JP2017116413A - Magnetic permeability sensor, member to which attached, image formation device, and method for attaching magnetic permeability sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透磁率センサ、透磁率センサが取り付けられる被取付体、画像形成装置及び透磁率センサの取付方法に関する。 The present invention relates to a magnetic permeability sensor, an attached body to which the magnetic permeability sensor is attached, an image forming apparatus, and a method of attaching the magnetic permeability sensor.
プリンタ、複写機等の画像形成装置は、例えばトナーカートリッジに収容されたトナーを、静電気により感光体を介して紙に転写することで画像を現像する。トナーカートリッジ内のトナーの濃度又は残量は、例えばトナーカートリッジに取り付けられた透磁率センサ(以下ではトナーセンサともいう)によって検知される。トナーセンサは、現像剤が2成分系である場合には、磁性体であるキャリアと非磁性体であるトナーとが混成された現像剤の透磁率を検出することにより、トナーの濃度又は残量を検知する。 An image forming apparatus such as a printer or a copying machine develops an image by transferring, for example, toner contained in a toner cartridge onto paper via a photosensitive member by static electricity. The density or remaining amount of toner in the toner cartridge is detected by, for example, a magnetic permeability sensor (hereinafter also referred to as a toner sensor) attached to the toner cartridge. When the developer is a two-component developer, the toner sensor detects the magnetic permeability of the developer in which the magnetic carrier and the non-magnetic toner are mixed, thereby detecting the toner concentration or remaining amount. Is detected.
トナーセンサは、コイルを含む発振回路を有する基板を備え、コイルが磁気を受けることにより現像剤の透磁率を検出する。特許文献1には、コイルを平面状のプリントパターンにより形成したトナーセンサが開示されている。特許文献1に係るトナーセンサは、長方形状の基板と、該基板の中央部に設けられた貫通孔と、該貫通孔を挟むように配置されたコイル及び電子部品とを有する。特許文献1に係るトナーセンサをトナーカートリッジに取り付ける場合、まず基板中央部に設けられた貫通孔に、カートリッジ本体の平坦な取付面から突出した突起を嵌合させる。そして当該突起を軸として、トナーカートリッジに設けられた取り付けガイド等と当接するまで基板を回転させる。これにより、トナーセンサはトナーカートリッジに固定される。特許文献1によれば、取り付けガイドに設けられた樹脂バネによりコイルの形成部分が取付面に押さえつけられ、現像剤に対するコイルの位置決めがなされる。
本発明において磁気を受けるとはコイル近傍にある磁性体によるコイルと磁性体との相互作用のことを言う。磁性体の量や濃度によりコイルのインダクタンスに変化が生じる。
The toner sensor includes a substrate having an oscillation circuit including a coil, and detects the magnetic permeability of the developer when the coil receives magnetism.
In the present invention, receiving magnetism means an interaction between a coil and a magnetic body by a magnetic body in the vicinity of the coil. The inductance of the coil varies depending on the amount and concentration of the magnetic material.
しかし、特許文献1に係るトナーセンサは、基板を取付面に被せる形で貫通孔及び突起を嵌合させる必要がある。よって、取付面の上部に、嵌合動作を可能とするための空間を必要とする。また、特許文献1に係るトナーセンサは、コイルと電子部品に挟まれた貫通孔を基準とした回転動作によって取り付けられる。よって、回転動作が不十分である場合コイルの位置が適切な測定位置からずれやすくなり、透磁率の検出結果に誤差が生じる虞がある。
さらにトナーカートリッジの取り付けの際に回転による位置決めを必要とし、回転するに十分な空間を確保できない場所へ固定する場合には困難を生じる場合がある。
However, in the toner sensor according to
Further, when the toner cartridge is attached, positioning by rotation is required, and it may be difficult to fix the toner cartridge in a place where sufficient space for rotation cannot be secured.
本発明は斯かる事情によりなされたものであって、その目的とするところは、取り付けの際に必要な空間を減らすことができ、かつ、透磁率の検出誤差を小さくすることができる透磁率センサ、トナーカートリッジ、画像形成装置及び透磁率センサの取付方法を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and the object of the present invention is to provide a magnetic permeability sensor capable of reducing the space required for installation and reducing the detection error of the magnetic permeability. Another object of the present invention is to provide a toner cartridge, an image forming apparatus, and a magnetic permeability sensor mounting method.
本発明に係る透磁率センサは、被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に取り付けられる透磁率センサであって、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、該基板の周縁の一部に設けられ、前記取付面に設けられた被差込部に差し込む差込部と、前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられ、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する係止部とを備え、前記被取付体に取り付けられた場合に、前記被取付体に設けられた押さえ部と一部で当接することを特徴とする。 A magnetic permeability sensor according to the present invention is a magnetic permeability sensor attached to an attachment body having an attachment surface located in the vicinity of an object to be detected, the oscillation circuit including a planar coil that receives magnetism from the object to be detected, and Formation of a substrate having a control circuit for controlling the oscillation circuit, an insertion portion provided on a part of the periphery of the substrate and inserted into an insertion portion provided on the mounting surface, and the planar coil on the substrate Provided around the portion or the forming portion, and a locking portion that locks to a locked portion provided in the mounted body, and when attached to the mounted body, It is characterized in that it abuts partly with the provided pressing part.
本発明に係る透磁率センサは、前記差込部が切り欠きであることを特徴とする。 The magnetic permeability sensor according to the present invention is characterized in that the insertion portion is a notch.
本発明に係る透磁率センサは、前記平面コイルは、平面状のプリントパターンによって形成されており、前記係止部は、前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔、窪み又は突起であることを特徴とする。 In the magnetic permeability sensor according to the present invention, the planar coil is formed by a planar printed pattern, and the locking portion is a through hole, a depression or a protrusion provided in a central portion of the printed pattern. It is characterized by.
本発明に係る透磁率センサは、前記発振回路及び制御回路の配置領域を覆うケースを備えることを特徴とする。 The magnetic permeability sensor according to the present invention includes a case that covers an arrangement region of the oscillation circuit and the control circuit.
本発明に係る被取付体は、上記のいずれかに記載の透磁率センサが取り付けられる被取付体であって、前記被検出物の近傍に位置する取付面と、該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、前記係止部に係止される被係止部と、前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部とを備えることを特徴とする。 An attached body according to the present invention is an attached body to which the magnetic permeability sensor according to any one of the above is attached, and is provided on an attachment surface located in the vicinity of the detected object, the attachment surface, A to-be-inserted portion into which the insertion portion is inserted, a to-be-engaged portion to be engaged with the engaging portion, and a pressing portion that abuts a part of the magnetic permeability sensor and suppresses the movement in the thickness direction of the substrate; It is characterized by providing.
本発明に係る被取付体は、前記被差込部は、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱であり、前記押さえ部は、前記円柱の突出端から、又は前記取付面より突出した板材の突出端から、前記取付面に対して平行に延設された平板状の弾性部材であり、前記被係止部は、前記取付面又は押さえ部に設けられた突起、窪み又は貫通孔であることを特徴とする。 In the mounted body according to the present invention, the inserted portion is a column protruding vertically from the flat mounting surface, and the pressing portion is a plate member protruding from the protruding end of the column or from the mounting surface. A flat plate-like elastic member extending in parallel to the mounting surface from the protruding end, and the locked portion is a protrusion, a recess or a through hole provided on the mounting surface or the pressing portion. It is characterized by that.
本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容された現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備える画像形成装置であって、前記透磁率センサは、前記現像剤から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、該基板の周縁の一部に設けられた差込部と、前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部とを備え、前記トナーカートリッジ又は画像形成装置本体は、前記現像剤の近傍に位置する取付面と、該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、前記係止部に係止される被係止部と、前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部とを備えることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that includes a toner cartridge and a magnetic permeability sensor that detects a magnetic permeability of a developer contained in the toner cartridge, wherein the magnetic permeability sensor includes the developer. An oscillation circuit including a planar coil that receives magnetism from the substrate, a substrate having a control circuit for controlling the oscillation circuit, an insertion portion provided at a part of the periphery of the substrate, and a formation portion of the planar coil on the substrate Or a locking portion provided around the forming portion, wherein the toner cartridge or the image forming apparatus main body is provided on a mounting surface located in the vicinity of the developer, and the mounting surface is provided with the insertion portion. A plugged portion into which is inserted, a locked portion that is locked to the locking portion, and a pressing portion that is in contact with a part of the magnetic permeability sensor and suppresses movement in the thickness direction of the substrate. Characterized by
本発明に係る透磁率センサの取付方法は、被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に透磁率センサを取り付ける取付方法であって、前記透磁率センサが有する基板の周縁に設けられ、該周縁の一部に形成された切り欠きである差込部を、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱状の被差込部に差し込み、前記透磁率センサの一部を、前記被取付体に設けられ、前記取付面と平行をなして対向する平板状の押さえ部と当接させ、前記基板上の、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルが形成された形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部を、前記被取付体に設けられた被係止部に係止することを特徴とする。 A method for attaching a magnetic permeability sensor according to the present invention is an attachment method for attaching a magnetic permeability sensor to an attached body having an attachment surface located in the vicinity of an object to be detected, which is provided on a peripheral edge of a substrate of the magnetic permeability sensor. The insertion part which is a notch formed in a part of the peripheral edge is inserted into a cylindrical insertion part protruding vertically from the flat mounting surface, and a part of the magnetic permeability sensor is A formed part provided on a body to be mounted and brought into contact with a flat plate-shaped pressing portion that is parallel to and opposed to the mounting surface, and on which a planar coil that receives magnetism from the object to be detected is formed, or the The locking portion provided around the formation portion is locked to the locked portion provided in the attached body.
本発明に係る透磁率センサの取付方法は、前記差込部を前記被差込部に差し込んだ状態で、前記被差込部の位置を軸にして前記基板を前記取付面に対し平行に回転させることを特徴とする。 In the magnetic sensor mounting method according to the present invention, the substrate is rotated in parallel with the mounting surface about the position of the inserted portion in a state where the inserting portion is inserted into the inserted portion. It is characterized by making it.
本発明に係る透磁率センサは、矩形状の基板と、該基板の片面又は両面に略同一形状のプリントパターンで形成され、該プリントパターンの中央部が互いに重なる一対の平面コイルと、前記基板の片面に配置され、前記平面コイルと協働して発振回路を形成する回路部品及び前記発振回路を制御する制御回路と、前記基板の一辺に形成された切り欠きと、前記基板上の前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔とを備えることを特徴とする。 A magnetic permeability sensor according to the present invention includes a rectangular substrate, a pair of planar coils formed on one or both sides of the substrate with a substantially identical printed pattern, with the central portions of the printed pattern overlapping each other, and the substrate A circuit component which is arranged on one side and forms an oscillation circuit in cooperation with the planar coil, a control circuit which controls the oscillation circuit, a notch formed on one side of the substrate, and the printed pattern on the substrate And a through-hole provided in the central portion of the.
本発明によれば、透磁率センサを取り付ける際に必要な空間を減らすことができ、かつ、透磁率の検出誤差を小さくすることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the space required when attaching the magnetic permeability sensor, and to reduce the magnetic permeability detection error.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、透磁率センサ1の一例を示す外観図である。図1A及び図1Cでは透磁率センサ1の平面図を、図1Bでは透磁率センサ1の側面図を示している。図1に示すように、透磁率センサ1は扁平矩形状の基板10と、基板10に配置された第1コイル13a、第2コイル13b、回路部品14、電子チップ15及びコネクタ16とを含む。第1コイル13a、回路部品14、電子チップ15及びコネクタ16は基板10の一面に配されており、第2コイル13bは反対側の面に配されている。ここで、第1コイル13a等が配置された面を基板10の上面とし、反対側の面を下面とする。本実施の形態において基板10は、図1で示すように平面視において長方形状の基板であるものとするが、基板10の形状は長方形状に限られず、例えば正方形状であってもよい。また、基板10の形状は矩形状に限られず、例えば円形状、三角形状等であってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view showing an example of the
第1コイル13a及び第2コイル13bは、被検出物から磁気を受ける平面コイルであり、平面状のプリントパターンによって基板10に形成されている。具体的には、第1コイル13a及び第2コイル13bは基板10に銅箔パターンを矩形渦巻状にプリントすることによって形成されている。図1A及び図1Cに示すように、本実施の形態において第1コイル13a及び第2コイル13bはそれぞれ基板10の上面及び下面に、略同一形状のプリントパターンによって同軸上に形成されている。言い換えると、平面視において当該プリントパターンの中央部は互いに重なっている。以下では説明の便宜のため、第1コイル13a及び第2コイル13bを適宜に総称してコイル13と呼ぶものとする。
なお、本実施の形態においてコイル13のプリントパターンは矩形渦巻状であるものとしたが、コイル13は一定の長さを有するように形成されていればよく、例えば円形渦巻状、楕円渦巻状、つづら折り状等のプリントパターンであってもよい。
The
In the present embodiment, the printed pattern of the
回路部品14は、コイル13に接続されたコンデンサ、抵抗等を含む回路素子である。第1コイル13a、第2コイル13bと回路部品14とが協働することで、第1コイル13a、第2コイル13bそれぞれについてLC発振回路が形成されている。電子チップ15は回路部品14に接続されたマイクロコンピュータであり、発振回路の回路動作を制御して透磁率の検出処理を実行する。コネクタ16は、基板10の一短辺付近に設けられている。コネクタ16には外部端子が接続され、コネクタ16を介して透磁率の検出結果が外部に送信される。また、コネクタ16を介して透磁率センサ1は電源と接続される。
The
基板10は、切り欠き11及び貫通孔12を有する。
切り欠き11は、基板10の周縁の一部に形成されている。具体的には、切り欠き11はコネクタ16が設けられた基板10の一短辺とは反対側の短辺の中央部に基板10の長手方向に延びるU字状に形成されている。以下の説明では、切り欠き11が設けられた短辺に係る基板10の一端を、基板10の先端として説明する。
The
The
貫通孔12は、基板10を貫通した円形断面を有する孔である。貫通孔12は、基板10上のコイル13の形成部分、より具体的には、コイル13に係る平面状のプリントパターンの中央部であって、コイル13のプリントパターンに干渉しない位置に形成されている。図1Bに示すように、貫通孔12は所定の間隔R1だけ切り欠き11のU字底部から離れた位置に設けられている。また、図1Aに示すように、貫通孔12は所定の間隔R2だけ基板10の長辺から離れた位置に設けられている。
The through
透磁率センサ1による透磁率検出の処理動作について、簡単に説明する。透磁率センサ1は、磁性体を含む被検出物の近傍に、コイル13の形成面が対向するように配置される。被検出物の透磁率が変化した場合、当該透磁率の変化に応じてコイル13のインダクタンスも変化する。これにより、コイル13を含む発振回路の発振周波数は変化する。ここで、コイル13は磁性体に近いほど磁場の影響を強く受けるため、より被検出物に近いコイル13の方が、他のコイル13と比較して被検出物の透磁率変化に伴うインダクタンスの変化量が大きい。従って、第1コイル13a及び第2コイル13bそれぞれに係る発振回路の発振周波数は、透磁率の変化に応じて差分が生じる。透磁率センサ1は当該発振周波数の差分に基づき、被検出物の透磁率を検出する。
なお、本実施の形態では透磁率センサ1は第1コイル13a及び第2コイル13bのインダクタンスの差分に基づいて透磁率を検出するものとして説明したが、透磁率センサ1は透磁率の検出を行う透磁率センサであればよく、透磁率検出に係る処理内容は上記に限定されない。
The processing operation of permeability detection by the
In the present embodiment, the
図2は、トナーカートリッジ2に設けられた取付構造の一例を示す図である。図2Aは取付構造の側断面図を、図2Bは取付構造の平面図を示している。トナーカートリッジ2は、被検出物である現像剤3を収容している。図2において符号20で示す平坦面は、透磁率センサ1が取り付けられる取付面である。取付面20は現像剤3が収容された現像槽の平坦な外表面であり、現像剤3の近傍に位置する。なお、図2Bでは説明の便宜のため取付面20を実線の矩形枠で図示してあるが、当該矩形枠は取付面20の形成範囲を限定するものではなく、取付面20は現像槽外表面における所定の平坦部であればよい。以下の説明では、透磁率センサ1がトナーカートリッジ2に取り付けられるトナーセンサ1であるものとして説明する。取付構造は、円柱21、突起22及び押さえ板23を含む。以下では取付面20の面方向を上方向とし、反対方向を下方向とする。
なお、本実施の形態において取付面20は平坦であるものとして説明するが、トナーセンサ1を取り付け可能であれば取付面20は平坦でなくともよい。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an attachment structure provided in the
Although the mounting
円柱21は、平坦な取付面20から垂直に突出している。円柱21の直径は、切り欠き11に係るU字の横幅と略同一であり円柱21は切り欠き11に遊嵌可能としてある。また、円柱21の高さは基板10の厚さと略同一である。
The
押さえ板23は、円柱21の突出端から取付面20に対して平行に延設された平板状の弾性部材である。具体的には、押さえ板23は平面視において矩形状の板材であり、長手方向の一端側において円柱21の突出端に固定され、取付面20と平行をなして対向している。これにより、押さえ板23は円柱21に支持されている。円柱21の高さは基板10の厚さと略同一であるため、押さえ板23の下面と取付面20との間隔は基板10の厚さと略同一である。なお、図2Aに示すように、上記一端側の反対側の係る押さえ板23の端縁は、上下方向に対して斜めに面取りされている。
The holding
突起22は、取付面20に設けられている。突起22は半球状であり、当該半球の直径は貫通孔12の直径と略同一であり突起22は貫通孔12と嵌合可能にしてある。突起22は、取付面20において、押さえ板23と対向する位置に設けられている。図2Aで示す突起22から円柱21までの間隔R3は、図1Bで示した貫通孔12から切り欠き11のU字底部までの間隔R1と略同一である。
The
図3は、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図3Aは取り付け前の、図3Bは取り付け途中の、図3Cは取り付け後のトナーセンサ1及び取付構造の側断面図を示している。図3に基づいて、本実施の形態に係るトナーセンサ1の取付方法について説明する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a procedure for attaching the
図3Aに示すように、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける場合、まず基板10の先端に設けられた切り欠き11を円柱21に差し込む操作を行う。具体的にはトナーセンサ1を取付面20上に置き、トナーセンサ1の先端を円柱21に向ける。そして基板10の下面が取付面20に沿う形でトナーセンサ1をスライド移動させ、基板10の先端を押さえ板23及び取付面20の間に差し込む。
As shown in FIG. 3A, when attaching the
図3Bに示すように、基板10の先端が押さえ板23及び取付面20の間に差し込まれる際、取付面20に形成された突起22と基板10の下面とが当接することにより、基板10は上方へと突き上げられる。基板10が突き上げられた場合、基板10上面の一部が押さえ板23と当接する。押さえ板23は弾性部材であることから、基板10の一部と当接することにより押さえ板23は上方に向けてたわむ。具体的には、押さえ板23は上方に向けて湾曲すると共に、弾性力によって基板10を下方、つまり取付面20に向けて押さえる。
As shown in FIG. 3B, when the tip of the
図3Cに示すように、切り欠き11を円柱21へとさらに差し込むと、円柱21が切り欠き11に遊嵌し、切り欠き11のU字底部に突き当たる。この際、貫通孔12及び突起22の位置が重なり合い、貫通孔12及び突起22は嵌合する。円柱21が切り欠き11に遊嵌すると共に、貫通孔12が突起22と嵌合することにより、基板10は2箇所で取付構造と係合し、トナーセンサ1はトナーカートリッジ2に係止される。このように、本実施の形態において貫通孔12及び突起22の位置が合うことでトナーセンサ1は係止状態となる。また、上述のごとく貫通孔12は基板10におけるコイル13の形成部分に設けられており、突起22は取付面20に設けられている。よって、貫通孔12及び突起22を嵌合させることにより、取付面20に対するコイル13の位置決めを行うことができる。従って、例えば突起22を設ける箇所を現像剤3から磁気を受ける上で適した現像槽の外表面に設定することにより、現像剤3の収容箇所に対してコイル13を最適位置に位置決めすることができる。
As shown in FIG. 3C, when the
貫通孔12及び突起22が嵌合した場合、基板10は突起22によって突き上げられることがなくなり、基板10の下面は取付面20に当接する。また、弾性部材である押さえ板23は、弾性力によって基板10を取付面20に押さえる。従って、トナーセンサ1は押さえ板23によって基板10の厚み方向の動きが押さえられる。トナーセンサ1をトナーカートリッジ2から取り外す場合、押さえ板23を押し上げ、貫通孔12及び突起22の嵌合を解除する必要がある。つまり、押さえ板23によってトナーセンサ1とトナーカートリッジ2との係止状態が保持され、トナーセンサ1はトナーカートリッジ2の取り付け位置に固定される。
When the through
上記では、切り欠き11を円柱21に差し込んだ場合、貫通孔12及び突起22が嵌合する旨を説明したが、切り欠き11を円柱21に差し込んだ場合に貫通孔12及び突起22の位置が合わない場合がある。そこで本実施の形態では、切り欠き11を円柱21に差し込み、円柱21が切り欠き11に遊嵌した状態で、円柱21を軸としてトナーセンサ1を回転させることにより貫通孔12及び突起22の位置を合わせることができる。以下では、トナーセンサ1を回転させることにより貫通孔12及び突起22を嵌合させ、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける手順について説明する。
In the above description, it has been described that when the
図4は、回転動作によりトナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図4Aでは貫通孔12及び突起22が嵌合していない状態での、図4Bでは貫通孔12及び突起22が嵌合した状態でのトナーセンサ1及び取付構造の平面図を示している。なお、なお本図ではコイル13等は図示していないが、実際には基板10にコイル13等が形成されている。図4に基づいて、トナーセンサ1を回転させて固定する方法について説明する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a procedure for attaching the
図4Aに示すように、切り欠き11を円柱21に差し込んだ場合、貫通孔12及び突起22の位置が重ならず、互いに嵌合しない場合がある。この場合には、トナーセンサ1を取付面20の面上で回転させることにより貫通孔12及び突起22の位置を合わせることができる。具体的には図4Aにおいて矢印により示すように、円柱21を軸としてトナーセンサ1を取付面20に対し平行に回転させる。切り欠き11及び貫通孔12の間隔R1と円柱21及び突起22の間隔R3とが略同一であることから(図1B、図2A参照)、上記の回転動作により貫通孔12及び突起22の位置を合わせることができる。図4Bに示すように、貫通孔12及び突起22の位置が重なった場合、貫通孔12及び突起22が嵌合する。これによって、トナーセンサ1が取り付け位置に固定される。
As shown in FIG. 4A, when the
以上より、本実施の形態1によれば、切り欠き11を円柱21に差し込み、貫通孔12及び突起22を嵌合させてトナーセンサ1を係止し、トナーセンサ1を押さえる押さえ板23によって係止状態を保持することにより、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける。取付面20に沿った差込動作(スライド動作)や回転動作によって取り付け可能であることから、取り付け動作が簡便にできる。また、貫通孔12は基板10におけるコイル13の形成部分に設けられていることから、トナーカートリッジ2に対するコイル13の位置ずれが生じにくい。
As described above, according to the first embodiment, the
なお、本実施の形態において基板10の先端にU字状の切り欠き11が設けられており、取付構造においては対応する円柱21が設けられた構成としたが、これに限るものではない。切り欠き11は円柱21を遊嵌可能な形状であればよく、例えばV字状、凹形状等であってもよい。取付構造側において切り欠き11に対応する箇所は、切り欠き11に遊嵌可能な形状であればよい。例えば切り欠き11の形状がU字状である場合には円柱21に代えて三角柱、四角柱等を設けてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において貫通孔12はコイル13に係るプリントパターンの中央部に設けられているものとしたが、これに限るものではない。例えば矩形渦巻状であるプリントパターンの四隅に貫通孔12を設け、これに対応して突起22は取付面20に4つ設ける構成としてもよい。つまり、貫通孔12は基板10におけるコイル13の形成部分又は該形成部分の周囲に設けられていればよく、当該範囲において貫通孔12が設けられる位置、数等は特に限定されない。
In the present embodiment, the through
また、本実施の形態において基板10に貫通孔12が設けられており、取付面20に突起22が設けられている構成としたが、これに限るものではない。例えば突起22に対応する箇所の形状は貫通孔に限定されず、窪みであってもよい。また、例えば基板10の下面に突起を設け、取付面20には対応する窪みを設ける構成としてもよい。また、取付構造に係る突起22が貫通孔12と嵌合可能であればよいことから、突起22は基板10の一部と当接する押さえ板23の下面に設けられていてもよい。また、突起22の形状は半球状に限定されず、例えば円錐状であってもよい。上述のごとく、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に係止する構成については種々の形態を含み得る。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において取付構造はトナーカートリッジ2に設けられており、トナーセンサ1はトナーカートリッジ2に取り付けられるものとしたが、これに限るものではない。トナーセンサ1はトナーカートリッジ2ではなく、例えば画像形成装置本体に取り付けられる構成でもよい。この場合、トナーカートリッジ2の現像槽と近接する画像形成装置本体の所定箇所に、円柱21、突起22等の取付構造を設ける。これにより、画像形成装置本体にトナーセンサ1を取り付け、現像剤3の透磁率の検出を行う。つまり、トナーセンサ1が取り付けられる被取付体は、画像形成装置本体であってもよい。
本実施の形態において、画像形成装置本体の所定箇所にトナーセンサを取り付ける場合には、スライドや回転動作でトナーセンサを固定できることから、取付面20周辺の空間を減らすことができる。
In this embodiment, the attachment structure is provided in the
In the present embodiment, when the toner sensor is attached to a predetermined portion of the image forming apparatus main body, the toner sensor can be fixed by sliding or rotating operation, so that the space around the
また、本実施の形態においてトナーセンサ1は、単一の基板10の上面及び下面にそれぞれ第1コイル13a及び第2コイル13bが形成された構成としたが、これに限るものではない。例えばトナーセンサ1は、複数の基板10、10、10…が積層された積層基板を有し、各基板10の間にコイル13、13、13…が設けられた積層構造としてもよい。このように、基板10の枚数は1枚に限定されず、コイル13の数は2つに限定されない。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において基板10の両面に第1コイル13a及び第2コイル13bが形成された構成としたが、これに限るものではない。例えば基板10の片面に第1コイル13a又は第2コイル13bが形成され、当該コイル13の形成部分の上面に絶縁層を挟んでさらに第2コイル13b又は第1コイル13aが形成された構成でもよい。このように、第1コイル13a及び第2コイル13bは基板10の片面に形成された構成でもよい。
In the present embodiment, the
(実施の形態2)
本実施の形態では、トナーセンサ1が、基板10上面の発振回路及び制御回路の配置領域を覆うケース217を備える形態について述べる。なお、実施の形態1と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a mode in which the
図5は、実施の形態2に係るトナーセンサ1の一例を示す図である。図5Aでは、トナーセンサ1の平面図を示している。図5Bでは、トナーセンサ1の側断面図を示している。図5に示すように、本実施の形態2に係るトナーセンサ1は、基板10に配置されたコイル13、回路部品14を含む発振回路と、該発振回路を制御する電子チップ15を含む制御回路とを覆うケース217を備える。ケース217は、一面が開口した直方体状の箱体であり、開口面は基板10の上面に対応して長方形状になっている。具体的には、開口面の短辺は基板10の短辺と略同一の長さである。開口面の長辺は基板10の長辺よりも若干短く、ケース217が基板10上面に配置されたコイル13と回路部品14とを有する発振回路及び電子チップ15を有する制御回路を被覆可能な長さとなっている。ケース217は、開口面を下にして基板10の上面に被せられることにより、基板10上に設けられた発振回路及び制御回路を保護する。
なお、本実施の形態においてケース217は箱体であるものとするが、ケース217は基板10における発振回路及び制御回路の配置領域を被覆可能な形状であればよく、例えば半円筒状等であってもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the
In this embodiment, it is assumed that the
図6は、実施の形態2に係るトナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図6Aでは取り付け前の、図6Bでは取り付け後のトナーセンサ1及び取付構造の側面図を示している。なお、図6では簡潔のため回路部品14、電子チップ15等は図示していない。本実施の形態において円柱21の高さ寸法は、基板10の厚さ及びケース217の高さを合わせた寸法と略同一である。実施の形態1と同じく、取り付け後には円柱21が切り欠き11に遊嵌し、貫通孔12及び突起22が嵌合するが、押さえ板23は基板10上面の一部ではなくケース217上面の一部と当接する。押さえ板23によってケース217上面に下方への弾性力が加わることにより、トナーセンサ1は基板10の厚み方向の動きが押さえられ、トナーカートリッジ2に固定される。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a procedure for attaching the
以上より、本実施の形態2によればトナーセンサ1は発振回路及び制御回路を覆うケース217を備える。これにより、基板10が有する発振回路及び制御回路を保護することができる。
As described above, according to the second embodiment, the
(実施の形態3)
実施の形態1では、押さえ板23は円柱21の突出端から延設されている形態について述べた。本実施の形態では、取付面20から垂直に側壁板324が突出しており、押さえ板23は当該側壁板324の突出端から取付面20に対して平行に延設される形態について述べる。なお、実施の形態1と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the
図7は、実施の形態3に係るトナーカートリッジ2に設けられた取付構造の一例を示す図である。図7Aは取付構造の側面図を、図7Bは取付構造の平面図を示している。
本実施の形態に係る取付構造は、実施の形態1と同様に円柱21、突起22及び押さえ板23を含む。ただし、本実施の形態において押さえ板23は円柱21に支持されておらず、取付面20から垂直に突出した側壁板324によって支持されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an attachment structure provided in the
The mounting structure according to the present embodiment includes a
側壁板324は、扁平矩形状の板材であり、平板面が取付面20と直交する形で垂直に突出している。側壁板324の高さ(突出幅)は、基板10の厚さと略同一である。突出端である側壁板324の上辺は押さえ板23の一辺と略同一の長さであり、当該一辺と上記上辺とが連なる形で押さえ板23は側壁板324から延設されている。側壁板324は、図7Bで示す突起22から側壁板324までの間隔R4と、図1Aで示した貫通孔12から基板10長辺までの間隔R2とが略同一となるように形成される。
The
本実施の形態において円柱21は、実施の形態1と同じく取付面20から突出しているが、押さえ板23を支持しておらず、側壁板324及び押さえ板23の近傍に設けられる。具体的には、円柱21は、図7Aで示す円柱21から突起22までの間隔R5が、図1Bで示した切り欠き11のU字底部から貫通孔12までの間隔R1と略同一となる位置に設けられる。側壁板324は、平面視において円柱21に係る円の中心と突起22とを結ぶ直線が、側壁板324の平板面と略平行になるように設けられる。
In this embodiment, the
図8は、実施の形態3に係るトナーカートリッジ2にトナーセンサ1を取り付ける手順の一例を示す説明図である。図8Aは取り付け前の、図8Bは取り付け後のトナーセンサ1及び取付構造の平面図を示し、図8Cは取り付け後のトナーセンサ1及び取付構造の側面図を示している。なお、実施の形態1と同じく基板10にはコイル13等が形成されているが、図8では簡潔のためコイル13等の図示を省略している。図8に基づいて、本実施の形態に係るトナーセンサ1の取付方法について説明する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a procedure for attaching the
図8Aに示すように、トナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける場合、まず切り欠き11を円柱21に差し込み、円柱21を切り欠き11に遊嵌させる。次に、図8Aにおいて矢印で示すように、トナーセンサ1を、切り欠き11が円柱21に突き当たった状態で円柱21を軸として回転させる。トナーセンサ1を回転させた場合、突起22から側壁板324までの間隔R4と貫通孔12から基板10長辺までの間隔R2とが略同一であることから(図1A、図7B参照)、基板10の長辺端縁が側壁板324と当接する(図8B参照)。また、円柱21から突起22までの間隔R5と切り欠き11のU字底部から貫通孔12までの間隔R1とが略同一であることから(図1B、図7A参照)、貫通孔12及び突起22が嵌合する(図8C参照)。この場合に、側壁板324の高さは基板10の厚さと略同一であるため、押さえ板23の下面と基板10の上面とが当接する。押さえ板23によって基板10上面に下方への弾性力が加わるため、トナーセンサ1は基板10の厚み方向の動きが押さえられ、トナーカートリッジ2に固定される。
As shown in FIG. 8A, when the
なお、実施の形態2と同じく、本実施の形態でもトナーセンサ1はケース217を備える構成としてもよい。この場合、側壁板324の高さ寸法を、ケース217の高さ及び基板10の厚さを合わせた寸法と略同一とする。これにより、押さえ板23がトナーセンサ1を取付面20に押さえることが可能となる。
As in the second embodiment, the
また、本実施の形態において側壁板324は取付面20から垂直に突出しているものとしたが、側壁板324は押さえ板23を支持することができればよく、側壁板324は取付面20に対して垂直でなくともよい。
Further, in the present embodiment, the
以上より、本実施の形態3によれば、押さえ板23は円柱21の突出端から延設されておらず、取付面20から垂直に突出した側壁板324の突出端から延設されている。従って、実施の形態1とは異なり円柱21と押さえ板23とが連なっていない構成であっても、実施の形態1と同様の効果を奏する。
As described above, according to the third embodiment, the
(実施の形態4)
図9は、実施の形態4に係るトナーセンサ1及び取付構造の斜視図である。図9では、本実施の形態に係るトナーカートリッジ2に設けられた取付構造にトナーセンサ1を取り付ける前の斜視図を示している。なお、図9ではコイル13等は図示していない。本実施の形態では、実施の形態1と異なる構成でトナーセンサ1の差込動作を可能とする形態について述べる。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a perspective view of the
図9に示すように、本実施の形態において基板10の先端には切り欠き11が設けられておらず、代わりに基板10の先端には短手方向の中央部に矩形状の凸部411が設けられている。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the
また、トナーカートリッジ2側の取付構造においては、円柱21に代えて押さえ板23を支持する支持板425が設けられている。また、支持板425には、基板10の凸部411に対応した挿入孔426が設けられている。挿入孔426は側面視矩形状の孔であり、凸部411を挿入可能な形状である。具体的には、挿入孔426の上下方向の幅(高さ)は基板10の厚さと略同一である。また、挿入孔426の左右方向の幅は、基板10の短手方向に係る凸部411の幅と略同一である。
Further, in the mounting structure on the
本実施の形態においてトナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付ける場合、図9に示すようにトナーセンサ1を取付面20に置き、基板10の先端を支持板425に向ける。そして図中矢印で示すように、基板10の先端を取付面20及び押さえ板23の間に差し込む。この場合に、基板10の凸部411を支持板425の挿入孔426に挿入する。挿入孔426に凸部411を挿入した場合、基板10の貫通孔12が取付面20上の突起22(図9では不図示)と嵌合すると共に基板10は押さえ板23によって押さえられ、トナーセンサ1の取り付けが完了する。
In the present embodiment, when the
以上より、本実施の形態4によれば、基板10先端に設けられたトナーセンサ1側の差込部は切り欠き11のような凹形状ではなく、凸部411のような凸形状であっても差込動作によってトナーセンサ1をトナーカートリッジ2に取り付けることができる。これに対応して、取付面20に設けられた取付構造側の被差込部は円柱21でなくともよい。
As described above, according to the fourth embodiment, the insertion portion on the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 トナーセンサ(透磁率センサ)
10 基板
11 切り欠き
411 凸部
12 貫通孔
13 コイル(平面コイル)
13a 第1コイル
13b 第2コイル
14 回路部品
15 電子チップ
16 コネクタ
217 ケース
2 トナーカートリッジ(被取付体)
20 取付面
21 円柱(被差込部)
22 突起(被係止部)
23 押さえ板
324 側壁板
425 支持板
426 挿入孔
3 現像剤(被検出物)
1 Toner sensor (permeability sensor)
DESCRIPTION OF
20
22 Protrusion (locked part)
23
Claims (10)
前記被検出物から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、
該基板の周縁の一部に設けられ、前記取付面に設けられた被差込部に差し込む差込部と、
前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられ、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する係止部と
を備え、
前記被取付体に取り付けられた場合に、前記被取付体に設けられた押さえ部と一部で当接する
ことを特徴とする透磁率センサ。 A magnetic permeability sensor attached to an attached body having an attachment surface located in the vicinity of an object to be detected,
An oscillation circuit including a planar coil that receives magnetism from the object to be detected, and a substrate having a control circuit for controlling the oscillation circuit;
An insertion part that is provided on a part of the periphery of the substrate and is inserted into an insertion part provided on the mounting surface;
And a locking portion that is provided on the periphery of the formation portion of the planar coil on the substrate or around the formation portion, and is locked to a locked portion provided on the attached body,
A magnetic permeability sensor, wherein when attached to the attached body, a part of the pressing portion provided on the attached body comes into contact.
ことを特徴とする請求項1に記載の透磁率センサ。 The magnetic permeability sensor according to claim 1, wherein the insertion portion is a notch.
前記係止部は、前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔、窪み又は突起である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の透磁率センサ。 The planar coil is formed by a planar print pattern,
The magnetic permeability sensor according to claim 1, wherein the locking portion is a through hole, a depression, or a protrusion provided in a central portion of the print pattern.
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の透磁率センサ。 The magnetic permeability sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a case that covers a region where the oscillation circuit and the control circuit are arranged.
前記被検出物の近傍に位置する取付面と、
該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、
前記係止部に係止される被係止部と、
前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部と
を備えることを特徴とする被取付体。 An attached body to which the magnetic permeability sensor according to any one of claims 1 to 4 is attached,
A mounting surface located in the vicinity of the object to be detected;
A to-be-inserted portion provided on the mounting surface and into which the insertion portion is inserted;
A locked portion to be locked to the locking portion;
An attached body, comprising: a pressing portion that is in contact with a part of the magnetic permeability sensor and suppresses movement of the substrate in the thickness direction.
前記押さえ部は、前記円柱の突出端から、又は前記取付面より突出した板材の突出端から、前記取付面に対して平行に延設された平板状の弾性部材であり、
前記被係止部は、前記取付面又は押さえ部に設けられた突起、窪み又は貫通孔である
ことを特徴とする請求項5に記載の被取付体。 The inserted portion is a cylinder protruding vertically from the flat mounting surface,
The pressing portion is a flat elastic member extending in parallel to the mounting surface from the protruding end of the column or from the protruding end of the plate material protruding from the mounting surface.
The said to-be-latched part is the protrusion, the hollow, or the through-hole which was provided in the said attachment surface or the pressing part. The to-be-attached body of Claim 5 characterized by the above-mentioned.
前記透磁率センサは、
前記現像剤から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、
該基板の周縁の一部に設けられた差込部と、
前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部と
を備え、
前記トナーカートリッジ又は画像形成装置本体は、
前記現像剤の近傍に位置する取付面と、
該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、
前記係止部に係止される被係止部と、
前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a toner cartridge; and a magnetic permeability sensor that detects a magnetic permeability of a developer contained in the toner cartridge,
The magnetic permeability sensor
An oscillation circuit including a planar coil that receives magnetism from the developer, and a substrate having a control circuit for controlling the oscillation circuit;
An insertion portion provided at a part of the periphery of the substrate;
A part for forming the planar coil on the substrate, or a locking part provided around the part,
The toner cartridge or the image forming apparatus main body includes:
A mounting surface located in the vicinity of the developer;
A to-be-inserted portion provided on the mounting surface and into which the insertion portion is inserted;
A locked portion to be locked to the locking portion;
An image forming apparatus comprising: a pressing portion that is in contact with a part of the magnetic permeability sensor and suppresses movement of the substrate in the thickness direction.
前記透磁率センサが有する基板の周縁に設けられ、該周縁の一部に形成された切り欠きである差込部を、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱状の被差込部に差し込み、
前記透磁率センサの一部を、前記被取付体に設けられ、前記取付面と平行をなして対向する平板状の押さえ部と当接させ、
前記基板上の、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルが形成された形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部を、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する
ことを特徴とする透磁率センサの取付方法。 An attachment method for attaching a magnetic permeability sensor to an attached body having an attachment surface located in the vicinity of an object to be detected,
The insertion part, which is provided on the periphery of the substrate of the magnetic permeability sensor and is a notch formed in a part of the periphery, is inserted into a cylindrical insertion part protruding vertically from the flat mounting surface. ,
A part of the magnetic permeability sensor is provided on the attached body, and is brought into contact with a flat plate-like pressing portion that is opposed to the mounting surface in parallel.
An engaging portion provided on or around the forming portion on which the planar coil for receiving magnetism from the detected object is formed on the substrate is engaged with the engaging portion provided on the attached body. A method of mounting a magnetic permeability sensor characterized by stopping.
ことを特徴とする請求項8に記載の透磁率センサの取付方法。 The said board | substrate is rotated in parallel with respect to the said attachment surface centering on the position of the said to-be-inserted part in the state which inserted the said to-be-inserted part in the said to-be-inserted part. How to install the permeability sensor.
該基板の片面又は両面に略同一形状のプリントパターンで形成され、該プリントパターンの中央部が互いに重なる一対の平面コイルと、
前記基板の片面に配置され、前記平面コイルと協働して発振回路を形成する回路部品及び前記発振回路を制御する制御回路と、
前記基板の一辺に形成された切り欠きと、
前記基板上の前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔と
を備えることを特徴とする透磁率センサ。 A rectangular substrate;
A pair of planar coils formed in substantially the same shape printed pattern on one or both sides of the substrate, with the central portions of the printed patterns overlapping each other;
A circuit component that is disposed on one side of the substrate and forms an oscillation circuit in cooperation with the planar coil; and a control circuit that controls the oscillation circuit;
A notch formed on one side of the substrate;
A magnetic permeability sensor comprising: a through hole provided in a central portion of the printed pattern on the substrate.
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