显影装置

技术领域

本发明涉及一种显影装置，所述显影装置利用调色剂在例如感光鼓的图像承载构件上显影静电潜像。

背景技术

在成像设备中，由显影装置显影例如感光鼓的图像承载构件上的静电潜像。作为显影装置的构造，通常已经使用其中通过使用包含调色剂和载体的显影剂进行显影的构造。在此种显影装置中，需要适当地检测显影装置中的调色剂浓度。

作为用于检测调色剂浓度的传感器，通常已知根据振荡电路的线圈的电感中的变化来检测调色剂浓度的构造。例如，日本专利申请特开(JP-U)Hei 6-76961公开了一种调色剂浓度检测传感器，其中形成在印刷板上的螺旋图案被用作LC振荡电路的线圈。在JP-UHei 6-76961公开的构造的情况下，其上形成线圈图案的印刷板安装在显影剂容器的内壁表面上。

为了精确地检测调色剂浓度，需要使线圈和显影剂之间的距离变小。在JP-U Hei6-76961公开的构造中，与显影剂容器分开形成的印刷板安装在显影剂容器的内壁表面上，并且因此，由于安装公差等原因，线圈图案的位置容易偏离期望位置。在这种情况下，这种偏差有可能影响传感器的检测精度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能够提高容纳在显影剂容器中的显影剂的调色剂浓度的检测精度的显影装置。

根据本发明的方面，提供了一种显影装置，所述显影装置包括：显影剂承载构件，所述显影剂承载构件构造成承载包含调色剂和载体的显影剂，以用于显影形成在图像承载构件上的静电潜像；显影剂容器，所述显影剂容器构造成容纳显影剂；以及振荡电路，所述振荡电路包括由线圈和包含电容器的电路部分构成的谐振电路，并且构造成振荡用于检测容纳在显影剂容器中的显影剂的调色剂浓度的信号，其中线圈形成在显影剂容器的内壁表面上。

参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据第一实施例的成像设备的示意性结构剖视图。

图2是示出根据第一实施例的显影装置、显影剂供应结构和与调色剂浓度检测相关的电路的示意图。

图3是仅示出根据第一实施例的显影剂容器的一部分的透视图，其中形成了线圈图案。

图4的部分(a)和(b)分别是根据比较示例和第一实施例的显影装置的示意性结构剖视图，每个显影装置均位于调色剂浓度检测传感器附近。

图5是示出灵敏度和调色剂浓度检测传感器距显影剂容器内壁表面的距离之间关系的曲线图。

图6是仅示出根据第一实施例的显影剂容器的一部分的透视图，其中形成了电路部分。

图7是仅示出根据第二实施例的参考示例的显影剂容器的一部分的透视图，其中形成了线圈图案和电路部分。

图8的部分(a)至(d)分别是仅示出根据第二实施例的第一示例、第二示例、第三示例和第四示例的显影剂容器的一部分的透视图，其中形成了线圈图案和电路部分。

图9是仅示出根据第三实施例的显影剂容器的一部分的透视图，其中形成了线圈图案。

图10是示出根据第三实施例的显影剂容器的一部分的第一示例的剖视图，其中线圈图案覆有保护构件。

图11是示出根据第三实施例的显影剂容器的一部分的第二示例的剖视图，其中线圈图案覆有保护构件。

图12的部分(a)至(d)分别是在显影剂的量少的情况下、在显影剂的量大的情况下、在调色剂浓度检测传感器设置在显影剂容器的底部的情况下以及在第四实施例的情况下，每个均位于调色剂浓度检测传感器附近的显影装置的示意性结构剖视图。

图13的部分(a)至(c)是关于两个方向的俯视图(平面图)和剖视图，其分别示出了调色剂浓度检测传感器附近的突出构造的第一示例、第二示例和第三示例。

具体实施例

<第一实施例>

将使用图1至图6描述第一实施例。首先，将使用图1描述本实施例的成像设备的示意性结构。

[成像设备]

本实施例的成像设备100是全色打印机，其包括用于读取原稿图像的图像读取部分1R和用于将读取的图像输出到记录材料上的图像输出部分1P。也就是说，成像设备100通过图像读取部分光学读取原稿图像，并且将针对颜色分量的每个颜色分量的图像信号发送到图像输出部分1P。在图像读取部分1R中，原稿放置在原稿(支撑)台板上，并且当用户按下复印按钮时，原稿由来自光源的光照射，并且由原稿反射的光经由反射镜被图像传感器90接收。由图像传感器90接收的来自原稿的反射光由滤色器分成用于R、G和B的颜色分量的反射光束，并且基于该信号，这些光束被转换成用于形成黄色、品红色、青色和黑色的颜色分量的调色剂图像的图像信号。

将这些颜色分量的图像信号输入到与稍后描述的成像部分10a、10b、10c和10d的相应颜色分量相对应的曝光装置13a、13b、13c和13d中。在图像输出部分P中，四个成像部分10a、10b、10c和10d成行排列。成像部分10a形成黄色调色剂图像，成像部分10b形成品红色调色剂图像，成像部分10c形成青色调色剂图像，以及成像部分10d形成黑色调色剂图像。成像部分10a包括位于作为用于承载黄色调色剂图像的图像承载构件的感光鼓11a周围的充电装置12a、曝光装置13a、显影装置14a、一次转印辊35a和鼓清洁器15a。

这里，感光鼓11a是鼓形感光构件，并且沿箭头A方向旋转。充电装置12a为感光鼓11a充电。此外，通过将与黄色分量相对应的上述图像信号输入曝光装置13a，曝光装置13a将该感光鼓11a曝光，以用于在感光鼓11a上形成与黄色分量相对应的静电潜像。此外，通过使用包括调色剂的显影剂，显影装置14a将形成在感光鼓(图像承载构件)11a上的静电潜像可视化为调色剂图像。此外，一次转印辊35a将感光鼓11a上承载的黄色分量的调色剂图像转印到稍后描述的中间转印带30上。此外，鼓清洁器15a去除残留在感光鼓11a上的调色剂。

顺便提及，成像部分10b、10c和10d具有与成像部分10a相同的构造。为此原因，在图1中，将通过用表示成像部分10b、10c和10d的组成元件的每个组成元件的后缀“b、c、d”代替表示成像部分10a的组成元件的每个组成元件的后缀“a”来省略成像部分10b、10c和10d的描述。

上述中间转印带30是用于承载调色剂图像的图像承载构件，并且通过叠加承载由成像部分10a、10b、10c和10d形成的各个颜色分量的调色剂图像来形成全色调色剂图像。此外，中间转印带30围绕用于旋转驱动中间转印带30的驱动辊32、从动辊33和稍后描述的二次转印相对辊34张紧，并且通过驱动辊32的旋转沿图中箭头B的方向被旋转驱动。顺便提及，一次转印辊35a经由中间转印带30按压感光鼓11a的部分被称为一次转印夹持部Ta。此外，一次转印辊35b经由中间转印带30按压感光鼓11b的部分被称为一次转印夹持部Tb。此外，一次转印辊35c经由中间转印带30按压感光鼓11c的部分被称为一次转印夹持部Tc。此外，一次转印辊35d经由中间转印带30按压感光鼓11d的部分被称为一次转印夹持部Td。

在中间转印带30周围设置有二次转印辊36，所述二次转印辊用于将调色剂图像从中间转印带30转印到记录材料P上。顺便提及，作为记录材料P，例如，可以采用片材，例如纸或塑料片材。此外，二次转印辊36经由中间转印带30按压二次转印相对辊34的部分被称为二次转印夹持部Te。此外，设置有带清洁器50，所述带清洁器用于去除残留在中间转印带30上而未从中间转印带30转印到记录材料P上的调色剂。

记录材料P从容纳记录材料P的盒20经由进给通道22或从手动进给托盘21进给到对准辊对23，从而经受倾斜移动的校正。然后，记录材料P通过与中间转印带30上的调色剂图像同步地从对准辊对23进给，使得调色剂图像在二次转印夹持部Te处从中间转印带30转印到记录材料P上。其上转印有调色剂图像的记录材料P被进给到定影装置40。定影装置40包括加热辊41a和加压辊41b，加热辊在其中包括例如卤素加热器的加热源，加压辊用于在其自身和加热辊41a之间形成定影夹持部。

当记录材料P通过定影夹持部时，记录材料P被加热和加压，使得调色剂图像定影在记录材料P上。定影后的记录材料P被排出到排出托盘24上。

[显影装置]

接下来，将具体描述设置在本实施例的成像设备中的显影装置14a、14b、14c和14d以及主要由调色剂浓度检测传感器300构成的调色剂浓度控制装置。图2是示出作为代表性示例的显影装置14a和调色剂浓度控制装置之间的关系的示意性结构图。本实施例中的显影剂供应机构具有如下构造，其中显影剂从安装在设备主组件中以便可更换的调色剂瓶(未示出)经由作为用于暂时积聚显影剂的积聚容器的料斗200供应到显影装置14a。在图2中，为了方便，料斗200示出为处于从侧面观察料斗200的状态，并且显影装置14a示出为处于从上方观察显影装置14a的状态。

显影装置14a包括容纳包含非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂的显影剂容器141、作为显影剂承载构件的显影套筒143以及进给螺杆144a和144b。显影剂容器141由高硬度的树脂材料形成，例如ABS树脂(即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(合成树脂))或ABS/PC(聚碳酸酯)。此外，显影剂容器141包括作为第一腔室的显影腔室141a和作为第二腔室的搅拌腔室141b，它们由设置成在纵向方向(基本平行于上述显影套筒143的旋转轴线方向)上延伸的分隔壁142隔开。在分隔壁142相对于纵向方向的相对端部部分处，形成用于在显影腔室141a和搅拌腔室141b之间建立连通的连通部分(开口)142a和142b。此外，如图2中箭头所示，显影剂的循环通道形成在显影腔室141a和搅拌腔室141b之间。

显影套筒143布置成使得其旋转轴线方向基本上平行于感光鼓11a的旋转轴线方向(图1)，并且通过旋转将承载的显影剂进给到与感光鼓11a相对的部分。在显影套筒143内部，设置有未示出的磁体，并且显影剂通过磁体的磁吸引力承载在显影套筒143的表面上。

进给螺杆144a沿纵向方向布置在显影腔室141a中，并且在搅拌显影剂的同时进给显影腔室141a中的显影剂。由进给螺杆144a进给的显影剂被供应到显影套筒143。

作为进给构件的进给螺杆144b沿纵向方向布置在搅拌腔室141b中，并且在搅拌显影剂的同时进给搅拌腔室141b中的显影剂。在搅拌腔室141b相对于进给螺杆144b的显影剂进给方向的上游的一侧上，形成供应开口147，通过该供应开口从料斗200供应显影剂。进给螺杆144b在与进给螺杆144a的进给方向相反的方向上进给显影剂，同时搅拌从显影腔室141a送出的显影剂和通过供应开口147供应的显影剂。

在本实施例中，描述由驱动马达145经由齿轮旋转驱动两个进给螺杆144a和144b的构造。由稍后描述的显影剂供应控制器400驱动和控制驱动马达145。另一方面，由驱动马达146旋转驱动显影套筒143。由未示出的马达控制器驱动和控制驱动马达146。

调色剂浓度检测传感器300检测显影剂容器141中的调色剂浓度。在图2中，调色剂浓度检测传感器300在其中以引线图案(即线圈图案301)绘制作为其检测部分的线圈的状态下形成在显影装置的侧表面内。调色剂浓度检测传感器300形成在显影剂容器141的在搅拌腔室141b侧上的侧壁上。此外，至少线圈图案301相对于显影剂进给方向布置在搅拌腔室141b的中心的上游的一侧上，并且相对于显影剂进给方向布置在供应开口147和用于将显影剂从显影腔室141a发送到搅拌腔室141b的连通部分142b的下游的一侧上。此外，搅拌腔室141b中的进给螺杆144b包括围绕旋转轴的螺旋叶片以用于进给显影剂，但是在与线圈图案301相对的位置处，通过切掉该叶片形成相对于径向方向从旋转轴向外突出的肋。由此，增强了线圈图案301附近的显影剂的搅拌特性。

顺便提及，稍后将描述调色剂浓度检测传感器300的详细描述。

在此类显影装置14a中，当通过进给螺杆144a和144b搅拌和进给显影剂容器141中的显影剂时，调色剂被静电吸引到作为磁性材料的载体上。通过来自未示出的磁体的磁力将其上沉积有调色剂的该载体承载在显影套筒143上，并且将静电潜像显影成调色剂图像，从而仅消耗调色剂。

[调色剂浓度检测传感器]

调色剂浓度检测传感器300包括由图2中的虚线包围的组成元件。也就是说，调色剂浓度检测传感器300包括构成谐振电路320的其中电感取决于调色剂浓度变化的线圈图案301，并且包括与线圈图案301协作构成谐振电路320的电路部分(驱动电路)321。电路部分321包括谐振电路320的除线圈图案301和连接这些部分的引线图案之外的部分，并且布置在显影剂容器141的侧表面的外部。

调色剂浓度检测传感器300可与设置在设备主组件的背表面上的触点500接触，并且从显影剂供应控制器400经由设置在显影装置14a相对于纵向方向的端部部分的触点310供应5V电压和接地电压(GND)。由调节器308将所提供的5V电压转换成2.5V电压。线圈图案301、电容器302、303和304、电阻器305和306以及晶体管307形成科尔皮兹型振荡电路。

该振荡电路在2.5V的电压左右以预定幅度振荡信号。也就是说，振荡电路包括由线圈图案301和包括电容器302、303和304的电路部分321构成的谐振电路(LC振荡电路)，并且振荡用于检测显影剂容器141中的调色剂浓度的信号(振荡信号)。振荡信号由逆变器309二进制化，并且经由触点310和500作为矩形脉冲输出到显影剂供应控制器400。在本实施例中，从与线圈图案301连接的连接部位到触点310的部分构成电路部分321，所述部分包括电容器302、303和304、电阻器305和306、晶体管307、调节器308、逆变器309以及连接这些部分的引线。此外，电路部分321和线圈图案301构成谐振电路320。

在电路的周边不存在磁性材料的情况下，当线圈图案301的电感为L并且电容器302、303和304的电容为C时，由以下公式表示该谐振电路301的谐振周期T。

显影剂中的载体是磁性材料，并且当显影剂的相对磁导率为μs时，线圈检测到显影剂时的电感从L变为μsL。由以下公式表示此时的谐振周期T。

关于积聚在显影装置14中的显影剂，当显影剂中的调色剂通过经由调色剂显影静电潜像而消耗时，作为磁性材料的载体的量相对变大，并且因此，关于显影剂的相对磁导率变高，使得谐振周期T变长。另一方面，当通过从料斗200供应调色剂比率非常高的显影剂来增加显影剂中调色剂的量时，作为磁性材料的载体的量相对变少，并且因此，关于显影剂的相对磁导率变低，使得谐振周期T变短。

通过周期计数器401用周期比二进制脉冲短的时钟对来自调色剂浓度检测传感器300的周期T变化的二进制脉冲进行计数。周期计数器401将计数值暂时存储在周期计数值寄存器中，并且然后将存储在周期计数值寄存器中的计数数据输出到供应判断部分402。

然后，在从周期计数器401输入的计数数据大于显影剂供应判断水平的情况下，供应判断部分402判断出显影剂中的载体浓度由于调色剂的消耗而变高。然后，经由马达207旋转螺杆206，使得从料斗200供应调色剂浓度高的显影剂。

在本实施例中，关于调色剂浓度检测传感器300，至少线圈图案301通过金属膜(例如铜箔)与显影剂容器141一体形成，使得线圈图案301定位在显影剂容器141的内壁表面141c上。具体地，如下文描述的图3所示，线圈图案301布置在显影剂容器141的内壁表面141c上，并且如稍后描述的图6所示，电路部分321布置在显影剂容器141的外壁表面141d上。

[线圈图案]

接下来，将描述在显影剂容器141的壁表面的内侧上形成具有线圈形状的铜膜图案作为线圈图案301的方法。图3是示出作为调色剂浓度检测传感器300的检测部分的线圈图案301作为铜箔图案形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的状态的透视图。

谐振电路部分的除了线圈图案301之外的结构(即电路部分321)以此形式安装，使得电路部分321通过形成在显影装置14的壁表面外部的铜箔图案连接。此外，电路部分321经由通孔600和601连接到线圈图案301。

这里，上述线圈图案301和电路部分321由金属膜与由树脂材料制成的显影剂容器141一体形成。也就是说，通过称为MID的构造方法形成线圈图案301和电路部分321中的铜箔图案。MID是“模塑互连器件”的缩写，并且能够在树脂外壳上模制电路布线作为传统印刷板的替代品。

这种构造技术不仅能够使布线合理化，而且能够使电子装置部件等小型化和表面模制。例如，通过将MID布置在装置的间隙中，可以提高集成密度。MID应用于半导体(例如发光二极管(LED))封装、三维印刷电路板、用于移动电话的天线部件等。

MID的制造方法大致分为“一次注射模制方法”和“二次注射模制方法”。在一次注射模制方法中，通过注射模制使用电镀级树脂材料制备模制产品，并且模制产品在其整个表面上进行粗糙化，并且之后，添加催化剂，并且然后，形成镀铜膜。然后，在镀铜膜上施加抗蚀剂，并且通过光刻形成电路。作为电路形成方法，存在使用抗蚀剂的减成法、使用抗镀剂的半加成法和类似方法。

在一次注射模制方法中，在对抗蚀剂膜的曝光步骤中，抗蚀剂膜暴露于平行光，并且因此，难以在垂直表面上形成电路。即使在采用其中模制使得掩模的形状与模制产品的形状相匹配的方法时，也会出现问题使得可模制的掩模形状受到限制，并且掩模形状限制为能够被曝光光束均匀照射的掩模形状。因此，一次注射模制方法形成导电电路的自由度较低。此外，在一次注射模制方法中，通过蚀刻形成电路，并且因此，难以使导体的厚度变大。

二次注射模制方法是通过使用由易镀树脂材料和难镀树脂材料组成的两种树脂材料进行二次注射模制来制备一体模制产品，然后通过全加成法形成电路的方法。具体地，对易镀树脂材料进行注射模制，从而制备初级模制产品，并且将催化剂施加到初级模制产品的表面。或者，通过预先对含有催化剂的易镀树脂材料进行注射模制来制备初级模制产品。然后，在除了其中应当形成初级模制产品的电路的部分之外的部分的整个表面上，通过注射模制制备难镀树脂材料，从而形成包括涂覆有难镀树脂材料的层的二级模制产品。涂覆有难镀树脂材料的层在镀覆过程中起到抗镀剂的作用。最后，初级模制产品的表面的其中应该形成电路的部分通过全加成法进行镀覆。

根据二次注射模制方法，电路也可以容易地形成在垂直表面上，并且因此，可以容易地进行在一次注射模制方法中不可能或难以实现的三维电路模制。在二次注射模制方法中，由于使用全加成法，导体的厚度也可以比使用蚀刻的一次注射模制方法中形成的大，从而可以制备可允许电流更大的电路部分。

本实施例中的线圈图案301和电路部分321的形成方法可以是一次注射模制方法和两次注射模制方法中的任一种。此外，线圈图案301和电路部分321通过例如MID的构造方法形成在具有预定形状的树脂部件中，并且然后也可以与显影剂容器141的另一部分一体地制备。在这种情况下，树脂部件的其中形成线圈图案301的表面构成显影剂容器141的内壁表面141c。顺便提及，线圈图案301和电路部分321也可以通过MID的构造方法直接形成在显影剂容器141上。此外，也可以使用修改的示例，其中显影剂容器141的具有形成线圈图案301的树脂部件图案的表面的部分和显影剂容器141的另一部分分别经受树脂模制成单独的部件，并且此后，这些模制部件通过焊接等彼此连接，并且成品为显影剂容器141。

图4的部分(a)和(b)分别是比较示例和本实施例(第一实施例)中的调色剂浓度检测传感器300的邻近检测范围中的显影装置的剖视图。此外，图5是相对值特性图，其中将取决于谐振电路的线圈图案301和要检测的磁性材料物体之间的距离特性的谐振周期的波动表示为灵敏度。

如图4的部分(a)所示，在比较示例的构造中，线圈图案301和电路部分321形成在印刷板上的调色剂浓度检测传感器800设置在显影剂容器141的外壁表面141d上。在此比较示例中，线圈图案301形成在外壁表面141d上，并且因此，通过显影剂容器141的树脂壁检测显影剂(与显影剂容器141中的显影剂处于非接触状态)。为此原因，线圈图案301以例如大约2mm的距离检测显影剂，该距离对应于显影剂容器141的壁厚。

这里，从图5明显可看出，在待检测物体(在这种情况下是显影剂)和线圈图案301之间的距离为2mm的情况下，与待检测物体和线圈图案301之间的距离为0mm(即，在线圈图案301和显影剂之间的接触状态下)的情况相比，灵敏度降低了80％。也就是说，检测灵敏度随着线圈图案301和作为待检测物体的显影剂之间的距离增加而降低。由此，相对于调色剂浓度的变化，谐振电路320的LC谐振的每个(一个)周期的变化变得迟缓。为此原因，在线圈图案301设置在显影剂容器141的外壁表面141d上的情况下，应当理解，不容易以高灵敏度检测到显影剂。

顺便提及，为了提高检测调色剂浓度的分辨率，也可以考虑增加待检测物体的LC谐振循环周期的数量以延长检测测量周期，但是在这种情况下，时间检测率降低。也就是说，确定直到出检测结果的时间会增加。此外，当显影剂容器141的壁由于环境温度的影响而膨胀时，线圈图案301和显影剂之间的距离波动。为此原因，在线圈图案301设置在显影剂容器141的外壁表面141d上的情况下，由于环境温度导致的显影剂容器141的壁的膨胀对调色剂浓度的检测结果有影响。

另一方面，在本实施例中，如图4的部分(b)所示，线圈图案301形成在显影剂容器141的内壁表面141c上。为此原因，线圈图案301能够在不穿过显影剂容器141的树脂壁的情况下检测显影剂(与显影剂容器中的显影剂处于接触状态)。因此，如图5所示，在距离为0mm的位置处，可以以良好的灵敏度检测显影剂中载体比率的波动，即调色剂浓度的变化。此外，即使在显影剂容器141的壁由于环境温度的影响而膨胀时，与显影剂的距离关系也不会改变，使得环境温度对检测结果没有影响。

此外，还可以考虑其上形成有线圈图案301的板设置在显影剂容器141的内壁表面141c上。在这种情况下，线圈图案301可以与显影剂接触，并且因此，与线圈图案301设置在外壁表面141d上的情况相比，可以提高检测灵敏度。然而，当板安装在显影剂容器141的内壁表面141c上时，出现安装公差，并且因此，存在线圈图案301的位置偏离期望位置并且影响检测精度的可能性。

例如，在采用凹陷部分形成在显影剂容器141的内壁表面141c上并且线圈图案301形成在其上的板安装在凹陷部分中的构造的情况下，存在线圈图案301的位置由于公差而在凹陷部分中偏离的可能性。例如，当线圈图案301设置成定位在与除了凹陷部分之外的内壁表面141c基本齐平的平坦表面上时，线圈图案301可以设置在显影剂流动的位置处。然而，在线圈图案301相对于该平坦表面定位在凹陷部分内部的情况下，显影剂滞留在线圈图案301附近的凹陷部分中，使得不容易检测到调色剂浓度的变化。此外，即使线圈图案301可以布置在上述相同的平坦表面上，在凹陷部分的内壁和板之间也存在允许安装板的间隙，并且因此，显影剂进入该间隙。然后，显影剂不流动并且容易连续地停滞在该间隙中，使得存在显影剂影响通过线圈图案301检测调色剂浓度的倾向。

另一方面，在线圈图案301安装在其上的板安装在显影剂容器141的内壁表面141c上而没有在内壁表面141c上设置凹陷部分的情况下，由于公差，存在与进给螺杆的距离发生改变的可能性。

例如，在布置调色剂浓度检测传感器的位置处，在一些情况下，设置用于搅拌的肋而不是进给螺杆的螺杆部分。线圈图案301设置在显影剂尽可能多地流动的位置处，使得提高了对调色剂浓度变化的检测灵敏度，并且因此，线圈图案301可以优选地在线圈图案301不接触用于搅拌的肋的位置处尽可能地靠近肋布置。然而，当考虑到板到显影剂容器141的内壁表面141c的安装公差时，板在设计上不容易靠近肋设置，并且因此，板远离肋布置。然后，线圈图案301倾向于布置在显影剂流动性低的地方，使得不容易提高检测灵敏度。

另一方面，如在本实施例中，在线圈图案301通过MID的构造方法形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的构造的情况下，不需要考虑如上所述的安装公差。为此原因，在显影剂流动的适当位置，线圈图案301可以布置成使得与显影剂的距离变得基本上为0。因此，根据本实施例的构造，可以提高调色剂浓度的检测精度。

此外，传统上，存在如下构造，其中调色剂浓度检测传感器设置为单独的构件，并且传感器检测部分经由穿透部分从显影剂容器的外壁侧暴露到内壁侧，并且除检测部分之外的电路部分或类似部分容纳在箱中且布置在外壁侧上。此外，在这种构造的情况下，如上所述，存在出现安装公差或者显影剂容器由于环境温度而膨胀影响检测精度的可能性。

此外，在这种构造的情况下，用于防止干扰相邻成像部分的传感器的安装位置受到限制。也就是说，相邻成像部分之间的间隔变窄以用于减小设备的尺寸。此外，传感器检测表面期望布置在显影剂流动性较好的地方，并且因此，传感器检测表面可以优选地布置在显影剂容器的侧壁上而不是底部上。这是因为显影剂容器的底部附近的显影剂由于其自重而趋于停滞，并且因此流动性低于显影剂容器的侧壁附近的显影剂。然而，在传统的调色剂浓度检测传感器的情况下，存在在外壁侧上突出的部分，并且因此当调色剂浓度检测传感器设置在侧壁上时，调色剂浓度检测传感器可能会干扰相邻的成像部分。为此原因，传感器布置在侧壁和底部之间的拐角处(例如，倾斜45°的位置处)，由此不仅防止了干扰相邻的成像部分，而且传感器检测表面布置在流动能力较好的位置处。

另一方面，在本实施例的情况下，线圈图案301通过MID的构造方法与显影剂容器141的内壁表面141c一体形成。为此原因，与传统构造不同，自由度不受限制，使得例如线圈图案301可以布置在容器的侧壁的流动性较好的位置处。此时，关于电路部分321，即使采用电路部分321单独形成在板上并且板安装在显影剂容器141上的构造，到电路部分321的布线通过MID的构造方法形成，并且可以布置在布线不容易干扰与电路部分321邻近的成像部分的位置处。此外，如下所述，当电路部分321也与显影剂容器141一体形成时，不管与相邻成像部分的距离如何，电路部分321也可以布置在自由位置处，使得进一步提高了设计的自由度。

[电路部分]

接下来，将使用图6描述电路部分321。图6是示出作为除了调色剂浓度检测传感器300的线圈图案301之外的电路构造的电路部分321形成在显影装置14a的壁表面的外侧上的状态的透视图。如上所述，电路部分321布置在显影剂容器141的外壁表面141d上。

经由通孔600和601建立到形成在壁表面内侧的线圈图案301的连接。为了防止显影剂经由通孔600和601从显影剂容器141的内部向外部泄漏，优选地通过密封构件封闭通孔600和601。

图中用附图标记或符号表示的芯片部件与图2中用附图标记或符号表示的芯片部件相同。从端部部分触点310提供5V线和GND线，并且取决于检测结果的谐振信号的二进制化脉冲信号被发送到端部部分触点310。类似于线圈图案301，形成电路部分321的图案由MID形成。因此，电路形成在壁表面的外侧上，并且能够防止由于作为磁性材料的载体而导致的短路。

<第二实施例>

将使用图7至图8的部分(d)来描述第二实施例。在上述第一实施例中，描述了电路部分321布置在显影剂容器141的外壁表面141d上的构造。另一方面，在本实施例中，电路部分321布置在显影剂容器141的内壁表面141c上。其他构造和操作类似于上述第一实施例中的构造和操作，并且因此，类似的组成元件由相同的附图标记或符号表示，并且将从图示和描述中省略或者将简要地描述。在下文中，将主要描述与第一实施例不同的点。图7和图8的部分(a)和(d)是各自示出作为除了调色剂浓度检测传感器的线圈图案301之外的电路构造的电路部分321形成在显影装置14a的壁表面的内侧上的状态的透视图。由图7和图8的部分(a)至(d)中的箭头表示显影装置中显影剂由未示出的进给螺杆144b进给的方向。顺便提及，图7示出了本实施例的参考示例中线圈图案301和电路部分321之间的位置关系，并且图8的部分(a)至(d)各自分别示出了本实施例的第一至第四示例中线圈图案301和电路部分321之间的位置关系。

经由通孔600和601以及布线图案602建立壁表面的内侧上线圈图案301和电路部分321之间的连接。布线图案602通过使布线一次穿过外壁侧来连接绕线型线圈图案301的一个端部部分(在每个图的示例中的内侧)和电路部分321。绕线型线圈图案301的另一端部部分(在每个图的示例中的外侧)沿着显影剂容器141的内壁表面141c连接。

图中用附图标记或符号表示的芯片部件与图2中用附图标记或符号表示的芯片部件相同。从端部部分触点310提供5V线和GND线，并且取决于检测结果的谐振信号的二进制化脉冲信号被发送到端部部分触点310。类似于线圈图案301，形成电路部分321的图案由MID形成。

关于根据图7的参考示例的调色剂浓度检测传感器800A，电路部分321相对于进给螺杆144b的显影剂进给方向布置在线圈图案301的上游。在这种情况下，由于构成电路部分321的各个组成部件的凹凸不平，如图7中的波形箭头所示，在显影剂的流动中产生紊乱。当处于这种状态的显影剂通过线圈图案301的附近时，在线圈图案301的附近出现显影剂的稀疏/密集，使得不容易进行稳定的调色剂浓度检测。为此原因，在本实施例中，如图8的部分(a)至(d)中的每一个所示布置电路部分321。

首先，关于根据图8的部分(a)的第一示例的调色剂浓度检测传感器300A，电路部分321相对于进给螺杆144b的显影剂进给方向布置在线圈图案301的下游。在这种情况下，可以进行稳定的调色剂浓度检测，而不会扰乱线圈图案301附近的显影剂流动。

接下来，关于根据图8的部分(b)的第二示例的调色剂浓度检测传感器300B，在沿进给螺杆144b的显影剂进给方向观察调色剂浓度检测传感器300B的情况下，电路部分321布置在偏离线圈图案301的位置(显影剂容器141的内壁表面141c的侧壁部分)处。在图8的部分(b)中，线圈图案301布置在电路部分321相对于垂直于显影剂进给方向的方向(横向方向)邻近线圈图案301的位置处。此外，在这种情况下，可以进行稳定的调色剂浓度检测，而不会扰乱线圈图案301附近的显影剂流动。

接下来，同样，关于根据图8的部分(c)的第三示例的调色剂浓度检测传感器300C，在沿进给螺杆144b的显影剂进给方向观察调色剂浓度检测传感器300B的情况下，电路部分321布置在偏离线圈图案301的位置(显影剂容器141的内壁表面141c的侧壁部分)处。然而，电路部分321相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的上游。也就是说，电路部分321相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的上游，并且位于横向位置。在这种情况下，可以进行稳定的调色剂浓度检测，而不会扰乱线圈图案301附近的显影剂流动，因为线圈图案301的位置相对于被电路部分321扰乱的显影剂流动(图中的波浪线(箭头))在横向方向上偏移。

此外，同样，关于根据图8的部分(d)的第四示例的调色剂浓度检测传感器300D，在沿进给螺杆144b的显影剂进给方向观察调色剂浓度检测传感器300B的情况下，电路部分321布置在偏离线圈图案301的位置(显影剂容器141的内壁表面141c的侧壁部分)处。然而，电路部分321相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的下游。也就是说，电路部分321相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的下游，并且位于横向位置。此外，在这种情况下，可以进行稳定的调色剂浓度检测，而不会扰乱线圈图案301附近的显影剂流动。

因此，在本实施例中，电路部分321相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的下游、在横向方向上偏离的位置处、相对于显影剂进给方向布置在线圈图案301的上游并且位于横向位置处、以及相对于显影剂进给方向布置在线圈图案的下游并且位于横向位置处。为此原因，即使当电路部分321布置在显影剂容器141的内壁表面141c上时，也能够通过抑制电路部分321处的显影剂流动的紊乱对调色剂浓度检测的影响来执行稳定的调色剂浓度检测。

然而，电路部分321和线圈图案301形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的构造不限于上述构造。也就是说，当从电路部分321布置在线圈图案301附近的显影剂流动不被扰乱的位置处的观点来看设置的调色剂浓度检测传感器时，电路部分321和线圈图案301的布置不限于图8的部分(a)至(d)的布置。

在上述第一实施例中，电路部分321布置在显影剂容器141的外壁表面141d上，并且因此，需要显影剂容器141设置有通孔600和601以用于连接电路部分321和线圈图案301。另一方面，在第二实施例中，电路部分321设置在显影剂容器141的内壁表面141c上，并且因此，不需要显影剂容器141设置有用于连接电路部分321和线圈图案301的通孔600和601。因此，第二实施例比第一实施例更为有利之处在于在第二实施例中不需要考虑通孔600和601由密封构件封闭以便防止显影剂经由通孔600和601从显影剂容器141的内部泄漏到外部。

另一方面，在第二实施例中，电路部分321布置在显影剂容器141的内壁表面141c上，并且因此，需要相对于线圈图案301布置电路部分321使得抑制电路部分处显影剂的流动的紊乱的影响。另一方面，在第一实施例中，电路部分321布置在显影剂容器141的外壁表面141d上，并且因此，在电路部分321处本来就不会出现显影剂的流动的紊乱。因此，第一实施例比第二实施例更为有利之处在于在第一实施例中不需要考虑抑制当电路部分321相对于线圈图案301布置时电路部分321处显影剂的流动的紊乱的影响。

<第三实施例>

将使用图9至图11描述第三实施例。在本实施例中，提供了用于覆盖(遮盖)形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的线圈图案301的表面的保护构件700和700A。其他构造和操作类似于上述第一实施例中的构造和操作，并且因此，类似的组成元件由相同的附图标记或符号表示，并且将从图示和描述中省略或者将简要地描述。在下文中，将主要描述与第一实施例不同的点。

在调色剂浓度检测传感器的线圈图案301形成在显影装置14a的壁表面内侧的情况下，优选地线圈图案301和显影剂容器141中的显影剂彼此绝缘。

也就是说，在线圈图案301形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的情况下，从线圈导致短路和防止线圈图案301和内壁的另一部分之间的带电率不同的两个观点来看，线圈图案301可以优选地与显影剂绝缘。

因此，在本实施例中，线圈图案301形成在显影剂容器141的内壁表面141c上，并且提供保护构件700和700A，所述保护构件是用于覆盖(遮盖)线圈图案301的表面和用于绝缘线圈图案301的覆盖(遮盖)构件。从上述两个观点来看，保护构件700和700A中的每一个的表面电阻值可以优选为500Ω或更大。

图9和图10示出了本实施例的第一示例，并且图11示出了本实施例的第二示例。首先，类似于图3，图9是示出作为调色剂浓度检测传感器300的检测部分的线圈图案301作为铜箔图案形成在显影剂容器141的壁表面的内侧上的状态的透视图。与图3的不同之处在于，在本示例中，保护构件700形成为使得遮盖线圈图案301以及通孔600和601。顺便提及，在除了线圈图案301之外的电路部分321的结构形成在壁表面的内侧上的情况下，保护构件700形成为使得遮盖除了线圈图案301之外的电路部分321的结构。

在本实施例的第一示例中，使用片材状构件作为保护构件700。将使用图10描述片材状保护构件700的形成方法。图10是示出如下情况下的剖视图的示意图，其中沿着X-X平面切割图9中的线圈图案301安装在显影剂容器141的壁表面的内侧上的区域。在图10中，线圈图案301和通孔600和601形成在显影剂容器141的内壁表面141c上和其中的区域被表示为安装区域701。

调色剂浓度检测传感器的灵敏度随着谐振电路的线圈图案301和要检测的磁性材料物体之间的距离变大而降低，使得即使在厚度最大的部分处，保护构件700的厚度d也设定为d<2mm。

此外，通过在聚氨酯片材的背表面上施加片材形状的粘合剂形成保护构件700。至于聚氨酯片材，该片材可以形成为200至300μm的较小厚度。为此原因，即使当线圈图案301遮盖有保护构件700时，线圈图案301和待检测的磁性材料物体之间的距离也不会形成为达到2mm或更大，使得能够以高灵敏度地检测调色剂浓度。顺便提及，作为保护构件700，除了聚氨酯片材之外，还可以使用弹性优异的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片材等。

此外，除了贴附片材之外，还可以通过以片材形状施加和固化液体或膏状施加材料(例如，合成橡胶粘合剂)来形成保护构件700。也就是说，在在保护构件700形成在显影剂容器141的内壁表面141c上的区域中平坦度低并且保护构件700容易剥离的情况下，也可以以片材形状施加并固化液体或膏状施加材料。由此，即使在平坦度低的区域中，也可容易地形成保护构件700。

通过使用根据第一示例的保护构件700，如图4的部分(b)所示，线圈图案301经由保护构件700接触显影装置中的显影剂。由此，如图5所示，在0mm距离附近的地方，能够以良好的灵敏度检测显影剂中载体比率的波动。

接下来，在本实施例的第二示例中，使用板状构件作为保护构件700A。在此第二示例中，不同于第一示例，板状保护构件700A接合在显影剂容器141的内壁表面141c上形成的凹陷部分702中，如图11所示。也就是说，在第二示例中，线圈图案301形成在凹陷部分702的底部上，该凹陷部分702的开口由板状保护构件700A覆盖。顺便提及，在除了线圈图案301之外的电路部分321的结构形成在显影剂容器141的壁表面的内侧的情况下，保护构件700A形成为使得也覆盖除了线圈图案301之外的电路部分321的结构。

图11是与图10类似地沿图9中的X-X平面切割安装线圈图案301的区域的情况下的剖视图，并且安装区域701A是形成线圈图案301和通孔600和601的区域。在第二示例中，凹陷部分702形成在安装区域701A内，并且保护构件700A容纳在该凹陷部分702中。换句话说，线圈图案301形成在凹陷部分702的底部上，并且保护构件700A接合在凹陷部分702中以覆盖该线圈图案301。在本实施例的情况下，凹陷部分702的底部构成显影剂容器141的内壁表面141c的一部分。

作为保护构件700A，能够采用通过将例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)合成树脂、ABS/PC(聚碳酸酯)等高硬度树脂材料形成为板状形状而制备的构件。此外，保护构件700A形成为与凹陷部分702的开口的形状相符合，并且无间隙地接合在凹陷部分702中。保护构件700A布置成使得保护构件700A的表面和显影剂容器141的内壁表面141c彼此相邻的部分构成基本(相同)平坦的表面，或者这些表面彼此平滑连续。顺便提及，优选地，保护构件700A的表面不从显影剂容器141的内壁表面141c的相邻部分凹陷。这是因为在保护构件700A的表面和显影剂容器141的内壁表面141c的相邻部分之间存在台阶部分的情况下，在台阶部分处阻止显影剂的流动，并且因此有可能导致电路部分321处的显影剂的流动的紊乱。

此外，在第二示例中，保护构件700A和安装区域701A之间形成的间隙填充有膏状材料(例如，合成橡胶粘合剂等)。保护构件700A和凹陷部分702形成为使得即使在最厚的部分处，保护构件700A的表面和安装区域701的表面(凹陷部分702的底部)之间的距离d'也变为d'<2mm。

在第二示例的情况下，ABS树脂或ABS/PC是也在显影剂容器141的内壁表面141c上使用的材料，并且在保护构件700A上及其周边区域的带电率相同，并且因此，树脂在调色剂的流动性方面是优异的。

在第二示例的此种情况下，通过提供保护构件700A，能够抑制由于线圈图案301的凹凸不平或载体在线圈上的沉积对显影剂流动的阻碍而导致的检测精度的降低。其结果是，能够以良好的灵敏度检测显影装置中显影剂中载体比率的波动。

<第四实施例>

将使用图12的部分(a)至图13的部分(c)来描述第四实施例。在本实施例中，在显影剂容器141的内壁表面141c中形成线圈图案301的部分从另一部分突出。其他构造和操作类似于上述第一实施例中的构造和操作，并且因此，类似的组成元件由相同的附图标记或符号表示，并且将从图示和描述中省略或者将简要地描述。在下文中，将主要描述与第一实施例不同的点。

为了在调色剂浓度检测传感器300中准确地检测显影剂容器141中的调色剂浓度，优选地显影剂充分填充在线圈图案301的检测区域中。为此原因，如图12的部分(a)所示，在容纳在线圈图案301的检测区域中的显影剂的量不足的情况下，不能准确地检测调色剂浓度。因此，如图12的部分(b)所示，将考虑容纳在显影剂容器141中的显影剂的量的增加。在这种情况下，显影剂总是充分地填充在线圈图案301的检测区域中，并且因此，容易准确地检测调色剂浓度。然而，当显影剂容器141中的显影剂的量增加时，即使在进行成像时也需要花费时间直到显影剂的量减少到应该供应显影剂的量，使得显影剂停滞在显影剂容器141中的时间增加。其结果是，显影剂容易劣化，使得容易导致图像质量下降。

另一方面，如图12的部分(c)所示，将考虑显影剂的量没有增加并且线圈图案301布置在显影剂容器141的底部上的情况。在这种情况下，可以形成显影剂充分填充在线圈图案301的检测区域中的状态。然而，流动性低的显影剂沉积在显影剂容器141的底部上。这是因为显影剂容器141的底部附近的显影剂由于其自重而趋于停滞。为此原因，原本应该检测的成像所消耗的显影剂的调色剂浓度不能准确检测。

因此，在本实施例中，如图12的部分(d)所示，为了检测由成像消耗的并且流动性高的显影剂，线圈图案301布置在显影剂表面附近。此外，形成有线圈图案301的一部分从另一部分突出。也就是说，显影剂容器141的内壁表面141c的一部分形成在朝向内部突出的突出部分(突起部分)311中，并且线圈图案301形成在该突出部分311处。显影剂进给通道在形成有线圈图案301的区域中比在另一区域中形成为更窄。也就是说，当在垂直于进给螺杆144的显影剂进给方向(旋转轴线方向)的横截面中观察显影剂容器141时，在形成有线圈图案301的区域中的显影剂进给通道的横截面面积小于在相对于进给螺杆144b的显影剂进给方向位于所述区域上游的区域中的显影剂进给通道的横截面面积。

由此，即使当显影剂表面由于成像消耗显影剂而降低时，显影剂也被进给使得上升到形成有线圈图案301的突出部分311，从而可以形成在线圈图案301的检测区域中填充有足够的显影剂的状态。由此，可以准确地检测流动性高的显影剂的调色剂浓度。

在本实施例中，形成有线圈图案301的突出部分311的形状是如图13的部分(a)所示的形状。也就是说，突出部分311的顶表面是平坦表面，并且经由平滑的倾斜部分312与相邻部分连续。该倾斜部分312具有倾斜角度，使得在该倾斜部分312的周边进给的显影剂不会被阻挡。此外，整个线圈图案301形成在突出部分311的平坦表面部分处。

然而，突出部分311的形状不限于上述形状。例如，如图13的部分(b)所示，只有线圈图案301的中心部分形成在突出部分311A的平坦表面部分处，并且线圈图案301的另一部分(区域)形成在倾斜部分312A处。此外，如图13的部分(c)所示，整个突出部分311B形成为曲面形状，并且整个线圈图案301可以具有使得线圈图案301形成为曲面形状的结构。即使当形状是除上述提及的形状之外的形状时，如果能够在确保显影剂流动性的同时准确地检测调色剂浓度，则形状不限于此。

此外，在图13的部分(a)所示的结构中，突出部分311的形成有线圈图案301的平坦表面部分也可以相对于显影剂进给方向朝向上游侧倾斜。由此，进给的显影剂有效地流过形成有线圈图案301的部分，并且因此，可以进一步提高检测精度。

<其他实施例>

在上述实施例中，描述了线圈图案301和电路部分321由金属膜与显影剂容器141一体形成的示例，即通过MID的构造方法形成的示例。然而，本发明可以仅要求至少线圈图案301通过MID的构造方法与显影剂容器141一体形成，并且关于电路部分321，电路部分321单独形成在板或片材材料上，并且然后板等也可以安装在显影剂容器141的内壁或外壁上。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有此类变型和等同的结构和功能。