(57)【要約】【課題】外的要因発生時でも、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制する。【解決手段】画像形成装置１は、撹拌搬送部材２３と、トナー濃度検知センサ２８と、を備え、撹拌搬送部材２３は、軸部材２４と、軸部材２４周りの螺旋方向に延びて現像剤を軸線方向Ａに搬送する螺旋状部材２５と、軸線方向Ａに延在して現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５とを繋ぐ第１板状部材２６と、搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５から軸線方向Ａに沿って搬送方向Ｇの下流側に延在し、当該下流側の螺旋状部材との間に空間Ｌが形成される第２板状部材２７と、を有し、螺旋状部材２５は、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と対向する部分が切り欠かれており、第１板状部材２６及び第２板状部材２７は、検知面２９と対向するように配置されている。【選択図】図３
2015108761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナー及び磁性キャリアを含む二成分の現像剤を撹拌しつつ搬送する撹拌搬送部材と、
前記現像剤のトナー濃度を検出するために、前記撹拌搬送部材で搬送されている前記現像剤に含まれる前記非磁性トナーと前記磁性キャリアとの混合比率に応じた透磁率を検知するトナー濃度検知センサと、
を備える画像形成装置であって、
前記撹拌搬送部材は、
軸部材と、
前記軸部材の周りの螺旋方向に延びて前記現像剤を前記軸部材の軸線方向に搬送する螺旋状部材と、
前記軸部材の軸線方向に延在して前記現像剤の搬送方向の上流側の前記螺旋状部材と前記現像剤の搬送方向の下流側の前記螺旋状部材とを繋ぐ第１板状部材と、
前記現像剤の搬送方向の上流側の前記螺旋状部材から前記軸部材の軸線方向に沿って前記現像剤の搬送方向の下流側に延在し、前記現像剤の搬送方向の下流側の前記螺旋状部材との間に空間が形成される第２板状部材と、
を有し、
前記螺旋状部材は、前記トナー濃度検知センサの検知面と対向する部分が切り欠かれており、
前記第１板状部材及び前記第２板状部材は、前記トナー濃度検知センサの検知面と対向するように配置されている、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１板状部材は、前記螺旋状部材の１ピッチ間において、前記軸部材の軸線方向に延在して前記現像剤の搬送方向の上流側の前記螺旋状部材と前記現像剤の搬送方向の下流側の前記螺旋状部材とを繋ぎ、
前記第２板状部材は、前記螺旋状部材の２ピッチ間において、前記現像剤の搬送方向の上流側の前記螺旋状部材から前記軸部材の軸線方向に沿って前記現像剤の搬送方向の下流側に延在し、前記現像剤の搬送方向の下流側の前記螺旋状部材との間に空間が形成される、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１板状部材は、前記軸部材の軸線方向に沿った方向で、前記第１板状部材の中心位置と前記検知面の中心位置とが重なるように配置されている、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤の搬送方向の下流側における前記第２板状部材の先端は、前記軸部材側である基端側よりも、前記軸部材の反対側である外周側の方が、前記現像剤の搬送方向の下流側へ延びている、
請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置における現像器内を循環する二成分現像剤のトナー濃度は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤の透磁率を検出することによって算出される。この透磁率の検出結果は、トナー濃度だけでなく、現像剤の嵩密度（現像剤に含まれる空気の量）変動又は流動性変化によっても、変動を生じる。例えば、温度及び湿度等の環境変動の発生時又はプロセススピードの切り換え時には、現像剤の嵩密度変動又は流動性変化等が生じるため、透磁率の検出結果が変動してしまう。
【０００３】
この場合において、トナー濃度検知センサの検知領域における現像剤の状態を安定化させることにより、トナー濃度変動を抑制する技術が知られている。例えば特許文献１に記載の技術では、現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材のトナー濃度検知センサの検知領域に臨む部分を含む一領域には撹拌羽根のみが設けられ、当該一領域を除く他の領域には拡散羽根及び撹拌羽根が設けられている。また、特許文献２に記載の技術では、トナー濃度検知センサの検知範囲内に撹拌搬送部材を設けないこととしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９１７０４号公報
【特許文献２】特開２００９−８７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の技術では、外的要因（プロセススピードの切り換え、環境変動など）発生時における現像剤の状態変化に対し効果が十分ではない。例えば、上記特許文献１に記載の技術では、トナー濃度検知センサに臨む部分が撹拌羽根のみで構成されているので、プロセススピードの切り換え又は環境変動が生じると、撹拌羽根の両サイドから現像剤がこぼれることにより、当該撹拌羽根に保持される現像剤量が大きく異なってしまう。また、撹拌羽根の１回転中で、トナー濃度検知センサが望む部分における現像剤の粗密の分布も変化してしまう。したがって、外的要因発生時には、現像剤の状態変動を抑制することができず、現像剤の密度変化による透磁率変動が生じてしまう。
【０００６】
上記特許文献２に記載の技術では、トナー濃度検知センサの検知範囲に撹拌搬送部材が設けられていないため、高温高湿環境時に現像剤の流動性が悪化し、センサ検知面に現像剤が付着する結果、検出結果自体に誤差を生じてしまう。したがって、上記特許文献１及び２に記載の技術は、外的要因発生時における現像剤の密度変化による透磁率変動の抑制という点で改善の余地がある。
【０００７】
そこで、本発明は、外的要因発生時においても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、撹拌搬送部材と、トナー濃度検知センサと、を備える。撹拌搬送部材は、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む二成分の現像剤を撹拌しつつ搬送する。トナー濃度検知センサは、現像剤のトナー濃度を検出するために、撹拌搬送部材で搬送されている現像剤に含まれる非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比率に応じた透磁率を検知する。撹拌搬送部材は、軸部材と、螺旋状部材と、第１板状部材と、第２板状部材と、を有する。螺旋状部材は、軸部材の周りの螺旋方向に延びて現像剤を軸部材の軸線方向に搬送する。第１板状部材は、軸部材の軸線方向に延在して現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材と現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材とを繋ぐ。第２板状部材は、現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材から軸部材の軸線方向に沿って現像剤の搬送方向の下流側に延在し、現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材との間に空間が形成される。螺旋状部材は、トナー濃度検知センサの検知面と対向する部分が切り欠かれており、第１板状部材及び第２板状部材は、トナー濃度検知センサの検知面と対向するように配置されている。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置によれば、螺旋状部材は、トナー濃度検知センサの検知面と対向する部分が切り欠かれており、第１板状部材及び第２板状部材は、トナー濃度検知センサの検知面と対向するように配置されているので、トナー濃度検知センサの検知面に対向する領域では、螺旋状部材によって軸部材の軸線方向に沿った方向に現像剤が搬送されることなく、撹拌搬送部材の回転方向へ現像剤が搬送される。第１板状部材は、軸部材の軸線方向に延在して現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材と現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材とを繋いでいるので、当該第１板状部材によって現像剤が抱え込まれ、回転方向へ撹拌される。第２板状部材は、現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材から軸部材の軸線方向に沿って現像剤の搬送方向の下流側に延在し、現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材との間に空間が形成されているので、当該第２板状部材によって現像剤が抱え込まれ、回転方向へ撹拌されると共に、現像剤が空間を介して第２板状部材から第１板状部材へと回り込む。これにより、外的要因発生時においても、トナー濃度検知センサの検知面に対向する部分における現像剤の流れを安定化することができる。以上より、外的要因発生時においても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することが可能となる。ここで、外的要因の一つであるプロセススピードの切り換えは、例えば画像形成装置の使い過ぎによる熱の高まり、紙の種類又はオフィス環境の違い等により実施される。
【００１０】
また、第１板状部材は、螺旋状部材の１ピッチ間において、軸部材の軸線方向に延在して現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材と現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材とを繋ぎ、第２板状部材は、螺旋状部材の２ピッチ間において、現像剤の搬送方向の上流側の螺旋状部材から軸部材の軸線方向に沿って現像剤の搬送方向の下流側に延在し、現像剤の搬送方向の下流側の螺旋状部材との間に空間が形成されていることが望ましい。これにより、第１板状部材及び第２板状部材による現像剤の搬送を、より好適に行うことができる。
【００１１】
また、第１板状部材は、軸部材の軸線方向に沿った方向で、第１板状部材の中心位置と検知面の中心位置とが重なるように配置されていることが望ましい。第１板状部材がこのように配置されていると、トナー濃度検知センサによる検出結果の精度を向上することができる。
【００１２】
また、現像剤の搬送方向の下流側における第２板状部材の先端は、軸部材側である基端側よりも、軸部材の反対側である外周側の方が、現像剤の搬送方向の下流側へ延びていることが望ましい。第２板状部材の先端がこのような形状であると、第２板状部材から第１板状部材への現像剤の回り込みを好適に行うことができ、現像剤の密度変化による透磁率変動をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外的要因発生時においても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の現像ユニットを示す鉛直方向の断面図である。
【図３】図１の現像ユニットのトナー濃度検知センサ周辺における撹拌搬送部材の構成を示す側面図である。
【図４】図３のトナー濃度検知センサ周辺における撹拌搬送部材の構成を詳細に示す側面図である。
【図５】図３のトナー濃度検知センサ周辺における撹拌搬送部材の構成を詳細に示す側面図である。
【図６】第２板状部材の先端の形状によるプロセススピード変動時の感度変動率を示すグラフである。
【図７】比較例１の画像形成装置における撹拌搬送部材の構成を示す側面図である。
【図８】実施例１において、条件ごとに測定されたトナー濃度検知センサの出力波形を示すグラフである。
【図９】実施例１において、一定のセンサ出力でトナー濃度をコントロールするために必要なコントロール電圧を示すグラフである。
【図１０】比較例１において、条件ごとに測定されたトナー濃度検知センサの出力波形を示すグラフである。
【図１１】比較例１において、一定のセンサ出力でトナー濃度をコントロールするために必要なコントロール電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１６】
まず、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックの各色を用いてカラー画像を形成可能な装置である。画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、静電潜像を現像する現像ユニット（現像装置）２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット５０と、を含んで構成される。
【００１７】
記録媒体搬送ユニット１０は、最終的に画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを記録媒体搬送路上に搬送する。用紙Ｐは、カセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒに到達するタイミングで、用紙Ｐを二次転写領域Ｒに到達させる。
【００１８】
現像ユニット２０は、色ごとに４個設けられている。現像ユニット２０は、それぞれの現像ユニット２０に対向して設けられたトナータンク５から供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンク５内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。なお、現像ユニット２０の構成の詳細は、後述する。
【００１９】
転写ユニット３０は、現像ユニット２０により形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒに搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄと、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３と、を備えている。
【００２０】
転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄにより循環移動される無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。
【００２１】
感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。各感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。また、感光体ドラム４０の周上には、現像ユニット２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット４３と、が設けられている。
【００２２】
帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１により帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。
【００２３】
クリーニングユニット４３は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。クリーニングユニット４３によって得られた廃トナーは、スクリュー等によって廃トナー回収装置に移送される。
【００２４】
次に、現像ユニット２０の構成について、図２及び図３を参照してより詳細に説明する。図２は、図１の現像ユニット２０のトナー濃度検知センサ周辺における撹拌搬送部材の構成を示す鉛直方向の断面図である。図２及び図３に示すように、現像ユニット２０は、現像ローラ２１と、搬送部材２２と、撹拌搬送部材２３と、トナー濃度検知センサ２８と、を有している。なお、図３以降の図においては感光体ドラム４０の図示を省略している。
【００２５】
現像ユニット２０に用いられる現像剤は、例えば非磁性トナー及び磁性キャリアを含む二成分の現像剤である。現像ローラ２１は、トナーとキャリアとを所望の混合比になるように調整し、更に混合撹拌してトナーを均一に分散させ最適な帯電量を付与した現像剤を担持する。現像ローラ２１は、回転して現像剤を感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送する。これにより、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちの非磁性トナーは、感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
【００２６】
搬送部材２２は、現像ユニット２０内に回転可能に配置され、回転動作により、現像ローラ２１の回転軸と略平行な搬送方向Ｈに現像剤を搬送する。また、搬送部材２２は、搬送部材２２と順方向に回転する現像ローラ２１の周面上に所定量の現像剤を担持させる。搬送部材２２は、軸部材２２ａと、軸部材２２ａの周面上に形成された螺旋部材２２ｂとを有している。螺旋部材２２ｂは、螺旋羽根形状であり、搬送方向Ｈで見て時計回りに回転することで、現像剤を搬送方向Ｈの上流側から下流側に向けて搬送する。
【００２７】
撹拌搬送部材２３は、現像ユニット２０内であって搬送部材２２よりも現像ローラ２１から離れた位置に、搬送部材２２とその長手方向の略全長に亘り対向するように回転可能な状態で配置されている。なお、搬送部材２２と撹拌搬送部材２３とは現像ユニット２０のハウジングにより分離された空間に配置されており、これらの空間は、現像剤の搬送方向Ｈの上流側において連通されている。撹拌搬送部材２３は、軸部材２４と、軸部材２４の周面上に形成された螺旋状部材２５、第１板状部材２６、及び第２板状部材２７と、を有する。撹拌搬送部材２３は、回転動作により、現像剤を撹拌すると共に、軸部材２４の軸線方向Ａと略平行な搬送方向Ｇに現像剤を搬送する。なお、搬送方向Ｇは、搬送方向Ｈと対向する向きである。
【００２８】
螺旋状部材２５は、撹拌搬送部材２３の軸部材２４の周りの螺旋方向に延び、軸部材２４の軸線方向Ａに現像剤を搬送する。螺旋状部材２５は、螺旋羽根形状であり、搬送方向Ｇに現像剤を搬送する第１搬送部２５ａと、搬送方向Ｇと逆方向に現像剤を搬送する第２搬送部２５ｂとを含む。第１搬送部２５ａは、搬送方向Ｇで見て反時計回りに回転することで、現像剤を搬送方向Ｇの上流側から下流側に向けて搬送する。第２搬送部２５ｂは、搬送方向Ｇの下流側となる軸部材２４の端部２４ｂにおいて形成されており、搬送方向Ｇと逆方向に現像剤を搬送する。これにより、端部２４ｂにおいて現像剤が詰まることなく押し上げられ、撹拌搬送部材２３から搬送部材２２へと現像剤が搬送される。
【００２９】
第１板状部材２６は、撹拌搬送部材２３の回転方向Ｂに搬送力を有する。第１板状部材２６は、略矩形状の撹拌パドルであり、軸部材２４に立設されている。第１板状部材２６は、螺旋状部材２５の１ピッチ間Ｓ１において、軸部材２４の軸線方向Ａに沿って延在している。第１板状部材２６の長手方向の長さ（軸部材２４の軸線方向Ａの長さ）は、螺旋状部材２５の１ピッチ間Ｓ１の長さに略等しい。第１板状部材２６は、１ピッチ間Ｓ１において、現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と、現像剤の搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５とを繋いでいる。第１板状部材２６の短手方向の長さ（軸部材２４から立ち上がる長さ）は、螺旋状部材２５が軸部材２４から立ち上がる長さに略等しい。第１板状部材２６は、現像剤を実質的に軸線方向Ａに搬送することなく、現像剤を抱え込んで回転方向Ｂへ撹拌する。
【００３０】
第２板状部材２７は、撹拌搬送部材２３の回転方向Ｂに搬送力を有する。第２板状部材２７は、略矩形状の撹拌パドルであり、軸部材２４に立設されている。第２板状部材２７は、例えば螺旋状部材２５の２ピッチ間Ｓ２において、軸部材２４の軸線方向Ａに沿って延在している。第２板状部材２７の長手方向の長さ（軸部材２４の軸線方向Ａの長さ）は、螺旋状部材２５の２ピッチ間Ｓ２の長さよりも短い。第２板状部材２７は、２ピッチ間Ｓ２において、現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５から現像剤の搬送方向Ｇの下流側に延在し、当該下流側の螺旋状部材２５との間に空間Ｌが形成されている。第２板状部材２７の短手方向の長さ（軸部材２４から立ち上がる長さ）は、螺旋状部材２５が軸部材２４から立ち上がる長さに略等しい。したがって、第２板状部材２７の短手方向の長さは、第１板状部材２６の短手方向の長さと略等しい。第２板状部材２７は、現像剤を実質的に軸線方向Ａに搬送することなく、現像剤を抱え込んで回転方向Ｂへ撹拌すると共に、矢印Ｆで示すような方向で空間Ｌを介して第２板状部材２７から第１板状部材２６へと現像剤を流れ込ませる（図５参照）。
【００３１】
トナー濃度検知センサ２８は、現像剤のトナー濃度を検出するために、撹拌搬送部材２３で搬送されている現像剤のトナー濃度を検知する。トナー濃度検知センサ２８は、現像剤に含まれる非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比率に応じた透磁率を検知する。トナー濃度検知センサ２８は、撹拌搬送部材２３で搬送されている現像剤に面する検知面２９を有している。第１板状部材２６及び第２板状部材２７は、検知面２９を掻き上げる方向（回転方向Ｂ）で回転する。トナー濃度検知センサ２８は、検知面２９と第１板状部材２６及び第２板状部材２７とが対向するように、例えば水平面に対して略４５°の角度で配置されている。
【００３２】
トナー濃度の検出結果は、トナー濃度検知センサ２８からの出力電圧によって確認される。この出力電圧は、トナー濃度が一定であっても、撹拌搬送部材２３の回転に伴い周期的な波形形状を有する。これは、撹拌搬送部材２３により、現像剤には周期的な粗密状態ができるためである。現像剤が多くて透磁率が高いときは現像剤が密状態であり、トナー濃度検知センサ２８による出力は高くなる。現像剤が少なくて透磁率が低いときは現像剤が粗状態であり、トナー濃度検知センサ２８による出力は低くなる。
【００３３】
次に、図４及び図５を参照して、トナー濃度検知センサ２８周辺における撹拌搬送部材２３の構成の詳細を説明する。図４及び図５は、図３のトナー濃度検知センサ２８周辺における撹拌搬送部材２３の構成を詳細に示す側面図である。図４及び図５に示すように、螺旋状部材２５は、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と対向する部分が切り欠かれている。例えば、螺旋状部材２５は、第１板状部材２６によって繋がれる１ピッチ間Ｓ１分が切り欠かれている。即ち、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９に対向する領域には、螺旋状部材２５などの軸部材２４の軸線方向Ａに搬送力を有する部材が配置されていない。
【００３４】
第１板状部材２６と第２板状部材２７とは、軸部材２４の周方向に互いに略１８０°離れた位置で軸部材２４に立設されている。第１板状部材２６及び第２板状部材２７は、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と対向するように配置されている。つまり、第１板状部材２６及び第２板状部材２７は、軸部材２４の軸線方向Ａにおいて、重なる位置に配置されている。また、第１板状部材２６は、撹拌搬送部材２３の軸部材２４の軸線方向Ａで、第１板状部材２６の中心位置２６ｃとトナー濃度検知センサ２８の検知面２９の中心位置２９ｃとが重なるように配置されている。
【００３５】
現像剤の搬送方向Ｇの下流側における第２板状部材２７の先端２７ｄは、斜め形状である。第２板状部材２７の先端２７ｄは、軸部材２４側である基端側２７ｅよりも、軸部材２４の反対側である外周側２７ｆの方が、現像剤の搬送方向Ｇの下流側へ延びている。
【００３６】
ここで、第２板状部材２７の先端２７ｄにおける形状が上記のようになっていることによる効果について、図６を用いて説明する。図６は、第２板状部材２７の先端２７ｄの形状によるプロセススピード変動時の感度変動率を示すグラフである。図６の横軸は、先端２７ｄの形状を示している。例えば端面垂直とは、先端２７ｄにおける現像剤の搬送方向Ｇの下流側への延びが基端側２７ｅと外周側２７ｆとで略同じ場合、つまり、軸部材２４に対して垂直に延びている場合を示している。端面垂直よりも右側は、先端２７ｄにおける現像剤の搬送方向Ｇの下流側への延びが基端側２７ｅよりも外周側２７ｆの方が長い場合、つまり、軸部材２４に対して現像剤の搬送方向Ｇの下流側に傾斜している場合を示している。端面垂直よりも左側は、先端２７ｄにおける現像剤の搬送方向Ｇの下流側への延びが外周側２７ｆよりも基端側２７ｅの方が長い場合、つまり、軸部材２４に対して現像剤の搬送方向Ｇの上流側に傾斜している場合を示している。図６の縦軸は、プロセススピード変動時の感度変動率を示している。プロセススピード変動時の感度変動率とは、プロセススピード条件が変化した場合における、トナー濃度検知センサ２８により出力される電圧を一定でトナー濃度をコントロールするために必要なコントロール電圧の変動率である。
【００３７】
図６に示すように、第２板状部材２７の先端２７ｄにおいて、現像剤の搬送方向Ｇの下流側への延びが基端側２７ｅよりも外周側２７ｆの方が長い場合には、プロセススピード変動時の感度変動率が低くなっている。即ち、第２板状部材２７の先端２７ｄがこのような形状になっていることにより、第２板状部材２７の先端２７ｄから、矢印Ｆで示すような方向で空間Ｌを介して第１板状部材２６へと好適に現像剤を回り込ませることができる（図５参照）ため、プロセススピード変動による現像剤の密度変化による透磁率変動をより抑制することが可能となる。
【００３８】
以上、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、螺旋状部材２５は、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と対向する部分が切り欠かれており、第１板状部材２６及び第２板状部材２７は、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と対向するように配置されているので、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９に対向する領域では、螺旋状部材２５によって軸部材２４の軸線方向Ａに沿った方向に現像剤が搬送されることなく、撹拌搬送部材２３の回転方向Ｂへ現像剤が搬送される。第１板状部材２６は、軸部材２４の軸線方向Ａに延在して現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と現像剤の搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５とを繋いでいるので、当該第１板状部材２６によって現像剤が抱え込まれ、回転方向Ｂへ撹拌される。第２板状部材２７は、現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５から軸部材２４の軸線方向Ａに沿って現像剤の搬送方向Ｇの下流側に延在し、現像剤の搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５との間に空間Ｌが形成されているので、当該第２板状部材２７によって現像剤が抱え込まれ、回転方向Ｂへ撹拌されると共に、現像剤が空間Ｌを介して第２板状部材２７から第１板状部材２６へと回り込む。これにより、外的要因発生時においても、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９に対向する部分における現像剤の流れを安定化することができる。以上より、外的要因発生時においても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することが可能となる。
【００３９】
第１板状部材２６は、螺旋状部材２５の１ピッチ間Ｓ１において、軸部材２４の軸線方向Ａに延在して現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と現像剤の搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５とを繋ぎ、第２板状部材２７は、螺旋状部材２５の２ピッチ間Ｓ２において、現像剤の搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５から軸部材２４の軸線方向Ａに沿って現像剤の搬送方向Ｇの下流側に延在し、現像剤の搬送方向Ｇの下流側の螺旋状部材２５との間に空間Ｌが形成されている。したがって、第１板状部材２６及び第２板状部材２７による現像剤の搬送を、より好適に行うことができる。
【００４０】
第１板状部材２６は、軸部材２４の軸線方向Ａに沿った方向で、第１板状部材２６の中心位置２６ｃと検知面２９の中心位置２９ｃとが重なるように配置されている。第１板状部材２６がこのように配置されていることにより、トナー濃度検知センサ２８による検出結果の精度が向上する。
【００４１】
また、現像剤の搬送方向Ｇの下流側における第２板状部材２７の先端２７ｄは、軸部材２４側である基端側２７ｅよりも、軸部材２４の反対側である外周側２７ｆの方が、現像剤の搬送方向Ｇの下流側へ延びている。第２板状部材２７の先端２７ｄがこのような形状であることにより、第２板状部材２７から第１板状部材２６への現像剤の回り込みを好適に行うことができ、現像剤の密度変化による透磁率変動をより抑制することができる。
【００４２】
なお、第１板状部材２６の短手方向の長さと、第２板状部材２７の短手方向の長さとは、略等しいので、第１板状部材２６と第２板状部材２７との間で保持される現像剤量のバランスを保つことができ、好適である。
【００４３】
［実施例］
以下、上記効果を説明すべく、本発明者が実施した実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態に係る撹拌搬送部材２３を有する現像ユニット２０を用いた画像形成装置１を動作させる場合において、プロセスピード条件及び環境条件をそれぞれ変化させて、トナー濃度検知センサ２８の出力波形を測定した。プロセススピード条件は、１５３mm/secを低プロセススピードとし、３０５mm/secを高プロセススピードとして変化させた。環境（温度及び湿度）条件は、１０℃，１０％を低温低湿とし、３０℃，８５％を高温高湿として変化させた。なお、トナー濃度検知センサ２８は、コントロール電圧可変型である。
【００４５】
（比較例１）
図７は、比較例１の画像形成装置における撹拌搬送部材の構成を示す側面図である。比較例１では、図７に示すような撹拌搬送部材１０１を有する現像ユニット１００を用いた画像形成装置を動作させる場合において、プロセスピード条件及び環境条件をそれぞれ変化させて、トナー濃度検知センサ２８の出力波形を測定した。プロセススピード条件及び環境条件は、実施例１と同じくした。図７に示す撹拌搬送部材１０１は、軸部材１０２と、軸部材１０２の周面上に形成された螺旋状部材１０３及び板状部材１０４と、を有する。螺旋状部材１０３は、螺旋羽根形状であり、トナー濃度検知センサ２８の検知領域に対向する位置においても切り欠かれることなく連続して配置されている。板状部材１０４は、略矩形状の撹拌パドルであり、螺旋状部材１０３のトナー濃度検知センサ２８の検知領域に対向する位置に、１つだけ配置されている。
【００４６】
（結果）
実施例１での測定結果を図８及び図９に示す。図８は、実施例１において、条件ごとに測定されたトナー濃度検知センサ２８の出力波形を示すグラフである。図８の横軸は時間を示し、図８の縦軸は電圧を示している。図８の（ａ）は低プロセススピード且つ低温低湿条件下、図８の（ｂ）は低プロセススピード且つ高温高湿条件下、図８の（ｃ）は高プロセススピード且つ低温低湿条件下、図８の（ｄ）は高プロセススピード且つ高温高湿条件下の場合をそれぞれ示している。
【００４７】
図８の（ａ）と図８の（ｃ）とを比較すると、実施例１では、低プロセススピードである場合と高プロセススピードである場合とで、波形形状が略同じであり、波形の出力高さが殆ど変動しなかった。図８の（ｂ）と図８の（ｄ）とを比較しても、同様であった。即ち、プロセススピード条件が変動しても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができた。
【００４８】
図８の（ａ）と図８の（ｂ）とを比較すると、低温低湿である場合と高温高湿である場合とで、波形形状が略同じであり、波形の出力高さが殆ど変動しなかった。図８の（ｃ）と図８の（ｄ）とを比較しても、同様であった。即ち、環境条件が変動しても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができた。
【００４９】
図９は、実施例１において、一定のセンサ出力でトナー濃度をコントロールするために必要なコントロール電圧を示すグラフである。図９の横軸はトナー濃度を示し、図９の縦軸はコントロール電圧を示している。図９の線ａは、図８の（ａ）の場合に対応し、図９の線ｂは、図８の（ｂ）の場合に対応し、図９の線ｃは、図８の（ｃ）の場合に対応し、図９の線ｄは、図８の（ｄ）の場合に対応している。
【００５０】
図９に示すように、実施例１では、線ａ〜線ｄの傾きは、略一定であった。具体的には、プロセススピードの変動による傾きの変化の度合（線ｄの傾き値と線ｂの傾き値との変化率）は０．３％であった。また、環境条件の変動による傾きの変化の度合（線ｃの傾き値と線ｄの傾き値との変化率）は１３％であった。即ち、トナー濃度に対するコントロール電圧の変化の度合が、プロセススピードの変動及び環境条件の変動によらず、略一定とみなせるものであり、外的要因によらず略同じコントロール電圧を用いることができることが確認された。
【００５１】
これに対し、比較例１での測定結果を図１０及び図１１に示す。図１０は、比較例１において、条件ごとに測定されたトナー濃度検知センサ２８の出力波形を示すグラフである。図１０の横軸は時間を示し、図１０の縦軸は電圧を示している。図１０の（ａ）は低プロセススピード且つ低温低湿条件下、図１０の（ｂ）は低プロセススピード且つ高温高湿条件下、図８の（ｃ）は高プロセススピード且つ低温低湿条件下、図１０の（ｄ）は高プロセススピード且つ高温高湿条件下の場合をそれぞれ示している。
【００５２】
図１０の（ａ）と図１０の（ｃ）とを比較すると、比較例１では、低プロセススピードである場合と高プロセススピードである場合とで、波形形状及び波形の出力高さが大きく変動した。特に、低プロセススピードの場合には、最大ピークの後に出力値が大きく下がることはないのに対し、高プロセススピードの場合には、最大ピークの後に出力値が大きく下がり、最も小さい値をとった。これは、高プロセススピードの場合には、現像剤の搬送力が高いため、板状部材１０４における回転方向下流側の空隙が大きくなり、これにより回転方向における現像剤の粗密の差が大きくなることによる。また、図１０の（ｂ）と図１０の（ｄ）とを比較しても、同様であった。即ち、プロセススピード条件の変動によって、現像剤の密度変化による透磁率変動が大きくなった。
【００５３】
図１０の（ａ）と図８の（ｂ）とを比較すると、低温低湿である場合と高温高湿である場合とで、波形形状及び出力高さが大きく変動した。図８の（ｃ）と図８の（ｄ）とを比較しても、同様であった。これは、環境条件の変動によって、トナー濃度検知センサの検知領域一帯において現像剤の流動性変化が生じることによる。即ち、環境条件の変動によって、現像剤の密度変化による透磁率変動が大きくなった。
【００５４】
図１１は、比較例１において、一定のセンサ出力でトナー濃度をコントロールするために必要なコントロール電圧を示すグラフである。図１１の横軸はトナー濃度を示し、図１１の縦軸はコントロール電圧を示している。図１１の線ａは、図１０の（ａ）の場合に対応し、図１１の線ｂは、図１０の（ｂ）の場合に対応し、図１１の線ｃは、図１０の（ｃ）の場合に対応し、図１１の線ｄは、図１０の（ｄ）の場合に対応している。
【００５５】
図１１に示すように、比較例１では、線ａ〜線ｄの傾きが、大きくばらついた。具体的には、プロセススピードの変動による傾きの変化の度合（線ａの傾き値と線ｃの傾き値との変化率）は９７％であった。また、環境条件の変動による傾きの変化の度合（線ｃの傾き値と線ｄの傾き値との変化率）は９０％であった。即ち、トナー濃度に対するコントロール電圧の変化度合が、プロセススピードの変動及び環境条件の変動によって、大きく変動することが確認された。
【００５６】
以上、実施例１及び比較例１により、本発明の上記実施形態に係る撹拌搬送部材２３を有する現像ユニット２０を用いた画像形成装置１では、プロセススピード及び環境の変動が生じても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができることが確認された。即ち、画像形成装置１によれば、外的要因発生時においても、現像剤の密度変化による透磁率変動を抑制することができることが確認された。
【００５７】
以上、本実施形態の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００５８】
例えば、上記実施形態においては、第１板状部材２６の短手方向の長さと、第２板状部材２７の短手方向の長さとは、略等しいとしたが、これに限られず、互いに異なる長さであってもよい。また、第１板状部材２６及び第２板状部材２７の形状は略矩形状としたが、これに限られず、上記効果を奏する範囲で種々の形状を取り得る。
【００５９】
第１板状部材２６は、１つ配置されているとしたが、これに限られず、例えば複数配置されていてもよい。第２板状部材２７についても、同様である。また、第１板状部材２６と第２板状部材２７とは、軸部材２４の周方向に互いに略１８０°離れた位置で軸部材２４に立設されているとしたが、これに限られず、例えば第１板状部材２６と第２板状部材２７とが軸部材２４に立設されている位置は、軸部材２４の周方向に互いに略１８０°以外の角度離れた位置であってもよい。
【００６０】
第１板状部材２６は、１ピッチ間Ｓ１において螺旋状部材２５を繋ぐものに限られず、１ピッチ間Ｓ１よりも広い範囲において螺旋状部材２５を繋いでもよい。また、第２板状部材２７は、２ピッチ間Ｓ２において空間Ｌを形成するものに限られず、２ピッチ間Ｓ２よりも広い範囲において空間Ｌが形成されてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…画像形成装置、２３…撹拌搬送部材、２４…軸部材、２５…螺旋状部材、２６…第１板状部材、２６ｃ…中心位置、２７…第２板状部材、２７ｄ…先端、２７ｅ…基端側、２７ｆ…外周側、２８…トナー濃度検知センサ、２９…検知面、２９ｃ…中心位置、Ａ…軸線方向、Ｇ…搬送方向、Ｌ…空間、Ｓ１…１ピッチ間、Ｓ２…２ピッチ間。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図３】
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