JP2005107426A

JP2005107426A - 現像装置

Info

Publication number: JP2005107426A
Application number: JP2003343985A
Authority: JP
Inventors: Nobutada Fukuzawa; 延正福澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】トナー残検のコストダウン。
【解決手段】トナー収容部内に設けられる導光部材を一体成型された透明樹脂で作成する。
導光部材は全反射させることにより光量を確保する。
また、測定系の配置および測定時の位置誤差に対する影響が少なくなるように受光部に適正な開口部を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機や電子写真プリンター等の画像形成装置におけるトナー残量残量検知を光を利用して行う現像装置に関するものである。

従来、電子写真複写機や電子写真プリンター等の画像形成装置においては現像装置に供給されるトナー補給を行うためにトナー残量の検知が行われてきた。
その中でもコスト等のメリットのために光による検知方式が多数の画像形成装置において採用されてきた。

例えば、特開平１１−１７４７７５や特開平９−１２０２０９に上記の光によるトナー残量検知方式が記載されている。
特開平１１−１７４７７５号公報特開平９−１２０２０９号公報

しかしながら、特開平１１−１７４７７５においては光の発光部と受光部は別れているためセンサー部分が高価になっていた。特開平９−１２０２０９においては発光部と受光部は同一の基板に取り付けられているためコストダウンが計られているが、発光部と受光部に対向してトナー収容部内に設けられた部材の構造が複雑であり、また反射率を上げるためには上記の部材の内部に銀色の反射テープ等の反射率の高い物を付属しなければならないため高価になっていた。

また、両方の従来例とも現像装置のトナー収容部分のトナー残量検知部分とそれに対向した発光部と受光部のセンサー部分の測定時の位置誤差に対する考慮が欠けていた。

本発明では、トナー収容部内に設けられる発光部からの光を反射およびトナーに対応する部分を透過して受光部に導く部材を一体成型された透明樹脂で作成する。

また、測定系の配置および測定時の位置誤差に対する影響が少なくなるように受光部に適正な開口部を設ける。

以上述べたように本発明の実施することにより、安価の導光部材でも光量を確保でき安定したトナー残量検知が可能になる。

（実施例１）
図１（Ａ）は本発明の実施例の要部断面図であり、ここで１は発光部、２は受光部、３は本発明の発光部からの光を反射およびトナーに対応する部分を透過して受光部に導く部材、４は遮光部材、５はトナー収容部の外壁、６は基板である。

また、図１（Ｂ）は上記の導光部材３を斜め方向から見た図である。

上記の従来例にも記述されている画像形成装置についての説明は省略してここでは本発明が実施されるトナー収容部に設けるトナー残量検知に絞って説明する。

図１の発光部１から発光した光は、トナー収容部に設けた導光部材３の斜面１０で反射されるが、導光部材３はアクリル等の透明樹脂で作成されているため図１のように４５度で入射した光は全反射される。その全反射された光は一度、導光部材３の外部に出てまた導光部材３に入射するそして前記の斜面１０に対向した斜面１１で再度全反射され受光部２の方向に向かい遮光部材４の開口部を通過して受光部２に入射する。例えば発光部はＬＥＤ等の発光素子、受光部２はシリコンセンサー等の受光素子である。

また、上記の実施例ではトナー収容部の外壁５と導光部材３はトナーが漏れないように超音波溶着等により接合されている。

上記のような系においてトナー残量を検知する方法は、斜面１０で全反射され光が導光部材３から外部に出た部分、図１（Ａ）に示した検知部７の部分に上記のようにトナーがない時には受光部２に発光部１からの光が到達するが、トナーが充填されていると検知部７にトナーが存在しているため発光部１からの光は遮断され受光部２に到達できない。

そのため、受光部２の出力がある値以下の時は、トナーが充填されていると判断され、一方受光部２の出力がある値以上の時はトナーの残量が少ないと判断される。

本発明においては、導光部材３はアクリル等の透明樹脂で図１（Ｂ）のように一体成形で作成することができるため作成が容易であり安価でできる。

また、前述のように発光部１から受光部２に導くために斜面１０、１１の全反射を利用しているために他の反射部材の追加がなくても反射率は高くなっているため受光部の光量の確保が図られている。

また、本発明では遮光部材４を設けているが、受光部側の開口部を適切にすることにより受光センサーの受光量を確保しながら各部の配置誤差による影響を受け難く安定した受光ができるようになっている。

まず導光部材３はアクリル等の透明樹脂で作成されているが屈折率は１．５程度のため４８度程度以上で斜面に入射された光が全反射される。図１（Ａ）のように斜面１０が４５度になっている系においては中心から３度以上、図の右側に傾いた光は全反射されずに導光部材３から外部にでてしまう。つまり有効に使用できる光は光軸から３度ほど傾いた光までである。

そのため上記の実施例では、その３度の半分の光を利用するように図４のように遮光部材４の受光部側の開口部Ｄを
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×ＴＡＮθ＝Ｄ／２
としてある。

ここでθは１．５度である。

このようにしておくと光量も確保して誤差の影響を受け難い安定した測定系となる。

例えば、各部の配置誤差の一例を図２に示すが、ここでは発光部１が図の断面において右方向に傾く例をしめしてある。このような場合、図２のように発光した光束の光軸は受光部側では開口部の中心からずれてしまう。

しかしながら、発光光束は図３ように光束幅を持ち、かつ開口部は前述のような幅に構成されているので受光センサーの受け取る光量変化は少ない。

図３では、発光部から発光素子の光軸から±２度で拡がって発光した光が図３において右側に１度傾いた例を示してある。

（実施例２）
前述の実施例では斜面は４５度になっているが、全反射できるならば本発明は角度を４５度に限るものではない。

本発明の実施例の要部概略図本発明の実施例における誤差の例本発明の実施例における誤差の影響を説明する図本発明の実施例の配置と開口部の関係

符号の説明

１発光部
２受光部
３導光部材
４遮光部材
５トナー収容部の外壁
６基板

Claims

発光部および受光部に対向して配置されたトナー残量検知のための導光部材を透明樹脂で一体成型して作成し、トナー収容部に挿入し接合したことを特徴とする現像装置。
請求項１の現像装置において導光部材は発光部から発光した光を全反射により反射させ受光部に導くことを特徴とする現像装置。
請求項１の現像装置において発光部および受光部は同一の基板に取り付けられていることを特徴とする現像装置。
請求項１の現像装置において受光部側に開口部を設け、その開口部の幅Ｄを発光部から開口部までの距離をＬとしたとき
Ｌ×ＴＡＮ１゜≦Ｄ／２≦Ｌ×ＴＡＮ２゜
としたことを特徴とする現像装置。
請求項１の現像装置において現像装置は複数個のカラー形成現像装置であることを特徴とする現像装置。