(57)【要約】【課題】  現像剤容器等のコストの低減が求められていた。【解決手段】  そこで、静電容量を用いて現像剤量を検出するため電極に導電樹脂シートを用いる現像剤容器等を提供するものである。  また、撹拌部材の回転方向の上流側に位置する導電樹脂シートの側面の少なくとも一部が、現像剤容器に固定されている。  また、撹拌部材の回転方向の上流側に位置する導電樹脂シートの第１の側面と、前記第１の側面と対向する現像剤容器の第２の側面と、が設けられ、かつ撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する第１の側面部分と撹拌軸との距離が、撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する第２の側面部分と前記撹拌軸との距離と、同じ又は長い。【選択図】  図１
2015064441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤容器であって、
前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記撹拌部材が回転する際に前記撹拌部材と接触するように配置され、静電容量を用いて現像剤量を検出するための導電樹脂シートと、を有し、
前記撹拌部材の回転方向の上流側に位置する前記導電樹脂シートの側面の少なくとも一部が、前記現像剤容器に固定されていることを特徴とする現像剤容器。
【請求項２】
現像剤を収容する現像剤容器であって、
前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記撹拌部材が回転する際に前記撹拌部材と接触するように配置され、静電容量を用いて現像剤量を検出するための導電樹脂シートと、を有し、
前記撹拌部材の回転方向の上流側に位置する前記導電樹脂シートの第１の側面と、前記第１の側面と対向する前記現像剤容器の第２の側面と、が設けられ、かつ
前記撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する第１の側面部分と前記撹拌軸との距離が、前記撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する前記第２の側面部分と前記撹拌軸との距離と、同じ又は長いことを特徴とする現像剤容器。
【請求項３】
前記導電樹脂シートを有する枠体を有し、
使用時における重力方向において、前記撹拌軸と対向する前記導電樹脂シートの面の高さが、前記導電樹脂シートと隣接しかつ前記撹拌軸と対向する枠体の面の高さと、同じ又は低いことを特徴とする請求項２記載の現像剤容器。
【請求項４】
前記導電樹脂シートの少なくとも一部が埋め込まれた枠体を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像剤容器
【請求項５】
前記導電樹脂シートに用いられている樹脂と前記枠体に用いられている樹脂と相容性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項６】
前記導電樹脂シートに用いられている樹脂が接着性を有する樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項７】
前記導電樹脂シートの前記側面の厚さ方向の側面長さに対して８０％以上の長さ部分が前記現像剤容器と固定されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤容器。
【請求項８】
前記導電樹脂シートの前記側面の面積の８０％以上が前記現像剤容器に固定されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤容器。
【請求項９】
前記第１の側面の少なくとも一部が、前記第２の側面に固定されていることを特徴とする請求項２記載の現像剤容器。
【請求項１０】
前記導電樹脂シートと対向する位置に静電容量を用いて現像剤量を検出するための電極を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像剤容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像剤容器と、請求項１１記載の現像装置と、のうちのいずれか１つと、
現像剤像を担持する像担持体と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像剤容器と、請求項１１記載の現像装置と、請求項１２記載のプロセスカートリッジと、のうちのいずれか１つと、
転写材に現像剤像を転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を検出することで現像剤量を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置では、現像剤（以下、トナーという）が消費された場合にユーザーに報知するためのトナー残量検出手段が設けられているものが多い。このトナー残量検出手段の一方式としては、現像容器内に配置した複数の電極間の静電容量の変化を検出し、トナー量を検出する方式がある。これらの電極の構成は、現像剤担持体と所定の間隔をおいて電極板を配置し、現像剤担持体との間の静電容量を検出する電極板検出型の方法が一般的である。
【０００３】
また、トナーの残量検知精度の向上のため、特許文献１にあるように比較回路との比較を行う方法が提案されている。さらに、特許文献２にあるように比較回路を設けた上で、さらに撹拌周期を加味する方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９００６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４６１２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、これらのトナー残量を検出する装置はコストが高く、更なるコスト低減が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、現像剤を収容する現像剤容器であって、前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材が回転する際に前記撹拌部材と接触するように配置され、静電容量を用いて現像剤量を検出するための導電樹脂シートと、を有し、前記撹拌部材の回転方向の上流側に位置する前記導電樹脂シートの側面の少なくとも一部が、前記現像剤容器に固定されている現像剤容器を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、現像剤を収容する現像剤容器であって、前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材が回転する際に前記撹拌部材と接触するように配置され、静電容量を用いて現像剤量を検出するための導電樹脂シートと、を有し、前記撹拌部材の回転方向の上流側に位置する前記導電樹脂シートの第１の側面と、前記第１の側面と対向する前記現像剤容器の第２の側面と、が設けられ、かつ前記撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する第１の側面部分と前記撹拌軸との距離が、前記撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する前記第２の側面部分と前記撹拌軸との距離と、同じ又は長い現像剤容器を提供するものである。
【０００８】
さらに、本発明は、導電樹脂シートを用いた現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＳＵＳ板を導電樹脂シートに置き換えることにより、コストの低減が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１と比較例１におけるアンテナ部材付近の拡大断面図である。
【図２】実施例１に係る現像装置を有する画像形成装置の概略構成図である。
【図３】実施例１に係るトナー残量検出手段の概略構成断面図である。
【図４】実施例３に係わる導電樹脂シートと現像剤容器の枠体との関係図である。
【図５】実施例１に係るトナー残量と静電容量との関係図である。
【図６】実施例１と比較例１におけるトナー残量と静電容量との関係図である。
【図７】実施例２におけるアンテナ部材１４付近の拡大断面図である。
【図８】実施例３におけるアンテナ部材１４付近の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
＜画像形成装置及び画像形成プロセス説明＞
図２に本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真方式のレーザービームプリンタの概略構成を示す。
【００１２】
本実施例の電子写真技術を利用した画像形成装置１２は、像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１の周囲には感光ドラム１の回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、露光装置６、現像装置３、転写ローラ４、クリーニング装置５が配設されている。また、感光ドラム１と転写手段である転写ローラ４間に形成される転写ニップＮの転写材搬送方向の下流側には、定着装置７が配設されている。
【００１３】
＜画像形成装置の詳細な説明＞
本実施例にて、感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム基体上にＯＰＣ感光層を有しており、画像形成装置本体側に設けられた駆動手段（不図示）により所定の周速で矢印方向（時計方向）に回転駆動される。
【００１４】
帯電手段としての帯電ローラ２は、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を所定の極性、電位に均一に帯電する。帯電バイアスとしては、帯電ローラ２が十分に放電するＡＣ電圧Ｖｐｐを１．６ｋＶ、感光ドラム上の暗部電位Ｖｄに相当するＤＣ電圧Ｖｄｃを−５６０Ｖ重畳印加する。このときの周波数は１６００Ｈｚとした。帯電バイアスの交流ＡＣ成分は、感光ドラム１、帯電ローラ２間に常に一定の電流が流れるような定電流制御を行っている。
【００１５】
露光装置６は、パーソナルコンピュータ（不図示）等から入力される画像情報をビデオコントローラ（不図示）によって時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザー光（露光ビームＬ）をレーザー出力部（不図示）から出力する。露光ビームＬは、帯電された感光ドラム１表面を走査露光することにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。本実施例では、感光ドラム上の明部電位Ｖｌが−１３０Ｖとなるように露光ビームＬを照射した。
【００１６】
現像装置３、電圧印加手段１５、及び現像剤残量検出手段（トナー残量検出手段）１７は、後に詳細に記述する。
【００１７】
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Ｎを形成し、転写バイアス電源（不図示）から転写バイアスが印加される。この転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップ部Ｎにて感光ドラム１表面の現像剤像（トナー像）を用紙などの転写材Ｐに転写する。
【００１８】
定着装置７は、内部にハロゲンヒータ（不図示）を備えた加熱ローラと加圧ローラを有している。定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、溶融、加圧して熱定着させ、転写材Ｐに画像を定着させる。定着が終了した画像が定着された転写材Ｐは、画像形成装置１２外へと排出される。
【００１９】
クリーニング手段としてのクリーニングブレード５ａは、感光ドラム１上に転写されずに残留した現像剤（トナー）をクリーニングし、感光ドラム１は再度画像形成に供される。
【００２０】
尚、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３、クリーニングブレード５ａは、一体的にユニット化され、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ１３を形成している。
【００２１】
＜現像装置の詳細＞
図３を用いて、現像装置３の詳細を説明する。現像装置３は、現像剤（以下、トナーＴという。）を収容する現像容器３ａ、トナーＴを撹拌するシート部材１０ｂを有する撹拌部材１０を備える。また、現像剤担持体としての現像スリーブ８とマグネットローラ８ａ、トナーＴの層厚を規制する現像ブレード１１、現像剤残量（以下、トナー残量という。）を検出するアンテナ部材１４、から成る。
【００２２】
本実施例では、トナーＴは、平均粒径７μｍの磁性１成分トナーを用いるが、非磁性トナーや２成分トナーへも応用は可能である。
【００２３】
撹拌部材１０は、支持棒１０ａとシート部材（以下、撹拌シートという。）から成る。支持棒１０ａは、現像容器３ａに両端部を支持されており、支持棒１０ａの中心は、回転軸１０ｃになる。図中時計回りに回転する。本実施例では約１秒で一回転する。撹拌シートは、厚さ１００μｍのＰＰＳシート（ポリフェニレンサルファイドシート）を用い、短手方向の端部の一方を支持棒に圧着した。また撹拌シートの長手方向の幅は２１０ｍｍとした。
【００２４】
現像スリーブ８は、非磁性体であるアルミニウムのスリーブ表面に中抵抗の樹脂層をコートしたものを用いる。配置は、感光ドラム１表面に対向する位置であり、現像スリーブの両端は、現像装置３の開口部に回転可能に支持されている。また、現像スリーブには、画像形成装置本体に配置された電圧印加手段１５が接続されており、印刷時に所定のタイミングでバイアスを印加している。本実施例においては、印字中にＤＣ電圧をＶｄｃ＝−４００Ｖとして、ＡＣ電圧のＶｐｐはＶｐｐ＝１４００Ｖで、周波数２０００Ｈｚの矩形波を印加する。
【００２５】
磁界発生手段であるマグネットローラ８ａは、現像スリーブ８中にあり、磁極Ｎ、Ｓが交互に複数個形成されている。また、回転動作を行わず常に一定の位置に保持されているため、磁極は常に同じ方向に保たれる。
【００２６】
現像ブレード１１は、支持板金にウレタンゴムブレードを接着固定している。支持板金は、適切にトナーＴの層厚を規制し摩擦帯電するために、現像スリーブ８に適切な当接圧で接触するように現像容器３ａに固定されている。
【００２７】
シール部材３ｂは、輸送時などのトナー漏れ防止のため、トナーＴが図中の領域から漏れないように現像容器３ａ内に接着されている。
【００２８】
現像容器３ａの内壁底面に配置されるアンテナ部材１４に、導電樹脂シートを用いた。これにより、従来のＳＵＳ板よりもコストを低減することが可能になった。本実施例では、ポリスチレン樹脂（以下、ＰＳ樹脂という。）にカーボン材料を分散させることで導電性を確保した導電樹脂シートを用いた。なお、磁性トナーを用いる場合には、可撓性を有する非磁性の導電樹脂シートであることが好ましい。ここで、カーボン材料としては、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイトなどを用いることが可能である。また、樹脂は、ＰＳ樹脂でなくても、アセチルビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂などを用いることも可能である。ＥＶＡ樹脂は、枠体（現像容器）に用いられるＨＩＰＳ樹脂と相容性がないが、接着性があるため接着固定できる。当然、相溶性を有する材料でもよく、一般的には同材質同士の組み合わせがある。しかし、同材質同士でなくても、相溶性を有する材料の組み合わせがある。例えば、枠体材料の非結晶性樹脂であるＰＳ（ＨＩＰＳ含む）に対しては、同じく非結晶性樹脂であるＡＢＳやＰＰＯ等が挙げられる。形状は、２１６ｍｍ×１５ｍｍの長方形で、厚み２００μｍのシートを用いた。アンテナ部材１４の固定方法としては、現像容器の枠体の金型成型時に導電樹脂シートを金型に接触固定した上で樹脂注入して一体的に成形させる、いわゆるインサート成型を用いた。アンテナ部材１４、枠体３ａの材質は共にＰＳ樹脂を用いているので、インサート成型時に相溶することで、アンテナ部材１４の側面も含めて、枠体（現像容器３ａ）とのすべての接触面において、接着固定することができる。
【００２９】
本発明においては、電極をＳＵＳ板から導電樹脂シートに置き換えることにより、コストの低減を可能にしている。電極板に導電樹脂シートを用いることで、磁性トナーを用いた時でも電極板にトナーが付着することが少なくなり、残検精度の低減を少なくすることができる。導電樹脂シートは、トナーの搬送および循環を妨げないために、現像容器内の内壁に取り付けられることが好ましい。
【００３０】
また、現像容器には、通常トナーを搬送するための撹拌部材が設けられている。この撹拌部材は現像剤担持体に平行な回転軸を持ち、可撓性のある撹拌シートを回転させることで、トナーを搬送している。さらに、現像容器内の内壁まで撹拌シートを接触させながら回転させることで、現像容器内のトナーをできるだけ残さずに搬送できるようにする場合が多い。
【００３１】
しかしながら、現像容器内の内壁に電極板としての導電樹脂シートが固定され、かつ撹拌部材としての可撓性の撹拌シートが回転中の一部で電極板に接触する場合に新たな課題が生じる場合がある。
【００３２】
例えば、導電樹脂シートの現像容器内の内壁へ両面テープを用いて貼り付ける場合がある。この場合で画像形成装置が長期使用されと、撹拌シートが導電樹脂シートと接触する回数が増えるため、導電樹脂シートが剥がれたり、破損したりしてしまう恐れがでてくる。導電樹脂シートは、撹拌部材の回転方向の上流側に位置する側面を有する。この剥がれたりする恐れのある現象は、撹拌シートの一端部が、回転して導電樹脂シートの側面に接触するためである。
【００３３】
導電樹脂シートが、剥がれたり破損したりすると、正確に静電容量が検知できなくなり、トナーの残量検知精度が低下してしまう。
【００３４】
そこで、アンテナ部材１４である導電樹脂シートの側面のうち、少なくとも撹拌部材１０の回転方向の上流側に位置する側面の一部が少なくとも容器の枠体に固定すれば、剥がれを少なくできる。
【００３５】
また、例えば予め現像容器３ａの内壁の形状を、撹拌部材１０の回転方向の上流側に対し下流側が低くなるような段差にしておけば、側面の一部を固定するのと同等の効果を出す事が出来る。
【００３６】
これにより、静電容量検知方式を用いた検出のための導電樹脂シートの剥がれや破損を低減することができる。したがって、アンテナ部材の剥がれや破損によるトナー残量の検知精度の低下を少なくすることが可能となる。
【００３７】
また本実施例では、撹拌部材１０の撹拌シート１０ｂの先端がアンテナ部材１４である導電樹脂シートに接触する構成になっている。これにより、トナー残量が少なくなったときでも、アンテナ部材１４上にあるトナーを現像スリーブ近傍に搬送することができる。さらにアンテナ部材１４上にトナーが不均一に残るようなこともないので、トナー残量検知の精度としても有利な構成となっている。よって、本実施例では撹拌シートはアンテナ部材１４の撹拌軸と対向する面１４ｂの短手方向の上流側端部から下流側端部までのすべてで接触させるようにしている。
【００３８】
上記述べてきた構成により、現像スリーブ８近傍のトナーＴは、マグネットローラ８ａの磁界により現像スリーブ８表面に供給される。その後、現像スリーブ８表面のトナーＴは、現像ブレード１１により、層厚を最適化され摩擦帯電により電荷を付与される。電荷を付与されたトナーＴは、現像領域３１において、感光ドラム１の静電潜像をトナー像として顕像化する。
【００３９】
これまで現像装置について説明してきたが、現像剤量の検出に用いるだけであれば、現像剤を収容している現像剤容器に本発明を応用することも可能である。その場合、現像剤担持体である現像スリーブなどがない容器になる。
【００４０】
＜現像剤残量（トナー残量）検知手段の説明＞
次に、図３を参照して、本実施例に使用される静電容量値の変化を利用したトナー残量検知手段１７について説明する。
【００４１】
本実施例ではトナー残量検知手段１７は、電極にバイアスを印加する電圧印加手段１５と、電極である現像スリーブ８と、対向の電極であるアンテナ部材１４と、現像残量検出装置（以下、トナー残量検出装置という）１８から成る。
【００４２】
アンテナ部材１４としての導電樹脂シートは、現像容器３ａ底面の紙面手前に配置された接点（不図示）に接するように配置され、画像形成装置に配置されたトナー残量検出装置１８を経由してアースに接続されている。
【００４３】
上記構成において、電圧印加手段１５により現像スリーブ８にバイアスを印加した際のすることで、現像スリーブ８とアンテナ部材１４間の静電容量をトナー残量検出装置１８で検出することが出来る。このとき、トナーの比誘電率が、空気の比誘電率に対して大きい為、電極間に存在するトナーの量が多くなると、検出される静電容量は大きくなる。
【００４４】
尚、静電容量の値は撹拌部材１０の回転でトナーが動く事により変化するので、撹拌部材一周分の出力値を平均したものを用いている。また本実施例の構成では、印字中に静電容量を逐次検出する逐次残量検知を行っている。
【００４５】
＜現像剤量（トナー量）の算出方法＞
次に、現像剤量（以下、トナー量という。）のうち残量に関する現像剤残量（以下、トナー残量という）の算出方法を、図５を用いて説明する。
【００４６】
図５は、本発明に係るトナー残量と静電容量との関係図である。縦軸は、トナー残量検知手段１７で検出された静電容量であり、横軸は、トナー残量である。本実施例の構成では、イニシャル時（トナー満載時：１００％）から２０％（点線Ａ）の時点までは、静電容量の変化はない。これは、トナーが十分残っているため、現像スリーブ８とアンテナ部材１４との間のトナー量が変わらないためである。トナー残量が２０％未満になると、トナー残量が減るに従い静電容量も線形に減少していく。これは、現像スリーブ８とアンテナ部材１４との間のトナー量がトナー残量に応じて変わっていることを示している。
【００４７】
ここで、新品時、現像スリーブ８とアンテナ部材１４との間にトナーがいない状態での静電容量Ｃ０とトナー残量１００％（Ｆｕｌｌ）〜２０％の時の静電容量との差をΔＥ０とした。また、画像１枚印字する間の静電容量の平均値を静電容量Ｃとして出力するようにした時、画像印字中の静電容量と現像スリーブ８とアンテナ部材１４との間にトナーがいない状態での静電容量Ｃ０との差をΔＥとした。よって、現在のトナー残量は、以下の式（１）で計算される。
現在のトナー残量＝２０％×ΔＥ／ΔＥ０  …式（１）
検出結果は、画像形成装置にある表示部（不図示）又は、パーソナルコンピュータのモニタ（不図示）に表示することで、利用者に伝える。
【００４８】
＜比較例１の構成＞
比較例１における構成は本実施例と比べて、アンテナ部材１４の現像容器３ａに対する固定方法が異なる。図１はアンテナ部材１４付近の拡大断面図であり、（ａ）は実施例１の構成、（ｂ）は比較例１の構成である。図に示すように、実施例１の構成ではアンテナ部材１４の側面が現像容器３ａと接着固定されている。一方、比較例１の構成では、現像容器３ａの内壁の凹部にアンテナ部材１４の底面を両面テープで貼り付けることで固定している。よって比較例１の構成では、アンテナ部材１４の側面では現像容器３ａと接着されておらず、かつ、撹拌シートが回転している途中でアンテナ部材１４側面と当たる構成となっている。その他の部分の構成は実施例１と同様である。
【００４９】
＜実施例１と比較例１での耐久試験比較＞
本実施例と比較例１の構成で実際に、トナー切れによる白抜けまでの２００００枚の耐久試験を行った。この耐久でのアンテナ部材１４の剥がれや破損の状態を確認しつつ、トナー残量検知精度の比較を行った。
【００５０】
まず、アンテナ部材１４の剥がれおよび破損の状況を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2015064441.tif 000003
【００５２】
表１のように、本実施例の構成では問題無しであったが、比較例１の構成では１５０００枚以上になるとアンテナ部材１４の剥がれ及び破損が発生した。剥がれとは、アンテナ部材１４と現像容器３ａとを接着している両面テープの一部が剥がれ、撹拌シートと接触するたびにアンテナ部材１４の一部分がめくれ上がる状態のことである。また前記破損とは、アンテナ部材１４の一部が欠損した状態のことである。
【００５３】
本実施例１の構成で剥がれや破損がなかったのは、アンテナ部材１４と現像容器３ａとの固定方法が異なることに起因している。本実施例ではアンテナ部材１４の側面を現像容器３ａと接着固定しており、撹拌シートとの摺擦による剥がれや破損に強い構成となっている。しかし、比較例１のようにアンテナ部材１４の底面を両面テープで接着するだけでは、実施例１よりも撹拌シートとの繰り返し摺擦に対し弱くなっている。よって耐久試験により、アンテナ部材１４が側面からめくれ上がったり、破損が発生したりしたと考えられる。
【００５４】
尚、本実施例で用いているインサート成型では、アンテナ部材１４の側面１４ａのすべての領域で、現像容器３ａと固定される構成になっている。ただし、これに限られず、導電樹脂シートの少なくとも一部が枠体に埋め込まれ、固定されている構成でもよい。アンテナ部材１４の側面１４ａで固定される面積は、大きいほど固定強度が強くなるので剥がれや破損に対して強い構成になる。具体的には、側面の面積の８０％以上が固定されているとよい。また、厚さ方向の側面長の長さで考えると側面の８０％以上の長さが容器の側面と固定されていると導電樹脂シートが剥がれにくくなる。つまり、一部固定されていない部分があっても一定の効果はでる。ただし、できるだけアンテナ部材１４の側面が大きな領域で容器の枠体に固定されるような構成をとることが望ましいと言える。
【００５５】
この耐久試験からも分かるように、比較例１のように両面テープで導電樹脂シートの底面と容器の面とを固定する場合は、１００００枚程度の機種に採用はできるが、より大量に印刷するような場合は、実施例の形態が好ましい。
【００５６】
次に耐久試験時のトナー残量出力の推移を図６に示す。本実施例の場合、トナー切れによる白抜け直前にトナー残量０％を検出することができ、トナー残量の検知を正常に行うことができた。しかし比較例１の構成では、トナー残量の出力がばらつくようになり、トナー切れによる白抜けよりも大幅に前にトナー残量０％を検出してしまった。
【００５７】
これを静電容量Ｃ、面積Ｓ、間隔ｄ、および誘電率εの関係式Ｃ＝εＳ／ｄを用いて説明する。まず、アンテナ部材１４である導電樹脂シートが剥がれ発生した時点から、導電樹脂シートの一部がめくれ上がるたびに、現像スリーブとアンテナ部材１４までの距離ｄが短くなってしまう。よって、同じトナー残量でも静電容量Ｃが大きくなり、トナー残量出力が大きくなってしまう。
【００５８】
また、導電樹脂シートが折れ曲がったり欠損してしまったりすると、アンテナとしての面積Ｓが小さくなってしまうため、同じトナー残量でも静電容量Ｃが小さくなって、トナー残量出力も小さくなってしまう。このため、実際のトナー切れによる白抜けより大幅に前に、トナー残量０％を検出してしまう。
【００５９】
この耐久試験からも分かるように、比較例１のように両面テープで導電樹脂シートの底面と容器の面とを固定する場合は、１００００枚程度の機種に採用はできるが、より大量に印刷するような場合は、実施例の形態が好ましい。
【００６０】
以上説明してきたように、インサート成型などによりアンテナ部材１４の側面を現像容器３ａや枠体に固定することで、アンテナ部材１４の剥がれや破損を低減することができる。したがって、アンテナ部材１４の剥がれや破損によるトナー残量の検知精度の低下を少なくすることができる。
【００６１】
（実施例２）
実施例２では、アンテナ部材１４である導電樹脂シートが３層構造をしていることを特徴とする。
【００６２】
図７の拡大断面図を用いて本実施例の３層構造について説明する。まず、３層のうち２層は材質にＰＳ樹脂を用いた厚み１００μｍの層であり、インサート成型時に相溶層として機能する。残りの１層は、前記ＰＳ樹脂層の２層の間に挟まれており、カーボンが分散された厚み５０μｍのウレタン系樹脂層で、導電層として機能する。また前記ＰＳ樹脂層の２層は、前記導電層の保護層としての役割も持っている。
【００６３】
また現像容器３ａへの固定方法は、実施例１と同様にインサート成型を用いて金型成型時に固定している。現像容器３ａにはＰＳ樹脂が用いられており、アンテナ部材１４の３層のうち２層のＰＳ樹脂層と相溶性を持っている。よって図７のように本実施例では、現像容器３ａとアンテナ部材１４のＰＳ樹脂同士の部分で接着固定され、アンテナ部材１４の側面でも接着されている。その他の部分の構成については、実施例１と同様である。
このようなアンテナ部材１４を用いることによっても、アンテナ部材１４の剥がれや破損の発生を防ぐことができる。以下に具体的な結果について記載する。
【００６４】
＜比較例２の構成＞
比較例２の構成は、実施例１で記載した比較例１の構成と同様なので省略する。
【００６５】
＜実施例２と比較例２での耐久試験比較＞
実施例２と比較例２の構成で実際に、トナー切れによる白抜けまでの２００００枚の耐久試験を行った。この耐久でのアンテナ部材１４の剥がれの状態を確認しつつ、トナー残量検知精度の比較を行った。
【００６６】
まず、アンテナ部材１４の表層剥がれの状況を表２に示す。
【００６７】
【表２】
2015064441.tif 000004
【００６８】
表２のように、本実施例の構成では問題無しであったが、比較例２の構成では１５０００枚以上でアンテナ部材１４の剥がれ及び破損が発生した。
【００６９】
実施例２の構成で剥がれや破損がなかったのは、アンテナ部材１４と現像容器３ａとの固定方法が異なることに起因している。実施例２の構成ではインサート成型を用いているので、アンテナ部材１４の底面だけでなく側面でも接着されている。よって撹拌シートとの摺擦による剥がれや破損に強い構成となっている。しかし、比較例２のようにアンテナ部材１４の底面を両面テープで接着するだけでは、実施例２より撹拌シートと繰り返し摺擦に対し弱い。よって耐久試験により、アンテナ部材１４が側面からめくれ上がったり、破損が発生したりしてしまう。
【００７０】
耐久試験時のトナー残量出力の推移は実施例１の図１とほぼ同じになった。実施例２の場合、トナー切れによる白抜け直前にトナー残量０％を検出することができ、トナー残量検知を正常に行うことができた。しかし比較例２の構成では、トナー切れによる白抜けよりも大幅に前にトナー残量０％を検出してしまった。比較例２の構成を用いたい場合は、印刷枚数を少なく設定する必要がある。
【００７１】
以上説明してきたように、アンテナ部材１４が本実施例のような３層構造をしている場合でも、インサート成型によりアンテナ部材１４の側面まで含めて現像容器３ａと接着固定することで、アンテナ部材１４の剥がれや破損を低減することができる。したがって、アンテナ部材１４の剥がれによるトナー残量の検知精度の低下を少なくことができる。
尚、本実施例ではアンテナ部材１４が３層構造の場合を述べてきたが、２層、もしくは、４層以上の構成であってもよい。この場合に、撹拌シートとの接触面である最上層が少なくとも相溶層となっていれば、枠体の側面と相容層の側面とが接着固定できるため、本実施例と同様の効果を得る事ができる。
【００７２】
（実施例３）
実施例３では、実施例１および２と異なりアンテナ部材１４と現像容器３ａの配置方法に特徴がある。
【００７３】
図８に本実施例のアンテナ部材１４付近の拡大断面図を示す。図８のように現像容器３ａは、撹拌部材１０の回転方向の上流側に対し下流側が低くなるような段差形状をしている。本実施例では、この段差部分にアンテナ部材１４を付き当てて配置し、接着剤を用いて接着固定していることを特徴とする。
【００７４】
尚、接着方法は接着剤を用いた貼り付けに限らず、インサート成型であってもよい。また接着剤としてホットメルトを用い、段差部分でホットメルトをアンテナ部材１４の上方から流し込むような接着方法であってもよい。その他の部分の構成については、実施例１と同様である。
【００７５】
本実施例のような構成にすると、実施例１および実施例２に比べ撹拌シートの繰り返し摺擦によるアンテナ部材１４の剥がれや破損を防ぐ効果がさらに高まる。この理由は、段差形状により撹拌シートとアンテナ部材１４の側面の接触自体がなくなるからである。
実際の耐久試験による効果確認の結果や、トナー残量出力の推移については実施例１と同様なので省略する。
【００７６】
したがって本実施例の構成によって、アンテナ部材１４の剥がれや破損によるトナー残量の検知精度の低下を少なくすることができる。
【００７７】
より具体的に、図４を用いて説明する。図４（ａ）には、撹拌部材の回転方向の上流側に位置する導電樹脂シートの第１の側面１４ａと、第１の側面１４ａと対向する容器の第２の側面３ｂが存在する構成である。図４（ａ）に示すように撹拌部材の撹拌軸から最も近い距離に位置する第１の側面部分１４ａ１までの距離（距離Ａ）と、撹拌部材１０の撹拌軸１０ｃから最も近い距離に位置する第２の側面部分３ｂ１までの距離（距離Ｂ）とがある。そして、この場合、距離Ａと距離Ｂは長さが同じであるか、距離Ａの方が距離Ｂよりも長い設計になる。
【００７８】
また、違う視点からみると、図４（ｂ）に示すような構成でもよい。図４（ｂ）は、使用時における現像装置の姿勢である。この図からも分かるように、重力方向において、撹拌軸と対向する導電樹脂シートの面１４ｂの高さ（高さＡ）が、導電樹脂シートと隣接しかつ前記撹拌軸と対向する枠体の面の高さ（高さＢ）とがある。この高さを比べると、高さＡと高さＢとが同じであるか、高さＡの方が高さＢよりも低くなっている。
【００７９】
これらの場合においては、図４に示しているような導電樹脂シートの側面を枠体の側面が接着しなくても一定の効果がある。
【００８０】
以上説明したように、静電容量検知方式を用いた検出のための導電樹脂シートを用いることにより、コストの低減が図れる。また、より具体的な構成にすることにより、導電樹脂シートの剥がれや破損を低減することによりトナー残量の検知精度の低下を少なくすることが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
３  現像装置（現像手段）
３ａ  現像容器（枠体）
８  現像スリーブ（現像剤担持体）
１０  撹拌部材
１０ａ  支持棒
１０ｂ  撹拌シート
１０ｃ  撹拌軸
１４  アンテナ部材  （導電樹脂シート）
１５  電圧印加手段
１７  トナー残量検知手段
１８  トナー残量検出装置  
Ｐ  転写材
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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