(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを含む現像剤によってインダクタンスが変化するインダクターと、キャパシターとを備え、前記現像剤に応じた前記インダクタンスに対応する出力電圧を生成する共振回路と、
前記出力電圧に基づいて前記トナーを検出する検出回路と、
前記インダクターに磁気結合する調整用インダクターと可変負荷とを備える調整用閉回路と、
を備えるトナー検出装置。
【請求項２】
所定周波数の基準信号を発振し前記共振回路に供給する発振回路をさらに備え、
前記共振回路は、前記基準信号に対応する前記出力電圧を生成し、
前記検出回路は、前記出力電圧の振幅に基づいて前記トナーを検出すること、
を特徴とする請求項１記載のトナー検出装置。
【請求項３】
前記共振回路は、ＬＣ発振回路内の共振回路であり、
前記検出回路は、前記出力電圧の周波数に基づいて前記トナーを検出すること、
を特徴とする請求項１記載のトナー検出装置。
【請求項４】
前記共振回路の前記インダクターは、プリント基板上の配線パターンで形成され、
前記調整用インダクターは、プリント基板上の配線パターンで形成されること、
を特徴とする請求項１記載のトナー検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、あるトナー濃度検出装置の構成を示す回路図である（例えば特許文献１参照）。図３に示すトナー濃度検出装置では、発振回路１０１により生成された基準信号が、抵抗Ｒ１０１を介して、共振回路１０２に入力されている。共振回路１０２は、インダクター（コイル）Ｌ１０１，Ｌ１０２およびキャパシター（コンデンサー）Ｃ１０１を備える。インダクターＬ１０１，Ｌ１０２のインダクタンスは、トナーを含む現像剤１１１（例えば非磁性トナーと磁性キャリアーとを含む２成分現像剤）内のトナー量によって変化する。したがって、トナー量によって共振回路１０２の共振周波数が変化するとともに、基準信号の周波数に対するインピーダンスも変化し、これにより、共振回路１０２の出力電圧が、トナー量によって変化する。さらに、図３に示すトナー濃度検出装置には、調整回路１０３が設けられている。調整回路１０３は、キャパシターＣ１０２およびバリキャップダイオードＶＣの直列回路を備え、制御信号でバリキャップダイオードＶＣの静電容量を変化させることで、この共振周波数を調整している。【０００３】
また、図４は、別のトナー濃度検出装置の構成を示す回路図である（例えば特許文献２参照）。図４に示すトナー濃度検出装置は、コルピッツ型のＬＣ発振回路であり、共振回路１２１、トランジスターＱ１２１、および抵抗Ｒ１２１を備える。共振回路１２１は、インダクターＬ１２１およびキャパシターＣ１２１，Ｃ１２２を備える。インダクターＬ１２１のインダクタンスは、トナーを含む現像剤１３１（例えば非磁性トナーと磁性キャリアーとを含む２成分現像剤）内のトナー量によって変化する。したがって、トナー量によって共振回路１２１の共振周波数が変化し、図４に示すＬＣ発振回路の発振周波数が、トナー量によって変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９６２３６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなトナー濃度検出装置は、プリンター、複合機などの画像形成装置に内蔵される。複数の画像形成装置において、同一条件で検出されるトナー量が同一になるように、上述の共振周波数を個体ごとに調整できることが望ましい。【０００６】
上述のトナー濃度検出装置では、バリキャップダイオードＶＣに対して制御信号を供給することで、共振周波数を調整可能としているが、このような構成の場合、バリキャップダイオードＶＣにより調整可能なキャパシタンスの範囲が狭く、十分な調整が行えない可能性があるとともに、周辺温度変化によるバリキャップダイオードＶＣのキャパシタンス変動に起因して正確な調整が行えない可能性がある。また、制御信号を供給するための回路を設ける必要があり、調整回路１０３が複雑になり、装置のコストが大きくなってしまう。【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、比較的低コストで正確にトナーを検出するトナー検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るトナー検出装置は、トナーを含む現像剤によってインダクタンスが変化するインダクターと、キャパシターとを備え、前記現像剤に応じた前記インダクタンスに対応する出力電圧を生成する共振回路と、前記出力電圧に基づいて前記トナーを検出する検出回路と、前記インダクターに磁気結合する調整用インダクターと可変負荷とを備える調整用閉回路とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、比較的低コストで正確にトナーを検出するトナー検出装置が得られる。【００１０】
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るトナー検出装置の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態２に係るトナー検出装置の構成を示す回路図である。
【図３】図３は、あるトナー濃度検出装置の構成を示す回路図である。
【図４】図４は、別のトナー濃度検出装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
実施の形態１．
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係るトナー検出装置の構成を示す回路図である。
【００１５】
図１に示すトナー検出装置は、プリンター、複合機などの電子写真方式の画像形成装置に内蔵され、画像形成装置に内蔵される現像装置に設置され、その現像装置内のトナーの量や有無を検出する。
【００１６】
図１に示すトナー検出装置は、発振回路１、共振回路２、検出回路３、および調整用閉回路４を備える。
【００１７】
発振回路１は、所定周波数の基準信号を発振し抵抗Ｒ１を介して共振回路２に供給する。
【００１８】
共振回路２は、インダクターＬ１，Ｌ２とキャパシターＣ１とを備える。インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスは、トナーを含む現像剤１１によって変化する。したがって、共振回路２は、現像剤１１に応じたインダクタンスに対応する出力電圧を生成する。共振回路２は、入力された基準信号に対応する出力電圧を生成する。この出力電圧は、入力された基準信号の振幅、および基準信号の周波数に対する共振回路２のインピーダンスに対応した振幅を有する。
【００１９】
検出回路３は、その出力電圧（実施の形態１では、出力電圧の振幅）に基づいてトナーを検出する。
【００２０】
実施の形態１において、現像剤１１は、非磁性トナーおよび磁性キャリアーを含む２成分現像剤でもよいし、磁性トナーを含む１成分現像剤でもよい。２成分現像剤の場合、トナーが減少するほど、磁性キャリアーの密度が増加するため、インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスが増加し、１成分現像剤の場合、トナーが減少するほど、インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスが減少する。そのため、現像剤１１の種別（２成分現像剤または１成分現像剤）に応じて、トナー量の変動に対して、出力電圧の振幅は異なる変化をする。したがって、検出回路３は、現像剤１１の種別に応じた特性（出力電圧の振幅に対するトナー量の特性）で、トナー量やトナーの有無を検出する。
【００２１】
さらに、調整用閉回路４は、インダクターＬ１，Ｌ２に磁気結合する調整用インダクターＬ３と可変負荷（ここでは、半固定抵抗ＶＲ１）とを備える。なお、この可変負荷は、可変抵抗でもよい。可変負荷の抵抗値を調整することで、調整用インダクターＬ３と可変負荷とを導通する電流の大きさが調整できる。したがって、可変負荷の抵抗値を調整することで、調整用インダクターＬ３と磁気結合しているインダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスを調整することができる。
【００２２】
次に、実施の形態１に係るトナー検出装置の動作について説明する。
【００２３】
実施の形態１に係るトナー検出装置では、上述のように、出力電圧の振幅が、現像装置内のトナー量に応じた値となる。そのため、検出回路３は、出力電圧の振幅を検出し、その振幅に基づいて、現時点のトナー量あるいはトナーの有無を特定する。
【００２４】
そこで、現像装置内のトナーが所定量（１００％、０％など）であるとき、出力電圧の振幅（あるいは検出されるトナー量）が所定値となるように、出荷前にあるいは出荷後のメンテナンス時に、可変負荷の抵抗値が手動で調整される。これにより、トナー量が正確に検出され、複数の画像形成装置において検出されるトナー量のばらつきが小さくなる。
【００２５】
以上のように、上記実施の形態１によれば、共振回路２は、トナーを含む現像剤によってインダクタンスが変化するインダクターＬ１，Ｌ２と、キャパシターＣ１とを備え、現像剤に応じたインダクタンスに対応する出力電圧を生成する。検出回路３は、その出力電圧に基づいてトナーを検出する。調整用閉回路４は、インダクターＬ１，Ｌ２に磁気結合する調整用インダクターＬ３と半固定抵抗ＶＲ１とを備え、半固定抵抗ＶＲ１の調整可能な抵抗値によって、インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンス、共振回路２の共振周波数、出力電圧の振幅、および検出されるトナー量が調整可能とされる。
【００２６】
これにより、比較的低コストで正確にトナーが検出される。
【００２７】
実施の形態２．
【００２８】
図２は、本発明の実施の形態２に係るトナー検出装置の構成を示す回路図である。
【００２９】
図２に示すトナー検出装置は、プリンター、複合機などの電子写真方式の画像形成装置に内蔵され、画像形成装置に内蔵される現像装置に設置され、その現像装置内のトナーの量や有無を検出する。
【００３０】
実施の形態２に係るトナー検出装置は、ＬＣ発振回路２１、検出回路２２、調整用閉回路２３を備える。なお、図２におけるＬＣ発振回路２１は、コルピッツ型のＬＣ発振回路であるが、他のタイプのＬＣ発振回路でもよい。
【００３１】
ＬＣ発振回路２１は、共振回路３１、トランジスターＱ２１、および抵抗Ｒ２１を備える。
【００３２】
共振回路３１は、インダクターＬ２１とキャパシターＣ２１，Ｃ２２とを備える。インダクターＬ２１のインダクタンスは、トナーを含む現像剤４１によって変化する。したがって、共振回路３１は、現像剤４１に応じたインダクタンスに対応する出力電圧を生成する。具体的には、図２に示すＬＣ発振回路２１は、共振回路３１の共振周波数で発振し、出力電圧を生成する。
【００３３】
検出回路２２は、その出力電圧（実施の形態２では、出力電圧の周波数）に基づいてトナーを検出する。
【００３４】
なお、実施の形態２において、現像剤４１は、非磁性トナーおよび磁性キャリアーを含む２成分現像剤でもよいし、磁性トナーを含む１成分現像剤でもよい。２成分現像剤の場合、トナーが減少するほど、磁性キャリアーの密度が増加するため、インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスが増加し、１成分現像剤の場合、トナーが減少するほど、インダクターＬ１，Ｌ２のインダクタンスが減少する。そのため、現像剤４１の種別（２成分現像剤または１成分現像剤）に応じて、トナー量の変動に対して、出力電圧の周波数は異なる変化をする。したがって、検出回路２２は、現像剤４１の種別に応じた特性（出力電圧の周波数に対するトナー量の特性）で、トナー量やトナーの有無を検出する。
【００３５】
さらに、調整用閉回路２３は、インダクターＬ２１に磁気結合する調整用インダクターＬ２２と可変負荷（ここでは、半固定抵抗ＶＲ２１）とを備える。なお、この可変負荷は、可変抵抗でもよい。可変負荷を調整することで、調整用インダクターＬ２２と可変負荷とを導通する電流の大きさが調整できる。したがって、可変負荷を調整することで、調整用インダクターＬ２２と磁気結合しているインダクターＬ２１のインダクタンスを調整することができる。
【００３６】
次に、実施の形態２に係るトナー検出装置の動作について説明する。
【００３７】
実施の形態２に係るトナー検出装置では、上述のように、出力電圧の周波数が、現像装置内のトナー量に応じた値となる。そのため、検出回路２２は、出力電圧の周波数を検出し、その周波数に基づいて、現時点のトナー量あるいはトナーの有無を特定する。
【００３８】
そこで、現像装置内のトナーが所定量（１００％、０％など）であるとき、出力電圧の周波数（あるいは検出されるトナー量）が所定値となるように、出荷前にあるいは出荷後のメンテナンス時に、可変負荷の抵抗値が手動で調整される。これにより、複数の画像形成装置において検出されるトナー量のばらつきが小さくなる。
【００３９】
以上のように、上記実施の形態２によれば、共振回路３１は、トナーを含む現像剤によってインダクタンスが変化するインダクターＬ２１と、キャパシターＣ２１，Ｃ２２とを備え、現像剤に応じたインダクタンスに対応する出力電圧を生成する。検出回路２２は、その出力電圧に基づいてトナーを検出する。調整用閉回路２３は、インダクターＬ２１に磁気結合する調整用インダクターＬ２２と半固定抵抗ＶＲ２１とを備え、半固定抵抗ＶＲ２１の調整可能な抵抗値によって、インダクターＬ２１のインダクタンス、共振回路３１の共振周波数、出力電圧の周波数、および検出されるトナー量が調整可能とされる。
【００４０】
これにより、比較的低コストで正確にトナーが検出される。
【００４１】
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
【００４２】
例えば、実施の形態１，２において、共振回路２，３１のインダクターＬ１，Ｌ２，Ｌ２１、および調整用インダクターＬ３，Ｌ２２は、プリント基板上の配線パターンで形成されるようにしてもよいし、ボビンに導体が巻回されているインダクター素子であってもよい。なお、共振回路２，３１のインダクターＬ１，Ｌ２，Ｌ２１と調整用インダクターＬ３，Ｌ２２とは、多層プリント基板における互いに異なる層の配線パターンでそれぞれ形成されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば、画像形成装置に適用可能である。
【図１】
0006761585.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006761585.tif 000004
【図４】
0006761585.tif 000005