(57)【要約】【課題】現像剤収容室内に収容された現像剤のトナー濃度を正しく検知でき、小型化・薄型化を図ることができる現像装置を提供することを目的とする。【解決手段】現像剤収容室８１内に収容された現像剤のトナー濃度を検出する磁気センサＳを備えた現像装置Ｙであって、  上記磁気センサは、ブラケットＢで該現像剤収容室の底部に固定支持されており、該ブラケットは、上記磁気センサの検出面Ｓａａに相当する面を刳り貫いて形成されたものであることを特徴とする。【選択図】図２
2008129154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤収容室内に収容された現像剤のトナー濃度を検出する磁気センサを備えた現像装置であって、
上記磁気センサは、ブラケットで該現像剤収容室の底部に固定支持されており、該ブラケットは、上記磁気センサの検出面に相当する面を刳り貫いて形成されたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記ブラケットは、非磁性若しくは弱磁性の板金材からなることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記ブラケットの前記現像剤収容室に対する取付は、前記磁気センサの取付位置から離れた該現像剤収容室の厚肉壁部に止具にてなされることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ装置、複写機或いはプリンタ（これらの複合機も含む）等の画像形成装置に備えられた現像装置に関し、詳しくは、現像剤収容室内の収容された現像剤のトナー濃度を検出する磁気センサを備えた現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置としては、用紙カセット等を備えた給紙部から、１枚ずつ用紙（記録紙）を繰出し、用紙搬送路の途中に配設された搬送ローラ対（レジストローラ対）を経て感光体ドラム及び転写ローラの対合部に給送し、現像装置からトナーを供給して、感光体ドラム表面のトナー画像を記録紙に転写させ、定着器で永久画像として定着させた後、排出させるようにした電子写真方式を用いたものが挙げられる。
【０００３】
画像形成装置の現像剤としては、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（以下、現像剤という）が用いられ、トナーとキャリアとを摩擦させることにより、トナーが帯電され、この帯電されたトナーによって上記トナー画像が形成される。
【０００４】
このような画像形成装置に備えられた現像装置には、トナー画像を形成する際に、帯電されたトナーのみを感光体ドラムに静電的に付着供給させるため、感光体ドラムへ供給されたトナーと同量のトナーを随時補給する機能が装備されており、補給されるトナーと残っている現像剤とを攪拌混合させながら、トナーに所定の値の帯電量が付与されるよう構成されている。このとき、均質で高画質な画像を形成するには、補給されるトナーと残っている現像剤とが上手く攪拌混合されること、また攪拌混合された現像剤中のトナーの分量（濃度）を一定値に保たなければならない。
そこで、磁気センサを用いてトナー濃度を測定し、トナー濃度が低くなると、トナーホッパー内のトナーを現像装置内に補給することにより、トナーの分量（濃度）が一定値にコントロールされたものが採用されている。
【０００５】
下記特許文献１及び特許文献２（図４及びその説明）には、現像装置の壁部に、現像剤の透磁率を検知する磁気センサを取付け、現像装置内のトナー濃度を検出するものが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８４８５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような現像装置を備えた画像形成装置は、年々小型化・薄型化が求められており、これに伴い、設置される磁気センサは薄型のものが用いられ、磁気センサの設置場所も限られたスペースになっている。例えば現像剤収容室の壁に穴を開け、そこに磁気センサの検出面を嵌合させ、測定対象である現像剤に検出面を極力近接させて設置するような場合、現像剤収容室の壁は薄く構成されているので、磁気センサを固定するビス孔を形成しようとすると、現像剤収容室の壁を貫通してしまい、磁気センサの取付位置を確保することが困難な状況となっていた。また該磁気センサを金属製等の磁性体からなる止具で直接現像剤収容室に固定すると、かかる磁性体が磁界に作用し磁気センサに誤動作が生じる要因となっていた。
【０００７】
上記特許文献１及び上記特許文献２に記載のものは、いずれも上述のような小型化・薄型化の要請のため、磁気センサの取付位置の確保について提案されたものでない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、現像剤収容室内に収容された現像剤のトナー濃度を正しく検知でき、小型化・薄型化を図ることができる現像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る現像装置は、現像剤収容室内に収容された現像剤のトナー濃度を検出する磁気センサを備えたものであって、上記磁気センサは、ブラケットで該現像剤収容室の底部に固定支持されており、該ブラケットは、上記磁気センサの検出面に相当する面を刳り貫いて形成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明においてブラケットは、非磁性若しくは弱磁性の板金材からなるものとすることができ、ブラケットの前記現像剤収容室に対する取付は、前記磁気センサの取付位置から離れた該現像剤収容室の厚肉壁部に止具にてなされるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る現像装置によれば、現像剤収容室の底部に取付られる磁気センサは、ブラケットによって固定支持され、磁気センサを直接ビスにて固定するものではないから、一般的に磁性体からなるビスによる影響を回避することができる。また磁気センサを固定支持するブラケットは、磁気センサの検出面に相当する面を刳り貫いて形成されたものであるので、固定支持するためのブラケットが、磁気センサによる検知に悪影響を及ぼすことがなく、現像剤収容室内に収容された現像剤のトナー濃度を正しく検知することができる。また磁気センサをブラケットで固定支持されるものとすれば、現像装置内の狭いスペースに取り付ける場合でも止具による固定位置をブラケットで調整できるため、磁気センサを現像剤に近接配備でき、小型化・薄型化を図ることができる。
【００１２】
またブラケットは、非磁性若しくは弱磁性の板金材からなるものとすることができるので、ブラケットが磁界に作用を及ぼすことがなく、より一層磁気センサによる測定値が安定的に正しく計測することができる。
更にブラケットの現像剤収容室に対する取付位置は、磁気センサの取付位置から離れた該現像剤収容室の厚肉壁部に止具にてなされるものとすることができるので、例えば現像剤収容室の薄肉の壁部に止具を取り付けるための孔を形成することなく、磁気センサを配備することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の現像装置が採用された画像形成装置の一例を示す概略的縦断面図、図２は、同現像装置の現像剤収容室の底部斜視図、図３は、同現像剤収容室の底部に設けられる磁気センサの取付要領を示した分解斜視図、図４は、同現像剤収容室の一部断面図、図５は、図４におけるＺ−Ｚ線縦断面図である。
【００１４】
図１の画像形成装置Ｘは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例に採って示しているが、これに限らず、画像読取装置を備えた複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良い。図において、画像形成装置Ｘの装置本体１は、記録紙（用紙）の給紙部２と、電子写真方式の画像記録部３と、印字後の記録紙の排出部４とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。記録紙の給紙部２は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット２ａと、該給紙カセット２ａの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ２ｂと、該分離給紙ローラ２ｂの周面に弾接する分離パッド２ｃとよりなる。
尚、給紙カセット２ａの下に、更に同様のカセットを段積みして多段カセットとし、或いは、オプションカセット（不図示）を設置し得るよう構成することも可能である。また、上記分離パッド２ｃに代えリタードローラとすることも可能である。
【００１５】
画像記録部３は、感光体ドラム５の周囲に、コロナ帯電方式の帯電器６、ＬＥＤ等からなる露光器７、現像器本体８、転写ローラ（転写器）９及び転写残トナーのクリーニング装置１０をこの順序で配した画像形成プロセス部と、その下流側の定着器１１とより構成される。これらプロセス部は、露光器７及び転写ローラ９を除き、感光体ドラム５、帯電器６及びクリーニング装置１０を一括したドラムユニット５０と、現像剤収容室８１、攪拌搬送スクリュー８２，８３、供給パドル８４及び現像ローラ８５等を一括した現像器本体ユニット８０とよりなるプロセスユニットとされる。
【００１６】
ドラムユニット５０及び現像器本体ユニット８０は、装置本体１に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱可能に装着される。また、露光器７及び転写ローラ９を除く全てのプロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。更に、上記トナーカートリッジ１８も装置本体１に対して、その前面側より着脱可能に装着される。これらプロセスユニット５０，８０及びトナーカートリッジ１８は、消耗品として適宜新品に交換される。ここで、装置本体１の前面側とは、図１における紙面手前側を言い、給紙カセット２ａも装置本体１に対して前面側より抜差し可能とされている。
【００１７】
定着器１１の下流側には、切替ゲート４ａ、排出ローラ対４ｂ及び排出トレイ４ｃが連設され、これらによって排出部４が構成される。上記プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対２０が配設され、上記給紙カセット２ａから、分離給紙ローラ２ｂ及び分離パッド２ｃの作用により１枚ずつ分離繰出された記録紙（用紙）は、該レジストローラ対２０によりレジストされて、前記感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入される。感光体ドラム５は図１の矢示方向に回転しながら、帯電器６によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器７によって感光体ドラム５の表面に照射され、感光体ドラム５の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム５の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。
【００１８】
そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器本体８で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器本体８との電位差によりトナーが感光体ドラム５に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成される。上記レジストローラ対２０は、感光体ドラム５の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。
【００１９】
転写ローラ９はバイアス印加されており、感光体ドラム５と対合され且つ矢示方向（感光体ドラム５とウイズ方向）に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム５の表面のトナー画像が記録紙に転写される。感光体ドラム５の表面に残ったトナー等（紙粉を含むことがある）は、クリーニング装置１０で除去・回収される。トナー画像が転写された記録紙は、定着器１１に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート４ａを押し上げ、排出ローラ対４ｂを経て排出トレイ４ｃ上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット２ａからの繰出し直後に略垂直（鉛直）に立ち上がり、排出ローラ対４ｂでは給紙カセット２ａからの繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするような主給送パスＰに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。
【００２０】
図例の画像形成装置Ｘは、記録紙の手差機能を更に備えており、装置本体１の側部には上下に開閉可能な３段スライド伸縮可能な手差給紙トレイ２３が付設されている。該手差給紙トレイ２３は、使用しない時は、図１の２点鎖線のように収縮された状態で閉止され、使用時には、把手２３ａをして開け、給紙の為に載置される記録紙のサイズに応じて適宜その伸張がなされる。該手差トレイ２３の前端部には手差分離給紙ローラ２３ｂと分離パッド２３ｃとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主給送パスＰに合流する手差給送パスＰ２が連設されている。
【００２１】
図例の現像器本体ユニット８０は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤収容室８１内には現像剤が収容される。現像剤収容室８１内には、第一のスクリュー８２と第２のスクリュー８３とが平行に配設されており、それぞれのスクリュー８２、８３は、スパイラル羽根が等間隔で形成されている。第一のスクリュー８２と、第二のスクリュー８３とで現像剤を搬送しながら、十分に攪拌することにより、摩擦によるトナー帯電を行い、供給パドル８４によりバイアス印加された現像ローラ８５に現像剤を供給するよう構成されている。現像剤収容室８１の底部には磁気センサＳが付設され、現像剤収容室８１内の現像剤のトナー濃度の検出がなされる。該磁気センサＳの構成や取付要領については後に詳述する。
【００２２】
この現像器本体ユニット８０から離間した位置には、トナー収容部としてのトナータンク１２及びトナーホッパー１３が設置され、上記磁気センサＳにより現像剤収容室８１内のトナー濃度が低下したことが検出されると、トナーホッパー１３よりスクリューコンベア（パイプスクリュー）１４を介してトナーが現像剤収容室８１内に補給される。トナータンク１２内には、アジテータ１５及びトナーホッパー１３へのトナー搬送・排出用スクリュー１６が配設され、このアジテータ１５及びトナー搬送・排出用スクリュー１６を備えたトナータンク１２は、廃トナータンク１７と一体とされて、装置本体１に対して着脱可能に装着されるトナーカートリッジ１８として構成されている。このトナーカートリッジ１８、トナーホッパー１３及び現像器本体ユニット８０によって、本発明の現像装置Ｙが構成される。
【００２３】
上記トナーカートリッジ１８を構成する廃トナータンク１７には、前記クリーニング装置１０で除去回収された廃トナーを逐次搬送投入するためのスクリューコンベア１９が接続されている。その廃トナー排出口（不図示）から排出・投入された廃トナーは、廃トナータンク１７内に配設された搬送手段３０によって廃トナータンク１７内に分散堆積される。
【００２４】
図２は、同現像装置の現像剤収容室の底部斜視図、図３は、同現像剤収容室の底部に設けられる磁気センサの取付要領を示した分解斜視図であり、図２は磁気センサＳがブラケットＢによって取付られた後の状態を示しており、図３は、取り付けられる前の状態を示しているともいえる。
図２に示すように現像剤収容室８１の底部には、現像剤収容室８１内を攪拌・搬送される現像剤のトナー濃度を現像剤の透磁率を利用して測定する透磁率検知方式を採用した磁気センサＳがブラケットＢによって固定支持され付設されており、現像剤収容室８１内のトナー濃度を常時検出している。図２において８６は、該磁気センサＳによって検出された値を制御する制御装置が内蔵されたハウジングである。
【００２５】
磁気センサＳは、図３に示すように板状の取付基板Ｓｂと、該取付基板Ｓｂの一端面部にセンサ本体（センサ素子）Ｓａが円筒状に突出して形成されるともに、本来はビス止めされるためのビス孔Ｓｃが取付基板Ｓｂに２箇所、形成されており、センサ本体Ｓａの検出面Ｓａａを測定対象である現像剤収容室８１内の現像剤に近接配備し、トナー濃度の検知がなされる。
図例のものは、現像剤収容室内８１内の現像剤に近接して配備されるよう現像剤収容室８１の底部に位置する薄壁に孔８１ｃを形成し（図４、図５参照）、そこへ磁気センサＳのセンサ本体Ｓａを嵌合させ、この状態で、磁気センサＳ全体をブラケットＢによって固定支持している。
【００２６】
該ブラケットＢには、センサ本体Ｓａの検出面Ｓａａに相当する面を刳り貫いた刳貫部Ｂｄが形成されており、非磁性若しくはＳＵＳ３０４等の弱磁性の板金材からなるものとすることができる。またブラケットＢには、上述の磁気センサＳに形成された２箇所のビス孔Ｓｃを係合し、磁気センサＳを固定支持するための２つの折曲舌片Ｂａ（起立片）と、磁気センサＳを固定支持し、且つブラケットＢを止具Ｂｂ（図例ではビス）で固定するための２つビス孔Ｂｃと、該ビス孔Ｂｃの近傍には、磁気センサＳを係合したブラケットＢの取付位置の位置決め用透孔Ｂｅが形成されている。該透孔Ｂｅは、現像剤収容室８１の底部に突設された位置決めピン８１ｄに係合させることによって、ブラケットＢを所定の位置に位置決めさせるものである。
【００２７】
図４は、現像剤収容室の一部断面図であり、図５は図４におけるＺ−Ｚ線縦断面図である。
第一のスクリュー８２と第二のスクリュー８３との間には隔壁８１ｂが設けられており、これによって現像剤収容室８１内は二つに仕切られ、隔壁８１ｂの形成されている箇所は底部も構造上、厚肉に構成されている（図５参照）。そして該隔壁８１ｂの両端を切り欠いて形成された低壁部（不図示）によって二つに仕切られた現像剤収容室８１がつながっている。
そして磁気センサＳにより現像剤収容室８１内のトナー濃度が低下したことが検出されると、トナーホッパー１３よりスクリューコンベア（パイプスクリュー）１４を介しトナー補給口１４ａからトナーが補給され、この補給されたトナーは、まず第一のスクリュー８２側に補給され、第一のスクリュー８２の回転駆動によって収容されている現像剤と混合され、攪拌・搬送される。そして低壁部まで搬送された現像剤はここから第二のスクリュー８３側に搬送され、次は第一のスクリュー８２とは逆方向に攪拌・搬送される。一部の現像剤は必要に応じて給送パドル８４によりバイアス印加された現像ローラ８５に供給される一方、低壁部まで搬送されてきた現像剤は、ここから第一のスクリュー８２側に循環搬送され、このような流れが繰り返し行われる。
【００２８】
ブラケットＢの現像剤収容室８１に対する取付は、磁気センサＳの取付位置から離れた該現像剤収容室８１の厚肉壁部８１ａ、即ち図５に示すように第一のスクリュー８２と第二のスクリュー８３との間の隔壁８１ｂの底部にボス状に形成された厚肉壁部８１ａにビス穴を形成し、止具Ｂｂにてなされている。
即ち、例えば磁気センサＳに形成されているビス孔Ｓｃに直接ビスを貫通させ、固定しようとすると、小型化・薄型化のため、薄壁で構成された現像剤収容室８１の底部に穴を開けることなり、磁気センサＳの取付が不可能であった。また例えば現像剤収容室８１の底部を厚肉に構成したとしても、一般に磁性体でなるビスで磁気センサＳを直接固定すると磁界に作用して磁気センサＳで正しい検出ができない。
【００２９】
しかしながら本発明によれば、磁気センサＳを固定支持するためのブラケットＢが、磁気センサＳによる検知・測定に悪影響を及ぼすことがなく、現像剤収容室８１内に収容された現像剤のトナー濃度を適正に検知することができる。また上述のように磁気センサＳをブラケットＢで固定支持されるものとすれば、現像装置Ｙ内の狭いスペースに取り付ける場合でも、例えば現像剤収容室８１の薄肉の壁部に止具Ｂｂを取り付けるための孔を形成することなく、止具Ｂｂによる固定位置をブラケットＢで調整できるため、磁気センサＳを現像剤に近接配備でき、小型化・薄型化を図ることができる。
【００３０】
尚、ここに用いられる磁気センサＳの種類は限定されるものではなく、その他の磁気的センサも適用できるが、上述のような透磁率検知方式の磁気センサが好適に用いられる。また現像剤収容室８１、磁気センサＳやブラケットＢ、第一のスクリュー８２、第２のスクリュー８３等の構成は図例のものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略的縦断面図である。
【図２】同現像装置の現像剤収容室の底部斜視図である。
【図３】同現像剤収容室の底部に設けられる磁気センサの取付要領を示した分解斜視図である。
【図４】同現像剤収容室の一部断面図である。
【図５】図４におけるＺ−ＺＸ線縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１      画像形成装置本体
８１    現像剤収容室
８１ａ      厚肉壁部
Ｘ      画像形成装置
Ｙ      現像装置
Ｓ      磁気センサ
Ｓａａ      検出面
Ｂ      ブラケット
Ｂｂ      止具
【図１】
2008129154.tif 000003
【図２】
2008129154.tif 000004
【図３】
2008129154.tif 000005
【図４】
2008129154.tif 000006
【図５】
2008129154.tif 000007