(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と、
少なくとも前記圧電素子の共振周波数又はその近傍の周波数の出力信号を前記圧電素子に印加する発振回路と、
前記圧電素子の端子電圧を矩形波に変換した矩形波信号を発生する矩形波信号発生回路と、
前記矩形波信号の位相を判定する位相判定回路とを備え、
前記矩形波信号発生回路は、コンパレータと、前記圧電素子の端子電圧をオフセットさせて前記コンパレータに入力するオフセット回路とを有し、
前記圧電素子の端子電圧をオフセットさせた電圧の直流成分と前記コンパレータの基準電圧の大きさの差が、前記圧電素子の端子電圧の直流成分と前記基準電圧の大きさの差よりも大きい、粉体センサ。
【請求項２】
前記オフセット回路が可変抵抗器を含み、前記可変抵抗器の抵抗値を調整することで前記圧電素子の端子電圧のオフセット量を調整可能である、請求項１に記載の粉体センサ。
【請求項３】
圧電素子と、
少なくとも前記圧電素子の共振周波数又はその近傍の周波数の出力信号を前記圧電素子に印加する発振回路と、
前記圧電素子の端子電圧を矩形波に変換した矩形波信号を発生する矩形波信号発生回路と、
前記矩形波信号の位相を判定する位相判定回路とを備え、
前記矩形波信号発生回路は、前記圧電素子の端子電圧を基準電圧と比較して前記矩形波信号を発生するコンパレータを有し、前記基準電圧が前記圧電素子の端子電圧の直流成分に対してオフセットされた値である、粉体センサ。
【請求項４】
前記位相判定回路での判定結果に基づいて粉体の有無を判定する粉体有無判定回路を備え、
前記粉体有無判定回路は、前記位相判定回路における、前記矩形波信号の位相が所定の判定条件を満たすことの検出回数が、連続してｎ回（但し「ｎ」はｎ≧２を満たす任意の整数）以上であることを条件として粉体無しと判定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の粉体センサ。
【請求項５】
前記位相判定回路はｎ段のシフトレジスタを含み、前記粉体有無判定回路は各段の出力信号を入力とする論理ゲートを含む、請求項４に記載の粉体センサ。
【請求項６】
前記発振回路は、前記圧電素子の共振周波数を含む周波数範囲で出力信号の周波数を掃引する掃引発振回路である、請求項１から５のいずれか一項に記載の粉体センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機のトナー等の粉体を検出する粉体センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば複写機に用いられているトナーは、複写枚数が増加するほどその量が消費されるので、常にその残量を検知して適当量に減った場合は新たに補給してやらねばならない。このような目的で粉体の有無を検知する粉体センサが知られている。
【０００３】
下記特許文献１の粉体センサは、粉体センサ素子（２端子の圧電素子）の入力側に抵抗を介して掃引発振回路を接続し、粉体センサ素子の端子電圧と掃引発振回路の駆動パルス信号との位相比較を位相比較部で行い、この比較結果を位相弁別部で弁別して粉体の有無を検知する。具体的には、検知した位相差を、予め設定した４５゜のしきい値を基に例えば８０゜乃至９０゜の場合はレベル０に、また０゜乃至１０゜の場合はレベル１にレジスタにラッチし、粉体の有無に応じて検知信号をデジタル信号として出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−３７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常の環境下では、従来の検出方法で問題は発生しない。しかし、特殊な環境下、例えば複写機の組み立て若しくは調整その他の要因で大きな振動や衝撃が印加されたとき、従来の検出方法では粉体センサ素子の端子電圧の位相に一時的なずれが生じ、ずれ具合次第では粉体が有るにも関わらず粉体無しと誤判定することがある。また、複写機などのＯＡ機器の小型化に伴い、紙送りの際にモーターより発せられる振動の影響を粉体センサ素子が受けやすくなっており、上記の誤判定の原因となっている。
【０００６】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、従来と比較して振動や衝撃が印加された際の誤判定を減らす又は無くすことの可能な粉体センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、粉体センサである。この粉体センサは、
圧電素子と、
少なくとも前記圧電素子の共振周波数又はその近傍の周波数の出力信号を前記圧電素子に印加する発振回路と、
前記圧電素子の端子電圧を矩形波に変換した矩形波信号を発生する矩形波信号発生回路と、
前記矩形波信号の位相を判定する位相判定回路とを備え、
前記矩形波信号発生回路は、コンパレータと、前記圧電素子の端子電圧をオフセットさせて前記コンパレータに入力するオフセット回路とを有し、
前記圧電素子の端子電圧をオフセットさせた電圧の直流成分と前記コンパレータの基準電圧の大きさの差が、前記圧電素子の端子電圧の直流成分と前記基準電圧の大きさの差よりも大きい。
【０００８】
前記オフセット回路が可変抵抗器を含み、前記可変抵抗器の抵抗値を調整することで前記圧電素子の端子電圧のオフセット量を調整可能であってもよい。
【０００９】
本発明のもう一つの態様も、粉体センサである。この粉体センサは、
圧電素子と、
少なくとも前記圧電素子の共振周波数又はその近傍の周波数の出力信号を前記圧電素子に印加する発振回路と、
前記圧電素子の端子電圧を矩形波に変換した矩形波信号を発生する矩形波信号発生回路と、
前記矩形波信号の位相を判定する位相判定回路とを備え、
前記矩形波信号発生回路は、前記圧電素子の端子電圧を基準電圧と比較して前記矩形波信号を発生するコンパレータを有し、前記基準電圧が前記圧電素子の端子電圧の直流成分に対してオフセットされた値である。
【００１０】
前記位相判定回路での判定結果に基づいて粉体の有無を判定する粉体有無判定回路を備え、
前記粉体有無判定回路は、前記位相判定回路における、前記矩形波信号の位相が所定の判定条件を満たすことの検出回数が、連続してｎ回（但し「ｎ」はｎ≧２を満たす任意の整数）以上であることを条件として粉体無しと判定してもよい。
【００１１】
前記位相判定回路はｎ段のシフトレジスタを含み、前記粉体有無判定回路は各段の出力信号を入力とする論理ゲートを含んでもよい。
【００１２】
前記発振回路は、前記圧電素子の共振周波数を含む周波数範囲で出力信号の周波数を掃引する掃引発振回路であってもよい。
【００１３】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧電素子の端子電圧をオフセットさせることにより、又はコンパレータの基準電圧を圧電素子の端子電圧の直流成分に対してオフセットされた値とすることにより、従来と比較して振動や衝撃が印加された際の誤判定を減らす又は無くすことの可能な粉体センサを実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る粉体センサとしてのトナーセンサのブロック図。
【図２】図１に示す圧電素子５の入力信号の周波数に対する位相遅れ特性図。
【図３】ｎ＝３の場合における、図１の矩形波信号発生回路１４、位相判定回路２０及び粉体有無判定回路３０の例示的な回路図。
【図４】図１における発振回路１０の出力信号Ｖdrvと位相判定用信号Ｖjdgの例示的な波形図。
【図５】図１に示すトナーセンサのタイムチャート。
【図６】図３とは異なる構成のオフセット回路４２を有する矩形波信号発生回路１４の回路図。
【図７】図３に対する比較例に係る回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る粉体センサとしてのトナーセンサのブロック図である。図２は、図１に示す圧電素子５の入力信号の周波数に対する位相遅れ特性図である。図３は、図１の矩形波信号発生回路１４、位相判定回路２０及び粉体有無判定回路３０の例示的な回路図（後述の「ｎ」が３の場合）である。図４は、図１における発振回路１０の出力信号Ｖdrvと位相判定用信号Ｖjdgの例示的な波形図である。
【００１８】
図１に示すように、トナーセンサは、圧電素子５と、発振回路１０と、矩形波信号発生回路１４と、位相判定用信号発生回路１７と、位相判定回路２０と、粉体有無判定回路３０とを備える。
【００１９】
トナーボックスに取り付けられた圧電素子５は、入力信号の周波数とトナー残量によって当該入力信号に対する位相の遅れが変化するものであり、入力信号の周波数に対する位相遅れ特性は図２に示すとおりである。
【００２０】
すなわち、圧電素子５は、共振周波数Ｆrの入力信号に対しては、共振周波数Ｆr付近ではＬ分とＣ分のエネルギーのやり取りが効率よく行われ共振状態になる為位相ずれが発生しない一方、入力信号の周波数が共振周波数Ｆrから離れるにつれて静電容量としての性質が大きくなって位相遅れが大きくなる。また、圧電素子５は、トナーボックス内のトナー残量が多いほど振動が阻害され、共振周波数Ｆr又はその近傍の周波数の入力信号に対しても静電容量としての性質が大きくなる。一方、圧電素子５は、トナーボックス内のトナー残量が無くなってくると、共振周波数Ｆr又はその近傍の周波数の入力信号に対して位相遅れが著しく減じてくる。
【００２１】
発振回路１０は、少なくとも圧電素子５の共振周波数Ｆr又はその近傍の周波数の出力信号Ｖdrv（電圧信号）を抵抗Ｒ１（制限抵抗）を介して圧電素子５に印加する。発振回路１０は、好ましくは、出力信号Ｖdrvの周波数を、圧電素子５の共振周波数Ｆrを含む周波数範囲で掃引する。掃引は、トナーボックスに取り付けた状態での圧電素子５の共振周波数が正確に特定できない場合に有効である。
【００２２】
発振回路１０は、可変定電圧源１１と、電圧制御発振器１２（ＶＣＯ：Voltage-Controlled Oscillator）と、分周器１３とを有する。電圧制御発振器１２は、可変定電圧源１１からの制御電圧で動作する。分周器１３は、電圧制御発振器１２の出力信号を所定の分周比で分周する。分周比は例えば２k（ｋは任意の自然数）で表され、ここではｋを５以上（分周比を３２以上）とする。なお、分周比は、２kであると回路が簡素化できて効率がよいが、整数であれば任意の数値で構わない。分周器１３での分周後の出力信号Ｖdrvは、抵抗Ｒ１を介して圧電素子５に印加される。可変定電圧源１１の電圧を変化させることで、出力信号Ｖdrvの周波数を圧電素子５の共振周波数Ｆrを含む周波数範囲で掃引する。
【００２３】
矩形波信号発生回路１４は、圧電素子５の端子電圧を矩形波信号（２値信号）に変換した矩形波信号Ｖ１を発生する。本実施の形態において誤判定を減じる工夫が、矩形波信号発生回路１４に含まれる（これについては図３を参照して後述する）。
【００２４】
図１では分周器１３と位相判定用信号発生回路１７とを太線１本で結んでいるが、分周器１３から位相判定用信号発生回路１７に入力される信号は、分周後の出力信号Ｖdrvに加え、周波数が当該出力信号Ｖdrvの例えば２倍、４倍、８倍、１６倍、３２倍の発振信号を含む。位相判定用信号発生回路１７は、公知の論理ゲート又はその組合せからなり、分周器１３からの入力信号を用いた論理演算により位相判定用信号Ｖjdgを発生する。位相判定用信号Ｖjdgは、図４に示すように、例えば発振回路１０の出力信号Ｖdrvの立ち上がりよりも所定角度（例えば11.25°）だけ遅れて立ち上がるパルス信号とする。
【００２５】
位相判定回路２０は、位相判定用信号Ｖjdgの位相と、矩形波信号Ｖ１の位相とを比較し、位相判定用信号Ｖjdgの位相に対して矩形波信号Ｖ１の位相が遅れているか進んでいるかを判定する。判定は、位相判定用信号Ｖjdgの例えば立ち上がりを契機として行われる。直近の連続するｎ回（但し「ｎ」はｎ≧２を満たす任意の整数）の判定結果が位相判定結果信号Ｖd1〜Ｖdnとして位相判定回路２０に保持され、位相判定結果信号Ｖd1〜Ｖdnが位相判定回路２０から粉体有無判定回路３０に入力される。位相判定結果信号Ｖd1〜Ｖdnは、矩形波信号Ｖ１が位相判定用信号Ｖjdgに対して位相遅れであるか位相進みであるかによって異なるレベルとなる２値信号であり、判定が行われると順次更新される。
【００２６】
粉体有無判定回路３０は、入力された位相判定結果信号Ｖd1〜Ｖdnに基づいてトナーボックス内のトナーの有無を判定する。具体的には、位相判定結果信号Ｖd1〜Ｖdnの全てが位相判定用信号Ｖjdgに対する矩形波信号Ｖ１の位相進みを示したことを条件としてトナー無しと判定する（条件が満たされないときと異なるレベルの判定結果信号Ｖoutを出力する）。換言すれば、粉体有無判定回路３０は、位相判定回路２０での矩形波信号Ｖ１の位相進みの検出回数が連続してｎ回以上であることを条件としてトナー無しと判定する。
【００２７】
図３に示すように、矩形波信号発生回路１４は、電源電圧Ｖccを抵抗ＲH,ＲLにより例えば分圧比１：１で分圧した基準電圧Ｖrをコンパレータ４１の反転入力端子への入力とし、圧電素子５の端子電圧Ｖpをオフセット回路４２でオフセットさせた電圧Ｖb（以下「オフセット後電圧Ｖb」とも表記）をコンパレータ４１の非反転入力端子への入力とする。コンパレータ４１の出力端子には圧電素子５の端子電圧Ｖpを矩形波に変換した矩形波信号Ｖ１が現れる。
【００２８】
オフセット回路４２は、抵抗Ｒ１〜Ｒ５を有する。抵抗Ｒ３〜Ｒ５は、電源と固定電圧端子（例えば接地端子）との間に直列に接続される。この直列接続の真ん中の抵抗Ｒ４は、可変抵抗器（半固定抵抗）であり、両端の端子に加え中間に可変端子を有する。抵抗Ｒ４の可変端子に抵抗Ｒ１,Ｒ２が直列に接続され、抵抗Ｒ１,Ｒ２の接続点がコンパレータ４１の非反転入力端子に接続される。抵抗Ｒ１の一端に圧電素子５の端子電圧Ｖpが入力され、抵抗Ｒ１の他端（抵抗Ｒ１,Ｒ２の接続点）にオフセット後電圧Ｖbが現れる。抵抗Ｒ１〜Ｒ５の抵抗値の選択、及び抵抗Ｒ４の調整により、圧電素子５の端子電圧Ｖpのオフセット量を任意に設定できる。オフセットは、圧電素子５の端子電圧Ｖpの直流成分の大きさが基準電圧Ｖrから遠ざかる方向とする。すなわち、圧電素子５の端子電圧Ｖpの直流成分と基準電圧Ｖrの大きさの差よりも、オフセット後電圧Ｖbの直流成分と基準電圧Ｖrの大きさの差のほうが大きくなるようにオフセットを行う。オフセット後電圧Ｖbの直流成分と基準電圧Ｖrの大きさの差は、例えば、非共振時の圧電素子５の端子電圧Ｖp又はオフセット後電圧Ｖbの振幅と同程度以上で、共振時の圧電素子５の端子電圧Ｖp又はオフセット後電圧Ｖbの振幅よりも小さく設定する。
【００２９】
位相判定回路２０は、３段シフトレジスタを成すＤ型フリップフロップ２１〜２３を有する。粉体有無判定回路３０は、３入力のＡＮＤゲートである。１段目のＤ型フリップフロップ２１のＤ入力端子に圧電素子５の端子電圧Ｖpをオフセットさせた電圧Ｖbが入力される。１,２段目のＤ型フリップフロップ２１,２２のＱ出力端子（すなわち１〜（ｎ−１）段目のＤ型フリップフロップのＱ出力端子）は、２,３段目のＤ型フリップフロップ２２,２３のＤ入力端子（すなわち２〜ｎ段目のＤ型フリップフロップのＤ入力端子）に接続される。Ｄ型フリップフロップ２１〜２３のＣＬＫ端子には位相判定用信号Ｖjdgがそれぞれ入力され、Ｑ出力端子は粉体有無判定回路３０（３入力ＡＮＤゲート）の入力端子にそれぞれ接続される。
【００３０】
上記の回路構成によれば、Ｄ型フリップフロップ２１〜２３は、位相判定用信号Ｖjdgの立ち上がり（ローレベルからハイレベルへのレベル遷移）時の矩形波信号Ｖ１のレベルを位相判定用信号Ｖjdgの立ち上がり３回分だけ順次記憶し、Ｑ出力端子から出力する。すなわち、シフトレジスタの最上段のＤ型フリップフロップ２１が位相比較回路として機能し、位相判定用信号Ｖjdgの立ち上がりごとにＤ型フリップフロップ２１での比較結果を後段のＤ型フリップフロップ２２,２３に順次シフトして記憶、出力する。粉体有無判定回路３０は、Ｄ型フリップフロップ２１〜２３のＱ出力端子の電圧が全てハイレベルであるときに判定結果信号Ｖoutをハイレベルとし、Ｄ型フリップフロップ２１〜２３のＱ出力端子の電圧が１つでもローレベルであるときは判定結果信号Ｖoutをローレベルとする。
【００３１】
図５（Ａ）〜（Ｈ）は、図１に示すトナーセンサのタイムチャートである。図５（Ａ）は、掃引数１１ビット（発振周波数が211通り）の場合の発振回路１０の発振周波数の変化を示す。図５（Ｂ）は、発振回路１０の出力信号Ｖdrvの波形図である。図５（Ｃ）〜（Ｆ）では、図５（Ａ）,（Ｂ）の時間軸の一部を抽出し拡大して示している。
【００３２】
図５（Ｃ）は、トナーボックス内にトナーが有り、かつ外部からの振動や衝撃に起因する変動（以下「衝撃波」とも表記）が無い場合における、圧電素子５の端子電圧Ｖpの波形図である。図５（Ｄ）は、発振回路１０の出力信号Ｖdrvの波形図である。図５（Ｃ）,（Ｄ）の比較から明らかなように、トナーが有る場合は、衝撃波が無ければ、共振周波数付近においても発振回路１０の出力信号Ｖdrvに対して圧電素子５の端子電圧Ｖpの位相遅れが発生する。
【００３３】
図５（Ｅ）は、発振回路１０の出力信号Ｖdrvを印加せずに外部からの振動や衝撃を加えた場合の圧電素子５の端子電圧Ｖpの波形図（衝撃波のみを抽出した波形図）である。このように、外部からの振動や衝撃があると圧電素子５はノイズ（衝撃波）を発生する。
【００３４】
図５（Ｆ）は、トナーボックス内にトナーが有り、かつ衝撃波も存在する場合における圧電素子５の端子電圧Ｖpの波形図（図５（Ｃ）,（Ｅ）の合成に相当）である。本図に示すように、衝撃波の影響次第では、圧電素子５の端子電圧Ｖpが発振回路１０の出力信号Ｖdrvよりも先に立ち上がる。通常、コンパレータ４１の基準電圧Ｖrは圧電素子５の端子電圧Ｖpの直流成分と概ね等しくなるように設定されているため、オフセット回路４２を設けない場合（図７に示す比較例の回路を参照）、矩形波信号Ｖ１が発振回路１０の出力信号Ｖdrvよりも先に立ち上がり、トナーが有るにも関わらずトナー無しと誤判定する原因となる。
【００３５】
図５（Ｇ）は、図５（Ｆ）の端子電圧Ｖpをオフセット回路４２でオフセットさせた電圧Ｖbの波形図である。なお、本波形図では、端子電圧Ｖpに対するオフセット後電圧Ｖbの振幅減少は無視している。本図に示すように、衝撃波の影響によりオフセット後電圧Ｖbにも圧電素子５の端子電圧Ｖpと同様にノイズが乗るが、ノイズの最大値はコンパレータ４１の基準電圧Ｖrを超えないため、図７に示す比較例と異なり、ノイズによる矩形波信号Ｖ１の立ち上がりが生じない。このため、ノイズ印加時の振幅がオフセット後電圧Ｖbの直流成分とコンパレータ４１の基準電圧Ｖrの大きさの差（以下「オフセット量」とも表記）よりも小さければ、トナーが有るにも関わらずトナー無しと誤判定することを防止できる。
【００３６】
図５（Ｈ）は、トナーボックス内にトナーが無く衝撃波も存在しない場合のオフセット後電圧Ｖbの共振周波数付近における波形図である。本図に示すように、トナーが無い場合のオフセット後電圧Ｖbの共振周波数付近における振幅がオフセット後電圧Ｖbの直流成分とコンパレータ４１の基準電圧Ｖrの大きさの差よりも大きくなるようにオフセット回路４２によるオフセット量を設定しており、オフセットを行ってもトナーが無い状態を適切に検出することができる。なお、圧電素子５の端子電圧Ｖpをオフセットさせることにより、オフセットさせない場合と比較して矩形波信号Ｖ１に位相遅れが発生する。この位相遅れに関する補正をする場合、発振回路１０の出力信号Ｖdrvの立ち上がりに対する位相判定用信号Ｖjdgの立ち上がりを11.25°から更に例えば約５°だけ遅らせてもよい。
【００３７】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３８】
(1) 圧電素子５の端子電圧Ｖpをオフセットさせる構成のため、外部からの振動や衝撃によるオフセット後電圧Ｖbの振幅（ノイズの振幅）がオフセット量を超えなければ、当該ノイズによる誤判定は発生しない。例えば紙送り用のモータの振動によるノイズは、比較的長時間持続するものの振幅は通常数十ミリボルト程度と大きくないため、本実施の形態のオフセットにより対応が可能である。
【００３９】
(2) 粉体有無判定回路３０は位相判定回路２０での矩形波信号Ｖ１の位相進みの検出回数が連続してｎ回以上であることを条件としてトナー無しと判定する構成のため、ノイズによる矩形波信号Ｖ１の位相進みが連続してｎ回未満であれば当該ノイズによる誤判定は発生しない。オフセット後電圧Ｖbをオフセット量を超えて振幅させるような大きなノイズも存在するが、こうしたノイズは一般に単発であることが多く上記の紙送り用のモータの振動によるノイズと比較して長続きはしないため、ｎ回以上の検出を条件とすることで振幅の大きな単発ノイズによる誤判定を防止できる。
【００４０】
オフセット回路４２の構成は図３の例に限らず種々の例が考えられる。図６は、図３とは異なる構成のオフセット回路４２を有する矩形波信号発生回路１４の回路図である。本例のオフセット回路４２は、直流カット用コンデンサＣと、抵抗Ｒ６〜Ｒ９とを有する。抵抗Ｒ６〜Ｒ８は、電源と固定電圧端子（例えば接地端子）との間に直列に接続される。抵抗Ｒ６,Ｒ７の接続点がコンパレータ４１の反転入力端子に接続されており、抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７,Ｒ８とで電源電圧Ｖccを例えば分圧比１：１で分圧した基準電圧Ｖrがコンパレータ４１の反転入力端子に入力される。抵抗Ｒ７,Ｒ８の接続点とコンパレータ４１の非反転入力端子との間に抵抗Ｒ９が設けられる。圧電素子５の端子電圧Ｖpは直流カット用コンデンサＣの一端から入力され、直流カット用コンデンサＣの他端はコンパレータ４１の非反転入力端子に接続される。コンパレータ４１の非反転入力端子にオフセット後電圧Ｖbが現れる。抵抗Ｒ７,Ｒ８の接続点の直流電位は基準電圧Ｖrに対して降下しており、オフセット後電圧Ｖbの直流成分は基準電圧Ｖrに対して嵩下げされた値となる。なお、圧電素子５の端子電圧Ｖpを直流カット用コンデンサＣに通すことにより若干の位相ずれ（位相進み）が発生するものの、直流カット用コンデンサＣの容量値を十分に大きくすることで位相ずれは無視できる程度に小さくすることができる。
【００４１】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４２】
比較的振幅の小さなノイズへの対策に限れば、位相判定回路２０にシフトレジスタを設けなくてもよく、例えば１段のＤ型フリップフロップ２１の出力信号のみでトナー有無を判断してもよい。
【００４３】
圧電素子５の端子電圧Ｖpをオフセットさせることに替えて、コンパレータ４１の基準電圧Ｖrを圧電素子５の端子電圧Ｖpの直流成分に対してオフセットさせた値としてもよい。この場合も、コンパレータ４１の基準電圧Ｖrが圧電素子５の端子電圧Ｖpの直流成分と概ね等しい場合と比較して、ノイズによる誤判定の防止が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
５  圧電素子
１０  発振回路
１１  可変定電圧源
１２  電圧制御発振器
１３  分周器
１４  矩形波信号発生回路
１７  位相判定用信号発生回路
２０  位相判定回路
２１〜２３  Ｄ型フリップフロップ
３０  粉体有無判定回路
４１  コンパレータ
４２  オフセット回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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