JPS6246192Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、乾式電子複写機に広く用いられてい
る一成分系の磁性トナーの容器中の量を検出する
装置に関するものである。

一般に、乾式電子複写機においては、トナー供
給用の容器とトナー回収用の容器が設けられてい
る。供給用の容器に対しては、容器内のトナーが
空になつたときに信号を発生するいわゆるエンプ
テイーセンサーが要求される。また回収用の容器
に対しては、容器が満杯になつたときに信号を発
生するいわゆるフルセンサーが要求されている。
フルセンサーに対しては、回収用容器の取りはず
しが容易に行えることも同時に要求される。

従来、乾式電子複写機用トナーの検出装置とし
ては、圧電振動子を用いた検出装置が多く用いら
れている。

第１図は従来の圧電式トナー検出装置の概略構
造を示す断面図である。図示の装置は、ユニモル
フ振動子１、発振回路２、およびユニモルフ振動
子の振動（発振）の有無を判別して必要な信号を
発生する信号処理回路３から構成されている。第
１図に示したトナー検出装置においては、トナー
４が振動子１に触れてない場合、発振回路２は自
励発振を持続している。トナー４が振動子１の振
動面に触れると、接触圧により振動が減衰し、つ
いには発振が停止する。したがつて、発振電流を
整流してトランジスタをオン−オフすることによ
り、トナー４の有無を検出表示することができ
る。

従来の圧電式トナー検出装置においては、セン
サーとなる振動子１がトナー４と直接接触するた
め、トナーの成分にかかわりなく検出が可能であ
るという利点をもつている。しかしながら、トナ
ー４と振動子面を接触させるために、容器１１の
壁面に穴をあけ、振動子１の振動面を容器内に露
出させる必要がある。それ故、これを回収用の容
器に対してフルセンサーとして用いると、回収用
容器の取りはずしが不便となるという欠点があつ
た。

さらに、トナーの供給用容器に対してエンプテ
イーセンサーとして用いる場合にも、トナーの供
給方式によつては、容器内でトナーの撹拌が必要
となり撹拌時に振動子面に加わる圧力が一時的に
無くなる状態を生じて誤動作とするという欠点が
あつた。

本考案はこれらの欠点をなくし、磁性トナーの
磁性を利用して、容器の外側から非接触の検出を
可能にした検出装置であり、開磁路を有する磁気
コアに巻線を施してなる磁気センサーとこれとほ
ぼ同じインピーダンス特性を有するインピーダン
ス素子とを平衡辺としてブリツジを構成し、前記
磁気センサーの開磁路部を磁性を有するトナーの
容器の外側に近接配置し、容器内のトナーの量に
対応して変化するブリツジ出力を増幅および整流
してトランジスタをスイツチングさせて容器内の
トナーの量を検出することを特徴としている。

以下本考案について図面を用いて詳しく説明す
る。

第２図は本考案の磁性トナー検出装置の構成ブ
ロツク図であり５，６，７，８，９はそれぞれ発
振回路、ブリツジ回路、増幅回路、整流回路、ス
イツチング回路であり１０は磁気センサーであ
る。磁気センサー１０は開磁路部を有する磁心に
巻線を施した構成を有し、磁性トナー４の容器１
１の外側に、開磁路部が容器外壁に近接対向する
ようにして配置されている。

第３図は第２図に示したＡ〜Ｄの各点の電圧波
形を示したものであり、ａはトナーが無い時、ｂ
はトナーが有る時の電圧波形である。

第３図を参照して第２図の装置の動作を説明す
る。

先ず、ブリツジ回路６において、平衡辺のイン
ピーダンスを磁気センサー１０とほぼ同じインピ
ーダンスとする。具体的には、磁気センサー１０
と同じ形状・寸法で同一仕様のインダクター１２
を使用し、残りの対向辺を同一特性の抵抗１３，
１４で構成するとバランスを容易に取ることがで
きる。

トナー４が無い場合に、第２図のＢ点の出力を
第３図ａに示すように極小となるようにバランス
調整する。このとき、Ｃ点およびＤ点の出力は零
となり、スイツチング回路９のトランジスタはオ
フとなる。次に、磁気センサー１０の近傍の容器
１１内にトナー４がある場合には、トナーの磁性
のために磁気センサー１０のインピーダンスが変
化し、ブリツジ回路６のバランスがくずれ、Ｂ点
に出力電圧を生ずる。

例えば、センダスト（商標）で、縦12mm、横４
mm、厚さ２mm、中央のへこみ２mmのコ字形コアに
0.03（φ）mmのポリウレタン被覆銅線を1000回巻
いて磁気センサーを構成した。この磁気センサー
を壁厚１mmのトナー容器の近傍に配置した。トナ
ーの入つて無い場合の磁気センサーのインダクタ
ンス105mHに対してトナーの入つている場合の
磁気センサーのインダクタンスは111mHとな
り、磁気センサーのインダクタンスがトナー４の
磁性のために約５％増加することが確認された。

ブリツジのバランス時とバランスがくずれたと
きのＢ点における出力電圧の比は、トナー４の磁
気特性および磁気センサーの構造等によつて異な
るが、上記の磁気センサーの例の場合、トナー有
の場合出力電圧100mVでトナー無しの場合20mV
で、約５倍の電圧比が得られた。Ｂ点に生じた出
力電圧を、さらに、増幅回路７により増幅し、Ｃ
点の波形を得る。このとき、第３図ｂに示すよう
に、飽和まで増幅する必要はない。Ｃ点の出力電
圧を整流回路８により整流し、出力Ｄによりスイ
ツチング回路９のトランジスタをオンさせること
によりトナー４の有ることが検出される。

本考案では、第２図に示すように開磁路を有す
るコアに巻線を施した磁気センサー１０を用い、
磁性トナーの有無による磁気センサーのインピー
ダンス（インダクタンス）の変化をブリツジ回路
を用いて検出しているため、検出感度を高くする
ことが可能であり、実施例においては厚さ約２mm
の容器内のトナーの有無の検出が可能であつた。

以上示したように、本考案によれば、磁性トナ
ーのセンサーとして開磁路部を有する磁気コアに
巻線を施したものを用い、かつこのセンサーをそ
の開磁路部がトナー容器外面に対向するように近
接配置されているから、容器内から外部にいかな
る部材をも導出することなく容器の外側から非接
触でトナーの有無を検出することが可能であるた
め、特に容器の取りはずしを行う回収用の容器に
用いられるフルセンサーに適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトナー検出装置の一例を示す概
略構造図、第２図は本考案による装置の構成ブロ
ツク図、第３図は第２図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ点の電
圧波形を示す図で、ａはトナーがない場合、ｂは
トナーが存在する場合について示す図である。図
中、１……振動子、２，５……発振回路、３……
信号処理回路、４……磁性トナー、６……ブリツ
ジ回路、７……増幅回路、８……整流回路、９…
…スイツチング回路、１０……磁気センサー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 開磁路部を有する磁気コアに巻線を施してなる
   磁気センサーを一辺とする平衡ブリツジ回路と、
   該平衡ブリツジ回路の対向頂点間に一定の交流を
   印加する発振器と、該平衡ブリツジ回路の残りの
   対向頂点間の出力を増幅する増幅器と、該増幅器
   出力を整流する整流回路と、該整流回路出力でス
   イツチングされるスイツチング回路とを有し、磁
   性トナー用容器の外側に近接して上記磁気センサ
   ーの開磁路部が対向配置され、上記スイツチング
   回路が該磁性トナー用容器内のトナーの量に応じ
   て制御されるようにした磁性トナー検出装置。