差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置製造方法
2023-05-18 03:09:36 2
差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置。差動變壓器式磁傳感器具備第一線圈層、第二線圈層以及絕緣層。第一線圈層包括具有第一線材的檢測線圈、和具有與第一線材位於同一平面上並與第一線材並行的呈扁平圈繞狀的第二線材的第一驅動線圈。第二線圈層包括具有第三線材的基準線圈、和具有與第三線材位於同一平面上並與第三線材並行的呈扁平圈繞狀的第四線材的第二驅動線圈。第一驅動線圈與第二驅動線圈電連接為：流過第一驅動線圈及第二驅動線圈的驅動電流的朝向相同。檢測線圈與基準線圈電連接為：流過檢測線圈及基準線圈的感應電流的朝向相反。
【專利說明】差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置。
【背景技術】
[0002]在使用墨粉作為顯影劑的圖像形成裝置中，使用磁傳感器，用於檢測墨粉的餘量和濃度。磁傳感器有各種方式，其中的一種是差動變壓器方式的磁傳感器，其具有將驅動線圈、檢測線圈及基準線圈配置在同一磁芯而成的結構。
[0003]通過使用平面線圈作為線圈，能夠實現差動變壓器式磁傳感器的小型化。作為使用了平面線圈的差動變壓器式磁傳感器的一個例子，提出了以下方案:在第一層配置有第一線圈(驅動線圈)，在第二層配置有第二線圈(基準線圈)，在第三層配置有第三線圈(檢測線圈)，在第四層配置有第四線圈(驅動線圈)，並在各層之間配置有絕緣性基板。
【發明內容】
[0004]在使用了平面線圈的差動變壓器式磁傳感器中，因傳感器製造工序中的誤差等原因，驅動線圈、檢測線圈及基準線圈的形成位置有時會出現錯開。因此，在不存在檢測對象的磁體的狀態下，由於不能使穿過檢測線圈的磁通量與穿過基準線圈的磁通量相同，從而導致測量精度下降。特別是當各傳感器的錯開的大小不同時，在不存在檢測對象的磁體的狀態下，穿過檢測線圈的磁通量與穿過基準線圈的磁通量之間的差異，依各傳感器而不同。因此，輸出的大小依各傳感器而產生不均勻而導致測量精度下降。
[0005]本發明的目的在於提供一種差動變壓器式磁傳感器及圖像形成裝置，該差動變壓器式磁傳感器的由平面線圈構成的檢測線圈、基準線圈及驅動線圈的形成位置即使出現錯開，也能夠使各傳感器的輸出大小的不均勻得到抑制。
[0006]本發明所涉及的差動變壓器式磁傳感器具備第一線圈層、第二線圈層和第一絕緣層。上述第一線圈層包括檢測線圈和第一驅動線圈，該檢測線圈具有位於平面上的呈扁平圈繞狀的第一線材，該第一驅動線圈具有與上述第一線材位於同一平面上，並與上述第一線材並行的呈扁平圈繞狀的第二線材。上述第二線圈層包括基準線圈和第二驅動線圈，該基準線圈具有位於平面上的呈扁平圈繞狀的第三線材，該第二驅動線圈具有與上述第三線材位於同一平面上，並與上述第三線材並行的呈扁平圈繞狀的第四線材。上述第一絕緣層配置在上述第一線圈層與上述第二線圈層之間。上述第一驅動線圈與上述第二驅動線圈電連接為:流過上述第一驅動線圈的驅動電流的朝向與流過上述第二驅動線圈的驅動電流的朝向相同；上述檢測線圈與上述基準線圈電連接為:流過上述檢測線圈的感應電流的朝向與流過上述基準線圈的感應電流的朝向相反。
[0007]此外，本發明所涉及的圖像形成裝置具備差動變壓器式磁傳感器。
[0008]本發明中，檢測線圈和第一驅動線圈包含在第一線圈層中，並形成於同一層。因此，在檢測線圈的形成位置出現錯開的情況下，第一驅動線圈的形成位置也會錯開相同量，而在第一驅動線圈的形成位置出現錯開的情況下，則檢測線圈的形成位置也會錯開相同量。因此，檢測線圈與第一驅動線圈之間的相對位置關係並不會發生變化。從而，即使檢測線圈及第一驅動線圈的形成位置出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過檢測線圈的磁通量也不會發生變化。
[0009]同樣地，基準線圈和第二驅動線圈包含在第二線圈層中，並形成於同一層。因此，在基準線圈的形成位置出現錯開的情況下，第二驅動線圈的形成位置也會錯開相同量，而在第二驅動線圈的形成位置出現錯開的情況下，則基準線圈的形成位置也會錯開相同量。因此，基準線圈與第二驅動線圈之間的相對位置關係並不會發生變化。從而，即使基準線圈及第二驅動線圈的形成位置出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過基準線圈的磁通量也不會發生變化。
[0010]如上所述，根據本發明，由平面線圈構成的檢測線圈、第一驅動線圈、基準線圈及第二驅動線圈的形成位置即使出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過檢測線圈的磁通量也不會發生變化，或穿過基準線圈的磁通量也不會發生變化。因此，在不存在檢測對象的狀態下，能夠防止穿過檢測線圈的磁通量與穿過基準線圈的磁通量之間的差異依各差動變壓器式磁傳感器而不同，從而能夠使各差動變壓器式磁傳感器的輸出大小的不均勻得到抑制。
[0011]根據本發明，由平面線圈構成的檢測線圈、基準線圈及驅動線圈的形成位置即使出現錯開，也能夠使各差動變壓器式磁傳感器的輸出大小的不均勻得到抑制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是表示可以應用本發明的一種實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的圖像形成裝置的內部結構的概要的圖；
[0013]圖2是表示圖1所示的圖像形成裝置的結構的框圖；
[0014]圖3是表示差動變壓器式磁傳感器的電路圖的一個例子的圖；
[0015]圖4是表示本發明的第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的結構的立體圖；
[0016]圖5是表示本發明的第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖視圖；
[0017]圖6是表示比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器的結構的立體圖；
[0018]圖7(a)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖畫的例子的圖；
[0019]圖7(b)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖面的例子的圖；
[0020]圖8是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖面的例子的圖；
[0021]圖9是表示本發明的第二實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的結構的立體圖；
[0022]圖10(a)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的第二實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖面的例子的圖；
[0023]圖10(b)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的第二實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的剖面的例子的圖；和[0024]圖11是表示第二實施方式的變形例所涉及的差動變壓器式磁傳感器的結構的立體圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，基於附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。圖1是表示可以應用本發明的一種實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器的圖像形成裝置I的內部結構的概要的圖。圖像形成裝置I例如可以應用於具有複印、列印、掃描及傳真功能的數字複合機。圖像形成裝置I具備裝置主體100、配置於裝置主體100之上的原稿讀取部200、配置於原稿讀取部200之上的原稿供給部300及配置於裝置主體100的上部前面的操作部400。
[0026]原稿供給部300作為自動原稿輸送裝置發揮功能，能夠將放置在原稿放置部301上的多張原稿傳送，以使原稿讀取部200能夠連續地讀取該原稿。
[0027]原稿讀取部200具備搭載有曝光燈等的移動架201、由玻璃等透明部件構成的原稿臺203、未圖示的CCD (Charge CoupledD evice:電荷稱合器件)傳感器及原稿讀取狹縫205。在讀取放置在原稿臺203上的原稿時，一邊使移動架201在原稿臺203的長度方向移動，一邊由CCD傳感器讀取原稿。而在讀取從原稿供給部300供給的原稿的情況下，將移動架201移動到與原稿讀取狹縫205相對的位置，通過原稿讀取狹縫205由CXD傳感器讀取從原稿供給部300傳送來的原稿。CCD傳感器將讀取到的原稿作為圖像數據輸出。
[0028]裝置主體100具備紙張儲放部101、圖像形成部103及定影部105。紙張儲放部101配置於裝置主體100的最下部，並具備能夠儲放紙疊的紙盤107。通過搓紙輥109的驅動，將儲放在紙盤107中的紙疊中的最上面的紙張向紙張搬運通道111傳送。紙張經由紙張搬運通道111，搬運到圖像形成部103。
[0029]圖像形成部103在搬運來的紙張上形成色調劑圖像。圖像形成部103具備感光鼓113、曝光部115、顯影部117及轉印部119。曝光部115根據圖像數據(從原稿讀取部200輸出的圖像數據、從個人計算機發送來的圖像數據、傳真機接收的圖像數據等)，生成調製後的光，並將該光向均勻帶電的感光鼓113的外周面照射。由此，在感光鼓113的外周面上形成與圖像數據對應的靜電潛像。在此狀態下，通過從顯影部117向感光鼓113的外周面提供墨粉，從而在外周面形成與圖像數據對應的色調劑圖像。該色調劑圖像通過轉印部119被轉印到從上述紙張儲放部101搬運來的紙張上。
[0030]轉印有色調劑圖像的紙張被傳送至定影部105。定影部105中，對色調劑圖像及紙張進行加熱和加壓，以使色調劑圖像定影於紙張。紙張排出至堆疊盤121或出紙盤123。由此依上述，圖像形成裝置I對黑白圖像進行印刷。
[0031]操作部400具備操作鍵部401和顯示部403。顯示部403具有觸摸面板功能，顯示包括軟鍵盤的畫面。用戶通過一邊觀看畫面一邊操作軟鍵盤，來進行執行複印等功能所需要的設定等。
[0032]操作鍵部401設有由硬鍵盤構成的操作鍵。具體而言,操作鍵部401設有啟動鍵405、數字鍵407、停止鍵409、復位鍵411、以及用於切換複印、列印、掃描及傳真功能的切換鍵413等。
[0033]啟動鍵405是用於開始複印、傳真發送等動作的鍵。數字鍵407是用於輸入複印份數，傳真號碼等數字的鍵。停止鍵409是用於途中停止複印動作等的鍵。復位鍵411是用於將所設定的內容返回到初始設定狀態的鍵。
[0034]功能切換鍵413具備複印鍵及發送鍵等，並對複印功能、發送功能等進行相互切換的鍵。如果對複印鍵進行操作，則顯示部403顯示複印的初始畫面。如果對發送鍵進行操作，則顯示部403顯示傳真發送及郵件發送的初始畫面。
[0035]圖2是表示圖1所示的圖像形成裝置I的結構的框圖。圖像形成裝置I具有通過母線使裝置主體100、差動變壓器式磁傳感器3、墨粉盒127、原稿讀取部200、原稿供給部300、操作部400、控制部500及通信部600相互連接而成的結構。由於對裝置主體100、原稿讀取部200、原稿供給部300及操作部400已作過說明，因此省略其說明。
[0036]墨粉盒127收容有墨粉(磁性的單一成分顯影劑)，墨粉從墨粉盒127補充給顯影部 117。 [0037]差動變壓器式磁傳感器3檢測顯影部117內的墨粉高度的變化，並據此測量顯影部117內的墨粉餘量。對差動變壓器式磁傳感器3，隨後進行詳細說明。
[0038]控制部500 具備 CPU (Central Processing Unit,中央處理器)、ROM (Read OnlyMemory,只讀存儲器)、R A M(Random Access Memory,隨機存取存儲器)及圖像存儲器等。CPU對於圖像形成裝置I的裝置主體100等上述構成要素執行使圖像形成裝置I動作所必要的控制。ROM存儲有圖像形成裝置I的動作控制所需要的軟體。RAM用於暫時存儲執行軟體時產生的數據、以及存儲應用軟體等。圖像存儲器暫時存儲圖像數據(從原稿讀取部200輸出的圖像數據、從個人計算機發送來的圖像數據、傳真接收的圖像數據等)。
[0039]通信部600具備傳真通信部601及網絡I / F部603。傳真通信部601具備控制與對方傳真機之間的電話線路的連接的NCU(Network Control Unit,網絡控制單元)、以及對傳真通信用信號進行調製解調的調製解調電路。傳真通信部601與電話線路605連接。
[0040]網絡I / F 部 603 與 L A N (Local Area Network，區域網)607 連接。網絡 I /F部603是通信接口電路，用於在與連接於L A N607的個人計算機等終端裝置之間執行通?目。
[0041]圖3是表示差動變壓器式磁傳感器3 (以下，有時也記載為磁傳感器3)的電路圖的一個例子的圖。差動變壓器式磁傳感器3具備檢測線圈4、第一驅動線圈5、基準線圈6、第二驅動線圈7、振蕩電路11、放大電路12、電阻器13及電容器14。
[0042]振蕩電路11生成驅動第一驅動線圈5及第二驅動線圈7的高頻驅動電流。第一驅動線圈5與第二驅動線圈7串聯連接。第一驅動線圈5的一端與第二驅動線圈7的一端連接為:當驅動電流流過第一驅動線圈5及第二驅動線圈7時，第一驅動線圈5所生成的磁通與第二驅動線圈7所生成的磁通的朝向相同(換言之，流過第一驅動線圈5及第二驅動線圈7的驅動電流的朝向是互為相同的朝向)。由此，第一驅動線圈5所生成的磁通與第二驅動線圈7所生成的磁通不會相互抵消。第一驅動線圈5的另一端及第二驅動線圈7的另一端與振蕩電路11連接。
[0043]檢測線圈4與第一驅動線圈5磁耦合。基準線圈6與第二驅動線圈7磁耦合。檢測線圈4的一端與基準線圈6的一端串聯差動連接。換言之，檢測線圈4與基準線圈6電連接為:流過檢測線圈4及基準線圈6的感應電流的朝向互為相反。由此，差動電壓VO =基準線圈6的電動勢Vl-檢測線圈4的電動勢V2)被輸入到放大電路12。
[0044]檢測線圈4的另一端經由電容器14與放大電路12連接，而基準線圈6的另一端經由電阻器13與放大電路12連接。電阻器13與放大電路12內的雙極電晶體的基極連接，並用於放大電路12的放大率的設定。
[0045]電容器14具有從差動電壓VO中去掉直流分量的功能。由此，僅有差動電壓VO的交流分量被輸入到放大電路12。
[0046]對磁傳感器3的動作進行簡要說明。如果振蕩電路11所生成的驅動電流流過第一驅動線圈5及第二驅動線圈7，則基準線圈6中產生電動勢VI，檢測線圈4中產生電動勢V2。如果檢測線圈4付近存在墨粉，則由於電動勢V2大於電動勢VI，差動電壓VO不會成為0V。通過放大電路12放大差動電壓V0，並使用從放大電路12輸出的信號，來檢測出墨
粉餘量。
[0047]接著，參照圖4、圖5及圖8，對可以作為磁傳感器3應用的本發明的第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3a(以下，有時也記載為磁傳感器3a)進行說明。圖4是表示磁傳感器3a的結構的立體圖。圖5是磁傳感器3a的剖視圖。
[0048]磁傳感器3a具備第一線圈層21、第二線圈層23及第一絕緣層25。
[0049]第一線圈層21具有第一線材4a及第二線材5a。第一線材4a和第二線材5a位於同一平面上(上絕緣膜25a的表面上)，並行著朝相同方向卷繞成渦旋狀。S卩，第一線材4a和第二線材5a卷繞成雙重渦旋狀。
[0050]第一線材4a以端子4b作為起點，從磁傳感器3a的第一線圈層21的上側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第一線材4a構成作為平面狀線圈的檢測線圈4。
[0051]第二線材5a以端子5b作為起點，從磁傳感器3a的第一線圈層21的上側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第二線材5a構成作為平面狀線圈的第一驅動線圈5。
[0052]第二線圈層23具有第三線材6a及第四線材7a。第三線材6a和第四線材7a位於同一平面上(下絕緣膜25c的表面上)，並行著朝相同方向卷繞成渦旋狀。S卩，第三線材6a和第四線材7a卷繞成雙重渦旋狀。
[0053]第三線材6a以端子6b作為起點，從磁傳感器3a的第一線圈層21側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第三線材6a構成作為平面狀線圈的基準線圈6。
[0054]第四線材7a以端子7b作為起點，從磁傳感器3a的第一線圈層21側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化，併到達終點的端子7c。由第四線材7a構成作為平面狀線圈的第二驅動線圈7。
[0055]絕緣層25配置於第一線圈層21與第二線圈層23之間。絕緣層25具備上絕緣膜25a、中間絕緣膜25b及下絕緣膜25c。
[0056]在上絕緣膜25a的表面形成有第一線圈層21。在下絕緣膜25c的表面形成有第二線圈層23。中間絕緣膜25b形成於上絕緣膜25a與下絕緣膜25c之間。在第一實施方式中，絕緣層25作為第一絕緣層發揮功能。
[0057]第一驅動線圈5與第二驅動線圈7電連接為:流過第一驅動線圈5的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈7的驅動電流的朝向相同。為了實現該目的，使第一驅動線圈5的端子5b與第二驅動線圈7的端子7c電連接。[0058]具體地說，連接插頭27a貫穿上絕緣膜25a而形成。連接插頭27b貫穿中間絕緣膜25b及下絕緣膜25c而形成。連接插頭27c貫穿下絕緣膜25c而形成。
[0059]第一驅動線圈5的端子5b與連接插頭27a電連接。第二驅動線圈7的端子7c與連接插頭27b電連接。連接插頭27a與位於第一驅動線圈5的內側的端子5b連接,連接插頭27b與位於第二驅動線圈7的外側的端子7c連接。由於連接插頭27a沿上絕緣膜25a表面的法線方向延伸，連接插頭27b沿下絕緣膜25c表面的法線方向延伸，所以不能使連接插頭27a與連接插頭27b直接連接。因此，連接插頭27a與連接插頭27b通過形成於中間絕緣膜25b之上的布線29a而電連接。
[0060]由於第二驅動線圈7的端子7b位於第二驅動線圈7的內側，所以在第二線圈層23上不能設置用於將端子7b與第二驅動線圈7的外部的元件連接的布線。因此，在下絕緣膜25c之上形成布線29b，通過連接插頭27c使布線29b與端子7b電連接。
[0061]檢測線圈4與基準線圈6電連接為:流過檢測線圈4的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。為了實現該目的，通過貫穿絕緣層25而形成的連接插頭27d,來使檢測線圈4的端子4b與基準線圈6的端子6b電連接。
[0062]如圖5所示，在檢測線圈4、第一驅動線圈5、基準線圈6及第二驅動線圈7的形成位置沒有出現錯開的情況下，檢測線圈4的中心C2及基準線圈6的中心C3位於磁通的中心Cl上，該磁通是通過使驅動電流流過第一驅動線圈5及第二驅動線圈7而產生的。
[0063]第一實施方式所涉及的磁傳感器3a中，第一線材4a、第二線材5a、第三線材6a及第四線材7a向相同的朝向卷繞成渦旋狀。然而，也可以是第三線材6a及第四線材7a所卷繞的朝向與第一線材4a及第二線材5a所卷繞的朝向相反的結構。原因是，即使採用這樣的結構，通過改變第一驅動線圈5與第二驅動線圈7的連接方式，能夠使流過第一驅動線圈5的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈7的驅動電流的朝向相同，並通過改變檢測線圈4與基準線圈6的連接方式，能夠使流過檢測線圈4的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。
[0064]參照圖6、圖7 (a)及圖7 (b)，通過與比較例的差動變壓器式磁傳感器902相比，對第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3a的效果進行說明。對於構成比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器902的要素中與構成第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3a的要素相同的要素，除百位數標記以外，標註相同的標記。
[0065]圖6是表示比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器902的結構的立體圖。在比較例的磁傳感器902中，第一驅動線圈905形成於上絕緣膜925a與中間絕緣膜925b之間。第二驅動線圈907形成於中間絕緣膜925b與下絕緣膜925c之間。S卩，第一驅動線圈905形成於與檢測線圈904不同的層。第二驅動線圈907形成於與基準線圈906不同的層。
[0066]第一驅動線圈905的端子905b與第二驅動線圈907的端子907b，通過貫穿中間絕緣膜925b而形成的連接插頭927e而電連接。由此，使得流過第一驅動線圈905的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈907的驅動電流的朝向相同。
[0067]檢測線圈904的端子904b與基準線圈906的端子906b，通過貫穿絕緣層925而形成的連接插頭927f而電連接。由此，使得流過檢測線圈904的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。
[0068]圖7(a)及圖7(b)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的圖6所示的比較例所涉及的差動變壓器式磁傳感器902的剖面的例子的圖。圖7(a)是表示檢測線圈904的形成位置出現錯開的例子，圖7(b)是表示第一驅動線圈905的形成位置出現錯開的例子。
[0069]如果檢測線圈904或第一驅動線圈905的形成位置出現錯開，則在不存在檢測對象的墨粉(磁體)的狀態下，穿過檢測線圈904的磁通量比穿過基準線圈906的磁通量變小，穿過檢測線圈904的磁通量與穿過基準線圈906的磁通量不會相等。換言之，在不存在檢測對象的墨粉的狀態下，流過檢測線圈904的感應電流比流過基準線圈906的感應電流變小，流過檢測線圈904的感應電流與流過基準線圈906的感應電流不會相等。如果線圈形成位置的錯開的大小依各磁傳感器902而不同，則在穿過檢測線圈904的磁通量與穿過基準線圈906的磁通量之間的差異產生不均勻，導致各磁傳感器902的輸出不同。因此，導致測量精度下降。
[0070]圖8是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的第一實施方式所涉及的磁傳感器3a的剖面的例子的圖。如前面所述地，圖5是在線圈的形成位置沒有出現錯開的狀態下的第一實施方式所涉及的磁傳感器3a的剖面的例子的圖。將圖5與圖8作對比便可得知，在圖8中，檢測線圈4及第一驅動線圈5的形成位置出現錯開。
[0071]如上所述，在第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3a中，檢測線圈4和第一驅動線圈5包含在第一線圈層21中，形成於同一層。因此，在形成檢測線圈4及第一驅動線圈5時，當檢測線圈4的形成位置出現錯開時，第一驅動線圈5的形成位置也會錯開相同量，而當第一驅動線圈5的形成位置出現錯開時，則檢測線圈4的形成位置也會錯開相同量。這樣，檢測線圈4與第一驅動線圈5之間的相對位置關係並不會發生變化。因此，SP使檢測線圈4及第一驅動線圈5的形成位置出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過檢測線圈4的磁通量也不會發生變化。
[0072]同樣地，基準線圈6和第二驅動線圈7包含在第二線圈層23中，形成於同一層。因此，在形成基準線圈6及第二驅動線圈7時，當基準線圈6的形成位置出現錯開時，第二驅動線圈7的形成位置也會錯開相同量，而當第二驅動線圈7的形成位置出現錯開時，則基準線圈6的形成位置也會錯開相同量。這樣，基準線圈6與第二驅動線圈7之間的相對位置關係並不會發生變化。因此，即使基準線圈6及第二驅動線圈7的形成位置出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過基準線圈6的磁通量也不會發生變化。
[0073]如上所述，根據第一實施方式，由平面線圈構成的檢測線圈4、第一驅動線圈5、基準線圈6及第二驅動線圈7的形成位置即使出現錯開，在不存在檢測對象物的狀態下，穿過檢測線圈4的磁通量也不會發生變化，或穿過基準線圈6的磁通量也不會發生變化。因此，在不存在檢測對象的狀態下，能夠防止穿過檢測線圈4的磁通量與穿過基準線圈6的磁通量之間的差異依各差動變壓器式磁傳感器3a而不同，從而能夠使各差動變壓器式磁傳感器3a的輸出大小的不均勻得到抑制。
[0074]接著，參照圖9及圖10，對第二實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3b (以下，有時也記載為磁傳感器3b)與第一實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3a的不同之處進行重點說明。在第一實施方式中，分別形成有一個第一線圈層21和一個第二線圈層23，而在第二實施方式中，分別形成有二個第一線圈層21和二個第二線圈層23。
[0075]此外，這裡，以所形成的第一線圈層21和第二線圈層23的數量分別是二個的結構為例進行說明，但也可以將這些數量為大於2的整數的結構應用於第二實施方式。這種情況下構成為:多個第一線圈層21與絕緣層(第二絕緣層)交替地層疊，絕緣層(第二絕緣層)分別夾在多個第一線圈層21中的二個第一線圈層21之間；此外，多個第二線圈層23與絕緣層(第三絕緣層)交替地層疊，絕緣層(第三絕緣層)分別夾在多個第二線圈層23中的二個第二線圈層23之間。此外，優選為第一線圈層21的數量為多個，並與第二線圈層23的數量相等。另外，這裡，對於構成第二實施方式所涉及的磁傳感器3b的要素中與構成第一實施方式所涉及的磁傳感器3a的要素相同的要素，標註相同的標記。
[0076]圖9是表不磁傳感器3b的結構的立體圖。第一線圈層21a及第一線圈層21b均包括檢測線圈4和第一驅動線圈5。第二線圈層23a及第二線圈層23b均包括基準線圈6和第二驅動線圈7。
[0077]第一線圈層21a形成於上絕緣膜25a的上表面。第一線圈層21b形成於上絕緣膜25a與中間絕緣膜25b之間。第二線圈層23b形成於中間絕緣膜25b與下絕緣膜25c之間。第二線圈層23a形成於下絕緣膜25c的下表面(即，下絕緣膜25c的表面中的與形成有第二線圈層23b的表面相反側的表面)。
[0078]如果從上絕緣膜25a和下絕緣膜25c的角度說明，上絕緣膜25a形成於第一線圈層21a與第一線圈層21b之間(上絕緣膜25a層疊為:在中間絕緣膜25b的一個表面側，夾在第I線圈層21a與21b之間)。下絕緣膜25c形成於第二線圈層23a與第二線圈層23b之間(下絕緣膜25c層疊為:在中間絕緣膜25b的另一個表面側，夾在第2線圈層23a與23b之間)。在第二實施方式中，中間絕緣膜25b作為第一絕緣層發揮功能，上絕緣膜25a作為第二絕緣層發揮功能，下絕緣膜25c作為第三絕緣層發揮功能。
[0079]在磁傳感器3b中，按照第一線圈層21a、上絕緣膜25a、第一線圈層21b、中間絕緣膜25b、第二線圈層23b、下絕緣膜25c、第二線圈層23a的順序依次層疊。
[0080]第一線圈層21a與第一線圈層21b的不同之處在於線材所卷繞的朝向。在第一線圈層21a中，第一線材4a以端子4b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a的上側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第一線材4a構成作為平面狀線圈的檢測線圈4。第二線材5a以端子5b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a的上側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第二線材5a構成作為平面狀線圈的第一驅動線圈5。
[0081]另一方面，在第一線圈層21b中，第一線材4a以端子4b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿順時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第一線材4a構成作為平面狀線圈的檢測線圈4。第二線材5a以端子5b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿順時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第二線材5a構成作為平面狀線圈的第一驅動線圈5。
[0082]第二線圈層23a與第二線圈層23b的不同之處在於線材所卷繞的朝向。第二線圈層23a中，第三線材6a以端子6b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第三線材6a構成作為平面狀線圈的基準線圈6。第四線材7a以端子7b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿逆時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第四線材7a構成作為平面狀線圈的第二驅動線圈7。
[0083]另一方面，第二線圈層23b中，第三線材6a以端子6b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿順時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第三線材6a構成作為平面狀線圈的基準線圈6。第四線材7a以端子7b作為起點，從磁傳感器3b的第I線圈層21a側觀察時，以沿順時針方向使渦旋的半徑變大的方式被圖案化。由第四線材7a構成作為平面狀線圈的第二驅動線圈7。
[0084]在第一線圈層21a、21b中，各第一驅動線圈5以一筆畫成狀地電連接為:流過各第一驅動線圈5的驅動電流的朝向互為相同。為了實現該目的，第一線圈層21a的第一驅動線圈5的端子5b與第一線圈層21b的第一驅動線圈5的端子5b，通過貫穿上絕緣膜25a而形成的連接插頭27g而電連接。
[0085]在第一線圈層21a、21b中，各檢測線圈4以一筆畫成狀地電連接為:流過各檢測線圈4的感應電流的朝向互為相同。為了實現該目的，第一線圈層21a的檢測線圈4的端子4b與第一線圈層21b的檢測線圈4的端子4b，通過貫穿上絕緣膜25a而形成的連接插頭27h而電連接。
[0086]在第二線圈層23a、23b中，各第2驅動線圈7以一筆畫成狀地電連接為:流過各第二驅動線圈7的驅動電流的朝向互為相同。為了實現該目的，第二線圈層23a的第二驅動線圈7的端子7b與第二線圈層23b的第二驅動線圈7的端子7b，通過貫穿下絕緣層25c而形成的連接插頭27i而電連接。
[0087]在第二線圈層23a、23b中，各基準線圈6以一筆畫成狀地電連接為:流過各基準線圈6的感應電流的朝向互為相同。為了實現該目的，第二線圈層23a的基準線圈6的端子6b與第二線圈層23b的基準線圈6的端子6b，通過貫穿下絕緣膜25c而形成的連接插頭27 j而電連接。
[0088]第一線圈層21b的第一驅動線圈5的端子5c位於第一驅動線圈5的外側。第二線圈層23a的第二驅動線圈7的端子7c位於第二驅動線圈7的外側。端子5c與端子7c通過貫穿中間絕緣膜25b及下絕緣膜25c而形成的連接插頭27k而電連接。由此，使得流過第一驅動線圈5的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈7的驅動電流的朝向相同。
[0089]第一線圈層21b的檢測線圈4的端子4c位於檢測線圈4的外側。第二線圈層23b的基準線圈6外側的端子6c位於基準線圈6的外側。端子4c與端子6c通過貫穿中間絕緣膜25b而形成的連接插頭271而電連接。由此，使得流過檢測線圈4的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。
[0090]根據第二實施方式，由於第一線圈層和第二線圈層分別有二個(第一線圈層21a、21b、第二線圈層23a、23b)，所以能夠不增加磁傳感器3b的面積而增大磁傳感器3b的輸出。
[0091]此外，根據第二實施方式，能夠減少各磁傳感器3b的輸出大小的不均勻。參照圖10對該效果進行詳細說明。
[0092]圖10(a)及圖10(b)是表示線圈的形成位置出現錯開的狀態下的第二實施方式所涉及的差動變壓器式磁傳感器3b的剖面的例子的圖。圖10(a)是表示第一線圈層21a的檢測線圈4及第一驅動線圈5的形成位置出現錯開的例子，圖10(b)是表示第一線圈層21b的檢測線圈4及第一驅動線圈5的形成位置出現錯開的例子。
[0093]在第二實施方式中，磁通穿過檢測線圈4，該磁通是由流過同一層的第一驅動線圈5及其他層的第一驅動線圈5的驅動電流而產生的。在圖10(a)的情況下，在形成位置出現錯開的第一線圈層21a的檢測線圈4中，由流過形成位置沒有出現錯開的第一線圈層21b的第一驅動線圈5的驅動電流而產生的磁通的穿過量下降。
[0094]然而，如第一實施方式中所述，在形成位置出現錯開的第一線圈層21a的檢測線圈4中，由流過同一層(第一線圈層21a)的第一驅動線圈5的驅動電流而產生的磁通的穿過量不變。因此，與如圖7(a)及圖7(b)所示的比較例中的僅是檢測線圈4或第一驅動線圈5的形成位置出現錯開的情況相比，在不存在檢測對象物的狀態下，能夠減小穿過檢測線圈4的磁通量與穿過基準線圈6的磁通量之間的差異。對於圖10(b)所示的、第一線圈層21b的檢測線圈4及第一驅動線圈5的形成位置出現錯開的情況而言，也是一樣。
[0095]此外，基準線圈6也可與檢測線圈4同樣地說明。磁通穿過基準線圈6，該磁通是由流過同一層的第二驅動線圈7及其他層的第二驅動線圈7的驅動電流而產生的。雖然未圖示，以第二線圈層23a的基準線圈6及第二驅動線圈7的形成位置出現錯開的情況為例進行說明。在第二線圈層23a的基準線圈6中，由流過形成位置沒有出現錯開的第二線圈層23b的第二驅動線圈7的驅動電流而產生的磁通的穿過量下降。
[0096]然而，與第一實施方式中所述同樣地，在第二線圈層23a的基準線圈6中，由流過同一層(第二線圈層23a)的第二驅動線圈7的驅動電流而產生的磁通的穿過量不變。因此，與僅是基準線圈6或第二驅動線圈7的形成位置出現錯開的情況相比，在不存在檢測對緣物的狀態下，能夠減小穿過檢測線圈4的磁通量與穿過基準線圈6的磁通量之間的差異。
[0097]如上所述，根據第二實施方式，當由平面線圈構成的檢測線圈4、第一驅動線圈5、基準線圈6以及第二驅動線圈7的形成位置出現錯開時，在不存在檢測對象物的狀態下，能夠減小穿過檢測線圈4的磁通量與穿過基準線圈6的磁通量之間的差異。因此，能夠減小各差動變壓器式磁傳感器3b的輸出大小的不均勻。
[0098]這裡，參照圖11，對第二實施方式的變形例進行說明。圖11是表示第二實施方式的變形例所涉及的差動變壓器式磁傳感器3c的結構的立體圖。磁傳感器3c與圖9所示的第二實施方式所涉及的磁傳感器3b的不同之處在於，第二線圈層23a與第二線圈層23b的位置相反。
[0099]第一線圈層21b的第一驅動線圈5的端子5c與第二線圈層23a的第二驅動線圈7的端子7c，通過貫穿中間絕緣膜25b而形成的連接插頭27m而電連接。由此，使得流過第一驅動線圈5的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈7的驅動電流的朝向相同。
[0100]第一線圈層21b的檢測線圈4的端子4c與第二線圈層23b的基準線圈6的端子6c，通過貫穿中間絕緣膜25b及下絕緣膜25c而形成的連接插頭27η而電連接。由此，使得流過檢測線圈4的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。
[0101]這樣，在變形例中，通過在第二實施方式所涉及的磁傳感器3b中改變第一驅動線圈5與第二驅動線圈7的連接方式，來使流過第一驅動線圈5的驅動電流的朝向與流過第二驅動線圈7的驅動電流的朝向相同。
[0102]同樣地在變形例中，通過在第二實施方式所涉及的磁傳感器3b中改變檢測線圈4與基準線圈6的連接方式，來使流過檢測線圈4的感應電流的朝向與流過基準線圈6的感應電流的朝向相反。
[0103]變形例所涉及的磁傳感器3c具有與第二實施方式所涉及的磁傳感器3b相同的效
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【權利要求】
1.一種差動變壓器式磁傳感器，其特徵在於，具備: 第一線圈層，該第一線圈層包括檢測線圈和第一驅動線圈，該檢測線圈具有位於平面上的呈扁平圈繞狀的第一線材，該第一驅動線圈具有與上述第一線材位於同一平面上，並與上述第一線材並行的呈扁平圈繞狀的第二線材； 第二線圈層，該第二線圈層包括基準線圈和第二驅動線圈，該基準線圈具有位於平面上的呈扁平圈繞狀的第三線材，該第二驅動線圈具有與上述第三線材位於同一平面上，並與上述第三線材並行的呈扁平圈繞狀的第四線材；和 第一絕緣層，該第一絕緣層配置於上述第一線圈層與上述第二線圈層之間， 上述第一驅動線圈與上述第二驅動線圈電連接為:流過上述第一驅動線圈的驅動電流的朝向與流過上述第二驅動線圈的驅動電流的朝向相同， 上述檢測線圈與上述基準線圈電連接為:流過上述檢測線圈的感應電流的朝向與流過上述基準線圈的感應電流的朝向相反。
2.根據權利要求1所述的差動變壓器式磁傳感器，其特徵在於， 上述第一線圈層的數量和上述第二線圈層的數量是多個且數量相同， 該差動變壓器式磁傳感器還具備: 第二絕緣層，在上述第一絕緣層的一個表面側，夾在多個上述第一線圈層中的二個第一線圈層之間；和 第三絕緣層，在上述第一絕緣層的另一表面側，夾在多個上述第二線圈層中的二個第二線圈層之間， 多個上述第一線圈層的各上述第一驅動線圈彼此電連接為:流過多個上述第一線圈層的各上述第一驅動線圈的驅動電流的朝向互為相同， 各上述第二線圈層的上述第二驅動線圈彼此電連接為:流過多個上述第二線圈層的各上述第二驅動線圈的驅動電流的朝向互為相同， 多個上述第一線圈層的各上述檢測線圈彼此電連接為:流過多個上述第一線圈層的各上述檢測線圈的感應電流的朝向互為相同， 多個上述第二線圈層的各上述基準線圈彼此電連接為:流過多個上述第二線圈層的各上述基準線圈的感應電流的朝向互為相同。
3.根據權利要求2所述的差動變壓器式磁傳感器，其特徵在於: 上述第一線圈層的數量和上述第二線圈層的數量分別是二個， 按照上述二個第一線圈層中的一個、上述第二絕緣層、上述二個第一線圈層中的另一個、上述第一絕緣層、上述二個第二線圈層中的一個、上述第三絕緣層、上述二個第二線圈層中的另一個的順序依次層疊。
4.一種圖像形成裝置，其特徵在於，具備: 根據權利要求1至3中任一項所述的差動變壓器式磁傳感器。
【文檔編號】H04N1/00GK103712636SQ201310470335
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月3日 優先權日:2012年10月4日
【發明者】相川行浩 申請人:京瓷辦公信息系統株式會社