(57)【要約】【課題】コストの増加を招くことなく、現像スリーブと感光体との距離を一定に保ち、トナー量等のトナー収納容器内の状態を良好に検出できるトナーセンサを提供する。【解決手段】コイルバネ１１３と、コイルバネ１１３の他端に固定されたスライドブロック１１４と、このスライドブロック１１４内に収納されたセンサ素子１１５と、を備え、コイルバネ１１３で付勢されたスライドブロック１１４が、現像器ユニット１０４を、感光体ドラム１０２側へ向けて押圧すると共に、トナーセンサをトナー収納容器１０１の底部に確実に当接させるようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体を含むトナーを収納するトナー収納容器と、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像スリーブを備える現像器ユニットとが画像形成装置本体に着脱可能に装着された画像形成装置に用いられ、前記トナー収納容器の壁部に当接して該トナー収納容器内のトナーの残存状態を検出する検出部を有するトナーセンサであって、
前記検出部を前記トナー収納容器の壁部に向けた押し当て方向に付勢する共に、前記現像スリーブと前記感光体との間の距離を一定に保持するように該現像器ユニットを感光体側へ向けて付勢する付勢手段を備えることを特徴とするトナーセンサ。
【請求項２】
磁性体を含むトナーを収納するトナー収納容器と、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像スリーブを備える現像器ユニットと、が画像形成装置本体に着脱可能に装着された画像形成装置であって、
前記トナー収納容器の略底位置の壁部外面に当接してトナーの残存状態を検出し、且つ前記現像器ユニットと前記感光体との間の距離を一定に保持するように該現像器ユニットを感光体側へ向けて付勢するトナーセンサを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー収納容器は、前記現像器ユニットに含まれることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体は、前記現像器ユニットに一体に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの機能を併有した複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置としては、感光体ドラムを備えるドラムユニットと、感光体ドラムの回転軸と平行な回転軸を有する現像スリーブを備える現像器ユニットとを画像形成装置本体内に挿入して装着するものがある。
【０００３】
また、このような画像形成装置では、現像器ユニットにトナー収納容器を備えたものや、現像器ユニットとは別にトナー収納容器が装着されるもの等がある。図３は、感光体ドラム１０に対峙する現像スリーブ１１を有する現像器ユニット１２の現像器ハウジング１３に、トナー収納容器１４を装着するタイプの画像形成装置を示している。これらの画像形成装置は、トナーの有無あるいはトナー量の検出のためにトナーセンサを備えたものが多い。トナーセンサとしては、トナー収納容器の外側からトナーの磁性を利用することによってその透磁率を電圧の変化として検出するような透磁率センサ等がある。このようなトナーセンサは、装置本体側に設けられ、トナー収納容器の外壁に当接させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００４】
具体的には、図３に示すように、ドラムユニットの感光体ドラム１０に現像スリーブ１１を当接させた状態で、現像器ハウジング１３に形成した開口部１３Ａからトナーセンサ１５を挿入してトナー収納容器１４の壁部にトナーセンサ１５を当接させたものが提案されている。このトナーセンサ１５は、保護カバー１６に収納され、画像形成装置本体側に設けられたバネ１７でトナー収納容器１４の壁部と圧接するように付勢されている。
【０００５】
ところで、上述したように感光体ドラム１０に現像スリーブ１１を対峙させる手段としては、図４に示すように、現像器ハウジング１３の側壁を略水平方向に付勢する押圧手段１８がある。この押圧手段１８は、押圧ブロック１９と、この押圧ブロック１９を現像器ハウジング１３の側壁１３Ｂに圧接するように付勢するバネ２０とから構成されている。
【０００６】
また、他の画像形成装置としては、図５に示すように、画像形成装置本体側に上述したトナーセンサ１５と押圧手段１８との両方を備えるものがある。この画像形成装置は、図５に太い矢印で示す方向に現像器ハウジング１３を画像形成装置本体に装着すると、現像器ハウジング１３の開口部１３Ａからトナーセンサ１５が挿入されると共に、押圧手段１８の押圧ブロック１９が側壁１３Ｂに当接するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
実開昭６２−１１８２５０号公報（第１頁、第３図）
【特許文献２】
特開平１１−１４３２０６号公報（第７頁、図１）
【特許文献３】
特開２０００−３５７４２号公報（第５頁、図１）
【特許文献４】
特開２００３−９８８１６号公報（第３頁、図１）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、トナーセンサと、現像器ユニットを感光体ドラム側へ付勢する押圧手段と、を備えた画像形成装置では、トナーセンサ及び押圧手段のそれぞれがバネ部材や保護ケースもしくは押圧ブロック等の多くの部品を要するため、コスト高となる問題点があった。
【０００９】
また、このような画像形成装置では、トナーセンサや押圧手段を配置するスペースを確保する必要があるため、装置が大型になるという問題点がある。
【００１０】
さらに、このような画像形成装置では、これらトナーセンサや押圧手段等の部材の配置スペースの確保に加えて、これら部材を配置することに伴って、現像器ユニット等のプロセスユニットを着脱可能にするためのスペースを確保する必要が生じることにより、ユニットや各部材のレイアウトが制限を受けるという問題点があった。このような画像形成装置では、部品点数が増えたことにより、ともすると、現像器ユニット等のプロセスユニットを画像形成装置本体に対して着脱しにくいという問題点があった。このように上述した従来技術では、画像形成装置のメンテナンス等の際に要求される内蔵ユニットの着脱容易性が悪く、加えて低コスト化にも逆行するものであった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、コストの増加を招くことなく、現像器ユニット、ドラムユニット等の着脱容易性を高くでき、トナー量等のトナー収納容器内の状態を良好に検出できるトナーセンサ及び画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、磁性体を含むトナーを収納するトナー収納容器と、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像スリーブを備える現像器ユニットと、が画像形成装置本体に着脱可能に装着された画像形成装置に用いられ、前記トナー収納容器の壁部に当接して該トナー収納容器内のトナーの残存状態を検出する検出部を有するトナーセンサに関するものである。この発明に係るトナーセンサは、前記検出部を前記トナー収納容器の壁部に向けた押し当て方向に付勢する共に、前記現像スリーブと前記感光体との間の距離を一定に保持するように該現像器ユニットを感光体側へ向けて付勢する付勢手段を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、磁性体を含むトナーを収納するトナー収納容器と、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像スリーブを備える現像器ユニットと、が画像形成装置本体に着脱可能に装着された画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記トナー収納容器の略底位置の壁部外面に当接してトナーの残存状態を検出し、且つ前記現像器ユニットと前記感光体との間の距離を一定に保持するように該現像器ユニットを感光体側へ向けて付勢するトナーセンサを備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記トナー収納容器が、前記現像器ユニットに含まれることを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載された画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記感光体が、前記現像器ユニットに一体に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るトナーセンサ及び画像形成装置を図１及び図２に基づいて説明する。なお、図１は本実施の形態に係る画像形成装置１００の要部断面図、図２は画像形成装置１００の要部拡大断面図である。
【００１７】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、磁性体を含むトナーを収納するトナー収納容器１０１と、感光体ドラム１０２に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像スリーブ１０３を備える現像器ユニット１０４と、が画像形成装置本体１０５に着脱可能に装着された構成を有するものである。
【００１８】
特に、この画像形成装置１００は、トナー収納容器１０１の略底位置の壁部１０１Ａ外面に当接してトナーの残存状態を検出し、且つ現像スリーブ１０３と感光体ドラム１０２との間の距離を一定に保持するように現像器ユニット１０４を感光体ドラム１０２側へ向けて付勢するトナーセンサ１０６を備えることを特徴としている。
【００１９】
また、ドラムユニット側は、感光体ドラム１０２の図示しない回転軸で画像形成装置本体１０５側に支持されている。また、現像器ユニット１０４は、ドラムユニット側へ押圧手段を兼ねるトナーセンサ１０６で押圧されることにより支持されている。そして、本実施の形態では、ドラムユニットと現像器ユニット１０４とが横方向に並び現像器ユニット１０４のほうが僅かに高い位置に配置されるように設定されている。
【００２０】
（画像形成装置の概略構成）
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、図示しない給紙トレー上から送り出されて用紙搬送路に沿って搬送されるシート状の記録材をトナー像を転写する画像形成部１１０と、この画像形成部１１０によってトナー像が転写された記録材にトナー像を定着させる図示しない定着装置と、この定着装置を経てトナー画像が定着された記録材を図示しない排紙トレー上へ排出する排出部等を備えて概略構成されている。
【００２１】
図１に示すように、画像形成部１１０は、感光体ドラム１０２を備えた図示しない感光体ユニットと、この感光体ユニットの感光体ドラム１０２にトナー像を形成する現像スリーブ１０３を備えた現像器ユニット１０４と、記録材にトナー像を転写させる転写部１１１とを備えてなる。現像器ユニット１０４は、画像形成装置本体１０５との間に介在されたトナーセンサ１０６にて、感光体ドラム１０２側へ向けて略水平方向に付勢されるようになっている。
【００２２】
なお、図示しないが、ここでドラムユニットの構成を簡単に説明する。
【００２３】
ドラムユニットは、現像器ユニット１０４と対面する側の下部に感光体ドラム１０２を備えている。ドラムユニットにおける感光体ドラム１０２の上方には、いずれも図示しない、帯電器、クリーナ、除電器等が配置されている。さらに、感光体ドラム１０２には、図示しない露光器から例えばレーザ光が入射可能となっている。
【００２４】
（現像器ユニットの構成）
図１に示すように、現像器ユニット１０４は、感光体ドラム１０２と対面する側の下部に、装着時に感光体ドラム１０２と接する現像スリーブ１０３が設けられている。また、現像器ユニット１０４における感光体ドラム１０２と対面する側とは反対側に、トナーを収納するトナー収納容器１０１が収容されている。なお、トナー収納容器１０１が収容された現像器ユニット１０４には、トナー収納容器１０１の底部を露出させる開口部１０４Ａが形成されている。この開口部１０４Ａにおける現像スリーブ１０３側は、ユニット側壁１０４Ｂが形成されている。このユニット側壁１０４Ｂには、トナーセンサ１０６が当接するようになっている。また、このユニット側壁１０４Ｂは、後述するトナーセンサ１０６のスライドブロック１１４が、下方へ外れないように下部が突出するように傾斜している。
【００２５】
なお、トナー収納容器１０１と現像スリーブ１０３との間には、トナーを現像スリーブ１０３側へ供給する例えばパドル等のトナー供給手段（図示省略する）が設けられている。また、トナー収納容器１０１は、現像器ユニット１０４内での傾斜に従って、図２に太い矢印で示す斜め下方（感光体ドラム１０２へ向けた方向）へ荷重が作用する。
【００２６】
（トナーセンサの構成）
図２に示すように、トナーセンサ１０６は、画像形成装置本体１０５に形成された段部１１２に設けられている。ここで、段部１１２の構造を簡単に説明する。この段部１１２は、現像器ユニット１０４を装着したときに、現像器ユニット１０４における現像スリーブ１０３と反対側の下部に位置するように設定されている。この段部１１２は、水平方向に沿った水平壁部１１２Ａと、水平壁部１１２Ａの縁部から立ち上がる垂直壁部１１２Ｂと、垂直壁部１１２Ｂの上端縁から水平に延在されたスライド壁部１１２Ｃとからなっている。
【００２７】
トナーセンサ１０６は、図２に示すように、一端が垂直壁部１１２Ｂ側に固定されたコイルバネ１１３と、コイルバネ１１３の他端に固定されたスライドブロック１１４と、このスライドブロック１１４内に収納された検出部としてのセンサ素子１１５と、を備えてなる。スライドブロック１１４は、垂直壁部１１２Ａ上をスライドする下スライド部１１４Ａと、スライド壁部１１２Ｃ上をスライドする上スライド板１１４Ｂとを備えている。これら下スライド部１１４Ａと上スライド板１１４Ｂとがコイルバネ１１３の伸縮方向（軸方向）にスライドすることにより、コイルバネ１１３で付勢されたスライドブロック１１４が、現像器ユニット１０４を、感光体ドラム１０２側へ向けて押圧するようになっている。
【００２８】
なお、センサ素子１１５は、図２に示すように、コイルバネ１１３の付勢方向に対して斜め上を向くようにスライドブロック１１４内に配置されている。また、センサ素子１１５の検出面はスライドブロック１１４から斜め上方へ僅かに突出するように設定されており、現像器ユニット１０４に形成された開口部１０４Ａ内に挿入されて、トナー収納容器１０１の底部に当接するようになっている。また、トナーセンサ１０６のスライドブロック１１４の先端部は、開口部１０４Ａにおける現像スリーブ１０３側に形成されたユニット側壁１０４Ｂに当接して、コイルバネ１１３の付勢力を現像器ユニット１０４側へ伝達している。
【００２９】
（トナーセンサ及び画像形成装置の作用・動作）
ここで、トナーセンサ１０６及び画像形成装置１００の作用・動作について説明する。
【００３０】
本実施の形態に係るトナーセンサ１０６は、コイルバネ１１３で現像器ユニット１０４を感光体ドラム１０２側へ向けて付勢すると同時に、トナー収納容器１０１の底部に、センサ素子１１５を内蔵するスライドブロック１１４を圧接させる作用を有している。このように現像器ユニット１０４を押す力とトナー収納容器１０１を押す力とは、コイルバネ１１３の伸縮方向の付勢力の分力である。このように、本実施の形態では、１つのコイルバネ１１３で２方向の押圧作用を奏することができる。
【００３１】
このため、トナー収納容器１０１内のトナーの残量を良好に検出できると共に、感光体ドラム１０２と現像スリーブ１０３との距離を一定に保つ付勢力を伝達することにより、感光体ドラム１０２へトナー像を確実且つ良好に形成することができる。したがって、この画像形成装置１００では、記録材へ良好な画像を形成することが可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、押圧手段を兼ねるトナーセンサ１０６の部品点数が少ないため、画像形成装置１００を大型にすることがなくコストを低く抑えることができると共に、現像器ユニット１０４、感光体ユニット等のプロセスユニットの着脱を容易にでき、トナー残量等のトナー収納容器内の状態を良好に検出できる。
【００３３】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３４】
例えば、上述した実施の形態では、トナーセンサ１０６を画像形成装置本体１０５の段部１１２に設けたが、スライドブロック１１４を出没させる筒状の構成として筒体の端部を画像形成装置本体１０５に固定してもよい。
【００３５】
また、上述した実施の形態では、トナー収納容器１０１が現像器ユニット１０４と別体としたが、現像器ユニット１０４内にトナー収納部を一体的に設けた構成としても勿論よい。
【００３６】
さらに、上述した実施の形態では、感光体ドラム１０２が図示しない感光体ユニットに含まれる構成としたが、現像器ユニット１０４に一体に設けられている構成としてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、トナーセンサとトナー収納容器との適切な当接状態を常時確保できると共に、感光体ドラムと現像スリーブとの間の距離を一定に保持することができる。
【００３８】
また、本発明によれば、トナーセンサが押圧手段を兼ねることにより部品点数を増加させることがないため、画像形成装置をコンパクトにすることができ、省スペース化と低コスト化を実現することができる。
【００３９】
さらに、本発明によれば、トナーセンサにより感光体ドラムと現像スリーブとを適切な距離に保持できるため、良好なトナー像が形成できるという効果がある。
【００４０】
また、本発明によれば、現像器ユニット等のプロセスユニットの着脱を容易にすることが可能となり、迅速なメンテナンスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部拡大断面図である。
【図３】従来の画像形成装置を示す要部断面図である。
【図４】従来の他の画像形成装置を示す要部断面図である。
【図５】従来の他の画像形成装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１００……画像形成装置、１０１……トナー収納容器、１０２……感光体ドラム、１０３……現像スリーブ、１０４……現像器ユニット、１０５……画像形成装置本体、１０６……トナーセンサ、１１０……画像形成部、１１２……段部、１１３……コイルバネ、１１４……スライドブロック、１１５……センサ素子（検出部）
【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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