JPS6367653B2 - - Google Patents

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JPS6367653B2
JPS6367653B2 JP55185307A JP18530780A JPS6367653B2 JP S6367653 B2 JPS6367653 B2 JP S6367653B2 JP 55185307 A JP55185307 A JP 55185307A JP 18530780 A JP18530780 A JP 18530780A JP S6367653 B2 JPS6367653 B2 JP S6367653B2
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Japan
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phase difference
voltage
change
toner
phase
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JPS57111566A (en
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Hiroshi Yamada
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0849Detection or control means for the developer concentration
    • G03G15/0853Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by magnetic means

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トナー濃度検出回路、特にトナーと
キヤリアとの混合比に応じて、当該混合比に対応
しているリアクタンスの変化を検出するに当つて
当該リアクタンスの変化に基づく電圧と電源電圧
との位相差を検出し、当該位相差を所定の位相差
内に減じるようトナーを供給して、トナー濃度を
所定の濃度に保持されるようにしたトナー濃度検
出回路に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a toner concentration detection circuit, in particular, a method for detecting a change in reactance corresponding to a mixture ratio of toner and carrier. A toner concentration detection circuit that detects a phase difference between a base voltage and a power supply voltage, supplies toner to reduce the phase difference to within a predetermined phase difference, and maintains the toner concentration at a predetermined concentration. It is.

従来から知られているインピーダンス、特にリ
アクタンスの変化を検出し、その処理を行なう回
路として、第1に、交流ブリツジによる方法や、
直・並列共振回路を構成して電圧や電流の大きさ
の変化として取り出す方法、第2に、上記リアク
タンスの変化を発振回路における発振素子の一部
として構成した場合のリアクタンス分の変化とし
て利用し、発振周波数の変化や発振出力のレベル
の大きさの変化として取り出す方法などが知られ
ている。
Conventionally known circuits for detecting and processing changes in impedance, especially reactance, include a method using an AC bridge,
The second method is to configure a series/parallel resonant circuit and extract it as a change in the magnitude of voltage or current.The second method is to use the change in reactance described above as a change in reactance when configured as part of an oscillation element in an oscillation circuit. There are known methods for extracting the signal as a change in the oscillation frequency or a change in the level of the oscillation output.

第1の交流ブリツジ法におけるインダクタンス
の変化を検出する場合、例えばインダクタンスの
変化を検出するのに比較的適しているマツクスウ
エル・ブリツジ回路を利用した場合においても、
当該マツクスウエル・ブリツジ回路の偏差出力
(偏差電圧)は交流ブリツジである限り、対辺の
電圧の大きさと位相とがそれぞれ完全に一致しな
ければ上記偏差出力は零にならない。通常検出回
路として使用される交流ブリツジ回路では偏差出
力の電圧の大きさだけで検出するから、検出コイ
ルのQを上げても上記偏差出力は完全に零になら
ず、従がつて、当該偏差出力を増幅して検出感度
を上げようとしても限界がある。また第1の共振
回路を構成する方法として、例えば直列共振回路
を考えた場合、インダクタンスとキヤパシタンス
との共振により流れる電流は大きく変化するが、
共振点近くの変化分の大きい部分を利用すると単
峰特性のため、共振点を境界として電流の流れる
方向が逆転し利用し難たい欠点がある。第1の方
法には上記のような問題点があるため、第2の方
法、即ち発振周波数の変化や発振出力のレベルの
大きさの変化として検出する方法が考えられる。
しかし、この第2の方法についても発振回路を構
成し能動回路として機能させているため、温度、
湿度等の環境によつて発振周波数や発振出力のレ
ベルの大きさが変化する不安定さの欠点がある。
When detecting changes in inductance in the first AC bridge method, for example, even when using a Maxwell bridge circuit that is relatively suitable for detecting changes in inductance,
As long as the Maxwell bridge circuit is an AC bridge, the deviation output (deviation voltage) of the Maxwell bridge circuit will not become zero unless the magnitude and phase of the voltage on the opposite side completely match each other. In the AC bridge circuit normally used as a detection circuit, the deviation output is detected only by the magnitude of the voltage of the deviation output, so even if the Q of the detection coil is increased, the deviation output does not become completely zero. Even if we try to increase the detection sensitivity by amplifying it, there are limits. Furthermore, as a method of configuring the first resonant circuit, for example, when considering a series resonant circuit, the current flowing due to the resonance between the inductance and capacitance changes greatly.
If a large variation area near the resonance point is used, the single-peak characteristic causes the direction of current flow to reverse around the resonance point as a boundary, making it difficult to utilize. Since the first method has the above-mentioned problems, a second method, that is, a method of detecting a change in the oscillation frequency or a change in the level of the oscillation output may be considered.
However, since this second method also configures an oscillation circuit and functions as an active circuit, the temperature
It has the disadvantage of instability in that the oscillation frequency and the level of the oscillation output change depending on the environment such as humidity.

本発明は、上記欠点の解決することを目的とし
ており、インダクタンスや静電容量のキヤパシタ
ンスの変化に応じて変化するインピーダンスの位
相の変化として検出し、検出感度及び精度の良好
なトナー濃度検出回路を提供することを目的とし
ている。そしてそのため本発明のトナー濃度検出
回路は印刷装置に使用される現像剤であつて、ト
ナーと当該トナーを運ぶキヤリアとの2成分系現
像剤のトナー濃度の変化を電気的手段のインピー
ダンスの変化で検出するトナー濃度検出回路にお
いて、上記トナーとキヤリアとの混合物の混合比
に応じて上記インピーダンスにおけるリアクタン
ス分の変化となつて変動するリアクタンス変動手
段をもうけると共に、当該リアクタンス分の変化
に基づき、位相が変動した電圧を取り出すと共に
当該電圧と電源電圧との位相差を検出する位相差
検出手段をそなえ、当該位相差検出手段によつて
監視されている位相差が予め設定された位相差に
対し変化分が生じたとき、当該位相差に対する変
化分に対応して上記トナーを供給させる制御電圧
発生手段をもうけ、トナー濃度を所定の濃度に保
持されるようにしたことを特徴としている。以下
図面を参照しつつ説明する。第1図は本発明のト
ナー濃度検出回路の一実施例構成、第2図は第1
図図示構成の場合についてのベクトル図、第3図
は位相差を有する2信号の処理動作を説明する動
作説明図、第4図は本発明のトナー濃度検出回路
の他の実施例構成、第5図は位相特性曲線図、第
6図は位相差電圧発生回路の一実施例構成、第7
図は第6図の出力特性図をそれぞれ示している。
The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks, and provides a toner concentration detection circuit that detects changes in the phase of impedance that change according to changes in inductance and capacitance, and has good detection sensitivity and accuracy. is intended to provide. Therefore, the toner concentration detection circuit of the present invention detects changes in the toner concentration of a two-component developer used in a printing device, consisting of toner and a carrier that carries the toner, by detecting changes in the impedance of an electrical means. In the toner concentration detection circuit for detection, a reactance varying means is provided which varies as a reactance change in the impedance in accordance with the mixture ratio of the toner and carrier mixture, and the phase is adjusted based on the reactance change. It is equipped with a phase difference detection means that extracts the fluctuated voltage and detects the phase difference between the voltage and the power supply voltage, and the phase difference monitored by the phase difference detection means is changed by the amount of change with respect to the preset phase difference. The present invention is characterized in that it includes a control voltage generating means for supplying the toner in accordance with the amount of change in the phase difference when this occurs, so that the toner concentration is maintained at a predetermined concentration. This will be explained below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the toner concentration detection circuit of the present invention, and FIG.
3 is an operation explanatory diagram for explaining the processing operation of two signals having a phase difference, FIG. 4 is a vector diagram for the case of the configuration shown in the figure, FIG. The figure is a phase characteristic curve diagram, Figure 6 is an example configuration of a phase difference voltage generation circuit, and Figure 7 is a phase characteristic curve diagram.
The figures show the output characteristic diagrams of FIG. 6, respectively.

第1図において、符号1は交流電源であつて正
弦波を有する電源が一般に用いられるもの、2は
検知コイルであつて、当該検知コイル2の内部に
トナーとキヤリアとの混合物を通して該検知コイ
ル2のインダクタンスLがトナーとキヤリアとの
混合物の混合比に応じて変化するもの、3,4,
5は抵抗を表わしている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an alternating current power source, in which a power source having a sine wave is generally used, and 2 denotes a detection coil, into which a mixture of toner and carrier is passed. 3, 4, whose inductance L changes depending on the mixing ratio of the mixture of toner and carrier;
5 represents resistance.

交流電源1の電圧をV0、検知コイル2の電圧
をVL、抵抗3,4,5の電圧をそれぞれV3
V4,V5で表わし、交流ブリツジを構成する検知
コイル2と抵抗3、抵抗4と5の中間点P,Qの
偏差電圧をVDと表わしたとき次の式が成立する。
The voltage of AC power supply 1 is V 0 , the voltage of detection coil 2 is V L , the voltage of resistors 3, 4, and 5 is V 3 , respectively.
When V 4 and V 5 are expressed, and the deviation voltage at midpoints P and Q between the detection coil 2 and the resistor 3, and between the resistors 4 and 5, which constitute the AC bridge, is expressed as V D , the following equation holds true.

V〓0=V〓4+V〓5=V〓L+V〓3 ………(1) V〓D=V〓3−V〓5 ………(2) ここで交流ブリツジを構成する抵抗4,5につ
いて、R4=R5に選定すると式(1)、(2)は V〓0=2V〓4=2V〓5=V〓L+V〓3 ………(3) ∴V〓D=V〓3−1/2V〓0 ………(4) また周知の如く検知コイル2の電圧VLと抵抗
3の電圧V3との位相差は90゜の関係にある。そし
て交流電源1の電圧V0が一定であり、検知コイ
ル2のインダクタンスLが変わつてその電圧VL
が変化すると、上記抵抗3の電圧V3は式(3)の関
係を保ちながら変化する。この変化の様子が第2
図のベクトル図に示されている。同図において符
号V0,VL,V3,VD,P,Qは第1図のものに対
応する。
V〓 0 =V〓 4 +V〓 5 =V〓 L +V〓 3 ………(1) V〓 D =V〓 3 −V〓 5 ………(2) Here, the resistor 4 that constitutes the AC bridge, Regarding 5, if R 4 = R 5 is selected, equations (1) and (2) are V〓 0 = 2V〓 4 = 2V〓 5 = V〓 L + V〓 3 ………(3) ∴V〓 D = V 〓 3 −1/2V〓 0 (4) Also, as is well known, the phase difference between the voltage V L of the detection coil 2 and the voltage V 3 of the resistor 3 is 90°. Then, the voltage V 0 of the AC power supply 1 is constant, and as the inductance L of the detection coil 2 changes, the voltage V L
When V 3 changes, the voltage V 3 across the resistor 3 changes while maintaining the relationship of equation (3). This change is the second
Illustrated in the vector diagram of fig. In the figure, the symbols V 0 , V L , V 3 , V D , P, and Q correspond to those in FIG. 1.

第2図のベクトル図から明らかな様に、抵抗3
の電圧V3のベクトルは交流電源1の電圧V0を直
径とする円周上の点Qを動くベクトルである。一
方式(4)で表わされる中間点P,Qの偏差電圧VD
のベクトルは第2図においてPQ→で表わされる。
As is clear from the vector diagram in Figure 2, resistance 3
The vector of the voltage V 3 is a vector that moves at a point Q on the circumference whose diameter is the voltage V 0 of the AC power supply 1. On the other hand, the deviation voltage V D at the intermediate points P and Q expressed by equation (4)
The vector of is represented by PQ→ in FIG.

検知コイル2のインダクタンスLが変わると抵
抗3の電圧V3の上記円周上の点Qも変化するか
ら、中間点P,Qの偏差電圧VDの大きさは不変
であるがその位相が変わることが判る。即ち、検
知コイル2のインダクタンスLの変化に応じて中
間点P,Qの偏差電圧VDの位相も変化する。そ
こで交流電源1の電圧V0の位相よりα遅れた位
相に当該中間点P,Qの偏差電圧VDがなるよう
検知コイル2のインタクタンスLの基準値を定め
ておく。そしてこのときの位相差αを基準にと
り、当該基準位相差αに対する位相差の変化分を
検出する。検知コイル2のインダクタンスLが上
記基準値より離れ変化すれば、中間点P,Qの偏
差電圧VDと交流電源1の電圧V0との基準位相差
αに対し位相差の変化分±θが現われる。従がつ
て、例えば検知コイル2のインダクタンスLが上
記基準値よりも小さくなれば、その電圧VLも小
さくなるので、中間点P,Qの偏差電圧VDのベ
クトルはPQ→からPQ→′に変わり、基準位相差αに
対し位相差の変化分θが第2図図示の如く現われ
る。また、検知コイル2のインダクタンスLが上
記基準値よりも大きくなれば、基準位相差αに対
し位相差の変化分―θ(基準位相差αに対し時計
方向に変位すれば負、反時計方向に変位すれば正
にとる)が現われる。
When the inductance L of the detection coil 2 changes, the voltage V 3 of the resistor 3 also changes at the point Q on the circumference, so the magnitude of the deviation voltage V D between the intermediate points P and Q remains unchanged, but its phase changes. I understand that. That is, as the inductance L of the detection coil 2 changes, the phase of the deviation voltage V D at the intermediate points P and Q also changes. Therefore, the reference value of the intance L of the detection coil 2 is determined so that the deviation voltage V D at the intermediate points P and Q has a phase delayed by α from the phase of the voltage V 0 of the AC power source 1. Then, using the phase difference α at this time as a reference, a change in the phase difference with respect to the reference phase difference α is detected. If the inductance L of the detection coil 2 changes away from the above reference value, the change in phase difference ±θ will be appear. Therefore, for example, if the inductance L of the detection coil 2 becomes smaller than the above reference value, the voltage V L also becomes smaller, so the vector of the deviation voltage V D between the midpoints P and Q changes from PQ→ to PQ→′. As a result, a change θ in the phase difference with respect to the reference phase difference α appears as shown in FIG. Moreover, if the inductance L of the detection coil 2 becomes larger than the above reference value, the change in the phase difference -θ with respect to the reference phase difference α (if the displacement in the clockwise direction with respect to the reference phase difference α is negative, the change in the counterclockwise direction If it is displaced, it will be positive) will appear.

このような検知コイル2のインダクタンスLの
変化に対する位相差の変化分±θを検出する方式
は、上記検知コイル2のインダクタンスLに損失
抵抗が含まれていても、交流電源1の電圧V0
中間点P,Qの偏差電圧VDとの位相差αを上記
損失抵抗を考慮した上で任意に設定できるので、
当該基準位相差αに対し位相差の変化分±θが完
全に零となる検知コイル2のインダクタンスLが
存在し、また、交流電源1の電圧V0の大きさが
変動しても、第2図のベクトル図は相似関係で変
るだけであるから、位相差に対応する偏差出力の
大きさには全く影響を受けることはなく、制御信
号を得る検出回路として適している。
This method of detecting the change ±θ of the phase difference with respect to the change in the inductance L of the sensing coil 2 can be used to Since the phase difference α between the intermediate points P and Q and the deviation voltage V D can be set arbitrarily, taking into account the loss resistance mentioned above,
There exists an inductance L of the detection coil 2 such that the change in phase difference ±θ is completely zero with respect to the reference phase difference α, and even if the magnitude of the voltage V 0 of the AC power supply 1 fluctuates, the second Since the vector diagram shown in the figure only changes due to the similarity relationship, it is not affected at all by the magnitude of the deviation output corresponding to the phase difference, and is suitable as a detection circuit for obtaining control signals.

トナーの主成分であるカーボン及びキヤリアの
主成分である鉄粉との混合物が上記検知コイル2
を通過すると、当該混合物のトナーとキヤリアの
混合比に応じて検知コイル2のインダクタンスL
が変化する。印刷物が正常な濃度で印刷されてい
るときのトナー濃度を検出している検知コイル2
のインダクタンスをL0としたとき、交流電源1
の電圧V0と中間点P,Qの偏差電圧VDとの位相
差がαとなるように基準位相差が設定される。ト
ナー濃度が下がり、即ちトナーの混合比が低下し
て来ると、印刷物の印字濃度が低下する。そし
て、検知コイル2のインダクタンスがL1(L1
L0)に増加するから、上記説明の如く交流電源
1の電圧V0と中間点P,Qの偏差電圧VDとの間
に位相差の変化分−θが現われてくる。
A mixture of carbon, which is the main component of the toner, and iron powder, which is the main component of the carrier, is used in the detection coil 2.
, the inductance L of the detection coil 2 changes depending on the mixture ratio of toner and carrier in the mixture.
changes. Detection coil 2 detects toner density when printed matter is printed with normal density
When the inductance of is L 0 , AC power supply 1
The reference phase difference is set so that the phase difference between the voltage V 0 at the point P and the deviation voltage V D at the intermediate points P and Q becomes α. When the toner concentration decreases, that is, the toner mixing ratio decreases, the print density of the printed matter decreases. Then, the inductance of the detection coil 2 is L 1 (L 1 >
L 0 ), a change in phase difference -θ appears between the voltage V 0 of the AC power supply 1 and the deviation voltage V D at the midpoints P and Q, as described above.

第3図は位相差を有する2信号の処理動作を説
明する動作説明図であつて、同図Aは位相差が比
較的小さい場合、同図Bは位相差が比較的大きい
場合を示している。
FIG. 3 is an operation explanatory diagram illustrating the processing operation of two signals having a phase difference, and FIG. 3A shows a case where the phase difference is relatively small, and FIG. 3B shows a case where the phase difference is relatively large. .

波形VDと波形V0との位相差は第3図Aにおい
てθA、第3図BにおいてθBである。υDはV0及び
VDのそれぞれの立上りによつて得られる。即ち、
V0とVDとの位相差θA,θBに比例した幅をもつ出
力を表わしている。このυDの信号を得るには、例
えば、0ボルトを比較基準値にもつコンパレータ
とRS形フリツプ・フロツプを接続する回路構成
が用いられる。υSはV0の周期の例えば1/4の幅を
もつた信号であり、υDの立上りでワンシヨツト・
マルチ・バイブレータ回路を作動させれば得られ
る。υS―υDは上記υSを差引いた信号で、第3図A
では正の信号が出力されるのに対し、第3図Bで
は負の信号が出力される。上υS―υDの平均を取れ
ば第3図Aでは正の直流電圧が、第3図Bでは負
の直流電圧が得られる。これは、上記υS―υDの信
号を例えばロー・パス・フイルターに通すことに
よつて得られる。そして、この直流電圧は上記位
相差を有する2信号の位相差に比例しているの
で、制御電圧として使用されることができる。
The phase difference between waveform V D and waveform V 0 is θ A in FIG. 3A and θ B in FIG. 3B. υ D is V 0 and
It is obtained by each rising edge of V D. That is,
It represents an output having a width proportional to the phase difference θ A and θ B between V 0 and V D. To obtain this υ D signal, for example, a circuit configuration is used in which a comparator having 0 volts as a comparison reference value and an RS type flip-flop are connected. υ S is a signal with a width that is, for example, 1/4 of the period of V 0 , and a one-shot signal occurs at the rise of υ D.
Obtained by operating a multi-vibrator circuit. υ S - υ D is the signal obtained by subtracting the above υ S , as shown in Figure 3A.
3B, a positive signal is output, whereas in FIG. 3B, a negative signal is output. If we take the average of the above υ S - υ D , we will get a positive DC voltage in Figure 3A and a negative DC voltage in Figure 3B. This can be obtained by passing the signal υ S - υ D through a low pass filter, for example. Since this DC voltage is proportional to the phase difference between the two signals having the phase difference, it can be used as a control voltage.

このことから、第1図図示の検知コイル2でト
ナーの混合比の低下を検出し、交流電源1の電圧
V0と中間点P,Qの偏差電圧VDとの間に位相差
の変化分θが現われると、当該位相差の変化分θ
に比例した制御電圧が発生するから、こ制御電圧
によつてトナーを供給するようにすれば、常に適
正な印字濃度が保証される。
From this, the detection coil 2 shown in FIG.
When a change in phase difference θ appears between V 0 and the deviation voltage V D at intermediate points P and Q, the change in phase difference θ
Since a control voltage proportional to is generated, if toner is supplied using this control voltage, an appropriate print density is always guaranteed.

なお、上記説明は、検知コイル2のインダクタ
ンスの変化を検出するようにしているが、トナー
の誘電率を利用した静電容量の変化を検出するよ
うにすることも可能である。
In the above description, a change in the inductance of the detection coil 2 is detected, but it is also possible to detect a change in capacitance using the dielectric constant of the toner.

第4図は本発明のトナー濃度検出回路の他の実
施例を示しており、図中、符号6は交流電源、7
は抵抗、8はインダクタンス、9はコンデンサを
表わしている。第4図の回路構成は直列共振回路
であつて、検知器としてはインダクタンス8のイ
ンダクタンスの変化またはコンデンサ9の静電容
量の変化を利用する。抵抗7は当該直列共振回路
の感度を調整するために挿入されたもので、当該
抵抗7から電流の変化が検出される。
FIG. 4 shows another embodiment of the toner concentration detection circuit of the present invention, in which reference numeral 6 is an AC power supply;
represents a resistor, 8 represents an inductance, and 9 represents a capacitor. The circuit configuration shown in FIG. 4 is a series resonant circuit, and a change in inductance of an inductor 8 or a change in capacitance of a capacitor 9 is used as a detector. The resistor 7 is inserted to adjust the sensitivity of the series resonant circuit, and changes in current are detected from the resistor 7.

周知の如く、第4図の直列共振回路は単峰特性
を示し、その位相の変化が第5図に示されてい
る。
As is well known, the series resonant circuit shown in FIG. 4 exhibits a single peak characteristic, and FIG. 5 shows the change in phase thereof.

第4図、第5図において、抵抗7を変えると直
列共振回路を流れる電流の位相変化の曲線が変化
し、抵抗7が小さくなるにつれて位相変化が共振
周波数f0を境に急峻となる。即ち、第5図の1点
鎖線から実線の如く変化し、従がつて、検出感度
が上がる。当該直列共振回路において、或る設定
値の時、制御をする点を共振点f0に調整しておけ
ば、例えば、検知器としてインダクタンス8を使
用した場合、当該インダクタンス8のわずかの変
化によつて位相が大きく変化し、該変化出力が正
確に得られる。従がつて第1図で説明した如く、
トナー濃度の変化をインダクタンス8の変化に置
換することによつて、交流電源6の電圧と抵抗7
の電圧との位相差の変化分としてトナー濃度の変
化を抽出することができる。
In FIGS. 4 and 5, when the resistor 7 is changed, the phase change curve of the current flowing through the series resonant circuit changes, and as the resistor 7 becomes smaller, the phase change becomes steeper with the resonant frequency f 0 as the boundary. That is, it changes from the one-dot chain line to the solid line in FIG. 5, and the detection sensitivity increases accordingly. In the series resonant circuit, if the control point is adjusted to the resonance point f 0 at a certain set value, for example, if inductance 8 is used as a detector, a slight change in inductance 8 will cause As a result, the phase changes greatly, and the changed output can be obtained accurately. As explained in Figure 1,
By replacing changes in toner concentration with changes in inductance 8, the voltage of AC power source 6 and resistance 7 can be changed.
The change in toner concentration can be extracted as the change in phase difference with respect to the voltage.

第6図は位相差電圧発生回路の一実施例構成を
示しており、図中、符号10,11は信号変換
器、12は位相検出回路であつてPLL回路に使
用される位相検出器と検出した位相変化に適当な
電圧の重み付けを行なうチヤージ・ポンプ回路と
を含むもの、13は演算増幅器、14ないし17
は抵抗、18はコンデンサを表わしている。
FIG. 6 shows the configuration of an embodiment of the phase difference voltage generation circuit, and in the figure, reference numerals 10 and 11 are signal converters, and 12 is a phase detection circuit, which is used for the PLL circuit. 13 is an operational amplifier; 14 to 17;
represents a resistor, and 18 represents a capacitor.

交流電源6の電圧と電流の位相に対応した抵抗
7の電圧とが信号変換器10,11にそれぞれ入
力される。当該信号変換器10,11によつて位
相の変化に処理されたパルス信号が位相検出回路
12に入力される。当該位相検出回路12の出力
は、演算増幅器13がロー・パス・フイルタとし
て使用されている演算増幅器13に入力されて、
高周波成分は減衰され、交流電源6の電圧と抵抗
7の電圧との位相変化に応じた出力電圧がロー・
パス・フイルタを構成する演算増幅器13から出
力される。この出力で上記トナー供給の制御をす
れば、予め設定した印字の濃度、即ち、予め設定
した交流電源6の電圧と抵抗7の電圧の位相差に
対し常に一定に制御される。従がつて、印字の濃
度が薄くなれば上記印字の濃度が適正になるまで
トナーの供給がなされる。
The voltage of AC power supply 6 and the voltage of resistor 7 corresponding to the phase of the current are input to signal converters 10 and 11, respectively. The pulse signal processed into a phase change by the signal converters 10 and 11 is input to the phase detection circuit 12. The output of the phase detection circuit 12 is input to the operational amplifier 13, which is used as a low pass filter, and
High frequency components are attenuated, and the output voltage changes to low or low depending on the phase change between the voltage of the AC power supply 6 and the voltage of the resistor 7.
It is output from the operational amplifier 13 that constitutes a pass filter. If the above-mentioned toner supply is controlled by this output, it is always controlled to be constant with respect to a preset printing density, that is, a preset phase difference between the voltage of the AC power source 6 and the voltage of the resistor 7. Therefore, if the density of the print becomes lighter, toner is supplied until the density of the print becomes appropriate.

第7図は第6図の出力特性図を示しており、位
相の変化θと出力とは比例していることを示して
いる。
FIG. 7 shows the output characteristic diagram of FIG. 6, and shows that the phase change θ is proportional to the output.

なお、第6図のロー・パス・フイルタ、即ち、
演算増幅器13の非反転入力端子に印加される電
圧VSを変えることにより上記制御出力の設定値
が変更される。
Note that the low pass filter in FIG. 6, that is,
By changing the voltage V S applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 13, the set value of the control output is changed.

以上説明した如く、本発明によれば、トナー濃
度をリアクタンスの変化で検出し、それを位相差
の変化に転換した形態で予じめ設定した位相差と
比較し、位相差の変化に応じて制御電圧を発生さ
せているので、常に一定の印字濃度が保証される
トナーの供給が可能となり、また検出回路の安定
性に基づく確実な印字濃度が保証される。
As explained above, according to the present invention, the toner concentration is detected by a change in reactance, the detected toner concentration is converted into a change in phase difference, and compared with a preset phase difference, and the toner concentration is detected according to the change in phase difference. Since a control voltage is generated, it is possible to supply toner that always guarantees a constant print density, and also ensures reliable print density based on the stability of the detection circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のトナー濃度検出回路の一実施
例構成、第2図は第1図図示の構成の場合につい
てのベクトル図、第3図は位相差を有する2信号
の処理動作を説明する動作説明図、第4図は本発
明のトナー濃度検出回路の他の実施例構成、第5
図は位相特性曲線図、第6図は位相差電圧発生回
路の一実施例構成、第7図は第6図の出力特性図
を示している。 図中、1は交流電源、2は検知コイル、3ない
し5は抵抗、6は交流電源、7は抵抗、8はイン
ダクタンス、9はコンデンサ、10,11は信号
変換器、12は位相検出回路、13は演算増幅
器、14ないし17は抵抗、18はコンデンサを
各々表わしている。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the toner concentration detection circuit of the present invention, FIG. 2 is a vector diagram for the configuration shown in FIG. 1, and FIG. 3 explains the processing operation of two signals having a phase difference. An operation explanatory diagram, FIG. 4 shows another embodiment of the toner concentration detection circuit according to the present invention, and FIG.
6 shows a phase characteristic curve diagram, FIG. 6 shows an embodiment of a phase difference voltage generating circuit, and FIG. 7 shows an output characteristic diagram of FIG. 6. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is a detection coil, 3 to 5 are resistors, 6 is an AC power supply, 7 is a resistor, 8 is an inductance, 9 is a capacitor, 10 and 11 are signal converters, 12 is a phase detection circuit, 13 represents an operational amplifier, 14 to 17 resistors, and 18 a capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 印刷装置に使用される現像剤であつて、トナ
ーと当該トナーを運ぶキヤリアとの2成分系現像
剤のトナー濃度の変化を電気的手段のインピーダ
ンスの変化で検出するトナー濃度検出回路におい
て、上記トナーとキヤリアとの混合物の混合比に
応じて上記インピーダンスにおけるリアクタンス
分の変化となつて変動するリアクタンス変動手段
をもうけると共に、当該リアクタンス分の変化に
基づき、位相が変動した電圧を取り出すと共に当
該電圧と電源電圧との位相差を検出する位相差検
出手段をそなえ、当該位相差検出手段によつて監
視されている位相差が予め設定された位相差に対
し変化分が生じたとき、当該位相差に対する変化
分に対応して上記トナーを供給させる制御電圧発
生手段をもうけ、トナー濃度を所定の濃度に保持
されるようにしたことを特徴とするトナー濃度検
出回路。
1. In a toner concentration detection circuit that detects a change in toner concentration of a two-component developer, which is a developer used in a printing device and is a two-component developer consisting of toner and a carrier that carries the toner, by a change in impedance of an electric means, the above-mentioned A reactance varying means is provided which varies as a reactance change in the impedance in accordance with the mixture ratio of the mixture of toner and carrier, and a voltage whose phase is varied based on the reactance change is extracted and the voltage is A phase difference detection means for detecting a phase difference with the power supply voltage is provided, and when the phase difference monitored by the phase difference detection means changes with respect to a preset phase difference, the phase difference is detected. 1. A toner concentration detection circuit comprising a control voltage generating means for supplying the toner in accordance with the amount of change, so that the toner concentration is maintained at a predetermined concentration.
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