(57)【要約】【課題】トナー濃度検知センサの検知不良を抑制し、トナー濃度を安定して検知できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、第１搬送部材２２０と、第２搬送部材２３０と、収容体２５０と、排出口２６０と、トナー濃度検知センサ２７０と、を備え、第１搬送部材２２０には、トナー濃度検知センサ２７０の検知面２７１に対向する位置に、現像剤を第１搬送部材２２０の回転方向Ｃに移動させるパドル２２５が形成され、トナー濃度検知センサ２７０は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃよりも下側であって、パドル２２５が下方側から上方側に向かって移動する側の第１収容部２５１の内壁面２５２ａに設けられ、排出口２６０は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃより上側であって、パドル２２５が上方側から下方側に向かって移動する側の第１収容部２５１の内壁面２５２ａに設けられている。【選択図】図３
2017116665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿った第１軸心を中心に回転することで、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を前記第１方向に搬送しながら現像ローラに供給する第１搬送部材と、
前記第１搬送部材の重力方向の下方において前記第１搬送部材に平行に延在して、前記第１方向の反対方向である第２方向に前記現像剤を搬送する第２搬送部材と、
前記第１搬送部材を収容する第１収容部及び前記第２搬送部材を収容する第２収容部を含む収容体と、
前記収容体に形成され、前記第１搬送部材によって搬送された前記現像剤を排出させる排出口と、
前記収容体内の前記現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサと、を備え、
前記第１搬送部材には、前記トナー濃度検知センサの検知面に対向する位置に、前記現像剤を前記第１搬送部材の回転方向に移動させるパドルが形成され、
前記トナー濃度検知センサは、前記第１搬送部材の前記第１軸心よりも重力方向の下側であって、前記第１搬送部材の回転に伴って前記パドルが重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の前記第１収容部の内壁面に設けられ、
前記排出口は、前記第１搬送部材の前記第１軸心よりも重力方向の上側であって、前記第１搬送部材の回転に伴って前記パドルが重力方向の上方側から下方側に向かって移動する側の前記第１収容部の壁面に設けられている、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１軸心の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、前記排出口の開口幅に含まれている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記パドルの外縁の回転軌跡と前記第１収容部の内壁面における前記排出口の周縁との最近接距離をＴ１とした場合に、前記Ｔ１が下記式（１）を満たす、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
Ｔ１≧０．２ｍｍ  ・・・（１）
【請求項４】
前記パドルの外縁の回転軌跡と前記トナー濃度検知センサの前記検知面との最近接距離をＴ２とした場合に、前記Ｔ２が下記式（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。
Ｔ２≦０．５ｍｍ  ・・・（２）
【請求項５】
前記パドルの外縁の回転軌跡と前記第１収容部の内壁面との距離をＴ３とした場合に、前記Ｔ３が下記式（３）を満たす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
０．２ｍｍ≦Ｔ３≦０．５ｍｍ  ・・・（３）
【請求項６】
前記パドルの外縁の回転軌跡と前記第１収容部の内壁面における前記排出口の周縁との最近接距離、及び、前記回転軌跡と前記トナー濃度検知センサの前記検知面との最近接距離は、前記回転軌跡と前記第１収容部の内壁面との距離と同じである請求項５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、感光体ドラムの外周面に静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナーによって可視化することによって画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、トナーの濃度を検知するトナー濃度検知センサによって、トナーの濃度が一定となるように制御されている。例えば特許文献１に開示された画像形成装置は、現像容器中の二成分現像剤のトナー濃度変化を検知するトナー濃度センサを備えている。このトナー濃度センサは、現像容器の側面に配置されている。また、現像容器の側面で、且つトナー濃度センサよりも上には、劣化した現像剤を排出する現像剤排出口が設置されている。また、特許文献２に開示された画像形成装置は、劣化した現像剤を排出するための現像剤排出口と、現像剤排出口の上流に設けられたトナー濃度センサとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１５９０３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般に、搬送方向の異なる２つの搬送部材が上下方向に配置された現像装置（以下、「縦型現像装置」と称する場合がある）を有する画像形成装置では、搬送部材の上方に空間を確保することが困難である。そのため、縦型現像装置では、搬送部材の回転速度が変動した場合や、トナー濃度が変動した場合などに、現像剤が搬送部材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。パッキングが発生すると、トナー濃度センサの検知不良によって、トナー補給手段から過剰にトナーが供給され、トナー濃度が大幅に上昇する虞がある。この場合、例えば、現像装置からのトナー飛散、画像背景部に対するトナー付着、画像のカラーバランスの劣化、画像の線幅の太り（解像性能の低下）、過剰なトナー付着による定着オフセットなどが発生することがある。また、パッキングの発生を予防するために、現像剤が排出されやすい構成とした場合、搬送部材によって搬送される現像剤の量が過度に減少する虞がある。この場合、搬送部材内の位置における現像剤の密度に大きな差が発生し、例えばオーガマークなどの画像不具合が発生することがある。
【０００５】
本発明は、トナー濃度検知センサの検知不良を抑制し、トナー濃度を安定して検知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】
【０００６】
一形態の画像形成装置は、第１搬送部材、第２搬送部材、収容体、排出口及びトナー濃度検知センサを備える。第１搬送部材は、第１方向に沿った第１軸心を中心に回転することで、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を第１方向に搬送しながら現像ローラに供給する。第２搬送部材は、第１搬送部材の重力方向の下方において第１搬送部材に平行に延在して、第１方向の反対方向である第２方向に現像剤を搬送する。収容体は、第１搬送部材を収容する第１収容部及び第２搬送部材を収容する第２収容部を含む。排出口は、収容体に形成され、第１搬送部材によって搬送された現像剤を排出させる。トナー濃度検知センサは、収容体内の現像剤のトナー濃度を検知する。第１搬送部材には、トナー濃度検知センサに対向する位置に、現像剤を第１搬送部材の回転方向に移動させるパドルが形成される。トナー濃度検知センサは、第１搬送部材の第１軸心よりも重力方向の下側であって、第１搬送部材の回転に伴ってパドルが重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の第１収容部の内壁面に設けられる。排出口は、第１搬送部材の第１軸心よりも重力方向の上側であって、第１搬送部材の回転に伴ってパドルが重力方向の上方側から下方側に向かって移動する側の第１収容部の壁面に設けられる。
【０００７】
この画像形成装置では、トナー濃度検知センサが、第１搬送部材及び第２搬送部材によって搬送される収容体内の現像剤のトナー濃度を検知する。このトナー濃度検知センサは、第１搬送部材の第１軸心よりも重力方向の下側であって、第１搬送部材の回転に伴ってパドルが重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側の第１収容部の内壁面に設けられる。この位置では、現像剤がパドルによって抱え込まれるようにして下方から上方に移動する。そのため、パドルによる現像剤の保持が安定することによって、トナー濃度検知センサによる検知が安定する。また、排出口は、第１搬送部材の軸心よりも重力方向の上側であって、第１搬送部材の回転に伴ってパドルが重力方向の上方側から下方側に向かって移動する側の第１収容部の壁面に設けられる。現像剤は、パドルが重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側に偏在しやすい。また、この偏在の度合いは、搬送部材の回転数や現像剤の重量に依存する。そのため、パドルが重力方向の下方側から上方側に向かって移動する側に排出口が配置されている場合には、プロセススピードの変動時に安定した排出性能を担保できない。一方、排出口が本形態のような配置となっている場合には、排出量が現像剤の偏在の影響を受け難く、安定した排出性能を得ることができる。これにより、搬送される現像剤の量を所定の範囲に保つことができ、パッキングを抑制することができる。したがって、トナー濃度検知センサの検知不良を抑制し、トナー濃度を安定して検知できる。
【０００８】
また、軸心の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、排出口の開口幅に含まれている構成でもよい。この場合、トナー濃度検知センサによるセンサ出力が安定する。
【０００９】
また、パドルの外縁の回転軌跡と第１収容部の内壁面における排出口の周縁との最近接距離をＴ１とした場合に、Ｔ１が下記式（１）を満たす構成でもよい。この場合、排出口から現像剤が過剰に排出されることが抑制され、適切な収束現像剤量を保つことができる。
Ｔ１≧０．２ｍｍ  ・・・（１）
【００１０】
また、パドルの外縁の回転軌跡とトナー濃度検知センサの検知面との最近接距離をＴ２とした場合に、Ｔ２が下記式（２）を満たす構成でもよい。この場合、トナー濃度検知センサの出力値の低下が抑制され、トナー濃度検知センサによる安定した検知が可能となる。
Ｔ２≦０．５ｍｍ  ・・・（２）
【００１１】
また、パドルの外縁の回転軌跡と第１収容部の内壁面との距離をＴ３とした場合に、Ｔ３が下記式（３）を満たす構成でもよい。この場合、パドルの外縁の回転軌跡と第１収容部の内壁面における排出口の周縁との最近接距離、及び、パドルの外縁の回転軌跡とトナー濃度検知センサの検知面との最近接距離は、パドルの外縁の回転軌跡と第１収容部の内壁面との距離と同じである構成でもよい。この場合、適切な収束現像剤量を保つことができるとともに、トナー濃度検知センサによる安定した検知が可能となる。
０．２ｍｍ≦Ｔ３≦０．５ｍｍ  ・・・（３）
【発明の効果】
【００１２】
一形態の画像形成装置によれば、トナー濃度検知センサの検知不良を抑制し、トナー濃度を安定して検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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装置を示す模式図である。
【図３】現像装置における排出口の位置の断面図である。
【図４】排出口及びトナー濃度検知センサの位置関係を示す模式図である。
【図５】排出口及びトナー濃度検知センサの位置関係を説明するための図である。
【図６】排出口とトナー濃度検知センサとの位置関係とセンサ出力との関係を示すグラフである。
【図７】パドルの回転軌跡からの排出口の距離と収束現像剤量との関係を示すグラフである。
【図８】パドルの回転軌跡からのトナー濃度検知センサの距離とトナー濃度検知センサのセンサ出力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
本実施形態に係る画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。図１に示されるように、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装置２００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、を備えている。
【００１６】
記録媒体搬送ユニット１０は、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を搬送経路Ｒ１上に搬送する。用紙Ｐは、カセットＫに積層されて収容される。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Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して用紙Ｐを二次転写領域Ｒ２に到達させる。
【００１７】
現像装置２００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。各現像装置２００は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１０を備えている。現像装置２００では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合攪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が調整される。この現像剤を現像ローラ２１０に担持させる。そして、現像ローラ２１０の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ２１０に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム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。また、現像装置２００では、内部における現像剤の帯電量を一定に保つため、トナー補給動作時にトナータンク内部にトナーと共に充填されたキャリアを補給することで、現像装置２００内で劣化した現像剤を排出するトリクル現像方式を採用している。現像装置２００内において、劣化現像剤は廃トナー回収装置（不図示）に収容される。
【００１８】
転写ユニット３０は、現像装置２００で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Ｒ２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，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。
【００１９】
転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにより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。
【００２０】
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。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。感光体ドラム４０の周上には、現像装置２００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。
【００２１】
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。
【００２２】
４個の現像装置２００は、それぞれの現像装置２００に対向して設けられたトナータンクＮ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Ｎ内には、それぞれ対応する色のトナーおよびキャリアが充填されている。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、露光ユニット４２により感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【００２６】
一方、現像装置２００では静電潜像が現像されてトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。
【００２７】
積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる。その後、用紙Ｐは、排出ローラ６１及び６２によって画像形成装置１の外部へ排出される。
【００２８】
次に、現像装置２００について更に詳細に説明する。図２は、現像装置２００を模式的に示す図である。図３は、現像装置２００の排出口２６０の位置における、搬送方向Ａと逆向きにみた横断面図である。また、図４は、排出口２６０及びトナー濃度検知センサ２７０の位置関係を示す模式図である。図２に示されるように、現像装置２００は、上述した現像ローラ２１０の他に、第１搬送部材２２０、第２搬送部材２３０、収容体２５０、排出口２６０及びトナー濃度検知センサ２７０を備える。
【００２９】
第１搬送部材２２０は、収容体２５０内に回転可能に配置され、回転動作により、現像ローラ２１０の回転軸と略平行な搬送方向（第１方向）Ａに現像剤を搬送する。また、第１搬送部材２２０は、第１搬送部材２２０と順方向に回転する現像ローラ２１０の周面上に所定量の現像剤を担持させる。第１搬送部材２２０は、軸心（第１軸心）２２１Ｃを回転中心とする軸部材２２１と、軸部材２２１の周面上に形成された螺旋部材２２２とを有している。螺旋部材２２２は、螺旋羽根形状であり、軸部材２２１の回転に伴って、現像剤を搬送方向Ａの上流側から下流側に向けて搬送する。これにより、現像剤は現像ローラ２１０に供給される。第１搬送部材２２０には、トナー濃度検知センサ２７０に対向する位置に、現像剤を第１搬送部材２２０の回転方向Ｃ（図３参照）に移動させるパドル２２５が形成される。パドル２２５は、軸部材２２１の軸線方向に延在する板状部材であり、軸部材２２１の周面上に形成されている。パドル２２５の軸部材２２１からの高さは、螺旋部材２２２の軸部材２２１からの高さと一致している。パドル２２５は、螺旋部材２２２の１ピッチ間において、搬送方向Ａの上流側の螺旋部材２２２と下流側の螺旋部材２２２とに跨って配置されている。一例として、軸部材２２１の直径は６ｍｍであり、螺旋部材２２２の軸部材２２１からの高さは６ｍｍである。
【００３０】
第２搬送部材２３０は、第１搬送部材２２０の重力方向Ｇの下方において第１搬送部材２２０に平行に延在している。第２搬送部材２３０は、搬送方向Ａの反対方向である搬送方向（第２方向）Ｂに現像剤を搬送する。第２搬送部材２３０は、軸部材２３１と、軸部材２３１の周面上に形成された螺旋部材２３２とを有している。螺旋部材２３２は、螺旋羽根形状であり、軸部材２３１の回転に伴って、現像剤を搬送方向Ｂの上流側から下流側に向けて搬送する。
【００３１】
収容体２５０は、第１収容部２５１と第２収容部２５６とを有している。第１収容部２５１は、壁部２５２によって形成される断面円形の空間Ｓを有し（図３参照）、第１搬送部材２２０を回転自在に収容する。なお、第１搬送部材２２０は、軸部材２２１の軸心２２１Ｃが空間Ｓの中心に一致するように配置される。第２収容部２５６は、第１収容部２５１の下方に形成され、第２搬送部材２３０を回転自在に収容する。第１収容部２５１と第２収容部２５６とは上下に区画されており、搬送方向Ａの上流端及び下流端（すなわち、搬送方向Ｂの下流端及び上流端）において連通口２５８ａ，２５８ｂを介して互いに連通している。螺旋部材２２２は、搬送方向Ａの下流端において、搬送方向Ａと逆向きに現像剤を搬送するように形成されている。これにより、第１搬送部材２２０によって第１収容部２５１内を搬送方向Ａに搬送された現像剤は、搬送方向Ａの下流端から連通口２５８ｂを介して第２収容部２５６に流入する（図２の矢印Ｄ１参照）。また、螺旋部材２３２は、搬送方向Ｂの下流端において、搬送方向Ｂと逆向きに現像剤を搬送するように形成されている。これにより、第２搬送部材２３０によって第２収容部２５６内を搬送方向Ｂに搬送された現像剤は、搬送方向Ｂの下流端から連通口２５８ａを介して第１収容部２５１に流入する（図２の矢印Ｄ２参照）。
【００３２】
収容体２５０における搬送方向Ａの下流端には、第１収容部２５１に連通するトナー供給部２５９が設けられている。トナー供給部２５９は、搬送方向Ａにおいて、連通口２５８ｂと略同じ位置に設けられている。収容体２５０内のトナー濃度が低下すると、トナータンクＮからトナー供給部２５９を介して収容体２５０内に補給用の現像剤が供給される。トナー供給部２５９から供給される現像剤は、第１収容部２５１に供給された後、第１収容部２５１を搬送された現像剤と混合されながら、連通口２５８ｂを介して第２収容部２５６に搬送される。
【００３３】
排出口２６０は、収容体２５０の第１収容部２５１に形成され、第１搬送部材２２０によって搬送される現像剤の一部を排出する。排出された現像剤は、図示しない廃トナー回収装置に収容される。排出口２６０は、収容体２５０における第１収容部２５１の壁部２５２に形成された開口によって構成されている（図３参照）。排出口２６０は、搬送方向Ａにおいて、トナー供給部２５９よりも上流側に形成されている。排出口２６０は、搬送方向Ａに沿った開口幅Ｗを有している。開口幅Ｗは、例えば螺旋部材２２２のピッチの約半分となっている。
【００３４】
図３、図４に示されるように、排出口２６０は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃよりも重力方向Ｇの上側に形成されている。また、排出口２６０は、軸部材２２１の回転に伴ってパドル２２５が重力方向Ｇの上方側から下方側に向かって移動する側の壁部２５２に形成されている。図示例では、矢印（回転方向Ｃ）で示されるように、パドル２２５が左回りに回転して移動する。すなわち、パドル２２５は、図３，４の紙面上において、軸部材２２１の軸心２２１Ｃよりも左側で重力方向Ｇの上方側から下方側に向かって移動する。そのため、排出口２６０は、搬送方向Ａと逆向きにみたときに、軸部材２２１の軸心２２１Ｃから左上方に形成されている。換言すると、排出口２６０は、壁部２５２において、軸心２２１Ｃの直上から回転方向Ｃに９０°の角度の範囲θ１内に形成される。図示例の排出口２６０は、壁部２５２において、軸心２２１Ｃの直上から回転方向Ｃに約４０°の角度の範囲で形成されており、周方向の幅が約８ｍｍとなっている。
【００３５】
また、パドル２２５の外縁の回転軌跡Ｌと第１収容部２５１の内壁面２５２ａにおける排出口２６０の周縁２６１との最近接距離をＴ１とした場合に、距離Ｔ１は下記式（１）を満たす。
Ｔ１≧０．２ｍｍ  ・・・（１）
【００３６】
トナー濃度検知センサ２７０は、収容体２５０内における現像剤のトナー濃度を検知する。例えば、トナー濃度検知センサ２７０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２７０は、現像剤に面する検知面２７１を有している。図２に示されるように、検知面２７１は、搬送方向Ａにおいて、トナー供給部２５９よりも上流側に形成されている。また、搬送方向Ａに沿った方向において、検知面２７１の中心２７１Ｃ（図５参照）の位置は、排出口２６０の開口幅Ｗに含まれている。本実施形態では、円形状をなす検知面２７１の直径が、排出口２６０の開口幅Ｗより小さくなっており、検知面２７１全体が排出口２６０の開口幅に含まれている。上述のように、第１搬送部材２２０には、トナー濃度検知センサ２７０に対向する位置に、パドル２２５が形成されている。そのため、搬送方向Ａにおいて、排出口２６０、トナー濃度検知センサ２７０及びパドル２２５が互いに重なり合う位置に形成されている。一例として、搬送方向Ａにおいて、排出口２６０は１０ｍｍの幅を有し、トナー濃度検知センサ２７０は６ｍｍの幅を有し、パドル２２５は２０ｍｍの幅を有しており、互いの中心位置が同じとなるように配置されている。
【００３７】
図３、図４に示されるように、トナー濃度検知センサ２７０は、収容体２５０における第１収容部２５１を形成する壁部２５２に埋設されている。トナー濃度検知センサ２７０の検知面２７１は、第１収容部２５１の空間Ｓに臨むように露出している。検知面２７１は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃよりも重力方向Ｇの下側に設けられている。また、検知面２７１は、第１搬送部材２２０の回転に伴ってパドル２２５が重力方向Ｇの下方側から上方側に向かって移動する側の第１収容部２５１の壁部２５２に設けられる。図示例では、検知面２７１は、搬送方向Ａと逆向きにみたときに、軸部材２２１の軸心２２１Ｃから右下方に形成されている。換言すると、検知面２７１は、壁部２５２において、軸心２２１Ｃの直下から回転方向Ｃに９０°の角度の範囲θ２に配置される。例えば、図示例では、検知面２７１の中心位置が、軸心２２１Ｃの直下から回転方向Ｃに約３０°の位置に配置されている。また、図示例の検知面２７１と排出口２６０とは、軸心２２１Ｃを挟んで対向して配置されている。
【００３８】
また、パドル２２５の回転軌跡Ｌとトナー濃度検知センサ２７０の検知面２７１との最近接距離をＴ２とした場合に、距離Ｔ２は下記式（２）を満たす。
Ｔ２≦０．５ｍｍ  ・・・（２）
【００３９】
また、本実施形態では、第１収容部２５１が断面円形の空間Ｓを有しており、トナー濃度検知センサ２７０の検知面２７１が第１収容部２５１の内壁面２５２ａと面一となるように配置されている。そのため、回転軌跡Ｌと周縁２６１との最近接距離Ｔ１、及び、回転軌跡Ｌと検知面２７１との最近接距離Ｔ２は、回転軌跡Ｌと第１収容部２５１の内壁面２５２ａとの距離と同じである。そこで、パドル２２５の外縁の回転軌跡Ｌと第１収容部２５１の内壁面２５２ａとの距離をＴ３とした場合に、距離Ｔ３が下記式（３）を満たす。
０．２ｍｍ≦Ｔ３≦０．５ｍｍ  ・・・（３）
【００４０】
この画像形成装置１では、トナー濃度検知センサ２７０が、第１搬送部材２２０及び第２搬送部材２３０によって搬送される収容体２５０内の現像剤のトナー濃度を検知する。このトナー濃度検知センサ２７０は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃよりも重力方向の下側であって、第１搬送部材２２０の回転に伴ってパドル２２５が重力方向Ｇの下方側から上方側に向かって移動する側の内壁面２５２ａに設けられる。この位置では、現像剤がパドル２２５によって抱え込まれるようにして下方から上方に移動する。そのため、パドル２２５による現像剤の保持が安定することによって、トナー濃度検知センサ２７０による検知が安定する。また、排出口２６０は、第１搬送部材２２０の軸心２２１Ｃよりも重力方向Ｇの上側であって、第１搬送部材２２０の回転に伴ってパドル２２５が重力方向の上方側から下方側に向かって移動する側の壁部２５２に形成されている。現像剤は、パドル２２５が重力方向Ｇの下方側から上方側に向かって移動する側に偏在しやすい。そして、この偏在の度合いは、搬送部材の回転数や現像剤の重量に依存する。そのため、パドル２２５が重力方向Ｇの下方側から上方側に向かって移動する側に排出口が配置されている場合には、プロセススピードの変動時に安定した排出性能を担保できない。一方、排出口２６０が本形態のような配置となっている場合には、排出量が現像剤の偏在の影響を受け難く、安定した排出性能を得ることができる。これにより、搬送される現像剤の量を所定の範囲に保つことができ、パッキングを抑制することができる。したがって、トナー濃度検知センサ２７０の検知不良を抑制し、トナー濃度を安定して検知できる。
【００４１】
また、図５は、軸心２２１Ｃの延在方向（搬送方向Ａ）における、排出口２６０と検知面２７１との位置関係を模式的に示す図である。図５では、排出口２６０の幅方向の中心を０とした座標軸に対して、検知面２７１の中心２７１Ｃの位置が示されている。この場合、搬送方向Ａを座標軸の正の方向とすると、排出口２６０と検知面２７１との位置関係は、座標軸上の検知面２７１の中心２７１Ｃの位置によって表される。例えば、検知面２７１が破線で示される位置にある場合には、正の座標によって検知面２７１の位置を表すことができる。図６は、図５における中心２７１Ｃの座標位置を変化させた場合における、トナー濃度検知センサ２７０のセンサ出力を示すグラフである。一例として、排出口２６０の開口幅Ｗが１０ｍｍであり、検知面２７１の直径が６ｍｍである。また、センサ出力は、現像剤の量を２００ｇ、トナー濃度を８％、トナー濃度検知センサ２７０のコントロール電圧を８Ｖとしたときの、パドル２２５の１周期における出力電圧の平均値である。
【００４２】
図６に示されるように、検知面２７１の中心２７１Ｃの位置が排出口２６０の開口幅Ｗよりも搬送方向Ａの上流側の位置（横軸が−５ｍｍより小さい位置）では、センサ出力が上昇している。開口幅Ｗよりも上流側の位置は、パドル２２５の上流側に相当する。この位置では、現像剤の搬送性能が低下し、現像剤が過剰に滞留しやすいので、パッキングが発生しやすい。この場合、センサ出力が上昇しやすく、安定したセンサ出力を得ることができない。一方、検知面２７１の中心２７１Ｃが排出口２６０の開口幅Ｗよりも搬送方向Ａの下流側の位置（横軸が５ｍｍより大きい位置）では、センサ出力が低下している。開口幅Ｗよりも下流側の位置は、パドル２２５の下流側に相当する。この位置では、排出口２６０からの現像剤の排出によって現像剤の量が減少している。また、パドル２２５の下流側では現像剤の搬送性能が高い。そのため、検知面２７１の位置に滞留する現像剤の量が低下することでセンサ出力が低下しやすく、センサ出力が安定しない。これに対し、検知面２７１の中心２７１Ｃが排出口２６０の開口幅Ｗに含まれる位置（横軸が−５ｍｍ〜５ｍｍの位置）では、センサ出力が安定している。これは、パドル２２５の攪拌によって滞留する現像剤の量が過剰になった場合に、過剰な現像剤が排出口２６０から排出されるためである。
【００４３】
また、図７は、パドル２２５の回転軌跡Ｌからの排出口２６０の距離Ｔ１を変化させた場合における収束現像剤量を示すグラフである。収束現像剤量は、トナー濃度を８％として、現像装置２００を５分間空転させた後の現像装置２００内の現像剤の重量である。なお、空転の開始時には、想定される収束現像剤量よりも２０％多い量の現像剤を現像装置２００に投入した。図７に示されるように、距離Ｔ１が０．２ｍｍよりも小さくなると、収束現像剤量が低くなっており、排出口２６０から過剰に現像剤が排出されていることがわかる。一方、距離Ｔ１が０．２ｍｍよりも大きい場合には、排出口２６０から現像剤が過剰に排出されることが抑制され、適切な収束現像剤量を保つことができる。
【００４４】
また、図８は、パドル２２５の回転軌跡Ｌからのトナー濃度検知センサ２７０の距離Ｔ２とトナー濃度検知センサ２７０のセンサ出力との関係を示すグラフである。トナー濃度を８％として、現像装置２００を５分間空転させた後のセンサ出力を測定値として用いた。なお、空転の開始時には、想定される収束現像剤量よりも２０％多い量の現像剤を現像装置２００に投入した。図８に示されるように、距離Ｔ２が０．５ｍｍより大きい場合に、センサ出力が低下している。このようにトナー濃度検知センサ２７０の検知不良が発生すると、画像不具合が発生しやすい。一方、距離Ｔ２が０．５ｍｍ以下の場合には、センサ出力が高いレベルで安定している。すなわち、この場合には、トナー濃度検知センサ２７０の出力値の低下が抑制され、トナー濃度検知センサ２７０による安定した検知が可能となる。
【００４５】
また、本実施形態では、距離Ｔ１及び距離Ｔ２は、パドル２２５の回転軌跡Ｌと第１収容部２５１の内壁面２５２ａとの距離Ｔ３と同じである。そして、Ｔ３が式（３）を満たしている。これにより、適切な収束現像剤量を保つことができるとともに、トナー濃度検知センサ２７０による安定した検知が可能となる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。例えば、軸心の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が排出口の開口幅に含まれている例として、排出口２６０及びトナー濃度検知センサ２７０の搬送方向Ａにおける互いの中心位置が同じである例を示したがこれに限定されない。トナー濃度検知センサの検知面の中心位置が排出口の開口幅に含まれていればよく、例えば、検知面の一部が、排出口の開口幅から外れていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…画像形成装置、２２０…第１搬送部材、２２１…軸部材、２２１Ｃ…軸心（第１軸心）、２２５…パドル、２３０…第２搬送部材、２５０…収容体、２５１…第１収容部、２５６…第２収容部、２６０…排出口、２７０…トナー濃度検知センサ、２７１…検知面。
【図１】
2017116665.tif 000003
【図２】
2017116665.tif 000004
【図３】
2017116665.tif 000005
【図４】
2017116665.tif 000006
【図５】
2017116665.tif 000007
【図６】
2017116665.tif 000008
【図７】
2017116665.tif 000009
【図８】
2017116665.tif 000010