(57)【要約】【課題】取り付けの際に必要な空間を減らすことができ、かつ、透磁率の検出誤差を小さくすることができる透磁率センサ、被取付体、画像形成装置及び透磁率センサの取付方法を提供する。【解決手段】本発明に係る透磁率センサ１は、被検出物３の近傍に位置する取付面２０を有する被取付体２に取り付けられる透磁率センサ１であって、前記被検出物３から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板１０と、該基板１０の周縁の一部に設けられ、前記取付面２０に設けられた被差込部２１に差し込む差込部１１と、前記基板１０上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられ、前記被取付体２に設けられた被係止部２２に係止する係止部１２とを備え、前記被取付体２に取り付けられた場合に、前記被取付体２に設けられた押さえ部２３と一部で当接することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に取り付けられる透磁率センサであって、
前記被検出物から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、
該基板の周縁の一部に設けられ、前記取付面に設けられた被差込部に差し込む差込部と、
前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられ、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する係止部と
を備え、
前記被取付体に取り付けられた場合に、前記被取付体に設けられた押さえ部と一部で当接する
ことを特徴とする透磁率センサ。
【請求項２】
前記差込部が切り欠きである
ことを特徴とする請求項１に記載の透磁率センサ。
【請求項３】
前記平面コイルは、平面状のプリントパターンによって形成されており、
前記係止部は、前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔、窪み又は突起である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の透磁率センサ。
【請求項４】
前記発振回路及び制御回路の配置領域を覆うケースを備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の透磁率センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の透磁率センサが取り付けられる被取付体であって、
前記被検出物の近傍に位置する取付面と、
該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、
前記係止部に係止される被係止部と、
前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部と
を備えることを特徴とする被取付体。
【請求項６】
前記被差込部は、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱であり、
前記押さえ部は、前記円柱の突出端から、又は前記取付面より突出した板材の突出端から、前記取付面に対して平行に延設された平板状の弾性部材であり、
前記被係止部は、前記取付面又は押さえ部に設けられた突起、窪み又は貫通孔である
ことを特徴とする請求項５に記載の被取付体。
【請求項７】
トナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容された現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備える画像形成装置であって、
前記透磁率センサは、
前記現像剤から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、
該基板の周縁の一部に設けられた差込部と、
前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部と
を備え、
前記トナーカートリッジ又は画像形成装置本体は、
前記現像剤の近傍に位置する取付面と、
該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、
前記係止部に係止される被係止部と、
前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に透磁率センサを取り付ける取付方法であって、
前記透磁率センサが有する基板の周縁に設けられ、該周縁の一部に形成された切り欠きである差込部を、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱状の被差込部に差し込み、
前記透磁率センサの一部を、前記被取付体に設けられ、前記取付面と平行をなして対向する平板状の押さえ部と当接させ、
前記基板上の、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルが形成された形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部を、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する
ことを特徴とする透磁率センサの取付方法。
【請求項９】
前記差込部を前記被差込部に差し込んだ状態で、前記被差込部の位置を軸にして前記基板を前記取付面に対し平行に回転させる
ことを特徴とする請求項８に記載の透磁率センサの取付方法。
【請求項１０】
矩形状の基板と、
該基板の片面又は両面に略同一形状のプリントパターンで形成され、該プリントパターンの中央部が互いに重なる一対の平面コイルと、
前記基板の片面に配置され、前記平面コイルと協働して発振回路を形成する回路部品及び前記発振回路を制御する制御回路と、
前記基板の一辺に形成された切り欠きと、
前記基板上の前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔と
を備えることを特徴とする透磁率センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透磁率センサ、透磁率センサが取り付けられる被取付体、画像形成装置及び透磁率センサの取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等の画像形成装置は、例えばトナーカートリッジに収容されたトナーを、静電気により感光体を介して紙に転写することで画像を現像する。トナーカートリッジ内のトナーの濃度又は残量は、例えばトナーカートリッジに取り付けられた透磁率センサ（以下ではトナーセンサともいう）によって検知される。トナーセンサは、現像剤が２成分系である場合には、磁性体であるキャリアと非磁性体であるトナーとが混成された現像剤の透磁率を検出することにより、トナーの濃度又は残量を検知する。
【０００３】
トナーセンサは、コイルを含む発振回路を有する基板を備え、コイルが磁気を受けることにより現像剤の透磁率を検出する。特許文献１には、コイルを平面状のプリントパターンにより形成したトナーセンサが開示されている。特許文献１に係るトナーセンサは、長方形状の基板と、該基板の中央部に設けられた貫通孔と、該貫通孔を挟むように配置されたコイル及び電子部品とを有する。特許文献１に係るトナーセンサをトナーカートリッジに取り付ける場合、まず基板中央部に設けられた貫通孔に、カートリッジ本体の平坦な取付面から突出した突起を嵌合させる。そして当該突起を軸として、トナーカートリッジに設けられた取り付けガイド等と当接するまで基板を回転させる。これにより、トナーセンサはトナーカートリッジに固定される。特許文献１によれば、取り付けガイドに設けられた樹脂バネによりコイルの形成部分が取付面に押さえつけられ、現像剤に対するコイルの位置決めがなされる。
本発明において磁気を受けるとはコイル近傍にある磁性体によるコイルと磁性体との相互作用のことを言う。磁性体の量や濃度によりコイルのインダクタンスに変化が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３５３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に係るトナーセンサは、基板を取付面に被せる形で貫通孔及び突起を嵌合させる必要がある。よって、取付面の上部に、嵌合動作を可能とするための空間を必要とする。また、特許文献１に係るトナーセンサは、コイルと電子部品に挟まれた貫通孔を基準とした回転動作によって取り付けられる。よって、回転動作が不十分である場合コイルの位置が適切な測定位置からずれやすくなり、透磁率の検出結果に誤差が生じる虞がある。
さらにトナーカートリッジの取り付けの際に回転による位置決めを必要とし、回転するに十分な空間を確保できない場所へ固定する場合には困難を生じる場合がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情によりなされたものであって、その目的とするところは、取り付けの際に必要な空間を減らすことができ、かつ、透磁率の検出誤差を小さくすることができる透磁率センサ、トナーカートリッジ、画像形成装置及び透磁率センサの取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る透磁率センサは、被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に取り付けられる透磁率センサであって、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、該基板の周縁の一部に設けられ、前記取付面に設けられた被差込部に差し込む差込部と、前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられ、前記被取付体に設けられた被係止部に係止する係止部とを備え、前記被取付体に取り付けられた場合に、前記被取付体に設けられた押さえ部と一部で当接することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る透磁率センサは、前記差込部が切り欠きであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る透磁率センサは、前記平面コイルは、平面状のプリントパターンによって形成されており、前記係止部は、前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔、窪み又は突起であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る透磁率センサは、前記発振回路及び制御回路の配置領域を覆うケースを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る被取付体は、上記のいずれかに記載の透磁率センサが取り付けられる被取付体であって、前記被検出物の近傍に位置する取付面と、該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、前記係止部に係止される被係止部と、前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る被取付体は、前記被差込部は、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱であり、前記押さえ部は、前記円柱の突出端から、又は前記取付面より突出した板材の突出端から、前記取付面に対して平行に延設された平板状の弾性部材であり、前記被係止部は、前記取付面又は押さえ部に設けられた突起、窪み又は貫通孔であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容された現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備える画像形成装置であって、前記透磁率センサは、前記現像剤から磁気を受ける平面コイルを含む発振回路及び前記発振回路を制御する制御回路を有する基板と、該基板の周縁の一部に設けられた差込部と、前記基板上の前記平面コイルの形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部とを備え、前記トナーカートリッジ又は画像形成装置本体は、前記現像剤の近傍に位置する取付面と、該取付面に設けられ、前記差込部が差し込まれる被差込部と、前記係止部に係止される被係止部と、前記透磁率センサの一部と当接し、前記基板の厚み方向の動きを押さえる押さえ部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る透磁率センサの取付方法は、被検出物の近傍に位置する取付面を有する被取付体に透磁率センサを取り付ける取付方法であって、前記透磁率センサが有する基板の周縁に設けられ、該周縁の一部に形成された切り欠きである差込部を、平坦な前記取付面から垂直に突出した円柱状の被差込部に差し込み、前記透磁率センサの一部を、前記被取付体に設けられ、前記取付面と平行をなして対向する平板状の押さえ部と当接させ、前記基板上の、前記被検出物から磁気を受ける平面コイルが形成された形成部分又は該形成部分の周囲に設けられた係止部を、前記被取付体に設けられた被係止部に係止することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る透磁率センサの取付方法は、前記差込部を前記被差込部に差し込んだ状態で、前記被差込部の位置を軸にして前記基板を前記取付面に対し平行に回転させることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る透磁率センサは、矩形状の基板と、該基板の片面又は両面に略同一形状のプリントパターンで形成され、該プリントパターンの中央部が互いに重なる一対の平面コイルと、前記基板の片面に配置され、前記平面コイルと協働して発振回路を形成する回路部品及び前記発振回路を制御する制御回路と、前記基板の一辺に形成された切り欠きと、前記基板上の前記プリントパターンの中央部に設けられた貫通孔とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、透磁率センサを取り付ける際に必要な空間を減らすことができ、かつ、透磁率の検出誤差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】透磁率センサの一例を示す外観図である。
【図２】トナーカートリッジに設けられた取付構造の一例を示す図である。
【図３】トナーセンサをトナーカートリッジに取り付ける手順の一例を示す説明図である。
【図４】回転動作によりトナーセンサをトナーカートリッジに取り付ける手順の一例を示す説明図である。
【図５】実施の形態２に係るトナーセンサの一例を示す図である。
【図６】実施の形態２に係るトナーセンサをトナーカートリッジに取り付ける手順の一例を示す説明図である。
【図７】実施の形態３に係るトナーカートリッジに設けられた取付構造の一例を示す図である。
【図８】実施の形態３に係るトナーカートリッジにトナーセンサを取り付ける手順の一例を示す説明図である。
【図９】実施の形態４に係るトナーセンサ及び取付構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、透磁率センサ１の一例を示す外観図である。図１Ａ及び図１Ｃでは透磁率センサ１の平面図を、図１Ｂでは透磁率センサ１の側面図を示している。図１に示すように、透磁率センサ１は扁平矩形状の基板１０と、基板１０に配置された第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂ、回路部品１４、電子チップ１５及びコネクタ１６とを含む。第１コイル１３ａ、回路部品１４、電子チップ１５及びコネクタ１６は基板１０の一面に配されており、第２コイル１３ｂは反対側の面に配されている。ここで、第１コイル１３ａ等が配置された面を基板１０の上面とし、反対側の面を下面とする。本実施の形態において基板１０は、図１で示すように平面視において長方形状の基板であるものとするが、基板１０の形状は長方形状に限られず、例えば正方形状であってもよい。また、基板１０の形状は矩形状に限られず、例えば円形状、三角形状等であってもよい。
【００２０】
第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂは、被検出物から磁気を受ける平面コイルであり、平面状のプリントパターンによって基板１０に形成されている。具体的には、第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂは基板１０に銅箔パターンを矩形渦巻状にプリントすることによって形成されている。図１Ａ及び図１Ｃに示すように、本実施の形態において第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂはそれぞれ基板１０の上面及び下面に、略同一形状のプリントパターンによって同軸上に形成されている。言い換えると、平面視において当該プリントパターンの中央部は互いに重なっている。以下では説明の便宜のため、第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂを適宜に総称してコイル１３と呼ぶものとする。
なお、本実施の形態においてコイル１３のプリントパターンは矩形渦巻状であるものとしたが、コイル１３は一定の長さを有するように形成されていればよく、例えば円形渦巻状、楕円渦巻状、つづら折り状等のプリントパターンであってもよい。
【００２１】
回路部品１４は、コイル１３に接続されたコンデンサ、抵抗等を含む回路素子である。第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂと回路部品１４とが協働することで、第１コイル１３ａ、第２コイル１３ｂそれぞれについてＬＣ発振回路が形成されている。電子チップ１５は回路部品１４に接続されたマイクロコンピュータであり、発振回路の回路動作を制御して透磁率の検出処理を実行する。コネクタ１６は、基板１０の一短辺付近に設けられている。コネクタ１６には外部端子が接続され、コネクタ１６を介して透磁率の検出結果が外部に送信される。また、コネクタ１６を介して透磁率センサ１は電源と接続される。
【００２２】
基板１０は、切り欠き１１及び貫通孔１２を有する。
切り欠き１１は、基板１０の周縁の一部に形成されている。具体的には、切り欠き１１はコネクタ１６が設けられた基板１０の一短辺とは反対側の短辺の中央部に基板１０の長手方向に延びるＵ字状に形成されている。以下の説明では、切り欠き１１が設けられた短辺に係る基板１０の一端を、基板１０の先端として説明する。
【００２３】
貫通孔１２は、基板１０を貫通した円形断面を有する孔である。貫通孔１２は、基板１０上のコイル１３の形成部分、より具体的には、コイル１３に係る平面状のプリントパターンの中央部であって、コイル１３のプリントパターンに干渉しない位置に形成されている。図１Ｂに示すように、貫通孔１２は所定の間隔Ｒ１だけ切り欠き１１のＵ字底部から離れた位置に設けられている。また、図１Ａに示すように、貫通孔１２は所定の間隔Ｒ２だけ基板１０の長辺から離れた位置に設けられている。
【００２４】
透磁率センサ１による透磁率検出の処理動作について、簡単に説明する。透磁率センサ１は、磁性体を含む被検出物の近傍に、コイル１３の形成面が対向するように配置される。被検出物の透磁率が変化した場合、当該透磁率の変化に応じてコイル１３のインダクタンスも変化する。これにより、コイル１３を含む発振回路の発振周波数は変化する。ここで、コイル１３は磁性体に近いほど磁場の影響を強く受けるため、より被検出物に近いコイル１３の方が、他のコイル１３と比較して被検出物の透磁率変化に伴うインダクタンスの変化量が大きい。従って、第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂそれぞれに係る発振回路の発振周波数は、透磁率の変化に応じて差分が生じる。透磁率センサ１は当該発振周波数の差分に基づき、被検出物の透磁率を検出する。
なお、本実施の形態では透磁率センサ１は第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂのインダクタンスの差分に基づいて透磁率を検出するものとして説明したが、透磁率センサ１は透磁率の検出を行う透磁率センサであればよく、透磁率検出に係る処理内容は上記に限定されない。
【００２５】
図２は、トナーカートリッジ２に設けられた取付構造の一例を示す図である。図２Ａは取付構造の側断面図を、図２Ｂは取付構造の平面図を示している。トナーカートリッジ２は、被検出物である現像剤３を収容している。図２において符号２０で示す平坦面は、透磁率センサ１が取り付けられる取付面である。取付面２０は現像剤３が収容された現像槽の平坦な外表面であり、現像剤３の近傍に位置する。なお、図２Ｂでは説明の便宜のため取付面２０を実線の矩形枠で図示してあるが、当該矩形枠は取付面２０の形成範囲を限定するものではなく、取付面２０は現像槽外表面における所定の平坦部であればよい。以下の説明では、透磁率センサ１がトナーカートリッジ２に取り付けられるトナーセンサ１であるものとして説明する。取付構造は、円柱２１、突起２２及び押さえ板２３を含む。以下では取付面２０の面方向を上方向とし、反対方向を下方向とする。
なお、本実施の形態において取付面２０は平坦であるものとして説明するが、トナーセンサ１を取り付け可能であれば取付面２０は平坦でなくともよい。
【００２６】
円柱２１は、平坦な取付面２０から垂直に突出している。円柱２１の直径は、切り欠き１１に係るＵ字の横幅と略同一であり円柱２１は切り欠き１１に遊嵌可能としてある。また、円柱２１の高さは基板１０の厚さと略同一である。
【００２７】
押さえ板２３は、円柱２１の突出端から取付面２０に対して平行に延設された平板状の弾性部材である。具体的には、押さえ板２３は平面視において矩形状の板材であり、長手方向の一端側において円柱２１の突出端に固定され、取付面２０と平行をなして対向している。これにより、押さえ板２３は円柱２１に支持されている。円柱２１の高さは基板１０の厚さと略同一であるため、押さえ板２３の下面と取付面２０との間隔は基板１０の厚さと略同一である。なお、図２Ａに示すように、上記一端側の反対側の係る押さえ板２３の端縁は、上下方向に対して斜めに面取りされている。
【００２８】
突起２２は、取付面２０に設けられている。突起２２は半球状であり、当該半球の直径は貫通孔１２の直径と略同一であり突起２２は貫通孔１２と嵌合可能にしてある。突起２２は、取付面２０において、押さえ板２３と対向する位置に設けられている。図２Ａで示す突起２２から円柱２１までの間隔Ｒ３は、図１Ｂで示した貫通孔１２から切り欠き１１のＵ字底部までの間隔Ｒ１と略同一である。
【００２９】
図３は、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図３Ａは取り付け前の、図３Ｂは取り付け途中の、図３Ｃは取り付け後のトナーセンサ１及び取付構造の側断面図を示している。図３に基づいて、本実施の形態に係るトナーセンサ１の取付方法について説明する。
【００３０】
図３Ａに示すように、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける場合、まず基板１０の先端に設けられた切り欠き１１を円柱２１に差し込む操作を行う。具体的にはトナーセンサ１を取付面２０上に置き、トナーセンサ１の先端を円柱２１に向ける。そして基板１０の下面が取付面２０に沿う形でトナーセンサ１をスライド移動させ、基板１０の先端を押さえ板２３及び取付面２０の間に差し込む。
【００３１】
図３Ｂに示すように、基板１０の先端が押さえ板２３及び取付面２０の間に差し込まれる際、取付面２０に形成された突起２２と基板１０の下面とが当接することにより、基板１０は上方へと突き上げられる。基板１０が突き上げられた場合、基板１０上面の一部が押さえ板２３と当接する。押さえ板２３は弾性部材であることから、基板１０の一部と当接することにより押さえ板２３は上方に向けてたわむ。具体的には、押さえ板２３は上方に向けて湾曲すると共に、弾性力によって基板１０を下方、つまり取付面２０に向けて押さえる。
【００３２】
図３Ｃに示すように、切り欠き１１を円柱２１へとさらに差し込むと、円柱２１が切り欠き１１に遊嵌し、切り欠き１１のＵ字底部に突き当たる。この際、貫通孔１２及び突起２２の位置が重なり合い、貫通孔１２及び突起２２は嵌合する。円柱２１が切り欠き１１に遊嵌すると共に、貫通孔１２が突起２２と嵌合することにより、基板１０は２箇所で取付構造と係合し、トナーセンサ１はトナーカートリッジ２に係止される。このように、本実施の形態において貫通孔１２及び突起２２の位置が合うことでトナーセンサ１は係止状態となる。また、上述のごとく貫通孔１２は基板１０におけるコイル１３の形成部分に設けられており、突起２２は取付面２０に設けられている。よって、貫通孔１２及び突起２２を嵌合させることにより、取付面２０に対するコイル１３の位置決めを行うことができる。従って、例えば突起２２を設ける箇所を現像剤３から磁気を受ける上で適した現像槽の外表面に設定することにより、現像剤３の収容箇所に対してコイル１３を最適位置に位置決めすることができる。
【００３３】
貫通孔１２及び突起２２が嵌合した場合、基板１０は突起２２によって突き上げられることがなくなり、基板１０の下面は取付面２０に当接する。また、弾性部材である押さえ板２３は、弾性力によって基板１０を取付面２０に押さえる。従って、トナーセンサ１は押さえ板２３によって基板１０の厚み方向の動きが押さえられる。トナーセンサ１をトナーカートリッジ２から取り外す場合、押さえ板２３を押し上げ、貫通孔１２及び突起２２の嵌合を解除する必要がある。つまり、押さえ板２３によってトナーセンサ１とトナーカートリッジ２との係止状態が保持され、トナーセンサ１はトナーカートリッジ２の取り付け位置に固定される。
【００３４】
上記では、切り欠き１１を円柱２１に差し込んだ場合、貫通孔１２及び突起２２が嵌合する旨を説明したが、切り欠き１１を円柱２１に差し込んだ場合に貫通孔１２及び突起２２の位置が合わない場合がある。そこで本実施の形態では、切り欠き１１を円柱２１に差し込み、円柱２１が切り欠き１１に遊嵌した状態で、円柱２１を軸としてトナーセンサ１を回転させることにより貫通孔１２及び突起２２の位置を合わせることができる。以下では、トナーセンサ１を回転させることにより貫通孔１２及び突起２２を嵌合させ、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける手順について説明する。
【００３５】
図４は、回転動作によりトナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図４Ａでは貫通孔１２及び突起２２が嵌合していない状態での、図４Ｂでは貫通孔１２及び突起２２が嵌合した状態でのトナーセンサ１及び取付構造の平面図を示している。なお、なお本図ではコイル１３等は図示していないが、実際には基板１０にコイル１３等が形成されている。図４に基づいて、トナーセンサ１を回転させて固定する方法について説明する。
【００３６】
図４Ａに示すように、切り欠き１１を円柱２１に差し込んだ場合、貫通孔１２及び突起２２の位置が重ならず、互いに嵌合しない場合がある。この場合には、トナーセンサ１を取付面２０の面上で回転させることにより貫通孔１２及び突起２２の位置を合わせることができる。具体的には図４Ａにおいて矢印により示すように、円柱２１を軸としてトナーセンサ１を取付面２０に対し平行に回転させる。切り欠き１１及び貫通孔１２の間隔Ｒ１と円柱２１及び突起２２の間隔Ｒ３とが略同一であることから（図１Ｂ、図２Ａ参照）、上記の回転動作により貫通孔１２及び突起２２の位置を合わせることができる。図４Ｂに示すように、貫通孔１２及び突起２２の位置が重なった場合、貫通孔１２及び突起２２が嵌合する。これによって、トナーセンサ１が取り付け位置に固定される。
【００３７】
以上より、本実施の形態１によれば、切り欠き１１を円柱２１に差し込み、貫通孔１２及び突起２２を嵌合させてトナーセンサ１を係止し、トナーセンサ１を押さえる押さえ板２３によって係止状態を保持することにより、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける。取付面２０に沿った差込動作（スライド動作）や回転動作によって取り付け可能であることから、取り付け動作が簡便にできる。また、貫通孔１２は基板１０におけるコイル１３の形成部分に設けられていることから、トナーカートリッジ２に対するコイル１３の位置ずれが生じにくい。
【００３８】
なお、本実施の形態において基板１０の先端にＵ字状の切り欠き１１が設けられており、取付構造においては対応する円柱２１が設けられた構成としたが、これに限るものではない。切り欠き１１は円柱２１を遊嵌可能な形状であればよく、例えばＶ字状、凹形状等であってもよい。取付構造側において切り欠き１１に対応する箇所は、切り欠き１１に遊嵌可能な形状であればよい。例えば切り欠き１１の形状がＵ字状である場合には円柱２１に代えて三角柱、四角柱等を設けてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態において貫通孔１２はコイル１３に係るプリントパターンの中央部に設けられているものとしたが、これに限るものではない。例えば矩形渦巻状であるプリントパターンの四隅に貫通孔１２を設け、これに対応して突起２２は取付面２０に４つ設ける構成としてもよい。つまり、貫通孔１２は基板１０におけるコイル１３の形成部分又は該形成部分の周囲に設けられていればよく、当該範囲において貫通孔１２が設けられる位置、数等は特に限定されない。
【００４０】
また、本実施の形態において基板１０に貫通孔１２が設けられており、取付面２０に突起２２が設けられている構成としたが、これに限るものではない。例えば突起２２に対応する箇所の形状は貫通孔に限定されず、窪みであってもよい。また、例えば基板１０の下面に突起を設け、取付面２０には対応する窪みを設ける構成としてもよい。また、取付構造に係る突起２２が貫通孔１２と嵌合可能であればよいことから、突起２２は基板１０の一部と当接する押さえ板２３の下面に設けられていてもよい。また、突起２２の形状は半球状に限定されず、例えば円錐状であってもよい。上述のごとく、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に係止する構成については種々の形態を含み得る。
【００４１】
また、本実施の形態において取付構造はトナーカートリッジ２に設けられており、トナーセンサ１はトナーカートリッジ２に取り付けられるものとしたが、これに限るものではない。トナーセンサ１はトナーカートリッジ２ではなく、例えば画像形成装置本体に取り付けられる構成でもよい。この場合、トナーカートリッジ２の現像槽と近接する画像形成装置本体の所定箇所に、円柱２１、突起２２等の取付構造を設ける。これにより、画像形成装置本体にトナーセンサ１を取り付け、現像剤３の透磁率の検出を行う。つまり、トナーセンサ１が取り付けられる被取付体は、画像形成装置本体であってもよい。
本実施の形態において、画像形成装置本体の所定箇所にトナーセンサを取り付ける場合には、スライドや回転動作でトナーセンサを固定できることから、取付面２０周辺の空間を減らすことができる。
【００４２】
また、本実施の形態においてトナーセンサ１は、単一の基板１０の上面及び下面にそれぞれ第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂが形成された構成としたが、これに限るものではない。例えばトナーセンサ１は、複数の基板１０、１０、１０…が積層された積層基板を有し、各基板１０の間にコイル１３、１３、１３…が設けられた積層構造としてもよい。このように、基板１０の枚数は１枚に限定されず、コイル１３の数は２つに限定されない。
【００４３】
また、本実施の形態において基板１０の両面に第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂが形成された構成としたが、これに限るものではない。例えば基板１０の片面に第１コイル１３ａ又は第２コイル１３ｂが形成され、当該コイル１３の形成部分の上面に絶縁層を挟んでさらに第２コイル１３ｂ又は第１コイル１３ａが形成された構成でもよい。このように、第１コイル１３ａ及び第２コイル１３ｂは基板１０の片面に形成された構成でもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、トナーセンサ１が、基板１０上面の発振回路及び制御回路の配置領域を覆うケース２１７を備える形態について述べる。なお、実施の形態１と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図５は、実施の形態２に係るトナーセンサ１の一例を示す図である。図５Ａでは、トナーセンサ１の平面図を示している。図５Ｂでは、トナーセンサ１の側断面図を示している。図５に示すように、本実施の形態２に係るトナーセンサ１は、基板１０に配置されたコイル１３、回路部品１４を含む発振回路と、該発振回路を制御する電子チップ１５を含む制御回路とを覆うケース２１７を備える。ケース２１７は、一面が開口した直方体状の箱体であり、開口面は基板１０の上面に対応して長方形状になっている。具体的には、開口面の短辺は基板１０の短辺と略同一の長さである。開口面の長辺は基板１０の長辺よりも若干短く、ケース２１７が基板１０上面に配置されたコイル１３と回路部品１４とを有する発振回路及び電子チップ１５を有する制御回路を被覆可能な長さとなっている。ケース２１７は、開口面を下にして基板１０の上面に被せられることにより、基板１０上に設けられた発振回路及び制御回路を保護する。
なお、本実施の形態においてケース２１７は箱体であるものとするが、ケース２１７は基板１０における発振回路及び制御回路の配置領域を被覆可能な形状であればよく、例えば半円筒状等であってもよい。
【００４６】
図６は、実施の形態２に係るトナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける手順の一例を示す説明図である。図６Ａでは取り付け前の、図６Ｂでは取り付け後のトナーセンサ１及び取付構造の側面図を示している。なお、図６では簡潔のため回路部品１４、電子チップ１５等は図示していない。本実施の形態において円柱２１の高さ寸法は、基板１０の厚さ及びケース２１７の高さを合わせた寸法と略同一である。実施の形態１と同じく、取り付け後には円柱２１が切り欠き１１に遊嵌し、貫通孔１２及び突起２２が嵌合するが、押さえ板２３は基板１０上面の一部ではなくケース２１７上面の一部と当接する。押さえ板２３によってケース２１７上面に下方への弾性力が加わることにより、トナーセンサ１は基板１０の厚み方向の動きが押さえられ、トナーカートリッジ２に固定される。
【００４７】
以上より、本実施の形態２によればトナーセンサ１は発振回路及び制御回路を覆うケース２１７を備える。これにより、基板１０が有する発振回路及び制御回路を保護することができる。
【００４８】
（実施の形態３）
実施の形態１では、押さえ板２３は円柱２１の突出端から延設されている形態について述べた。本実施の形態では、取付面２０から垂直に側壁板３２４が突出しており、押さえ板２３は当該側壁板３２４の突出端から取付面２０に対して平行に延設される形態について述べる。なお、実施の形態１と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図７は、実施の形態３に係るトナーカートリッジ２に設けられた取付構造の一例を示す図である。図７Ａは取付構造の側面図を、図７Ｂは取付構造の平面図を示している。
本実施の形態に係る取付構造は、実施の形態１と同様に円柱２１、突起２２及び押さえ板２３を含む。ただし、本実施の形態において押さえ板２３は円柱２１に支持されておらず、取付面２０から垂直に突出した側壁板３２４によって支持されている。
【００５０】
側壁板３２４は、扁平矩形状の板材であり、平板面が取付面２０と直交する形で垂直に突出している。側壁板３２４の高さ（突出幅）は、基板１０の厚さと略同一である。突出端である側壁板３２４の上辺は押さえ板２３の一辺と略同一の長さであり、当該一辺と上記上辺とが連なる形で押さえ板２３は側壁板３２４から延設されている。側壁板３２４は、図７Ｂで示す突起２２から側壁板３２４までの間隔Ｒ４と、図１Ａで示した貫通孔１２から基板１０長辺までの間隔Ｒ２とが略同一となるように形成される。
【００５１】
本実施の形態において円柱２１は、実施の形態１と同じく取付面２０から突出しているが、押さえ板２３を支持しておらず、側壁板３２４及び押さえ板２３の近傍に設けられる。具体的には、円柱２１は、図７Ａで示す円柱２１から突起２２までの間隔Ｒ５が、図１Ｂで示した切り欠き１１のＵ字底部から貫通孔１２までの間隔Ｒ１と略同一となる位置に設けられる。側壁板３２４は、平面視において円柱２１に係る円の中心と突起２２とを結ぶ直線が、側壁板３２４の平板面と略平行になるように設けられる。
【００５２】
図８は、実施の形態３に係るトナーカートリッジ２にトナーセンサ１を取り付ける手順の一例を示す説明図である。図８Ａは取り付け前の、図８Ｂは取り付け後のトナーセンサ１及び取付構造の平面図を示し、図８Ｃは取り付け後のトナーセンサ１及び取付構造の側面図を示している。なお、実施の形態１と同じく基板１０にはコイル１３等が形成されているが、図８では簡潔のためコイル１３等の図示を省略している。図８に基づいて、本実施の形態に係るトナーセンサ１の取付方法について説明する。
【００５３】
図８Ａに示すように、トナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける場合、まず切り欠き１１を円柱２１に差し込み、円柱２１を切り欠き１１に遊嵌させる。次に、図８Ａにおいて矢印で示すように、トナーセンサ１を、切り欠き１１が円柱２１に突き当たった状態で円柱２１を軸として回転させる。トナーセンサ１を回転させた場合、突起２２から側壁板３２４までの間隔Ｒ４と貫通孔１２から基板１０長辺までの間隔Ｒ２とが略同一であることから（図１Ａ、図７Ｂ参照）、基板１０の長辺端縁が側壁板３２４と当接する（図８Ｂ参照）。また、円柱２１から突起２２までの間隔Ｒ５と切り欠き１１のＵ字底部から貫通孔１２までの間隔Ｒ１とが略同一であることから（図１Ｂ、図７Ａ参照）、貫通孔１２及び突起２２が嵌合する（図８Ｃ参照）。この場合に、側壁板３２４の高さは基板１０の厚さと略同一であるため、押さえ板２３の下面と基板１０の上面とが当接する。押さえ板２３によって基板１０上面に下方への弾性力が加わるため、トナーセンサ１は基板１０の厚み方向の動きが押さえられ、トナーカートリッジ２に固定される。
【００５４】
なお、実施の形態２と同じく、本実施の形態でもトナーセンサ１はケース２１７を備える構成としてもよい。この場合、側壁板３２４の高さ寸法を、ケース２１７の高さ及び基板１０の厚さを合わせた寸法と略同一とする。これにより、押さえ板２３がトナーセンサ１を取付面２０に押さえることが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態において側壁板３２４は取付面２０から垂直に突出しているものとしたが、側壁板３２４は押さえ板２３を支持することができればよく、側壁板３２４は取付面２０に対して垂直でなくともよい。
【００５６】
以上より、本実施の形態３によれば、押さえ板２３は円柱２１の突出端から延設されておらず、取付面２０から垂直に突出した側壁板３２４の突出端から延設されている。従って、実施の形態１とは異なり円柱２１と押さえ板２３とが連なっていない構成であっても、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００５７】
（実施の形態４）
図９は、実施の形態４に係るトナーセンサ１及び取付構造の斜視図である。図９では、本実施の形態に係るトナーカートリッジ２に設けられた取付構造にトナーセンサ１を取り付ける前の斜視図を示している。なお、図９ではコイル１３等は図示していない。本実施の形態では、実施の形態１と異なる構成でトナーセンサ１の差込動作を可能とする形態について述べる。
【００５８】
図９に示すように、本実施の形態において基板１０の先端には切り欠き１１が設けられておらず、代わりに基板１０の先端には短手方向の中央部に矩形状の凸部４１１が設けられている。
【００５９】
また、トナーカートリッジ２側の取付構造においては、円柱２１に代えて押さえ板２３を支持する支持板４２５が設けられている。また、支持板４２５には、基板１０の凸部４１１に対応した挿入孔４２６が設けられている。挿入孔４２６は側面視矩形状の孔であり、凸部４１１を挿入可能な形状である。具体的には、挿入孔４２６の上下方向の幅（高さ）は基板１０の厚さと略同一である。また、挿入孔４２６の左右方向の幅は、基板１０の短手方向に係る凸部４１１の幅と略同一である。
【００６０】
本実施の形態においてトナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付ける場合、図９に示すようにトナーセンサ１を取付面２０に置き、基板１０の先端を支持板４２５に向ける。そして図中矢印で示すように、基板１０の先端を取付面２０及び押さえ板２３の間に差し込む。この場合に、基板１０の凸部４１１を支持板４２５の挿入孔４２６に挿入する。挿入孔４２６に凸部４１１を挿入した場合、基板１０の貫通孔１２が取付面２０上の突起２２（図９では不図示）と嵌合すると共に基板１０は押さえ板２３によって押さえられ、トナーセンサ１の取り付けが完了する。
【００６１】
以上より、本実施の形態４によれば、基板１０先端に設けられたトナーセンサ１側の差込部は切り欠き１１のような凹形状ではなく、凸部４１１のような凸形状であっても差込動作によってトナーセンサ１をトナーカートリッジ２に取り付けることができる。これに対応して、取付面２０に設けられた取付構造側の被差込部は円柱２１でなくともよい。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６３】
１  トナーセンサ（透磁率センサ）
１０  基板
１１  切り欠き
４１１  凸部
１２  貫通孔
１３  コイル（平面コイル）
１３ａ  第１コイル
１３ｂ  第２コイル
１４  回路部品
１５  電子チップ
１６  コネクタ
２１７  ケース
２  トナーカートリッジ（被取付体）
２０  取付面
２１  円柱（被差込部）
２２  突起（被係止部）
２３  押さえ板
３２４  側壁板
４２５  支持板
４２６  挿入孔
３  現像剤（被検出物）
【図１】
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【図２】
2017116413.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017116413.tif 000009
【図８】
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【図９】
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