JP3161631B2 - 粉体検知装置 - Google Patents
粉体検知装置Info
- Publication number
- JP3161631B2 JP3161631B2 JP20799992A JP20799992A JP3161631B2 JP 3161631 B2 JP3161631 B2 JP 3161631B2 JP 20799992 A JP20799992 A JP 20799992A JP 20799992 A JP20799992 A JP 20799992A JP 3161631 B2 JP3161631 B2 JP 3161631B2
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- Japan
- Prior art keywords
- powder
- piezoelectric element
- case
- terminal type
- phase characteristic
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機のトナー
等の粉体の有無を検知する粉体検知装置に関する。
等の粉体の有無を検知する粉体検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば複写機に用いられているトナー等
の粉体は複写枚数の増加につれてその量が消費されるの
で、常に粉体の残量を検知して適当量に減った場合は新
たな粉体を供給する必要がある。このような目的で粉体
の有無又は残量を検知する粉体検知装置が用いられてい
る。
の粉体は複写枚数の増加につれてその量が消費されるの
で、常に粉体の残量を検知して適当量に減った場合は新
たな粉体を供給する必要がある。このような目的で粉体
の有無又は残量を検知する粉体検知装置が用いられてい
る。
【０００３】図４は従来の粉体検知装置の構成を示すブ
ロック図で、粉体センサとして２端子型圧電素子１４を
用い、この圧電素子１４を両端子１４Ａ，１４Ｂを介し
て掃引発振回路２１によって掃引したときの位相特性の
変化を利用して、位相検知回路２２によって位相を検出
して粉体の有無を検知するようにしたものである。
ロック図で、粉体センサとして２端子型圧電素子１４を
用い、この圧電素子１４を両端子１４Ａ，１４Ｂを介し
て掃引発振回路２１によって掃引したときの位相特性の
変化を利用して、位相検知回路２２によって位相を検出
して粉体の有無を検知するようにしたものである。
【０００４】２端子型圧電素子１４を掃引発振回路２１
によって圧電素子１４の共振周波数を含む周波数範囲で
掃引すると、その圧電素子１４に加わる圧力がほぼ一定
のときはこの位相特性は図５に示すように、共振点付近
をピークとするなだらかな位相変化を示す。図５で縦軸
は位相θ、横軸は周波数ｆを示している。このとき圧電
素子１４はこの性質として掃引周波数範囲にわたって容
量性を示す。
によって圧電素子１４の共振周波数を含む周波数範囲で
掃引すると、その圧電素子１４に加わる圧力がほぼ一定
のときはこの位相特性は図５に示すように、共振点付近
をピークとするなだらかな位相変化を示す。図５で縦軸
は位相θ、横軸は周波数ｆを示している。このとき圧電
素子１４はこの性質として掃引周波数範囲にわたって容
量性を示す。
【０００５】一方、圧電素子１４に加わる圧力が減少す
ると、この位相特性は図６に示すように、共振点付近を
ピークとする急峻な位相変化を示す。このとき圧電素子
１４はこの性質としてピーク付近では誘導性を示す。
ると、この位相特性は図６に示すように、共振点付近を
ピークとする急峻な位相変化を示す。このとき圧電素子
１４はこの性質としてピーク付近では誘導性を示す。
【０００６】このような動作原理に基いて、特に粉体が
無くなるかその残量が少なくなると、粉体センサとして
の２端子型圧電素子１４に加わる圧力が減少して図６の
ように位相特性が変化するので、このピーク付近に誘導
性が表われることによって粉体無しを検知することがで
きる。一方、粉体有りの場合は圧力がほぼ一定なため図
５のように位相特性が変化して、掃引周波数範囲にわた
って容量性が表われるので粉体有りを検知することがで
きる。
無くなるかその残量が少なくなると、粉体センサとして
の２端子型圧電素子１４に加わる圧力が減少して図６の
ように位相特性が変化するので、このピーク付近に誘導
性が表われることによって粉体無しを検知することがで
きる。一方、粉体有りの場合は圧力がほぼ一定なため図
５のように位相特性が変化して、掃引周波数範囲にわた
って容量性が表われるので粉体有りを検知することがで
きる。
【０００７】図３は従来の粉体検知装置の構造を示すも
ので、他方側に鍔部１２が形成されたほぼ円筒状のケー
ス１１の一方側の開口部には、黄銅，鉄ニッケル合金，
ステンレス等からなる金属振動板１３に粉体センサとな
る圧電素子１４が固定された粉体センサ素子１５が、シ
リコンゴム等の接着剤１９を介して取付けられている。
ので、他方側に鍔部１２が形成されたほぼ円筒状のケー
ス１１の一方側の開口部には、黄銅，鉄ニッケル合金，
ステンレス等からなる金属振動板１３に粉体センサとな
る圧電素子１４が固定された粉体センサ素子１５が、シ
リコンゴム等の接着剤１９を介して取付けられている。
【０００８】ケース１１は、鍔部１２と共に一体に成型
された例えば樹脂体からなり、圧電素子１４の振動時は
接着剤１９の存在により弾力的に圧電素子１４を支持す
るようになっている。あるいは、ケース１１はしんちゅ
うのような金属材料から構成されているものもある。
された例えば樹脂体からなり、圧電素子１４の振動時は
接着剤１９の存在により弾力的に圧電素子１４を支持す
るようになっている。あるいは、ケース１１はしんちゅ
うのような金属材料から構成されているものもある。
【０００９】圧電素子１４の表面及び裏面には各々電極
１４Ａ，１４Ｂが設けられ、リード線１５Ａ，１５Ｂを
介して端子１６Ａ，１６Ｂに接続されている。１７は掃
引発振回路等の粉体センサの動作に必要なチップ部品１
８が実装されるプリント基板である。
１４Ａ，１４Ｂが設けられ、リード線１５Ａ，１５Ｂを
介して端子１６Ａ，１６Ｂに接続されている。１７は掃
引発振回路等の粉体センサの動作に必要なチップ部品１
８が実装されるプリント基板である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の粉体検
知装置では、２端子型圧電素子１４の振動時、振動がケ
ース１１に漏洩伝播してしまうおそれがあるので、誤検
知が生じ易いという問題がある。
知装置では、２端子型圧電素子１４の振動時、振動がケ
ース１１に漏洩伝播してしまうおそれがあるので、誤検
知が生じ易いという問題がある。
【００１１】すなわち、圧電素子１４を掃引駆動したと
き圧電素子１４の振動がケース１１に漏洩伝播すると、
このときの位相特性は粉体の有無に応じて図５または図
６に示したような明確な波形を示さなくなり、波形が歪
んで図７に示すような中間の波形を示す場合が生じる。
この波形は図５と図６のいずれかであるかの区別が困難
なので結果として誤検知を生ずるようになる。
き圧電素子１４の振動がケース１１に漏洩伝播すると、
このときの位相特性は粉体の有無に応じて図５または図
６に示したような明確な波形を示さなくなり、波形が歪
んで図７に示すような中間の波形を示す場合が生じる。
この波形は図５と図６のいずれかであるかの区別が困難
なので結果として誤検知を生ずるようになる。
【００１２】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、粉体の有無に応じて圧電素子の位相特性が
明確に区別できるようにして誤検知を防止するようにし
た粉体検知装置を提供することを目的とするものであ
る。
れたもので、粉体の有無に応じて圧電素子の位相特性が
明確に区別できるようにして誤検知を防止するようにし
た粉体検知装置を提供することを目的とするものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、筒状のケースの一方側の開口部に金属振動
板を介して２端子型圧電素子が取付けられ、この圧電素
子を掃引発振したときの位相特性が容量性から誘導性に
変化することを利用して粉体の有無を検知する粉体検知
装置において、前記ケースが亜鉛ダイカスト部材から構
成されたことを特徴とするものである。
に本発明は、筒状のケースの一方側の開口部に金属振動
板を介して２端子型圧電素子が取付けられ、この圧電素
子を掃引発振したときの位相特性が容量性から誘導性に
変化することを利用して粉体の有無を検知する粉体検知
装置において、前記ケースが亜鉛ダイカスト部材から構
成されたことを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】請求項１記載の本発明の構成によれば、粉体セ
ンサとして２端子型圧電素子が金属振動板を介して取付
けられるケースとして、特に亜鉛ダイカスト部材を用い
ることにより、圧電素子の振動時、振動がケースへ漏洩
伝播されることを抑えることができる。
ンサとして２端子型圧電素子が金属振動板を介して取付
けられるケースとして、特に亜鉛ダイカスト部材を用い
ることにより、圧電素子の振動時、振動がケースへ漏洩
伝播されることを抑えることができる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１７】図１は本発明の粉体検知装置の実施例を示
す断面図で、１は他方側に鍔部２が形成されたほぼ円筒
状のケースで、この一方側の開口部には黄銅，鉄ニッケ
ル合金，ステンレス等からなる金属振動板３に粉体セン
サとなる２端子型圧電素子４が固定された粉体センサ素
子５が、シリコンゴム等の接着剤９を介して取付けられ
ている。
す断面図で、１は他方側に鍔部２が形成されたほぼ円筒
状のケースで、この一方側の開口部には黄銅，鉄ニッケ
ル合金，ステンレス等からなる金属振動板３に粉体セン
サとなる２端子型圧電素子４が固定された粉体センサ素
子５が、シリコンゴム等の接着剤９を介して取付けられ
ている。
【００１８】ここで、ケース１は特に亜鉛ダイカスト部
材が用いられている。この亜鉛ダイカスト部材は、亜鉛
を鋳造法（カスト法）によって形成する際、溶融亜鉛を
金型に圧力（例えば１ｋｇｆ／ｃｍ2 以上）を加えて注
入することによって形成されたものである。
材が用いられている。この亜鉛ダイカスト部材は、亜鉛
を鋳造法（カスト法）によって形成する際、溶融亜鉛を
金型に圧力（例えば１ｋｇｆ／ｃｍ2 以上）を加えて注
入することによって形成されたものである。
【００１９】４Ａ，４Ｂは圧電素子４の表面及び裏面に
設けられた電極、５Ａ，５Ｂは各電極４Ａ，４Ｂから引
出されたリード線、６Ａ，６Ｂはプリント基板７に植設
され各リード線５Ａ，５Ｂが接続された端子である。プ
リント基板７上には圧電素子４を駆動する掃引発振回路
等が組込まれたチップ部品８が実装されている。
設けられた電極、５Ａ，５Ｂは各電極４Ａ，４Ｂから引
出されたリード線、６Ａ，６Ｂはプリント基板７に植設
され各リード線５Ａ，５Ｂが接続された端子である。プ
リント基板７上には圧電素子４を駆動する掃引発振回路
等が組込まれたチップ部品８が実装されている。
【００２０】以上のような本実施例によれば、粉体セン
サ素子５を支持しているケース１として特に亜鉛ダイカ
スト部材を用いることにより、この亜鉛ダイカスト部材
は２端子型圧電素子４の振動時、振動の漏洩伝播を少な
く抑えるように作用する。このため圧電素子４を掃引発
振回路によって駆動したとき、特に粉体無しの場合は圧
電素子４の振動時この振動の漏洩伝播が少なく抑えられ
ることにより、図２に示すように共振点付近Ｐで立上り
の鋭い波形の位相特性が得られるようになる。従って、
粉体有りの場合の図５に示された波形が歪んだとして
も、これと明確に区別できるようになるので、誤検知が
生じるのを防止することができる。
サ素子５を支持しているケース１として特に亜鉛ダイカ
スト部材を用いることにより、この亜鉛ダイカスト部材
は２端子型圧電素子４の振動時、振動の漏洩伝播を少な
く抑えるように作用する。このため圧電素子４を掃引発
振回路によって駆動したとき、特に粉体無しの場合は圧
電素子４の振動時この振動の漏洩伝播が少なく抑えられ
ることにより、図２に示すように共振点付近Ｐで立上り
の鋭い波形の位相特性が得られるようになる。従って、
粉体有りの場合の図５に示された波形が歪んだとして
も、これと明確に区別できるようになるので、誤検知が
生じるのを防止することができる。
【００２１】また、ケース１として用いる亜鉛ダイカス
ト部材は、コストが安く形成できると共に寸法精度を高
く成型でき、さらにしんちゅうのような材料に比べて音
速が圧電素子４に近似しているので振動のロスを抑える
ことができる。（圧電素子の音速３９００ｍ／ｓ，亜鉛
ダイカストの音速４２００ｍ／ｓ，しんちゅうの音速４
７００ｍ／ｓ）。結果として従来のものに比べて高感度
の粉体検出が可能となるので、コストパフォーマンスに
優れた粉体検知装置を提供することができる。
ト部材は、コストが安く形成できると共に寸法精度を高
く成型でき、さらにしんちゅうのような材料に比べて音
速が圧電素子４に近似しているので振動のロスを抑える
ことができる。（圧電素子の音速３９００ｍ／ｓ，亜鉛
ダイカストの音速４２００ｍ／ｓ，しんちゅうの音速４
７００ｍ／ｓ）。結果として従来のものに比べて高感度
の粉体検出が可能となるので、コストパフォーマンスに
優れた粉体検知装置を提供することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、粉体
センサとなる２端子型圧電素子が固定された金属振動板
からなる粉体センサ素子が取付けられるケースとして特
に亜鉛ダイカスト部材を用いるようにしたので、圧電振
動子の振動時、振動がケースへ漏洩伝播されるのを抑え
ることができるため、粉体の有無に応じて圧電素子の位
相特性を明確に区別できるようになり、誤検知を防止す
ることができる。
センサとなる２端子型圧電素子が固定された金属振動板
からなる粉体センサ素子が取付けられるケースとして特
に亜鉛ダイカスト部材を用いるようにしたので、圧電振
動子の振動時、振動がケースへ漏洩伝播されるのを抑え
ることができるため、粉体の有無に応じて圧電素子の位
相特性を明確に区別できるようになり、誤検知を防止す
ることができる。
【図１】本発明の粉体検知装置の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本実施例において粉体無しの場合に得られる位
相特性図である。
相特性図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【図４】２端子型圧電素子を用いた粉体検知装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】従来において粉体有りの場合に得られる位相特
性図である。
性図である。
【図６】従来において粉体無しの場合に得られる位相特
性図である。
性図である。
【図７】従来の問題を説明するための位相特性図であ
る。
る。
１ ケース（亜鉛ダイカスト） ３ 金属振動板 ４ ２端子型圧電素子 ５ 粉体センサ素子
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状のケースの一方側の開口部に金属振
動板を介して２端子型圧電素子が取付けられ、この圧電
素子を掃引発振したときの位相特性が容量性から誘導性
に変化することを利用して粉体の有無を検知する粉体検
知装置において、前記ケースが亜鉛ダイカスト部材から
構成されたことを特徴とする粉体検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20799992A JP3161631B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 粉体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20799992A JP3161631B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 粉体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659049A JPH0659049A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3161631B2 true JP3161631B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=16549002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20799992A Expired - Lifetime JP3161631B2 (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 粉体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161631B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4992943B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2012-08-08 | Ｔｄｋ株式会社 | 粉体センサ |
| JP5585792B2 (ja) | 2011-10-26 | 2014-09-10 | Ｔｄｋ株式会社 | 粉体センサ |
| JP5472652B2 (ja) | 2011-12-19 | 2014-04-16 | Ｔｄｋ株式会社 | 粉体センサ |
| US9817335B2 (en) | 2015-10-21 | 2017-11-14 | Ricoh Company, Ltd. | Powder amount detector, powder supply device, and image forming apparatus incorporating same |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20799992A patent/JP3161631B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0659049A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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