JPS597977A - トナ−濃度制御装置 - Google Patents

トナ−濃度制御装置

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JPS597977A
JPS597977A JP11687482A JP11687482A JPS597977A JP S597977 A JPS597977 A JP S597977A JP 11687482 A JP11687482 A JP 11687482A JP 11687482 A JP11687482 A JP 11687482A JP S597977 A JPS597977 A JP S597977A
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toner
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    • 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
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    • G03G15/0848Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
    • G03G15/0849Detection or control means for the developer concentration
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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】 本発明は複写機等の現像装置におけるトナー濃度制御装
置の改良に関する。
複写機等の現像装置においては、現像剤のトナー濃度が
薄くなると鮮明なコピーが得られなく々シ、また濃くな
ると地肌汚れが発生し易くなる。
このため、消費量に合わせてトナーを補給することによ
り、トナー濃度を常に適正な値に保つことが必要となる
◇ この現像剤のトナー濃度を常に適正な値に保つ濃度制御
方式として、例えば第1図に示すものが既に同一出願人
によって提案されている。
第1図において、11は現像剤の入っている現像容器、
12は現像容器11内に設けられた検知器、13は発振
器、14はカウント時間制御回路を含むカウンタ装置、
15は制御器、16はトナー供給器である。検知器12
は非磁性体からなる?ピン17の上に検知コイル18が
巻かれて成り、この検知コイル18は、同時に発振器1
3の発振コイルとなっている。発振器13.は発振出力
を整形して発振周波数に比例した発振・9ルスを出力す
る。また、現像剤は図示しない感光ドラムに供給される
ときに、その一部は検知器12の?ビン17の上端の入
口19に供給されて下端の出口20から排出される構成
になっている。
ここで、現像剤は磁性キャリアとトナーから構成されて
いる。従って、現像剤のトナー濃度が薄いとき即ちトナ
ー址が少ないときには、単位体積内の磁性キャリア置が
増加する結果、検知コイル18のインダクタンスは増加
し、発振器13の発振周波数即ち発振・やシス薮は低下
する。カウンタ装置14は一定時間内における発振・卆
シス数を計数して制御器15に供給する。制御器15は
発振・9ルス数が低下したときは、トナー供給器16か
ら現像容器11に供給するトナー量が増大させる。
逆にトナー量が多すぎて現像剤のトナー濃度が濃くなり
すぎたときは、検知コイル18のインダクタンスが減少
し、発振器13の発振パルス数は高くなる。従って、所
定時間内のカウンタ14の発振・9ルス数計数値が増加
するので、制御器15はトナー供給器16から現像容器
11に供給するトナー量を減少させるように制御する。
このようにして、現像剤のトナー濃度は適正な値となる
ように自動的に制御される。
ところで、第1図のトナー濃度制御装置は発振・平シス
数を計)数して、トナー濃度を検知する方式であるので
、一定濃度に対する発振器13の発振周波数が一定値と
なることが要求される。従って、検知コイル18や図示
し々い共振コンデンサのバラツキによる発振周波数のバ
ラツキや温度変化による発振周波数の変動を補正するた
め、発振周波数を調整できるようにする必要がある。
第2図(a)および(b)はこのための従来例を示した
もので、同図(a)は検知コイル18に直列に可変イン
ダクタンスを挿入して発振周波数の調整を行なうように
した発振器13の一側上ある。図におい−r、21.2
2はインバータ又は反転増幅器、23はバッファ、24
は検知コイル18に直列に挿入された可変インダクタン
ス、25は共振コンデンサである。可変インダクタンス
24を変化させることによ、す、発振器】3の発振周波
数を調整することができる。
しかLlこの方法は直列に挿入された可変インダクタン
ス24は検知器12の外部に設けられてトナー濃度を検
知しないため、トナー濃度対発振周波数の変換効率が低
下し、検出感度が低下する。
唾だ、検知コイル18と可変インダクタンス24の設置
場所が異なること、調整における検知コイル18と可変
インダクタンス24の構成比が異なること等のため発振
器13の温度補償が難しいと言った問題がある。
第2図(b)は発振周波数の調整を行なう発振器13の
別の例を示したもので、可変インダクタンス240代す
に共振コンデンサ25に並列に可変コンデンサ26を設
けるようにした点を除いて第2図(a)と同じ構成であ
る。可変コンデンサ26を変化させることにより、発振
器13の発振周波徐を調整することができる。
しかしガから、この方法は発振周波数を100kHz〜
m 100 kHzとするため、大容量の可変コンデン
サを必要とするが、大容量の可変コンデンサの入手は困
難であり、必要ガ温度特性をもった可変コンデンサの入
手は更に困難である。このため、発振周波数が100 
kHz−截1001cHz程度の比較的低い場合は、実
際上共振コンデンサの可変による調整は難しいと言う問
題がある。
本発明は、上記従来技術の欠点を除去し、検出感度が低
下せず、温度補償が良好に行なわれ、周波数調整が容易
々発振器を備えることにより、部品のバラツキ、環境温
度変化にかかわらず、正確に現像剤のトナ一温度を制御
できるトナー濃度制御装置を提供することを目的とする
この目的を達成するため、本発明はトナー濃度制御装置
の発振器を電源電圧に対して位相特性を有する増幅素子
で構成することにより、感度を低下させることなく発振
周波数の調整を可能にすると共に、電源に温度特性をも
たせて温度補償をも行ない得るようにしたことを特徴と
する。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第3図は本発明のトナー濃度制御装置に用いる発振器の
一実施例を示したものである。図において、27は出力
する電源電圧VDDが可変な電源回路、30は発振器、
33はバッファ、34は発振出力を増幅するドライバー
である。
電源回路27はトランジスタ等の3端子レギユレータ2
8、可変抵抗器(VR) 2 gを備えた出力電圧が可
変の回路で、VR29を変化させることにより、入力側
の直流電圧VCCに対し出カ側電源電圧VDDft′g
JM整することができる。
発振器30は第1図、第2図で説明した発振器13と同
じ構成のもので、それを構成する31゜32は電源電圧
VDDに対して位相特性を有するインバータ、反転増幅
器等の反転増幅素子、35は検知コイル18と共振コン
デンサ25から々る共振回路である。
反転増幅素子31の入力端に反転増幅素子32の出力が
同相とkって正帰還されるが、反転増幅素子31と32
の間に共振回路35があるので、その共振周波数f。の
成分だけが高レベル同相成分となって正帰還される結果
、共振周波数f。で発振する。
トナー#奪が変化すると、検知コイル18のインダクタ
ンスが変化するので、共振周波数f0即ち発振周波数が
変化する。この発振周波数を図示しないカウンタで計数
して、トナー供給量を調整することによシトナー濃度が
適正値になるように制御する動作は第1図の場合と同様
である。
電源電圧VDDに対して位相特性を有する反転増幅素子
31.32としては、例えばC−MOSのインバータが
挙げられる。
第4図はC−MOSインバータの電源電圧vDDに対す
る位相特性を示したもので、縦軸が電源電圧VDD %
横軸は位相、ノ4ラメータは入出力周波数を示す。
このC−MOSインバータを第3図の反転増幅素子31
.32として用いると、電源電圧VDDが変化すると、
各反転増幅素子31および32のそれぞれの入出力間の
位相が変化するため、発振器3゜の帰還ループの位相特
性が変化する。これにより、発振器30の発振周波数は
共振回路35のインピーダンス対周波数特性のインピー
ダンスがピークを示す共振周波数から発振器の帰還ルー
プの位相特性が発振条件を満すだけの位相ずれを生ずる
だけずれた周波数に変化する。このようにして、電源電
圧VDDを変化させることにより発振器3oの発振周波
数を変化させることができる。この場合、反転増幅素子
31の電源電圧だけを変化させてもよく、また鎖線で示
すように、反転増幅素子31と32の両者の電源電圧を
変化させれば、発振周波数調整量を大きくすることがで
きる。更に、バッファ33の電源電圧も変化させてもよ
い。
第5図は第3図の発振器30において、反転増幅素子3
1.32にC−MOSインバータを用いた場合の電源電
圧vDDに対する相対発振周波数変化特性を、電源電圧
VDDが5vのときの発振周波数を1として示したもの
である。例えば、vDD−5vのときの発振周波数の実
測値は約100 kH2である。従って、電源電圧VD
Dを±2■変化させれば、発振周波数変化は約+4 %
 (4kHz )〜−6俤(6kHz )即ち約10%
(10kHz )となり、実用上充分な発振周波数変化
が得られる。
ところで、電源電圧VDDによる反転増幅素子の位相の
ずれは、第4図に示すように、電源電圧VDDにのみ依
存し、共振回路35を構成する検知コイル18のインダ
クタンスの値とは無関係である。従って、電源電圧VD
Dにより各反転増幅素子31.32の位相を発振周波数
調整のため変化させても、検知コイル18のインダクタ
ンスの変化に対する発振周波数の変化は、共振回路35
のインピーダンス対周波数特性と同じである。即ち、検
知コイル18によって検知された現像剤の濃度変化は全
て共振回路35の共振周波数f0の変化となって現われ
、検出感度には何等影響は与えない。
このようにして、電源電圧VDDを調整することによシ
、検知コイルの検出感度を損うととガく、極めて容易に
検知コイル18のインダクタンスのバラツキ、共振コン
デンサ25のバラツキ等による発振周波数変化を補正し
、一定の周波数に調整することが可能となる。
同、上記実施例では電源電圧VDDを変化させる手段と
して3端子レギユレータ28を用いたが、発振器30が
C−MOSを用いた構成とし、消費電流が小さいため、
直流電圧VCCを抵抗分割して電原電圧VDDとし、こ
の電源電圧VDDとグランド間にコンデンサを入れると
′いう簡単な構成にしてもよい。
更に、電源回路27に温度依存性の素子を使って、電源
電圧vDDに温度依頼性をもたせて発振器30の温度補
償をすることもできる。即ち、共振回路35を構成する
検知コイル18、共振コンデンサ25は温度係数を有し
、また反転増幅素子31゜32も少ないが温度によって
入出力量が変化するので、発振器30は温度が変化する
と、総合的な温度係数に従って発振周波数が変化する。
従って、電源回路27を温度によって電源電圧VDDが
変化するように構成し、発振器30の温度変化による発
振周波数変化を打ち消すようにすれば、発振周波数を温
度によらず常に一定にすることができる。
第6図はそのための電源回路27の一例を示したもので
、図において、28は3端子レギユレータで、トランジ
スタ36とバイアス抵抗37よりなる。38は検出部で
、トランジスタ39、基準電圧となる定霜′圧素子40
、バイアス抵抗41よりなる。29は可変抵抗器(VR
)、42 、43は分圧抵抗である。
この回路構成自体は公知の定電圧電源と同じで、その定
電圧動作も同様である。即ち、検出部38に設けられた
定電圧素子40の作用で、出力側の雷、原電圧vDDは
、入力側電圧VCCに変動があってモ、トランジスタ3
9のペース端子44の分圧比によって定まる一定電圧に
保持される。VR29を調整してトランジスタ39のペ
ース端子44の電圧を変えることにより、電源電圧vD
Dの値が所望の値に調整される。このように、電源電圧
vDDは、VR29を調整することにより変えられるが
、この他、分圧抵抗値または定電圧素子400基準電圧
を調整することによっても変えることができる。
そこで、分圧抵抗42.43および定電圧素子40の1
つ以上に温度係数を持たせれば、電源電圧vDDは温度
係数を持つようになり、温度変化に応じて電源電圧vD
Dの値を変化させることができる。
従って、電源電圧VDDの温度変化による発振器3゜の
発振周波数変化が丁度発振器30の温度変化による発振
周波数変化を打消すように電源電圧vDDの温度係数を
選、釈すれば、発振器30を完全に温度補償することが
できる。
なおまた前記実施例に示した発振器30は反転増幅素子
31.32の2個で構成する必要はなく、反転増幅素子
1個や3個等で構成してもよいことは勿論である。
以上のように本発明によれば、検知コイルの検出感度を
低下させるととガく、簡単な方法で発振周波数の調整が
でき、この結果、部品のバラツキ、環境温度変化にかか
わらず、常にトナ一温度を適正値に制御するととができ
るように々る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のトナー濃度制御装置、第2図(a)、(
b)は第1図の従来装置の発振器の説明図、第3図は本
発明のトナーdl&l’制御装置に用いる発振器の説明
図、槙4図は第3図の発振器に用いるC−MOSインバ
ータの電源電圧対入出力位相特性図、第5図は第3図の
発振器の%[電圧対相対周波数特性図、第6し1は第3
図の発振器の電源の回路図である0 11・・・現像容器、12・・・検知器、13.30・
・・発振器、14・・・カウンタ装置、15・・・制御
器、16・・・トナー供給器、17・・・ゼビン、]8
・・・検知コイル、19・・・?ビンの現像剤入口、2
0・・・iζビンの現像剤出口、21.22・・・反転
増幅器、23゜33・・・バッファ、24・・・可変イ
ンダクタンス、25・・・共振コンデンサ、26・・・
可変コンデンサ、27・・・電源回路、28・・・3端
子レギユレータ、29・・・可変抵抗器、31.32・
・・反転増幅素子、34・・・ドライバー、35・・・
共振回路、36.39・・・トランジスタ、37.41
・・・ノ々イアス抵抗、38・・・検出部、40・・・
定電圧素子、42.43・・・分圧抵抗、44・・・ペ
ース端子。 第7図 第3図 第4図 第5図 Voo(V) 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トナー濃度検知コイルと、この検知コイルを共振
    回路のインダクタンスとし、かつ電源電圧に対して位相
    特性を有する増幅素子で構成された発振器と、一定時間
    における前記発振器の周波数を計数するカウンタ手段と
    、このカウンタ手段のカウレト数に応じて現像剤のトナ
    ー濃度を制御する手段とを具備し、前記電源電圧を変化
    させて前記発振周波数の調整を行々うことを特徴とする
    トナー濃度制御装置。 (2、特許請求の範囲第1項記載において、前記発振器
    をC−MOSイン/J−夕を用いて構成したことを特徴
    とするトナー濃度制御装置。
JP11687482A 1982-07-07 1982-07-07 トナ−濃度制御装置 Granted JPS597977A (ja)

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JP11687482A JPS597977A (ja) 1982-07-07 1982-07-07 トナ−濃度制御装置

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JPS597977A true JPS597977A (ja) 1984-01-17
JPH058427B2 JPH058427B2 (ja) 1993-02-02

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63284581A (ja) * 1987-05-15 1988-11-21 Sharp Corp トナ−濃度制御装置
JP2019117253A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63284581A (ja) * 1987-05-15 1988-11-21 Sharp Corp トナ−濃度制御装置
JP2019117253A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

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