JPH0631486Y2

JPH0631486Y2 - トナ−濃度監視回路

Info

Publication number: JPH0631486Y2
Application number: JP1117887U
Authority: JP
Inventors: 士郎中川; 泰佐土門; 健裕今井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1994-08-22
Anticipated expiration: 2002-01-28
Also published as: JPS63120265U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案は、電子写真現像剤におけるトナー濃度検知信号
を監視しトナー濃度が所定値にあることを表示するトナ
ー濃度監視回路に関し、ベースにトナー濃度検知信号が
入力されるトランジスタと、このトランジスタに直列に
接続された第１の発光ダイオードと、第１の発光ダイオ
ード及び前記トランジスタの直列回路に対して並列に接
続される第２の発光ダイオード及びダイオードの直列回
路とを備える回路構成とすることにより、回路構成が簡
単で小型、かつ、安価であり、しかも、調整設定が容易
で信頼性の高いトナー濃度監視回路が得られるようにし
たものである。

従来の技術電子写真現像剤中のトナー濃度が規定濃度に保たれてい
るか否かを、機器調整時または稼動時に、視覚的に簡単
に確認できるようにするための手段として、トナー濃度
監視回路を設けて、発光ダイオード等の表示素子を点灯
させる手段が考えられる。第３図はその従来例を示し、
１は磁性キャリヤ及び絶縁トナーを含む電子写真現像
剤、２は現像剤容器、３は攪拌機、４はマグネットロー
ラ、５は感光体ドラム、６はトナー供給弁、７はトナー
センサ、８は信号処理回路、９はトナー濃度監視回路で
ある。

信号処理回路８は検知回路８１、コンパレータ８２及び
トナー供給弁６を駆動制御する制御回路８３等を備えて
構成され、トナーセンサ７から入力される検出信号に基
づき、トナー濃度が所定の規定濃度にあるか否かを判定
する。トナー濃度と検知回路８１の出力電圧Ｖｏとの間
には、第４図に示すように、トナー濃度が高くなると検
出回路８１の出力電圧Ｖｏが低下し、反対に、トナー濃
度が高くなると、出力電圧Ｖｏが低くなる関係がある。
そこで、トナー濃度を規定濃度Ｔｃ_１に設定する場合、
コンパレータ８２のスレッショールドを、規定濃度Ｔｃ
_１に対応する出力電圧Ｖｏ_１の付近に設定しておく。ト
ナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも低くなり、検知回路８
１の出力電圧Ｖｏがコンパレータ８２のスレッショール
ドＶｏ_１よりも高くなると、コンパレータ８２より論理
値１の信号が制御回路８３に与えられ、制御回路８３の
出力によってトナー供給弁６が開かれ、トナーが供給さ
れる。反対にトナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも高い場
合には、コンパレータ８２から論理値０の信号を制御回
路８３に与え、トナー供給弁６を閉じるように制御す
る。８４、８５は分割抵抗、８６は可変抵抗器であり、
コンパレータ８２のスレッショールドはこれらの抵抗８
４、８５及び可変抵抗器８６によって調整される。

次に、トナー濃度監視回路９はコンパレータ９１、９２
を備える。これらのコンパレータ９１、９２の入力端子
（−）に検知回路８１の出力電圧Ｖｏを共通に供給する
一方、入力端子（＋）には抵抗９５〜９７によって分割
した異なる値の電圧Ｖ₉₁、Ｖ₉₂を与え、これにより、異
なるスレッショールドＶ₉₁、Ｖ₉₂を持たせてある。この
例では、コンパレータ９１の入力端子（＋）に与えられ
る電圧Ｖ₉₁が、コンパレータ９２の入力端子（＋）に与
えられる電圧Ｖ₉₂よりも高くなっており、コンパレータ
９１のスレッショールドＶ₉₁がコンパレータ９２のスレ
ッショールドＶ₉₂よりも高く設定されている。コンパレ
ータ９１のスレッショールドＶ₉₁及びコンパレータ９２
のスレッショールドＶ₉₂と、規定濃度Ｔｃ_１に対する出
力電圧Ｖｏ_１との関係は、Ｖ₉₁＞Ｖｏ_１＞Ｖ₉₂ のように選定しておく。また、スレッショールドＶ₉₁、
Ｖ₉₂は、その差がトナー濃度の許容値内の電圧差となる
ように設定する。

コンパレータ９１、９２の出力側には抵抗９８と発光ダ
イオード９３との直列回路及び抵抗９９と発光ダイオー
ド９４との直列回路をそれぞれ接続してある。

上記のトナー濃度監視回路９における発光ダイオード９
３、９４の発光モードは次のようになる。

（ａ）Ｖ₉₁＞Ｖｏで、発光ダイオード９３、９４が共に
不発光。

（ｂ）Ｖ₉₁＞Ｖｏ＞Ｖ₉₂で、発光ダイオード９４が発
光、発光ダイオード９３が不発光。

（ｃ）Ｖｏ＞Ｖ₉₁で発光ダイオード９３及び発光ダイオ
ード９４が共に発光。

Ｖ₉₁＞Ｖｏ＞Ｖ₉₂は出力電圧Ｖｏがトナー濃度許容値内
の値に対応していることを意味する。従って、発光ダイ
オード９４が発光し、発光ダイオード９３が不発光であ
ることから、トナー濃度が許容値内にあることを知るこ
とができる。

考案が解決しようとする問題点しかしながら、上述した従来のトナー濃度監視装置に
は、次のような問題点がある。

（イ）２つのコンパレータ９１、９２が必要であるた
め、回路構成が複雑になり、回路構成の簡単化、小型
化、高密度実装化の要請の強いトナー濃度検出用として
は不適当である。

（ロ）出力調整作業に当って、電子写真現像剤１のトナ
ー濃度を所定の設定値に保ったままで調整器８１１を調
整することにより、発光ダイオード９１が発光し、発光
ダイオード９２の不発光の状態に調整した後、更に、可
変抵抗器８６を調整し、コンパレータ８２のスレッショ
ールドを調整するという手順を踏まなければならない。
このため、調整作業が面倒になる。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため、本考案はトナー濃度検知信
号を監視しトナー濃度が所定濃度にあることを表示する
トナー濃度監視回路において、ベースにトナー濃度検知
信号が入力されるトランジスタと、このトランジスタに
直列に接続された第１の発光ダイオードと、前記第１の
発光ダイオード及び前記トランジスタの直列回路に対し
て並列に接続される第２の発光ダイオード及びダイオー
ドの直列回路とを備えることを特徴とする。

作用トランジスタのベースに入力されるトナー濃度検出信号
のレベルが低く、トランジスタがオフであるときは、ト
ランジスタに直列に接続されている第１の発光ダイオー
ドは不発光であるが、トランジスタ及び第１の発光ダイ
オードの直列回路に並列に接続されている第２の発光ダ
イオード及びダイオードの直列回路に動作電源が加わ
り、第２の発光ダイオードが発光する。

次に、トナー濃度検出信号のレベルが上昇し、トランジ
スタがオンになると、第１の発光ダイオードが発光す
る。トランジスタがオンになった場合、コレクターエミ
ッタ間オン電圧Ｖ_CE（約0.2Ｖ）が、第２の発光ダイオ
ードに直列に接続されているダイオードの順方向電圧降
下Ｖ_DF（約0.7Ｖ）よりも低く、第１の発光ダイオード
の順方向電圧降下ＶF₁及び第２の発光ダイオードの順方
向電圧降下ＶF₂が略等しいため、常に、Ｖ_CE＋ＶF₁＜Ｖ_DF＋ＶF₂ が成立する。このため、第２の発光ダイオードは不発光
である。

トナー濃度検出信号のレベルがトランジスタのスレッシ
ョールド付近にある場合には、上記両条件が同時に成立
し、第１の発光ダイオード及び第２の発光ダイオードが
同時に発光する。従って、第１の発光ダイオード及び第
２の発光ダイオードが同時に発光していることから、ト
ナー濃度検出信号がトナー濃度規定値を与えるスレッシ
ョールドにあることを知ることができる。

実施例第１図は本考案に係るトナー濃度監視回路を備えたトナ
ー濃度検出装置の電気回路図である。図において、第３
図と同一の参照符号は同一性ある構成部分を示してい
る。１０はトナー濃度監視回路である。トナー濃度監視
回路１０は、ベースＢにトナー濃度検知信号が入力され
るトランジスタ101と、このトランジスタ101のコレクタ
Ｃに直列に接続された第１の発光ダイオード102と、ト
ランジスタ101及び第１の発光ダイオード102の直列回路
に対して並列に接続される第２の発光ダイオード103及
びダイオード104の直列回路とを備えて構成されてい
る。

105、106は抵抗、ＶＢは動作電源である。８７は抵抗、
８８はコンデンサであり、これらは検出回路８１の出力
を平均値化するために設けられている。

トランジスタ101のベースＢには、検知回路８１から出
力されるトナー濃度検知信号Ｖｏが、排他的論理和ゲー
ト１１を介して入力されている。また、トランジスタ10
1のコレクタＣを制御回路８３に接続し、トランジスタ1
01の出力をトナー供給弁６を制御するための制御信号と
して利用するようになっている。ただし、第１図の点線
で示すように、別のトランジスタ１３を設け、このトラ
ンジスタ１３のコレクタを制御回路８３に接続して、ト
ナー供給弁６を制御する構成としてもよい。

１２は排他的論理和ゲート１１の一方の入力端子に入力
される電圧を調整する可変抵抗器である。入力されるト
ナー濃度検知信号Ｖｏに対して、排他的論理和ゲート１
１の出力が論理値１または０となるスレッショールド
は、この可変抵抗器１２によって調整される。

発光ダイオード102、103の発光スレッショールドの調整
に当っては、現像剤容器２内の電子写真現像剤１のトナ
ー濃度を規定濃度Ｔｃ_１に保ちながら、トナーセンサ７
で検出し、その検出信号を、検出回路８１を介して、排
他的論理和ゲート１１に入力する。入力されるトナー濃
度検出信号Ｖｏに対して、排他的論理和ゲート１１の出
力が論理値１または論理値０となるスレッショールド
は、可変抵抗器１２によって調整し、トナー濃度が規定
濃度Ｔｃ_１にあるときに、第１の発光ダイオード102及
び第２の発光ダイオード103が同時に発光するように設
定する。この調整により、制御回路８３に与えられるべ
き出力調整も行なわれるから、調整作業が非常に容易で
ある。

上述のようにして調整した後、電子写真現像剤１中のト
ナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも低くなると、排他的論
理和ゲート１１に入力されるトナー濃度検知信号Ｖｏは
高レベルになり、排他的論理和ゲート１１の出力が論理
値０になり、トランジスタ101がオフとなる。トランジ
スタ101がオフとなると、トランジスタ101に直列に接続
されている第１の発光ダイオード102は不発光である
が、第２の発光ダイオード103及びダイオード104の直列
回路に動作電源ＶＢが加わり、第２の発光ダイオード10
3が発光する。従って、第１の発光ダイオード102が不発
光で、第２の発光ダイオード103が発光していることか
ら、トナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも低いことが視覚
的に確認できる。これと同時に、トランジスタ101のコ
レクタＣ側から制御回路８３に高レベルの出力が与えら
れ、制御回路８３によりトナー供給弁６が開かれ、トナ
ーが供給される。

一方、トナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも高くなると、
排他的論理和ゲート１１に入力されるトナー濃度検出信
号Ｖｏのレベルが低くなるので、排他的論理和ゲート１
１の出力が論理値１となり、トランジスタ101がオンと
なる。トランジスタ101がオンになると、第１の発光ダ
イオー102が発光する。ここで、トランジスタ101のコレ
クタ−エミッタ間オン電圧Ｖ_CEは約0.2Ｖで、第２の発
光ダイオード103に直列に接続されているダイオード104
の順方向電圧降下Ｖ_DFは約0.7Ｖであるから、Ｖ_CE＜Ｖ
_DFとなる。また、第１の発光ダイオード102及び第２の
発光ダイオード103として、同じ特性のものを使用した
とすれば、第１の発光ダイオード102の順方向電圧降下
ＶF₁及び第２の発光ダイオードの順方向電圧降下ＶF₂が
略等しくなる。従って、トランジスタ101がオンになっ
た場合、Ｖ_CE＋ＶF₁＜Ｖ_DF＋ＶF₂ が成立する。このため、トランジスタ101がオンである
ときは、第２の発光ダイオード103は不発光である。従
って、第１の発光ダイオード102が発光し、第２の発光
ダイオード103が不発光であることから、電子写真現像
剤１中のトナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１よりも高いこと
を、視覚的に確認できる。

次に、トナー濃度検出信号Ｖｏのレベルが排他的論理和
ゲート１１のスレッショールド付近にある場合には、第
１の発光ダイオード102及び第２の発光ダイオード103が
同時に発光する。従って、第１の発光ダイオード102及
び第２の発光ダイオード103が同時に発光していること
から、トナー濃度が規定濃度Ｔｃ_１にあることを視覚的
に確認できる。

上述のように、本考案に係るトナー濃度監視回路は、ト
ランジスタ101、第１の発光ダイオード102及び第２の発
光ダイオード103による簡単な回路構成となるので、小
型、かつ、安価であり、しかも、調整設定作業が容易で
信頼性の高いトナー濃度監視回路が得られる。

第２図は本発明に係るトナー濃度監視回路を組込んだト
ナー濃度検出装置の更に具体的な回路図である。図にお
いて、７は差動トランスでなるトナーセンサ、812はイ
ンバータ、813は増幅器、814は位相比較器、815、816は
コンデンサ、817は抵抗である。コンデンサ815、816及
び抵抗817は、インバータ812と共に発振回路を構成して
いる。

差動トランスでなるトナーセンサ７は、一般的な構造と
して、励磁コイルＮ_１と、この励磁コイルＮ_１に結合さ
れトナー濃度に応じて出力電圧Ｅ_１が変化する第１の出
力コイルＮ₂₁と、トナー濃度によって出力の変化しない
第２の出力コイルＮ₂₂とを有する。そして第１の出力コ
イルＮ₂₁と第２の出力コイルＮ₂₂とを差動結線し、第１
の出力コイルＮ₂₁の出力電圧Ｅ_１と、第２の出力コイル
Ｎ₂₂の出力電圧Ｅ_２の差動出力Ｅｏを、増幅器813を通
して位相比較器814に入力し、励磁コイルＮ_１の励磁電
流と同期した基準電圧と位相比較することにより、位相
検波出力を生じさせるようになっている。差動出力Ｅｏ
の位相はトナー濃度に応じて変化するので、この位相変
化を位相比較器814で弁別することにより、トナー濃度
を検知することができる。

818、819はコンデンサである。コンデンサ818は、第２
の出力コイルＮ₂₂のインダクタンスＬ₂₂及び第１の出力
コイルＮ₂₁のインダクタンスＬ₂₁と共に、同調回路を構
成する。同調回路は共振特性を利用して大きな出力を取
り出すために設けられたものである。

第２図の実施例の場合にも、第１図の実施例と同様の作
用効果が得られれうことは勿論であるが、排他的論理和
ゲート１１、インバータ812、増幅器813及び移相比較器
814として、２個１組または４個１組として市販されて
いる一般的なＩＣを利用できるので、無駄がなく、小型
で安価なトナー濃度監視回路を実現できる。これを仮に
第３図に示した従来回路の場合、２個１組または４個１
組のＩＣコンパレータを使用したとすれば、１個のコン
パレータが余ってしまい、無駄を生じ、小型化を図る上
に不利になると共に、コスト高になる。

考案の効果以上述べたように、本考案は、トナー濃度検知表号を監
視しトナー濃度が規定濃度にあることを表示するトナー
濃度監視回路において、ベースにトナー濃度検知信号が
入力されるトランジスタと、このトランジスタに直列に
接続された第１の発光ダイオードと、前記第１の発光ダ
イオード及び前記トランジスタの直列回路に対して並列
に接続される第２の発光ダイオード及びダイオードの直
列回路とを備えることを特徴とするから、回路構成が簡
単で小型、かつ、安価であり、しかも、調整設定が容易
で、信頼性の高いトナー濃度監視回路を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るトナー濃度監視回路を備えてトナ
ー濃度検出装置の電気回路図、第２図は本発明に係るト
ナー濃度監視回路を組込んだトナー濃度検出装置の更に
具体的な回路図、第３図は従来のトナー濃度監視回路を
備えたトナー濃度検出装置の電気回路図、第４図はトナ
ー濃度−出力電圧特性図である。１０……トナー濃度監視回路 101……トランジスタ 102……第１の発光ダイオード 103……第２の発光ダイオード 104……ダイオード

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】トナー濃度検知信号を監視しトナー濃度が
所定値にあることを表示するトナー濃度監視回路におい
て、ベースにトナー濃度検知信号が入力されるトランジ
スタと、このトランジスタに直列に接続された第１の発
光ダイオードと、前記第１の発光ダイオード及び前記ト
ランジスタの直列回路に対して並列に接続される第２の
発光ダイオード及びダイオードの直列回路とを備えるこ
とを特徴とするトナー濃度監視回路。