(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、撹拌搬送部材は、軸部材と、螺旋状部材と、第１パドル及び第２パドルとを有し、第１パドルと第２パドルとは、軸部材の周方向に互いに離間し、第１パドルは第２パドルよりも現像剤の搬送方向の上流側に配置され、第１パドル及び第２パドルは、それぞれ上流側の螺旋状部材と下流側の螺旋状部材とを繋ぎ、螺旋状部材は、第１パドルにおける下流側端部と第２パドルにおける上流側端部との間に螺旋方向への連続が途切れた非連続部を有し、第１パドルにおける軸部材からの高さをＡとし、第２パドルの軸部材からの高さをＢとし、螺旋状部材の軸部材からの高さをＣとしたときに、第１パドル、第２パドル及び螺旋状部材は、Ｂ＜Ａ≦Ｃ、且つ、Ｃ／３≦Ｂ≦３Ｃ／４を満たす、画像形成装置。【選択図】図６
2017116778.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、
前記軸部材における前記トナー濃度検知センサの検知面に対向した位置に形成されるとともに、前記軸部材の軸線方向に延在する第１パドル及び第２パドルとを有し、
前記第１パドルと前記第２パドルとは、前記軸部材の周方向に互いに離間し、
前記第１パドルは前記第２パドルよりも前記現像剤の搬送方向の上流側に配置され、
前記第１パドル及び前記第２パドルは、それぞれ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、
前記螺旋状部材は、前記第１パドルにおける前記現像剤の搬送方向の下流側端部と前記第２パドルにおける前記現像剤の搬送方向の上流側端部との間に前記螺旋方向への連続が途切れた非連続部を有し、
前記第１パドルにおける前記軸部材からの高さをＡとし、第２パドルの前記軸部材からの高さをＢとし、前記螺旋状部材の前記軸部材からの高さをＣとしたときに、前記第１パドル、前記第２パドル及び前記螺旋状部材は、下記式（１）を満たす、画像形成装置。
Ｂ＜Ａ≦Ｃ、且つ、Ｃ／３≦Ｂ≦３Ｃ／４  ・・・（１）
【請求項２】
前記第１パドルにおける前記現像剤の搬送方向の下流側の端部では、前記軸部材側である基端側よりも、前記軸部材側に対して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に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記軸部材の軸線方向に沿った方向において、前記トナー濃度検知センサの前記検知面の中心位置は、前記第２パドルの中心位置と略同一である、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１パドルにおいて、前記軸部材側に対して反対側である外周側の端部における前記軸部材の軸線方向に沿った長さをＤとし、前記螺旋状部材のピッチの長さをＥとしたときに、前記第１パドル及び前記螺旋状部材は、式（２）を満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
Ｄ≦１．５Ｅ  ・・・（２）
【請求項５】
前記撹拌搬送部材の回転数は、１２０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤の流動度は、４．５ｓｅｃ／５０ｇ〜１２．５ｓｅｃ／５０ｇである、請求項１〜５のいず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、現像剤の嵩密度変動又は流動性変化によっても変動し得る。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、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に開示された画像形成装置では、現像剤を搬送する撹拌搬送部材が、螺旋状部材と、第１板状部材と、第２板状部材とを備える。第１板状部材は、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。また、第２板状部材は、上流側の螺旋状部材から下流側に向けて延在し、下流側の螺旋状部材との間に空間を空けて形成されている。そして、螺旋状部材における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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０８７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の画像形成装置は、螺旋状部材が切り欠かれた位置に配置された第１板状部材及び第２板状部材によって、現像剤を適度に滞留させながら撹拌している。しかしながら、一般に、高温高湿な環境下において、プロセススピードの切替によって撹拌搬送部材の回転が低速になった際には、トナー濃度検知センサの周辺における現像剤の搬送性が低下することが考えられる。この場合、現像剤が撹拌搬送部内に詰まるパッキングといわれる現象が起こることがある。また、現像剤の搬送性が高い場合には、滞留する現像剤が減少することによって、プロセススピードの切替の前後でセンサ出力が大きく変動することがある。このように、外的な要因によっては、現像剤の状態変動を抑制することが困難となり、現像剤の密度変化による透磁率変動が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一形態の画像形成装置は、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撹拌搬送部材と、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トナー濃度検知センサと、を備える。撹拌搬送部材は、軸部材と、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螺旋状部材と、軸部材におけるトナー濃度検知センサの検知面に対向した位置に形成されるとともに、軸部材の軸線方向に延在する第１パドル及び第２パドルとを有する。第１パドルと第２パドルとは、軸部材の周方向に互いに離間し、第１パドルは第２パドルよりも現像剤の搬送方向の上流側に配置される。第１パドル及び第２パドルは、それぞれ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。螺旋状部材部材は、第１パドルにおける現像剤の搬送方向の下流側端部と第２パドルにおける現像剤の搬送方向の上流側端部との間に螺旋方向への連続が途切れた非連続部を有する。第１パドルにおける軸部材からの高さをＡとし、第２パドルの軸部材からの高さをＢとし、螺旋状部材の軸部材からの高さをＣとしたときに、第１パドル、第２パドル及び螺旋状部材は、下記式（１）を満たす。
Ｂ＜Ａ≦Ｃ、且つ、Ｃ／３≦Ｂ≦３Ｃ／４  ・・・（１）
【０００８】
この画像形成装置では、螺旋状部材の回転によって、現像剤が搬送方向の上流側から下流側に搬送される。そして、トナー濃度検知センサの検知面の位置では、第１パドル及び第２パドルによって現像剤が回転方向に撹拌及び滞留される。また、第１パドルの下流側端部と第２パドルの上流側端部との間において螺旋方向への連続が途切れた非連続部が形成されている。そのため、非連続部の位置では、搬送方向への現像剤の搬送が抑制され、現像剤が滞留し易くなっている。そして、第２パドルの高さＢが、第１パドルの高さＡよりも小さいことによって、現像剤の搬送及び滞留がコントロールされる。特に、Ｃ／３≦Ｂとすることで、第２パドルによって撹拌及び滞留される現像剤を確保できるので、搬送性が高くなり過ぎることがない。そのため、プロセススピードに変動があった場合にも、トナー濃度検知センサの出力に変動が生じ難い。また、Ｂ≦３Ｃ／４とすることで、現像剤が過度に滞留することがなく、適度な搬送性が確保され、パッキングが抑制される。これにより、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。
【０００９】
また、第１パドルにおける現像剤の搬送方向の下流側の端部では、軸部材側である基端側よりも、軸部材側に対して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構成でもよい。第１パドルの端部がこのような形状であると、第１パドルの端部を介して下流側へ現像剤を好適に搬送することができ、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。
【００１０】
また、軸部材の軸線方向に沿った方向において、トナー濃度検知センサの検知面の中心位置は、第２パドルの中心位置と略同一である構成でもよい。この構成によれば、トナー濃度検知センサの精度を向上することができる。
【００１１】
また、第１パドルにおいて、軸部材側に対して反対側である外周側の端部における軸部材の軸線方向に沿った長さをＤとし、螺旋状部材のピッチの長さをＥとしたときに、第１パドル及び螺旋状部材は、Ｄ≦１．５Ｅを満たす構成でもよい。この構成によれば、現像剤の過剰な滞留が抑制され、トナー濃度検知センサの検知面に対向する領域における現像剤の流動性を安定化させることができる。
【００１２】
また、撹拌搬送部材の回転数は、１２０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍである構成でもよい。また、現像剤の流動度は、４．５ｓｅｃ／５０ｇ〜１２．５ｓｅｃ／５０ｇである構成でもよい。このような構成によれば、現像剤の滞留及び搬送を好適に実施することができる。
【発明の効果】
【００１３】
一形態の画像形成装置によれば、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】画像形成装置における現像ユニットを示す断面図である。
【図３】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図である。
【図４】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図である。
【図５】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図である。
【図６】撹拌搬送部材の構成を軸方向からみた図である。
【図７】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図である。
【図８】第２パドルの高さとセンサ出力差との関係を示すグラフである。
【図９】第２パドルの高さと振幅との関係を示すグラフである。
【図１０】第１パドルの端部の形状とプロセススピード変動時の感度変動率との関係を示すグラフである。
【図１１】トナー濃度検知センサ周辺における現像剤の動きの一例を示す図である。
【図１２】撹拌搬送部材が回転した際の、トナー濃度検知センサの１周期分の出力波形を示す図である。
【図１３】第１パドルの外周側における軸方向の長さとトナー濃度検知センサの振幅との関係示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【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を収容するとともに、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Ｔ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、色ごとに設けられている。本実施形態では、現像ユニット２０は、マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックに対応して４個設けられている。現像ユニット２０に対向した位置には、それぞれの現像ユニット２０に対応したトナータンク５が設けられている。現像ユニット２０は、対応するトナータンク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。トナータンク５内には、それぞれ対応する色のトナーが充填されている。
【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二次転写領域Ｒに搬送する。二次転写領域Ｒでは、トナー像が用紙Ｐに二次転写される。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，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，３１ｄによって循環移動す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（現像ユニット２０ごと）に設けられている。これらの感光体ドラム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によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成される画像に応じて露光する。これによって、感光体ドラム４０の表面のうち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によって回収されたトナーは、廃トナーとして、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】
定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を押圧する加圧ローラ５２と、を備えている。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。
【００２５】
また、画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６１及び６２が設けられている。
【００２６】
次に、現像ユニット２０の構成について、図２及び図３を参照して概要を説明する。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。
【００２７】
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。現像剤の流動度（ＪＩＳ  Ｚ  ２５０２：２０１２に準拠）は、例えば、４．５ｓｅｃ／５０ｇ〜１２．５ｓｅｃ／５０ｇである。現像ローラ２１は、トナーとキャリアとが所望の混合比になるように調整され、更に混合撹拌されてトナーが均一に分散し、最適な帯電量が付与され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。
【００２８】
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。搬送部材２２の回転数は、例えば、１２０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍである。
【００２９】
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。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いる。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パドル２６、及び第２パドル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ともに、軸部材２４の軸線方向Ｍ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。撹拌搬送部材２３の回転数は、例えば、１２０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍである。
【００３０】
螺旋状部材２５は、軸部材２４の周りの螺旋方向に延び、軸部材２４の軸線方向Ｍ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。
【００３１】
第１パドル２６は、撹拌搬送部材２３の回転方向Ｎに搬送力を有する。第１パドル２６は、略矩形状をなし、軸部材２４に立設されている。第１パドル２６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Ｍに沿って延在している。また、第１パドル２６は、２ピッチ間Ｓ２において、搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５から搬送方向Ｇの下流側に延在している。そして、第１パドル２６と下流側の螺旋状部材２５との間には空間Ｌが形成されている。第１パドル２６は、現像剤を実質的に軸線方向Ｍに搬送することなく、現像剤を抱え込んで回転方向Ｎへ撹拌するとともに、矢印Ｊで示すような方向で空間Ｌを介して、さらに下流側へと現像剤を流れ込ませる（図１１参照）。
【００３２】
第２パドル２７は、現像剤を実質的に軸線方向Ｍに搬送することなく、現像剤を抱え込んで回転方向Ｎへ撹拌する。第２パドル２７は、略矩形状をなし、軸部材２４に立設されている。第２パドル２７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Ｍに沿って延在している。
【００３３】
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パドル２６及び第２パドル２７は、検知面２９を掻き上げる方向（回転方向Ｎ）で回転する。トナー濃度検知センサ２８は、検知面２９と第１パドル２６及び第２パドル２７とが対向するように、水平面に対して例えば略４５°の角度で配置されている。
【００３４】
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。
【００３５】
次に、図４〜図７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に示すように、第１パドル２６は、第２パドルよりも搬送方向Ｇの上流側に配置されている。すなわち、第１パドル２６と第２パドル２７とは、軸部材２４の周方向に互いに離間している。本実施形態では、第１パドル２６と第２パドル２７とが、軸部材２４の周方向に互いに略１８０°離間した位置に配置されている。これにより、第１パドル２６の上流側の端部２６ａが第２パドル２７の上流側の端部２７ａよりも、螺旋状部材２５の略半ピッチ分だけ上流側に配置される。
【００３６】
また、螺旋状部材２５は、第１パドル２６における搬送方向Ｇの下流側端部と第２パドル２７における搬送方向Ｇの上流側端部との間に螺旋方向への連続が途切れた非連続部２５ｃを有する。図示例では、第２パドル２７の上流側の端部２７ａから第１パドル２６の下流側までの全範囲にわたって非連続部２５ｃが形成されている。すなわち、この範囲では、略半ピッチ分の螺旋状部材２５が形成されていない。非連続部２５ｃが形成されている位置では、現像剤が搬送方向Ｇの向きに搬送され難くなっている。なお、第１パドル２６における搬送方向Ｇの上流側の端部２６ａと第２パドル２７における搬送方向の上流側の端部２７ａとの間、及び、第１パドル２６における現像剤の搬送方向の下流側端部と第２パドル２７における現像剤の搬送方向の下流側の端部２７ｂとの間では、いずれも螺旋状部材２５が形成されている（図５参照）。
【００３７】
第１パドル２６及び第２パドル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パドル２６及び第２パドル２７は、軸部材２４の軸線方向Ｍにおいて、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９と重なる位置に配置されている。例えば図４に示されるように、軸線方向Ｍに沿った方向において、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９の中心位置２９ｃは、第２パドル２７の中心位置２７ｃと略同一である。また、図５に示されるように、軸線方向Ｍに沿った方向において、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９は、第１パドル２６の端部２６ｄよりも上流側であり、第１パドル２６の延在する範囲に含まれている。図示例では、第１パドル２６における搬送方向Ｇの下流側端部に検知面２９が対向している。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｃ）は、第１パドル２６、第２パドル２７及び螺旋状部材２５の軸部材２４からの高さを模式的に示す。図６に示されるように、第１パドル２６、第２パドル２７及び螺旋状部材２５の軸部材２４の外周面からの高さを、それぞれＡ、Ｂ及びＣとした場合、第１パドル２６、第２パドル２７及び螺旋状部材２５は、以下の式（１）を満たすように形成される。本実施形態では、第１パドル２６の軸部材２４からの高さＡは、螺旋状部材２５の軸部材２４からの高さＣに略等しい。第２パドル２７の軸部材２４からの高さＢは、第１パドル２６の軸部材２４からの高さＡよりも小さい。一例として、第１パドル２６の高さＡは５ｍｍであり、第２パドル２７の高さＢは２．５ｍｍであり、螺旋状部材２５の高さＣは５ｍｍである。
Ｂ＜Ａ≦Ｃ、且つ、Ｃ／３≦Ｂ≦３Ｃ／４  ・・・（１）
【００３９】
第１パドル２６における現像剤の搬送方向Ｇの下流側の端部２６ｄは、斜め形状となっている（図４参照）。第１パドル２６の端部２６ｄは、軸部材２４側である基端側２６ｂよりも、軸部材２４側に対して反対側である外周側２６ｃの方が、現像剤の搬送方向Ｇの下流側へ延びている。
【００４０】
第１パドル２６の長手方向の長さ（軸部材２４の軸線方向Ｍの長さ）は、螺旋状部材２５の１ピッチ間の長さと同じか、それよりも長く、２ピッチ間の長さよりも短い。本実施形態では、第１パドル２６は、搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と、１ピッチだけ下流側の螺旋状部材２５とを繋いでおり、さらに、当該下流側の螺旋状部材２５から下流側に延在している。図７に示すように、軸部材２４の軸線方向に沿った方向において、第１パドル２６の外周側２６ｃにおける長さをＤとし、螺旋状部材２５の１ピッチの長さをＥとしたときに、第１パドル２６及び螺旋状部材２５は、式（２）を満たすように形成される。一例として、螺旋状部材２５の１ピッチの長さＥは、約２０ｍｍであり、第１パドル２６の外周側２６ｃの長さＤは、約２４ｍｍである。なお、本実施形態では、第１パドル２６が搬送方向Ｇの上流側の螺旋状部材２５と下流側の螺旋状部材２５とに跨っているので、長さＤは長さＥ以上となっている。
Ｄ≦１．５Ｅ  ・・・（２）
【００４１】
第２パドル２７の長手方向の長さ（軸部材２４の軸線方向Ｍの長さ）は、螺旋状部材２５の１ピッチの長さＥに略等しい。すなわち、第２パドル２７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。
【００４２】
以上、本実施形態に係る画像形成装置１では、螺旋状部材２５の回転によって、現像剤が搬送方向Ｇの上流側から下流側に搬送される。そして、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９の位置では、第１パドル２６及び第２パドル２７によって現像剤が回転方向Ｎに撹拌及び滞留される。また、第１パドル２６の下流側端部と第２パドル２７の上流側端部との間において螺旋状部材２５に螺旋方向への連続が途切れた非連続部２５ｃが形成されている。そのため、非連続部２５ｃの位置では、搬送方向Ｇへの現像剤の搬送が抑制され、現像剤が滞留し易くなっている。そして、第２パドル２７の軸部材２４からの高さＢが、第１パドル２６の軸部材２４からの高さＡよりも小さいことによって、現像剤の搬送及び滞留がコントロールされる。
【００４３】
図８は、第２パドルの高さＢとセンサ出力差との関係を示すグラフである。センサ出力差は、プロセススピードを全速と半速とに変化させた場合の差（半速のときの出力値−全速のときの出力値）である。本実施形態では、プロセススピードが全速の場合と、半速の場合とで、トナー濃度検知センサ２８の変動が０．５％以内となることを目標とした。この場合、例えば、トナー濃度検知センサ２８が０．３Ｖ／１％との感度であるとき、センサ出力差は０．１５Ｖ以下となる。図８に示されるように、第２パドル２７の高さＢがＣ／３よりも小さい場合には、センサ出力差が大きくなっている。これは、第２パドル２７によって撹拌及び滞留される現像剤が少量となり、搬送方向Ｇに搬送される現像剤の量が増加することで、センサ出力におけるプロセススピード依存性が高くなったためである。一方、第２パドル２７の高さＢをＣ／３以上とすることで、センサ出力におけるプロセススピード依存性を低くすることができる。これは、第２パドル２７によって撹拌及び滞留される現像剤を確保できるので、搬送性が高くなり過ぎることがないためである。よって、第２パドル２７の高さＢをＣ／３以上とすることで、プロセススピードに変動があった場合にも、トナー濃度検知センサ２８の出力に変動が生じ難い。
【００４４】
図９は、第２パドル２７の軸部材２４からの高さと、トナー濃度検知センサ２８における出力波形の振幅との関係を示すグラフである。図９に示されるように、第２パドル２７の高さＢが３Ｃ／４よりも大きくなると、出力波形の振幅が急激に落ち込んでいる。すなわち、トナー濃度検知センサ２８によるセンサ出力の変動が小さくなっている。これは、第２パドル２７の高さが高くなることによって、現像剤の搬送性が低くなり、第１パドル２６及び第２パドル２７によって滞留する現像剤が過剰となるためである。このように、滞留する現像剤が過剰になると、パッキングが生じやすくなる。一方、第２パドル２７の高さＢが３Ｃ／４以下の場合には、一定の振幅が得られており、現像剤が過剰に滞留することなく、パッキングが生じ難いことが分かる。よって、式（１）を満たすように第１パドル２６、第２パドル２７、螺旋状部材２５を形成することで、プロセススピードに対する依存性が低く、安定した滞留性能を備えた形態とすることができる。これにより、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。
【００４５】
また、第１パドル２６における現像剤の搬送方向の下流側の端部２６ｄでは、軸部材２４側である基端側よりも、軸部材２４側に対して反対側である外周側の方が、現像剤の搬送方向Ｇの下流側へ延びている。図１０は、第１パドル２６の端部２６ｄ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１０の横軸は、端部２６ｄの形状を示している。例えば端面垂直とは、端部２６ｄ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２６ｂと外周側２６ｃ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、端部２６ｄ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２６ｂよりも外周側２６ｃ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、端部２６ｄ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２６ｃよりも基端側２６ｂ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１０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。
【００４６】
図１０に示すように、第１パドル２６の端部２６ｄ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２６ｂよりも外周側２６ｃ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１パドル２６の端部２６ｄがこのような形状になっていることにより、図１１に示すように、第１パドル２６の端部２６ｄから、矢印Ｊで示すような方向で空間Ｌを介して現像剤を搬送することができる。このように、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。
【００４７】
また、軸部材２４の軸線方向Ｍに沿った方向において、トナー濃度検知センサ２８の検知面２９の中心位置は、第２パドル２７の中心位置と略同一である。図１２は、本実施形態における撹拌搬送部材２３が回転した際の、トナー濃度検知センサ２８の１周期分の出力波形の一例を示す。図１２では、横軸が時間、縦軸がトナー濃度検知センサ２８の出力となっている。この波形では、第１パドル２６がトナー濃度検知センサ２８を通過するときの波形がＰ１の位置であり、第２パドル２７がトナー濃度検知センサ２８を通過するときの波形がＰ２の位置である。第２パドル２７が検知面２９を通過するときには、第２パドルによって現像剤の滞留が促進されている。また、第１パドル２６が検知面２９を通過するときには、現像剤を滞留させながら、通過とともに現像剤を抱え込んでいる。このように、第１パドル２６及び第２パドル２７によって撹拌及び滞留される現像剤が、検知面２９に対向する位置を通過するので、トナー濃度検知センサ２８の精度を向上することができる。
【００４８】
また、第１パドル２６の外周側の長さＤ及び螺旋状部材２５のピッチの長さＥは、Ｄ≦１．５Ｅを満たす構成となっている。図１３は、第１パドル２６の外周側２６ｃにおける軸線方向Ｍの長さとトナー濃度検知センサ２８の振幅との関係示すグラフである。図１３に示されるように、第１パドル２６における外周側の長さＤが、螺旋状部材２５のピッチの１．５倍よりも長い場合、センサ出力の振幅が急激に低下している。これは、空間Ｌが小さくなくなることによって、空間Ｌを介して下流側に搬送される現像剤が減少するためである。この場合、検知面２９に対向する領域において、過剰な現像剤が滞留することによって、パッキングが起こりやすくなる。なお、第１パドル２６の長さが螺旋状部材２５の１ピッチ未満の場合にもセンサ出力が低下している。これは、第１パドル２６の下流側の端部が検知面２９と対向しなくなることに起因する。すなわち、第１パドル２６によって撹拌及び滞留される現像剤が、トナー濃度検知センサ２８によって検出され難くなっている。以上のことより、式（２）を満たすように第１パドル２６及び螺旋状部材２５が形成されることによって、現像剤の流動性が安定し、トナー濃度検知センサ２８の出力の振幅が安定する。
【００４９】
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。
【００５０】
例えば、上記実施形態においては、第１パドル２６及び第２パドル２７のみが検知面に対向する位置に配置されているとしたが、これに限られない。例えば第１パドル２６及び第２パドル２７に加えて、さらにパドルを追加してもよい。
【００５１】
また、第１パドル２６と第２パドル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、これに限られない。例えば第１パドル２６と第２パドル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。上記のように、第１パドル２６及び第２パドル２７に加えて、さらに１つのパドルを追加した場合には、周方向に１２０°間隔でパドルが配置されてもよい。
【００５２】
また、第２パドル２７の上流側から第１パドル２６の下流側の全体にかけて、非連続部２５ｃが形成れている例を示したが、これに限定されない。例えば、第２パドル２７の上流側から第１パドル２６の下流側の範囲において、部分的に螺旋状部材が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…画像形成装置、２３…撹拌搬送部材、２４…軸部材、２５…螺旋状部材、２５ｃ…非連続部、２６…第１パドル、２６ｂ…基端側、２６ｃ…外周側、２６ｄ…端部、２７…第２パドル、２７ｃ…中心位置、２８…トナー濃度検知センサ、２９…検知面、２９ｃ…中心位置、Ａ…第１パドルの高さ、Ｂ…第２パドルの高さ、Ｃ…螺旋状部材の高さ、Ｄ…第１パドルの長さ、Ｅ…螺旋状部材のピッチ、Ｍ…軸線方向、Ｎ…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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【図１２】
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【図１３】
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