JPH04278Y2 - - Google Patents
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- JPH04278Y2 JPH04278Y2 JP7343087U JP7343087U JPH04278Y2 JP H04278 Y2 JPH04278 Y2 JP H04278Y2 JP 7343087 U JP7343087 U JP 7343087U JP 7343087 U JP7343087 U JP 7343087U JP H04278 Y2 JPH04278 Y2 JP H04278Y2
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- metal plate
- toner
- plate
- sensor
- casing
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- Expired
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、主として複写機のトナー残量を検出
するためなどに好適に実施することができる粉体
センサに関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to a powder sensor that can be suitably implemented mainly for detecting the remaining amount of toner in a copying machine.
従来の技術
従来用いられてきたトナー残量センサとしては
第5図に示す如く、トナータンク4の側壁内に臨
ませて設けたユニモルフ型振動子5を利用したも
のがある。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a conventional toner remaining amount sensor utilizes a unimorph type vibrator 5 provided facing inside the side wall of a toner tank 4.
このセンサの原理は、第6図にも示す如く、ユ
ニモルフ型振動子5の金属板5bをケーシング1
に支持した状態において自励発振させ、トナーと
の接触負荷による機械的ダンピングによつて発振
が停止する現象を用い、トナーが無くなつた時の
発振を電気的出力として取出してトナー残量を検
出するのである。 The principle of this sensor is as shown in FIG.
The toner is self-oscillated when supported by the toner, and the oscillation stops due to mechanical damping due to the contact load with the toner.The oscillation when the toner runs out is extracted as an electrical output to detect the remaining amount of toner. That's what I do.
ここで、ユニモルフ型振動子5の金属板5bは
第5図に示すようにトナータンク4の内面と面一
になるようにその周辺がケーシング1に支持され
ている。金属板5bをトナータンク4の内面と面
一にするのは、微粉末であるトナーが付着するこ
とによつて金属板の振動が抑圧され、その結果、
トナー残量がないのにあるといつた誤動作を防止
するためである。 Here, the periphery of the metal plate 5b of the unimorph vibrator 5 is supported by the casing 1 so as to be flush with the inner surface of the toner tank 4, as shown in FIG. The reason why the metal plate 5b is made flush with the inner surface of the toner tank 4 is that the vibration of the metal plate is suppressed by the adhesion of fine powder toner, and as a result,
This is to prevent malfunctions in which it is reported that there is no toner remaining when there is no remaining amount.
考案が解決しようとする問題点
ところで、上述したユニモルフ型振動子5は電
圧印加によつて屈曲振動を生じるが、その振動モ
ードのノードラインが、前記振動子の金属板5b
の周辺よりも少し内側に存在しているため、前述
した如く、金属板5bの周辺をケーシングに支持
する構造を採用していると、振動が抑圧されると
ともにケーシング及びトナータンクを通じて振動
漏れを生じることになる。Problems to be Solved by the Invention Incidentally, the above-described unimorph type vibrator 5 generates bending vibration when voltage is applied, but the node line of the vibration mode is located at the metal plate 5b of the vibrator.
Since the metal plate 5b is located slightly inside the periphery of the metal plate 5b, if a structure is adopted in which the periphery of the metal plate 5b is supported by the casing, vibrations will be suppressed and vibrations will leak through the casing and the toner tank. It turns out.
これを解消するために、従来では、第6図に示
す如く重量のある金属リング9を付加質量として
前記金属板周辺近傍のケーシング1に設けるか、
或いは、前記ケーシング1自体を重量のあるダイ
キャスト製としていたが、何れも振動を抑圧して
の振動漏れ防止に他ならず、このような手段で
は、トナー残量の検出感度を高めることができな
いし、付加質量を設けることによるコスト高は否
めない。 In order to solve this problem, conventionally, as shown in FIG. 6, a heavy metal ring 9 is provided as additional mass on the casing 1 near the periphery of the metal plate, or
Alternatively, the casing 1 itself has been made of heavy die-casting, but all these methods do nothing but prevent vibration leakage by suppressing vibrations, and such means cannot increase the detection sensitivity of the remaining amount of toner. However, it is undeniable that the cost increases due to the provision of additional mass.
また、帯電したトナーから金属板を通じて静電
気が回路に流れるため、誤動作や回路損傷の原因
となる。そこで、これを防ぐため、金属板の表面
を樹脂などでコーテイングしているけれども、不
完全でありまたコスト高となつている。 Furthermore, static electricity flows from the charged toner to the circuit through the metal plate, causing malfunctions and circuit damage. In order to prevent this, the surface of the metal plate is coated with resin or the like, but this is not perfect and is expensive.
本考案の目的は、上述の技術的課題を解決し、
簡単な構造で、しかも検出感度を高め、かつ粉体
中の静電気による回路損傷や誤動作を確実に防ぐ
ことができるようにした粉体センサを提供するこ
とである。 The purpose of this invention is to solve the above technical problems,
It is an object of the present invention to provide a powder sensor that has a simple structure, has high detection sensitivity, and can reliably prevent circuit damage and malfunction due to static electricity in the powder.
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本考案は、金属板
の一表面に圧電セラミツクを設けたユニモルフ型
振動子を用いた粉体センサであつて、前記金属板
を、そのノードライン近傍位置で圧電セラミツク
に近づく方向に屈曲形成し、この金属板の他表面
に絶縁薄板を貼着し、この絶縁薄板をセンサケー
シングに貼着したことを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a powder sensor using a unimorph type vibrator in which a piezoelectric ceramic is provided on one surface of a metal plate, the metal plate being The metal plate is bent in a direction approaching the piezoelectric ceramic at a position near the node line, an insulating thin plate is attached to the other surface of the metal plate, and this insulating thin plate is attached to the sensor casing.
作 用
本考案に従えば、ユニモルフ型振動子の金属板
を、ノードライン近傍位置で圧電セラミツクに近
づく方向に屈曲形成し、金属板の圧電セラミツク
が設けられている面とは反対側の面に絶縁薄板を
貼着し、この絶縁薄板をセンサケーシングに貼着
するようにしたので、金属板の振動エネルギーが
絶縁薄板内で減衰し、センサケーシングに伝わら
ない。また金属板に貼着される薄板が絶縁性を有
しているため、粉体が付着しにくく、また粉体が
帯電している場合でも静電気が遮断され、センサ
内の回路に静電気が流入することが防止される。Effect According to the present invention, the metal plate of the unimorph type vibrator is bent in the direction approaching the piezoelectric ceramic at a position near the node line, and the metal plate is bent on the side opposite to the side where the piezoelectric ceramic is provided. Since a thin insulating plate is attached and this thin insulating plate is attached to the sensor casing, the vibration energy of the metal plate is attenuated within the thin insulating plate and is not transmitted to the sensor casing. In addition, since the thin plate attached to the metal plate has insulating properties, it is difficult for powder to adhere to it, and even if the powder is charged, static electricity is blocked, preventing static electricity from flowing into the circuit inside the sensor. This will be prevented.
実施例
第1図は粉体センサ10の断面図であり、第2
図は第1図の矢符A側から見た平面図である。粉
体センサのケーシング30は、合成樹脂から成
り、第1筒部31と、第1筒部31に連なる外向
きフランジ32と、外向きフランジ32に連なる
第2筒部33とを有する。第1筒部31の下端部
には、プリント基板34が取付けられている。こ
のプリント基板34には、発振回路35を構成す
べく複数の回路部品36が実装されている。外向
きフランジ32の上面には、シリコンゴムから成
るシート体37が貼り付けられている。外向きフ
ランジ32には、ねじ38が挿通する挿通孔39
が形成されている。第2筒部33の前面には、第
2筒部33と共通な軸線を有する真円状の開口4
0が形成されており、この開口40を覆いかつ第
2筒部33の前面のほぼ全面に亙つて絶縁薄板4
1が貼着されている。絶縁薄板41は、たとえば
合成樹脂、セラミツク、ガラス等の電気絶縁性材
料から成る。Embodiment FIG. 1 is a sectional view of the powder sensor 10, and the second
The figure is a plan view seen from the arrow A side in FIG. The casing 30 of the powder sensor is made of synthetic resin and has a first cylindrical portion 31 , an outward flange 32 connected to the first cylindrical portion 31 , and a second cylindrical portion 33 connected to the outward flange 32 . A printed circuit board 34 is attached to the lower end of the first cylindrical portion 31 . A plurality of circuit components 36 are mounted on this printed circuit board 34 to form an oscillation circuit 35. A sheet body 37 made of silicone rubber is attached to the upper surface of the outward flange 32. The outward flange 32 has an insertion hole 39 into which the screw 38 is inserted.
is formed. The front surface of the second cylindrical portion 33 has a perfect circular opening 4 having a common axis with the second cylindrical portion 33.
0 is formed, and an insulating thin plate 4 is formed to cover this opening 40 and cover almost the entire front surface of the second cylindrical portion 33.
1 is attached. The insulating thin plate 41 is made of an electrically insulating material such as synthetic resin, ceramic, or glass.
絶縁薄板41の内方側には、ユニモルフ型振動
子42が設けられる。このユニモルフ型振動子4
2は、圧電セラミツク43と、金属板44とから
構成される。金属板44は、第3図に示すように
そのノードラインが位置する部分近傍で屈曲形成
された略円錐台部分45と、円錐台部分45の大
径端部に形成されている外向きフランジ46とを
有する。円錐台部分45は小径部分45aと、周
壁部分45bとを有し、小径部分45aと周壁部
分45bとの成す角θは振動時に周壁部分45b
がケーシング30の内壁に当接しない値に選ばれ
ている。小径部分45aの内表面には、エポキシ
系樹脂などの接着材48によつて圧電セラミツク
43が貼着されている。圧電セラミツク43の小
径部分45aとは反対側の面には、第4図に示す
ように入力電極47aと出力電極47bとを有す
る電極47が備えられる。なお、入出力電極47
a,47bの配置については、種々のパターンを
用いてよく、また圧電セラミツク43自体は公知
のもの、例えばPZTでよい。また第3図におい
て49は前記入力電極47aおよび金属板44に
接続されたリード線であり、50は前記出力電極
47bに接続されたリード線であつて、これから
振動出力を取り出す。 A unimorph type vibrator 42 is provided on the inner side of the thin insulating plate 41. This unimorph type vibrator 4
2 is composed of a piezoelectric ceramic 43 and a metal plate 44. As shown in FIG. 3, the metal plate 44 has a substantially truncated conical portion 45 bent near the portion where the node line is located, and an outward flange 46 formed at the large diameter end of the truncated conical portion 45. and has. The truncated conical portion 45 has a small diameter portion 45a and a peripheral wall portion 45b, and the angle θ formed by the small diameter portion 45a and the peripheral wall portion 45b is equal to the angle θ formed by the peripheral wall portion 45b during vibration.
is selected to a value that does not abut against the inner wall of the casing 30. A piezoelectric ceramic 43 is adhered to the inner surface of the small diameter portion 45a with an adhesive 48 such as epoxy resin. As shown in FIG. 4, an electrode 47 having an input electrode 47a and an output electrode 47b is provided on the surface of the piezoelectric ceramic 43 opposite to the small diameter portion 45a. In addition, the input/output electrode 47
Various patterns may be used for the arrangement of a and 47b, and the piezoelectric ceramic 43 itself may be of a known type, for example PZT. Further, in FIG. 3, 49 is a lead wire connected to the input electrode 47a and the metal plate 44, and 50 is a lead wire connected to the output electrode 47b, from which vibration output is extracted.
このような構成を有するユニモルフ型振動子4
2を取付けるのにあたつては、周壁部分45bが
ケーシング30の内方に位置するようにし、かつ
小径部分45aの中心点と絶縁薄板41の中心点
とが一致するようにし、このような状態で小径部
分45aの外表面を絶縁薄板41の内表面にエポ
キシ系等の接着剤50によつて貼付ける。こうし
て金属板44の小径部分45aの周縁近傍が、ノ
ードラインになるように構成され、これによつて
金属板44に発生した振動エネルギーは、絶縁薄
板41内で減衰し、ケーシング30に伝達するこ
とを可及的に防止することができる。 Unimorph type vibrator 4 having such a configuration
2, make sure that the peripheral wall portion 45b is located inside the casing 30, and that the center point of the small diameter portion 45a and the center point of the thin insulating plate 41 match. Then, the outer surface of the small diameter portion 45a is attached to the inner surface of the thin insulating plate 41 using an adhesive 50 such as epoxy. In this way, the vicinity of the periphery of the small-diameter portion 45a of the metal plate 44 is configured to be a node line, so that the vibration energy generated in the metal plate 44 is attenuated within the thin insulating plate 41 and transmitted to the casing 30. can be prevented as much as possible.
次にトナー補給タンク15の側壁15aの内表
面に絶縁板41がほぼ面一となるように、第2筒
部33を開口16に挿入し、このような状態でね
じ38を側壁15aに螺合させ、センサケーシン
グ30をトナー補給タンク15に固定する。この
ときシート体37は側壁15aの外表面にぴつた
りと当接しているため、トナー補給タンク15内
のトナー13が外部に漏れることがなく、したが
つて複写機の機体内が汚損されることが防止され
る。 Next, the second cylindrical portion 33 is inserted into the opening 16 so that the insulating plate 41 is almost flush with the inner surface of the side wall 15a of the toner supply tank 15, and in this state, the screw 38 is screwed into the side wall 15a. and fix the sensor casing 30 to the toner supply tank 15. At this time, the sheet body 37 is in tight contact with the outer surface of the side wall 15a, so that the toner 13 in the toner supply tank 15 does not leak to the outside, thereby preventing the inside of the copying machine from being contaminated. is prevented.
また絶縁薄板41によつてトナー13からの静
電気が遮断され、回路部品36に流入することが
なく、したがつて回路部品36の損傷や誤動作を
防止できる。また金属板44と絶縁薄板41とは
同軸であるため、検出感度を高めることがきる。
なお、参考までに述べると、金属板44と絶縁薄
板41とが同軸でなくずれている場合には、絶縁
薄板41による振動エネルギーの減衰量が部分的
に異なり、これに起因して金属板44の振動特性
を劣化させる。 Further, the thin insulating plate 41 blocks static electricity from the toner 13 and prevents it from flowing into the circuit components 36, thereby preventing damage to the circuit components 36 and malfunctions. Furthermore, since the metal plate 44 and the insulating thin plate 41 are coaxial, detection sensitivity can be increased.
For reference, when the metal plate 44 and the thin insulating plate 41 are not coaxial but are shifted, the amount of attenuation of vibration energy by the thin insulating plate 41 is partially different, and due to this, the metal plate 44 Deteriorates the vibration characteristics of.
なお、本件考案者の実験結果によれば、開口4
0の径を1とし、金属板44の小径部分45a
の径を2としたとき、
1:2=1:1〜3:1
の範囲で金属板41の振動エネルギーを効果的に
吸収することができた。また1:2=3:2
の場合が最適であつた。 Furthermore, according to the experimental results of the inventor of this case, the opening 4
The diameter of 0 is taken as 1, and the small diameter portion 45a of the metal plate 44
When the diameter of the metal plate 41 is 2, the vibration energy of the metal plate 41 could be effectively absorbed in the range of 1:2=1:1 to 3:1. Also 1:2=3:2
The best case was
前述の実施例では、トナー補給タンク15内の
トナー残量を検出するために、トナー残量センサ
10が用いられたけれども、磁気ブラシ現像装置
の貯留空間14内のトナーの残量を検出するため
に用いてもよく、また排トナーの残量を検出する
ために用いてもよい。また本考案はトナーだけで
なくその他の粉体の残量を検出するためにも好適
に実施することができる。 In the above-described embodiment, the remaining toner amount sensor 10 was used to detect the amount of toner remaining in the toner replenishment tank 15. It may also be used to detect the remaining amount of discharged toner. Further, the present invention can be suitably implemented to detect not only the remaining amount of toner but also other powders.
考案の効果
以上のように本考案によれば、金属板の振動エ
ネルギーは絶縁薄板内で減衰し、センサケーシン
グに伝わらないため、先行技術のようにセンサケ
ーシングに付加質量を付けたり、センサケーシン
ぐ自体を比重の大きい金属等で構成する必要がな
く、したがつて製造コストの低減を図ることがで
きると共に、無負荷時のQを高く維持することが
でき、検出感度を高めることができる。Effects of the invention As described above, according to the invention, the vibration energy of the metal plate is attenuated within the thin insulating plate and is not transmitted to the sensor casing. There is no need for the sensor itself to be made of a metal or the like having a high specific gravity, and therefore manufacturing costs can be reduced, and Q at no load can be maintained high, thereby increasing detection sensitivity.
また絶縁薄板を設けることによつて、粉体が付
着しにくく、したがつて付帯の付着に起因した誤
動作を確実に防止することができ、また帯電した
粉体からの静電気が回路内に流入せず、静電気に
起因した回路損傷や誤動作を確実に防止すること
ができる。 In addition, by providing a thin insulating plate, it is difficult for powder to adhere, and therefore malfunctions caused by incidental adhesion can be reliably prevented, and static electricity from charged powder can not flow into the circuit. First, circuit damage and malfunctions caused by static electricity can be reliably prevented.
第1図は本考案の一実施例としてのトナー残量
センサ10の断面図、第2図は第1図の矢符A側
から見た平面図、第3図はユニモルフ型振動子4
2付近の拡大断面図、第4図は第3図の矢符B側
から見た平面図、第5図は従来のトナー残量セン
サが適用されたトナータンクの断面図、第6図は
従来のトナー残量センサを示す断面図である。
10……トナー残量センサ、15……トナー補
給タンク、30……センサケーシング、41……
絶縁薄板、42……ユニモルフ型振動子。
1 is a sectional view of a remaining toner amount sensor 10 as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view seen from the arrow A side in FIG. 1, and FIG. 3 is a unimorph type vibrator 4.
2 is an enlarged sectional view of the vicinity of 2, FIG. 4 is a plan view seen from the arrow B side of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view of a toner tank to which a conventional remaining toner amount sensor is applied, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the remaining toner amount sensor of FIG. 10... Toner remaining amount sensor, 15... Toner supply tank, 30... Sensor casing, 41...
Insulating thin plate, 42...Unimorph type resonator.
Claims (1)
モルフ型振動子を用いた粉体センサであつて、 前記金属板を、そのノードライン近傍位置で圧
電セラミツクに近づく方向に屈曲形成し、この金
属板の他表面に絶縁薄板を貼着し、この絶縁薄板
をセンサケーシングに貼着したことを特徴とする
粉体センサ。[Claims for Utility Model Registration] A powder sensor using a unimorph type vibrator in which a piezoelectric ceramic is provided on one surface of a metal plate, wherein the metal plate is moved in a direction approaching the piezoelectric ceramic at a position near a node line of the metal plate. A powder sensor characterized in that the metal plate is bent, a thin insulating plate is attached to the other surface of the metal plate, and the thin insulating plate is attached to a sensor casing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7343087U JPH04278Y2 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7343087U JPH04278Y2 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63181925U JPS63181925U (en) | 1988-11-24 |
| JPH04278Y2 true JPH04278Y2 (en) | 1992-01-07 |
Family
ID=30917755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7343087U Expired JPH04278Y2 (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04278Y2 (en) |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP7343087U patent/JPH04278Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63181925U (en) | 1988-11-24 |
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