專利名稱：調(diào)色劑余量檢測傳感器和具有該傳感器的調(diào)色劑容納容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在利用了電子照相方式的復(fù)印機、打印機、傳真機、以及它們的數(shù)碼復(fù)合機等圖像形成裝置所具備的顯影裝置、中間料斗等調(diào)色劑容納容器，尤其涉及檢測調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑余量的調(diào)色劑余量檢測傳感器。
背景技術(shù)：
以往，在電子照相方式的復(fù)印機或激光打印機等圖像形成裝置中，具有從調(diào)色劑補給口向圖像形成裝置的顯影部(顯影裝置)補給調(diào)色劑的調(diào)色劑容器等調(diào)色劑補給裝置。并且，為了從調(diào)色劑補給裝置向顯影裝置穩(wěn)定地補給調(diào)色劑，精確地檢測調(diào)色劑補給裝置內(nèi)的調(diào)色劑余量是重要的。作為使用檢測調(diào)色劑余量的傳感器的主要方式，可使用壓電傳感器方式、磁導(dǎo)率傳感器方式、光學傳感器方式等。壓電傳感器方式是根據(jù)檢測面被施加壓力而獲取電信號的方式。磁導(dǎo)率傳感器方式是檢測顯影劑的磁導(dǎo)率并輸出與該檢測結(jié)果相當?shù)碾妷褐档姆绞?。光學傳感器方式具有反射型光學傳感器方式和透射型光學傳感器方式。但是，上述所示的使用了傳感器的調(diào)色劑余量檢測方式各自存在問題。壓電傳感器方式不僅傳感器價格貴，而且為了維持檢測精度還需要設(shè)置充分清掃傳感器面的清掃機構(gòu)，調(diào)色劑補給裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。磁導(dǎo)率傳感器方式在將磁導(dǎo)率傳感器用來檢測調(diào)色劑補給裝置內(nèi)的調(diào)色劑余量的情況下，雖可使用于磁性單成分調(diào)色劑，但無法使用于非磁性單成分調(diào)色劑或向雙成分顯影劑中添加的非磁性調(diào)色劑。在光學傳感器方式中，透射型光學傳感器方式在發(fā)光側(cè)傳感器和受光側(cè)傳感器分別獨立的情況下各傳感器的位置關(guān)系變得重要。另外，在反射型光學傳感器方式的情況下， 反射板相對于光源(發(fā)光部)的傾斜度也很重要，要求發(fā)光方向與反射板的安裝位置具有較高精度。因此，在光學傳感器方式中，裝配操作煩雜，操作性降低。作為該對策，有一種與上述僅通過傳感器進行檢測的三種方式不同的方式，其包括通過調(diào)色劑的回收而轉(zhuǎn)動的檢測填充件、通過檢測填充件的轉(zhuǎn)動而光路被打開或遮斷的檢測傳感器(光斬波器)、以及防止調(diào)色劑向檢測填充件的動作空間泄漏的橡膠片。根據(jù)上述構(gòu)成，由于根據(jù)調(diào)色劑的壓力來檢測余量，因此不需要清掃檢測面。但在上述構(gòu)成中，由于在清潔盒(調(diào)色劑回收容器)側(cè)配置橡膠片和檢測填充件，在裝置主體側(cè)配置檢測傳感器，因此檢測填充件和檢測傳感器的位置關(guān)系會根據(jù)清潔盒的安裝狀態(tài)而變化，傳感器靈敏度可能產(chǎn)生偏差。另外，由于用于上述構(gòu)成的橡膠片為不對稱的形狀，并且其截面呈三角形狀，因此橡膠片的變形程度會根據(jù)調(diào)色劑的壓力所施加的方向而變化，傳感器靈敏度有可能降低。 如果以檢測清潔盒(調(diào)色劑回收容器)的滿盒為目的，則不要求較高的檢測精度，但由于顯影裝置內(nèi)的調(diào)色劑余量或用于補給調(diào)色劑的中間料斗內(nèi)的調(diào)色劑余量會影響圖像質(zhì)量，因此需要高精度地檢測調(diào)色劑余量。并且，如果為了提高檢測精度而使用易變形的薄膜狀橡膠片，則還存在由于檢測填充件推壓橡膠片而橡膠損壞的危險。這里，以向顯影裝置補給調(diào)色劑的調(diào)色劑補給裝置的調(diào)色劑余量檢測為例進行了說明，但顯影裝置內(nèi)的調(diào)色劑或顯影劑的余量檢測也存在同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供下述的調(diào)色劑余量檢測傳感器以及具有該傳感器的調(diào)色劑容納容器，所述調(diào)色劑余量檢測傳感器能夠與調(diào)色劑的種類無關(guān)地高精度地檢測調(diào)色劑余量，并且不需要傳感器面和檢測窗的清掃機構(gòu)，從而裝配性和耐久性優(yōu)異。根據(jù)本發(fā)明一個方面的調(diào)色劑余量檢測傳感器包括薄膜狀的橡膠部件，其面對儲存調(diào)色劑的調(diào)色劑容納容器的內(nèi)側(cè)而配置，并通過所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力變化而彈性變形；致動器，其隔著所述橡膠部件而被配置在所述調(diào)色劑容納容器的外側(cè)， 并根據(jù)所述橡膠部件的彈性變形而進行往復(fù)移動；透射型傳感器，其具有由發(fā)光部和受光部構(gòu)成的光檢測部，并被配置為所述光檢測部的光路通過所述致動器的往復(fù)移動而被打開或遮斷；以及支架部件，其具有安裝所述橡膠部件的開口以及擺動自如地支撐所述致動器的支點，并將所述橡膠部件、所述致動器、所述透射型傳感器保持為一體；其中，所述支架部件支撐所述致動器，使得當所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力作用到所述橡膠部件上時，所述致動器移動到所述透射型傳感器檢測出所述調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑余量為預(yù)定量以上的第一位置，當所述調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力沒有作用到所述橡膠部件上時，所述致動器移動到所述透射型傳感器檢測出所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑余量小于預(yù)定量的第二位置，當所述致動器處于所述第二位置時，通過所述致動器的一部分與所述支架部件抵接來在所述致動器和所述橡膠部件之間形成間隙。本發(fā)明的其他目的、本發(fā)明可得到的具體優(yōu)點能夠通過以下說明的實施方式的說明而更加清楚。


圖1是示出安裝有根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的中間料斗的圖像形成裝置的概略構(gòu)成的圖；圖2是示出從根據(jù)本發(fā)明實施方式的中間料斗被補給調(diào)色劑的顯影裝置的概略構(gòu)成的側(cè)截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)色劑容器以及中間料斗的側(cè)截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的調(diào)色劑余量檢測傳感器的從傳感器室側(cè)觀察的立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)色劑余量檢測傳感器的側(cè)截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)色劑余量檢測傳感器中使用的橡膠部件的凸面?zhèn)扔^察的平面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施方式的調(diào)色劑余量檢測傳感器中使用的橡膠部件的側(cè)截面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施方式的圖7中的虛線圓S內(nèi)的局部放大圖。
具體實施例方式下面參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是示出安裝有根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的中間料斗的圖像形成裝置的概略構(gòu)成的圖。在圖像形成裝置(這里是數(shù)碼復(fù)合機)100中，當進行復(fù)印動作時，在數(shù)碼復(fù)合機主體2內(nèi)的圖像形成部3中，向圖中的A方向旋轉(zhuǎn)的感光鼓5通過帶電單元4被均勻帶電。接著，通過來自曝光裝置(激光掃描單元等)7 的基于由圖像讀取部6讀取的原稿圖像數(shù)據(jù)的激光束，在感光鼓5上形成靜電潛像。然后， 通過顯影裝置8，調(diào)色劑附著到靜電潛像上，形成調(diào)色劑圖像。向該顯影裝置8的調(diào)色劑的供應(yīng)從調(diào)色劑容器9經(jīng)由中間料斗30來進行。紙張從供紙機構(gòu)10經(jīng)由紙張運送路徑11以及校準輥對12以預(yù)定的定時朝著如上述形成了調(diào)色劑圖像的感光鼓5而被運送到圖像形成部3。然后，在該圖像形成部3中， 感光鼓5表面上的調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印輥13被轉(zhuǎn)印到紙張上。然后，轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑圖像的紙張從感光鼓5分離，被運送到具有定影輥對1 的定影部14并且調(diào)色劑圖像被定影。通過了定影部14的紙張被運送至向多個方向分岔的紙張運送路徑15，通過設(shè)置在紙張運送路徑15的分岔點上的具有路徑切換導(dǎo)件的多個路徑切換機構(gòu)20a、20b被分配運送方向。被分配的紙張直接(或者被運送到紙張運送路徑16并被雙面復(fù)印后)被排出到由第一排紙托盤17a、第二排紙托盤17b構(gòu)成的紙張排出部。另外，雖然沒有圖示，但用于去除感光鼓5表面上的殘余電荷的消電裝置被設(shè)置在清潔裝置18和帶電單元4之間。并且，供紙機構(gòu)10包括可自由拆卸地安裝到數(shù)碼復(fù)合機主體2上并用于容納紙張的多個供紙盒10a、10b ；以及被設(shè)置在其上方的手動供紙機構(gòu) (旁路單元)10c，這些部分通過紙張運送路徑11而與由感光鼓5以及顯影裝置8等構(gòu)成的圖像形成部3相連。在圖像讀取部6的上端設(shè)置有可開合的壓板(壓稿部件)21，該壓板 (壓稿部件)21按壓并保持載置在稿臺玻璃上的原稿。紙張運送路徑15具體地說在定影輥對14a的下游側(cè)首先分成左右兩條，其中，一條路徑(在圖1中為向右方向分出的路徑)被構(gòu)成為與第一排紙托盤17a連通。并且，另一條路徑(在圖1中為向左方向分出的路徑)經(jīng)由運送輥對19而向上下分岔，其中，一條路徑(在圖1中為向左方向分出的路徑)被構(gòu)成為與第二排紙托盤17b連通。與此相對， 另一條路徑(在圖1中為向下方分出的路徑)被構(gòu)成為與紙張運送路徑16連通。接著，基于圖2對顯影裝置進行說明。圖2是示出圖像形成裝置100中使用的顯影裝置的概要構(gòu)成的截面?zhèn)纫晥D。顯影裝置8包括容納磁性單成分調(diào)色劑的顯影容器22 ； 攪拌該調(diào)色劑的攪拌螺桿23、24 ；顯影輥27 ；以及限制部件觀。在顯影容器22的上部設(shè)置有調(diào)色劑補給口 22a。當顯影容器22內(nèi)的調(diào)色劑被消耗從而變少時，新的調(diào)色劑從中間料斗30(參考圖1)經(jīng)由調(diào)色劑補給口 2 被補給到顯影容器22內(nèi)。顯影容器22通過間隔壁22b而被劃分成第一攪拌室22c和第二攪拌室22d，攪拌螺桿23可旋轉(zhuǎn)地配置在第一攪拌室22c中，攪拌螺桿M可旋轉(zhuǎn)地配置在第二攪拌室22d 中。在間隔壁22b的長度方向(紙面的表里方向)的兩端部形成有顯影劑通路(沒有圖示)，攪拌螺桿23J4攪拌顯影容器22內(nèi)的調(diào)色劑以使其循環(huán)，從而向顯影輥27供應(yīng)調(diào)色劑。
顯影輥27具有固定磁體25和顯影套筒沈。顯影套筒沈由圓筒狀的非磁性材料構(gòu)成，并在與攪拌螺桿M鄰接的位置可旋轉(zhuǎn)地被顯影容器22支撐。固定磁體25由固定在顯影套筒沈內(nèi)的永久磁鐵構(gòu)成，并朝向顯影套筒沈產(chǎn)生磁場。另外，顯影輥27從顯影容器22的開口露出、并與作為載像體的感光鼓5相隔固定間隔而相向。該相向區(qū)域是用于向感光鼓5供應(yīng)被承載在顯影套筒沈上的調(diào)色劑的顯影區(qū)域D。并且，顯影套筒沈與用于施加在直流電壓上疊加了交流電壓的顯影偏置的顯影偏置電源四連接。限制部件觀用于將承載在顯影套筒沈表面上的調(diào)色劑限制為預(yù)定層厚，該限制部件觀在顯影套筒沈的大致上方(在顯影套筒沈的旋轉(zhuǎn)方向上的顯影區(qū)域D的上游側(cè)) 與顯影套筒26表面相隔預(yù)定間隔而被安裝在顯影容器22上。通過顯影套筒沈內(nèi)的固定磁體25的磁力，從攪拌部件M供應(yīng)的調(diào)色劑被承載在顯影套筒26表面。被承載的調(diào)色劑通過限制部件觀被限制為預(yù)定層厚，并通過顯影套筒 26的旋轉(zhuǎn)(沿圖2的箭頭方向的旋轉(zhuǎn))，朝著顯影區(qū)域D被運送。顯影套筒沈從顯影偏置電源四被施加顯影偏置，從而在顯影區(qū)域D在顯影套筒沈和感光鼓5之間產(chǎn)生電位差，顯影套筒沈上的調(diào)色劑被供應(yīng)至感光鼓5，感光鼓5上的靜電潛像被顯影成調(diào)色劑圖像。接著，基于圖3對中間料斗進行說明。圖3是示出向顯影裝置8補給調(diào)色劑的中間料斗和調(diào)色劑容器的概要構(gòu)成的側(cè)截面圖。調(diào)色劑容器9包括形成有向中間料斗30供應(yīng)調(diào)色劑的補給口 90a并儲存未用調(diào)色劑的容器90、切換補給口 90a的開閉狀態(tài)的閘門部件91、容器螺桿92、以及攪拌槳93。 另外，調(diào)色劑容器9可拆卸地安裝在中間料斗30上。容器螺桿92在旋轉(zhuǎn)軸的外周面上以固定間距形成有螺旋葉片。容器螺桿92沿容器90內(nèi)的底部而配置，并面對被設(shè)置在軸方向上的一端部處的補給口 90a。當容器螺桿92 繞軸旋轉(zhuǎn)時，被攪拌的調(diào)色劑向補給口 90a被運送。并且，如果封堵補給口 90a的閘門部件 91打開補給口 90a，容器90內(nèi)的調(diào)色劑就經(jīng)由補給口 90a被供應(yīng)至中間料斗30。攪拌槳93包括旋轉(zhuǎn)軸、以及從旋轉(zhuǎn)軸向徑向的兩側(cè)延伸并在軸向上具有預(yù)定寬度的槳狀的攪拌葉片，該攪拌槳93通過攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)來攪拌容器90內(nèi)的調(diào)色劑。當從調(diào)色劑容器9向中間料斗30供應(yīng)調(diào)色劑從而用完容器90內(nèi)的調(diào)色劑時，從中間料斗30卸下該調(diào)色劑容器9，并向中間料斗30安裝新的調(diào)色劑容器9。中間料斗30具有儲存調(diào)色劑的料斗容器31，該料斗容器31上形成有接受從調(diào)色劑容器9料斗提供的調(diào)色劑的接受接受口 31a;以及將料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑送出到顯影裝置8的送出口 31b。另外，中間料斗30包括切換送出口 31b的開閉狀態(tài)的閘門部件 32、運送部件33、第一及第二攪拌部件3 及34b、以及調(diào)色劑余量檢測傳感器35。接受口 31a被形成在料斗容器31的上部中與調(diào)色劑容器9的補給口 90a相對的位置。送出口 31b被形成在料斗容器31的底部中軸向上的一端部處，并與顯影裝置8的調(diào)色劑補給口 22a (參考圖2)相對。運送部件33在旋轉(zhuǎn)軸的外周面上以固定間距形成有螺旋葉片。運送部件33沿料斗容器31內(nèi)的底部而配置，并面對被設(shè)置在軸向上的一端部處的送出口 31b。當運送部件 33繞軸旋轉(zhuǎn)時，被攪拌的調(diào)色劑向送出口 31b被運送。第一以及第二攪拌部件34a、34b包括在料斗容器31內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地被支承的旋轉(zhuǎn)軸、 以及從旋轉(zhuǎn)軸徑向延伸并在軸向上具有預(yù)定寬度的攪拌葉片。第一以及第二攪拌部件34a、34b的攪拌葉片的頂端部分別向旋轉(zhuǎn)方向彎曲。第二攪拌部件34b在料斗容器31內(nèi)被設(shè)置在接受口 31a的大致下方，從而調(diào)色劑從接受口 31a下落到第二攪拌部件34b上。第二攪拌部件34b沿圖3的逆時針方向旋轉(zhuǎn)來攪拌料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑。與第一攪拌部件3 相比，第二攪拌部件34b的攪拌葉片的外徑較大，并且第二攪拌部件34b旋轉(zhuǎn)時攪拌葉片所通過的區(qū)域的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上的面積S2 (圖3的虛線內(nèi)的范圍)也較大，從而料斗容器31內(nèi)的大量調(diào)色劑被攪拌。并且，第二攪拌部件34b將攪拌的調(diào)色劑運送到第一攪拌部件3 側(cè)。第一攪拌部件3 在第二攪拌部件34b的右下側(cè)與第二攪拌部件34b相向配置， 并且，在運送部件33的大致上方與運送部件33相向配置。第一攪拌部件3 沿圖3的順時針方向旋轉(zhuǎn)來攪拌從第二攪拌部件34b運來的調(diào)色劑。第一攪拌部件34a的攪拌葉片的外徑與第二攪拌部件34b的相比較小，第一攪拌部件3 旋轉(zhuǎn)時葉片部分所通過的區(qū)域的與旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上的面積Sl (圖3的虛線內(nèi)的范圍)也比面積S2小。具體地說，向顯影裝置8每次補給的調(diào)色劑量被攪拌。并且，第一攪拌部件3 將攪拌的調(diào)色劑運送到運送部件33側(cè)。第一攪拌部件3 旋轉(zhuǎn)時攪拌葉片所通過的區(qū)域的面積Sl是第二攪拌部件34b旋轉(zhuǎn)時葉片部分所通過的區(qū)域的面積S2的 1/3 1/5。調(diào)色劑余量檢測傳感器35用于檢測料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑量，根據(jù)該檢測結(jié)果， 從調(diào)色劑容器9向中間料斗30供應(yīng)調(diào)色劑。調(diào)色劑余量檢測傳感器35被置于傳感器室 31c中。傳感器室31c被形成在料斗容器31中處于第一攪拌部件3 上側(cè)和第二攪拌部件 34b右側(cè)的空間內(nèi)，并且被配置成不從料斗容器31突出。關(guān)于調(diào)色劑余量檢測傳感器35的詳細構(gòu)成，將在后面進行說明。運送部件33、第一以及第二攪拌部件34a、34b通過沒有圖示的馬達等驅(qū)動源被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。當驅(qū)動源進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，第一攪拌部件3 和運送部件33以每單位時間的旋轉(zhuǎn)數(shù)相同的方式連動。但也可以與第一攪拌部件3 連動地驅(qū)動運送部件33以使其每單位時間以比第一攪拌部件3 更大的旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。另一方面，在第一攪拌部件3 和第二攪拌部件34b之間有減速齒輪列(沒有圖示)嚙合，當?shù)诙嚢璨考?4b每單位時間以預(yù)定旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)時，第一攪拌部件3 每單位時間以比第二攪拌部件34b更大的旋轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。第一攪拌部件3 的每單位時間的旋轉(zhuǎn)數(shù)是第二攪拌部件34b的每單位時間的旋轉(zhuǎn)數(shù)的3 5倍。 從而，通過來自驅(qū)動源的驅(qū)動力，第二攪拌部件34b與第一攪拌部件3 相比低速旋轉(zhuǎn)，料斗容器31內(nèi)的大量的調(diào)色劑被緩慢攪拌。另一方面，第一攪拌部件3 與第二攪拌部件34b相比高速旋轉(zhuǎn)，從而向顯影裝置8補給所需量的調(diào)色劑被迅速攪拌。被第一攪拌部件3 攪拌的調(diào)色劑被運送到運送部件33側(cè)。并且，當運送部件33旋轉(zhuǎn)時，被攪拌的調(diào)色劑向送出口 31b被運送。并且，一旦封堵送出口 31b的閘門部件32打開送出口 31b，料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑就經(jīng)由送出口 31b從調(diào)色劑補給口 22a (參考圖2、被補給至顯影裝置8。圖4是從傳感器室31c側(cè)觀看圖3中的調(diào)色劑余量檢測傳感器35的立體圖，圖5 是調(diào)色劑余量檢測傳感器35的側(cè)截面圖。調(diào)色劑余量檢測傳感器35包括隔開料斗容器31和傳感器室31c的橡膠部件40 ；被配置在橡膠部件40的傳感器室31c側(cè)的致動器41 ； 被配置在致動器41的下方的透射型傳感器42 ；以及安裝上述各部件的支架部件43。橡膠部件40以使料斗容器31的內(nèi)側(cè)(圖5的左側(cè))成為凸面的方式被固定在形成在支架部件43的中央部的圓形的開口 43a上。橡膠部件40在防止調(diào)色劑進入到傳感器室31c的同時，通過料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑的壓力(下面稱為調(diào)色劑壓)而彈性變形，從而推壓致動器41。圖6是從凸面?zhèn)扔^看橡膠部件40的平面圖，圖7是橡膠部件40的側(cè)截面圖，圖8 是圖7中的虛線圓S內(nèi)的局部放大圖。如圖6 圖8所示，橡膠部件40包括球面狀的調(diào)色劑檢測部40a、以及在調(diào)色劑檢測部40a的周圍一體形成的凸緣狀的支架粘貼部40b。另外， 在面向料斗容器31的內(nèi)側(cè)的橡膠部件40的凸面?zhèn)鹊恼{(diào)色劑檢測部40a與支架粘貼部40b 的邊界處形成有環(huán)形的臺階40c。調(diào)色劑檢測部40a被形成為薄膜以使其在弱的調(diào)色劑壓下也易變形，并被形成為球面狀以使其變形的程度不會根據(jù)施加調(diào)色劑壓的方向而變化。支架粘貼部40b的壁厚大于調(diào)色劑檢測部40a的壁厚，以使支架粘貼部40b能夠牢固且穩(wěn)定地固定在支架部件43 上。調(diào)色劑檢測部40a的合適的厚度為0. 1 0. 2mm,支架粘貼部40b的合適的厚度為0. 5 2mm左右。另外，通過在調(diào)色劑檢測部40a和支架粘貼部40b的邊界形成臺階40c，防止了調(diào)色劑檢測部40a的周緣部的壁變厚。從而，由調(diào)色劑壓導(dǎo)致的調(diào)色劑檢測部40a的翻轉(zhuǎn)變得容易，調(diào)色劑壓的檢測靈敏度變高。致動器41具有擺動自如地被支架部件43的支點4 支撐的臂部41a、從橡膠部件40的調(diào)色劑檢測部40a的凹面?zhèn)冉咏撜{(diào)色劑檢測部40a的壓力檢測部41b、進行透射型傳感器42的接通(ON)和關(guān)斷(OFF)的切換的遮光板41c、以及從臂部41a向水平方向突出的肋41d。另外，在臂部41a的上端部配置有將致動器41向箭頭A’方向施力的彈簧部件 44。彈簧部件44除圖中示出的螺旋彈簧之外，還可以使用板簧或扭力螺旋彈簧等。彈簧部件44的施加力需要為致動器41通過調(diào)色劑壓能夠向第一位置移動的程度的弱的施加力。 通過如此設(shè)定彈簧部件44的施加力，致動器41不會被過度地壓到橡膠部件40的調(diào)色劑檢測部40a，可防止調(diào)色劑檢測部40a損壞。透射型傳感器42是在俯視的情況下呈“ 二 ”形狀的相向的內(nèi)表面內(nèi)設(shè)置了由發(fā)光部以及受光部構(gòu)成的光檢測部42a的PI (光斬波器)傳感器。當致動器41的遮光板41c 在該光檢測部42a內(nèi)通過從而遮斷或打開光路時，光檢測部42a的受光信號電平被轉(zhuǎn)換成低電平(LOW)或高電平(HIGH)。由此，透射型傳感器42能夠檢測料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑壓、即調(diào)色劑余量。接著，參考圖4以及圖5，對調(diào)色劑余量檢測傳感器35的動作進行說明。當料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑被消耗從而調(diào)色劑水平處于比橡膠部件40低的位置時，調(diào)色劑壓不被施加到橡膠部件40 (調(diào)色劑檢測部40a)，因此如圖5所示，致動器41在彈簧部件44的施加力下以將臂部41a垂直朝下的狀態(tài)靜止。在此狀態(tài)下，遮光板41c被配置在光檢測部42a中， 由于從發(fā)光部到受光部的光路被遮擋，因此受光信號為低電平(傳感器關(guān)斷狀態(tài))。當從調(diào)色劑容器9向料斗容器31內(nèi)補給了調(diào)色劑時，橡膠部件40的調(diào)色劑檢測部40a由于調(diào)色劑壓而彈性變形，并以傳感器室31c側(cè)變凸的方式翻轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，接近調(diào)色劑檢測部40a而配置的致動器41的壓力檢測部41b被推壓，致動器41反抗彈簧部件44
8的施加力而以支點4 為中心向箭頭A方向擺動。隨著致動器41的擺動，對透射型傳感器42的光檢測部4 進行遮光的遮光板41c 向上方移動并打開光路(第一位置)。此時，透射型傳感器42的受光信號從低電平轉(zhuǎn)換成高電平(傳感器開啟狀態(tài))。并且，從透射型傳感器42向控制部(沒有圖示)發(fā)送檢測信號，控制部判斷為向中間料斗30內(nèi)填充了預(yù)定量以上的調(diào)色劑。如果從該狀態(tài)料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑再次被逐漸消耗，則致動器41隨著調(diào)色劑壓的減小而在彈簧部件44的施加力下漸漸向箭頭A’方向擺動。并且，當料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑水平低于調(diào)色劑檢測部40a時，如圖5所示，遮光板41c對光檢測部4 進行遮光 (第二位置)。此時，透射型傳感器42的受光信號從高電平轉(zhuǎn)換成低電平(傳感器關(guān)斷狀態(tài))。并且，從透射型傳感器42向控制部(沒有圖示)發(fā)送檢測信號，控制部判斷為調(diào)色劑余量小于預(yù)定量。另外，調(diào)色劑檢測部40a通過復(fù)原力恢復(fù)到料斗容器31側(cè)凸起的狀態(tài)。之后，根據(jù)來自控制部的控制信號，從調(diào)色劑容器9向中間料斗30進行調(diào)色劑補給動作，并且如果透射型傳感器42不轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)，則判斷為調(diào)色劑容器9是空的，督促更換調(diào)色劑容器。根據(jù)上述構(gòu)成，與以往的壓電傳感器相比，能夠以簡單且低成本的構(gòu)成精確地檢測料斗容器31內(nèi)的調(diào)色劑余量。另外，由于利用調(diào)色劑壓來檢測余量，因此能夠與調(diào)色劑的種類和顏色無關(guān)地進行檢測，由于即使調(diào)色劑附著到調(diào)色劑檢測部40a上也不會影響檢測精度，因此也不需要清掃機構(gòu)。另外，由于橡膠部件40、致動器41以及透射型傳感器42通過支架部件43被一體地保持并被單元化，因此能夠容易地調(diào)節(jié)被安裝在支架部件43上的各部件的位置關(guān)系。從而，調(diào)色劑余量檢測傳感器35的裝配時和維護時的操作性變高。另外，通過設(shè)置將致動器 41向箭頭A’方向施力的彈簧部件44，當調(diào)色劑壓減少時致動器41可靠地向第二位置移動并遮斷透射型傳感器42的光路。從而，能夠防止當調(diào)色劑余量減少時致動器41不移動到第二位置從而判斷為有調(diào)色劑余量的誤檢測。并且，當致動器41在彈簧部件44的施加力下移動到第二位置時，由于從臂部41a 突出的肋41d與支架部件43的開口 43a的周緣部抵接，致動器41不會進一步向箭頭A’方向擺動。此時，在橡膠部件40的調(diào)色劑檢測部40a和致動器41的壓力檢測部41b之間形成間隙，構(gòu)成為調(diào)色劑檢測部40a和壓力檢測部41b不接觸的結(jié)構(gòu)。因此，壓力檢測部41b 不會刺破薄膜的調(diào)色劑檢測部40a。這里采用了隨著調(diào)色劑壓的減少而致動器41在彈簧部件44的施加力下移動到第二位置的構(gòu)成，但也可以采用致動器41通過自重而返回到第二位置的構(gòu)成。在此情況下， 致動器41向第一位置移動時彈簧部件44的施加力不起阻力的作用，因此通過調(diào)色劑的壓力托起致動器41來進行傳感，如果調(diào)色劑的壓力消失，致動器41就自然復(fù)原到原始位置。 因此，調(diào)色劑壓的檢測靈敏度更加變高。此外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，可在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行各種變更。例如在上述實施方式中，以將調(diào)色劑余量檢測傳感器35用于中間料斗30的調(diào)色劑余量檢測為例進行了說明，但也能夠用于例如顯影裝置8內(nèi)的調(diào)色劑的余量檢測。另外，關(guān)于致動器41和支架部件43的形狀、透射型傳感器42的配置等也是一個例子，可根據(jù)作為調(diào)色劑余量檢測對象的中間料斗30和顯影裝置8的規(guī)格來進行適當變更。例如，在上述實施方式中，在遮光板41c打開了光檢測部42a的光路時(傳感器接通狀態(tài))檢測出調(diào)色劑余量為預(yù)定量以上，但也可以在遮光板41c遮斷光檢測部42a的光路時 (傳感器關(guān)斷狀態(tài))檢測出調(diào)色劑余量為預(yù)定量以上。 本發(fā)明的實施方式能夠使用于利用電子照相方式的復(fù)印機、打印機、傳真機及它們的數(shù)碼復(fù)合機等圖像形成裝置所具備的顯影裝置、或向顯影裝置補給調(diào)色劑的中間料斗等調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑余量檢測。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)色劑余量檢測傳感器，包括薄膜狀的橡膠部件，其面對儲存調(diào)色劑的調(diào)色劑容納容器的內(nèi)側(cè)而配置，并通過所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力變化而彈性變形；致動器，其隔著所述橡膠部件而被配置在所述調(diào)色劑容納容器的外側(cè)，并根據(jù)所述橡膠部件的彈性變形而進行往復(fù)移動；透射型傳感器，其具有由發(fā)光部和受光部構(gòu)成的光檢測部，并被配置為所述光檢測部的光路通過所述致動器的往復(fù)移動而被打開或遮斷；以及支架部件，其具有安裝所述橡膠部件的開口以及擺動自如地支撐所述致動器的支點， 并將所述橡膠部件、所述致動器、所述透射型傳感器保持為一體，其中，所述支架部件支撐所述致動器，使得當所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力作用于所述橡膠部件時，所述致動器移動到所述透射型傳感器檢測出所述調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑余量為預(yù)定量以上的第一位置，當所述調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力不作用于所述橡膠部件時，所述致動器移動到所述透射型傳感器檢測出所述調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑余量小于預(yù)定量的第二位置，當所述致動器處于所述第二位置時，通過所述致動器的一部分與所述支架部件抵接來在所述致動器和所述橡膠部件之間形成間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑余量檢測傳感器，其中，所述橡膠部件包括將所述調(diào)色劑容納容器的內(nèi)側(cè)設(shè)為凸面的球面狀并且薄膜狀的調(diào)色劑檢測部、以及被固定在所述支架部件的開口邊緣的凸緣狀并且比所述調(diào)色劑檢測部厚的支架粘貼部，并且在所述調(diào)色劑檢測部的凸面?zhèn)鹊呐c所述支架粘貼部的邊界處形成環(huán)形的臺階。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)色劑余量檢測傳感器，其中，所述致動器包括擺動自如地被所述支架部件支撐的臂部；從所述橡膠部件的調(diào)色劑檢測部的凹面?zhèn)冉咏稣{(diào)色劑檢測部的壓力檢測部；打開或遮斷所述透射型傳感器的光檢測部的光路的遮光板；以及從所述臂部越過開口邊緣向所述支架部件的開口的徑向突出的肋。
4.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑余量檢測傳感器，其中， 所述致動器通過自重從所述第一位置向所述第二位置移動。
5.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)色劑余量檢測傳感器，其中， 設(shè)置有將所述致動器向所述第二位置的方向施力的施力裝置。
6.一種具有權(quán)利要求1所述的調(diào)色劑余量檢測傳感器的調(diào)色劑容納容器。
全文摘要
本發(fā)明能夠提供不需要傳感器面和檢測窗的清掃機構(gòu)從而裝配性和耐久性優(yōu)異的調(diào)色劑余量檢測傳感器和具有該傳感器的調(diào)色劑容納容器。在調(diào)色劑余量檢測傳感器中，支架部件支撐致動器，使得當調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力作用于橡膠部件時，致動器移動到透射型傳感器檢測出調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑余量為預(yù)定量以上的第一位置，當調(diào)色劑容器內(nèi)的調(diào)色劑的壓力不作用于橡膠部件時，致動器移動到透射型傳感器檢測出調(diào)色劑容納容器內(nèi)的調(diào)色劑余量小于預(yù)定量的第二位置，并且當致動器處于第二位置時，通過致動器的一部分與支架部件抵接來在致動器和橡膠部件之間形成間隙。
文檔編號G01F23/292GK102193399SQ201110030860
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者吉井達彥, 山根直樹 申請人:京瓷美達株式會社