(57)【要約】【課題】光ファイバおよび光ファイバ保持部材を用いた現像剤残量検知手段を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。【解決手段】現像剤の残量を検知する機能を有する現像装置を備えた画像形成装置において、画像形成装置本体に設けられた発光部１４からの光を同じく画像形成装置本体に設けられた受光部１５に通す光ファイバ１０と、前記光ファイバ１０を保持する光ファイバ保持部材１１，１２，１３によって構成される現像剤残量検知手段を設け、前記光ファイバ保持部材１１，１３の表面を、光を均等に拡散する曲面形状１１ａとした。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤の残量を検知する機能を有する現像装置を備えた画像形成装置において、画像形成装置本体に設けられた発光部からの光を同じく画像形成装置本体に設けられた受光部に通す光ファイバと、前記光ファイバを保持する光ファイバ保持部材によって構成される現像剤残量検知手段を設け、前記光ファイバ保持部材の表面を、光を均等に拡散する曲面形状としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光ファイバ保持部材が、光を均等に拡散するために、前記光ファイバ保持部材の曲面形状中心部に、光ファイバの突き当て面を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光ファイバ保持部材の曲面形状外周部に保護リブを設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤を収容する現像装置内に前記現像剤残量検知手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関わり、詳しくは現像装置内の現像剤の残量を検知する機能を有する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置の現像剤残量検知手段として、光の透過を利用した方法が知られている。これらの現像剤残量検知手段では、現像剤を収容した現像装置の両側面に透明もしくは半透明の部材を設け、それらに対向する位置に発光部および受光部を設けている。
【０００３】
このような、現像剤残量検知手段では発光部からの光が、上述の半透明部材を介して、受光部に達する所で現像剤エンドを検知する。また、現像装置内に現像剤が充分に存在している場合は、発光部からの光は現像剤に遮られるような構成になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成の場合、光が現像装置内の現像剤収容部を通過するための光量の減衰が大きく、また外乱を受けやすいために、安定性を確保するのが困難である等の欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記の様々な問題点を解決するために、光ファイバおよび光ファイバ保持部材を用いた現像剤残量検知手段を有する現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、現像剤の残量を検知する機能を有する現像装置を備えた画像形成装置において、画像形成装置本体に設けられた発光部からの光を同じく画像形成装置本体に設けられた受光部に通す光ファイバと、前記光ファイバを保持する光ファイバ保持部材によって構成される現像剤残量検知手段を設け、前記光ファイバ保持部材の表面を、光を均等に拡散する曲面形状とした画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明では、前記光ファイバ保持部材が、光を均等に拡散するために、前記光ファイバ保持部材の曲面形状中心部に、光ファイバの突き当て面を設けた請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明では、前記光ファイバ保持部材の曲面形状外周部に保護リブを設けた請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明では、前記現像剤を収容する現像装置内に前記現像剤残量検知手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に１成分現像装置を例にして、本発明の現像装置の構成・動作を図面に基づき説明する。図１は本発明による画像形成装置において使用する現像装置を略示する構成図である。現像装置１は現像装置ケース２を含み、この現像器ケース２内にはトナー（現像剤）７を攪拌するパドル４が設けられている。
【００１１】
パドル４の回転軌跡に隣接して現像ローラ５が配置され、この現像ローラ５に隣接して上方には薄層ローラ８が、下方には供給ローラ６が設けられている。現像ローラ５を収容する現像装置ケース２の外側には感光体ドラム９が配置してある。
【００１２】
図２は本発明による画像形成装置の実施の形態における現像装置の現像剤残量（エンド）検知手段を示す概略図である。現像剤を収容する現像装置１は現像装置ケース２と現像装置カバー３からなり、現像装置１内には光ファイバ１０、第１の光ファイバ保持部材１１、第２の光ファイバ保持部材１２および第３の光ファイバ保持部材１３が設けられている。
【００１３】
画像形成装置本体の、現像装置の第１の光ファイバ保持部材１１に対峙した箇所には、発光部１４が設けられ、また反対側の第３の光ファイバ保持部材１３に対向した場所には、受光部１５が設けられている。現像装置カバー３の光の経路に当たる箇所は、現像装置カバー３に穴を開けている。
【００１４】
それぞれの光ファイバ保持部材１１，１２，１３は、光を透過させるために透明もしくは半透明であることが望ましく、光ファイバ１０とは接着剤等の手段を用いて固定されている。
【００１５】
発光部１４はＬＥＤ等が用いられており、本体電源（図示せず）から電圧が供給されて発光する。発光部１４から出た光は、第１の光ファイバ保持部材１１から光ファイバ１０を通り、第２の光ファイバ保持部材１２に達する。現像装置１内に現像剤７が充分に存在する場合は、ａ部において光が遮られてしまう。
【００１６】
しかし現像剤７が消費され、光の経路上に現像剤７が無くなると、光はａ部を通過し、光ファイバ１０から第３の光ファイバ保持部材１３を経て受光部１５に達する。受光部１５にはフォトトランジスタ（以下ＰＴとする）等が用いられており、受光することによって素子に起電力が発生する。この起電力による電気信号は画像形成装置本体のＣＰＵに送られる。
【００１７】
通常、信頼性を高めるために、前記電気信号の発生パターンをＣＰＵで処理して現像剤エンドを判定している。現像剤エンドと判断されると画像形成装置本体の表示装置が働く。この現像剤エンドと判定される現像剤７の残量は、現像装置１内のａ部の場所を調整することによって所望量に設定している。
【００１８】
図３は光ファイバの構成を示す概略図である。図において、光ファイバ１０は光を伝達するためのコア部１０ａと、その周りを被覆するシールド部１０ｂで構成されている。
【００１９】
図４は現像剤残量（エンド）検知手段を形成する光ファイバ保持部材の構成を示す側面図であり、図５は図４の光ファイバ保持部材の正面図である。第１および第３の光ファイバ保持部材１１，１３は、図示のごとき形状をしているが、ここでは、第１の保持部材１１を代表的に説明する。第１の光ファイバ保持部材１１は光を拡散しやすい曲面形状１１ａとその外周に保護リブ１１ｂを有し、さらに、中心部に光ファイバが挿入される穴１１ｃ、そして光ファイバ突き当て部１１ｄを備えている。
【００２０】
図６は第２の光ファイバ保持部材の構成を示す側面図である。図２において、ａ部とともに略示されている第２の光ファイバ保持部材１２は図６に示した形状となっており、設けられた孔１２ａに光ファイバが挿入される。
【００２１】
現像剤残量検知手段をさらに説明する。現像剤残量検知手段は現像装置１および、その中に設けられた現像剤残量検知部材、すなわち、光ファイバ１０、第１ないし第３の光ファイバ保持部材１１，１２，１３、画像形成装置本体に設けられた発光部１４、受光部１５によって構成されている。
【００２２】
また、現像装置１内には図１のような現像装置それ自体の機能を果たす構成要素も設けられている。発光部１４にはＬＥＤを、受光部１５にはＰＴを用いている。ＬＥＤは電流を流すことで発光し、その光を受けてＰＴに起電力が生じ、それによる電気信号が画像形成装置本体のＰＣＵに送られ、現像剤７が残り少ないことを検知する。
【００２３】
現像剤７が現像装置１中に充分に満たされていると、図２の　ａ部においてＬＥＤからの光は現像剤７に遮られるため、ＰＴまで光が届かず、したがって起電力が生じない。
【００２４】
次に現像剤７の動きを説明すると、現像剤７はパドル４により供給ローラ６に送られ、供給ローラ６と現像ローラ５が当接することによって、現像ローラ５上に現像剤７の層が形成される。
【００２５】
さらに現像ローラ５と薄層ローラ８が当接することによって現像ローラ５上の現像剤７が薄層化される。薄層化された現像剤７は感光体ドラム９上に移動し、感光体ドラム９上の静電潜像が顕像化される。このようにして現像装置１内の現像剤７が消費され、図２のａ部に現像剤がなくなると、ＬＥＤから発光された光はＰＴに達するようになり起電力が生じるため、上述のように現像剤７が残り少ないと検知することができる。
【００２６】
本実施の形態において、光ファイバ保持部材１１，１２，１３はプラスチックの成型品であり、材料にポリカーボネートを用いた。光ファイバ１０の外径は２ｍｍのものを用いており、光ファイバ保持部材１１，１２，１３には、光ファイバ１０の光そのものを、均等に拡散する目的で、光ファイバ保持部１１，１２，１３材の中心部に光ファイバ１０の突き当て面１１ｃを設け、光ファイバ１０の外径より若干大きな穴が開けられている。
【００２７】
このことにより、確実に光そのものを均等に拡散することができる。また、光ファイバ保持部材１１，１２，１３の表面には、光を均等に拡散する目的で曲面形状１１ａを設けており、さらにその曲面形状１１ａに対してキズまたは打痕防止等のために、保護リブ１１ｂが付けられている。
【００２８】
これにより、安定した現像剤残量検知手段を供給できる。また、光ファイバ保持部材１１，１２，１３と光ファイバ１０は、光ファイバ１０との外側の隙間全周に接着剤が存在することによって固定されている。この接着剤は、現像剤７が光ファイバ１０と光ファイバ保持部材１１，１２，１３の隙間から入り込むことを防ぐ役目も果たしている。
【００２９】
光ファイバ１０の外周に接着剤を塗布し、光ファイバ保持部材１１，１２，１３の穴に挿入する。その後、光ファイバ１０を動かし、隙間全周に接着剤を行き渡らせるようにする。また、この時に接着剤が光透過面に付着すると、光の透過の妨げになるので最も注意が必要である。
【００３０】
その後、光ファイバ保持部材１１，１３は、現像装置１側面に開いている穴部に差し込まれ、両面テープを用いて現像装置側に固定される。このさいの固定が充分でないと、現像装置１の穴と光ファイバ保持部材１１，１３との間に隙間ができ、そこから現像剤１が漏れてしまう。
【００３１】
光ファイバ保持部材１２は、現像装置１内側に両面テープを用いて固定されており、光通過部（図２ａ部）の位置を調整することによって、現像装置１内の現像剤（トナー）７が１００±２０ｇ未満になると、静電作像装置本体のトナーエンド表示機能が働くようになっている。また、光ファイバ１０の全長は、現像剤残量検知手段を現像装置１に取り付けたさいに、若干のたるみを持つようにすることが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、光ファイバの保持部材表面を曲面形状にすることで、光ファイバの光そのものを均等に拡散することができ、安定した現像剤残量検知機能を得ることができる。
【００３３】
請求項２によれば、光ファイバ保持部材の曲面形状中心部を、光ファイバの突き当て面とすることで、安定した位置を確保することができ、光ファイバの光そのものを均等に拡散することができる。
【００３４】
請求項３によれば、光ファイバ保持部材の曲面形状外周部を保護リブにすることで、成型によるキズまたは打痕を防止することができ、安定した現像剤残量検知手段を供給できる。
【００３５】
請求項４によれば、現像剤残量検知手段を有する現像装置を用いることにより、現像装置中の現像剤が残り少なくなったさいに、発光部からの光を安定して受光部に伝えることができ、現像剤不足による異常画像の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の実施の形態における現像装置の現像剤残量（エンド）検知手段を示す概略図である。
【図２】本発明による画像形成装置の現像装置の現像剤残量（エンド）検知手段の概略図である。
【図３】光ファイバの構成を示す概略図である。
【図４】現像剤残量（エンド）検知手段を形成する光ファイバ保持部材の構成を示す側面図である。
【図５】図４の光ファイバ保持部材の正面図である。
【図６】第２の光ファイバ保持部材の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１　現像装置
２　現像器ケース
３　現像器カバー
７　現像剤（トナー）
１０　光ファイバ（現像剤残量検知手段）
１１　第１の光ファイバ保持部材（現像剤残量検知手段）
１１ａ　曲面形状
１１ｂ　保護リブ
１１ｃ　突き当て面
１２　第２の光ファイバ保持部材（現像剤残量検知手段）
１３　第３の光ファイバ保持部材（現像剤残量検知手段）
１４　発光部
１５　受光部
【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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