磁導(dǎo)率傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)小型且簡(jiǎn)單卻能夠高精度檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率變化的磁導(dǎo)率傳感器。磁導(dǎo)率傳感器包括：第一線圈1和第二線圈2；包含第一線圈1并發(fā)生振蕩的第一振蕩電路6；包含第二線圈2并發(fā)生振蕩的第二振蕩電路7；分別測(cè)量第一振蕩電路6和第二振蕩電路7中的振蕩頻率的測(cè)量部41；計(jì)算測(cè)量部41所測(cè)量的振蕩頻率的差的計(jì)算部42；以及將計(jì)算部42計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率的變換部43。
【專利說(shuō)明】磁導(dǎo)率傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率的磁導(dǎo)率傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]電子照像式的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)，具有對(duì)顯影單元內(nèi)的調(diào)色劑的濃度或剩余量進(jìn)行磁檢測(cè)的調(diào)色劑傳感器，該顯影單元用于使感光體上形成的靜電圖像顯影。這樣的調(diào)色劑傳感器的一例被公開(kāi)于日本特開(kāi)2001-165910號(hào)公報(bào)。日本特開(kāi)2001-165910號(hào)公報(bào)公開(kāi)的傳感器，使用4個(gè)線圈，以差動(dòng)變壓器式檢測(cè)調(diào)色劑濃度。
[0003]另外，日本特開(kāi)2009-31257號(hào)公報(bào)公開(kāi)了如下技術(shù):包括第一振蕩電路和第二振蕩電路，第一振蕩電路基于第一檢測(cè)線圈的電感變化使振蕩波產(chǎn)生相位偏移，第二振蕩電路基于第二檢測(cè)線圈的電感變化使振蕩波產(chǎn)生相位偏移，通過(guò)求兩者的相位偏移的差來(lái)檢測(cè)金屬的狀態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]日本特開(kāi)2001-165910號(hào)公報(bào)中的調(diào)色劑傳感器采用了差動(dòng)變壓器式，在驅(qū)動(dòng)線圈和差動(dòng)線圈位于附近的情況下，調(diào)色劑對(duì)兩者均有影響，因此，難以完全消除調(diào)色劑帶給驅(qū)動(dòng)線圈和差動(dòng)線圈的影響。另外，在振蕩電路包含扁平線圈的情況下，磁體靠近時(shí)的電感耦合程度的變化小，難以使這樣的扁平線圈在模擬電路中工作。
[0005]日本特開(kāi)2009-31257號(hào)公報(bào)公開(kāi)的技術(shù),其測(cè)量來(lái)自第一振蕩電路和第二振蕩電路的振蕩波，計(jì)量其測(cè)量值到達(dá)規(guī)定值的時(shí)間，基于所計(jì)量的時(shí)間檢測(cè)蓄積的振蕩波的相位偏移，因此，存在檢測(cè)的工序復(fù)雜這一問(wèn)題。
[0006]日本特開(kāi)2009-31257號(hào)公報(bào)公開(kāi)的技術(shù)，其使用了纏繞在高磁導(dǎo)率材料上的線圈，振蕩頻率低，因而能夠縮短用于得到規(guī)定分辨率的時(shí)間，因此檢測(cè)相位偏移的方式是有利的，但難以使用扁平線圈。
[0007]另外，日本特開(kāi)2009-31257號(hào)公報(bào)公開(kāi)的是對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的扭矩進(jìn)行磁檢測(cè)的技術(shù)，關(guān)于在檢測(cè)調(diào)色劑濃度的傳感器中的應(yīng)用則既沒(méi)有公開(kāi)也沒(méi)有暗示。
[0008]使用兩個(gè)線圈檢測(cè)磁導(dǎo)率的傳感器，為了抑制一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通對(duì)另一個(gè)線圈的影響，通常采用兩個(gè)線圈在水平方向上離開(kāi)的結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)線圈配置在被檢測(cè)物(磁體)的附近而容易受到磁導(dǎo)率變化的影響，另一個(gè)線圈遠(yuǎn)離被檢測(cè)物(磁體)配置而難以受到磁導(dǎo)率變化的影響。這樣沿水平方向配置有多個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)，存在難以使傳感器小型化的問(wèn)題。
[0009]另外，上述技術(shù)雖然基于多個(gè)線圈的電感變化檢測(cè)磁導(dǎo)率，但檢測(cè)中使用了大量的電路元件。由于電路元件存在特性的偏差，而且電路元件容易受到檢測(cè)環(huán)境的影響，因此，存在無(wú)法高精度檢測(cè)的問(wèn)題。
[0010]本實(shí)用新型鑒于這樣的情況而做出，其目的在于提供結(jié)構(gòu)小型且簡(jiǎn)單卻能夠高精度地檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率變化的磁導(dǎo)率傳感器。
[0011]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，其檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率，包括:第一振蕩電路，包含從所述被檢測(cè)物受磁的第一線圈并發(fā)生振蕩；第二振蕩電路，包含從所述被檢測(cè)物受磁的第二線圈并發(fā)生振蕩；測(cè)量部，分別測(cè)量所述第一振蕩電路和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率；計(jì)算部，計(jì)算所述測(cè)量部所測(cè)量的振蕩頻率的差；變換部，將所述計(jì)算部計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率。在此，從被檢測(cè)物受磁是指與被檢測(cè)物磁耦合。
[0012]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，由測(cè)量部測(cè)量第一振蕩電路的振蕩頻率和第二振蕩電路的振蕩頻率，其中，第一振蕩電路包含配置在被檢測(cè)物附近的第一線圈，第二振蕩電路包含配置在被檢測(cè)物附近且距被檢測(cè)物的距離不同于第一線圈的第二線圈。計(jì)算部計(jì)算測(cè)量部所測(cè)量的兩個(gè)振蕩頻率的差，變換部將計(jì)算部計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率。當(dāng)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率變大時(shí)，線圈的電感增加，包含該線圈的振蕩電路的振蕩頻率降低。在此，靠近被檢測(cè)物的線圈的電感的變化量隨著磁導(dǎo)率的變化而變大，振蕩電路中的振蕩頻率的變動(dòng)也變大。因此，使用距被檢測(cè)物的距離不同的兩個(gè)線圈，能夠根據(jù)兩個(gè)振蕩電路的振蕩頻率的差檢測(cè)磁導(dǎo)率。此時(shí)，兩個(gè)線圈可以使用通過(guò)對(duì)基板進(jìn)行圖案印刷而形成的線圈等扁平線圈，能夠使結(jié)構(gòu)小型化。
[0013]扁平線圈等電感小的線圈的振蕩頻率高。結(jié)果，計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘比振蕩頻率低，因此，能夠縮短在頻率測(cè)定時(shí)用于得到規(guī)定分辨率的測(cè)定時(shí)間，進(jìn)而使測(cè)定時(shí)間恒定。
[0014]另外，使用微型計(jì)算機(jī)等利用軟件進(jìn)行振蕩頻率的測(cè)量、振蕩頻率差的計(jì)算、由差到磁導(dǎo)率的變換這一系列處理，能夠削減零件數(shù)量，并且減少零件的特性偏差造成的影響，檢測(cè)精度高。
[0015]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，所述測(cè)量部交替測(cè)量所述第一振蕩電路中的振蕩頻率和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率。
[0016]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，切換并交替進(jìn)行第一振蕩電路中振蕩頻率的測(cè)量和第二振蕩電路中振蕩頻率的測(cè)量。因此，在測(cè)量一個(gè)振蕩電路中的振蕩頻率時(shí)，另一個(gè)振蕩電路不振蕩，因而一個(gè)振蕩電路中的振蕩頻率的測(cè)量值不受另一個(gè)振蕩電路振蕩的影響。因此，能夠正確測(cè)量?jī)蓚€(gè)振蕩電路中的振蕩頻率，磁導(dǎo)率的檢測(cè)精度高。
[0017]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，所述第一線圈和所述第二線圈被配置成同軸狀。
[0018]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，第一線圈和第二線圈被配置成同軸狀。因此，配置線圈所需的面積小，能夠?qū)崿F(xiàn)磁導(dǎo)率傳感器的小型化。
[0019]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，所述第一振蕩電路和所述第二振蕩電路的構(gòu)成部件，除所述第一線圈和所述第二線圈以外是共用的。
[0020]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，在第一振蕩電路和第二振蕩電路中，除第一線圈和第二線圈以外的構(gòu)成部件是共用的。因此，對(duì)第一振蕩電路和第二振蕩電路分別測(cè)量的振蕩頻率不受由線圈以外的構(gòu)成部件不同造成的特性偏差的影響，能夠測(cè)量到正確的值。因此，磁導(dǎo)率的檢測(cè)精度高。
[0021]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，包括基板，在該基板的一面配置有所述第一線圈，在該基板的另一面配置有所述第二線圈。
[0022]本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，在基板的一面形成有第一線圈，在基板的另一面形成有第二線圈。因此，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一線圈和第二線圈的同軸狀配置。
[0023]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)小型且簡(jiǎn)單卻能夠高精度檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
[0025]圖2是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0026]圖3是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器被安裝在顯影單元上的例子的剖視圖。
[0027]圖4是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖5是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的一例的電路圖。
[0029]圖6是用于說(shuō)明本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0030]圖7是表示作為現(xiàn)有技術(shù)例磁導(dǎo)率傳感器被安裝在顯影單元上的例子的剖視圖。
[0031]圖8是表示本實(shí)用新型例與現(xiàn)有技術(shù)例中的調(diào)色劑濃度的檢測(cè)靈敏度特性的曲線圖。
[0032]圖9是表示本實(shí)用新型例與現(xiàn)有技術(shù)例中的用于進(jìn)行偏移控制的控制電壓特性的曲線圖。
[0033]圖10是表示第一變形例中的線圈的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
[0034]圖11是表示第二變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0035]圖12是表示第三變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0036]圖13是表示第四變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0037]圖14是表示第五變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0038]圖15A、圖15B和圖15C是表示適用于本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的屏蔽部件的結(jié)構(gòu)的平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，基于表示本實(shí)用新型實(shí)施方式的附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型。圖1和圖2分別是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的斜視圖和剖視圖。
[0040]在圖1和圖2中，10是扁平矩形狀的基板。在基板10的一端部的一面(下表面)形成有第一線圈I (參照?qǐng)D2)。另外，在基板10的一端部的另一面(上表面)，形成有與第一線圈I同軸的第二線圈2。第一線圈I和第二線圈2例如通過(guò)對(duì)基板10印刷銅箔圖案而形成。
[0041]在基板10的另一端部的上表面，裝配有一部分從另一端突出的連接器3。在基板10的中央部的上表面，裝配有電子芯片4，電子芯片4由進(jìn)行后述的各種處理的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。此外，在電子芯片4的附近，裝配有電路元件5。電路元件5包含用于與第一線圈I或第二線圈2構(gòu)成振蕩電路的電容器等。本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20具有如上結(jié)構(gòu)。
[0042]圖3是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20被安裝在顯影單元上的例子的剖視圖。在圖3中，30是將顯影單元的內(nèi)外隔開(kāi)的間隔壁。在間隔壁30形成有凹部31，磁導(dǎo)率傳感器20被嵌入該凹部31，以被容納于箱體21的狀態(tài)被安裝于顯影單元。此外，連接器3的前端部從箱體21突出。
[0043]此時(shí)，磁導(dǎo)率傳感器20以圖1和圖2所示的基板10的下表面?zhèn)瘸蔀殚g隔壁30側(cè)的方式被安裝于顯影單元的間隔壁30。因此，第一線圈I被配置在比第二線圈2更靠近顯影單元內(nèi)的位置，換言之，第一線圈I被配置在比第二線圈2更靠近顯影單元內(nèi)的顯影劑的位置。安裝有磁導(dǎo)率傳感器20的凹部31由密封件32密封。
[0044]圖4是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20的功能結(jié)構(gòu)的框圖。在圖4中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部分標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。
[0045]第一線圈I和電路兀件5的一部分構(gòu)成了第一振蕩電路6,第二線圈2和電路兀件5的一部分構(gòu)成了第二振蕩電路7。本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20,第一振蕩電路6和第二振蕩電路7中的除了第一線圈I和第二線圈2以外的其它構(gòu)成部件是共用的。因此，在第一振蕩電路6和第二振蕩電路7分別測(cè)量的振蕩頻率不受不同構(gòu)成部件造成的特性偏差的影響，能夠測(cè)量出正確的值。因此，磁導(dǎo)率的檢測(cè)精度高。
[0046]另外，電子芯片4在功能上包括:分別測(cè)量第一振蕩電路6和第二振蕩電路7中的振蕩頻率的測(cè)量部41、計(jì)算由測(cè)量部41測(cè)量的振蕩頻率的差的計(jì)算部42、以及將計(jì)算部42計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率的變換部43。
[0047]圖5是表示本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20的結(jié)構(gòu)的一例的電路圖。在圖5中，線圈LI和線圈L2分別相當(dāng)于前述的第一線圈I和第二線圈2。另外，微型計(jì)算機(jī)Ul相當(dāng)于前述的電子芯片4。
[0048]線圈LI的一端與微型計(jì)算機(jī)Ul的第六端子連接，線圈L2的一端與微型計(jì)算機(jī)Ul的第三端子連接。線圈LI的另一端和線圈L2的另一端經(jīng)由電容器Cl連接晶體管Ql的基極。在晶體管Ql的基極、集極之間設(shè)有電阻R2，在晶體管Ql的基極、射極之間設(shè)有電容器C2。晶體管Ql的集極與微型計(jì)算機(jī)Ul的第二端子連接，并且經(jīng)由電阻R3被接地。
[0049]在微型計(jì)算機(jī)Ul的第一端子，連接著電源電壓Vdd的輸入端子。電源電壓Vdd的輸入端子經(jīng)由電阻Rl連接晶體管Ql的射極。在電阻Rl和晶體管Ql的射極之間連接著電容器C3的一端，電容器C3的另一端被接地。在電源電壓Vdd的輸入端子和上述第一端子之間連接著電容器C6的一端，電容器C6的另一端被接地。在微型計(jì)算機(jī)Ul的第八端子，連接著接地用的端子。
[0050]在微型計(jì)算機(jī)Ul的第七端子，經(jīng)由電阻R4連接著輸出相當(dāng)于磁導(dǎo)率的檢測(cè)電壓Vout的輸出端子。在該輸出端子和電阻R4之間，連接著電容器C7的一端，電容器C7的另一端被接地。在微型計(jì)算機(jī)Ul的第五端子，經(jīng)由電阻R6連接著輸入用于進(jìn)行偏移控制的控制電壓Vcont的輸入端子。在微型計(jì)算機(jī)Ul的第五端子和電阻R6之間，連接著電容器C4的一端，電容器C4的另一端被接地。
[0051]線圈L1、兩個(gè)電容器C2和C3、以及晶體管Ql構(gòu)成了前述的第一振蕩電路6 (考畢茲(Colpitts)振蕩電路)，線圈L2、兩個(gè)電容器C2和C3、以及晶體管Ql構(gòu)成了前述的第二振蕩電路7 (考畢茲(Colpitts)振蕩電路)。而且，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)Ul的切換動(dòng)作(用微型計(jì)算機(jī)Ul的第三端子和第六端子進(jìn)行切換動(dòng)作)，第一振蕩電路6和第二振蕩電路7分別以規(guī)定時(shí)間交替振蕩。
[0052]接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20的動(dòng)作。圖6是用于說(shuō)明本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器20的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0053]使第一振蕩電路6和第二振蕩電路7分別以規(guī)定時(shí)間交替振蕩，由測(cè)量部41測(cè)量第一振蕩電路6和第二振蕩電路7分別發(fā)生的振蕩的振蕩頻率。規(guī)定時(shí)間例如是2ms。此時(shí)，如圖6所示，在使第一振蕩電路6振蕩并測(cè)量其振蕩頻率期間，不使第二振蕩電路7振蕩,而且,在使第二振蕩電路7振蕩并測(cè)量其振蕩頻率期間，不使第一振蕩電路6振蕩。因此，測(cè)量振蕩頻率時(shí)，第一振蕩電路6和第二振蕩電路7不會(huì)受到對(duì)方振蕩的影響，所以其測(cè)量值的精度高。
[0054]分別以規(guī)定時(shí)間(例如2ms)進(jìn)行的振蕩頻率測(cè)量結(jié)束后，由計(jì)算部42計(jì)算所測(cè)量的第一振蕩電路6中(來(lái)自第一線圈I)的振蕩頻率和所測(cè)量的第二振蕩電路7(來(lái)自第二線圈2)的振蕩頻率的差。然后，由變換部43將計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率，求磁導(dǎo)率的變化量。安裝于顯影單元的磁導(dǎo)率傳感器(調(diào)色劑傳感器)20檢測(cè)調(diào)色劑的濃度。
[0055]另外，在使第一振蕩電路6振蕩并測(cè)量其振蕩頻率期間，由于此前的第一振蕩電路6和第二振蕩電路7的測(cè)量值(例如A'和B')的差由計(jì)算部42計(jì)算，由變換部43將計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率，求磁導(dǎo)率的變化量，因此，在各振蕩電路的振蕩頻率的測(cè)量開(kāi)始時(shí)刻，磁導(dǎo)率變化量的更新被順次進(jìn)行。
[0056]本實(shí)用新型例如具有如下優(yōu)點(diǎn)。有時(shí)，調(diào)色劑濃度的控制范圍因所使用的調(diào)色劑的種類而變化。這種情況下，例如，通過(guò)利用微型計(jì)算機(jī)Ul的未使用端子，從外部控制該未使用端子的電壓電平，能夠提供補(bǔ)償功能，即，對(duì)調(diào)色劑濃度的控制范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之成為對(duì)所使用的調(diào)色劑來(lái)說(shuō)適宜的范圍。
[0057]另外，近年來(lái)，作為電子照像式，為了獲得高像質(zhì)，調(diào)色劑本身的粒徑也有變小的趨勢(shì)。而且，有極力減少不需要的調(diào)色劑的量以實(shí)現(xiàn)低成本、輕量化的趨勢(shì)，結(jié)果，能檢測(cè)出的磁導(dǎo)率變化有變小的趨勢(shì)。為了正確檢測(cè)變小了的磁導(dǎo)率變化，需要用放大等方法提高測(cè)量靈敏度以使小的磁導(dǎo)率變化變大。這種情況下，有時(shí)磁導(dǎo)率的變化不再呈線性，不能正確測(cè)量磁導(dǎo)率。按照本實(shí)用新型，通過(guò)利用了線性插補(bǔ)等軟件的方法，能夠?qū)ψ儾畹木€性進(jìn)行改善，能夠正確把握磁導(dǎo)率的變化。
[0058]此外，圖5中，作為一個(gè)例子，記載了具有8個(gè)端子的微型計(jì)算機(jī)，但并不限于該結(jié)構(gòu)。需要時(shí)，也可以使用不同端子數(shù)的微型計(jì)算機(jī)，將磁導(dǎo)率變化等的信息通過(guò)串行通信等手段傳遞到上級(jí)控制側(cè)，并接受來(lái)自上級(jí)側(cè)的控制信號(hào)。
[0059]以下，對(duì)按照如上所述的流程能夠檢測(cè)磁導(dǎo)率(能夠檢測(cè)調(diào)色劑濃度)的原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]在被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率變大的情況下,配置在被檢測(cè)物附近的線圈的電感隨著該磁導(dǎo)率的變動(dòng)而增加。結(jié)果，包含該線圈的振蕩電路的振蕩頻率降低。在此，在兩個(gè)線圈與被檢測(cè)物的距離不同的情況下，每個(gè)線圈的電感都會(huì)增加，每個(gè)振蕩電路的振蕩頻率都會(huì)降低。但是，距被檢測(cè)物近的線圈與距被檢測(cè)物遠(yuǎn)的線圈相比，受到磁導(dǎo)率變化的影響更強(qiáng)，在這種情況下，電感的增加量變大，振蕩頻率的降低量也變大，因此，分別包含兩個(gè)線圈的兩個(gè)振蕩電路中的振蕩頻率將產(chǎn)生差異，該差異的大小取決于磁導(dǎo)率變化的程度。這樣，兩個(gè)振蕩頻率的差與磁導(dǎo)率之間存在相關(guān)關(guān)系，因此，本實(shí)用新型能夠根據(jù)兩個(gè)振蕩電路的振蕩頻率的差檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率。
[0061]前述的實(shí)施方式中的磁導(dǎo)率傳感器20，第一線圈I相當(dāng)于上述距被檢測(cè)物近的線圈，第二線圈2相當(dāng)于上述距被檢測(cè)物遠(yuǎn)的線圈。
[0062]顯影單元內(nèi)的顯影劑是混合調(diào)色劑和磁體(鐵粉)而成的。在復(fù)印時(shí)，在紙張上會(huì)附著調(diào)色劑，而基本不會(huì)附著磁體。因此，隨著復(fù)印處理的實(shí)施，調(diào)色劑的量減少，而磁體的量幾乎不發(fā)生變化，因此，顯影劑的磁導(dǎo)率增加。所以，顯影單元內(nèi)的磁導(dǎo)率和調(diào)色劑的濃度之間存在成反比例的相關(guān)關(guān)系。本實(shí)用新型由于能夠如上所述檢測(cè)被檢測(cè)物(顯影劑)的磁導(dǎo)率，因此能夠根據(jù)所檢測(cè)的顯影單元內(nèi)的顯影劑的磁導(dǎo)率檢測(cè)調(diào)色劑的濃度。
[0063]在上述的實(shí)施方式中，將同軸狀配置于基板10的兩個(gè)線圈(第一線圈I和第二線圈2)的電感變化作為由微型計(jì)算機(jī)(電子芯片4)內(nèi)置的振蕩器的正確時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)振蕩電路(第一振蕩電路6和第二振蕩電路7)中的振蕩頻率的差檢測(cè)出來(lái)，利用微型計(jì)算機(jī)對(duì)該差(振蕩頻率的變化量)進(jìn)行運(yùn)算處理，檢測(cè)出磁導(dǎo)率的變化。在此，使兩個(gè)線圈交替連接到振蕩電路中，分別經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間利用微型計(jì)算機(jī)交替測(cè)量振蕩頻率并計(jì)算其差，檢測(cè)出磁導(dǎo)率的變化。
[0064]在本實(shí)施方式中，由于在基板10的上下表面同軸狀配置第一線圈I和第二線圈2，因此能夠減小配置線圈所需的面積，能夠在水平方向上形成得窄小。另外，由于在基板10上印刷導(dǎo)體圖案而形成線圈，因此能夠減小高度方向上的尺寸。此外，由于使用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種處理，因此能夠減少零件數(shù)量，裝配電路元件的面積小也沒(méi)關(guān)系?；谝陨锨闆r，能夠使磁導(dǎo)率傳感器的尺寸大幅減小。
[0065]由于交替進(jìn)行兩個(gè)振蕩電路中的振蕩頻率的測(cè)量，因此，對(duì)包含一個(gè)線圈的振蕩電路的測(cè)量不受另一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通(另一個(gè)線圈的電感變化)的影響，故能夠正確測(cè)量振蕩頻率，結(jié)果，能夠以高精度檢測(cè)磁導(dǎo)率。
[0066]在本實(shí)施方式中，由于構(gòu)成兩個(gè)振蕩電路的晶體管和電容器是共用的，線圈按振蕩電路分別配置，因此，能夠減少零件的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)成本降低。另外，由于零件數(shù)少，故能夠減少零件特性的偏差，進(jìn)而難以受到溫度變化、噪聲等外部干擾的影響，能夠正確進(jìn)行測(cè)定。
[0067]由于使用微型計(jì)算機(jī)利用軟件進(jìn)行各種處理，因此能夠減少作為硬件的電路元件的數(shù)量，減少受到電路元件的特性偏差影響的情況。另外，由于利用軟件進(jìn)行處理，因此難以受到環(huán)境(溫度、濕度等)的影響。因此，能夠提高被檢測(cè)的磁導(dǎo)率的精度。
[0068]另外，即使在設(shè)定的調(diào)色劑濃度不同的情況下，也能僅通過(guò)變更軟件的內(nèi)容來(lái)簡(jiǎn)單應(yīng)對(duì)。因此，不需要按調(diào)色劑濃度的不同設(shè)定值進(jìn)行管理，故易于量產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
[0069]接下來(lái)，說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型例和現(xiàn)有技術(shù)例的特性(調(diào)色劑濃度的檢測(cè))進(jìn)行的比較。作為本實(shí)用新型例的磁導(dǎo)率傳感器(調(diào)色劑傳感器)具有前述的圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)，如前述的圖3所示安裝于顯影單元。
[0070]圖7是表示作為現(xiàn)有技術(shù)例的磁導(dǎo)率傳感器被安裝在顯影單元上的例子的剖視圖。在圖7中，對(duì)與圖3相同或同樣的部分標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。
[0071]在基板10的一端部的上表面?zhèn)仍O(shè)有差動(dòng)變壓器51。差動(dòng)變壓器51由被施加交流振蕩信號(hào)的驅(qū)動(dòng)線圈、和與驅(qū)動(dòng)線圈耦合的差動(dòng)線圈(基準(zhǔn)線圈和檢測(cè)線圈)構(gòu)成。在間隔壁30，在與差動(dòng)變壓器51相對(duì)的位置形成有孔33，差動(dòng)變壓器51的一部分(檢測(cè)線圈偵D從孔33突出，檢測(cè)線圈與顯影單元內(nèi)的顯影劑直接接觸。在基板10的另一端部的下表面，形成有一部分從另一端突出的連接器3。在基板10的中央部的下表面，裝配有各種電路元件5。具有這樣結(jié)構(gòu)的磁導(dǎo)率傳感器以容納于箱體21的狀態(tài)被安裝在間隔壁30的凹部31。
[0072]作為現(xiàn)有技術(shù)例的磁導(dǎo)率傳感器，由于差動(dòng)變壓器51突出，因此，箱體21的形狀復(fù)雜，并且與本實(shí)用新型例相比，屬于大型結(jié)構(gòu)。另外，由于在間隔壁30形成有孔33，因此有顯影劑泄漏的危險(xiǎn)。
[0073]圖8是表示本實(shí)用新型例和現(xiàn)有技術(shù)例中的調(diào)色劑濃度的檢測(cè)靈敏度特性的曲線圖。在圖8中，橫軸表示調(diào)色劑濃度，縱軸表示作為磁導(dǎo)率檢測(cè)結(jié)果的輸出電壓。另外，圖8中的(a)、(b)分別表示本實(shí)用新型例、現(xiàn)有技術(shù)例的特性。
[0074]在比較本實(shí)用新型例和現(xiàn)有技術(shù)例時(shí)，本實(shí)用新型例的輸出電壓隨調(diào)色劑濃度的變化成線性變動(dòng)的部分比現(xiàn)有技術(shù)例分布的范圍廣。因此，可知本實(shí)用新型例的檢測(cè)精度優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)例的檢測(cè)精度。
[0075]圖9是表示本實(shí)用新型例和現(xiàn)有技術(shù)例中的用于進(jìn)行偏移控制的控制電壓特性的曲線圖。在圖9中，橫軸表示施加的控制電壓，縱軸表示輸出電壓。另外，圖9中的(a)、(b)分別表示本實(shí)用新型例、現(xiàn)有技術(shù)例的特性。
[0076]在比較本實(shí)用新型例和現(xiàn)有技術(shù)例時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)例中，輸出電壓只有一部分隨控制電壓的變化呈線性變動(dòng)，而本實(shí)用新型例中，輸出電壓全體隨控制電壓的變化呈線性變動(dòng)。因此，可知本實(shí)用新型例中的偏移控制的精度優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)例的精度。
[0077]上述的實(shí)施方式中，磁導(dǎo)率傳感器20以容納于箱體21內(nèi)的狀態(tài)被安裝于顯影單元，但本實(shí)用新型由于沒(méi)有顯影劑泄漏的危險(xiǎn)，因此也可以不設(shè)置箱體21。在這樣的情況下，可以在基板10的多個(gè)部位形成切口，將顯影單元的爪部掛在該切口上，將磁導(dǎo)率傳感器20安裝于顯影單元，或者，也可以利用兩面膠接合基板10和間隔壁30，將磁導(dǎo)率傳感器20安裝于顯影單元。
[0078]在上述的實(shí)施方式中，在基板10的上表面和下表面分別印刷導(dǎo)體圖案，使第一線圈I和第二線圈2形成為同軸狀。但第一線圈I和第二線圈2的形成方式不限于此，也可以是其它的方式。以下，將這些其它的方式作為變形例進(jìn)行說(shuō)明。
[0079](第一變形例)
[0080]圖10是表示第一變形例中的線圈的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在圖10中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部件標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。圖10中，與圖1相反地不出了基板10的上下表面。在第一變形例中，在基板10的下表面，例如通過(guò)銅箔的圖案印刷，形成第一線圈I和第二線圈2，第一線圈I和第二線圈2呈同心圓狀。在基板10的上表面，裝配有與上述的實(shí)施方式同樣的電子芯片4、電路元件5和連接器3，沒(méi)有形成線圈。
[0081](第二變形例)
[0082]圖11是表示第二變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖11中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部件標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。在第二變形例中，在基板10的下表面，例如通過(guò)銅箔的圖案印刷，形成第一線圈I和第二線圈2，第一線圈I和第二線圈2夾著絕緣層呈同軸狀層疊。另外，在基板10的上表面，裝配有與上述的實(shí)施方式同樣的電子芯片4、電路元件5和連接器3，沒(méi)有形成線圈。第一線圈I和第二線圈2形成在電子芯片4和電路元件5的裝配位置的正下方。因此，能夠使磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步小型化。另外，也可以與圖11所示的結(jié)構(gòu)不同，例如可以將如上述第一變形例所述的同心圓狀的第一線圈I和第二線圈2形成在電子芯片4和電路元件5的裝配位置的正下方。
[0083](第三變形例)
[0084]圖12是表示第三變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖12中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部件標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。在第三變形例中，在基板10的一端部的下表面，裝配有作為其它零件的空心線圈而形成第一線圈1，在基板10的一端部的上表面，與第一線圈I同軸地裝配有作為其它零件的空心線圈而形成第二線圈2。在基板10的上表面的其余區(qū)域，裝配有與上述的實(shí)施方式同樣的電子芯片4、電路元件5和連接器3。
[0085](第四變形例)
[0086]圖13是表示第四變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖13中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部件標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。在第四變形例中，在基板10的一端部的上表面，層疊裝配有作為其它零件的兩個(gè)空心線圈而形成第一線圈I和第二線圈2。在基板10的上表面的其余區(qū)域，裝配有與上述的實(shí)施方式同樣的電子芯片4、電路元件5和連接器3。另夕卜，也可以與圖13所示的結(jié)構(gòu)不同，例如可以在基板10的下表面形成如上述那樣具有兩個(gè)空心線圈的層疊結(jié)構(gòu)的第一線圈I和第二線圈2。
[0087](第五變形例)
[0088]圖14是表示第五變形例中的磁導(dǎo)率傳感器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖14中，對(duì)與圖1和圖2相同或同樣的部件標(biāo)記相同標(biāo)號(hào)。在第五變形例中，在基板10的一端部的下表面，裝配多個(gè)片狀線圈而形成第一線圈1，在基板10的一端部的上表面，與第一線圈I同軸地裝配多個(gè)片狀線圈而形成第二線圈2。在基板10的上表面的其余區(qū)域，裝配有與上述的實(shí)施方式同樣的電子芯片4、電路元件5和連接器3。
[0089]在本實(shí)用新型中，也可以對(duì)第一線圈和第二線圈進(jìn)行靜電屏蔽。本實(shí)用新型記載的線圈使用了空心線圈，當(dāng)線圈附近有磁導(dǎo)率相近的物體時(shí)，由于靜電電容的變化，有時(shí)測(cè)量值會(huì)產(chǎn)生偏差。這樣的情況下，通過(guò)用銅等構(gòu)成的屏蔽部件覆蓋線圈，能夠抑制來(lái)自外部的影響。另外，對(duì)于本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器，能夠想到由于磁導(dǎo)率的變化即磁力線的變化而在屏蔽部件中產(chǎn)生渦流，該渦流會(huì)使磁導(dǎo)率傳感器產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此，需要設(shè)置考慮了對(duì)渦流的應(yīng)對(duì)措施的屏蔽部件。
[0090]圖15A-圖15C是表示適用于本實(shí)用新型的磁導(dǎo)率傳感器的屏蔽部件的結(jié)構(gòu)的平面圖。在圖15A所示的例子中，銅制的屏蔽部件61，呈多個(gè)梳齒延同一方向設(shè)置的形狀，設(shè)置在形成于基板10的線圈60的上方。屏蔽部件61接地。在圖15B所示的例子中，銅制的屏蔽部件62呈多個(gè)梳齒交替地延反方向設(shè)置的形狀，設(shè)置在形成于基板10的線圈60的上方。屏蔽部件62接地。通過(guò)設(shè)置這樣結(jié)構(gòu)的屏蔽部件，能夠減小渦流。
[0091]圖15C示出了環(huán)狀的屏蔽部件。屏蔽部件63，通過(guò)使銅制的環(huán)的一部分缺失而被形成為C字狀，設(shè)置在形成于基板10的線圈60的外周側(cè)。屏蔽部件63接地。通過(guò)設(shè)置屏蔽部件63，能夠減小渦流。在圖15C的例子中，由于屏蔽部件63與線圈60設(shè)置在同一平面，因此，能減小磁導(dǎo)率傳感器的厚度，但與圖15A、圖15B所示那樣的從上方覆蓋線圈60的方式相比，屏蔽效果較弱。
[0092]此外，上述那樣的屏蔽部件可以設(shè)置在基板10的兩面?zhèn)龋部梢詢H設(shè)置在與顯影單元相反一側(cè)的面。如上所述，屏蔽部件優(yōu)選接地，但即便不接地也能取得效果。
[0093]應(yīng)該認(rèn)為，所公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面都是例示，并非限制性的。本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求表示，并非上述說(shuō)明，其包含與權(quán)利要求等同的意義和范圍內(nèi)的所有變更。
【權(quán)利要求】
1.一種磁導(dǎo)率傳感器,其檢測(cè)被檢測(cè)物的磁導(dǎo)率,包括: 第一振蕩電路，包含從所述被檢測(cè)物受磁的第一線圈并發(fā)生振蕩； 第二振蕩電路，包含從所述被檢測(cè)物受磁的第二線圈并發(fā)生振蕩； 測(cè)量部，分別測(cè)量所述第一振蕩電路和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率； 計(jì)算部，計(jì)算所述測(cè)量部所測(cè)量的振蕩頻率的差； 變換部，將所述計(jì)算部計(jì)算出的差變換為磁導(dǎo)率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁導(dǎo)率傳感器， 所述測(cè)量部交替測(cè)量所述第一振蕩電路中的振蕩頻率和所述第二振蕩電路中的振蕩頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁導(dǎo)率傳感器， 所述第一線圈和所述第二線圈被配置成同軸狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁導(dǎo)率傳感器， 所述第一振蕩電路和所述第二振蕩電路的構(gòu)成部件，除所述第一線圈和所述第二線圈以外是共用的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁導(dǎo)率傳感器， 包括基板，在該基板的一面配置有所述第一線圈，在該基板的另一面配置有所述第二線圈。
【文檔編號(hào)】G01N27/72GK204228660SQ201420593694
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】大隅和彥, 丸山雄三, 下江治 申請(qǐng)人:日立金屬株式會(huì)社