(57)【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攪拌搬送する搬送手段と、攪拌混合された現像剤の濃度を透磁率変化に基づき検知可能な濃度検知手段とを備えた現像装置において、
前記搬送手段は軸部と羽部とからなるスクリュであって、前記スクリュが前記濃度検知手段と対向する部分に前記スクリュの羽部間で連続する板状の攪拌部材が前記スクリュの軸部から突設されており、
前記攪拌部材は前記スクリュが回転する際に濃度検知手段の検知面が入り込めるように切り欠き部が設けられているとともに、
当該切り欠き部には前記スクリュが回転する際に前記検知面を摺擦可能なシートが設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、トナー濃度の誤検知防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている静電潜像に対してトナーなどの現像剤を用いて可視像処理が行われる。
【０００３】
現像剤の一つに、キャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤がある。二成分系現像剤は、現像装置内でキャリアとトナーとが攪拌混合されることによりトナーが摩擦帯電されて所定電位の帯電量を保有することになるが、トナーが消費されると画像濃度の低下を引き起こすので、トナーが補給されて一定の現像剤濃度が維持されるようになっている。
【０００４】
現像剤濃度を検知する方式には、現像剤に含まれるキャリアの嵩密度に応じて透磁率が変化するのを利用する方式がある。
現像剤濃度を検知する際には、攪拌混合される状態がトナーの補給時と非補給時との両方を対象として行われる。このため、非補給時、つまり、トナーの収支がない場合においては、本来、現像装置内でのトナーの含有率が変化しないので濃度変化が生じないはずである。しかし、実際には攪拌によりキャリアの摩擦帯電量が増加するとキャリア同士の反発が起こることで現像剤の嵩密度が低下すると、トナーの補給が行われた場合と同様な検知条件となり、トナー補給によるトナー収支がないにも拘わらず、トナー補給が行われたとする誤検知を生じることになる。
【０００５】
従来、現像剤を攪拌しながらその濃度検知を行う構成を前提として場合に濃度検知センサによる誤検知を防止するための構成として、濃度検知手段の検知面にトナーの付着あるいは融着を防止するための現像剤の搬送部材にクリーニングブレードを設けて濃度検知手段の検知面を拭くようにし、しかもクリーニングブレードおよび上記検知面周辺のケース内面にフッ素コートした構成（例えば、特開平５−１５０６５０号公報）、あるいは、濃度検知手段を現像装置壁部から内側の現像剤収容空間内に突出させ、攪拌部材の攪拌羽根の径を濃度検知手段との干渉を防止するために小さくした構成（例えば、特開平５−３２３７９４号公報）がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報においては、濃度検知センサの検知面での現像剤付着を防止することが主眼となっており、トナーの収支がない非補給時での攪拌時に発生する誤検知に関する構成は何ら開示されていない。当然、各公報記載の構成においても非補給時での攪拌が行われる以上、現像剤の嵩密度が変化することも予測されるが、非補給時での攪拌によって現像剤の嵩密度が低下した場合の対策は採られていない。
【０００７】
非補給時での攪拌による濃度検知出力の変化に関しては、図７および図８に示す結果が得られている。
図７は、特開平５−１５０６５０号公報に示された構成を対象として非補給時での攪拌による検知出力を示した図である。
図７において、現像剤の搬送部材である搬送スクリューＡにおける軸方向で、濃度検知手段をなすセンサＢと対向する位置には、センサＢの検知面に対向して羽根部材Ｄが設けられている。
この構成において非補給状態であるトナーの収支がない場合に攪拌動作が継続されると、図８に示すように、変化しないはずの濃度検知出力が低下する変化をみせる。この変化により低下率、つまり、非補給時での攪拌過程での検知出力の差が大きくなるとトナー補給時と同じ状態となり、トナー補給時でないのにも拘わらず、トナーが補給されたと見なしてしまう。従って、実際の現像剤濃度が適正に検知されているとはいえなくなる虞が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来の現像装置における問題、特に、現像剤の非補給時での濃度検知手段における誤検知に鑑み、非補給時での攪拌時に得られる濃度検知出力の変化が補給時と同様となるのが原因して補給時と非補給時とを誤検知する不具合を解消できる構成を備えた現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、前記搬送手段は軸部と羽部とからなるスクリュであって、前記スクリュが前記濃度検知手段と対向する部分に前記スクリュの羽部間で連続する板状の攪拌部材が前記スクリュの軸部から突設されており、前記攪拌部材は前記スクリュが回転する際に濃度検知手段の検知面が入り込めるように切り欠き部が設けられているとともに、当該切り欠き部には前記スクリュが回転する際に前記検知面を摺擦可能なシートが設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の現像装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明実施例による現像装置が適用される画像形成装置の一つであるプリンタを示しており、同図においてプリンタ１には、潜像担持体を成す感光体ドラム２が設けられている。
感光体ドラム２は、図１において矢印方向に回転することができ、周辺部には回転方向に沿って画像形成処理を実行する帯電装置３，書き込み装置４，現像装置５，転写装置６およびクリーニング装置７が配置されている。
【００１８】
感光体ドラム２は、回転過程において帯電装置３により一様帯電後、書き込み装置４によって静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置５によって可視像処理される。
感光体ドラム２上に担持されている可視像は、給紙装置８から繰り出される記録紙に対して転写装置６により転写され、転写後、定着装置９によって記録紙上の未定着画像が定着されて排出される。転写後の感光体ドラム２は、クリーニング装置７によって残留トナーおよび残留電荷をそれぞれ除去され、帯電装置３による一様帯電が行われて次回の画像形成に備えられる。
【００１９】
現像装置５は、本実施例の場合、トナーとキャリアとを含むに成分系現像剤を用いることを前提とした磁気ブラシ現像装置であり、図２に詳細な構成が示されている。
図２において、現像装置５は、感光体ドラム２と対峙して回転可能な現像スリーブ５Ａと、現像スリーブ５Ａの近傍に位置して現像剤を供給する供給スクリュー５Ｂと、補給用トナーを主要して現像装置５の筐体部に対して着脱可能なトナーカートリッジ１０と、トナーカートリッジ１０から繰り出されるトナーを搬送する手段である搬送スクリュー１１とを備えている。
【００２０】
供給スクリュー５Ｂと搬送スクリュー１１とは互いに平行させて配置されており、相対方向にリード方向が設定されていることにより、現像装置５内の現像剤を軸方向に移動させながら循環させて攪拌および補給トナーの供給が行われるようになっている。
【００２１】
現像訴追５の筐体部において、搬送スクリュー１１が位置する箇所には、搬送過程で攪拌混合された現像剤の濃度を検知するための濃度検知手段である濃度センサ１２が設けられている。濃度センサ１２は、現像剤の透磁率の変化によりキャリアに対するトナーの含有率を検知する構成が用いられている。
【００２２】
搬送スクリュー１１は、図３に示すように、軸方向でのスクリュー部のリード間隔に関して、濃度センサ１２に対向する位置（図２中、符号Ｌ１で示す）が他の部分（図２中、符号Ｌ２で示す）よりも広くしてあり、その広くなった部分には、スクリュー部間で連続する攪拌部材１１Ａが設けてある。
攪拌部材１１Ａは、軸方向において濃度センサ１２が位置する側に延長された片部で構成されており、その片部のうちで、濃度センサ１２が軸方向で占有する範囲が他の部分よりも短い寸法で延長されている。本実施例では、濃度センサ１２が占有する範囲が切り欠かれており、この切り欠き部１１Ｂ内に濃度センサ１２の検知面が入り込んで配置されている。これにより、濃度センサ１２の測方および検知面側を含む周辺部にはそれぞれ攪拌部材１１Ａが近接していることになる。
【００２３】
濃度センサ１２の周辺部に攪拌部材１１Ａが位置していることにより、搬送スクリュー１１が回転すると、攪拌部材１１Ａも共に回転し、濃度センサ１２の周辺に滞留している現像剤が強制的に攪拌されることになる。これにより、濃度センサ１２の周辺に存在する現像剤は予め強制的に疎の状態とされているので、攪拌が継続されても嵩密度が大きく低下することがなく、嵩密度が大きく変化するのを防止することができる。この結果、嵩密度が大きく変化した場合に、その状態がトナー補給時と同じ状態となるのを防止することができ、トナーが補給されていないにも拘わらず、この状態と誤認するのが防止される。
【００２４】
一方、濃度センサ１２の周辺としては、検知面も含まれる。
本実施例では、図４に示すように、検知面に対しても攪拌部材１１Ａが対向するようになっており、その対向面には検知面と当接する弾性部として、ポリウレタン性の薄肉シート１３が切り欠き部１１Ｂに設けられている。
【００２５】
薄肉シート１３は、濃度センサ１２の検知面を摺擦することにより検知面上方に存在する現像剤を攪拌することができる。検知面に薄肉シート１３が摺擦する際には、自らの弾性により撓み変形できるので、検知面を損傷することがない。
【００２６】
このような構成においては、濃度センサ１２や現像装置５での攪拌部材１１に対する位置決め精度や加工精度の影響に関係なく濃度センサ１２の検知面上方に存在する現像剤を強制的に攪拌することができる。これにより、現像剤が最も堆積しやすい位置である濃度センサ１２の検知面において強制的に現像剤が攪拌されると、現像剤が予め強制的に疎の状態とされるので、図３に示した構成と同様に、嵩密度が大きく変化するのを防止できる。
【００２７】
図６は、図３および図４に示した構成に基づく濃度検知出力を示す線図である。便宜上、図６において、図３に示した構成を実施例１と称し、図４に示した構成を実施例２と称して示す。
図６において、比較例と称する構成は、従来の技術における説明において挙げた特開平５−１５０６５０号公報に開示された構成であり、図５に示すように、搬送スクリュー１１における濃度センサ１２と対向する位置の攪拌部材（便宜上、符号１１Ａ’で示す）が濃度センサ１２の検知面に対向しているだけの構成である。
【００２８】
図６から明らかなように、本実施例による現像装置５では、従来例および比較例と違って検知出力の低下を小さくして検知出力を安定させることができ、検知出力の変化が大きくなった場合に発生しやすいトナー補給時との誤認性が従来例や比較例よりも少ないことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、濃度検知手段と対向して配置されている攪拌部材は、濃度検知手段が占有する範囲を除いて濃度検知手段が位置する側に延長され、攪拌部材が攪拌部材に形成された切り欠き内に入り込んでいるので、濃度検知手段の側方に位置する現像剤も効率よく強制的に攪拌されることになり、濃度検知手段周辺部での均一攪拌が行える。これにより、濃度検知手段周辺部での現像剤崇密度の変化が大きくなるのを防止して実際の現像剤濃度を適正に検知することが可能となる。しかも、濃度検知手段と対向する攪拌部材の位置にはポリウレタン製の薄肉シートを用いた弾性部が位置しているので、濃度検知手段との対向部での攪拌効率を向上させる際に攪拌部材が濃度検知手段の検知面に当接しても検知面での損傷を防ぎながら現像剤の攪拌を行うことができる。これにより、濃度検知手段の周辺部だけでなく検知面での現像剤の攪拌を行えるようにして濃度検知手段の周辺域での現像剤の攪拌状態を均一化し、現像剤嵩密度が大きく変化してトナー補給時と同様な状態を誤認するのを防止することが可能となる。
これにより、濃度の誤検知を防いで濃度管理を適正化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置が用いられる画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置の要部構成を示す模式図である。
【図３】図２に示した現像装置における搬送手段の構成を示す正面図である。
【図４】図２に示した現像装置における搬送手段の構成の別例を示す正面図である。
【図５】図３および図４に示した構成の搬送手段との検知出力の違いを説明するための比較例を示す正面図である。
【図６】本発明実施例による現像装置での濃度検知出力を従来例および比較例と比較した結果を示す線図である。
【図７】搬送手段における攪拌部の構成に関する従来例を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）中、符号（Ｂ）で示す方向の矢視図である。
【図８】図７に示した構成による濃度検知出力の変化を示す線図である。
【符号の説明】
１          画像形成装置
５          現像装置
５Ａ        現像スリーブ
１０        トナー補給カートリッジ
１１        搬送手段
１１Ａ      攪拌部材
１１Ｂ      切り欠き部
１２        濃度検知手段である濃度センサ
１３        弾性部に位置する薄肉シート
【図１】
0004462780.tif 000002
【図２】
0004462780.tif 000003
【図３】
0004462780.tif 000004
【図４】
0004462780.tif 000005
【図５】
0004462780.tif 000006
【図６】
0004462780.tif 000007
【図７】
0004462780.tif 000008
【図８】
0004462780.tif 000009