現像剤検出装置、現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置
【課題】収容部内に収容されているトナーの量を適切に検出できる現像剤検出装置、これを備えた現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤検出装置は、遮光部６０ｂ及び光通過部６０ｃを有する検出プレート６０と、検出プレート６０に連結され且つ回転可能に支持され、収容部内に収容されたトナーの上面位置に応じた回転位置で一時停止する撹拌バー６１と、撹拌バー６１を所定の回転方向に押す撹拌ギヤ６２と、発光部から発せられ検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光が、受光部で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部内に収容されているトナーの量を検出する現像剤検出部とを備える。また、現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置は、上記現像剤検出装置を備える。
【解決手段】現像剤検出装置は、遮光部６０ｂ及び光通過部６０ｃを有する検出プレート６０と、検出プレート６０に連結され且つ回転可能に支持され、収容部内に収容されたトナーの上面位置に応じた回転位置で一時停止する撹拌バー６１と、撹拌バー６１を所定の回転方向に押す撹拌ギヤ６２と、発光部から発せられ検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光が、受光部で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部内に収容されているトナーの量を検出する現像剤検出部とを備える。また、現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置は、上記現像剤検出装置を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容部に収容されている現像剤の量を検出する現像剤検出装置、及び、これを備えた現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の画像形成装置には、現像ユニットなどの収容部内に収容されている現像剤（トナー）の残量を検出する現像剤検出装置が備えられている。例えば、特許文献１に記載の現像剤検出装置は、収容部内に収容されているトナーの残量に応じて発光部からの光を遮光する遮光板を備え、遮光板によって発光部からの光が遮光されている遮光時間に基づいて、トナーの残量が基準量以下であること（すなわち、残量少）を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３６６３号公報（例えば、要約、図２、図６Ａ，６Ｂ、図７Ａ，７Ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トナーの残量に応じた遮光板の停止位置にバラツキがあるので、遮光板の停止位置がトナーの残量に正確に対応しない場合がある。このような場合には、実際には収容部内に収容されているトナーが残量少であるにもかかわらず、遮光板は発光部から発せられた光を適切に遮光できず、発光部から発せられた光の一部が受光部に入射するので、トナーの残量を正確に検出できない。また、上記従来の装置においては、遮光板が小さく形成されているので、発光部から発せられた光の一部が、他の部材で反射若しくは散乱して、又は、回折して、受光部に入射し易く、このため、実際にはトナーが残量少であるにもかかわらず、受光部に光が入射し易い。この結果、上記従来の装置においては、トナーの残量が少ないときであっても、トナー残量少を検出できる場合とできない場合とがあり、適切な検出できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、収容部内に収容されている現像剤の量を適切に検出することができる現像剤検出装置、及び、これを備えた現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像剤検出装置は、遮光部及び光通過部を有し、回転可能に支持され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する回転部材と、前記回転部材を所定の回転方向に押す回転駆動部材と、発光部及び受光部を有し、前記発光部から発せられ前記光通過部を通過した光が、前記受光部で受光されている時間を計測し、前記計測の結果に応じて前記収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出する検出手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る現像剤収容装置は、現像剤を収容する収容部と、前記収容部内に収容されている現像剤の量を検出する、前記現像剤検出装置とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る現像ユニットは、前記現像剤収容装置と、前記収容部内に収容されている現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤検出装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る現像剤検出装置によれば、収容部内に収容されている現像剤の量を適切に検出することできるという効果がある。
【００１１】
本発明に係る現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置によれば、現像剤の量の適切な検出に基づいて、適切な処理を実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の画像形成装置内に装備される、複数の現像ユニットを備えたバスケットを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のバスケットに装着される現像ユニットを概略的に示す外観斜視図である。
【図４】図３の現像ユニットを概略的に示す分解斜視図である。
【図５】図３の現像ユニットをＤ５方向に見た概略的な側面図である。
【図６】図３の現像ユニットをＤ６方向に見た概略的な背面図である。
【図７】図６のＳ７−Ｓ７線に沿う断面を概略的に示す縦断面図である。
【図８】図５のＳ８−Ｓ８線に沿う断面を概略的に示す縦断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー、撹拌ギヤ及び検出プレートを概略的に示す斜視図である。
【図１０】図９の撹拌ギヤを拡大して示す一部切り欠き斜視図である。
【図１１】図１０のＳ１１−Ｓ１１線に沿う断面を示す断面図である。
【図１２】図９の検出プレートを拡大して示す正面図である。
【図１３】図９の検出プレート及び撹拌バーを拡大して示す斜視図である。
【図１４】図１３の撹拌バーをＤ１４方向に見た場合を拡大して示す側面図である。
【図１５】図３の現像ユニットのプレートカバーを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１６】図１５の現像ユニットの検出プレートを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１７】図３の現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌ギヤ及び撹拌バーの回転動作を示す動作説明図である。
【図１９】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バーの回転動作が、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量に応じて、変化することを示す説明図である。
【図２０】第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットにおいて、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量が多い図１９（ａ）の場合に、受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２１】第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットにおいて、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量が少ない図１９（ｅ）の場合に、受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２２】（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する検出プレートの回転角度と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２３】（ａ）〜（ｆ）は、比較例における遮光板と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２４】図２３（ａ）〜（ｆ）に示す比較例における受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２５】（ａ）〜（ｆ）は、遮光板の幅を広くした他の比較例における遮光板と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２６】図２５（ａ）〜（ｆ）に示す他の比較例における受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２７】第２の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットの第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２８】図２７の現像ユニットのプレートカバーを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図２９】図２８の検出プレートを示す正面図である。
【図３０】図２９の現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す横断面図である。
【図３１】（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態に係る現像剤検出装置における撹拌バーの回転動作が、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量に応じて、変化することを示す説明図である。
【図３２】第２の実施形態に係る現像剤検出装置の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３３】第２の実施形態に係る現像剤検出装置の他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３４】第２の実施形態に係る現像剤検出装置のさらに他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３５】第２の実施形態に係る現像剤検出装置のさらに他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３６】第３の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明が適用された現像剤検出装置は、電子写真方式の画像形成装置のような現像剤（トナー）を使用する装置に利用することが可能であるが、以下の説明においては、現像剤検出装置を、画像形成装置の現像ユニットに備えた場合を説明する。なお、現像剤検出装置を、廃棄トナー収容室又はトナーカートリッジなどの他の現像剤収容装置に備えることもできる。
【００１４】
《１》第１の実施形態
《１−１》画像形成装置の説明
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の基本構成を概略的に示す図である。画像形成装置１は、本発明が適用された現像剤検出装置を備えた現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙを備えている。画像形成装置１は、タンデム方式のカラーＬＥＤプリンタである。ただし、本発明が適用された現像剤検出装置を利用可能な画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ）、モノクロプリンタなどのような、他の装置も含まれる。
【００１５】
図１に示されるように、画像形成装置１は、筺体２と、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の画像を形成する現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ（現像ユニット３とも記す。）と、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報に基づく露光を行う露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ（露光装置４とも記す。）と、給紙カセット５と、給紙機構（図示せず）と、無端ベルト６と、この無端ベルト６を張架する駆動ローラ６ａ及びテンションローラ６ｂと、転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ（転写ローラ７とも記す。）と、定着装置８とを備えている。
【００１６】
また、画像形成装置１は、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、駆動ローラ６ａ、及び給紙機構などに駆動力を与えるモータなどの駆動部４１と、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙなどに電圧を印加する電圧供給部４２と、駆動部４１及び電圧供給部４２を含む装置全体の動作を制御する制御部４３とを備えている。制御部４３は、後述の受光部６５が所定の閾値レベル以上の光を受光している期間（後述する「光通過期間」）を計測し、この計測の結果に応じて収容部内に収容されているトナーの量を検出する現像剤検出部４３ａを有している。
【００１７】
現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、筺体２内に規定される記録媒体Ｐの搬送路に沿って、１列に配列されている。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々は、筐体２内の所定位置（例えば、後述する図２のバスケット１１内）に着脱自在なユニットであり、「プロセスユニット」又は「画像形成ユニット」とも称される。なお、図１において、３９は、廃棄トナーを搬送する第２の搬送手段であり、４０は、第２の搬送手段３９によって現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙから搬送された廃棄トナーを収容する廃棄トナー収容室である。
【００１８】
露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各感光体３１の近傍（図１においては上方）に配置されている。露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙの各々は、ＬＥＤアレイ（図示せず）を有しており、筐体２の上部カバーに取り付けられている。筐体２の上部カバーは、筺体２内の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、又は、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに装着される現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ（トナーカートリッジ１０とも記す）を着脱する際に開けられる。各色のトナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、各色の未使用のトナー９を収容しており、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々に対して着脱自在なカートリッジである。
【００１９】
給紙カセット５は、記録媒体（用紙）Ｐを収容し、筺体２内の下部に着脱可能に取り付けられている。給紙機構は、給紙カセット５に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ搬送路に送り出す給紙ローラ（図示せず）を備えている。給紙機構は、記録媒体Ｐのスキューを矯正して現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに送り出すレジストローラ（図示せず）を備えてもよい。
【００２０】
無端ベルト６は、駆動ローラ６ａの回転によって移動する。無端ベルト６は、その表面に記録媒体Ｐを吸着保持し、駆動ローラ６ａの回転駆動により移動して、記録媒体Ｐを現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに沿って搬送する。
【００２１】
転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々の感光体３１に対向配置されている。転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙには、各感光体３１の表面に形成された現像剤像（トナー像）を、記録媒体Ｐに転写させるためのバイアス電圧が印加されている。転写ローラは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各感光体３１上に形成されたトナー像を、記録媒体Ｐ上に転写する。
【００２２】
定着装置８は、ヒートローラ８ａと加圧ローラ８ｂとを有し、これらヒートローラ８ａと加圧ローラ８ｂとの間で未定着のトナー像を備えた記録媒体Ｐを加熱及び加圧して、記録媒体Ｐにトナー像を定着させる。なお、画像形成装置１の各構成の形状及び配置は、図示の例に限定されない。
【００２３】
図２は、図１の画像形成装置１内に装備される、複数の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙを装着したバスケット１１を概略的に示す斜視図である。バスケット１１は、第１のサイドフレーム１２と、第２のサイドフレーム１３と、フロントフレーム１４と、リアフレーム１５とを備えている。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、バスケット１１により規定された位置に、記録媒体Ｐの供給側（図２の右側）から排出側（図２の左側）に順に配列される。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々は、バスケット１１に対して着脱自在である。また、第１のサイドフレーム１２には、廃棄トナーを廃棄トナー収容室４０に向けて搬送する第２の搬送手段３９が備えられている。
【００２４】
次に、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙについて説明する。各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、互いに同じ構造であるため、これらの内の１つの現像ユニットについて説明する。図１に示されるように、現像ユニット３は、像担持体としての感光体（感光ドラム）３１と、感光体３１の表面を一様帯電させる帯電ローラ（帯電装置）３２と、トナーカートリッジから供給されたトナーを貯蔵する収容部であるトナー撹拌室３３と、トナー撹拌室３３内に配置された供給ローラ３４と、供給ローラ３４から供給されたトナーにより感光体３１表面上の静電潜像を現像する現像ローラ３５と、現像ローラ３５上のトナー層の厚さを規制する現像ブレード（現像剤規制部材）３６と、感光体３１の表面に残存する残留トナーを除去するクリーニングブレード３７と、廃棄トナーを第２の搬送手段３９に向けて搬送する第１の搬送手段３８とを有している。なお、現像ユニット３の構成、形状、及び配置は、図１及び図２に示される例に限定されない。
【００２５】
感光体３１は、例えば、アルミニウム等からなる円筒状の導電性基層と、この導電性基層の外周を覆う有機感光体からなる表層とから構成される。帯電ローラ３２は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うエピクロルヒドリンゴム等の半導電性のゴムとから構成されるローラ状の部材であり、感光体３１の表面に接触して従動回転する。
【００２６】
現像ローラ３５は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うシリコーン等の半導電性ゴムとから構成される。供給ローラ３４は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うシリコーン等の半導電性ゴムとから構成される。供給ローラ３４の半導電性ゴムは、トナーの搬送性を向上させるために、ゴム混練時に発泡剤を添加し形成される。現像ブレード３６は、現像ローラ３５上にトナー薄層を均一な層厚に規制するための部材である。現像ブレード３６と供給ローラ３４は、現像ローラ３５に接触するように配置される。
【００２７】
クリーニングブレード３７は、現像ユニット３のブラケットにホットメルト等の接着方法で強力に接着されている。帯電ローラ３２、現像ローラ３５、及びクリーニングブレード３７は、感光体３１に接触するように配置されている。クリーニングブレード３７の下方には、感光体３１の軸方向（図１が描かれている紙面に垂直な方向）に延びるスパイラル又はコイルスプリングなどから構成される第１の搬送手段（廃棄トナー搬送部材）３８が配置されている。第１の搬送手段３８は、廃棄トナーを感光体３１の軸方向に、第２の搬送手段３９に向けて（図１が描かれている紙面に垂直な方向であって、紙面の手前側）搬送し、第１の搬送手段３８によって搬送された廃棄トナーは、第２の搬送手段３９によって廃棄トナー収容室４０に搬送される。
【００２８】
感光体３１、帯電ローラ３２、現像ローラ３５、及び供給ローラ３４は、モータ及びギヤなどの駆動力伝達機構を含む駆動部４１からの駆動力によって、図１の矢印方向に回転する。また、現像ローラ３５、供給ローラ３４、及び現像ブレード３６は、現像ローラ電源、供給ローラ電源、及び現像ブレード電源などを含む電圧供給部４２によって、バイアス電圧が印加される。
【００２９】
感光体３１を支持する回転軸と帯電ローラ３２を支持する回転軸とは、感光体３１の軸方向の両端に配置された部材によって、回転可能に支持されている。また、現像ローラ３５、供給ローラ３４、及び現像ブレード３６も、感光体３１の軸方向の両端に配置された部材によって、支持されている。
【００３０】
トナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、各色の未使用のトナー９を収容する収容部を有している。各色のトナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、対応する各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの上部に取り付けられ、各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに対して、着脱自在である。第１の実施形態においては、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、バスケット１１、トナーカートリッジ１０、及び廃棄トナー収容部４０は、個々に交換可能であり、トナーが消費されて残量少になったり、部品が劣化したりしたときなどに交換される。
【００３１】
《１−２》現像ユニットの説明
図３は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニット３を概略的に示す外観斜視図であり、図４は、図３の現像ユニット３を概略的に示す分解斜視図である。また、図５は、図３の現像ユニット３をＤ５方向に見る側面図であり、図６は、図３の現像ユニット３をＤ６方向に見る背面図である。また、図７は、図３又は図６のＳ７−Ｓ７線に沿う断面を示す縦断面図であり、図８は、図３又は図５のＳ８−Ｓ８線に沿う断面を示す縦断面図である。
【００３２】
図３乃至図８のいずれかに示されるように、現像ユニット３は、第１のサイドプレート５０と、第２のサイドプレート５１と、アッパーフレーム５２と、ベースフレーム５３と、現像アセンブリ（現像Ａｓｓｙ）５４と、除電光アセンブリ（除電光Ａｓｓｙ）５５と、補強プレート５６と、プレートカバー５７とを備えている。また、現像ユニット３は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する検出プレート６０と、撹拌バー６１と、撹拌ギヤ６２とを備えている。図８に示されるように、撹拌バー６１は、現像ユニット３のトナー撹拌室３３内に配置され、撹拌バー６１の長手方向が、感光体３１の軸方向に平行になるように配置されている。撹拌バー６１の一端は、撹拌ギヤ６２と連結されており、撹拌バー６１の他端には、検出プレート６０が取り付けられている。撹拌バー６１は、例えば、金属で構成されている。なお、現像ユニット３の構成、形状、及び配置は、図３乃至図８に示される例に限定されない。
【００３３】
《１−３》現像剤検出装置の構成の説明
図９は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー６１、撹拌ギヤ６２及び検出プレート６０を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９の撹拌ギヤ６２を拡大して示す一部切り欠き斜視図であり、図１１は、図１０のＳ１１−Ｓ１１線に沿う断面を示す断面図である。また、図１２は、図１３の検出プレート６０を拡大して示す正面図であり、図１３は、図９の検出プレート６０を拡大して示す斜視図である。また、図１４は、図１３の撹拌バーをＤ１４方向に見た場合を拡大して示す側面図である。
【００３４】
図９乃至図１４のいずれかに示されるように、撹拌バー６１は、回転被駆動部６１ａと、第１の回転軸部６１ｂと、第１の傾斜部６１ｃと、撹拌部６１ｄと、第２の傾斜部６１ｅと、第２の回転軸部６１ｆと、係合部６１ｇとを備えている。
【００３５】
撹拌バー６１の第１の回転軸部６１ｂの検出プレート６０側には、第１の回転軸部６１ｂの軸線と交差する方向に延びる第１の傾斜部６１ｃが設けられており、第１の回転軸部６１ｂの撹拌ギヤ６２側には、第１の回転軸部６１ｂの軸線と交差する方向に延びる回転被駆動部６１ａが設けられている。例えば、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａは、第１の回転軸部６１ｂの端部側を略９０°折り曲げることにより形成される。また、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａが折り曲げられた方向（図１０に示されるＤ６１ａ方向）と、第１の傾斜部６１ｃによって撹拌部６１ｄが変位する変位方向（図１０に示されるＤ６１ｃ方向）とは、第１の回転軸部６１ｂを起点として同じ方向になるように、撹拌バー６１が形成されている。
【００３６】
第２の回転軸部６１ｆの軸線は、第１の回転軸部６１ｂの軸線と一致する。第２の回転軸部６１ｆの撹拌ギヤ６２側には、第２の回転軸部６１ｆの軸線と交差する方向に延びる第２の傾斜部６１ｅが設けられており、第２の回転軸部６１ｆの検出プレート６０側には、係合部６１ｇが設けられている。第２の傾斜部６１ｅと第１の傾斜部６１ｃとは、同一平面内に含まれるように、且つ、撹拌部６１ｄを中心にして対称に形成されている。また、第１の回転軸部６１ｂと、第１の傾斜部６１ｃと、撹拌部６１ｄと、第２の回転軸部６１ｆと、第２の傾斜部６１ｅと、回転被駆動部６１ａとは、同一平面内に含まれるように形成されている。
【００３７】
撹拌バー６１の係合部６１ｇは、例えば、図１４に示されるように、平板状の基部６１ｈと、この基部６１ｈから軸線に垂直な方向に突出する突起部６１ｉとを備えている。基部６１ｈは、第２の回転軸部６１ｆの端部から、第２の回転軸部６１ｆの軸線方向に延びるように形成されている。また、基部６１ｈは、第２の回転軸部６１ｆの軸線を延長した線を含むように形成されている。突起部６１ｉは、第２の回転軸部６１ｆの軸線に略直交し、かつ、基部６１ｈの主面に略直交する方向に延びるように形成されている。例えば、係合部６１ｇは、Ｔ字型のつぶし加工により形成できる。なお、撹拌バー６１の係合部６１ｇの形状は、検出プレート６０に連結可能な形状であれば、他の形状であってもよい。
【００３８】
図９に示されるように、撹拌バー６１の第１の傾斜部６１ｃと第２の傾斜部６１ｅとの間には、撹拌部６１ｄが設けられている。撹拌部６１ｄの長手方向に延びる中心線は、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆの軸線と略平行になる。従って、第１の回転軸部６１ｂ、第１の傾斜部６１ｃ、撹拌部６１ｄ、第２の傾斜部６１ｅ及び第２の回転軸部６１ｆは、クランク状の形状となる。そして、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆの軸線を中心にして、撹拌バー６１を回転させることで、第１の傾斜部６１ｃ、第２の傾斜部６１ｅ、及び撹拌部６１ｄが、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆよりも外側を移動し、トナー撹拌室３３内に収容されているトナーを撹拌する。なお、撹拌バー６１の構造、形状、及び配置は、図示の例に限定されない。
【００３９】
撹拌ギヤ６２は、駆動部４１からギヤ等の駆動力伝達手段（図示せず）を介して駆動力を受けて、撹拌バー６１を回転させる。例えば、撹拌ギヤ６２は、図１０に示されるように、軸受け部６２ａと、回転駆動リブ６２ｂとを備えている。撹拌ギヤ６２の軸受け部６２ａは、撹拌バー６１の第１の回転軸部６１ｂを回転自在に支持する。撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂは、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａに接触することで、撹拌ギヤ６２の回転に伴い、撹拌バー６１を回転させる。例えば、図１１に示されるように、撹拌ギヤ６２がＤ６２ｂ方向に回転することにより、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂは、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａをＤ６２ｂ方向に押圧し、撹拌バー６１をＤ６２ｂ方向に回転させる。
【００４０】
検出プレート６０は、撹拌バー６１とともに回転し、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の位置にある場合に、検出プレート６０は、発光部（後述する符号６４）からの光を遮らずに、光通過部（後述する符号６０ｃ）を通過させる。例えば、検出プレート６０は、図１３に示されるように、円盤部６０ａと、バー結合部６０ｄとを備えている。検出プレート６０の円盤部６０ａは、略円形の板状部材で形成されており、遮光部６０ｂと、光通過部６０ｃとを備えている。検出プレート６０の光通過部６０ｃは、例えば、略円形に形成された円盤部６０ａの中心よりも円周側を切り欠くことによりに形成される。ここで、遮光部６０ｂの面積は、円盤部６０ａが円形であると仮定した場合に、光通過部６０ｃにより切り欠かれた領域の面積よりも大きくなるようにする。このようにすることで、例えば、検出プレート６０が一定速度で回転する場合に、遮光部６０ｂが光を遮光する時間が、光が光通過部６０ｃを通過する時間よりも長くなる。
【００４１】
検出プレート６０のバー結合部６０ｄは、円盤部６０ａを含む平面に対して直交する方向に延びる円筒形の部材で形成されている。ここで、バー結合部６０ｄの軸線は、円盤部６０ａの中心と一致する。検出プレート６０のバー結合部６０ｄの端部には、図１４に示す係合部６１ｇを挿入する被挿入部６０ｅが形成されている。図１２に示されるように、検出プレート６０の被挿入部６０ｅは、係合部６１ｇの基部６１ｈが係合する第１の溝部と、係合部６１ｇの突起部６１ｉが係合する第２の溝部６０ｇとを備えている。第１の溝部６０ｆは、バー結合部６０ｄの端部から円盤部６０ａに向けて延び、バー結合部６０ｄの周面からバー結合部６０ｄの軸線を挟んだ他方の周面に至る穴である。被挿入部６０ｅの第１の溝部６０ｆは、図１４に示す基部６１ｈを嵌合することができる形状及び大きさに形成されている。被挿入部６０ｅの第２の溝部６０ｇは、第１の溝部６０ｆから、第１の溝部６０ｆ及びバー結合部６０ｄの軸線に直交する方向に延びるように形成された穴である。なお、第２の溝部６０ｇは、バー結合部６０ｄの周面にまでは至っていない。ここで、第２の溝部６０ｇは、図１４に示す突起部６１ｉを嵌合することができる形状及び大きさに形成されている。なお、図１２に示されるように、検出プレート６０の光通過部６０ｃは、図１２において下側に形成されており、第２の溝部６０ｇは、図１２において下側に形成されている。なお、検出プレート６０のバー結合部６０ｄの構造及び形状は、撹拌バー６１に連結可能な形状であれば、他の構造及び形状であってもよい。また、検出プレート６０の円盤部６０ａの構造及び形状は、図示の例に限定されない。
【００４２】
図１５は、図３の現像ユニット３のプレートカバー５７を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。また、図１６は、図１５の現像ユニット３の検出プレート６０を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。さらに、図１７は、図３の現像ユニット３を筐体２に装着した場合における第２のサイドプレート５１側の構造を概略的に示す縦断面図であり、図１５のＳ１７−Ｓ１７線に沿う断面を示す断面図である。
【００４３】
図１５に示されるように、プレートカバー５７の内側には、検出プレート６０が収納されており、検出プレート６０の下方には、検出光ガイド６３が設けられている。図１６に示されるように、第２のサイドプレート５１には、検出プレート６０のバー結合部６０ｄが挿入される貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａの内径は、バー結合部６０ｄの外径よりも大きく、検出プレート６０は、貫通孔５１ａにバー結合部６０ｄを挿入することで、バー結合部６０ｄの軸線を中心として回転自在となる。なお、検出光ガイド６３は、貫通孔５１ａの下方に設けられている。
【００４４】
検出光ガイド６３は、光入射部６３ａに入射された光を光出射部６３ｄから出射する。図１７に示されるように、検出光ガイド６３は、例えば、ガラス、水晶等の透明な媒質で形成されたプリズムにより構成され、光入射部６３ａと、第１の反射面６３ｂと、第２の反射面６３ｃと、光出射部６３ｄとを備えている。光入射部６３ａと光出射部６３ｄとは、平行な面となっており、同じ方向を向いている。第１の反射面６３ｂは、光入射部６３ａから入射した光を第２の反射面６３ｃに向ける（光を９０°折り曲げる）ように、光入射部６３ａに対して４５°傾斜している。第２の反射面６３ｃは、第１の反射面６３ｂからの光を光出射部６３ｄに向ける（光を９０°折り曲げる）ように、光出射部６３ｄに対して４５°傾斜している。ここで、第１の反射面６３ｂと第２の反射面６３ｃとの成す角度は、９０°となっている。光入射部６３ａに入射された光は、第１の反射面６３ｂ及び第２の反射面６３ｃで全反射されて、光出射部６３ｄから出射される。なお、検出光ガイド６３の構造は、図示の例に限定されず、入射した光を所望の方向に出射する光学部材であれば、他の構造であってもよい。
【００４５】
プレートカバー５７は、入射窓５７ａと、出射窓５７ｂと、検出光ガイドリブ５７ｃとを備えている。入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、光を通すための貫通孔である。そして、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、入射窓５７ａは光入射部６３ａに対向し、出射窓５７ｂは検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに対向する。入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、これらで形成されるそれぞれの貫通孔が、光入射部６３ａ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄよりも大きくなるように形成されている。言い換えると、入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、プレートカバー５７が光入射部６３ａ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆わないような形状及び大きさに形成されることが望ましい。検出光ガイドリブ５７ｃは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、検出光ガイド６３に対する入射窓５７ａと出射窓５７ｂの位置決めをする。
【００４６】
筐体２には、発光部６４と、受光部６５とが取り付けられている。図１７に示されるように、筐体２に現像ユニット３が装着されたときに、発光部６４に入射窓５７ａ及び光入射部６３ａが対向し、受光部６５に出射窓５７ｂ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが対向する。そして、発光部６４から発せられた光が、検出光ガイド６３の光入射部６３ａに入射すると、その光は光出射部６３ｄから出射し、受光部６５で受光される。検出プレート６０は、光出射部６３ｄから出射された光を遮光部６０ｂで遮光、又は、光通過部６０ｃで通過させるように配置される。なお、発光部６４は、発光素子そのものであってもよく、また、発光素子からの光を誘導して投光する光学部材であってもよい。また、受光部６５は、受光素子そのものであってもよく、また、光ガイドなどの誘導体で受光素子に光を誘導する光学部材であってもよい。ここで、受光部６５は、受光素子で光を検出している間、受光光量に応じた信号レベルの検出信号を制御部４３に与える。このような検出信号を受けた制御部４３は、受光部６５から検出信号を受けている時間（光通過期間）を計測し、この時間が予め定められた時間（閾値）以上である場合に、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったと判断する。ここで、発光部６４及び受光部６５のセットは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ毎に設けておくことで、各色のトナーの残量を制御部４３で判断することができる。
【００４７】
以上に説明したように、回転部材は検出プレート６０と撹拌バー６１とを有し、第１の実施形態に係る現像剤検出装置は、遮光部６０ｂ及び光通過部６０ｃを有し、回転可能に支持された第１の部分としての検出プレート６０と、検出プレート６０に連結され、収容部３３内に収容されたトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置で一時停止する第２の部分としての撹拌バー６１と、撹拌バー６１を所定の回転方向に押す押付力を付与する回転駆動部材としての撹拌ギヤ６２と、発光部６４から発せられ光通過部６０ｃを通過した光が、受光部６５で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部３３内に収容されているトナー９の量を検出する検出手段とから構成されている。この検出手段は、例えば、発光部６４と、受光部６５と、発光部６４から発せられ光通過部６０ｃを通過した光が、受光部６５で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部３３内に収容されているトナー９の量を検出する現像剤検出部４３ａとから構成されている。
【００４８】
《１−４》現像剤検出装置の動作の説明
図１８（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌ギヤ６２及び撹拌バー６１の回転動作を示す動作説明図である。
【００４９】
図１８（ａ）に示される撹拌バー６１は、その回転被駆動部６１ａを、第１の回転軸部６１ｂよりも下方にするような、回転位置にある。撹拌ギヤ６２は、駆動部４１（図１）からの駆動力を受けて、一定速度でＤ６２方向に回転し、撹拌ギヤ６２の回転により、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａに当接して、回転被駆動部６１ａをＤ６１方向に押し、図１８（ｂ）に示されるように、撹拌バー６１は回転する。
【００５０】
その後、図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１は、その回転被駆動部６１ａを、第１の回転軸部６１ｂよりも上方にするような、回転位置になる。このとき、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄも、第１の回転軸部６１ｂよりも上方に位置する。図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａがその先端を上方に向けた後に（すなわち、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の回転位置である頂点に達した後に）、撹拌バー６１は自重によって（撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂによる押付けとは無関係に）回転し、図１８（ｄ）に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａに接することによって、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置（回転角度）で自重による回転を停止する。
【００５１】
図１８（ｄ）の場合よりもトナー撹拌室３３のトナーが少ない図１８（ｅ）の場合には、図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａがその先端を上方に向けた後に（すなわち、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の回転位置である頂点に達した後に）、撹拌バー６１は自重によって（撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂによる押付けとは無関係に）回転し、図１８（ｅ）に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａに接することによって、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置（回転角度）で自重による回転を停止する。
【００５２】
撹拌バー６１の回転が停止した位置は、トナー９の上面９ａ位置、すなわち、トナー９の残量に対応し、且つ、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置は、撹拌バー６１の回転が停止した位置に対応する。したがって、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の残量に対応することとなり、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置を検出することによって、トナー９の残量（例えば、トナーの残量少）を検出することができる。
【００５３】
図１９（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー６１の回転動作が、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａの位置（トナー９の残量に対応する）に応じて、変化することを示す説明図である。
【００５４】
図１９（ａ）に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａが、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄの頂点位置（撹拌部６１ｄが最も高くなる図１９（ａ）の位置）よりも高いときには、頂点位置にある撹拌バー６１は、自重によって回転せず、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って回転する。
【００５５】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｂ）の場合には、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が減少して、トナー９の上面９ａが撹拌バー６１の撹拌部６１ｄの頂点位置よりも低くなると、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後に、撹拌部６１ｄの自重により、撹拌バー６１が瞬時に回転する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａ位置（厳密には、上面９ａ位置よりも幾分下方に沈み込んだ位置）で、トナー９により支持されて停止する。図１９（ｂ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときでも、検出プレート６０の遮光部６０ｂが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆っている。言い換えれば、検出プレート６０の遮光部６０ｂが、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄと受光部６５との間に位置している。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート６０が回転して、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが検出プレート６０の光通過部６０ｃの正面を通過する時間となる。
【００５６】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度は増加する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａからやや下方に沈み込んだ位置で、トナー９により支持されて停止する。図１９（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときでも、検出プレート６０の遮光部６０ｂが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆っている。言い換えれば、検出プレート６０の遮光部６０ｂが、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄと受光部６５との間に位置している。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート６０が回転して、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが検出プレート６０の光通過部６０ｃの正面を通過する時間となる。
【００５７】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｄ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度はさらに増加する。そして、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート６０の光通過部６０ｃが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに部分的に対向する位置になる。この場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止した直後から、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。したがって、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを押していない期間においても、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間は、図１９（ａ）〜（ｃ）の場合において検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間よりも長くなる。
【００５８】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｅ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度はさらに増加する。そして、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート６０の光通過部６０ｃが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに部分的に対向する位置になる。この場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止した直後から、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。したがって、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを押していない期間においても、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間は、図１９（ａ）〜（ｃ）の場合において検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間よりもさらに長くなる。
【００５９】
図２０は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合（例えば、図１９（ａ）の場合）に、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２０において、Ｔは、撹拌バー６１の回転周期であり、ｔ１１は、受光部６５が発光部６４からの光を検出しない期間（遮光期間）を示し、ｔ１２は、受光部６５が発光部６４からの光を検出する期間（光通過期間）を示す。図２０に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間ｔ１２が短くなり、遮光期間ｔ１１が長くなる。なお、図２０において、光通過期間を判定するための信号レベルの閾値をＶ１と設定した場合には、光通過期間は、ｔ１２ａとなり、遮光期間はｔ１１ａとなる。
【００６０】
図２１は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が少ない場合（例えば、図１９（ｅ）の場合）に、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２１において、ｔ２１は、受光部６５が発光部６４からの光を検出しない期間（遮光期間）を示し、ｔ２２は、受光部６５が発光部６４からの光を検出する期間（光通過期間）を示す。図２１に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間ｔ２２が短くなり、遮光期間ｔ２１が長くなる。なお、図２１において、光通過期間を判定するための信号レベルの閾値をＶ１と設定した場合には、光通過期間は、ｔ２２ａとなり、遮光期間はｔ２１ａとなる。
【００６１】
図２０及び図２１に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間が短くなり、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が少ない場合には、光通過期間が長くなる。このため、受光部６５で光を検出している光通過期間を制御部４３で計測し、この光通過期間が予め定められた時間（閾値）以上となる場合に、制御部４３は、トナー９の量が少ないと判断することができる。
【００６２】
《１−５》第１の実施形態の効果の説明
以上に説明したように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置では、受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出している。受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出する場合には、従来技術のように光が遮光されている遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出する場合よりも、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。これは、光を完全に遮光することは構造上難しく、光を受光部６５に入射させない遮光期間であっても、光の回折、漏れ光（反射又は散乱光などを含む）の流入などによって、受光部６５に到達する光成分が存在し、その結果、実際にはトナー残量少であるにもかかわらず、トナー残量少を検出できない場合があるからである。言い換えれば、トナー残量少を従来のように遮光時間で検出する場合には、光の回折、漏れ光の流入などにより受光部に入射する僅かな光成分によって、正確なトナー残量の検出ができない場合が発生するからである。また、トナー残量少を従来のように遮光時間で検出する場合には、光の回折、漏れ光の流入などによって受光部に入射する僅かな光成分の影響を受けにくくするために、閾値を高く設定すると（多少の光が入射しても遮光時間であると判定するように設定すると）、発光部から受光部に至る光路の途中、例えば、検出光ガイドなどに汚れが発生した場合に、実際には遮光時間ではないのに、遮光時間であると誤って判定しやすくなるからである。
【００６３】
図２２（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置における検出プレート６０の回転角度（検出プレート６０の光通過部６０ｃの位置）と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００６４】
図２２（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを検出プレート６０の中心（軸線位置）６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、検出プレート６０の中心６０ｈを通り、検出プレート６０の光通過部６０ｃを２分割する第２の中心線Ｌ２とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して、受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６５】
図２２（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが２０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６６】
図２２（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の半分程度は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６７】
図２２（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の多く（例えば、２／３程度以上）が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された十分な量の光を検出することができない。言い換えれば、制御部４３の現像剤検出部４３ａが行う、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定の判定結果が、判定のたびに異なる判定となる（すなわち、判定結果が不安定になる）。
【００６８】
図２２（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが５０°である場合は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光をほとんど検出することができない。
【００６９】
図２２（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが６０°である場合は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の略すべてが検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を検出することができない。
【００７０】
図２２（ａ）〜（ｆ）に示されるように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置におけるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出している光通過期間に基づいて、制御部４３の現像剤検出部４３ａがトナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを判定する場合には、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが大きい場合であっても（例えば、α＝３０°であっても）、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。これは、光通過期間（受光部６５による受光期間）を検出する場合には、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分が存在したとしても、受光部６５に入射する光の全光量に占める割合は極めて低く、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分は、トナー撹拌室３３内のトナーの量の判定にあまり影響を与えないからである。また、トナー残量少を光通過時間で検出する場合には、光通過期間に光出射部６３ｄから受光部６５に入射する光の量は、光の回折や漏れ光の流入などによって受光部に入射する光の量に比べて、はるかに大きいので、光出射部６３ｄから受光部６５に入射する光と光の回折や漏れ光の流入などによって受光部に入射する光と識別可能にする信号レベルの閾値の設定は容易だからである。
【００７１】
図２３（ａ）〜（ｆ）は、検出プレート６０に代えて遮光板４６０を備えた比較例（従来技術）における遮光板４６０の回転角度と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００７２】
図２３（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを遮光板４６０の中心（軸線位置）４６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、遮光板４６０の中心４６０ｈを通り、遮光板４６０を２分割する第３の中心線Ｌ３とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板４６０で遮光されて、受光部６５に到達しないので、受光部６５は光を検出しない。
【００７３】
図２３（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが２０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分は遮光板４６０で遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をほとんど検出しない。
【００７４】
図２３（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度以上）が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００７５】
図２３（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の半分以上が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７６】
図２３（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが５０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７７】
図２３（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが６０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光のほとんど全てが遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７８】
図２３（ａ）〜（ｆ）に示される比較例のように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が遮光板４６０で遮光されている遮光期間に基づいて、制御部の現像剤検出部がトナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを判定する場合には、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが小さい場合（例えば、β＝２０°）には、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができるが、角度βが比較的小さい３０°になると、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができなくなり、トナー残量少であるか否かの判定結果が、判定のたびに異なる（判定結果が不安定になる）。これは、遮光期間（受光部６５が所定の信号レベル以上の光を検出しない期間）を検出する場合には、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分が存在したとすると、遮光期間において受光部６５に入射する光の全光量に占める割合は極めて高くなり、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分は、トナー撹拌室３３内のトナーの量の判定に影響を与え易いからである。
【００７９】
第１の実施形態を示す図２２（ａ）〜（ｆ）及び比較例を示す図２３（ａ）〜（ｆ）の対比から理解できるように、受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を検出する場合には、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが比較的大きいとき（例えば、３０°程度まで）は適切な検出が可能となるが、比較例のように、受光部６５が光を検出していない遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を検出する場合には、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが比較的小さいとき（例えば、２０°まで）しか安定的な検出を行うことができない。このように、比較例のように遮光期間を検出する場合には、撹拌バー６１の自重による回転落下が停止する位置がばらついた場合に、トナー撹拌室３３内のトナーの量の適切な検出を行うことができず、誤検出が多くなる。
【００８０】
図２４は、図２３（ａ）〜（ｆ）の比較例における受光部６５が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。ここで、Ｔは、撹拌バー６１の回転周期であり、ｔ３１は、遮光期間、ｔ３２は、光通過期間である。図２４に示されるように、比較例のように、遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を判断する場合には、何らかの原因によって時間ｔ３３で検出されている漏れ光が存在した場合に、遮光期間及び光通過期間の判断が不安定となる。
【００８１】
図２５（ａ）〜（ｆ）は、遮光板５６０の幅Ｗ２を図２３（ａ）〜（ｆ）に示す遮光板４６０の幅Ｗ１よりも広くした他の比較例における、遮光板５６０の回転角度と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００８２】
図２５（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを遮光板５６０の中心（軸線位置）５６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、遮光板５６０の中心５６０ｈを通り、遮光板５６０を２分割する第４の中心線Ｌ４とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で遮光されて、受光部６５に到達しないので、受光部６５は光を検出しない。
【００８３】
図２５（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが２０°である場合にも、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を検出しない。
【００８４】
図２５（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で略遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をほとんど検出しない。
【００８５】
図２５（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度以下）が遮光板５６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００８６】
図２５（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが５０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度）が遮光板５６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００８７】
図２５（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角γ度が６０°である場合は、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光を確実に検出することができる。
【００８８】
以上のように、遮光板５６０の幅Ｗ２を広げると、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光の検出が不安定となる角度（時間）が増してしまうため、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に判断することができなくなる。
【００８９】
図２６は、図２５（ａ）〜（ｆ）に示す場合において、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多いときに、受光部６５が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２６に示されるように、図２５（ａ）〜（ｆ）に示す場合では、トナー撹拌室３３内のトナーの量が多いとき及び少ないときのいずれの場合にも、遮光期間ｔ４２が長くなり、光通過期間ｔ４１が短くなる。このため、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったと判断するための時間閾値の設定が難しくなる。
【００９０】
以上に説明したように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置によれば、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５で適切に検出することができるため、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。特に、第１の実施形態では、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過する光に漏れ光の成分が含まれている場合であっても、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを適切に検出することができる。このため、検出プレート６０の光通過部６０ｃの停止位置にばらつきがある場合であっても、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを適切に検出することができる。
【００９１】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１では、図１７に示されるように、発光部６４及び受光部６５が、現像ユニット３側には形成されていないため、現像ユニット３を交換したときに、発光部６４及び受光部６５も交換されてしますという無駄を排除することができる。
【００９２】
また、発光部６４及び受光部６５が、現像ユニット３側には形成されていないため、現像ユニット３側に発光部６４及び受光部６５に電力を供給するための配線等を行う必要がなくなり、発光部６４及び受光部６５を配置する位置の自由度が高まるほか、現像ユニット３の製造が容易となる。
【００９３】
なお、第１の実施形態においては、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向（回転被駆動部６１ａの長手方向）は、撹拌バー６１の軸線から撹拌部６１ｄがずれて配置される変位方向に一致するが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向を撹拌部６１ｄの変位方向と逆の方向に形成することもできる。なお、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを設ける方向は、撹拌部６１ｄと同方向及び逆方向以外でもよい。この場合には、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの曲げ加工時に、撹拌バー６１の姿勢を設定し直す必要が生じるので、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向は、撹拌バー６１の軸線から撹拌部６１ｄがずれて配置される変位方向に一致することが、加工時間短縮の観点から望ましい。
【００９４】
《２》第２の実施形態
図１７の縦断面図に示されるように、第１の実施形態においては、発光部２６４、検出光ガイド２６３、及び受光部２６５は、撹拌バー６１の第２の回転軸部６１ｆの軸線よりも下方に配置されている。これに対して、第２の実施形態においては、発光部２６４、検出光ガイド２６３、受光部２６５は、及び撹拌バー２６１の配置を変更した例を示す。
【００９５】
図２７は、第２の実施形態に係る現像ユニット２０３の第２のサイドプレート２５１側の構造を概略的に示す斜視図であり、図２８は、図２７の現像ユニット２０３のプレートカバー２５７を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【００９６】
図２７及び図２８に示されるように、第２の実施形態に係る現像ユニット２０３は、プレートカバー２５７に設けられた、入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ、及び検出光ガイドリブ２５７ｃの位置が、第１の実施形態に係る現像ユニット３と異なる。第２の実施形態における入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ、及び検出光ガイドリブ２５７ｃは、図２８に示されるように、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに配置されており、入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ及び検出光ガイドリブ２５７ｃが水平方向に並ぶように配置されている。
【００９７】
図２８に示されるように、プレートカバー２５７の内側には、検出プレート２６０が収容されており、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに、検出光ガイド２６３が設けられている。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態における検出プレート２６０は、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが下方に位置しているとき（例えば、撹拌バー６１の回転軸部よりも下方において、撹拌部６１ｄが回転軌道の最下点を含む所定の範囲内にあるとき）に、図２８に示されるように、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが検出光ガイド２６３に対応する位置となるように形成されている。
【００９８】
図２９は、図２８の検出プレート２６０を示す正面図である。第２の実施形態における検出プレート２６０は、円盤部２６０ａの構成の点が、第１の実施形態における検出プレート６０と異なる。検出プレート２６０の円盤部２６０ａは、遮光部２６０ｂと、光通過部２６０ｃとを備えている。第２の実施形態における検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆが延びる方向、言い換えると、第１の溝部２６０ｆの長手方向の延長線上に形成されている。なお、図２９では、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆの左側に形成されているが、これは、検出光ガイド２６３が設けられている位置に対応させたものであり、例えば、検出光ガイド２６３が、図２８において、中心２６０ｈよりも左側に設けられていれば、図２９において、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆの右側に形成される。
【００９９】
図３０は、現像ユニット２０３を筐体２０２に装着した場合における第２のサイドプレート２５１側の構造を概略的に示す横断面図であり、図２７をＳ３０−Ｓ３０線で切る断面に相当する。図３０に示されるように、筐体２０２は、発光素子を含む発光部２６４と、受光素子を含む受光部２６５とを備えている。そして、筐体２０２に現像ユニット２０３が取り付けられたときに、発光部２６４と光入射部２６３ａとが対向し、受光部２６５と検出光ガイド２６３の光出射部２６３ｄとが対向する位置となる。
【０１００】
図３１（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態における撹拌バー６１の回転動作が、トナー撹拌室内３３のトナー９の量に応じて、変化することを示す説明図である。図３１（ａ）〜（ｅ）において、符号９ａは、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面を示す。
【０１０１】
図３１（ａ）に示されるように、トナー撹拌室３３内にトナー９が充分に満たされているときには、撹拌バー６１は撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に従って回転する。
【０１０２】
図３１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が減少すると、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後、撹拌部６１ｄの自重により、撹拌バー６１が回転する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａ位置（厳密には、上面９ａよりも多少沈んだ位置）で停止する。図３１（ｂ）及び（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート２６０の遮光部２６０ｂが発光部２６４を覆っている。このため、発光部２６４からの光が検出プレート２６０の光通過部２６０ｃから通過する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート２６０が回転して、発光部２６４が設けられている位置を検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが通過する時間となる。
【０１０３】
一方、図３１（ｄ）及び（ｅ）に示すような場合では、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少して、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート２６０の検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが発光部２６４に部分的に対向する位置になる。このようなときには、発光部２６４からの光が検出プレート２６０の光通過部２６０ｃから通過する時間は、図３１（ａ）〜（ｃ）に示される場合の光通過期間よりも長くなる。
【０１０４】
以上のように、第２の実施形態によれば、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃ及び検出光ガイド２６３の位置を変更することで、発光部２６４及び受光部２６５の位置を変更することができるため、これらを比較的自由に配置することができる。このため、現像剤検出装置、現像剤収用装置、現像ユニット、及び画像形成装置の設計の自由度が増し、例えば、装置内の無駄なスペースを排除することができるなどの利点がある。
【０１０５】
図３２〜図３５の各々は、第２の実施形態に係る現像ユニットの変形例における検出プレートの光通過部と受光素子の位置とを示す図である。これらの図に示されるように、発光部２６４及び受光部２６５が、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに配置され、また、発光部２６４と、受光部２６５とが左右に配置されているが、図３２に示されるように、これらは、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈＰ１において任意の角度回転させた位置に配置することができる。このような場合には、図３２に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の下方にあるとき、例えば、撹拌部６１ｄが回転軌道における最下点を含む所定の範囲にある場合に、検出プレート２６０の検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが光出射部２６３ｄに対応した位置となるように形成する。
【０１０６】
《３》第３の実施形態
図３６は、第３の実施形態に係る現像ユニット３０３を筐体３０２に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。第３の実施形態に係る現像剤検出装置は、図３６に示されるように、発光部３６４と受光部３６５とを、検出プレート６０（すなわち、光通過部６０ｃ又は遮光部６０ｄ）を挟んで互いに反対側に配置している点が、上記第１及び第２の実施形態に係る現像ユニット３，２０３と相違する。他の点について、第３の実施形態に係る現像ユニット３０３は、第１及び第２の実施形態に係る現像ユニットと同様である。なお、発光部３６４と受光部３６５の位置を逆に配置することも可能である。
【０１０７】
第３の実施形態に係る現像剤検出装置によれば、第１及び第２の実施形態において必要とされた検出光ガイド６３，２６３が不要となり、構成の簡素化を図ることができる。
【０１０８】
《４》変形例
上記第１乃至３の実施形態においては、現像剤検出装置が現像ユニットのトナー撹拌室３３内におけるトナーの量を検出する装置である場合を説明したが、現像剤検出装置を、トナーカートリッジ１０におけるトナーの量、又は、廃棄トナー収容部４０におけるトナーの量を検出する装置とすることもできる。
【０１０９】
また、上記第１及び２の実施形態に係る現像剤検出装置においては、検出光ガイド６３，２６３をプリズムにより構成した場合を説明したが、検出光ガイド６３，２６３を、複数枚の反射ミラー（例えば、第１の反射面６３ｂ，２６３ｂ及び第２の反射面６３ｃ，２６３ｂを反射ミラーとする）とした、中空状の構造とすることもできる。
【０１１０】
なお、本発明は、上記第１乃至３の実施形態に係る現像剤検出装置、現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 画像形成装置、 ２，２０２，３０２ 筐体、 ３，３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，２０３，３０３ 現像ユニット、 ４，４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ 露光装置、 ５ 給紙カセット、 ６ 無端ベルト、 ６ａ 駆動ローラ、 ６ｂ テンションローラ、 ７，７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ 転写ローラ、 ８ 定着装置、 ９ トナー、 ９ａ トナーの上面、 １０，１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ トナーカートリッジ、 １１ バスケット、 １２ 第１のサイドフレーム、 １３ 第２のサイドフレーム、 １４ フロントフレーム、 １５ リアフレーム、 ３１ 感光体、 ３２ 帯電ローラ、 ３３ トナー撹拌室（収容部）、 ３４ 供給ローラ、 ３５ 現像ローラ、 ３６ 現像ブレード、 ３７ クリーニングブレード、 ３８ 第１の搬送手段、 ３９ 第２の搬送手段、 ４０ 廃棄トナー収容室、 ４１ 駆動部、 ４２ 電圧供給部、 ４３ 制御部、 ４３ａ 現像剤検出部、 ５０ 第１のサイドプレート、 ５１，２５１ 第２のサイドプレート、 ５２ アッパーフレーム、 ５３ ベースフレーム、 ５４ 現像アセンブリ、 ５５ 除電光アセンブリ、 ５６ 補強プレート、 ５７，２５７ プレートカバー、 ６０，２６０ 検出プレート、 ６０ａ，２６０ａ 円盤部、 ６０ｂ，２６０ｂ 遮光部、 ６０ｃ，２６０ｃ 光通過部、 ６０ｄ，２６０ｄ バー結合部、 ６１ 撹拌バー、 ６１ａ 回転被駆動部、 ６１ｂ 第１の回転軸部、 ６１ｃ 第１の傾斜部、 ６１ｄ 撹拌部、 ６１ｅ 第２の傾斜部、 ６１ｆ 第２の回転軸部、 ６１ｇ 係合部、 ６２ 撹拌ギヤ、 ６２ａ 軸受け部、 ６２ｂ 回転駆動リブ、 ６３，２６３ 検出光ガイド、 ６３ａ，２６３ａ 光入射部、 ６３ｄ，２６３ｄ 光出射部、 ６４，３６４ 発光部、 ６５，３６５ 受光部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容部に収容されている現像剤の量を検出する現像剤検出装置、及び、これを備えた現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の画像形成装置には、現像ユニットなどの収容部内に収容されている現像剤（トナー）の残量を検出する現像剤検出装置が備えられている。例えば、特許文献１に記載の現像剤検出装置は、収容部内に収容されているトナーの残量に応じて発光部からの光を遮光する遮光板を備え、遮光板によって発光部からの光が遮光されている遮光時間に基づいて、トナーの残量が基準量以下であること（すなわち、残量少）を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３６６３号公報（例えば、要約、図２、図６Ａ，６Ｂ、図７Ａ，７Ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トナーの残量に応じた遮光板の停止位置にバラツキがあるので、遮光板の停止位置がトナーの残量に正確に対応しない場合がある。このような場合には、実際には収容部内に収容されているトナーが残量少であるにもかかわらず、遮光板は発光部から発せられた光を適切に遮光できず、発光部から発せられた光の一部が受光部に入射するので、トナーの残量を正確に検出できない。また、上記従来の装置においては、遮光板が小さく形成されているので、発光部から発せられた光の一部が、他の部材で反射若しくは散乱して、又は、回折して、受光部に入射し易く、このため、実際にはトナーが残量少であるにもかかわらず、受光部に光が入射し易い。この結果、上記従来の装置においては、トナーの残量が少ないときであっても、トナー残量少を検出できる場合とできない場合とがあり、適切な検出できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、収容部内に収容されている現像剤の量を適切に検出することができる現像剤検出装置、及び、これを備えた現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像剤検出装置は、遮光部及び光通過部を有し、回転可能に支持され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する回転部材と、前記回転部材を所定の回転方向に押す回転駆動部材と、発光部及び受光部を有し、前記発光部から発せられ前記光通過部を通過した光が、前記受光部で受光されている時間を計測し、前記計測の結果に応じて前記収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出する検出手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る現像剤収容装置は、現像剤を収容する収容部と、前記収容部内に収容されている現像剤の量を検出する、前記現像剤検出装置とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る現像ユニットは、前記現像剤収容装置と、前記収容部内に収容されている現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る画像形成装置は、前記現像剤検出装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る現像剤検出装置によれば、収容部内に収容されている現像剤の量を適切に検出することできるという効果がある。
【００１１】
本発明に係る現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置によれば、現像剤の量の適切な検出に基づいて、適切な処理を実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の画像形成装置内に装備される、複数の現像ユニットを備えたバスケットを概略的に示す斜視図である。
【図３】図２のバスケットに装着される現像ユニットを概略的に示す外観斜視図である。
【図４】図３の現像ユニットを概略的に示す分解斜視図である。
【図５】図３の現像ユニットをＤ５方向に見た概略的な側面図である。
【図６】図３の現像ユニットをＤ６方向に見た概略的な背面図である。
【図７】図６のＳ７−Ｓ７線に沿う断面を概略的に示す縦断面図である。
【図８】図５のＳ８−Ｓ８線に沿う断面を概略的に示す縦断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー、撹拌ギヤ及び検出プレートを概略的に示す斜視図である。
【図１０】図９の撹拌ギヤを拡大して示す一部切り欠き斜視図である。
【図１１】図１０のＳ１１−Ｓ１１線に沿う断面を示す断面図である。
【図１２】図９の検出プレートを拡大して示す正面図である。
【図１３】図９の検出プレート及び撹拌バーを拡大して示す斜視図である。
【図１４】図１３の撹拌バーをＤ１４方向に見た場合を拡大して示す側面図である。
【図１５】図３の現像ユニットのプレートカバーを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１６】図１５の現像ユニットの検出プレートを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１７】図３の現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌ギヤ及び撹拌バーの回転動作を示す動作説明図である。
【図１９】（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バーの回転動作が、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量に応じて、変化することを示す説明図である。
【図２０】第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットにおいて、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量が多い図１９（ａ）の場合に、受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２１】第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットにおいて、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量が少ない図１９（ｅ）の場合に、受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２２】（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する検出プレートの回転角度と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２３】（ａ）〜（ｆ）は、比較例における遮光板と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２４】図２３（ａ）〜（ｆ）に示す比較例における受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２５】（ａ）〜（ｆ）は、遮光板の幅を広くした他の比較例における遮光板と光出射部の位置関係を示す図である。
【図２６】図２５（ａ）〜（ｆ）に示す他の比較例における受光部が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２７】第２の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットの第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２８】図２７の現像ユニットのプレートカバーを取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【図２９】図２８の検出プレートを示す正面図である。
【図３０】図２９の現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す横断面図である。
【図３１】（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態に係る現像剤検出装置における撹拌バーの回転動作が、トナー撹拌室内に収容されているトナーの量に応じて、変化することを示す説明図である。
【図３２】第２の実施形態に係る現像剤検出装置の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３３】第２の実施形態に係る現像剤検出装置の他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３４】第２の実施形態に係る現像剤検出装置のさらに他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３５】第２の実施形態に係る現像剤検出装置のさらに他の変形例における検出プレートの光通過部と光出射部の位置関係を示す図である。
【図３６】第３の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニットを画像形成装置の筐体に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明が適用された現像剤検出装置は、電子写真方式の画像形成装置のような現像剤（トナー）を使用する装置に利用することが可能であるが、以下の説明においては、現像剤検出装置を、画像形成装置の現像ユニットに備えた場合を説明する。なお、現像剤検出装置を、廃棄トナー収容室又はトナーカートリッジなどの他の現像剤収容装置に備えることもできる。
【００１４】
《１》第１の実施形態
《１−１》画像形成装置の説明
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の基本構成を概略的に示す図である。画像形成装置１は、本発明が適用された現像剤検出装置を備えた現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙを備えている。画像形成装置１は、タンデム方式のカラーＬＥＤプリンタである。ただし、本発明が適用された現像剤検出装置を利用可能な画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ）、モノクロプリンタなどのような、他の装置も含まれる。
【００１５】
図１に示されるように、画像形成装置１は、筺体２と、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の画像を形成する現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ（現像ユニット３とも記す。）と、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像情報に基づく露光を行う露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ（露光装置４とも記す。）と、給紙カセット５と、給紙機構（図示せず）と、無端ベルト６と、この無端ベルト６を張架する駆動ローラ６ａ及びテンションローラ６ｂと、転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ（転写ローラ７とも記す。）と、定着装置８とを備えている。
【００１６】
また、画像形成装置１は、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、駆動ローラ６ａ、及び給紙機構などに駆動力を与えるモータなどの駆動部４１と、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙなどに電圧を印加する電圧供給部４２と、駆動部４１及び電圧供給部４２を含む装置全体の動作を制御する制御部４３とを備えている。制御部４３は、後述の受光部６５が所定の閾値レベル以上の光を受光している期間（後述する「光通過期間」）を計測し、この計測の結果に応じて収容部内に収容されているトナーの量を検出する現像剤検出部４３ａを有している。
【００１７】
現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、筺体２内に規定される記録媒体Ｐの搬送路に沿って、１列に配列されている。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々は、筐体２内の所定位置（例えば、後述する図２のバスケット１１内）に着脱自在なユニットであり、「プロセスユニット」又は「画像形成ユニット」とも称される。なお、図１において、３９は、廃棄トナーを搬送する第２の搬送手段であり、４０は、第２の搬送手段３９によって現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙから搬送された廃棄トナーを収容する廃棄トナー収容室である。
【００１８】
露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各感光体３１の近傍（図１においては上方）に配置されている。露光装置４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙの各々は、ＬＥＤアレイ（図示せず）を有しており、筐体２の上部カバーに取り付けられている。筐体２の上部カバーは、筺体２内の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、又は、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに装着される現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ（トナーカートリッジ１０とも記す）を着脱する際に開けられる。各色のトナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、各色の未使用のトナー９を収容しており、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々に対して着脱自在なカートリッジである。
【００１９】
給紙カセット５は、記録媒体（用紙）Ｐを収容し、筺体２内の下部に着脱可能に取り付けられている。給紙機構は、給紙カセット５に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ搬送路に送り出す給紙ローラ（図示せず）を備えている。給紙機構は、記録媒体Ｐのスキューを矯正して現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに送り出すレジストローラ（図示せず）を備えてもよい。
【００２０】
無端ベルト６は、駆動ローラ６ａの回転によって移動する。無端ベルト６は、その表面に記録媒体Ｐを吸着保持し、駆動ローラ６ａの回転駆動により移動して、記録媒体Ｐを現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに沿って搬送する。
【００２１】
転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々の感光体３１に対向配置されている。転写ローラ７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙには、各感光体３１の表面に形成された現像剤像（トナー像）を、記録媒体Ｐに転写させるためのバイアス電圧が印加されている。転写ローラは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各感光体３１上に形成されたトナー像を、記録媒体Ｐ上に転写する。
【００２２】
定着装置８は、ヒートローラ８ａと加圧ローラ８ｂとを有し、これらヒートローラ８ａと加圧ローラ８ｂとの間で未定着のトナー像を備えた記録媒体Ｐを加熱及び加圧して、記録媒体Ｐにトナー像を定着させる。なお、画像形成装置１の各構成の形状及び配置は、図示の例に限定されない。
【００２３】
図２は、図１の画像形成装置１内に装備される、複数の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙを装着したバスケット１１を概略的に示す斜視図である。バスケット１１は、第１のサイドフレーム１２と、第２のサイドフレーム１３と、フロントフレーム１４と、リアフレーム１５とを備えている。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、バスケット１１により規定された位置に、記録媒体Ｐの供給側（図２の右側）から排出側（図２の左側）に順に配列される。現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの各々は、バスケット１１に対して着脱自在である。また、第１のサイドフレーム１２には、廃棄トナーを廃棄トナー収容室４０に向けて搬送する第２の搬送手段３９が備えられている。
【００２４】
次に、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙについて説明する。各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙは、互いに同じ構造であるため、これらの内の１つの現像ユニットについて説明する。図１に示されるように、現像ユニット３は、像担持体としての感光体（感光ドラム）３１と、感光体３１の表面を一様帯電させる帯電ローラ（帯電装置）３２と、トナーカートリッジから供給されたトナーを貯蔵する収容部であるトナー撹拌室３３と、トナー撹拌室３３内に配置された供給ローラ３４と、供給ローラ３４から供給されたトナーにより感光体３１表面上の静電潜像を現像する現像ローラ３５と、現像ローラ３５上のトナー層の厚さを規制する現像ブレード（現像剤規制部材）３６と、感光体３１の表面に残存する残留トナーを除去するクリーニングブレード３７と、廃棄トナーを第２の搬送手段３９に向けて搬送する第１の搬送手段３８とを有している。なお、現像ユニット３の構成、形状、及び配置は、図１及び図２に示される例に限定されない。
【００２５】
感光体３１は、例えば、アルミニウム等からなる円筒状の導電性基層と、この導電性基層の外周を覆う有機感光体からなる表層とから構成される。帯電ローラ３２は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うエピクロルヒドリンゴム等の半導電性のゴムとから構成されるローラ状の部材であり、感光体３１の表面に接触して従動回転する。
【００２６】
現像ローラ３５は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うシリコーン等の半導電性ゴムとから構成される。供給ローラ３４は、例えば、導電性の金属シャフトと、この金属シャフトの外周を覆うシリコーン等の半導電性ゴムとから構成される。供給ローラ３４の半導電性ゴムは、トナーの搬送性を向上させるために、ゴム混練時に発泡剤を添加し形成される。現像ブレード３６は、現像ローラ３５上にトナー薄層を均一な層厚に規制するための部材である。現像ブレード３６と供給ローラ３４は、現像ローラ３５に接触するように配置される。
【００２７】
クリーニングブレード３７は、現像ユニット３のブラケットにホットメルト等の接着方法で強力に接着されている。帯電ローラ３２、現像ローラ３５、及びクリーニングブレード３７は、感光体３１に接触するように配置されている。クリーニングブレード３７の下方には、感光体３１の軸方向（図１が描かれている紙面に垂直な方向）に延びるスパイラル又はコイルスプリングなどから構成される第１の搬送手段（廃棄トナー搬送部材）３８が配置されている。第１の搬送手段３８は、廃棄トナーを感光体３１の軸方向に、第２の搬送手段３９に向けて（図１が描かれている紙面に垂直な方向であって、紙面の手前側）搬送し、第１の搬送手段３８によって搬送された廃棄トナーは、第２の搬送手段３９によって廃棄トナー収容室４０に搬送される。
【００２８】
感光体３１、帯電ローラ３２、現像ローラ３５、及び供給ローラ３４は、モータ及びギヤなどの駆動力伝達機構を含む駆動部４１からの駆動力によって、図１の矢印方向に回転する。また、現像ローラ３５、供給ローラ３４、及び現像ブレード３６は、現像ローラ電源、供給ローラ電源、及び現像ブレード電源などを含む電圧供給部４２によって、バイアス電圧が印加される。
【００２９】
感光体３１を支持する回転軸と帯電ローラ３２を支持する回転軸とは、感光体３１の軸方向の両端に配置された部材によって、回転可能に支持されている。また、現像ローラ３５、供給ローラ３４、及び現像ブレード３６も、感光体３１の軸方向の両端に配置された部材によって、支持されている。
【００３０】
トナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、各色の未使用のトナー９を収容する収容部を有している。各色のトナーカートリッジ１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、対応する各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙの上部に取り付けられ、各色の現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙに対して、着脱自在である。第１の実施形態においては、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ、バスケット１１、トナーカートリッジ１０、及び廃棄トナー収容部４０は、個々に交換可能であり、トナーが消費されて残量少になったり、部品が劣化したりしたときなどに交換される。
【００３１】
《１−２》現像ユニットの説明
図３は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置を備えた現像ユニット３を概略的に示す外観斜視図であり、図４は、図３の現像ユニット３を概略的に示す分解斜視図である。また、図５は、図３の現像ユニット３をＤ５方向に見る側面図であり、図６は、図３の現像ユニット３をＤ６方向に見る背面図である。また、図７は、図３又は図６のＳ７−Ｓ７線に沿う断面を示す縦断面図であり、図８は、図３又は図５のＳ８−Ｓ８線に沿う断面を示す縦断面図である。
【００３２】
図３乃至図８のいずれかに示されるように、現像ユニット３は、第１のサイドプレート５０と、第２のサイドプレート５１と、アッパーフレーム５２と、ベースフレーム５３と、現像アセンブリ（現像Ａｓｓｙ）５４と、除電光アセンブリ（除電光Ａｓｓｙ）５５と、補強プレート５６と、プレートカバー５７とを備えている。また、現像ユニット３は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する検出プレート６０と、撹拌バー６１と、撹拌ギヤ６２とを備えている。図８に示されるように、撹拌バー６１は、現像ユニット３のトナー撹拌室３３内に配置され、撹拌バー６１の長手方向が、感光体３１の軸方向に平行になるように配置されている。撹拌バー６１の一端は、撹拌ギヤ６２と連結されており、撹拌バー６１の他端には、検出プレート６０が取り付けられている。撹拌バー６１は、例えば、金属で構成されている。なお、現像ユニット３の構成、形状、及び配置は、図３乃至図８に示される例に限定されない。
【００３３】
《１−３》現像剤検出装置の構成の説明
図９は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー６１、撹拌ギヤ６２及び検出プレート６０を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９の撹拌ギヤ６２を拡大して示す一部切り欠き斜視図であり、図１１は、図１０のＳ１１−Ｓ１１線に沿う断面を示す断面図である。また、図１２は、図１３の検出プレート６０を拡大して示す正面図であり、図１３は、図９の検出プレート６０を拡大して示す斜視図である。また、図１４は、図１３の撹拌バーをＤ１４方向に見た場合を拡大して示す側面図である。
【００３４】
図９乃至図１４のいずれかに示されるように、撹拌バー６１は、回転被駆動部６１ａと、第１の回転軸部６１ｂと、第１の傾斜部６１ｃと、撹拌部６１ｄと、第２の傾斜部６１ｅと、第２の回転軸部６１ｆと、係合部６１ｇとを備えている。
【００３５】
撹拌バー６１の第１の回転軸部６１ｂの検出プレート６０側には、第１の回転軸部６１ｂの軸線と交差する方向に延びる第１の傾斜部６１ｃが設けられており、第１の回転軸部６１ｂの撹拌ギヤ６２側には、第１の回転軸部６１ｂの軸線と交差する方向に延びる回転被駆動部６１ａが設けられている。例えば、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａは、第１の回転軸部６１ｂの端部側を略９０°折り曲げることにより形成される。また、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａが折り曲げられた方向（図１０に示されるＤ６１ａ方向）と、第１の傾斜部６１ｃによって撹拌部６１ｄが変位する変位方向（図１０に示されるＤ６１ｃ方向）とは、第１の回転軸部６１ｂを起点として同じ方向になるように、撹拌バー６１が形成されている。
【００３６】
第２の回転軸部６１ｆの軸線は、第１の回転軸部６１ｂの軸線と一致する。第２の回転軸部６１ｆの撹拌ギヤ６２側には、第２の回転軸部６１ｆの軸線と交差する方向に延びる第２の傾斜部６１ｅが設けられており、第２の回転軸部６１ｆの検出プレート６０側には、係合部６１ｇが設けられている。第２の傾斜部６１ｅと第１の傾斜部６１ｃとは、同一平面内に含まれるように、且つ、撹拌部６１ｄを中心にして対称に形成されている。また、第１の回転軸部６１ｂと、第１の傾斜部６１ｃと、撹拌部６１ｄと、第２の回転軸部６１ｆと、第２の傾斜部６１ｅと、回転被駆動部６１ａとは、同一平面内に含まれるように形成されている。
【００３７】
撹拌バー６１の係合部６１ｇは、例えば、図１４に示されるように、平板状の基部６１ｈと、この基部６１ｈから軸線に垂直な方向に突出する突起部６１ｉとを備えている。基部６１ｈは、第２の回転軸部６１ｆの端部から、第２の回転軸部６１ｆの軸線方向に延びるように形成されている。また、基部６１ｈは、第２の回転軸部６１ｆの軸線を延長した線を含むように形成されている。突起部６１ｉは、第２の回転軸部６１ｆの軸線に略直交し、かつ、基部６１ｈの主面に略直交する方向に延びるように形成されている。例えば、係合部６１ｇは、Ｔ字型のつぶし加工により形成できる。なお、撹拌バー６１の係合部６１ｇの形状は、検出プレート６０に連結可能な形状であれば、他の形状であってもよい。
【００３８】
図９に示されるように、撹拌バー６１の第１の傾斜部６１ｃと第２の傾斜部６１ｅとの間には、撹拌部６１ｄが設けられている。撹拌部６１ｄの長手方向に延びる中心線は、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆの軸線と略平行になる。従って、第１の回転軸部６１ｂ、第１の傾斜部６１ｃ、撹拌部６１ｄ、第２の傾斜部６１ｅ及び第２の回転軸部６１ｆは、クランク状の形状となる。そして、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆの軸線を中心にして、撹拌バー６１を回転させることで、第１の傾斜部６１ｃ、第２の傾斜部６１ｅ、及び撹拌部６１ｄが、第１の回転軸部６１ｂ及び第２の回転軸部６１ｆよりも外側を移動し、トナー撹拌室３３内に収容されているトナーを撹拌する。なお、撹拌バー６１の構造、形状、及び配置は、図示の例に限定されない。
【００３９】
撹拌ギヤ６２は、駆動部４１からギヤ等の駆動力伝達手段（図示せず）を介して駆動力を受けて、撹拌バー６１を回転させる。例えば、撹拌ギヤ６２は、図１０に示されるように、軸受け部６２ａと、回転駆動リブ６２ｂとを備えている。撹拌ギヤ６２の軸受け部６２ａは、撹拌バー６１の第１の回転軸部６１ｂを回転自在に支持する。撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂは、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａに接触することで、撹拌ギヤ６２の回転に伴い、撹拌バー６１を回転させる。例えば、図１１に示されるように、撹拌ギヤ６２がＤ６２ｂ方向に回転することにより、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂは、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａをＤ６２ｂ方向に押圧し、撹拌バー６１をＤ６２ｂ方向に回転させる。
【００４０】
検出プレート６０は、撹拌バー６１とともに回転し、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の位置にある場合に、検出プレート６０は、発光部（後述する符号６４）からの光を遮らずに、光通過部（後述する符号６０ｃ）を通過させる。例えば、検出プレート６０は、図１３に示されるように、円盤部６０ａと、バー結合部６０ｄとを備えている。検出プレート６０の円盤部６０ａは、略円形の板状部材で形成されており、遮光部６０ｂと、光通過部６０ｃとを備えている。検出プレート６０の光通過部６０ｃは、例えば、略円形に形成された円盤部６０ａの中心よりも円周側を切り欠くことによりに形成される。ここで、遮光部６０ｂの面積は、円盤部６０ａが円形であると仮定した場合に、光通過部６０ｃにより切り欠かれた領域の面積よりも大きくなるようにする。このようにすることで、例えば、検出プレート６０が一定速度で回転する場合に、遮光部６０ｂが光を遮光する時間が、光が光通過部６０ｃを通過する時間よりも長くなる。
【００４１】
検出プレート６０のバー結合部６０ｄは、円盤部６０ａを含む平面に対して直交する方向に延びる円筒形の部材で形成されている。ここで、バー結合部６０ｄの軸線は、円盤部６０ａの中心と一致する。検出プレート６０のバー結合部６０ｄの端部には、図１４に示す係合部６１ｇを挿入する被挿入部６０ｅが形成されている。図１２に示されるように、検出プレート６０の被挿入部６０ｅは、係合部６１ｇの基部６１ｈが係合する第１の溝部と、係合部６１ｇの突起部６１ｉが係合する第２の溝部６０ｇとを備えている。第１の溝部６０ｆは、バー結合部６０ｄの端部から円盤部６０ａに向けて延び、バー結合部６０ｄの周面からバー結合部６０ｄの軸線を挟んだ他方の周面に至る穴である。被挿入部６０ｅの第１の溝部６０ｆは、図１４に示す基部６１ｈを嵌合することができる形状及び大きさに形成されている。被挿入部６０ｅの第２の溝部６０ｇは、第１の溝部６０ｆから、第１の溝部６０ｆ及びバー結合部６０ｄの軸線に直交する方向に延びるように形成された穴である。なお、第２の溝部６０ｇは、バー結合部６０ｄの周面にまでは至っていない。ここで、第２の溝部６０ｇは、図１４に示す突起部６１ｉを嵌合することができる形状及び大きさに形成されている。なお、図１２に示されるように、検出プレート６０の光通過部６０ｃは、図１２において下側に形成されており、第２の溝部６０ｇは、図１２において下側に形成されている。なお、検出プレート６０のバー結合部６０ｄの構造及び形状は、撹拌バー６１に連結可能な形状であれば、他の構造及び形状であってもよい。また、検出プレート６０の円盤部６０ａの構造及び形状は、図示の例に限定されない。
【００４２】
図１５は、図３の現像ユニット３のプレートカバー５７を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。また、図１６は、図１５の現像ユニット３の検出プレート６０を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。さらに、図１７は、図３の現像ユニット３を筐体２に装着した場合における第２のサイドプレート５１側の構造を概略的に示す縦断面図であり、図１５のＳ１７−Ｓ１７線に沿う断面を示す断面図である。
【００４３】
図１５に示されるように、プレートカバー５７の内側には、検出プレート６０が収納されており、検出プレート６０の下方には、検出光ガイド６３が設けられている。図１６に示されるように、第２のサイドプレート５１には、検出プレート６０のバー結合部６０ｄが挿入される貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａの内径は、バー結合部６０ｄの外径よりも大きく、検出プレート６０は、貫通孔５１ａにバー結合部６０ｄを挿入することで、バー結合部６０ｄの軸線を中心として回転自在となる。なお、検出光ガイド６３は、貫通孔５１ａの下方に設けられている。
【００４４】
検出光ガイド６３は、光入射部６３ａに入射された光を光出射部６３ｄから出射する。図１７に示されるように、検出光ガイド６３は、例えば、ガラス、水晶等の透明な媒質で形成されたプリズムにより構成され、光入射部６３ａと、第１の反射面６３ｂと、第２の反射面６３ｃと、光出射部６３ｄとを備えている。光入射部６３ａと光出射部６３ｄとは、平行な面となっており、同じ方向を向いている。第１の反射面６３ｂは、光入射部６３ａから入射した光を第２の反射面６３ｃに向ける（光を９０°折り曲げる）ように、光入射部６３ａに対して４５°傾斜している。第２の反射面６３ｃは、第１の反射面６３ｂからの光を光出射部６３ｄに向ける（光を９０°折り曲げる）ように、光出射部６３ｄに対して４５°傾斜している。ここで、第１の反射面６３ｂと第２の反射面６３ｃとの成す角度は、９０°となっている。光入射部６３ａに入射された光は、第１の反射面６３ｂ及び第２の反射面６３ｃで全反射されて、光出射部６３ｄから出射される。なお、検出光ガイド６３の構造は、図示の例に限定されず、入射した光を所望の方向に出射する光学部材であれば、他の構造であってもよい。
【００４５】
プレートカバー５７は、入射窓５７ａと、出射窓５７ｂと、検出光ガイドリブ５７ｃとを備えている。入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、光を通すための貫通孔である。そして、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、入射窓５７ａは光入射部６３ａに対向し、出射窓５７ｂは検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに対向する。入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、これらで形成されるそれぞれの貫通孔が、光入射部６３ａ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄよりも大きくなるように形成されている。言い換えると、入射窓５７ａ及び出射窓５７ｂは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、プレートカバー５７が光入射部６３ａ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆わないような形状及び大きさに形成されることが望ましい。検出光ガイドリブ５７ｃは、プレートカバー５７を第２のサイドプレート５１に取り付けた際に、検出光ガイド６３に対する入射窓５７ａと出射窓５７ｂの位置決めをする。
【００４６】
筐体２には、発光部６４と、受光部６５とが取り付けられている。図１７に示されるように、筐体２に現像ユニット３が装着されたときに、発光部６４に入射窓５７ａ及び光入射部６３ａが対向し、受光部６５に出射窓５７ｂ及び検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが対向する。そして、発光部６４から発せられた光が、検出光ガイド６３の光入射部６３ａに入射すると、その光は光出射部６３ｄから出射し、受光部６５で受光される。検出プレート６０は、光出射部６３ｄから出射された光を遮光部６０ｂで遮光、又は、光通過部６０ｃで通過させるように配置される。なお、発光部６４は、発光素子そのものであってもよく、また、発光素子からの光を誘導して投光する光学部材であってもよい。また、受光部６５は、受光素子そのものであってもよく、また、光ガイドなどの誘導体で受光素子に光を誘導する光学部材であってもよい。ここで、受光部６５は、受光素子で光を検出している間、受光光量に応じた信号レベルの検出信号を制御部４３に与える。このような検出信号を受けた制御部４３は、受光部６５から検出信号を受けている時間（光通過期間）を計測し、この時間が予め定められた時間（閾値）以上である場合に、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったと判断する。ここで、発光部６４及び受光部６５のセットは、現像ユニット３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ毎に設けておくことで、各色のトナーの残量を制御部４３で判断することができる。
【００４７】
以上に説明したように、回転部材は検出プレート６０と撹拌バー６１とを有し、第１の実施形態に係る現像剤検出装置は、遮光部６０ｂ及び光通過部６０ｃを有し、回転可能に支持された第１の部分としての検出プレート６０と、検出プレート６０に連結され、収容部３３内に収容されたトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置で一時停止する第２の部分としての撹拌バー６１と、撹拌バー６１を所定の回転方向に押す押付力を付与する回転駆動部材としての撹拌ギヤ６２と、発光部６４から発せられ光通過部６０ｃを通過した光が、受光部６５で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部３３内に収容されているトナー９の量を検出する検出手段とから構成されている。この検出手段は、例えば、発光部６４と、受光部６５と、発光部６４から発せられ光通過部６０ｃを通過した光が、受光部６５で受光されている時間を計測し、この計測の結果に応じて収容部３３内に収容されているトナー９の量を検出する現像剤検出部４３ａとから構成されている。
【００４８】
《１−４》現像剤検出装置の動作の説明
図１８（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌ギヤ６２及び撹拌バー６１の回転動作を示す動作説明図である。
【００４９】
図１８（ａ）に示される撹拌バー６１は、その回転被駆動部６１ａを、第１の回転軸部６１ｂよりも下方にするような、回転位置にある。撹拌ギヤ６２は、駆動部４１（図１）からの駆動力を受けて、一定速度でＤ６２方向に回転し、撹拌ギヤ６２の回転により、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａに当接して、回転被駆動部６１ａをＤ６１方向に押し、図１８（ｂ）に示されるように、撹拌バー６１は回転する。
【００５０】
その後、図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１は、その回転被駆動部６１ａを、第１の回転軸部６１ｂよりも上方にするような、回転位置になる。このとき、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄも、第１の回転軸部６１ｂよりも上方に位置する。図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａがその先端を上方に向けた後に（すなわち、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の回転位置である頂点に達した後に）、撹拌バー６１は自重によって（撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂによる押付けとは無関係に）回転し、図１８（ｄ）に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａに接することによって、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置（回転角度）で自重による回転を停止する。
【００５１】
図１８（ｄ）の場合よりもトナー撹拌室３３のトナーが少ない図１８（ｅ）の場合には、図１８（ｃ）に示されるように、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａがその先端を上方に向けた後に（すなわち、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが所定の回転位置である頂点に達した後に）、撹拌バー６１は自重によって（撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂによる押付けとは無関係に）回転し、図１８（ｅ）に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａに接することによって、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａ位置に応じた回転位置（回転角度）で自重による回転を停止する。
【００５２】
撹拌バー６１の回転が停止した位置は、トナー９の上面９ａ位置、すなわち、トナー９の残量に対応し、且つ、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置は、撹拌バー６１の回転が停止した位置に対応する。したがって、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の残量に対応することとなり、検出プレート６１の光通過部６１ｃの位置を検出することによって、トナー９の残量（例えば、トナーの残量少）を検出することができる。
【００５３】
図１９（ａ）〜（ｅ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置の主要部を構成する撹拌バー６１の回転動作が、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａの位置（トナー９の残量に対応する）に応じて、変化することを示す説明図である。
【００５４】
図１９（ａ）に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面９ａが、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄの頂点位置（撹拌部６１ｄが最も高くなる図１９（ａ）の位置）よりも高いときには、頂点位置にある撹拌バー６１は、自重によって回転せず、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って回転する。
【００５５】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｂ）の場合には、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が減少して、トナー９の上面９ａが撹拌バー６１の撹拌部６１ｄの頂点位置よりも低くなると、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後に、撹拌部６１ｄの自重により、撹拌バー６１が瞬時に回転する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａ位置（厳密には、上面９ａ位置よりも幾分下方に沈み込んだ位置）で、トナー９により支持されて停止する。図１９（ｂ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときでも、検出プレート６０の遮光部６０ｂが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆っている。言い換えれば、検出プレート６０の遮光部６０ｂが、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄと受光部６５との間に位置している。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート６０が回転して、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが検出プレート６０の光通過部６０ｃの正面を通過する時間となる。
【００５６】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度は増加する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａからやや下方に沈み込んだ位置で、トナー９により支持されて停止する。図１９（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときでも、検出プレート６０の遮光部６０ｂが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを覆っている。言い換えれば、検出プレート６０の遮光部６０ｂが、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄと受光部６５との間に位置している。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート６０が回転して、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄが検出プレート６０の光通過部６０ｃの正面を通過する時間となる。
【００５７】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｄ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度はさらに増加する。そして、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート６０の光通過部６０ｃが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに部分的に対向する位置になる。この場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止した直後から、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。したがって、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを押していない期間においても、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間は、図１９（ａ）〜（ｃ）の場合において検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間よりも長くなる。
【００５８】
トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少した図１９（ｅ）の場合には、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後の、撹拌部６１ｄの自重による撹拌バー６１の回転の角度はさらに増加する。そして、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート６０の光通過部６０ｃが検出光ガイド６３の光出射部６３ｄに部分的に対向する位置になる。この場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止した直後から、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。したがって、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを押していない期間においても、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射する。このため、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間は、図１９（ａ）〜（ｃ）の場合において検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に入射している時間よりもさらに長くなる。
【００５９】
図２０は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合（例えば、図１９（ａ）の場合）に、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２０において、Ｔは、撹拌バー６１の回転周期であり、ｔ１１は、受光部６５が発光部６４からの光を検出しない期間（遮光期間）を示し、ｔ１２は、受光部６５が発光部６４からの光を検出する期間（光通過期間）を示す。図２０に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間ｔ１２が短くなり、遮光期間ｔ１１が長くなる。なお、図２０において、光通過期間を判定するための信号レベルの閾値をＶ１と設定した場合には、光通過期間は、ｔ１２ａとなり、遮光期間はｔ１１ａとなる。
【００６０】
図２１は、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が少ない場合（例えば、図１９（ｅ）の場合）に、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２１において、ｔ２１は、受光部６５が発光部６４からの光を検出しない期間（遮光期間）を示し、ｔ２２は、受光部６５が発光部６４からの光を検出する期間（光通過期間）を示す。図２１に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間ｔ２２が短くなり、遮光期間ｔ２１が長くなる。なお、図２１において、光通過期間を判定するための信号レベルの閾値をＶ１と設定した場合には、光通過期間は、ｔ２２ａとなり、遮光期間はｔ２１ａとなる。
【００６１】
図２０及び図２１に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多い場合には、光通過期間が短くなり、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が少ない場合には、光通過期間が長くなる。このため、受光部６５で光を検出している光通過期間を制御部４３で計測し、この光通過期間が予め定められた時間（閾値）以上となる場合に、制御部４３は、トナー９の量が少ないと判断することができる。
【００６２】
《１−５》第１の実施形態の効果の説明
以上に説明したように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置では、受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出している。受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出する場合には、従来技術のように光が遮光されている遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを検出する場合よりも、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。これは、光を完全に遮光することは構造上難しく、光を受光部６５に入射させない遮光期間であっても、光の回折、漏れ光（反射又は散乱光などを含む）の流入などによって、受光部６５に到達する光成分が存在し、その結果、実際にはトナー残量少であるにもかかわらず、トナー残量少を検出できない場合があるからである。言い換えれば、トナー残量少を従来のように遮光時間で検出する場合には、光の回折、漏れ光の流入などにより受光部に入射する僅かな光成分によって、正確なトナー残量の検出ができない場合が発生するからである。また、トナー残量少を従来のように遮光時間で検出する場合には、光の回折、漏れ光の流入などによって受光部に入射する僅かな光成分の影響を受けにくくするために、閾値を高く設定すると（多少の光が入射しても遮光時間であると判定するように設定すると）、発光部から受光部に至る光路の途中、例えば、検出光ガイドなどに汚れが発生した場合に、実際には遮光時間ではないのに、遮光時間であると誤って判定しやすくなるからである。
【００６３】
図２２（ａ）〜（ｆ）は、第１の実施形態に係る現像剤検出装置における検出プレート６０の回転角度（検出プレート６０の光通過部６０ｃの位置）と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００６４】
図２２（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを検出プレート６０の中心（軸線位置）６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、検出プレート６０の中心６０ｈを通り、検出プレート６０の光通過部６０ｃを２分割する第２の中心線Ｌ２とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して、受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６５】
図２２（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが２０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６６】
図２２（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の半分程度は、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過して受光部６５に到達する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を確実に検出することができる。
【００６７】
図２２（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の多く（例えば、２／３程度以上）が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された十分な量の光を検出することができない。言い換えれば、制御部４３の現像剤検出部４３ａが行う、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定の判定結果が、判定のたびに異なる判定となる（すなわち、判定結果が不安定になる）。
【００６８】
図２２（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが５０°である場合は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分が検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光をほとんど検出することができない。
【００６９】
図２２（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが６０°である場合は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の略すべてが検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過できない。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を検出することができない。
【００７０】
図２２（ａ）〜（ｆ）に示されるように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置におけるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過した光を受光部６５が検出している光通過期間に基づいて、制御部４３の現像剤検出部４３ａがトナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを判定する場合には、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが大きい場合であっても（例えば、α＝３０°であっても）、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。これは、光通過期間（受光部６５による受光期間）を検出する場合には、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分が存在したとしても、受光部６５に入射する光の全光量に占める割合は極めて低く、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分は、トナー撹拌室３３内のトナーの量の判定にあまり影響を与えないからである。また、トナー残量少を光通過時間で検出する場合には、光通過期間に光出射部６３ｄから受光部６５に入射する光の量は、光の回折や漏れ光の流入などによって受光部に入射する光の量に比べて、はるかに大きいので、光出射部６３ｄから受光部６５に入射する光と光の回折や漏れ光の流入などによって受光部に入射する光と識別可能にする信号レベルの閾値の設定は容易だからである。
【００７１】
図２３（ａ）〜（ｆ）は、検出プレート６０に代えて遮光板４６０を備えた比較例（従来技術）における遮光板４６０の回転角度と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００７２】
図２３（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを遮光板４６０の中心（軸線位置）４６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、遮光板４６０の中心４６０ｈを通り、遮光板４６０を２分割する第３の中心線Ｌ３とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板４６０で遮光されて、受光部６５に到達しないので、受光部６５は光を検出しない。
【００７３】
図２３（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが２０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分は遮光板４６０で遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をほとんど検出しない。
【００７４】
図２３（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度以上）が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００７５】
図２３（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の半分以上が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７６】
図２３（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが５０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の大部分が遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７７】
図２３（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが６０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光のほとんど全てが遮光板４６０で遮光されずに、受光部６５に入射する。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を確実に検出する。
【００７８】
図２３（ａ）〜（ｆ）に示される比較例のように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光が遮光板４６０で遮光されている遮光期間に基づいて、制御部の現像剤検出部がトナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを判定する場合には、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが小さい場合（例えば、β＝２０°）には、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができるが、角度βが比較的小さい３０°になると、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができなくなり、トナー残量少であるか否かの判定結果が、判定のたびに異なる（判定結果が不安定になる）。これは、遮光期間（受光部６５が所定の信号レベル以上の光を検出しない期間）を検出する場合には、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分が存在したとすると、遮光期間において受光部６５に入射する光の全光量に占める割合は極めて高くなり、光の回折や漏れ光の流入によって受光部６５に入射する光成分は、トナー撹拌室３３内のトナーの量の判定に影響を与え易いからである。
【００７９】
第１の実施形態を示す図２２（ａ）〜（ｆ）及び比較例を示す図２３（ａ）〜（ｆ）の対比から理解できるように、受光部６５で光を検出している光通過期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を検出する場合には、第１の中心線Ｌ１と第２の中心線Ｌ２の成す角度αが比較的大きいとき（例えば、３０°程度まで）は適切な検出が可能となるが、比較例のように、受光部６５が光を検出していない遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を検出する場合には、第１の中心線Ｌ１と第３の中心線Ｌ３の成す角度βが比較的小さいとき（例えば、２０°まで）しか安定的な検出を行うことができない。このように、比較例のように遮光期間を検出する場合には、撹拌バー６１の自重による回転落下が停止する位置がばらついた場合に、トナー撹拌室３３内のトナーの量の適切な検出を行うことができず、誤検出が多くなる。
【００８０】
図２４は、図２３（ａ）〜（ｆ）の比較例における受光部６５が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。ここで、Ｔは、撹拌バー６１の回転周期であり、ｔ３１は、遮光期間、ｔ３２は、光通過期間である。図２４に示されるように、比較例のように、遮光期間に基づいて、トナー撹拌室３３内のトナーの量を判断する場合には、何らかの原因によって時間ｔ３３で検出されている漏れ光が存在した場合に、遮光期間及び光通過期間の判断が不安定となる。
【００８１】
図２５（ａ）〜（ｆ）は、遮光板５６０の幅Ｗ２を図２３（ａ）〜（ｆ）に示す遮光板４６０の幅Ｗ１よりも広くした他の比較例における、遮光板５６０の回転角度と検出光ガイド６３の光出射部６３ｄとの関係を示す図である。
【００８２】
図２５（ａ）に示されるように、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄを遮光板５６０の中心（軸線位置）５６０ｈを通る直線で２分割する第１の中心線Ｌ１と、遮光板５６０の中心５６０ｈを通り、遮光板５６０を２分割する第４の中心線Ｌ４とが一致し、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で遮光されて、受光部６５に到達しないので、受光部６５は光を検出しない。
【００８３】
図２５（ｂ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが２０°である場合にも、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を検出しない。
【００８４】
図２５（ｃ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが３０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光は遮光板５６０で略遮光される。このため、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をほとんど検出しない。
【００８５】
図２５（ｄ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが４０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度以下）が遮光板５６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００８６】
図２５（ｅ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角度γが５０°である場合には、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光の一部（例えば、１／３程度）が遮光板５６０で遮光されずに、受光部６５に入射するので、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光をある程度検出する。このため、制御部４３の現像剤検出部４３ａは、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出する期間か、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５が検出しない期間かの判定が不安定になる。
【００８７】
図２５（ｆ）に示されるように、第１の中心線Ｌ１と第４の中心線Ｌ４の成す角γ度が６０°である場合は、受光部６５は、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射され光を確実に検出することができる。
【００８８】
以上のように、遮光板５６０の幅Ｗ２を広げると、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄから出射された光の検出が不安定となる角度（時間）が増してしまうため、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に判断することができなくなる。
【００８９】
図２６は、図２５（ａ）〜（ｆ）に示す場合において、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が多いときに、受光部６５が光を検出するタイミングを示すタイミングチャートである。図２６に示されるように、図２５（ａ）〜（ｆ）に示す場合では、トナー撹拌室３３内のトナーの量が多いとき及び少ないときのいずれの場合にも、遮光期間ｔ４２が長くなり、光通過期間ｔ４１が短くなる。このため、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったと判断するための時間閾値の設定が難しくなる。
【００９０】
以上に説明したように、第１の実施形態に係る現像剤検出装置によれば、検出光ガイド６３の光出射部６３ｄからの光を受光部６５で適切に検出することができるため、トナー撹拌室３３内のトナーの量を適切に検出することができる。特に、第１の実施形態では、検出プレート６０の光通過部６０ｃを通過する光に漏れ光の成分が含まれている場合であっても、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを適切に検出することができる。このため、検出プレート６０の光通過部６０ｃの停止位置にばらつきがある場合であっても、トナー撹拌室３３内のトナーの量が少なくなったことを適切に検出することができる。
【００９１】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１では、図１７に示されるように、発光部６４及び受光部６５が、現像ユニット３側には形成されていないため、現像ユニット３を交換したときに、発光部６４及び受光部６５も交換されてしますという無駄を排除することができる。
【００９２】
また、発光部６４及び受光部６５が、現像ユニット３側には形成されていないため、現像ユニット３側に発光部６４及び受光部６５に電力を供給するための配線等を行う必要がなくなり、発光部６４及び受光部６５を配置する位置の自由度が高まるほか、現像ユニット３の製造が容易となる。
【００９３】
なお、第１の実施形態においては、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向（回転被駆動部６１ａの長手方向）は、撹拌バー６１の軸線から撹拌部６１ｄがずれて配置される変位方向に一致するが、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向を撹拌部６１ｄの変位方向と逆の方向に形成することもできる。なお、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａを設ける方向は、撹拌部６１ｄと同方向及び逆方向以外でもよい。この場合には、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの曲げ加工時に、撹拌バー６１の姿勢を設定し直す必要が生じるので、撹拌バー６１の回転被駆動部６１ａの折り曲げ方向は、撹拌バー６１の軸線から撹拌部６１ｄがずれて配置される変位方向に一致することが、加工時間短縮の観点から望ましい。
【００９４】
《２》第２の実施形態
図１７の縦断面図に示されるように、第１の実施形態においては、発光部２６４、検出光ガイド２６３、及び受光部２６５は、撹拌バー６１の第２の回転軸部６１ｆの軸線よりも下方に配置されている。これに対して、第２の実施形態においては、発光部２６４、検出光ガイド２６３、受光部２６５は、及び撹拌バー２６１の配置を変更した例を示す。
【００９５】
図２７は、第２の実施形態に係る現像ユニット２０３の第２のサイドプレート２５１側の構造を概略的に示す斜視図であり、図２８は、図２７の現像ユニット２０３のプレートカバー２５７を取り外した状態を概略的に示す斜視図である。
【００９６】
図２７及び図２８に示されるように、第２の実施形態に係る現像ユニット２０３は、プレートカバー２５７に設けられた、入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ、及び検出光ガイドリブ２５７ｃの位置が、第１の実施形態に係る現像ユニット３と異なる。第２の実施形態における入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ、及び検出光ガイドリブ２５７ｃは、図２８に示されるように、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに配置されており、入射窓２５７ａ、出射窓２５７ｂ及び検出光ガイドリブ２５７ｃが水平方向に並ぶように配置されている。
【００９７】
図２８に示されるように、プレートカバー２５７の内側には、検出プレート２６０が収容されており、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに、検出光ガイド２６３が設けられている。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態における検出プレート２６０は、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが下方に位置しているとき（例えば、撹拌バー６１の回転軸部よりも下方において、撹拌部６１ｄが回転軌道の最下点を含む所定の範囲内にあるとき）に、図２８に示されるように、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが検出光ガイド２６３に対応する位置となるように形成されている。
【００９８】
図２９は、図２８の検出プレート２６０を示す正面図である。第２の実施形態における検出プレート２６０は、円盤部２６０ａの構成の点が、第１の実施形態における検出プレート６０と異なる。検出プレート２６０の円盤部２６０ａは、遮光部２６０ｂと、光通過部２６０ｃとを備えている。第２の実施形態における検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆが延びる方向、言い換えると、第１の溝部２６０ｆの長手方向の延長線上に形成されている。なお、図２９では、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆの左側に形成されているが、これは、検出光ガイド２６３が設けられている位置に対応させたものであり、例えば、検出光ガイド２６３が、図２８において、中心２６０ｈよりも左側に設けられていれば、図２９において、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃは、第１の溝部２６０ｆの右側に形成される。
【００９９】
図３０は、現像ユニット２０３を筐体２０２に装着した場合における第２のサイドプレート２５１側の構造を概略的に示す横断面図であり、図２７をＳ３０−Ｓ３０線で切る断面に相当する。図３０に示されるように、筐体２０２は、発光素子を含む発光部２６４と、受光素子を含む受光部２６５とを備えている。そして、筐体２０２に現像ユニット２０３が取り付けられたときに、発光部２６４と光入射部２６３ａとが対向し、受光部２６５と検出光ガイド２６３の光出射部２６３ｄとが対向する位置となる。
【０１００】
図３１（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態における撹拌バー６１の回転動作が、トナー撹拌室内３３のトナー９の量に応じて、変化することを示す説明図である。図３１（ａ）〜（ｅ）において、符号９ａは、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の上面を示す。
【０１０１】
図３１（ａ）に示されるように、トナー撹拌室３３内にトナー９が充分に満たされているときには、撹拌バー６１は撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に従って回転する。
【０１０２】
図３１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量が減少すると、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の頂点に達した後、撹拌部６１ｄの自重により、撹拌バー６１が回転する。そして、撹拌バー６１の回転は、撹拌部６１ｄがトナー９の上面９ａ位置（厳密には、上面９ａよりも多少沈んだ位置）で停止する。図３１（ｂ）及び（ｃ）の場合には、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート２６０の遮光部２６０ｂが発光部２６４を覆っている。このため、発光部２６４からの光が検出プレート２６０の光通過部２６０ｃから通過する時間は、撹拌ギヤ６２の回転駆動リブ６２ｂの回転に伴って検出プレート２６０が回転して、発光部２６４が設けられている位置を検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが通過する時間となる。
【０１０３】
一方、図３１（ｄ）及び（ｅ）に示すような場合では、トナー撹拌室３３内に収容されているトナー９の量がさらに減少して、撹拌バー６１の自重による回転が停止したときに、検出プレート２６０の検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが発光部２６４に部分的に対向する位置になる。このようなときには、発光部２６４からの光が検出プレート２６０の光通過部２６０ｃから通過する時間は、図３１（ａ）〜（ｃ）に示される場合の光通過期間よりも長くなる。
【０１０４】
以上のように、第２の実施形態によれば、検出プレート２６０の光通過部２６０ｃ及び検出光ガイド２６３の位置を変更することで、発光部２６４及び受光部２６５の位置を変更することができるため、これらを比較的自由に配置することができる。このため、現像剤検出装置、現像剤収用装置、現像ユニット、及び画像形成装置の設計の自由度が増し、例えば、装置内の無駄なスペースを排除することができるなどの利点がある。
【０１０５】
図３２〜図３５の各々は、第２の実施形態に係る現像ユニットの変形例における検出プレートの光通過部と受光素子の位置とを示す図である。これらの図に示されるように、発光部２６４及び受光部２６５が、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈと略同じ高さに配置され、また、発光部２６４と、受光部２６５とが左右に配置されているが、図３２に示されるように、これらは、検出プレート２６０の円盤部２６０ａの中心２６０ｈＰ１において任意の角度回転させた位置に配置することができる。このような場合には、図３２に示されるように、撹拌バー６１の撹拌部６１ｄが回転軌道の下方にあるとき、例えば、撹拌部６１ｄが回転軌道における最下点を含む所定の範囲にある場合に、検出プレート２６０の検出プレート２６０の光通過部２６０ｃが光出射部２６３ｄに対応した位置となるように形成する。
【０１０６】
《３》第３の実施形態
図３６は、第３の実施形態に係る現像ユニット３０３を筐体３０２に装着した場合における第２のサイドプレート側の構造を概略的に示す縦断面図である。第３の実施形態に係る現像剤検出装置は、図３６に示されるように、発光部３６４と受光部３６５とを、検出プレート６０（すなわち、光通過部６０ｃ又は遮光部６０ｄ）を挟んで互いに反対側に配置している点が、上記第１及び第２の実施形態に係る現像ユニット３，２０３と相違する。他の点について、第３の実施形態に係る現像ユニット３０３は、第１及び第２の実施形態に係る現像ユニットと同様である。なお、発光部３６４と受光部３６５の位置を逆に配置することも可能である。
【０１０７】
第３の実施形態に係る現像剤検出装置によれば、第１及び第２の実施形態において必要とされた検出光ガイド６３，２６３が不要となり、構成の簡素化を図ることができる。
【０１０８】
《４》変形例
上記第１乃至３の実施形態においては、現像剤検出装置が現像ユニットのトナー撹拌室３３内におけるトナーの量を検出する装置である場合を説明したが、現像剤検出装置を、トナーカートリッジ１０におけるトナーの量、又は、廃棄トナー収容部４０におけるトナーの量を検出する装置とすることもできる。
【０１０９】
また、上記第１及び２の実施形態に係る現像剤検出装置においては、検出光ガイド６３，２６３をプリズムにより構成した場合を説明したが、検出光ガイド６３，２６３を、複数枚の反射ミラー（例えば、第１の反射面６３ｂ，２６３ｂ及び第２の反射面６３ｃ，２６３ｂを反射ミラーとする）とした、中空状の構造とすることもできる。
【０１１０】
なお、本発明は、上記第１乃至３の実施形態に係る現像剤検出装置、現像剤収容装置、現像ユニット、及び画像形成装置に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 画像形成装置、 ２，２０２，３０２ 筐体、 ３，３Ｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，２０３，３０３ 現像ユニット、 ４，４Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ 露光装置、 ５ 給紙カセット、 ６ 無端ベルト、 ６ａ 駆動ローラ、 ６ｂ テンションローラ、 ７，７Ｋ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ 転写ローラ、 ８ 定着装置、 ９ トナー、 ９ａ トナーの上面、 １０，１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ トナーカートリッジ、 １１ バスケット、 １２ 第１のサイドフレーム、 １３ 第２のサイドフレーム、 １４ フロントフレーム、 １５ リアフレーム、 ３１ 感光体、 ３２ 帯電ローラ、 ３３ トナー撹拌室（収容部）、 ３４ 供給ローラ、 ３５ 現像ローラ、 ３６ 現像ブレード、 ３７ クリーニングブレード、 ３８ 第１の搬送手段、 ３９ 第２の搬送手段、 ４０ 廃棄トナー収容室、 ４１ 駆動部、 ４２ 電圧供給部、 ４３ 制御部、 ４３ａ 現像剤検出部、 ５０ 第１のサイドプレート、 ５１，２５１ 第２のサイドプレート、 ５２ アッパーフレーム、 ５３ ベースフレーム、 ５４ 現像アセンブリ、 ５５ 除電光アセンブリ、 ５６ 補強プレート、 ５７，２５７ プレートカバー、 ６０，２６０ 検出プレート、 ６０ａ，２６０ａ 円盤部、 ６０ｂ，２６０ｂ 遮光部、 ６０ｃ，２６０ｃ 光通過部、 ６０ｄ，２６０ｄ バー結合部、 ６１ 撹拌バー、 ６１ａ 回転被駆動部、 ６１ｂ 第１の回転軸部、 ６１ｃ 第１の傾斜部、 ６１ｄ 撹拌部、 ６１ｅ 第２の傾斜部、 ６１ｆ 第２の回転軸部、 ６１ｇ 係合部、 ６２ 撹拌ギヤ、 ６２ａ 軸受け部、 ６２ｂ 回転駆動リブ、 ６３，２６３ 検出光ガイド、 ６３ａ，２６３ａ 光入射部、 ６３ｄ，２６３ｄ 光出射部、 ６４，３６４ 発光部、 ６５，３６５ 受光部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光部及び光通過部を有し、回転可能に支持され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する回転部材と、
前記回転部材を所定の回転方向に押す回転駆動部材と、
発光部及び受光部を有し、前記発光部から発せられ前記光通過部を通過した光が、前記受光部で受光されている時間を計測し、前記計測の結果に応じて前記収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする現像剤検出装置。
【請求項２】
前記回転部材は、所定の回転位置に達すると自重によって回転し、前記現像剤の上面に接することによって前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で前記自重による回転を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤検出装置。
【請求項３】
前記回転部材は、
前記遮光部及び前記光通過部を有する第１の部分と、
前記第１の部分に連結され、前記収容部内に収容されている現像剤内を通過する第２の部分と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤検出装置。
【請求項４】
前記遮光部の面積は、前記光通過部の面積よりも広いことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項５】
前記回転部材が前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止したときに、前記現像剤の上面位置が前記光通過部の内側に位置するように、前記回転部材、前記発光部、及び前記受光部を配置したことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項６】
前記回転部材が前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止したときに、前記現像剤の上面位置が前記光通過部の外側に位置するように、前記回転部材、前記発光部、及び前記受光部を配置したことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項７】
前記第２の部分が前記収容部の下側に位置するときに、前記光通過部が前記発光部から前記受光部までの光路上に位置するように構成されたことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項８】
前記発光部から発せられた光を前記受光部に向ける光学部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項９】
前記発光部と前記受光部とは、前記光通過部又は前記遮光部を挟んで互いに反対側に配置されることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項１０】
遮光部及び光通過部を有する検出プレートと、
前記検出プレートに連結され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する撹拌部材と、
発光部と、
前記発光部から発せられる光を受光する受光部と
を備え、
前記撹拌部材が前記収容部の下側に位置するときに、前記光通過部が前記発光部から前記受光部までの光路上に位置するように構成された
ことを特徴とする現像剤検出装置。
【請求項１１】
現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内に収容されている現像剤の量を検出する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置と
を備えたことを特徴とする現像剤収容装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の現像剤収容装置と、
前記収容部内に収容されている現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体と
を備えたことを特徴とする現像ユニット。
【請求項１３】
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の現像剤収容装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の現像ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
遮光部及び光通過部を有し、回転可能に支持され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する回転部材と、
前記回転部材を所定の回転方向に押す回転駆動部材と、
発光部及び受光部を有し、前記発光部から発せられ前記光通過部を通過した光が、前記受光部で受光されている時間を計測し、前記計測の結果に応じて前記収容部内に収容されている前記現像剤の量を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする現像剤検出装置。
【請求項２】
前記回転部材は、所定の回転位置に達すると自重によって回転し、前記現像剤の上面に接することによって前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で前記自重による回転を停止するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤検出装置。
【請求項３】
前記回転部材は、
前記遮光部及び前記光通過部を有する第１の部分と、
前記第１の部分に連結され、前記収容部内に収容されている現像剤内を通過する第２の部分と
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤検出装置。
【請求項４】
前記遮光部の面積は、前記光通過部の面積よりも広いことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項５】
前記回転部材が前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止したときに、前記現像剤の上面位置が前記光通過部の内側に位置するように、前記回転部材、前記発光部、及び前記受光部を配置したことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項６】
前記回転部材が前記現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止したときに、前記現像剤の上面位置が前記光通過部の外側に位置するように、前記回転部材、前記発光部、及び前記受光部を配置したことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項７】
前記第２の部分が前記収容部の下側に位置するときに、前記光通過部が前記発光部から前記受光部までの光路上に位置するように構成されたことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項８】
前記発光部から発せられた光を前記受光部に向ける光学部材をさらに備えることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項９】
前記発光部と前記受光部とは、前記光通過部又は前記遮光部を挟んで互いに反対側に配置されることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置。
【請求項１０】
遮光部及び光通過部を有する検出プレートと、
前記検出プレートに連結され、収容部内に収容された現像剤の上面位置に応じた回転位置で一時停止する撹拌部材と、
発光部と、
前記発光部から発せられる光を受光する受光部と
を備え、
前記撹拌部材が前記収容部の下側に位置するときに、前記光通過部が前記発光部から前記受光部までの光路上に位置するように構成された
ことを特徴とする現像剤検出装置。
【請求項１１】
現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内に収容されている現像剤の量を検出する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置と
を備えたことを特徴とする現像剤収容装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の現像剤収容装置と、
前記収容部内に収容されている現像剤を像担持体に供給する現像剤担持体と
を備えたことを特徴とする現像ユニット。
【請求項１３】
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の現像剤検出装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の現像剤収容装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１２に記載の現像ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２０１２−５３３４８（Ｐ２０１２−５３３４８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６８５７（Ｐ２０１０−１９６８５７）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【Ｆターム（参考）】
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