差动变压器式磁传感器及图像形成装置制造方法
【专利摘要】公开了一种差动变压器式磁传感器及图像形成装置。差动变压器式磁传感器具备基板、驱动线圈、第一差动线圈、第二差动线圈。驱动线圈包括作为纵向尺寸及横向尺寸中的一者的第一方向的尺寸比与作为另一者的第二方向的尺寸小的平面线圈，配置在基板上。第一差动线圈包括与驱动线圈形状相同的平面线圈，配置在基板上。第二差动线圈包括与驱动线圈形状相同的平面线圈，配置在基板上。第一差动线圈与第二差动线圈电连接成使得第一差动线圈与第二差动线圈上流经的感应电流的方向相反。而且，差动变压器式磁传感器配置在显影部上，以第一方向为竖直方向，以第二方向为水平方向。由此，提高显影部内容纳的调色剂的少量的变化的检测精度。
【专利说明】差动变压器式磁传感器及图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用平面线圈的差动变压器式磁传感器，及利用该传感器检测显影部内容纳的调色剂的剩余量的图像形成装置。
【背景技术】
[0002]在将调色剂作为显影剂使用的图像形成装置中，利用磁传感器检测调色剂的剩余量或浓度。存在各种方式的磁传感器，其中差动变压器方式的磁传感器具有将驱动线圈、作为检测线圈发挥作用的差动线圈、作为基准线圈发挥作用的差动线圈配置在同一磁芯上的构成。
[0003]通过将线圈设为平面线圈，可以实现差动变压器式磁传感器的小型化。作为利用平面线圈的差动变压器式磁传感器，有人提出了以下方案:在第一层上配置第一线圈(驱动线圈)，在第二层上配置第二线圈(差动线圈)，在第三层上配置第三线圈(差动线圈)，在第四层上配置第四线圈(驱动线圈)，且在各层之间配置绝缘性的基板。
[0004]另外，作为利用平面线圈的差动变压器式磁传感器，有人还提出了以下方案:在绝缘性的磁性基板的一面上并排配置第一线圈(驱动线圈)和第三线圈(差动线圈)，在绝缘性的磁性基板的另一面上并排配置第二线圈(驱动线圈)和第四线圈(差动线圈)。
[0005]这里，存在希望利用差动变压器式磁传感器检测出检测对象物的少量的变化的情况。以检测对象物是磁性的单成分显影剂(以下称调色剂)为例进行说明。如果显影部内容纳的调色剂的剩余量少，则供应至静电潜影的调色剂的量不充分，致使图像不清楚。另一方面，如果显影部内容纳的调色剂的剩余量多，在搅拌调色剂使调色剂带电时，调色剂的带电不充分。两者均为图像质量下降的原因。
[0006]于是，利用磁传感器将显影部内容纳的调色剂的基准量(换言之，显影部内容纳的调色剂的基准高度)控制在预先确定的设定值。由于调色剂量的变化的容许范围狭小，所以为了形成优良的图像质量的图像，需要检测显影部内容纳的调色剂的少量的变化。
【发明内容】
[0007]本发明鉴于上述问题构思而成。
[0008]本发明的一方面所涉及的差动变压器式磁传感器具备:
[0009]基板，
[0010]驱动线圈，其包括作为纵向尺寸及横向尺寸中的一者的第一方向的尺寸比与作为所述纵向尺寸及所述横向尺寸中的另一者的第二方向的尺寸小的多边形的平面线圈，且配置在所述基板上，
[0011]第一差动线圈，在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下，其上流经有感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，
[0012]第二差动线圈，在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下，其上流经有感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，[0013]所述第一差动线圈与所述第二差动线圈电连接成使得流经所述第一差动线圈的感应电流的方向与流经所述第二差动线圈的感应电流的方向相反，
[0014]从所述基板的厚度方向观察，所述驱动线圈的配置区域、所述第一差动线圈的配置区域、所述第二差动线圈的配置区域相互重叠。
[0015]另外，本发明的其他一方面所涉及的图像形成装置係，显影部内容纳的调色剂的高度相应的输出的差动变压器磁传感器配置在所述显影部内，
[0016]所述差动变压器式磁传感器具备:
[0017]基板，
[0018]驱动线圈，其包括作为纵向尺寸及横向尺寸中的一者的第一方向的尺寸比与作为所述纵向尺寸及所述横向尺寸中的另一者的第二方向的尺寸小的多边形的平面线圈，且配置在所述基板上，
[0019]第一差动线圈，在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下，其上流经有感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，
[0020]第二差动线圈，在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下其上流经有感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，
[0021]所述第一差动线圈与所述第二差动线圈电连接成使得流经所述第一差动线圈的感应电流的方向与流经所述第二差动线圈的感应电流的方向相反，
[0022]所述变压器式磁传感器以所述第一方向为竖直方向，且以所述第二方向为水平方向。
[0023]根据本发明，可以提高显影部内容纳的调色剂的少量的变化的检测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是显示本实施形态所涉及的图像形成装置的内部构造的概略图。
[0025]图2是显示图1所示图像形成装置的构成框图。
[0026]图3是本实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器的电路图。
[0027]图4是显示本实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器具备的第一驱动线圈、第一差动线圈及连接图案的布局平面图。
[0028]图5是显示本实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器具备的第二驱动线圈及第二差动线圈的布局的平面图。
[0029]图6是沿A1-A2线截取基板的断面图。
[0030]图7是将第一驱动线圈与其他线圈分开显示的平面图。
[0031]图8是将第一差动线圈与其他线圈分开显示的平面图。
[0032]图9是将第二驱动线圈与其他线圈分开显示的平面图。
[0033]图10是将第二差动线圈与其他线圈分开显示的平面图。
[0034]图11是扁平八边形的平面线圈的平面图。
[0035]图12是本实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器的平面图和显示安装于显影部的该磁传感器的断面的断面图。
[0036]图13是显示本实施形态所涉及的图像形成装置具备的差动变压器式磁传感器的输出电压与显影部内容纳的调色剂的高度的关系的图表。[0037]图14是显示比较例所涉及的差动变压器式磁传感器的输出电压与显影部内容纳的调色剂的高度的关系的图表。
【具体实施方式】
[0038]以下参照附图对作为本发明的一方面的实施形态所涉及的图像形成装置及差动变压器式磁传感器进行说明。
[0039]图1是显示本发明的一实施形态所涉及的图像形成装置1的内部构造的概略的图。图像形成装置1例如可以适用于具有复印、打印、扫描及传真功能的数码复合机。图像形成装置1具备装置本体100、配置在装置本体100上的原稿读取部200、配置在原稿读取部200上的原稿供应部300及配置在装置本体100的上部前面的操作部400。
[0040]原稿供应部300作为自动原稿传送装置发挥作用，可以由原稿读取部200连续地读取放置在原稿载置部301上的多张原稿的方式进行传送。
[0041]原稿读取部200具备搭载曝光灯等的滑架201、由玻璃等透明构件构成的原稿台
203、未图示的CCD (Charge Coupled Device)传感器、及原稿读取狭缝205。在读取载置在原稿台203上的原稿的情况下，一边使滑架201沿原稿台203的长度方向移动，一边通过CCD传感器读取原稿。与其不同，在读取原稿供应部300供应的原稿的情况下，使滑架201朝面向原稿读取狭缝205的位置移动，经由原稿读取狭缝205通过CCD传感器读取原稿供应部300传送的原稿。将CCD传感器读取的原稿作为图像数据输出。
[0042]装置本体100具备纸张储存部101、图像形成部103及定影部105。纸张储存部101配置在装置本体100的最下部，具备可以储存纸摞的纸张托盘107。在纸张托盘107储存的纸摞中，最上面的纸张在拾取辊109的驱动下被送出至纸张搬送路径111。通过纸张搬送路径111将纸张搬送至图像形成部103。
[0043]图像形成部103将调色剂图像形成在搬送来的纸张上。图像形成部103具备感光体鼓113、曝光部115、显影部117及转印部119。曝光部115依据图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从计算机发送的图像数据、从传真机接收的图像数据等)相应地生成调制光，在同样带电的感光体鼓113 (影像载体)的周面上进行扫描。由此，在感光体鼓113的周面上形成与图像数据相应的静电潜影。该状态下，通过从显影部117向感光体鼓113的周面供应调色剂，在周面上形成与图像数据相应的调色剂图像。该调色剂图像由转印部119转印在从前面进行说明的纸张储存部101搬送来的纸张上。
[0044]将转印有调色剂图像的纸张传送至定影部105。在定影部105，在调色剂图像和纸张上施加热和压力，使调色剂图像定影在纸张上。将纸张排出至堆放托盘121或出纸托盘123。以如上方式，图像形成装置1印刷黑白图像。
[0045]操作部400具备操作按键部401和显示部403。显示部403具有触摸面板功能，显示含有触摸按键的画面。使用者通过一边观察画面一边触摸操作按键进行所需设定等，进而实行复印等功能。
[0046]操作按键部401设置有由硬性按键构成的操作按键。具体而言，设置有开始按键405、数字按键407、停止按键409、重设按键411、及切换复印、打印、扫描及传真功能的切换按键413等。
[0047]开始按键405是开始复印、传真通信等动作的按键。数字按键407是输入复印份数、传真机号码等数字的按键。停止按键409是中途中止复印动作等的按键。重设按键411是将设定的内容回归原始设定状态的按键。
[0048]功能切换按键413具备复印按键及通信按键等，其是交互切换复印功能、通信功能等的按键。如果操作复印按键，则显示部403上显示复印的原始画面。如果操作通信按键，则显示部403上显示传真通信及邮件通信的原始画面。
[0049]图2是显示图1所示图像形成装置1的构成的框图。图像形成装置1具有如下构成:装置本体100、差动变压器式磁传感器3、调色剂用容器127、原稿读取部200、原稿供应部300、操作部400、控制部500及通信部600通过总线相互连接。由于已经对装置本体100、原稿读取部200、原稿供应部300及操作部400进行了说明，所以省略其说明。
[0050]调色剂用容器127容纳有调色剂(磁性的单成分显影剂)，由调色剂用容器127向显影部117补充调色剂。
[0051]差动变压器式磁传感器3是本发明的一实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器，用以检测显影部117内的调色剂的高度的变化，并以此为基础计算显影部117内的调色剂剩余量。后面对差动变压器式磁传感器3进行详细说明。
[0052]控制部500 具备 CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read Only Memory)、RAM (Random Access Memory)及图像存储器等。为了使图像形成装置1工作，CPU对装置本体100等图像形成装置1的上述构成要素实行必要的控制。ROM内存储图像形成装置1的动作的控制所需软件。RAM用于软件实行时产生的数据的临时存储及应用软件的存储等。图像存储器临时存储图像数据(从原稿读取部200输出的图像数据、从计算机发送的图像数据、传真接收的图像数据等)。
[0053]通信部600具备传真通信部601及网络I/F部603。传真通信部601具备控制与对方传真机的电话线路的连接的NCU(Network Control Unit)及调制解调传真机通信用的信号的调制解调电路。传真通信部601与电话线路605连接。
[0054]网络I/F 部 603 与 LAN (Local Area Network) 607 连接。网络 I/F 部 603 是实行与连接于LAN607的计算机等终端装置之间的通信的通信接口电路。
[0055]图3是本实施形态所涉及的差动变压器式磁传感器3 (以下也称磁传感器3)的电路图。差动变压器式磁传感器3具备第一驱动线圈4、第二驱动线圈5、作为基准线圈发挥作用的第一差动线圈6、作为检测线圈发挥作用的第二差动线圈7、振荡电路11、放大电路
12、电阻13及电容器14。
[0056]振荡电路11生成驱动第一驱动线圈4及第二驱动线圈5的高频率的驱动电流。第一驱动线圈4与第二驱动线圈5串联连接。第一驱动线圈4的一端与第二驱动线圈5的一端连接，使得驱动电流流经第一驱动线圈4及第二驱动线圈5时，第一驱动线圈4生成的磁通量与第二驱动线圈5生成的磁通量朝向相同(换言之，流经第一驱动线圈4的感应电流的方向与流经第二驱动线圈5的驱动电流的方向相同)。由此，第一驱动线圈4生成的磁通量与第二驱动线圈5生成的磁通量不会抵消。第一驱动线圈4的另一端及第二驱动线圈5的另一端与振荡电路11连接。
[0057]第一差动线圈6 (基准线圈)与第一驱动线圈4磁耦合。第二差动线圈7 (检测线圈)与第二驱动线圈5磁耦合。第一差动线圈6与第二差动线圈7串联差动连接。换言之，流经第一差动线圈6的感应电流的方向与流经第二差动线圈7的感应电流的方向相反，第一差动线圈6与第二差动线圈7电连接。这样，将差动电压V0(=第一差动线圈6的电动势V1-第二差动线圈7的电动势V2)输入放大电路12。
[0058]第一差动线圈6的另一端经由电阻13、第二差动线圈7的另一端经由电容器14与放大电路12连接。电阻13与放大电路12内的双极晶体管的基极连接，用于设定放大电路12的放大率。
[0059]电容器14具有去掉差动电压V0中直流成分的功能。由此，仅将差动电压V0的交流成分输入放大电路12。
[0060]对磁传感器3的动作进行简单说明。振荡电路11生成的驱动电流，流经第一驱动线圈4及第二驱动线圈5，第一差动线圈6中生成电动势VI，第二差动线圈7中生成电动势V2。如果第二差动线圈7的附近有调色剂，电动势V2大于电动势VI，所以差动电压V0不会变为0V。差动电压V0被放大电路12放大，利用放大电路12输出的信号，检测调色剂的剩余量。
[0061]接着，对差动变压器式磁传感器3的构造进行说明。图4是显示磁传感器3具备的第一驱动线圈4、第一差动线圈6及连接图案8a、8b、8c、8d的布局的平面图。图5是显不磁传感器3具备的第二驱动线圈5及第二差动线圈7的布局的平面图。
[0062]磁传感器3具备基板21、第一驱动线圈4、第一差动线圈6、连接图案8a、8b、8c、8d、第二驱动线圈5及第二差动线圈7。在没必要区分连接图案8a、8b、8c、8d时，将它们称为连接图案8。
[0063]将具有长方形的形状的基板21的短边的方向设为第一方向D1，将长边的方向设为第二方向D2。第一方向D1与第二方向D2垂直。基板21包括第一面31和位于第一面31相对侧的第二面41。图5是从第一面31侧透视第二面41、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的图。
[0064]在第一面31的配置区域33，配置有第一驱动线圈4、第一差动线圈6及连接图案
8。在第二面41的配置区域43配置有第二驱动线圈5及第二差动线圈7。从基板21的厚度方向观察，第一驱动线圈4的配置区域、第一差动线圈6的配置区域、第二驱动线圈5的配置区域、第二差动线圈7的配置区域相互重叠。
[0065]图6是沿A1-A2线截取基板21的图。基板21是绝缘性的单层印刷基板。
[0066]对第一驱动线圈4进行说明。图7是将第一驱动线圈4与其他线圈分开显示的平面图。图7(A)显示了第一面31的配置区域33，图7(B)显示了第二面41的配置区域43。实线表示的线表示第一驱动线圈4，虚线表示的线表示第一差动线圈6、连接图案8、第二驱动线圈5及第二差动线圈7。
[0067]第一驱动线圈4由卷绕成长方形状的线材4a构成，线材4a以如下方式图案化:以端子4b起点，长方形的尺寸沿逆时针的方向逐渐变大。
[0068]对第一差动线圈6进行说明。图8是将第一差动线圈6与其他线圈分开显示的平面图。图8(A)显示了第一面31的配置区域33，图8(B)显示了第二面41的配置区域43。实线表示的线表示第一差动线圈6，虚线表示的线表示第一驱动线圈4、连接图案8、第二驱动线圈5及第二差动线圈7。
[0069]第一差动线圈6由卷绕成长方形状的线材6a构成，线材6a以如下方式图案化:以端子6b起点，长方形的尺寸沿逆时针的方向逐渐变大。[0070]构成第一驱动线圈4的线材4a与构成第一差动线圈6的线材6a并行同向卷绕。由此，构成第一驱动线圈4的线材4a与构成第一差动线圈6的线材6a交互配置。
[0071]对第二驱动线圈5进行说明。图9是将第二驱动线圈5与其他线圈分开显示的平面图。图9(A)显示了第一面31的配置区域33，图9(B)显示了第二面41的配置区域43。实线表不的线表不第二驱动线圈5,虚线表不的线表不第一驱动线圈4、第一差动线圈6、连接图案8及第二差动线圈7。
[0072]从第一面31侧观察，第二驱动线圈5与第一驱动线圈4反向卷绕。详言之，第二驱动线圈5由卷绕成长方形状的线材5a构成，线材5a以如下方式图案化:以端子5b起点，长方形的尺寸沿顺时针的方向逐渐变大。
[0073]如图6所示，第二驱动线圈5的端子5b通过贯穿基板21而形成的第一连接构件52与第一驱动线圈4的端子4b电连接。由此，第二驱动线圈5与第一驱动线圈4电连接成使得流经第二驱动线圈5的驱动电流的方向与流经第一驱动线圈4的驱动电流的方向相同。
[0074]对第二差动线圈7进行说明。图10是将第二差动线圈7与其他线圈分开显示的平面图。图10(A)显示了第一面31的配置区域33，图10(B)显示了第二面41的配置区域43。实线表示的线表示第二差动线圈7，虚线表示的线表示第一驱动线圈4、第一差动线圈6及第二驱动线圈5。
[0075]第二差动线圈7与第二驱动线圈5反向卷绕。详言之，第二差动线圈7由卷绕成长方形状的线材7a构成，线材7a以如下方式图案化:以端子7b起点，长方形的尺寸沿逆时针的方向逐渐变大。构成第二差动线圈7的线材7a与构成第二驱动线圈5的线材5a交互配置。
[0076]第二差动线圈7是配置在第二面41上的间断图案。理由如下。由于第二差动线圈7与第二驱动线圈5反向卷绕，所以第二差动线圈7与第二驱动线圈5交叉。为了防止第二差动线圈7与第二驱动线圈5接触，利用连接图案8使第二差动线圈7与第二驱动线圈5立体交叉。
[0077]如图10(B)所示，在第二面41的配置区域43中第二差动线圈7与第二驱动线圈5立体交叉的位置，第二差动线圈7断开，并在断开的部分形成端子7cl?7c8。端子7cl与端子7c2、端子7c3与端子7c4、端子7c5与端子7c6，端子7c7与端子7c8分别沿第一方向D1成排设置。
[0078]如图10(A)所示，连接图案8是沿第一方向D1延伸的直线图案，配置在上述第二差动线圈7与第二驱动线圈5立体交叉的位置的对向位置。
[0079]连接图案8a的两端的端子8al、8a2分别与图10⑶所示端子7cl、7c2电连接，连接图案8b的两端的端子8bl、8b2分别与图10的(B)所示端子7c3、7c4电连接，连接图案8c的两端的端子8cl、8c2分别与图10(B)所示端子7c5、7c6电连接，连接图案8d的两端的端子8dl、8d2分别与图10(B)所示端子7c7、7c8电连接。这些连接通过未图示的第三连接构件进行。第三连接构件为与图6所示第一连接构件52相同，贯穿基板21而形成的连接插塞。
[0080]第一差动线圈6的端子6b与第二差动线圈7的端子7b通过未图示的第二连接构件电连接。第二连接构件为与图6所示第一连接构件52相同，贯穿基板21而形成的连接插塞。
[0081]为了提高磁传感器3的精度，需要在图3所示的差动电压V0的输出范围(例如
0.2?3.3V)内，使差动电压V0变大。因此，优选的是，在磁传感器3的附近没有磁性体的状态下，第一差动线圈6产生的电动势VI与第二差动线圈7产生的电动势V2相均衡。以如下方式实现电动势VI与电动势V2的均衡。
[0082]第一差动线圈6的圈数与第二差动线圈7的圈数设成相同，第一差动线圈6配置在第一面31上，第二差动线圈7配置在第二面41上，使得第一差动线圈6的图案与第二差动线圈7的图案在基板21上尽可能重叠。同理，第一驱动线圈4的圈数与第二驱动线圈5的圈数相同，第一驱动线圈4配置在第一面31上，第二驱动线圈5配置在第二面41上，使得第一驱动线圈4的图案与第二驱动线圈5的图案在基板21上尽可能重叠。
[0083]第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7为长方形的平面线圈，短边的方向为第一方向D1,长边的方向为第二方向D2。
[0084]尽管以长方形的平面线圈为例，对作为第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的平面线圈进行了说明，但不限于此。作为第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的平面线圈，是作为纵向尺寸及横向尺寸中一者的第一方向D1的尺寸比作为纵向尺寸及横向尺寸中另一者的第二方向D2的尺寸小的平面线圈。
[0085]作为这种平面线圈，以图11所示扁平八边形的平面线圈9作为例子。另外，尽管未作图示，但作为这种该平面线圈，还可以列举出多于四边形的边数的扁平多边形(扁平六边形等)的平面线圈、椭圆形的平面线圈。
[0086]图12是差动变压器式磁传感器3的平面图和显示安装于显影部117的该磁传感器3断面的断面图。磁传感器3上，作为第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的短边的方向的第一方向D1为竖直方向，作为这些线圈的长边的方向的第二方向D2为水平方向，且磁传感器3安装在显影部117的壳体的外侧面上。
[0087]符号Η表示的线表示显影部117容纳的调色剂(单成分显影剂)的基准高度。磁传感器3配置在显影部117的壳体的外侧面上，使得第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的各自的中心部位于基准高度Η的位置。
[0088]根据本实施形态所涉及的图像形成装置1，可以提高显影部117内容纳的调色剂的少量的变化的检测精度。利用图13及图14对此进行说明。图13是显示本实施形态所涉及的图像形成装置1具备的差动变压器式磁传感器3的输出电压与显影部117内容纳的调色剂的高度的关系的图表。图14是显示比较例所涉及的差动变压器式磁传感器的输出电压与显影部117内容纳的调色剂的高度的关系的图表。与图12所示本实施形态不同，比较例所涉及的磁传感器的作为第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的短边的方向的第一方向D1为水平方向，而作为这些线圈的长边的方向的第二方向D2为竖直方向，且比较例所涉及的磁传感器安装在显影部117的壳体的外侧面上。
[0089]图13及图14所示的图表的横轴表示传感器的输出电压，纵轴表示调色剂的高度。调色剂的高度即显影部117内容纳的调色剂的剩余量。
[0090]图13所示本实施形态中，调色剂的基准高度Η、欲控制的调色剂的高度的范围、磁传感器的输出电压范围及磁传感器的输出电压的偏差与图14所不比较例中相同。输出电压范围为输出电压的最小值至最大值的范围。输出电压的偏差因配置磁传感器的位置的温度等原因产生。
[0091]本实施形态中，以作为第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的短边的方向的第一方向D1为竖直方向来检测调色剂的高度，而比较例中，以作为该线圈的长边的方向的第二方向D2为竖直方向来检测调色剂的高度。因此，本实施形态中调色剂的高度的可检测范围与比较例相比更窄。由于本实施形态中和比较例中输出电压范围相同，所以本实施形态中，相对于调色剂的高度的变化，传感器的输出电压的变化与比较例相比更大。
[0092]如上所述，根据本实施形态，能够使传感器的输出电压的变化相对于显影部117内容纳的调色剂的高度的少量的变化增大。因此，可以提高显影部117内容纳的调色剂的高度的少量的变化的检测精度，即可以提高显影部117内容纳的调色剂的少量的变化的检测精度。
[0093]如上所述，在比较例中，相对于调色剂的高度的变化，传感器的输出电压的变化小。因此，比较例中，不能够吸收传感器的输出电压的偏差，如图14所示，调色剂的高度处于欲控制的调色剂的高度的范围之外。与其不同，本实施形态中，相对于调色剂的高度的变化，传感器的输出电压的变化大。因此，本实施形态中能够吸收传感器的输出电压的偏差，如图13所示，能够将调色剂的高度纳入欲控制的调色剂的高度的范围内。
[0094]此外，以上对差动变压器式传感器的驱动线圈构成为包含配置在基板21的第一面31上的第一驱动线圈4、配置在基板21的第二面41上的第二驱动线圈5，该第一驱动线圈4与第一差动线圈6磁耦合，该第二驱动线圈5与第二差动线圈7磁性连接的情况进行了说明，但本发明不必限于该情况。差动变压器式传感器的驱动线圈，可以由一个平面线圈构成。该情况下例如可采用以下构成:对于具有两层的绝缘层基板，在第一绝缘层的上面配置第一差动线圈，在第一绝缘层的下面与第二绝缘层的上面之间配置驱动线圈，在第二绝缘层的下面配置第二差动线圈的构成。该构成中，与本实施形态所涉及的差动变压器式传感器相同，驱动线圈、第一差动线圈及第二差动线圈的各自的第一方向的尺寸与第二方向的尺寸相比更小，可以提高图像形成装置的显影部内容纳的调色剂的少量的变化的检测精度。
[0095]对本实施形态的其他效果进行说明。根据本实施形态，如图12所示，差动变压器式磁传感器3配置在显影部117上，使得显影部117内容纳的调色剂的基准高度Η的位置位于第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的各自的中心部。
[0096]因此，在显影部117内容纳的调色剂的基准高度Η附近，对于调色剂高度的少量变化，便可以使传感器输出电压的变化增大。因此，可在将显影部117内容纳的调色剂的剩余量控制在基准高度Η的同时，将静电潜影在调色剂图像上显影的情况下，可以高精度地控制显影部117内的调色剂的剩余量。
[0097]另外，如图10所示，本实施形态中，作为第二差动线圈7的一部分的连接图案8a、8b、8c、8d配置在第一面31上。因此，配置在第一面31上的线圈(亦即第一驱动线圈4和第一差动线圈6)的长度与配置在第二面41上的线圈(亦即第二驱动线圈5与第二差动线圈7)的长度的平衡被打破。由于平衡的打破是传感器的测量精度下降的原因，所以优选的是，连接图案8a、8b、8c、8d的长度较小。[0098]根据本实施形态，连接图案8a、8b、8c、8d沿第一方向D1延伸，配置在第一面31上。第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7的第一方向D1的尺寸比第二方向D2的尺寸小。因此，与连接图案8a、8b、8c、8d沿第二方向D2延伸配置在第一面31上的情况相比，根据本实施形态，由于可以缩小连接图案8a、8b、8c、8d的长度，所以可以抑制传感器的测量精度的下降。
[0099]而且，本实施形态具有以下的效果。本实施形态中，如图4所示，由于构成第一驱动线圈4的线材4a与第一差动线圈6构成线材6a交互配置，所以可以增大这些线圈的磁耦合。另外，如图5所示，由于构成第二驱动线圈5的线材5a与构成第二差动线圈7的线材7a交互配置，所以可以增大这些线圈的磁耦合。
[0100]由于第二驱动线圈5与第二差动线圈7反向卷绕，所以构成第二驱动线圈5的线材5a与构成第二差动线圈7的线材7a的交叉不可避免。如果第二驱动线圈5与第二差动线圈7接触，则这些线圈之间发生短路。本实施形态中，利用连接图案8a?8d和贯穿基板21而形成第三连接构件(未图示)，使构成第二驱动线圈5的线材5a和构成第二差动线圈7的线材7a立体交叉。由此，构成第二驱动线圈5的线材5a和构成第二差动线圈7的线材7a交叉，防止第二驱动线圈5与第二差动线圈7的接触。
[0101]而且，本实施形态中，将第一驱动线圈4及第一差动线圈6配置在基板21的第一面31上，将第二驱动线圈5及第二差动线圈7配置在第一面31的相对侧的第二面41上。这样，由于第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7配置一块基板上，所以实现了磁传感器3的小型化。
[0102]如以上所说明的那样，根据本实施形态，第一驱动线圈4与第一差动线圈6的磁耦合、第二驱动线圈5与第二差动线圈7的磁耦合增大，且可以使磁传感器3小型化。另外，由于第一驱动线圈4、第一差动线圈6、第二驱动线圈5及第二差动线圈7配置在一层的基板上而非多层的基板上，所以可降低磁传感器的成本。
[0103]此外，本实施形态中，如图10所示，将连接图案8a?8d设为第二差动线圈7的一部分而形成立体交叉。然而，也可以将连接图案8a?8d设为第二驱动线圈5的一部分而形成立体交叉。
[0104]本实施形态中，如图6所不，将第一驱动线圈4和第一差动线圈6形成在同一层上，将第二驱动线圈5与第二差动线圈7形成在同一层上。然而，也可以将这些线圈形成在各自不同的层上。另外，可以将第一驱动线圈4和第二驱动线圈5设为一个驱动线圈，可以将第一差动线圈6、驱动线圈、第二差动线圈7形成在各自不同的层上。
[0105]本实施形态中，以检测图像形成装置1的显影部117内的调色剂的剩余量的传感器为例，对差动变压器式磁传感器3进行了说明，但本发明所涉及的差动变压器式磁传感器的用途不限于显影部117内的调色剂剩余量的检测。
[0106]图1的感光体鼓113及曝光部115作为形成通过图像数据表示的潜影的潜影形成部发挥作用。本实施形态中，对将通过图像数据表示的静电潜影形成在感光体鼓113上，通过调色剂使该静电潜影显影的方式进行了说明。然而，显影的方式不限于该方式。可以采用通过图像数据表示的静电潜影形成在纸上，通过调色剂使该静电潜影显影的方式，可以采用向通过图像数据表示的磁潜影供应调色剂的显影方式。
[0107]在不脱离本发明的范围和趣旨的情况下，本领域普通技术人员清楚地知道本发明的各种修正形态和变更形态。另外，应理解，本发明不限于本说明书记载的举例说明的实施形态。
【权利要求】
1.一种差动变压器式磁传感器，其特征在于具备:基板，驱动线圈，其包括作为纵向尺寸及横向尺寸中的一者的第一方向的尺寸比与作为所述纵向尺寸及所述横向尺寸中的另一者的第二方向的尺寸小的多边形的平面线圈，且配置在所述基板上，第一差动线圈，其在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下生成感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，第二差动线圈，其在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下生成感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，所述第一差动线圈与所述第二差动线圈电连接成使得流经所述第一差动线圈的感应电流的方向与流经所述第二差动线圈的感应电流的方向相反，从所述基板的厚度方向观察，所述驱动线圈的配置区域、所述第一差动线圈的配置区域、所述第二差动线圈的配置区域相互重叠。
2.根据权利要求1所述的差动变压器式磁传感器，其特征在于，所述基板包括第一面、位于所述第一面相对侧的第二面，所述驱动线圈包括配置在所述第一面上的第一驱动线圈、从所述第一面侧观察与所述第一驱动线圈反向卷绕且配置在所述第二面上的第二驱动线圈，所述第一差动线圈与所述第一驱动线圈同向卷绕，且所述第一差动线圈与所述第一驱动线圈配置在所述第一面上，使得构成所述第一差动线圈的线材与构成所述第一驱动线圈的线材交互配置，`所述第二差动线圈与所述第二驱动线圈反向卷绕，且所述第二差动线圈与所述第二驱动线圈配置在所述第二面上，使得构成所述第二差动线圈的线材与构成所述第二驱动线圈的线材交互配置，所述差动变压器式磁传感器具备:第一连接构件，其形成为贯穿所述基板，将所述第一驱动线圈的一端与所述第二驱动线圈的一端电连接，第二连接构件，其形成为贯穿所述基板，将所述第一差动线圈的一端与所述第二差动线圈的一端电连接，第三连接构件，其形成为贯穿所述基板，连接图案，其配置在所述第一面上，作为所述第二驱动线圈的一部分或作为所述第二差动线圈的一部分，所述连接图案通过利用所述第三连接构件将构成所述第二驱动线圈的线材或构成所述第二差动线圈的线材连接，使构成所述第二差动线圈的线材和所述第二驱动线圈构成线材立体交叉。
3.根据权利要求2所述的差动变压器式磁传感器，其特征在于，所述第一驱动线圈、所述第二驱动线圈、所述第一差动线圈及所述第二差动线圈的形状呈短边的方向为所述第一方向、长边的方向为所述第二方向的长方形。
4.根据权利要求3所述的差动变压器式磁传感器，其特征在于，所述连接图案沿所述第一方向延伸，且配置在所述第一面上。
5.一种图像形成装置，显影部内容纳的调色剂的高度相应的输出的差动变压器磁传感器配置在所述显影部内，所述差动变压器式磁传感器具备:基板，驱动线圈，其包括作为纵向尺寸及横向尺寸中的一者的第一方向的尺寸比与作为所述纵向尺寸及所述横向尺寸中的另一者的第二方向的尺寸小的多边形的平面线圈，且配置在所述基板上，第一差动线圈，其在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下生成感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，第二差动线圈，其在因驱动电流流经所述驱动线圈产生的磁通量的作用下生成感应电流，包括与所述驱动线圈形状相同的平面线圈，且配置在所述基板上，所述第一差动线圈与所述第二差动线圈电连接成使得流经所述第一差动线圈的感应电流的方向与流经所述第二差动线圈的感应电流的方向相反，所述变压器式磁传感器以所 述第一方向为竖直方向，且以所述第二方向为水平方向。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，所述差动变压器式磁传感器以所述驱动线圈、所述第一差动线圈及所述第二差动线圈的各自的中心部位于所述显影部内容纳的调色剂的基准高度的位置而配置在所述显影部上。
7.根据权利要求5或6所述的图像形成装置，其特征在于，所述基板包括第一面、位于所述第一面相对侧的第二面，所述驱动线圈包括配置在所述第一面上的第一驱动线圈、从所述第一面侧观察与所述第一驱动线圈反向卷绕且配置在所述第二面上的第二驱动线圈，所述第一差动线圈与所述第一驱动线圈同向卷绕，且所述第一差动线圈与所述第一驱动线圈配置在所述第一面上，使得构成所述第一差动线圈的线材与构成所述第一驱动线圈的线材交互配置，所述第二差动线圈与所述第二驱动线圈反向卷绕，且所述第二差动线圈与所述第二驱动线圈配置在所述第二面上，使得构成所述第二差动线圈的线材与构成所述第二驱动线圈的线材交互配置，从所述基板的厚度方向观察，所述第一驱动线圈的配置区域、所述第一差动线圈的配置区域、所述第二驱动线圈的配置区域、所述第二差动线圈的配置区域相互重叠，所述差动变压器式磁传感器具备:第一连接构件，其形成为贯穿所述基板，将所述第一驱动线圈的一端与所述第二驱动线圈的一端电连接，第二连接构件，其形成为贯穿所述基板，将所述第一差动线圈的一端与所述第二差动线圈的一端电连接，第三连接构件，其形成为贯穿所述基板，连接图案，其配置在所述第一面上，作为所述第二驱动线圈的一部分或作为所述第二差动线圈的一部分，所述连接图案通过利用所述第三连接构件将构成所述第二驱动线圈的线材或构成所述第二差动线圈的线材连接，使构成所述第二差动线圈的线材和所述第二驱动线圈构成线材立体交叉。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述第一驱动线圈、所述第二驱动线圈、所述第一差动线圈及所述第二差动线圈的形状呈短边的方向为所述第一方向、长边的方向为所述第二方向的长方形。
9.根据权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，所述连接图案沿所述第一方向延伸，且配置在所述第一面上。
【文档编号】G03G21/00GK103728864SQ201310470184
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2012年10月15日
【发明者】森本雅士 申请人:京瓷办公信息系统株式会社