(57)【要約】【課題】基板上に平面パターンによって形成されたコイルを含むＬＣ発振回路から所定空間の透磁率に応じて出力される信号の周波数に基づいて上記所定空間の透磁率を検知する透磁率検知器を取り付ける場合において、取り付けられた透磁率検知器を固定すること。【解決手段】透磁率検知器は、透磁率検知器側位置決定部及び取り付け部側位置決定部において突起が穴に入った状態で押さえつけ部によって押さえつけられることにより取り付け部に固定されように、透磁率検知器が押さえつけ部を避けた状態、且つ突起が穴に入った状態で突起を軸にして回転されることで基板のコイルが形成された範囲が押さえつけ部に位置するように取り付け部に取り付けられる。【選択図】図９
2014235386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の所定空間において磁性体によってトナーが搬送される現像装置であって、
前記所定空間の透磁率に応じた周波数の信号を出力する透磁率検知器と、
前記透磁率検知器が取り付けられるための取り付け部と、
を備え、
前記透磁率検知器は、
基板上に平面パターンによって形成され、前記所定空間の透磁率の変化によってインダクタンスが変化するコイルと、
前記基板の前記コイルの形成面とは反対側の面に設けられ、前記コイルと共振電流ループを構成するように接続されたコンデンサ及び前記共振電流ループの一部の電位に応じた信号を出力する出力端子を含む電装部と、
前記基板に前記コイル及び前記電装部を避けるように設けられ、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための透磁率検知器側位置決定部と、
を備え、
前記取り付け部は、
前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための取り付け部側位置決定部と、
前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記コイルの形成面と対向する取り付け面と、
前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記基板の前記コイルが形成された範囲の少なくとも一部を前記コイルの形成面とは反対側の面から前記取り付け面に押さえつける押さえつけ部と、
を備え、
前記透磁率検知器側位置決定部及び前記取り付け部側位置決定部のうち、一方は前記基板または前記取り付け面から突出した突起であり、他方は前記基板または前記取り付け面に設けられた穴であり、
前記透磁率検知器は前記突起が前記穴に入った状態において、前記押さえつけ部によって押さえつけられることにより前記取り付け部に固定され、
前記透磁率検知器は、前記透磁率検知器が前記取り付け部に固定される際、前記透磁率検知器が前記押さえつけ部を避けた状態、且つ前記突起が前記穴に入った状態で前記突起を軸にして回転されることで前記基板の前記コイルが形成された範囲が前記押さえつけ部に位置するように前記取り付け部に取り付けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記透磁率検知器側位置決定部は、前記コイルと前記電装部との接続方向において、前記コイルと前記電装部との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記取り付け部は、前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、取り付けられた前記透磁率検知器を前記取り付け面に対して垂直な方向から支持するための垂直支持部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記押さえつけ部及び前記垂直支持部は、前記取り付け面に対して垂直に設けられ、前記取り付け面に対して垂直な方向における高さが、前記透磁率検知器のその高さよりも高いことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記取り付け部は、前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、取り付けられた前記透磁率検知器が取り付けの際の回転方向に回転しないように回転を防止するための回転防止部を備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記押さえつけ部及び前記回転防止部は、前記取り付け面に対して垂直に設けられ、前記取り付け面に対して垂直な方向における高さが、前記透磁率検知器のその高さよりも高いことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記透磁率検知器は、前記共振電流ループに直列に接続され、前記基板上に形成された前記コイルと同一面上につづら折状の平面パターンによって形成されたパターン抵抗を備え、
前記透磁率検知器側位置決定部は、前記コイル、前記パターン抵抗及び前記電装部を避けるように設けられることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
内部の所定空間において磁性体によってトナーが搬送される現像装置の製造方法であって、
前記所定空間の透磁率に応じた周波数の信号を出力する透磁率検知器と、
前記透磁率検知器が取り付けられるための取り付け部と、
を備え、
前記透磁率検知器は、
基板上に平面パターンによって形成され、前記所定空間の透磁率の変化によってインダクタンスが変化するコイルと、
前記基板の前記コイルの形成面とは反対側の面に設けられ、前記コイルと共振電流ループを構成するように接続されたコンデンサ及び前記共振電流ループの一部の電位に応じた信号を出力する出力端子を含む電装部と、
前記基板に前記コイル及び前記電装部を避けるように設けられ、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための透磁率検知器側位置決定部と、
を備え、
前記取り付け部は、
前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための取り付け部側位置決定部と、
前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記コイルの形成面と対向する取り付け面と、
前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記基板の前記コイルが形成された範囲の少なくとも一部を前記コイルの形成面とは反対側の面から前記取り付け面に押さえつける押さえつけ部と、
を備え、
前記透磁率検知器側位置決定部及び前記取り付け部側位置決定部のうち、一方は前記基板または前記取り付け面から突出した突起であり、他方は前記基板または前記取り付け面に設けられた穴であり、ｋ
前記透磁率検知器は、前記突起が前記穴に入った状態において前記押さえつけ部によって押さえつけられることにより前記取り付け部に固定されるように、前記透磁率検知器が前記押さえつけ部を避けた状態、且つ前記突起が前記穴に入った状態で前記突起を軸にして回転されることで前記基板の前記コイルが形成された範囲が前記押さえつけ部に位置するように前記取り付け部に取り付けられることを特徴とする現像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置、現像装置の製造方法に関し、特に、透磁率検知器の現像装置への固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能なＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：複合機）として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、トナー等の顕色剤を転写紙に付着させることにより作像し、作像された転写紙を加熱・加圧することにより、付着されたトナーを上記転写紙に定着させることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。そして、このような電子写真方式の画像形成装置のうち、磁性粒子であるキャリアと非磁性のトナーとが混合された２成分現像剤を使用しているものがある。
【０００４】
このような２成分現像剤を使用する画像形成装置においては、画像形成によってトナーのみが消費されるが、安定した品質の画像を形成するために、現像装置内におけるトナーの濃度を適正な範囲に保つ必要がある。従って、このような２成分現像剤を使用する画像形成装置においては、その現像装置内におけるトナーの濃度を測定する必要がある。
【０００５】
そこで、このような２成分現像剤を使用する画像形成装置には、通常、上記現像装置内におけるトナーの濃度を測定するためのトナー濃度検知器が備えられている。このトナー濃度検知器としては、基板上に平面パターンによって形成された平面コイルを含むＬＣ発振回路を利用したものが提案され既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような平面コイルを含むＬＣ発振回路を利用したトナー濃度検知器は、ＬＣ発振回路から出力される信号の周波数に基づき、上記平面コイルが形成された平面に対向する容器内の透磁率を検知することで、上記現像装置内におけるトナーの濃度を検知するものである。
【０００７】
即ち、このような平面コイルを含むＬＣ発振回路を利用したトナー濃度検知器は、画像形成によりトナーのみが消費されて現像装置内におけるトナーの濃度が変化することで発生する透磁率変化を、上記平面コイルのインダクタンス変化を介して検知するものである。
【０００８】
従って、このような平面コイルを含むＬＣ発振回路を利用したトナー濃度検知器がその機能を発揮するためには、上記平面コイルの形成面が上記現像装置に対向するように配置されて固定される必要がある。
【０００９】
そこで、このようなトナー濃度検知器の取り付け方法として、例えば、特許文献１には、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容槽とを有する現像装置において、ＬＣ発振回路を有するとともに、前記ＬＣ発振回路を構成するコイルのインダクタンスが前記現像剤収容槽中の現像剤のトナー濃度により影響される位置に配置されたトナー濃度検出装置を有し、前記ＬＣ発振回路のコイルは、平板に形成された捲回状のプリントパターンによるものであり、捲回の中心部にプリントパターンのない中空領域を有平板に形成された捲回の中心部にプリントパターンのない中空領域を有し、前記中空領域内に第１位置決め形状が形成されており、前記現像剤収容槽に第２位置決め形状が形成されており、前記第１位置決め形状と前記第２位置決め形状とが嵌合されることにより、前記トナー濃度検出装置が前記現像剤収容槽に位置決めされることが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、特許文献１に記載されているような従来の取り付け方法では、位置決めができたとしてもその位置でトナー濃度検知器を固定することができない。そのため、トナー濃度検知器の位置が安定せず、動作時の振動等によりトナー濃度検知器の検知部と透磁率の検知対象となる空間との距離が変化し、トナーの濃度を正確に検知することができなくなってしまうという問題がある。
【００１１】
尚、このような問題は、トナーが収容された現像装置に取り付けられてその現像装置内におけるトナーの濃度を検知するトナー濃度検知器に限らず、コイルが形成された平面に対向する所定空間の透磁率を検知する透磁率検知器であれば同様に発生し得る問題である。
【００１２】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、基板上に平面パターンによって形成されたコイルを含むＬＣ発振回路から所定空間の透磁率に応じて出力される信号の周波数に基づいて上記所定空間の透磁率を検知する透磁率検知器を取り付ける場合において、取り付けられた透磁率検知器を固定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、内部の所定空間において磁性体によってトナーが搬送される現像装置であって、前記所定空間の透磁率に応じた周波数の信号を出力する透磁率検知器と、前記透磁率検知器が取り付けられるための取り付け部と、を備え、前記透磁率検知器は、基板上に平面パターンによって形成され、前記所定空間の透磁率の変化によってインダクタンスが変化するコイルと、前記基板の前記コイルの形成面とは反対側の面に設けられ、前記コイルと共振電流ループを構成するように接続されたコンデンサ及び前記共振電流ループの一部の電位に応じた信号を出力する出力端子を含む電装部と、前記基板に前記コイル及び前記電装部を避けるように設けられ、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための透磁率検知器側位置決定部と、を備え、前記取り付け部は、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための取り付け部側位置決定部と、前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記コイルの形成面と対向する取り付け面と、前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記基板の前記コイルが形成された範囲の少なくとも一部を前記コイルの形成面とは反対側の面から前記取り付け面に押さえつける押さえつけ部と、を備え、前記透磁率検知器側位置決定部及び前記取り付け部側位置決定部のうち、一方は前記基板または前記取り付け面から突出した突起であり、他方は前記基板または前記取り付け面に設けられた穴であり、前記透磁率検知器は前記突起が前記穴に入った状態において、前記押さえつけ部によって押さえつけられることにより前記取り付け部に固定され、前記透磁率検知器は、前記透磁率検知器が前記取り付け部に固定される際、前記透磁率検知器が前記押さえつけ部を避けた状態、且つ前記突起が前記穴に入った状態で前記突起を軸にして回転されることで前記基板の前記コイルが形成された範囲が前記押さえつけ部に位置するように前記取り付け部に取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、画像形成装置であって、上記現像装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の更に他の態様は、内部の所定空間において磁性体によってトナーが搬送される現像装置の製造方法であって、前記所定空間の透磁率に応じた周波数の信号を出力する透磁率検知器と、前記透磁率検知器が取り付けられるための取り付け部と、を備え、前記透磁率検知器は、基板上に平面パターンによって形成され、前記所定空間の透磁率の変化によってインダクタンスが変化するコイルと、前記基板の前記コイルの形成面とは反対側の面に設けられ、前記コイルと共振電流ループを構成するように接続されたコンデンサ及び前記共振電流ループの一部の電位に応じた信号を出力する出力端子を含む電装部と、前記基板に前記コイル及び前記電装部を避けるように設けられ、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための透磁率検知器側位置決定部と、を備え、前記取り付け部は、前記透磁率検知器の前記取り付け部に対する取り付け位置を決定するための取り付け部側位置決定部と、前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記コイルの形成面と対向する取り付け面と、前記コイルの形成面が前記所定空間に対向するように前記透磁率検知器が取り付けられた状態において、前記基板の前記コイルが形成された範囲の少なくとも一部を前記コイルの形成面とは反対側の面から前記取り付け面に押さえつける押さえつけ部と、を備え、前記透磁率検知器側位置決定部及び前記取り付け部側位置決定部のうち、一方は前記基板または前記取り付け面から突出した突起であり、他方は前記基板または前記取り付け面に設けられた穴であり、前記透磁率検知器は、前記突起が前記穴に入った状態において前記押さえつけ部によって押さえつけられることにより前記取り付け部に固定されるように、前記透磁率検知器が前記押さえつけ部を避けた状態、且つ前記突起が前記穴に入った状態で前記突起を軸にして回転されることで前記基板の前記コイルが形成された範囲が前記押さえつけ部に位置するように前記取り付け部に取り付けられることを特徴とする現像装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板上に平面パターンによって形成されたコイルを含むＬＣ発振回路から所定空間の透磁率に応じて出力される信号の周波数に基づいて上記所定空間の透磁率を検知する透磁率検知器を取り付ける場合において、取り付けられた透磁率検知器を固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る透磁率センサの回路構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る透磁率センサの概観を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る透磁率センサを示す六面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る透磁率センサを含む装置の機能構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る透磁率センサの出力信号を処理するインタフェースの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る透磁率センサが搭載される現像器を含む画像形成装置の機械的構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る透磁率センサが搭載される現像器を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る現像器の内部を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る透磁率センサの現像器への搭載態様を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す側面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す正面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す斜視図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を示す側面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２３】本発明の他の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２４】本発明の他の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２５】本発明の他の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２６】本発明の他の実施形態に係る透磁率センサのセンサ取り付け面への取り付け方法を説明するための図である。
【図２７】本発明の他の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を、透磁率センサが取り付けられた状態において示す斜視図である。
【図２８】本発明の他の実施形態に係る現像器におけるセンサ取り付け面の概観を、透磁率センサが取り付けられた状態において示す側面図である。
【図２９】本発明の実施形態に係る透磁率センサの出力信号のカウント態様を示す図である。
【図３０】本発明の実施形態に係る透磁率センサの出力信号のカウント態様を示す図である。
【図３１】本発明の実施形態に係る水晶発振回路による発振周波数の温度特性を示す図である。
【図３２】本発明の実施形態に係るコイルのインダクタンスの温度特性を示す図である。
【図３３】本発明の実施形態に係るコンデンサの容量の温度特性を示す図である。
【図３４】本発明の実施形態に係る抵抗の温度特性を示す図である。
【図３５】本発明の実施形態に係るパターン抵抗のインダクタンス成分のグラフを示す図である。
【図３６】本発明の実施形態に係るパターン抵抗において周囲の透磁率が変化した場合のインダクタンス成分について説明する図である。
【図３７】本発明の実施形態に係る透磁率センサにおいて複数の抵抗値による発振周波数の温度特性の差異を示す図である。
【図３８】本発明の実施形態に係る透磁率センサに含まれるパターン抵抗の形成態様を示す図である。
【図３９】本発明の他の実施形態に係るパターン抵抗の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、基板上に平面パターンによって形成されたパターンコイル及び同基板上に平面パターンによってつづら折状に形成されたパターン抵抗を含むＬＣ発振回路を用いた透磁率センサの取り付け態様について説明する。尚、本実施形態においては、磁性粒子であるキャリアと非磁性の顕色剤であるトナーとが混合された２成分現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置における現像器に取り付けられて、その現像器内部における２成分現像剤中のトナーの濃度を測定するトナー濃度検知器として上記透磁率センサが利用される場合を例としている。
【００１９】
まず、本実施形態に係る透磁率センサ１００の回路構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る透磁率センサの回路構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、コルピッツ型のＬＣ発振回路を基本とする発振回路であり、パターンコイル１０１、パターン抵抗１０２、第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４、フィードバック抵抗１０５、アンバッファＩＣ１０６、１０７及び出力端子１０８を含む。
【００２０】
パターンコイル１０１は、透磁率センサ１００を構成する基板上に平面上にパターニングされた信号線によって構成される平面上のコイルである。図１に示すように、パターンコイル１０１は、コイルによって得られるインダクタンスＬを有する。パターンコイル１０１は、コイルが形成された平面に対抗する空間の透磁率によってインダクタンスＬの値が変化する。その結果、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、パターンコイル１０１のコイル面が対向する空間の透磁率に応じた周波数の信号を発振する。
【００２１】
パターン抵抗１０２は、パターンコイル１０１と同様に基板上に形成された信号線のパターンによって構成される抵抗である。本実施形態に係るパターン抵抗１０２は、つづら折り状に形成されたパターンであり、これによって直線状のパターンよりも電流の流れにくい状態を作り出している。図１に示すように、このパターン抵抗１０２は、抵抗値ＲＰを有する。また、図１に示すように、パターンコイル１０１とパターン抵抗１０２とは直列に接続されている。このように、パターン抵抗１０２がパターンコイル１０１と直列に接続されることで、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、後述するように、自身の発振周波数の温度特性が水晶発振回路７０の発振周波数の温度特性と類似することにより発振周波数の算出誤差をキャンセルしかつ、パターンコイル１０１が形成された平面に対抗する空間の透磁率を温度に依存せずに安定して検知することが可能となる。
【００２２】
第一コンデンサ１０３及び第二コンデンサ１０４は、パターンコイル１０１と共にコルピッツ型ＬＣ発振回路を構成する容量である。従って、第一コンデンサ１０３及び第二コンデンサ１０４は、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２と直列に接続されている。パターンコイル１０１、パターン抵抗１０２、第一コンデンサ１０３及び第二コンデンサ１０４によって構成されるループによって共振電流ループが構成される。
【００２３】
フィードバック抵抗１０５は、バイアス電圧を安定化させるために挿入される。アンバッファＩＣ１０６及びアンバッファＩＣ１０７の機能により、共振電流ループの一部の電位の変動が、共振周波数に応じた矩形波として出力端子１０８から出力される。このような構成により、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、インダクタンスＬ、抵抗値ＲＰ、第一コンデンサ１０３及び第二コンデンサ１０４の静電容量Ｃに応じた周波数で発振する。
【００２４】
そして、インダクタンスＬは、パターンコイル１０１の近傍における磁性体の存在やその濃度によっても変化する。従って、透磁率センサ１００の発振周波数により、パターンコイル１０１近傍の空間における透磁率を判断することが可能となる。また、図１に示すように、透磁率センサ１００の発振周波数を高精度に設計する上では、回路を構成する信号線等によって生じる回路抵抗ＲＬを無視することが出来ない。透磁率センサ１００を構成する各部のパラメータ値に応じた周波数については後に詳述する。
【００２５】
次に、本実施形態に係る透磁率センサ１００の概観について、図２及び図３（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る透磁率センサ１００の概観を示す斜視図である。図３（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態に係る透磁率センサ１００を示す６面図である。尚、図２においては、図１において説明したパターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２が形成されている面、即ち、透磁率を検知するべき空間に対向させる検知面が上面に向けられている。
【００２６】
図２及び図３（ａ）に示すように、パターンコイル１０１が形成された検知面においては、パターンコイル１０１と直列に接続されるパターン抵抗１０２がパターニングされている。図１において説明したように、パターンコイル１０１は平面上に螺旋状に形成された信号線のパターンである。また、パターン抵抗１０２は、平面上につづら折状に形成された信号のパターンであり、これらのパターンによって上述したような透磁率センサ１００の機能が実現されると共に、図２及び図３（ａ）に示すように視覚的に興味深い模様となる。
【００２７】
このパターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２によって形成される部分が、本実施形態に係る透磁率センサ１００における透磁率の検知部である。透磁率センサ１００を現像器２１２に取り付ける際には、この検知部が後述するトナー移動空間に対向するように取り付けられる。
【００２８】
また、図３（ｂ）〜（ｆ）に示すように、図１において説明した第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４、フィードバック抵抗１０５、アンバッファＩＣ１０６、１０７及び出力端子１０８は、透磁率センサ１００を構成する基板において、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２が形成された面とは反対側の面に形成されている。
【００２９】
これにより、透磁率センサ１００においてセンシング機能を発揮する部分であるパターンコイル１０１が形成された面が透磁率を検知する対象の空間に対向するように、その面を接触させて透磁率センサ１００を配置することが可能となる。
【００３０】
また、それらの部品が実装されている面において、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２が裏側に形成されている部分には電装部や信号線が実装されていない。これにより、他の電装部や信号線によって生じる磁束がパターンコイル１０１やパターン抵抗１０２に影響することを防ぎ、透磁率の検知精度を向上することができる。
【００３１】
このように構成された透磁率センサ１００の基板の略中央には、図２及び図３（ａ）〜図３（ｆ）に示すように、その基板に対して垂直に貫通された通し穴が位置決めガイド１０９として設けられている。本実施形態において、作業者は、この位置決めガイド１０９に後述する位置決めガイド２１２ｅを通すことで、透磁率センサ１００を後述するセンサ取り付け面２１２ａにおける正確な位置に取り付けることが可能となる。
【００３２】
尚、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、図２及び図３（ａ）〜図３（ｆ）に示すように、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２による検知部と、第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４、フィードバック抵抗１０５、アンバッファＩＣ１０６、アンバッファＩＣ１０７、出力端子１０８等の電装部とが、透磁率センサ１００の長手方向に接続されて構成されている。そして、本実施形態に係る透磁率センサ１００の長手方向におけるその検知部と電装部との間には、検知面及びその反対面にスペースが設けられている。そのため、本実施形態に係る位置決めガイド１０９は、そのスペース、即ち、基板の略中央に設けられる。
【００３３】
このように、本実施形態においては、位置決めガイド１０９が、上述したような理由により基板の略中央に設けられる例について説明するが、検知部が形成されている位置及び電装部が取り付けられている位置以外であれば基板のどこに設けられていても良い。
【００３４】
次に、本実施形態に係る画像形成装置２００のコントローラ１の機能構成について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るコントローラ１の機能構成を模式的に示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係るコントローラ１は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバ等の情報処理装置と同様の構成を有する。即ち、本実施形態に係るコントローラ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４０、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）５０、入出力制御ＡＳＩＣ６０及び水晶発振回路７０を含む。
【００３５】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、コントローラ１全体の動作を制御する。ＲＯＭ２０は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ３０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＤＭＡＣ４０は、ＣＰＵ１０を介しないＲＡＭ３０への直接のアクセスを制御する。
【００３６】
ＡＳＩＣ５０は、ＣＰＵ１０やＲＡＭ３０が接続されたシステムバスと他の機器との接続インタフェースとして機能する。入出力制御ＡＳＩＣ６０は、透磁率センサ１００が出力する検知信号を取得して、コントローラ１内部において処理可能な情報に変換する。即ち、透磁率センサ１００が透磁率検知器として用いられる。水晶発振回路７０は、コントローラ１内部の各デバイスを動作させるための基準クロックを発振する。
【００３７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置２００のコントローラ１において、入出力制御ＡＳＩＣ６０の機能構成について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る入出力制御ＡＳＩＣ６０の機能構成を模式的に示すブロック図である。図５に示すように本実施形態に係る入出力制御ＡＳＩＣ６０は、カウンタ６１、リード信号取得部６２及びカウント値出力部６３を含む。本実施形態に係る透磁率センサ１００は、検知対象の空間における透磁率に応じた周波数の矩形波を出力する発振回路である。カウンタ６１は、そのような透磁率センサ１００が出力する矩形波に応じて値をインクリメントするカウンタである。
【００３８】
リード信号取得部６２は、ＣＰＵ１０からのカウンタ６１のカウント値の取得命令であるリード信号を、ＡＳＩＣ５０を介して取得する。リード信号取得部６２は、ＣＰＵ１０からのリード信号を取得すると、カウント値出力部６３にカウント値を出力させるための信号を入力する。カウント値出力部６３は、リード信号取得部６２からの信号に応じて、カウンタ６１のカウント値を出力する。
【００３９】
図５に示すように、コントローラ１はタイマ１１を含む。タイマ１１は、水晶発振回路７０から入力される基準クロックのカウント値が所定の値になる度にＣＰＵ１０に対して割込み信号を出力する。ＣＰＵ１０は、タイマ１１から入力される割込み信号に応じて、上述したリード信号を出力する。
【００４０】
尚、入出力制御ＡＳＩＣ６０へのＣＰＵ１０からのアクセスは、例えばレジスタを介して行われる。そのため、上述したリード信号は、入出力制御ＡＳＩＣ６０に含まれる所定のレジスタにＣＰＵ１０によって値が書き込まれることによって行われる。また、カウント値出力部６３によるカウント値の出力は、入出力制御ＡＳＩＣ６０に含まれる所定のレジスタにカウント値が格納され、その値をＣＰＵ１０が取得することによって行われる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る画像形成装置２００に含まれる画像形成出力のための機構について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る画像形成装置２００に含まれる画像形成出力のための機構を示す側面図である。
【００４２】
図６に示すように、本実施形態に係る画像形成装置２００は、無端状移動手段である搬送ベルト２０５に沿って各色の画像形成部２０６Ｋ〜２０６Ｙが並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ２０１から給紙ローラ２０２により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）２０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト２０５に沿って、この搬送ベルト２０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋ（以降、総じて画像形成部２０６とする）が配列されている。
【００４３】
また、給紙トレイ２０１から給紙された用紙２０４は、レジストローラ２０３によって一度止められ、画像形成部２０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト２０５からの画像の転写位置に送り出される。
【００４４】
複数の画像形成部２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部２０６Ｋはブラックの画像を、画像形成部２０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部２０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部２０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部２０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋは画像形成部２０６Ｙと同様であるので、その画像形成部２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋの各構成要素については、画像形成部２０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００４５】
搬送ベルト２０５は、回転駆動される駆動ローラ２０７と従動ローラ２０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ２０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ２０７と、従動ローラ２０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト２０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００４６】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト２０５に対して、最初の画像形成部２０６Ｙが、イエローのトナー画像を転写する。画像形成部２０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム２０９Ｙ、この感光体ドラム２０９Ｙの周囲に配置された帯電器２１０Ｙ、光書き込み装置２１１、現像器２１２Ｙ、感光体クリーナ２１３Ｙ、除電器（図示せず）等から構成されている。光書き込み装置２１１は、夫々の感光体ドラム２０９Ｙ、２０９Ｍ、２０９Ｃ、２０９Ｋ（以降、総じて「感光体ドラム２０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００４７】
画像形成に際し、感光体ドラム２０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器２１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置２１１からのイエロー画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器２１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化する現像装置であり、これにより感光体ドラム２０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
【００４８】
このトナー画像は、感光体ドラム２０９Ｙと搬送ベルト２０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器２１５Ｙの働きにより搬送ベルト２０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト２０５上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム２０９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ２１３Ｙにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。
【００４９】
以上のようにして、画像形成部２０６Ｙにより搬送ベルト２０５上に転写されたイエローのトナー画像は、搬送ベルト２０５のローラ駆動により次の画像形成部２０６Ｍに搬送される。画像形成部２０６Ｍでは、画像形成部２０６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム２０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。
【００５０】
搬送ベルト２０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部２０６Ｃ、２０６Ｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム２０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム２０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト２０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００５１】
給紙トレイ２０１に収納された用紙２０４は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト２０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト２０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙２０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙２０４は更に搬送され、定着器２１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００５２】
また、搬送ベルト２０５に対してベルトクリーナ２１８が設けられている。ベルトクリーナ２１８は、図６に示すように、搬送ベルト２０５から用紙２０４への画像の転写位置の下流側であって、感光体ドラム２０９よりも上流側において搬送ベルト２０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト２０５の表面に付着したトナーを掻きとるトナー剤除去部である。
【００５３】
このような構成の画像形成装置２００は、図４において説明したコントローラ１により制御されて駆動される。そして、図６に示す構成のうち、現像器２１２に本実施形態に係る透磁率センサ１００が設けられている。
【００５４】
次に、本実施形態に係る現像器２１２の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る現像器２１２の概観を示す斜視図である。尚、図７は、現像器２１２が画像形成装置２００に搭載された状態、即ち、現像器２１２の使用時における状態とは上下を反転させて示している。図８は、本実施形態に係る現像器２１２の内部を示す斜視図である。尚、図７と図８とでは上下を反転させて示している。従って、図８には、現像器２１２が画像形成装置２００に搭載された状態、即ち、現像器２１２の使用時における状態が示されている。また、図７及び図８に示す現像器２１２の長手方向は、図６の図面に垂直な方向、即ち、搬送ベルト２０５のベルト面と並行であってその搬送方向と垂直な主走査方向である。
【００５５】
図７及び図８に示すように、現像器２１２には、内部に充填された非磁性の顕色剤であるトナー及び磁性粒子であるキャリア、即ち、現像剤を搬送する搬送スクリュー２１２ｂ、２１２ｃが設けられている。この搬送スクリュー２１２ｂ、２１２ｃが夫々反対の方向に回転することにより、内部に充填された現像剤が、現像器２１２の内部において上述した主走査方向の全体に行き渡るように構成されている。
【００５６】
また、図８に示すように、現像器２１２内部において搬送スクリュー２１２ｂ、２１２ｃにより搬送される現像剤は、主走査方向の端部において搬送スクリュー２１２ｂによる搬送経路から搬送スクリュー２１２ｃによる搬送経路に受け渡される。従って、現像器２１２の主走査方向端部において夫々の搬送経路間を現像剤が移動する空間（以降、「トナー移動空間」とする）が、最も現像剤が密集する空間となる。本実施形態に係る透磁率センサ１００は、このトナー移動空間に対向して配置されたセンサ取り付け面２１２ａに取り付けられることでトナー濃度検知器として用いられる。即ち、本実施形態においてはセンサ取り付け面２１２ａが取り付け面として機能する。
【００５７】
このように、透磁率センサ１００がトナー移動空間に対向する位置２１２ａに取り付けられる理由について説明する。透磁率は、現像剤が密集しているほどその変化量が大きくなる。そのため、透磁率センサ１００が、最も現像剤が密集するトナー移動空間に対向する位置に取り付けられることで現像器２１２内部の空間の透磁率をより好適に検知することが可能となるためである。
【００５８】
尚、透磁率の変化に大小はあるものの、現像剤が充填されている空間であればどの空間でも透磁率は発生するため、透磁率センサ１００は必ずしも位置２１２ａに取り付けられる必要はない。即ち、透磁率センサ１００は、現像剤が充填されている空間に対向するように取り付けられていればどこに取り付けられても透磁率を検知することが可能である。
【００５９】
さらに、このセンサ取り付け面２１２ａには、図７に示すように、取り付けガイド２１２ｄ、位置決めガイド２１２ｅ、補助ガイド２１２ｆが設けられている。これら各ガイドの詳細な機能については、図１０〜図１３及び図１４（ａ）〜図１７（ｂ）を参照して後述する。
【００６０】
次に、本実施形態に係る透磁率センサ１００の現像器２１２への取り付け態様について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態に係る透磁率センサ１００の現像器２１２への取り付け態様を示す図である。図９においては、現像器２１２を側断面図で示している。また、図９においては、図７の斜視図とは上下を反転させて示している。即ち、図９においては、図８の斜視図とは上下を一致させて示している。従って、図９には、現像器２１２が画像形成装置２００に搭載された状態、即ち、現像器２１２の使用時における状態が示されている。図９に示すように、現像器２１２内部には搬送スクリュー２１２ｂ、２１２ｃが配置されており、これにより主走査方向に現像剤が搬送される。
【００６１】
センサ取り付け面２１２ａは、平面基板を基礎として構成されている透磁率センサ１００の取り付けが容易なように平面状に形成されており、この平面に対して透磁率センサ１００の検知面を対向させて取り付けることにより、透磁率センサ１００が現像器２１２に取り付けられる。図９に示すように、現像器２１２の筐体は２つの搬送スクリュー２１２ｂ、２１２ｃの形状に応じて形成されており、センサ取り付け面２１２ａを含む部分は搬送スクリュー２１２ｂの断面形状である円に合わせて弧状に形成されている。
【００６２】
そして、センサ取り付け面２１２ａは、弧状に形成された筐体の一部が平面上に成形されて構成されるため、現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの表面と現像器２１２内部の空間との間隔が狭くなっている。これにより、センサ取り付け面２１２ａに取り付けられた透磁率センサ１００によって、現像器２１２内部の空間の透磁率をより好適に検知することが可能となる。
【００６３】
このような構成において、電子写真方式の画像形成装置において用いられる現像剤は、感光体ドラム２０９上の静電潜像を現像器２１２により現像するために、発色用の粉末（トナー）と、その粉末を搬送するための粒状の磁性体であるキャリアとが混合されて構成される。従って、感光体ドラム２０９上の静電潜像が現像剤中のトナーにより現像されると、現像器２１２内部における現像剤中のトナーの濃度が変動すると、センサ取り付け面２１２ａに対向する空間における透磁率が変化することとなる。その変化を透磁率センサ１００によって検知することにより、現像器２１２内部のトナー濃度を検知することが可能となる。
【００６４】
次に、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの詳細な構成について、図１０〜図１３を参照して説明する。図１０は、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す斜視図である。図１０においては、図７に示した現像器２１２の斜視図におけるセンサ取り付け面２１２ａの拡大図である。図１１は、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す側面図である。図１１においては、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ａから見た図である。
【００６５】
図１２は、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す側面図である。図１２においては、センサ取り付け面２１２ａを主走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｂから見た図である。図１３は、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す正面図である。図１３においては、センサ取り付け面２１２ａを、主走査方向と副走査方向とによる平面に垂直な方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｃから見た図である。
【００６６】
図１０〜図１３に示すように、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａには、取り付けガイド２１２ｄ、位置決めガイド２１２ｅ、補助ガイド２１２ｆが設けられている。また、図１１〜図１３に示すように、取り付けガイド２１２ｄにはその一部として、樹脂バネ２１２ｇが設けられている。
【００６７】
取り付けガイド２１２ｄは、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに固定し、また、透磁率センサ１００におけるパターンコイル１０１をセンサ取り付け面２１２ａに対して押さえつけるための機能を有する。樹脂バネ２１２ｇは、図１２に示す矢印の方向に弾性的に付勢機能を有する。これによって、取り付けガイド２１２ｄは、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに固定し、また、透磁率センサ１００におけるパターンコイル１０１をセンサ取り付け面２１２ａに対して押さえつけることができるようになっている。即ち、本実施形態においては、取り付けガイド２１２ｄが押さえつけ部として機能する。
【００６８】
位置決めガイド２１２ｅは、センサ取り付け面２１２ａから突出した突起であり、透磁率センサ１００の基板に設けられた位置決めガイド１０９と嵌合することにより、センサ取り付け面２１２ａにおける透磁率センサ１００の取り付け位置の位置決めを行うように機能する。即ち、本実施形態においては、位置決めガイド１０９が透磁率検知器側位置決定部として機能し、位置決めガイド２１２ｅが取り付け部側位置決定部として機能する。
【００６９】
補助ガイド２１２ｆは、透磁率センサ１００の、第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４、フィードバック抵抗１０５、アンバッファＩＣ１０６、アンバッファＩＣ１０７、出力端子１０８等の電装部が取り付けられている側が、センサ取り付け面２１２ａに対して垂直な方向に動かないように固定するための固定部としての機能を有する。尚、この補助ガイド２１２ｆは、取り付けガイド２１２ｄとは異なり、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに対して積極的に押さえつけるといった機能はなく、単に、センサ取り付け面２１２ａに対して垂直な方向に動かないように支持するだけのものである。但し、補助ガイド２１２ａも、取り付けガイド２１２ｄと同様に、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに対して積極的に押さえつける機能を有していても良い。
【００７０】
また、補助ガイド２１２ｆは、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａへ取り付けるために位置決めガイド２１２ｅを回転軸として回転させる際、それ以上回転しないようにストッパーとしての機能を有する。即ち、本実施形態においては、補助ガイド２１２ｆが垂直支持部、及び、回転防止部として機能する。このように、本実施形態においては、現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに、取り付けガイド２１２ｄ、位置決めガイド２１２ｅ、補助ガイド２１２ｆが備えられることで、それらが取り付け部として機能することになる。
【００７１】
尚、上述したように、本実施形態においては、補助ガイド２１２ｆが、固定部及びストッパーとして機能する例について説明するが、それぞれの機能のみを有する補助ガイド２１２ｆが別々に設けられていても良い。
【００７２】
また、取り付けガイド２１２ｄが、補助ガイド２１２ｆと同様の機能、即ち、ストッパーとしての機能を有するように構成されていても良い。このとき、取り付けガイド２１２ｄが回転防止部として機能する。このときのセンサ取り付け面２１２ａの構成を図１４に示す。図１４は、本実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す斜視図である。図１４においては、図７に示した現像器２１２の斜視図におけるセンサ取り付け面２１２ａの拡大図である。
【００７３】
次に、本実施形態に係る透磁率センサ１００の現像器２１２への取り付け方法について、図１５（ａ）〜図１８（ｂ）を参照して説明する。図１５（ａ）〜図１８（ｂ）は、本実施形態に係る透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付け方法を説明するための図である。図１５（ａ）〜図１５（ｃ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、図７に示した現像器２１２の斜視図におけるセンサ取り付け面２１２ａを拡大した図である。
【００７４】
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ａから見た図である。図１７（ａ）、図１７（ｂ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを主走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｂから見た図である。図１８（ａ）、図１８（ｂ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを、主走査方向と副走査方向とによる平面に垂直な方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｃから見た図である。
【００７５】
図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すように、本実施形態において、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに取り付けるためにはまず、作業者は、透磁率センサ１００の位置決めガイド１０９にセンサ取り付け面２１２ａに設けられた位置決めガイド２１２ｅを通す。
【００７６】
そして、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）、図１７（ａ）、図１８（ａ）に示すように、作業者は、位置決めガイド２１２ｅを回転軸として、透磁率センサ１００を矢印の方向に回転させる。このとき、作業者は、透磁率センサ１００の側面が補助ガイド２１２ｆに接触してそれ以上回転しなくなるまで回転させる。
【００７７】
その結果、透磁率センサ１００は、図１５（ｃ）、図１６（ｃ）、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）に示すような状態となり、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けが完了する。
【００７８】
このようにして透磁率センサ１００がセンサ取り付け面２１２ａに取り付けられると、図１６（ｃ）及び図１７（ｂ）に示すように、透磁率センサ１００のパターンコイル１０１が形成された部分が、樹脂バネ２１２ｇの弾性的な付勢機能により、垂直方向からセンサ取り付け面２１２ａに押さえつけられるように構成されている。これにより、透磁率センサ１００は、センサ取り付け面２１２ａに固定されることになる。
【００７９】
従って、本実施形態によれば、接着剤や両面テープ等の接着層によらずに、透磁率センサ１００を現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに取り付けることが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態によれば、取り付けガイド２１２ｄ、位置決めガイド２１２ｅ、補助ガイド２１２ｆといった透磁率センサ１００を取り付けるための部材が現像器２１２に設けられているため、透磁率センサ１００を取り付けるための部材が別途必要になることがなく部品点数を低減させることが可能となり、また、透磁率センサ１００を取り付ける際の工程を低減させることが可能となる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、動作時や運搬時の振動等により生じる、透磁率センサ１００におけるパターンコイル１０１と透磁率の検知対象となる空間との距離の変化を低減させることができるため、透磁率検知の再現性を向上させることが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、動作時や運搬時の振動等により生じる、透磁率センサ１００の検知部とセンサ取り付け面２１２ａとの摩擦を低減させることができるため、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２の摩耗を低減させることが可能となる。
【００８３】
また、透磁率センサ１００がセンサ取り付け面２１２ａに取り付けられると、図１６（ｃ）及び図１７（ｂ）に示すように、透磁率センサ１００のパターンコイル１０１が形成された部分が、樹脂バネ２１２ｇの弾性的な付勢機能により、垂直方向からセンサ取り付け面２１２ａに押さえつけられるように構成されている。これにより、透磁率センサ１００は、パターンコイル１０１がセンサ取り付け面２１２ａに当接することになる。
【００８４】
従って、本実施形態によれば、透磁率センサ１００におけるパターンコイル１０１とセンサ取り付け面２１２ａとの間に隙間をつくることなく透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに取り付けることができるため、透磁率検知の精度を向上させることが可能となる。
【００８５】
また、図１５（ａ）〜図１８（ｂ）に示すように、位置決めガイド２１２ｅによりセンサ取り付け面２１２ａにおける透磁率センサ１００の取り付け位置が決定される。従って、本実施形態によれば、作業者の技量や経験に関わらず誰でも簡単かつ正確に透磁率センサ１００を現像器２１２に取り付けることが可能となる。
【００８６】
また、図１５（ｃ）、図１８（ｂ）に示すように、本実施形態に係るセンサ取り付け面２１２ａは、透磁率センサ１００の、第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４、フィードバック抵抗１０５、アンバッファＩＣ１０６、アンバッファＩＣ１０７、出力端子１０８等の電装部が取り付けられている側がセンサ取り付け面２１２ａに対して垂直な方向に動かないように、補助ガイド２１２ｆで固定するように構成されている。これにより、透磁率センサ１００は、電装部側もセンサ取り付け面２１２ａに固定されることになる。
【００８７】
従って、本実施形態によれば、動作時や運搬時の振動等により生じる、透磁率センサ１００におけるパターンコイル１０１と透磁率の検知対象となる空間との距離の変化を、より低減させることができるため、透磁率検知の再現性をさらに向上させることが可能となる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、動作時や運搬時の振動等により生じる、透磁率センサ１００の検知部とセンサ取り付け面２１２ａとの摩擦をより低減させることができるため、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２の摩耗をより低減させることが可能となる。
【００８９】
尚、本実施形態においては、位置決めガイド１０９が透磁率センサ１００における通し穴として設けられ、位置決めガイド２１２ｅがセンサ取り付け面２１２ａにおける突起物として設けられている例について説明した。この他、位置決めガイド１０９が透磁率センサ１００の検知面における突起物として設けられ、位置決めガイド２１２ｅがセンサ取り付け面２１２ａにおける窪みとして設けられるように構成されていても良い。このような構成の場合、位置決めガイド１０９は、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２が形成されている位置以外であればどこに設けられても良い。これは、透磁率センサ１００の検知面には電装部が配置されていないためである。
【００９０】
また、本実施形態において、現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに設けられている位置決めガイド２１２ｅは、図１０及び図１１を参照して説明したような構成であるが、このような構成の他に、図１９及び図２０に示すように、おねじ様に構成されていても良い。このとき、透磁率センサ１００における位置決めガイド１０９は、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示すように、おねじ様に構成された位置決めガイド２１２ｅと嵌まるように、めねじ様に構成される。
【００９１】
図１９は、他の実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す斜視図である。図１９においては、図７に示した現像器２１２の斜視図におけるセンサ取り付け面２１２ａの拡大図である。図２０は、他の実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を示す側面図である。図２０においては、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１９に示す矢印Ａから見た図である。図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、他の実施形態に係る透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付け方法を説明するための図である。図２１（ａ）〜図２１（ｃ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１９に示す矢印Ａから見た図である。
【００９２】
位置決めガイド２１２ｅ及び位置決めガイド１０９がこのように構成された場合、作業者が透磁率センサ１００を現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに取り付けるために上述のように回転させる際、その回転を誘導することができ、容易に取り付けることが可能となる。
【００９３】
また、位置決めガイド２１２ｅ及び位置決めガイド１０９がこのように構成された場合、作業者が透磁率センサ１００を現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに取り付けるために上述のように回転させる際、その回転を所定位置で停止させることができ、それ以上回転することを防ぐことが可能となる。また、位置決めガイド２１２ｅ及び位置決めガイド１０９がこのように構成された場合、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａに対して垂直な方向に動かないように固定することが可能となる。従って、このように構成された場合、補助ガイド２１２ｆが不要となる。
【００９４】
尚、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように、位置決めガイド２１２ｅは、透磁率センサ１００が取り付けられている状態において位置決めガイド１０９が嵌合する位置におねじ様部分が形成されないように構成されていても良い。但し、このような構成の場合、回転防止のために補助ガイド２１２ｆが必要となる。図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、他の実施形態に係る透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付け方法を説明するための図である。図２２（ａ）〜図２２（ｃ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１９に示す矢印Ａから見た図である。
【００９５】
また、本実施形態において、現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａに設けられている取り付けガイド２１２ｄは、図１１〜図１３及び図１６（ａ）〜図１８（ｂ）を参照して説明したような構成であるが、このような構成の他に、図２３（ａ）、図２３（ｂ）に示すように、透磁率センサ１００の挿入方向に向かってテーパーがつけられて構成されていても良い。
【００９６】
図２３（ａ）、図２３（ｂ）は、他の実施形態に係る透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付け方法を説明するための図である。図２３（ａ）、図２３（ｂ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを主走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｂから見た図である。
【００９７】
取り付けガイド２１２ｄがこのように構成された場合であっても、本実施形態において説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。
【００９８】
さらにこの他に、取り付けガイド２１２ｄには、樹脂バネ２１２ｇの替りに図２４（ａ）〜図２６（ｂ）に示すように、押さえつけ部材２１２ｈが設けられていても良い。このとき、透磁率センサ１００には、図２４（ａ）〜図２６（ｂ）に示すように、その押さえつけ部材２１２ｈと嵌合するための受け部材１１０が検知面とは反対側の面に設けられる。
【００９９】
図２４（ａ）〜図２６（ｂ）は、他の実施形態に係る透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付け方法を説明するための図である。図２４（ａ）〜図２４（ｃ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ａから見た図である。図２５（ａ）、図２５（ｂ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを主走査方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｂから見た図である。また、図２６（ａ）、図２６（ｂ）においては、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａへの取り付けの際に、センサ取り付け面２１２ａを、主走査方向と副走査方向とによる平面に垂直な方向から見た図、即ち、図１０に示す矢印Ｃから見た図である。
【０１００】
取り付けガイド２１２ｄ及び透磁率センサ１００がこのように構成された場合であっても、本実施形態において説明した効果と同様の効果を得ることが可能であることに加え、押さえつけ部材２１２ｈと受け部材１１０とが嵌合することにより、補助ガイド２１２ｆがなくても、透磁率センサ１００の回転を防止することが可能となる。
【０１０１】
尚、押さえつけ部材２１２ｈ及び受け部材１１０が破損しない程度で、押さえつけ部材２１２ｈのサイズが受け部材１１０のサイズよりも大きい場合には、透磁率センサ１００を効果的にセンサ取り付け面２１２ａに押さえつけ、かつ、透磁率センサ１００の回転を効果的に防止することができるためより好適である。
【０１０２】
また、図２４（ａ）〜図２６（ｂ）においては、受け部材１１０が透磁率センサ１００の検知面とは反対側の面において窪みとして設けられ、押さえつけ部材２１２ｈがセンサ取り付け面２１２ａに突起物として設けられている例について説明した。この他、受け部材１１０が透磁率センサ１００の検知面とは反対側の面において突起物として設けられ、押さえつけ部材２１２ｈがセンサ取り付け面２１２ａに窪みとして設けられるように構成されていても良い。
【０１０３】
また、取り付けガイド２１２ｄと位置決めガイド２１２ｅとの距離が長いほど、作業者は、透磁率センサ１００の取り付け及び取り外しに際して、小さな力で透磁率センサ１００を回転させることができるため、可能な範囲でそれらの距離を長く設計することは効果的である。
【０１０４】
また、図２７及び図２８に示すように、取り付けガイド２１２ｄ及び補助ガイド２１２ｆの取り付け面２１２ａからの垂直方向における高さが、取り付けられた状態における透磁率センサ１００の高さよりも高く構成されていても良い。図２７は、他の実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を、透磁率センサ１００が取り付けられた状態において示す斜視図である。図２７においては、透磁率センサ１００が取り付けられた状態において図７に示した現像器２１２の斜視図におけるセンサ取り付け面２１２ａを拡大した図である。図２８は、他の実施形態に係る現像器２１２におけるセンサ取り付け面２１２ａの概観を、透磁率センサ１００が取り付けられた状態において示す側面図である。図２８においては、透磁率センサ１００が取り付けられた状態においてセンサ取り付け面２１２ａを副走査方向から見た図、即ち、図２７に示す矢印Ａから見た図である。
【０１０５】
このような構成の場合、現像器２１２が透磁率センサ１００を接地面側にして置かれた場合であっても、透磁率センサ１００が直接、接地面に接触することがないように取り付けガイド２１２ｄ及び補助ガイド２１２ｆで保護することができる。
【０１０６】
尚、センサ取り付け面２１２ａから透磁率センサ１００を取り外す際には、作業者は、図１５（ａ）〜図１８（ｂ）を参照して説明した手順と反対の手順を行うだけで良い。即ち、本実施形態において、透磁率センサ１００をセンサ取り付け面２１２ａから取り外すためにはまず、作業者は、位置決めガイド２１２ｅを回転軸として、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）、図１７（ａ）、図１８（ａ）に示す矢印とは反対の方向に透磁率センサ１００を回転させる。そして、作業者は、透磁率センサ１００を持ち上げることにより位置決めガイド２１２ｆを位置決めガイド１０９から引き抜くことで、透磁率センサ１００のセンサ取り付け面２１２ａからの取り外しが完了する。
【０１０７】
このように、本実施形態においては、作業者は、工具や器具等を使用せずに、センサ取り付け面２１２ａから透磁率センサ１００を取り外すことが可能である。従って、本実施形態によれば、作業者の技量や経験に関わらず誰でも簡単に透磁率センサ１００を取り外すことが可能であり、また、取外し作業中に工具や器具等で誤ってパターンコイル１０１やパターン抵抗１０２を傷付けてしまうといったことがない。
【０１０８】
次に、本実施形態に係る透磁率センサ１００の発振周波数のカウント方法について、図２９を参照して説明する。図２９は、本実施形態に係る入出力制御ＡＳＩＣ６０の機能によってカウントされる透磁率センサ１００のカウント値の態様を示す図である。透磁率センサ１００周辺に存在する磁性体の濃度に変化がなければ、原則として透磁率センサ１００は同一の周波数で発振を続ける。その結果、図２９に示すように、時間経過に応じてカウンタ６１のカウント値は一様に増加する。
【０１０９】
また、ＣＰＵ１０に対してタイマ１１から割込み信号が入力されると、ＣＰＵ１０が入出力制御ＡＳＩＣ６０に対してリード信号を出力し、そのタイミングにおけるカウンタ６１のカウント値がＣＰＵ１０によって取得される。図２９に示すように、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５夫々のタイミングにおいて、ａａａａｈ、ｂｂｂｂｈ、ｃｃｃｃｈ、ｄｄｄｄｈ、ＡＡＡＡｈといったカウント値が取得される。
【０１１０】
ＣＰＵ１０は、夫々のタイミングにおいてカウント値を取得すると、図２９に示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４夫々の期間における周波数を計算する。本実施形態に係るタイマ１１は、２（ｍｓｅｃ）に相当する基準クロックをカウントすると割込み信号を出力する。従って、ＣＰＵ１０は、夫々の期間におけるカウンタ６１のカウント値を２（ｍｓｅｃ）で割ることにより、図２９に示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４夫々の期間における透磁率センサ１００の発振周波数ｆ（Ｈｚ）を算出する。
【０１１１】
また、図２９に示すように、本実施形態に係るカウンタ６１のカウント値の上限はＦＦＦＦｈである。従って、ＣＰＵ１０は、期間Ｔ４における周波数の算出に際して、ＦＦＦＦｈからｄｄｄｄｈを引いた値と、ＡＡＡＡｈとの値の合計値を２（ｍｓｅｃ）で割ることにより発振周波数ｆ（Ｈｚ）を算出する。
【０１１２】
次に、本実施形態に係る透磁率センサ１００の発振周波数の他のカウント方法について、図３０を参照して説明する。図３０は、本実施形態に係る入出力制御ＡＳＩＣ６０の機能によってカウントされる透磁率センサ１００のカウント値の他の態様を示す図である。図３０の場合、入出力制御ＡＳＩＣ６０において、カウンタ６１はカウント値出力部６３によってカウント値を読み出された後、カウント値をリセットする。このリセット処理は、カウント値出力部６３がカウント値の読み出し後にカウンタ６１にリセット信号を入力しても良いし、カウンタ６１の仕様として、カウント値が一度読み出される度にリセットされるような機能を設けても良い。
【０１１３】
図３０の態様の場合、夫々のタイミングにおいて取得されるカウント値は、夫々の期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４内にカウントされた値である。従って、ＣＰＵ１０は、夫々のタイミングにおいて取得したカウント値を２（ｍｓｅｃ）で割ることにより、発振周波数ｆ（Ｈｚ）を算出する。
【０１１４】
このように、本実施形態に係るコントローラ１においては、透磁率センサ１００が発振する信号の周波数を取得し、その取得結果に基づいて透磁率センサ１００の発振周波数に対応する事象を判断することができる。そして、本実施形態に係る透磁率センサ１００においては、パターンコイル１０１のコイル面が対向する空間に存在する磁性体の濃度に応じてインダクタンスＬが変化し、結果として出力端子１０８から出力される信号の周波数が変化する。その結果、コントローラ１においては、パターンコイル１０１のコイル面が対向する空間に存在する磁性体の濃度を検知することが可能となる。
【０１１５】
このような透磁率センサ１００は、上述したように所定の空間における磁性体の濃度に応じた周波数で発振する。また、水晶発振回路７０は、予め定められた周波数で発振する。しかしながら、それらはいずれも、使用環境の温度に応じて発振周波数が変動する温度特性を有する。
【０１１６】
ここで、本実施形態に係る水晶発振回路７０の発振周波数の温度特性について、図３１を参照して説明する。図３１は、水晶発振回路７０の温度特性グラフを示す図である。図３１に示すように、水晶発振回路７０は、ある温度をピークとした放物線状の温度特性を有する。
【０１１７】
コントローラ１において、透磁率センサ１００が発振する信号の周波数に基づいて所定空間における磁性体の濃度を高精度に検知するためには、温度変動に応じた発振周波数の変化は可能な限り小さいことが好ましい。また、上述したようにコントローラ１における発振周波数の算出は、タイマ１１によってカウントされる２（ｍｓｅｃ）毎にカウント値を取得し、そのカウント値を２（ｍｓｅｃ）で割ることにより行われる。
【０１１８】
ここで、タイマ１１は、水晶発振回路７０から入力される基準クロックに基づいて２（ｍｓｅｃ）をカウントするため、図３１に示すような温度特性によって水晶発振回路７０の発振周波数が変動すると、２（ｍｓｅｃ）分のカウント値が同一である限り、２（ｍｓｅｃ）分のカウント期間が変動してしまう。その結果、ＣＰＵ１０によって算出される透磁率センサ１００の発振周波数に誤差が生じる。
【０１１９】
これに対して、透磁率センサ１００の温度特性が、図３１に示すような水晶発振回路７０の温度特性と類似していれば、上述したような発振周波数の算出誤差をキャンセルすることが可能である。即ち、温度変動によって水晶発振回路７０の発振周波数が変動したとしても、透磁率センサ１００の発振周波数も同様に変動していれば、２（ｍｓｅｃ）分のカウント期間においてカウンタ６１によりカウントされるカウント値の変動が少なくなるため、最終的に算出される透磁率センサ１００の発振周波数の誤差を小さくすることができる。
【０１２０】
このような趣旨により、透磁率センサ１００の発振周波数の温度特性を、任意に調整することが求められる。ここで、ＬＣ発振回路の発振周波数について説明する。図１に示すＬＣ発振回路からパターン抵抗１０２を除いた従来のＬＣ発振回路の発振周波数は、以下の式（１）により表される。
【０１２１】
2014235386.tif 000003
従って、透磁率センサ１００の発振周波数の温度特性を調整するためには、上記式（１）に含まれる夫々のパラメータ“Ｌ”、“Ｃ”、“ＲＬ”を調整することとなる。ここで、本実施形態に係るパターンコイル１０１のインダクタンスＬの温度特性について、図３２を参照して説明し、本実施形態に係る第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４の静電容量Ｃの温度特性について、図３３を参照して説明し、本実施形態に係る回路抵抗ＲＬの温度特性について、図３４を参照して説明する。
【０１２２】
図３２は、本実施形態に係るパターンコイル１０１のインダクタンスＬの温度特性グラフを示す図である。図３３は、本実施形態に係る第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４の静電容量Ｃの温度特性グラフを示す図である。図３４は、本実施形態に係る回路抵抗ＲＬの温度特性グラフを示す図である。
【０１２３】
図３２に示すように、パターンコイル１０１のインダクタンスＬは、温度上昇に応じて増大する特性を有する。また、図３３に示すように、第一コンデンサ１０３、第二コンデンサ１０４の静電容量Ｃは、温度上昇に応じて減少する特性を有する。また、図３４に示すように、回路抵抗ＲＬは、温度上昇に応じて増大する特性を有する。
【０１２４】
このような温度特性に基づき、夫々のパラメータを調整することが出来れば、透磁率センサ１００の温度特性を良好に、即ち、温度変化に対する発振周波数の変動を少なくすることが出来ると共に、図３１において説明したような水晶発振回路７０の温度特性に合わせることが可能となる。
【０１２５】
しかしながら、上記式（１）に含まれる各パラメータのうち、“ＲＬ”は独立して調整することが困難なパラメータである。また、“ＲＬ”の値は“Ｌ”の影響を受けるため、“ＲＬ”と“Ｌ”とを独立して調整することも難しい。また、透磁率センサ１００の発振周波数を考慮すると、“Ｃ”の値も他のパラメータと独立して調整することが難しい。
【０１２６】
これに対して、本実施形態に係る透磁率センサ１００においては、共振電流ループにおいて直列にパターン抵抗１０２を挿入し、このパターン抵抗１０２の抵抗値ＲＰを調整することによって透磁率センサ１００の発振周波数の温度特性を調整する。抵抗値ＲＰは上述したような制約を受けることなく独立して調整することが可能なパラメータであるため、このような温度特性の調整が可能となる。
【０１２７】
まず、パターン抵抗１０２の抵抗値ＲＰを調整することにより透磁率センサ１００の温度特性を調整可能であることの原理について説明する。上記式（１）は、共振電流ループにおける回路のインピーダンスが最少となる条件において、共振電流ループにおける回路のインピーダンスを示す式の一部を角速度ωについて解いた式である。従って、式（１）を共振電流ループにおける回路のインピーダンスが最少となる条件を示す式に変形すると、下記の式（２）のようになる。
【０１２８】
2014235386.tif 000004
上記式（２）は、パターン抵抗１０２が含まれない場合の式であるため、上記式（２）に基づき、パターン抵抗１０２の抵抗値ＲＰを含み、共振電流ループのインピーダンスを示す式は以下の式（３）のようになる。
【０１２９】
2014235386.tif 000005
ここで、本実施形態に係るパターン抵抗１０２のインダクタンスの周波数特性について、図３５を参照して説明する。図３５は、周波数を変化させてパターン抵抗１０２のインダクタンスを測定した結果のグラフを示す図である。図３５に示すように、パターン抵抗１０２はつづら折状のパターンによって発生する磁束によるインダクタンス成分を有し、そのインダクタンスは、例えば３×１０６（Ｈｚ）前後では１３（ｎＨ）程度の値である。従って、上記式（３）のＺＲＰは、パターン抵抗１０２のインダクタンス成分をＬＲＰとして以下の式（４）によってあらわされる。
【０１３０】
2014235386.tif 000006
すると、上記式（３）に基づき、インピーダンスＺが最少になる条件において、以下の式（５）の関係が成り立つ。
【０１３１】
2014235386.tif 000007
上記式（５）に基づいて図１に示す回路の発振周波数ｆ０を求めると、以下の式（６）のようになる。
【０１３２】
2014235386.tif 000008
上記式（６）において、“ＲＬ”、“Ｌ”、“Ｃ”の値の調整は困難であるが、ＬＲＰは他のパラメータとは独立して調整することが可能である。図３２において説明したように、一般的に、温度変動に対するインダクタンスの応答は比例関係にある。結果的に、ＬＲＰの値は、発振周波数に対しては、温度の上昇に対して周波数を下げる方向に作用する。従って、式（６）においてＬＲＰ以外の部分によって決まる温度特性を温度の上昇に対して周波数を上げる方向に作用させることにより、広範な温度領域に対して温度特性を安定化させることが可能となる。
【０１３３】
ここで、図３５及び上記式（４）に示すように、パターン抵抗１０２はインダクタンス成分を有するため、パターンコイル１０１と同様に、周囲の透磁率の変化によってインダクタンス値ＬＲＰが変化してしまうことが考えられる。その結果、パターンコイル１０１によるセンシング部の範囲がパターン抵抗１０２の実装範囲によって拡大されたことと同義にもなることも考えられる。その点について図３６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【０１３４】
図３６（ａ）はパターン抵抗１０２の形成態様を示す図であり、図３６（ｂ）、（ｃ）は、図３６（ａ）の切断線ＡＡにおける断面図である。図３６（ｂ）に示すように、パターン抵抗１０２に電流が流れることにより、図中の破線で示すような磁束が発生する。その結果、隣接するパターン間の磁束は強められ、結果的に図３６（ｂ）に示すように、つづら折状のパターンにおいて、隣接するパターン間に互い違いの方向に磁束が発生することとなる。この磁束がパターン抵抗１０２のインダクタンス値ＬＲＰを生成することとなる。
【０１３５】
ここで、図３６（ｂ）に示すように発生する磁束の影響範囲における透磁率に変化が生じると、夫々のパターン間に発生している磁束によるインダクタンス成分にも変化が生じることとなる。しかしながら、図３６（ｃ）に示すように、夫々のパターン間に発生する磁束のうち、一方向の磁束における透磁率変化の成分と、反対方向の磁束における透磁率変化の成分との符号は、磁束の方向が異なるために正負が反対でキャンセルされる。
【０１３６】
結果としてパターン抵抗１０２全体におけるインダクタンス成分は、周囲の透磁率が変化したとしても変化しないこととなる。即ち、パターン抵抗１０２は、周囲の透磁率に影響を受けず、透磁率に対するセンシング機能のないインダクタとして用いることが可能である。尚、本実施形態に係る透磁率センサ１００は、共振電流ループにおいてパターンコイル１０１と直列にパターン抵抗１０２を挿入し、そのパターン抵抗１０２の抵抗値を調整することによって発振周波数の温度特性の調整を容易に行うものであり、仮にパターン抵抗１０２が、周囲の透磁率に対するセンシング機能を有したとしても問題ない。
【０１３７】
従って、図１に示すように共振電流ループ中にパターン抵抗１０２を設けることは、パターンコイル１０１によるセンシング部の範囲がパターン抵抗１０２の実装範囲によって拡大されたことにはならない。換言すると、つづら折状のパターン抵抗１０２を設けることにより、透磁率センサとして用いるＬＣ発振回路において、透磁率のセンシング機能とは無関係なインダクタンス成分を設けることが可能となる。
【０１３８】
ここで、図１に示す回路においてパターン抵抗１０２のインダクタンス値ＬＲＰの値を諸々に変化させ、温度変動に対する周波数の変化を測定した結果を図３７（ａ）〜（ｄ）に示す。尚、図３７（ａ）〜（ｄ）において、ＬＲＰ１＜ＬＲＰ２＜ＬＲＰ３＜ＬＲＰ４である。図３７（ａ）〜（ｄ）に示すように、パターン抵抗１０２のインダクタンス値が大きいほど、温度変動に対して放物線状に変化する周波数において、ピーク、即ち極値となる温度が下がっていることがわかる。従って、パターン抵抗１０２のインダクタンス値ＬＲＰを調整することにより、透磁率センサ１００の発振周波数の温度特性の調整が可能であることがわかる。
【０１３９】
ここで、パターン抵抗１０２のインダクタンス成分の調整方法の例について、図３８を参照して説明する。図３８（ａ）〜（ｄ）は、図３７（ａ）〜（ｄ）に示すＬＲＰ１〜ＬＲＰ４に対応するパターン抵抗１０２の形成態様を示す図である。図３８（ａ）〜（ｄ）に示すように、パターン抵抗１０２の形状であるつづら折の折数を増やすことにより、インダクタンス値を大きくすることができる。このように、つづら折状のパターン抵抗１０２を用いることにより、図３７（ａ）〜（ｄ）に示すような温度特性の調整が可能であるという効果に加えて、温度特性を調整するためのインダクタンス値の調整を、つづら折の折数を変更するだけで容易に実現可能であるという効果もある。
【０１４０】
また、実験結果においては、図３７（ａ）〜（ｄ）に示すような温度特性において放物線のピークにおける温度が図３１に示す水晶発振回路７０の温度特性における放物線のピークに合致するようにパターン抵抗１０２を形成すると、そのパターン抵抗の抵抗値は０．３（Ω）であった。その場合において、想定される使用環境の温度範囲である１０〜５０（℃）の範囲における周波数の変動は、±３７（ｐｐｍ：ｐａｒｔ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）という結果となり、従来技術に対して良好な温度変動が得られると共に、水晶発振回路７０の周波数の変動範囲である±１０〜４０（ｐｐｍ）に概ね合致する結果となった。
【０１４１】
このように、本実施形態においては、共振電流ループにおいて直列にパターン抵抗１０２を挿入することにより、発振周波数の温度特性の調整が容易なＬＣ発振回路を用いた透磁率センサを提供することができる。
【０１４２】
尚、本実施形態においては、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２を用いることにより、所定空間の透磁率を検知する透磁率センサ１００について説明した。これに対して、図２に示すセンサのパターンコイル１０１のインダクタンスに影響する範囲の透磁率が一定であることを前提とすると、図１に示す回路の発振周波数変動は、図３７（ａ）〜（ｄ）において説明したような温度に対する変動成分のみとなる。
【０１４３】
従って、本実施形態において説明した透磁率センサ１００は、透磁率センサとしてのみでなく、温度センサとしても用いることが可能である。この場合、図３７（ａ）〜（ｄ）において説明した温度特性としては、検知対象とするべき温度範囲においては、単純上昇または単純下降となるような温度特性を選択することが好ましい。これにより、センサの発振周波数に基づく単純な計算で、センサが設置された部分の温度を検知することが可能となる。このような観点からも、上述したようにパターン抵抗１０２を調整することによって、回路の発振周波数の温度特性を調整可能であることは有意義である。
【０１４４】
また、本実施形態においては、図３８（ａ）〜（ｄ）において説明したように、直線及び直角のみで構成されたつづら折のパターンをパターン抵抗１０２として用いる場合を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、つづら折のパターンとしてはさまざまなパターンが考えられる。例えば、図３９（ａ）に示すように、曲線で構成されたつづら折のパターンや、図３９（ｂ）に示すように直線と鋭角で構成されたつづら折のパターンを用いることが出来る。また、図３９（ｃ）、（ｄ）に示すように、図３９（ａ）、（ｂ）のつづら折パターンを構成する山の角度が傾いたパターンを用いることが出来る。
【０１４５】
尚、本実施形態においては、透磁率センサ１００の基板に設けられた位置決めガイド１０９が通し穴として構成され、その位置決めガイド１０９と位置決めガイド２１２ｅとが嵌合することによりセンサ取り付け面２１２ａにおける透磁率センサ１００の取り付け位置の位置決めを行う例について説明した。この他、透磁率センサ１００の基板に設けられた位置決めガイド１０９が通し穴としてではなく検知面側の窪みとして構成され、その位置決めガイド１０９と位置決めガイド２１２ｅとが嵌合することによりセンサ取り付け面２１２ａにおける透磁率センサ１００の取り付け位置の位置決めを行うように構成されていても良い。
【０１４６】
また、本実施形態においては、透磁率センサ１００が、磁性粒子であるキャリアと非磁性の顕色剤であるトナーとが混合された２成分現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置２００における現像器２１２に取り付けられて、その現像器２１２内部における２成分現像剤中のトナーの濃度を測定するトナー濃度検知器として利用される場合を例として説明したが、これに限らず、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２を含むＬＣ発振回路を用いて、それらが形成された平面に対向する所定空間の透磁率を検知する透磁率検知器であれば同様に適用可能である。
【０１４７】
また、本実施形態においては、パターンコイル１０１及びパターン抵抗１０２を含むＬＣ回路を利用した透磁率センサ１００について説明したが、パターン抵抗１０２は必須の構成ではなく、パターン抵抗１０２を含まずパターンコイル１０１のみを含むＬＣ回路を利用した透磁率センサであれば適用可能である。
【０１４８】
また、上記で説明した構成はそれぞれが独立して実施されるだけではなく、それらの各構成が適宜組み合わされて実施されることが可能であり、その実施態様は多様であるが、そのような場合であっても、上記において説明した効果が得られることに変わりはない。
【符号の説明】
【０１４９】
１  コントローラ
１０  ＣＰＵ
１１  タイマ
２０  ＲＯＭ
３０  ＲＡＭ
４０  ＤＭＡＣ
５０  ＡＳＩＣ
６０  入出力制御ＡＳＩＣ
６１  カウンタ
６２  リード信号取得部
６３  カウント値出力部
７０  水晶発振回路
１００  透磁率センサ
１０１  パターンコイル
１０２  パターン抵抗
１０３  第一コンデンサ
１０４  第二コンデンサ
１０５  フィードバック抵抗
１０６、１０７  アンバッファＩＣ
１０８  出力端子
１０９  取り付けガイド
１１０  受け部材
２００  画像形成装置
２０１  給紙トレイ
２０２  給紙ローラ
２０３  レジストローラ
２０４  用紙
２０５  搬送ベルト
２０６Ｋ、２０６Ｃ、２０６Ｍ、２０６Ｙ  画像形成部
２０７  駆動ローラ
２０８  従動ローラ
２０９Ｋ、２０９Ｃ、２０９Ｍ、２０９Ｙ  感光体ドラム
２１０Ｋ、２１０Ｃ、２１０Ｍ、２１０Ｙ  帯電器
２１１  光書き込み装置
２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙ  現像器
２１２ａ  センサ取り付け面
２１２ｂ、２１２ｃ  搬送スクリュー
２１２ｄ  取り付けガイド
２１２ｅ  位置決めガイド
２１２ｆ  補助ガイド
２１２ｇ  樹脂バネ
２１２ｈ  押さえつけ部材
２１３Ｋ、２１３Ｃ、２１３Ｍ、２１３Ｙ  感光体クリーナ
２１５Ｋ、２１５Ｃ、２１５Ｍ、２１５Ｙ  転写器
２１６  定着器
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５０】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３１号公報
【図１】
2014235386.tif 000009
【図２】
2014235386.tif 000010
【図３】
2014235386.tif 000011
【図４】
2014235386.tif 000012
【図５】
2014235386.tif 000013
【図６】
2014235386.tif 000014
【図７】
2014235386.tif 000015
【図８】
2014235386.tif 000016
【図９】
2014235386.tif 000017
【図１０】
2014235386.tif 000018
【図１１】
2014235386.tif 000019
【図１２】
2014235386.tif 000020
【図１３】
2014235386.tif 000021
【図１４】
2014235386.tif 000022
【図１５】
2014235386.tif 000023
【図１６】
2014235386.tif 000024
【図１７】
2014235386.tif 000025
【図１８】
2014235386.tif 000026
【図１９】
2014235386.tif 000027
【図２０】
2014235386.tif 000028
【図２１】
2014235386.tif 000029
【図２２】
2014235386.tif 000030
【図２３】
2014235386.tif 000031
【図２４】
2014235386.tif 000032
【図２５】
2014235386.tif 000033
【図２６】
2014235386.tif 000034
【図２７】
2014235386.tif 000035
【図２８】
2014235386.tif 000036
【図２９】
2014235386.tif 000037
【図３０】
2014235386.tif 000038
【図３１】
2014235386.tif 000039
【図３２】
2014235386.tif 000040
【図３３】
2014235386.tif 000041
【図３４】
2014235386.tif 000042
【図３５】
2014235386.tif 000043
【図３６】
2014235386.tif 000044
【図３７】
2014235386.tif 000045
【図３８】
2014235386.tif 000046
【図３９】
2014235386.tif 000047