JP6587446B2 - 現像装置、画像形成ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、画像形成ユニット、及び画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式を用いた、プリンタ、ファクシミリ、及び複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置において、現像装置に収納された現像剤としてのトナーの量を検出する現像剤量検出装置が用いられている。例えば、現像装置内のトナーの量に応じて変化する、現像剤量検出装置の回転部（攪拌バー）の回転時間（周期）を用いることにより、現像装置内のトナーの量を検出する現像剤量検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−５３３４８号公報

しかしながら、現像装置内の現像剤の状態によっては、現像剤量検出装置の回転部に現像剤が付着することにより、現像装置内の現像剤の量を適切に検出することができない場合があった。この場合、現像装置内の現像剤の量が適切に維持されず、印字品位の低下を招くことがあった。

そこで、本発明の目的は、現像装置内の現像剤の量を適切に維持することにより、印字品位の低下を抑制することである。

本発明の一態様に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、を備え、前記当接部材は、フィルムであり、前記フィルムは、前記現像剤収容部内において固定された固定端と、前記固定端の反対側に備えられた自由端と、前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、前記複数の切り込みによって形成された第１の領域及び第２の領域と、を有し、前記現像剤検出部材が前記フィルムから離れた離間状態において、前記第１の領域における前記自由端と前記現像剤検出部材との間の距離が、前記第２の領域における前記自由端と前記現像剤検出部材との間の距離よりも短いことを特徴とする。
本発明の他の態様に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、を備え、前記当接部材は、フィルムであり、前記フィルムは、前記現像剤収容部内において固定された固定端と、前記固定端の反対側に備えられた自由端と、前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、前記複数の切り込みによって形成された複数の当接領域と、を有し、前記複数の当接領域の各々において、前記自由端は、前記フィルムの長手方向に沿った仮想線に対して傾斜していることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、を備え、前記当接部材は、フィルムであり、前記フィルムは、前記現像剤収容部内において固定された固定端と、前記固定端の反対側に備えられた自由端と、前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、前記複数の切り込みによって形成された複数の当接領域と、を有し、前記複数の当接領域の各々において、前記フィルムの長手方向における中央側から一端側に近づくにつれて、前記固定端から前記自由端までの距離が短くなることを特徴とする。

本発明の画像形成ユニットは、前記現像装置と、前記現像装置により前記現像剤が供給される像担持体と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、前記画像形成ユニットを備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像装置内の現像剤の量を適切に維持することにより、印字品位の低下を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構造を示す縦断面図である。 画像形成ユニット及びトナー貯蔵部の内部構造を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、当接部材及びトナー量検出部材の構造をそれぞれ示す斜視図である。 （ａ）は、トナー量検出部材の一端側及びその周辺の構造を示す斜視図であり、（ｂ）は、トナー量検出部材の一端側及びその周辺の構造の分解斜視図である。 現像装置の構造を示す拡大断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、回転駆動部材及びトナー量検出部材の動作を時系列順に示す断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、当接部材及びトナー量検出部材の動作を時系列順に示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、トナー量検出部材の動作を示す現像装置の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、センサによる光検出動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態２における当接部材及びトナー量検出部材の構造をそれぞれ示す斜視図である。 （ａ）から（ｅ）は、トナー量検出部材が最下点から最上点まで回転する場合の当接部材の状態変化を時系列順に示す断面図である。 実施の形態３における当接部材及びトナー量検出部材の構造をそれぞれ示す斜視図である。

《実施の形態１》
＜画像形成装置１００の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の構造を示す縦断面図である。

画像形成装置１００は、用紙等の媒体１５上に画像を形成する画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを有する。画像形成装置１００は、電子写真方式により、ブラック色（Ｋ）、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ色（Ｍ）、及びシアン色（Ｃ）の現像剤としてのトナーを用いて、カラー印刷を行うことができる。具体的には、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは、それぞれ、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色を用いて、媒体１５上に画像を形成する。

また、画像形成装置１００は、露光部としての露光ヘッド２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃと、トレイ３と、媒体搬送路４と、給紙ローラ５と、搬送ローラ６と、転写ベルトユニット７と、定着器８と、排出ローラ９，１０と、スタッカーカバー１１と、現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ（「トナーカートリッジ」とも称する。）と、制御部１３と、駆動部１４とを有する。画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ、給紙ローラ５、搬送ローラ６、転写ベルトユニット７、定着器８、及び排出ローラ９，１０は、媒体搬送路４に沿って配置されている。

露光ヘッド２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対向するように備えられる。露光ヘッド２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃは、それぞれ、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ内の像担持体に光（例えば、レーザ光）を照射して画像データに基づく静電潜像を形成する。

トレイ３は、媒体１５を収容する。媒体１５は、給紙ローラ５及び搬送ローラ６によって画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに向けて搬送される。

媒体搬送路４は、媒体１５が搬送される搬送路である。

給紙ローラ５は、トレイ３と媒体搬送路４との接続部分に備えられ、トレイ３から媒体１５を送り出す。

搬送ローラ６は、媒体搬送路４上に備えられ、給紙ローラ５によって送り出された媒体１５を搬送する。

転写ベルトユニット７は、無端状ベルトである転写ベルト７ａと、駆動ローラ７ｂと、従動ローラ７ｄと、転写ローラ７ｋ，７ｙ，７ｍ，７ｃとを有する。転写ベルト７ａは、媒体搬送路４の一部を形成し、媒体１５を搬送する。駆動ローラ７ｂは、駆動部１４からの駆動力によって回転し、転写ベルト７ａを回転させる。従動ローラ７ｄは、回転可能であり、転写ベルト７ａを移動可能に支持する。転写ローラ７ｋ，７ｙ，７ｍ，７ｃは、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいて形成された画像を媒体１５にそれぞれ転写する。

定着器８は、加熱ローラ８ａと、加圧ローラ８ｂとを有する。定着器８は、加熱ローラ８ａ及び加圧ローラ８ｂを用いて、媒体１５上に転写された画像を媒体１５に定着させる。

排出ローラ９，１０は、媒体１５を搬送し、媒体１５を画像形成装置１００の外部に排出する。

スタッカーカバー１１は、排出ローラ９，１０により排出された媒体１５を保持する。

トナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、画像形成装置１００に対して着脱可能に備えられ、それぞれ、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに補給するためのトナーを貯蔵する。また、トナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃには、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃによって用いられるトナーがそれぞれ貯蔵されている。例えば、トナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃには、ブラック色、イエロー色、マゼンタ色、及びシアン色のトナーがそれぞれ貯蔵されている。

制御部１３は、画像形成装置１００内の各構成要素を制御する。駆動部１４は、モータ等の駆動力発生部と、駆動力を画像形成装置１００内の各構成要素に伝達する駆動力伝達機構（例えば、ギア）とを有する。

次に、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの構造、及びトナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの構造について説明する。ただし、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは、構造が互いに同じであるので、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの代表的な構造として、画像形成ユニット１Ｋの構造について説明する。また、トナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、構造が互いに同じであるので、トナー貯蔵部１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの代表的な構造として、トナー貯蔵部１２Ｋの構造について説明する。

図２は、画像形成ユニット１Ｋ及びトナー貯蔵部１２Ｋの内部構造を示す断面図である。
図３（ａ）は、当接部材５３及びトナー量検出部材５２の構造をそれぞれ示す斜視図である。図３（ｂ）は、当接部材５３及び変形例としてのトナー量検出部材１５２の構造をそれぞれ示す斜視図である。

トナー貯蔵部１２Ｋは、補給用トナー貯蔵領域１２ａと、廃トナー貯蔵領域１２ｂと、攪拌部材１２ｃと、開口部１２ｄ（第１の開口部）とを有する。補給用トナー貯蔵領域１２ａには、画像形成ユニット１Ｋに補給するためのトナーＴａ（補給用トナー）が貯蔵される。廃トナー貯蔵領域１２ｂには、使用済みの廃トナーＴｂが貯蔵される。攪拌部材１２ｃは、補給用トナー貯蔵領域１２ａ内において回転可能に支持され、回転することにより、貯蔵されたトナーＴａを攪拌する。開口部１２ｄは、トナーＴａを画像形成ユニット１Ｋに補給するためのトナー供給口１６を形成する。

画像形成ユニット１Ｋは、像担持体としての感光ドラム２０と、感光ドラム２０の表面を帯電させる帯電装置３０と、感光ドラム２０の表面にトナーＴａを供給する現像装置５０と、感光ドラム２０の表面を清掃するクリーニング装置４０とを有する。

感光ドラム２０は、駆動部１４からの駆動力を受けることにより、矢印Ｒ２０の方向に回転する。

帯電装置３０は、帯電ローラ３１と、クリーニングローラ３２とを有する。帯電ローラ３１は、制御部１３により制御され、帯電バイアスが印加される。帯電装置３０は、帯電バイアスが印加された帯電ローラ３１が感光ドラム２０の表面に当接することにより、感光ドラム２０の表面を帯電させる。クリーニングローラ３２は、帯電ローラ３１の表面に当接して回転することにより、帯電ローラ３１の表面を清掃する。

クリーニング装置４０は、クリーニングブレード４１と、廃トナー搬送部材４２とを有する。クリーニング装置４０は、クリーニングブレード４１の先端が感光ドラム２０の表面に当接することにより、感光ドラム２０の表面を清掃する。廃トナー搬送部材４２は、クリーニングブレード４１の下方に配置され、感光ドラム２０の表面から掻き取られた廃トナーＴｂを廃トナー貯蔵領域１２ｂに向けて搬送する。

現像装置５０は、トナーＴａを収容する現像剤収容部としてのトナー収容部５１と、現像剤検出部材としてのトナー量検出部材５２（回転体）と、トナー量検出部材５２を回転させる回転駆動部材７０（回転部材）と、トナー量検出部材５２に接触する当接部材５３とを有する。

また、現像装置５０は、トナー収容部５１に収容されたトナーＴａを攪拌する攪拌部材５４ａ，５４ｂと、現像剤担持体としての現像ローラ５５（「トナー担持体」とも称する。）と、現像ローラ５５にトナーＴａを供給するトナー供給ローラ５６と、現像ローラ５５に供給されたトナーＴａを薄層化するための現像ブレード５７と、当接部材５３及び現像ブレード５７を支持する支持部材５８と、開口部５９（第２の開口部）とを有する。現像ローラ５５は、矢印Ｒ５５の方向に回転する。トナー供給ローラ５６は、矢印Ｒ５６の方向に回転する。

開口部５９は、トナーＴａをトナー貯蔵部１２Ｋから補給するためのトナー供給口１６を形成する。画像形成ユニット１Ｋ（具体的には、現像装置５０）とトナー貯蔵部１２Ｋとは、トナー供給口１６を介して連結されている。

トナー量検出部材５２は、トナー収容部５１内に収容されているトナーＴａの量を検出するために用いられる。トナー量検出部材５２は、トナー収容部５１内において回転可能に支持されている。

図３（ａ）に示されるように、トナー量検出部材５２は、回転可能に支持され、回転軸径方向の一方向に突出する形状を持つクランク形状である。言い換えると、トナー量検出部材５２は、両端側に備えられた回転軸ｚ１を含む第１の部分５２ａと、第１の部分５２ａに連結され、回転軸ｚ１から離れる方向に延在する第２の部分５２ｂと、両端側に備えられた第２の部分を連結する第３の部分５２ｃとを有する。トナー量検出部材５２は、回転軸からずれた位置に重心が設定されているので、回転によって慣性モーメントを生じさせる。

図３（ｂ）に示されるように、変形例としてのトナー量検出部材１５２は、螺旋形状であってもよい。具体的には、図３（ｂ）に示される例では、トナー量検出部材１５２は、回転軸１５２ａと、回転軸１５２ａの外周に螺旋状に備えられた羽根１５２ｂとを有する。例えば、トナー量検出部材１５２は、重心が回転軸１５２ａからずれるように羽根１５２ｂの構造が設定されることにより、自重落下による回転動作を実現することができる。

当接部材５３は、導電性を有するフィルム（導電性フィルム）で構成され、例えば、支持部材５８等を介して電気的に接地されている。当接部材５３は、可撓性を持つことが望ましい。具体的には、当接部材５３は、カーボン（例えば、カーボンブラック）が含有されたプラスチックフィルムであることが望ましい。本実施の形態では、当接部材５３として、厚さ０．１２５ｍｍ、面積抵抗値（表面抵抗）８０ｍΩのプラスチックフィルムが用いられている。ただし、本実施の形態では、当接部材５３として、面積抵抗値が８０ｍΩのプラスチックフィルムを用いたが、当接部材５３の面積抵抗値は、８０ｍΩ以下であれば良い。

図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、当接部材５３は、トナー収容部５１内において固定された固定端５３ｂと、固定端５３ｂの反対側に備えられた自由端５３ａと、自由端５３ａから離れる方向に形成された複数の切り込み５３ｃとを有する。本実施の形態では、当接部材５３は、トナー量検出部材５２の長手方向に１５分割となるように切り込み５３ｃを有する。ただし、当接部材５３として、切り込み５３ｃが形成されていない当接部材を用いてもよい。また、本実施の形態では、固定端５３ｂは、支持部材５８に固定される。

現像ローラ５５は、感光ドラム２０の表面に当接するように配置される。現像ローラ５５は、制御部１３により制御され、現像バイアスが印加される。現像装置５０は、現像バイアスが印加された現像ローラ５５が感光ドラム２０の表面に当接することにより、感光ドラム２０の表面にトナーを供給する。現像ブレード５７は、現像ローラ５５の表面に当接するように配置される。

次に、トナー量検出部材５２及びその周辺の構造について具体的に説明する。
図４（ａ）は、トナー量検出部材５２の一端側及びその周辺の構造を示す斜視図である。図４（ｂ）は、トナー量検出部材５２の一端側及びその周辺の構造の分解斜視図である。

トナー量検出部材５２は、支持部材６０に連結されている。トナー量検出部材５２は、支持部材６０と一体となって回転可能に、トナー収容部５１の内部において支持されている。支持部材６０は、突起部６０ａ（第１の突起部）を有する。

トナー量検出部材５２の駆動源としての回転駆動部材７０は、支持部材６０の周囲に嵌合されている。ただし、トナー量検出部材５２は、回転駆動部材７０に対して所定角度の回転が可能である。回転駆動部材７０は、支持部材６０の突起部６０ａと係合する突起部７０ａ（第２の突起部）を有する。突起部７０ａは、半円筒状に形成されている。

反射板８０は、支持部材６０の先端部に連結されている。反射板８０と対向する位置に、センサ９０が備えられている。センサ９０は、例えば、画像形成装置１００の筐体の内壁に備えられる。ただし、トナー収容部５１の内壁にセンサ９０が備えられてもよい。センサ９０は、発光部９０ａと受光部９０ｂを有する。センサ９０は、発光部９０ａから光を発し、トナー量検出部材５２の位置を検出する。具体的には、発光部９０ａから発射された光が、反射板８０に到達し、反射板８０によって反射された光（反射光）を受光部９０ｂが受光することによって、トナー量検出部材５２の位置が検出される。

＜画像形成装置１００の動作＞
制御部１３は、コンピュータ等の上位装置からの印字命令を受けると、各構成要素に印刷動作の命令を行う。媒体１５は、給紙ローラ５によって一枚ずつ分離され、搬送ローラ６によって画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに搬送される。カラー印刷が実行される場合、各画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの像担持体にトナー画像が形成され、転写ローラ７ｋ，７ｙ，７ｍ，７ｃによって媒体１５上にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された媒体１５は、定着器８によってトナー画像が定着される。トナー画像が定着された媒体１５は、排出ローラ９，１０によってスタッカーカバー１１に排出される。

次に、各画像形成ユニットにおける現像工程について説明する。ただし、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃは、基本的な動作が互いに同じであるので、画像形成ユニット１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの代表的な動作例として、画像形成ユニット１Ｋの動作について説明する。

図５は、現像装置５０の構造を示す拡大断面図である。軌道Ｔ５２（回転軌道）は、トナー量検出部材５２が通過する軌道を示す。

制御部１３は、コンピュータ等の上位装置からの印字命令を受けると駆動部１４によってトナー供給ローラ５６を回転させる。図５に示されるように、トナー供給ローラ５６は、矢印Ｒ５６の方向に回転し、現像ローラ５５にトナーＴａを供給する。攪拌部材５４ａ，５４ｂは、矢印Ｒ５４ａ，Ｒ５４ｂの方向にそれぞれ回転することにより、トナーＴａを攪拌する。現像ブレード５７が現像ローラ５５に当接しているので、現像ローラ５５が矢印Ｒ５５の方向に回転すると、現像ブレード５７によって現像ローラ５５上のトナーＴａが薄層状に形成され、現像ローラ５５上のトナーＴａが帯電される。

感光ドラム２０の表面は、帯電ローラ３１によって帯電される。露光ヘッド２Ｋは、画像データに基づいて光（例えば、レーザ光）を、帯電された感光ドラム２０の表面に照射し、感光ドラム２０上に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光ドラム２０上に、現像ローラ５５からトナーＴａが供給されることにより、感光ドラム２０上にトナー像が形成される。感光ドラム２０上に形成されたトナー像は、転写ローラ７ｋによって媒体１５に転写される。

媒体１５に転写されずに感光ドラム２０上に残留したトナーＴａは、クリーニングブレード４１によって掻きとられる。クリーニングブレード４１によって掻きとられたトナーＴａは、廃トナー搬送部材４２によって搬送され、廃トナー貯蔵領域１２ｂに貯蔵される。

補給用トナー貯蔵領域１２ａ内の攪拌部材１２ｃは、回転することにより、補給用トナー貯蔵領域１２ａ内のトナーＴａを攪拌し、トナー収容部５１内にトナーＴａを供給する。

次に、トナー量検出工程について説明する。
図６（ａ）から（ｃ）は、回転駆動部材７０及びトナー量検出部材５２の動作を時系列順に示す断面図である。なお、図６（ａ）から（ｃ）は、回転駆動部材７０及びトナー量検出部材５２を、トナー量検出部材５２の長手方向に見た場合における断面図である。

トナー量検出部材５２は、駆動部１４から駆動力を受けることにより軌道Ｔ５２を通るように矢印Ｒ５２の方向に回転する。

本実施の形態では、当接部材５３の先端部（具体的には、自由端５３ａ）は、図５において斜線によって示される領域Ａ１内に位置する。トナー量検出部材５２は、軌道Ｔ５２を通るように回転する際に、当接部材５３に当接する。具体的には、トナー量検出部材５２が最下点Ｐ１から最上点Ｐ２まで回転する際に、トナー量検出部材５２は、当接部材５３に当接する。この場合、トナー量検出部材５２は、領域Ａ１内において当接部材５３に当接することが望ましい。

図６（ａ）は、回転駆動部材７０によるトナー量検出部材５２の回転駆動が開始される時点の状態を示す。図６（ａ）に示されるように、トナー量検出部材５２と支持部材６０とが互いに固定されており、且つ、支持部材６０の突起部６０ａと回転駆動部材７０の突起部７０ａとが係合しているので、回転駆動部材７０が回転することにより、トナー量検出部材５２は、最下点Ｐ１から最上点Ｐ２まで回転しながら押し上げられる。

図６（ｂ）は、回転駆動部材７０によってトナー量検出部材５２が回転されることにより、トナー量検出部材５２が最上点Ｐ２に到達した時点の状態を示す。トナー量検出部材５２が最上点Ｐ２に到達すると、回転駆動部材７０の回転速度よりもトナー量検出部材５２の自重落下による回転速度の方が早いので、トナー量検出部材５２は、自重によって最上点Ｐ２から最下点Ｐ１に向けて回転しながら落下する（自重落下）。

図６（ｃ）は、トナー量検出部材５２が最上点Ｐ２から最下点Ｐ１に回転（自重落下）した時点の状態を示す。なお、図６（ｃ）では、トナー量検出部材５２の周囲にトナーＴａが存在しない状態を例として示しているが、トナー量検出部材５２の周囲にトナーＴａが収容されている場合、自重落下による回転を開始したトナー量検出部材５２は、トナー収容部５１内に収容されているトナーＴａに接触して、最下点Ｐ１に到達する前に自重落下が停止する。トナー収容部５１内のトナーＴａが減少すると、トナー量検出部材５２は、トナー収容部５１内のトナーＴａの減少に伴って回転（すなわち、自重落下による回転）し、やがて最下点Ｐ１に到達する。トナー量検出部材５２が最上点Ｐ２から自重落下すると、トナー量検出部材５２の回転に伴って、支持部材６０の突起部６０ａは、回転駆動部材７０の突起部７０ａから離間する。

回転駆動部材７０は、トナー量検出部材５２が最上点Ｐ２から最下点Ｐ１に到達（自重落下）した後も駆動部１４からの駆動力を受けて回転を続ける。回転駆動部材７０が回転を続けることにより、回転駆動部材７０の突起部７０ａと支持部材６０の突起部６０ａとが再び係合すると、図６（ａ）に示されるように、再び、トナー量検出部材５２は、最下点Ｐ１から最上点Ｐ２まで回転しながら押し上げられる。

図６（ａ）から（ｃ）に示されるように、反射板８０は、トナー量検出部材５２と共に回転する。言い換えると、反射板８０は、トナー量検出部材５２の回転に伴って、トナー量検出部材５２の回転方向（矢印Ｒ５２の方向）と同じ方向に回転する。反射板８０の軌道における位置と、トナー量検出部材５２の軌道における位置とは互いに対応するので、反射板８０の位置がセンサ９０によって検出されることにより、制御部１３は、トナー量検出部材５２の位置を取得することができる。

図７（ａ）から（ｃ）は、当接部材５３及びトナー量検出部材５２の動作を時系列順に示す断面図である。なお、図７（ａ）から（ｃ）は、当接部材５３及びトナー量検出部材５２を、トナー量検出部材５２の長手方向に見た場合における断面図である。

図７（ａ）は、トナー量検出部材５２にトナーＴａが付着した場合の状態を示す。トナー収容部５１内のトナーＴａは、温度又は湿度の変化、及びトナーＴａ同士の圧力等によって劣化する場合がある。トナー収容部５１内のトナーＴａが劣化することにより、トナーＴａが凝集し、トナー収容部５１内のトナーＴａの流動性が低下する場合がある。また、攪拌部材５４ａ，５４ｂ等によってトナー収容部５１内のトナーＴａが攪拌されることにより、トナーＴａが帯電しやすくなる。トナー収容部５１内のトナーＴａが凝集した場合、凝集したトナーＴａがトナー量検出部材５２に物理的に付着しやすくなる。また、トナー収容部５１内のトナーＴａが帯電した場合、帯電したトナーＴａがトナー量検出部材５２に電気的に付着（静電凝集）しやすくなる。図７（ａ）に示されるように、トナー量検出部材５２にトナーＴａが付着すると、トナー量検出部材５２が回転する際に受ける抵抗が大きくなり、トナー量検出部材５２の回転動作に影響を及ぼす場合がある。また、トナー量検出部材５２にトナーＴａが付着することにより、自重落下した時の停止位置が、本来停止すべき位置よりも、付着したトナーＴａの体積の分高い位置で停止する場合があり、トナー量検出及びトナー補給が正常に実行されないことがある。

図７（ｂ）に示されるように、トナー量検出部材５２が、最下点Ｐ１から最上点Ｐ２に向けて回転すると、当接部材５３がトナー量検出部材５２に接触する。当接部材５３は、可撓性を持つので、当接部材５３は、トナー量検出部材５２に接触する間、トナー量検出部材５２から受ける力によって撓みながらトナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを物理的に掻き落とす。すなわち、トナー量検出部材５２は、当接部材５３に接触することによって、物理的に清掃される。

図７（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、当接部材５３は、トナー量検出部材５２から受ける力によって撓み、トナー量検出部材５２が当接部材５３から離れる際に、当接部材５３は、撓んだ状態から勢いよく元の位置（静止位置）に戻る。当接部材５３が撓んだ状態から勢いよく元の位置に戻る動作により、当接部材５３は、トナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを強く掻き落とすことができる。トナー量検出部材５２は、最上点Ｐ２に達する前に、当接部材５３から離間することが望ましい。

また、トナー収容部５１内においてトナーＴａが圧縮された場合であっても、当接部材５３が撓んだ状態から勢いよく元の位置に戻る動作により、トナー収容部５１内のトナーＴａが攪拌される。すなわち、当接部材５３は、トナー量検出部材５２の軌道Ｔ５２におけるトナーＴａの攪拌機能を持つので、軌道Ｔ５２における空洞（すなわち、軌道Ｔ５２においてトナーＴａが存在しない状態）の発生を防止することができる。軌道Ｔ５２における空洞の発生を防止することにより、トナー量検出部材５２の回転動作を適切に維持することができ、センサ９０の誤検出を防止する。

また、当接部材５３は、導電性を有し、且つ、電気的に接地されているので、トナー量検出部材５２が当接部材５３に当接すると、トナー量検出部材５２は、当接部材５３を介して電気的に接地される。トナー量検出部材５２が帯電した場合であっても、トナー量検出部材５２が当接部材５３に当接した際に、トナー量検出部材５２が除電されるので、トナー量検出部材５２へのトナーＴａの電気的な付着を抑制することができる。

図８（ａ）及び（ｂ）は、トナー量検出部材５２の動作を示す現像装置５０の断面図である。図８（ａ）は、トナー収容部５１内のトナーＴａの量が少ない状態（「トナーロウ」と称する。）を示す。図８（ｂ）は、トナー収容部５１内のトナーＴａの量が十分である状態（「トナーフル」と称する。）を示す。

図８（ａ）に示されるように、トナーロウの状態では、トナー収容部５１に収容されたトナーＴａ（トナー層）の上面Ｔｃ（トナーロウの状態におけるトナー層の上面）の位置が低下しているため、トナー量検出部材５２は、トナーＴａ（すなわち、トナー層）から受ける抵抗が小さい。そのため、トナー量検出部材５２は、自重落下により、突起部７０ａの回転よりも早く回転し、最下点Ｐ１又は最下点Ｐ１付近に到達する。

一方、図８（ｂ）に示されるように、トナーフルの状態では、トナー収容部５１に収容されたトナーＴａ（トナー層）の上面Ｔｄ（トナーフルの状態におけるトナー層の上面）の位置が最上点Ｐ２の位置よりも高いので、トナー量検出部材５２がトナーＴａ（トナー層）から受ける抵抗が大きいため、トナー量検出部材５２は、最下点Ｐ１又は最下点Ｐ１付近まで自重落下しない。

トナー量検出部材５２が最下点Ｐ１に位置する時、反射板８０は、センサ９０（具体的には、発光部９０ａ及び受光部９０ｂ）と対向する。反射板８０とセンサ９０とが対向している場合、センサ９０が発光部９０ａから光を発すると、反射板８０によって、センサ９０からの光が反射される。反射板８０によって反射された光（反射光）は、センサ９０の受光部９０ｂによって受光され、トナー量検出部材５２の位置が検出される。

図９（ａ）及び（ｂ）は、センサ９０による光検出動作を示すタイミングチャートである。図９（ａ）は、トナーロウの状態において、トナー量検出部材５２が１回転する時間ｔ（１周期）の間のセンサ９０による光検出動作を示す。図９（ｂ）は、トナーフルの状態において、トナー量検出部材５２が１回転する時間ｔ（１周期）の間のセンサ９０による光検出動作を示す。センサ９０が反射板８０からの反射光を受光すると、検出信号（図９（ａ）及び（ｂ）の“Ｏｎ”）が制御部１３に送信される。センサ９０が反射板８０からの反射光を受光しない間は、検出信号は制御部１３に送信されない（図９（ａ）及び（ｂ）の“Ｏｆｆ”）。

図９（ａ）に示されるように、センサ９０は、トナー量検出部材５２の最下点Ｐ１における滞在時間（センサ９０が反射光を受光する時間）を検出し、滞在時間ｔ１が予め設定された設定時間ｔ０よりも長い場合、トナーロウを検出する。言い換えると、滞在時間ｔ１が予め設定された設定時間ｔ０よりも長い場合、制御部１３は、トナーロウと判断する。

図９（ｂ）に示されるように、センサ９０は、トナー量検出部材５２の最下点Ｐ１における滞在時間（センサ９０が反射光を受光する時間）を検出し、滞在時間ｔ２が設定時間ｔ０よりも短い場合、トナーフルを検出する。言い換えると、滞在時間ｔ２が予め設定された設定時間ｔ０よりも短い場合、制御部１３は、トナーフルと判断する。

以上に説明したように、実施の形態１によれば、トナー量検出部材５２が導電性の当接部材５３に当接することにより、トナー量検出部材５２へのトナーＴａの物理的又は電気的な凝集を抑制することができ、トナー量検出部材５２を用いたトナー量検出の精度を適切に維持することができる。現像装置５０内のトナーＴａの量が適切に維持されることにより、画像形成装置１００による印字品位の低下を抑制することができる。

当接部材５３は、可撓性を持つので、トナー量検出部材５２に接触した際に撓み、当接部材５３が撓んだ状態から元の位置に戻る際に、当接部材５３は、トナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを強く掻き落とすことができる。

トナー量検出部材５２は、最下点Ｐ１からの回転を開始した後、最上点Ｐ２に達する前に当接部材５３から離間することにより、最上点Ｐ２からの自重落下動作を当接部材５３によって阻害されることがない。

《実施の形態２》
実施の形態２における画像形成装置には、実施の形態１の画像形成装置１００に備えられた当接部材５３とは異なる当接部材２５３が備えられる。すなわち、実施の形態２における画像形成装置の構造及び動作は、当接部材が互いに異なる点を除いて、実施の形態１における画像形成装置１００の構造及び動作と同じである。したがって、実施の形態２における画像形成装置の構成要素について、実施の形態１における画像形成装置１００の構成要素と同一又は対応する構成要素については、実施の形態１における画像形成装置１００の構成要素と同一の符号を用いて説明する。

図１０は、実施の形態２における当接部材２５３及びトナー量検出部材５２の構造をそれぞれ示す斜視図である。
当接部材２５３は、トナー収容部５１内において固定された固定端２５３ｂと、固定端２５３ｂの反対側に備えられた自由端２５３ａと、自由端２５３ａから離れる方向に形成された複数の切り込み２５３ｃとを有する。本実施の形態では、当接部材２５３は、トナー量検出部材５２の長手方向に１５分割となるように切り込み２５３ｃを有する。

当接部材２５３は、複数の切り込み２５３ｃによって形成された領域Ａ２１（第１の領域）及び領域Ａ２２（第２の領域）を有する。当接部材２５３の長手方向において、領域Ａ２１と領域Ａ２２とは交互に配置されていることが望ましい。領域Ａ２１は、自由端２５３ｄと固定端２５３ｅとを有する。領域Ａ２２は、自由端２５３ｆと固定端２５３ｇとを有する。当接部材２５３の自由端２５３ａは、領域Ａ２１における自由端２５３ｄと、領域Ａ２２における自由端２５３ｆとを含む。当接部材２５３の固定端２５３ｂは、領域Ａ２１における固定端２５３ｅと、領域Ａ２２における固定端２５３ｇとを含む。

当接部材２５３の自由端２５３ａと固定端２５３ｂとの間の距離は、領域Ａ２１及び領域Ａ２２において、互いに異なる。具体的には、トナー量検出部材５２が当接部材２５３から離れた離間状態において、領域Ａ２１における自由端２５３ｄとトナー量検出部材５２との間の距離Ｌ２１は、領域Ａ２２における自由端２５３ｆとトナー量検出部材５２との間の距離Ｌ２２よりも短い。

図１１（ａ）から（ｅ）は、トナー量検出部材５２が最下点Ｐ１から最上点Ｐ２まで回転する場合の当接部材２５３の状態変化を時系列順に示す断面図である。なお、図１１（ａ）から（ｅ）は、当接部材２５３を、当接部材２５３の長手方向に見た場合における断面図である。

図１１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、トナー量検出部材５２が、最下点Ｐ１から最上点Ｐ２に向かって回転する場合、トナー量検出部材５２は、当接部材２５３の領域Ａ２２よりも先に領域Ａ２１と当接する。

図１１（ｃ）に示されるように、トナー量検出部材５２は、当接部材２５３の領域Ａ２１と当接した後、領域Ａ２１と当接しながら回転し、領域Ａ２２と当接する。トナー量検出部材５２は、当接部材２５３の領域Ａ２１及びＡ２２と当接しながら矢印Ｒ５２の方向に回転を続けると、当接部材２５３の領域Ａ２１及びＡ２２はトナー量検出部材５２の回転方向に撓む。

図１１（ｄ）に示されるように、トナー量検出部材５２が回転を続けると、やがて当接部材２５３の領域Ａ２１よりも先に領域Ａ２２がトナー量検出部材５２から離間し、当接部材２５３の領域Ａ２２は、トナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを掻き落としながら元の位置（静止位置）に戻る。また、当接部材２５３の領域Ａ２２は、元の位置に戻る際に、トナー収容部５１内のトナーＴａ（例えば、トナー量検出部材５２の軌道周辺のトナーＴａ）を攪拌しながら元の位置に戻る。

図１１（ｅ）に示されるように、トナー量検出部材５２が当接部材２５３の領域Ａ２１と当接しながら回転を続けると、やがて当接部材２５３の領域Ａ２１がトナー量検出部材５２から離間し、当接部材２５３の領域Ａ２１は、トナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを掻き落としながら元の位置（静止位置）に戻る。また、当接部材２５３の領域Ａ２１は、元の位置に戻る際に、トナー収容部５１内のトナーＴａ（例えば、トナー量検出部材５２の軌道周辺のトナーＴａ）を攪拌しながら元の位置に戻る。当接部材２５３の領域Ａ２１がトナー量検出部材５２から離間した後、トナー量検出部材５２は、最上点Ｐ２に到達する。

以上に説明したように、実施の形態２によれば、当接部材２５３は、トナー量検出部材５２までの距離が異なる複数の領域を有するので、トナー量検出部材５２が１回転する間に、当接部材２５３は、当接部材２５３の一部の領域がトナー量検出部材５２から離間する際の攪拌動作を複数回行うことができる。

当接部材２５３の攪拌動作によって、トナー収容部５１内のトナーＴａ（例えば、トナー量検出部材５２の軌道周辺のトナーＴａ）に振動を与えることができるので、トナー収容部５１内のトナーＴａの凝集（トナー量検出部材５２へのトナーＴａの凝集を含む）を防止することができる。

トナー収容部５１内のトナーＴａの凝集（トナー量検出部材５２へのトナーＴａの凝集を含む）を防止することにより、トナー量検出部材５２を用いたトナー量検出の精度を適切に維持することができる。現像装置５０内のトナーＴａの量が適切に維持されることにより、画像形成装置による印字品位の低下を抑制することができる。

《実施の形態３》
実施の形態３における画像形成装置には、実施の形態１の画像形成装置１００に備えられた当接部材５３とは異なる当接部材３５３が備えられる。すなわち、実施の形態３における画像形成装置の構造及び動作は、当接部材が互いに異なる点を除いて、実施の形態１における画像形成装置１００の構造及び動作と同じである。したがって、実施の形態３における画像形成装置の構成要素について、実施の形態１における画像形成装置１００の構成要素と同一又は対応する構成要素については、実施の形態１における画像形成装置１００の構成要素と同一の符号を用いて説明する。

図１２は、実施の形態３における当接部材３５３及びトナー量検出部材５２の構造をそれぞれ示す斜視図である。
当接部材３５３は、トナー収容部５１内において固定された固定端３５３ｂと、固定端３５３ｂの反対側に備えられた自由端３５３ａと、自由端３５３ａから離れる方向に形成された複数の切り込み３５３ｃとを有する。本実施の形態では、当接部材３５３は、トナー量検出部材５２の長手方向の中央から両端側にわたってそれぞれ４分割となるように切り込み３５３ｃを有する。

当接部材３５３は、複数の切り込み３５３ｃによって形成された複数の当接領域Ａ３１を有する。複数の当接領域Ａ３１の各々において、自由端３５３ａは、当接部材３５３の長手方向に沿った仮想線に対して傾斜している。具体的には、当接部材３５３は、複数の当接領域Ａ３１の各々において、当接部材３５３の長手方向における中央側から一端側に近づくにつれて、固定端３５３ｂから自由端３５３ａまでの距離が短くなるように構成されている。言い換えると、当接領域Ａ３１において、当接部材３５３の長手方向中央側における固定端３５３ｂから自由端３５３ａまでの距離Ｌ３１は、当接部材３５３の長手方向一端側における固定端３５３ｂから自由端３５３ａまでの距離Ｌ３２よりも長い。

トナー量検出部材５２が当接部材３５３と当接する場合、トナー量検出部材５２は、当接部材３５３の各当接領域Ａ３１の内、当接部材３５３の長手方向における中央側から順次当接する。これにより、当接部材３５３は、各当接領域Ａ３１の内、当接部材３５３の長手方向における中央側から順次撓み、中央側から順次元の位置（静止位置）に戻る。このような当接部材３５３の動作によって、当接部材３５３は、当接部材３５３の長手方向に対する攪拌機能を実現する。これにより、当接部材３５３周辺のトナーＴａ（トナー量検出部材５２に付着したトナーＴａを含む）を、当接部材３５３の長手方向に移動（攪拌）させることができる。

以上に説明したように、実施の形態３によれば、当接部材３５３は、トナー量検出部材５２が１回転する間に、当接部材３５３の当接領域Ａ３１の各々がトナー量検出部材５２から離間する際の攪拌動作を、当接部材３５３の長手方向に直交する方向に対して実行するのに加えて、当接部材３５３の長手方向に対しても実行することができる。

当接部材３５３は、トナー量検出部材５２の軌道におけるトナーＴａの攪拌機能を、当接部材３５３の長手方向及び長手方向に直交する方向に対して実現するので、トナー量検出部材５２の軌道における空洞（すなわち、トナー量検出部材５２の軌道においてトナーＴａが存在しない状態）の発生を防止することができる。トナー量検出部材５２の軌道における空洞の発生を防止することにより、トナー量検出部材５２の回転動作を適切に維持することができ、センサ９０の誤検出を防止することができる。

現像装置５０内のトナーＴａの量が適切に維持されることにより、画像形成装置による印字品位の低下を抑制することができる。

以上の各実施の形態において説明した現像装置５０は、電子写真方式を用いた種々の画像形成装置（例えば、複写機、発光ダイオードプリンタ、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、及び複合機等）に適用することができる。

１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ 画像形成ユニット、 ２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ 露光ヘッド、 ３ トレイ、 ４ 媒体搬送路、 ５ 給紙ローラ、 ６ 搬送ローラ、 ７ 転写ベルトユニット、 ８ 定着器、 ９，１０ 排出ローラ、 １１ スタッカーカバー、 １２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ トナー貯蔵部、 １３ 制御部、 １４ 駆動部、 １５ 媒体、 １６ トナー供給口、 ２０ 感光ドラム、 ３０ 帯電装置、 ４０ クリーニング装置、 ５０ 現像装置、 ５１ トナー収容部、 ５２，１５２ トナー量検出部材、 ５３，２５３，３５３ 当接部材、 ５４ａ，５４ｂ 攪拌部材、 ５５ 現像ローラ、 ５６ トナー供給ローラ、 ５７ 現像ブレード、 ５８ 支持部材、 ５９ 開口部、 ６０ 支持部材、 ７０ 回転駆動部材、 ８０ 反射板、 ９０ センサ、 １００ 画像形成装置。

Claims (12)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、
   前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、
   前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、
   を備え、
   前記当接部材は、フィルムであり、
   前記フィルムは、
   前記現像剤収容部内において固定された固定端と、
   前記固定端の反対側に備えられた自由端と、
   前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、
   前記複数の切り込みによって形成された第１の領域及び第２の領域と、
   を有し、
   前記現像剤検出部材が前記フィルムから離れた離間状態において、前記第１の領域における前記自由端と前記現像剤検出部材との間の距離が、前記第２の領域における前記自由端と前記現像剤検出部材との間の距離よりも短い
   ことを特徴とする現像装置。
2. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、
   前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、
   前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、
   を備え、
   前記当接部材は、フィルムであり、
   前記フィルムは、
   前記現像剤収容部内において固定された固定端と、
   前記固定端の反対側に備えられた自由端と、
   前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、
   前記複数の切り込みによって形成された複数の当接領域と、
   を有し、
   前記複数の当接領域の各々において、前記自由端は、前記フィルムの長手方向に沿った仮想線に対して傾斜している
   ことを特徴とする現像装置。
3. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部内において回転可能に支持され、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出するための現像剤検出部材と、
   前記現像剤検出部材を回転させる回転駆動部材と、
   前記回転駆動部材によって回転される前記現像剤検出部材に接触する導電性の当接部材と、
   を備え、
   前記当接部材は、フィルムであり、
   前記フィルムは、
   前記現像剤収容部内において固定された固定端と、
   前記固定端の反対側に備えられた自由端と、
   前記自由端から離れる方向に形成された複数の切り込みと、
   前記複数の切り込みによって形成された複数の当接領域と、
   を有し、
   前記複数の当接領域の各々において、前記フィルムの長手方向における中央側から一端側に近づくにつれて、前記固定端から前記自由端までの距離が短くなる
   ことを特徴とする現像装置。
4. 前記回転駆動部材によって最上点に達した前記現像剤検出部材は、自重落下によって回転し、前記現像剤収容部内に収容されている前記現像剤に接触して前記自重落下が停止することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像剤検出部材は、
   両端側に備えられた回転軸を含む第１の部分と、
   前記第１の部分に連結され、前記回転軸から離れる方向に延在する第２の部分と、
   前記両端側に備えられた前記第２の部分を連結する第３の部分と、
   を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記現像剤検出部材は、
   回転軸と、
   前記回転軸の外周に螺旋状に備えられた羽根と、
   を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記当接部材は、電気的に接地されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記当接部材は、可撓性を持つことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記フィルムは、カーボンが含有されたプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置と、
    前記現像装置により前記現像剤が供給される像担持体と、
    を備えることを特徴とする画像形成ユニット。
11. 請求項１０に記載の画像形成ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記現像剤検出部材の位置を検出するセンサをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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