JPS6227893Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は物体の存在を検知するための物体検知
装置に関し、特に流体、粉体、粒体状の物体の検
知に適した物体検知装置に関する。

物体の存在を検知するための装置としては、古
くから光学ビームを物体が遮断することを利用し
た技術が実用化されている。しかしながら光学方
式による物体検知装置は、被検知物体が流体、粉
体、又は粒体状の場合には満足に物体の検知をす
ることが出来ないという欠点を有する。

流体、粉体、粒体の検知に適した方式として、
円板状の圧電磁器の両面に電極をもうけた圧電共
振子を容器の底部近傍に結合し、該共振子により
発振回路をもうけ、容器内の物体の有無に従つて
共振子のＱが変化して発振がオン／オフすること
を利用した物体検知装置が提案されている。しか
しながらこの種の装置では、振動子を支持するた
めの金属板を介して逃れる振動エネルギーが大き
いので、共振子の機械的なＱが約50程度と小さ
く、従つて物体の検知動作が不安定であるという
欠点を有する。一方、Ｕ字形の金属振動子を容器
の底部近傍にもうけ、該振動子を発振の要件とす
る発振回路の発振の有無により物体の存在を検知
する装置も提案されている。この装置では振動子
のＱは十分に高いものの、振動子に接続される細
いリード線に検知されるべき物体（例えば粉体）
がまつわりついて、検知動作が不安定となる欠点
を有する。

従つて本考案は従来の物体検知装置の上記各欠
点を改善するもので、その目的は流体、粉体又は
粒体を安定に検知する装置を提供することにあ
る。本考案による物体検知装置は容器の底部近傍
に配置されＵ字形振動子を受容するソケツトと、
該ソケツトに挿入されるＵ字形振動子と、該振動
子を共振素子として発振する発振回路と、該発振
回路の発振を検知する手段とを有し、ソケツトと
発振回路とを接続するリード線は容器の外側を経
由する。容器内に物体が存在するときは物体がＵ
字形振動子に接触して振動子のＱが低くなるので
回路は発振しないが、容器が空になると振動子の
Ｑが上昇して回路が発振する。従つて発振を検知
することにより物体の有無を検知することができ
る。

以下図面により説明する。

第１図は本考案による発振及び発振検知回路を
示し、Ａは増幅器、Trはトランジスタ、R₁−R₅
は抵抗、１４はＵ字形振動子、INDは発振検知手
段を示す。増幅器Ａの出力は図示のごとく振動子
１４を介して増幅器Ａの入力に帰還されるので、
回路は振動子１４を共振素子として振動子１４の
共振周波数で発振する。発振の有無は発振検知手
段INDにより検知される。検知手段としては、ラ
ンプなどの発光手段、ブザーなどの発音手段、又
は他の電気回路を制御するための電圧信号（又は
電流信号）発生手段が可能である。

第２図は本考案による物体検知装置の構造例
で、容器１０の中には検知されるべき物体（例え
ば粉体）が収容され、容器の底部にはＵ字形振動
子１４とこれを受容するソケツト１６とがもうけ
られる。又容器の外部には第１図の回路２０がも
うけられ、振動子のソケツト１６と回路２０とを
接続するリード線１８（複数）は図示のごとく容
器の外部を経由する。従つてリード線が検知され
るべき物体に触れることはなく、リード線の中に
検知されるべき物体が介在して物体検知を誤つた
り、又リード線が物体の圧力により断線したりす
ることはない。

次にソケツト及び振動子（第２図の点線円で囲
つた部分）について第３図−第６図により説明す
る。

第３図と第４図はＵ字形振動子１４の構造例
で、ほぼＵ字状形をなすごとく叉部３４から平行
にのびる１対の金属製の細長の腕３０，３２と、
叉部３４から該腕と反対方向にのびる金属製の脚
部３６とを有する。脚部３６の幅ｄは腕３０，３
２の幅に等しいものとする。叉部３４の近傍の腕
の振動の節の近傍には、振動子の振動を励振する
ための圧電磁器３８ａ及び３８ｂが接着などの手
段を介して結合される。さらに圧電磁器３８ａ，
３８ｂの一端から脚部３６の方向に絶縁塗料４０
ａ，４０ｂが塗布され、その上に、圧電磁器３８
ａ，３８ｂに接触するごとく、導電性の塗料４２
ａ，４２ｂが塗布される。以上の構造において導
電塗料４２ａ，４２ｂと脚部３６の先端とが、振
動子の電気接続端子ａ，ｂ，ｃ（第１図参照）と
なる。すなわち端子ｂとｃとの間の信号により圧
電磁器３８ｂが励起されて振動子１４が励振さ
れ、又振動の出力は圧電磁器３８ａを介して端子
ａとｃの間の信号として取出される。

第５図及び第６図は振動子１４を受容するソケ
ツトの構造例である。ソケツトはシリコンゴムの
ごとき弾性のある絶縁体による１対の対向する基
部５０ａ，５０ｂと、各基部の先端にもうけられ
る導電性ゴムによる電極部５２ａ，５２ｂ、及び
対向する基部の間に挿入され導電性ゴムにより構
成され先端に細長の溝５６を有する共通電極５４
とを有する。電極部５２ａ，５２ｂ及び共通電極
５４には図示のごとく細長の金属棒がリード端子
５６ａ，５６ｂ，５６ｃとして挿入され、各リー
ド端子の先端は容器１０の外側に露出される。リ
ード端子の先端はリード線１８により回路２０に
接続される。なおシリコンゴム５０ａ，５０ｂと
導電性ゴム５２ａ，５２ｂ及び５４とは接着によ
り結合される。

以上の構造においてソケツト１６に振動子１４
を挿入すると、ソケツトの電極５２ａ，５２ｂ，
及び５４に、振動子の電極ａ，ｂ、及びｃが接続
されて、振動子と回路２０とが電気的に接続さ
れ、容器１０の中の物体の検知を行なうことが出
来る。すなわち容器１０が空のときは振動子のＱ
が高いので回路は発振し、一方容器１０の中に物
体１２が存在するときは回路が発振しないので、
発振のオン／オフを検知することにより物体の有
無を検知することができる。

なお検知される物体が鉄、ニツケル又は磁性体
の粉体又は粒体であるときは、振動子の材質を磁
性体とすると、被検知物体が磁気の力で振動子に
付着して物体検知動作に障害を及ぼすことがあ
る。そのような場合は振動子を非磁性体（例え
ば、銅、アルミニウム、燐青銅、ベリリウム銅な
ど）により構成すればよい。本考案を複写機のト
ナーの検出に応用するときは、トナーの中に磁性
粉末がふくまれることがあるので、上述の非磁性
振動子の利用が好適である。

本考案はＵ字形振動子を利用するので、振動子
のＱは200〜400と十分に高く、従つて安定な物体
検知動作を行なうことができ、特に流体、粉体、
粒体の検出に有効である。又振動子に接続される
細いリード線が被検知物体に直接触れることがな
いので、リード線が断線したり、リード線の間に
被検知物体がつまつて検知動作を誤らせたりする
ことがない。なお上記説明にもとづいて当業者に
容易な各種修飾が可能であり、例えば、Ｕ字形振
動子の開口部を第２図のごとく上向きとする代り
に、振動子を水平に配置することも可能であり、
これらの修飾が本考案の技術的範囲にふくまれる
ことは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による物体検知装置の電気回路
図、第２図は本考案による物体検知装置の構造
例、第３図と第４図は本考案によるＵ字形振動子
の構造例、及び第５図と第６図は本考案によるソ
ケツトの構造例である。 １０……容器、１２……被検知物体、１４……
Ｕ字形振動子、１６……ソケツト、１８……リー
ド線、２０……回路、IND……検知手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器と、該容器内の底部近傍にもうけられほぼ
   Ｕ字形の振動子を受容するソケツトと、該ソケツ
   トに着脱自在に挿入されるほぼＵ字形で圧電磁器
   を介して励振される非磁性金属の振動子と、該振
   動子を共振素子として発振する発振回路と、発振
   回路の発振の有無を検出する手段と、前記ソケツ
   トと発振回路との間を容器の外側を介して接続す
   るリード線とを有し、容器内の磁性を有する粉体
   又は粒体の有無を検知することを特徴とする物体
   検知装置。