(57)【要約】【課題】トナー収容容器内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知する。【解決手段】トナー収容部２３内のトナー残量を検知可能な検知センサ４００を備える現像装置において、検知センサ４００は、第１シート３０５、第２シート３０６、シート開口部４１１、配線パターン４０８、電極パターン４０９を有し、攪拌マイラ３４の攪拌動作によって第１シート３０５が撓み、配線パターン４０８が電極パターン４０９と接触することによってトナー残量を検知可能に構成されており、トナー収容部２３には、シート開口部４１１とトナー収容部２３の外部とを連通する容器開口部３５０が設けられている。【選択図】図２
2012128103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部内において回転し、トナーを攪拌する攪拌部材と、
前記トナー収容部の内面に取り付けられており、前記トナー収容部内に収容されているトナー残量を検知する検知センサと、
を備えるトナー収容容器において、
前記検知センサは、
前記攪拌部材に対向する位置に設けられた可撓性を有する第１シート部と、
前記トナー収容部の内面と前記第１シート部の間に配置され、前記第１シート部との間に空隙を形成する第２シート部と、
前記第１シート部と前記第２シート部によって囲まれた空間に連通するように前記第２シート部に設けられた第１開口部と、
前記第１シート部における前記第２シート部に対向する面に設けられた第１導電部と、
前記第２シート部における前記第１シート部に対向する面に設けられた第２導電部と、
を有し、
前記攪拌部材の攪拌動作によって前記第１シート部が撓み、前記第１導電部が前記第２導電部と接触することによって前記トナー残量を検知可能に構成されており、
前記トナー収容部には、前記第１開口部と前記トナー収容部の外部とを連通する第２開口部が設けられていることを特徴とするトナー収容容器。
【請求項２】
前記第２導電部から延びる接点部は、前記第１開口部及び前記第２開口部を介して、前記トナー収容部の外部に設けられている外部端子と、電気的に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のトナー収容容器。
【請求項３】
前記接点部が前記第１開口部及び前記第２開口部から外部に露出していると共に、
外部に露出している前記接点部を支持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトナー収容容器。
【請求項４】
前記トナー収容部の内面には、前記検知センサの近傍であって、かつ前記検知センサよりも前記攪拌部材の回転方向上流側に凸部が形成されており、前記凸部上面の高さが、前記第１シート部の位置と同じかそれよりも高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトナー収容容器。
【請求項５】
前記トナー収容部の内面には凹部が形成されており、前記第１シート部が前記凹部内に収まるように、前記検知センサが前記凹部内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトナー収容容器。
【請求項６】
前記第１シート部の上面に当接して、前記検知センサを前記凹部内に保持するための保持部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトナー収容容器。
【請求項７】
前記検知センサは、前記第１シート部と前記第２シート部との間に設けられることで前記空隙を形成するスペーサを更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のトナー収容容器。
【請求項８】
像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像とする現像部材と、
前記トナーが収容された請求項１乃至７のいずれか１項に記載のトナー収容容器と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
回転駆動する像担持体と、
前記像担持体の表面を走査露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、
前記静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する請求項８に記載の現像装置と、
前記像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部材と、
を備え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、トナー収容容器、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、現像装置のトナー収容容器内に収容されているトナーの残量（以下、トナー残量）を検知する検知センサが知られており、例えば、圧電センサや超音波センサ等が知られている。特許文献１には、このような検知センサとして、ホッパの底面であって、かつアジテータ回転時に薄板状部材が通過する領域近傍に、検知部を上に向けて圧電センサを設ける構成が開示されている。この構成により、「アジテータ１回転に要する時間」に対する「センサが圧を検知する時間」の比を検出することでトナー残量を検知している。
【０００３】
しかしながら特許文献１には次の課題がある。この検知センサは、トナー残量が一定量以上の状態では、センサ出力がトナー有り側の論理に固定され、一方で、トナー残量が一定量以下になると、全くトナー残量を検知しないので、トナー無し側の論理に固定される。つまり、トナー残量が多い時は、常に検知センサが圧を検知するので、トナー残量がある程度少なくなるまで、実際のトナー残量を検知することができない。従って、トナーが満載状態から空になるまで、逐次トナー残量を精度よく検知することが不可能である。
【０００４】
また、近年の画像形成装置は、高速化に対する要求に応えるため、トナー収容容器内で攪拌部材が高速回転することが多い。この場合、トナー残量が少なくなるとトナーが舞い上がり、トナーが完全になくなるまで、検知センサの検知面にトナーが存在し続ける場合がある。よって、検知センサが圧を検知しない時間を確保しにくく、精度良くトナー残量を検知することが不可能である。
【０００５】
また、検知センサとして、特許文献２のように、空隙を挟んで対向配置される２枚のシートを有し、一方のシートが撓むことで、両シートの接触状態から押圧された状態を検知するセンサ、例えば感圧抵抗センサや、シートスイッチ等が知られている。このような検知センサを用いる場合は、両シート間において袋状に形成されている空隙内の圧力を外気圧と同じするための空気抜け穴が必要になる。そこで、このようなセンサをトナー残量検知センサとして用いることも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−６９８６号公報
【特許文献２】特開２００１−７６５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような検知センサをトナー収容容器内に設けた場合は、この空気抜け穴からトナーや塵埃が侵入して誤検知を招く場合がある。また、トナー収容容器に形成された孔部を利用して空気抜け穴を外部に引き出す場合は、トナーが外部に漏れないように孔部に設けられる弾性シール部材によって、空気抜け穴が塞がれる虞がある。
【０００８】
このように従来の検知センサでは、トナー収容容器内のトナー残量を精度よく逐次検知することが出来ない。そこで本発明は、トナー収容容器内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく逐次検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部内において回転し、トナーを攪拌する攪拌部材と、
前記トナー収容部の内面に取り付けられており、前記トナー収容部内に収容されているトナー残量を検知する検知センサと、
を備えるトナー収容容器において、
前記検知センサは、
前記攪拌部材に対向する位置に設けられた可撓性を有する第１シート部と、
前記トナー収容部の内面と前記第１シート部の間に配置され、前記第１シート部との間に空隙を形成する第２シート部と、
前記第１シート部と前記第２シート部によって囲まれた空間に連通するように前記第２シート部に設けられた第１開口部と、
前記第１シート部における前記第２シート部に対向する面に設けられた第１導電部と、
前記第２シート部における前記第１シート部に対向する面に設けられた第２導電部と、
を有し、
前記攪拌部材の攪拌動作によって前記第１シート部が撓み、前記第１導電部が前記第２導電部と接触することによって前記トナー残量を検知可能に構成されており、
前記トナー収容部には、前記第１開口部と前記トナー収容部の外部とを連通する第２開口部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る現像装置は、
像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像とする現像部材と、前記トナーが収容された上記記載のトナー収容容器と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、
回転駆動する像担持体と、前記像担持体の表面を走査露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する上記記載の現像装置と、前記像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー収容容器内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図３】第１実施形態における検知センサの概略構成図。
【図４】第１実施形態における検知センサの組み立てを説明するための図。
【図５】第１実施形態における検知センサの動作を示す図。
【図６】第１実施形態における検知センサの概略構成図。
【図７】第１実施形態における検知センサの組み立てを説明するための図。
【図８】第１実施形態における検知センサの動作を示す図。
【図９】第１実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１０】第１実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１１】第２実施形態における検知センサの概略構成図。
【図１２】第２実施形態における検知センサの組み立てを説明するための図。
【図１３】第２実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１４】第３実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１５】第４実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１６】第５実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【図１７】第６実施形態における検知センサの取り付け構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
[第１実施形態]
＜１−１：画像形成装置の概略構成＞
図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置であるカラーレーザプリンタの概略構成について説明する。カラーレーザプリンタは、プリンタ本体１０１に対して着脱自在なプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、同一構造であって、収容されているトナーの色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））が相違している。
【００１４】
プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現像装置、画像形成ユニット、及び廃トナーユニットの大きく３つの構成で成り立っている。現像装置は、現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（現像部材）、トナー補給ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、トナー収容部２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ、攪拌マイラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ（攪拌部材）を有している。この現像装置を用いることにより、トナー収容部２３内で攪拌されたトナーを、トナー補給ローラ１２、現像ローラ３によって、像担持体としての感光ドラム１に供給することができる。
【００１５】
攪拌マイラ３４は、厚さ１５０μｍの可撓性を有する板状部材であって、所定の方向に回転しつつ、トナー収容部内のトナーを攪拌するものである。また、画像形成ユニットは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを有している。廃トナーユニットは、ドラムクリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、廃トナー容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを有している。
【００１６】
プロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの下方にはレーザユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ（露光ユニット）が配置され、画像信号に基づく走査露光を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して行う。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは回転駆動され、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって負極性の電位に一様に帯電された後、レーザユニット７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによって露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像に現像ローラ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによって負極性のトナーが供給されることで、感光ドラム上にトナー像が形成される。
【００１７】
中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０を有している。また、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加するように構成されている。
【００１８】
トナー像を転写する際は、一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上にトナー像を一次転写する。そして、中間転写ベルト８上にトナー像が順次重ねて転写され、重ねて転写されたトナー像が、二次転写ローラ１１（転写部材）が配置されている転写位置まで搬送される。
【００１９】
給搬送装置は、転写材Ｐを収納する給送カセット１３内から転写材Ｐを給送する給送ローラ１４と、給送された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有している。そして、給搬送装置から搬送された転写材Ｐは、レジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１の対向位置まで搬送される。
【００２０】
中間転写ベルト８から転写材Ｐにトナー像を二次転写する際は、二次転写ローラ１１に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材上に、中間転写ベルト８上のカラートナー像を二次転写する。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写材Ｐは、排出ローラ対２０によって排出される。
【００２１】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に残ったトナーは、クリーニングブレード４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって除去され、除去されたトナーは、廃トナー回収容器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋにおいて回収される。また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト８上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニングブレード２１によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー回収容器２２において回収される。
【００２２】
また、図１における８０は、プリンタ本体の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板である。制御基板８０には１チップマイクロコンピュータ（以後ＣＰＵと記す）４０が搭載されている。ＣＰＵ４０は、転写材Ｐの搬送に関わる駆動源（不図示）やプロセスカートリッジの駆動源（不図示）の制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御など、本体の動作を一括して制御するものである。
【００２３】
また、図中４２は、画像データからレーザユニット内のレーザの発光を制御するためのビデオコントローラである。このビデオコントローラ４２は、不図示のコントロールパネルを介して、ユーザとのインターフェイスも行う。このコントロールパネルには、各色のトナー残量が棒グラフ状に表示される。なお、図中の記号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を示しており、同一構成のものに関しては、以後これらの記号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して説明する。
【００２４】
＜１−２：検知センサの概略構成＞
図２を参照して、現像装置の概略構成について説明する。図中２３ａと２３ｂは、トナー収容部２３の枠体を示し、２８は現像剤であるトナーを示す。トナー収容部２３、枠体２３ａ，２３ｂは、トナー収容容器を構成している。本実施形態では、トナー収容部２３の内側面（内面）に、トナー残量を検知可能な検知センサ４００が取り付けられている。
【００２５】
検知センサには、感圧抵抗センサタイプと、メンブレンスイッチなどのシートスイッチタイプがあるが、本実施形態の検知センサ４００は、いずれのタイプであってもよい。感圧抵抗センサタイプは、トナーの圧力によって対向する配線パターンどうしが接触する際の接触面積に応じて抵抗値が変動した際に、トナーの圧力の大小を判別し、ＯＮ／ＯＦＦの検知、トナー残量の検知を行うものである。一方、シートスイッチタイプは、トナーの圧力によって、対向する２層の配線パターンの電気的な導通が得られるか得られないかに基づいてＯＮ／ＯＦＦを検知するものである。なお、以下では、検知センサ４００が感圧抵抗センサタイプの場合を感圧抵抗センサ４０１、シートスイッチタイプの場合をシートスイッチ４２１として、感圧抵抗センサ４０１、シートスイッチ４２１の順に説明を行う。
【００２６】
感圧抵抗センサ４０１は、スペーサが介在することで形成される空隙（ギャップ）を介して２枚のシート、即ち第１シートと第２シートを対向配置したものである。それぞれのシートの対向面には電極（配線パターン）が形成されており、一方のシートの検知面が圧力を受けると、一方のシートの配線パターン面が変位し、対向する他方のシートの配線パターンと接触するように構成されている。なお、本実施形態では、検知面（残トナーの圧力を受ける面）を有し、可撓性を有するシート（第１シート部）を「第１シート３０５」
とし、それに対向する他方のシート（第２シート部）を「第２シート３０６」とする（詳細は後述する）。
【００２７】
図３、図４を参照して、感圧抵抗センサ４０１についてさらに詳しく説明する。図３は、感圧抵抗センサ４０１の概略構成図である。図３（ａ）は、感圧抵抗センサ４０１の検知面と反対側（トナー収容部への取り付け面）、即ち第２シート３０６側から感圧抵抗センサ４０１を見た際の正面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、感圧抵抗センサ４０１の組み立てを説明するための図であり、図中３０７はスペーサ、４１２は折り返し線を示す。
【００２８】
なお、図４に示すように、第２シート３０６及び第１シート３０５は、折り返し線４１２において折り返された状態において互いに対向するように構成されており、即ち、両方のシートは同一の１枚のシートによって構成されている。しかし、第２シート３０６、第１シート３０５を、それぞれ別々のシートによって構成してもよく、その場合は、トナー収容部２３の内側面に取り付けられる方のシートを第２シート、検知面側のシートを第１シートとする。
【００２９】
図示するように、第１シート３０５の内面には、導電性インク（電極、又は配線パターン）がパターン状に塗布されており、これにより配線パターン４０８（第１導電部）が形成されている。一方、第１シート３０５に対向する第２シート３０６上には、第１シート３０５の配線パターン４０８に対向する位置に電極パターン４０９（第２導電部）が形成されている。スペーサ３０７は、第２シート３０６と第１シート３０５の周縁に接触し、両者の間に形成される空隙がトナー収容部２３に対して密閉されるように設けられている。
【００３０】
また、電極パターン４０９の両端には、外部端子から電気的に接続可能な接点部４１０が形成されている。図４に示すように、接点部４１０は、第１シート３０５の内面へ引き回されている。
【００３１】
また、第２シート３０６には、第１シート３０５内面にある接点部４１０と対向する位置にシート開口部（第１開口部）４１１が設けられている。この開口部４１１とトナー収容部２３の枠体に形成される開口部（不図示）とによって、第２シート３０６とトナー収容部２３とを貫く孔部が形成され、第２シート３０６と第１シート３０５の間の空隙（空間）とトナー収容部２３外部を連通することができる。よって、開口部４１１を介して外部端子と接点部４１０とを容易に接続することが可能になる。
【００３２】
次に、感圧抵抗センサ４０１の動作について説明する。図２に示すように、攪拌マイラ３４が攪拌動作を行うと、攪拌マイラ３４はトナーの抵抗を受けて、回転方向後側に変形し大きく撓む。この際に第１シート３０５の検知面が、収容されているトナーを介して攪拌マイラ３４の反力を受けることで、その反力の大きさに応じてトナー残量を検知することができる。
【００３３】
即ち、トナー残量が多い場合は、攪拌マイラ３４がより大きく撓むので、攪拌マイラ３４が感圧抵抗センサ４０１上を通過する際に、収容されているトナーを介して第１シート３０５が受ける圧力が大きくなる。よって、第１シート３０５が大きく撓み、配線パターン４０８と電極パターン４０９との接触面積が大きくなる（抵抗値が小さくなる）。一方、トナー残量が少ない場合は、攪拌マイラ３４がそれ程大きく撓まないので、攪拌マイラ３４が感圧抵抗センサ４０１上を通過する際に、収容されているトナーを介して第１シート３０５が受ける圧力は小さい。よって、上述の場合と比較すると、配線パターン４０８
と電極パターン４０９との接触面積は小さい（抵抗値が大きくなる）。
【００３４】
よって、感圧抵抗センサ４０１は、配線パターン４０８と電極パターン４０９との間の電気的な抵抗値に基づいて、残量トナーを検知することができる。図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照して、この点についてさらに詳しく説明する。
【００３５】
図５（ａ）は、第１シート３０５の検知面に圧がかかっていない状態を示す。この状態では、配線パターン４０８と電極パターン４０９がスペーサ３０７によって空隙を有して離間した位置にある。図５（ｂ）は、第１シート３０５の検知面に小さな圧力を与えている様子を示している。この状態では、第１シート３０５の検知面が撓むことにより、第２シート３０６中央の２箇所の電極パターン４０９が配線パターン４０８と接触している。図５（ｃ）は、第１シート３０５の検知面に大きな圧力を与えている様子を示している。この状態では、第２シート３０６の４箇所の電極パターン４０９が、第１シート３０５の配線パターン４０８と接触している。さらに電極パターン４０９の長手方向（紙面に直交する方向）にも接触面積が増える。このように、感圧抵抗センサ４０１は、第１シート３０５が受ける圧力の大小（＝トナー残量の大小）に応じて、第２シート３０６と第１シート３０５の電気的な導通状態が変化するように構成されている。
【００３６】
かかる構成によると、第１シート３０５が受ける圧力の大きさと、第２シート３０６と第１シート３０５との間の電気的な抵抗値が反比例の関係を有することになる。つまり、図５（ｄ）に示すように、トナー残量の変化に対応して抵抗値が変化する（トナー残量が多いほど、抵抗値が小さくなる）。よって、この抵抗値を検知することで、トナー残量を精度よく逐次検知することができる。
【００３７】
次に、図６、図７を参照して、検知センサのもう一方のタイプである、シートスイッチ４２１について説明する。図６は、シートスイッチ４２１の概略構成図である。図６（ａ）は、シートスイッチ４２１を第２シート３０６側から見た際の正面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、シートスイッチ４２１の組み立てを説明するための図である。なお、上述した感圧抵抗センサ４０１と同形状で同機能を有するものは同じ番号を付して説明は省略する。
【００３８】
図６（ｃ）に示すように、第１シート３０５の外側には検知面が形成されており、内面には導電面４２８（第１導電部）が形成されている。一方、第１シート３０５に対向する第２シート３０６上には、導電面４２８に対向するように導電面４２９（第２導電部）が形成されている。さらに、両シートの間には、上述したスペーサ３０７が設けられており、これによって第２シート３０６と第１シート３０５との間に空隙が形成されている。
【００３９】
また、導電面４２８、４２９の端部には、外部端子と接続可能な接点部４１０が形成されており、第２シート３０６から延びる接点部４１０は、第１シート３０５へ引き回されている。また、第２シート３０６には、第１シート３０５内面にある接点部４１０と対向する位置に、上述したものと同様のシート開口部４１１が設けられている。
【００４０】
次に、シートスイッチ４２１の動作について説明する。シートスイッチ４２１は、攪拌マイラ３４の攪拌動作に伴って第１シート３０５が撓む際に、第１シート３０５の検知面が圧力を受けている時間に基づいてトナー残量を検知している。即ち、トナー残量が多い場合は、攪拌マイラ３４がシートスイッチ４２１上を通過する時間が長くなるため、第１シート３０５の検知面に対して、トナーが圧力を及ぼしている時間が長くなる。一方、トナー残量が少ない場合は、トナーの抵抗が小さくなるため、攪拌マイラ３４の撓み量が小さい。その結果、攪拌マイラ３４がシートスイッチ４２１上を通過する時間が短くなり、
第１シート３０５の検知面に対して、圧力を及ぼしている時間が短くなる。この現象を利用して、シートスイッチ４２１はトナー残量を検知している。
【００４１】
図８に、シートスイッチ４２１の動作を示す。図８（ａ）は圧がかかっていない状態を示す。この状態では、導電面４２８と導電面４２９はスペーサ３０７により、空隙を形成して互いに離間した位置にある。図８（ｂ）は、シートスイッチ４２１に圧を与えている様子を示すものであり、第１シート３０５の上面が検知面である。第１シート３０５の検知面が押されると、第１シート３０５が撓み変形し、導電面４２８と導電面４２９が接触する。これにより、シートスイッチ４２１はＯＦＦからＯＮに切り換えられる。
【００４２】
このシートスイッチ４２１によれば、図８（ｃ）に示すように、トナー残量が少ない場合は、ＯＮ状態になっている期間が短く、トナー残量が多い場合は、ＯＮ状態になっている期間が長く検知される。よって、ＯＮ状態になっている期間を検知することにより、トナー残量を精度よく逐次検知することができる。
【００４３】
＜１−３：検知センサの取り付け＞
図９、図１０を参照して、検知センサ４００の取り付け位置について説明する。なお、ここでいう検知センサ４００とは、上述した感圧抵抗センサ４０１とシートスイッチ４２１の両方を含む。図９に示すように、検知センサ４００はトナー収容部２３下方の内側面に取り付けられており、検知面がトナー収容部２３の内側にくるように取付けられている。
【００４４】
図１０に、シートスイッチタイプの検知センサ４００をトナー収容部２３に取り付けた状態を示す。図示するように、トナー収容部２３には、検知センサ４００の接点部４１０およびそのシート開口部４１１と対向する位置に容器開口部（第２開口部）３５０が形成されている。これにより、容器開口部３５０を介して、外部の接続端子と接点部４１０との電気的な導通をとることができる。外部の接続端子とは、プリンタ本体１０１の電気端子などが挙げられ、例えばプロセスカートリッジ５をプリンタ本体１０１に装着する動作と連動して、外部の接続端子と接点部４１０とを電気的に接続させるようにしてもよい。
【００４５】
第２シート３０６の外面は、容器開口部３５０の周囲を塞ぐように、トナー収容部２３の内側面に密着固定されている。固定手段は、接着剤による接着固定、両面テープで第２シート３０６をトナー収容部２３の内側面に貼付ける等の手段であればよい。また、第２シート３０６を超音波溶着によってトナー収容部２３に固着させてもよい。これにより、第２シート３０６と第１シート３０５の間の空隙にトナーが侵入することを防ぐことができる。
【００４６】
＜１−４：本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、第２シート３０６と第１シート３０５との間に形成されている空隙がトナー収容部２３に対して密閉されているので、空隙内にトナーや塵埃が侵入し、誤検知を招くことを防止できる。また、感圧抵抗センサの場合は抵抗値の変動に基づいて、シートスイッチの場合は第１シート３０５が圧力を受ける時間に基づいて、それぞれトナー残量を検知している。よって、トナーが満載状態から空になるまで、逐次トナー残量を精度よく検知することができる。また、攪拌マイラ３４が高速回転する場合であっても、本実施形態の検知センサよれば、トナー残量を精度よく検知することができる。
【００４７】
また、外部の接続端子との接続を可能にする容器開口部３５０とシート開口部４１１とを合わせるようにして検知センサを取り付けているので、これらの開口部を通して外部端子と検知センサの接点部４１０とを容易に接続することができる。図１０に示すように、これらの開口部から接点部４１０が外部に対して露出するようにすれば、より容易に外部
端子と接点部４１０とを接続することができる。
【００４８】
また、本実施形態の検知センサによれば、シール部材を設けることなく、トナーが容器開口部３５０から漏れ出すことを防止できる。即ち、シート間の空隙の空気抜き用の孔を確保しつつ、トナーの漏れ出しを防止することが可能である。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００５０】
[第２実施形態]
図１１〜図１３を参照して、第２実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。なお、ここでは第１実施形態と同一構成のものに関しては説明を省略し、第１実施形態の構成と異なる検知センサの接点部の構成について説明する。
【００５１】
＜２−１：検知センサの概略構成＞
図１１、図１２を参照して、検知センサの概略構成について説明する。ここではシートスイッチタイプの検知センサを図示しているが、検知センサは、感圧抵抗センサタイプであってもよい。
【００５２】
図１１（ａ）は、シートスイッチ４３１を第２シート３０６側から見た際の正面図である。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。また、図１２は、シートスイッチ４３１の組み立てを説明するための図であり、図中４１２は折り返し線、４１３は折り曲げ線を示している。なお、上述したように、第２シート３０６、第１シート３０５をそれぞれ別シートによって形成してもよい。
【００５３】
本実施形態では、第２シート３０６に、導電面４２８、４２９からそれぞれ延びる接点部４１０が設けられており、さらに、接点部４１０周囲の三方が切り欠かれている点が特徴である。これによれば、切り欠き部を折り曲げ線４１３で折り曲げることで、接点部４１０が外部へ露出する。さらに、折り曲げることによって形成された開口部４１１を、第２シート３０６と第１シート３０５との間の空隙の空気抜き穴として利用することができる。
【００５４】
図１３に、シートスイッチ４３１をトナー収容部２３に取り付けた状態を示す。トナー収容部２３には容器開口部５０が形成されており、シートスイッチ４３１の接点部４１０の位置と略一致するようにシートスイッチ４３１が位置決めされる。
【００５５】
シートスイッチ４３１を取付ける際には、接点部４１０を外側へ折り曲げ、トナー収容部２３の容器開口部３５０に設けられた支持部３５１で接点部４１０を支持する。これにより、接点部４１０がトナー収容部２３の外部に露出する。そして、第１実施形態と同様に、第２シート３０６をトナー収容部２３に密着固定する。また、折り曲げた接点部４１０と、容器開口部３５０に設けられている支持部３５１とを密着固定する。
【００５６】
この際の固定手段は、接着剤による接着固定、両面テープで第２シート３０６をトナー収容部２３の内面に貼付ける、超音波溶着を用いて固着させるなどの手段を用いればよい。このようにして第２シート３０６をトナー収容部２３に確実に密着固定することで、容器開口部３５０からトナーが漏れ出すことを防止できる。
【００５７】
＜２−２：本実施形態の効果＞
本実施形態では、第１実施形態で得られた効果に加え、次の効果を得ることができる。即ち、第２シート３０６、第１シート３０５の接点部４１０が外部に露出しているので、外部端子と接点部４１０を容易に接続することができる。例えば、プロセスカートリッジ５をプリンタ本体１０１に装着する際に、プリンタ本体１０１の端子（外部端子）と検知センサとの接続が容易になる。
【００５８】
さらに、検知センサの接点部４１０が支持部３５１によって支持されているので、接点部４１０と外部端子との導通状態を安定させることができる。よって、衝撃等の影響により、接点部４１０が外部端子から意図せず力を受けたとしても、検知センサがトナー収容部２３から剥がれたりすることを防止でき、検知精度の低下を防ぐことができる。
【００５９】
以上、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００６０】
[第３実施形態]
図１４を参照して、第３実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。なお、ここでは第１、第２実施形態と同一構成のものに関しては説明を省略し、検知センサの取り付け部の構成について説明する。なお、ここではシートスイッチタイプの検知センサを図示しているが、検知センサは、感圧抵抗センサタイプであってもよい。
【００６１】
＜３−１：検知センサの取り付け部の概略構成＞
図１４（ａ）は、攪拌マイラ３４の回転方向と直交する方向からトナー収容部２３を見た場合のセンサ取付け部の概略断面図で、図１４（ｂ）は、攪拌マイラ３４の回転方向から見た場合のセンサ取付け部の概略断面図である。
【００６２】
本実施形態では、トナー収容部２３の内側面に形成されている凹部の底面を、シートスイッチ４２１の取り付け面３５２として利用している点が特徴である。さらに、第１シート３０５上面の位置と、トナー収容部２３の内側面とが同じ高さにあるか、第１シート３０５上面がそれよりも低い位置にあるように構成されている。
【００６３】
また、取付け面３５２には、容器開口部３５０が形成されており、シートスイッチ４２１の接点部４１０が容器開口部３５０と対向するよう、シートスイッチ４２１が位置決めされる。これにより、シートスイッチ４２１を取り付けた状態で、容器開口部５０から接点部４１０を外部に露出させることができる。
【００６４】
取付け面３５２には、容器開口部３５０の周囲を塞ぐように、第２シート３０６外面を密着固定する。固定手段は、接着剤による接着固定、両面テープで第２シート３０６をトナー収容部２３の内側面に貼付ける等の手段であればよい。また、第２シート３０６を超音波溶着によってトナー収容部２３に固着させてもよい。なお、シートスイッチ４２１の構成は、第１実施形態で説明したものと同一である。
【００６５】
＜３−２：本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、トナー収容部２３の凹部内に検知センサを取り付けているので、攪拌マイラ３４の攪拌動作の際に、その先端が検知センサの端面に接触することを防止できる。よって、検知センサがトナー収容部２３の内側面から剥がれたり脱落したりすること、又はセンサ自体が破損すること等を防止でき、精度良くトナー残量を検知することが可能になる。
【００６６】
以上、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備え
る現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００６７】
[第４実施形態]
図１５を参照して、第４実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。なお、ここでは第１〜第３と同一構成のものに関しては説明を省略し、検知センサの取り付け部の構成について説明する。
【００６８】
＜４−１：検知センサの取り付け部の概略構成＞
図１５（ａ）は、攪拌マイラ３４の回転方向と直交する方向からトナー収容部２３を見た場合のセンサ取付け部の概略断面図で、図１５（ｂ）は、センサ取付け部を上面から見た場合の概略断面図である。ここではシートスイッチタイプの検知センサを図示しているが、本実施形態における検知センサは、感圧抵抗センサタイプであってもよい。
【００６９】
トナー収容部２３には、シートスイッチ４２１近傍であって、シートスイッチ４２１のセンサ取付け部よりも攪拌マイラ３４の回転方向上流側に、突起形状部５７（凸部）が形成されている。さらに、この突起形状部５７の高さ（凸部上面の高さ）は、シートスイッチ３２１の検知面である第１シート３０５の位置と同じ高さか、それよりも高くなるように設定されている。
【００７０】
＜４−２：本実施形態の効果＞
これにより、攪拌マイラ３４の回転時に、攪拌マイラ３４の先端と、検知センサにおける攪拌マイラ３４の回転方向上流側端面とが接触することを防止できる。よって、攪拌動作時に攪拌マイラ３４と検知センサとが接触することで検知センサがセンサ取り付け部から剥がれたり、脱落したりすること、又は検知センサが破損することを防止できる。なお、突起形状部５７は攪拌マイラ３４の回転方向両側に形成されていてもよい。
【００７１】
以上、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００７２】
[第５実施形態]
図１６を参照して、第５実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。なお、ここでは第１〜第４と同一構成のものに関しては説明を省略し、検知センサの取り付け部の構成について説明する。
【００７３】
＜５−１：検知センサの取り付け部の概略構成＞
図１６（ａ）は、攪拌マイラ３４の回転方向と直交する方向からトナー収容部２３を見た場合のセンサ取付け部の概略断面図で、図１６（ｂ）は、検知センサを上方から見た場合の概略構成図である。ここではシートスイッチタイプの検知センサを図示しているが、本実施形態における検知センサは、感圧抵抗センサタイプであってもよい。
【００７４】
本実施形態では、上述した第３実施形態の構成（トナー収容部２３の内側面に形成されている凹部を検知センサの取り付け部として利用する構成）に加え、シートスイッチ４２１を凹部内に保持するための保持部材５３を設けていることが特徴である。
【００７５】
保持部材５３は、シートスイッチ４２１の第１シート３０５上面の検知面以外の領域に当接し、シートスイッチ４２１を保持するものである。保持部材５３には、２箇所に爪５４が形成されており、これらの爪５４がトナー収容部２３の溝部５５に係止されている。また、シートスイッチ４２１と保持部材５３を取り付けた状態では、凹部を除くトナー収
容部２３の内面と保持部材５３表面が同一の高さにあるか、又は保持部材５３表面の方が低くなるように設定されている。
【００７６】
また、第３実施形態と同様に、シートスイッチ３２１の接点部４１０が容器開口部３５０と対向するよう、シートスイッチ３２１が位置決めされているので、接点部４１０に対して外部端子が容易に接続できるように構成されている。
【００７７】
＜５−２：本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、トナー収容部２３の凹部に検知センサを取り付けているので、攪拌マイラ３４が回転する際に、その先端が検知センサの端面に接触することを防止できる。よって、攪拌動作時に検知センサがトナー収容部２３の内側面から剥がれたり脱落したりすること、又はセンサ自体が破損すること等を防止でき、精度良くトナー残量を検知することが可能になる。さらに保持部材５３によって検知センサをセンサ取り付け部内に保持することで、より確実に検知センサを位置決めすることができ、検知精度の向上を図ることができる。
【００７８】
以上、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００７９】
[第６実施形態]
図１７を参照して、第６実施形態に係る現像装置及び画像形成装置について説明する。なお、ここでは第１〜第５と同一構成のものに関しては説明を省略し、検知センサの取り付け部の構成について説明する。
【００８０】
＜６−１：検知センサの取り付け構成＞
図１７（ａ）は、トナー収容部２３ｂへのシートスイッチ３２１の取り付け状態を示す図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）におけるＡ−Ａ取り付け断面（シートスイッチ４２１の長手方向と直交する断面）を示すものである。
【００８１】
図１７（ａ）に示すように、シートスイッチ４２１は、攪拌マイラ３４の回転方向４５８に対して、斜めになるように取り付けられている。即ち、シートスイッチ４１２の長手方向と攪拌マイラ３４の回転方向４５８とが垂直関係にならないように、シートスイッチ４２１が取り付けられている。なお、図１７（ｂ）に示すように、シートスイッチ４１２の構成は上述した構成と同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００８２】
＜６−２：本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、攪拌マイラ３４の回転方向に対して、検知センサの長手辺が斜めになるように検知センサを取り付けているので、攪拌マイラ３４の先端は検知センサの長手端面に対して、端部側から順次接触していく。よって、攪拌マイラ３４の回転方向に対して、検知センサの長手辺が垂直な関係になるように検知センサを取り付ける場合と比較すると、検知センサが攪拌マイラ３４から受ける圧力の大きさを軽減することができる。その結果、検知センサがトナー収容部２３の内側面から剥がれたり脱落したりすること、又はセンサ自体が破損すること等を防止でき、精度良くトナー残量を検知することが可能になる。
【００８３】
以上、本実施形態によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知する検知センサを備える現像装置及び画像形成装置において、トナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。
【００８４】
[その他の実施形態]
第１〜第５実施形態では、第２シート３０６と第１シート３０５との間にスペーサ３０７を介在させているが、両シートの間に空隙を形成する手段はこれに限られるものではない。即ち、攪拌マイラ３４からの圧力を受けない時には第１シート３０５が変形せず空隙が保たれ、圧力を受けた場合に第１シート３０５が変形するように構成されていれば、両者の間にスペーサ３０７を介在させる必要はない。例えば、第２シート３０６と第１シート３０５の少なくとも一方を段差状に成形し、両シートの周縁を互いに密着する（一部どうしが密着する）ことで、両者の間に空隙を形成するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
２３…トナー収容部  ３０６…第２シート部  ３０５…第１シート部  ４００…検知センサ  ４０１…感圧抵抗センサ  ４２１…シートスイッチ  ４２８…導電面  ４２９…導電面
【図１】
2012128103.tif 000003
【図２】
2012128103.tif 000004
【図３】
2012128103.tif 000005
【図４】
2012128103.tif 000006
【図５】
2012128103.tif 000007
【図６】
2012128103.tif 000008
【図７】
2012128103.tif 000009
【図８】
2012128103.tif 000010
【図９】
2012128103.tif 000011
【図１０】
2012128103.tif 000012
【図１１】
2012128103.tif 000013
【図１２】
2012128103.tif 000014
【図１３】
2012128103.tif 000015
【図１４】
2012128103.tif 000016
【図１５】
2012128103.tif 000017
【図１６】
2012128103.tif 000018
【図１７】
2012128103.tif 000019