(57)【要約】【課題】  トナー濃度の誤検出が抑えられた現像器、および、画質の低下が抑制された画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーとキャリアとを含む現像剤を収容して該現像剤が内部で撹拌される、窓が設けられている撹拌室と、撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像部と、撹拌室内に設けられた、撹拌室に収容されている現像剤を撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌する撹拌部と、撹拌室内の現像剤のトナー濃度を窓を介して検出するトナー濃度検出部と、窓よりも移動方向の上流側で、撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす掻落部材とを備えた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容して該現像剤が内部で撹拌される、窓が設けられている撹拌室と、
前記撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像部と、
前記撹拌室内に設けられた、該撹拌室に収容されている現像剤を該撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌する撹拌部と、
前記撹拌室内の現像剤のトナー濃度を前記窓を介して検出するトナー濃度検出部と、
前記窓よりも前記移動方向の上流側で、該撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす掻落部材とを備えたことを特徴とする現像器。
【請求項２】
表面に現像像を保持する像保持体、
該像保持体の表面に現像像を形成し、形成した現像像を被転写体に転写し定着させることで該被転写体上に画像を形成する画像形成部、および
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容して該現像剤が内部で撹拌される、窓が設けられている撹拌室と、該撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像部と、該撹拌室内に設けられた、該撹拌室に収容されている現像剤を該撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌する撹拌部と、該撹拌室内の現像剤のトナー濃度を前記窓を介して検出するトナー濃度検出部と、前記窓よりも前記移動方向の上流側で、該撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす掻落部材とを有する現像器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤で静電潜像を現像する現像器、および、この現像器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、像を保持する像保持体の表面に静電潜像を形成し、現像器に収容された、トナーとキャリアとを含む現像剤でこの静電潜像を現像して得られた現像像を被転写体に転写および定着して被転写体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。
【０００３】
上述の現像器には、窓を有し、現像剤を収容して該現像剤が内部で撹拌される撹拌室と、この撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像剤保持体と、撹拌室内に設けられ、撹拌室に収容されている現像剤を撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌するオーガと、上記窓を介してセンサ部分を現像室内に露出して透磁率によりトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを有するもの知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この様な現像器では、オーガと撹拌室の内壁との隙間に現像剤が滞留する場合があり、現像室内に露出したセンサ部分に現像剤が滞留すると、トナー濃度センサによるトナー濃度の検出が不正確になり、例えば、トナー濃度センサの検出値からは撹拌室内のトナー濃度は十分であると推測されるにも拘わらず、画像濃度が低下するといった事態が引き起こされることとなる。
【０００５】
そこで、上記特許文献１には、上述のセンサ部分に滞留する現像剤を掻き取る掻取部材を備える提案がなされている。
【特許文献１】特開平１−２６１６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記提案では、そのセンサ部分に対する掻取動作により、センサ部分が傷つき、却って現像剤が付着し易くなることで、トナー濃度の誤検出が引き起こされるおそれがある場合がある。
【０００７】
尚、上記問題は、トナー濃度センサのセンサ部分が、現像室内に露出している現像器に限り発生するものではなく、現像室内にセンサ部分は露出してはいないものの、窓への掻き取り動作により誤検出が引き起こされるトナー濃度センサを備えた現像器については同様に起こりうる問題である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、トナー濃度の誤検出が抑えられた現像器、および、画質の低下が抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の現像器は、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容してこの現像剤が内部で撹拌される、窓が設けられている撹拌室と、
上記撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像部と、
上記撹拌室内に設けられた、この撹拌室に収容されている現像剤をこの撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌する撹拌部と、
上記撹拌室内の現像剤のトナー濃度を上記窓を介して検出するトナー濃度検出部と、
上記窓よりも上記移動方向の上流側で、この撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす掻落部材とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の現像器では、掻落部材が、撹拌室に設けられた窓よりも現像剤の移動方向の上流側で、撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす。したがって、掻落部材は、窓を介して撹拌室内の現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部に接触しないことから、これを摩耗させることがなく、また、掻落部材による、窓よりも現像剤の移動方向の上流側での撹拌室内の内壁への掻落行為により掻き落とされた滞留現像剤は、その下流に位置する窓側へ流れていくことから、窓への現像剤の付着が抑制される。したがって、本発明の現像器によれば、トナー濃度の誤検出を抑えることができる。尚、本発明にいう「窓を介して」とは、例えば、撹拌室内にトナー濃度検出部の作用面を露出した態様や、撹拌室内にトナー濃度検出部の作用面を露出しないものの、窓に嵌めたガラス越しに検出する態様を含む概念である。
【００１１】
ここで、本発明の現像器の攪拌部は、上記移動方向に延在して所定のピッチを有する螺旋形状の部材であって、この螺旋の軸を中心に回転することで現像剤をこの撹拌室内で移動させながら撹拌するものであり、
上記掻落部材は、上記窓よりも上記移動方向の上流側の、この窓までの距離が上記ピッチよりも短い位置に配備されたものであることが好ましい。
【００１２】
掻落部材が、窓よりも現像剤の移動方向上流側であって、この掻落部材の窓までの距離が螺旋形状の部材の螺旋のピッチよりも短い位置に配備されていると、掻取部材で掻き取られた現像剤は、回転する螺旋形状の部材の周囲部分による押圧回数が高々１回のうちに窓まで到達することとなる。これにより、掻取部材から窓までの間で現像剤が内壁に固着することが防止され、ひいては窓への現像剤の付着が一層抑制される。
【００１３】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
表面に現像像を保持する像保持体、
この像保持体の表面に現像像を形成し、形成した現像像を被転写体に転写し定着させることでこの被転写体上に画像を形成する画像形成部、および
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容してこの現像剤が内部で撹拌される、窓が設けられている撹拌室と、この撹拌室内で撹拌された現像剤を所定の現像位置に送り、その現像位置で静電潜像を現像する現像部と、この撹拌室内に設けられた、この撹拌室に収容されている現像剤をこの撹拌室内で所定の移動方向に移動させながら撹拌する撹拌部と、この撹拌室内の現像剤のトナー濃度を上記窓を介して検出するトナー濃度検出部と、上記窓よりも上記移動方向の上流側で、この撹拌室内の内壁に付着したトナーを掻き落とす掻落部材とを有する現像器を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成装置によれば、トナー濃度の誤検出が抑えられた現像器が備えられていることから、画質の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トナー濃度の誤検出が抑えられた現像器、および、画質の低下が抑制された画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【００１８】
図１に示すプリンタ１では、帯電器１１により所定の電荷が付与された、矢印Ａ方向に回転する像保持体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいて露光器１２で生成した露光光が照射されることで静電潜像が形成され、現像ロール１３３を有する、本発明の現像器の一実施形態である現像器１３に収容した、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤でこの静電潜像が現像される。この現像により得られた現像像は、用紙トレイ１６から用紙搬送装置１６ａにより引き出され、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４によって転写され、定着器１５により定着されることにより記録用紙上に画像形成が行われる。尚、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明の現像器は、モノクロ画像専用機ではなくカラー画像機に適用されるものであってもよい。
【００１９】
図２は、図１に示す現像器の上面からの透視図である。
【００２０】
図２に示す現像器１３は、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収容するハウジング１３２と、このハウジング１３２の内部に保持されて回転し、現像剤を矢印に示す方向に搬送する２本のオーガ１３１と、このハウジング１３２で撹拌された現像剤を、像保持体１０との間に形成された現像領域１３０（図３参照）に搬送する現像ロール１３３と、ハウジング１３２に設けられた窓１３２０に先端部分が嵌め込まれたトナー濃度センサ１３４とを有している。
【００２１】
ここで、図２に示す現像器１３では、ハウジング１３２に設けられている窓１３２０よりも、現像剤の移動方向の上流側で、ナイロン製のブラシ１３５がオーガ１３１の回転軸１３１１に取り付けられており、オーガ１３１の回転に伴ってこのブラシ１３５が回転すると、窓１３２０よりも現像剤の移動方向の上流側の、このハウジング１３２の内壁１３２１に付着したトナーを掻き落とすようになっている。
【００２２】
トナー濃度センサ１３４は、光を発光する発光部と、発光部からの出射されハウジング内に収容されている現像剤で反射した反射光を受光する受光部とを備えた、反射光から得られる輝度に基づいて現像剤中のトナー濃度を検出する光センサであり、これら発光部および受光部による光の受発光は、その先端に備えられた作用面１３４０を介して行われる。尚、ハウジング１３２には、オーガ１３１の両端部を除きこれら２本のオーガ１３１の間を仕切る仕切板１３６が備えられている。また、このプリンタ１では、トナー濃度センサ１３４で検出されたトナー濃度が所定値を下回ると、不図示のトナー供給装置からハウジング１３２のトナー供給口１３２ａを通じてハウジング内にトナーが供給されるようになっている。
【００２３】
図３は、図２に示す一点鎖線の切断線Ｘ−Ｘに沿って現像器を切断した場合の断面図である。
【００２４】
図３には、上述したブラシ１３５が、オーガ１３１の回転軸１３１１に取り付けられている様子や、ハウジング１３２の窓１３２０にトナー濃度センサ１３４が嵌め込まれ、その作用面１３４０がハウジング内を覗いている様子が示されている。
【００２５】
図４は、図２に示すブラシ周辺の拡大図である。
【００２６】
図４には、オーガ１３１の回転軸１３１１に取り付けられたブラシ１３５が、このブラシ１３５からトナー濃度センサ１３４の作用面１３４０までの距離Ａが、オーガのピッチＢよりも短くなるように、作用面１３４０よりも現像剤の移動方向の上流側（ここでは、下側）に配備されている様子が示されている。
【００２７】
この現像器１３では、ブラシ１３５が、トナー濃度センサ１３４の作用面１３４０よりも現像剤の移動方向の上流側で、ハウジング１３２の内壁１３２１に付着したトナーを掻き落とす。つまり、この現像器１３では、窓１３２０を介してハウジング内の現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ１３４の作用面１３４０にブラシ１３５が接触することがないことから、この作用面１３４０が傷ついて現像剤が付着しやすくなったりすることによる誤検出は防止されており、また、この作用面１３４０よりも上流側で、ハウジング１３２の内壁１３２１に付着した現像剤を掻き落とし、この掻き落とした現像剤が、下流側の、作用面１３４０へ流れていくことで作用面１３４０への現像剤の付着が抑制されることから、この現像器１３によれば、トナー濃度の誤検出を抑えることができる。さらに、この現像器１３では、上述したように、このブラシ１３５から作用面１３４０までの距離Ａが、オーガ１３１のピッチＢよりも短くなるように、ブラシ１３５が、作用面１３４０よりも現像剤の移動方向の上流側（図４においては、下側）に配備されていることで、ブラシ１３５で掻き取られた現像剤は、回転するオーガ１３１の周囲部分による押圧回数が高々１回のうちに作用面１３４０まで到達することとなる。これにより、ブラシ１３５から作用面１３４０までの間で現像剤が内壁１３２１に固着することが防止され、ひいては作用面１３４０への現像剤の付着が一層抑制される。
【００２８】
また、この現像器１３を備えたプリンタ１によれば、トナー濃度の誤検出が抑えられていることで、画質の低下を抑制することができる。
【００２９】
尚、以上に説明した実施形態では、このブラシ１３５からトナー濃度センサ１３４の作用面１３４０までの距離Ａが、オーガのピッチＢよりも短くなるように、作用面１３４０よりも現像剤の移動方向の上流側（ここでは、下側）に配備されている場合を例に挙げて説明したが、本発明は、このブラシ１３５が、作用面１３４０よりも現像剤の移動方向の上流側でハウジング１３２の内壁１３２１に付着したトナーを掻き落とすものであれば、このブラシ１３５から作用面１３４０までの距離Ａが、オーガのピッチＢよりも長い位置に配備されるものであってもよく、また、このブラシ１３５が、例えば可撓性に富むフィルムシートであってもよい。さらには、以上に説明した実施形態では、ハウジング１３２の内部にトナー濃度センサ１３４の作用面１３４０を露出している例を挙げて説明したが、トナーを掻き取る掻き取り部材による掻取動作によりトナー濃度の誤検知が引き起こされるものであれば、ハウジング１３２の内部にトナー濃度センサ１３４の作用面１３４０を露出しないものの、窓１３２０に嵌めたガラス越しにトナー濃度を検出するものであってもよい。
【００３０】
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
【００３１】
これら実施例および比較例は、Ｆｕｊｉ  Ｘｅｒｏｘ社製のプリンタの現像器が、これら実施例および比較例ごとに条件を変化させることのできる現像器に交換された改造機を使用して行った実験である。尚、この改造機の現像器内のオーガの螺旋ピッチは、これらの実験を通じて１２ｍｍに固定されており、また、現像器内のトナー濃度は８．０％に保たれるよう管理されている。
【００３２】
実施例１では、直径０．２ｍｍで長さ１５ｍｍの毛を１０００本有するナイロン製のブラシを、ハウジングの窓よりも現像剤の移動方向の上流側の、光学的にトナー濃度を検出するトナー濃度センサの作用面までの距離が２ｍｍの位置、即ち、作用面までの距離がオーガのピッチ１２ｍｍよりも短くなる位置に配備した場合である。
【００３３】
実施例２は、実施例１と同種のブラシを、作用面よりも現像剤の移動方向の上流側の、作用面までの距離が１４ｍｍの位置、即ち、作用面までの距離がオーガのピッチ１２ｍｍよりも長くなる位置に配備した場合である。比較例１は、実施例１および実施例２で使用した現像器から上述のブラシを省略した場合、比較例２は、実施例１と同種のブラシを、作用面と接触する位置に配備した場合である。
【００３４】
上述した構成の実施例および比較例それぞれについての評価は、室温２０℃、湿度５％ＲＨの環境下で、画像密度５％で１０００ｋｐｖののプリントを行わせた後、画像濃度を１．６％とするプリントを行った際の、作用面における‘滞留現像剤の有無’、ハウジング内の実際の‘トナー濃度’、および、プリント画像の実際の‘画像濃度’の３つの評価項目について行った。評価は以下の通りである。
・滞留現像剤の有無
○：なし、△：多少あり、×：あり
・トナー濃度
○：８．５％未満６％以上、△：１０％未満８．５％以上、６％未満４％以上、×：１０％以上、４％未満
・画像濃度
○：１．７未満１．５以上、△：２．０未満１．７以上、１．５未満１．０以上、×：２．０以上１．０未満
【００３５】
【表１】
2008058658.tif 000003
【００３６】
上記に示す表１には、実施例１と実施例２および比較例１と比較例２までに対する、‘滞留現像剤の有無’、‘トナー濃度’、および‘画像濃度’についての評価結果が示されており、実施例１では、作用面での現像剤の滞留は見られないことから‘滞留現像剤の有無’は‘○’となっており、ハウジング内の実際の‘トナー濃度’も‘○’（ここでは、８％）となっていることから、‘画像濃度’についても‘○’（ここでは、１．６）と良好となっている。
【００３７】
実施例２では、窓部分までの距離がオーガのピッチ１２ｍｍよりも長くなるように配備されていることから、窓よりも上流側に発生した滞留現像剤が取りきれず、窓部分での現像剤の滞留が少々見られることから‘滞留現像剤の有無’は‘△’であるものの、ハウジング内の実際の‘トナー濃度’は、‘○’（ここでは、７％）となっていることから、‘画像濃度’についても‘○’（ここでは、１．５）とおおむね良好である。
【００３８】
比較例１では、ブラシが備えられていないことで、窓部分での現像剤の滞留が見られることから‘滞留現像剤の有無’は‘×’となっており、ハウジング内の実際の‘トナー濃度’は、この滞留によるトナー濃度センサの誤検知により‘△’（ここでは、４％）となっていることから、‘画像濃度’についても‘×’（ここでは、０．６）となっている。
【００３９】
比較例２では、ブラシは直接トナー濃度センサの作用面と接触する状態にあることから、現像剤の滞留は見られないことから‘滞留現像剤の有無’は‘○’であるものの、ハウジング内の実際の‘トナー濃度’は、トナー濃度センサが傷ついたことによる誤検知により‘×’（ここでは、１４％）となり、‘画像濃度’については、‘かぶり’が発生して評価不能となっている。
【００４０】
以上の結果から、ブラシの配備位置は、作用面よりも現像剤の移動方向の上流側の、このブラシから窓までの距離が、オーガのピッチ（ここでは、１２ｍｍ）よりも長くても、トナー濃度センサによる誤検知を抑制する効果が有り、これにより、画質の低下をある程度は抑制できることが確認された。また、本実施形態のプリンタ１の現像器１３におけるように、ブラシの配備位置を、窓よりも現像剤の移動方向の上流側の、このブラシから窓までの距離をオーガのピッチよりも短くすることで、トナー濃度センサによる誤検知を一層抑制でき、これにより、画質の低下も一層抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示す現像器の上面からの透視図である。
【図３】図２に示す一点鎖線に沿って現像器を切断した場合の断面図である。
【図４】図２に示すナイロンブラシ周辺の拡大図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  プリンタ
１０  像保持体
１１  帯電器
１２  露光器
１３  現像器  
１３０  現像領域
１３１  オーガ
１３１１  回転軸
１３２  ハウジング
１３２ａ  トナー供給口
１３２０  窓
１３２１  内壁
１３３  現像ロール
１３４  トナー濃度センサ
１３４０  作用面
１３５  ブラシ
１３６  仕切板
１４  転写ロール
１５  定着器
１６  用紙トレイ
１６ａ  用紙搬送装置
【図１】
2008058658.tif 000004
【図２】
2008058658.tif 000005
【図３】
2008058658.tif 000006
【図４】
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