(57)【要約】【課題】現像容器の開口部から現像剤が漏れ出ることなく、またトナー濃度の検知精度に誤差を生じさせることなく、検知手段を現像容器に取り付け可能な現像装置の提供。【解決手段】開口部２ａを塞ぐように弾性変形可能なシート部材３０を設ける。透磁率センサ１１は、検知面１２ａがシート部材３０の押圧部３０ａに当接された状態で、検知部１２が現像容器２内に突出されるように取り付けられる。透磁率センサ１１が取り付けられた状態で、シート部材３０は透磁率センサ１１に押圧されて一部が変形して検知面１２ａに隙間なく密着される一方で、開口部２ａを塞いだ状態を維持する。これにより、現像容器２の開口部２ａから現像剤が漏れ出すことがない。また、検知面１２ａと現像剤との距離が一定に維持され、透磁率センサ１１の検知精度に誤差が生じ難くなるので、透磁率センサ１１を交換した場合であっても交換前後で検知されるトナー濃度は変わらない。【選択図】図６
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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た、開口部を有する現像容器と、
現像剤のトナー濃度を検知する検知面が先端面に設けられた検知部を有し、前記検知部を前記開口部に侵入させて前記現像容器に取り付けられる検知手段と、
前記開口部を塞いで設けられ、前記開口部に侵入した前記検知部によって押圧される押圧部を有し、前記検知部の押圧に従って少なくとも一部が変形して、前記押圧部に前記検知面を当接させた状態で前記開口部を塞いだ状態を維持する塞ぎ部材と、を備える、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記塞ぎ部材は、前記押圧部に係る押圧力によって弾性変形可能な弾性部材で形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記塞ぎ部材は、弾性変形する前の厚さが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下のシート状に形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記塞ぎ部材は、前記押圧部以外が前記押圧部に係る押圧力によって弾性変形可能な弾性部材で形成され、
前記押圧部は、ヤング率が前記弾性部材のヤング率よりも大きく、且つ、前記検知部による押圧前と押圧後で厚さが変わらない、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、ヤング率が前記現像容器のヤング率よりも小さい、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記弾性部材は、ヤング率が１０ＭＰａ以下である、
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記押圧部は、前記現像容器と同じ樹脂材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記塞ぎ部材は、電気的な抵抗率が前記現像容器の電気的な抵抗率以下であり導電性を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記検知手段は、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサである、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を記録材に形成する画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいは複合機などの画像形成装置に用いられる現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤が広く用いられている。この現像装置では、現像剤のトナー濃度が高くなり過ぎても低くなり過ぎても画像不良を生じさせる原因となる。そこで、従来から現像容器内を搬送される現像剤のトナー濃度が透磁率センサによって検知されている。
【０００３】
透磁率センサはトナー濃度を検知可能な検知面と現像剤との距離が遠くなるにつれて、実際にはトナー濃度が同じであるにも関わらず、異なる検知結果を出力することがある。つまり、検知面と現像剤との距離が遠くなると、高い精度でトナー濃度を検知することが難しくなる。そこで、従来では透磁率センサに高い精度でトナー濃度を検知させるため、現像容器に開口部が形成され、そこから検知面が現像容器内に露出した状態となるように透磁率センサは現像容器に取り付けられている（特許文献１）。これにより、検知面が現像剤に直接触れることのできるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０７９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現像装置は現像容器や現像スリーブなどが一体化された現像カートリッジなどとして、画像形成装置本体に着脱自在に設けられている。利用者は現像カートリッジを装置本体から取り外して新しいものと交換できるが、その際に透磁率センサは故障していなくても現像カートリッジごと一緒に交換されてしまうことになる。また、透磁率センサが故障しただけであっても、利用者は透磁率センサだけを交換することができないために現像カートリッジごと交換するしかなかった。
【０００６】
現像カートリッジ交換による資源の無駄を省きコストを抑えるために、透磁率センサのみを取り外して交換できるようにしたいという要望がある。そこで、現像容器に透磁率センサを着脱自在に設けることが考えられる。しかしながら、上述したように、従来では開口部から検知面を現像容器内に露出させているが故に、透磁率センサの取り外し時に現像容器から現像剤が漏れ出てしまいやすい。現像容器から現像剤が漏れ出ることを防ぐために、現像容器の壁の一部を内側に突出させて、そこに透磁率センサを着脱自在に設けることが考えられる。しかし、この場合には現像容器の製作精度の観点から、検知面と現像剤との距離が現像容器毎に異なり得るので、トナー濃度の検知精度に誤差を生じさせる可能性が高く採用し難い。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像容器から現像剤を漏れ出させることなく、またトナー濃度の検知精度に誤差を生じさせることなく、トナー濃度を検知するセンサを現像容器に取り付けることが可能な現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容した、開口部を有する現像容器と、現像剤のトナー濃度を検知する検知面が先端面に設けられた検知部を有し、前記検知部を前記開口部に侵入させて前記現像容器に取り付けられる検知手段と、前記開口部を塞いで設けられ、前記開口部に侵入した前記検知部によって押圧される押圧部を有し、前記検知部の押圧に従って少なくとも一部が変形して、前記押圧部に前記検知面を当接させた状態で前記開口部を塞いだ状態を維持する塞ぎ部材と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像容器から現像剤が漏れ出すことなく、またトナー濃度の検知精度に誤差が生じることなく、トナー濃度を検知する検知手段が現像容器に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略構成図。
【図２】現像装置の構成を示す断面図。
【図３】透磁率センサを示す概略図であり、（ａ）は下面図、（ｂ）は側面図。
【図４】検知面と現像剤との距離を変えた場合のセンサ出力値を示すグラフであり、（ａ）は実際に計測されたセンサ出力値、（ｂ）はＴＤ比８％で規格化したセンサ出力値。
【図５】検知面と現像剤との距離について説明する模式図であり、（ａ）は当接面の厚さが薄い場合、（ｂ）は当接面の厚さが厚い場合、（ｃ）は当接面の厚さが薄く凹状である場合。
【図６】第１実施形態の開口部近傍を示す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。
【図７】センサの取り付け態様を説明する模式図。
【図８】センサ出力値を示すグラフ。
【図９】センサを繰り返し着脱した場合のセンサ出力値を示すグラフ。
【図１０】第２実施形態の開口部近傍を示す模式図。
【図１１】第１実施形態と第２実施形態で開口部の直径が異なる場合のセンサ出力値を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について、図１乃至図９を用いて説明する。まず、本実施形態に係る現像装置を適用した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。
【００１２】
＜画像形成装置＞
図１に示す画像形成装置は、転写材搬送ベルト２４に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型直接転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に搬送される記録材２７（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に搬送される記録材２７に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に搬送される記録材２７に転写される。
【００１３】
四色のトナー像を転写された記録材２７は、転写材搬送ベルト２４から曲率分離して定着装置２５へ送り込まれる。記録材２７は、定着装置２５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００１４】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、代表としてイエローの画像形成部ＰＹについて説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００１５】
画像形成部ＰＹは、像担持体である感光ドラム１０Ｙを囲んで、一次帯電器２１Ｙ、露光装置２２Ｙ、現像装置１Ｙ、転写帯電器２３Ｙ、ドラムクリーニング装置２６Ｙを配置している。感光ドラム１０Ｙは、外周面に感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００１６】
一次帯電器２１Ｙは、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１０Ｙを一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置２２Ｙは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１０Ｙの表面に画像の静電潜像を書き込む。現像装置１Ｙは、トナーを感光ドラム１０Ｙに供給して、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置１Ｙについては後述する（図２参照）。
【００１７】
転写帯電器２３Ｙは転写ブレードを有し、この転写ブレードを転写材搬送ベルト２４に押圧して、感光ドラム１０Ｙと転写材搬送ベルト２４との間にトナー像の転写部を形成する。転写ブレードにトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１０Ｙに担持されたトナー像が転写材搬送ベルト２４上の記録材２７へ転写される。転写後に感光ドラム１０Ｙ上に担持されたまま残る転写残トナーは、ドラムクリーニング装置２６Ｙにより除去される。画像形成で消費された現像剤中のトナーは、トナー補給装置２０Ｙから補給される。
【００１８】
＜二成分現像剤＞
現像装置１Ｙでは、負帯電特性の非磁性トナーと正帯電特性の磁性キャリアを含む二成分現像剤が用いられる。そこで、この二成分現像剤について説明する。
【００１９】
トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、さらには必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーの体積平均粒径は、粒径が小さすぎるとキャリアと摩擦し難くなるため帯電量を制御しづらくなり、大きすぎると精細なトナー像を形成できなくなることから、４μｍ〜１０μｍが好ましい。より好ましくは８μｍ以下が好ましい。また、最近では定着性を良くするために、融点の低いトナーあるいはガラス転移点の低い（例えば７０℃以下）トナーが用いられている。さらには、定着後の分離性を良くするためにワックスを含有するトナーが用いられている。なお、トナーは粉砕法や重合法などの方法により製造される。
【００２０】
キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、あるいは酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。あるいは、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化及び抵抗調整のためにカーボンブラックが分散されて形成される樹脂キャリアなども使用可能である。キャリアの体積平均粒径は２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍである。また、キャリアは、抵抗率が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上となるように抵抗調整されている。なお、これらキャリアの製造法は特に制限されない。
【００２１】
＜現像装置＞
現像装置１Ｙについて、図２を用いて説明する。図２に示す現像装置１Ｙは、縦撹拌型の現像装置である。現像装置１Ｙは、現像容器２と、現像スクリュー５及び撹拌スクリュー６と、現像剤担持体としての現像スリーブ８と、規制ブレード５０とを有している。本実施形態において、現像装置１Ｙは現像容器２、現像スクリュー５及び撹拌スクリュー６、現像スリーブ８、規制ブレード５０が一体的に形成された現像カートリッジなどとして、画像形成装置の装置本体に着脱自在に設けられている。
【００２２】
現像容器２は、例えばヤング率が１００ＭＰａ以上のＡＢＳ樹脂により形成され、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容している。現像容器２内は、略中央部において紙面垂直方向に延在する隔壁７によって上段の現像室３と下段の撹拌室４とに区画されている。現像室３と撹拌室４とは、両端部で上下に連通して現像剤の循環経路を形成している。
【００２３】
現像室３及び撹拌室４にはそれぞれ、現像スクリュー５及び撹拌スクリュー６が回転自在に配設されている。現像スクリュー５及び撹拌スクリュー６は、回転軸の周りに非磁性材料で構成された撹拌翼をスパイラル状に設けたスクリュー構造となっている。現像スクリュー５及び撹拌スクリュー６が回転することによって、現像剤は撹拌されながら現像容器２内を循環搬送される。現像剤が撹拌されることに伴い、トナーは負極性に、キャリアは正極性にそれぞれ帯電される。
【００２４】
現像スリーブ８は、感光ドラム１０Ｙに対向するように現像容器２から一部露出されて、また回転可能に現像容器２に配設されている。トナー像の現像は、現像スリーブ８が担持し搬送する現像剤Ｔを感光ドラム１０Ｙに接触させることで行われる。そうなるように、現像スリーブ８と感光ドラム１０Ｙとを最も近接させる箇所の間隔（ＳＤギャップ）が設定されている。
【００２５】
現像スリーブ８はアルミニウムやステンレスなどのような非磁性材料で円筒状に形成され、その内部にはマグネットローラ９が固定配置されている。マグネットローラ９は、現像極としての磁極Ｓ１と、現像剤を搬送するための磁極Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３とを有する。ここでは、現像領域Ａで感光ドラム１０Ｙに対向させて磁極Ｓ１を配置し、規制ブレード５０に対向させて磁極Ｓ２を配置している。磁極Ｓ１，Ｓ２の間に磁極Ｎ１を配置し、磁極Ｓ２の現像スリーブ回転方向上流側に磁極Ｎ２を配置し、磁極Ｓ１の現像スリーブ回転方向下流側に磁極Ｎ３を配置している。同極である磁極Ｎ２と磁極Ｎ３とは隣り合う位置に配置されるので、これらの極間では反発磁界が形成される。この反発磁界によって現像スリーブ表面から現像剤が離間され、離間された現像剤は撹拌室４に回収される。
【００２６】
上記した各磁極の磁力によって、現像スリーブ表面には現像剤の磁気穂が形成される。この磁気穂は、規制ブレード５０により層厚が規制されて現像領域Ａへと送られる。規制ブレード５０はアルミニウムなどの非磁性材料で構成された板状部材であって、感光ドラム１０Ｙよりも現像スリーブ回転方向上流側に、現像スリーブ８の長手方向に沿って配設されている。規制ブレード５０の先端部と現像スリーブ表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ表面に形成された磁気穂の穂切り量が規制され、現像領域Ａへ搬送される現像剤量が調整される。
【００２７】
現像スリーブ８は、規制ブレード５０による磁気穂の穂切りによって層厚を規制された現像剤を担持したまま、対向する感光ドラム１０Ｙと同一方向（矢印Ｒ２方向）に回転し、担持した現像剤を現像領域Ａに搬送する。現像領域Ａでは磁気穂の先端が感光ドラム１０Ｙを摺擦し、感光ドラム１０Ｙに形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する。
【００２８】
撹拌室４には現像容器２を貫通する開口部２ａが形成され、この開口部２ａから一部が露出するように透磁率センサ１１は設けられる。検知手段としての透磁率センサ１１は撹拌スクリュー６の搬送方向下流側に配設され、撹拌室４内を搬送される現像剤の透磁率からトナー濃度（トナー重量比率（ＴＤ比））を検知する。但し、本実施形態において、透磁率センサ１１はシート部材３０に覆われた状態で開口部２ａに取り付けられる。それ故、検知部１２は直接的に現像剤に触れた状態でトナー濃度を検知するのでなく、シート部材３０を挟んで間接的に現像剤に触れた状態でトナー濃度を検知する。塞ぎ部材としてのシート部材３０については後述する（後述の図６（ａ）乃至図７参照）。
【００２９】
透磁率センサ１１はトナー濃度の検知感度を高めるために、検知部１２が撹拌スクリュー６側に向けて突出するように現像容器２に取り付けられている。検知部１２が撹拌スクリュー６側に向けて突出される理由は、検知部１２近傍では現像剤を所定値以上の流速で通過させる必要があるからである。一般的に、撹拌スクリュー６の回転軸中心から離れた外周側では、回転軸中心に近い内周側に比べると現像剤の搬送力は弱まる。現像剤の搬送力が弱まれば検知部１２の近傍に現像剤が滞留し易くなるので、仮に検知部１２を突出させなければトナー濃度の誤検知が生じやすくなる。そこで、現像剤が滞留しやすい範囲外に検知部１２を突出させることで、現像剤が滞留し難い箇所でトナー濃度を検知し得るようにしている。
【００３０】
＜透磁率センサ＞
透磁率センサ１１について、図３（ａ）乃至図４（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、透磁率センサ１１は検知部１２と台座１３とを有する。検知部１２は、台座１３上に例えば円柱状に形成されている。検知部１２は、現像剤のトナー濃度を検知する検知面１２ａが先端面に設けられている。台座１３には、検知部１２を開口部２ａに正しく位置付けるためのボス穴１４と、台座１３を現像容器２に固定するのに用いられるビス１６を通すためのビス穴１５とが設けられている。また、台座１３には、検知部１２によって検知された透磁率に関する信号（センサ出力値と呼ぶ、具体的には出力電圧）をＣＰＵなどの制御部（不図示）に送信するためのコネクタ１７が設けられている。なお、透磁率センサ１１としては、例えばＴＤＫ社製のインダクタンスセンサ（ＴＳシリーズ）などを用いるとよい。
【００３１】
上述したように、透磁率センサ１１は透磁率を正しく検知できるように、検知部１２が撹拌スクリュー６に向けて突出されるように現像容器２に取り付けられている。しかしながら、そうした場合でも、検知面１２ａと現像剤との距離が遠くなるにつれ、透磁率センサ１１は透磁率を正しく検知するのが難しくなる。
【００３２】
ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に、検知面１２ａと現像剤との距離を０ｍｍ、０．３ｍｍ、０．６ｍｍに変えた場合の、現像剤中のトナー重量比率（ＴＤ比）毎のセンサ出力値を示す。センサ出力値は、透磁率が大きくなるにつれて比例して上がる。図４（ａ）及び図４（ｂ）から理解できるように、検知面１２ａと現像剤との距離が遠くなるほど、ＴＤ比変化に応じたトナー濃度の検知感度は鈍くなる。このことは、検知面１２ａと現像剤との距離が近ければ近いほど、透磁率センサ１１はより高い精度でトナー濃度を検知し得ることを示している。
【００３３】
既に述べた通り、透磁率センサ１１は現像容器２から取り外して交換できるのが望ましい。しかし、従来では、透磁率センサ１１の取り外し時に現像容器２の開口部２ａから現像剤Ｔが漏れ出る可能性がある。そこで、現像容器２に開口部２ａを形成せず、例えば図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、現像容器２の内壁の一部を撹拌スクリュー６側に向けて突出させた凸状部２ｂを形成し、この凸状部２ｂに透磁率センサ１１を着脱可能に設けることが考えられる。こうした場合、凸状部２ｂは現像容器２を貫通していないので、透磁率センサ１１の取り外し時に現像剤Ｔが現像容器２から漏れ出すことがない。但し、この場合に高い精度でトナー濃度を検知できるようにするためには、検知面１２ａに当接する凸状部２ｂの当接面２ｃの厚さを極力薄くして、検知面１２ａと現像剤Ｔとの距離をできる限り近づける必要がある。しかしながら、現像容器２を製造するのに用いられる金型の精度等からすると、当接面２ｃの厚さは±０．４ｍｍ程度の誤差が現像容器２毎に生じ得る。
【００３４】
当接面２ｃの厚さと、検知面１２ａと現像剤Ｔとの距離について説明する。ここでは、図５（ａ）に示す当接面２ｃの厚さを、検知面１２ａと現像剤Ｔとが高い精度でトナー濃度検知可能な理想的な厚さとする。
【００３５】
図５（ｂ）に示すように、当接面２ｃの厚さが図５（ａ）に比較して厚い場合、検知面１２ａと現像剤Ｔとの距離が遠くなってしまうので、高い精度でトナー濃度を検知することが難しくなる。他方、図５（ｃ）に示すように、当接面２ｃの厚さは図５（ａ）と変わらないが凹状に形成された場合には、当接面２ｃに検知面１２ａが密着し難くなる。当接面２ｃに検知面１２ａが密着できなければ、検知面１２ａと現像剤Ｔとの距離が図５（ａ）に比較して遠くなる。また、この場合には、検知部１２を突出させたにも関わらず、現像剤Ｔが当接面２ｃに滞留してしまいやすい。検知部１２の近傍に現像剤Ｔが滞留すると、透磁率センサ１１はトナー濃度を正しく検知するのが難しくなる。以上のことから、現像容器２の壁の一部を突出させた凸状部２ｂに透磁率センサ１１を着脱自在に設ける構成は、検知精度に誤差を生じさせる可能性が高いことから採用し難い。
【００３６】
上記点に鑑みて、本実施形態では、図６（ａ）乃至図７に示すように、開口部２ａを塞ぐように弾性変形可能なシート部材３０を配設したうえで、透磁率センサ１１を開口部２ａに着脱自在に設けている。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、現像容器２には、検知部１２を開口部２ａに正しく位置付けるためのボス１８と、透磁率センサ１１を現像容器２に固定するのに用いられるビス１６に螺合する螺合穴１９とが設けられている。また、現像容器２には、開口部２ａを塞ぐようにシート状のシート部材３０が設けられている。シート部材３０は開口部２ａを塞ぐことで、現像剤が漏れ出さないように現像容器２を封止している。なお、シート部材３０は現像容器２に接着剤等により接着されてもよいし、熱融着により融着されてもよい。
【００３８】
透磁率センサ１１はボス穴１４にボス１８が嵌め込まれることで、検知部１２が開口部２ａに正しく位置合わせされる。そのうえで、ビス穴１５を通されたビス１６が螺合穴１９に螺合されることで、透磁率センサ１１は現像容器２に固定される。図６（ｂ）に示すように、透磁率センサ１１を取り付ける場合、シート部材３０は検知面１２ａに当接される。シート部材３０は、透磁率センサ１１を取り付ける際に検知部１２によって押圧される押圧部３０ａに係る押圧力によって伸ばされながら現像容器２の内側へ検知部１２と共に押し込まれる。そして、透磁率センサ１１が現像容器２に取り付けられた状態で、シート部材３０は検知面１２ａに密着される。反対に、透磁率センサ１１を取り外す場合、シート部材３０は検知部１２に押圧されなくなるので縮んで、伸びる前の状態に戻る。
【００３９】
＜シート部材＞
このように、シート部材３０は開口部２ａを塞いで設けられ、開口部２ａに侵入した検知部１２によって押圧されると少なくとも一部が変形し、押圧部３０ａに検知面１２ａを当接させた状態で開口部２ａを塞いだ状態を維持する。そうするために、シート部材３０には、第一にできる限り薄いこと、第二に透磁率センサ１１を取り付ける際に係る押圧力の有無によって適度に弾性変形することが求められる。第一の点に関しては図４（ａ）及び図４（ｂ）に示したグラフに鑑み、弾性変形する前の厚さが例えば０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、望ましくは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さにシート部材３０は形成されるとよい。第二の点に関しては、シート部材３０として最適な素材をヤング率によって選定できる。一般的に、シート部材３０のヤング率Ｅは数１から求める。
【００４０】
【数１】
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【００４１】
シート部材３０のヤング率Ｅについて、図７を用いて具体的に説明する。図７は、直径１６ｍｍの開口部２ａに、高さ４ｍｍ、直径８ｍｍの検知部１２を有する透磁率センサ１１を取り付けた場合を示している。ここでは理論計算のために、厚さ０．１ｍｍのシート部材３０を１ｍｍ幅に切り出した部材を用いてヤング率を求める。
【００４２】
上述したように、透磁率センサ１１はシート部材３０に突き当てられて現像容器２に取り付けられる。そのため、シート部材３０は検知部１２の高さに応じた分だけ伸ばされた状態で、検知部１２と共に現像容器２内に突出する。図７に示すように、例えば検知部１２が直径８ｍｍであるならば、シート部材３０は透磁率センサ１１の取り付け前（伸びる前）の１６ｍｍから「８＋５．６＋５．６」ｍｍ＝１９．２ｍｍへと３．２ｍｍほど伸びる。そして、断面積は１×０．１＝０．１ｍｍ２である。また、透磁率センサ１１を取り付ける際に係る押圧力（取りつけ圧）は０．２Ｎとする。ここで、押圧力は０．２Ｎと小さくしているが、これは理論計算上、シート部材３０を１ｍｍ幅に切り出して計算するためである。
【００４３】
上記した数値を数１にあてはめると、（０．２Ｎ／０．１ｍｍ２）÷（３．２／１６．０）＝１０Ｎ／ｍｍ２と算出される。ここで、単位は１Ｎ／ｍｍ２＝１０６Ｎ／ｍ２＝１ＭＰａであるので、ヤング率は１０ＭＰａと求められる。シート部材３０には、ヤング率１０ＭＰａ以下の素材を用いるとよい。ただし、ヤング率の値が小さければシート部材３０はより弾性変形しやすくなるため、シート部材３０のヤング率は５ＭＰａ以下とするのが望ましい。シート部材３０のヤング率は、上述した現像容器２のヤング率（１００ＭＰａ以上）よりもかなり小さい。
【００４４】
また、シート部材３０が帯電してシート部材３０に現像剤が付着してしまうと、透磁率センサ１１は付着した現像剤のトナー濃度を検知し続けることになり、正しいトナー濃度を検出し難くなる。これを避けるため、シート部材３０には導電性の素材を用いるのが好ましい。例えば弾性変形した後のヤング率５．３ＭＰａ、体積抵抗率１００Ωｃｍの三菱樹脂社製のシリコーンゴムシート（珪樹シリーズの導電タイプ品）など、弾性変形可能な弾性部材を用いるとよい。
【００４５】
図８に、直径１６ｍｍの開口部２ａに、高さ４ｍｍ、直径８ｍｍの検知部１２を有する透磁率センサ１１を取り付けた場合（図７参照）のセンサ出力値を示す。但し、シート部材３０の厚さは０．２ｍｍとした。図８に示すように、本実施形態で得られるセンサ出力値は、検知部１２と現像剤との距離が０ｍｍと０．３ｍｍである場合の各センサ出力値の近似式を示す２つの直線に挟まれた領域に出現している。これらの値は、検知面１２ａと現像剤との距離が０．１５ｍｍである場合のセンサ出力値の近似式の値に略一致する。これは、シート部材３０が透磁率センサ１１の取り付けに伴って伸ばされ、厚さが０．２ｍｍから約０．１５ｍｍになることに起因している。
【００４６】
図９に、直径１６ｍｍの開口部２ａに、高さ４ｍｍ、直径８ｍｍの検知部１２を有する透磁率センサ１１を取り付け（図７参照）、この透磁率センサ１１を複数回繰り返し着脱した場合のセンサ出力値を示す。ここでは透磁率センサ１１の着脱を５回行った。図９から理解できるように、透磁率センサ１１の着脱を繰り返してもセンサ出力値にはばらつきが殆ど生じなかった。即ち、本実施形態では透磁率センサ１１の着脱が複数回繰り返されても、透磁率センサ１１の検知精度は変わらない。これは、弾性変形可能なシート部材３０を用いることで、シート部材３０に検知面１２ａが隙間なく密着されて、検知面１２ａと現像剤との距離が常に一定に維持されるからである。
【００４７】
以上のように、第１実施形態では開口部２ａを塞ぐように弾性変形可能なシート部材３０が設けられている。透磁率センサ１１は、検知面１２ａがシート部材３０の押圧部３０ａに当接された状態で、検知部１２が現像容器２内に突出されるように取り付けられる。透磁率センサ１１が現像容器２に取り付けられた状態で、シート部材３０は透磁率センサ１１に押圧されて一部が変形して検知面１２ａに隙間なく密着されるが、開口部２ａは塞がれた状態に維持される。即ち、現像容器２の開口部２ａから現像剤が漏れ出すことがない。また、透磁率センサ１１が現像容器２に取り付けられた状態では、検知面１２ａと現像剤との距離が一定に維持される。これにより、透磁率センサ１１の検知精度に誤差が生じ難くなるので、透磁率センサ１１を交換した場合であっても交換前後で検知されるトナー濃度は変わらない。
【００４８】
シート部材３０には、現像剤の付着を防ぐために電気的な抵抗率が現像容器２の電気的な抵抗率以下である導電性の素材が用いられる。本実施形態では、現像容器２は、材料にＰＣ／ＡＳ系ポリマーアロイに無機フィラ−を添加し剛性を向上したマルチロンＤＮ−１５２０Ｂ（帝人化成株式会社）を採用している。この現像容器２の体積抵抗率は、室温で１．０×１０１７（Ωｃｍ）程である。そこで、シート部材３０には、体積抵抗率が１００Ωｃｍ以下の比較的に電気的な抵抗率の低い素材が用いられる。しかしながら、実際の運用上、現像剤の流動性をより高くしたい場合もある。その場合、シート部材３０をより帯電しづらくする必要があるが、シート部材３０だけでは実現が難しい。
【００４９】
また、シート部材３０は透磁率センサ１１に押圧されて伸ばされることから、センサ取付後のシート部材３０はセンサ取付前に比べると厚さが薄くなる。シート部材３０の厚さは、現像容器２に対する検知部１２の侵入量だけでなく、開口部２ａの直径によっても決まる。即ち、開口部２ａが所定の直径よりも大きく形成されていると、シート部材３０は開口部２ａが所定の直径に形成されている場合に比べ余計に伸ばされることから、厚さが薄くなりやすい。例えば０．２ｍｍ厚のシート部材３０の場合、開口部２ａが所定の直径に形成されている場合にはセンサ取付後のシート厚が０．１５ｍｍとなり、開口部２ａが所定の直径よりも大きく形成されている場合にはセンサ取付後のシート厚が０．１０ｍｍとなる。即ち、開口部２ａが所定の直径よりも大きく形成されてしまうと、検知部１２と現像剤との距離が０．０５ｍｍほど短くなり、透磁率センサ１１の検知精度に大きく影響してしまう。
【００５０】
そして、現像容器２の寸法精度はコストに比例するので、コストを下げて現像容器２が製造されるような場合には、現像容器２毎に開口部２ａの直径が変わりやすくなる。開口部２ａの直径が変わると、センサ取付後のシート部材３０の厚さが変わってしまうので、現像容器２毎に透磁率センサ１１の検知精度にばらつきが生じ得る。
【００５１】
＜第２実施形態＞
そこで、現像容器２毎に透磁率センサ１１の検知精度にばらつきを生じさせないために、第２実施形態では、弾性変形可能な伸縮部材３１と、伸縮部材３１に比べて弾性変形し難いセンサ当接部材３２とを有するシート部材３５を提案する。第２実施形態について、図１０（ａ）乃至図１１を用いて説明する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す第２実施形態は、塞ぎ部材としてのシート部材３５以外は第１実施形態と同様であることから、シート部材３５以外については説明を省略する。
【００５２】
押圧部としてのセンサ当接部材３２は、例えば厚さ０．１５ｍｍ、検知部１２と略同じ直径（例えば８ｍｍ）の円状に形成されたＡＢＳ樹脂シートなどの、弾性変形しない部材で形成されている。他方、押圧部以外としての伸縮部材３１は上述したシート部材３０と同じであってよく、例えば厚さ０．２ｍｍ、ヤング率１０ＭＰａ以下（例えば５．３ＭＰａ）、体積抵抗率１００Ωｃｍのシリコーンゴムシートなどの弾性変形可能な弾性部材で形成されている。これら伸縮部材３１とセンサ当接部材３２とが一体化されてなるシート部材３５は、開口部２ａを塞ぐように、且つ、センサ当接部材３２が検知部１２の検知面１２ａに当接するように、現像容器２に設けられている。
【００５３】
図１０（ｂ）に示すように、透磁率センサ１１を取り付ける場合、センサ当接部材３２が検知面１２ａに当接される。センサ当接部材３２は、透磁率センサ１１を取り付ける際に係る押圧力によって現像容器２の内側へ検知部１２と共に押し込まれる。センサ当接部材３２が押し込まれることに応じて、伸縮部材３１はセンサ当接部材３２に引っ張られて伸ばされる。そして、透磁率センサ１１が現像容器２に取り付けられた状態で、センサ当接部材３２は検知部１２の検知面１２ａに密着されている。透磁率センサ１１を取り外す場合、伸縮部材３１はセンサ当接部材３２に引っ張られなくなるので縮んで、伸びる前の状態に戻る。
【００５４】
センサ当接部材３２は樹脂材料で形成されているのが望ましく、現像容器２内の現像剤が検知部１２近傍で滞留しないようにするため、現像容器２と同じＡＢＳ樹脂で形成されているとよい。ＡＢＳ樹脂はヤング率が１００ＭＰａ以上であり、シリコーンゴムシートなどに比べると弾性変形し難い。そのため、透磁率センサ１１によって押圧されても伸び難いことから、押圧前と押圧後で厚さがほとんど変化しない。それ故、センサ当接部材３２の厚さは上述したシート部材３０の押圧部３０ａと異なり、現像容器２に対する検知部１２の侵入量や開口部２ａの直径によって変わらない。従って、本実施形態の場合、例え開口部２ａが所定の直径よりも大きく形成されたとしても、検知部１２と現像剤との距離は開口部２ａが所定の直径に形成されている場合と同じである。
【００５５】
図１１に、開口部２ａの直径（開口径）を変えた場合のセンサ出力値（出力電圧）を示す。比較のために、上述した第１実施形態で開口部２ａの直径（開口径）を変えた場合のセンサ出力値も示している。図１１に示すように、第１実施形態ではセンサ出力値にばらつきが生じている。これは、既に述べた通り、開口部２ａの直径が変わると透磁率センサ１１の取り付けにあわせてシート部材３０の厚さが変化し、検知面１２ａと現像剤との距離が変わってしまうことによる。
【００５６】
他方、第２実施形態では、センサ出力値にばらつきが生じていない。これは、検知部１２が押圧する押圧部に弾性変形し難いセンサ当接部材３２を配設したため、透磁率センサ１１の取り付けにあわせて伸縮部材３１だけが伸びて、センサ当接部材３２の厚さはほとんど変わらないためである。
【００５７】
以上のように、第２実施形態では開口部２ａを塞ぐように弾性変形可能なシート部材３５が設けられるが、シート部材３５は弾性変形可能な伸縮部材３１と、弾性変形し難いセンサ当接部材３２とを有する。透磁率センサ１１が現像容器２に取り付けられた状態で、伸縮部材３１が一部変形し、開口部２ａは塞がれた状態に維持される。従って、現像容器２の開口部２ａから現像剤が漏れ出すことがない。その一方で、センサ当接部材３２は変形することなく検知面１２ａに隙間なく密着される。従って、検知面１２ａと現像剤との距離がセンサ当接部材３２の厚さによって一定に確保される。これにより、透磁率センサ１１の検知精度に誤差が生じ難くなるので、透磁率センサ１１を交換した場合であっても交換前後で検知されるトナー濃度は変わらない。また、開口部２ａなどの寸法が異なる現像容器２であっても、透磁率センサ１１は正しくトナー濃度を検出することができる。
【００５８】
＜他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、転写材搬送ベルト２４に搬送される記録材２７に感光ドラム１０Ｙ〜１０Ｋから直接転写する方法を説明したが、これに限らない。例えば転写材搬送ベルト２４の代わりに中間転写体を設け、各色の感光ドラム１０Ｙ〜１０Ｋから中間転写体に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材２７に各色の複合トナー像を一括して二次転写する構成の画像形成装置においても、本発明を適用できる。また、感光体としてはドラム状の感光ドラム１０Ｙ〜１０Ｋに限らず、ベルト状の感光体であってもよい。さらには、帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記した方式に限られるものでない。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、現像容器２が現像室３と撹拌室４とに垂直方向に区画されている縦撹拌型の現像装置を例に説明したが、この構成に限定されない。即ち、現像容器２が現像室３と撹拌室４とに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置についても、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ｙ〜１Ｋ…現像装置、２…現像容器、２ａ…開口部、１１…検知手段（透磁率センサ）、１２…検知部、１２ａ…検知面、３０、３５…塞ぎ部材（シート部材）、３０ａ…押圧部、３１…弾性部材（伸縮部材）、３２…押圧部（センサ当接部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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