(57)【要約】    【課題】  ノイズ等による外乱に影響されずに、現像剤を検知することができることを課題とする。    【解決手段】  現像剤を貯蔵する貯蔵部２６０と、貯蔵部２６０の内壁面に取り付けられ検知手段３００とを有し、検知手段３００は、音波発生部３１０と受信部３２０とを備え、音波発生部３１０の周辺には、音波発生部３１０の音波を受信側に反射させるためのカバー部４００が設けられ、受信部３２０は、音波発生部３１０から出力された音波を受信することにより、貯蔵部２６０内の現像剤を検知することを特徴とする。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を貯蔵する貯蔵部と、該貯蔵部の内壁面に取り付けられ検知手段とを有し、
前記検知手段は、音波発生部と受信部とを備え、
前記音波発生部の周辺には、前記音波発生部の音波を前記受信側に反射させるためのカバー部が設けられ、
前記受信部は、前記音波発生部から出力された音波を受信することにより、前記貯蔵部内の現像剤を検知することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記音波発生部は前記現像剤に埋もれない位置に配置され、さらに、前記受信部は前記現像剤を供給しなければならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記音波発生部は前記現像剤を供給しなければならない位置に配置され、さらに、前記受信部は前記現像剤に埋もれない位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記カバー部の下側には、切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記カバー部の切欠部には、前記カバー部内で前記現像剤の滞留を防止するための滞留防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１または４記載の現像装置。
【請求項６】
前記滞留防止手段は、回転軸と前記回転軸に取り付けられた攪拌部とを備えたことを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、プロッタ等の画像形成装置に適用する現像装置に関するものであり、特に、現像剤を検知する現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像装置内に収容された現像剤を検知する構成として、光透過式の構成がある。この構成は、現像剤が収容された現像剤容器を挟んで、発光部と受光部とが配置されている。さらに、発光部と受光部とが対向する位置には、それぞれ光を透過する窓が設けられている。
【０００３】
現像容器に現像剤が充たされている場合は、発光部の光は現像剤で遮られ受光部に到達しない。また、現像剤が消費され、現像容器内に現像剤がなくなると、受光部の光は、光通路を介して、受光部に到達する。このようにして、受光部も出力の変化によって現像剤の残量を検知している。しかし、この構成は、発光部と受光部へのごみの付着や、発光部や受光部の経時変化による検知精度の低下が問題となる。
【０００４】
この問題を解決するために、特許文献２のような構成がある。この構成は、現像剤容器内１０に残検スピーカー１０１と残検マイク１０２を取り付け、残検スピーカー１０１から現像剤容器内１０に向けて音波を発射し、その音響音波を残検マイク１０２で検知する。
【特許文献１】特開平１１−１６７２６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記構成は、現像剤容器内の空き容積の変化に伴い音響音波の波長が変化するという現象を利用して、現像剤の量を検知するため、装置本体を駆動するための駆動源（モータ等）の音等のノイズを拾ってしまい、検知精度が低下してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明は、現像剤を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部の内壁面に取り付けられ検知手段とを有し、検知手段は、音波発生部と受信部とを備え、音波発生部の周辺には、音波発生部の音波を受信側に反射させるためのカバー部が設けられ、受信部は、音波発生部から出力された音波を受信することにより、貯蔵部内の現像剤を検知する。また、請求項２では、音波発生部は前記現像剤に埋もれない位置に配置され、さらに、受信部は現像剤を供給しなければならない位置に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３では、音波発生部は現像剤を供給しなければならない位置に配置され、さらに、受信部は現像剤に埋もれない位置に配置されていることを特徴とする。請求項４では、カバー部の下側には、切欠部が設けられていることを特徴とする。請求項５では、カバー部の切欠部には、カバー部内で現像剤の滞留を防止するための滞留防止手段が設けられていることを特徴とする。請求項６では、滞留防止手段は、回転軸と回転軸に取り付けられた攪拌部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、現像剤を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部の内壁面に取り付けられ検知手段とを有し、検知手段は、音波発生部と受信部とを備え、音波発生部の周辺には、音波発生部の音波を受信側に反射させるためのカバー部が設けられ、受信部は、音波発生部から出力された音波を受信することにより、貯蔵部内の現像剤を検知する。また、請求項２では、音波発生部は前記現像剤に埋もれない位置に配置され、さらに、受信部は現像剤を供給しなければならない位置に配置することにより、ノイズ等による外乱に影響されずに、現像剤を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の現像装置の断面概略図である。図の装置では、現像剤の供給を後に述べる現像剤補給装置から行っている。現像剤補給装置１００は並列に二つ以上配置された現像剤容器１１０と搬送手段１３０とからなる。なお、現像剤容器１１０はひとつであってもよい。また、この現像装置は、非磁性一成分現像剤を使用したクリーナレス接触現像方式よりなる。
【００１０】
各現像剤容器１１０は、現像剤の残量を目で確認できるように半透明性となっており、現像剤容器１１０内の現像剤を送り出すための図示しない搬送羽根を備える。各現像剤容器１１０は、容器の種類を少なくし、コストダウンやリサイクル性の向上を図ることができるように、同じ形状で形成されている。
【００１１】
搬送手段１３０は各現像剤容器１１０が配置されている場所から現像装置側に延びた中空のパイプ状に形成されたものであり、内部にスクリュウ部材１３１が設けられている。スクリュウ部材１３１の軸の一部は搬送手段１３０から突出し、図示しない駆動源に連結されている。また、現像剤補給装置１００から供給された現像剤は、搬送孔１２０を通って、供給パイプ２１０に搬送される。供給パイプに２１０に搬送された現像剤は、現像装置２００の貯蔵部２６０に貯蔵される。貯蔵部２６０は現像装置２００のフレームに取り付けられている。
【００１２】
現像装置２００は、供給パイプ２１０と現像剤担持体２２０と層厚規制手段２３０と現像剤供給手段２４０と攪拌手段２５０とからなる。これらは、貯蔵部２６０内に配置されている。供給パイプ２１０は、現像剤補給装置１００から供給された現像剤を攪拌手段２５０側に搬送するものである。図１、図２に示すように、現像剤担持体２２０は、静電潜像担持体２７０上に形成された静電潜像に現像剤を供給するものであり、ステンレス等の導電性の剛体からなる中心軸２２１の周りに弾性中間層２２２が形成されている。さらに、この弾性中間層２２２の外周に弾性表面層２２３が形成されている。現像剤担持体２２０は、反時計方向に回転し、中心軸２２１は図示しない電源に接続されている。
【００１３】
層厚規制手段２３０は、現像剤供給手段２４０により現像剤担持体２２０上に層状に供給された現像剤の層厚を規制するものである。現像剤担持体２２０の回転方向からみて、現像剤担持体２２０と静電潜像担持体２７０との接触部の上流位置に配置された導電性または半導電性の回転可能なローラからなり、反時計方向に回転する。また、層厚規制手段２３０の適宜箇所には、層厚規制手段２３０の表面に付着した現像剤を掻き取る掻取部材２３１が設けられている。
【００１４】
現像剤供給手段２４０は、現像剤担持体２２０の軸線と並行して配置されている。また、現像剤供給手段２４０は、現像剤担持体２２０の軸線と同一方向に延びる中心軸２４１と、中心軸２４１に軸線方向のスクリュウ状に形成された攪拌翼２４２とを有する。攪拌翼２４２は、時計方向に回転する。また、現像剤供給手段２４０の後方に設けられた攪拌手段２５０もこの現像剤供給手段２４０と同じ構成である。
【００１５】
攪拌手段２５０は、現像剤供給手段２４０と同様に、現像剤担持体２２０の軸線と並行して二つ配置されている。各攪拌手段（２５０ａ、２５０ｂ）の間には、各攪拌手段（２５０ａ、２５０ｂ）を区画し、さらに、供給パイプ２１０から搬送された現像剤が、各々の攪拌手段２５０に搬送されるように、仕切板２５１が設けられている。仕切板２５１には、供給パイプ２１０から搬送された現像剤、現像剤供給手段２４０内および攪拌手段（２５０ａ、２５０ｂ）内にある現像剤が循環できるように連通孔２５２が設けられている。
【００１６】
また、貯蔵部２６０の内壁には、検知手段３００が設けられている。検知手段３００は、貯蔵部２６０内の現像剤の残量を検知するものであり、一定の特性を持った音波を出力する音波発生部３１０とこの音波を受信する受信部３２０とを有する。この実施の形態において、音波発生部３１０はスピーカー、受信部３２０はマイクロフォンである。
【００１７】
図１および図２に示すように、音波発生部３１０と受信部３２０は、攪拌手段２５０の幅からみて、略中央に配置されている。また、音波発生部３１０は受信部３２０よりも上方に配置されている。さらに、受信部３２０は、現像剤を供給しなければならない位置に配置されている。これにより、貯蔵部２６０に現像剤が充たされている場合は、常に、受信部３２０が現像剤に埋もれる状態となっている。なお、この実施の形態において、音波発生部３１０は受信部３２０よりも上方に配置しているが、受信部３２０を音波発生部３１０よりも上方に配置してもよい。
【００１８】
さらに、外部のノイズ、例えば、装置を構成する各手段の作動音を受信部３２０が受信して、誤検知を防止するために、音波発生部３１０は特定の周波数で音波を出力し、受信部３２０は音波発生部３１０から出力された音波を受信できるようになっている。
【００１９】
また、音波発生部３１０と受信部３２０が配置された貯蔵部２６０の空間には、カバー部４００が設けられている。これは、カバー部４００がない場合、音波発生部３１０から出力した音波が、現像剤供給手段２４０、現像剤担持体２２０やこれらの領域に存在する現像剤を検知してしまう可能性がある。このため、限定された一空間内で音波発生部３１０から出力した音波を反射させることにより、受信部３２０において、音波発生部３１０からの音波の受信を良好にすることができる。
【００２０】
カバー部４００は、箱状に形成され、攪拌手段２５０ａの一部、音波発生部３１０および受信部３２０の上方を塞いでいる。さらに、カバー部の下側には切欠部が設けられている。切欠部は、現像剤補給装置１００から補給された現像剤または貯蔵部２６０内の現像剤を、攪拌手段２５０で攪拌した時、受信部３２０側の受信面に現像剤が通過するように形成されている。
【００２１】
この実施の形態において、切欠部４１０は、現像剤がカバー部４００内に導入しやすいように、攪拌手段２５０ａの回転方向に向かうに従って、徐々に攪拌手段２５０ａの軸線方向からみて垂直方向の隙間Ｓが広くなるように形成されている。
【００２２】
この構成により、カバー部４００内部の現像剤の残量位置は、貯蔵部２６０内に貯蔵された現像剤の残量位置と同じ位置となる。また、現像剤が消費されると、カバー部４００内部の現像剤の残量位置は、貯蔵部２６０内に貯蔵された現像剤の残量位置に追従して低くなる。
【００２３】
さらに、カバー部４００の切欠部４１０には、攪拌手段２５０ａから搬送された現像剤が、カバー部４００内で滞留しないように滞留防止手段５００（図２には図示せず）が設けられている。これは、カバー部４００に現像剤が滞留してしまうと、カバー部４００内部の現像剤の残量位置と貯蔵部２６０内に貯蔵された現像剤の残量位置が異なってしまい、正確な現像剤の残量検知を行うことができなくなってしまい、これを防止するためである。
【００２４】
滞留防止手段５００は、回転軸５１０と回転軸５１０にポリエステルフィルム等を取り付けられた攪拌部５２０とからなる。滞留防止手段５００は、独立の駆動源（図示せず）または攪拌手段２５０等の駆動源（図示せず）により、回転軸５１０を所定の方向に回転させて、カバー部４００内に滞留している現像剤を吐出すようになっている。
【００２５】
次に、本発明の現像剤の検知を図２と図３を参照して説明する。図２に示すように、供給パイプ２１０を介して現像剤補給装置１００から現像剤が貯蔵部２６０に補給され場合等、貯蔵部２６０に現像剤がある場合には、現像剤により受信部３２０が埋まった状態となる。これにより、受信部３２０は音波発生部３１０の音波を受信しないため、貯蔵部２６０に現像剤が充たされているものと検知する。
【００２６】
さらに、徐々に現像剤が消費されていくと、例えば、図３に示す状態から図４に示す状態となる。この間に、清掃手段５００は、一定の間隔で、所定時間作動し、受信部３２０の受信面を清掃している。現像剤の消費に伴い、受信部３２０の受信面が現れる。これにより、音波発生部３１０の音波を受信部３２０が受信できる状態となり、この音波を受信することにより、貯蔵部２６０に現像剤が無いものと検知する。  貯蔵部２６０に現像剤が無いものと検知すると、図示しない制御手段は、現像剤補給装置１００を作動させて、貯蔵部２６０に現像剤の補給が行われる。
【００２７】
以上のように、音波発生部３１０から特定の周波数の音波を出力し、その音波を受信部３２０が受信するか否かにより、現像装置２００の貯蔵部２６０に現像剤の有無を検知するため、ノイズ等による外乱に影響されずに、現像剤を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の現像装置の概略図
【図２】図１を矢視Ａからみた図
【図３】貯蔵部に現像剤が充たされている図。
【図４】図３の状態から貯蔵部内の現像剤が消費され受信部が露出している図。
【符号の説明】
【００２９】
１１０  現像剤容器
２２０  現像剤担持体
２６０  貯蔵部
３００  検知手段
３１０  音波発生部
３２０  受信部
４００  カバー部
【図１】
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【図２】
2006154303.tif 000004
【図３】
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【図４】
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