JP2020134621A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度検出手段の濃度検知面近傍での現像剤の撹拌力を強くして、トナー濃度の検出精度を高める。【解決手段】現像装置は、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像槽内に配置され、回転軸ＫＺの外周に螺旋羽根ＦＮを設けた搬送部材７０と、前記現像糟の前記回転軸ＫＺの軸線方向に沿う内壁に前記現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知面を有する濃度検出手段とを備える。前記濃度検知面に対向する位置には撹拌部材５５が設けられ、該撹拌部材５５は、前記螺旋羽根ＦＮが前記回転軸ＫＺに対して成す傾斜角度θ２とは異なる傾斜角度θ１で傾斜している。【選択図】図７

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関し、特に、トナーを含む現像剤を使用し、その現像剤のトナー濃度を検出するセンサを備えた構成に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置が知られており、このような画像形成装置では、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を使用した現像装置が適用される場合がある。この現像装置では、現像剤を収容する現像槽内に搬送スクリューを配置し、その回転軸の外周の螺旋羽根を回転させて、現像槽内の現像剤を撹拌しながら回転軸の軸線方向に搬送循環させている。そして、現像槽の内壁にトナー濃度センサの濃度検知面を臨ませて、現像剤のトナー濃度を検出する構成としている。

トナー濃度センサの濃度検出を精度良く行うために、特許文献１及び特許文献２の技術が知られている。特許文献１では、搬送スクリューにおいて、トナー濃度センサの濃度検知面に対向する位置に、弾性体シートよりなる撹拌部材を配置して、搬送スクリューの回転時に弾性体シートで濃度検知面を摺擦することにより、濃度検知面上の現像剤を除去している。

また、特許文献２では、搬送スクリューにおけるトナー濃度センサの周辺位置に撹拌部材を設け、この撹拌部材を、搬送スクリューの回転軸の軸線方向に延びるよう配置すると共に、この撹拌部材におけるトナー濃度センサの濃度検知面に対向する部位を切欠いて、その切欠き部にトナー濃度センサの濃度検知面を入り込ませる構成としている。

特許第５１２４３１６号公報 特開２００２−３０４０５０号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、濃度検知面上の現像剤を除去できるが、弾性体シートで濃度検知面を摺擦するため、弾性体シートの摩耗による劣化が危惧され、ランニング時間の増加と共に不具合が発生する可能性が高くなる欠点がある。

また、特許文献２記載の技術では、切欠き部とトナー濃度センサの濃度検知面との間に離隔が存在して、切欠き部の内面が濃度検知面と摺擦しない構造であるが、切欠き部が搬送スクリューの回転軸の軸線方向に延びる構成では、トナー濃度センサの濃度検知面近傍での現像剤の撹拌力が周囲に対して弱くなり、トナー濃度の検出精度がさほど良くないという欠点がある。また、特許文献２では、変形例として、前記切欠き部に薄肉シートを追加して、搬送スクリューの回転時に該薄肉シートで濃度検知面を摺擦する構成を採用しているが、この構成では、トナー濃度の検出精度は向上するものの、前記特許文献１と同様に、薄肉シートの摩耗による劣化が危惧される欠点がある。

本発明は、搬送スクリューのトナー濃度センサ近傍の位置に撹拌部材を設ける場合に、撹拌部材で濃度検知面を摺擦することなく、トナー濃度センサでトナー濃度を一層精度良く検知して、センサ感度を高めた現像装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明に係る現像装置は、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像槽内に配置され、回転軸の外周に螺旋羽根を設けた搬送部材と、前記現像糟の前記回転軸の軸線方向に沿う内壁に前記現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知面を有する濃度検出手段とを備えた現像装置であって、前記搬送部材の前記回転軸には、前記濃度検知面に対向する位置に、前記螺旋羽根が前記回転軸に対して成す傾斜角度とは異なる傾斜角度で傾斜する撹拌部材が設けられていることを特徴としている。

また、本発明に係る現像装置では、前記撹拌部材が前記回転軸に対して成す傾斜角度θ１は、前記螺旋羽根の前記傾斜角度θ２よりも小さい角度（θ１くθ２）に設定されていることを特徴とする。

本発明によると、撹拌部材の傾斜角度θ１が、螺旋羽根の傾斜角度θ２とは異なり、特に、θ１くθ２の傾斜角度に設定されていて、該撹拌部材によって濃度検出手段の濃度検知面近傍での現像剤の撹拌力を強めることができるので、撹拌部材を濃度検知面から離隔した状態としながら、トナー濃度を濃度検出手段で一層精度良く検出することが可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。 上面視した状態での現像装置の断面を示す上面断面図である。 図２の矢符Ａ−Ａでの断面を示す側面断面図である。 同現像装置において、第２スクリューを取外してトナー濃度センサの濃度検知面の配置位置を示す上面断面図である。 同第２スクリューの全体構成を示す斜視図である。 図３の矢符Ｂ−Ｂでの断面を示す縦断面図である。 同第２スクリューの要部を拡大した拡大斜視図である。 同トナー濃度センサのトナー濃度に対するセンサ出力特性を示す図である。 同第２スクリューの螺旋羽根の切欠き部の端面とリブ部材の端面との隣接部を拡大した拡大斜視図である。 斜め上方から見た状態での第２スクリューのリブ部材周りを拡大した斜め上方斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙トレイ１８、排紙トレイ１９、及び用紙搬送経路Ｓを備える構成とされており、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色及び単色の画像を形成する。

画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、クリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

感光体ドラム１３は、画像形成装置１の略中央に配置されている。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置１４は、現像及び画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去及び回収する。尚、現像装置１２の構造については、後述する図２及び図３を参照して、詳細に説明する。

中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、及び中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。尚、中間転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。

中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、及び中間転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架して、中間転写ベルト２１の表面を所定方向（図中矢符Ｃ方向）に移動させるように構成されている。

中間転写ベルト２１は、矢符Ｃの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去及び回収され、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。

画像形成装置１は、転写ローラ２６ａを含む２次転写装置２６を更に備えている。転写ローラ２６ａは、中間転写ベルト２１との間にニップ域が形成されており、用紙搬送経路Ｓを通じて搬送されて来た用紙をニップ域に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。

給紙トレイ１８は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成装置１の上側に設けられており、画像形成済みの用紙を載置するためのトレイである。

用紙搬送経路Ｓは、Ｓ字状に設けられた主経路Ｓ１と、主経路Ｓ１の途中で分岐して再合流する反転経路Ｓ２とを備え、主経路Ｓ１に沿って、ピックアップローラ３１、レジスト前ローラ３３、レジストローラ３２、２次転写装置２６、定着装置１７、及び排紙ローラ３４が配置されている。反転経路Ｓ２は、定着装置１７と排紙ローラ３４との間から分岐し、複数の搬送ローラ３５を経由してレジスト前ローラ３３とレジストローラ３２との間に再合流する。

ピックアップローラ３１は、給紙トレイ１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイ１８から用紙を１枚ずつ用紙搬送経路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ３２は、給紙トレイ１８から搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写ローラ２６ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙の搬送を促進補助するための小型のローラである。

定着装置１７は、ベルト定着方式とされており、定着ローラ４１及び加熱ローラ４３に定着ベルト４４が巻き掛けられている。定着装置１７では、定着ベルト４４を介して定着ローラ４１に加圧ローラ４２が押圧されるようになっている。定着装置１７では、未定着のトナー像が形成された用紙を受け取り、用紙を定着ベルト４４と加圧ローラ４２との間に挟み込んで搬送する。定着後の用紙は、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。

また、用紙の表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、用紙を排紙ローラ３４から反転経路Ｓ２へと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、用紙をレジストローラ３２へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を排紙トレイ１９へと搬出する。

（現像装置の構成）
次に、現像装置１２の構造について、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、上面視した状態での現像装置の断面を示す上面断面図であり、図３は、図２の矢符Ａ−Ａでの断面を示す側面断面図である。尚、図２では、図面の見易さを考慮してハッチングを省略している。

現像装置１２は、主に、現像ローラ４０、現像槽５０、及び搬送部材ＨＢで構成されている。尚、上述したものの他、各部を補強する部材や、現像装置１２を画像形成装置１に対して取り付け自在に支持する部材などを備えていてもよい。

現像ローラ４０は、感光体ドラム１３に当接して設けられており、感光体ドラム１３にトナーを供給する。本実施形態において、現像ローラ４０は、現像槽５０の上方に配置されているが、これに限定されず、現像ローラ４０は、現像槽５０のうち、トナーを外部へ供給する部分に面して設けられていればよい。

現像槽５０は、内部に空洞を有する容器であって、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を収容する。尚、以下では、２成分現像剤を現像剤と略すことがある。搬送部材ＨＢは、現像槽５０に内蔵されており、回転軸ＫＺの外周に螺旋羽根ＦＮを設けた第１スクリュー６０及び第２スクリュー７０とされている。第１スクリュー６０及び第２スクリュー７０は、互いの回転軸ＫＺを平行に対向して配置され、回転して現像剤を現像槽５０内で循環させる。

現像槽５０には、第１スクリュー６０が内蔵された第１収容部ＳＹ１と、第２スクリュー７０が内蔵された第２収容部ＳＹ２とが設けられ、仕切り部８０によって、第１収容部ＳＹ１と第２収容部ＳＹ２とが仕切られている。尚、第１スクリュー６０及び第２スクリュー７０の各部を区別するため、第１スクリュー６０の回転軸ＫＺ及び螺旋羽根ＦＮを、第１軸６１及び第１羽根６２とし、第２スクリュー７０の回転軸ＫＺ及び螺旋羽根ＦＮを、第２軸７１及び第２羽根７２としている。また、回転軸ＫＺに沿った軸線方向Ｌのうち、現像槽５０の一方の端部（現像槽第１端部５０ａ）側へ向かう方向を軸線方向Ｌ１（図２では、右方向）とし、現像槽５０の他方の端部（現像槽第２端部５０ｂ）側へ向かう方向を軸線方向Ｌ２（図２では、左方向）とする。

仕切り部８０は、現像槽第１端部５０ａと現像槽第２端部５０ｂとに対応する部分が各々開口しており、これらの開口に、第１収容部ＳＹ１と第２収容部ＳＹ２との間で、現像剤を流通させる第１流通域Ｒ１及び第２流通域Ｒ２が設けられている。

本実施形態では、第１スクリュー６０は、仕切り部８０に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように回転（図３矢符Ｄ１の方向）している。また、第２スクリュー７０は、仕切り部８０に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように回転（図３矢符Ｄ２の方向）している。この第１及び第２スクリュー６０、７０の回転により、現像剤は、第１収容部ＳＹ１において、現像槽第１端部５０ａ（図２では、右端）から現像槽第２端部５０ｂ（図２では、左端）へ向かい、第２流通域Ｒ２を介して第２収容部ＳＹ２に移動した後、更に、現像槽第１端部５０ａへ向かい、第１流通域Ｒ１を介して第１収容部ＳＹ１に移動することを繰り返して、循環する。

（第２スクリュー７０周りの構成）
図４は、前記図２に示した現像装置１２から第２スクリュー７０を取り外した断面図を示す。図５は、その取り外した第２スクリュー７０の全体構成を示す斜視図である。

図３及び図４において、現像槽５０の第２収容部ＳＹ２の底面（槽底面５０ｃ）は、中央部が水平面に形成され、この槽底面５０ｃを形成する薄肉の下壁部５１の底面には、その下方から、トナー濃度センサ（濃度検出手段）１００の本体部１００ａが配置されている。この本体部１００ａは、先端部が水平面に形成されている。そして、前記トナー濃度センサ１００は、現像剤内のトナーと磁性キャリアとの混合比率の変化に応じて透磁率が増減するのを利用してトナー濃度を現像剤とは非接触で検出する透磁率センサである。従って、トナー濃度センサ１００の本体部１００ａが対向する槽底面５０ｃの内壁（下壁部５１の上面部分）がトナー濃度の検知面１００ｂとなっている。尚、トナー濃度センサの構成や配置は前記記載に限定されず、例えば本体部１００ａが槽底面５０ｃの内壁よりも上方に突出して収容部ＳＹ２内に位置した構成であっても良い。この場合には、トナー濃度センサの本体部１００ａがトナー濃度の検知面となる。

一方、前記第２スクリュー（搬送部材）７０には、図３及び図５に示したように、螺旋羽根ＦＮの一部が切欠かれ、この切欠き部ＦＮｃにリブ部材（撹拌部材）５５が回転軸７１（ＫＺ）に立設されている。

図６は、図３の矢符Ｂ−Ｂでの断面を示す縦断面図であり、前記リブ部材５５とトナー濃度センサ１００との配置位置関係を示している。尚、同図では、構成を見易くするため、第２スクリュー７０を断面とせず、側方から見た図を示している。また、図７は、前記第２スクリュー７０のリブ部材５５周りを拡大した拡大斜視図である。

図６に示したように、リブ部材５５は、第２スクリュー７０の回転軸ＫＺの軸線方向において、トナー濃度センサ１００の濃度検知面１００ｂに対向する部位に位置している。現像剤を収容した現像槽５０の第２収容部ＳＹ２内では、前記リブ部材５５が第２スクリュー７０の回転時に応じて周期的にトナー濃度センサ１００の濃度検知面１００ｂに近接するため、トナー濃度センサ１００の出力値は周期的に変化する。尚、以下の説明では、トナー濃度センサ１００の濃度検知面１００ｂをセンサ検知面と称することがある。

図７に示したように、リブ部材５５は、平板状に形成されており、第２スクリュー７０の回転軸ＫＺの軸線に対して傾斜して配置されている。このリブ部材５５が第２スクリュー７０の回転軸ＫＺの軸線と交差する角度（リブ部材５５の傾斜角度）θ１は、具体的には、回転軸ＫＺの軸線上を角度０°とすると、螺旋羽根ＦＮが回転軸ＫＺの軸線と交差する角度（螺旋羽根ＦＮの傾斜角度）θ２よりも小さく（θ１＜θ２）、且つ、０°よりも大きい（０°＜θ１）傾斜角度（０°＜θ１＜θ２）に設定されている。つまり、リブ部材５５は、回転軸ＫＺの軸線に対して、螺旋羽根ＦＮと同一方向に傾斜しているが、螺旋羽根ＦＮよりも傾斜が緩い配置となっている。

従って、前記リブ部材５５は、軸線方向Ｌ１、すなわち、第２収容部ＳＹ２での現像剤搬送方向Ｌ１上流側の端部（図７で左端部）５５ｕが、切欠き部ＦＮｃの上流側切欠き羽根ＦＮｂｕよりも、回転軸ＫＺの周上で回転方向Ｄ２とは反対方向側の位置で起立している。一方、リブ部材５５の下流側の端部（図７で右端部）５５ｄは、切欠き部ＦＮｃの下流側切欠き羽根ＦＮｂｄよりも、回転方向Ｄ２側の周上位置で起立する状態となっている。

また、図６から判るように、リブ部材５５は、回転軸ＫＺの軸線方向の長さＬｌは、センサ検知面１００ｂの直径Ｄよりも若干長く（Ｌｌ＞Ｄ）に設定されている。すなわち、センサ検知面１００ｂがトナー濃度を検知する実際の検知範囲はセンサ検知面１００ｂよりも回転軸ＫＺの軸線方向に広がるため、この実際の検知範囲に合わせてリブ部材５５の長さＬｌが設定されている。更に、図６に示したように、リブ部材５５の高さ（回転軸ＫＺの軸方向と直交する方向の長さ）は螺旋羽根ＦＮの高さよりも高く、その両者間の高さの差異は長さｔである。そして、前記センサ検知面１００ｂとリブ部材５５の先端面（回転軸ＫＺ側の基端部（下端部）と反対側の上端部の面）とは所定寸法Ｌｓだけ離隔している。この離隔の詳細は後述する。また、現像槽５０の第２収容部ＳＹ２には、センサ検知面１００ｂ及びリブ部材５５の上方の位置において、トナーカートリッジ内のトナーを第２収容部ＳＹ２内に補給する補給口（図示せず）が開口している。

本実施形態では、現像装置１２では、第２収容部ＳＹ２において、現像剤は、第２スクリュー７０の回転方向Ｄ２への回転により、螺旋羽根ＦＮの回転に伴って回転軸ＫＺの外周側を回転方向Ｄ２に向かって回転しながら搬送方向Ｌ１に向かって搬送されている。

その際、螺旋羽根ＦＮの切欠き部ＦＮｃでは、リブ部材５５の傾斜角度θ１が螺旋羽根ＦＮの傾斜角度θ２よりも小さく（θ１＜θ２）設定されているので、螺旋羽根ＦＮにより搬送された現像剤の一部がリブ部材５５で堰き止められて滞留し、その現像剤がセンサ検知面１００ｂに向かうことになる。その結果、センサ検知面１００ｂの近傍でのトナーと磁性キャリアとの混合力（撹拌力）が高まって、トナー濃度センサ１００の出力値は、トナー濃度の変化に対して良好に追随変化して、リブ部材５５がセンサ検知面１００ｂと離隔していても、トナー濃度センサ１００はトナー濃度を精度良く検出でき、センサ感度が高くなる。

一方、リブ部材５５の傾斜角度θ１が螺旋羽根ＦＮの傾斜角度θ２と同一角度（θ１＝θ２）の場合には、リブ部材５５によって現像剤の一部を十分に堰き止められず、滞留の程度が弱くて、現像剤の一部をセンサ検知面１００ｂ方向に効果的に向かわせることができないため、現像剤の撹拌力を強めることが困難であり、トナー濃度センサ１００の良好な感度を得ることはできない。

また、リブ部材５５の傾斜角度θ１が０°よりも大きく（０°＜θ１）設定されているので、現像剤を均一に混合できて、液面バランスを良好に確保できる。すなわち、リブ部材５５が回転軸７１と平行である（θ１＝０°）場合には、螺旋羽根ＦＮにより搬送された現像剤の一部がリブ部材５５で大きく堰き止められ、滞留し過ぎて、現像剤の流動性が低下し、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の嵩密度が他の位置よりも高くなる。そのため、現像剤が全体として均一に混合されずに、液面バランスが悪化し、その結果、用紙上に形成される画像に薄い部位や濃い部位が生じて、画質劣化を招くことになる。しかし、本実施形態では、リブ部材５５の傾斜角度θ１が０°よりも大きく（０°＜θ１）設定されているので、センサ検知面１００ｂ周りでの現像剤の滞留の度合いが程良くなり、液面バランスを良好に保持できて、紙面の画像の画質を良好に確保することができる。

更に、リブ部材５５の長さＬｌをセンサ検知面１００ｂの直径Ｄよりも若干長く（Ｌｌ＞Ｄ）に設定しているので、このリブ部材５５で堰き止めた現像剤をトナー濃度センサ１００のトナー濃度の実際検知範囲の全体に向かわせることができ、トナー濃度センサ１００のセンサ感度の向上を図ることが可能である。

尚、リブ部材５５は平板状に形成したが、この形状に限定されず、その他、台形や扇形状などのように傾斜状に形成しても良く、要は、現像剤の一部をリブ部材５５で堰き止めて滞留させることが可能な程度の大きさに形成すれば良い。

図８は、本実施形態でのトナー濃度センサ１００の出力特性を示す。同図では、リブ部材５５の傾斜角度θ１を螺旋羽根ＦＮの傾斜角度θ２に対しθ１＝θ２−６°の小角度で且つ５°より大角度に設定した（５°＜θ１＝θ２−６°）場合を例示し、図中太実線で示している。また、比較例として、リブ部材５５の傾斜角度θ１を螺旋羽根ＦＮの傾斜角度θ２と同一角度（θ１＝θ２）に設定した場合（比較例１）を一点鎖線で示し、リブ部材５５を回転軸７１と平行に（θ１＝０°）に設定した場合（比較例２）を破線で示している。

同図において、比較例１では、現像剤のトナー濃度の変化に対しセンサ出力値の変化が小さく、センサ感度は鈍いが、比較例２及び本実施形態では、共に、現像剤のトナー濃度の変化にセンサ出力値が良好に追随し、センサ感度は鋭いことが判る。比較例２及び本実施形態では、傾斜角度の小さい（θ１＝θ２−６°又はθ１＝０°）リブ部材５５によって、センサ検知面１００ｂ周辺で現像剤の滞留が効果的に生じて、該センサ検知面１００ｂでの現像剤の撹拌力が強くなるので、良好なセンサ感度が得られている。

しかし、比較例２では、前記の通り良好なセンサ感度が得られる一方、リブ部材５５が回転軸７１と平行である（θ１＝０°）ため、既述の通り液面バランスが悪くなり、画像劣化を招く。一方、本実施形態では、リブ部材５５の傾斜角度θ１を５°より大きく（５°＜θ１）に設定しているので、液面バランスを良好に保持して、良好なセンサ感度と、形成画像の良好な画質を確保できる双方の効果が得られる。

尚、前記トナー濃度センサ１００の出力特性の計測に際しては、本実施形態としてリブ部材５５の傾斜角度θ１を５°＜θ１＝θ２−６°に設定したが、更に０°＜θ１≦θ２−３°の広範囲に設定した場合にも、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力を強めて現像剤の撹拌性の向上を図ることが可能である。すなわち、実験結果から、リブ部材５５の傾斜角度θ１と螺旋羽根ＦＮの傾斜角度θ２との角度差（θ２−θ１）が３°内の範囲では、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力を有効に強めることは困難であった。

特に、リブ部材５５の傾斜角度θ１を５°＜θ１≦θ２−５°の狭範囲に設定すると、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力をより強めつつ、現像剤の回転方向Ｄ２及び搬送方向Ｌ１への現像剤の流動性を良好に確保することが可能である。すなわち、リブ部材５５の傾斜角度θ１をθ２−３°からθ２−５°以下に小さく設定すると、この小角度のリブ部材５５によって、現像剤の一部を効果的に滞留させて、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力をより一層強めることが可能である。また、リブ部材５５の傾斜角度θ１を０°でなく、５°を越える範囲に設定すると、リブ部材５５のよって現像剤が滞留し過ぎることを抑制できて、現像剤の流動性を良好に確保することができる。

次に、リブ部材５５とセンサ検知面１００ｂとの離隔（ギャップ寸法）について詳細に説明する。リブ部材５５は、第２スクリュー７０の回転に伴い、その先端がセンサ検知面１００ｂに最も近接した状態では、その先端とセンサ検知面１００ｂとの離隔（リブ−検知面ギャップ寸法）Ｌｓは、螺旋羽根ＦＮの先端と槽底面５０ｃとの離隔（羽根−底面ギャップ寸法）Ｌｂよりも小寸法（Ｌｓ＜Ｌｂ）に設定されている。すなわち、センサ検知面１００ｂと槽底面５０ｃの内壁とは同一平面（面一）であるので、前記リブ部材５５と螺旋羽根ＦＮとの高さの差異ｔが、前記リブ−検知面ギャップ寸法Ｌｓと羽根−底面ギャップ寸法Ｌｂとの寸法差に相当している。このリブ−検知面ギャップ寸法Ｌｓは、例えば０．２ｍｍ＜Ｌｓ＜１．０ｍｍ、望ましくは０．３ｍｍ＜Ｌｓ＜０．７ｍｍに設定される。この構成により、センサ検知面１００ｂ周辺では、螺旋羽根ＦＮよりもセンサ検知面１００ｂに近接した離隔の小さいリブ部材５５によって、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力を高めて、良好なセンサ感度を得ることが可能である。

図９は、前記リブ部材５５の上流側端部周りの拡大図を示す。

図７及び図９において、リブ部材５５は、現像剤搬送方向Ｌ１上流側の端部（図９で左端部）５５ｕの基端（下端）が、これに隣接する上流側切欠き羽根ＦＮｂｕの下端と接し、この基端から現像剤搬送方向Ｌ１側に傾斜して起立している。一方、上流側切欠き羽根ＦＮｂｕの端部は逆に現像剤搬送方向Ｌ１とは逆側に傾斜して切り欠かれており、それら両端部５５ｕ、ＦＮｂｕ間に隙間Ｓｕが形成されている。同様に、図７においても、リブ部材５５の下流側端部５５ｄと下流側切欠き羽根ＦＮｂｄの端部との間に隙間Ｓｄが形成されている。

前記隙間Ｓｕ、Ｓｄは、リブ部材５５の上下流の両端部５５ｕ、５５ｄでの現像剤の流動性を良好に確保する。具体的に、リブ部材５５の位置まで回転しながら搬送されて来た現像剤は、そのリブ部材５５によって滞留し、その分、現像剤の流動性は低下することになるが、現像剤の一部は、リブ部材５５の両端部５５ｕ、５５ｄ前後の隙間Ｓｕ、Ｓｄを経てリブ部材５５後方の下流側に流れ出る。従って、リブ部材５５の中央部分での現像剤の滞留によるセンサ検知面１００ｂ周りでの現像剤の撹拌力を高めつつ、現像剤の下流方向への流動性を良好に確保することが可能である。

前記隙間Ｓｕ、Ｓｄの寸法、すなわち、リブ部材５５の端部５５ｕ（５５ｄ）と切欠き羽根ＦＮｂｕ（ＦＮｂｄ）との離隔寸法Ｌｔは、それら隙間Ｓｕ、Ｓｄの上端部位での寸法で、例えば１．０ｍｍ＜Ｌｔ＜１０．０ｍｍ、望ましくは、２．０ｍｍ＜Ｌｔ＜７．０ｍｍに設定される。

尚、図７及び図９では、リブ部材５５の両端部５５ｕ（５５ｄ）の基端と切欠き羽根ＦＮｂｕ（ＦＮｂｄ）の端部下端とを接する構成としたが、両者間が離れた構成として、隙間Ｓｕ、Ｓｄを広く確保するようにしても良い。

図１０は、斜め上方から見た状態での現像装置１２の第２スクリュー７０のリブ部材５５周りを拡大した上方斜視図である。

図１０において、リブ部材５５は、その先端部の上面５５Ｒの形状が曲面形状に形成されている。この曲面形状は、具体的には、リブ部材５５が傾斜角度θ１で傾斜している関係上、リブ部材５５の厚さ方向及びリブ部材５５の延びる長手方向共に曲面形状である。この曲面形状は、リブ部材５５の先端面の各部位が回転軸ＫＺの回転に伴って搬送方向Ｌ１下流側から順にセンサ検知面１００ｂに順次最接近する際に、その先端面の各部位とセンサ検知面１００ｂとの離隔が、常に、前記リブ−検知面ギャップ寸法Ｌｓを維持するように形成されている。この構成により、センサ検知面１００ｂ周辺での現像剤の撹拌力を均一にでき、センサ感度の安定性の向上を図ることが可能である。

今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

１ 画像形成装置
１２ 現像装置
５０ 現像槽
５０ｃ 底面
ＳＹ２ 第２収容部
５１ 下壁部
５５ リブ部材（撹拌部材）
５５ｕ 上流側端部
５５ｄ 下流側端部
５５Ｒ 上面
７０ 第２スクリュー（搬送部材）
７１（ＫＺ） 回転軸
ＦＮ 螺旋羽根
ＦＮｂｕ 上流側切欠き羽根
ＦＮｂｄ 下流側切欠き羽根
１００ トナー濃度センサ（濃度検出手段）
１００ｂ 濃度検知面
θ１ リブ部材の傾斜角度
θ２ 螺旋羽根の傾斜角度
Ｓｕ 上流側隙間
Ｓｄ 下流側隙間
Ｌ 軸線方向
Ｌ１ 現像剤搬送方向

Claims (10)

1. トナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像槽内に配置され、回転軸の外周に螺旋羽根を設けた搬送部材と、前記現像糟の前記回転軸の軸線方向に沿う内壁に前記現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知面を有する濃度検出手段とを備えた現像装置であって、
   前記搬送部材の前記回転軸には、
   前記濃度検知面に対向する位置に、前記螺旋羽根が前記回転軸に対して成す傾斜角度とは異なる傾斜角度で傾斜する撹拌部材が設けられている
   ことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置であって、
   前記撹拌部材が前記回転軸に対して成す傾斜角度θ１は、前記螺旋羽根の前記傾斜角度θ２よりも小さい角度（θ１くθ２）に設定されている
   ことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１又は２に記載の現像装置であって、
   前記撹拌部材が前記回転軸に対して成す傾斜角度θ１は、前記回転軸の軸線上を０°として、０°よりも大きい角度（０°くθ１）に設定されている
   ことを特徴とする現像装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置であって、
   前記撹拌部材の傾斜角度θ１は、０°くθ１≦θ２−３°、望ましくは、５°くθ１≦θ２−５°に設定されている
   ことを特徴とする現像装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置であって、
   前記撹拌部材が前記濃度検知面に最接近したとき、該撹拌部材の先端面と前記濃度検知面との間には、離隔Ｌｓが存在し、
   前記離隔Ｌｓは、前記螺旋羽根と前記現像糟の前記内壁との離隔よりも狭く設定されている
   ことを特徴とする現像装置。
6. 請求項５に記載の現像装置であって、
   前記離隔Ｌｓは、０．２ｍｍ＜Ｌｓ＜１．０ｍｍ、望ましくは０．３ｍｍ＜ Ｌｓ＜０．７ｍｍである
   ことを特徴とする現像装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の現像装置であって、
   前記搬送部材には、前記螺旋羽根の一部を前記回転軸の軸線方向に切欠いた切欠き部が設けられ、前記撹拌部材は前記切欠き部に配置されており、
   前記撹拌部材の前記回転軸の軸線方向の端部と、該端部に隣接する前記切欠き部の端部との間には、間隙が設けられている
   ことを特徴とする現像装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載の現像装置であって、
   前記撹拌部材の前記濃度検知面に対向する先端面は、該先端面の各部位が前記回転軸の回転時に順次前記濃度検知面に近接するとき、該各部位と前記濃度検知面との離隔が等しくなるように形成されている
   ことを特徴とする現像装置。
9. 請求項８に記載の現像装置であって、
   前記濃度検知面は、平面形状に形成され、前記撹拌部材の前記先端面は、曲面に形成されている
   ことを特徴とする現像装置。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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