 26c. Further, on the back surface of the printed circuit board 22, electrodes 27a and 27b for connecting to a power source of voltage V and outputting to the outside are provided.
【００１４】 この平面コイル21を形成するには、プリント基板22の裏面の発振回路配線用パ ターンをエッチングする時に、プリント基板22の表面の銅箔もエッチングする。 これにより平面コイル21が銅箔で形成される。尚、平面コイル21を、銅線をプリ ント基板22上で渦巻き状に配置してもよい。 また平面コイル21をプリント基板22の銅箔で形成した場合、平面コイル21の幅 を50〜100 μｍ、ピッチを 100〜200 μｍ程度にするのが適当である。即ち、イ ンダクタンスを大きくするには巻数を大きくし、単位面積あたりのインダクタン スを大きくするには配線ピッチを小さくすればよいが、配線ピッチを小さくすれ ば配線パターンの断面積も小さくなって結果として平面コイル21の抵抗成分が大 きくなるので、ＬＣ回路が発振しなくなるので、平面コイル21の幅、ピッチは前 記の値が適当である。To form the planar coil 21, when the pattern for oscillation circuit wiring on the back surface of the printed board 22 is etched, the copper foil on the front surface of the printed board 22 is also etched. As a result, the plane coil 21 is made of copper foil. The plane coil 21 may be formed by arranging a copper wire on the printed board 22 in a spiral shape. When the plane coil 21 is formed of the copper foil of the printed circuit board 22, it is suitable that the width of the plane coil 21 is 50 to 100 μm and the pitch is about 100 to 200 μm. That is, the number of turns can be increased to increase the inductance, and the wiring pitch can be decreased to increase the inductance per unit area.However, if the wiring pitch is decreased, the cross-sectional area of the wiring pattern also decreases. As a result, the resistance component of the plane coil 21 becomes large, and the LC circuit does not oscillate. Therefore, the width and pitch of the plane coil 21 are appropriate as described above.
【００１５】 図２に、本実施例のトナー濃度検出装置20を現像剤ケース30に取り付けた状態 を示す。またその拡大断面図である図３に示すように、現像剤ケース30には２つ の孔31ａ、31ｂが設けられている。トナー濃度検出装置20は現像剤ケース30の中 に配設され、夫々２つの孔31ａ、31ｂに電極27ａ、27ｂを挿通させる。 これにより平面コイル21のコイル電極23からコイル電極24までが保護層25を介 して現像剤４に近接するようになり、感度良くトナー濃度が検出されるようにな る。FIG. 2 shows a state in which the toner concentration detecting device 20 of this embodiment is attached to the developer case 30. Further, as shown in FIG. 3 which is an enlarged cross-sectional view thereof, the developer case 30 is provided with two holes 31a and 31b. The toner concentration detecting device 20 is disposed in the developer case 30, and the electrodes 27a and 27b are inserted into the two holes 31a and 31b, respectively. As a result, the coil electrode 23 to the coil electrode 24 of the plane coil 21 come close to the developer 4 via the protective layer 25, and the toner concentration can be detected with high sensitivity.
【００１６】 かかる構成によれば、ＬＣ発振回路のインダクタンスＬを有する渦巻き状の平 面コイル21を基板22上に配置することにより、プリント基板22を現像剤ケース30 内に入れても現像剤の流れを妨げることはなく、平面コイル21と現像剤４とを十 分に近接させることが出来、トナー濃度の検出感度が向上する。また平面コイル 21がプリント基板22上に発振回路と一体に形成されているため形状も小さくなり 、プリント基板22をエッチングする時に平面コイル21が形成されるので低コスト 化を図ることが出来る。According to this structure, the spiral flat coil 21 having the inductance L of the LC oscillation circuit is arranged on the substrate 22, so that the developer can be removed even if the printed circuit board 22 is placed in the developer case 30. The flat coil 21 and the developer 4 can be sufficiently brought close to each other without obstructing the flow, and the toner density detection sensitivity is improved. Further, since the planar coil 21 is formed integrally with the oscillation circuit on the printed circuit board 22, the shape is also small, and the planar coil 21 is formed when the printed circuit board 22 is etched, so that the cost can be reduced.
【００１７】 尚、図５に示すように、現像剤ケース30′の一部に凹部32を形成し、この凹部 32に本実施例のトナー濃度検出装置20を配設するようにしてもよい。このように すれば平面コイル21と現像剤ケース30′の内面と面一になるので、さらに現像剤 ４の流れが妨げられなくなり望ましい。 また本実施例では、ガラスエポキシからなるプリント基板を使用したが、これ に限らず、コイルを渦巻き状に配置するように加工できる基板であれば例えばセ ラミック基板やプラスチック基板等を用いてもよい。As shown in FIG. 5, a recess 32 may be formed in a part of the developer case 30 ′, and the toner concentration detecting device 20 of this embodiment may be arranged in the recess 32. In this way, the flat coil 21 and the inner surface of the developer case 30 'are flush with each other, and it is desirable that the flow of the developer 4 is not obstructed. Further, in the present embodiment, the printed circuit board made of glass epoxy was used, but the present invention is not limited to this, and a ceramic circuit board, a plastic circuit board or the like may be used as long as it can be processed so that the coils are arranged in a spiral shape. .
【００１８】[0018]
以上説明したように本考案によれば、インダクタンスとキャパシタンスによる 共振回路を備えた画像形成装置のトナー濃度検出装置の前記インダクタンスを有 するコイルを渦巻き状の平面コイルで構成することにより、現像剤の流れを妨げ ることはなく、平面コイルと現像剤とを十分近接させることが出来、トナー濃度 の検出感度が向上する。またトナー濃度検出装置の大きさも小さくすることがで き、低コスト化を図ることが出来る。 As described above, according to the present invention, the coil having the inductance of the toner concentration detecting device of the image forming apparatus having the resonance circuit of the inductance and the capacitance is formed by the spiral flat coil, so that the developer The flat coil and the developer can be brought sufficiently close to each other without obstructing the flow, and the toner concentration detection sensitivity is improved. Further, the size of the toner concentration detecting device can be reduced, and the cost can be reduced.
【図１】本考案の実施例の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】図１のトナー濃度検出装置を現像部に取り付け
た状態を示す図。FIG. 2 is a view showing a state in which the toner concentration detecting device of FIG. 1 is attached to a developing section.
【図３】図２の部分拡大断面図。3 is a partially enlarged sectional view of FIG.
【図４】図１の発振回路の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of the oscillator circuit of FIG.
【図５】現像剤ケースの応用例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an application example of a developer case.
【図６】従来の画像形成装置の現像部の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a developing unit of a conventional image forming apparatus.
【図７】従来のトナー濃度検出装置の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional toner concentration detecting device.
20 トナー濃度検出装置 21 平面コイル 22 プリント基板 23、24 コイル電極 25 保護層 30、30′現像剤ケース Ｌ インダクタンス 20 Toner concentration detector 21 Planar coil 22 Printed circuit board 23, 24 Coil electrode 25 Protective layer 30, 30 'Developer case L Inductance
Claims (1)
振回路を備え、現像剤中のトナー濃度を該共振回路の周
波数変化として検出する画像形成装置のトナー濃度検出
装置において、 前記インダクタンスを有するコイルを前記共振回路の基
板の平面上に渦巻き状に配置した平面コイルで構成した
ことを特徴とする画像形成装置のトナー濃度検出装置。1. A toner concentration detecting device for an image forming apparatus, comprising: a resonance circuit based on an inductance and a capacitance; and detecting a toner concentration in a developer as a frequency change of the resonance circuit. A toner concentration detecting device for an image forming apparatus, comprising a flat coil arranged spirally on a flat surface of a substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1617693U JPH0676961U (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Toner density detection device for image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1617693U JPH0676961U (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Toner density detection device for image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676961U true JPH0676961U (en) | 1994-10-28 |
Family
ID=11909205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1617693U Pending JPH0676961U (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Toner density detection device for image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676961U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014224805A (en) * | 2013-04-23 | 2014-12-04 | 株式会社リコー | Permeability detector, developing apparatus, and image forming apparatus |
| WO2018142760A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Toner detection device |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP1617693U patent/JPH0676961U/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014224805A (en) * | 2013-04-23 | 2014-12-04 | 株式会社リコー | Permeability detector, developing apparatus, and image forming apparatus |
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